CN103694933B

CN103694933B - 一种丙烯酸酯改性胶及制备方法和无苯热熔胶及应用方法

Info

Publication number: CN103694933B
Application number: CN201310659909.3A
Authority: CN
Inventors: 张春; 白永平; 霍锦钊; 梁雄基; 张建军
Original assignee: FOSHAN NANHAI GOTOP PACKAGING MATERIAL Co Ltd
Current assignee: FOSHAN NANHAI GOTOP PACKAGING MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2033-12-09
Also published as: CN103694933A

Abstract

本发明公开了一种丙烯酸酯改性胶及制备方法和无苯热熔胶应用方法，无苯热熔胶包括组分如下：丙烯酸酯改性胶、醋酸乙酯、硅粉和固体丙烯酸树脂；把丙烯酸酯改性胶、硅粉和固体丙烯酸树脂混合，再用醋酸乙酯稀释成固含量为10wt%~20wt%的胶液，硅粉添加量占固体总质量的5%~25%，固体丙烯酸树脂添加量占固体总质量的5%~25%；丙烯酸酯改性胶包括的组分如下：氯化聚丙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，丙烯酸酯，溶剂，滴加液和引发剂溶液。本发明对多种基材都可以进行良好烫印，烫印图案分切性好，附着力优；本发明选用非苯溶剂，保证聚合反应和涂布操作的进行，满足大部分VOC检测标准。

Description

一种丙烯酸酯改性胶及制备方法和无苯热熔胶及应用方法

技术领域

本发明涉及一种热熔胶，尤其涉及的是一种丙烯酸酯改性胶及制备方法和无苯热熔胶及应用方法。

背景技术

电化铝烫印箔是一种在薄膜基片上经涂布和真空镀铝而制成的烫印材料，是一种常见的印刷耗材；而烫金图文具有光彩夺目、富丽堂皇的视觉效果，现已广泛应用于服装、纸张、塑胶、玻璃、电子电器、玩具、礼品及工艺品等各种行业。油墨纸和过塑纸是电化铝行业中常用的基材，然而，PP过塑纸由于表面的非极性，难以被粘接或涂覆；而大部分的油墨纸由于在表面涂覆了硅油或蜡等难粘性材料，使得油墨纸很难烫印出好的效果。

实际上，电化铝的附着力和分切性与很多因素有关，胶层对分切性的影响最大，因此，对于不同的基材，就要选择不同的胶粘层，这势必会增加成本，降低工作效率：目前，部分粘合剂可适用于多种基材的烫印，但是价格昂贵：如专利CN101343522A中公开了通过各种树脂的共混而制备出的可适用于多种基材高速烫印的电化铝胶层，然而，共混胶制备过程的质量稳定性不好，并且其价格较贵。而部分粘合剂主要以苯为溶剂，很难满足VOC的检测要求，其应用也受到了很大的限制：如专利CN101280165A、CN102676101A、CN102896927A和CN103173168A都在电化铝烫印胶的体系中都引入了甲苯。而国产胶粘层则存在烫印飞金、糊版、烫性不好、不能烫印过塑膜、烫印附着力不理想、以及光泽度不高等缺点，产品性能不及进口产品。

目前，水溶性胶是很大的一个发展趋势，如专利CN1015700090A、CN101942285A和CN102199412A中的电化铝烫印胶都为水溶性体系，对环境具有环保性；然而，由于水表面张力较大，目前水溶性烫印胶对低表面材料的烫印性能不足，不能上烫或者附着力较差。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酸酯改性胶及制备方法和无苯热熔胶及应用方法，旨在解决现有的电化铝烫印基材的粘合剂的粘接效果不好，价格贵和不能满足检测要求的问题。

本发明的技术方案如下：一种丙烯酸酯改性胶，其中，包括的组分如下：氯化聚丙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，丙烯酸酯，溶剂，滴加液和引发剂溶液；

所述丙烯酸酯包括的组分如下：丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯，丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸异辛酯；

