用于粘结纤维素基基材的新型水基粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及水基粘合剂组合物，其包含30重量%至60重量%(以干含量表示)的氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)；和0.05重量%至0.45重量%(以干含量表示)的水溶性聚合物(B)，其选自黄原胶和魔芋胶；所述组合物可通过方法(P)获得，该方法(P)包括将粉状固体形式的聚合物(B)溶解到水中的第一步骤(i)。所述组合物还用于粘结至少一种纤维素基基材的用途。

A New Water-based Adhesive for Bonding Cellulose Substrate

The invention relates to a water-based adhesive composition comprising a chloroprene modified acrylic emulsion (A) of 30 wt% to 60 wt% (expressed in dry matter), and a water-soluble polymer (B) of 0.05 wt% to 0.45 wt.% (expressed in dry content), which is selected from xanthan gum and konjac glucomannan. The composition can be obtained by the method (P), the method (P) includes dissolution of powdered solid form polymer (B). The first step (i) into the water. The composition is also used for bonding at least one cellulose base material.

【技术实现步骤摘要】
用于粘结纤维素基基材的新型水基粘合剂
本专利技术涉及新型水基粘合剂组合物并涉及其用于粘结至少一种纤维素基基材的用途。
技术介绍
借助水基粘合剂组合物的纤维素基基材的或纤维素基基材与非纤维素基基材的组装目前在各种工业中进行，包括用于硬纸板组装的硬包装工业和装订和/或印刷(graphicarts)工业。在该后种工业中，粘合剂组合物用于粘合，包括用于将书页附着在一起和用于附着书籍封面与书脊。它们还用于制造精装书籍封面。考虑到最终产品包括杂志、目录、手册等，其所涉及的纤维素基基材种类极其丰富。这些基材包括：硬纸板、具有各种重量和各种表面涂层的纸张，例如无光泽纸和有一面涂布有UV底漆(例如丙烯酸底漆)的光泽纸。非纤维素基基材包括聚氯乙烯(PVC)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜和低表面张力塑料膜，例如定向聚丙烯(OPP)膜。目前用于装订的水基粘合剂组合物主要为水基乳液(或分散体)。水基乳液具有以下优点：它们可以在室温下施加并且载水剂(watercarrier)提供进入纸张的优异的渗透，这有助于产生保持书籍在一起所需要的高强度粘结。它们通常通过高速连续工艺施加在待组装的一种或两种基材上，所述工艺使用例如辊涂机、喷涂机和丝网印刷的装置或设备。目前的水基乳液大部分通常基于聚乙酸乙烯酯(PVAc)均聚物、乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物或基于丙烯酸(共)聚合物。需要此类粘合剂来提供包含至少一种纤维素基基材和高强度粘合剂接合并且能够经历长期储存条件的组装件。在所述纤维素基基材中，涂布有UV底漆(例如丙烯酸底漆)的那些由于涂层的高密度和水难以渗透而特别难于粘结。为了满足用于装订或硬包装工业中的高速连续工艺的限制，还期望这些水基粘合剂组合物具有快的凝固速度，换言之具有在施加它们并形成两种基材的组装件之后立即快速实现粘结并在短时间施加压力之后保持该粘结的能力。该快速凝固性质也由术语“湿粘性(wettack)”或“快粘性(fastbonding)”指代。由CASGUANGZHOUCHEMISTRYCOLTD提交的专利申请CN104448152A教导了可能用作汽车内饰材料、建筑装饰材料、包装材料和家具制造工艺的粘合剂的快速粘结类型的氯丁二烯改性的丙烯酸乳液。该文献没有考虑所述乳液在硬包装和装订工业中用于纤维素基基材组装的用途。所述乳液的粘度还比在这后两种工业中用于在感兴趣的基材上施加粘合剂的装置所需要的低得多。由DUPONTDENEUMOURS提交的专利申请WO95/15998教导了氯丁二烯均聚物(或共聚物)与氯丁二烯/丙烯酸酯或氯丁二烯/甲基丙烯酸酯接枝共聚物的共混物，其提供特别可用作乳胶粘合剂制剂组分的组合物。该文献没有考虑所述组合物在硬包装和装订工业中用于纤维素基基材组装的用途。
技术实现思路
本专利技术旨在解决对于具有适用于在硬包装和装订工业中使用并且可以针对制造包含纤维素基基材的组装件而使用的施加设备的流变性质的粘合剂组合物的需要，所述组装件提供高强度粘合剂接合和快速粘结性质。目前已经发现，可以借助形成本专利技术主题的水基粘合剂组合物而整体或部分地实现该目的。本专利技术首先涉及水基粘合剂组合物，基于其总重量计，其包含：-30重量％至60重量％(以干含量表示)的氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)；和-0.05重量％至0.45重量％(以干含量表示)的水溶性聚合物(B)，其选自黄原胶和魔芋胶；所述组合物可通过方法(P)获得，所述方法(P)包括将粉状固体形式的聚合物(B)溶解到水中从而获得基本上由聚合物(B)的水溶液构成的组合物(S)的第一步骤(i)。作为特定增稠剂的聚合物(B)的选择以及其并入氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)中的特定工艺使得可能获得均匀且稳定的水基粘合剂组合物，该组合物展现出适合在硬包装和装订工业中使用的施加设备的粘度范围。另外，当将所述水基粘合剂组合物施加到纤维素基基材上时，其还提供湿粘性和高强度粘合剂接合需要的性质。具体实施方案在根据本专利技术的水基粘合剂组合物中，水由氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)带来，其中任选地添加水。确实，取决于(A)和(S)的水稀释，可能导致技术人员添加水，以便获得以干含量表示的期望的活性材料浓度。根据一个优选的实施方案，根据本专利技术的水基粘合剂组合物在室温下的粘度介于150至5000mPas.s，优选200至4000mPa.s的范围。采用配备有以20转/分旋转的3号转子的BrookfieldRVT粘度计测量粘度。除非另外说明，否则在本文中提及的所有粘度都通过同样的方法测量。根据一个优选的实施方案，在水基粘合剂组合物中包含的氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)为包含聚氯丁二烯和至少一种从一种或更多种单体起始获得的聚合物(C)的水分散体，所述单体选自包含以下物质的组且更优选由以下物质构成的组：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯腈。根据另一优选实施方案，所述氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)为基本上由聚氯丁二烯和聚合物(C)构成的水分散体。缩写术语“(甲基)丙烯酸”意在表示丙烯酸和甲基丙烯酸。类似地，“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯二者。(甲基)丙烯酸酯通常选自C1-C10烷基酯、C1-C10羟烷基酯和C3-C10环烷基酯。根据一个还更优选的实施方案，所述氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)为聚氯丁二烯和聚合物(C)的水分散体，该二者形成互穿聚合物网络(或IPN)。在这种水分散体中，分散的颗粒包括在分子级别上与聚合物(C)网络缠结的聚氯丁二烯网络，并优选由在分子级别上与聚合物(C)网络缠结的聚氯丁二烯网络构成。关于氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)的制造工艺的合适的细节在专利申请CNl04448152A中给出。氯丁二烯改性的丙烯酸乳液还可商购获得。来自FOSHANJINJIA公司的990为这种产品的实例，具有：-以干含量计50重量％(基于其总重量)，-IPN结构，和-2-4的pH和在室温下约100mPa.s的粘度。氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)在根据本专利技术的水基粘合剂组合物中的含量(以干含量表示)优选介于35重量％至55重量％，更优选40至50重量％的范围。除了氯丁二烯改性的丙烯酸乳液之外，根据本专利技术的水基粘合剂组合物还包含选自黄原胶和魔芋胶的水溶性聚合物(B)作为增稠剂。黄原胶是指由生产杂多糖的细菌野油菜黄单胞菌和黄单胞菌属的其它细菌在包含可发酵碳水化合物、氮源和其它合适的营养素的介质的全培养发酵中制成的一类胞外多糖(参见例如美国专利3,433,708和4,316,012)。认为该多糖具有由1，4-连接的β-D-葡萄糖的直链骨架构成的主链和两个甘露糖和一个葡萄糖醛酸的侧链。黄原胶可以粉状固体形式广泛商购获得。来自瑞上公司JUNGBUNZLAUERAG的为这种黄原胶的实例。魔芋胶是指从魔芋植物的球茎提取的多糖植物胶。魔芋胶主要由高分子量葡甘露聚糖多糖构成，所述葡甘露聚糖多糖由通过糖苷键(linkages)结合的葡萄糖和甘露糖单元组成。魔芋胶通常以大约2∶1的比率含有甘露糖和葡萄糖。魔芋胶可以粉状同体的形式广泛商购获得。来自Konson公司的KJ-为这种魔芋胶的实例。根据一个更优选的实施方案，以干含量表示的聚合物(B)在水基粘合剂组合物中的含量为0.10重量％至0.40重量％。根据本专利技术的水基粘合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水基粘合剂组合物，基于其总重量计，其包含：‑30重量％至60重量％(以干含量表示)的氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)；和‑0.05重量％至0.45重量％(以干含量表示)的水溶性聚合物(B)，其选自黄原胶和魔芋胶；所述组合物可通过方法(P)获得，所述方法(P)包括将粉状固体形式的聚合物(B)溶解到水中从而获得基本上由聚合物(B)的水溶液构成的组合物(S)的第一步骤(i)。

