CN114316873A - 一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶及其制备方法，该反应型热熔胶包括以下重量份含量的组分：聚酯多元醇55‑75，聚醚多元醇10‑25，抗氧化剂0.5‑1.0，异氰酸酯10‑20，增粘树脂5‑10，催化剂0.1。与现有技术相比，本发明通过设计原料配比及相应的制备步骤工艺，使得通过本发明所得的湿固化反应性聚氨酯热熔胶更符合全自动瓦楞纸板裱贴的要求，该胶黏剂是100％固含量，VOC为零，并能够满足施胶过程中流动性好、使用温度低、定位时间可控，定位强度高，达到全自动流水线要求。

Description

一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶及其制备方法

技术领域

本发明属于反应型热熔胶技术领域，涉及一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热 熔胶及其制备方法，尤其涉及一种用于全自动化瓦楞纸箱的面纸与瓦楞纸裱贴 所用的湿固化反应性聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术

传统的瓦楞纸裱贴采用白乳胶或淀粉胶的粘合方式，白乳胶为水性胶乳， 经过涂布后，需要经过一段很长的烘道进行高温烘干，使用大量的能源，而且 只能用于连续快速单一的连续生产，而用的淀粉胶，由于胶体内存在大量的水 且出粘力较低，需采用长时间静置晾干，这样两种胶体并不适用于全自动化柔 性生产方式。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术中瓦楞纸裱贴所用的水性胶无 法配套高效自动化柔性生产方式的缺陷而提供一种快速裱贴、快速定位、粘合 强度高的用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明第一方面提供一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，包括以下重量 份含量的组分：

优选地，所述的聚酯多元醇包括高结晶型聚酯多元醇、无定型固体聚酯多 元醇和无定型液体聚酯多元醇中的一种或多种。

进一步优选地，所述的聚酯多元醇选择高结晶型聚酯多元醇、无定型固体 聚酯多元醇和无定型液体聚酯多元醇混合。

进一步优选地：

所述的高结晶型聚酯多元醇包括聚十二烷二酸己二醇酯、聚己二酸己二醇 酯、聚己二酸丁二醇酯等；

所述的无定型固体聚酯多元醇包括聚邻苯二甲酸己二醇酯、聚对苯二甲酸 己二醇酯等；

所述的无定型液体聚酯多元醇包括聚己二酸新戊二醇酯等。

更进一步优选地，所述的聚酯多元醇采用分子量8500g/mol的聚己二酸己 二醇酯、分子量2000g/mol的聚己二酸丁二醇酯、分子量2000g/mol的聚邻苯 二甲酸己二醇酯以及分子量2000g/mol的聚己二酸新戊二醇酯混合。

优选地，所述的聚醚多元醇包括聚丙二醇或聚乙二醇。

优选地，所述的异氰酸酯为4,4`-二苯基甲烷二异氰酸酯。

优选地，所述的增粘树脂包括丙烯酸树脂或高分子量聚酯树脂。

优选地，所述的抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂168。

优选地，所述的催化剂为辛酸亚锡、钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯。

本发明第二方面提供所述的用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶的制备方法， 其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配比将聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂和抗氧化剂加热熔融 后搅拌均匀，同时真空脱水；

(2)在氮气保护下，在步骤(1)的反应体系中按配比加入异氰酸酯，升 高温度，进行反应，得到所述的用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶。

优选地，步骤(1)中加热熔融的温度为80℃。

优选地，步骤(1)中真空脱水的时间为2h。

优选地，步骤(2)中升高温度至120℃。

优选地，步骤(2)中反应时间为2h。

本发明为湿固化反应性聚氨酯热熔胶，在该热熔胶产品本身的分子链中含 有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基，是一类含有活泼氢的材料，与纸张有优秀的 粘接性能，与传统的白乳胶相比不需要经过高温烘干且能快速定位，不仅能解 决在高效自动化生产中快速裱贴、精确定位提供强度，并且还有降低能耗，VOC 为零的环保特点。

与现有技术相比，本发明通过设计原料配比及相应的制备步骤工艺，得到 的湿固化反应性聚氨酯热熔胶更符合全自动瓦楞纸板裱贴时在5-10s内快速定 位并且经过20～50s就能够将纸张达到一定的粘接强度满足后道裁切工艺，该胶 黏剂是100％固含量，VOC为零，并能够满足施胶过程中流动性好、使用温度 低、定位时间可控，定位强度高，达到全自动流水线要求。