所述滴加液为将引发剂和活性单体溶于溶剂中所得到的溶液；

所述引发剂溶液为引发剂溶于溶剂中所得到的溶液；

所有组分的固含量为20wt%-50wt%，即氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯、引发剂和活性单体的全部质量占全部组分整体总质量的20%-50%；

所述氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯和活性单体的重量百分比如下：氯化聚丙烯5%~20%；乙烯-醋酸乙烯共聚物1%~10%；丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯20%~45%；丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯15%~35%；甲基丙烯酸甲酯10%~25%；丙烯酸羟丙酯1%~10%；甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸异辛酯3%~15%；活性单体：0.5%~3%；

所述引发剂的总质量为氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯和活性单体总质量的0.5%-2%，滴加液中的引发剂占引发剂总质量的90%~95%；

所述滴加液中的溶剂占溶剂总质量的30%，引发剂溶液中的溶剂占溶剂总质量的10%。

所述的丙烯酸酯改性胶，其中，所述溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯及丁酮中的一种或几种。

所述的丙烯酸酯改性胶，其中，所述引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化叔丁酯或过氧化月桂酰或过氧化二异丙苯的一种或几种。

所述的丙烯酸酯改性胶，其中，所述活性单体为为丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸的一种或几种。

一种如上述任意一项所述的丙烯酸酯改性胶的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤A00：在容器中按比例加入氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯和溶剂，加热使固体物完全溶解，得到混合液；

步骤B00：把引发剂和活性单体溶于溶剂中，得到滴加液；

步骤C00：把步骤A00中的混合液继续加热至所需温度，恒温缓慢滴加滴加液，滴加时间保持在2h左右；

步骤D00：混合液与滴加液恒温反应，恒温反应4-5h时补加一定量的引发剂溶液；

步骤E00：待总体液体达到所需转化率时，停止加热，冷却出料，得到丙烯酸酯改性胶；

所述引发剂溶液为引发剂溶于溶剂中所得到的溶液；

所述步骤C00和步骤D00中的恒定温度为90℃~130℃；

所述氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯、引发剂和活性单体的全部质量占全部组分整体总质量的20%-50%；

所述步骤E00中总体液体需要达到的转化率为97%以上。

所述的丙烯酸酯改性胶的制备方法，其中，所述丙烯酸酯包括的组分如下：丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯，丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸异辛酯；所述氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯和活性单体的重量百分比如下：氯化聚丙烯5%~20%；乙烯-醋酸乙烯共聚物1%~10%;丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯20%~45%;丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯15%~35%；甲基丙烯酸甲酯10%~25%；丙烯酸羟丙酯1%~10%；甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸异辛酯3%~15%；活性单体：0.5%~3%。

所述的丙烯酸酯改性胶的制备方法，其中，所述引发剂溶液为引发剂溶于溶剂中所得到的溶液；所述引发剂的总质量为氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯和活性单体总质量的0.5%-2%，滴加液中的引发剂占引发剂总质量的90%~95%；所述滴加液中的溶剂占溶剂总质量的30%，引发剂溶液中的溶剂占溶剂总质量的10%。

一种无苯热熔胶，其中，包括的组分如下：如上述任意一项所述的丙烯酸酯改性胶、醋酸乙酯、硅粉和固体丙烯酸树脂；把丙烯酸酯改性胶、硅粉和固体丙烯酸树脂混合，再用醋酸乙酯稀释成固含量为10wt%~20wt%的胶液；硅粉添加量占固体总质量的5%~25%，固体丙烯酸树脂添加量占固体总质量的5%~25%，固体总质量=丙烯酸酯改性胶质量+硅粉质量+固体丙烯酸树脂质量。

一种如上述所述的无苯热熔胶的应用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤a00：把丙烯酸酯改性胶用醋酸乙酯稀释成固含量为10wt%~20wt%的胶液，同时加入一定量的硅粉和固体丙烯酸树脂，使固体物完全溶解分散于醋酸乙酯中，得到无苯热熔胶胶液；

