CN105111968A - 一种低密度包装热熔胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低密度包装热熔胶及其制备方法，该低密度包装热熔胶由如下重量份数的组分制备而成：费托蜡15-20份、茂金属聚乙烯50-56份、中空玻璃珠5-10份、增粘剂30-40份、抗氧化剂1-5份。本发明将原有的EVA体系包装胶调整为茂金属聚乙烯体系并在制成过程中增加中空玻璃珠，使本发明的低密度包装热熔胶拥有零碳化、易融胶、用胶量少的优点。

Description

一种低密度包装热熔胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及热熔胶技术领域，更具体地说，涉及一种低密度包装热熔胶及其制备方法。

背景技术

包装热熔胶主要应用于各种外包装材料的贴合，如食品、饮料等包装纸箱的封合。随着民众环保意识的提高及企业自动化程度的提升，热熔胶以其环保兼高效的特点取代溶剂型胶水逐步成为更多包装应用的最佳选择。包装热熔胶拥有快速固化、粘结力强、适用于各种自动线或手动线的优点，使得生产过程，从产品加工到产品打包封装形成流水线作业流程。

包装热熔胶经由原来的PE(聚乙烯)体系，逐渐转为EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物体系)，EVA热熔胶是应用最广、用量最大的一种热熔胶黏剂。它具有优异的胶接性，对几乎所有的材料均有热胶接力；其熔融黏度低，施胶方便；电气性能优良；与配合剂的相容性好，配合剂选择范围广，可根据使用要求配制性能/价格比合理的热熔胶黏剂。EVA热熔胶大量应用于书籍的无线装订，木材层压板制作，板式家具的封边，无纺布制作等等。

但是EVA热熔胶也有明显的缺点：主要是粘接强度较低，不耐高低温，不耐脂肪油等等。此外，随着企业对能耗及成本的要求提高，新兴的茂金属聚乙烯成为新包装体系的最佳选择。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种低密度包装热熔胶及其制备方法。本发明将原有的EVA体系包装胶调整为茂金属聚乙烯体系并在制成过程中增加中空玻璃珠，使本发明的低密度包装热熔胶拥有零碳化、易融胶、用胶量少的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种低密度包装热熔胶，由如下重量份数的组分制备而成：

本发明所述的低密度包装热熔胶，其中，由如下重量份数的组分制备而成：

本发明所述的低密度包装热熔胶，其中，所述中空玻璃珠的粒径为2-50μm。

本发明所述的低密度包装热熔胶，其中，所述增粘剂为氢化石油树脂、松香、氢化松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂环族石油树脂中的一种或两种以上。

本发明所述的低密度包装热熔胶，其中，所述抗氧化剂为茶多酚、生育酚、黄酮类、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的一种或两种以上。

本发明还提供一种如上述的低密度包装热熔胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)反应釜预热：反应釜加热并开启搅拌，反应釜设置的温度为120-170℃；

(2)将配方量的费托蜡及抗氧化剂加入至步骤(1)中的反应釜内，不断搅拌，直至费托蜡及抗氧化剂完全溶解；

(3)将配方量的茂金属聚乙烯加入至步骤(2)中的反应釜内，不断搅拌，直至茂金属聚乙烯完全溶解；

(4)将配方量的增粘剂加入至步骤(3)中的反应釜内，不断搅拌，直至增粘剂完全溶解；

(5)将配方量的中空玻璃珠加入至步骤(4)中的反应釜内，搅拌15-20分钟后，出胶造粒，即得低密度包装热熔胶。

本发明所述的低密度包装热熔胶的制备方法，其中，步骤(5)中加入的中空玻璃珠的粒径为2-50μm。

本发明所述的低密度包装热熔胶的制备方法，其中，所述增粘剂为氢化石油树脂、松香、氢化松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂环族石油树脂中的一种或两种以上。

本发明所述的低密度包装热熔胶的制备方法，其中，所述抗氧化剂为茶多酚、生育酚、黄酮类、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的一种或两种以上。

实施本发明的低密度包装热熔胶及其制备方法，具有以下有益效果：

(1)本发明的低密度包装热熔胶的配方中，由费托蜡、茂金属聚乙烯、中空玻璃珠、增粘剂以及抗氧化剂组成，由于费托蜡的加入，缩短热熔胶的固化时间及调节粘度的作用，茂金属聚乙烯的加入加强热熔胶低温效果、提升整体内聚强度、并降低密度，中空玻璃珠的填充起降低密度的作用，增粘剂的加入，使体系拥有优异的热稳定性，抗氧化剂的加入提升热熔胶的抗氧化性，减缓氧化；

(2)另外，相较于传统的EVA体系长时间加热易碳化的情况，本发明的低密度包装热熔胶拥有零碳化的优点；

(3)本发明的低密度包装热熔胶易融胶，即茂金属聚乙烯热熔胶体系拥有更低的比热，相较于传统EVA体系拥有更快的融胶速度，减少了生产前的准备时间；

(4)本发明的低密度包装热熔胶的用胶量减少，茂金属聚乙烯密度低，中空玻璃珠充填后，在不改变使用性能的条件下，大幅度的减少了用胶量。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：

