CN117769571A - 用于再循环相容的压敏粘合剂标签的水性压敏粘合剂组合物 - Google Patents

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Abstract

描述了用于再循环相容的压敏粘合剂标签的水性压敏粘合剂组合物。该粘合剂组合物包含：(A)通过丙烯酸烷基酯单体和其它单体的乳液聚合制备的压敏粘合剂聚合物；以及(B)玻璃化转变温度低于5℃的增粘剂。还描述了再循环相容的压敏粘合剂标签、用所述标签标记的包装容器、以及再循环所述带标签的包装容器的方法。

Description

用于再循环相容的压敏粘合剂标签的水性压敏粘合剂组合物
说明书
本发明涉及用于再循环相容的压敏粘合剂标签的水性压敏粘合剂组合物。该粘合剂组合物包含：(A)通过丙烯酸烷基酯单体和其它单体的乳液聚合制备的压敏粘合剂聚合物；以及(B)玻璃化转变温度低于5℃的增粘剂。还描述了再循环相容的压敏粘合剂标签、用所述标签标记的包装容器、以及再循环所述带标签的包装容器的方法。
出于环境和可持续性原因，塑料包装的再循环是高度期望的，以保护环境和节约不可再生资源。消费品制造商需要在消费品塑料包装(诸如例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶或聚烯烃(PO)瓶)中重复使用高质量的塑料回收物。用过的塑料包装通常具有附着于其表面的标签，并且标签需要被去除以形成高质量再循环材料，这是生产新的高质量塑料包装所必需的。
目前，压敏粘合剂标签，特别是膜状标签难以通过用洗涤液洗涤而从塑料包装上分离。膜状标签的背衬材料通常不具有足够的透水性，并且不提供对洗涤液体的高渗透性。这种膜状标签防止洗涤液体进入粘合剂与容器表面之间的边界，因此，当使用常规压敏粘合剂时，不可渗透的聚合物膜标签仅可缓慢地且在高温下从标签的边缘开始分离，这通常不允许在经济上可接受的时间范围内在期望的适度洗涤温度(例如低于80℃)下完成标签分离。
已知特殊的标签技术有利于标签分离，例如收缩套、包裹标签、穿孔膜基标签和在较高温度下尺寸不稳定的形状改变标签。由于有必要对此类特殊标签进行预处理或后处理或由于需要多层构造，因此，与基于压敏粘合剂的常规膜状标签相比，这些特殊标签的生产成本更高且更复杂。
因此，需要用于生产再循环相容的压敏粘合剂标签的再循环相容的水性压敏粘合剂组合物，其允许在仅适度升高的节能温度(例如小于80℃，特别优选小于70℃)下在使用洗涤液体的洗涤过程中从塑料容器(例如由聚烯烃或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的)快速且可靠地去除标签，并且其中标签可以是不可透水的、无孔的且在暴露于热时尺寸稳定的常规聚合物膜。具体地，对瓶到瓶的聚烯烃或PET再循环的日益增长的需求导致在再循环过程后需要更高质量的聚烯烃或PET，这需要再循环相容的压敏标签粘合剂。压敏粘合剂标签的另一个重要要求是，尽管应当使用适度加热的洗涤液体来将它们非常快速地可分离，但是它们应当在带标签包装的普通寿命期间表现出可靠的粘合。一个特别的挑战是寻找一种满足所有所述以及在某些情况下不同要求的粘合剂体系。
WO 93/13181 A1和WO 2013/033486 A1描述了基于乳液压敏粘合剂聚合物、松香酸增粘剂和松香基表面活性剂的热水和碱可去除的压敏粘合剂组合物，用于从待再循环的塑料制品上去除标签。WO 2011/051373描述了能够被洗涤液体去除且包含支化或交联的压敏粘合剂聚合物的粘合剂标签。TW 201738348 A描述了阻燃水基PSA组合物，其包含特定的含磷粘合剂聚合物、分散增粘剂和无卤阻燃剂。
本发明所基于的问题是提供一种再循环相容的水性压敏粘合剂，其用于使用水性粘合剂体系生产用于标记塑料制品的再循环相容的压敏粘合剂标签，当带标签的塑料制品在正常使用条件下时，再循环相容的水性压敏粘合剂表现出对过早标签分离的高抗性，并且在仅适度升高的温度下用洗涤液体洗涤时，再循环相容的水性压敏粘合剂可被快速分离。
本发明提供了一种用于再循环相容的压敏粘合剂标签的水性压敏粘合剂组合物，该水性压敏粘合剂组合物包含：
(A)分散在水中的压敏粘合剂聚合物，该压敏粘合剂聚合物的玻璃化转变温度为-30℃或更低、优选地-40℃至-60℃，
其中该压敏粘合剂聚合物通过以下物质的乳液聚合来制备：
(a)70重量％至99.5重量％的在烷基基团中具有2至12个碳原子的丙烯酸烷基酯单体；
(b)至少0.4重量％、优选地大于1重量％且优选地至多10重量％的至少一种具有至少一个酸基团的烯键式不饱和可共聚单体；
(c)任选地一种或多种单体，该单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和在烷基基团中具有2至12个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯单体；
(d)任选地一种或多种不同于单体(a)、(b)和(c)的烯键式不饱和单体；
单体的重量％的量是基于所有单体的总重量计的；以及
(B)玻璃化转变温度小于5℃、优选地小于0℃的增粘剂；
其中该水性压敏粘合剂组合物不包含基于100份压敏粘合剂聚合物计的15重量份至45重量份的量的无卤阻燃剂以及由基于所有单体的总重量计的1重量％至8重量％的含磷单体制成的压敏粘合剂聚合物；
其中玻璃化转变温度是根据ASTM D 3418-08通过差示扫描量热法测量的，作为对第二加热曲线(加热速率为20℃/分钟)进行评价时的中点温度。
本发明还提供了一种粘合剂标签，该粘合剂标签包括具有第一侧和第二侧的背衬材料、附着到背衬材料的第一侧上的压敏粘合剂层、以及离型衬垫，该离型衬垫附着到压敏粘合剂层上或者该离型衬垫包括在背衬材料的第二侧上的离型涂层，其中背衬材料由聚合物膜、纸或聚合物膜/纸层压材料制成，并且压敏粘合剂层由如本文所述的水性压敏粘合剂组合物制成。
本发明还提供了一种带标签的包装容器，该带标签的包装容器包括包装基材和附着到包装容器的表面的如本文所述的粘合剂标签，其中包装容器的表面优选地为玻璃或塑料。
本发明还提供了一种再循环带标签的包装容器的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供如本文所述的带标签的包装容器；
(2)将带标签的包装容器切碎成较小的片；
(3)通过用水性洗涤组合物处理碎片，从被切碎的片上分离标签材料；
(4)将切碎的包装材料片与分离的标签材料和水性洗涤组合物分离。
本发明还提供了如本文所述的水性压敏粘合剂组合物用于以下的用途：
(a)用于制备如本文所述的再循环相容的粘合剂标签(优选地状膜标签)；或
(b)用于制备用如本文所述的再循环相容的粘合剂标签(优选地膜状标签)标记的再循环相容的包装容器；或
(c)用于对如本文所述的带标签的包装容器进行再循环的方法中。
