專利名稱：一種水性復合粘合劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于有機高分 子化合物領域，涉及碳-碳不飽和鍵反應得到的高分子化合物，具體涉及聚丙烯酸酯。
背景技術：
軟包裝干式復合是利用膠粘劑將經過電暈處理的拉伸聚丙烯(BOPP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、尼龍(PA)、聚乙烯(PE)、流延聚丙烯(CPP)、聚酯(PET)、低密度聚乙烯(LDPE)、淋膜紙、珠光膜及CPP或PET鍍鋁膜、鋁箔等基材復合在一起，從而大大改進了包裝材料的應用性能，廣泛應用于食品包裝、藥品包裝、化妝品和洗滌用品包裝等。軟包裝干式復合所用的膠粘劑分為溶劑型、無溶劑型和水性三種。溶劑型膠粘劑使用甲苯或者乙酸乙酯為溶劑，并且采用異氰酸酯作為固化劑，對環境污染大，使用安全性低；同時，在復合好的成品中有溶劑殘留，易滲透至內層物品，造成二次污染，不符合日益嚴格的環保法規要求。無溶劑型復合膠游離的異氰酸酯等單體含量高，對環境污染大。水性復合膠粘劑采用水作為溶劑，具有環保安全的優點，得到廣泛應用。水性復合粘合劑分為丙烯酸酯型和聚氨酯型。丙烯酸酯型水性復合粘合劑生產工藝簡單、初粘性好、透明度高、成本低，但耐高溫和耐低溫性能較差，耐水較不好、剝離強度隨時間的推移會衰減。聚氨酯型水性復合粘合劑生產工藝復雜、初粘性低、成本高，但耐高溫和耐低溫性能好、耐水較好。發明專利CN1888001公開了一種聚氨酯/丙烯酸酯雜化的軟包裝干式復合水性膠粘劑，但制作工藝較為復雜，成本較高，難以工業化生產和推廣。
發明內容
本發明要求解決的技術問題是提供一種水性復合粘合劑，該復合粘合劑具有初粘性好和耐高低溫性能好的優點。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種水性復合粘合劑，該復合粘合劑含有丙烯酸酯乳液和重量百分比為丙烯酸酯乳液重量0. I 6%的交聯劑，其中，所述的交聯劑是己二胺和己二酸二酰肼中的一種或兩種；所述的丙烯酸酯乳液由以下重量份的原料制成烯類硬單體25 50，烯類軟單體40 70,烯類羧酸單體I 3,烯類功能性單體I 3,雙乙烯基單體0. I I. 5,烯類交聯單體0. 5 4. 5，去離子水60. 75 158. 4，乳化劑I. 014 7. 92，引發劑0. 135 0. 792 ；其中所述的丙烯酸酯乳液的制備方法由以下步驟組成(I)先將去離子水的50 70w%和乳化劑的50 90w%加入預乳化爸中攪拌分散混勻，然后加入烯類硬單體，烯類軟單體，烯類羧酸單體，烯類功能性單體和雙乙烯基單體，乳化得到單體預乳化液；(2)將去離子水的30 50w%、剩余乳化劑、引發劑的25 50w%和步驟⑴所制得單體預乳化液的5 15w%加入反應釜中，在80 85°C下反應20 60分鐘；(3)在3 6小時內滴加完剩余的單體預乳化液和剩余引化劑配制的濃度為20 50w%水溶液；(4)在0. 5小時內滴加完烯類交聯單體，在85°C保溫I小時后，降溫至40°C以下，調pH為6. 5 8. 5，出料備用；上述步驟(I) ⑷中，所述的烯類硬單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上；所述的烯類軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸異癸酷中的一種或兩種以上；所述的烯類羧酸單體為丙烯酸，甲基丙烯酸和順酐中的一種或兩種以上；所述的功能性單體為丙烯酸羥丙酯和丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種；所述的雙乙烯基單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或兩種；所述的烯類交聯單體是雙丙酮丙烯酰胺和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一種或兩種；所述的乳化劑是乙烯基磺酸鹽、烷基二本磺酸二鈉、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、醇醚琥珀酸單酯磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種以上；所述的引發劑為過二硫酸銨和過二硫酸鉀中的一種或兩種。