步骤b00：用4~7μm的线棒把胶液在电化铝表面涂覆胶层，得到电化铝箔；

步骤c00：待胶层干燥后，把电化铝箔在各种基材表面进行热转移烫印，烫印温度为95~125℃。

所述的无苯热熔胶的应用方法,其中,所述步骤a00中硅粉添加量占固体总质量的5%~25%,固体丙烯酸树脂添加量占固体总质量的5%~25%，固体总质量=丙烯酸酯改性胶质量+硅粉质量+固体丙烯酸树脂质量。

本发明的有益效果：本发明通过提供一种丙烯酸酯改性胶及制备方法和无苯热熔胶及应用方法，本无苯热熔胶对多种基材都可以进行良好的烫印，烫印图案分切性好，附着力优；本发明引入具有较大位阻的丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯，可以改善粘合剂流动性的同时，不需要添加增塑剂或者流平剂，同时也可以有效提高低表面能基材的相容性；本发明引入长链的甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸异辛酯，可增加粘合剂中非极性密度，从而也可进一步在低能表面分布扩散；而且丙烯酸羟丙酯和固体丙烯酸树脂的同时加入增加了对极性部分的粘接强度，尤其是对铝层和色层树脂的粘接；为了改善环保性，本发明选用非苯溶剂，保证了聚合反应和涂布操作的进行，同时也消除了VOC检测中苯类溶剂的影响；本发明制备的胶粘剂对目前许多难烫材料都有良好的效果，是一种具有可行性的通用型无苯烫印胶粘剂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

所述丙烯酸酯改性胶包括的组分如下：CPP（氯化聚丙烯），EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物），丙烯酸酯，溶剂，滴加液和引发剂溶液；

所述丙烯酸酯包括的组分如下：丙烯酸乙酯（EA）或丙烯酸丁酯（BA），丙烯酸异冰片酯（IBOA）或甲基丙烯酸异冰片酯（IMBOA），甲基丙烯酸甲酯（MMA），丙烯酸羟丙酯（β-HPA），甲基丙烯酸月桂酯（LMA）或丙烯酸异辛酯（2-EHA）；

所述引发剂溶液为引发剂溶于溶剂中所得到的溶液；

所有组分的固含量为20wt%-50wt%，即CPP、EVA、丙烯酸酯、引发剂和活性单体的全部质量占全部组分整体总质量的20%-50%；

所述CPP、EVA、丙烯酸酯和活性单体的重量百分比如下：CPP5%~20%；EVA1%~10%；BA/EA20%~45%；IBOA/IMBOA15%~35%；MMA10%~25%；β-HPA1%~10%；LMA/2-EHA3%~15%；活性单体：0.5%~3%；

所述引发剂的总质量为CPP、EVA、丙烯酸酯和活性单体总质量的0.5%-2%，滴加液中的引发剂占引发剂总质量的90%~95%；

所述溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯及丁酮中的一种或几种。

所述引发剂为过氧化苯甲酰（BPO）或过氧化叔丁酯（TBPB）或过氧化月桂酰（LPO）或过氧化二异丙苯（DCP）的一种或几种。

所述活性单体为为丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）或甲基丙烯酸（MAA）的一种或几种。

一种如上述所述的丙烯酸酯改性胶的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤A00：在容器中按比例加入CPP、EVA、丙烯酸酯和溶剂，加热使固体物完全溶解，得到混合液；

步骤B00：把引发剂和活性单体溶于溶剂中，得到滴加液；

所述引发剂溶液为引发剂溶于溶剂中所得到的溶液；

所述步骤C00和步骤D00中的恒定温度为90℃~130℃；

所述CPP、EVA、丙烯酸酯、引发剂和活性单体的全部质量占全部组分整体总质量的20%-50%；

所述步骤E00中总体液体需要达到的转化率为97%以上。

所述上述丙烯酸酯的用量，按照FOX公式进行估算，设计共聚物的玻璃化转变温度在-10℃-30℃。

所述的无苯热熔胶，包括的组分如下：丙烯酸酯改性胶、醋酸乙酯、硅粉和固体丙烯酸树脂；把丙烯酸酯改性胶、硅粉和固体丙烯酸树脂混合，再用醋酸乙酯稀释成固含量为10wt%~20wt%的胶液；硅粉添加量占固体总质量的5%~25%，固体丙烯酸树脂添加量占固体总质量的5%~25%，固体总质量=丙烯酸酯改性胶质量+硅粉质量+固体丙烯酸树脂质量。