下文偶尔使用名称“(甲基)丙烯基...”和类似名称作为“丙烯基...或甲基丙烯基...”的缩写符号。在名称Cx(甲基)丙烯酸烷基酯和类似名称中，x表示烷基基团中的碳原子的数目。
玻璃化转变温度是通过差示扫描量热法确定的(ASTM D 3418-08，所谓的中点温度)。聚合物分散体中的聚合物的玻璃化转变温度是对第二加热曲线(加热速率为20℃/分钟)进行评价时的玻璃化转变温度。
粒径和粒度分布可通过光散射(光子相关光谱法，ISO标准13321:1996)测量。
术语“水性组合物”和“水性聚合物分散体”是指主要基于水的溶剂体系，优选地不含或含有基于总组合物计的小于20重量％、小于10重量％、小于5重量％、小于3重量％、或小于1重量％的有机溶剂(诸如例如甲醇、乙醇或四氢呋喃)。优选的是，不使用有机溶剂。
压敏粘合剂(PSA)是粘弹性粘合剂，其固化膜在室温(20℃)下在干燥状态下保持永久粘性和粘合性(自粘性)。通过温和施加的压力立即完成与基材的粘结。如实施例中所述测量的，压敏粘合剂的干燥膜的环粘性优选地为至少2N/25mm，更优选地至少2.5N/25mm、或至少3N/25mm。
术语“再循环相容的”意指所述的水性压敏粘合剂组合物和粘合剂标签可通过洗涤处理从打算再循环的基材上去除。如本文所述的水性压敏粘合剂组合物和粘合剂标签是再循环相容的，其达到：使得根据实施例中所述的分离测试，在65℃下测量的，压敏粘合标签可从聚对苯二甲酸乙二醇酯制品上分离优选地至少50％、更优选地至少60％、更优选地至少70％的程度。
水性压敏粘合剂组合物包含至少一种增粘剂。增粘剂是常用于配制粘合剂以增加粘性、粘合剂表面的粘着性的化合物。它们通常是具有高玻璃化转变温度(高于室温)的低分子量化合物。现已发现，使用特征在于特别低的玻璃化转变温度(低于5℃)的特定增粘剂极大地增强了粘合剂标签的再循环相容性。根据ASTM D 3418-08通过差示扫描量热法测量的，增粘剂的玻璃化转变温度小于5℃，优选地小于0℃，更优选地为-10℃至-1℃。
增粘剂的量优选地为每100重量份聚合物5重量份至100重量份，更优选地为10重量份至50重量份(固体/固体)。
增粘剂的酸值优选地小于20mg KOH/g。
增粘剂是例如基于天然树脂的，诸如松香酯、松香和它们的通过歧化或异构化、聚合、二聚或氢化形成的衍生物。这些天然树脂可以它们的盐形式(例如与一价或多价抗衡离子(阳离子))存在，或者优选地以它们的酯化形式存在。用于松香的酯化的醇可以是一元醇或多元醇。示例是甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2,3-丙三醇、季戊四醇。其它增粘剂是萜烯、改性萜烯、脂族、环脂族和芳族树脂(C5脂族树脂、C9芳族树脂和C5/C9脂族/芳族树脂)、氢化烃树脂、萜烯-酚树脂、以及它们的混合物。合适的烃增粘树脂为例如香豆酮-茚树脂、多萜烯树脂、基于不饱和CH化合物的烃树脂，诸如丁二烯、戊烯、甲基丁烯、异戊二烯、戊间二烯、二乙烯基甲烷、戊二烯、环戊烯、环戊二烯、环己二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯。合适的增粘剂还具有低分子量的聚丙烯酸酯。优选地，这些聚丙烯酸酯具有低于30000的重均分子量Mw。聚丙烯酸酯优选地由至少60重量％、特别是至少80重量％的(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯组成。
优选的增粘剂是天然的或化学改性的松香、松香酯、萜烯树脂以及它们的混合物，诸如例如222或/>SE724G E。松香主要由松香酸或其衍生物组成。
压敏粘合剂聚合物
水性压敏粘合剂组合物包含分散在水中的压敏粘合剂聚合物(水性粘合剂聚合物分散体)。本发明的水性粘合剂聚合物分散体在施加到背衬材料上并干燥后形成粘合剂涂层。
水性粘合剂聚合物分散体可通过烯键式不饱和化合物(单体)的自由基乳液聚合获得。
单体(a)
用于制备压敏粘合剂聚合物的单体混合物包含基于单体的总量计70重量％至99.5重量％、优选地75重量％至99.5重量％、80重量％至99.5重量％、或91重量％至99.5重量％的在烷基基团中具有2至12个碳原子的丙烯酸烷基酯单体(a)。优选的单体(a)为在烷基基团中具有2至8个碳原子的丙烯酸烷基酯。优选的单体(a)为丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-丙基庚酯、以及它们的混合物。更优选的单体(a)为选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-辛酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种。特别优选的是丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸2-乙基己酯中的一种或多种。
单体(b)
用于制备压敏粘合剂聚合物的单体混合物包含基于单体的总量计至少0.4重量％、优选地大于1重量％且优选地至多10重量％、大于1重量％且至多小于5重量％、或大于1重量％且至多4.5重量％的至少一种具有至少一个酸基团的烯键式不饱和可共聚单体(酸单体)。酸单体(b)包括含有至少一个酸基团的单体、以及它们的酸酐和盐。单体(b)包括α,β-单烯键不饱和单羧酸和二羧酸、α,β-单烯键不饱和二羧酸的单酯、上述α,β-单烯键不饱和羧酸的酸酐、以及烯键式不饱和磺酸及其水溶性盐，例如它们的碱金属盐。其示例为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、乙烯基乙酸和乙烯基乳酸。合适的烯键式不饱和磺酸的示例包括乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺基甲基丙磺酸、丙烯酸磺基丙酯和甲基丙烯酸磺基丙酯。优选的单体(b)为具有3至8个碳原子的α,β-单烯键不饱和羧酸和具有4至8个碳原子的二羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、乙烯基乳酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺基乙醇酸、丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸、丙烯酸磺基丙酯、甲基丙烯酸磺基丙酯、它们各自的酸酐和这些单体的混合物。特别优选的单体(b)为衣康酸、丙烯酸和甲基丙烯酸。
单体(c)