本發明所述的水性復合粘合劑還可以含有重量百分比為丙烯酸乳液重量0. 02 0. I %的消泡劑、丙烯酸乳液重量0. I 0. 4%的潤濕劑和丙烯酸乳液重量0. 04 0. I %的防腐劑。其中，所述的消泡劑是本領域常用的消泡劑，較好是有機硅消泡劑，如德固薩公司TEG0805 ;所述的潤濕劑是本領域常用的潤濕劑，較好是德固薩公司TEG0245 ;所述的防腐劑是本領域常用的防腐劑，如羅門哈斯公司的KATHON LXE。本發明所述的水性復合粘合劑可以按照本領域常用的制備方法制備得到，即將丙烯酸酯乳液和消泡劑，防腐劑，潤濕劑和交聯劑混合均勻既得。本發明的聚酯改性羥基聚丙烯酸酯與現有技術相比，具有以下優點(I)本發明所述的水性復合粘合劑中，丙烯酸酯乳液中引入雙丙酮丙烯酰胺和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯等功能性單體，它們具有兩種反應性基團，一方面與單體聚合，另一方面成膜時和己二胺、己二酸二酰肼進行交聯反應，提高粘合劑的剝離強度、耐高低溫性能以及持久性；同時加入雙乙烯基單體，使膠層具有互穿網絡結果，提高粘合劑的耐高低溫性及持久性。(2)采用雙烯交聯單體，促進乳液聚合形成核殼結合，有利于乳液成膜，與乳液成膜時快速的交聯反應結合，有利于提高粘合劑的初始粘結強度。
具體實施例方式實施例I(I)丙烯酸酯乳液 (a)丙烯酸酯乳液配方烯類硬單體苯乙烯30. 5kg
烯類軟單體丙烯酸丁酯62. 5kg烯類羧酸單體甲基丙烯酸2. 5kg烯類功能性單體丙烯酸羥乙酯2. 5kg，雙乙烯基單體乙二醇二甲基 丙烯酸酯0. Ikg,烯類交聯單體雙丙酮丙烯酰胺I. 9kg,乳化劑烷基苯磺酸鈉0. 3kg，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽0. 5kg，脂肪醇聚氧乙烯醚0. 375kg,醇醚琥拍酸單酯磺酸鹽0. 5kg,引發劑過二硫酸銨0. 6kg去離子水I2Okg(b)制備方法(I)將去離子水69. 9kg，烷基苯磺酸鈉0. 3kg，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽0. 5kg,脂肪醇聚氧乙烯醚0. 125kg和醇醚琥拍酸單酯磺酸鹽0. 5kg加入預乳化爸中攪拌分散混勻；然后加入苯乙烯30. 5kg，丙烯酸丁酯62. 5kg，甲基丙烯酸2. 5kg，丙烯酸羥乙酯
2.5kg，乙二醇二甲基丙烯酸酯0. 1kg，乳化得到單體預乳化液；(2)將去離子水49. 4kg，脂肪醇聚氧乙烯醚0. 25kg，過二硫酸銨0. 3kg和5w%的上述制備的單體預乳化液加入反應釜中，在80°C下反應60分鐘；(3)在4小時內滴完剩余的上述制備的剩余單體預乳化液和剩余過二硫酸銨配制的濃度為30 %的水溶液；(4)在0. 5小時內著滴加雙丙酮丙烯酰胺I. 9kg ;在85°C保溫I小時，然后降溫至40度以下調pH為6. 5,即可得丙烯酸酯乳液。(II)水性復合粘合劑(a)配方步驟(I)制備的丙烯酸酯乳液99. 3kg德固薩公司TEG0805 :0. 05kg羅門哈斯公司的KATHONLXE :0. IOkg德固薩公司TEG0245 :0. 20kg己二酸二酰肼0.35kg(b)制備方法將丙烯酸酯乳液，消泡劑，防腐劑，潤濕劑和交聯劑混合均勻，既得。(c)性能粘度20cps(2#/30rpm/27°C)，固含量40. 8%。基材復合條件上膠量(濕膠):5.Og/m2 (PET 膜除外)，6. Og/m2 (PET 膜)上膠輥線數160-180線烘箱溫度75°C-80 °C -85 °C復合溫度55°C復合速度80m/min常溫熟化24小時性能測定及其測試方法
剝離強度的測試，方法標準依據GB/T8808-1988《軟質復合塑料材料剝離試驗方法》，取試樣適量，將試樣寬度方向兩端各除去50mm，沿寬度方向均均勻取縱、橫向寬度為15mm(不得偏差超過0. Imm),長度200mm的試樣各5條。復合方向即為縱向。
