CN108659752B - 一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶、其制备方法及应用 - Google Patents

一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶、其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶、其制备方法及应用，本发明的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶由下述重量份的各原料制备而成：丙烯酸酯软单体60‑80份，丙烯酸酯硬单体0‑5份，功能性单体15‑30份，反应型阴离子乳化剂5‑10份，引发剂0.3‑0.5份，有机溶剂100‑150份，增塑剂5‑10份，pH调节剂10‑16份。本发明以乙醇做溶剂，乙醇无色无毒，不污染环境，是一种绿色环保溶剂溶剂型丙烯酸酯压敏胶，同时本发明的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶拥有优异的力学性能。

Description

一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及水溶性压敏胶领域，具体涉及一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶、其制备方法及应用。
背景技术
目前标签用的丙烯酸酯压敏胶以溶剂型丙烯酸酯压敏胶为主，但其含有大量的甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂，VOC排放量较大，涂覆量大，影响操作人员的身体健康，污染环境，成本高。另一方面，一般标签用压敏胶可移除性能较差，易产生残胶，难清除，易产生二次污染，而用于标签的水溶解性聚丙烯酸酯压敏胶要求力学性能指标高，可移除。因此，随着人们对环保、安全、节能的重视以及压敏胶应用的不断扩大，促使压敏胶向着低污染、高性能方向发展，这些问题促使人们迫切寻找和发展新型压敏胶粘剂。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶、其制备方法及应用。本发明的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶以乙醇做溶剂，乙醇无色无毒，不污染环境，是一种绿色环保溶剂溶剂型丙烯酸酯压敏胶，同时本发明的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶拥有优异的力学性能。
本发明的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶，其由下述重量份的各原料制备而成：
Figure BDA0001624769780000021
其中，所述丙烯酸酯软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种；
所述丙烯酸酯硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种；
所述功能性单体为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯中的一种或几种；
所述反应型阴离子乳化剂为甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯硫酸酯铵盐；
所述引发剂为偶氮二异丁腈；
所述有机溶剂为无水乙醇；
所述增塑剂为聚乙二醇400；
所述pH调节剂为氢氧化钾。
本发明还提供一种如上所述的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其包括下述步骤：
(1)将5-10份反应型阴离子乳化剂、60-80份丙烯酸酯软单体、0-5份丙烯酸酯硬单体、15-30份功能性单体加入100-120份有机溶剂中，均匀搅拌，得到混合溶液；
(2)将0.3-0.5份引发剂中加入30-50份有机溶剂中，搅拌得到引发剂溶液；
(3)将步骤(1)得到的混合溶液的20％加入容器中作为釜底料，加热升温，然后加入步骤(2)得到的引发剂溶液的20％使其进行反应；
(4)温度升至80℃，反应瓶中釜底开始出现大量气泡，冷凝管有回流产生，保温20min，开始滴加步骤(1)和步骤(2)剩余的混合溶液和引发剂溶液，滴加结束，进行保温；
(5)保温结束，降温，开始加入5-10份的增塑剂以及10-16份的pH调节剂，搅拌使pH调节剂完全溶解，然后降温至50℃以下，过滤出料，得到水溶性聚丙烯酸酯压敏胶。
其中，在步骤(3)中，釜底料加热升温至79-82℃后加入20％步骤(2)得到的引发剂溶液；在步骤(4)中，滴加时间为2-3h，80-82℃后进行保温反应2h；在步骤(5)中，步骤(4)得到的混合物降温至55-58℃后再加入增塑剂及pH调节剂。
