CN109575850A - 一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合及其制备方法 - Google Patents

一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂及其制备方法，该粘合剂由按质量分数为1:1的A、B组分组成，A组分与B组分的玻璃换转变温度不同；其中，A组分包括：丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体、乳化剂、引发剂、助剂和去离子水；B组分包括：丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体、乳化剂、引发剂、助剂和去离子水。通过乳液聚合制成两种不同玻璃化转变温度的乳液，玻璃化温度可调整范围宽，低玻璃化转变温度组分保证胶水在涂布烘干仍保持一定粘性，使洗铝薄膜在复合熟化后，有良好剥离强度，高玻璃化温度组分保证胶水在热封工序中有不完全软化，不会出现隧道等表观问题，改善了目前单一聚丙烯酸酯乳液复合洗铝薄膜中的各种问题。

Description

一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合及其制备方法
技术领域
本发明涉及粘合剂制备领域，尤其涉及一种洗铝膜装复合专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂的制备方法。
背景技术
洗铝膜作为软包装材料，具有图文清晰、立体感强、层次丰富、色彩艳丽等特点，但由于洗铝膜制备的特殊工艺，使其镀铝层比普通镀层膜的镀铝层附着牢度差，与其他薄膜复合后附着牢度差，铝层易转移，限制了其应用。
单一组分的聚丙烯酸乳液，玻璃化温度较低时，胶水呈现压敏性，在包装后期热封时出现隧道等外观问题，而当玻璃化转变温度较高时，由于洗铝膜的铝层牢度较差，较硬的胶层会更容易导致铝层的转移，降低复合膜的剥离强度。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种洗铝膜装复合专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂及其制备方法，能保证在涂布烘干后仍保持一定粘性，使洗铝薄膜在复合熟化后，有良好的剥离强度，保证在热封工序中有不完全软化，不会出现隧道等表观问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，该粘合剂由按质量分数为1:1的A组分和B组分组成，A组分与B组分的玻璃换转变温度不同；
其中，所述A组分中包括按质量计的以下原料，其中单体按100％计算，其他原料按占单体的质量百分数计算：
所述B组分包括按质量百分数计的以下原料：
本发明实施方式还提供一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂的制备方法，用于制备本发明所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，包括以下步骤：
分别制备A组分和B组分，称取A组分的原料，按如下步骤制备A组分，包括：
(1)制备预乳液：将丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体、占所有单体总质量0.1～2％的乳化剂和占所有单体总质量60～100％的去离子水，投入预乳化釜中，高速搅拌30min以上，制成预乳液备用；
(2)制备引发剂水溶液：称取去离子水和引发剂，所述去离子水占所有单体总质量的5％，所述引发剂占所有单体总质量的0.3～0.4％，充分搅拌溶解制成引发剂水溶液；
(3)向反应釜内抽入剩余去离子水，加入剩余的乳化剂和剩余的引发剂，升温至70～85℃；
(4)将制备好的预乳液与所述引发剂水溶液分别滴加到所述反应釜内，滴加3～4小时，滴加完毕后85℃保温1h；
(5)保温完成后降温至50～60℃，加入氨水调节pH值至6～8，之后添加助剂，搅拌2h，降温，过滤出料，所得到的产物即为A组分；
称取B组分的原料，按与制备A组分相同的步骤制备B组分；
制得的所述A组分与B组分的玻璃换转变温度不同；
所述A组分与B组分混合使用时，按质量分数为1:1比例混合，即为该洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的洗铝膜装复合专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂及其制备方法，其有益效果为：