【技术特征摘要】
2017.08.22 EP 17187319.31.水基粘合剂组合物，基于其总重量计，其包含：-30重量％至60重量％(以干含量表示)的氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)；和-0.05重量％至0.45重量％(以干含量表示)的水溶性聚合物(B)，其选自黄原胶和魔芋胶；所述组合物可通过方法(P)获得，所述方法(P)包括将粉状固体形式的聚合物(B)溶解到水中从而获得基本上由聚合物(B)的水溶液构成的组合物(S)的第一步骤(i)。2.根据权利要求1所述的水基粘合剂组合物，其特征在于其在室温下的粘度介于150至5000mPa.s的范围。3.根据权利要求1或2中任一项所述的水基粘合剂组合物，其特征在于其在室温下的粘度介于200至4000mPa.s的范围。4.根据权利要求1至3中任一项所述的水基粘合剂组合物，其特征在于所述氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)为包含聚氯丁二烯和至少一种从一种或更多种单体起始获得的聚合物(C)的水分散体，所述单体选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯腈。5.根据权利要求4所述的水基粘合剂组合物，其特征在于所述氯丁二烯改性的丙烯酸乳液(A)为聚氯丁二烯和聚合物(C)的水分散体，所述聚氯丁二烯和所述聚合物(C)两者形成互穿聚合物网络。6.根据权利要求1至5中任一项所述的水基粘合剂组合物，其特征在于其所述氯丁二...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞力为，李勇，袁新恒，
申请(专利权)人：博斯蒂克股份公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR