CN106536600B - 用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于泡罩包装的聚合物乳液，以及制备该聚合物乳液的方法。通过本发明提供的聚合物乳液包含胶乳颗粒，所述胶乳颗粒具有纳米尺寸的平均粒径和窄单峰粒度分布，因此能够展现出均匀和稳定的乳液性质，以及特别显示出优异的热封性，并因此能够适用于泡罩包装等。此外，通过本发明提供的聚合物乳液在含水介质中聚合而不使用有机溶剂，因而能够提供对人体和环境危害最小的泡罩包装材料。

Description

用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液及其制备方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2014年07月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0088600号的权益，其内容以整体引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明提供一种用作泡罩包装的可热封涂层的聚合物乳液，以及制备该聚合物乳液的方法。
背景技术
泡罩包装是通过以下方式制得的：热成型塑料片材以形成具有一个或多个凹陷空间的塑料容器，向其中放入待储存的物品，用基板(如塑料膜、铝箔等)覆盖所述容器的开口，以及粘合所述物品的周边。
这种泡罩包装可提高物品的展示效果，并在其基板部分上指出使用方法等，因而被应用于各种物品的包装，如食物、电池、牙刷、药品、文具等。
在所述泡罩包装中，塑料容器和基板主要通过热封来粘合。对此，采用了具有热封性的树脂来形成所述塑料容器，并在所述基板上也涂布了具有热封性的树脂。
例如，对于泡罩包装，需要成型膜、覆盖材料、热封涂层等。其中，由于成型膜与覆盖材料相结合以形成一个整体的泡罩包装，故而热封涂层的粘合性能是非常重要的。
因此，对于用于泡罩包装的热封涂层的树脂，稳定的热封性(即，在高温和/或高压条件下展现出粘合性而在室温下不展现粘合性的性质)是基本要求，以及要求对于塑料容器和基板的涂布适用性。
先前，采用油基树脂溶液作为展现出热封性的涂布溶液。然而，由于油基树脂溶液的可燃性，存在火灾的风险，且有机溶剂可能会残留在包装中。
特别地，由于泡罩包装主要应用于食物、药品、文具等，残留在包装中的有机溶剂将会直接影响到人体，因而油基树脂溶液并不是适宜的。
为了抵消此缺点，已提出了将水溶性的基于苯乙烯/丙烯酸树脂应用到泡罩包装的热封涂层中的方法。
然而，目前为止提出的用于泡罩包装的热封涂层树脂到不但在相同的温度条件(例如，150至160℃)下与先前的油基树脂相比热封性更低，且在加热至能够热封的温度时存在泡罩包装的塑料容器变形的问题。
发明内容
[技术问题]
本发明的一个目的在于提供一种用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其具有优异的热封性和对基板的涂布性，且不会对人体和环境有害。
本发明的另一个目的在于提供一种制备用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液的方法。
本发明的再一个目的在于提供一种包括由所述聚合物乳液形成的可热封涂层的泡罩包装。
[技术方案]
根据本发明，用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液包含：
胶乳颗粒，其中，具有6,000至23,000g/mol的重均分子量、100至150℃的玻璃化转变温度和100至230mg KOH/g的酸值的水溶性聚合物乳化剂包裹着衍生自烯属不饱和单体的聚合物。
