一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂及其制备与涂布方法与流程

文档序号:16854868发布日期:2019-02-12 23:09阅读:147来源:国知局
本发明属于高分子材料技术和热熔胶涂布的领域,具体涉及一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂及其制备与涂布方法。
背景技术
:可再贴是可以用来反复粘贴的便签纸,目前,可再贴在中国兴起。公知的溶剂可再贴胶的缺点是显而易见的,就是非常不环保(溶剂大部分有害)。溶剂型胶对环境的污染很严重,随着人们环境意识的提高及相关法律的建立和完善,溶剂型胶的应用被禁止而迅速下降。制造商生产设备,开发水基胶水,开创了有中国特色的可再贴生产制造模式;水性压敏可移性胶黏剂,是由压敏性改性接技而来,压敏性能强自粘性差。可再贴性能没有充分发挥,多次粘贴初粘力几乎为零。可再贴的性能可丧失。更为主要的是,由于可移性压敏胶的水基性质决定了以纸质为基材的可再贴遇水会产生物理蠕变即变型,由于涂的是间隔胶,可再贴本,在涂胶叠本后,整本向胶水位弯曲,贴在物体上,非胶水位的地方又向非胶水位方面卷曲,其原因是纸张遇水膨胀,通过烘焙烤干后收缩,而没有涂胶的地方还保留原本的结构,平整度不变,因而形成了可再贴特有的弯头现像,并且需要干燥时间长。由于产生蠕变后的纸张胶水位和非胶水位置已经不在同一水平线上,所以,胶水位粘贴后,在另一平行线上,非胶水位还停留在原来的平行线上,所以形成了可再贴特有的翘尾现像。由于现可再贴涂布机烘焙要达到一定的长度才能达到水基胶粘剂的固化效果。所以占地面积大体积重,产能低,成本能耗高,会产生更多废水和污泥;生产运行要求更严格。可再贴涂布机是通过凹板印刷机改造过来的。使用转移式凹板棍施胶,电热烘焙,普遍是采用乳液合成水性压敏胶的方法制备,在使用时通过网纹辊把胶水转移到纸上,经烘箱加热烘干,收卷而成。电加热能耗大,烘焙温度高,纸张蠕变大,抗老化性差。有鉴于此,特提出本发明。技术实现要素:本发明的目的是提供一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂及其制备与涂布方法,彻底解决了间隔剂纸张涂布变型和粘力不足的问题,完全保持了纸张原有的平整性能,达到100%的不弯曲,并且解决了溶剂型胶对环境污染严重的问题。为了实现上述目的,本发明提供的一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂,包括以下重量份原料:60-95份丙烯酸酯单体,0-6份不饱和酸,0-6份官能性单体,1-20份特种单体,0.5-3份引发剂,0.1-1份交联剂。优选地,包括以下重量份原料:70-90份丙烯酸酯单体,1-4份不饱和酸,1-4份官能性单体,5-15份特种单体,0.5-1.5份引发剂,0.1-0.8份交联剂。优选地,所述丙烯酸酯单体为丙烯酸c1-8烷烃酯、甲基丙烯酸c1-8烷烃酯或甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种或多种;所述官能性单体为含羟基的丙烯酸酯和/或含羟基的甲基丙烯酸酯;所述特种单体为马来酸二酯类化合物;所述引发剂为偶氮类或过氧化酰类引发剂;所述交联剂为多烯键单体。优选地,所述丙烯酸酯单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种或几种;所述不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或富马酸;所述官能性单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种;所述引发剂为过氧化苯甲酰;所述交联剂为二甲基丙烯酸二酯。本发明还提供一种上述的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:(1)混合:将所述丙烯酸酯单体、不饱和酸、官能性单体、特种单体、交联剂和引发剂按重量比例混合均匀,得到混合物;(2)第一段反应:将步骤(1)得到的混合物加热并且维持在80~90℃的温度范围内,待混合物变为粘稠状时降温到50-70℃保温2小时;(3)第二段反应:将步骤(2)中得到的混合物加热到150~180℃的温度范围内进行反应,反应至流体状态时停止反应,得到流体聚合物。(4)凝固:将步骤(3)中得到的流体聚合物冷却降温至零下70℃以下,流体聚合物凝固成固体状态,得到丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂。本发明还提供一种上述的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的涂布方法,包括以下步骤:(1)将权利要求1-4任一项所述的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂通过热熔箱加温到120-350℃后变成流体状态;(2)将步骤(1)得到的流体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂涂布于基材上,常温固化。进一步地,步骤(2)中所述涂布的形式为逗号刮刀涂布、挤出涂布、网纹辊涂布或摸头喷头涂布,所述网纹辊涂布的网纹辊的网纹深度为90-110微米。优选地,所述基材为双胶纸或bopp膜。优选地,所述双胶纸的定量为75-80g/m2。优选地,所述bopp膜的厚度定量为5μm~12μm。本发明提供的一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂及其制备与涂布方法,具有如下有益效果:1、丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂,黏合性能好,初粘力强,可反复黏贴,不留残胶,不伤被粘物表面。