一种如上述所述的无苯热熔胶的应用方法，具体包括以下步骤：

步骤c00：待胶层干燥后，把电化铝箔在各种基材表面进行热转移烫印。

所述步骤c00中，把电化铝箔在各种基材表面进行热转移烫印的烫印温度为95~125℃。

根据上述所述的无苯热熔胶及其应用方法，现提供以下具体实施例详细说明：

实施例1

步骤A00：在500ml的烧瓶中加入15.00gCPP，5gEVA，60g丙烯酸丁酯，10g甲基丙烯酸月桂酯，40g丙烯酸异冰片酯，30g甲基丙烯酸甲酯，5g丙烯酸羟丙酯，150g醋酸丁酯，然后加热使CPP和EVA完全溶解，得到混合液；

步骤B00：将1.5gDCP，2.0g丙烯酰胺，溶解到60g醋酸丁酯中，得到滴加液，把滴加液加入恒压滴液漏斗；

步骤C00：把混合液继续升温至120℃，然后缓慢滴加液，控制滴加时间约2h；

步骤D00：滴加完毕后开始计时，反应4h时，补加一定量的引发剂溶液（把0.5g的DCP溶于30g醋酸丁酯），补加时间1h；

步骤E00：待反应时间达8h时，停止加热，冷却，出料，得到接枝丙烯酸酯改性胶。

实施例2

步骤A00：在500ml的烧瓶中加入15.00gCPP，60g丙烯酸丁酯，10g甲基丙烯酸月桂酯，40g丙烯酸异冰片酯，30g甲基丙烯酸甲酯，5g丙烯酸羟丙酯，150g醋酸丁酯，然后加热使CPP和EVA完全溶解，得到混合液；

步骤B00：将1.5gDCP，2.0g丙烯酰胺，溶解到60g醋酸丁酯中，得到滴加液；

步骤C00：把混合液继续升温至120℃，分批加入滴加液，分6次滴加完毕，加入时间2h；

步骤D00：滴加完毕后开始计时，反应4h时，补加一定量的引发剂溶液（把0.5g的DCP溶于30g醋酸丁酯），一次性加入；

实施例3

步骤A00：在500ml的烧瓶中加入9.00gCPP,3.00gEVA，36g丙烯酸丁酯，6g甲基丙烯酸月桂酯，24g丙烯酸异冰片酯，18g甲基丙烯酸甲酯，3g丙烯酸羟丙酯，60g醋酸丁酯和40g丁酮，然后加热至85℃，得到混合液；

步骤B00：将10gBPO，1.5g丙烯酰胺，溶解到30g醋酸乙酯中，加入恒压滴液漏斗，得到滴加液；

步骤C00：待CPP和EVA完全溶解后，缓慢滴加液，控制滴加时间约2h；

步骤D00：滴加完毕后开始计时，反应4h时，补加一定量的引发剂溶液（把0.2g的BPO溶于20g醋酸乙酯），补加时间1h；

步骤a00：取实施例1、2和3中得到的接枝丙烯酸酯改性胶胶液6g，用醋酸乙酯稀释成固含12%的溶液，加入0.48g硅粉和0.2g固体丙烯酸树脂，得到无苯热熔胶胶液；

