專(zhuān)利名稱：聚丙烯薄膜粘合到紙質(zhì)印刷品上的粘合劑的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘合劑，尤其為一種將聚丙烯薄膜粘合到紙質(zhì)印刷品上的水基型粘合劑。
紙質(zhì)印刷品表面粘合聚丙烯薄膜是80年代中期印刷行業(yè)為提高包裝裝璜檔次而采用的一種新的生產(chǎn)工藝(在印刷行業(yè)俗稱復(fù)膜)。這種新的生產(chǎn)工藝隨著社會(huì)的需要和發(fā)展被迅速推廣和普及，因而這種新的生產(chǎn)工藝所必須的粘合劑的需求量也逐年迅速遞增。但到目前為止，所使用的粘合劑仍為有機(jī)溶劑型粘合劑。粘合劑中的有機(jī)溶劑一般為甲苯、苯、醋酸乙酯等，約占粘合劑總量的60%以上，這些有機(jī)溶劑的大量存在以及他們所含有的不同程度的毒性，使得粘合劑無(wú)論是生產(chǎn)還是使用時(shí)都存在著易燃、易爆、危害工廠的安全及職工身體健康的問(wèn)題。同時(shí)，復(fù)膜時(shí)有機(jī)溶劑又必須幾乎全部被蒸發(fā)掉，這些被蒸發(fā)掉的有機(jī)溶劑無(wú)法回收只能向大氣中排放，因此又嚴(yán)重地污染了環(huán)境。
目前，國(guó)內(nèi)外在環(huán)保、安全等政策的影響下，以水作為主要溶劑的，水基型粘合劑由于其使用安全，降低了對(duì)職工身體的損害，減輕了對(duì)環(huán)境的污染因而成了粘合劑行業(yè)的主要發(fā)展方向之一。本發(fā)明的目的就是要制備出能達(dá)到復(fù)膜工藝要求的含有機(jī)溶劑成分少的水基型粘合劑。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外雖然對(duì)聚丙烯酸酯乳液，乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液，橡膠類(lèi)乳液等在水基型粘合劑方面的制備及應(yīng)用涉及到了廣泛的技術(shù)領(lǐng)域，但就對(duì)紙質(zhì)印刷品與聚丙烯薄膜的粘合來(lái)說(shuō)，尚未有滿意的結(jié)果。
要達(dá)到本發(fā)明的目的，首先應(yīng)考慮的是紙質(zhì)印刷品表面各種類(lèi)型紙張的不同，各種印刷油墨中種類(lèi)繁多的化學(xué)物質(zhì)，不同的印刷工藝所造成的表面性能復(fù)雜、變化多的特點(diǎn);然后考慮的是選取合適的粘接材料。本發(fā)明在充分研究了上述問(wèn)題之后，通過(guò)選取丁苯類(lèi)橡膠乳液與乙烯-醋酸乙烯二元或乙烯-醋酸乙烯-(再引入第三單體如氯乙烯、丙烯酸酯等)三元共聚乳液;聚丙烯酸酯乳液為主體粘接材料，將它們按合適的比例混合制備出共混乳液，再配以改性劑改性，即制得符合要求的粘合劑。由于粘合劑中的主體材料選用的是乳液類(lèi)型，從而有效地降低了有機(jī)溶劑的使用量。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的(參看生產(chǎn)工藝流程圖)1、主體粘接材料的選取及共混乳液的配比和制備主體粘接材料是粘合劑中的主要粘接物質(zhì)，考慮到粘接對(duì)象的表面特性，本發(fā)明采用了丁苯類(lèi)橡膠乳液(丁苯膠乳或羧基丁苯膠乳或丁苯吡膠乳)、乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液或乙烯-醋酸乙烯-“再引入第三單體”(氯乙烯或丙烯酸酯)三元共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液作為主體粘接材料。由主體粘接材料共混制備出共混乳液。
這種共混乳液的原料、配比(重量百分比)丁苯類(lèi)橡膠乳液10-95%，乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液或乙烯-醋酸乙烯-“再加入第三單體”三元共聚乳液5～90%，聚丙烯酸脂乳液0～50%，這些乳液的固體含量應(yīng)為40～55%。
上述諸乳液按一定的配比量在常溫常壓下經(jīng)混合攪拌均勻，即得共混乳液。
2、改性劑原料的選擇及其制備選取與主體材料有良好相容性的增粘樹(shù)脂(石油樹(shù)脂或烷基酚醛樹(shù)脂(如對(duì)叔丁基酚醛樹(shù)脂)，或松香及其衍生物(如松香、氫化松香、松香皂)或聚萜烯樹(shù)脂、有機(jī)溶劑一般選用溶劑油(如200＃溶劑油)、芳香族有機(jī)溶劑(如甲苯)、增塑劑采用鄰苯二甲酸酯(如鄰苯二甲酸二丁酯)、有機(jī)磷酸酯(如磷酸二苯-辛酯)、表面活性劑采用陰離子型、非離子型表面活性劑(如十二烷基苯磺酸鈉、壬基苯基聚氧乙烯醚)、水。作為改性劑的材料。
這種改性劑的原料配比(重量百分比)增粘樹(shù)脂15～60%，有機(jī)溶劑10～60%，增塑劑4～25%，表面活性劑4～30%;水0～35%。增粘樹(shù)脂在使用時(shí)采用諸種樹(shù)脂中的兩種或兩種以上復(fù)配較佳，其復(fù)配后的樹(shù)脂在改性劑中配比量仍為15～60%。
