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1、10申请公布号CN101967255A43申请公布日20110209CN101967255ACN101967255A21申请号201010291366022申请日20100921C08L33/00200601C08L75/04200601C08L67/00200601C08L71/00200601C08K5/17200601C09D11/10200601C09J133/00200601C09J175/04200601C09J167/00200601C09J11/06200601C09J11/0820060171申请人大连市轻化工研究所地址116013辽宁省大连市中山区葵英街民运巷45号72发明。
2、人杨西江74专利代理机构大连智慧专利事务所21215代理人周志舰54发明名称塑料薄膜涂层用水性树脂及其制备方法57摘要用于塑料薄膜涂层水性树脂及其制备方法,水性聚丙烯酸酯乳液6070,水性脂肪族聚氨酯树脂乳液1020,水性聚酯树脂乳液515,含活性基团化合物35,水性丙酸树脂乳液和聚氨酯乳液加入到反应器中,升温至401反应2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再向反应器中加入线性聚酯树脂乳液和含有活性基团的化合物,在搅拌下升温至401混合反应2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体,三元共混,并通过线性聚合物共混缠绕,活性基团的化合物形成具有反应活性的乳液互穿聚合物网络。这种水性树脂不仅在塑料薄膜。
3、表面上有较高的附着牢度,而且有利于聚合物体系中水的释放,使干燥速度得以提高。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页CN101967255A1/1页21一种用于塑料薄膜涂层用的水性树脂,由水性聚丙烯酸树脂乳液、水性聚酯树脂乳液和水性聚氨酯树脂乳液三元共混,并通过共混缠绕接入含有活性基团的化合物,其组成重量百分比为水性聚丙烯酸树脂乳液6070水性聚氨酯树脂乳液1020水性聚酯树脂乳液515含活性基团化合物35复合助剂23;水性聚丙烯酸树脂乳液分子量在150000200000,含固量在3948,粘度为100300MPAS,PH7585;水性聚氨酯树脂乳。
4、液在分子量1500025000,含固量在3138,粘度为50100MPAS,PH7585;水性聚酯树脂乳液分子量在1000020000,含固量在2532,粘度为60100MPAS,PH7585;活性基团化合物是聚醚胺化合物,分子量5002000,伯胺值95总胺。2权利要求1中的复合助剂包括乳化剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、流变改性剂等成份。3一种塑料薄膜涂层用水性树脂制备方法,由水性聚丙烯酸树脂乳液、水性聚酯树脂乳液和水性聚氨酯树脂乳液三元共混,并通过共混缠绕接入含有活性基团的化合物,其组成重量百分比为水性聚丙烯酸树脂乳液6070水性聚氨酯树脂乳液1020水性聚酯树脂乳液515含活性基团化合物3。
5、5复合助剂23;首先将水性丙酸树脂乳液和聚氨酯乳液加入到反应器中,在搅拌下将复合助剂缓慢加入,升温至401,在此温度下混合反应2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再向反应器中加入线性聚酯树脂乳液和含有活性基团的化合物,在搅拌下升温至401,在此温度下混合反应2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体。权利要求书CN101967255A1/5页3塑料薄膜涂层用水性树脂及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种水性树脂,具体涉及一种用于塑料薄膜涂层用的水性树脂及其制备方法。背景技术0002近年来,随着塑料薄膜生产技术的提高,其在包装行业所占的比例越来越大,用于塑料薄膜涂层的树脂用量也随之不断增加。由于。