具体实施方式

一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，包括以下重量份含量的组分：聚酯 多元醇55-75份，聚醚多元醇10-25份，抗氧化剂0.5-1.0份，异氰酸酯10-20 份，增粘树脂5-10份，催化剂0.1份。

例如可以由以下重量份含量的组分组成：聚酯多元醇55份，聚醚多元醇 25份，抗氧化剂0.5份，异氰酸酯20份，增粘树脂5份，催化剂0.1份。可以 由以下重量份含量的组分组成：聚酯多元醇75份，聚醚多元醇10份，抗氧化 剂1.0份，异氰酸酯10份，增粘树脂10份，催化剂0.1份。也可以由聚酯多 元醇60份，聚醚多元醇20份，抗氧化剂0.9份，异氰酸酯12份，增粘树脂8 份，催化剂0.1份。等等。

聚酯多元醇可以选择高结晶型聚酯多元醇、无定型固体聚酯多元醇和无定 型液体聚酯多元醇中的一种或多种。例如可以是上述三种聚酯多元醇中的任一 种，可以是高结晶型聚酯多元醇和无定型固体聚酯多元醇混合，可以是定型固 体聚酯多元醇和无定型液体聚酯多元醇混合，也可以是高结晶型聚酯多元醇和 无定型液体聚酯多元醇混合，也可以是高结晶型聚酯多元醇、无定型固体聚酯 多元醇和无定型液体聚酯多元醇三种混合。进一步优选高结晶型聚酯多元醇包 括聚十二烷二酸己二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯等中的一种 或多种，可以选用不同分子量；无定型固体聚酯多元醇包括聚邻苯二甲酸己二 醇酯、聚对苯二甲酸己二醇酯等中的一种或多种，可以选用不同分子量；无定 型液体聚酯多元醇包括聚己二酸新戊二醇酯等，可以选用不同分子量。聚醚多 元醇可以选择聚丙二醇或聚乙二醇等。

瓦楞纸裱贴中由于机器生产的高度自动化对于定位时间、产品流动性、初 粘力、对基材的润湿性都有相对较高得要求，本发明中，优选聚酯多元醇选用 高结晶型聚酯多元醇、无定型固体聚酯多元醇和无定型液体聚酯多元醇混合使 用。通过加入高结晶型聚酯多元醇能够在施胶后温度降低过程中快速结晶凝固 使得整个胶体有一定的强度，使得瓦楞纸粘接成型定位准确起关键性作用，加 入的无定型固体聚酯多元醇和无定型液体聚酯多元醇调节产品的初粘力，及对 纸张的润湿性。更进一步优选聚酯多元醇采用聚己二酸己二醇酯、聚己二酸丁 二醇酯、聚邻苯二甲酸己二醇酯和聚己二酸新戊二醇酯混合使用，更进一步优 选采用分子量8500g/mol的聚己二酸己二醇酯、分子量2000g/mol的聚己二酸 丁二醇酯、分子量2000g/mol的聚邻苯二甲酸己二醇酯以及分子量2000g/mol 的聚己二酸新戊二醇酯混合使用。而低分子量的聚醚多元醇不仅可以提高产品 热熔胶对基材的润湿性能，在生产过程中还可以对增粘树脂有一定的溶解性， 不造成相分离现象。优选采用聚醚多元醇采用分子量1000g/mol的聚乙二醇。

异氰酸酯可以选择4,4`-二苯基甲烷二异氰酸酯等。增粘树脂可以选择丙烯 酸树脂或高分子量聚酯树脂等。抗氧剂可以选择抗氧剂1010、抗氧剂1076或 抗氧剂168等。催化剂可以选择辛酸亚锡、钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯等。

上述用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比将聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂和抗氧化剂加热熔融 后搅拌均匀，同时真空脱水；

(2)在氮气保护下，在步骤(1)的反应体系中按配比加入异氰酸酯，升 高温度，进行反应，得到所述的用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶。

步骤(1)中加热熔融的温度可以选择80℃，真空脱水的时间可以选择2h。

步骤(2)中可以升高温度至120℃，反应时间可以选择2h。

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，由以下重量份含量的组分组 成：

上述用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比将聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂和抗氧化剂加热到80 ℃熔融后搅拌均匀，同时真空脱水2h；

(2)在氮气保护下，在步骤(1)的反应体系中按配比加入异氰酸酯，升 高温度至120℃，反应2h，得到用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶。

实施例2

本实施例用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，由以下重量份含量的组分组 成：

上述用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比将聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂和抗氧化剂加热到80 ℃熔融后搅拌均匀，同时真空脱水2h；

