專利名稱：一種水性膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有膠粘劑脆性大、易回粘。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種水性膠粘劑，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，采用不同比例搭配，取得性能的綜合平衡。
根據(jù)上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種水性膠粘劑，所述水性膠粘劑由如下質(zhì)量百分比的組分組成(I)熱固性乳液30-60%(2)熱塑性乳液10-40%(3)去離子水5_30%(4)成膜乳液5-30%(5)成膜助劑0-5%(6)流平劑0-5%(7)潤濕劑0-3%(8)消泡劑0_3%(9) pH 控制劑0-3%。所述的熱固性乳液為熱固性丙烯酸乳液和熱固性聚氨酯乳液的混合物；其中，所述熱固性丙烯酸乳液為陰離子或非離子型，粒徑為120-250納米，涂4杯粘度12-60秒，質(zhì)量百分比固含量35-65%，分子量為100000-500000，(TC _80°C為Tg ；所述熱固性聚氨酯乳液為陰離子型，粒徑為200-800納米，涂4杯粘度20-100秒，質(zhì)量百分比固含量為15-45%，分子量為200000-2000000，模量為35_250mpa。所述的熱塑性乳液為熱塑性聚氨酯乳液、松香乳液和聚乙烯吡咯烷酮的混合物；其中，所述熱塑性聚氨酯乳液為陰離子型，粒徑為120-300納米，涂4杯粘度20-120秒，固含量質(zhì)量百分比為35-50%，分子量為80000-350000，模量為10_50mpa ；所述松香乳液為陰離子型，粒徑為200-400納米，粘度涂4杯20_80秒，固含量質(zhì)量百分比為20-60%，分子量為3000-30000，軟化點(diǎn)為45_120°C ；所述聚乙烯吡咯烷酮為的純度為95%，K值為15-80。所述的成膜乳液為丙烯酸乳液和纖維素乳液的混合物；其中，所述丙烯酸乳液為陰離子或非離子型，粒徑10-100納米，粘度涂4杯為10-30秒，固含量質(zhì)量百分比為20-55%，分子量為2000-20000 ；所述纖維素乳液為陰/非離子型，含量為5-20%,粘度為3_200cps。所述的成膜助劑為十二碳酸酯和丙二醇苯醚的混合物。
所述的流平劑為非離子氟碳乳液和有機(jī)硅乳液的混合物；其中，所述非離子氟碳乳液為非離子型，有效含量>70%，1%水溶液表面張力為25達(dá)因/厘米；所述有機(jī)硅乳液為非離子型，有效含量>50%，1%水溶液表面張力為32達(dá)因/厘米。所述的潤濕劑為脂肪醇醚和磺酸鹽的混合物；其中，所述脂肪醇醚為非離子型，活性物>70%，HLB值為13_15，表面張力為30_35達(dá)因/厘米；
所述磺酸鹽為陰離子型，活性物>70%，HLB值為15_17，表面張力為30_35達(dá)因/厘米。所述的消泡劑為硅酮乳液和礦物油乳液的混合物；其中，所述硅酮乳液為非離子型，活性物>30% ；所述礦物油乳液為非離子型，活性物>50%。所述的pH控制劑為25%濃度的氨水和含量>99%的二乙醇胺的混合物。所述的熱固性聚氨酯乳液的分子量大于熱固性丙烯酸乳液的分子量。所述熱塑性聚氨酯乳液與松香乳液、聚乙烯吡咯烷酮的比例3-5:1-3 :1_3。一種水性膠粘劑的制備方法，包括以下步驟(I)用I號反應(yīng)釜，轉(zhuǎn)速為20 400轉(zhuǎn)/分鐘，在常溫常壓下將組分中熱固性乳液、熱塑性乳液和去離子水加入反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌10-120分鐘；(2)用2號反應(yīng)釜，轉(zhuǎn)速為800 2000轉(zhuǎn)/分鐘，在常溫常壓下，將組發(fā)中成膜乳液、成膜助劑加入反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌10-120分鐘；(3)在慢速20 400轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選在50 100轉(zhuǎn)/分鐘攪拌下，將2號反應(yīng)釜已經(jīng)分散好的混合物在50-70分鐘內(nèi)加入到I號反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌20-50分鐘；(4)在I號反應(yīng)釜中，加入系統(tǒng)組份配方中pH控制劑，使得體系pH值控制在8-8. 