一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及胶黏剂技术领域，特别是涉及一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术：

2.一支卷烟是由几十种材料制成的，除烟丝、烟用香精和水松纸等主要组分外，粘接滤棒、卷烟纸、水松纸及包装盒用胶黏剂也是成品烟中不可缺少的辅料。卷烟用胶黏剂包括接嘴胶、滤棒胶、中缝胶、贴花胶、小盒封包胶和大盒封包胶等几大类型，通常用于滤嘴棒的制造、卷烟纸的卷制、滤嘴的接装、小盒包装、大盒包装等工艺。卷烟用胶黏剂主要需要具备性能包括：不含有机溶剂，无毒、无异味和无污染，具有适宜的粘度及良好的储存稳定性和机械稳定性，粘接速度快，喷涂均匀，粘接平滑等。
3.目前已研制出的卷烟用胶黏剂主要是乳液胶，主要是丙烯酸树脂乳液，其中又以醋酸乙烯-乙烯共聚乳液为主，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液夏粘冷脆，随着季节温度变化，性能有明显区别，安全性低，燃烧时释放的气体影响烟支的品质和口感。醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的初粘性低，并且其玻璃化温度较高，抗寒性较差，低温时容易产生破裂，影响烟支的手感。如果加入增塑剂或溶剂，又难以挥发，并且对人体有害。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂及其制备方法和应用，本发明制备的胶黏剂具有很好的附着性，能够提高卷烟烟嘴的柔韧性、平整度和光滑度。
5.为满足上述技术目的及其相关技术目的，本发明提供了一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其是由如下质量份数的原料制成的：
[0006][0007][0008]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述水性聚氨酯树脂是由聚醚与聚酯合成的。
[0009]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述水性聚氨酯树脂中所述聚醚与所述聚酯的质量比为7:3。
[0010]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述水性聚氨酯树脂的固体含量为37～40％，粘度为50～200mpa
·
s。
[0011]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述聚醚为聚乙二醇醚、聚丙二醇醚二醇、聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种。
[0012]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述聚酯为聚己二酸一四丁二醇酯、聚己二酸一六己二醇酯、新戊二醇酯中的一种或多种。
[0013]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述丙烯酸树脂为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、自交联丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂中的一种或多种。
[0014]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中乙烯的含量为14～17％，固体含量为大于50％。
[0015]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述氢氧化钠溶液的固体含量为2～3％。
[0016]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0017]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
[0018]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述润湿剂为非离子表面活性剂。
[0019]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为碱溶胀型增稠剂，其由聚氨酯与碱溶胀制成，其中，聚氨酯与碱的质量比为4:1。
[0020]
本发明还提供一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：
[0021]
将所述水性聚氨酯树脂加入搅拌釜中，然后加入所述丙烯酸树脂，再加入所述氢氧化钠溶液，将ph值调节至8～9，搅拌10～30分钟，加入所述消泡剂、所述润湿剂和所述增稠剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯和所述二乙醇胺，搅拌10～30分钟，得到所述水性无醛胶黏剂。
[0022]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂的制备方法一示例中，所述搅拌釜的转速为400～500r/min。
[0023]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂的制备方法一示例中，所述氢氧化钠溶液的加入速度为0.8～1.2kg/min。
[0024]
本发明还包括所述水性无醛胶黏剂在卷烟包装和生产中的应用。
[0025]
