专利名称：复合交联型水性复膜胶粘剂的组成及制备方法
技术领域：
本发明涉及胶粘剂的组成及制备方法，尤其涉及一种复合交联型水性复膜胶粘剂的组成及制备方法。
纸塑复合可以使印刷品表面更加光亮、平滑，色泽更加鲜艳和富有立体感，同时还起到防潮、防伪、耐折、耐磨等作用。近年来，纸塑复合或塑塑复合技术在印刷、包装行业得到广泛的应用和迅速发展，复合用胶粘剂的需求量也随之剧增。目前纸塑复合胶粘剂存在的主要问题是仍然大量使用甲苯、二甲苯等有毒溶剂和稀释剂，不仅对操作者的身体健康造成严重损害，而且易燃、易爆，运输和贮存极为不便，由于该类胶粘剂主要成分为乙烯-醋酸乙烯树脂(许研，李国雄，粘合剂，4，15，1989)、丁苯橡胶(张建英，中国胶粘剂，4(5)，10，1995)等，耐候性、耐溶剂性较差，粘接牢度不够理想且稳定性差，复膜产品容易出现起皱、起泡、脱层等现象。
因此，研制一种无毒、无污染，方便，安全，低成本的纸塑复合胶粘剂具有重要的意义，乳液型水基胶粘剂被认为是最有发展前途，可全面替代溶剂型纸塑复膜胶粘剂的新胶种(H.J.Fricke，L.Maempel，粘接，18(2)，25，1997)。
本发明的目的是提供一种复合交联型水性复膜胶粘剂的组成及制备方法。
为了达到上述目的，本发明采取下列措施复合交联型水性复膜胶粘剂的组成的配比为A丙烯酸丁酯13～30wt％B丙烯酸乙酯6～15wt％C丙烯酸0.5～5wt％D功能性单体0.5～5wt％E乳化剂0.2～1wt％F引发剂0.05～0.2wt％G缓冲剂0.1～0.8wt％H水55～75wt％I氨水 0.1～1.0wt％复合交联型水性复膜胶粘剂的制备方法是，其配比为A丙烯酸丁酯13～30wt％B丙烯酸乙酯6～15wt％
C丙烯酸0.5～5wt％D功能性单体0.5～5wt％E乳化剂0.2～1wt％F引发剂0.05～0.2wt％G缓冲剂0.1～0.8wt％H水55～75wt％I氨水 0.1～1.0wt％其制备方法为将水、缓冲剂、乳化剂加入反应釜中，搅拌溶解10～20分钟，加入1/6～1/4混合单体，乳化30～40分钟后，加入1/5～1/2引发剂，升温至70～85℃，反应30～40分钟后，开始滴加剩余的单体和引发剂，2～4小时内滴加完，80～85℃下保温1～2小时后，开始降温，至40～45℃，滴加氨水，调节pH值为5～7，120目滤布过滤，出料。
本发明的优点是所制得的胶粘剂不含任何有机溶剂，无毒，有利于环境保护和操作工人的身体健康，并且易于运输和储存。
由于采用丙烯酸酯类单体作为粘接成分，本发明的胶粘剂具有粘接强度高，光亮度好，克服了橡胶类溶剂性胶粘剂产生的耐候性、耐溶剂性差，粘接牢度不够理想且稳定性差，复膜产品容易出现起皱、起泡、脱层等现象。
本发明的另一显著特点是加入分别含羧基、羟基和氨基的功能单体参与共聚反应，形成含有羧基、羟基和氨基等多种功能基的聚合物链，这些含有功能基的聚合物链相互之间、以及同塑料薄膜表面的羧基、羟基等功能基可发生多种交联反应，从而赋予该胶粘剂更强的粘接力和粘接强度，提高胶粘剂的内聚力和耐水、耐溶剂性能。
本发明选用阴离子和非离子乳化剂作为复合乳化剂，可以提高胶粘剂的聚合稳定性和贮存稳定性，同时有利于胶粘剂在聚乙烯、聚丙烯等薄膜表面上的润湿性。
由于本发明采用水作为分散介质，不仅消除了复膜过程中有毒有机溶剂的排放，有利于环境保护和工人的身体健康，而且可大大降低胶粘剂产品的成本。
下面结合实施例作详细说明复合交联型水性复膜胶粘剂的组成的配比为A丙烯酸丁酯15～28wt％B丙烯酸乙酯7～13wt％C丙烯酸1～4wt％
D功能性单体1.5～4wt％E乳化剂0.4～0.8wt％F引发剂0.1～0.2wt％G缓冲剂0.3～0.5wt％H水60～70wt％I氨水 0.4～0.8wt％复合交联型水性复膜胶粘剂的制备方法是，其配比为A丙烯酸丁酯15～28wt％B丙烯酸乙酯7～13wt％C丙烯酸1～4wt％D功能性单体1.5～4wt％E乳化剂0.4～0.8wt％F引发剂0.1～0.2wt％G缓冲剂0.3～0.5wt％H水60～70wt％I氨水 0.4～0.8wt％其制备方法为将水、缓冲剂、乳化剂加入反应釜中，搅拌溶解10～20分钟，加入1/6～1/4混合单体，乳化30～40分钟后，加入1/5～1/2引发剂，升温至70～85℃，反应30～40分钟后，开始滴加剩余的单体和引发剂，2～4小时内滴加完，80～85℃下保温1～2小时后，开始降温，至40～45℃，滴加氨水，调节pH值为5～7，120目滤布过滤，出料。
上述D料选用含有氨基、羟基、羧基或者环氧基功能基的乙烯基单体。E料选用阴离子及非离子复合乳化剂；G料选用亚硫酸氢钠、碳酸氢钠、碳酸钠。
含氨基的乙烯基单体选用丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺；含羟基的乙烯基单体选用甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯；含环氧基的乙烯基单体选用甲基丙烯酸缩水甘油酯。
阴离子乳化剂选用十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠；非离子乳化剂选用平平加O、OS-10、OP-10、OP-7、OP-20。
实施例1A丙烯酸丁酯190kgB丙烯酸乙酯90kgC丙烯酸23kg
D功能性单体 23.6kg其中甲基丙烯酸羟乙酯 14kgN-羟甲基丙烯酰胺9.6kgE乳化剂5.2kg其中OP-10 2kg十二烷基苯磺酸钠3.2kgF过硫酸铵 1.48kgG碳酸氢钠 4.00kgH水 680kgI氨水 5.9kg其制备方法为将水、缓冲剂、乳化剂加入反应釜中，搅拌溶解10～20分钟，加入1/6～1/4混合单体，乳化30～40分钟后，加入1/5～1/2引发剂，升温至70～85℃，反应30～40分钟后，开始滴加剩余的单体和引发剂，2～4小时内滴加完，80～85℃下保温1～2小时后，开始降温，至40～45℃，滴加氨水，调节pH值为5～7，120目滤布过滤，出料。
以上配方按上述方法制备得到的复合交联型水性复膜胶粘剂的性能指标如下外观 白色乳液PH值 6～7固含量/％ 32±1稳定性/年 ＞1耐溶剂性 不起皱，不起泡剥离强度/N(2.5cm)-1 ＞3.2实施例2A丙烯酸丁酯 260kgB丙烯酸乙酯 83kgC丙烯酸 30kgD功能性单体 29.8kg其中甲基丙烯酸羟乙酯 16.6kgN-羟甲基丙烯酰胺 13.2kgE乳化剂 6.5kg
其中OP-10 3.3kg十二烷基苯磺酸钠 3.2kgF过硫酸铵1.8kgG碳酸氢钠3.00kgH水 620kgI氨水5.0kg制备方法同实施例1。
以上配方按上述方法制备得到的复合交联型水性复膜胶粘剂的性能指标如下外观 白色乳液pH值 6～7固含量/％ 39±1稳定性/年 ＞1耐溶剂性 不起皱，不起泡剥离强度/N(2.5cm)-1＞3.5实施例3A丙烯酸丁酯 239kgB丙烯酸乙酯 76kgC丙烯酸 20kgD功能性单体 20.3kg其中甲基丙烯酸羟乙酯 12.3kgN-羟甲基丙烯酰胺 8kgE乳化剂 8.3kg其中OP-10 5.6kg十二烷基苯磺酸钠 2.7kgF过硫酸铵1.6kgG碳酸氢钠2.00kgH水 650kgI氨水2.0kg制备方法同实施例1。
以上配方按上述方法制备得到的复合交联型水性复膜胶粘剂的性能指标如下外观 白色乳液pH值 6～7固含量/％35±1稳定性/年＞1耐溶剂性 不起皱，不起泡剥离强度/N(2.5cm)-1 ＞3.3上述复膜胶粘剂用于复膜时可直接使用或适量用水稀释后使用，基本工艺参数如下烘道温度，65℃；压辊温度，70℃，辊筒压力，15～18Kg/cm2；走纸速度≥800m/h。复膜后的产品可当时裁剪，停机后，无须用甲苯等有机溶剂清洗设备，直接用清水清洗即可。
用本发明制得的复膜胶粘剂复合得到的产品具有外观平整，光亮度高，耐溶剂性好，是理想的“绿色”复膜胶粘剂。
权利要求
1．一种复合交联型水性复膜胶粘剂的组成，其特征在于其配比为A丙烯酸丁酯13～30wt％B丙烯酸乙酯 6～15wt％C丙烯酸 0.5～5wt％D功能性单体 0.5～5wt％E乳化剂 0.2～1wt％F引发剂 0.05～0.2wt％G缓冲剂 0.1～0.8wt％H水 55～75wt％I氨水 0.1～1.0wt％
2．根据权利要求书1所述的一种复合交联型水性复膜胶粘剂的组成其特征在于，其配比为A丙烯酸丁酯15～28wt％B丙烯酸乙酯7～13wt％C丙烯酸1～4wt％D功能性单体1.5～4wt％E乳化剂0.4～0.8wt％F引发剂0.1～0.2wt％G缓冲剂0.3～0.5wt％H水60～70wt％I氨水 0.4～0.8wt％
