专利名称：一种水性复合粘合剂的制作方法
技术领域：
本发明属于有机高分 子化合物领域，涉及碳-碳不饱和键反应得到的高分子化合物，具体涉及聚丙烯酸酯。
背景技术：
软包装干式复合是利用胶粘剂将经过电晕处理的拉伸聚丙烯(BOPP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、尼龙(PA)、聚乙烯(PE)、流延聚丙烯(CPP)、聚酯(PET)、低密度聚乙烯(LDPE)、淋膜纸、珠光膜及CPP或PET镀铝膜、铝箔等基材复合在一起，从而大大改进了包装材料的应用性能，广泛应用于食品包装、药品包装、化妆品和洗涤用品包装等。软包装干式复合所用的胶粘剂分为溶剂型、无溶剂型和水性三种。溶剂型胶粘剂使用甲苯或者乙酸乙酯为溶剂，并且采用异氰酸酯作为固化剂，对环境污染大，使用安全性低；同时，在复合好的成品中有溶剂残留，易渗透至内层物品，造成二次污染，不符合日益严格的环保法规要求。无溶剂型复合胶游离的异氰酸酯等单体含量高，对环境污染大。水性复合胶粘剂采用水作为溶剂，具有环保安全的优点，得到广泛应用。水性复合粘合剂分为丙烯酸酯型和聚氨酯型。丙烯酸酯型水性复合粘合剂生产工艺简单、初粘性好、透明度高、成本低，但耐高温和耐低温性能较差，耐水较不好、剥离强度随时间的推移会衰减。聚氨酯型水性复合粘合剂生产工艺复杂、初粘性低、成本高，但耐高温和耐低温性能好、耐水较好。发明专利CN1888001公开了一种聚氨酯/丙烯酸酯杂化的软包装干式复合水性胶粘剂，但制作工艺较为复杂，成本较高，难以工业化生产和推广。
发明内容
本发明要求解决的技术问题是提供一种水性复合粘合剂，该复合粘合剂具有初粘性好和耐高低温性能好的优点。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种水性复合粘合剂，该复合粘合剂含有丙烯酸酯乳液和重量百分比为丙烯酸酯乳液重量0. I 6%的交联剂，其中，所述的交联剂是己二胺和己二酸二酰肼中的一种或两种；所述的丙烯酸酯乳液由以下重量份的原料制成烯类硬单体25 50，烯类软单体40 70,烯类羧酸单体I 3,烯类功能性单体I 3,双乙烯基单体0. I I. 5,烯类交联单体0. 5 4. 5，去离子水60. 75 158. 4，乳化剂I. 014 7. 92，引发剂0. 135 0. 792 ；其中所述的丙烯酸酯乳液的制备方法由以下步骤组成(I)先将去离子水的50 70w%和乳化剂的50 90w%加入预乳化爸中搅拌分散混匀，然后加入烯类硬单体，烯类软单体，烯类羧酸单体，烯类功能性单体和双乙烯基单体，乳化得到单体预乳化液；(2)将去离子水的30 50w%、剩余乳化剂、引发剂的25 50w%和步骤⑴所制得单体预乳化液的5 15w%加入反应釜中，在80 85°C下反应20 60分钟；(3)在3 6小时内滴加完剩余的单体预乳化液和剩余引化剂配制的浓度为20 50w%水溶液；(4)在0. 5小时内滴加完烯类交联单体，在85°C保温I小时后，降温至40°C以下，调pH为6. 5 8. 5，出料备用；上述步骤(I) ⑷中，所述的烯类硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一种或两种以上；所述的烯类软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸异癸酷中的一种或两种以上；所述的烯类羧酸单体为丙烯酸，甲基丙烯酸和顺酐中的一种或两种以上；所述的功能性单体为丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟乙酯中的一种或两种；所述的双乙烯基单体为乙二醇二甲基丙烯酸酯和邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或两种；所述的烯类交联单体是双丙酮丙烯酰胺和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种；所述的乳化剂是乙烯基磺酸盐、烷基二本磺酸二钠、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、醇醚琥珀酸单酯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上；所述的引发剂为过二硫酸铵和过二硫酸钾中的一种或两种。