专利名称：聚丙烯薄膜粘合到纸质印刷品上的粘合剂的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种粘合剂，尤其为一种将聚丙烯薄膜粘合到纸质印刷品上的水基型粘合剂。
纸质印刷品表面粘合聚丙烯薄膜是80年代中期印刷行业为提高包装装璜档次而采用的一种新的生产工艺(在印刷行业俗称复膜)。这种新的生产工艺随着社会的需要和发展被迅速推广和普及，因而这种新的生产工艺所必须的粘合剂的需求量也逐年迅速递增。但到目前为止，所使用的粘合剂仍为有机溶剂型粘合剂。粘合剂中的有机溶剂一般为甲苯、苯、醋酸乙酯等，约占粘合剂总量的60%以上，这些有机溶剂的大量存在以及他们所含有的不同程度的毒性，使得粘合剂无论是生产还是使用时都存在着易燃、易爆、危害工厂的安全及职工身体健康的问题。同时，复膜时有机溶剂又必须几乎全部被蒸发掉，这些被蒸发掉的有机溶剂无法回收只能向大气中排放，因此又严重地污染了环境。
目前，国内外在环保、安全等政策的影响下，以水作为主要溶剂的，水基型粘合剂由于其使用安全，降低了对职工身体的损害，减轻了对环境的污染因而成了粘合剂行业的主要发展方向之一。本发明的目的就是要制备出能达到复膜工艺要求的含有机溶剂成分少的水基型粘合剂。近年来，国内外虽然对聚丙烯酸酯乳液，乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液，橡胶类乳液等在水基型粘合剂方面的制备及应用涉及到了广泛的技术领域，但就对纸质印刷品与聚丙烯薄膜的粘合来说，尚未有满意的结果。
要达到本发明的目的，首先应考虑的是纸质印刷品表面各种类型纸张的不同，各种印刷油墨中种类繁多的化学物质，不同的印刷工艺所造成的表面性能复杂、变化多的特点;然后考虑的是选取合适的粘接材料。本发明在充分研究了上述问题之后，通过选取丁苯类橡胶乳液与乙烯-醋酸乙烯二元或乙烯-醋酸乙烯-(再引入第三单体如氯乙烯、丙烯酸酯等)三元共聚乳液;聚丙烯酸酯乳液为主体粘接材料，将它们按合适的比例混合制备出共混乳液，再配以改性剂改性，即制得符合要求的粘合剂。由于粘合剂中的主体材料选用的是乳液类型，从而有效地降低了有机溶剂的使用量。
本发明是这样实现的(参看生产工艺流程图)1、主体粘接材料的选取及共混乳液的配比和制备主体粘接材料是粘合剂中的主要粘接物质，考虑到粘接对象的表面特性，本发明采用了丁苯类橡胶乳液(丁苯胶乳或羧基丁苯胶乳或丁苯吡胶乳)、乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液或乙烯-醋酸乙烯-“再引入第三单体”(氯乙烯或丙烯酸酯)三元共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液作为主体粘接材料。由主体粘接材料共混制备出共混乳液。
这种共混乳液的原料、配比(重量百分比)丁苯类橡胶乳液10-95%，乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液或乙烯-醋酸乙烯-“再加入第三单体”三元共聚乳液5～90%，聚丙烯酸脂乳液0～50%，这些乳液的固体含量应为40～55%。
上述诸乳液按一定的配比量在常温常压下经混合搅拌均匀，即得共混乳液。
2、改性剂原料的选择及其制备选取与主体材料有良好相容性的增粘树脂(石油树脂或烷基酚醛树脂(如对叔丁基酚醛树脂)，或松香及其衍生物(如松香、氢化松香、松香皂)或聚萜烯树脂、有机溶剂一般选用溶剂油(如200＃溶剂油)、芳香族有机溶剂(如甲苯)、增塑剂采用邻苯二甲酸酯(如邻苯二甲酸二丁酯)、有机磷酸酯(如磷酸二苯-辛酯)、表面活性剂采用阴离子型、非离子型表面活性剂(如十二烷基苯磺酸钠、壬基苯基聚氧乙烯醚)、水。作为改性剂的材料。