用于制备压敏粘合剂聚合物的单体混合物任选地包含一种或多种选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和在烷基基团中具有2至12个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯单体的单体。单体(c)的量例如为基于单体的总量计0至20重量％。优选地，单体混合物不包含单体(c)或者单体(c)的量小于10重量％、小于5重量％、或小于1重量％的单体(c)。单体(c)例如为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸异癸酯。具体地，(甲基)丙烯酸烷基酯的混合物也是合适的。如果存在的话，优选的单体(c)为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、或它们的混合物。
单体(d)
用于制备压敏粘合剂聚合物的单体混合物任选地包含一种或多种选自不同于单体(a)、(b)和(c)的烯键式不饱和单体的单体。优选地，单体混合物不包含具有磷基团的单体。单体(d)的量例如为基于单体的总量计0至20重量％。优选地，单体混合物不包含单体(d)或者单体(d)的量为0.1重量％至10重量％、0.1重量％至5重量％、或0.2重量％至1重量％。单体(d)例如选自：在羟烷基基团中具有1至10个C原子、优选地1至4个C原子的(甲基)丙烯酸羟烷基酯、包含至多20个C原子的羧酸的乙烯基酯、具有至多20个C原子的乙烯基芳族化合物、烯键式不饱和腈、烯键式不饱和羧酸的酰胺(优选地丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺)、烯键式不饱和羧酸的N-烷醇酰胺(优选地N-羟甲基丙烯酰胺和N-羟甲基甲基丙烯酰胺)、苯氧基乙基乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙烯基卤化物、包含1至10个C原子的醇的乙烯基醚、具有2至8个碳原子和一个或两个双键的脂族烃、含有氨基基团的烯键式不饱和单体、除烯键式不饱和双键外还具有至少一个缩水甘油基(优选地丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯)、噁唑啉基基团、脲基基团、类似脲基基团的基团或羰基的双官能单体、以及具有多于一个可自由基聚合的烯键式不饱和基团的交联单体、或这些单体的混合物，所述双官能单体优选地为双丙酮丙烯酰胺。
在烷基基团中具有1至10个C原子的(甲基)丙烯酸羟烷基酯例如是丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸4-羟丁酯。具有1至20个碳的羧酸的乙烯基酯是例如月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯和乙酸乙烯酯。有用的乙烯基芳族化合物包括乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯、α-丁基苯乙烯、4-正丁基苯乙烯、4-正癸基苯乙烯，优选地苯乙烯。含氨基基团的单体例如是上述α,β-单烯键式不饱和羧酸的氨基烷基酯，优选地(甲基)丙烯酸C1-C10氨基烷基酯，诸如例如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯或甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯。腈的示例为α,β-单烯键式不饱和C3-C8羧酸的腈，优选地丙烯腈和甲基丙烯腈。乙烯基卤化物是被氯、氟或溴取代的烯键式不饱和化合物，优选地氯乙烯和偏二氯乙烯。可提及的乙烯基醚的示例为乙烯基甲基醚或乙烯基异丁基醚。优选的是包含1至4个碳的醇的乙烯基醚。具有4至8个碳和两个烯键式双键的烃包括丁二烯、异戊二烯和氯丁二烯。具有脲基基团的单体是具有下式的取代基的单体。
其中X为NH或NR，并且R为有机基团，诸如例如烷基，优选地具有1至4个碳原子的烷基。N原子处的箭头表示与单体(优选地(甲基)丙烯酸酯单体)的剩余部分的连接。优选的示例为：具有类似脲基基团的单体是具有上式取代基的单体，其中X为O或CH2。
优选的水性压敏粘合剂组合物包含通过乳液聚合制备的压敏粘合剂聚合物，其中
单体(a)以基于单体的总量计80重量％至99.5重量％、优选地91重量％至99.5重量％的量使用，并且单体(a)是选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-辛酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种；
具有至少一个酸基团的单体(b)以基于单体的总量计大于1重量％且至多4.5重量％的量使用，并且单体(b)是选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和丙烯酰胺基甲基丙磺酸中的一种或多种；
单体(c)以基于单体的总量计0至15重量％的量使用，并且单体(c)是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或它们的混合物；并且
单体(d)以基于单体的总量计0.1重量％至10重量％的量使用，并且单体(d)是选自丙烯酰胺和在烷基基团中具有1至4个碳原子的(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的一种或多种。
优选地并且出于可持续性原因，使用生物基材料来生产压敏粘合剂聚合物，其优选地部分地或完全由部分或全部生物基单体制成。生物基材料是由可再生来源制成的并且对环境具有较小影响的材料。它们不需要基于石油的产品所需的所有精制步骤，基于石油的产品在能量方面非常昂贵。CO2的产生减少，使得它们对全球变暖的影响较小。术语“生物基”表示该材料是生物源材料并且来自生物材料/可再生资源。可再生来源的材料或生物材料是一种有机材料，其中碳来自于最近(在人类尺度上)通过光合作用从大气中固定下来的CO2。生物材料(100％天然来源的碳)具有大于10-12，通常约1.2×10-12的14C/12C同位素比率，而化石材料具有0的比率。实际上，根据至多几十年的时间尺度，同位素14C在大气中形成并且随后经由光合作用整合。14C的半衰期为5730年。因此，来自光合作用的材料，即通常为植物，必然具有最大含量的同位素14C。生物材料或生物碳的含量的测定可根据标准ASTM D6866-12、方法B(ASTM D 6866-06)和ASTM D 7026(ASTM D 7026-04)进行。优选地，压敏粘合剂聚合物具有基于压敏粘合剂聚合物中碳原子的总量计至少10摩尔％、特别是至少15摩尔％或至少20摩尔％或更高、例如30摩尔％或40摩尔％或更高的生物碳含量。部分地由全部或部分生物基单体制成的聚合物是其中并非所有用于聚合的单体都是部分或全部生物基单体的聚合物。部分生物基单体是其中并非所有C原子都是生物基的单体，例如其中仅酸部分或仅醇部分是生物基的(甲基)丙烯酸酯。