6、环保、安全、健康等方面的原因,水性树脂的用量在不断扩大。由于水对于塑料薄膜的溶剂化作用非常弱,而且树脂固化成膜温度受到塑料薄膜在较高温度下容易变形的限制,按常规方法制备的水性树脂作为塑料薄膜涂层用树脂,附着牢度较常规溶剂型树脂低,影响其在包装行业的广泛应用。0003用于塑料薄膜涂层的水性树脂很大一部分是作为水性油墨的连结料和水性粘结剂的基础树脂使用的,而这两者通常是以印刷机和施胶机涂布于塑料薄膜上的。与一般塑料制品涂层用的水性树脂不同,为了保证机器的生产效率,不仅要求在塑料薄膜上有良好的附着牢度,而且要求树脂体系有良好的水释放性,具有较快的干燥速度。0004由于塑料薄膜本身的特殊性,单一树脂类。
7、型很难满足这一要求,现大都采用树脂改性的方法来实现这一目的。在专利CN1155638C专利号ZL011150564中采用环氧改性丙烯酸聚氨酯得到环氧树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂互穿聚合物网络,该乳液具有三类树脂的各自的优点,最低成膜温度低,涂层耐水性、硬度、附着力耐溶剂性耐磨性优良,可用于水性油墨;在专利CN100400590C专利号ZL2005100296942中,采用纳米氧化物同羟基丙烯酸酯树脂共混技术得到高固低粘树脂,由于纳米粒子以初级粒子状态均匀分布在丙烯酸树脂涂层中,粒子与丙烯酸聚合物间的相互作用强,用作塑料涂层有较高的附着力,表现在耐摩擦性和耐刮伤性提高30以上;在专利CN1005。
8、40623C专利号ZL2006100266867中采用水性纳米复合聚酯树脂与水性封闭多异氰酸酯在室温或加热条件下进行双组分交联固化反应,得到的塑料涂层耐磨性可提高2070,表明附着力有很大提高。发明内容0005本发明的目的在于提供一种工艺简便、实用性强、性能优异的塑料薄膜涂层用水性树脂和塑料薄膜涂层用水性树脂制备方法。0006本发明主要是采用水性聚丙烯酸树脂乳液、水性聚氨酯树脂乳液和水性聚酯树脂乳液三种不同类型树脂乳液进行三元共混,线性树脂间在共混过程中的相互缠绕,形成了乳液穿插聚合物网络LIPN,并通过共混缠绕在网络中接枝含有活性基团的化合物。0007本发明所提供的水性树脂体系,在保留了水性。
9、聚丙烯酸树脂乳液附着牢度和机械强度高的优点外,还通过水性聚氨酯树脂乳液和水性聚酯树脂乳液的改性,克服了成膜较脆、耐水和耐酸碱性较差、干燥速度慢的缺点,同时具备了耐揉搓、耐划伤、耐水和耐酸碱、干燥度快的特点,并通过活性基团化合物同电晕后的塑料薄膜表面活性基团发生化学反说明书CN101967255A2/5页4应,进一步提高附着牢度。0008本发明提供的技术方案是制备一种用于塑料薄膜涂层用的水性树脂,其组成为水性聚丙烯酸酯乳液6070,水性脂肪族聚氨酯树脂乳液1020,水性聚酯树脂乳液515,含活性基团化合物35,复合助剂23。所用复合助剂包含流平剂、消泡剂、润湿剂、流变改性剂等成分。水性聚丙烯酸树。
10、脂乳液分子量在150000200000,含固量在3948,粘度为100300MPAS,PH7585;水性聚氨酯树脂乳液分子量在1500025000,含固量在3138,粘度为50100MPAS,PH7585;水性聚酯树脂乳液分子量在1000020000,含固量在2532,粘度为60100MPAS,PH7585;活性基团化合物是聚醚胺化合物,分子量5002000,伯胺值95总胺。上述所说的复合助剂最好包括乳化剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、流变改性剂等成份。0009本发明的塑料薄膜涂层用水性树脂制备方法,是按上述本发明的塑料薄膜涂层用水性树脂的组成,由水性聚丙烯酸树脂乳液、水性聚酯树脂乳液和水性聚氨酯。
11、树脂乳液三元共混,并通过共混缠绕接入含有活性基团的化合物,其组成为重量百分比0010水性聚丙烯酸树脂乳液60700011水性聚氨酯树脂乳液10200012水性聚酯树脂乳液5150013含活性基团化合物350014复合助剂23;0015首先将水性丙酸树脂乳液和聚氨酯乳液加入到反应器中,在搅拌下将复合助剂缓慢加入,升温至401,在此温度下混合反应2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再向反应器中加入线性聚酯树脂乳液和含有活性基团的化合物,在搅拌下升温至401,在此温度下混合反应2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体。0016本发明的技术要点是将三种聚合物乳液分两步进行共混,在两种聚合物乳液经缠绕的形。
