本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種水性轉(zhuǎn)移膠及其制備方法。
背景技術(shù):
近年來,鍍鋁轉(zhuǎn)移紙作為一種新型環(huán)保包裝材料得到了廣泛運用。它是利用鍍鋁轉(zhuǎn)移層的可剝離性,將蒸鍍在塑料膜上的具有各種美觀效果的鋁層通過膠粘劑轉(zhuǎn)移到紙張上面,從而形成各種美觀效果的紙張。
現(xiàn)有技術(shù)中,在真空鍍鋁轉(zhuǎn)移紙生產(chǎn)過程中,所使用到的膠黏劑為較多的為油性覆膜膠。油性覆膜膠的污染性較大,甚至對人體健康有所影響。為此,技術(shù)人員研發(fā)了水性轉(zhuǎn)移膠黏劑,簡稱水性轉(zhuǎn)移膠,雖然水性轉(zhuǎn)移膠在使用過程中沒有有害溶劑的揮發(fā),但是現(xiàn)有的水性轉(zhuǎn)移有的粘合性欠佳,易導(dǎo)致鍍鋁層與底紙剝離。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一在于:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種水性轉(zhuǎn)移膠,該水性轉(zhuǎn)移膠粘合性佳、涂布性能好,能使鍍鋁層完全轉(zhuǎn)移到底紙上而不容易產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種水性轉(zhuǎn)移膠,其特征在于,包括以下重量百分比的組成:
其中,所述硬單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯中的至少一種,所述軟單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己基酯中的至少一種,所述功能單體為丙烯酸和丙烯酸-2-羥基乙酯。
硬單體賦予轉(zhuǎn)移膠較高的硬度和內(nèi)聚力,軟單體則增加膠水的柔韌性和初粘力,功能單體則提高轉(zhuǎn)移膠的粘附力和耐水性。功能單體具有羧基、羥基以及氰基等基團(tuán),這些基團(tuán)能促進(jìn)大分子鏈交聯(lián),與基材粘接時形成交錢的氫鍵或分子間作用力,因此能夠提高聚合物的內(nèi)聚強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。功能單體用量一般比較少,因為功能單體添加過多時會產(chǎn)生凝膠。
作為本發(fā)明所述的水性轉(zhuǎn)移膠的一種改進(jìn),所述丙烯酸和所述丙烯酸-2-羥基乙酯的質(zhì)量比為(1.2~2.0):1。當(dāng)丙烯酸和丙烯酸-2-羥基乙酯的質(zhì)量比小于1.2:1時,轉(zhuǎn)移膠的剝離強(qiáng)度較??;而當(dāng)丙烯酸和丙烯酸-2-羥基已酯的質(zhì)量比大于2.0:1時,轉(zhuǎn)移膠的粘度過大,不符合實際應(yīng)用的需求。
作為本發(fā)明所述的水性轉(zhuǎn)移膠的一種改進(jìn),所述乳化劑包括陰離子型乳化劑和非離子型乳化劑,所述陰離子型乳化劑為烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鈉和三乙醇胺油酸酯中的任意一種,所述非離子型乳化劑為聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯單油酸酯和聚氧乙烯烷基酚中的任意一種。陰離子型乳化劑和非離子型乳化劑之間具有協(xié)同作用,兩種乳化劑交替吸附于乳膠粒子的表面,降低同一乳膠粒子上離子間的靜電斥力,增強(qiáng)乳化劑分子在乳膠粒子上的吸附能力。同時,非離子型乳化劑對乳膠粒子有保護(hù)作用,能提交乳膠粒子的穩(wěn)定性。需要說明的是,乳化劑的粘度不宜過大,其會影響乳液的流平性和潤濕性,從而導(dǎo)致剝離強(qiáng)度下降。
作為本發(fā)明所述的水性轉(zhuǎn)移膠的一種改進(jìn),所述引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。適量的引發(fā)劑能提高反應(yīng)速度,增加單體轉(zhuǎn)化率。
作為本發(fā)明所述的水性轉(zhuǎn)移膠的一種改進(jìn),所述消泡劑為聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚中的任意一種。當(dāng)體系產(chǎn)生泡沫后,加入消泡劑,其分子立即散布于泡沫表面,快速鋪展,形成很薄的雙膜層,進(jìn)一步擴(kuò)散、滲透,層狀入侵,從而取代原泡膜薄壁,保證涂布轉(zhuǎn)移效果。
作為本發(fā)明所述的水性轉(zhuǎn)移膠的一種改進(jìn),所述潤濕劑為烷基硫酸鹽、聚氧乙烯烷基酚醚和聚氧乙烯脂肪醇醚中的任意一種。潤濕劑用于改善膠水的表面張力和滲透性,使其能夠更好地潤濕底材,從而提高附著力,避免鍍鋁層與底紙剝離。