根据本发明，制备用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液的方法，包括以下步骤：在存在具有6000至23,000g/mol的重均分子量、100至150℃的玻璃化转变温度和100至230mg KOH/g的酸值的水溶性聚合物乳化剂的含水介质中乳液聚合烯属不饱和单体。
根据本发明，还提供了一种包括由所述聚合物乳液形成的可热封涂层的泡罩包装。
下文中，将会解释根据本发明的实施方式的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液、制备该聚合物乳液的方法等。
在本申请文件中，技术术语仅用于指代特定实施方式，且除非另有明确说明，否则它们不旨在限制本发明。
此外，此处所用的单数表述可包括复数表述，除非它们在上下文有不同的表述。
另外，申请文件中所用的词语“包括”的含义体现在具体的特征、区域、要素、步骤、操作、元素和/或组分，且并不排除其它具体的特征、区域、要素、步骤、操作、元素、组分和/或组合的存在或添加。
I、用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液
根据本发明的一个实施方式，用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液包含胶乳颗粒，其中，具有6,000至23,000g/mol的重均分子量、100至150℃的玻璃化转变温度和100至230mg KOH/g的酸值的水溶性聚合物乳化剂包裹着衍生自烯属不饱和单体的聚合物。
作为本发明的发明人的连续实验的结果，证实了当采用满足特定性质的水溶性聚合物作为乳化剂来进行烯属不饱和单体的乳液聚合时，形成了具有纳米尺寸的平均粒径和窄单峰粒度分布的胶乳颗粒，且可展现出均匀和稳定的乳液性质。
还证实了通过所述方法形成的聚合物乳液不但具有优异的对基板的涂布性，还展现出了提高的热封性，由此可特别适合地用于泡罩包装的可热封涂层。
此外，由于所述聚合物乳液是在含水介质中聚合的，而不使用有机溶剂，故可使残余溶剂导致的对人体和环境的危害最小化，因而能够提供更安全的泡罩包装。
根据本发明的实施方式，所述用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液(下文称之为“聚合物乳液”)包括含水的连续相和分散于所述连续相中的胶乳颗粒。另外，所述胶乳颗粒具有其中水溶性聚合物乳化剂包裹着衍生自烯属不饱和单体的聚合物的形式。
(水溶性聚合物乳化剂)
首先，在聚合物乳液中包含的胶乳颗粒采用水溶性聚合物作为乳化剂而形成，且特别地，所述水溶性聚合物乳化剂具有6,000至23,000g/mol的重均分子量和100至150℃的玻璃化转变温度(Tg)。
由于所述聚合物乳液采用满足上述性质的水溶性聚合物乳化剂而形成，故其可包含具有纳米尺寸的平均粒径和窄单峰粒度分布的胶乳颗粒。
即，为了形成具有窄单峰粒度分布的稳定胶乳，优选所述水溶性聚合物乳化剂具有6,000至23,000g/mol、或6,500至23,000g/mol、或6,500至20,000g/mol、或6,500至18,000g/mol、或7,000至18,000g/mol、或7,000至15,000g/mol、或7,000至13,000g/mol、或7,000至10,000g/mol的重均分子量。
为了形成具有窄单峰粒度分布的稳定胶乳，优选所述水溶性聚合物乳化剂具有100至150℃、或105至150℃、或105至145℃、或110至145℃、或110至140℃、或115至140℃、或115至135℃、或120至135℃、或120至130℃的玻璃化转变温度(Tg)。
若包含具有未落入上述范围内的重均分子量或玻璃化转变温度的乳化剂时，则包含胶乳颗粒的聚合物乳液可能会变为凝胶，或者胶乳的粒度分布可能会变为双峰等，由此可能会难以展现出本发明所需的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液的性质。