通过乳液聚合的方法制备两种不同玻璃化转变温度的乳液，玻璃化温度可调整范围宽，低玻璃化转变温度组分保证胶水在涂布烘干仍保持一定粘性，使洗铝薄膜在复合熟化后，有良好的剥离强度，高玻璃化温度组分保证胶水在热封工序中有不完全软化，不会出现隧道等表观问题，改善了目前单一聚丙烯酸酯乳液复合洗铝薄膜中的各种问题。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明实施例提供一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，该粘合剂由按质量分数为1:1的A组分和B组分组成，A组分与B组分的玻璃换转变温度不同；
其中，所述A组分中包括按质量计的以下原料，其中单体按100％计算，其他原料按占单体的质量百分数计算：
所述B组分包括按质量百分数计的以下原料：
上述复合粘合剂中，A组分的玻璃化转变温度为-5℃～10℃；所述B组分的玻璃化转变温度在-30℃～-15℃。通过采用两种不同玻璃化转变温度的乳液，玻璃化温度可调整范围宽，低玻璃化转变温度组分保证胶水在涂布烘干仍保持一定粘性，使洗铝薄膜在复合熟化后，有良好的剥离强度，高玻璃化温度组分保证胶水在热封工序中有不完全软化，不会出现隧道等表观问题，改善了目前单一聚丙烯酸酯乳液复合洗铝薄膜中的各种问题。
上述复合粘合剂中，A组分中，所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。
B组分中，所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或几种。
上述复合粘合剂中，A组分与B组分中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、月桂基聚氧乙烯醚铵、琥珀酸单酯磺酸二钠中的一种；
所述A组分与B组分中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。
所述A组分与B组分中，分别添加矿物油消泡剂、润湿剂和流平剂作为助剂，矿物油消泡剂、润湿剂和流平剂的用量分别为占所有单体总质量的0.05～0.2％、0.2～0.8％和0.1～0.4％。
本发明实施例还提供一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂的制备方法，用于制备上述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，包括以下步骤：
分别制备A组分和B组分，称取A组分的原料，按如下步骤制备A组分，包括：
(1)制备预乳液：将丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体、占所有单体总质量0.1～2％的乳化剂和占所有单体总质量60～100％的去离子水，投入预乳化釜中，高速搅拌30min以上，制成预乳液备用；
(2)制备引发剂水溶液：称取去离子水和引发剂，所述去离子水占所有单体总质量的5％，所述引发剂占所有单体总质量的0.3～0.4％，充分搅拌溶解制成引发剂水溶液；
(3)向反应釜内抽入剩余去离子水，加入剩余的乳化剂和剩余的引发剂，升温至70～85℃；
(4)将制备好的预乳液与所述引发剂水溶液分别滴加到所述反应釜内，滴加3～4小时，滴加完毕后85℃保温1h；
(5)保温完成后降温至50～60℃，加入氨水调节pH值至6～8，之后添加助剂，搅拌2h，降温，过滤出料，所得到的产物即为A组分；
称取B组分的原料，按与制备A组分相同的步骤制备B组分；
制得的所述A组分与B组分的玻璃换转变温度不同；
所述A组分与B组分混合使用时，按质量分数为1:1比例混合，即为该洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂。
上述制备方法中，制得的A组分与B组分的玻璃换转变温度分别为：A组分的玻璃化转变温度为-5℃～10℃；B组分的玻璃化转变温度为-30℃～15℃。
本发明通过不同丙烯酸单体种类的选择，设计出不同玻璃化转变温度的聚丙烯酸酯乳液，通过FOX方程计算所选单体组成的玻璃化转变温度，其中Tg表示聚合物乳液的玻璃化转变温度，Wa、Wb、Wc分别为a、b、c单体所占的质量百分数，Tga、Tgb、Tgc分别为a、b、c均聚物的玻璃化转变温度；另外，通过功能单体的选择，也增加了粘合剂对薄膜的附着力。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯粘合剂，该粘合剂由A组分和B组分组成，其制备方法为：分别制备A、B组分，A组分的玻璃化转变温度为2.5℃，B组分的玻璃化转变温度为-30℃；
其中，制备A组分的具体步骤如下：
