CN117070164A - 一种书刊装订用树脂组合物和一种书刊装订边胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种书刊装订边胶用树脂组合物包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯；所述乙烯‑醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯的重量份数比为1：(0.5‑1.8)：(0.2‑0.6)。本发明还公开了一种书刊装订边胶，采用改良的热熔胶树脂体系，在EVA基础上通过SBS热塑性弹性体和聚乙烯PE的加入，令热熔胶体系在具有良好渗透性和初粘力。
Description
技术领域
本发明涉及EVA热熔胶技术领域，尤其涉及一种书刊装订边胶和树脂组合物、及书刊装订边胶的制备方法和应用。
背景技术
EVA热熔胶是目前广泛应用于书刊装订的热熔胶，具有无异味、不污染、装订速度快、固化时间短的优点，同时适用范围广泛。书本的边胶主要是粘接书刊的封面与正文内页，封面的纸张种类多，并且大多数封面都有单面或双面复膜，封面还有印刷后的油墨，内页的纸张厚度亦有差异，大大增加边胶粘结的难度。
现有技术以EVA作为单一基材的热熔胶体系作为边胶来装订书刊，容易出现粘接不牢的问题。为了提高边胶的初粘力，目前的技术通过提高EVA含量来改善胶的初粘力。然而，该体系下的书刊装订配方中，石蜡含量较少，生产过程中胶体受压易结板，不方便使用。同时书刊装订边胶的EVA含量上升也会大大增加生产的成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种书刊装订边胶的树脂组合物，其能解决树脂基材内聚力不强的问题。
本发明的第二个目的在于提供一种书刊装订边胶，其能解决热熔胶渗透性不佳边胶初粘力低的问题。
本发明的第三个目的在于提供一种书刊装订边胶的制备方法，其能解决不易生产的问题。
本发明的第四个目的在于提供一种书刊装订边胶的应用，其能书刊装订粘接不牢的问题。
本发明的第一个目的采用以下技术方案实现：
一种书刊装订边胶用树脂组合物，包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯的重量份数比为1：(0.5-1.8)：(0.2-0.6)。
进一步地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为28％，熔融指数为150-400。
本发明的第二个目的采用以下技术方案实现：
一种书刊装订边胶，包括一种书刊装订边胶用树脂组合物；
所述书刊装订边胶，包括以下按重量份计的成分：
进一步地，所述书刊装订边胶，包括以下按重量份计的成分：
进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或抗氧剂264中的一种或两种以上的组合物。
进一步地，所述增粘剂为松香树脂和石油树脂中的至少一种。
进一步地，所述增粘剂为松香树脂和石油树脂；所述松香树脂和石油树脂的重量份数比为1：(0.80-1.25)。
进一步地，所述书刊装订边胶，包括以下按重量份计的成分：
本发明的第三个目的采用以下技术方案实现：
一种书刊装订边胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、依次加热熔化石蜡、SBS热塑性弹性体和聚乙烯，得熔化后的混合物；
步骤2、向熔化后的混合物加入乙烯-醋酸乙烯共聚物和抗氧剂，继续熔化搅拌；
步骤3、加入增粘剂同时降低温度继续搅拌，冷却至室温后得到所述书刊装订边胶。
进一步地，所述步骤1中熔化温度为175-185℃；所述步骤2中熔化温度为175-185℃，搅拌5-15min；所述步骤3中搅拌温度降低15-20℃，搅拌20-50min。
本发明的第四个目的采用以下技术方案实现：
一种书刊装订边胶在装订书本中的应用。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1.本发明的一种书刊装订边胶用树脂组合物，SBS热塑性弹性体和聚乙烯以一定比例加入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中，通过SBS和PE进行共混改性，能够提高热熔胶体系的内聚力和增强书刊边胶的初粘力。
2.本发明的一种书刊装订边胶，采用上述共混改性的热熔胶基材体系，在减少了EVA的含量同时，增加了石蜡的使用，使得配方整体的成本大幅降低，并且本发明书刊装订边胶的与高EVA含量的书刊装订边胶性能相近。
3.本发明的一种书刊装订边胶的制备方法简便，同时也能避免了制备过程中出现结板的问题；另外本发明的原料易得，成本低。制备得到的边胶在书刊装订的初次粘接时拥有良好的初粘力和渗透力，避免了后续书本使用时散页脱页、粘度过高不易翻页的的问题。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
当EVA热熔胶作为边胶时，通过机械压力与胶的粘结力将书本的封面和内页粘结在一起，其性能和背胶相比，需要良好的延伸性、内聚力以及初粘力，但粘结强度会弱于背胶。影响胶的粘结强度有许多因素，为了保证EVA热熔胶在多种基材表面(包括双面覆膜、低表面能材料、深重油墨)能够有足够的渗透性以及流动性，通常通过调整热熔胶熔融粘度来提高粘结程度。根据弱边界层理论，热熔胶的粘结效果差实际上是胶粘剂、被粘物、环境之间的内聚力不够导致的弱边界层破坏。因此书刊装订边胶组合物的内聚力与其粘结强度有正相关。