(2)在氮气保护下，在步骤(1)的反应体系中按配比加入异氰酸酯，升 高温度至120℃，反应2h，得到用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶。

实施例3

本实施例用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，由以下重量份含量的组分组 成：

上述用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比将聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂和抗氧化剂加热到80 ℃熔融后搅拌均匀，同时真空脱水2h；

(2)在氮气保护下，在步骤(1)的反应体系中按配比加入异氰酸酯，升 高温度至120℃，反应2h，得到所述的用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶。

将实施例1～3的反应型热熔胶进行全自动瓦楞纸板裱贴时的定位时间、剥 离强度、机器配合度等指标进行测试。试验时用裁纸机裁切约10*10cm大小的 瓦楞片材和1*15cm大小的面纸，将制备完成的热熔胶加热至120℃融化，用涂 布棒将热熔胶均匀的涂布在瓦楞片的楞峰上，涂布完成后计时约10s后将面纸 粘贴在涂有热熔胶的位置，计时约1min后用手撕裂分离面纸和瓦楞纸，观察 纸层是否被破坏。

相关结果参见表1。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3
				定位时间	20-40s	5min以上	5-8s
剥离强度	12N/m	5N/m	18N/m
				是否裁破	粘结处裁破	无法裁破	无粘结效果
机器配合度	100％	20％	10％

瓦楞纸裱贴中由于机器生产的高度自动化对于定位时间、产品流动性、初 粘力、对基材的润湿性都有相对较高得要求，实施例1中添加合适比例的聚己 二酸己二醇酯和聚己二酸丁二醇酯合成的热熔胶在施胶后温度降低过程中快 速结晶凝固使得整个胶体有一定的强度，使得瓦楞纸粘接成型定位准确起关键 性作用，相对于实施例2、3中添加比例较少、没有或过高会使得在线生产制 版时无法在合适时间内定位或者胶体凝固过快导致面纸无法粘接在楞峰上都 不符合在线生产要求，实施例1中还需加入一定比例聚邻苯二甲酸己二醇酯、 聚己二酸新戊二醇酯、聚醚来调节产品的初粘力，对纸张的润湿性，而低分子量的聚醚多元醇不仅可以提高产品热熔胶对基材的润湿性能，在生产过程中还 可以对增粘树脂有一定的溶解性，不造成相分离现象。从表1可以看出，相对 与实施例1来说，实施例2与实施例3物料的添加量发生了变化造成了产品的 定位时间分别太长或者太短，均不符合该产品应用于实际的要求。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用 发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并 把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此， 本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明 范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，其特征在于，包括以下重量份含量的组分：

2.根据权利要求1所述的一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，其特征在于，所述的聚酯多元醇包括高结晶型聚酯多元醇、无定型固体聚酯多元醇和无定型液体聚酯多元醇中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，其特征在于：

所述的高结晶型聚酯多元醇包括聚十二烷二酸己二醇酯、聚己二酸己二醇酯或聚己二酸丁二醇酯；

所述的无定型固体聚酯多元醇包括聚邻苯二甲酸己二醇酯或聚对苯二甲酸己二醇酯；

所述的无定型液体聚酯多元醇包括聚己二酸新戊二醇酯。

4.根据权利要求1所述的一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，其特征在于，所述的聚醚多元醇包括聚丙二醇或聚乙二醇。

5.根据权利要求1所述的一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，其特征在于，所述的异氰酸酯为4,4`-二苯基甲烷二异氰酸酯。

6.根据权利要求1所述的一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，其特征在于，所述的增粘树脂包括丙烯酸树脂或聚酯。

7.根据权利要求1所述的一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，其特征在于，所述的抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂168。

8.根据权利要求1所述的一种用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶，其特征在于，所述的催化剂为辛酸亚锡、钛酸四丁酯或是钛酸四异丙酯。

9.如权利要求1～8任一所述的用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配比将聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂和抗氧化剂加热熔融后搅拌均匀，同时真空脱水；

(2)在氮气保护下，在步骤(1)的反应体系中按配比加入异氰酸酯，升高温度，进行反应，得到所述的用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶。

10.如权利要求9所述的用于瓦楞纸裱贴的反应型热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)步骤(1)中加热熔融的温度为80℃；

(ii)步骤(1)中真空脱水的时间为2h；

(iii)步骤(2)中升高温度至120℃；

(iv)步骤(2)中反应时间为2h。