用于生产压敏粘合剂聚合物的合适的生物基材料是例如(甲基)丙烯酸酯，其中(甲基)丙烯酸组分或醇组分或两者是生物基的。在EP 2626397 A1中提到了由可再生植物材料生产生物基丙烯酸的各种方法。合适的生物基醇是例如生物基正丁醇、生物基异丁醇、生物基异戊醇(3-甲基丁-1-醇)、生物基2-辛醇和生物基正庚醇。优选地，至少50％的单体是部分或全部生物基单体。优选的部分生物基单体是(甲基)丙烯酸和生物基醇的酯，优选地生物基正丁醇、生物基异丁醇(2-甲基丙-1-醇)、生物基异戊醇(3-甲基丁-1-醇)、生物基2-辛醇和生物基正庚醇。优选的完全生物基单体是如上所提及的生物基丙烯酸和生物基醇的酯。
压敏粘合剂聚合物具有-30℃或更低、优选地-40℃至-60℃的玻璃化转变温度。因此，将聚合的单体选择成使得玻璃化转变温度为-30℃或更低、优选地-40℃至-60℃。通过单体类型和量的目的性变化，本领域技术人员能够根据本发明制备水性聚合物组合物，该水性聚合物组合物的聚合物具有在所需范围内的玻璃化转变温度。可通过Fox方程进行取向。根据Fox(T.G.Fox，Bull.Am.Phys.Soc.1956[Ser.II]1，第123页，和根据Ullmann'sder technischen Chemie，第19卷，第18页，第4版，Verlag Chemie，Weinheim，1980)，共聚物的玻璃化转变温度通过以下给出良好的近似值：
1/Tg＝x1/Tg 1+x2/Tg 2+....xn/Tg n，
其中x1、x2、……、xn是单体1、2、……、n的质量分数，并且Tg 1、Tg 2、……、Tg n是一次由单体1、2、……、n中的仅一种单体合成的聚合物的以开氏温度计的玻璃化转变温度。大多数单体的均聚物的Tg值是已知的并且例如列在Ullmann's Encyclopaedia of IndustrialChemistry，第5卷，第A21卷，第169页，VCH Weinheim，1992中；均聚物的玻璃化转变温度的其它来源例如是J.Brandrup，E.H.Immergut，Polymer Handbook，第1版，J.Wiley，New York1966年，第2版.J.Wiley，New York 1975年，和第3版J.Wiley，New York 1989年中。
已经发现，当除了如上所述的-30℃或更低的(第一)玻璃化转变温度之外，压敏粘合剂聚合物还具有高于0℃、优选地5℃至30℃、或10℃至25℃的第二玻璃化转变温度时，可实现特别良好的标签可去除性。这些优选的压敏粘合剂聚合物优选地具有基于单体的总量计大于1重量％且至多10重量％的至少一种具有至少一个酸基团的烯键式不饱和可共聚单体(酸单体)。
压敏粘合剂聚合物分散体通过乳液聚合来制备。乳液聚合包括在水中聚合烯键式不饱和化合物(单体)，通常使用离子和/或非离子乳化剂和/或保护胶体或稳定剂作为表面活性化合物以稳定单体液滴和随后由单体形成的聚合物颗粒。合适的保护胶体的详细描述见于Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie，第XIV/1卷，MakromolekulareStoffe[大分子化合物]，Georg-Thieme-Verlag，Stuttgart，1961，第411至420页。合适的乳化剂包括阴离子乳化剂、阳离子乳化剂和非离子乳化剂。作为伴随的表面活性物质，优选的是仅使用乳化剂，其分子量与保护胶体的分子量不同，通常低于2000g/mol。当使用表面活性物质的混合物时，各组分当然必须彼此相容，这在有疑问的情况下可通过几个初步试验来检查。优选的是使用阴离子乳化剂和非离子乳化剂作为表面活性物质。常见的伴随乳化剂是例如乙氧基化脂肪醇(EO单元：3至50个，烷基基团：C8至C36)乙氧基化单烷基苯酚、二烷基苯酚和三烷基苯酚(EO单元：3至50个，烷基基团：C4至C9)、磺基琥珀酸的二烷基酯的碱金属盐、以及烷基硫酸盐(烷基基团：C8至C12)的碱金属盐和铵盐、乙氧基化链烷醇(EO单元：4至30个，烷基基团：C12至C18)的碱金属盐和铵盐、乙氧基化烷基酚(EO单元：3至50个，烷基基团：C4至C9)的碱金属盐和铵盐、烷基磺酸(烷基基团：C12至C18)的碱金属盐和铵盐、以及烷基芳基磺酸(烷基基团：C9至C18)的碱金属盐和铵盐。
其它合适的乳化剂是通式II的化合物：
其中R5和R6是氢或C4至C14烷基并且不同时是氢，并且X和Y可以是碱金属离子和/或铵离子。优选地，R5和R6为具有6至18个碳原子的直链或支链烷基基团或氢，特别是具有6、12和16个碳原子，其中R5和R6不同时为氢。X和Y优选地为钠离子、钾离子或铵离子，特别优选的是钠。特别有利的化合物是其中X和Y为钠，R5为具有12个碳原子的支化烷基基团且R6为氢或R5的化合物II。通常使用含有50重量％至90重量％的单烷基化产物的技术级混合物，示例是2A1(Dow Chemical Company的商标)。合适的乳化剂还见于Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie，第14/1卷，Makromolekulare Stoffe[大分子化合物]，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，1961，第192至208页。乳化剂商品名的示例包括2A1、/>NP 50、/>OC 50、Emulgator 825、Emulgator 825S、OG、/>NSO、/>904S、/>I-RA、/>E 3065、FES 77、/>AT 18、Steinapol VSL和Emulphor NPS25。对于本发明，可使用非离子乳化剂、离子乳化剂或保护胶体。所考虑的化合物可以是离子乳化剂，特别是盐和酸，诸如羧酸、磺酸和硫酸盐、磺酸盐或羧酸盐。具体地，还可使用离子乳化剂和非离子乳化剂的混合物。表面活性物质通常以每100重量份待聚合单体0.1重量份至10重量份、优选地0.2重量份至5重量份的量使用。
用于乳液聚合的水溶性引发剂例如是过氧化二硫酸的铵盐和碱金属盐(例如，过氧化二硫酸钠)、过氧化氢或有机过氧化物，例如，叔丁基过氧化氢。所谓的还原-氧化(Red-Ox)引发剂体系也是合适的。还原氧化引发剂体系由至少一种且通常是无机的还原剂和一种有机或无机氧化剂组成。例如，氧化组分包括例如以上已经提及用于乳液聚合的引发剂。例如，还原组分包括亚硫酸的碱金属盐(诸如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠)、二亚硫酸的碱金属盐(诸如二亚硫酸钠)、脂族醛和酮的亚硫酸氢盐加成化合物(诸如丙酮亚硫酸氢盐)、或还原剂(诸如羟基甲亚磺酸及其盐)、或抗坏血酸。还原氧化引发剂体系可与可溶性金属化合物一起使用，其金属成分能够以多种价态存在。常用的还原氧化引发剂体系是例如抗坏血酸/硫酸亚铁(II)/过二硫酸钠、叔丁基过氧化氢/焦亚硫酸钠、叔丁基过氧化氢/羟基甲亚磺酸钠。单独的组分，例如还原组分，也可以是混合物，一个示例为羟基甲亚磺酸的钠盐与焦亚硫酸钠的混合物。化合物通常以水溶液的形式使用，其中较低浓度由分散体中可接受的水量决定，而较高浓度由相应化合物在水中的溶解度决定。通常，浓度为基于溶液计0.1重量％至30重量％，优选地0.5重量％至20重量％，更优选地1.0重量％至10重量％。引发剂的量通常为基于待聚合的单体计0.1重量％至10重量％，优选地0.5重量％至5重量％。还可以在乳液聚合中使用两种或更多种不同的引发剂。