本发明所述的水性复合粘合剂还可以含有重量百分比为丙烯酸乳液重量0. 02 0. I %的消泡剂、丙烯酸乳液重量0. I 0. 4%的润湿剂和丙烯酸乳液重量0. 04 0. I %的防腐剂。其中，所述的消泡剂是本领域常用的消泡剂，较好是有机硅消泡剂，如德固萨公司TEG0805 ;所述的润湿剂是本领域常用的润湿剂，较好是德固萨公司TEG0245 ;所述的防腐剂是本领域常用的防腐剂，如罗门哈斯公司的KATHON LXE。本发明所述的水性复合粘合剂可以按照本领域常用的制备方法制备得到，即将丙烯酸酯乳液和消泡剂，防腐剂，润湿剂和交联剂混合均匀既得。本发明的聚酯改性羟基聚丙烯酸酯与现有技术相比，具有以下优点(I)本发明所述的水性复合粘合剂中，丙烯酸酯乳液中引入双丙酮丙烯酰胺和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯等功能性单体，它们具有两种反应性基团，一方面与单体聚合，另一方面成膜时和己二胺、己二酸二酰肼进行交联反应，提高粘合剂的剥离强度、耐高低温性能以及持久性；同时加入双乙烯基单体，使胶层具有互穿网络结果，提高粘合剂的耐高低温性及持久性。(2)采用双烯交联单体，促进乳液聚合形成核壳结合，有利于乳液成膜，与乳液成膜时快速的交联反应结合，有利于提高粘合剂的初始粘结强度。
具体实施例方式实施例I(I)丙烯酸酯乳液 (a)丙烯酸酯乳液配方烯类硬单体苯乙烯30. 5kg
烯类软单体丙烯酸丁酯62. 5kg烯类羧酸单体甲基丙烯酸2. 5kg烯类功能性单体丙烯酸羟乙酯2. 5kg，双乙烯基单体乙二醇二甲基 丙烯酸酯0. Ikg,烯类交联单体双丙酮丙烯酰胺I. 9kg,乳化剂烷基苯磺酸钠0. 3kg，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0. 5kg，脂肪醇聚氧乙烯醚0. 375kg,醇醚琥拍酸单酯磺酸盐0. 5kg,引发剂过二硫酸铵0. 6kg去离子水I2Okg(b)制备方法(I)将去离子水69. 9kg，烷基苯磺酸钠0. 3kg，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐0. 5kg,脂肪醇聚氧乙烯醚0. 125kg和醇醚琥拍酸单酯磺酸盐0. 5kg加入预乳化爸中搅拌分散混匀；然后加入苯乙烯30. 5kg，丙烯酸丁酯62. 5kg，甲基丙烯酸2. 5kg，丙烯酸羟乙酯
2.5kg，乙二醇二甲基丙烯酸酯0. 1kg，乳化得到单体预乳化液；(2)将去离子水49. 4kg，脂肪醇聚氧乙烯醚0. 25kg，过二硫酸铵0. 3kg和5w%的上述制备的单体预乳化液加入反应釜中，在80°C下反应60分钟；(3)在4小时内滴完剩余的上述制备的剩余单体预乳化液和剩余过二硫酸铵配制的浓度为30 %的水溶液；(4)在0. 5小时内着滴加双丙酮丙烯酰胺I. 9kg ;在85°C保温I小时，然后降温至40度以下调pH为6. 5,即可得丙烯酸酯乳液。(II)水性复合粘合剂(a)配方步骤(I)制备的丙烯酸酯乳液99. 3kg德固萨公司TEG0805 :0. 05kg罗门哈斯公司的KATHONLXE :0. IOkg德固萨公司TEG0245 :0. 20kg己二酸二酰肼0.35kg(b)制备方法将丙烯酸酯乳液，消泡剂，防腐剂，润湿剂和交联剂混合均匀，既得。(c)性能粘度20cps(2#/30rpm/27°C)，固含量40. 8%。基材复合条件上胶量(湿胶):5.Og/m2 (PET 膜除外)，6. Og/m2 (PET 膜)上胶辊线数160-180线烘箱温度75°C-80 °C -85 °C复合温度55°C复合速度80m/min常温熟化24小时性能测定及其测试方法
剥离强度的测试，方法标准依据GB/T8808-1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》，取试样适量，将试样宽度方向两端各除去50mm，沿宽度方向均均匀取纵、横向宽度为15mm(不得偏差超过0. Imm),长度200mm的试样各5条。复合方向即为纵向。