作為本發(fā)明所述的水性轉(zhuǎn)移膠的一種改進(jìn),包括以下重量百分比的組成:
作為本發(fā)明所述的水性轉(zhuǎn)移膠的一種改進(jìn),包括以下重量百分比的組成:
本發(fā)明的另一個目的在于,提供一種水性轉(zhuǎn)移膠的制備方法,包括以下步驟:
步驟一:將硬單體、軟單體、功能單體、去離子水總量的30~50%以及乳化劑總量的40~60%加入到反應(yīng)釜中,預(yù)乳化25~40分鐘,得到預(yù)乳液;
步驟二:在另一反應(yīng)釜中,先加入剩余的去離子水和剩余的乳化劑,再加入10~15%的預(yù)乳液,升溫至70~75℃,最后加入引發(fā)劑總量的15~30%,反應(yīng)1~2小時;
步驟三:往步驟二反應(yīng)釜中滴加剩余的預(yù)乳液,同時滴加剩余的引發(fā)劑,在2.5~3小時內(nèi)滴加完畢,并將溫度控制在75~80℃;
步驟四:將步驟三所得保溫30分鐘,先升溫到85℃繼續(xù)保溫30分鐘,然后再冷卻到45℃以下,加入氨水調(diào)節(jié)pH值至6~7,最后加入消泡劑和潤濕劑,過濾即得水性轉(zhuǎn)移膠。
作為本發(fā)明所述的水性轉(zhuǎn)移膠的制備方法的一種改進(jìn),步驟四中所述氨水的濃度為10~15%。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:一方面,本發(fā)明提供一種水性轉(zhuǎn)移膠,包括以下重量百分比的組成:硬單體10~25%,軟單體20~40%,功能單體2~5%,去離子水30~50%,乳化劑1~4%,引發(fā)劑0.1~1%,氨水0.1~0.5%,消泡劑0.1~0.5%,潤濕劑0.1~0.5%;其通過各單體、乳化劑、引發(fā)劑、消泡劑和潤濕劑的相互作用,使得水性轉(zhuǎn)移膠具有粘合性佳、涂布性能好的優(yōu)良特性,從而使鍍鋁層完全轉(zhuǎn)移到底紙上而不產(chǎn)生剝離;另一方面,本發(fā)明采用種子乳液聚合法制備上述水性轉(zhuǎn)移膠,制備方法簡單安全,其制得的轉(zhuǎn)移膠穩(wěn)定性更好、粒徑分布窄、易控制。
具體實施方式
下面將結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)說明,但是,本發(fā)明的具體實施方式并不局限于此。
實施例1~3
制備水性轉(zhuǎn)移膠,具體組分和含量見表1,制備方法如下:
步驟一:將硬單體、軟單體、功能單體、去離子水總量的30~50%以及乳化劑總量的40~60%加入到反應(yīng)釜中,預(yù)乳化25~40分鐘,得到預(yù)乳液;
步驟二:在另一反應(yīng)釜中,先加入剩余的去離子水和剩余的乳化劑,再加入10~15%的預(yù)乳液,升溫至70~75℃,最后加入引發(fā)劑總量的15~30%,反應(yīng)1~2小時;
步驟三:往步驟二反應(yīng)釜中滴加剩余的預(yù)乳液,同時滴加剩余的引發(fā)劑,在2.5~3小時內(nèi)滴加完畢,并將溫度控制在75~80℃;
步驟四:將步驟三所得保溫30分鐘,先升溫到85℃繼續(xù)保溫30分鐘,然后再冷卻到45℃以下,加入氨水調(diào)節(jié)pH值至6~7,最后加入消泡劑和潤濕劑,過濾即得水性轉(zhuǎn)移膠。
表1實施例組分和含量表
測試結(jié)果
取實施1~3制得的樣品以及某現(xiàn)有轉(zhuǎn)移膠進(jìn)行試驗測試,測試結(jié)果見表2。
表2測試結(jié)果
由表2的測試結(jié)果可以看出,實施例1~3制得的轉(zhuǎn)移膠在粘度以及剝離強(qiáng)度上均優(yōu)于某現(xiàn)有轉(zhuǎn)移膠,由此可見,本發(fā)明的水性轉(zhuǎn)移膠粘合性較佳、涂布性能較好,其能更好地保證鍍鋁層能完全轉(zhuǎn)移到底紙上而不產(chǎn)生剝離。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo),本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧嵤┓绞竭M(jìn)行變更和修改。因此,本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式,凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外,盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語,但這些術(shù)語只是為了方便說明,并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。