CN114702918A - 一种聚烯烃体系书本装订热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热熔胶(IPC分类号：C09J175/06)，尤其一种聚烯烃体系书本装订热熔胶及其制备方法。原料至少包含：聚烯烃类化合物40‑50份，石蜡10‑20份，增粘树脂35‑45份，助剂0.4～1.2份。本发明制备的聚烯烃体系书本装订热熔胶固化速度快，初期强度高，同时热溶胶用量少，并可确保粘结性，降低装订成本，提高了装订的美观度。此外，制备的热熔胶质量轻，具有良好的韧性。

Description

一种聚烯烃体系书本装订热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热熔胶(IPC分类号：C09J175/06)，尤其一种聚烯烃体系书本装订热熔胶及其制备方法。
背景技术
为了倡导绿色环保型经济发展新思路，热熔胶因其环保型成为行业热点，由于热熔胶在生产中和使用中均不使用任何溶剂，无毒，无味，不污染环境，因此被誉为“绿色胶黏剂”。
专利201610525856.X公开了一种精装书本加工用热熔性粘合剂及其制备方法，该制备方法制备的胶种具有耐热性能优异、耐高低温性能优良、施胶量少等优点，能够部分满足高端市场需求，但仍然存在诸多问题，如：初粘力偏低、固化时间长、需要专门的加热施胶设备、价格较为昂贵等等。在本申请领域大部分使用EVA胶，但是此类胶具有耐老化性能差、脆性差、低温性能不佳等问题，而聚烯烃热熔胶由于不含有易于氧化的基团具有耐热性优良，耐低温好、开放时间可调等等特点，因此也越来越收到关注。
本发明制备的聚烯烃体系书本装订热熔胶固化速度快，初期强度高，同时热溶胶用量少，并可确保粘结性，降低装订成本，提高了装订的美观度。此外，制备的热熔胶质量轻，具有良好的韧性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种聚烯烃体系书本装订热熔胶，按重量份计，原料至少包含：聚烯烃类化合物40-50份，石蜡10-20份，增粘树脂35-45份，助剂0.4～1.2份。
作为一种优选的方案，所述一种聚烯烃体系书本装订热熔胶，按重量份计，原料至少包含：聚烯烃类化合物42～48份，石蜡13～15份，增粘树脂37～42份，助剂0.6～1.0份。
作为一种优选的方案，所述聚烯烃类化合物为非晶态α-烯烃共聚物，乙烯丙烯共聚物，乙烯辛烯共聚物的一种或多种。
作为一种优选的方案，所述聚烯烃类化合物为非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的混合物。
作为一种优选的方案，所述非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的重量比为(9～11)：1。
作为一种优选的方案，所述非晶态α-烯烃共聚物的熔融粘度为7000～12000cps，190℃。
作为一种优选的方案，所述非晶态α-烯烃共聚物的熔融粘度为8000cps，190℃。
作为一种优选的方案，所述非晶态α-烯烃共聚物的软化点为100～115℃。
作为一种优选的方案，所述非晶态α-烯烃共聚物的软化点为106℃。
作为一种优选的方案，所述非晶态α-烯烃共聚物的玻璃化温度为-35～-25℃。
作为一种优选的方案，所述非晶态α-烯烃共聚物的玻璃化温度为-33℃。
作为一种优选的方案，所述乙烯辛烯共聚物为POE，可市售，例如陶氏8401。
作为一种优选的方案，所述聚烯烃类化合物，石蜡的重量比为(3～3.4)：1。
作为一种优选的方案，所述聚烯烃类化合物，石蜡的重量比为(3.1～3.2)：1。
作为一种优选的方案，所述增粘树脂为加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂，加氢C5/C9共聚石油树脂的一种或多种。
作为一种优选的方案，所述增粘树脂为加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的混合物。
作为一种优选的方案，所述加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的重量比为(3～5)：1。
作为一种优选的方案，所述加氢C5石油树脂可市售，例如伊士曼C-115W。
作为一种优选的方案，所述加氢C9石油树脂可市售，例如伊士曼R9100。
作为一种优选的方案，所述聚烯烃类化合物，增粘树脂的重量比为(1.1～1.2)：1。
作为一种优选的方案，所述聚烯烃类化合物，增粘树脂的重量比为1.15：1。
作为一种优选的方案，所述助剂为抗氧剂。
作为一种优选的方案，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1024、抗氧剂1024、抗氧剂168中的一种或多种。
作为一种优选的方案，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168的混合物。
作为一种优选的方案，所述抗氧剂1010、抗氧剂168的重量比为(1～2)：1。
作为一种优选的方案，所述聚烯烃类化合物，助剂的重量比为(55～60)：1。
本发明第二方面提出了一种聚烯烃体系书本装订热熔胶的制备方法，其制备方法主要包括：
(1)将石蜡和助剂投入反应釜，搅拌，加温至150～160℃；
(2)投入聚烯烃类化合物，搅拌抽真空升温，搅拌30～50min。
(3)聚烯烃类化合物完全熔解后，加入增粘树脂，保温，抽真空搅拌30～50min，材料融化混合均匀，无明显气泡即可出料。
