一種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液，原料為烷基醇聚醚、十二烷基硫酸鈉、pH調(diào)節(jié)劑、過硫酸銨、叔丁基過氧化氫、亞硫酸氫鈉、氨水、異噻唑啉酮份；內(nèi)核單體包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和N-羥甲基丙烯酰胺；外殼單體包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和N-羥甲基丙烯酰胺。本發(fā)明的有益效果：固含量≥50％，產(chǎn)品具有優(yōu)異的粘接性、轉(zhuǎn)移性和耐折性等特性；可廣泛適用于BOPP、PET等聚合物基材上鍍鋁層向紙品的轉(zhuǎn)移；安全環(huán)保、VOC低，滿足煙草包裝等安全衛(wèi)生要求高的行業(yè)。
【專利說明】一種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及粘合劑制備領(lǐng)域，尤其涉及一種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液及制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前用來做香煙、食品、化妝品和禮品等包裝物的金銀卡紙，大部分采用的是鋁箔 或鍍鋁塑料膜與卡紙的直接復(fù)合，卡紙表面的鋁箔或塑料膜無法直接回收，帶來了環(huán)保壓 力。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(yùn)用。鍍鋁轉(zhuǎn)移紙的主要 用途包括鍍鋁轉(zhuǎn)移啤酒標(biāo)簽紙、鍍鋁轉(zhuǎn)移卷煙內(nèi)襯紙、鍍鋁轉(zhuǎn)移包裝卡紙、鍍鋁轉(zhuǎn)移食品包 裝紙等。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，形成各種美觀效果的紙張。
[0003] 轉(zhuǎn)移膠一般指用來制作鍍鋁轉(zhuǎn)移紙的膠粘劑，用以轉(zhuǎn)移鍍鋁的粘合劑，主要為丙 烯酸酯聚合乳液，以水作溶劑，使用過程中無毒無害、安全環(huán)保，作為一種環(huán)保型包裝材料 優(yōu)勢十分明顯。目前在煙草行業(yè)，內(nèi)襯紙、煙盒材料的制作上應(yīng)用廣泛，具有廣闊的市場前 景。但是，現(xiàn)有的鍍鋁轉(zhuǎn)移膠粘劑在產(chǎn)品性能和涂布工藝上都存在一定缺陷，有的粘合性欠 佳，在使用過程中鋁箔與紙剝離，或者在進(jìn)行下一道工序加工時(shí)出現(xiàn)鋁層脫落；有的轉(zhuǎn)移后 的紙張耐折性不好，容易斷裂；有的涂布工藝復(fù)雜，使用不方便，容易造成浪費(fèi)，或出現(xiàn)與涂 布復(fù)合機(jī)適應(yīng)性不好，施膠時(shí)產(chǎn)生粘輥現(xiàn)象等。另外，傳統(tǒng)產(chǎn)品烷基酚聚氧乙烯醚類化合物 (ΑΡΕ0)乳化劑對(duì)環(huán)境有一定的危害。
[0004] 總而言之，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問題是：研發(fā)一種環(huán)保 性能好，具有高固含量、優(yōu)異的初粘力及持粘力、轉(zhuǎn)移徹底和耐折性優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)的新型轉(zhuǎn)移 膠的丙烯酸乳液。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液及制備 方法，采用核殼乳液聚合，通過對(duì)單體的合理搭配，設(shè)計(jì)出內(nèi)硬外軟的新粒子結(jié)構(gòu)，保證在 一定粘度范圍內(nèi)，乳液固含量達(dá)到50%，具有優(yōu)異的粘接性、轉(zhuǎn)移性和耐折性等優(yōu)點(diǎn)；殘留 單體低，保證產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率和環(huán)保性。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液，各原料重量份配比為：烷基醇聚醚0. 2?0. 4份、 十二烷基硫酸鈉〇. 4?0. 6份、pH調(diào)節(jié)劑0. 16?0. 2份、過硫酸銨0. 26?0. 35份、叔丁基 過氧化氫〇. 05?0. 1份、亞硫酸氫鈉0. 1?0. 2份、氨水0. 5?1份、異噻唑啉酮0. 01? 〇. 05份，內(nèi)核單體包括苯乙烯4. 0?5. 0份、甲基丙烯酸甲酯9. 0?11. 0份、丙烯酸丁酯 2. 0?2. 5份、丙烯酸0. 8?1. 2份和N-羥甲基丙烯酰胺0. 5?1. 0份，外殼單體包括苯乙 烯3?5份、甲基丙烯酸甲酯5. 0?8. 5份、丙烯酸丁酯20?23份、丙烯酸1?1. 5份和 N-羥甲基丙烯酰胺0. 5?1. 0份。