沿試樣長度方向將復合層與基材預先剝開50_，初剝開部分不得有明顯損傷。若試樣不易剝開測可以將試樣一端約20mm浸入溶劑(一般常用醋酸乙酯、丙酮)中處理，將試樣預剝開，并待溶劑揮發完全后，再進行剝離強度的測試。將試樣剝開部分的兩端分別裝夾在試驗機上，使試樣剝開部分的縱軸與上下夾具中心連線重合，并松緊適宜。試驗時，未剝開部分與拉伸方向呈T型。試驗速度為300mm/min，記錄剝離過程中的剝離曲線。需要注意若復合層不能剝離或復合層斷裂時，其剝離強度判為合格。表I實施例I的測量結果
復合結構上膠量流平性剝離強度初始粘結高溫121°C 低溫-50持久性
權利要求
1.一種水性復合粘合劑，該復合粘合劑含有丙烯酸酯乳液和重量百分比為丙烯酸酯乳液重量0. I 6%的交聯劑，其中， 所述的交聯劑是己二胺和己二酸二酰肼中的一種或兩種； 所述的丙烯酸酯乳液由以下重量份的原料制成烯類硬單體25 50，烯類軟單體40 70,烯類羧酸單體I 3,烯類功能性單體I 3,雙乙烯基單體0. I I. 5,烯類交聯單體0. 5 4. 5，去離子水60. 75 158. 4，乳化劑I. 014 7. 92，引發劑0. 135 0. 792 ；其中所述的丙烯酸酯乳液的制備方法由以下步驟組成 (1)先將去離子水的50 70w%和乳化劑的50 90w%加入預乳化釜中攪拌分散混勻，然后加入烯類硬單體，烯類軟單體，烯類羧酸單體，烯類功能性單體和雙乙烯基單體，乳化得到單體預乳化液； (2)將去離子水的30 50w%、剩余乳化劑、引發劑的25 50w%和步驟(I)所制得單體預乳化液的5 15w%加入反應釜中，在80 85°C下反應20 60分鐘； (3)在3 6小時內滴加完剩余的單體預乳化液和剩余引化劑配制的濃度為20 50w%水溶液； (4)在0.5小時內滴加完烯類交聯單體，在85°C保溫I小時后，降溫至40°C以下，調pH為6. 5 8. 5，出料備用； 上述步驟(I) ⑷中， 所述的烯類硬單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上；所述的烯類軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸異癸酯中的一種或兩種以上； 所述的烯類羧酸單體為丙烯酸，甲基丙烯酸和順酐中的一種或兩種以上； 所述的功能性單體為丙烯酸羥丙酯和丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種； 所述的雙乙烯基單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或兩種； 所述的烯類交聯單體是雙丙酮丙烯酰胺和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯中的一種或兩種； 所述的乳化劑是乙烯基磺酸鹽、烷基二本磺酸二鈉、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、醇醚琥珀酸單酯磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種以上； 所述的引發劑為過二硫酸銨和過二硫酸鉀中的一種或兩種。
2.權利要求I所述的一種水性復合粘合劑，其特征在于，該復合粘合劑中還含有重量百分比為丙烯酸乳液重量0. 02 0. I %的消泡劑、丙烯酸乳液重量0. I 0. 4%的潤濕劑和丙烯酸乳液重量0. 04 0. I %的防腐劑。
全文摘要
本發明公開一種水性復合膠粘劑，該膠粘劑含有丙烯酸酯乳液和交聯劑，其中交聯劑重量為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種或者混合物。丙烯酸酯乳液是由烯類硬單體，烯類軟單體，烯類羧酸單體，烯類功能性單體，雙乙烯基單體和烯類交聯單體在乳化劑體系下通過核殼共聚而成。該粘合劑特別適合于經電暈處理的塑料薄膜、真空鍍鋁膜等軟包裝復合基材之間的干式復合粘結，具有流平好、干燥快、透明度高、室溫下熟化、初始強度高、剝離強度優異、不易堵網和結皮、適應性廣、成本低；它適用多種機型，不含任何有機溶劑，完全可取代目前溶劑型膠粘劑，屬于綠色環保型膠粘劑。
文檔編號C08F2/30GK102618193SQ20121011188
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月16日 優先權日2012年4月16日
發明者胡尚平, 詹曜丞 申請人:廣州榮域實業有限公司