CN112409960A - 一种耐高温高湿的水性糊盒胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐高温高湿的水性糊盒胶,包括以下组分:水性聚合物60‑90份、水性增粘树脂10‑40份、水性单组份交联剂0.5‑4份、消泡剂0.05~0.3份、润湿剂0.1~0.5份、防腐剂0.05‑0.2份、增稠剂0.05~0.8份,水性聚合物为聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液中的多种混合。与现有的水性糊盒胶相比,本发明通过不同的水性聚合物组合,并添加单组份交联剂提高聚合物分子链之间的交联度,可同时满足耐高低温性能和耐高温高湿性能,防止包装盒在运输过程中出现的开胶问题。
Description
技术领域
本发明涉及水性糊盒胶,尤其是涉及一种耐高温高湿的水性糊盒胶及其制备方法。
背景技术
糊盒胶也叫封边胶,用于包装盒制造的最后一道封口工序,对包装片材通过糊盒机封边,粘合成具有三维立体结构的盒子。糊盒胶对包装材料贴合面粘结性能的好坏决定包装盒的使用寿命,其重要性不言而喻。随着包装材料的日新月异以及客户对包装材料提出越来越高的要求,各种各样的糊盒胶应运而生。但总的来说,目前市面上的糊盒胶以水基型和热熔型为主,溶剂型糊盒胶逐渐被淘汰,但也有相当一部分水性糊盒胶会添加约5%-10%的二甲苯类有机溶剂,以增加对难粘基材的附着力,其价格也比纯水性糊盒胶要便宜。
一种性能合格的水性糊盒胶,除了对包装材料贴合面有良好的粘结性能外,还要求具有耐高温性、耐低温性,对于出口的包装盒更是要求具有耐高温高湿性能,否则容易出现开胶问题。
然而,目前市面上流通的水性糊盒胶基本都是单组份非交联型体系,以耐高温、耐低温以及耐常温高湿为主,如中国发明申请CN108034018A公开的一种水性封口胶乳液及其制备方法,该封口胶具有耐高温和耐低温性能,但是却不能适应高湿的环境;又如中国发明申请CN106479408A公开的一种水性封口胶胶黏剂乳液制备方法,主要改善了封口胶的低温成膜性和粘结强度,但也未针对耐高温高湿性能进行改善。基于此,确有必要研制一种在耐高温高湿条件下仍然可以正常使用的糊盒胶,以适应更广泛的市场需要。
发明内容
本发明技术方案是针对上述情况的,为了解决上述问题而提供一种耐高温高湿的水性糊盒胶,所述水性糊盒胶包括以下组分:水性聚合物60-90份、水性增粘树脂10-40份、水性单组份交联剂0.5-4份、消泡剂0.05~0.3份、润湿剂0.1~0.5份、防腐剂0.05-0.2份、增稠剂0.05~0.8份;所述水性聚合物为聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液中的多种混合。
进一步,所述水性聚合物为聚丙烯酸酯乳液和羧基丁苯胶乳的混合,或者为聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液的混合,或者为聚丙烯酸酯乳液和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液的混合。
进一步,所述水性增粘树脂为松香多元醇酯树脂、松香萜烯树脂和C9石油树脂中的一种或多种混合。
进一步,所述水性单组份交联剂为离子型交联剂、封闭型异氰酸酯和多官能团附着力促进剂中的一种或两种混合。
进一步,所述水性单组份交联剂为离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的混合。
进一步,所述消泡剂为矿物油类消泡剂、有机双生分子型消泡剂和聚醚改性有机硅类消泡剂中的一种或多种混合。
进一步,所述润湿剂为乙氧基乙炔基类表面活性剂、璜基琥珀酸双酯钠盐和聚醚硅氧烷类润湿剂中的一种或多种混合。
进一步,所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或两种混合。
进一步,所述增稠剂为缔合型碱溶胀丙烯酸类增稠剂和非离子缔合型聚氨酯类增稠剂中的一种或两种混合。
本发明还提供一种耐高温高湿的水性糊盒胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
步骤1、往容器中加入称量后的聚丙烯酸酯乳液;
步骤2、在分散机搅拌作用下往容器中依次加入称量后的羧基丁苯胶乳、醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液、水性增粘树脂、水性单组份交联剂、润湿剂、消泡剂和防腐剂,在300~500r/min条件下搅拌20min;
步骤3、继续往容器中加入增稠剂;
步骤4、采用滤网过滤得到水性糊盒胶。
采用上述技术方案后,本发明的效果是:与现有的水性糊盒胶相比,本发明通过不同的水性聚合物组合,并添加单组份交联剂提高聚合物分子链之间的交联度,可同时满足耐高低温性能和耐高温高湿性能,防止包装盒在运输过程中(高温高湿条件下)出现的开胶问题。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案作进一步的描述:
本发明提供一种耐高温高湿的水性糊盒胶,该水性糊盒胶包括以下组分:水性聚合物60-90份、水性增粘树脂10-40份、水性单组份交联剂0.5-4份、消泡剂0.05~0.3份、润湿剂0.1~0.5份、防腐剂0.05-0.2份、增稠剂0.05~0.8份。
水性聚合物为聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液中的多种混合。优选地,水性聚合物为聚丙烯酸酯乳液和羧基丁苯胶乳的混合,或者为聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液的混合,又或者为聚丙烯酸酯乳液和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液的混合。