其超强的初粘力和可再剥离力,还可以广泛地用于可移不干胶材料,胶带的领域;在使用时不需要通过消耗大量的热量来蒸发溶剂,节能减排;无毒无味,属环保型化学产品。因其产品本身系固体,便于包装、运输和存储,无溶剂、无污染、无毒型;2、丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的制备方法,彻底解决了间隔涂胶工艺给纸张涂布带来的变型问题,完全保持了纸张原有的平整性能,达到100%的不弯曲,提高了产品品质。整个生产没有三废产生,是一种可持续环境友好型制胶工艺,生产工艺简单,高附加值,黏合强度大、速度快;3、丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的涂布方法,既充分发挥了可反复黏贴的功能,增强了初粘力,且无刮痕,不伤基材,基材平整如初。可以达到涂布量少,符合可再贴或记事贴本规定的精细程度,保持了纸张原有的结构,平整如初。涂布方法简单有效,产能高,产能提高200%,涂布设备体积轻巧,体积减少了80%,结构简单,用电量减少了50%,制造成本成倍降低。由于本发明提供的涂布方法不需要烘干设备,因此能耗低,丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂为100%固体成分,不含溶剂,因此无污染,操作工人不会因清洗余胶而接触到大量的甲醛甲苯等有毒溶剂。具体实施方式为了使本
技术领域
的人员更好地理解本发明方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂,包括以下重量份原料:60-95份丙烯酸酯单体,0-6份不饱和酸,0-6份官能性单体,1-20份特种单体,0.5-3份引发剂,0.1-1份交联剂。其中丙烯酸酯单体为丙烯酸c1-8烷烃酯或甲基丙烯酸c1-8烷烃酯,即为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸异辛酯或甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯或甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种或多种;其中不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或富马酸等;其中官能性单体为含羟基的丙烯酸酯或含羟基的甲基丙烯酸酯,如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种;其中特种单体为马来酸二酯类化合物;其中引发剂为偶氮类或过氧化酰类引发剂,如过氧化苯甲酰等;其中交联剂为多烯键单体,如二甲基丙烯酸二酯类的二甲基丙烯酸乙二醇酯等。丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂是一种可反复黏贴的固态胶体,是一种不需溶剂、不含水份、100%的固体可熔性聚合物,是一种可塑性的粘合剂,在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变,而化学特性不变;它在常温下为固体,加温后成流体状态,它的熔点是120度。本发明公开的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂,黏合性能好,初粘力强,可反复黏贴,不留残胶,不伤被粘物表面。其超强的初粘力和可再剥离力,还可以广泛地用于可移不干胶材料,胶带的领域;在使用时不需要通过消耗大量的热量来蒸发溶剂,节能减排;无毒无味,属环保型化学产品。因其产品本身系固体,便于包装、运输和存储,无溶剂、无污染、无毒型。丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:(1)混合:将丙烯酸酯单体、不饱和酸、官能性单体、特种单体、交联剂和引发剂按重量比例混合均匀,得到混合物;(2)第一段反应:将步骤(1)得到的混合物加热并且维持在80~90℃的温度范围内,待混合物变为粘稠状时降温到50-70℃保温2小时;(3)第二段反应:将步骤(2)中得到的混合物加热到150~180℃的温度范围内进行反应,反应至流体状态时停止反应,反应时间为40-45分钟,得到流体聚合物。(4)凝固:将步骤(3)中得到的流体聚合物冷却降温至零下70℃以下,流体聚合物凝固成固体状态,得到丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂。彻底解决了间隔涂胶工艺给纸张涂布带来的变型问题,完全保持了纸张原有的平整性能,达到100%的不弯曲,提高了产品品质。整个生产没有三废产生,是一种可持续环境友好型制胶工艺,生产工艺简单,高附加值,黏合强度大、速度快。丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的涂布方法,包括以下步骤:(1)将固体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂通过热熔工艺变成流体状态。将丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的固体胶块,投放到热熔箱内,加热并且维持在120~350℃,将固体胶块融化,丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂变成流体状态,随着加热温度的增加,丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的粘度不断减小,流体的流动性也在不断的变化。可以根据不同的涂布形式所需要的流体粘度,决定热熔箱内的温度值,从而达到理想的施胶效果,如表1:丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的热熔粘度表。