3．一种复合交联型水性复膜胶粘剂的制备方法，其特征在于其配比为A丙烯酸丁酯13～30wt％B丙烯酸乙酯6～15wt％C丙烯酸0.5～5wt％D功能性单体0.5～5wt％E乳化剂0.2～1wt％F引发剂0.05～0.2wt％G缓冲剂0.1～0.8wt％H水55～75wt％I氨水0.1～1.0wt％其制备方法为将水、缓冲剂、乳化剂加入反应釜中，搅拌溶解10～20分钟，加入1/6～1/4混合单体，乳化30～40分钟后，加入1/5～1/2引发剂，升温至70～85℃，反应30～40分钟后，开始滴加剩余的单体和引发剂，2～4小时内滴加完，80～85℃下保温1～2小时后，开始降温，至40～45℃，滴加氨水，调节pH值为5～7，120目滤布过滤，出料。
4．根据权利要求书3所述的一种复合交联型水性复膜胶粘剂的制备方法，其特征在于，其配比为A丙烯酸丁酯15～28wt％B丙烯酸乙酯7～13wt％C丙烯酸1～4wt％D功能性单体1.5～4wt％E乳化剂0.4～0.8wt％F引发剂0.1～0.2wt％G缓冲剂0.3～0.5wt％H水60～70wt％I氨水 0.4～0.8wt％其制备方法为将水、缓冲剂、乳化剂加入反应釜中，搅拌溶解10～20分钟，加入1/6～1/4混合单体，乳化30～40分钟后，加入1/5～1/2引发剂，升温至70～85℃，反应30～40分钟后，开始滴加剩余的单体和引发剂，2～4小时内滴加完，80～85℃下保温1～2小时后，开始降温，至40～45℃，滴加氨水，调节pH值为5～7，120目滤布过滤，出料。
5．根据权利要求书1和2所述的一种复合交联型水性复膜胶粘剂的组成，其特征在于D料选用含有氨基、羟基、羧基或者环氧基功能基的乙烯基单体。E料选用阴离子及非离子复合乳化剂；G料选用亚硫酸氢钠、碳酸氢钠、碳酸钠。
6．根据权利要求书5所述的一种复合交联型水性复膜胶粘剂的组成，其特征在于，含氨基的乙烯基单体选用丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺；含羟基的乙烯基单体选用甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯；含环氧基的乙烯基单体选用甲基丙烯酸缩水甘油酯。
7．根据权利要求书5所述的一种复合交联型水性复膜胶粘剂的组成，其特征在于，阴离子乳化剂选用十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠；非离子乳化剂选用平平加O、OS-10、OP-10、OP-7、OP-20。
8．根据权利要求书3和4所述的一种复合交联型水性复膜胶粘剂的制备方法，其特征在于D料选用含有氨基、羟基、羧基或者环氧基功能基的乙烯基单体。E料选用阴离子及非离子复合乳化剂；G料选用亚硫酸氢钠、碳酸氢钠、碳酸钠。
9．根据权利要求书8所述的一种复合交联型水性复膜胶粘剂的制备方法，其特征在于，含氨基的乙烯基单体选用丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺；含羟基的乙烯基单体选用甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯；含环氧基的乙烯基单体选用甲基丙烯酸缩水甘油酯。
10．根据权利要求书8所述的一种复合交联型水性复膜胶粘剂的制备方法，其特征在于，阴离子乳化剂选用十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠；非离子乳化剂选用平平加O、OS-10、OP-10、OP-7、OP-20。
全文摘要
本发明公开了一种复合交联型水性复膜胶粘剂的制备方法。其配比为:丙烯酸丁酯13～30wt%,丙烯酸乙酯6～15wt%,丙烯酸0.5～5wt%,功能性单体0.5～5wt%,乳化剂0.2～1wt%,引发剂0.05～0.2wt%,缓冲剂0.1～0.8wt%,水55～75wt%,氨水0.1～1.0wt%。采用乳液聚合方法得到。本发明加入含羧基、羟基和氨基的功能单体参与共聚反应,得到的含有多功能基的聚合物链可发生多种交联反应,赋予胶粘剂更强的粘接力和粘接强度,提高其耐水、耐溶剂性能。
文档编号C09J133/06GK1285382SQ99117830
公开日2001年2月28日 申请日期1999年8月23日 优先权日1999年8月23日
发明者张静, 袁建波 申请人:杭州富阳华源电热有限公司