制备预乳液：称取单体(单体总质量为100％)、乳化剂和去离子水混合，各种单体的质量百分含量为：丙烯酸乙酯55％、甲基丙烯酸甲酯20％、丙烯酸羟乙酯20％和丙烯酸5％，去离子水占单体总质量的75％，乳化剂采用十二烷基硫酸钠，占单体总质量的0.6％，高速搅拌乳化，30min以上；
制备引发剂水溶液，称取去离子水和引发剂(采用过硫酸铵粉末)，去离子水和引发剂的用量分别为单体总质量的5％与0.4％，充分搅拌溶解两者制成引发剂水溶液；
反应釜抽入去离子水，去离子水用量为单体总质量的30％，加入乳化剂，用量为单体总质量的0.4％，加入作为引发剂的过硫酸铵粉末，用量为单体总质量的0.1％，升温至70～85℃反应，反应后制得预乳液；
将制备好的预乳液与之前制成的引发剂水溶液分别滴加到反应釜内，在2～3小时内滴加完，滴加完毕后保温1h；
保温完成后降温至50～60℃，加入氨水调节pH值至6～8，之后添加助剂(助剂包括：占所有单体总质量0.18％的矿物油消泡剂、占所有单体总质量0.7％的润湿剂和占所有单体总质量0.4％的流平剂)，搅拌2h，降温，过滤出料，所得产物制为A组分。
制备B组分的具体步骤如下：
制备预乳液：称取单体(单体总质量为100％)、乳化剂和去离子水混合，各种单体的质量百分含量为：丙烯酸乙酯46％、丙烯酸丁酯30％、丙烯酸异辛酯15％、甲基丙烯酸甲酯5％和丙烯酸4％，去离子水用量占单体总质量的80％，乳化剂用量占单体总质量的1％，高速搅拌乳化，30min以上。
制备引发剂水溶液，称取去离子水和引发剂，去离子水与引发剂的用量分别为单体总质量的5％与0.4％，充分搅拌溶解；
反应釜抽入去离子水，去离子水用量为总质量的50％，加入乳化剂，乳化剂用量为总质量的1.2％，加入引发剂过硫酸铵粉末，用量为总质量的0.1％，升温至70～85℃反应，反应后制成预乳液；
将制备好的预乳液与引发剂水溶液分别滴加到反应釜内，在2～3小时内滴加完，滴加完毕后保温1h；
保温后降温至50～60℃，加入氨水调节pH值至6～8，之后添加助剂(助剂包括：占所有单体总质量0.15％的消泡剂、占所有单体总质量0.2％的润湿剂和占所有单体总质量0.15％的流平剂)，搅拌2h，降温，过滤出料，所得产物制为B组分；
将上述制得的A组分和B组分按质量比1:1混合均匀，即为该洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯粘合剂。
实施例2
本实施例提供了一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯粘合剂，该粘合剂由A组分和B组分组成，其制备方法为：分别制备A、B组分，A组分的玻璃化转变温度为0℃，B组分的玻璃化转变温度为-25℃；
其中，制备A组分的具体步骤如下：
制备预乳液：称取单体(单体总量为100％)、乳化剂和去离子水混合，各种单体的质量百分含量为：丙烯酸乙酯42％、甲基丙烯酸甲酯25％、丙烯酸丁酯28％和甲基丙烯酸5％，去离子水用量占单体总质量的70％，乳化剂采用十二烷基硫酸钠，用量占单体总质量的0.8％，高速搅拌乳化，30min以上；
制备引发剂水溶液，称取去离子水和引发剂(过硫酸铵粉末)，两者用量分别为所有单体总质量的5％和0.3％，充分搅拌溶解制成引发剂水溶液；
反应釜抽入去离子水，去离子水用量为单体总质量的40％，加入乳化剂用量为单体总质量的0.8％，加入作为引发剂的过硫酸铵粉末，用量为单体总质量的0.15％，升温至70～85℃反应，反应后制得预乳液；
将制备好的预乳液与之前制成的引发剂水溶液分别滴加到反应釜内，在2～3小时内滴加完，滴加完毕后保温1h；
保温完成后降温至50～60℃，加入氨水调节pH值至6～8，之后添加助剂(助剂包括：占所有单体总质量0.1％的矿物油消泡剂、占所有单体总质量0.4％的润湿剂和占所有单体总质量0.2％的流平剂)，搅拌2h，降温，过滤出料，所得产物制为A组分。
制备B组分的具体步骤如下：
先制备预乳液：称取单体(单体总量为100％)、乳化剂和去离子水混合，各种单体的质量百分含量为：丙烯酸乙酯48％、丙烯酸丁酯30％、丙烯酸异辛酯10％，甲基丙烯酸甲酯8％和丙烯酸4％，去离子水用量占单体总质量的85％，乳化剂用量占单体总质量的1％，高速搅拌乳化，30min以上；
制备引发剂水溶液，称取去离子水和引发剂(采用过硫酸铵粉末)，去离子水与引发剂的用量分别为单体总质量的5％和0.4％，充分搅拌溶解制成引发剂水溶液；
反应釜抽入去离子水，去离子水用量为单体总质量的50％，加入乳化剂，乳化剂用量为单体总质量的2％，加入作为引发剂的过硫酸铵粉末，用量为单体总质量的0.1％，升温至70～85℃反应，反应后制成预乳液；
