CN101818033B

CN101818033B - 醇溶性复膜胶及其制备方法

Info

Publication number: CN101818033B
Application number: CN2010101005396A
Authority: CN
Inventors: 陈小锋; 沈峰; 邓煜东
Original assignee: Beijing Comens New Materials Co Ltd
Current assignee: Beijing Comens New Materials Co Ltd
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2030-01-22
Also published as: CN101818033A

Abstract

本发明提供一种醇溶性复膜胶及其制备方法，属胶粘剂领域。该醇溶性复膜胶由以下组分组成：丙烯酸共聚物、增粘树脂和醇类溶剂；其中，所述丙烯酸共聚物由30～70wt％的丙烯酸硬单体、20～50wt％的丙烯酸软单体和1～10wt％的丙烯酸功能单体在引发剂、醇类溶剂作用下采用溶液聚合方法聚合而成，所述共聚物的玻璃化转变温度为0～-30℃。该复膜胶中的丙烯酸共聚物由于将丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体合理搭配，并配以一定的丙烯酸功能单体参与共聚物，其分子链上具有-COOH、-OH、-NH等多种化学键结构，可以形成多种分子间作用力，能与各种复合材料进行粘接，粘接性能优异，粘接范围广泛。使制得的复膜胶可采用乙醇作醇类溶剂，毒性小，成本低廉。

Description

醇溶性复膜胶及其制备方法

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，尤其是涉及一种醇溶性复膜胶及其制备方法。

背景技术

随着印刷包装工业迅速发展，复膜技术广泛用于印刷包装领域，因此，对复膜胶的需要在数量及种类上越来越多。

目前，国内使用的复膜胶多为双组分聚氨酯胶，由于使用过程中需严格按比例配胶，且每次生产后的余胶不能隔日再用，造成浪费和损失。单组分复膜胶不论是橡胶型或是聚丙烯酸酯型，多以甲苯、乙酸乙酯为溶剂，甲苯是带有一定毒性的溶剂，在复膜过程中要完全挥发掉，这不但影响操作工人的身体健康，而且还严重污染环境。在复合包装材料内残留的溶剂也会影响到所包装的物品，存在健康安全隐患。因此，需要研究开发新型环保的复膜胶。

发明内容

为解决现有复膜胶的缺点，本发明实施例提供一种醇溶性复膜胶及其制备方法，是一种组分复膜胶，使用方便又无剩胶浪费，可用乙醇作溶剂代替甲苯、乙酸乙酯等有毒害溶剂，生产成本较低。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明实施例提供一种醇溶性复膜胶，该复膜胶由以下组分组成：

丙烯酸共聚物 20～35％

增粘树脂 10～25％

醇类溶剂 50～60％；

其中，所述丙烯酸共聚物由40～70wt％的丙烯酸硬单体、20～50wt％的丙烯酸软单体和1～10wt％的丙烯酸功能单体在引发剂、醇类溶剂作用下采用溶液聚合方法聚合而成，所述共聚物的玻璃化转变温度为0～-30℃；其中，所述引发剂的用量为所述丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.4～1.0％；所述醇类溶剂的用量为所述丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.5～1.0倍。

本发明实施例还提供一种醇溶性复膜胶的制备方法，包括：

按上述配方取各原料；

制备丙烯酸共聚物：

在聚合反应釜中投入占醇类溶剂总重量30～40％的醇类溶剂、占单体混合物总重量20～30％的单体混合物，所述单体混合物为丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体混合形成的混合物，升温到75～80℃，加入引发剂溶液，所述引发剂溶液为用醇类溶剂将占引发剂总重量30～40％的引发剂配成质量浓度为5％的溶液，反应40～60min后，滴加剩余的单体混合物，20～30min后滴加剩余的引发剂配成的引发剂溶液，所述引发剂溶液为由剩余的引发剂用醇类溶剂配成质量浓度为5％的溶液，单体混合物和引发剂溶液均控制在3～4h内滴完，滴完后升温到83～85℃，保温反应3～4h，即得到丙烯酸共聚物；

制备醇溶性复膜胶；

将上述制得的所述丙烯酸共聚物降温到60～70℃，向丙烯酸共聚物中加入增粘树脂，充分搅拌溶解，加入剩余的醇类溶剂，将固含量调整为40～50wt％，降温到40～45℃，过滤出料，即得到醇溶性复膜胶。