12、成二元互穿插聚合物网络后,再进行下一步共混和缠绕接枝,这种逐步共混的方法使得聚合物分子结构清楚,分子量分布较窄,产品性能稳定,表现在最低成膜温度MFFT48和玻璃化温度TG610范围较窄,3000RMP离心分离20MIN不分层。0017将上述水性树脂乳液应用于塑料薄膜涂层中,如制备水性油墨和水性粘合剂,使水性复合油墨在BOPP膜上的T型剥离强度从常规水性树脂的15N/15MM提高到25N/15MM,使水性塑料薄膜覆膜胶用于BOPP/PET薄膜复合时的剥离强度从常规树脂的20N/15MM提高到35N/15MM,附着牢度有明显的提高,达到了溶剂型油墨和粘合剂的附着牢度要求。主要技术与性能指标001。
13、8外观白色至微黄色带蓝色荧光乳液0019固含量4550020PH值77850021粘度100300MPAS0022酸值4060MGKOH/G0023附着力电晕后的塑料薄膜,表面张力38DYN/CM0024水性复合墨BOPP膜T型剥离强度25N/15MM0025水性复膜胶BOPP/PETT型剥离强度35N/15MM说明书CN101967255A3/5页5具体实施方式0026下面通过实施例对本发明做进一步的阐述0027实施例10028本实施例中,丙酸树脂乳液规格为分子量15000010,含固量481,粘度30020MPAS,PH7585;聚氨酯乳液的规格为分子量2000010,含固量311,粘度5。
14、010MPAS,PH7585;聚酯乳液的规格为分子量1000010,含固量321,粘度10010MPAS,PH7585;聚醚胺分子量50010。0029将水性丙酸树脂乳液60G和聚氨酯乳液20G加入到反应器中,在搅拌下缓慢加入复合助剂3G,升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再加入线性聚酯树脂12G和聚醚胺5G,在搅拌下升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体。0030将所得水性树脂与水性色浆混合得到水性油墨,将所得水性油墨用展色棒涂覆在经电晕后表面张力达到38达因/CM的BOPP薄膜上,干燥后测其剥离强度为21N/15MM。0031将所得。
15、水性树脂与增粘剂、补强剂均匀混合,得到水性塑料薄膜覆膜胶,将其按3G/M2干基粘合剂涂覆在BOPP和PET薄膜上,干燥后进行干式复合,在5055干燥室内放置48H后,其剥离强度为34N/15MM。0032实施例20033本实施例中,丙酸树脂乳液规格为分子量20000010,含固量391,粘度10020MPAS,PH7585;聚氨酯乳液的规格为分子量1500010,含固量381,粘度10010MPAS,PH7585;聚酯乳液的规格为分子量2000010,含固量251,粘度6010MPAS,PH7585;聚醚胺分子量90010。0034将水性丙酸树脂乳液70G和聚氨酯乳液15G加入到反应器中,在搅。
16、拌下缓慢加入复合助剂2G,升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再加入线性聚酯树脂10G和聚醚胺3G,在搅拌下升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体。0035将所得水性树脂与水性色浆混合得到水性油墨,将所得水性油墨用展色棒涂覆在经电晕后表面张力达到38达因/CM的BOPP薄膜上,干燥后测其剥离强度为24N/15MM。0036将所得水性树脂与增粘剂、补强剂均匀混合,得到水性塑料薄膜覆膜胶,将其按3G/M2干基粘合剂涂覆在BOPP和PET薄膜上,干燥后进行干式复合,在5055干燥室内放置48H后,其剥离强度为32N/15MM。0037实施例30。
17、038本实施例中,丙酸树脂乳液规格为分子量20000010,含固量421,粘度36020MPAS,PH7585;聚氨酯乳液的规格为分子量2000010,含固量341,粘度5010MPAS,PH7585;聚酯乳液的规格为分子量1000010,含固量251,粘度8010MPAS,PH7585;聚醚胺分子量150010。0039将水性丙酸树脂乳液65G和聚氨酯乳液20G加入到反应器中,在搅拌下缓慢加入复合助剂3G,升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再加入线性聚酯树脂8G和聚醚胺4G,在搅拌下升温至401,在此温度下混合2小时,形成说明书CN101967255A4/5页。
