一种水性EVA热熔胶、其制备方法及其应用[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112795336 A(43)申请公布日 2021.05.14

(21)申请号 202011601264.4(22)申请日 2020.12.29

(71)申请人 德庆威斯达化工有限公司

地址 526000 广东省肇庆市德庆县德城镇

（工业集约基地精细化工专区内）(72)发明人 谢锦健　罗晟　李盛林　彭树海　

谢愉翔　(74)专利代理机构 南京中律知识产权代理事务

所(普通合伙) 32341

代理人 李建芳(51)Int.Cl.

C09J 123/08(2006.01)C09J 193/04(2006.01)C09J 11/08(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

CN 112795336 A(54)发明名称

其制备方法及其应用一种水性EVA热熔胶、

(57)摘要

本发明公开了一种水性EVA热熔胶、其制备方法及其应用，一种水性EVA热熔胶，其原料组分包括EVA树脂30‑40％、松香树脂5‑10％、乳化剂3‑5％和余量的水，所述百分比为质量百分比。上述物料在高压釜中经剪切逆转乳化制备；水性EVA热熔胶粒径小、稳定性好、固含量高，可以用在医用包装材料纸塑复合，医用透析纸涂胶面和PVC膜热封时有合适的热封强度，开启时开口平整无纸屑或破纸现象，具有良好的气体通透性；由于采用水性胶涂层解决了固体热熔胶和溶剂型热熔胶层的环保安全和溶剂残留风险，在常温下具有很好的流动性，增大了热熔胶的使用范围，以水作为分散介质无溶剂释放，绿色环保。

CN 112795336 A

权　利　要　求　书

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1.一种水性EVA热熔胶，其特征在于：其原料组分包括EVA树脂30‑40％、松香树脂5‑10％、乳化剂3‑5％和余量的水，所述百分比为质量百分比。

2.如权利要求1所述的水性EVA热熔胶，其特征在于：EVA树脂的熔融指数为6‑500MI，VA含量5‑45％。

3.如权利要求1或2所述的水性EVA热熔胶，其特征在于：松香树脂为普通松香或松香甘油酯；乳化剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂与助乳剂质量比为1:(1.5～2.5)：(0.1～0.3)的复合物，其中，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种，非离子表面活性剂为十二醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、聚乙二醇或蓖麻油聚氧乙烯醚中的至少一种；助乳剂为三乙醇胺、三乙胺或聚甘油酯中的至少一种。

4.如权利要求3所述的水性EVA热熔胶，其特征在于：乳化剂为十二烷基硫酸钠、硬脂酸聚氧乙烯酯、聚乙二醇和三乙醇胺质量比为1：(1.5～2.0)：(0.2～0.6)：(0.1～0.3)的混合物。

5.如权利要求1或2所述的水性EVA热熔胶，其特征在于：其固含量不小于40wt％。6.一种权利要求1‑5任意一项所述的水性EVA热熔胶的制备方法，其特征在于：将EVA树脂、松香树脂及乳化剂投入带压反应釜中，加热到110‑120℃搅拌熔融，用高压输送泵往高压釜中泵入热水，EVA树脂和松香树脂逆转乳化，均匀分散在水中，制得水性EVA热熔胶。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：带压反应釜中的压力为5±0.2公斤。8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：泵入的热水温度为96‑98℃。9.一种权利要求1‑5任意一项所述的水性EVA热熔胶的应用，其特征在于：用于手术包装袋的热封胶。

10.如权利要求9所述的的应用，其特征在于：在医用纸张上涂布水性EVA热熔胶，烘干后与PVC膜热压，得手术包装袋；其中，涂布量为2‑3g/m2，烘干温度为75～80℃，热压温度为115‑120℃，热压强度为3±0.2N/15mm。

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CN 112795336 A

说　明　书

一种水性EVA热熔胶、其制备方法及其应用

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技术领域

[0001]本发明涉及一种水性EVA热熔胶、其制备方法及其应用，属于水性胶黏剂技术领域。

背景技术

[0002]热熔胶是以热塑性树脂或热塑性弹性体为主要成分与增粘剂等成分，经熔融混合而制成的不含溶剂的固体状粘合剂。由于其无毒、无环境污染、制备方便等优点成为胶粘剂市场发展的重要品种。乙烯与醋酸乙烯共聚物(EVA)热熔胶是应用最广泛的一种，可用于机械化包装、家具制作、制鞋、无线装订、电子元件及日常用品粘接。[0003]EVA的用途较广，乙酸乙烯(VA)含量在5％以下的EVA，其主要产品是薄膜、电线电缆改性剂、胶粘剂的等；乙酸乙烯含量在5％‑10％的EVA产品为弹性薄膜等；乙酸乙烯含量在20％‑28％的EVA，主要用于热熔粘合剂和涂层制品；乙酸乙烯在5％‑45％，主要产品为薄膜(包括农用薄膜)和片材，注塑、模塑制品，发泡制品，热熔粘合剂等。[0004]EVA热熔胶在常温下为固体，加热熔融到一定程度变为能流动且有一定粘性的液体粘合剂。不足之处在于需要在较高温度下操作，不仅操作不便、耗能大，且操作温度较高还会对一些粘结基材产生破坏作用。