一种低密度包装热熔胶，由如下重量份数的组分制备而成：

优选地，该低密度包装热熔胶，其中，由如下重量份数的组分制备而成：

其中，所述中空玻璃珠的粒径为2-50μm。选用一定粒径范围内的该材料主要是因为其密度低，且在添加过程中，与配方其他组分相容性良好，不影响主体热熔胶的粘结及其他性能。本发明在茂金属聚乙烯体系中充填后中空玻璃珠后，使整个茂金属聚乙烯密度低，在不改变使用性能的条件下，大幅度的减少了用胶量，极大地节约成本。

所述增粘剂为氢化石油树脂、松香、氢化松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂环族石油树脂中的一种或两种以上。为了增加对被粘物体的表面粘附性，胶接强度及耐热性，本发明的密度包装热熔胶需加增粘剂，增粘剂加入量为30-40份。

一般随着茂金属热熔胶体系的用量增加，柔软性、耐低温性、内聚强度及粘度增加。随着增粘剂用量增加，流动性、扩散性变好，能提高胶接面的润湿性和初粘性。但增粘剂用量过多，胶层变脆,内聚强度下降。设计热熔胶配方时，选择增粘剂的软化点和茂金属热熔胶体系软化点最好同步，这样配制的热熔胶熔化点范围窄，性能好。要想提高热熔胶耐热性、就得选择高软化点的材料、热熔胶配方的软化点随着材料的软化点增高而增高。增粘剂的品种很多，本发明中效果最好的增粘剂为氢化石油树脂，其与茂金属热熔胶体系有优异的相熔性，在热熔胶融熔温度下有良好的热稳定性。同一个配方体系用不同的增粘剂增粘效果不一样，其软化点直接影响热熔胶的软化点，因此增粘剂在热熔胶中也起着很重要的作用。研究发现，茂金属聚乙烯与萜烯树脂相容性很差，因此，萜烯树脂只能少量添加，大量添加胶会呈现浑浊不透明。

所述抗氧化剂为茶多酚(TP)、生育酚、黄酮类、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)中的一种或两种以上。

本发明的低密度包装热熔胶的配方中，由费托蜡、茂金属聚乙烯、中空玻璃珠、增粘剂以及抗氧化剂组成，由于费托蜡的加入，缩短热熔胶的固化时间及调节粘度的作用，茂金属聚乙烯的加入加强热熔胶低温效果、提升整体内聚强度、并降低密度，中空玻璃珠的填充起降低密度的作用，增粘剂的加入，使体系拥有优异的热稳定性，抗氧化剂的加入提升热熔胶的抗氧化性，减缓氧化。

本发明还提供一种如上述的低密度包装热熔胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)反应釜预热：反应釜加热并开启搅拌，反应釜设置的温度为120-170℃；

(2)将配方量的费托蜡及抗氧化剂加入至步骤(1)中的反应釜内，不断搅拌，直至费托蜡及抗氧化剂完全溶解；

(3)将配方量的茂金属聚乙烯加入至步骤(2)中的反应釜内，不断搅拌，直至茂金属聚乙烯完全溶解；

(4)将配方量的增粘剂加入至步骤(3)中的反应釜内，不断搅拌，直至增粘剂完全溶解；

(5)将配方量的中空玻璃珠加入至步骤(4)中的反应釜内，搅拌15-20分钟后，出胶造粒，即得低密度包装热熔胶。

实施例1

一种低密度包装热熔胶，由如下重量份数的组分制备而成：

制备方法如下：

(1)反应釜预热：反应釜加热并开启搅拌，反应釜设置的温度为120-170℃；

(2)将配方量的费托蜡及抗氧化剂加入至步骤(1)中的反应釜内，不断搅拌，直至费托蜡及抗氧化剂完全溶解；

(3)将配方量的茂金属聚乙烯加入至步骤(2)中的反应釜内，不断搅拌，直至茂金属聚乙烯完全溶解；

(4)将配方量的增粘剂加入至步骤(3)中的反应釜内，不断搅拌，直至增粘剂完全溶解；

(5)将配方量的中空玻璃珠加入至步骤(4)中的反应釜内，所述中空玻璃珠的粒径为2-50μm，搅拌15-20分钟后，出胶造粒，即得低密度包装热熔胶。

实施例2-8

分别按下表1中的配比秤取原料，按照实施例1中的步骤进行制备，不同之处在于所添加的原料配比不同，制备产品，具体详见表1中低密度包装热熔胶的配方用量。

表1实施例2-8的低密度包装热熔胶的配方

下面，取传统EVA热熔胶以及本发明实施例1-8制得的低密度包装热熔胶，对其性能进行检测比较。

1、高温碳化测试

以传统EVA热熔胶与本发明实施例1-8制得的低密度包装热熔胶进行对比，取用相同质量的两种热熔胶模拟用胶温度150-160℃下长时间放置，分别观察胶样1小时、2小时、4小时、8小时、12小时、24小时、48小时的外观变化，并观察在熔胶液面及容器壁上是否有碳化物产生。