与此同时，所述水溶性聚合物乳化剂不但具有水溶性，还同时具有亲水部分和亲脂部分，由此可在水性乳液聚合时被用作乳化剂。此水溶性聚合物乳化剂能够增强通过乳液聚合形成的胶乳颗粒的性质，因而可提供具有更加稳定的乳液性质的聚合物乳液。
如此处所使用的，“水溶性”指的是，例如，在室温下10g以上的聚合物溶于1升pH为7以上的去离子水中。
此外，水溶性乳化剂在水性溶剂中的特性可通过酸值来确定，其可对胶束的数量和尺寸具有影响。有鉴于此，优选所述水溶性乳化剂具有100至230mg KOH/g、或100至220mgKOH/g、或120至220mg KOH/g、或150至220mg KOH/g的酸值。
即，为了充分展现出水溶性，优选所述水溶性聚合物乳化剂的酸值为100mg KOH/g以上。然而，若所述乳化剂的酸值超出必要范围时，其可能会难以形成胶束并展现出性能，由此优选所述水溶性聚合物乳化剂的酸值为230mg KOH/g以下。
此水溶性聚合物乳化剂可以是衍生自烯属不饱和单体的聚合物，或者其可通过常规聚合，如自由基聚合(作为非限定性的实例，如本体聚合)等得到。
根据本发明的一个实施方式，所述水溶性聚合物乳化剂可以是衍生自以下化学式A表示的烯属不饱和单体的聚合物。
[化学式A]
在化学式A中，
Ra为氢或甲基，
La为苯基或-C(＝O)-ORm基团，以及
Rm为氢或C1-10的直链或支链烷基。
优选地，所述水溶性聚合物乳化剂衍生自化学式A表示的至少两种以上的烯属不饱和单体；以及更优选地，其可以是衍生自包括以下化学式A-1表示的苯乙烯单体以及选自以下化学式A-2和化学式A-3表示的化合物的一种以上的丙烯酸系单体的单体混合物的聚合物。
[化学式A-1]
[化学式A-2]
[化学式A-3]
在化学式A-1至A-3中，
R1至R3各自独立地为氢或甲基，以及
R4为C1-10的直链或支链烷基。
即，所述苯乙烯单体可形成所述水溶性聚合物乳化剂的亲脂部分，以及所述丙烯酸系单体可形成所述水溶性聚合物乳化剂的亲水部分，因而能够形成更加稳定的胶乳颗粒。
作为非限定性的实例，所述苯乙烯单体可以是苯乙烯、α-甲基苯乙烯或它们的混合物；以及所述丙烯酸系单体可以是(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或它们的混合物。
在这里，形成所述水溶性聚合物乳化剂的苯乙烯单体和丙烯酸系单体的含量比例可根据所述乳化剂的酸值控制在适宜的范围内。根据一个实施方式，优选所述水溶性聚合物乳化剂衍生自包含重量比为1:0.2至1:0.8、或1:0.3至1:0.8、或1:0.3至1:0.7、或1:0.4至1:0.7、或1:0.4至1:0.6的苯乙烯单体和丙烯酸系单体的单体混合物。
更优选地，对于所述水溶性聚合物乳化剂为衍生自包含80至90重量份的α-甲基苯乙烯和80至90重量份的丙烯酸(基于100重量份的苯乙烯)的单体混合物的聚合物而言，在作为乳化剂的性质、形成稳定的胶乳颗粒以及展现所述聚合物乳化剂的性能的提高的效果的方面可以是有利的。
(衍生自烯属不饱和单体的聚合物)
与此同时，根据本发明的一个实施方式，所述聚合物乳液包含胶乳颗粒，其中，上述水溶性聚合物乳化剂包裹着衍生自烯属不饱和单体的聚合物。
所述衍生自烯属不饱和单体的聚合物为构成胶乳颗粒核心部分的聚合物，且其通过引发剂由水溶性聚合物乳化剂包裹着的烯属不饱和单体的液滴经历聚合反应形成。
在这里，所述构成胶乳颗粒核心部分的聚合物可衍生自以下化学式B表示的烯属不饱和单体。
[化学式B]
在化学式B中，
Rb为氢或甲基，
Lb为苯基或-C(＝O)-ORn基团，以及
Rn为氢或C1-10的直链或支链烷基。
