專利名稱：：常溫封口膠粘劑用乳液及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種乳液及其制備技術，尤其涉及一種常溫封口膠粘劑體系中使用的乳液及其制備方法，具體說是一種冷封膠體系所用乳液的合成技術。
背景技術：
：常溫封口膠粘劑主要用于不適合在熱環(huán)境下進行封合的體系，如巧克力在包裝封口中，產(chǎn)品的性能決定了其不能在較高溫度下進行，要求該膠粘劑封口體系只能在一定的溫度、壓力條件下進行封合。所以在膠液的使用中，既要求體系能夠與基材具有良好的附著性能，增加體系的粘合強度，提高封口部位的密封性；又要求涂布成膜干燥后的膠液體系在常溫儲存狀態(tài)下，對基材背面不能有太強的粘結力，不能產(chǎn)生較大的初粘，初粘太高，在上膠收巻后的過程中，易發(fā)生背粘風險，背粘易破壞封合強度。這些性能單純依靠具有較高壓敏性與內(nèi)聚強度的天然膠乳是不能夠提供的，如要求乳液對基材具有較高的附著性能，因天然膠乳對有機基材的附著性能較差，因此生產(chǎn)一種既能提高膠液體系的附著力，又不易發(fā)生背粘的乳液成了制備該類膠粘劑的關鍵。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施方式提供一種常溫封口膠粘劑用乳液及其制備方法，通過將增粘樹脂引入聚合體系中，使得到乳液附著性能強，初粘較低，既保證復配后的膠液具有較高的剝離強度，又在不同的溫度環(huán)境下穩(wěn)定儲存，不發(fā)生粘連。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明實施方式提供一種常溫封口膠粘劑用乳液，該乳液包括以下組分(按重量百分比)苯乙烯和/或曱基丙烯酸曱酯20~40%丙烯酸丁酯5~15%丙烯酸曱酯10~30°/。附著力促進單體0.5~5%增粘樹脂(占體系組分中所有單體總質(zhì)量的比重)1~10%乳化劑0.5~2.5%引發(fā)劑0.5-2.0%pH值調(diào)節(jié)劑0.1~0.5%叔丁基過氧化氫0.1~0.3%去離子水40~60%緩沖劑0.05~0.1%將上述各組分進行自由基聚合后即得到帶藍光的奶白色聚合物乳液。所述附著力促進單體為含有功能基團的功能單體，優(yōu)選脲環(huán)類的濕附著力促進單體。所述增粘樹脂采用松香樹脂、碎烯類樹脂中的任一種，所述增粘樹脂優(yōu)選采用松香樹脂，所述增粘樹脂優(yōu)選采用氫化松香樹脂。所述乳化劑采用壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽類，或含有乙氧基的辛烷基酚聚氧乙烯基醚與烷基硫酸鹽類混合物，或硫基琥珀酸壬基酚聚氧乙烯醚酯中的任一種。所述引發(fā)劑釆用過^Ml酸鹽，所述過石危酸鹽包括^琉酸鉀、過;^危酸鈉或過硫酸銨中任一種的水溶性引發(fā)劑；所述緩沖劑采用碳酸氫鈉。所述pH值調(diào)節(jié)劑采用氨水或氫氧化氨，用于調(diào)節(jié)各組分反應體系的pH值為9~10。本發(fā)明實施方式還提供一種常溫封口膠粘劑用乳液的制備方法，該方法包括按配方的重量百分比取各組分苯乙烯和/或曱基丙烯酸曱酯20-40%、丙烯酸丁酯5~15%、丙烯酸甲酯10~30%、附著力促進單體0.5~5%、增粘樹脂(占體系組分中所有單體總質(zhì)量的比重)1~10%、乳化劑0.5~2.5%、引發(fā)劑0.5~2.0%、氨水0.1~0.5%、叔丁基過氧化氫0.1~0.3%、去離子水40~60%和緩沖劑0.05~0.1%;制備過程如下預乳化將增粘樹脂加入到上述各組分中的單體混合后的單體體系中，使增粘樹脂充分溶解，將溶有增粘樹脂的所述單體體系，加入到去離子水和乳化劑的混合液中，在攪拌狀態(tài)下進行0.5~2h的預乳化得到預乳化液；將去離子水、乳化劑和緩沖劑在混合容器中進行攪拌，同時水浴加熱使溫度升高至6090。C時，滴加所述預乳化液與占引發(fā)劑總重量五分之四的引發(fā)劑，34h滴完，滴加完成后繼續(xù)熟化1.5~2h,補加剩余的引發(fā)劑，降溫至4(TC以下，調(diào)節(jié)pH值為910，過濾出料即得常溫封口膠粘劑用乳液。