有益效果：
1.通过软化点为100～115℃的非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物与加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂协同作用可以改善非晶态α-烯烃共聚物附着力低，粘结力差的问题，同时也有效地提高了体系之间的相容性，提高了热熔胶的粘结效果，并使制备的热熔加具有优异的耐高温低温的性能。
2.本发明通过所述聚烯烃类化合物，增粘树脂的重量比为(1.1～1.2)：1时，提高了固化的速度，增加了剥离的强度，此外，增加了热熔胶与基材之间的浸润，进一步提高了热熔胶的初粘性。
3.本发明中聚烯烃类化合物，石蜡的重量比为(3～3.4)：1时，在提高热熔胶的耐低温性能，也提高了热熔胶的拉伸强度。
4.本发明通过限定C-115W、R9100的重量比为(3～5)：1时，产生很好的协同效应，提高了与非晶态α-烯烃共聚物的相容作用，从而提高了书刊拉力。
具体实施方式
实施例
实施例1
一种聚烯烃体系书本装订热熔胶，按重量份计，原料包括：聚烯烃类化合物45份，石蜡14份，增粘树脂40份，助剂0.8份。
在本实施例中，所述聚烯烃类化合物为非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的混合物。所述非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的重量比为10：1。所述非晶态α-烯烃共聚物的熔融粘度为8000cps，190℃。所述非晶态α-烯烃共聚物的软化点为106℃。所述聚烯烃类化合物为德固赛VESTOPLAST 708。所述乙烯辛烯共聚物为POE，购买自陶氏8401。
在本实施例中，所述增粘树脂为加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的混合物。
所述加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的重量比为4：1。
所述加氢C5石油树脂购买自伊士曼C-115W。所述加氢C9石油树脂购买自伊士曼R9100。
在本实施例中，所述助剂为抗氧剂。
在本实施例中，所述石蜡购买自辽宁抚顺石化，型号58号全精练石蜡。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168的混合物。所述抗氧剂1010、抗氧剂168的重量比为1：1。
本发明第二方面提出了一种聚烯烃体系书本装订热熔胶的制备方法，其制备方法主要包括：
(1)将石蜡和助剂投入反应釜，搅拌，加温至155℃；
(2)投入聚烯烃类化合物，搅拌抽真空升温，搅拌40min；
(3)聚烯烃类化合物完全熔解后，加入增粘树脂，保温，抽真空搅拌40min，材料融化混合均匀，无明显气泡即可出料。
实施例2
一种聚烯烃体系书本装订热熔胶，按重量份计，原料包括：聚烯烃类化合物42份，石蜡13份，增粘树脂37份，助剂0.6份。
在本实施例中，所述聚烯烃类化合物为非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的混合物。所述非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的重量比为10：1。所述非晶态α-烯烃共聚物的熔融粘度为8000cps，190℃。所述非晶态α-烯烃共聚物的软化点为106℃。所述聚烯烃类化合物为德固赛VESTOPLAST 708。所述乙烯辛烯共聚物为POE，购买自陶氏8401。
在本实施例中，所述增粘树脂为加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的混合物。
所述加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的重量比为4：1。
所述加氢C5石油树脂购买自伊士曼C-115W。所述加氢C9石油树脂购买自伊士曼R9100。
在本实施例中，所述助剂为抗氧剂。
在本实施例中，所述石蜡购买自辽宁抚顺石化，型号58号全精练石蜡。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168的混合物。所述抗氧剂1010、抗氧剂168的重量比为1：1。
本发明第二方面提出了一种聚烯烃体系书本装订热熔胶的制备方法，其制备方法主要包括：
(1)将石蜡和助剂投入反应釜，搅拌，加温至155℃；
(2)投入聚烯烃类化合物，搅拌抽真空升温，搅拌40min。
(3)聚烯烃类化合物完全熔解后，加入增粘树脂，保温，抽真空搅拌40min，材料融化混合均匀，无明显气泡即可出料。
实施例3
一种聚烯烃体系书本装订热熔胶，按重量份计，原料包括：聚烯烃类化合物48份，石蜡15份，增粘树脂42份，助剂1份。
在本实施例中，所述聚烯烃类化合物为非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的混合物。所述非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的重量比为10：1。所述非晶态α-烯烃共聚物的熔融粘度为8000cps，190℃。所述非晶态α-烯烃共聚物的软化点为106℃。所述聚烯烃类化合物为德固赛VESTOPLAST 708。所述乙烯辛烯共聚物为POE，购买自陶氏8401。
在本实施例中，所述增粘树脂为加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的混合物。