这种改性剂的原料配比(重量百分比)增粘树脂15～60%，有机溶剂10～60%，增塑剂4～25%，表面活性剂4～30%;水0～35%。增粘树脂在使用时采用诸种树脂中的两种或两种以上复配较佳，其复配后的树脂在改性剂中配比量仍为15～60%。
将增粘树酯、有机溶剂、增塑剂、表面活性剂以及水按一定的配比量在常温、常压下经混合、充分搅拌即得所需要的改性剂。
增粘树脂也可采用松香及其衍生物中的松香皂一种，此况，改性剂的成份、配比(重量百分比)为松香皂45～75%，有机溶剂0～25%，水5～35%，增塑剂(如邻苯二甲酸二丁酯)4～25%。
所用的松香皂的固体含量应选用50%为佳。松香皂，市场上有销售，也可自行加工，加工方式胶粘剂应用手册上可查到。采用松香皂配制改性剂时，在常温常压下，需将松香皂与增塑剂(如邻苯二甲酸二丁酯先混合)，再加水及有机溶剂，充分搅拌均匀即制成，这种方法制成的改性剂与上述采用其它成份制成的改性剂的性能和作用是相近的。
3、这种粘合剂主要由共混乳液和改性剂组成，其配比量(重量百分比)为共混乳液40～70%，改性剂30～60%，在常温、常压下，需将改性剂加入到共混乳液中，经充分搅拌均匀即制成所要求的粘合剂。
如需进一步考虑其粘合剂的表面润湿性、渗透性、冻融性性能时，在制备粘合剂时，亦可适量添加其它助剂，因属常规问题，本发明不再叙述。
实例1羧基丁苯胶乳3kg，乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液3kg，对叔丁基酚醛树脂1.0kg，松香0.8kg，120＃溶剂油1.5kg，十二烷基苯磺酸钠0.2kg，邻苯二甲酸二丁酯0.5kg。
制备工艺(1)将羧基丁苯胶乳与乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液混合，搅拌均匀后备用。
(2)将对叔丁基酚醛树脂及松香脂，人120＃溶剂油中进行溶解，待溶解完全后加入邻苯二甲酸二丁酯，及十二烷基苯磺酸钠充分搅拌均匀。
(3)将(2)加入(1)充分搅拌均匀即可。
实例2羧基丁苯胶乳3kg，乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液2kg，聚丙烯酸酯乳液1kg，石油树脂1kg，松香0.5kg，120＃溶剂油0.5kg，甲苯1kg，邻苯二甲酸二丁酯0.4kg，十二烷基苯磺酸0.6kg。
制备工艺同上实例3羧基丁苯胶乳4kg，
乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸酯三元共聚乳液2kg，松香皂(固体含量50%)3kg，邻苯二甲酸二丁酯0.6kg，水0.4kg制备工艺(1)将羧基丁苯胶乳与乙烯-醋酸乙烯-丙烯酸酯三元共聚物混合，搅拌均匀后备用。
(2)将松香皂与邻苯二甲酸二丁酯混合，再加入水充分搅拌均匀备用。
(3)将(1)与(2)混合，搅拌均匀即可。
就实施例1、实施例2所含有机溶剂15%来说，与有机溶剂型粘合剂相比，有机溶剂含量大为减少，仅为有机溶剂型粘合剂的1/4，而实施例3不含任何有机溶剂，试验证明它们不会燃烧，值得一提的是，粘合剂在使用时，要根据纸张及油墨的情况，调整粘合剂的粘度，有机溶剂型粘合剂必需再使用有机溶剂来调节，这就使得有机溶剂的使用量进一步增加，而本发明的粘合剂使用一般自来水进行调节即可。就这一点来讲，不仅可以进一步减少有机溶剂的使用量，而且可以降低使用成本。
综上所述，本发明的粘合剂有效地解决了产品易燃易爆而带来的安全问题，并大大减轻了对职工健康的损害，以及对环境的污染程度。并能满足复膜工艺的要求。这种粘合剂为乳白色胶体，它的主要用途是将纸质印刷品(如书籍封面、广告画册封面、日用纸包装盒表面)表面经纸塑复膜机与透明、美观的聚丙烯薄膜粘合在一起，从而起到提高印刷品或其包装物品外表装璜档次、美观及耐用程度的目的。除此之外，这种粘合剂还可用于将牛皮纸与塑料编织袋粘合在一起以制备复合水泥包装袋以及各种纸张与聚烯烃塑料及塑料制品的粘合。