本发明还提供一种如上所述的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶的应用，即，将其用于标签的背胶。
本发明在聚合物结构中引入功能性单体增加亲水性，同时加入pH调节剂，增加压敏胶的水溶解性；引入反应型阴离子乳化剂，提高压敏胶的相容性；引入增塑剂，提高胶层的内聚力，从结构上保证了压敏胶的耐久性和力学性能。
有益效果
本发明通过引入功能性单体增加亲水性，同时加入pH调节剂，增加压敏胶的水溶解性；引入反应型阴离子乳化剂，提高压敏胶的相容性；引入增塑剂，提高胶层的内聚力，从结构上保证了压敏胶的耐久性和力学性能；并且，本发明制得的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶，其力学性能好，剥离强度≥6N/25mm，无残胶，初粘力达14±6#，粘持力＞24h；本发明在制造过程中，使用乙醇做介质，增加水溶性，尽量降低对环境造成对的污染，节约成本。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
制备一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶：
(1)将5g甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯硫酸酯铵盐、60g丙烯酸异辛酯、5g甲基丙烯酸甲酯、15g丙烯酸加入100g无水乙醇中，均匀搅拌使乳化剂溶解，得到混合溶液；
(2)将0.3g份偶氮二异丁腈加入30g无水乙醇中，搅拌得到引发剂乙醇溶液；
(3)将37g步骤(1)得到的混合溶液加入容器中作为釜底料，加热升温至78℃，然后加入6.06g步骤(2)得到的引发剂乙醇溶液的使其进行反应；
(4)温度升至80℃，容器中釜底开始出现大量气泡，冷凝管有回流产生，保温20min，釜底料黏度变大开始滴加步骤(1)和步骤(2)剩余的混合溶液和引发剂溶液，滴加2.5h，滴加结束，85℃保温2h；
(5)保温结束，降温至55℃，开始加入10g的聚乙二醇400以及10g的氢氧化钾，搅拌使氢氧化钾完全溶解，然后降温至50℃，过滤出料，滤液即为标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶。
实施例2
一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶，其制备办法，包括如下步骤：
(1)将10g甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯硫酸酯铵盐、60g丙烯酸异辛酯、20g丙烯酸丁酯、2g甲基丙烯酸甲酯、18g丙烯酸加入120g无水乙醇中，均匀搅拌使乳化剂溶解，得到混合溶液；
(2)将0.4g偶氮二异丁腈加入30g无水乙醇中，搅拌得到引发剂乙醇溶液；
(3)将46g步骤(1)得到的混合溶液加入容器中作为釜底料，加热升温至78℃，然后加入6.08g步骤(2)得到的引发剂乙醇溶液的使其进行反应；
(4)温度升至80℃，容器中釜底开始出现大量气泡，冷凝管有回流产生，保温20min，釜底料黏度变大开始滴加步骤(1)和步骤(2)剩余的混合溶液和引发剂溶液，滴加2.5h，滴加结束，85℃保温2h；
(5)保温结束，降温至55℃，开始加入5g的聚乙二醇400以及12g的氢氧化钾，搅拌使氢氧化钾完全溶解，然后降温至50℃，过滤出料，滤液即为标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶。
实施例3
一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶，其制备办法，包括如下步骤：
(1)将7g甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯硫酸酯铵盐、70g丙烯酸异辛酯、3g丙烯酸甲酯、20g丙烯酸、10g丙烯酸羟乙酯加入120g无水乙醇中，均匀搅拌使乳化剂溶解，得到混合溶液；
(2)将0.5g份偶氮二异丁腈加入30g无水乙醇中，搅拌得到引发剂乙醇溶液；
(3)将46g步骤(1)得到的混合溶液加入容器中作为釜底料，加热升温至78℃，然后加入6.1g步骤(2)得到的引发剂乙醇溶液的使其进行反应；
(4)温度升至80℃，容器中釜底开始出现大量气泡，冷凝管有回流产生，保温20min，釜底料黏度变大开始滴加步骤(1)和步骤(2)剩余的混合溶液和引发剂溶液，滴加2.5h，滴加结束，85℃保温2h；
(5)保温结束，降温至55℃，开始加入8g的聚乙二醇400以及16g的氢氧化钾，搅拌使氢氧化钾完全溶解，然后降温至50℃，过滤出料，滤液即为标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶。
实施例4
一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶，其制备办法，包括如下步骤：