优选地，所述聚合物衍生自至少化学式B表示的两种以上烯属不饱和单体；以及更优选地，其可衍生自包括以下化学式B-1表示的苯乙烯单体以及选自以下化学式B-2和化学式B-3表示的化合物中的一种以上的丙烯酸系单体的单体混合物。
[化学式B-1]
[化学式B-2]
[化学式B-3]
在化学式B-1至B-3中，
R5至R7各自独立地为氢或甲基，以及
R8为C1-10的直链或支链烷基。
用于形成所述构成胶乳颗粒核心部分的聚合物的烯属不饱和单体可与形成上述水溶性聚合物乳化剂的烯属不饱和单体相同或不同。
作为非限定性的实例，所述苯乙烯单体可以是苯乙烯、α-甲基苯乙烯或它们的混合物；以及所述丙烯酸系单体可以是(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或它们的混合物。
此外，根据本发明的一个实施方式，为了向聚合物乳液提供更加稳定和改善的热封性，优选所述丙烯酸系单体为具有-70至30℃的玻璃化转变温度(Tg)的化合物。即，泡罩包装应当在室温下具有优异的防粘连性而不展现出粘性或粘连性，且应当在特定的温度之上展现出热封性。照此，为了稳定地展现出室温下的防粘连性和高温下的热封性，优选采用具有30℃以下的玻璃化转变温度的丙烯酸系单体。
用于形成所述构成胶乳颗粒核心部分的聚合物的苯乙烯单体和丙烯酸系单体的含量比例可对所述聚合物乳液的热封性具有影响。根据一个实施方式，优选所述构成胶乳颗粒核心部分的聚合物衍生自包含重量比为1:1.5至1:10、或1:2.0至1:10、或1:2.0至1:9.5、或1:2.5至1:9.5、或1:2.5至1:9.0的苯乙烯单体和丙烯酸系单体的单体混合物。
更优选地，对于所述构成胶乳颗粒核心部分的聚合物为衍生自包含基于100重量份的苯乙烯的150至900重量份的丙烯酸丁酯(Tg：-54℃)的单体混合物的聚合物而言，在展现聚合物乳液的热封性的方面可以是有利的。
(胶乳颗粒)
与此同时，根据本发明的一个实施方式，所述胶乳颗粒可包含基于衍生自烯属不饱和单体的聚合物的10至20wt％的量的水溶性聚合物乳化剂。
若所述水溶性聚合物乳化剂的含量太小，则可能不会为所述胶乳颗粒提供足够的稳定性，且由此可在所述聚合物乳液中产生团聚。由此，优选基于所述衍生自烯属不饱和单体的聚合物(构成胶乳颗粒核心部分的聚合物)，以10wt％以上的量包含所述水溶性聚合物乳化剂。
然而，若过量包含所述乳化剂，采用所述聚合物乳液形成的可热封涂层的耐水性、耐醇性等可能会下降。由此，优选基于所述衍生自烯属不饱和单体的聚合物(构成胶乳颗粒核心部分的聚合物)，以20wt％以下的量包含所述水溶性聚合物乳化剂。
此外，由于所述聚合物乳液中包含的胶乳颗粒构成了上述树脂，它们可展现出纳米尺寸的平均粒径和窄单峰粒度分布。
具体地，所述胶乳颗粒可展现出具有45至65nm的平均粒径的单峰粒度分布。在这方面，相比于单峰粒度分布，若所述乳液中包含的胶乳颗粒具有双峰粒度分布，则会形成浑浊的乳液，转化率下降以及储存稳定性降低。
即，根据本发明的一个实施方式的包含具有单峰粒度分布的胶乳颗粒的乳液可展现出相对透明的外观和优异的储存稳定性。特别地，由于所述乳液中包含的胶乳颗粒展现出单峰粒度分布，则可在表面涂布时展现出优异的涂布性，且由此可展现出更加稳定的热封性。
含有此胶乳颗粒的聚合物展现出10℃以下、或-30至10℃、或-20至5℃的玻璃化转变温度(Tg)，且由此可展现出室温下的防粘连性和高温下的热封性。所述聚合物乳液可展现出40至60wt％的固含量和50至100mg KOH/g的酸值。
II、制备用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液的方法
与此同时，根据本发明的另一个实施方式，一种制备用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液的方法，包括以下步骤：在存在具有6000至23,000g/mol的重均分子量、100至150℃的玻璃化转变温度和100至230mg KOH/g的酸值的水溶性聚合物乳化剂的含水介质中乳液聚合烯属不饱和单体。