对于聚合，可使用分子量调节剂(也称为链转移剂)。通过这种方式，可通过链终止反应降低乳液聚合物的摩尔质量。在该程序中，链转移剂与聚合物键合，通常与链端键合。链转移剂的量优选地为每100重量份待聚合的单体0.05重量份至4重量份，更优选地0.05重量份至0.8重量份，并且非常优选地0.1重量份至0.6重量份。合适的链转移剂例如是具有硫醇基团的化合物，诸如叔丁基硫醇、巯基乙酸2-乙基己基酯、巯基乙醇、巯基丙基三甲氧基硅烷或叔十二烷基硫醇。链转移剂优选地是低分子量化合物，其具有小于2000g/mol，更特别地小于1000g/mol的分子量。优选的是巯基乙酸2-乙基己酯(EHTG)、3-巯基丙酸异辛酯(IOMPA)和叔十二烷基硫醇(tDMK)。
乳液聚合通常在30℃至130℃、优选地50℃至90℃下进行。聚合介质可仅由水组成，或者由水和与水混溶的液体诸如甲醇的混合物组成。优选地，仅使用水。乳液聚合可作为间歇操作或以进料过程的形式进行，包括分级程序或梯度程序。优选的是进料过程，其中将一部分聚合混合物作为初始装料引入，加热至聚合温度，并进行部分聚合，然后将剩余的聚合混合物通常通过两个或更多个空间上分开的进料(其中一个或多个包含纯形式或乳化形式的单体)连续地、分阶段地或经受浓度梯度供应至聚合区，在此期间维持聚合。在聚合中，也可将聚合物种子包括在初始装料中，以便例如更有效地建立粒度。
在自由基水性乳液聚合过程中将引发剂加入到聚合容器中的方式是本领域普通技术人员已知的。它可全部包含在聚合容器的初始装料中，或者它可以在自由基水性乳液聚合过程中消耗的速率连续地或分阶段地插入。对于任何给定的情况，这将取决于引发剂体系的化学性质和聚合温度两者。优选地，其一部分包括在初始装料中，并且其余部分以其被消耗的速率供应至聚合区。为了去除残留单体，通常在乳液聚合结束后，即在至少95％的单体转化率后，加入引发剂。在进料过程的情况下，各组分可从上面、侧面或从下面通过反应器底部加入反应器中。
聚合可在种子控制下进行，即在聚合物种子(种子胶乳)的存在下进行。种子胶乳是具有优选地为20nm至40nm的平均粒径的聚合物微粒的水性分散体。种子胶乳以相对于100重量份单体优选地0.01重量份至0.5重量份、更优选地0.03重量份至0.3重量份、或者0.03重量份至小于或等于0.1重量份的量使用。合适的种子胶乳例如是基于聚苯乙烯或基于聚甲基丙烯酸甲酯的胶乳。优选的种子胶乳是聚苯乙烯种子。
在通过自由基引发的水性乳液聚合制备压敏粘合剂聚合物中，当然可使用本领域技术人员熟悉的其它任选助剂，诸如例如已知为增稠剂、消泡剂、中和剂、缓冲物质、防腐剂、自由基链转移化合物和/或无机填料的那些。
聚合物中的酸基团可通过在聚合过程中或之后进料中和剂而被中和，其中酸基团通过进料碱而被全部或部分中和。压敏粘合剂聚合物分散体的pH优选地被调节至大于5的pH，更特别地被调节至介于5至9之间或5.5至8之间的pH。
水性压敏粘合剂组合物优选地包含15重量％至75重量％、更优选地40重量％至60重量％、更特别地大于50重量％且至多60重量％的压敏粘合剂聚合物。固含量可例如通过适当调节用于乳液聚合的单体的量和/或水的量来调节。
水性压敏粘合剂组合物可仅由聚合物的水性分散体和增粘剂构成。
水性压敏粘合剂组合物可任选地包含其它添加剂，诸如至少一种选自由交联剂、润湿剂、填料、染料、流平剂、增稠剂、光稳定剂、杀生物剂、消泡剂组成的组中的添加剂。添加剂(除增粘剂以外)的量优选地为每100重量份粘合剂聚合物(固体)0.05重量份至5重量份、或0.1重量份至3重量份固体。水性压敏粘合剂组合物不包含基于100重量份压敏粘合剂聚合物计15重量份至45重量份的量的水分散性无卤素阻燃剂以及由1重量％至8重量％的含磷单体制成的压敏粘合剂聚合物的组合。水性压敏粘合剂组合物优选地不含有任何无卤素阻燃剂。压敏粘合剂聚合物优选地不由任何含磷单体制成。
优选的水性压敏粘合剂组合物包含一种或多种交联剂。交联剂的优选量为基于100重量份的压敏粘合剂聚合物0.01重量份至5重量份、更特别地0.1重量份至3重量份，其中特别优选的是0.2重量份至2重量份。优选的交联剂选自由以下组成的组：氨基三嗪、由二异氰酸酯形成的并且具有至少两个异氰酸酯基团的异氰尿酸酯、具有至少一个碳二亚胺基团的化合物、化学封端的异氰酸酯、包封的异氰酸酯、包封的脲二酮、缩二脲、脲基甲酸酯、氮丙啶、噁唑啉、环氧化物和所提及的物质的混合物。
优选地，通过添加至少一种氨基三嗪化合物来完成交联。氨基三嗪化合物的量优选地为基于100重量份的压敏粘合剂聚合物0.01重量份至5重量份，更特别地为0.1重量份至3重量份，其中特别优选的是为0.2重量份至2重量份。氨基三嗪化合物是例如三聚氰胺、苯并胍胺、乙酰胍胺和双胍胺，诸如脂肪的、戊二酸的或甲基戊二酸双胍胺和螺胍胺。还可设想包含两个或更多个氨基三嗪核的化合物，氨基三嗪核例如是稠合的。氨基三嗪化合物优选地至少部分地被羟甲基化和醚化。优选的是至少部分地羟甲基化和醚化的三聚氰胺和包含两个或更多个三聚氰胺核的相应化合物，例如经由羟甲基基团桥连的2至5个三聚氰胺，或它们的混合物。优选的氨基三嗪每分子平均包含1至3个，更特别是1个三聚氰胺核。更特别优选的是三聚氰胺-甲醛树脂，特别是甲基化三聚氰胺-甲醛树脂。氨基三嗪被平均每当量伯氨基基团至少1mol、优选地至少1.4mol、更优选地至少1.7mol甲醛羟甲基化，并且这些羟甲基基团被平均每当量羟甲基基团至少0.5mol、优选地至少0.6mol、并且更优选地至少0.7mol伯醇醚化。优选用于此目的的伯醇特别是C1-C4链烷醇。甲醇是特别优选的。一种优选的氨基三嗪化合物是例如六甲氧基羟甲基三聚氰胺，其中三聚氰胺的每个氨基基团被2个甲醛基基团羟甲基化，并且每个羟甲基基团被甲醇醚化。优选的氨基三嗪化合物具有至少500g/升水(21℃，1atm绝对压力)的水溶解度。氨基三嗪化合物优选地以它们的水溶液形式使用。这类产品是本领域技术人员所熟悉的，并且可例如以商标名073或163(BASF SE的产品)在市场上自由地商购获得。
通过对粘合剂聚合物和氨基三嗪化合物进行混合来制备粘合剂制剂不是关键的，并且原则上可以任何顺序进行，特别是当粘合剂聚合物以水性聚合物分散体的形式使用以及氨基三嗪化合物以水溶液的形式使用时。优选地，将氨基三嗪化合物的水溶液加入到粘合剂聚合物的水性分散体中。
粘合剂组合物优选地是单组分的并且不是可辐射固化的，因此不需要在施用之前与第二反应性组分混合，并且不需要辐射以固化或活化粘合剂。