將增粘樹(shù)酯、有機(jī)溶劑、增塑劑、表面活性劑以及水按一定的配比量在常溫、常壓下經(jīng)混合、充分?jǐn)嚢杓吹盟枰母男詣?br> 增粘樹(shù)脂也可采用松香及其衍生物中的松香皂一種，此況，改性劑的成份、配比(重量百分比)為松香皂45～75%，有機(jī)溶劑0～25%，水5～35%，增塑劑(如鄰苯二甲酸二丁酯)4～25%。
所用的松香皂的固體含量應(yīng)選用50%為佳。松香皂，市場(chǎng)上有銷(xiāo)售，也可自行加工，加工方式膠粘劑應(yīng)用手冊(cè)上可查到。采用松香皂配制改性劑時(shí)，在常溫常壓下，需將松香皂與增塑劑(如鄰苯二甲酸二丁酯先混合)，再加水及有機(jī)溶劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣粗瞥?，這種方法制成的改性劑與上述采用其它成份制成的改性劑的性能和作用是相近的。
3、這種粘合劑主要由共混乳液和改性劑組成，其配比量(重量百分比)為共混乳液40～70%，改性劑30～60%，在常溫、常壓下，需將改性劑加入到共混乳液中，經(jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆蚣粗瞥伤蟮恼澈蟿?br> 如需進(jìn)一步考慮其粘合劑的表面潤(rùn)濕性、滲透性、凍融性性能時(shí)，在制備粘合劑時(shí)，亦可適量添加其它助劑，因?qū)俪Ｒ?guī)問(wèn)題，本發(fā)明不再敘述。
實(shí)例1羧基丁苯膠乳3kg，乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液3kg，對(duì)叔丁基酚醛樹(shù)脂1.0kg，松香0.8kg，120＃溶劑油1.5kg，十二烷基苯磺酸鈉0.2kg，鄰苯二甲酸二丁酯0.5kg。
制備工藝(1)將羧基丁苯膠乳與乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液混合，攪拌均勻后備用。
(2)將對(duì)叔丁基酚醛樹(shù)脂及松香脂，人120＃溶劑油中進(jìn)行溶解，待溶解完全后加入鄰苯二甲酸二丁酯，及十二烷基苯磺酸鈉充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> (3)將(2)加入(1)充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯伞?br> 實(shí)例2羧基丁苯膠乳3kg，乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液2kg，聚丙烯酸酯乳液1kg，石油樹(shù)脂1kg，松香0.5kg，120＃溶劑油0.5kg，甲苯1kg，鄰苯二甲酸二丁酯0.4kg，十二烷基苯磺酸0.6kg。
制備工藝同上實(shí)例3羧基丁苯膠乳4kg，
乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸酯三元共聚乳液2kg，松香皂(固體含量50%)3kg，鄰苯二甲酸二丁酯0.6kg，水0.4kg制備工藝(1)將羧基丁苯膠乳與乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸酯三元共聚物混合，攪拌均勻后備用。
(2)將松香皂與鄰苯二甲酸二丁酯混合，再加入水充分?jǐn)嚢杈鶆騻溆谩?br> (3)將(1)與(2)混合，攪拌均勻即可。
就實(shí)施例1、實(shí)施例2所含有機(jī)溶劑15%來(lái)說(shuō)，與有機(jī)溶劑型粘合劑相比，有機(jī)溶劑含量大為減少，僅為有機(jī)溶劑型粘合劑的1/4，而實(shí)施例3不含任何有機(jī)溶劑，試驗(yàn)證明它們不會(huì)燃燒，值得一提的是，粘合劑在使用時(shí)，要根據(jù)紙張及油墨的情況，調(diào)整粘合劑的粘度，有機(jī)溶劑型粘合劑必需再使用有機(jī)溶劑來(lái)調(diào)節(jié)，這就使得有機(jī)溶劑的使用量進(jìn)一步增加，而本發(fā)明的粘合劑使用一般自來(lái)水進(jìn)行調(diào)節(jié)即可。就這一點(diǎn)來(lái)講，不僅可以進(jìn)一步減少有機(jī)溶劑的使用量，而且可以降低使用成本。
綜上所述，本發(fā)明的粘合劑有效地解決了產(chǎn)品易燃易爆而帶來(lái)的安全問(wèn)題，并大大減輕了對(duì)職工健康的損害，以及對(duì)環(huán)境的污染程度。并能滿足復(fù)膜工藝的要求。這種粘合劑為乳白色膠體，它的主要用途是將紙質(zhì)印刷品(如書(shū)籍封面、廣告畫(huà)冊(cè)封面、日用紙包裝盒表面)表面經(jīng)紙塑復(fù)膜機(jī)與透明、美觀的聚丙烯薄膜粘合在一起，從而起到提高印刷品或其包裝物品外表裝璜檔次、美觀及耐用程度的目的。除此之外，這種粘合劑還可用于將牛皮紙與塑料編織袋粘合在一起以制備復(fù)合水泥包裝袋以及各種紙張與聚烯烴塑料及塑料制品的粘合。