上述制备方法是通过乳液聚合制备上述用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液的一个实例，特别地，采用满足上述性质的水溶性聚合物作为乳化剂来进行。此外，由于乳液聚合的步骤是在含水介质中进行的，而不使用有机溶剂，故可使残余溶剂导致的对人体和环境的危害最小化。
在所述乳液聚合步骤中，作为乳化剂，采用了具有6,000至23,000g/mol的重均分子量和100至150℃的玻璃化转变温度(Tg)的水溶性聚合物乳化剂。优选所述水溶性聚合物乳化剂具有100至230mg KOH/g的酸值。所述水溶性聚合物乳化剂的重均分子量、玻璃化转变温度和酸值的详细解释如同关于所述聚合物乳液所解释的。
所述水溶性聚合物乳化剂可以是衍生自以上化学式A表示的烯属不饱和单体的聚合物。优选地，其可以是衍生自包括以上化学式A-1表示的苯乙烯单体以及选自以上化学式A-2和化学式A-3表示的化合物中的一种以上的丙烯酸系单体的单体混合物的聚合物。
作为非限定性的实例，所述苯乙烯单体可以是苯乙烯、α-甲基苯乙烯或它们的混合物；以及所述丙烯酸系单体可以是(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或它们的混合物。
在这里，形成所述水溶性聚合物乳化剂的苯乙烯单体和丙烯酸系单体的含量比例可根据所述乳化剂的酸值控制在适宜的范围内。
根据一个实施方式，优选所述水溶性聚合物乳化剂衍生自包含重量比为1:0.2至1:0.8、或1:0.3至1:0.8、或1:0.3至1:0.7、或1:0.4至1:0.7、或1:0.4至1:0.6的苯乙烯单体和丙烯酸系单体的单体混合物。
更优选地，对于所述水溶性聚合物乳化剂为衍生自包含80至90重量份的α-甲基苯乙烯和80至90重量份的丙烯酸(基于100重量份的苯乙烯)的单体混合物的聚合物而言，在作为乳化剂的性质、形成稳定的胶乳颗粒以及展现所述聚合物乳化剂的性能的提高的效果的方面可以是有利的。
与此同时，所述水溶性聚合物乳化剂在溶解于水性介质(例如，去离子水等)中时而存在，且为了溶解所述水溶性聚合物乳化剂，可添加氨等。
在这里，优选基于用于乳液聚合步骤中的烯属不饱和单体，所述水溶性聚合物乳化剂以10至20wt％的量存在。
即，若所述水溶性聚合物乳化剂的含量太小，则可能不会为所述胶乳颗粒提供足够的稳定性，且由此可在所述聚合物乳液中产生团聚。
由此，优选基于所述烯属不饱和单体，所述水溶性聚合物乳化剂以10wt％以上的量存在。然而，若过量包含所述乳化剂，采用所述聚合物乳液形成的可热封涂层的耐水性、耐醇性等可能会下降。由此，优选基于所述烯属不饱和单体，所述水溶性聚合物乳化剂以20wt％以下的量存在。
将其中存在所述水溶性聚合物乳化剂的水性介质加热至反应温度，并可加入引发剂。
在这里，所述乳液聚合步骤的反应温度可控制在70至100℃。
引发剂可在所述反应开始时一次性加入，但为了提高反应性和形成稳定的聚合物乳液，优选所述引发剂两次以上分批加入。
作为所述引发剂，可采用已知适用于本发明有关的技术领域中的乳液聚合的常规化合物而没有特殊的限定。然而，根据本发明的一个实施方式，所述引发剂可以是过硫酸盐化合物，如过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠。
之后，将待乳液聚合的烯属不饱和单体引入水性介质中。所述烯属不饱和单体可以是以上化学式B表示的化合物。
优选地，所述烯属不饱和单体可包括以上化学式B-1表示的苯乙烯单体以及选自以上化学式B-2和B-3表示的化合物中的一种以上的丙烯酸系单体。