所述加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的重量比为4：1。
所述加氢C5石油树脂购买自伊士曼C-115W。所述加氢C9石油树脂购买自伊士曼R9100。
在本实施例中，所述助剂为抗氧剂。所述抗氧剂。
在本实施例中，所述石蜡购买自辽宁抚顺石化，型号58号全精练石蜡。
在本实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168的混合物。所述抗氧剂1010、抗氧剂168的重量比为1：1。
本发明第二方面提出了一种聚烯烃体系书本装订热熔胶的制备方法，其制备方法主要包括：
(1)将石蜡和助剂投入反应釜，搅拌，加温至155℃；
(2)投入聚烯烃类化合物，搅拌抽真空升温，搅拌40min。
(3)聚烯烃类化合物完全熔解后，加入增粘树脂，保温，抽真空搅拌40min，材料融化混合均匀，无明显气泡即可出料。
对比例1
对比例1的具体实施方式同实施例1；不同的是，对比例1中所述非晶态α-烯烃共聚物的熔融粘度为270cps，190℃。所述非晶态α-烯烃共聚物的软化点为126℃。所述非晶态α-烯烃共聚物购买自为德固赛VESTOPLAST 703。
对比例2
对比例2的具体实施方式同实施例1；不同的是，对比例2在本实施例中，所述增粘树脂为加氢C5石油树脂，购买自伊士曼C-115W。
性能测试：
(1)热稳定：所述书刊装订热熔胶的热稳定性测试方法参照《GB/T 16998-1997热熔胶粘剂热稳定性测定》，测试温度200℃，测试时间24h，观察是否变黄。不变黄为合格，其余为不合格。
(2)拉伸强度：参照《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》。
(3)书刊拉力：选用108g铜版纸，分别采用实施例1-3和对比例1～3制备得到的书刊装订热熔胶样品于135℃进行装订得到对应的书本样品，将待测书本置于恒温恒湿房(湿度65±5％,温度23±2℃)中稳定放置12小时以上；每本书测试页数为三页，分别取书本的前1/3页、后1/3页、中间一页，利用拉力机进行拉力测试，书本测试页都达到标准才判定书本合格。
性能测试结果：
表1
热稳定 拉伸强度(MPa) 书刊拉力(N/cm)
实施例1 合格 3.5 5.4
实施例2 合格 3.4 5.1
实施例3 合格 3.2 5.3
对比例1 不合格 2.05 4.4
对比例2 不合格 2.34 4.6
注：《GBT 18359-2009中小学教科书用纸、印制质量要求和检验方法》规定拉力标准为：4.5N/cm。

Claims (10)

1.一种聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，按重量份计，原料至少包含：聚烯烃类化合物40～50份，石蜡10～20份，增粘树脂35～45份，助剂0.4～1.2份。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，按重量份计，原料至少包含：聚烯烃类化合物42～48份，石蜡13～15份，增粘树脂37～42份，助剂0.6～1.0份。
3.根据权利要求1-2任一项所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，所述聚烯烃类化合物为非晶态α-烯烃共聚物，乙烯丙烯共聚物，乙烯辛烯共聚物的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，所述聚烯烃类化合物为非晶态α-烯烃共聚物，乙烯辛烯共聚物的混合物。
5.根据权利要求4所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，所述非晶态α-烯烃共聚物的熔融粘度为7000～12000cps，190℃。
6.根据权利要求5所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，所述非晶态α-烯烃共聚物的软化点为100～115℃。
7.根据权利要求1-2任一项所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，所述聚烯烃类化合物，石蜡的重量比为(3～3.4)：1。
8.根据权利要求1-2任一项所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂为加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂，加氢C5/C9共聚石油树脂的一种或多种。
9.根据权利要求1-2任一项所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂为加氢C5石油树脂，加氢C9石油树脂的混合物。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的聚烯烃体系书本装订热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将石蜡和助剂投入反应釜，搅拌，加温至150～160℃；
(2)投入聚烯烃类化合物，搅拌抽真空升温，搅拌30～50min；
(3)聚烯烃类化合物完全熔解后，加入增粘树脂，保温，抽真空搅拌30～50min，材料融化混合均匀，无气泡即可出料。
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