參考資料1、膠粘劑技術(shù)與應(yīng)用手冊(cè) 1991年12月北京粘接學(xué)會(huì)組織編譯自美國(guó)Iring Skeist編輯Van Nostrand Reinhold公司出版的1990年3版 HANOBOOK OF ADHESIVES。
2、世界精細(xì)化工手冊(cè)續(xù)編 1986年5月化學(xué)工業(yè)部科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所編輯出版。
3、乳液聚合 1991年6月化學(xué)工業(yè)出版社，作者胡金生、曹同玉、劉慶普4、膠粘劑應(yīng)用手冊(cè) 1987年11月化學(xué)工業(yè)出版社 王孟鐘、黃應(yīng)昌主編5、實(shí)用出版與印刷工作手冊(cè) 1992年1月印刷工業(yè)出版社 羅樹(shù)寶等編著
6、紙張涂料 1987年5月輕工業(yè)出版社 王萬(wàn)瀛、談?dòng)滥?、呂福蔭譯美D.T.哈帕著
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯薄膜粘合到紙質(zhì)印刷品上的粘合劑，其特征在于這種粘合劑由共混乳液、改性劑兩部分構(gòu)成，其諸成份的原料、配比(重量百分比)是(1)共混乳液由丁苯類(lèi)橡膠乳液10～95%、乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液或乙烯-醋酸乙烯-“引入第三單體”三元共聚乳液5～90%、聚丙烯酸酯乳液0～50%組成，(2)改性劑由增粘樹(shù)脂15～60%，有機(jī)溶劑0～60%，增塑劑4～25%，表面活性劑4～30%以及水0～35%組成。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所說(shuō)的丁苯類(lèi)橡膠乳液系指丁苯膠乳或羧基丁苯膠乳或丁苯吡膠乳;“引入第三單體”系指氯乙烯或丙烯酸酯;增粘樹(shù)脂系指石油樹(shù)脂或烷基酚醛樹(shù)脂(如對(duì)叔丁基酚醛樹(shù)脂)或松香及其衍生物或聚萜烯樹(shù)脂;增塑劑采用鄰苯二甲酸脂、有機(jī)磷酸脂類(lèi)(如鄰苯二甲酸二丁脂、磷酸二苯-辛酯等);表面活性劑采用陰離子型、非離子型表面活性劑(如十二烷基苯磺酸鈉、壬基苯基聚氧乙烯醚等);有機(jī)溶劑可采用溶劑油(如200＃溶劑油)、芳香族有機(jī)溶劑(如甲苯)。共混乳液中的諸乳液的固體含量應(yīng)為40～55%;增粘樹(shù)脂在使用時(shí)采用諸種樹(shù)脂中的兩種或兩種以上復(fù)配較佳，其復(fù)配后的樹(shù)脂在改性劑中配比量仍為15～60%;
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所說(shuō)“增粘樹(shù)脂”也可采用松香及其衍生物中的松香皂一種，此況改性劑的成份、配比(重量百分比)為松香皂45～75%;水5～35%，有機(jī)溶劑0～25%，增塑劑(如鄰苯二甲酸二丁酯)4～25%。
4.據(jù)
權(quán)利要求
1、3所述的粘合劑的生產(chǎn)方法，其特征在于共混乳液的諸成份、改性劑的諸成份分別在常溫、常壓下混合攪拌均勻即制成;改性劑中的增粘樹(shù)脂采用松香皂時(shí)，需將松香皂與增塑劑(如鄰苯二甲酸二丁酯)先混合，再加入水及有機(jī)溶劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣粗瞥?在常溫、常壓下將改性劑(30～60%)加入到共混乳液(40～70%)中，經(jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆蚣粗瞥伤蟮恼澈蟿?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及水基型粘合劑，它主要采用丁苯類(lèi)橡膠乳液、乙烯-醋酸乙烯二元或“再引入第三單體”(如氯乙烯或丙烯酸酯)三元共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液為主體粘接材料，按比例混合制出共混乳液，再配以改性劑改性而制得。它所含“有機(jī)溶劑量”與有機(jī)溶劑型粘合劑相比大為減少，解決了產(chǎn)品易燃、易爆并減輕易揮發(fā)的有機(jī)溶劑對(duì)人體、環(huán)境危害，產(chǎn)品為乳白色膠體，主要用于將透明、美觀的聚丙烯薄膜粘合到書(shū)籍、廣告、畫(huà)冊(cè)封面、紙包裝盒表面上，以提高其外表裝璜檔次、增添美觀及耐用程度。
文檔編號(hào)C09J131/04GK1102198SQ9311874
公開(kāi)日1995年5月3日 申請(qǐng)日期1993年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月26日
發(fā)明者張永林, 楊村艷 申請(qǐng)人:鄭州市合成化工技術(shù)有限公司, 張永林