参考资料1、胶粘剂技术与应用手册 1991年12月北京粘接学会组织编译自美国Iring Skeist编辑Van Nostrand Reinhold公司出版的1990年3版 HANOBOOK OF ADHESIVES。
2、世界精细化工手册续编 1986年5月化学工业部科学技术情报研究所编辑出版。
3、乳液聚合 1991年6月化学工业出版社，作者胡金生、曹同玉、刘庆普4、胶粘剂应用手册 1987年11月化学工业出版社 王孟钟、黄应昌主编5、实用出版与印刷工作手册 1992年1月印刷工业出版社 罗树宝等编著
6、纸张涂料 1987年5月轻工业出版社 王万瀛、谈永年、吕福荫译美D.T.哈帕著
权利要求
1.一种聚丙烯薄膜粘合到纸质印刷品上的粘合剂，其特征在于这种粘合剂由共混乳液、改性剂两部分构成，其诸成份的原料、配比(重量百分比)是(1)共混乳液由丁苯类橡胶乳液10～95%、乙烯-醋酸乙烯二元共聚乳液或乙烯-醋酸乙烯-“引入第三单体”三元共聚乳液5～90%、聚丙烯酸酯乳液0～50%组成，(2)改性剂由增粘树脂15～60%，有机溶剂0～60%，增塑剂4～25%，表面活性剂4～30%以及水0～35%组成。
2.据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于所说的丁苯类橡胶乳液系指丁苯胶乳或羧基丁苯胶乳或丁苯吡胶乳;“引入第三单体”系指氯乙烯或丙烯酸酯;增粘树脂系指石油树脂或烷基酚醛树脂(如对叔丁基酚醛树脂)或松香及其衍生物或聚萜烯树脂;增塑剂采用邻苯二甲酸脂、有机磷酸脂类(如邻苯二甲酸二丁脂、磷酸二苯-辛酯等);表面活性剂采用阴离子型、非离子型表面活性剂(如十二烷基苯磺酸钠、壬基苯基聚氧乙烯醚等);有机溶剂可采用溶剂油(如200＃溶剂油)、芳香族有机溶剂(如甲苯)。共混乳液中的诸乳液的固体含量应为40～55%;增粘树脂在使用时采用诸种树脂中的两种或两种以上复配较佳，其复配后的树脂在改性剂中配比量仍为15～60%;
3.据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于所说“增粘树脂”也可采用松香及其衍生物中的松香皂一种，此况改性剂的成份、配比(重量百分比)为松香皂45～75%;水5～35%，有机溶剂0～25%，增塑剂(如邻苯二甲酸二丁酯)4～25%。
4.据
权利要求
1、3所述的粘合剂的生产方法，其特征在于共混乳液的诸成份、改性剂的诸成份分别在常温、常压下混合搅拌均匀即制成;改性剂中的增粘树脂采用松香皂时，需将松香皂与增塑剂(如邻苯二甲酸二丁酯)先混合，再加入水及有机溶剂，充分搅拌均匀即制成;在常温、常压下将改性剂(30～60%)加入到共混乳液(40～70%)中，经充分搅拌均匀即制成所要求的粘合剂。
全文摘要
本发明涉及水基型粘合剂，它主要采用丁苯类橡胶乳液、乙烯-醋酸乙烯二元或“再引入第三单体”(如氯乙烯或丙烯酸酯)三元共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液为主体粘接材料，按比例混合制出共混乳液，再配以改性剂改性而制得。它所含“有机溶剂量”与有机溶剂型粘合剂相比大为减少，解决了产品易燃、易爆并减轻易挥发的有机溶剂对人体、环境危害，产品为乳白色胶体，主要用于将透明、美观的聚丙烯薄膜粘合到书籍、广告、画册封面、纸包装盒表面上，以提高其外表装璜档次、增添美观及耐用程度。
文档编号C09J131/04GK1102198SQ9311874
公开日1995年5月3日 申请日期1993年10月26日 优先权日1993年10月26日
发明者张永林, 杨村艳 申请人:郑州市合成化工技术有限公司, 张永林