作为非限定性的实例，所述苯乙烯单体可以是苯乙烯、α-甲基苯乙烯或它们的混合物；以及所述丙烯酸系单体可以是(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或它们的混合物。
根据本发明的一个实施方式，为了向聚合物乳液提供更加稳定和改善的热封性，优选所述丙烯酸系单体为具有-70至30℃的玻璃化转变温度(Tg)的化合物。
即，泡罩包装应当在室温下具有优异的防粘连性而不展现出粘性或粘连性，且应当在特定的温度之上展现出热封性。
照此，为了稳定地展现出室温下的防粘连性和高温下的热封性，优选采用具有30℃以下的玻璃化转变温度的丙烯酸系单体。
所述苯乙烯单体和丙烯酸系单体的含量比例可对所述聚合物乳液的热封性具有影响。根据一个实施方式，优选所述烯属不饱和单体包含重量比为1:1.5至1:10、或1:2.0至1:10、或1:2.0至1:9.5、或1:2.5至1:9.5、或1:2.5至1:9.0的苯乙烯单体和丙烯酸系单体。
更优选地，就展现聚合物乳液的热封性的方面而言，有利的是所述烯属不饱和单体包含基于100重量份的苯乙烯的150至900重量份的丙烯酸丁酯(Tg：-54℃)。
所述烯属不饱和单体可在进行所述乳液聚合的期间(例如，60至120分钟)连续引入。
在此乳液聚合步骤中，引入水性介质中的烯属不饱和单体形成水溶性聚合物乳化剂包裹着的液滴，以及聚合反应通过引发剂而进行，通过所述聚合反应形成了包含上述胶乳颗粒的聚合物乳液。
III、泡罩包装
根据本发明的再一个实施方式，提供了一种包括由上述聚合物乳液形成的可热封涂层的泡罩包装。
即，采用上述聚合物乳液形成了可热封涂层，其可应用于常规结构(如成型膜、覆盖材料等)的泡罩包装中。
例如，所述泡罩包装可包括由聚氯乙烯(PVC)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、环烯烃共聚物(COC)等制得的基膜，以及在基膜(例如，由纸或Al箔制得)的一侧，可形成由上述聚合物乳液形成的可热封涂层。
在这里，对于所述可热封涂层的形成，可采用常规涂布设备和涂布方法，如线棒涂布等。
[有益效果]
本发明的聚合物乳液包含具有纳米尺寸的平均粒径和窄单峰粒度分布的胶乳颗粒，由此可展现出均匀和稳定的乳液性质，特别是优异的热封性，并可适用于泡罩包装等。
此外，本发明的聚合物乳液在含水介质中聚合而不使用有机溶剂，由此能够提供对人体和环境的危害最小化的泡罩包装。
附图说明
图1为显示根据本发明实施例1的聚合物乳液的粒度分布的图表。
图2为显示根据本发明对比实施例1的聚合物乳液的粒度分布的图表。
图3为显示根据本发明对比实施例2的聚合物乳液的粒度分布的图表。
具体实施方式
下文中，为了完全理解本发明，提出了优选的实施例。然而，这些实施例仅旨在说明本发明，而本发明并不限于此。
实施例1
制备了水溶性聚合物乳化剂(商品名S-70，韩华化学株式会社制造；重均分子量7,000g/mol、玻璃化转变温度(Tg)120℃、酸值218mg KOH/g；衍生自基于100重量份的苯乙烯的约84.2重量份的α-甲基苯乙烯和约87.5重量份的丙烯酸的本体聚合物)。
在5L反应器中将122g水溶性聚合物乳化剂(约35wt％，基于下述的单体混合物)溶于30ml氨水溶液中，然后在升温至86℃的同时分批加入作为引发剂的过硫酸铵(APS)。将包含重量比为1:2.6的苯乙烯和丙烯酸丁酯的单体混合物半连续地引入反应器中，由此通过乳液聚合获得了包含胶乳颗粒的聚合物乳液。
实施例2
制备了水溶性聚合物乳化剂(商品名S-120，韩华化学株式会社制造；重均分子量12,500g/mol、玻璃化转变温度(Tg)130℃、酸值218mg KOH/g；衍生自基于100重量份的苯乙烯的约84.2重量份的α-甲基苯乙烯和约87.5重量份的丙烯酸的本体聚合物)。
