CN112795340A - 一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂及其制备方法。由如下重量百分比组成:丙烯酸单体45‑60%、乳化剂1‑2%、缓冲剂0.5‑1%、引发剂0.5‑1%、稀释剂45‑50%、水性基材润湿剂0.2‑0.5%、水性消泡剂0.2‑0.5%;该粘合剂有如下优点:水性粘合剂是以水作为分散剂,极大的避免了有机溶剂挥发对环境的污染,消除了其在生产、使用过程中的易燃易爆等危险性。水性丙烯酸粘合剂可用于药品包装,具有耐水性能、耐高温性能、生产工艺简便、涂布效果好、开卷性能好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种药品包装用粘合剂,尤其涉及一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂及其制备方法。
背景技术
我国的药品包装行业中,大多数企业药用铝箔都是使用溶剂型粘合剂,在生产过程中需要使用大量乙酸乙酯、丁酮等有机物作为溶剂和稀释剂,其挥发性有机化合物VOCS的排放对环境有很大的破坏作用,且使用的溶剂都是易燃品,铝箔在涂布过程中有消防安全隐患,同时危害现场作业人员的身体健康。因此,研究环境友好型粘合剂替代溶剂型粘合剂,成为国内药品包装企业探索的目标。
水性丙烯酸酯类粘合剂是以水作为分散剂,极大的避免了有机溶剂挥发对环境的污染,消除了其在生产、运输和使用过程中的易燃易爆等危险性。药品包装用水性聚丙烯酸酯类粘合剂具有耐水性能、耐高温性能、生产工艺简便、成本低廉、使用范围广等优势,被市场所欢迎。
申请号为CN201210526960.2一种药品包装用互穿网络结构型水性聚氨酯及其制备方法是:通过多异氰酸酯和低聚物多元醇,与亲水性扩链剂反应得到聚氨酯预聚体,加三乙胺将羧酸根中和成盐,制得水性聚氨酯分散体;再加入不饱和单体质量的过硫酸盐水溶液和助剂,得药品包装用互穿网络结构型水性聚氨酯。但药品包装用粘合剂在成膜后需具有耐水性、耐高温性能,防止被包装药品失效,这些在该专利中未曾提出。为了满足药厂对药品包装稳定性要求,我们自主开发的水性丙烯酸粘合剂,通过采用预乳化结合半连续种子乳液聚合方法,在反应体系中引入交联单体、功能单体来改善粘合剂的耐水性、耐高温、热封强度等性能,加入基材湿润剂,可降低乳液表面张力,提高润湿铺展效果,推进了药品包装产品水性化的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服水性聚氨酯胶粘剂耐水性差、耐高温性能差等问题,而提出一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,本发明的另一目的还提供了上述药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的,一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,其特点是:由如下重量百分比原料组成:丙烯酸单体 45-60%、乳化剂1-2%、缓冲剂0.2-0.5%、引发剂0.5-1%、稀释剂45-50%、水性基材润湿剂0.2-0.5%、水性消泡剂0.2-0.5%,制得稳定性良好的丙烯酸酯类胶黏剂。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,水性丙烯酸粘合剂为乳液,性能指标为:固含量为40-50%,粘度为50-100mPa.s。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,所述的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、杂环(脲基)甲基丙烯酸酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-羟丙酯、丙烯酸异辛酯、 N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基硅氧烷、甲基丙烯酸四氢呋喃、安息香酸乙烯酯、饱和脂肪酸乙烯酯、丙烯酸环己酯中一种或多种。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,乳化剂采用非离子乳化剂、阴离子乳化剂、反应型乳化剂任意配比进行复配。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸氢钠中一种。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,缓冲剂为碳酸氢钠。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,稀释剂为去离子水。
本发明要解决的另一要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,
具体步骤如下
(1)水性丙烯酸预乳化乳液的制备:
水性丙烯酸胶粘合剂乳液聚合:采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺,取丙烯酸单体、乳化剂、稀释剂进行预乳化得到预乳液。
(2)热引发体系半连续种子乳液聚合:
配制引发剂水溶液,向反应设备中加入去离子水、乳化剂、缓冲剂、部分引发剂水溶液混合得到底料,升温78-82℃,加入 3-12 wt%预乳液反应形成种子乳液;开始滴加剩余预乳液,并同步滴加剩余的引发剂水溶液,控制4-5 h滴完;升温85-90℃,保温1h;