[0008] 所述pH值調(diào)節(jié)劑為小蘇打。
[0009] -種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液制備方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0010] (1)分別按照一定配比將內(nèi)核單體、外殼單體混合攪拌均勻，備用；
[0011] (2)將水、烷基醇聚醚、十二烷基硫酸鈉、小蘇打投入聚合釜，開啟攪拌，設(shè)定攪拌 轉(zhuǎn)速為100?200轉(zhuǎn)/分，升溫至70?80°C，加入1/3過硫酸銨，開始滴加內(nèi)核單體，滴加 時(shí)間為2?2. 5小時(shí)，滴完后保溫0. 5?1小時(shí)；再加入1/3的過硫酸銨，再滴加外殼單體， 滴加時(shí)間為3?3. 5小時(shí)，滴完后，加入剩余的過硫酸銨，保溫1小時(shí)；
[0012] (3)將聚合釜降溫至60±1°C，加入叔丁基過氧化氫，10分鐘后加入一半亞硫酸氫 鈉，20分鐘后，加入剩余的亞硫酸氫鈉，繼續(xù)保溫30分鐘；
[0013] (4)將聚合釜降溫至35?40°C，加氨水，將體系pH值調(diào)為7. 5?8. 5,加入異噻唑 啉酮，攪拌，即得該轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：
[0015] 1.本發(fā)明通過合理的單體設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品固含量> 50%，具有優(yōu)異的粘接性、轉(zhuǎn)移 性和耐折性等。
[0016] 2.本發(fā)明采用核殼乳液聚合工藝，顯著提高聚合乳液的粘接強(qiáng)度，降低乳液的最 低成膜溫度。
[0017] 3.本發(fā)明利用特殊的多雙鍵功能性單體體系，將粒子內(nèi)外核交聯(lián)為互穿聚合物網(wǎng) 絡(luò)，賦予了產(chǎn)品優(yōu)異的粘接性、穩(wěn)定性。
[0018] 4.本發(fā)明使用環(huán)保型的非離子表面活性劑（烷基醇聚醚A-088)和陰離子表面活 性劑（十二烷基硫酸鈉 K12)搭配的乳化體系，在較低乳化劑用量的情況下，既保證了乳液 的穩(wěn)定性，又確保了乳液成膜的透明性、耐水性；其中環(huán)保型乳化劑A-088是一種非烷基酚 聚氧乙烯醚類化合物乳化劑，避免了傳統(tǒng)產(chǎn)品ΑΡΕ0類乳化劑對(duì)環(huán)境的危害。
[0019] 5.本發(fā)明反應(yīng)后期的低溫氧化還原處理，有效的將殘留單體降至最低，保證了產(chǎn) 品的轉(zhuǎn)化率和環(huán)保性。
[0020] 本發(fā)明從乳液粒子設(shè)計(jì)著手，采用核殼乳液聚合，通過對(duì)單體的合理搭配，設(shè)計(jì)了 一種內(nèi)硬外軟的新粒子結(jié)構(gòu)，保證在一定粘度范圍內(nèi)，乳液固含量達(dá)到50%，同時(shí)乳液還具 有較低成膜溫度；另外，本發(fā)明選用了一種特殊的功能性單體（N-羥甲基丙烯酰胺）對(duì)漆膜 的粘接性能進(jìn)行調(diào)整，使乳液具有優(yōu)異的粘接性能；本發(fā)明可廣泛適用于雙向拉伸聚丙烯 薄膜（Β0ΡΡ)、聚酯薄膜（PET)等聚合物基材上鍍鋁層向紙品的轉(zhuǎn)移；本品安全環(huán)保、揮發(fā)性 有機(jī)化合物（V0C)低，滿足煙草包裝等安全衛(wèi)生要求高的行業(yè)。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 實(shí)施例1
[0022] (1)將4. 0份苯乙烯、11份甲基丙烯酸甲酯、2. 5份丙烯酸丁酯、0. 8份丙烯酸和 1. 0份N-羥甲基丙烯酰胺加入容器中，混合均勻制成內(nèi)核單體溶液，備用；將3份苯乙烯、 8. 5份甲基丙烯酸甲酯、23份丙烯酸丁酯、1份丙烯酸和1. 0份N-羥甲基丙烯酰胺加入另一 容器中混合均勻制成外殼單體溶液，備用；