从上述本发明实施例的技术方案中可以看出，本发明实施例中以丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体在引发剂、醇类溶剂作用下采用溶液聚合制得丙烯酸共聚物，这种丙烯酸共聚物由于将丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体合理搭配，并配以一定的丙烯酸功能单体参与共聚物，其分子链上具有-COOH、-OH、-NH等多种化学键结构，可以形成多种分子间作用力，能与各种复合材料进行粘接，粘接性能优异，粘接范围广泛。利用该丙烯酸共聚物与增粘树脂和醇类溶剂配合可制得醇溶性复膜胶，可以作为印刷包装用的复膜胶使用，应用于普通塑塑结构、镀铝结构、纸塑结构复合材料的粘接；制得的复膜胶可采用乙醇作醇类溶剂，较甲苯、乙酸乙酯等溶剂毒性小，且成本低廉；并且制得的复膜胶是一种单组分产品，操作简便，不会有剩胶浪费的问题，为用户节约成本。另外，丙烯酸单体原料和增粘树脂原料来源广泛，受石油资源价格的影响较小，价格便宜且稳定，是一种既环保又经济的产品。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

本实施例一提供一种醇溶性复膜胶，可应用于普通塑塑结构、镀铝结构、纸塑结构复合材料的粘接，该醇溶性复膜胶由以下原料组成(重量百分比)：

原料重量百分比

丙烯酸共聚物 20～35％

增粘树脂 10～25％

醇类溶剂 50～60％；

其中的丙烯酸共聚物具体由40～70wt％的丙烯酸硬单体、20～50wt％的丙烯酸软单体和1～10wt％的丙烯酸功能单体在引发剂、醇类溶剂作用下采用溶液聚合方法聚合而成，所述共聚物的玻璃化转变温度为0～-30℃；其中，所述引发剂的用量为所述丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.4～1.0％；所述醇类溶剂的用量为所述丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体三者总重量的0.5～1.0倍。

上述丙烯酸共聚物中所用的丙烯酸硬单体可采用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯中任一种或任意两种的组合；所用的丙烯酸软单体可采用丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中任一种或任意两种的组合；所用的丙烯酸功能单体可采用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺中任一种或任意两种的组合。所用的引发剂为过氧化苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)中的任一种。

上述复膜胶中所用的增粘树脂可采用松香树脂、萜烯树脂、石油树脂中的任一种或者任意两种的组合。所用的醇类溶剂可采用乙醇、异丙醇、正丁醇中任一种或者任意两种的组合；优选采用乙醇。

上述醇溶性复膜胶的制备方法，具体包括下述步骤：

按配方比例取原料；

制备醇溶性复膜胶；

在聚合反应釜中投入占醇类溶剂总重量30～40％的醇类溶剂、占单体混合物(由丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体混合后形成的混合物)总重量20～30％的单体混合物，升温到75～80℃，加入引发剂溶液(采用占引发剂总重量30～40％的引发剂，用醇类溶剂配成5％质量浓度的溶液)，反应40～60min后，滴加剩余的单体混合物，20～30min后开始滴加剩余的引发剂配成的引发剂溶液(该引发剂溶液是将剩余的引发剂，用醇类溶剂配成5％质量浓度的溶液)，单体混合物和引发剂溶液均控制在3～4h内滴完，滴完后升温到83～85℃，保温反应3～4h，即制得丙烯酸共聚物；

制备复膜胶：

将上述制得的丙烯酸共聚物降温至60～70℃，向丙烯酸共聚物中加入增粘树脂，充分搅拌溶解，加入剩余的醇类溶剂，将固含量调整为40～50wt％，降温到40～45℃，过滤出料，即得到醇溶性复膜胶。制得的复膜胶的外观为淡黄色液体，其固含量为40～50％，粘度为200～600mPas。

本实施例的醇溶性复膜胶中的丙烯酸共聚物以丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体和丙烯酸功能单体在引发剂、醇类溶剂作用下采用溶液聚合制得，这种丙烯酸共聚物由于将丙烯酸硬单体、丙烯酸软单体合理搭配，并配以一定的丙烯酸功能单体参与共聚物，其分子链上具有-COOH、-OH、-NH等多种化学键结构，可以形成多种分子间作用力，能与各种复合材料进行粘接，粘接性能优异，粘接范围广泛。该复膜胶可以作为印刷包装用的复膜胶使用，应用于普通塑塑结构、镀铝结构、纸塑结构复合材料的粘接，由于采用乙醇作醇类溶剂，较甲苯、乙酸乙酯等溶剂毒性小，且成本低廉；并且制得的复膜胶是一种单组分产品，操作简便，不会有剩胶浪费的问题，为用户节约成本。另外，丙烯酸单体原料和增粘树脂原料来源广泛，受石油资源价格的影响较小，价格便宜且稳定，是一种既环保又经济的产品。

