CN108546538A - 一种水性胶黏剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种水性胶黏剂组合物及其制备方法和应用，水性胶黏剂组合物包括聚酯多元醇600‑640份；丁二醇酯软单体250‑300份；IPDI 30‑50份；HDI 30‑50份；扩链剂10‑20份；硅氧烷类润湿剂10‑50份；消泡剂1‑5份；催化剂1‑5份；流变剂5‑10份；氨基醇5‑10份；以及去离子水1250‑1800份。本发明生产的水性胶黏剂组合物应用后，卡类产品剥离强度高，撕开后能达到破材效果；3D卡粘度强度：2.5CM宽度可达到45牛顿力(超过行业要求)；卡体耐折弯，扭曲性好，胶水的附着力及内聚力高，卡体1500次折弯扭曲无变形。

Description

一种水性胶黏剂组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及胶黏剂领域，尤其涉及一种水性胶黏剂组合物及其制备方法，本发明还提出了上述水性胶黏剂组合物在3D银行卡、磁条卡复合中的应用。
背景技术
近年来，随着社会信息化程度的不断提高，证卡的应用已经遍及金融、通信、交通等诸多领域。目前，国内外制卡生产企业使用的制卡材料主要是PVC、PET-G、PET、ABS等几种。其中PVC以其价格便宜、技术设备成熟的特点，至今仍是制卡产业主要的生产原材料。
一般的证卡如银行卡是多层复合结构，而应用在水性3D银行卡/3D磁条卡上的传统复合胶黏剂，因为其附着力及耐老化性能缺陷，造成银行卡的卡体容易开裂，大大降低了使用寿命；此外，传统的胶水是强溶剂类胶水，含苯酮等溶剂，对人员身体及环境都有危害。
发明内容
有鉴于此，本发明为了改善3D银行卡、3D磁条卡的复合强度及耐老化性能，提高银行卡的卡体使用寿命，提供一种水性胶黏剂组合物及其制备方法和应用。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种水性胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：
聚酯多元醇600-640份；丁二醇酯软单体250-300份；IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)30-50份；HDI(六亚甲基二异氰酸酯)30-50份；扩链剂10-20份；硅氧烷类润湿剂10-50份；消泡剂1-5份；催化剂1-5份；流变剂5-10份；氨基醇5-10份；以及去离子水1250-1800份。
作为优选地，所述聚酯多元醇为180-195份的乙二醇、180-195份的新戊二醇以及240-260份的缩二乙二醇聚合而成。
作为优选地，所述的扩链剂为具有亲水性的氨基苯磺酸盐。
作为优选地，所述的硅氧烷类润湿剂为有机硅氧烷。
作为优选地，所述的消泡剂为有机硅复合矿物油。
作为优选地，所述的流变剂为聚氨酯缔合型流变剂。
作为优选地，所述的催化剂为有机锡。
作为优选地，所述的有机锡为二丁基锡二月桂酸酯。
一种水性胶黏剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、反应釜在通入氮气保护的条件下加入610-640份聚酯多元醇和250-300份丁二醇酯，在350-450转/分钟的搅拌速度下加温到120℃后抽真空脱水一小时，然后滴加30-50份异佛尔酮二异氰酸酯、30-50份异氰酸酯、1-5份二丁基锡二月桂酸酯，并降温到70℃，在70℃的恒温条件下反应1小时，得到亲水性聚氨酯预聚体；
S2、在70℃的恒温条件下，在亲水性聚氨酯预聚体中加入10-20份扩链剂氨基本磺酸盐，反应1小时后，加入50-150份丙酮调整粘度到5000-6000CPS，得到母体胶水；