具有低玻璃化转变温度的聚丙烯酸酯低温附着力好,为胶层提供良好的耐低温性能,其分子结构中的羧基、羟基可提供交联点,与交联剂反应可提高耐高温高湿性能;醋酸乙烯酯—乙烯共聚物对大部分基材具有良好的润湿性和附着力,其分子结构中的亚甲基柔性链段可改善胶层耐低温性;羧基丁苯分子结构中具有刚性苯环结构和丁二烯柔性链段,可改善胶层耐高温和耐低温性能,其羧基可作为交联点改善胶层的耐高温高湿性能。
水性增粘树脂为松香多元醇酯树脂、松香萜烯树脂和C9石油树脂中的一种或多种混合。优选地,水性增粘树脂为松香多元醇树脂。松香多元醇树脂的分子极性相对较大,与水性聚合物相容性较好。
水性单组份交联剂为离子型交联剂、封闭型异氰酸酯和多官能团附着力促进剂中的一种或两种混合。优选地,水性单组份交联剂为离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的混合。上述两种交联剂在胶层水分挥发后常温条件下就可以发生交联反应,不需要额外加热。
消泡剂为矿物油类消泡剂、有机双生分子型消泡剂和聚醚改性有机硅类消泡剂中的一种或多种混合。优选地,消泡剂为矿物油类消泡剂。矿物油消泡剂对附着力影响较少,并且价廉。
润湿剂为乙氧基乙炔基类表面活性剂、璜基琥珀酸双酯钠盐和聚醚硅氧烷类润湿剂中的一种或多种混合。优选地,润湿剂为璜基琥珀酸双酯钠盐。璜基琥珀酸双酯钠盐与阴离子型水性聚合物体系相容性较好,价格较低,效果好。
防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)中的一种或两种混合。优选地,防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合。防腐剂为CIT与MIT以1:1的比例混合使用,这样的杀菌效果好,稳定性强。
增稠剂为缔合型碱溶胀丙烯酸类增稠剂和非离子缔合型聚氨酯类增稠剂中的一种或两种混合。增稠剂为非离子缔合型聚氨酯类增稠剂。相对于缔合型碱溶胀丙烯酸类增稠剂,非离子缔合型碱溶胀丙烯酸类增稠剂对PH值不敏感,随着体系中部分挥发性PH调节剂的挥发,粘度不会产生较大变化,稳定性较好。
本发明还提供上述水性糊盒胶的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
步骤1、往容器中加入称量后的聚丙烯酸酯乳液;
步骤2、在分散机搅拌作用下往容器中依次加入称量后的羧基丁苯胶乳、醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液、水性增粘树脂、水性单组份交联剂、润湿剂、消泡剂和防腐剂,在300~500r/min条件下搅拌20min;
步骤3、继续往容器中加入增稠剂,至体系粘度达到8000~13000mPa·s;
步骤4、采用滤网过滤得到水性糊盒胶。
其中,在步骤1中,容器为烧杯,称量工具为电子天平;在步骤2中,分散机为搅拌砂磨分散机;在步骤4中,滤网为75目滤网。
本发明还提供上述水性糊盒胶的使用方法:在包装盒的包装片材贴合面处涂布上述水性糊盒胶,水性糊盒胶涂布量控制在0.012~0.018g/cm2,封口后3Kg负载条件下压合1min,室温放置24h。其中,包装片材为BOPP光膜、金银卡和珠光纸中。
在制备完成后,需要检测检测水性糊盒胶的粘度、PH值、固含量、初期贴合性能、耐高低温性能、耐高温高湿性能和储存稳定性。其中,粘度检测设备为Brookfield数显式粘度仪,PH值检测设备为电子PH计,固含量检测设备为电热恒温鼓风干燥箱、锡纸托和电子天平,初期贴合性能采用手动撕开封边位置检测,耐高低温检测设备为冷热冲击试验箱,耐高温高湿检测设备为恒温恒湿试验箱。
本发明还提供上述水性糊盒胶的检测方法,检测方法包括以下检测:
粘度检测:采用Brookfield数显式粘度仪检测粘度,要求粘度为8000~13000mPa·s。
PH值检测:采用电子PH计检测PH值,要求PH值为6~9。
固含量检测:参考国家标准GB-T 2793-1995的检测方法,要求固含量为45%~65%。
初期贴合性能检测:包装盒压合后2~3min内撕开封边处,要求破纸。
耐高温性能检测:在温度为60℃的环境下,负载1Kg砝码,要求24h后不开胶或破纸。
耐低温性能检测:在温度为-20℃的环境下,负载1Kg砝码,要求24h不开胶或破纸。
耐高温高湿性能检测:在温度为60℃、湿度为85RH%的环境下,负载1Kg砝码,要求24h不开胶或破纸。
储存稳定性测试:把包装盒放置在恒温鼓风干燥箱内,在温度为50±1℃的环境下老化4天和7天后,分别测试其粘度、PH值及其粘合性能变化,观察其储存稳定性。
实施例1
在本实施例中,水性糊盒胶包括以下组分:水性聚合物80份、水性增粘树脂20份、水性单组份交联剂2.5份、消泡剂0.3份、润湿剂0.2份、防腐剂0.1份、增稠剂0.8份。其中,水性聚合物为聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的混合,聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的比例为:40:20:20;水性增粘树脂为松香多元醇树脂;水性单组份交联剂为离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的混合,离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的比例为:1.0:1.5;消泡剂为矿物油类消泡剂;润湿剂为璜基琥珀酸双酯钠盐;防腐剂为CIT与MIT(1:1)的混合;增稠剂为非离子缔合型聚氨酯类增稠剂。
实施例2
在本实施例中,水性糊盒胶的组分与实施例1的类似,与实施例1不同的是:水性聚合物80份,聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的比例为:30:30:20;水性单组份交联剂2.5份,离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的比例为:1.5:1.0。