5之間；(5)將系統(tǒng)組份配方中流平劑、潤濕劑和消泡劑慢速加入I號反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌10-120分鐘；(6)對按照上述步驟(5)得到的混合物進(jìn)行檢驗(yàn)、包裝，制得的產(chǎn)品為乳白色液體，黏度為涂4杯9-16秒，固含為15-45%，比重在O. 95-1. I之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明采用不同比例搭配，可以取得性能的綜合平衡。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述水性膠粘劑是一種過塑燙印膜用環(huán)保水性燙印背膠，其系統(tǒng)組份按質(zhì)量比配方如下(I)熱固性乳液30-60%(2)熱塑性乳液10-40%(3)去離子水5_30%(4)成膜乳液5-30%
(5)成膜助劑0-5%(6)流平劑0-5%(7)潤濕劑0-3%(8)消泡劑0-3%(9)pH 控制劑0_3%。上述熱固性乳液指，熱固性丙烯酸乳液(陰離子或非離子，粒徑120-250納米，粘度12-60秒(涂4杯)，固含量(質(zhì)量百分比)35-65%，分子量100000-500000，Tg(0V -80V )，和熱固性聚氨酯乳液(陰離子，粒徑200-800納米，粘度20-100秒(涂4杯)，固含量(質(zhì)量百分比)15-45%，分子量200000-2000000，模量35-250mpa)。針對本發(fā)明，熱固性丙烯酸乳液分子量較小，脆性大，易回粘。熱固性聚氨酯乳液分子量大，韌性強(qiáng)，不回粘。 熱固性丙烯酸乳液比例增加切邊性能提高，飛金較多，易回粘；熱固性聚氨酯乳液比例增加切邊性能下降，飛金較少，不回粘。采用不同比例搭配，取得性能的綜合平衡。在本發(fā)明中優(yōu)選熱固性聚氨酯乳液的分子量大于熱固性丙烯酸乳液的分子量。對于兩者的比例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要通過實(shí)驗(yàn)確定。上述熱塑性乳液指，熱塑性聚氨酯乳液(陰離子，粒徑120-300納米，粘度20-120秒(涂4杯)，固含量35-50% (質(zhì)量百分比)，分子量80000-350000，模量10_50mpa)，和松香乳液(陰離子，粒徑200-400納米，粘度20-80秒(涂4杯)，固含量(質(zhì)量百分比)20-60%，分子量3000-30000，軟化點(diǎn)45-120°C)，和任選的聚乙烯吡咯烷酮(純度>95%，K值15-80)。針對本發(fā)明，熱塑性聚氨酯乳液柔軟性好、粘結(jié)性居中、切邊性能下降；松香乳液粘結(jié)性好、切邊性能居中、酸性強(qiáng)，拼混穩(wěn)定性差；聚乙烯吡咯烷酮粘結(jié)性好、切邊性能好、粘度太高涂布困難。采用不同比例搭配，取得性能的綜合平衡。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，熱塑性乳液優(yōu)選包含聚乙烯吡咯烷酮，以獲得對過塑底材的粘結(jié)性。在本發(fā)明中，熱塑性聚氨酯乳液、松香乳液和聚乙烯吡咯烷酮的比例可以根據(jù)需要通過實(shí)驗(yàn)獲得，例如可以在3-5:1-3 :1-3之間。上述成膜乳液指，丙烯酸乳液(陰離子或非離子，粒徑10-100納米，粘度10-30秒(涂4杯)，固含量(質(zhì)量百分比)20-55%,分子量2000-20000),和纖維素乳液(陰/非尚子，含量5-20%，粘度3-200cps)。針對本發(fā)明，丙烯酸乳液與熱固性乳液及熱塑性乳液相溶性好，纖維素乳液對提高流變性幫助很大，能改善涂布性能。采用不同比例搭配，取得性能的綜合平衡。上述成膜助劑指,十二碳酸酯(美國伊士曼化工Texanol或國產(chǎn)替代品),丙二醇苯醚(陶氏化學(xué)PPh或國產(chǎn)替代品)。上述流平劑指，非離子氟碳乳液(非離子，有效含量>70%，1%水溶液表面張力〈25達(dá)因/厘米)，和有機(jī)硅乳液(非離子，有效含量>50%，1%水溶液表面張力〈32達(dá)因/厘米)。針對本發(fā)明，非離子氟碳乳液表面張力低，添加量小，產(chǎn)生泡沫多；有機(jī)硅乳液表面張力高，添加量大，產(chǎn)生泡沫多。采用不同比例搭配，取得性能的綜合平衡。上述潤濕劑指，脂肪醇醚(非離子，活性物>70%，HLB值13_15，表面張力30_35達(dá)因/厘米)，和磺酸鹽(陰離子，活性物>70%，HLB值15-17，表面張力30-35達(dá)因/厘米)。針對本發(fā)明，脂肪醇醚潤濕性能好，對流平幫助不大；磺酸鹽潤濕性和對流平均有一定幫助。采用不同比例搭配，取得性能的綜合平衡。