一种书刊装订边胶用树脂组合物，包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯的重量份数比为1：(0.5-1.8)：(0.2-0.6)。
SBS热塑性弹性体是一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其末端为硬塑性的聚苯乙烯嵌段，中间为软弹性的聚丁二烯嵌段，这两种嵌段在热力学上彼此是不相容的，从而产生两相结构呈微观相分离状态。当SBS和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)混熔时，较高的温度下，SBS中的聚丁二烯链段受热氧化发生物理改性，熔融粘度增加，压敏胶的持粘力和剪切强度提高。
一般情况下，为了增加热熔胶的粘结强度，在增粘剂用量不变的情况下，普通配方会增加EVA的用量。纯EVA体系的书刊装订边胶，内聚力强、粘结强度好。然而随着EVA在边胶体系中的含量增加，其成本也会提高。为了解决EVA含量在书刊装订边胶中比重过高导致的成本问题，并且保证书刊装订边胶的性能，本发明一方面通过加入EVA/SBS/PE的共混改性配方，在降低EVA含量的同时，保证了边胶有良好的初粘力和内聚力。另一方面，石蜡含量的增加，避免了生产过程中结板、加工困难和产品稳定性不好的问题。在产品具有良好性能的前提下，减少高成本的EVA，增加了成本低的石蜡含量，将边胶的成本大大降低。
进一步地，所述SBS热塑性弹性体为线性SBS热塑性弹性体。
EVA是极性材料，在熔融时破坏PE分子链的规整性，PE结晶度下降，分子链的柔顺性增加。但由于SBS能够与PE物理改性，协同性的维持或增加热熔胶的内聚力，保证热熔胶的初粘力。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯的重量份数比为1：1：0.3。
进一步地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为28％，熔融指数为200-400。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯VA含量为28％，熔融指数为400。
一种书刊装订边胶，包括一种书刊装订边胶用树脂组合物；
进一步地，所述书刊装订边胶还包括石蜡、增粘剂和抗氧剂。
进一步地，所述树脂组合物(即乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、SBS热塑性弹性体和聚乙烯)与石蜡的重量份数比为1：(0.2-0.52)；优选的，树脂组合物与石蜡的重量份数比为1：(0.35-0.45)。
进一步地，所述书刊装订边胶，包括以下按重量份计的成分：
进一步地，所述书刊装订边胶，包括以下按重量份计的成分：
进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂264中的一种或两种以上的组合物。
进一步地，所述增粘剂为松香树脂和石油树脂中的至少一种；所述石油树脂或高软化点聚合松香树脂可提高胶的耐高温性能。
进一步地，所述增粘剂为松香树脂和石油树脂；所述松香树脂和石油树脂的重量份数比为1：(0.80-1.25)。
进一步地，所述书刊装订边胶，包括以下按重量份计的成分：
一种书刊装订边胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、依次加热熔化石蜡、SBS热塑性弹性体和聚乙烯，得熔化后的混合物；
步骤2、向熔化后的混合物加入乙烯-醋酸乙烯共聚物和抗氧剂；
步骤3、加入增粘剂同时降低温度继续搅拌，冷却至室温后得到所述书刊装订边胶。
进一步地，所述步骤1中熔化温度为175-185℃；所述步骤2中熔化温度为175-185℃，搅拌5-15min；所述步骤3中搅拌温度降低15-20℃，搅拌20-50min。
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例1-10的原料组成如表1所示。
表1实施例1-10原料组成
| 成分 | EVA | SBS | PE | 石蜡 | 石油树脂 | 松香树脂 | 抗氧化剂 |
| 实施例1 | 15 | 12.5 | 5 | 20 | 20 | 20 | 0.5 |
| 实施例2 | 15 | 15 | 5 | 20 | 20 | 20 | 1 |
| 实施例3 | 15 | 25 | 6 | 20 | 30 | 30 | 1 |
| 实施例4 | 15 | 27 | 9 | 20 | 20 | 20 | 0.5 |
| 实施例5 | 20 | 15 | 5 | 20 | 20 | 20 | 1 |
| 实施例6 | 20 | 20 | 6 | 20 | 20 | 25 | 1 |
| 实施例7 | 25 | 12.5 | 5 | 20 | 20 | 20 | 0.5 |
| 实施例8 | 25 | 20 | 6 | 25 | 25 | 25 | 1 |
| 实施例9 | 25 | 25 | 8 | 30 | 30 | 30 | 1 |
| 实施例10 | 25 | 27 | 9 | 20 | 20 | 20 | 0.5 |
