利用可膨胀微球使聚合物分散体凝结的方法_3

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)可仅由分散于 水中的聚合物(粘结剂)和微球组成,但还可包含其他助剂。在PSA的情况下,考虑的助剂 包括例如增粘树脂(增粘剂)。增粘剂为例如天然树脂如松香和其通过歧化反应或异构化 反应、聚合反应、二聚反应和/或氢化反应所形成的衍生物。这些树脂中的酸基团可以其盐 (例如具有单价或多价抗衡离子)或优选以其酯化形式而存在。用于酯化的醇可为一元醇 或多元醇。实例为甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2,3_丙三醇和季戊四醇。优选的增粘 剂为天然的或化学改性松香。松香主要由松香酸或松香酸衍生物组成。用于提高粘性的其 他添加物(增粘剂)为低分子量的聚合物,例如玻璃化转变温度为-60至-20°C的含有酸 的聚丙烯酸酯。可用作增粘剂的低分子量聚合物的重量平均分子量为优选小于500000,优 选1500至45000或2000至20000并且例如可以100%体系的形式添加到聚合物分散体中。 聚合物水分散体中包括优选1至40重量%,更特别是5至30重量%的量的增粘剂。水分 散体中可包含的其他添加剂为例如抗氧化剂、填料、染料、流动控制助剂和增塑剂。
[0045] 在优选的聚合物分散体中,分散的聚合物的量为20至75重量%,优选40至70重 量%,微球的量为0. 1至20重量%,优选0. 5至10重量%,并且聚合物水分散体的总固含 量为30至80重量%,优选40. 5至80重量%,或45至75重量%。这对应于水含量为20 至70重量%,或20至59. 5重量%或25至55重量%。
[0046] 在凝结之前,涂料组合物的粘度更特别为50至3000mPas,更优选100至 2000mPas。根据 DIN EN ISO 3219 测量粘度(23°C,2501/s)。
[0047] 为了诱导凝结,对聚合物水分散体进行加热和/或剪切。特别优选的是同时加热 和剪切。加热在50至150°C,优选60至IKTC的温度下进行。此处的温度大于或等于微球 膨胀的T stot。可通过穿过可加热的出口孔,更特别是穿过可加热的喷嘴或通过引入经加热 的气体,更特别是经加热的空气或蒸汽而进行加热。
[0048] 在剪切的情况下,剪切速率优选为100至500 000 Ι/s。可通过穿过直径优选为 0. 5至IOmm的微通道而进行剪切。
[0049] 本发明还提供一种方法,其中将凝结形式的聚合物分散体施用至至少一个基材或 其中至少一个基材用根据本发明凝结的聚合物分散体涂布。聚合物分散体优选为粘合剂分 散体,优选以股的形式将其施用至至少一个基材。优选使用喷嘴进行凝结的涂料组合物的 施用。优选以连续操作进行涂布。所述基材或载体材料可优选为纸、板或卡片。
[0050] 在一个优选的方法中,聚合物分散体为粘合剂分散体,其以凝结的形式施用至纸 板包装盒的可密封区域,并且纸板包装盒借助于所施用的凝结的粘合剂分散体而密封。
[0051] 本发明还提供可通过上述用凝结的聚合物分散体涂布基材的方法得到的涂覆基 材。
[0052] 本发明还提供可热膨胀的热塑性微球用于使聚合物水分散体凝结的用途。
[0053] 本发明方法所提供的优点如下:在热熔性体系范围内,聚合物分散体的凝结使粘 合强度迅速建立。这通过常规的PSA水分散体的施用体系是不可能的,并且因此所述PSA 分散体至今还不能用于纸板箱的密封。 实施例
[0054] 成分:
[0055] PD I :丙烯酸酯共聚物的水分散体,其由两阶段的乳液聚合制备,首先使80重量 份的单体乳液1聚合,然后使20重量份的单体乳液2聚合。单体乳液1 :由90重量份的丙 烯酸正丁酯、2重量份的丙烯酸羟丙酯、6. 4重量份的甲基丙烯酸甲酯和1. 6重量份的丙烯 酸组成
[0056] 单体乳液2 :由86. 5重量份的丙烯酸正丁酯、2重量份的丙烯酸羟丙酯、3. 6重量 份的甲基丙烯酸缩水甘油酯、6. 3重量份的甲基丙烯酸甲酯和1. 6重量份的丙烯酸组成
[0057] 固含量=61. 9%,Tg = _35°C
[0058] 聚合物I: iicResin? 3500 ;含有羧基的聚(丙烯酸正丁酯),K值约11-16,固含 量=100%
[0059] Expaneel? 031DU 40干的、未膨胀的可膨胀微球,粒度D(0. 5) 10-16 μm ; Tstart 8〇-95〇c ;Tmax 12〇-135〇C
