用于纸品和包装制品的低苯裱胶水及其制造方法 本发明涉及一种用于纸品和包装制品的低苯裱胶水及其制造方法。
在现有技术中,裱胶水(又称纸塑复合粘合剂或复合胶)主要用于印刷纸品制造和包装制品行业,已有不少关于其制造方法的报导,如专利技术CN85100023A、CN1055190A及《粘合与密封材料》(化学工业出版社,1996年6月第一版)均已提到。按采用的主料不同可分为多种,其一是聚胺酯类,该粘合剂的粘接强度高,适应范围广,但其制造成本高,且因一般为双组分需临用临配限时用完,因而使用不便;其二是橡胶型复膜胶,以热塑性弹性体(SBS)为主要原料,用于纸塑产品在后续加工和使用中易起泡开胶;其三是丙烯酸酯类复合膜,虽耐候性好,但仍不能完全适应纸塑复合产品的后续加工;其四是目前较为普遍使用的以EVA树脂为主料的复膜胶水,其溶剂全部或至少50%为甲苯,经裱胶机烘干后排人大气中,造成了对大气环境的严重污染。
本发明的目的在于提供一种以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)为主料的新型低苯溶剂性配方,以满足高质量纸塑复合及其后续加工的要求,并大幅度降低甲苯的使用量,以减少对环境的污染和对人体的伤害。
为了达到上述目的,本发明采用了如下的技术方案:用乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚丙烯树脂、2,6-二叔丁基对甲基酚(BHT)和AT-10(抗氧基1010)构成的复合抗氧剂作原料,加热搅拌下同时溶解于甲苯与溶剂油的混合溶剂中,再加入由松香改性酚醛树脂、聚合松香和萜烯树脂混合物构成地增粘树脂,搅拌均匀,制成含固量35%~40%的低苯裱胶水,其技术特征如下:(1)原料配比(重量份数,按每100份裱胶水计)为:EVA树脂15~22份,氯化聚丙烯树脂1~5份,复合抗氧剂0.1份,增粘树脂15~22份,混合溶剂按含固量35%~40%(重量)计量加入;(2)混合溶剂配比(重量):甲苯∶溶剂油=2~10∶90~98;(3)工艺条件:溶解温度25~50℃,搅拌时间2~5小时。
在实施本发明的过程中,所用的EVA树脂系乙烯-醋酸乙烯共聚物,如市售的“3345”或“4055”均可,其用量为15~22份,用量不要过高或过低,用量过低时使粘接效果变差,用量过高时无助于产品粘合性能的提高,反而增加了成本;所述的氯化聚丙烯树脂的含氯量在20%~50%均可,其对BOPP膜和印刷油墨有较好的亲和性,其用量为1~5份,用量过低时达不到应有的粘合效果,甚至静置后产生沉降物,且提高了原材料成本;所述的复合抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲基酚和抗氧剂1010(AT-10)的混合物,用于防止胶液在空气作用下颜色变深,胶膜易老化变脆,用量0.1份可满足要求;所述的增粘树脂为为松香改性酚醛树脂、聚合松香及萜烯树脂(环球法软化点≥100℃)的一种或其混合物,其用量为15~22份,用量过低时会使产品的初粘力下降,制品白点增加,超过上限会使胶膜变硬、韧性降低和持粘性变差;所述的混合溶剂为甲苯与溶剂油的混合物,溶剂油即白淀油,主要成份为C3~C7的饱和烷烃,比例为甲苯∶溶剂油=2~10∶90~98(重量),在此用量范围内,裱胶水产品的透明度好且对环境污染程度小,混合溶剂的用量可根据含固量变化(一般为35%~40%)计算和调整。
在实施本发明的过程中,必须注意控制好溶解温度和搅拌时间。溶解温度应控制在25~50℃,若温度过高,空气中的氧可能与氯化聚丙烯树脂发生反应,使裱胶水的色泽变深,若溶解温度过低,则物料溶解较难,需延长溶解时间;搅拌时间以2~5小时为宜,搅拌时间过短,则物料可能溶解不完全,但也没有必要搅拌过长的时间,时间过长不仅增加了能耗,还会使裱胶水产品的色泽变深。