测试结果显示，在相同条件下，传统EVA体系热熔胶颜色加深呈黑褐色，胶液表面及容器壁有碳化物，而本发明实施例1-8制得的低密度包装热熔胶即茂金属聚乙烯热熔胶胶液颜色未发生明显变化，无碳化物产生。

2、融胶速度测试

以传统EVA热熔胶与本发明实施例1-8制得的低密度包装热熔胶进行对比，对比相同质量的EVA热熔胶与茂金属聚乙烯热熔胶，加入至热熔胶机的胶槽中后，观察完全溶胶的时间。结果见表2。

表2对比例与实施例1-8的取1g热熔胶熔胶在160℃下的融胶时间结果

	溶胶时间/s
		EVA热熔胶	35s
实施例1	20s

实施例2	25s
		实施例3	28s
实施例4	23s
		实施例5	22s
实施例6	23s
		实施例7	27s
实施例8	25s

结果显示，本发明实施例1-8制得的低密度包装热熔胶相较于传统EVA体系热熔胶能在较短时间内完全融化，其中，实施例1中的溶胶时间最短，说明本发明实施例1-8制得的低密度包装热熔胶易融胶，即本发明的低密度包装热熔胶拥有更低的比热，相较于传统EVA体系拥有更快的融胶速度，减少了生产前的准备时间。

3、用胶量测试

以传统EVA热熔胶与本发明实施例1-8制得的低密度包装热熔胶进行对比，在同一饮料加工厂，自动包装线上，分别用25kg传统EVA热熔胶与本发明实施例1-8制得的低密度包装热熔胶分别进行现场使用，并统计最后生产出来的成品量，即相同质量的热熔胶，在相同的生产条件下，热熔胶机设定参数一致，两款胶所生产的成品饮料箱数对比。封箱数目见表3。

表3对比例与实施例1-8的热熔胶封箱数目评价结果

	封箱数目/箱
		EVA热熔胶	6550
实施例1	8500
		实施例2	8000
实施例3	7850
		实施例4	7500
实施例5	7000
		实施例6	7650
实施例7	7750
		实施例8	7200

结果显示，在自动封箱线上采用25kg的热熔胶进行封箱，普通EVA热熔胶线上测试效果良好，封箱数6550箱。而本发明的线上测试效果优异，封箱数均能达到7000箱，其中，实施例1的封箱数最多，达8500箱。相比之下，本发明的低密度包装热熔胶由于充填了中空玻璃珠，比普通EVA热熔胶相同25kg总胶量下，封箱数最多可多达29.77％。可见，本发明制得的低密度包装热熔胶由于充填中空玻璃珠使茂金属聚乙烯密度降低，在实际运用中用胶量减少，在不改变使用性能的条件下，大幅度的减少了用胶量，节约成本。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低密度包装热熔胶，其特征在于，由如下重量份数的组分制备而成：

2.根据权利要求1所述的低密度包装热熔胶，其特征在于，由如下重量份数的组分制备而成：

3.根据权利要求1或2所述的低密度包装热熔胶，其特征在于，所述中空玻璃珠的粒径为2-50μm。

4.根据权利要求1或2所述的低密度包装热熔胶，其特征在于，所述增粘剂为氢化石油树脂、松香、氢化松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂环族石油树脂中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1或2所述的低密度包装热熔胶，其特征在于，所述抗氧化剂为茶多酚、生育酚、黄酮类、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的一种或两种以上。

6.一种如权利要求1或2所述的低密度包装热熔胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)反应釜预热：反应釜加热并开启搅拌，反应釜设置的温度为120-170℃；

(2)将配方量的费托蜡及抗氧化剂加入至步骤(1)中的反应釜内，不断搅拌，直至费托蜡及抗氧化剂完全溶解；

(3)将配方量的茂金属聚乙烯加入至步骤(2)中的反应釜内，不断搅拌，直至茂金属聚乙烯完全溶解；

(4)将配方量的增粘剂加入至步骤(3)中的反应釜内，不断搅拌，直至增粘剂完全溶解；

(5)将配方量的中空玻璃珠加入至步骤(4)中的反应釜内，搅拌15-20分钟后，出胶造粒，即得低密度包装热熔胶。

7.根据权利要求6所述的低密度包装热熔胶的制备方法，其特征在于，步骤(5)中加入的中空玻璃珠的粒径为2-50μm。

8.根据权利要求6所述的低密度包装热熔胶的制备方法，其特征在于，所述增粘剂为氢化石油树脂、松香、氢化松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂环族石油树脂中的一种或两种以上。

9.根据权利要求6所述的低密度包装热熔胶的制备方法，其特征在于，所述抗氧化剂为茶多酚、生育酚、黄酮类、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的一种或两种以上。