[0060] 混合物由聚合物水分散体和可膨胀微粒制备。通过穿过可加热的毛细管而对所述 混合物同时进行加热和剪切。加热温度最高为120°C。毛细管的直径为1mm且长度为175_。 剪切速率为1501/s。
[0061] 所述分散体经历了凝结,这可由可挤出的股料的形成而明显看出。特别有利的是 股料(以线珠的形式)的形成,其尽管仍有残余水,但却不仅建立了对纸和卡片的粘着力而 且还建立了内聚力,因此抵消了纸板箱密封期间的恢复力。
[0062] 粘合剂粘合测试:通过排出股料,在测试纸上进行施用,以约lON/cm2的压力将另 一片纸按压在测试纸上。在约3-5秒后,使粘合分离。如果粘着力良好且迅速建立内聚力, 则观察到纸张被撕裂。
[0063] 结果总结于下表中。
[0064] 表1 :聚合物分散体的测试结果
[0067] 结果示出本发明实施例2和3可使股料输出并且还示出制备的股料可建立粘合强 度,因此使纸张能够粘合。相反,非本发明的实施例1未凝结且不能产生股料。
【主权项】
1. 一种使聚合物水分散体凝结的方法,步骤是 提供聚合物水分散体,其包含至少一种分散于水相的聚合物并且 还包含可热膨胀的热塑性微球, 通过能量输入使聚合物分散体凝结,以及 通过出口孔、优选喷嘴的形式排出凝结的组合物。2. 前述权利要求的方法,其中用于凝结的能量通过热输入和/或通过剪切输入。3. 前述权利要求中任一项的方法,其中分散的聚合物为乳液聚合物或聚氨酯。4. 前述权利要求中任一项的方法,其中分散的聚合物含有多于40重量%的(甲基)丙 烯酸C1-C2。烷基酯。5. 前述权利要求中任一项的方法,其中分散的聚合物的玻璃化转变温度为小于或等于 (TC06. 前述权利要求中任一项的方法,其中聚合物水分散体为粘合剂,更特别是压敏粘合 剂。7. 前述权利要求中任一项的方法,其中聚合物水分散体包含至少一种优选量为1至40 重量%的增粘剂。8. 前述权利要求中任一项的方法,其中聚合物分散体中的分散的聚合物的量为20至 75重量%,聚合物分散体中的微球的量为0. 1至20重量%,并且聚合物水分散体的总固含 量优选为30至80重量%。9. 前述权利要求中任一项的方法,其中微球具有带有包封于其中的发泡剂、优选异丁 烷的热塑性聚合物的壳,所述微球在未膨胀状态下具有体积中值D (0. 5)为5至40 y m的粒 度。10. 前述权利要求中任一项的方法,其中微球的壳由含有至少一种选自(甲基)丙烯酸 酯单体、偏二卤乙稀单体、丙稀腈和乙烯基醚单体的稀键式不饱和单体的共聚物形成。11. 前述权利要求中任一项的方法,其中微球的壳由含有(甲基)丙烯酸烷基酯、偏二 氯乙烯和丙烯腈的单体或含有至少一种乙烯基醚单体和丙烯腈的单体的共聚物形成。12. 前述权利要求中任一项的方法,其中微球的膨胀起始温度Tstart为40至140°C并 且最大膨胀温度Tmax高于Tstart且为80至200 °C。13. 前述权利要求中任一项的方法,其中通过加热至50至150°C、优选60至IKTC的温 度进行热凝结,和/或其中通过以100至5000001/s的剪切速率进行剪切而凝结。14. 前述权利要求中任一项的方法,其中将凝结的组合物施用至至少一基材。15. 前述权利要求的方法,其中聚合物分散体为粘合剂分散体,其以凝固的形式被施用 到至少一种选自纸、板和卡片的基材上。16. 前两项权利要求中任一项的方法,其中聚合物分散体为粘合剂分散体,其以凝结的 形式施用至纸板包装盒的可密封区域并且纸板包装盒借助于所施用的凝结的粘合剂分散 体而密封。17. -种可通过权利要求14至16中任一项的方法得到的涂覆基材。18. 可热膨胀的热塑性微球用于使聚合物水分散体凝结的用途。
【专利摘要】使聚合物水分散体凝结的方法,其中所述聚合物水分散体包含至少一种分散于水相的聚合物,以及还包含可热膨胀的热塑性微球,所述聚合物分散体通过能量输入而凝结,并且凝结的组合物通过出口孔、优选喷嘴的形式输出。
【IPC分类】C08J9/00, C08G18/82, C08J7/00, C08F6/22, C09J7/02
【公开号】CN105073793
【申请号】CN201480010703
【发明人】I·皮奇, L·海克霍夫, M·兰弗特, P·舒勒, A·孔茨
【申请人】巴斯夫欧洲公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年3月12日
【公告号】WO2014154483A1
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