分散在水性分散体中的聚合物颗粒的重均粒径优选地小于400nm，更特别地小于300nm。特别优选的是，平均粒度为介于140nm至250nm之间。粘合剂聚合物可具有单峰粒度分布。粘合剂聚合物可具有双峰或多峰粒度分布。“多峰”意指多于两种颗粒模式。当粒度分布的测量仅包含一个单一最大值时，分散体颗粒的粒度分布是单峰的。双峰粒度分布是通过在粒度测量中表现出两个不同最大值而定义的粒度分布。多峰粒度分布是通过在粒度测量中表现出多于两个不同最大值而定义的粒度分布。优选地，第一颗粒模式具有50nm至200nm、优选地100nm至200nm范围内的重均粒径。第二颗粒模式具有优选地在大于250nm且至多1200nm、优选地大于300nm且至多900nm范围内的重均粒径。优选地，第一模式和第二模式的平均粒径相差至少50nm。粒度可通过激光散射进行测量。
水性粘合剂分散体的粘度优选地不超过1500mPa s，并且优选地至少50mPa s，例如50mPa s至800mPa s，如根据DIN EN ISO 3219在23℃和250秒-1下测量的。
本发明提供了一种粘合剂标签，该粘合剂标签包括具有第一侧和第二侧的背衬材料、附着到背衬材料的第一侧上的压敏粘合剂层、以及离型衬垫，该离型衬垫附着到压敏粘合剂层上或者该离型衬垫包括在背衬材料的第二侧上的离型涂层，其中背衬材料由聚合物膜、纸或聚合物膜/纸层压材料制成，并且压敏粘合剂层由如本文所述的水性压敏粘合剂组合物制成。背衬材料是不溶于水的，这意味着它在室温(25℃)下不溶于水，并且优选地在洗涤操作的温度下也不溶于水，该温度例如可以是55℃或更高。
聚合物膜是例如聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、纤维素、赛璐玢、聚乙酸酯、聚酯(优选地可生物降解的聚乳酸酯)、聚烯烃共聚物例如环烯烃共聚物(COC)的膜。聚烯烃膜例如由聚乙烯或聚丙烯(例如非取向聚丙烯(CPP)或取向聚丙烯(OPP))制成，优选地双轴取向的聚丙烯。背衬材料优选地选自聚烯烃、湿强度再生纤维素膜和湿强度纸，优选地双轴取向的聚丙烯。聚合物膜优选地是透明的。透明聚合物膜例如是聚烯烃(诸如聚乙烯或聚丙烯)、PVC或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PVC可以是增塑的PVC。所谓的增塑的PVC意指包括增塑剂并且具有降低的软化温度的聚氯乙烯。常规增塑剂的示例是邻苯二甲酸酯、环氧化物、己二酸酯。增塑的PVC中增塑剂的量优选地大于10重量％，并且特别是大于20重量％。
在用本发明的粘合剂聚合物分散体涂覆之前对聚合物膜基材的表面处理不是绝对必要的。然而，如果聚合物膜基材的表面在涂覆之前被改性，则可获得更好的结果。在这种情况下，可采用常规的表面处理，诸如电晕处理，以提高粘附性。进行电晕处理或其它表面处理至与涂料组合物充分可润湿性所需的程度。通常，约10瓦每平方米每分钟的电晕处理足以用于此目的。另选地或除此之外，还可任选地在膜和粘合剂涂层之间使用底漆。
有效的可分离性不一定要求粘合剂标签被穿孔或具有类似的辅助装置以允许在洗涤操作期间在洗涤水与粘合剂之间的快速接触。根据本发明，甚至在没有这样的辅助装置的情况下，标签材料从被标记的基材的足够快速的分离也是可能的。在洗涤操作期间对于标签改变标签的形状，以便通过伴随形状变化的力来促进标签分离。因此，粘合剂标签的背衬材料优选地不被穿孔，并且优选地在洗除条件下尺寸上稳定，即不是收缩膜，并且优选地在洗除过程中暴露于热时不表现出任何形状变化。
标签背衬材料的厚度优选地为10μm至200μm或30μm至100μm。可以常规方式对背衬材料进行涂覆以在背衬材料上产生粘合剂层。标签在一侧上涂覆有粘合剂，涂覆的表面至少部分地涂覆有本发明的粘合剂组合物。可通过典型的方法将粘合剂施加到制品上，典型的方法诸如为刮涂、铺展、辊涂、反向辊涂、凹版辊涂、反向凹版辊涂、刷涂、棒涂、喷涂、气刷涂布、弯液面涂布、幕涂或浸涂。施用量优选地为5g至30g、更特别地10g至30g或10g至20g或12g至15g固体/m2。施用后通常进行干燥步骤以去除水和溶剂。
本发明还提供了一种带标签的包装容器，该带标签的包装容器包括包装基材和附着到包装容器的表面的(如本文所述的)粘合剂标签，其中包装容器的表面优选地为玻璃或塑料。粘合剂标签附着到包装容器的基材上，例如由玻璃或塑料制成的食品包装物品，更特别地是饮料瓶。优选的包装容器是玻璃瓶或塑料瓶，最优选的是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶。
本发明还提供了一种再循环带标签的包装容器的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供如本文所述的带标签的包装容器；
(2)将带标签的包装容器切碎成较小的片；
(3)通过用水性洗涤组合物处理碎片，从被切碎的片上分离标签材料；
(4)将切碎的包装材料片与分离的标签材料和水性洗涤组合物分离。
通过用水性碱性洗涤液洗涤，从包装容器的基材材料上去除标签材料。洗涤液体的温度优选地为大于25℃，更优选地为至少50℃。洗涤液体的温度优选地为至多70℃或小于70℃，最优选在55℃至小于70℃的范围内，例如约65℃。洗涤液体的pH是碱性的，即大于7，更特别地是10至14，优选地12至14或13至14。
水性洗涤组合物优选地含有1重量％至2重量％的碱金属氢氧化物，优选地氢氧化钠或氢氧化钾。水性洗涤组合物优选地含有至少一种表面活性剂。
优选地，在将标签附着到基材(例如玻璃或塑料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯)上并且随后使用碱性水性洗涤液将其分离之后，小于10重量％、或小于5重量％粘合剂或没有粘合剂保持附着到分离的标签上。
优选地，在将标签附着到基材材料(例如玻璃或塑料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯)上并且随后使用碱性水性洗涤液将其分离之后，小于10重量％、或小于5重量％粘合剂或没有粘合剂保持附着到包装容器的基材材料上。
本发明还提供了如本文所述的水性压敏粘合剂组合物用于以下的用途：
(a)用于制备如本文所述的再循环相容的粘合剂标签(优选地状膜标签)；或
(b)用于制备用如本文所述的再循环相容的粘合剂标签(优选地用膜状标签)标记的再循环相容的包装容器；或
(c)用于对如本文所述的带标签的包装容器进行再循环的方法中。
本发明的特别优点是在带标签的包装容器的普通寿命期间，在玻璃或塑料的包装容器上提供具有足够粘合强度的粘合剂标签，其中标签材料可通过在相当低的节能温度下用水性洗涤组合物洗涤而从包装容器中去除。
实施例
所使用的成分如下：
222增粘剂，萜烯树脂和松香酯的无溶剂水基分散体，54％固体；Tg-2℃
765A增粘剂；50％松香酸分散体；Tg 12℃
779F增粘剂；59％松香酸分散体；Tg 21℃
933E增粘剂；松香酯分散体；Tg 20℃
SE780G增粘剂；55％松香酯分散体；Tg 34℃
粘度是根据DIN EN ISO 3219在23℃和250l/s下测量的。