所述同時水浴加熱使溫度升高至6090。C時，滴加所述預乳化液與引發(fā)劑包括優(yōu)選水浴加熱至70~83°C，更優(yōu)選水浴加熱至78~83°C。所述預乳化時間優(yōu)選為0.5~lh。所述制得乳液的玻璃化溫度Tg在2(TC~70°C。由上述本發(fā)明實施方式提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實施方式通過將增粘樹脂引入聚合體系，在合成的早期，即在預乳化前將增粘樹脂溶入單體體系，使其能夠更均勻的分散在單體體系內(nèi)，引入附著力促進單體，提高體系的附著力，在預乳化前將功能單體與丙蹄酸類單體一起進行乳化分散。膠粘劑體系用乳液獨特的單體配比方案，得到玻璃化溫度較高的乳液，能夠降低體系的初粘，提高內(nèi)聚能，最終達到較好的提高體系剝離強度的目的。本發(fā)明所合成的乳液具有較高的基材附著性能，初粘較低，既能保證用該乳液復配后的膠液具有較高的剝離強度，又能在不同的溫度環(huán)境下穩(wěn)定儲存，不發(fā)生粘連，極大滿足了冷封膠體系的各項性能指標。具體實施例方式本發(fā)明實施方式是一種用于常溫封口膠粘劑用乳液及其制備方法，具體是以苯乙烯或曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸曱酯、附著力促進單體、增粘樹脂(占體系單體質(zhì)量的比重)、乳化劑、引發(fā)劑、pH值調(diào)節(jié)劑、叔丁基過氧化氫、去離子水和緩沖劑為組分，通過先將增粘樹脂在混合后的單體體系里面充分溶解，將溶有增粘樹脂的單體體系進行預乳化，采用連續(xù)滴加工藝將其它各組分進行滴加制備得到乳液，所制得的乳液可用于配置制備冷封膠的膠液體系。該乳液具有玻璃化溫度較高，能夠降低體系的初粘，提高內(nèi)聚能，可達到較好的提高體系的剝離強度。為便于理解，下面結合具體實施例對本發(fā)明具體實施過程作進一步說明。實施例一本實施例提供一種常溫封口膠用乳液，該乳液可以用于制備常溫封口膠，具體包括以下組分(按重量百分比)苯乙烯(St)和/或曱基丙烯酸曱酯(腦A)20~40%丙烯酸丁酯(BA)5~15%丙烯酸曱酯(MA)10~30%附著力促進單體0.5~5%增粘樹脂(占體系中所有單體質(zhì)量和的比重，即指參與聚合的所有有機相單體體系)1~10%乳化劑0.5~2.5%引發(fā)劑(過硫酸鹽)0.5~2.0%pH值調(diào)節(jié)劑(氨水或氫氧化氨)0.1~0.5%^又丁基過氧化氫0.1~0.3%去離子水40~60%緩沖劑(碳酸氫鈉)0.05~0.1%制備方法如下預乳化將增粘樹脂加入到全部的單體體系(苯乙烯(St)和/或曱基丙烯酸曱酯(醒A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸曱酯(MA)、附著力促進單體)，通過攪拌使增粘樹脂充分溶解，將溶有增粘樹脂的所述單體體系，加入到放有去離子水和乳化劑的攪拌狀態(tài)下的預乳化瓶中，將攪拌速度提高，使它們充分預乳化O.5~2h,即得到預乳化液；將去離子水、乳化劑、緩沖劑碳酸氫鈉加入四口燒瓶中攪拌，同時水浴加熱使溫度升高至609(TC時，滴加所述預乳化液與占引發(fā)劑總重量五分之四的引發(fā)劑，34h滴完，滴加完成后繼續(xù)熟化1.5~2h,補加剩余的引發(fā)劑，降溫40。C以下，調(diào)節(jié)pH值為9~10,過濾出料即得常溫封口膠粘劑用乳液，各組分反應生成總重量為100%的乳液。其中，所述水浴加熱優(yōu)選加熱至70~83°C,更優(yōu)選加熱至78~83°C。其中，所述預乳化時間優(yōu)選為0.5~lh。其中，所述附著力促進單體為含有功能基團的功能單體，優(yōu)選脲環(huán)類的濕附著力促進單體。所述的增粘樹脂采用松香樹脂、碎烯類樹脂中的任一種，所述增粘樹脂優(yōu)選采用松香樹脂，優(yōu)選可以采用氬化松香樹脂。