18、6带有蓝色荧光的乳液均匀体。0040将所得水性树脂与水性色浆混合得到水性油墨,将所得水性油墨用展色棒涂覆在经电晕后表面张力达到38达因/CM的BOPP薄膜上,干燥后测其剥离强度为26N/15MM。0041将所得水性树脂与增粘剂、补强剂均匀混合,得到水性塑料薄膜覆膜胶,将其按3G/M2干基粘合剂涂覆在BOPP和PET薄膜上,干燥后进行干式复合,在5055干燥室内放置48H后,其剥离强度为35N/15MM。0042实施例40043本实施例中,丙酸树脂乳液规格为分子量15000010,含固量451,粘度24020MPAS,PH7585;聚氨酯乳液的规格为分子量1500010,含固量361,粘度701。
19、0MPAS,PH7585;聚酯乳液的规格为分子量1800010,含固量301,粘度8010MPAS,PH7585;聚醚胺分子量200010。0044将水性丙酸树脂乳液70G和聚氨酯乳液10G加入到反应器中,在搅拌下缓慢加入复合助剂2G,升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再加入线性聚酯树脂15G和聚醚胺3G,在搅拌下升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体。0045将所得水性树脂与水性色浆混合得到水性油墨,将所得水性油墨用展色棒涂覆在经电晕后表面张力达到38达因/CM的BOPP薄膜上,干燥后测其剥离强度为22N/15MM。0046将所得水性。
20、树脂与增粘剂、补强剂均匀混合,得到水性塑料薄膜覆膜胶,将其按3G/M2干基粘合剂涂覆在BOPP和PET薄膜上,干燥后进行干式复合,在5055干燥室内放置48H后,其剥离强度为31N/15MM。0047比较例10048本实施例中,丙酸树脂乳液规格为分子量20000010,含固量421,粘度36020MPAS,PH7585;聚氨酯乳液的规格为分子量2000010,含固量341,粘度5010MPAS,PH7585;聚酯乳液的规格为分子量1000010,含固量251,粘度8010MPAS,PH7585。0049将水性丙酸树脂乳液70G和聚氨酯乳液15G加入到反应器中,在搅拌下缓慢加入复合助剂2G,升温。
21、至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再加入线性聚酯树脂乳液10G,在搅拌下升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体。0050将所得水性树脂与水性色浆混合得到水性油墨,将所得水性油墨用展色棒涂覆在经电晕后表面张力达到38达因/CM的BOPP薄膜上,干燥后测其剥离强度为18N/15MM。0051将所得水性树脂与增粘剂、补强剂均匀混合,得到水性塑料薄膜覆膜胶,将其按3G/M2干基粘合剂涂覆在BOPP和PET薄膜上,干燥后进行干式复合,在5055干燥室内放置48H后,其剥离强度为21N/15MM。0052比较例20053本实施例中,丙酸树脂乳液规格为分。
22、子量20000010,含固量421,粘度36020MPAS,PH7585;聚氨酯乳液的规格为分子量2000010,含固量341,粘度5010MPAS,PH7585;聚醚胺分子量150010。0054将水性丙酸树脂乳液70G和聚氨酯乳液15加入到反应器中,在搅拌下缓慢加入复说明书CN101967255A5/5页7合助剂2G,升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体;再加入聚醚胺5G,在搅拌下升温至401,在此温度下混合2小时,形成带有蓝色荧光的乳液均匀体。0055将所得水性树脂与水性色浆混合得到水性油墨,将所得水性油墨用展色棒涂覆在经电晕后表面张力达到38达因/CM的BOPP薄膜上,干燥后测其剥离强度为16N/15MM。0056将所得水性树脂与增粘剂、补强剂均匀混合,得到水性塑料薄膜覆膜胶,将其按3G/M2干基粘合剂涂覆在BOPP和PET薄膜上,干燥后进行干式复合,在5055干燥室内放置48H后,其剥离强度为24N/15MM。说明书。