实施例3
在本实施例中,水性糊盒胶的组分与实施例1的类似,与实施例1不同的是:水性聚合物80份,聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的比例为:50:15:15;水性单组份交联剂3份,离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的比例为:1.5:1.5。
对比例1
在本实施例中,水性糊盒胶的组分与实施例1的类似,与实施例1不同的是:水性聚合物100份,聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的比例为:50:15:35;水性单组份交联剂5份,离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的比例为:2.5:2.5。
对比例2
在本实施例中,水性糊盒胶的组分与实施例1的类似,与实施例1不同的是:水性聚合物50份,聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的比例为:20:15:15;水性单组份交联剂0.3份,离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的比例为:0.1:0.2。
对上述实施例以及对比例进行初期贴合性能、耐高低温性能和耐高温高湿性能的检测,检测结果如下表所示:
表1
从表1可以看出,实施例1~3的水性糊盒胶都能满足初期贴合性能、耐高温性能、耐低温性能和耐高温高湿的要求。
进一步对上述实施例1~3的水性糊盒胶的进行储存稳定性测试,测试结果如下表所示:
表2
从表2可以看出,本发明提供的水性糊盒胶的储存稳定性较好,粘度、PH值和粘合性能基本不变。根据时温等效原理,上述水性糊盒胶在正常室温条件下可放置3个月保持性能不变。
与现有的水性糊盒胶相比,本发明通过不同的水性聚合物组合,并添加单组份交联剂提高聚合物分子链之间的交联度,可同时满足耐高低温性能和耐高温高湿性能,防止包装盒在运输过程中(高温高湿条件下)出现的开胶问题。
以上所述实施例,只是本发明的较佳实例,并非来限制本发明的实施范围,故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述水性糊盒胶包括以下组分:水性聚合物60-90份、水性增粘树脂10-40份、水性单组份交联剂0.5-4份、消泡剂0.05~0.3份、润湿剂0.1~0.5份、防腐剂0.05-0.2份、增稠剂0.05~0.8份;所述水性聚合物为聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液中的多种混合。
2.根据权利要求1所述的耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述水性聚合物为聚丙烯酸酯乳液和羧基丁苯胶乳的混合,或者为聚丙烯酸酯乳液、羧基丁苯胶乳和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液的混合,或者为聚丙烯酸酯乳液和醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液的混合。
3.根据权利要求1所述的耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述水性增粘树脂为松香多元醇酯树脂、松香萜烯树脂和C9石油树脂中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1所述的耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述水性单组份交联剂为离子型交联剂、封闭型异氰酸酯和多官能团附着力促进剂中的一种或两种混合。
5.根据权利要求4所述的耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述水性单组份交联剂为离子型交联剂和多官能团附着力促进剂的混合。
6.根据权利要求1所述的耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述消泡剂为矿物油类消泡剂、有机双生分子型消泡剂和聚醚改性有机硅类消泡剂中的一种或多种混合。
7.根据权利要求1所述的耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述润湿剂为乙氧基乙炔基类表面活性剂、璜基琥珀酸双酯钠盐和聚醚硅氧烷类润湿剂中的一种或多种混合。
8.根据权利要求1所述的耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或两种混合。
9.根据权利要求1所述的耐高温高湿的水性糊盒胶,其特征在于:所述增稠剂为缔合型碱溶胀丙烯酸类增稠剂和非离子缔合型聚氨酯类增稠剂中的一种或两种混合。
10.一种如权利要求1所述的耐高温高湿的水性糊盒胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
步骤1、往容器中加入称量后的聚丙烯酸酯乳液;
步骤2、在分散机搅拌作用下往容器中依次加入称量后的羧基丁苯胶乳、醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液、水性增粘树脂、水性单组份交联剂、润湿剂、消泡剂和防腐剂,在300~500r/min条件下搅拌20min;
步骤3、继续往容器中加入增稠剂;
步骤4、采用滤网过滤得到水性糊盒胶。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210226 |