上述消泡劑指，包括硅酮乳液(非離子，活性物>30%)，和礦物油乳液(非離子，活性物>50%)。針對本發(fā)明，硅酮乳液消泡效率高，對流平影響大；礦物油乳液消泡效率低，對流平影響小。采用不同比例搭配，取得性能的綜合平衡。上述pH控制劑指，包括氨水(25%濃度)，二乙醇胺(含量>99%，陶氏化學(xué))。針對本發(fā)明，氨水堿性強(qiáng)調(diào)整PH值較快；二乙醇胺對產(chǎn)品pH值的穩(wěn)定幫助較大。采用不同比例搭配，取得性能的綜合平衡。本發(fā)明所述水性膠粘劑制備方法包括以下各步驟(1)1號反應(yīng)釜(轉(zhuǎn)速20 400轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選在80 120轉(zhuǎn)/分鐘，常溫，常壓)，將系統(tǒng)組份配方中熱固性乳液、熱塑性乳液和去離子水加入反應(yīng)釜I號中，加料完成后，攪拌10-120分鐘，優(yōu)選攪拌20-50分鐘，更優(yōu)選攪拌30分鐘；(2)用2號反應(yīng)釜(轉(zhuǎn)速800 2000轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選在1200-1500轉(zhuǎn)/分鐘，常溫，常壓)，將系統(tǒng)組份配方中成膜乳液、成膜助劑加入2號反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌10-120·分鐘，優(yōu)選攪拌20-50分鐘，更優(yōu)選攪拌30分鐘；(3)在慢速(20 400轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選在50 100轉(zhuǎn)/分鐘)攪拌下，將2號反應(yīng)釜已經(jīng)分散好的混合物慢速(例如在50-70分鐘內(nèi)加入)加入到I號反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌20-50分鐘，優(yōu)選攪拌30分鐘；(4)在I號反應(yīng)釜中，加入系統(tǒng)組份配方中pH控制劑，使得體系pH值控制在8-8. 5之間；(5)將系統(tǒng)組份配方中流平劑、潤濕劑和消泡劑慢速加入I號反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌10-120分鐘，優(yōu)選攪拌20-50分鐘，更優(yōu)選攪拌30分鐘；(6)對按照上述步驟(I) (2) (3) (4) (5)制成的產(chǎn)品進(jìn)行初步性能檢驗(yàn)(包括固含、黏度、pH值、涂膜性、附著力、切邊性、飛金等)和包裝；(7)最終產(chǎn)品為乳白色液體，黏度為9-16秒(涂4杯)，固含15_45%，比重O. 95-1. I之間。
權(quán)利要求
1.一種水性膠粘劑，其特征在于所述水性膠粘劑由如下質(zhì)量百分比的組分組成 (1)熱固性乳液30-60% (2)熱塑性乳液10-40% (3)去尚子水5-30% (4)成膜乳液5-30% (5)成膜助劑0-5% (6)流平劑:0-5% (7)潤濕劑:0-3% (8)消泡劑:0-3% (9)pH 控制劑0-3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的熱固性乳液為熱固性丙烯酸乳液和熱固性聚氨酯乳液的混合物； 其中，所述熱固性丙烯酸乳液為陰離子或非離子型，粒徑為120-250納米，涂4杯粘度12-60秒，質(zhì)量百分比固含量35-65%，分子量為100000_-500000，0°C -80°C為Tg ； 所述熱固性聚氨酯乳液為陰離子型，粒徑為200-800納米，涂4杯粘度20-100秒，質(zhì)量百分比固含量為15-45%，分子量為200000-2000000，模量為35_250mpa。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的熱塑性乳液為熱塑性聚氨酯乳液、松香乳液和聚乙烯吡咯烷酮的混合物； 其中，所述熱塑性聚氨酯乳液為陰離子型，粒徑為120-300納米，涂4杯粘度20-120秒，固含量質(zhì)量百分比為35-50%，分子量為80000-350000，模量為10_50mpa ； 所述松香乳液為陰離子型，粒徑為200-400納米，粘度涂4杯20-80秒，固含量質(zhì)量百分比為20-60%，分子量為3000-30000，軟化點(diǎn)為45_120°C ； 所述聚乙烯吡咯烷酮為的純度為95%，K值為15-80。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的成膜乳液為丙烯酸乳液和纖維素乳液的混合物； 其中，所述丙烯酸乳液為陰離子或非離子型，粒徑10-100納米，粘度涂4杯為10-30秒，固含量質(zhì)量百分比為20-55%，分子量為2000-20000 ； 所述纖維素乳液為陰/非離子型，含量為5-20%,粘度為3-200cps。