CN103666352B

CN103666352B - 啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103666352B
Application number: CN201210352382.5A
Authority: CN
Inventors: 苏建华; 张学明; ***; 张强
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2032-09-20
Also published as: CN103666352A

Abstract

本发明涉及一种啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂及其制备方法，属于粘合剂化工技术领域，其特征在于由下述以重量份数计的原料制备而成：环氧树脂12~25份；固化剂10~30份；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5~25份；交联剂0.5~8份；引发剂0.02~1.5份；抗氧剂0.01~0.5份；增塑剂1~3份；混合溶剂40~75份；无机填料1~8份。与现有技术相比，用本项目方法制成的胶黏剂的粘结强度大幅提高，有效避免了胶黏剂在固化后出现龟裂的情况。另外，由于本发明在生产过程中少了回流、分水等步骤，制造方法简便，能耗低。瓶盖厂家可现场自行配制，可极大地提升国内啤酒、饮料瓶盖生产厂家的竞争力。

Description

啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂及其制备方法，属于粘合剂化工技术领域。

背景技术

啤酒、饮料用瓶盖由三部分组成，铁皮盖、垫片、胶黏剂。铁皮是镀锡铁或镀铬铁，瓶盖垫片是改性聚乙烯材料。这种瓶盖的制造方法一般是这样的：首先将胶黏剂溶液均匀地刷在铁皮上，然后将铁皮送入远红外加热箱加热(150~180℃)，在这个过程中，胶黏剂中的溶剂挥发，胶黏剂预固化；然后将该铁皮用冲压机冲出铁皮盖，再将熔融的垫片材料加注到铁盖上；最后将加有熔融的垫片材料的铁盖冲压定型，即可获得啤酒、饮料专用瓶盖。

目前，这种粘合剂的技术，已有专利，如中国专利CN101503606A提到一种聚烯烃材质为垫片的粘合剂及其制备方法：首先将环氧树脂609与溶剂加入到混合器中混合，然后将其加入到带有回流、分水装置的反应釜中，在100~140℃条件下搅拌、加热、保温、回流、分水，保持3-4h至环氧树脂完全溶解，冷却至40~60℃过滤制成环氧树脂A溶液；将已制备好的环氧树脂A溶液和环氧树脂E-51、聚乙烯蜡分散体、着色剂、固化剂依次按比例加入到反应釜中，物料温度保持30~45℃，充分搅拌40~60min混合均匀后过滤，经冷却至室温后制得成品。

用该方法制成的胶黏剂在使用过程中存在一些不足。首先是该胶黏剂的粘结强度不高，180^°剥离强度在1.0~2.0KN/m（GB/T 2790-1995）；其次，胶黏剂在固化后容易出现龟裂。

另外，该方法工艺复杂、能耗高。由于环氧树脂609中含有一定量的水分，且与胶黏剂中其余组分相容性不好。所以，在采用环氧树脂609制造胶黏剂时需要采用搅拌、加热、保温、回流、分水等步骤。这就无形中增大了工艺的复杂性，加大了能耗。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂及其制备方法，粘结牢固，密封性能好，能耗低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂及其制备方法，其特征在于由下述以重量份数计的原料制备而成：

所述的环氧树脂是由多元酚或多元醇与环氧氯丙烷为原料经缩聚反应而制得的液态缩水甘油醚型环氧树脂，它是双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚或双酚S二缩水甘油醚等其中的一种、两种或两种以上的混合物。

所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量为5-50%，优选28-42%；门尼粘度MI：5-200，优选门尼粘度MI：20-150。

所述的混合溶剂为芳香烃、醇类、酯类、酮类的两种或者两种以上的混合体，并且该混合溶剂中芳香烃的含量大于等于溶剂总质量的45%。

所述的固化剂为酸酐或氨基聚氨酯或者两者的混合物。

所述的引发剂为氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯或过氧化异丙苯等中的一种或一种以上的混合物。

所述的交联剂为1，2－二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯或丙烯酸烯丙酯中的一种或者一种以上的混合物。

所述的抗氧剂为1010、168或1076中的一种或者一种以上的混合物。

所述的增塑剂为环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯、二乙二醇二苯甲酸酯、柠檬酸三乙酯或乙酰柠檬酸三正丁酯中的一种或者一种以上的混合物。