所述的乳化劑采用壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽類，或含有乙氧基的辛烷基酚聚氧乙烯基醚與烷基硫酸鹽類混合物，或硫基琥珀酸壬基酚聚氧乙烯醚酯中的任一種。所述的引發(fā)劑采用過硫酸鹽，所述過硫酸鹽包括硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨中任一種的水溶性引發(fā)劑。所述的氨采用氨水或氫氧化氨，用于調(diào)節(jié)各組分反應體系的pH值在9~10。將制備的乳液與天然膠乳、表面活性、消泡劑、無機填料等按照需要的比例進行混合，制備得到冷封膠。該冷封膠適用的基材有VMPET的非鍍鋁面或經(jīng)處理過的BOPP、PE表面或涂過PVDC涂層的薄膜。根據(jù)不同的膠液使用環(huán)境的需要，將膠液所需乳液體系的玻璃化溫度Tg進行調(diào)節(jié)，使Tg不低于7(TC，或不低于5(TC，至少不低于3(TC。最低不能低于20°C。上述制備得到的乳液聚合物與常規(guī)的乳液聚合物相比，具有以下優(yōu)點①采用將增粘樹脂溶解在單體體系中的方法將增粘樹脂引入聚合體系，在合成的早期，即在預乳化前將增粘樹脂溶入單體體系，使其能夠更均勻的分散在單體體系內(nèi)。②引入具有特殊功能基團的附著力促進單體，提高體系的附著力，在預乳化前將功能單體與丙烯酸類單體一起進行乳化分散。③膠粘劑體系用乳液獨特的單體配比方案，得到玻璃化溫度較高的乳液，能夠降低體系的初粘，提高內(nèi)聚能，最終達到較好的提高體系剝離強度的目的。所合成的乳液具有較高的基材附著性能，初粘較低，既能保證用該乳液復配后的膠液具有較高的剝離強度，又能在不同的溫度環(huán)境下穩(wěn)定儲存，不發(fā)生粘連，極大得滿足了冷封膠體系的各項性能指標。與目前常規(guī)的添加增粘乳液提高體系的粘合效果相比，該方法在聚合階段加入增粘樹脂能夠大大降低膠液體系的初粘力，提高增粘樹脂在體系里面的均勻度與兩相體系的相容性，在聚合過程中，針對膠液對粘合強度與不同單體配比的要求，可將增粘樹脂的量從1~10%之間進行調(diào)整。具體加入工藝為先將增粘樹脂在單體里面充分溶解，將溶有增粘樹脂的單體進行預乳化，采用連續(xù)滴加工藝進行滴加。根據(jù)不同時節(jié)、膠液工作的環(huán)境溫度不同，需要調(diào)節(jié)乳液體系的玻璃化溫度，使其在2Q70。C之間，一般優(yōu)選在5Q80。C之間，具體可以通過調(diào)節(jié)反應體系中聚合單體配比來實現(xiàn)乳液的不同玻璃化溫度。常規(guī)的功能性附著單體如AA、MAA、NMA在一般的體系里面用來提高體系與基材的附著作用力，具有明顯的效果。但對于本體系卻不合適。由于體系作為膠液體系的一部分，上面的功能單體無法在極少量的情況下滿足整個體系的基材附著力要求，且體系在加入上述功能單體后，出于弱酸性的環(huán)境，無法保證在體系加入堿性較強的天然膠乳后，能夠達到所預期的穩(wěn)定儲存期。在本體系中，采用極性強，附著效果明顯的濕附著力功能單體類進行改性，以達到優(yōu)異的附著性能。在本體系中主要采用2胺乙基乙撐脲、WAM系列功能單體等含有脲環(huán)的功能單體，功能單體的控制量在0.5~5重量％之間，更優(yōu)化為1.0-2.0重量°/。之間。實施例二本實施例提供一種常溫封口膠用乳液，主要用于制備常溫封口膠，制備的環(huán)境溫度較高，對體系的玻璃化溫度要求也相應提高，可以提高膠液體系的內(nèi)聚能，降低背粘風險，制備Tg大于7(TC，具有較好濕附著的苯丙乳液，配方如表1記載的各組分表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>制備方法如下:將增粘樹脂溶解在已稱量好的單體體系(BA(丙烯酸丁酯)、畫A(曱基丙烯酸曱酯)、MA(丙烯酸曱酯)和QM-1558(脲環(huán)類功能單體))里，并將其進行預乳化。將預乳化好的單體體系向升溫完畢且?guī)в写虻滓?