在5L反应器中将122g水溶性聚合物乳化剂(约35wt％，基于下述的单体混合物)溶于30ml氨水溶液中，然后在升温至86℃的同时分批加入作为引发剂的过硫酸铵(APS)。将包含重量比为1:2.6的苯乙烯和丙烯酸丁酯的单体混合物半连续地导入反应器中，由此通过乳液聚合获得了包含胶乳颗粒的聚合物乳液。
实施例3
除了将包含重量比为1:3.5的苯乙烯和丙烯酸丁酯的单体混合物半连续地引入存在水溶性聚合物乳化剂和引发剂的反应器中，由此进行乳液聚合之外，通过与实施例2相同的方法获得了聚合物乳液。
实施例4
除了将包含重量比为1:5的苯乙烯和丙烯酸丁酯的单体混合物半连续地引入存在水溶性聚合物乳化剂和引发剂的反应器中，由此进行乳液聚合之外，通过与实施例2相同的方法获得了聚合物乳液。
实施例5
除了将包含重量比为1:7的苯乙烯和丙烯酸丁酯的单体混合物半连续地引入存在水溶性聚合物乳化剂和引发剂的反应器中，由此进行乳液聚合之外，通过与实施例2相同的方法获得了聚合物乳液。
实施例6
除了将包含重量比为1:9的苯乙烯和丙烯酸丁酯的单体混合物半连续地引入存在水溶性聚合物乳化剂和引发剂的反应器中，由此进行乳液聚合之外，通过与实施例2相同的方法获得了聚合物乳液。
对比实施例1
除了采用水溶性聚合物乳化剂(商品名S-60L，韩华化学株式会社制造；重均分子量8,000g/mol、玻璃化转变温度(Tg)38℃、酸值80mg KOH/g；衍生自5.8wt％的丙烯酸、33.7wt％的丙烯酸乙酯、6wt％的甲基丙烯酸和54.5wt％的甲基丙烯酸甲酯)之外，通过与实施例1相同的方法获得了聚合物乳液。
对比实施例2
除了采用水溶性聚合物乳化剂(商品名S-150L，韩华化学株式会社制造；重均分子量15,000g/mol、玻璃化转变温度(Tg)60℃、酸值80mg KOH/g；衍生自5.8wt％的丙烯酸、33.7wt％的丙烯酸乙酯、6wt％的甲基丙烯酸和54.5wt％的甲基丙烯酸甲酯)之外，通过与实施例1相同的方法获得了聚合物乳液。
对比实施例3
除了采用水溶性聚合物乳化剂(商品名S-160L，韩华化学株式会社制造；重均分子量16,000g/mol、玻璃化转变温度(Tg)78℃、酸值230mg KOH/g；衍生自37wt％的丙烯酸、7.5wt％的丙烯酸丁酯和55.5wt％的苯乙烯和α-甲基苯乙烯)之外，通过与实施例1相同的方法获得了聚合物乳液。
实验实施例
针对通过实施例和对比实施例获得的聚合物胶乳，进行了以下实验，且结果显示在以下表1和2以及图1至3中。
(1)玻璃化转变温度(Tg)：通过示差扫描量热法(DSC)测定玻璃化转变温度，且在测定时，温度范围为-50至200℃，以及升温速度为10℃/min。
(2)酸值：通过将约1g的各个聚合物乳液溶于约50g的四氢呋喃(THF)中，然后加入5至6ml的酚酞溶液(浓度1％)，并用氢氧化钾标准溶液(KOH0.1N)滴定测定树脂的酸值。
(3)利用粒度分析仪(型号名称：NANOTRAC)测定了聚合物乳液中包含的胶乳颗粒的平均粒径、固含量和粒度分布。
(4)剥离强度：将各个聚合物乳液在Al箔上涂布约6.8μm的厚度，在烘箱中100℃干燥1分钟，然后室温干燥30分钟以上。利用热层压机以PVC膜热层压干燥的涂布的Al箔来制造样品。利用万能拉力试验机测定Al箔与PVC膜之间的剥离强度，其中剥离强度测定5次，其平均值显示于以下表1中。在这里，可以看出剥离强度越高热封性越好。
【表1】
【表2】
参照表和附图，其证实了根据实施例的聚合物乳液包含具有单峰粒度分布的胶乳颗粒，如图1所示(实施例1)。其还证实了实施例的聚合物乳液在整体上具有良好的性能，并展现出适宜的粘度和优异的剥离强度，因而适合于泡罩包装的热封涂层。
与此相反，如图2(对比实施例1)和图3(对比实施例2)所示，对比实施例的聚合物乳液中包含的胶乳颗粒展现出双峰粒度分布。此外，尽管根据对比实施例的聚合物乳液展现出与实施例相同的剥离强度，但由于它们过高的粘度，其并不易于操作和使用，并且特别地，在对比实施例2的情况下，形成了胶体状态，因而不可能测量其性能。