步骤b00：用4μm的线棒将胶液均匀涂覆在电化铝的表面，得到电化铝箔；

步骤c00：把胶层烘干后，把电化铝箔在在110℃下进行平压平烫印。

把得到的无苯热熔胶对各基材的附着力做测试，测试结果如下：

基材	附着力等级
		PP过塑纸	0~1级
普通油墨纸	0级
		重油墨纸	0级
UV油墨纸	0~1级

通过上述测试结果可知，把本无苯热熔胶通过上述的应用方法得到的烫印图案清晰，无飞金、糊版，分切性较好。

本无苯热熔胶对多种基材都可以进行良好的烫印，烫印图案分切性好，附着力优；本发明引入具有较大位阻的丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯，可以改善粘合剂流动性的同时，不需要添加增塑剂或者流平剂，同时也可以有效提高低表面能基材的相容性；本发明引入长链的甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸异辛酯，可增加粘合剂中非极性密度，从而也可进一步在低能表面分布扩散；而且丙烯酸羟丙酯和固体丙烯酸树脂的同时加入增加了对极性部分的粘接强度，尤其是对铝层和色层树脂的粘接；为了改善环保性，本发明选用非苯溶剂，保证了聚合反应和涂布操作的进行，同时也消除了VOC检测中苯类溶剂的影响；本发明制备的胶粘剂对目前许多难烫材料都有良好的效果，是一种具有可行性的通用型无苯烫印胶粘剂。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种丙烯酸酯改性胶，其特征在于，包括的组分如下：氯化聚丙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，丙烯酸酯，溶剂，滴加液和引发剂溶液；

所述引发剂溶液为引发剂溶于溶剂中所得到的溶液；

2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性胶，其特征在于，所述溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯及丁酮中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性胶，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化叔丁酯或过氧化月桂酰或过氧化二异丙苯的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性胶，其特征在于，所述活性单体为为丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸的一种或几种。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的丙烯酸酯改性胶的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤B00：把引发剂和活性单体溶于溶剂中，得到滴加液；

步骤C00：把步骤A00中的混合液继续加热至所需温度，恒温缓慢滴加滴加液，滴加时间保持在2h；

所述引发剂溶液为引发剂溶于溶剂中所得到的溶液；

所述步骤C00和步骤D00中的恒定温度为90℃~130℃；

所述步骤E00中总体液体需要达到的转化率为97%以上。

6.根据权利要求5所述的丙烯酸酯改性胶的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯包括的组分如下：丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯，丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸异辛酯；所述氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯和活性单体的重量百分比如下：氯化聚丙烯5%~20%；乙烯-醋酸乙烯共聚物1%~10%；丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯20%~45%；丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯15%~35%；甲基丙烯酸甲酯10%~25%；丙烯酸羟丙酯1%~10%；甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸异辛酯3%~15%；活性单体：0.5%~3%。

7.根据权利要求6所述的丙烯酸酯改性胶的制备方法，其特征在于，所述引发剂溶液为引发剂溶于溶剂中所得到的溶液；所述引发剂的总质量为氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯和活性单体总质量的0.5%-2%，滴加液中的引发剂占引发剂总质量的90%~95%；所述滴加液中的溶剂占溶剂总质量的30%，引发剂溶液中的溶剂占溶剂总质量的10%。

8.一种无苯热熔胶，其特征在于，包括的组分如下：如权利要求1-4任意一项所述的丙烯酸酯改性胶、醋酸乙酯、硅粉和固体丙烯酸树脂；把丙烯酸酯改性胶、硅粉和固体丙烯酸树脂混合，再用醋酸乙酯稀释成固含量为10wt%~20wt%的胶液；硅粉添加量占固体总质量的5%~25%，固体丙烯酸树脂添加量占固体总质量的5%~25%，固体总质量=丙烯酸酯改性胶质量+硅粉质量+固体丙烯酸树脂质量。

9.一种如权利要求8所述的无苯热熔胶的应用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的无苯热熔胶的应用方法，其特征在于，所述步骤a00中硅粉添加量占固体总质量的5%~25%，固体丙烯酸树脂添加量占固体总质量的5%~25%，固体总质量=丙烯酸酯改性胶质量+硅粉质量+固体丙烯酸树脂质量。