[发明专利]复合纸类商品包装用纯水性难粘材料粘胶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种复合纸类商品包装用纯水性难粘材料粘胶剂及其制备方法，属于粘胶剂合成技术领域。

背景技术

在自然科学领域，表面张力低于38达因的材料被界定为难粘材料，如：聚丙烯、聚乙烯、BOPP膜和UV油涂层等。在印刷包装行业，这类难粘材料被大量应用到彩印纸品覆膜或彩印纸品涂覆UV油涂层的复合纸制品的制作工艺中，用做纸盒、纸箱和纸袋等商品包装的贴面层，起着装饰、保护和隔潮的作用，这些商品在最终包装时必须要使用纸塑封口胶、UV封口胶等难粘材料粘胶剂进行粘结、封口，否则这类复合纸类包装制品无法成型进入流通领域使用。由于粘胶剂粘结、封口后的纸盒、纸箱、纸袋等物品与人类活动密切相关，所以，所用粘胶剂的各项技术、质量指标要求能同时满足业内公认且社会要求实现的质量标准，上述业内公认且社会要求实现的质量标准为：

1.环保标准：原料必须符合美国FDA条规21CFR175.105“粘合剂”的标准，成品则必须能通过欧盟化学品注册、评估、授权与限制的“法规”(简称REACH法规)中的SGS检测；粘胶剂在使用时，不会对用胶人员和终端消费者的身体健康造成损害。

2.耐温、耐水标准：粘胶剂能较长时间经受-20℃以下的低温不脆化，70℃以上的高温不熔化，在70％以上的高湿度的环境里不溶解；

3.快粘标准：初粘性及快粘性能确保粘胶剂在几秒到十几秒内能初步固化；

4.持粘性标准：在承受设定商品重量的条件下，封口处的粘胶剂不能脱开，在外力破坏下，底材可以被破坏，相粘材料处的粘胶剂不能被破坏。

以印刷包装行业用的纸塑封口胶为例，现在市场上复合纸质商品包装用的难粘材料粘胶剂的占主流的第一类产品是由VAE乳液+松香+有机溶剂+橡胶+增塑剂等原料混配而成。这类难粘材料粘胶剂的主要原料“基础连接料”是VAE乳液，而合成VAE乳液的主要原料是醋酸乙烯，醋酸乙烯属于亲水性的极性单体，玻璃化温度很高，因此，以VAE乳液为主要原料混配的粘胶剂由于所用材料特性的限制，不可能具备耐水和耐高、低温的性能，更不可能对非极性的BOPP膜有着良好的附着力、粘结强度、剥离强度，因此在高温、低温、高潮湿气候等环境下，极容易导致纸盒、纸箱、纸袋等商品包装品的封口处“爆口”。与此同时，上述第一类产品中由于使用了大量有机溶剂或增塑剂，导致胶水有难闻气味，对身体有毒害，损害用胶工作人员、商品包装者以及商品最终消费者的身体健康。

市场上占主流的第二类粘胶剂产品中，大部分是是由醋丙乳液+松香+有机溶剂+助剂等原料配制而成，小部分是由丙烯酸聚合物乳液+松香+有机溶剂+助剂等原料配制而成，它们的耐低温性能要明显优于第一类产品，但是第二类粘胶剂共同的、最关键的技术缺陷是难以做到长时间耐70％以上高潮湿空气及70℃以上高温，因此，在实用中，它的爆口几率虽然小于前述第一类粘胶剂，但长时间在70％以上高潮湿空气及70℃以上高温的外界环境下难以保证不爆口。

针对上述两类复合纸类商品包装用的难粘材料粘胶剂的技术缺陷，市场上出现了极少数能同时接近全球的商品流通领域，商品包装行业内公认且盼望实现的复合纸类商品包装用难粘材料粘胶剂的四项质量指标和标准的产品，也就是第三类纸塑类封口胶，此类产品只能用于复合纸塑纸制品包装，而不能用于UV油纸制品包装，并且依然存在以下几个方面的缺陷：

1)对需要封口的材料之一的BOPP膜的表面张力有严格要求，即必须达到36～38达因以上，否则不能保证粘结质量。然而在现实生产中，即使是经电晕处理过的BOPP膜，它的表面张力也是动态的，BOPP膜出厂三个月后，达因值会随着时间的流逝而逐步下降，直至消失；另外，近年来印刷包装业的新产品“无胶覆膜”的BOPP膜出现并被大量应用，“无胶覆膜”的BOPP膜的非覆膜的膜面是完全没有经过电晕处理，其表面张力不可能达到36～38达因。

2)应用范围小，只能用于纸塑类难粘材料的粘结，对于表面张力比BOPP膜类更低的UV油纸制品则没有任何粘结效果。

3)第三类纸塑类封口胶多半是有机溶剂和水混合物，因为含有大量甲苯或其它有机溶剂，在包装盒、袋、箱的生产过程中会危害工作人员的身体健康，其残留物会危害终端消费者的身体健康。

4)难以突破技术瓶颈：此类封口胶多半只能承受60℃的“高温”并且无法做到耐潮湿空气，在远洋运输的集装箱中应用意义不大。