本发明制备的用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂主要应用于卷烟的包装和制造，其附着力好，干燥速度快，对基材表面不渗透，与酒精的相容性好，并且其柔韧性好，粘结强度高，能够增加卷烟以及烟嘴的柔韧度、平整度和光滑度。
具体实施方式
[0026]
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0027]
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
[0028]
本发明提供了一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其是由如下质量份数的原料制成的：
[0029][0030]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述水性聚氨酯树脂是由聚醚与聚酯合成的。
[0031]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述水性聚氨酯树脂中所述聚醚与所述聚酯的质量比为7:3。
[0032]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述水性聚氨酯树脂的固体含量为37～40％，粘度为50～200mpa
·
s。
[0033]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述聚醚为聚乙二醇醚、聚丙二醇醚二醇、聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种。
[0034]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述聚酯为聚己二酸一四丁二醇酯、聚己二酸一六己二醇酯、新戊二醇酯中的一种或多种。
[0035]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述丙烯酸树脂为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、自交联丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂中的一种或多种。
[0036]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳
液中乙烯的含量为14～17％，固体含量为大于50％。
[0037]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述氢氧化钠溶液的固体含量为2～3％。
[0038]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0039]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
[0040]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述润湿剂为非离子表面活性剂。
[0041]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂一示例中，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂为碱溶胀型增稠剂，其由聚氨酯与碱溶胀制成，其中，聚氨酯与碱的质量比为4:1。
[0042]
本发明还提供一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：
[0043]
将所述水性聚氨酯树脂加入搅拌釜中，然后加入所述丙烯酸树脂，再加入所述氢氧化钠溶液，将ph值调节至8～9，搅拌10～30分钟，加入所述消泡剂、所述润湿剂和所述增稠剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯和所述二乙醇胺，搅拌10～30分钟，得到所述水性无醛胶黏剂。
[0044]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂的制备方法一示例中，所述搅拌釜的转速为400～500r/min。
[0045]
在本发明用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂的制备方法一示例中，所述氢氧化钠溶液的加入速度为0.8～1.2kg/min。
[0046]
本发明还包括所述水性无醛胶黏剂在卷烟包装和生产中的应用。
[0047]
本发明使用的所述水性聚氨酯树脂是由聚醚和聚酯合成的，其中聚醚和聚酯的质量比为7:3，因为聚醚的质量占比较多，所以水性聚氨酯树脂的柔软性较好，能够有效防止爆裂。所述水性聚氨酯树脂的固体含量为37～40％，粘度为500～1000mpa
·
s，拉伸模量为6～8mpa，粘结强度为35～40mpa，伸长率为400～600％，光泽度为20℃/30
°
，60℃/80
°
，80℃/96
°
，不同温度下胶膜的光泽度不同。
[0048]
本发明使用的所述丙烯酸树脂优选为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，其中乙烯的含量为14～17％，若乙烯的含量过高，胶膜与基材的附着力会变差，若乙烯的含量过低，胶膜的耐水性会变差。所述氢氧化钠溶液的碱性较强，用其代替具有挥发性的三乙胺，更有利于环境保护。所述异氰酸酯可以提高胶黏剂的倒花性能。所述二乙醇胺中含有羟基和氨基官能团，既可以与水性聚氨酯树脂反应，又可以与异氰酸酯反应，能够有效提高反应速度。
[0049]
实施例1
[0050]
取如下质量份数的各原料：
[0051][0052]