对比例1
按重量份计添加乙烯-醋酸乙烯共聚物45份，石蜡10份、松香树脂45份、抗氧化剂1份，不添加SBS和PE。
对比例2
按重量份计添加乙烯-醋酸乙烯共聚物40份，石蜡20份、松香树脂40份、抗氧化剂1份，不添加SBS和PE。
对比例3
按重量份计添加乙烯-醋酸乙烯共聚物20份，SBS热塑性弹性体20份、石蜡20份、松香树脂25份、石油树脂25份、抗氧化剂1份，不添加PE。
制备方法：实施例1-10和对比例1-3的制备方法为搅拌釜加热至180℃并控温，开动搅拌后投入石蜡，待完全熔化后加SBS和PE(对比例3为加入对应增塑剂)，待完全熔化后加入EVA和抗氧剂，10分钟后加入松香树脂和石油树脂，同时调温到160℃继续搅拌，30分钟后出料，冷却，造粒，包装，得边胶成品。
性能测试
将实施例1-10和对比例1-3制备的热熔胶按照内部标准进行测试边胶的性能参数。另外，进行剥离实验，实验方法为将实施例1-10与对比例1-5分别均匀涂覆在一张覆膜后的长方形纸片上，所述纸片大小为10cm×20cm，然后迅速粘在另一张相同大小的覆膜纸片，覆膜面相对。施加相同的力使之粘牢，待完全冷却后，20℃的温度下互相撕开，测试其剥离强度，具体结果见表2。
表2实施例1-10和对比例1-3性能测试结果
剥离实验反应的是热熔胶渗透力和初粘力：若通过实验，则说明热熔胶和被粘基材的融合效果好，面对相同的剪切应力时，经过一定渗透的胶合，胶层不容易从材质表面脱离开来而是连带覆膜一起撕去。
在相同重量份的EVA基材下，实施例1-10可以看出，SBS、EVA在热熔胶体系中重量份增加时，撕裂强度上升；当SBS含量高而PE含量低时，性能有所变弱，PE含量的提升能够提高热熔边胶的内聚力，其渗透性、粘结强度更高，初粘力更好。并且从实施例1-10可以看到，而随着PE含量的提高，热熔胶的粘结强度变大。
对比例1为普通EVA热熔胶，由于EVA含量高，性能较优。本发明的实施例1-10与对比例1相比，性能接近，都有比较好的伸长率、渗透性，也均能通过剥离实验。说明本发明实施例1-10的书刊装订边胶有良好的初粘力和内聚力。本发明实施例1-10降低了EVA的含量，增加了石蜡的配方，并且通过SBS和PE对EVA的共混改性，保证了书刊装订边胶的内聚力和初粘性。
对比例2提高了基本树脂EVA中石蜡的比例，但是未添加SBS和PE，和对比例1相比，剥离强度低，说明其初粘力不佳但是和对比例1相比，对比例1加工性能差，会结板，而对比例2的配方中石蜡含量上升，因此加工时不会出现结板的状况，说明本发明实施例通过添加SBS和PE并且增加了石蜡的含量，在减少EVA用量的同时，不影响热熔胶的性能。对比例3中仅添加了EVA和SBS，没有添加聚乙烯PE，无法制备成型，说明本发明实施例中PE的添加能够让EVA和SBS共混改性。综上所述，本发明的书刊装订边胶通过SBS热塑性弹性体、PE聚乙烯与EVA进行共混改性，产品与单一体系EVA书刊边胶相比性能指标相近，生产包装不结板同时成本更低。
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 (11)
1.一种书刊装订边胶用树脂组合物，其特征在于，包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、SBS热塑性弹性体和聚乙烯的重量份数比为1：(0.5-1.8)：(0.2-0.6)。
2.如权利要求1所述的书刊装订边胶用树脂组合物，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为28％，熔融指数为150-400。
3.一种书刊装订边胶，其特征在于，包括权利要求1或2所述一种书刊装订边胶用树脂组合物；
所述书刊装订边胶包括以下按重量份计的成分：
4.如权利要求3所述一种书刊装订边胶，其特征在于，包括以下按重量份计的成分：
5.如权利要求3所述的一种书刊装订边胶，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168或抗氧剂264中的一种或两种以上的组合物。
6.如权利要求3所述的一种书刊装订边胶，其特征在于，所述增粘剂为松香树脂和/或石油树脂。
7.如权利要求5所述一种书刊装订边胶，其特征在于，所述增粘剂为松香树脂和石油树脂；所述松香树脂和石油树脂的重量份数比为1：(0.80-1.25)。
8.如权利要求6所述的一种书刊装订边胶，其特征在于，包括以下按重量份计的成分：
9.权利要求3-7任一项所述的一种书刊装订边胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、依次熔化石蜡、SBS热塑性弹性体和聚乙烯，得熔化后的混合物；
步骤2、向熔化后的混合物加入乙烯-醋酸乙烯共聚物和抗氧剂，继续熔化搅拌；
步骤3、加入增粘剂同时降低温度继续搅拌，冷却至室温后得到所述书刊装订边胶。
10.如权利要求8所述的一种书刊装订边胶的制备方法，其特征在于，步骤1中熔化温度为175-185℃；步骤2中熔化温度为175-185℃，搅拌5-15min；所述步骤3中搅拌温度降低15-20℃，搅拌20-50min。
11.权利要求3-7任一项所述的一种书刊装订边胶在装订书本中的应用。
Priority Applications (1)
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