将制备好的预乳液与引发剂水溶液分别滴加到反应釜内，在2～3小时内滴加完，滴加完毕后保温1h；
保温完成后降温至50～60℃，加入氨水调节pH值至6～8，之后添加助剂，搅拌2h，降温，过滤出料，所得产物制为B组分。
将上述制得的A组分和B组分按质量比1:1混合均匀，即为该洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯粘合剂。
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披露的技术范围内，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 (9)

1.一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，其特征在于，该粘合剂由按质量分数为1:1的A组分和B组分组成，A组分与B组分的玻璃换转变温度不同；
其中，所述A组分中包括按质量计的以下原料，其中单体按100％计算，其他原料按占单体的质量百分数计算：
所述B组分包括按质量百分数计的以下原料：
2.根据权利要求1所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，其特征在于，所述A组分的玻璃化转变温度为-5℃～10℃；
所述B组分的玻璃化转变温度在-30℃～-15℃。
3.根据权利要求1或2所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，其特征在于，
所述A组分中，所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，其特征在于，
所述B组分中，所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，其特征在于，所述A组分与B组分中，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、月桂基聚氧乙烯醚铵、琥珀酸单酯磺酸二钠中的一种。
6.根据权利要求1或2所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，其特征在于，所述A组分与B组分中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，其特征在于，所述A组分与B组分中，分别添加矿物油消泡剂、润湿剂和流平剂作为助剂，所述矿物油消泡剂、润湿剂和流平剂的用量分别为占所有单体总质量的0.05～0.2％、0.2～0.8％和0.1～0.4％。
8.一种洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至7任一项所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂，包括以下步骤：
分别制备A组分和B组分，称取A组分的原料，按如下步骤制备A组分，包括：
(1)制备预乳液：将丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体、占所有单体总质量0.1～2％的乳化剂和占所有单体总质量60～100％的去离子水，投入预乳化釜中，高速搅拌30min以上，制成预乳液备用；
(2)制备引发剂水溶液：称取去离子水和引发剂，所述去离子水占所有单体总质量的5％，所述引发剂占所有单体总质量的0.3～0.4％，充分搅拌溶解制成引发剂水溶液；
(3)向反应釜内抽入剩余去离子水，加入剩余的乳化剂和剩余的引发剂，升温至70～85℃；
(4)将制备好的预乳液与所述引发剂水溶液分别滴加到所述反应釜内，滴加3～4小时，滴加完毕后85℃保温1h；
(5)保温完成后降温至50～60℃，加入氨水调节pH值至6～8，之后添加助剂，搅拌2h，降温，过滤出料，所得到的产物即为A组分；
称取B组分的原料，按与制备A组分相同的步骤制备B组分；
制得的所述A组分与B组分的玻璃换转变温度不同；
所述A组分与B组分混合使用时，按质量分数为1:1比例混合，即为该洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂。
9.根据权利要求8所述的洗铝薄膜专用水性聚丙烯酸酯复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制得的A组分与B组分的玻璃换转变温度分别为：A组分的玻璃化转变温度为-5℃～10℃；B组分的玻璃化转变温度为-30℃至～15℃。
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