将所述水性聚氨酯树脂加入搅拌釜中，控制所述搅拌釜的转速为400r/min。然后加入所述丙烯酸树脂，再加入所述氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的加入速度为0.8kg/min，将ph值调节至8，搅拌10分钟，加入所述消泡剂、所述润湿剂和所述增稠剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯和所述二乙醇胺，搅拌10分钟，得到所述水性无醛胶黏剂。
[0053]
调节所述水性无醛胶黏剂的粘度，使用涂4杯进行测试，将粘度调节至小于50s，将其固体含量调整至38％。将所述水性无醛胶黏剂涂布在硬纸壳上，涂胶量为4g/m2，然后将pet膜的反面的一端贴附在胶水层上，再用涂刮棒逐步将pet膜展开并贴附在胶水层上，最后放入烘箱中，在130℃条件下烘干10秒，利用胶水将pet膜粘接在硬纸壳上，然后取出进行测试。胶膜的拉伸模量为8mpa，粘结强度为40mpa，伸长率为550％。所述水性无醛胶黏剂的干燥速度快，对基材的表面无渗透，与酒精的相容性好。
[0054]
将烘干后的硬纸壳先正向对折，然后在反向对折，并反复对折5次，用手电筒打光照射，观察折痕处无明显裂纹。将3m胶带纸贴在胶膜的表面，使用10kg的拉力对3m胶带纸进行匀速拉动，观察剥离处无明显脱膜、倒光粘花。放入烘箱中，60℃条件下，测试24小时，胶膜表面无失光、花面。
[0055]
实施例2
[0056]
取如下质量份数的各原料：
[0057][0058]
[0059]
将所述水性聚氨酯树脂加入搅拌釜中，控制所述搅拌釜的转速为450r/min。然后加入所述丙烯酸树脂，再加入所述氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的加入速度为1kg/min，将ph值调节至8.5，搅拌20分钟，加入所述消泡剂、所述润湿剂和所述增稠剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯和所述二乙醇胺，搅拌20分钟，得到所述水性无醛胶黏剂。
[0060]
调节所述水性无醛胶黏剂的粘度，使用涂4杯进行测试，将粘度调节至小于50s，将其固体含量调整至39％。然后将所述水性无醛胶黏剂涂布在烟包纸上，涂胶量为4.5g/m2，然后将pet膜的反面的一端贴附在胶水层上，再用涂刮棒逐步将pet膜展开并贴附在胶水层上，最后放入烘箱中，在130℃条件下烘干10秒，利用胶水将pet膜粘接在烟包纸上，然后取出进行测试。胶膜的拉伸模量为8.3mpa，粘结强度为43mpa，伸长率为600％。所述水性无醛胶黏剂的干燥速度快，对基材的表面无渗透，与酒精的相容性好。
[0061]
将烘干后的烟包纸先正向对折，然后在反向对折，并反复对折5次，用手电筒打光照射，观察折痕处无明显裂纹。将3m胶带纸贴在胶膜的表面，使用10kg的拉力对3m胶带纸进行匀速拉动，观察剥离处无明显脱膜、倒光粘花。放入烘箱中，60℃条件下，测试24小时，胶膜表面无失光、花面。
[0062]
实施例3
[0063]
取如下质量份数的各原料：
[0064][0065][0066]
将所述水性聚氨酯树脂加入搅拌釜中，控制所述搅拌釜的转速为500r/min。然后加入所述丙烯酸树脂，再加入所述氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的加入速度为1.2kg/min，将ph值调节至9，搅拌30分钟，加入所述消泡剂、所述润湿剂和所述增稠剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯和所述二乙醇胺，搅拌30分钟，得到所述水性无醛胶黏剂。
[0067]
调节所述水性无醛胶黏剂的粘度，使用涂4杯进行测试，将粘度调节至小于50s，将其固体含量调整至40％。然后将所述水性无醛胶黏剂涂布在烟包纸上，涂胶量为5g/m2，然后将pet膜的反面的一端贴附在胶水层上，再用涂刮棒逐步将pet膜展开并贴附在胶水层上，最后放入烘箱中，在130℃条件下烘干10秒，利用胶水将pet膜粘接在烟包纸上，然后取出进行测试。胶膜的拉伸模量为9mpa，粘结强度为50mpa，伸长率为700％。所述水性无醛胶黏剂的干燥速度快，对基材的表面无渗透，与酒精的相容性好。
[0068]
将烘干后的烟包纸先正向对折，然后在反向对折，并反复对折5次，用手电筒打光照射，观察折痕处无明显裂纹。将3m胶带纸贴在胶膜的表面，使用10kg的拉力对3m胶带纸进
行匀速拉动，观察剥离处无明显脱膜、倒光粘花。放入烘箱中，60℃条件下，测试24小时，胶膜表面无失光、花面。
[0069]
实施例4
[0070]
取如下质量份数的各原料：
[0071][0072]
将所述水性聚氨酯树脂加入搅拌釜中，控制所述搅拌釜的转速为500r/min。然后加入所述丙烯酸树脂，再加入所述氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的加入速度为1kg/min，将ph值调节至8，搅拌30分钟，加入所述消泡剂、所述润湿剂和所述增稠剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯和所述二乙醇胺，搅拌30分钟，得到所述水性无醛胶黏剂。
[0073]
调节所述水性无醛胶黏剂的粘度，使用涂4杯进行测试，将粘度调节至小于50s，将其固体含量调整至40％。然后将所述水性无醛胶黏剂涂布在硬纸壳上，涂胶量为5g/m2，然后将pet膜的反面的一端贴附在胶水层上，再用涂刮棒逐步将pet膜展开并贴附在胶水层上，最后放入烘箱中，在130℃条件下烘干10秒，利用胶水将pet膜粘接在硬纸壳上，然后取出进行测试。胶膜的拉伸模量为8.6mpa，粘结强度为47mpa，伸长率为650％。所述水性无醛胶黏剂的干燥速度快，对基材的表面无渗透，与酒精的相容性好。