所述的无机填料为气相二氧化硅或膨润土中的一种或者两种的混合物。

通常情况下，环氧树脂胶黏剂与金属有比较强的粘结力，但与聚乙烯粘结时却强度不高。究其原因，是由于聚乙烯和环氧树脂的分子结构相似性差距大造成的。聚乙烯有很高的结晶度,分子结构中无极性基团，表面活化能很低，吸附能力很差，而环氧树脂分子中含有氧、氯等，有比较强的极性；二者的分子结构相似性差距比较很远，环氧树脂浸润聚乙烯困难。所以，环氧树脂胶黏剂固化后容易从聚乙烯材料表面脱落。这也就造成胶黏剂的粘结强度不高。而环氧树脂胶黏剂固化后容易龟裂是由于环氧树脂固化后，发生过度交联，而***、变脆造成的，加入少量增塑剂可避免。

因此，要克服上述缺陷，胶黏剂单纯地使用环氧树脂是比较困难的，应考虑添加其它成分进行复配，以期胶黏剂在粘结聚乙烯时获得比较高的粘结强度。

众所周知，EVA是由乙烯和乙酸乙烯酯无规聚合而成的一种热塑性树脂，由于其分子结构与聚乙烯相似度很高，所以，它与聚乙烯有着优异的胶接性。但是EVA分子呈线性结构，分子间的内聚力不大，所以，热熔的EVA树脂与热熔聚乙烯之间的粘结强度并不高。如果将EVA交联，将分子的线性结构变为立体三维结构，分子间的内聚力就会显著增强，就有可能获得比较高的粘结强度。

为了获得高强度的胶黏剂，将EVA在溶剂中溶解，加入交联剂和引发剂，环氧树脂，环氧树脂固化剂，增塑剂，抗氧化剂以及其它无机填料，胶黏剂固化后，就能提高粘结聚乙烯材料时的粘结强度。从而制备出粘结强度较高的垫片用胶黏剂。

在助剂的选择上，在满足强度、制造和使用工艺条件的前提下，首先要考虑到无毒和卫生性。

环氧树脂由多元酚或多元醇与环氧氯丙烷为原料经缩聚反应而制得的液态缩水甘油醚型环氧树脂。固化剂选择酸酐和氨基聚氨酯。

EVA的选择上要兼顾其在溶剂中的溶解性及与聚乙烯的交接性。EVA的性能主要由其中的VA(乙酸乙烯酯)来决定,当VA含量多的时候树脂柔软性、抗折性及黏性增强,在溶剂中的溶解性（如芳香烃、卤代烃、酯类、酮类）随VA含量增加而增大。它与聚乙烯的胶接性降低。反之，当VA含量减少时，树脂***,在溶剂中的溶解性（如芳香烃、卤代烃、酯类、酮类）减小，它与聚乙烯的胶接性增强。

溶剂应选择对EVA溶解性良好的品种，还要考虑其沸点。沸点太高，固化时，不易挥发，沸点太低，生产时，容易挥发，容易损失。

首先将EVA、无机填料、混合溶剂加入反应釜中，搅拌并升温，温度控制在50~70℃，待EVA完全溶解后，冷却至30℃以下，加入环氧树脂、固化剂、引发剂、交联剂、增塑剂，搅拌均匀，过滤，即得所需的粘合剂。

本发明的有益效果是：提供一种粘结牢固，密封性能好的啤酒、饮料用聚乙烯垫片的粘合剂及其制备方法，与现有技术相比，用本项目方法制成的胶黏剂的粘结强度大幅提高，180°剥离强度在3.0~5.0KN/m（GB/T 2790-1995）；其次，有效避免了胶黏剂在固化后出现龟裂的情况。另外，由于本发明在生产过程中少了回流、分水等步骤，制造方法简便，能耗低。瓶盖厂家可现场自行配制，可极大地提升国内啤酒、饮料瓶盖生产厂家的竞争力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1

操作步骤：按配方要求，将EVA、无机填料、混合溶剂加入反应釜中，搅拌并升温，温度控制在50~70℃；待EVA完全溶解后，冷却至30℃以下，加入环氧树脂、固化剂、引发剂、交联剂、抗氧剂、增塑剂，搅拌均匀，然后过滤，即得所需的粘合剂。