S3、将母体胶水降温到40-50℃，快速加入1250-1800份去离子水，并在5000-10000转/分钟的搅拌速度下分散搅拌1小时，得到聚氨酯水分散体胶水；
S4、抽真空全部除去步骤S2中加入的丙酮；
S5、先加入10-50份硅氧烷类润湿剂有机硅，边加边搅拌，再加入5-10份聚氨酯缔合型流变剂，边加边搅拌，加入1-5份消泡剂有机硅复合矿物油、5-10份氨基醇，并调整pH值为7.0-8.0，得到粘度400-600CPS的成品胶黏剂组合物。
本发明还提出了上述水性胶黏剂组合物在3D银行卡或3D磁条卡的卡体复合中的应用。
作为优选地，所述应用包括如下步骤：
在3D银行卡或3D磁条卡的卡体的A、B两片材料的复合面均匀涂胶，涂胶厚度为每平米10克湿胶；涂胶后，A、B片材经过75℃的温度烘干，涂胶面快速表干后上千层架，并在彻干后对表；
开启层压机，预热到70℃，将托盘擦拭干净，钢板光面和对表后的片材的背面(即非复合面)接触，将对表后的卡材放入层压机器，并保持温度为70℃，压力2.3MPa，复合20分钟；并保持压力降温后冲压成型即可。
本发明与现有技术相比具有的有益效果为：
本发明生产的水性胶黏剂组合物应用后，卡类产品剥离强度高，撕开后能达到破材效果；3D卡粘度强度：2.5CM宽度可达到45牛顿力(超过行业要求)；卡体耐折弯，扭曲性好，胶水的附着力及内聚力高，卡体1500次折弯扭曲无变形；此外，本发明的水性胶黏剂组合物出现有效地减少了现有做卡用溶剂类复合胶水，降低了VOC排放，相对于传统溶剂胶水的复合温度为130度，本发明的卡材复合温度低(70℃)，复合过程中卡体不易变形，减少了能耗。
具体实施方式
为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种水性胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：
聚酯多元醇610-640份；丁二醇酯软单体250-300份；IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)30-50份；HDI(六亚甲基二异氰酸酯)30-50份；扩链剂10-20份；硅氧烷类润湿剂10-50份；消泡剂1-5份；催化剂1-5份；流变剂5-10份；氨基醇5-10份；以及去离子水1250-1800份。
其中的聚酯多元醇包括180-195份的乙二醇、180-195份的新戊二醇以及240-260份的缩二乙二醇聚合而成。
实施例2
一种水性胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：
聚酯多元醇610g(180g的乙二醇、190g的新戊二醇以及240g的缩二乙二醇)；
丁二醇酯软单体260g；
IPDI 35g；
HDI 35g；
扩链剂氨基本磺酸盐15g；
催化剂二丁基锡二月桂酸酯2g；
硅氧烷类润湿剂有机硅12g；
消泡剂有机硅复合矿物油2g；
流变剂聚氨酯缔合型流变剂6g；
氨基醇6g；
去离子水1600g。
本实施例的水性胶黏剂组合物的制备方法包括如下步骤：
反应釜在通入氮气保护下加入聚酯多元醇610克和丁二醇酯260克；搅拌速度为350转/分钟；加温到120℃后抽真空脱水1小时，滴加IPDI 35克，HDI 35克，有机锡二丁基锡二月桂酸酯2克，降温到70℃，并在恒温70度条件下反应1小时左右，得到亲水性聚氨酯预聚体；
继续恒温70℃条件下，在得到的亲水性聚氨酯预聚体中加入扩链剂亲水性黄酸盐(氨基本磺酸盐)15克；反应1小时，加入丙酮80克，调整粘度到5000-6000CPS，得到母体胶水；
将母体胶水降温到45℃左右，快速加入去离子水1600克，并在高速(6000转/分钟)分散搅拌下分散搅拌1小时，得到聚氨酯水分散体胶水；抽真空脱掉残留丙酮80克；