沿试样长度方向将复合层与基材预先剥开50_，初剥开部分不得有明显损伤。若试样不易剥开测可以将试样一端约20mm浸入溶剂(一般常用醋酸乙酯、丙酮)中处理，将试样预剥开，并待溶剂挥发完全后，再进行剥离强度的测试。将试样剥开部分的两端分别装夹在试验机上，使试样剥开部分的纵轴与上下夹具中心连线重合，并松紧适宜。试验时，未剥开部分与拉伸方向呈T型。试验速度为300mm/min，记录剥离过程中的剥离曲线。需要注意若复合层不能剥离或复合层断裂时，其剥离强度判为合格。表I实施例I的测量结果
复合结构上胶量流平性剥离强度初始粘结高温121°C 低温-50持久性
权利要求
1.一种水性复合粘合剂，该复合粘合剂含有丙烯酸酯乳液和重量百分比为丙烯酸酯乳液重量0. I 6%的交联剂，其中， 所述的交联剂是己二胺和己二酸二酰肼中的一种或两种； 所述的丙烯酸酯乳液由以下重量份的原料制成烯类硬单体25 50，烯类软单体40 70,烯类羧酸单体I 3,烯类功能性单体I 3,双乙烯基单体0. I I. 5,烯类交联单体0. 5 4. 5，去离子水60. 75 158. 4，乳化剂I. 014 7. 92，引发剂0. 135 0. 792 ；其中所述的丙烯酸酯乳液的制备方法由以下步骤组成 (1)先将去离子水的50 70w%和乳化剂的50 90w%加入预乳化釜中搅拌分散混匀，然后加入烯类硬单体，烯类软单体，烯类羧酸单体，烯类功能性单体和双乙烯基单体，乳化得到单体预乳化液； (2)将去离子水的30 50w%、剩余乳化剂、引发剂的25 50w%和步骤(I)所制得单体预乳化液的5 15w%加入反应釜中，在80 85°C下反应20 60分钟； (3)在3 6小时内滴加完剩余的单体预乳化液和剩余引化剂配制的浓度为20 50w%水溶液； (4)在0.5小时内滴加完烯类交联单体，在85°C保温I小时后，降温至40°C以下，调pH为6. 5 8. 5，出料备用； 上述步骤(I) ⑷中， 所述的烯类硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一种或两种以上；所述的烯类软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸异癸酯中的一种或两种以上； 所述的烯类羧酸单体为丙烯酸，甲基丙烯酸和顺酐中的一种或两种以上； 所述的功能性单体为丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟乙酯中的一种或两种； 所述的双乙烯基单体为乙二醇二甲基丙烯酸酯和邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或两种； 所述的烯类交联单体是双丙酮丙烯酰胺和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种； 所述的乳化剂是乙烯基磺酸盐、烷基二本磺酸二钠、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、醇醚琥珀酸单酯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上； 所述的引发剂为过二硫酸铵和过二硫酸钾中的一种或两种。
2.权利要求I所述的一种水性复合粘合剂，其特征在于，该复合粘合剂中还含有重量百分比为丙烯酸乳液重量0. 02 0. I %的消泡剂、丙烯酸乳液重量0. I 0. 4%的润湿剂和丙烯酸乳液重量0. 04 0. I %的防腐剂。
全文摘要
本发明公开一种水性复合胶粘剂，该胶粘剂含有丙烯酸酯乳液和交联剂，其中交联剂重量为丙烯酸酯乳液重量的0.1～6％，是己二胺和己二酸二酰肼其中一种或者混合物。丙烯酸酯乳液是由烯类硬单体，烯类软单体，烯类羧酸单体，烯类功能性单体，双乙烯基单体和烯类交联单体在乳化剂体系下通过核壳共聚而成。该粘合剂特别适合于经电晕处理的塑料薄膜、真空镀铝膜等软包装复合基材之间的干式复合粘结，具有流平好、干燥快、透明度高、室温下熟化、初始强度高、剥离强度优异、不易堵网和结皮、适应性广、成本低；它适用多种机型，不含任何有机溶剂，完全可取代目前溶剂型胶粘剂，属于绿色环保型胶粘剂。
文档编号C08F2/30GK102618193SQ20121011188
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者胡尚平, 詹曜丞 申请人:广州荣域实业有限公司