(3)将上述步骤(2)制得的丙烯酸乳液降温冷却到 40 ℃以下,用稀氨水溶液调节pH 值 7-8,滴加消泡剂水溶液、润湿剂水溶液,搅拌使各助剂混合均匀,过滤出料,即得到药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂。
步骤(2)中制备种子乳液使用的引发剂占引发剂总用量的40-60%。
所述步骤(1)中使用乳化剂的量和步骤(2)中使用乳化剂的量均为乳化剂总量的50%。
所述引发剂水溶液、消泡剂水溶液和润湿剂水溶液的质量百分比浓度均为10-20%。
与现有技术相比,本发明有以下技术优点:药品包装用粘合剂在成膜后需具有耐水性、耐高温性能,防止被包装药品失效,而水性丙烯酸酯类粘合剂,具有耐水性能、耐高温性能等优势,推进了药品包装产品水性化的发展。
具体实施方式
一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,由如下重量百分比原料组成:丙烯酸单体 45-60%、乳化剂1-2%、缓冲剂0.2-0.5%、引发剂0.5-1%、稀释剂45-50%、水性基材润湿剂0.2-0.5%、水性消泡剂0.2-0.5%,制得稳定性良好的丙烯酸酯类胶黏剂。
水性丙烯酸粘合剂为乳液,性能指标为:固含量为40-50%,粘度为50-100mPa.s。
所述的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、杂环(脲基)甲基丙烯酸酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-羟丙酯、丙烯酸异辛酯、 N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基硅氧烷、甲基丙烯酸四氢呋喃、安息香酸乙烯酯、饱和脂肪酸乙烯酯、丙烯酸环己酯中一种或多种。
乳化剂采用非离子乳化剂、阴离子乳化剂、反应型乳化剂进行复配。
引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸氢钠中一种。
缓冲剂为碳酸氢钠。
稀释剂为去离子水。
一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,
具体步骤如下
(1)水性丙烯酸预乳化乳液的制备:
水性丙烯酸胶粘合剂乳液聚合:采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺,取丙烯酸单体、乳化剂、稀释剂进行预乳化得到预乳液。
(2)热引发体系半连续种子乳液聚合:
配制引发剂水溶液,向反应设备中加入去离子水、乳化剂、缓冲剂、部分引发剂水溶液混合得到底料,升温78-82℃,加入 3-12 wt%预乳液反应形成种子乳液;开始滴加剩余预乳液,并同步滴加剩余的引发剂水溶液,控制4-5 h滴完;升温85-90℃,保温1h;
(3)将上述步骤(2)制得的丙烯酸乳液降温冷却到 40 ℃以下,用稀氨水溶液调节pH 值 7-8,滴加消泡剂水溶液、润湿剂水溶液,搅拌使各助剂混合均匀,过滤出料,即得到药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂。
9、根据权利要求8所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中制备种子乳液使用的引发剂占引发剂总用量的40-60%。
10、根据权利要求8所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中使用乳化剂的量和步骤(2)中使用乳化剂的量均为乳化剂总量的50%。
9、根据权利要求8所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,其特征在于:所述引发剂水溶液、消泡剂水溶液和润湿剂水溶液的质量百分比浓度均为10-20%。
下面就本发明举例说明,但不是对本发明的限制。实施例1-3为药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备及性能测试。
实施例1
将去离子水100g、可聚合型乳化剂3g、碳酸氢钠0.4g、聚乙烯醇1g、甲基丙烯酸甲酯68g、丙烯酸丁酯28g、丙烯酸5g、杂环(脲基)甲基丙烯酸酯1g、混合均匀,预乳化15分钟,得到预乳液。用过硫酸铵0.8g、去离子水20,配制成引发剂水溶液。在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应器中,加入预乳液40g、引发剂水溶液10g混合得到底料,升温75℃,当反应体系乳液变蓝,开始滴加剩余预乳液,并同步滴加剩余引发剂水溶液,控制4 h左右滴完;滴完后升温90℃,保温1 h。将上述制得的丙烯酸乳液降温冷却到 40 ℃以下,用稀氨水溶液调节 pH 值 8.5,滴加1g消泡剂水溶液、1.5g润湿剂水溶液,搅拌使各助剂混合均匀,用200目滤网过滤出料,得到药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂。
将得到的水性丙烯酸脂类粘合剂涂布于20μm硬质铝箔上烘干后在热封仪上与聚氯乙烯片材热封(热封条件0.2MPa、150℃、1s),测量其热封强度达到9N/15mm。
实施例2
将去离子水100g、可聚合型乳化剂3g、碳酸氢钠0.4g、聚乙烯醇1g、甲基丙烯酸甲酯68g、丙烯酸丁酯20g、丙烯酸异辛酯3g、(甲基)丙烯酸5g、丙烯酸6g混合均匀,预乳化15分钟,得到预乳液。用过硫酸铵0.8g、去离子水20,配制成引发剂水溶液。在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应器中,加入预乳液40g、引发剂水溶液10g混合得到底料,升温75℃,当反应体系乳液变蓝,开始滴加剩余预乳液,并同步滴加剩余引发剂水溶液,控制4 h左右滴完;滴完后升温90℃,保温1 h。将上述制得的丙烯酸乳液降温冷却到 40 ℃以下,用稀氨水溶液调节 pH 值 8.5,滴加1g消泡剂水溶液、1.5g润湿剂水溶液,搅拌使各助剂混合均匀,用200目滤网过滤出料,得到药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂。