[0074]
将烘干后的硬纸壳先正向对折，然后在反向对折，并反复对折5次，用手电筒打光照射，观察折痕处无明显裂纹。将3m胶带纸贴在胶膜的表面，使用10kg的拉力对3m胶带纸进行匀速拉动，观察剥离处无明显脱膜、倒光粘花。放入烘箱中，60℃条件下，测试24小时，胶膜表面无失光、花面。
[0075]
实施例5
[0076]
取如下质量份数的各原料：
[0077][0078]
将所述水性聚氨酯树脂加入搅拌釜中，控制所述搅拌釜的转速为500r/min。然后加入所述丙烯酸树脂，再加入所述氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的加入速度为1kg/min，将ph值调节至8，搅拌30分钟，加入所述消泡剂、所述润湿剂和所述增稠剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯和所述二乙醇胺，搅拌30分钟，得到所述水性无醛胶黏剂。
[0079]
调节所述水性无醛胶黏剂的粘度，使用涂4杯进行测试，将粘度调节至小于50s，将其固体含量调整至40％。然后将所述水性无醛胶黏剂涂布在烟包纸上，涂胶量为5g/m2，然后将pet膜的反面的一端贴附在胶水层上，再用涂刮棒逐步将pet膜展开并贴附在胶水层上，最后放入烘箱中，在130℃条件下烘干10秒，利用胶水将pet膜粘接在烟包纸上，然后取出进行测试。胶膜的拉伸模量为8.4mpa，粘结强度为45mpa，伸长率为620％。所述水性无醛胶黏剂的干燥速度快，对基材的表面无渗透，与酒精的相容性好。
[0080]
将烘干后的烟包纸先正向对折，然后在反向对折，并反复对折5次，用手电筒打光照射，观察折痕处无明显裂纹。将3m胶带纸贴在胶膜的表面，使用10kg的拉力对3m胶带纸进行匀速拉动，观察剥离处无明显脱膜、倒光粘花。放入烘箱中，60℃条件下，测试24小时，胶膜表面无失光、花面。
[0081]
综上所述，本发明制备的水性无醛胶黏剂具有干燥速度快，对基材表面无渗透，与酒精相容性好的特点，有利于卷烟的包装和生产。并且所述水性无醛胶黏剂的附着力好，胶膜具有很好的柔韧性，能够增加卷烟和烟嘴处的平整度和光滑度。
[0082]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：

1.一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其特征在于，是由如下质量份数的原料制成的：2.如权利要求1所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂是由聚醚与聚酯合成的。3.如权利要求2所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂中所述聚醚与所述聚酯的质量比为7:3。4.如权利要求2所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其特征在于，所述聚醚为聚乙二醇醚、聚丙二醇醚二醇、聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种。5.如权利要求2所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其特征在于，所述聚酯为聚己二酸一四丁二醇酯、聚己二酸一六己二醇酯、新戊二醇酯中的一种或多种。6.如权利要求1所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其特征在于，所述丙烯酸树脂为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、自交联丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂中的一种或多种。7.如权利要求1所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其特征在于，所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。8.如权利要求1所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述润湿剂为非离子表面活性剂，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂。9.如权利要求1至8任一项所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述水性聚氨酯树脂加入搅拌釜中，然后加入所述丙烯酸树脂，再加入所述氢氧化钠溶液，将ph值调节至8～9，搅拌10～30分钟，加入所述消泡剂、所述润湿剂和所述增稠剂，搅拌均匀后，加入所述异氰酸酯和所述二乙醇胺，搅拌10～30分钟，得到所述水性无醛胶黏剂。10.如权利要求1至8任一项所述用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂在卷烟包装和生产中的应用。

技术总结

本发明提供了一种用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂及其制备方法和应用，其是由如下质量份数的原料制成的：水性聚氨酯树脂80～90；丙烯酸树脂10～20；氢氧化钠溶液0.2～0.5；二乙醇胺1～3；异氰酸酯0.5～1.0；消泡剂0.5～1.0；润湿剂1～2；增稠剂0.1～0.3。本发明制备的用于卷烟包装的水性无醛胶黏剂主要应用于卷烟的包装和制造，其附着力好，干燥速度快，对基材表面不渗透，与酒精的相容性好，并且其柔韧性好，粘结强度高，能够增加卷烟以及烟嘴的柔韧度、平整度和光滑度。平整度和光滑度。