去離子水、乳化劑和緩沖劑碳酸氫鈉)的四口燒瓶中滴加，34h滴加完畢，補加引發(fā)劑，保溫熟化211左右，降溫至^。C以下時，用氨水調(diào)整pH值為6~9，過濾后出料即得到所述乳液。所得乳液的玻璃化溫度為70°C，固含約為49%。實施例三本實施例提供一種常溫封口膠用乳液，主要用于制備常溫封口膠，環(huán)境溫度適中，膠液使用的工作環(huán)境溫度也不是很高，對體系內(nèi)聚能要求較低，產(chǎn)生背粘的風險降低，可適當提高體系的玻璃化溫度，具有較好附著性能的苯丙乳液，配方如表2記載的各組分表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>制備方法參照實施例一和實施例二，所得乳液的玻璃化溫度為47°C，固含為49°/。。實施例四本實施例提供一種常溫封口膠用乳液，主要用于制備常溫封口膠，環(huán)境溫度較低，膠液使用與收巻貯存溫度也相應非常低時，對于體系中背粘出現(xiàn)的風險也就較低，所以對于體系而言，其玻璃化溫度需要適當調(diào)低，以適應環(huán)境需求，此時純丙乳液即可滿足要求，配方見表3記載的各組分表3<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>制備方法參照實施例一和實施例二，所得乳液玻璃化溫度為28°C，固含為49%。實施例五本實施例提供一種常溫封口膠用乳液，主要用于制備常溫封口膠，環(huán)境溫度較高，對體系的玻璃化溫度要求也就相應提高，以提高膠液體系的內(nèi)聚能，降低背粘風險，制備Tg大于7(TC,具有較好濕附著的苯丙乳液，配方見表4記載的各組分表4<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>制備方法參照實施例一和實施例二，所得乳液的玻璃化溫度為70°C，固含約為49%。實施例六本實施例提供一種常溫封口膠用乳液，主要用于制備常溫封口膠，環(huán)境溫度適中，膠液使用的工作環(huán)境溫度也不是很高，對體系內(nèi)聚能要求較低，產(chǎn)生背粘的風險降低，可適當提高體系的玻璃化溫度，具有較好附著性能的苯丙乳液，配方見表5記載的各組分表5<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>本實施例提供一種常溫封口膠用乳液，主要用于制備常溫封口膠，制備方法參照實施例一和實施例二，所得乳液的玻璃化溫度為47°C，固含為49%。實施例七本實施例提供一種常溫封口膠用乳液，主要用于制備常溫封口膠，環(huán)境溫度較低，膠液使用與收巻貯存溫度也相應非常低時，對于體系中背粘出現(xiàn)的風險也就較低，所以對于體系而言，其玻璃化溫度需要適當調(diào)低，以適應環(huán)境需求，此時純丙乳液即可滿足要求，配方見表6記載的各組分<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>法參照實施例一和實施例二，所得乳液玻璃化溫度為28°C，固含為49%。綜上所述，本發(fā)明實施例中。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施例，各實施例之間的先后次序不對本發(fā)明造成任何限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。權利要求1、一種常溫封口膠粘劑用乳液，該乳液包括以下組分(按重量百分比)苯乙烯和/或甲基丙烯酸甲酯20～40％丙烯酸丁酯5～15％丙烯酸甲酯10～30％附著力促進單體0.5～5％增粘樹脂(占體系組分中所有單體總質(zhì)量的比重)1～10％乳化劑0.5～2.5％引發(fā)劑0.5～2.0％pH值調(diào)節(jié)劑0.1～0.5％叔丁基過氧化氫0.1～0.3％去離子水40～60％緩沖劑0.05～0.1％將上述各組分進行自由基聚合后即得到帶藍光的奶白色聚合物乳液。2、根據(jù)權利要求1所述的乳液，其中，所述附著力促進單體為含有功能基團的功能單體，優(yōu)選脲環(huán)類的濕附著力促進單體。3、根據(jù)權利要求1所述的乳液，其中，所述增粘樹脂采用松香樹脂、萜烯類樹脂中的任一種，所述增粘樹脂優(yōu)選采用松香樹脂，所述增粘樹脂優(yōu)選采用氫化松香樹脂。4、根據(jù)權利要求1所述的乳液，其中，所述乳化劑釆用壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽類，或含有乙氧基的辛烷基酚聚氧乙烯基醚與烷基硫酸鹽類混合物，或硫基琥珀酸壬基酚聚氧乙烯醚酯中的任一種。5、根據(jù)權利要求1所述的乳液，其中，所述引發(fā)劑采用過硫酸鹽，所述過硫酸鹽包括硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫S臾銨中任一種的水溶性引發(fā)劑；所述緩沖劑采用碳酸氫鈉。6、根據(jù)權利要求1所述的乳液，其中，所述pH值調(diào)節(jié)劑采用氨水或氫氧化氨，用于調(diào)節(jié)各組分反應體系的pH值為9~10。7、一種常溫封口膠粘劑用乳液的制備方法，其特征在于，該方法包括按配方的重量百分比取各組分苯乙烯和/或曱基丙烯酸曱酯20~40%、丙烯酸丁酯5~15%、丙烯酸曱酯10~30%、附著力促進單體0.5~5%、增粘樹脂(占體系組分中所有單體總質(zhì)量的比重)1~10%、乳化劑0.5~2.5%、引發(fā)劑0.5~2.0%、pH值調(diào)節(jié)劑0.1~0.5%、叔丁基過氧化氯0.1~0.3%、去離子水40~60°/。和緩沖劑0.05~0.1%;制備過程如下預乳化將增粘樹脂加入到上述各組分中的單體混合后的單體體系中，使增粘樹脂充分溶解，將溶有增粘樹脂的所述單體體系，加入到去離子水和乳化劑的混合液中，在攪拌狀態(tài)下進行0.5~2h的預乳化得到預乳化液；將去離子水、乳化劑和緩沖劑在混合容器中進行攪拌，同時水浴加熱使溫度升高至609(TC時，滴加所述預乳化液與占引發(fā)劑總重量五分之四的引發(fā)劑，34h滴完，滴加完成后繼續(xù)熟化1.5~2h，補加剩余的引發(fā)劑，降溫至40以下，調(diào)節(jié)pH值為910,過濾出料即得常溫封口膠粘劑用乳液。8、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述同時水浴加熱使溫度升高至6090'C時，滴加所述預乳化液與引發(fā)劑包括優(yōu)選水浴加熱至70~83。C,更優(yōu)選水浴加熱至78~83。C。9、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預乳化時間優(yōu)選為0.5~lh。10、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述制得乳液的玻璃化溫度Tg在20°C~70°C。全文摘要本發(fā)明公開一種常溫封口膠粘劑用乳液及其制備方法與應用，該乳液以苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、附著力促進單體、增粘樹脂(占體系組分所有單體總質(zhì)量的比重)、乳化劑、引發(fā)劑、pH值調(diào)節(jié)劑、叔丁基過氧化氫、去離子水和緩沖劑為組分，通過先將增粘樹脂在單體里面充分溶解，將溶有增粘樹脂的單體進行預乳化，采用連續(xù)滴加工藝將其它各組分進行滴加制備得到乳液。該乳液可以分別制備成苯丙乳液與純丙乳液兩個體系，所合成的乳液具有較高的基材附著性能，初粘較低，既能保證用該乳液復配后的膠液具有較高的剝離強度，又能在不同的溫度環(huán)境下穩(wěn)定儲存，不發(fā)生粘連，極大的滿足了冷封膠體系的各項性能指標。文檔編號C09J133/12GK101591514SQ20081011323公開日2009年12月2日申請日期2008年5月28日優(yōu)先權日2008年5月28日發(fā)明者崗李,峰沈,鄧煜東,陳小鋒申請人:北京高盟燕山科技有限公司;北京高盟化工有限公司