本发明较好的技术方案是:在制造低苯裱胶水的过程中,混合溶剂的配比(重量)为甲苯∶溶剂油=3~7∶93~97,在此配比范围内可以获得较佳的效果,当低于下限时,会使裱胶水的透明性较差,甚至不能完全溶解树脂;当高于上限时,甲苯用量增加,不利于减少对环境的污染。
与现有技术相比,本发明具有以下明显的优点:
1、本发明所用的混合溶剂,甲苯的用量只有2%~10%,大大地减少了苯类物质排放量,因而对大气的污染小。
2、本发明产品的原料中含有氯化聚丙烯树脂,增加纸、膜及油墨之间的亲合力,制品在后续加工及使用中不起泡脱胶,满足了高质量纸塑复合(裱胶)产品的要求(见表2)。
以下通过具体的实施例对本发明进行更加详细的描述:
实施例1
按含固量35%计算,向通常的搅拌釜中投入甲苯∶溶剂油=3∶97(重量)的混合溶剂,加入EVA树脂15份、氯化聚丙烯树脂(CPP)3份、复合抗氧剂0.1份,升温至25℃后控制温度在25~50℃,搅拌2~4小时,使其完全溶解,再加入由松香改性酚醛树脂和萜烯树脂构成的混合物增粘树脂17份,继续搅拌0.5~1小时后过滤出料,得稍稀且外观透明的低苯裱胶水产品。
实施例2~10
原料配比见表1,复合抗氧剂用量、工艺控制及过程同例1,产品外观见表1,裱胶水产品效果评价见表2。
表1实施例配方及产品外观 实施 例号 EVA (重量份) CPP (重量份) 增粘树脂 (重量份) 甲苯/溶剂油 (重量比) 含固量 (%) 外观 1 15 3 17(A+B) 3/97 35 稍稀、透明 2 17 3 18(A+B) 3/97 38 较稠、透明 3 16 5 17(A+B) 7/93 38 稠、半透明 4 16 4 18(A+C) 5/95 38 较稠、较透明 5 17 3 15(A+B) 5/95 35 较稠、较透明 6 20 1 19(B+C) 2/98 40 很稠、较透明 7 17 3 20(A) 5/95 40 较稠、透明、色稍深 8 15 3 22(C) 5/95 40 稠、透明、色深 9 22 1 17(A+B) 7/93 40 很稠、透明 10 18 2 16(C) 5/95 36 较稠、透明注:CPP为氯化聚丙烯树脂
A:松香改性酚醛树脂 B:萜烯树脂 C:聚合松香
表2实施例产品裱胶效果评价实施例号粘合材质剥离结果 后续加工考察 1印刷纸/薄膜(50%(厚)70%(薄)未见脱胶,油墨剥离比例稍降,有白点 2印刷纸/薄膜>70%(厚)90%(薄) 未见起泡,综合评价佳 3印刷纸/薄膜>80%(厚)100%(薄) 未见起泡,综合评价佳 4印刷纸/薄膜镭射膜/光面纸>80%(厚)100%(薄)粘合剂层部分在膜上 未见起泡,综合评价佳 未见起泡,综合评价较佳 5印刷纸/薄膜镭射膜/光面纸>80%(厚)100%(薄)粘合剂层部分在膜上 未见脱胶,稍有白点 未见起泡,综合评价佳 6镭射膜/光面纸粘合剂层全部在膜上 未见脱胶,综合评价佳 7印刷纸/薄膜镭射膜/光面纸>80%(厚)100%(薄)粘合剂层全部在膜上 基本未见起泡,稍有白点 未见脱胶,综合评价佳 8印刷纸/薄膜>70%(厚)90%(薄) 基本来见起泡,稍有白点 9印刷纸/薄膜镭射膜/光面纸>80%(厚)100%(薄)粘合剂层部分在膜上 基本未见起泡,综合评价较佳 基本未见脱胶,综合评价较佳 10印刷纸/薄膜镭射膜/光面纸>80%(厚)100%(薄)粘合剂层全部在膜上 未见起泡,综合评价佳 来见脱胶,综合评价佳注:方法:将裱胶水用市售天拿水稀释(1∶1)后,用复膜机复膜或手工涂膜粘合,放置24小时,用手工将膜和纸剥离考察。厚:指厚纸厚油墨印刷品。薄:指薄纸薄油墨印刷品。百分数代表油墨剥离比例。
10℃以下低温冷冻。60~70℃烘烤各2小时。以及凹凸、压火线。