(1)将8g甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯硫酸酯铵盐、80g丙烯酸异辛酯、5g甲基丙烯酸甲酯、20g丙烯酸加入110g无水乙醇中，均匀搅拌使乳化剂溶解，得到混合溶液；
(2)将0.5g偶氮二异丁腈加入40g无水乙醇中，搅拌得到引发剂乙醇溶液；
(3)将44.6g步骤(1)得到的混合溶液加入容器中作为釜底料，加热升温至78℃，然后加入8.1g步骤(2)得到的引发剂乙醇溶液的使其进行反应；
(4)温度升至80℃，容器中釜底开始出现大量气泡，冷凝管有回流产生，保温20min，釜底料黏度变大开始滴加步骤(1)和步骤(2)剩余的混合溶液和引发剂溶液，滴加2.5h，滴加结束，85℃保温2h；
(5)保温结束，降温至55℃，开始加入10g的聚乙二醇400以及16g的氢氧化钾，搅拌使氢氧化钾完全溶解，然后降温至50℃，过滤出料，滤液即为标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶。
实施例5
一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶，其制备办法，包括如下步骤：
将6g甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯硫酸酯铵盐、60g丙烯酸异辛酯、10g丙烯酸丁酯、2g甲基丙烯酸甲酯、3g丙烯酸甲酯、30g丙烯酸加入120g无水乙醇中，均匀搅拌使乳化剂溶解，得到混合溶液；
(2)将0.5g偶氮二异丁腈加入30g无水乙醇中，搅拌得到引发剂乙醇溶液；
(3)将46.2g步骤(1)得到的混合溶液加入容器中作为釜底料，加热升温至78℃，然后加入6.1g步骤(2)得到的引发剂乙醇溶液的使其进行反应；
(4)温度升至80℃，容器中釜底开始出现大量气泡，冷凝管有回流产生，保温20min，釜底料黏度变大开始滴加步骤(1)和步骤(2)剩余的混合溶液和引发剂溶液，滴加2.5h，滴加结束，85℃保温2h；
(5)保温结束，降温至55℃，开始加入8g的聚乙二醇400以及16g的氢氧化钾，搅拌使氢氧化钾完全溶解，然后降温至50℃，过滤出料，滤液即为标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶。
对实施例1-5标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶进行性能测试，测试依据及测试结果如下述表1所示。
表1
Figure BDA0001624769780000081
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，由下述重量份的各原料制备而成：
Figure FDA0002390462510000011
所述丙烯酸酯软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种；
所述丙烯酸酯硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种；
所述功能性单体为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯中的一种或几种；
所述反应型阴离子乳化剂为甲基丙烯酰氧基聚氧丙烯硫酸酯铵盐；
所述引发剂为偶氮二异丁腈；
所述有机溶剂为无水乙醇；
所述增塑剂为聚乙二醇400；
所述pH调节剂为氢氧化钾。
2.一种如权利要求1所述的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将5-10份反应型阴离子乳化剂、60-80份丙烯酸酯软单体、0-5份丙烯酸酯硬单体、15-30份功能性单体加入100-120份有机溶剂中，均匀搅拌，得到混合溶液；
(2)将0.3-0.5份引发剂中加入30-50份有机溶剂中，搅拌得到引发剂溶液；
(3)将步骤(1)得到的混合溶液的20％加入容器中作为釜底料，加热升温，然后加入步骤(2)得到的引发剂溶液的20％使其进行反应；
(4)温度升至80℃，反应瓶中釜底开始出现大量气泡，冷凝管有回流产生，保温20min，开始滴加步骤(1)和步骤(2)剩余的混合溶液和引发剂溶液，滴加结束，进行保温；
(5)保温结束，降温，开始加入5-10份的增塑剂以及10-16份的pH调节剂，搅拌使pH调节剂完全溶解，然后降温至50℃以下，过滤出料，得到水溶性聚丙烯酸酯压敏胶。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
在步骤(3)中，釜底料加热升温至79-82℃后加入20％步骤(2)得到的引发剂溶液；
在步骤(4)中，滴加时间为2-3h，80-82℃后进行保温反应2h；
在步骤(5)中，步骤(4)得到的混合物降温至55-58℃后再加入增塑剂及pH调节剂。
4.一种如权利要求1所述的标签用水溶性聚丙烯酸酯压敏胶的应用，其特征在于，将其用于标签的背胶。
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