将得到的水性丙烯酸脂类粘合剂涂布于20μm硬质铝箔上烘干后在热封仪上与聚氯乙烯片材热封(热封条件0.2MPa、150℃、1s),测量其热封强度达到9N/15mm。
实施例3
将去离子水100g、可聚合型乳化剂3g、碳酸氢钠0.4g、聚乙烯醇1g、甲基丙烯酸甲酯68g、丙烯酸丁酯28g、丙烯酸-2-乙基己酯6g混合均匀,预乳化15分钟,得到预乳液。用过硫酸铵0.8g、去离子水20,配制成引发剂水溶液。在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应器中,加入预乳液40g、引发剂水溶液10g混合得到底料,升温75℃,当反应体系乳液变蓝,开始滴加剩余预乳液,并同步滴加剩余引发剂水溶液,控制4 h左右滴完;滴完后升温90℃,保温1 h。将上述制得的丙烯酸乳液降温冷却到 40 ℃以下,用稀氨水溶液调节 pH 值 8.5,滴加1g消泡剂水溶液、1.5g润湿剂水溶液,搅拌使各助剂混合均匀,用200目滤网过滤出料,得到药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂。
将得到的水性丙烯酸脂类粘合剂涂布于20μm硬质铝箔上烘干后在热封仪上与聚氯乙烯片材热封(热封条件0.2MPa、150℃、1s),测量其热封强度达到10N/15mm。
Claims (11)
1.一种药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,其特征在于由如下重量百分比原料组成:丙烯酸单体 45-60%、乳化剂1-2%、缓冲剂0.2-0.5%、引发剂0.5-1%、稀释剂45-50%、水性基材润湿剂0.2-0.5%、水性消泡剂0.2-0.5%,制得稳定性良好的丙烯酸酯类胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,其特征在于水性丙烯酸粘合剂为乳液,性能指标为:固含量为40-50%,粘度为50-100mPa.s。
3.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、杂环脲基甲基丙烯酸酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸-羟丙酯、丙烯酸异辛酯、 N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基硅氧烷、甲基丙烯酸四氢呋喃、安息香酸乙烯酯、饱和脂肪酸乙烯酯、丙烯酸环己酯中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,其特征在于:乳化剂采用非离子乳化剂、阴离子乳化剂、反应型乳化剂任意配比进行复配。
5.根据权利要求1所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,其特征在于:引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸氢钠中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,其特征在于:缓冲剂为碳酸氢钠。
7.根据权利要求1所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂,其特征在于:稀释剂为去离子水。
8.一种如权利要求1所述药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,其特征在于:
具体步骤如下
(1)水性丙烯酸预乳化乳液的制备:
水性丙烯酸胶粘合剂乳液聚合:采用预乳化半连续种子乳液聚合工艺,取丙烯酸单体、乳化剂、稀释剂进行预乳化得到预乳液;
(2)热引发体系半连续种子乳液聚合:
配制引发剂水溶液,向反应设备中加入去离子水、乳化剂、缓冲剂、部分引发剂水溶液混合得到底料,升温78-82℃,加入 3-12 wt%预乳液反应形成种子乳液;开始滴加剩余预乳液,并同步滴加剩余的引发剂水溶液,控制4-5 h滴完;升温85-90℃,保温1h;
(3)将上述步骤(2)制得的丙烯酸乳液降温冷却到 40 ℃以下,用稀氨水溶液调节 pH值 7-8,滴加消泡剂水溶液、润湿剂水溶液,搅拌使各助剂混合均匀,过滤出料,即得到药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂。
9.根据权利要求8所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中制备种子乳液使用的引发剂占引发剂总用量的40-60%。
10.根据权利要求8所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中使用乳化剂的量和步骤(2)中使用乳化剂的量均为乳化剂总量的50%。
11.根据权利要求8所述的药品包装用水性丙烯酸酯类粘合剂的制备方法,其特征在于:所述引发剂水溶液、消泡剂水溶液和润湿剂水溶液的质量百分比浓度均为10-20%。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210514 |
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