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的成膜助劑為十二碳酸酯和丙二醇苯醚的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的流平劑為非離子氟碳乳液和有機(jī)硅乳液的混合物； 其中，所述非離子氟碳乳液為非離子型，有效含量>70%，1%水溶液表面張力為25達(dá)因/厘米； 所述有機(jī)硅乳液為非離子型，有效含量>50%，1%水溶液表面張力為32達(dá)因/厘米。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的潤濕劑為脂肪醇醚和磺酸鹽的混合物； 其中，所述脂肪醇醚為非離子型，活性物>70%，HLB值為13-15，表面張力為30-35達(dá)因/厘米；所述磺酸鹽為陰離子型，活性物>70%，HLB值為15-17，表面張力為30__35達(dá)因/厘米。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的消泡劑為硅酮乳液和礦物油乳液的混合物； 其中，所述硅酮乳液為非離子型，活性物>30% ； 所述礦物油乳液為非離子型，活性物>50%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的pH控制劑為25%濃度的氨水和含量>99%的二乙醇胺的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性膠粘劑，其特征在于所述的熱固性聚氨酯乳液的分子量大于熱固性丙烯酸乳液的分子量。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水性膠粘劑，其特征在于所述熱塑性聚氨酯乳液與松香乳液、聚乙烯吡咯烷酮的比例3-5:1-3 :1-3。
12.—種如權(quán)利要求I所述的水性膠粘劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)用I號反應(yīng)釜，轉(zhuǎn)速為20 400轉(zhuǎn)/分鐘，在常溫常壓下將組分中熱固性乳液、熱塑性乳液和去離子水加入反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌10-120分鐘； (2)用2號反應(yīng)釜，轉(zhuǎn)速為800 2000轉(zhuǎn)/分鐘，在常溫常壓下，將組發(fā)中成膜乳液、成膜助劑加入反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌10-120分鐘； (3)在慢速20 400轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選在50 100轉(zhuǎn)/分鐘攪拌下，將2號反應(yīng)釜已經(jīng)分散好的混合物在50-70分鐘內(nèi)加入到I號反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌20-50分鐘；(4)在I號反應(yīng)釜中，加入系統(tǒng)組份配方中pH控制劑，使得體系pH值控制在8-8.5之間； (5)將系統(tǒng)組份配方中流平劑、潤濕劑和消泡劑慢速加入I號反應(yīng)釜中，加料完成后，攪拌10-120分鐘； (6)對按照上述步驟(5)得到的混合物進(jìn)行檢驗(yàn)、包裝，制得的產(chǎn)品為乳白色液體，黏度為涂4杯9-16秒，固含為15-45%，比重在O. 95-1. I之間。
全文摘要
本發(fā)明一種水性膠粘劑及其制備方法涉及膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，克服了現(xiàn)有膠粘劑脆性大、易回粘的缺陷，一種水性膠粘劑，所述水性膠粘劑由如下質(zhì)量百分比的組分組成(1)熱固性乳液30-60%；(2)熱塑性乳液10-40%；(3)去離子水5-30%；(4)成膜乳液5-30%；(5)成膜助劑0-5%；(6)流平劑0-5%；(7)潤濕劑0-3%；(8)消泡劑0-3%；(9)pH控制劑:0-3%。本發(fā)明采用不同比例搭配，可以取得性能的綜合平衡。
文檔編號C09J139/06GK102796474SQ20121032178
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者林理俅 申請人:浙江宇獅包裝材料有限公司