混合溶剂为：甲苯、二甲苯、甲乙酮、乙酸丁醋质量比例按30:30:20:20。

实施例2

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

混合溶剂为：甲苯、二甲苯、甲乙酮、乙酸丁醋质量比例按30:30:20:20

实施例3

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

实施例4

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

实施例5

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

实施例6

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

混合溶剂为：甲苯、二甲苯、甲乙酮、乙酸丁醋比例按30:30:20:20。

实施例7

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

实施例8

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

混合溶剂为：甲苯、二甲苯、甲乙酮质量比例按40:40:20。

实施例9

混合溶剂为：甲苯、二甲苯质量比例按30:70

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

实施例10

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

混合溶剂为：甲苯、二甲苯、甲乙酮、乙酸丁醋质量按30:30:20:20。

对比例

专利CN 101503606A，啤酒、饮料用皇冠盖聚烯烃垫片的粘合剂的制备方法，其粘合剂的制备包括以下步骤:

1)、环氧树脂A溶液的制备:先将酮类、芳香烃、醇类、酯类溶剂按比例加入到混合器中，于室温条件下搅拌30~40min，成为均匀的混合溶剂;将其与环氧树脂A依次按照比例加入到带有搅拌、加热、保温，可以进行回流、分水装置的反应器中，逐步加热升温到回流温度，在100~140℃条件下搅拌、加热、保温、回流、保持3~4h，至环氧树脂A完全溶解，冷却至40~60℃过滤制成环氧树脂A溶液。

2)、啤酒、饮料用皇冠盖聚烯烃垫片的粘合剂的制备:将己制备好的环氧树脂A溶液和环氧树脂B、聚乙烯蜡分散体、着色剂、固化剂依次按比例加入到反应釜中，物料温度保持30~45℃，充分搅拌40~60min混合均匀后过滤，经冷却至室温制得成品。测试采用GB/T 2790-1995。

对比例1

注：混合溶剂为：甲基异丁基甲酮、二甲苯、丁醇、乙酸丁醋按25:45:15:15。聚乙烯蜡分散体的分散剂为二甲苯，着色剂溶剂采用丁醇。固化剂采用线型酚醛树脂。

对比例2

注：混合溶剂为：甲基异丁基甲酮、二甲苯、丁醇、乙酸丁醋按25:45:15:15。聚乙烯蜡分散体的分散剂为二甲苯，着色剂溶剂采用丁醇。

粘合剂的制备过程与实施例1相同。

对比例3

注：混合溶剂为：甲基异丁基甲酮、二甲苯、丁醇、乙酸丁醋按25:45:15:15。聚乙烯蜡分散体的分散剂为二甲苯，着色剂溶剂采用丁醇。固化剂采用氨基聚氨酷酯。粘合剂的制备过程与实施例1相同。

对比例4

注：混合溶剂为：甲基异丁基甲酮、二甲苯、丁醇、乙酸丁醋按25:45:15:15。聚乙烯蜡分散体的分散剂为二甲苯，着色剂溶剂采用丁醇。粘合剂的制备过程与实施例1相同。

对比例5

注：混合溶剂为：甲基异丁基甲酮、二甲苯、丁醇、乙酸丁醋按28:48:12:12。聚乙烯蜡分散体的分散剂为二甲苯，着色剂溶剂采用丁醇。粘合剂的制备过程与实施例1相同。

Claims

1.一种啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂，其特征在于由下述以重量份数计的原料制备而成：

所述的环氧树脂是由多元酚或多元醇与环氧氯丙烷为原料经缩聚反应而制得的液态缩水甘油醚型环氧树脂，它是双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚或双酚S二缩水甘油醚其中的一种、两种或两种以上的混合物；

所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯含量为5-50％；门尼粘度MI：5-200；

所述的混合溶剂为芳香烃、醇类、酯类、酮类的两种或者两种以上的混合体，并且该混合溶剂中芳香烃的含量大于等于溶剂总质量的45％。

2.根据权利要求1所述的啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂，其特征在于所述的固化剂为酸酐或氨基聚氨酯或者两者的混合物。

3.根据权利要求1所述的啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂，其特征在于所述的引发剂为氧化苯甲酰或过氧化异丙苯中的一种或一种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂，其特征在于所述的交联剂为1，2－二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯或丙烯酸烯丙酯中的一种或者一种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂，其特征在于所述的抗氧剂为1010、168或1076中的一种或者一种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂，其特征在于所述的增塑剂为环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯、二乙二醇二苯甲酸酯、柠檬酸三乙酯或乙酰柠檬酸三正丁酯中的一种或者一种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的啤酒、饮料瓶盖垫片专用粘合剂，其特征在于所述的无机填料为气相二氧化硅或膨润土中的一种或者两种的混合物。