[发明专利]纸塑复合用单组份低温自交联乳液胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纸塑复合用聚丙烯酸酯胶粘剂乳液，特别是涉及一种纸塑复合用单组份低温自交联乳液胶黏剂及其制备方法，该胶黏剂应用于塑料薄膜与纸质印刷品的复合粘接。

背景技术

纸塑复合是利用胶粘剂将聚乙烯、聚丙烯(BOPP)或PET薄膜与纸质印刷品复合在一起，使印刷品表面更加平滑光亮，富有立体感，同时还起到防潮防污、防伪、耐折耐磨等作用，广泛应用于包装材料、精装书籍、装饰建材等。实际应用要求纸塑复膜胶对极性的纸张表面与非极性低表面能的塑料薄膜表面均具有良好的粘接力，且对油墨具有好的亲合性。

聚丙烯酸酯类乳液型纸塑复膜胶具有无毒无污染、合成涂布简便、力学性能可调、粘附力强等优点，但也存在热粘冷脆、透明性、初粘性、粘接强度较差、油墨转移率不高、耐湿热环境的粘合力较差，以及起泡、脱层等应用缺陷。针对这些问题，进行粒子结构设计和交联改性研究具有重要的现实意义。NMA为目前普遍采用的交联单体(CN 101597355，CN101597355，CN1730547)，但其交联温度较高，在高温烘焙过程中会释放甲醛，不利于环保与人体健康。利用GMA与含活泼氢侧基的丙烯酸酯共聚，可以得到环氧自交联型乳液(USP 5225460)。近年来，酮肼(DAAM/ADH)室温交联技术(USP 6262169，CN 101775189A，CN101092470，CN101397350，CN1908022)备受关注。乙酰乙酸基(AAEM)与二胺反应生成烯胺的交联技术也成为研究热点(USP 5998543，WO2003051990，CN1438253，CN101348595)。USP 5643977中介绍了迈克尔加成反应，由带亚甲基活泼氢侧基的丙烯酸乳液与带不饱和碳碳双键侧基的聚合物乳液混合交联。CN101538341中采用乳液聚合技术分别制备带活性氯侧基的苯丙聚合物乳液和带叔胺侧基的苯丙聚合物乳液，将二者混合得到室温自交联苯丙乳液。将烷氧基硅的单体与丙烯酸单体共聚，利用硅氧烷水解缩聚可以形成Si-O-Si交联结构(USP 5322890，CN1400243，CN101092468)。CN 101597355中采用外加氮丙啶与羧基反应实现交联；以含NCO基团的交联剂可与丙烯酸酯乳液中的活泼氢反应，但双组份的包装形式不便于储运(CN 101580682，CN1517422)。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有三层核壳结构的多重交联互穿网络聚丙烯酸酯乳液胶黏剂的制备方法，以提高丙烯酸酯胶黏剂的应用性能。

本发明以少量阴离子型乳化剂制备核乳液，以可聚合乳化体系制备中间层以及壳层预乳液，采用半连续种子低皂乳液聚合工艺，制得性能优异的稳定乳液；设计具有不同功能单体、交联单体组成的三层核壳结构，核层主要采用亲油性硬单体，中间层引入极性单体与交联单体，利用极性基团之间的反应活性以及多官能单体的多重双键，在核层与壳层之间实现交联“架桥”效应，提高内聚强度与韧性，外层采用大量极性单体(AA、GMA、HA)进行氢键以及共价键交联，辅以乙酰乙酸基/二胺、金属离子交联促进体系，进一步促进乳胶粒融合交联成膜，制得乳液细腻稳定，涂膜透明性好，内聚强度、粘附力得到很好的平衡，且具有良好的耐水耐湿性能。

本发明目的通过如下技术方案实现：

纸塑复合用单组份低温自交联乳液胶黏剂，以质量份数计，原料配方包括如下组份：

去离子水          100～150份

乳化剂            0.8～3.0份

核层单体相        20～40份

中间层单体相      30～50份

壳层单体相        20～40份

引发剂            0.2～0.6份

链转移剂          0.025～0.3份

缓冲剂            0.2～0.5份

氧化剂            0.05～0.15份

还原剂            0.05～0.15份

中和剂            0.5～5份

交联剂            0.2～2份