水性覆膜胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及胶黏剂领域，特别是涉及一种水性覆膜胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 覆膜工艺是印刷之后的一种表面加工工艺，又被人们称为印后过塑、印后裱胶或 印后贴膜，是指用覆膜机在印品的表面覆盖一层〇. 012~0. 020mm厚的透明塑料薄膜而形 成一种纸塑合一的产品加工技术。一般来说，根据所用工艺可分为即涂膜、预涂膜两种，根 据薄膜材料的不同分为亮光膜、亚光膜两种。传统覆膜工艺使用的粘合剂主要是溶剂型，溶 剂型粘合剂的主粘剂为SBS和萜烯树脂，溶剂为甲苯、120号汽油、醋酸乙酯等。由于印刷油 墨中的一些成分与溶剂型覆膜胶的成分接近，都含有树脂和有机溶剂，所以纸塑复合的质 量不太稳定。溶剂型粘合剂存在闪点低，易燃，有毒有害，污染环境及影响操作人员身体健 康等不利因素。近年来，人们对产品质量要求越来越高，环境意识不断增强，所以研宄使用 安全无毒，质量稳定的覆膜粘合剂是势在必行的发展趋势。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种成本较低、安全环保的水性覆膜胶及其制 备方法。
[0004] -种水性覆膜胶，其包括如下质量份的各组分：
[0005] 聚酯多元醇： 120份~180份； 蓖麻油： 5份~12份； 异氰酸酯： 40份~60份； 扩链剂： 8份~14份; 丙烯酸单体： 70份~140份; 引发剂： 1份~3份;
[0006] 中和剂: 6份~12份； 交联剂： 8份~15份; 润湿流平剂： 0.3份~1份； 增稠剂： 0.5份~1份； 溶剂： 20份~60份； 蒸馏水： 300份~600份。
[0007] 在其中一个实施例中，所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二 醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二 醇、聚己内酯二醇、聚碳酸己二醇酯二醇、聚环氧丙烷醚、聚四氢呋喃醚中的至少一种。
[0008] 在其中一个实施例中，所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸 酯。
[0009] 在其中一个实施例中，所述扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、乙二醇、 1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、一缩二乙二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，6-环己二醇中的至少 一种。
[0010] 在其中一个实施例中，所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异辛脂、丙 烯酸甲酯、丙烯酸乙酯中的至少一种。
[0011] 在其中一个实施例中，所述引发剂为偶氮二异丁氰、过氧化苯甲酰中的至少一种。
[0012] 在其中一个实施例中，所述中和剂为三乙胺、三乙醇胺、乙基二异丙胺、氢氧化钠、 氢氧化钾中的至少一种。
[0013] 在其中一个实施例中，所述交联剂为双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼。
[0014] 在其中一个实施例中，所述溶剂为丙酮，N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、丙二 醇二甲醚中的至少一种。
[0015] 一种水性覆膜胶的制备方法，包括如下步骤：
[0016] 按上述质量份计，将聚酯多元醇及蓖麻油投入反应釜，95°C真空脱水1小时后，降 温至75°C ;
[0017] 将扩链剂及溶剂混合均匀后加入上述反应釜；
[0018] 加入异氰酸酯，升温至85°C，搅拌2. 5小时；
[0019] 加入丙烯酸单体，搅拌，并降温至40°C ;
[0020] 加入引发剂，搅拌；
[0021] 加入中和剂，搅拌15分钟；
[0022] 加入蒸馏水，快速分散15分钟；
[0023] 缓慢加入交联剂，快速分散30分钟；
[0024] 升温至80°C，保持2. 5小时后，降温至室温，加入润湿流平剂及增稠剂，过滤后出 料。
[0025] 上述水性覆膜胶，以水为分散介质，使用方便，对环境、被胶接材料无污染，常温固 化或热压均可、粘接强度高，在铝/塑、塑/塑复合上具有很好的粘接性能，同时使用成本 低、环保、卫生、安全，且制备方法具有操作简单、制备效率高等特点。
[0026] 上述覆膜胶，通过加入了蓖麻油，蓖麻油与异氰酸酯反应，可制备具有交联结构或 互穿聚合物网络的聚氨酯树脂，并且蓖麻油中长链非极性脂肪酸链可以使覆膜胶具有良好 的疏水作用，同时还可赋予覆膜胶良好的柔软性和耐曲挠性以及耐寒性。本发明通过控制 蓖麻油与聚酯多元醇的比例，可以使制备的水性聚氨酯吸水率较低、附着力较好、同时耐水 性较高。
[0027] 而且，上述覆膜胶通过加入丙烯酸单体，利用丙烯酸单体对水性聚氨酯进行化学 接枝，使制备的水性覆膜胶既能具有聚丙烯酸酯良好的耐候性、耐水性及耐溶剂性，又具有 聚氨酯优良的弹性、耐磨性及低温柔韧性，综合性能进一步提高，而且，由于在体系中加入 丙烯酸单体再得到聚丙烯酸酯，其化学稳定性较高，保存时间较长。
[0028] 此外，上述覆膜胶通过加入交联剂，利用交联剂在室温下发生自交联反应，可以进 一步提尚其耐水性能及耐老化性能。
【具体实施方式】
[0029] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实 施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但 是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本 发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030] 本发明提供一种水性覆膜胶，其包括如下质量份的各组分：
[0031] 聚酯多元醇： 120份~180份; 蓖麻油： 5份~12份; 异氰酸醋： 40份~60份； 扩链剂： 8份~14份； 丙烯酸单体： 70份~丨40份； 引发剂: 1份~3份； 中和剂： 6份~12份; 交联剂： 8份~15份; 润湿流平剂： 0.3份~1份； 增稠剂： 0.5份~1份; 溶剂： 20份~60份； 蒸馏水： 300份~600份。
[0032] 其中，所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二 酸己二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己内酯二 醇、聚碳酸己二醇酯二醇、聚环氧丙烷醚、聚四氢呋喃醚中的至少一种，所述聚酯多元醇的 分子量为500~4000。所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。所述 扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、 1，6-己二醇、新戊二醇、1，6-环己二醇中的至少一种。所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸异辛脂、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯中的至少一种。所述引发剂为偶氮二异丁氰、 过氧化苯甲酰中的至少一种。所述中和剂为三乙胺、三乙醇胺、乙基二异丙胺、氢氧化钠、氢 氧化钾中的至少一种。所述交联剂为双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼。所述溶剂为丙酮， N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、丙二醇二甲醚中的至少一种。
[0033] 本发明还提供一种水性覆膜胶的制备方法，其包括如下步骤：
[0034] 按上述质量份计，将聚酯多元醇及蓖麻油投入反应釜，95°C真空脱水1小时后，降 温至75°C ;
[0035] 将扩链剂及溶剂混合均匀后加入上述反应釜；
[0036] 加入异氰酸酯，升温至85°C，搅拌2. 5小时；
[0037] 加入丙烯酸单体，搅拌，并降温至40°C ;
[0038] 加入引发剂，搅拌；
[0039] 加入中和剂，搅拌15分钟；
[0040] 加入蒸馏水，快速分散15分钟；例如，搅拌速度为1000 rpm~2000rpm。
[0041] 缓慢加入交联剂，快速分散30分钟；例如，搅拌速度为1000 rpm~2000rpm。
[0042] 升温至80°C，保持2. 5小时后，降温至室温，加入润湿流平剂及增稠剂，过滤后出 料。
[0043] 为了确保反应实现高转化率，减少体系中残余单体量，例如，所述水性覆膜胶中还 包括2份~3份的单体处理剂。例如，单体处理剂为叔丁基过氧化氢或雕白