降温完成后，先加入硅氧烷类润湿剂(有机硅)12克，边加边搅拌；再加入流变剂(聚氨酯缔合型流变剂)6克，边加入搅拌，加入消泡剂(有机硅复合矿物油)2克，加入氨基醇6克，调整PH值7.2-7.5，得到粘度在400-500CPS的固含量为38％的成品胶黏剂。
实施例3
一种水性胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：
聚酯多元醇620g(190g的乙二醇、180g的新戊二醇以及250g的缩二乙二醇)；
丁二醇酯软单体260g；
IPDI 40g；
HDI 35g；
扩链剂氨基本磺酸盐18g；
催化剂二丁基锡二月桂酸酯3g；
硅氧烷类润湿剂有机硅35g；
消泡剂有机硅复合矿物油3g；
流变剂聚氨酯缔合型流变剂9g；
氨基醇8g；
去离子水1420g。
本实施例的水性胶黏剂组合物的制备方法包括如下步骤：
反应釜在通入氮气保护下加入聚酯多元醇620克和丁二醇酯260克，搅拌速度为400转/分钟；加温到120℃后抽真空脱水1小时，滴加IPDI 40克，HDI 35克，有机锡二丁基锡二月桂酸酯3克，降温到70℃，在恒温70℃条件下反应1小时左右，得到亲水性聚氨酯预聚体；
恒温70℃条件下，在得到的亲水性聚氨酯预聚体中加入扩链剂亲水性黄酸盐(氨基本磺酸盐)18克，反应1小时后，加入丙酮130克，调整粘度到5000-6000CPS，得到母体胶水；
将母体胶水降温到45℃左右，快速加入去离子水1420克，并高速(8000转/分钟)分散搅拌1小时，得到聚氨酯水分散体胶水；抽真空去掉残留丙酮130克；
降温完成后，先加入硅氧烷类润湿剂(有机硅)35克，边加边搅拌；再加入流变剂(聚氨酯缔合型流变剂)9克，加入消泡剂(有机硅复合矿物油)3克，加入氨基醇8克，调整PH值7.5-8.0，得到粘度在450-600CPS的固含量为42％的成品胶黏剂。
实施例4
一种水性胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：
聚酯多元醇630g(185g的乙二醇、185g的新戊二醇以及260g的缩二乙二醇)；
丁二醇酯软单体280g；
IPDI 40g；
HDI 40g；
扩链剂氨基本磺酸盐15g；
催化剂二丁基锡二月桂酸酯5g；
硅氧烷类润湿剂有机硅20g；
消泡剂有机硅复合矿物油5g；
流变剂聚氨酯缔合型流变剂8g；
氨基醇8g；
去离子水1500g。
本实施例的水性胶黏剂组合物的制备方法包括如下步骤：
反应釜在通入氮气保护下加入聚酯多元醇630克和丁二醇酯280克，搅拌速度为450转/分钟；加温到120℃后抽真空脱水1小时后，滴加IPDI 40克，HDI 40克，有机锡二丁基锡二月桂酸酯5克，降温到70℃，在恒温70℃条件下反应1小时左右，得到亲水性聚氨酯预聚体；
恒温70℃条件下，在得到的亲水性聚氨酯预聚体中加入扩链剂亲水性黄酸盐(氨基本磺酸盐)15克，反应1小时后，加入丙酮100克，调整粘度到5000-6000CPS，得到母体胶水；
将母体胶水降温到45℃左右，快速加入去离子水1500克，并高速(8000转/分钟)分散搅拌1小时，得到聚氨酯水分散体胶水；然后抽真空去掉残留丙酮100克；
降温完成后，先加入硅氧烷类润湿剂(有机硅)20克，边加边搅拌；再加入流变剂(聚氨酯缔合型流变剂)8克，加入消泡剂(有机硅复合矿物油)5克，加入氨基醇8克，调整PH值7.5-8.0，边加入搅拌，得到粘度在450-550CPS的固含为41％的成品胶黏剂。
应用实施例
上述胶黏剂组合物在3D银行卡/磁条卡生产中的应用及效果：
涂布方式：三棍机滚涂；
3D银行卡/磁条卡的卡体共有A、B两片材料，A、B片材复合面匀涂胶；涂胶厚度：湿胶每平米10克左右；
涂胶后，片材过烘干通道，烘干温度大概为75℃；涂胶面快速表干后上千层架，并在彻干后对表；开启层压机器预热到70℃，托盘擦拭干净；钢板光面和对表后片材的背面接触，将对表后的片材放入层压机器，并保持温度为70℃，压力2.3兆帕左右，复合20分钟；并保持压力降温后冲压成型即得复合好的3D银行卡/磁条卡。