[0023] (2)將0. 2份烷基醇聚醚、0. 4份十二烷基硫酸鈉、0. 16份小蘇打投入聚合釜，開啟 攪拌，設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速為1〇〇轉(zhuǎn)/分，升溫至75°C，加入0. 1份過硫酸銨，開始滴加內(nèi)核單體 溶液，滴加時(shí)間為2小時(shí)，滴完后保溫0. 5小時(shí)；再加入0. 08份的過硫酸銨，再滴加外殼單 體，滴加時(shí)間為3小時(shí)，滴完后，加入剩余的0. 08份過硫酸銨，保溫1小時(shí)；
[0024] (3)將聚合釜降溫至60°C，加入0· 05份叔丁基過氧化氫，10分鐘后加入0· 05份亞 硫酸氫鈉，20分鐘后，加入剩余的0. 05份亞硫酸氫鈉，繼續(xù)保溫30分鐘；
[0025] (4)將聚合釜降溫至35°C，加0· 5份氨水，將體系pH值調(diào)為7. 5,加入0· 01份異噻 唑啉酮，攪拌，即得該轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] (1)將5份苯乙烯、9份甲基丙烯酸甲酯、2份丙烯酸丁酯、1. 2份丙烯酸和0. 5份 N-羥甲基丙烯酰胺加入容器中，混合均勻制成內(nèi)核單體溶液，備用；將5份苯乙烯、5份甲基 丙烯酸甲酯、20份丙烯酸丁酯、1. 5份丙烯酸和0. 5份N-羥甲基丙烯酰胺加入另一容器中 混合均勻制成外殼單體溶液，備用；
[0028] (2)將0. 4份烷基醇聚醚、0. 6份十二烷基硫酸鈉、0. 2份小蘇打投入聚合釜，開啟 攪拌，設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，升溫至78°C，加入0. 1份過硫酸銨，開始滴加內(nèi)核單體溶 液，滴加時(shí)間為2. 5小時(shí)，滴完后保溫1小時(shí)；再加入0. 1份的過硫酸銨，再滴加外殼單體， 滴加時(shí)間為3. 5小時(shí)，滴完后，加入剩余的0. 15份過硫酸銨，保溫1小時(shí)；
[0029] (3)將聚合釜降溫至60°C，加入0. 1份叔丁基過氧化氫，10分鐘后加入0. 1份亞硫 酸氫鈉，20分鐘后，加入剩余的0. 1份亞硫酸氫鈉，繼續(xù)保溫30分鐘；
[0030] (4)將聚合釜降溫至40°C，加1份氨水，將體系pH值調(diào)為8. 5,加入0· 05份異噻唑 啉酮，攪拌，即得該轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] (1)將4. 5份苯乙烯、10份甲基丙烯酸甲酯、2. 25份丙烯酸丁酯、1份丙烯酸和0. 8 份N-羥甲基丙烯酰胺加入容器中，混合均勻制成內(nèi)核單體溶液，備用；將4份苯乙烯、7份 甲基丙烯酸甲酯、22份丙烯酸丁酯、1. 25份丙烯酸和0. 8份N-羥甲基丙烯酰胺加入另一容 器中混合均勻制成外殼單體溶液，備用；
[0033] (2)將0. 3份烷基醇聚醚、0. 5份十二烷基硫酸鈉、0. 18份小蘇打投入聚合釜，開啟 攪拌，設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分，升溫至70°C，加入0. 1份過硫酸銨，開始滴加內(nèi)核單體溶 液，滴加時(shí)間為2小時(shí)，滴完后保溫0. 5小時(shí)；再加入0. 1份的過硫酸銨，再滴加外殼單體， 滴加時(shí)間為3小時(shí)，滴完后，加入剩余的0. 08份過硫酸銨，保溫1小時(shí)；
[0034] (3)將聚合釜降溫至60°C，加入0· 08份叔丁基過氧化氫，10分鐘后加入0· 04份亞 硫酸氫鈉，20分鐘后，加入剩余的0. 04份亞硫酸氫鈉，繼續(xù)保溫30分鐘；
[0035] (4)將聚合釜降溫至38°C，加0· 8份氨水，將體系pH值調(diào)為7. 8,加入0· 03份異噻 唑啉酮，攪拌，即得該轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液。
[0036] 實(shí)施例4
[0037] (1)將4. 5份苯乙烯、10份甲基丙烯酸甲酯、2. 25份丙烯酸丁酯、1份丙烯酸和0. 8 份N-羥甲基丙烯酰胺加入容器中，混合均勻制成內(nèi)核單體溶液，備用；將4份苯乙烯、7份 甲基丙烯酸甲酯、22份丙烯酸丁酯、1. 25份丙烯酸和0. 8份N-羥甲基丙烯酰胺加入另一容 器中混合均勻制成外殼單體溶液，備用；