Claims (13)

1.一种用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其包含：
胶乳颗粒，其中，具有6,000至23,000g/mol的重均分子量、100至150℃的玻璃化转变温度和100至230mg KOH/g的酸值的水溶性聚合物乳化剂包裹着衍生自烯属不饱和单体的聚合物，
其中，所述水溶性聚合物乳化剂为衍生自包含基于100重量份的苯乙烯的80至90重量份的α-甲基苯乙烯和80至90重量份的丙烯酸的单体混合物的聚合物。
2.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述烯属不饱和单体为以下化学式B表示的化合物：
[化学式B]
在化学式B中，
Rb为氢或甲基，
Lb为苯基或-C(＝O)-ORn基团，以及
Rn为氢或C1-10的直链或支链烷基。
3.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述衍生自烯属不饱和单体的聚合物为衍生自包含重量比为1:1.5至1:10的以下化学式B-1表示的苯乙烯单体和选自以下化学式B-2和化学式B-3表示的化合物中的一种以上的丙烯酸系单体的单体混合物的聚合物：
[化学式B-1]
[化学式B-2]
[化学式B-3]
在化学式B-1至B-3中，
R5至R7各自独立地为氢或甲基，以及
R8为C1-10的直链或支链烷基。
4.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述衍生自烯属不饱和单体的聚合物为衍生自包含基于100重量份的苯乙烯的150至900重量份的丙烯酸丁酯的单体混合物的聚合物。
5.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述胶乳颗粒包含基于所述衍生自烯属不饱和单体的聚合物的10至20wt％的量的所述水溶性聚合物乳化剂。
6.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述胶乳颗粒具有45至65nm的平均粒径。
7.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述胶乳颗粒具有单峰粒度分布。
8.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述聚合物乳液具有10℃以下的玻璃化转变温度(Tg)。
9.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述聚合物乳液具有40至60wt％的固含量。
10.根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液，其中，所述聚合物乳液具有50至100mg KOH/g的酸值。
11.一种制备根据权利要求1所述的用于泡罩包装的具有热封性的聚合物乳液的方法，其包括以下步骤：
在存在具有6000至23,000g/mol的重均分子量、100至150℃的玻璃化转变温度和100至230mg KOH/g的酸值的水溶性聚合物乳化剂的含水介质中乳液聚合烯属不饱和单体，
其中，所述水溶性聚合物乳化剂为衍生自包含基于100重量份的苯乙烯的80至90重量份的α-甲基苯乙烯和80至90重量份的丙烯酸的单体混合物的聚合物。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述乳液聚合在70至100℃的反应温度下进行。
13.一种包括由权利要求1所述的聚合物乳液形成的可热封涂层的泡罩包装。
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