[发明专利]反应型水性粘合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性粘合剂，具体涉及一种用于塑料薄膜间干式复合的反应型水性粘合剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着塑料薄膜生产技术的提高，其在包装行业所占的比例越来越大，用于塑料薄膜间塑-塑复合的粘合剂用量也随之不断增加。由于环保、安全、健康等方面的原因，水性粘合剂的需求量在不断增加。

但由于水对于塑料薄膜的溶剂化作用较弱、而塑料材质表面张力较低、孔隙较少、光洁度较高，使高表面张力的水性树脂不能在其表面牢固附着，并且粘合剂固化温度受到塑料薄膜在较高温度下容易变形的限制，致使水性粘合剂的剥离强度较常规溶剂型粘合剂低，影响其在包装行业的广泛应用。

用于塑料薄膜间塑-塑复合用的粘合剂通常是以印刷机或施胶机涂布于塑料薄膜上的，为了保证机器的生产效率，要求水性粘合剂有良好的水释放能力，以保证较快干燥速度。

解决这些问题仅靠通常粘合剂所采用的吸附作用、浸润作用、扩散作用和静电作用等物理方法，较难得到满意的效果。

由于分子间化学键力要比分子间物理作用力大许多，当粘合剂同被粘接基材发生化学反应，形成化学键，将使粘合剂的粘结强度得到较大提高。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种使剥离强度得到较大提高、提高附着力和干燥速度、得以提高的反应型水性粘合剂及其制备方法。

鉴于上述观点，本发明是在粘合剂体系中加入反应性基团，可同塑料薄膜基材经电晕后所产生的活性官能团，如羰基、羧基、羟基、酰胺基等，在树脂干燥后残余的微量酸碱催化下，进行加成、缩合等多种反应，在粘合剂与薄膜间形成化学键，提高剥离强度。本发明主要是：

1、采用聚丙烯酸树脂乳液、聚氨酯树脂乳液和聚酯树脂乳液进行三元树脂间共混缠绕，形成了LIPN网络穿插聚合物，既提高了树脂体系的内聚力，又在共混缠绕过程中接枝含有活性基团的化合物聚醚胺，可与电晕后的塑料薄膜表面的活性基团反应，形成化学键，使剥离强度得到较大提高；

2、将超细补强剂气相二氧化硅与偶联剂亲无机物一端反应后的偶合物，加入到树脂体系中共混，既提高了粘合剂的抗撕裂强度，又使偶联剂亲有机基团与电晕后的塑料薄膜表面活性基团反应时，因二氧化硅粒子被包裹在树脂中，不易向界面迁移，使偶合键更加牢固，进一步提高附着力；

3、在本体系中加入无机的气相二氧化硅和具有表面活性的化合物聚醚胺，通过毛细管作用和界面作用，可以提高水的释放速度，使干燥速度得以提高。

本发明提供的反应型水性粘合剂技术方案是：一种用于塑料薄膜间塑-塑复合用反应型水性粘合剂，由超细补强剂同偶联剂形成的偶合物与聚丙烯酸树脂乳液、聚氨酯树脂乳液和聚酯树脂乳液进行共混，并在共混过程中缠绕接入含有反应活性基团化合物的方法来制备，其重量百分比组成为：聚丙烯酸树脂乳液50～60％，聚氨酯树脂乳液10～15％，聚酯树脂乳液8～15％，松香改性增粘树脂乳液8～15％，含活性基团化合物3～5％，超细补强剂1～3％，偶联剂0.1～0.3％，复合助剂2～3％。所用复合助剂包含乳化剂、流平剂、消泡剂、润湿剂、流变改性剂等成分。其中的聚丙烯酸树脂乳液是含有自交联基团的线性聚丙烯酸树脂乳液，含固量在39～48％，粘度为100～300mPaS，PH＝7.5～8.5；聚氨酯树脂乳液是脂肪族聚氨酯树脂乳液，含固量在31～38％，粘度为50～100mPaS，PH＝7.5～8.5；聚酯树脂乳液是二元醇与二元酸缩合而成的线性聚酯化合物乳液，并含有磺酸胺基和羧基，含固量在25～32％，粘度为60～100mPaS，PH＝7.5～8.5；松香改性增粘树脂乳液是由松香树脂经过氢化饱和处理形成的松香改性增粘树脂乳液，含固量在51～55％，粘度为400～3000mPaS，PH值＝7～8.5；含活性基团的化合物是聚醚胺化合物，分子量500～2000，伯胺值＞95％总胺；超细补强剂为气相二氧化硅；偶联剂为螯合型磷酸酯钛偶联剂季胺盐和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂；复合助剂由乳化剂∶润湿剂∶流平剂∶消泡剂∶流变改性剂＝1∶2∶1∶0.1∶2(重量比)复配而成。