实施例二

本实施例二提供一种醇溶性复膜胶，可应用于普通塑塑结构、镀铝结构、纸塑结构复合材料的粘接，该醇溶性复膜胶由以下原料组成(重量份数)：

原料重量份数

丙烯酸甲酯 32

醋酸乙烯酯 36

丙烯酸丁酯 10

丙烯酸异辛酯 18

丙烯酸 3

丙烯酸羟乙酯 1

BPO(引发剂) 0.5

乙醇(醇类溶剂) 170

松香树脂(增粘树脂) 40；

上述醇溶性复膜胶的制备方法，具体包括：

制备丙烯酸共聚物

在聚合反应釜中投入占醇类溶剂总重量30～40％的醇类溶剂、占单体混合物(由丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯混合后形成的混合物)总重量20～30％的单体混合物，升温到75～80℃，加入引发剂溶液(采用占引发剂总重量30～40％的引发剂，用醇类溶剂配成5％质量浓度的溶液)，反应40～60min后，滴加剩余的单体混合物，20～30min后开始滴加剩余剩余的引发剂配成的引发剂溶液(该引发剂溶液是将剩余的引发剂，用醇类溶剂配成5％质量浓度的溶液)，单体混合物和引发剂溶液均控制在3～4h内滴完，滴完后升温到83～85℃，保温反应3～4h，即制得丙烯酸共聚物；

制备复膜胶：

将上述制得的丙烯酸共聚物(溶液状)降温到60～70℃，加入增粘树脂，充分搅拌溶解，再加入剩余的醇类溶剂，将固含量调整为40～50wt％，降温到40～45℃，过滤出料，得到醇溶性复膜胶，是一种醇溶性聚丙烯酸酯复膜胶。该复膜胶的各项指标为：外观为淡黄色液体，固含量为45％，粘度为400mPas。

实施例三

本实施例三提供一种醇溶性复膜胶，由以下原料组成(重量份数)：

原料重量份数

甲基丙烯酸甲酯 11

醋酸乙烯酯 40

丙烯酸乙酯 13

丙烯酸丁酯 30

甲基丙烯酸 2

丙烯酸羟丙酯 4

AIBN(引发剂) 0.6

乙醇(醇类溶剂) 170

松香树脂(增粘树脂) 20

萜烯树脂(增粘树脂) 10

本实施例的醇溶性复膜胶的制备方法与实施例五中制备醇溶性复膜胶的基本相同，可参见实施例五，在此不再重复说明。制得醇溶性复膜胶的各项指标为：外观为淡黄色液体，固含量为42.5％，粘度为300mPas。

实施例四

本实施例四提供一种醇溶性复膜胶，由以下原料组成(重量份数)：

原料重量份数

苯乙烯 22

醋酸乙烯酯 20

丙烯酸乙酯 18

丙烯酸丁酯 32

丙烯酸 6

N-羟甲基丙烯酸酰胺 2

BPO(引发剂) 0.7

乙醇(醇类溶剂) 150

松香树脂(增粘树脂) 39

萜烯树脂(增粘树脂) 10

本实施例的醇溶性复膜胶的制备方法与实施例五中制备醇溶性复膜胶的基本相同，可参见实施例五，在此不再重复说明。制得醇溶性复膜胶的各项指标为：外观为淡黄色液体，固含量为49.5％，粘度为580mPas。

综上所述，本发明实施例的复膜胶由于可采用乙醇作醇类溶剂，较甲苯、乙酸乙酯等溶剂毒性小，且成本低廉；并且制得的复膜胶是一种单组分产品，操作简便，不会有剩胶浪费的问题，可为用户节约成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种醇溶性复膜胶，其特征在于，该复膜胶由以下按质量百分比的各组分组成：

丙烯酸共聚物 20～35％

增粘树脂 10～25％

醇类溶剂 50～60％；

所述增粘树脂包括：松香树脂、萜烯树脂、石油树脂中的任一种或者任意两种的组合；

2.如权利要求1所述的醇溶性复膜胶，其特征在于，所述丙烯酸共聚物所用的丙烯酸硬单体包括：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中任一种或任意两种的组合。

3.如权利要求1所述的醇溶性复膜胶，其特征在于，所述丙烯酸共聚物所用的丙烯酸软单体包括：丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中任一种或任意两种的组合。

4.如权利要求1所述的醇溶性复膜胶，其特征在于，所述丙烯酸共聚物所用的丙烯酸功能单体包括：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺中任一种或任意两种的组合。

5.如权利要求1所述的醇溶性复膜胶，其特征在于，所述丙烯酸共聚物所用的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的任一种。

6.如权利要求1所述的醇溶性复膜胶，其特征在于，所述醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇中任一种或者任意两种的组合。

7.一种醇溶性复膜胶的制备方法，其特征在于，包括：

按上述权利要求1的配方取各原料；

制备丙烯酸共聚物：

制备醇溶性复膜胶；

将上述制得的所述丙烯酸共聚物降温到60～70℃，向丙烯酸共聚物中加入增粘树脂，充分搅拌溶解，加入剩余的醇类溶剂，将反应产物的固含量调整为40～50wt％，降温到40～45℃，过滤出料，即得到醇溶性复膜胶。

8.如权利要求7所述的醇溶性复膜胶的制备方法，其特征在于，所述制得复膜胶的粘度为200～600MPa·s

。