用胶黏剂所生产的3D银行卡/磁条卡，卡体剥离强度高，撕开后能达到破材效果。3D卡粘度强度：能达2.5CM宽度达到45牛顿力(超过行业要求)。耐折弯，扭曲性好。卡体1500次折弯扭曲无变形。本产品的开发有效的减少了现有做卡用溶剂类复合胶水，VOC排放的问题，减少了能耗(传统溶剂胶水的复合温度为130度)。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水性胶黏剂组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
聚酯多元醇600-640份；丁二醇酯软单体250-300份；IPDI 30-50份；HDI 30-50份；扩链剂10-20份；硅氧烷类润湿剂10-50份；消泡剂1-5份；催化剂1-5份；流变剂5-10份；氨基醇5-10份；以及去离子水1250-1800份。
2.根据权利要求1所述的水性胶黏剂组合物，其特征在于，所述聚酯多元醇为180-195份的乙二醇、180-195份的新戊二醇以及240-260份的缩二乙二醇聚合而成。
3.根据权利要求1所述的水性胶黏剂组合物，其特征在于，所述的扩链剂为具有亲水性的氨基苯磺酸盐。
4.根据权利要求1所述的水性胶黏剂组合物，其特征在于，所述的硅氧烷类润湿剂为有机硅氧烷。
5.根据权利要求1所述的水性胶黏剂组合物，其特征在于，所述的消泡剂为有机硅复合矿物油。
6.根据权利要求1所述的水性胶黏剂组合物，其特征在于，所述的流变剂为聚氨酯缔合型流变剂。
7.根据权利要求1所述的水性胶黏剂组合物，其特征在于，所述的催化剂为有机锡。
8.根据权利要求1所述的水性胶黏剂组合物，其特征在于，所述的有机锡为二丁基锡二月桂酸酯。
9.根据权利要求1-8任一项所述的水性胶黏剂组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、反应釜在通入氮气保护的条件下加入610-640份聚酯多元醇和250-300份丁二醇酯，在350-450转/分钟的搅拌速度下加温到120℃后抽真空脱水一小时，然后滴加30-50份异佛尔酮二异氰酸酯、30-50份异氰酸酯、1-5份二丁基锡二月桂酸酯，并降温到70℃，在70℃的恒温条件下反应1小时，得到亲水性聚氨酯预聚体；
S2、在70℃的恒温条件下，在亲水性聚氨酯预聚体中加入10-20份扩链剂氨基本磺酸盐，反应1小时后，加入50-150份丙酮调整粘度到5000-6000CPS，得到母体胶水；
S3、将母体胶水降温到40-50℃，快速加入1250-1800份去离子水，并在5000-10000转/分钟的搅拌速度下分散搅拌1小时，得到聚氨酯水分散体胶水；
S4、抽真空全部除去步骤S2中加入的丙酮；
S5、先加入10-50份硅氧烷类润湿剂有机硅，边加边搅拌，再加入5-10份聚氨酯缔合型流变剂，边加边搅拌，加入1-5份消泡剂有机硅复合矿物油、5-10份氨基醇，并调整pH值为7.0-8.0，得到粘度400-600CPS的成品胶黏剂组合物。
10.根据权利要求1-8任一项所述的水性胶黏剂组合物在3D银行卡或3D磁条卡的卡体复合中的应用，所述应用包括如下步骤：
在3D银行卡或3D磁条卡的卡体的A、B两片材料的复合面均匀涂胶，涂胶厚度为每平米10克湿胶；涂胶后，A、B片材经过75℃的温度烘干，涂胶面快速表干后上千层架，并在彻干后对表；
开启层压机，预热到70℃，将托盘擦拭干净，钢板光面和对表后的片材的背面接触，将对表后的卡材放入层压机器，并保持温度为70℃，压力2.3MPa，复合20分钟；并保持压力降温后冲压成型即可。
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