压敏粘合剂聚合物分散体
实施例P1
通过乳液聚合制备的丙烯酸共聚物分散体(量以重量份计)：
0.5份丙烯酸、0.41份丙烯酰胺、29份丙烯酸正丁酯、70.09份丙烯酸2-乙基己基酯。
固体含量：54.8％；粘度：55mPa s；Tg：-59.4℃
实施例P2
通过乳液聚合制备的丙烯酸共聚物分散体(量以重量份计)：
0.99份丙烯酸、0.41份丙烯酰胺、29份丙烯酸正丁酯、69.6份丙烯酸2-乙基己基酯。
固体含量：55.0％；Tg：-59.1℃；粘度：71mPa s
实施例P3
通过乳液聚合制备的丙烯酸共聚物分散体(量以重量份计)：
2.0份丙烯酸、0.41份丙烯酰胺、29份丙烯酸正丁酯、68.59份丙烯酸2-乙基己基酯。
固体含量：54.8％；Tg：-58.6℃；Tg2：16.6℃；粘度：83mPa s
实施例P4
通过乳液聚合制备的丙烯酸共聚物分散体(量以重量份计)：
3.0份丙烯酸、0.41份丙烯酰胺、29份丙烯酸正丁酯、67.59份丙烯酸2-乙基己基酯。
固体含量：54.5％；Tg1：-57.9℃；Tg2：19.1℃；粘度：116mPa s
实施例P5
通过乳液聚合制备的丙烯酸共聚物分散体(量以重量份计)：
4.0份丙烯酸、0.41份丙烯酰胺、29份丙烯酸正丁酯、66.59份丙烯酸2-乙基己基酯。
固体含量：54.5％；Tg1：-57.3℃；Tg2：15.9℃；粘度：176mPa s
水性压敏粘合剂组合物
实施例Px/Ty
将实施例P1至P5的丙烯酸共聚物分散体与表1中列出的增粘剂T1至T5一起配制，产生根据表2的水性压敏粘合剂组合物P1/T1至P5/T5。通过将20重量％增粘剂(基于固体计)加入到80重量％压敏粘合剂聚合物(基于固体计)中进行配制。该组合物根据它们的粘合剂聚合物/增粘剂制剂命名，例如实施例P1/T1是粘合剂聚合物P1和增粘剂T1的组合物。
实施例P2/C
将100重量份(基于固体计)的实施例P2的丙烯酸共聚物分散体与1.32份(按原样)交联剂163(甲基化三聚氰胺-甲醛树脂)配制。
实施例P4/T1/C
将70重量份(基于固体计)实施例P4的丙烯酸类共聚物分散体与30份(基于固体计)增粘剂T1和1.32份(按原样)交联剂/>163一起配制。
表1：增粘剂
*在干燥后通过差示扫描量热法(DSC)测量
另选地，可使用SE724G(松香酯分散体，Tg-8℃，酸值<25mg KOH/g)代替/>222。
标签制备
用刮刀将水性压敏粘合剂组合物施加到硅化的载体纸(离型衬垫)上，然后在干燥箱中在90℃下干燥3分钟。干燥施加重量为17g/m2。干燥后，用由双轴取向的聚丙烯(BOPP)制成的40μm厚的膜覆盖压敏粘合剂涂层，从而生产硅化载体纸、干燥的粘合剂组合物和BOPP的三层层压体。在测试之前，将该层压体在23℃和50％湿度下储存达至少16小时。
分离试验
为了对压敏粘合剂标签进行测试，将BOPP膜与压敏粘合剂一起从硅化的纸离型衬垫上剥离并粘贴到1L PET瓶上。然后将瓶在23℃和50％湿度下储存达至少16小时。然后从瓶中切出完全覆盖有BOPP标签的100cm2区域，并压碎成1×1cm2薄片。将300ml NaOH(1wt.％；pH13-14)和0.5％表面活性剂(TUBIWASH SKP，可从CHT Group获得)的洗涤水溶液预热至所需的分离温度。剥离温度为65℃或80℃。在热的洗涤溶液中用锚式搅拌器(5cm直径)以350转/分钟搅拌薄片达15分钟。在断开搅拌器之后，清洁的PET薄片和未从标签分离的薄片下沉到底部，BOPP标签薄片漂浮在洗涤液的表面上。分离出BOPP标签薄片，并且用冷水冲洗两部分，然后在干燥箱中于110℃干燥。可去除性以分离成清洁的PET和BOPP标签膜的薄片的百分比给出。
环粘性测量
根据FINAT测试方法No.9进行环结粘性测量，使用HDPE(高密度聚乙烯)代替玻璃作为测试基材。将标签层压体切成25mm宽的条带。为了测试，将条带从硅化纸离型衬垫上剥离下来，并且形成粘合剂侧朝外的环。将环以300mm/分钟下降到测试基材上，并且在完全接触后再次以300mm/分钟拉出。对将环拉离测试基材所需的力的最大值进行测量。
表2：可去除性测试结果
x)比较例
表3：可去除性和环粘性测试结果
x)比较例
表4：环粘性测试结果
x)比较例
测试结果表明，使用根据本发明的压敏粘合剂组合物可在短时间内且在低洗涤温度下实现高的剥离程度。

Claims (19)

1.一种用于再循环相容的压敏粘合剂标签的水性压敏粘合剂组合物，所述水性压敏粘合剂组合物包含：
(A)分散在水中的压敏粘合剂聚合物，所述压敏粘合剂聚合物的玻璃化转变温度为-30℃或更低、优选地-40℃至-60℃，
其中所述压敏粘合剂聚合物通过以下物质的乳液聚合来制备：
(a)70重量％至99.5重量％的在烷基基团中具有2至12个碳原子的丙烯酸烷基酯单体；
(b)至少0.4重量％、优选地大于1重量％且优选地至多10重量％的至少一种具有至少一个酸基团的烯键式不饱和可共聚单体；
(c)任选地一种或多种单体，所述一种或多种单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和在所述烷基基团中具有2至12个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯单体；
(d)任选地一种或多种不同于单体(a)、(b)和(c)的烯键式不饱和单体；
所述单体的重量％的量是基于所有单体的总重量计的；以及
(B)增粘剂，所述增粘剂的玻璃化转变温度小于5℃；
其中所述水性压敏粘合剂组合物不包含基于100份压敏粘合剂聚合物计15重量份至45重量份的量的水分散体无卤阻燃剂以及由基于所有单体的总重量计1重量％至8重量％的含磷单体制成的压敏粘合剂聚合物；
其中所述压敏粘合剂聚合物优选地具有至少0℃的第二玻璃化转变温度；并且
其中玻璃化转变温度是根据ASTM D 3418-08通过差示扫描量热法测量的，作为对第二加热曲线以20℃/分钟的加热速率进行评价时的中点温度。