表1:丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的热熔粘度表丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂采用导热油加温的方式,加热熔融到120℃后变为能流动且有一定粘性的液体粘合剂,具有相对的稳定性。最高温度设置在350℃,在熔点120℃的时候,丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的粘度是最大值,随着温度的增加,粘度也随着减少,这是本发明的技术关键点之一,在固体变流体的过程当中,以控制温度来调节粘度,从而根据涂布基材匹配适合的涂布头和涂布形式,追求最佳的施胶与粘结效果。自由调控度大,应用广泛,可以适用于制造可再贴,便利贴,不干胶等胶粘产品。(2)将流体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂液体涂布于基材上,常温固化。在涂布机的放卷装置启动,选择涂布基材,涂布基材可以选择使用定量为75-80g/m2的双胶纸或厚度定量为5μm~12μm的双向拉伸聚丙烯薄膜(biaxiallyorientedpolypropylene,简称bopp),根据涂布基材和丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的粘度选择适合的涂布形式,例如在丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的粘度为2500-3500pa.s时,可以选择使用网纹辊涂布,其中网纹辊的网纹深度为90-110微米。流体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂加温,通过压力泵,将胶水涂布在基材上,其中根据丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的粘度、涂布形式和基材设定速度。按照以上涂布方法,得到丙烯酸酯可再贴涂布纸。上述涂布方法,既充分发挥了可反复黏贴的功能,增强了初粘力,且无刮痕,不伤基材,基材平整如初。可以达到涂布量少,符合可再贴或记事贴本规定的精细程度,保持了纸张原有的结构,平整如初。涂布方法简单有效,产能高,产能提高300%,公知的现有的涂布机要经过长达20m以上的烘道烘培才能将胶水固化,涂布速度最快100米/分钟以下,而本发明的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂与其涂布方法,可以常温固化,不要了烘培也就不要了烘道,最低速度每分钟可以达到300米以上。涂布方法简单有效涂布设备结构简单体积轻巧,公知的现有的涂布机如果速度最快100米/分钟,长度必须达到40米,而使用本发明,涂布机最长长度8米,体积减少了80%。生产成本和用电量减少了90%,公知的现有的100米速度的涂布机用电量是200千瓦/小时以上。由于本发明提供的涂布方法不需要烘干设备支持,电量是20千瓦/小时以下。因此能耗低制造成本大幅度降低。丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂为100%固体成分,不含溶剂,因此零排放无污染,同时操作工人不会因清洗余胶而接触到大量的甲醛甲苯等有毒溶剂。实施例1一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂,其原料成分如表1所示:表1实施例1的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的原料成分上述丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的制备方法包括以下步骤:(1)混合:将丙烯酸酯单体、不饱和酸、官能性单体、特种单体、交联剂和引发剂按重量比例混合均匀,得到混合物;(2)第一段反应:将步骤(1)得到的混合物加热并且维持在80~90℃的温度范围内,待混合物变为粘稠状时降温到50-70℃保温2小时;(3)第二段反应:将步骤(2)中得到的混合物加热到150~180℃的温度范围内进行反应,反应至流体状态时停止反应,反应时间为40-45分钟,得到流体聚合物。(4)凝固:将步骤(3)中得到的流体聚合物冷却降温至零下70℃以下,流体聚合物凝固成固体状态,得到丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂。实施例2一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂,其原料成分如表2所示:表2实施例2的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的原料成分上述丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的制备方法包括以下步骤:(1)混合:将丙烯酸酯单体、不饱和酸、官能性单体、特种单体、交联剂和引发剂按重量比例混合均匀,得到混合物;(2)第一段反应:将步骤(1)得到的混合物加热并且维持在80~90℃的温度范围内,待混合物变为粘稠状时降温到50-70℃保温2小时;(3)第二段反应:将步骤(2)中得到的混合物加热到150~180℃的温度范围内进行反应,反应至流体状态时停止反应,反应时间为40-45分钟,得到流体聚合物。(4)凝固:将步骤(3)中得到的流体聚合物冷却降温至零下70℃以下,流体聚合物凝固成固体状态,得到丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂。实施例3一种丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂,其原料成分如表3所示:表3实施例3的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的原料成分上述丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的制备方法包括以下步骤:(1)混合:将丙烯酸酯单体、不饱和酸、官能性单体、特种单体、交联剂和引发剂按重量比例混合均匀,得到混合物;(2)第一段反应:将步骤(1)得到的混合物加热并且维持在80~90℃的温度范围内,待混合物变为粘稠状时降温到50-70℃保温2小时;(3)第二段反应:将步骤(2)中得到的混合物加热到150~180℃的温度范围内进行反应,反应至流体状态时停止反应,反应时间为40-45分钟,得到流体聚合物。(4)凝固:将步骤(3)中得到的流体聚合物冷却降温至零下70℃以下,流体聚合物凝固成固体状态,得到丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂。对实施例1~3得到的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂进行检测:剥离力的检测方法:把胶加热到150-180℃,涂布到纸上,涂布胶层厚度为2-4um/m2;切成25毫米宽贴在钢板上,以300mm/min的速度按180°拉起,检测剥离力。耐热性的检测方法:反复贴100次,检测是否不掉胶无残余,粘结力能否一直和初粘力相同,保持不变。检测结果如表4所示:表4实施例1~3的检测结果实施例剥离力反复贴100次190克不脱胶,无残余295克不脱胶,无残余3105克不脱胶,无残余从表4可以看出,本发明得到的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂,贴合力稳定,耐久性好,可多次使用,反复粘贴。实施例4丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的涂布方法,包括以下步骤:(1)将固体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂通过热熔工艺变成流体状态。将丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的固体胶块,投放到热熔箱内,加热并且维持在120~350℃,将固体胶块融化.(2)将流体状态的液体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂涂布于基材上,常温固化。通过加压装置将熔化后变为液态的胶体输送到涂布装置对基材实行涂布。在涂布机的放卷装置启动,选择使用定量为75-80g/m2的双胶纸作为涂布基材,选择涂布形式为网纹辊涂布,其中网纹辊的网纹深度为90-110微米。流体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂加温至180-200℃,此时流体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的粘度为2500-3500pa.s,通过压力泵,胶水在热熔箱与胶槽之间循环流动后,将胶水通过网纹辊涂布在76-80g双胶纸的基材上,其中设定速度为150-180米/分钟。按照以上涂布方法,得到丙烯酸酯可再贴涂布纸,上胶定量为8-10g/m2,把胶加热到150-180℃,涂布到纸上,涂布胶层厚度为-3-5um/m2;切成25毫米宽贴在钢板上,以300mm/min的速度从180°角度拉起,检测剥离力为130克。可反复粘贴300次以上。贴合力稳定,耐久性好,可多次使用,反复粘贴不留残胶。实施例5丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的涂布方法,包括以下步骤:(1)将固体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂通过热熔工艺变成流体状态。将丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的固体胶块,投放到热熔箱内,加热并且维持在120~350℃,将固体胶块融化.(2)将流体状态的液体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂涂布于基材上,常温固化。通过加压装置将熔化后变为液态的胶体输送到涂布装置对基材实行涂布。在涂布机的放卷装置启动,选择使用厚度定量为5μm~12μm的bopp膜作为涂布基材,选择涂布形式为摸头喷涂。流体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂加温至260-300℃,此时流体状态的丙烯酸酯固体可再贴胶黏剂的粘度为1500-3000pa.s,通过压力泵,胶水在热熔箱循环流动后,通过液压装置将胶水经涂布模头直接喷涂在bopp膜上,其中设定速度为250米/分钟。按照以上涂布方法,得到丙烯酸酯可再贴涂布纸,上胶定量为15-18g/m2,把胶加热到150-180℃,涂布到纸上,涂布胶层厚度为4-6um/m2;切成25毫米宽贴在钢板上,以300mm/min的速度从180角度拉起,检测剥离力为160克。可反复粘贴300次以上。贴合力稳定,耐久性好,可多次使用,反复粘贴不留残胶。本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离该发明构思的前提下,所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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