[0038] (2)將0. 3份烷基醇聚醚、0. 5份十二烷基硫酸鈉、0. 18份小蘇打投入聚合釜，開啟 攪拌，設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分，升溫至80°C，加入0. 1份過硫酸銨，開始滴加內(nèi)核單體溶 液，滴加時(shí)間為2小時(shí)，滴完后保溫1小時(shí)；再加入0. 1份的過硫酸銨，再滴加外殼單體，滴 加時(shí)間為3. 5小時(shí)，滴完后，加入剩余的0. 1份過硫酸銨，保溫1小時(shí)；
[0039] (3)將聚合釜降溫至60°C，加入0· 08份叔丁基過氧化氫，10分鐘后加入0· 04份亞 硫酸氫鈉，20分鐘后，加入剩余的0. 04份亞硫酸氫鈉，繼續(xù)保溫30分鐘；
[0040] (4)將聚合釜降溫至35°C，加0· 8份氨水，將體系pH值調(diào)為8. 2,加入0· 03份異噻 唑啉酮，攪拌，即得該轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液。
[0041] 本發(fā)明制備的新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液，固含量可達(dá)50%，粘接性能優(yōu)異，保證 了紙張和轉(zhuǎn)移鋁層間的粘合牢度程度，同時(shí)又能使轉(zhuǎn)移鋁層完全剝離；成膜溫度低，成膜性 好，能夠增強(qiáng)紙張表面的柔韌性、耐折性；該丙烯酸乳液不含苯系物、鄰苯二甲酸二丁酯類 增塑劑、ΑΡΕ0類乳化劑及重金屬等有害成分，滿足《卷煙條與盒包裝紙中揮發(fā)性有機(jī)化合物 的限量指標(biāo)》（簡稱煙包十七項(xiàng)）規(guī)定，總V0C小于80g/L，綠色環(huán)保。
[0042] 該產(chǎn)品具體參數(shù)見下表：
[0043]

【權(quán)利要求】
1. 一種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液，其特征是，各原料重量配比為：烷基醇聚醚0.2? 0. 4份、十二烷基硫酸鈉0. 4?0. 6份、pH調(diào)節(jié)劑0. 16?0. 2份、過硫酸銨0. 26?0. 35份、 叔丁基過氧化氫〇. 05?0. 1份、亞硫酸氫鈉0. 1?0. 2份、氨水0. 5?1份、異噻唑啉酮 0. 01?0. 05份，內(nèi)核單體包括苯乙烯4. 0?5. 0份、甲基丙烯酸甲酯9. 0?11. 0份、丙烯 酸丁酯2. 0?2. 5份、丙烯酸0. 8?1. 2份和N-羥甲基丙烯酰胺0. 5?1. 0份，外殼單體 包括苯乙烯3?5份、甲基丙烯酸甲酯5. 0?8. 5份、丙烯酸丁酯20?23份、丙烯酸1? 1. 5份和N-羥甲基丙烯酰胺0. 5?1. 0份。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液，其特征是，所述pH值調(diào)節(jié)劑為 小蘇打。
3. 如權(quán)利要求1所述一種新型轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液制備方法，其特征是，通過以下步 驟實(shí)現(xiàn)： (1) 分別按照一定配比將內(nèi)核單體、外殼單體混合攪拌均勻，備用； (2) 將水、烷基醇聚醚、十二烷基硫酸鈉、小蘇打投入聚合釜，開啟攪拌，設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速 為100?200轉(zhuǎn)/分，升溫至70?80°C，加入1/3的過硫酸銨，開始滴加內(nèi)核單體，滴加時(shí) 間為2?2. 5小時(shí)，滴完后保溫0. 5?1小時(shí)；再加入1/3的過硫酸銨，再滴加外殼單體，滴 加時(shí)間為3?3. 5小時(shí)，滴完后，加入剩余的過硫酸按，保溫1小時(shí)； (3) 將聚合釜降溫至60土 1°C，加入叔丁基過氧化氫，10分鐘后加入一半亞硫酸氫鈉， 20分鐘后，加入剩余的亞硫酸氫鈉，繼續(xù)保溫30分鐘； (4) 將聚合釜降溫至35?40°C，加氨水，將體系pH值調(diào)為7. 5?8. 5,加入異噻唑啉 酮，攪拌，即得該轉(zhuǎn)移膠的丙烯酸乳液。
【文檔編號(hào)】C08F220/58GK104193888SQ201410428616
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】張凱琳, 董全江, 孫勇, 劉新建, 劉金亭, 關(guān)明, 李英會(huì), 張華峰 申請人:頤中（青島）實(shí)業(yè)有限公司