2.根据权利要求1所述的水性压敏粘合剂组合物，其中所述组合物是再循环相容的，其达到：使得根据实施例中所述的65℃下的分离试验，压敏粘合剂标签能够从聚对苯二甲酸乙二醇酯制品上分离至少50％、优选地至少60％的程度。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，其中所述增粘剂(B)以基于固体计5重量份至100重量份/100重量份压敏粘合剂聚合物的量使用，并且所述增粘剂(B)选自松香酯、萜烯树脂、以及它们的混合物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，其中所述丙烯酸烷基酯单体(a)以基于单体的总量计75重量％至99.5重量％的量使用，并且所述丙烯酸烷基酯单体(a)为选自以下中的一种或多种：丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-辛酯和丙烯酸异辛酯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，其中具有至少一个酸基团的单体(b)以基于单体的总量计大于1重量％且至多4.5重量％的量使用，并且具有至少一个酸基团的单体(b)为选自以下中的一种或多种：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、乙烯基乳酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺基-乙醇酸、丙烯酰胺基甲基丙磺酸、丙烯酸磺基丙酯、甲基丙烯酸磺基丙酯以及它们各自的酸酐。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，其中单体(c)以基于单体的总量计0至20重量％的量使用，并且单体(c)为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或它们的混合物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，其中单体(d)以基于单体的总量计0至20重量％的量使用，并且单体(d)选自：在羟烷基基团中具有1至10个C原子的(甲基)丙烯酸羟烷基酯、包含至多20个C原子的羧酸的乙烯基酯、具有至多20个C原子的乙烯基芳族化合物、烯键式不饱和腈、烯键式不饱和羧酸的酰胺、烯键式不饱和羧酸的N-烷醇酰胺、苯氧基乙基乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙烯基卤化物、包含1至10个C原子的醇的乙烯基醚、具有2至8个碳原子和一个或两个双键的脂族烃、含有氨基基团的烯键式不饱和单体、除烯键式不饱和双键外还具有至少一个缩水甘油基、噁唑啉基基团、脲基基团、脲基类似基团或羰基基团的双官能单体、以及具有多于一个可自由基聚合的烯键式不饱和基团的交联单体、或这些单体的混合物，所述双官能单体优选地为双丙酮丙烯酰胺。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，其中所述单体(a)以基于单体的总量计80重量％至99.5重量％、优选地91重量％至99.5重量％的量使用，并且所述单体(a)是选自以下中的一种或多种：丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-辛酯和丙烯酸异辛酯；
具有至少一个酸基团的所述单体(b)以基于单体的总量计大于1重量％且至多4.5重量％的量使用，并且单体(b)是选自以下中的一种或多种：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和丙烯酰胺基甲基丙磺酸；
单体(c)以基于单体的总量计0至15重量％的量使用，并且单体(c)是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或它们的混合物；并且
所述单体(d)以基于单体的总量计0.1重量％至10重量％的量使用，并且所述单体(d)是选自以下中的一种或多种：丙烯酰胺和在烷基基团中具有1至4个C原子的(甲基)丙烯酸羟烷基酯。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，其中所述压敏粘合剂组合物的干燥膜的环粘性为至少2N/25mm，如实施例中所述测量的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，所述水性压敏粘合剂组合物包含基于100重量份的水性压敏粘合剂聚合物计0.01重量份至5重量份的量的至少一种交联剂，所述交联剂选自以下中的一种或多种：氨基三嗪、由二异氰酸酯形成的且具有至少两个异氰酸酯基团的异氰脲酸酯、具有至少一个碳二亚胺基团的化合物、化学封端的异氰酸酯、包封的异氰酸酯、包封的脲二酮、缩二脲、脲基甲酸酯、氮丙啶、噁唑啉和环氧化物。
11.根据前述权利要求中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物，其中所述压敏粘合剂聚合物部分地或完全由部分或全部生物基单体制成。
12.根据前述权利要求所述的水性压敏粘合剂组合物，其中至少50％的所述单体是部分或全部生物基单体，并且部分生物基单体是(甲基)丙烯酸和生物基醇的酯，优选地生物基正丁醇、生物基异丁醇、生物基异戊醇、生物基2-辛醇或生物基正庚醇；并且全部生物基单体是生物基丙烯酸和生物基醇的酯。
13.一种粘合剂标签，所述粘合剂标签包括具有第一侧和第二侧的背衬材料、附着到所述背衬材料的所述第一侧的压敏粘合剂层、和离型衬垫，所述离型衬垫附着到所述压敏粘合剂层或者所述离型衬垫包括在所述背衬材料的所述第二侧上的离型涂层，
其中所述背衬材料由聚合物膜、纸或聚合物膜/纸层压体制成，并且所述压敏粘合剂层由根据权利要求1至12中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物制成。
14.根据前述权利要求所述的粘合剂标签，其中根据如实施例中所述的在65℃下的分离测试，所述标签能够从聚对苯二甲酸乙二醇酯制品上分离至至少50％、优选地至少60％的程度。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的粘合剂标签，其中所述背衬材料选自聚烯烃、湿强度再生纤维素膜和湿强度纸，优选地双轴取向的聚丙烯。
16.一种带标签的包装容器，所述带标签的包装容器包括包装基材和附着到所述包装容器的表面的根据权利要求13至15中任一项所述的粘合剂标签，其中所述包装容器的所述表面优选地为玻璃或塑料。
17.一种对带标签的包装容器进行再循环的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)提供根据权利要求16所述的带标签的包装容器；
(2)将所述带标签的包装容器切碎成较小的片；
(3)通过用水性洗涤组合物对被切碎的片进行处理，从所述切碎的片上分离标签材料；
(4)将切碎的包装材料片与分离的标签材料和水性洗涤组合物分离。
18.根据前述权利要求所述的方法，其中所述水性洗涤组合物包含至少一种表面活性剂，所述表面活性剂具有在10至14、优选地12至14范围内的pH；并且所述洗涤温度为70℃或更低、优选地55℃至低于70℃范围内。
19.一种根据权利要求1至12中任一项所述的水性压敏粘合剂组合物用于以下的用途：
(a)用于制备根据权利要求13至15中任一项所述的再循环相容的粘合剂标签；或
(b)用于制备用根据权利要求16所述的再循环相容的粘合剂标签标记的再循环相容的包装容器；或
(c)用于根据权利要求17至18中任一项所述的对带标签的包装容器进行再循环的方法中。
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