发明内容

[0005]本发明提供一种水性EVA热熔胶、其制备方法及其应用，以EVA树脂、松香树脂为主要原料，在高压釜中经乳化剂作用下逆转乳化，获得水性的EVA热熔胶，水性的EVA热熔胶在常温下具有很好的流动性、适合高速涂布，降低了使用温度，提高了工作效率；分散介质是水，环保无污染，不会对基材产生破坏作用。[0006]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：[0007]一种水性EVA热熔胶，其原料组分包括EVA树脂30‑40％、松香树脂5‑10％、乳化剂3‑5％和余量的水，所述百分比为质量百分比。

[0008]上述水性EVA热熔胶在高压釜中经逆转乳化得到。[0009]本申请水性EVA热熔胶中无需使用任何有机溶剂，降低了成本，保护了环境，同时不会对基材产生破坏作用，保护了基材。[0010]上述水性EVA热熔胶，为增粘乳液，具有较小的粒径，平均粒径达到320nm，稳定性好；该水性乳液在常温下具有很好的流动性，可刷、浸、淋、喷、辊涂，克服了热熔胶在较高温度下才具有流动性的缺点，降低了操作温度，保护了基材；粘结强度大，原料价廉易得，使用环保的水作为溶分散介质，可生物降解，属于新型的高科技环保产品。[0011]上述EVA树脂的熔融指数为6‑500MI，VA含量5‑45％。[0012]为了确保水性热熔胶的粘结性能，同时兼顾低成本的要求，松香树脂为普通松香或松香甘油酯。

[0013]上述水性EVA热熔胶的固含量不小于40wt％。

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说　明　书

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本申请的％，没有特别说明的，均为质量百分比。

[0015]上述水性EVA热熔胶的制备方法，采用如下步骤：将EVA树脂、松香树脂及乳化剂投入带压反应釜中，加热到110‑120℃搅拌熔融，用高压输送泵往高压釜中泵入热水，EVA树脂和松香树脂逆转乳化，均匀分散在水中，制得水性EVA热熔胶。带压反应釜中优选的压力为5±0.2公斤。

[0016]现有热熔胶在常温下是固体，要加热到150℃之后，才具有很好的流动性，在高温下涂布对于纸张、塑料等基材会产生破坏作用；而本申请将热熔胶树脂在乳化剂作用下制备水性热熔胶，在常温下具有很好的流动性，适合高速涂布，对于纸张、塑料等基材不会产生破坏作用；本申请中水性热熔胶制备过程简单，以水作为分散介质，环保无污染。[0017]本申请制得的水性EVA热熔胶固含量达40‑55％。[0018]为了提高乳化效率，泵入的热水温度为96‑98℃。温度为96‑98℃的热水可促进EVA树脂和松香树脂快速转相乳化。

[0019]将EVA树脂和松香树脂加热到110‑120℃搅拌熔融，可更好地确保EVA树脂和松香树脂的分散性，确保所得乳液的稳定性；本申请水性EVA热熔胶制备时，在带压反应釜中进行，一方面，可防止水分挥发，另一面方面，可便于反应的控制，确保乳液的分散性和稳定性。

[0020]由于EVA树脂软化点高、聚合度大，不易乳化、转相困难，因此，其乳液的制备难度是比较大的，由于其操作难度大，乳化难度大，而限制了其在水性胶粘剂等中的使用；现有技术中，虽然有少许EVA树脂乳化的相关研究，但需借助有机溶剂等才能将其乳化，存在成本高，步骤多，环境污染大等缺陷；松香树脂也同样存在乳化困难的问题；申请人经过长期研发实践发现，在高压釜中将EVA树脂、松香树脂和乳化剂的温度直接升至110‑120℃搅拌熔融，用高压泵滴加96‑98℃的热水，即可实现EVA树脂和松香树脂同时逆转乳化，进而制得水性EVA热熔胶，粘结度高，且稳定性好，固含量高，易操作，易于工业化推广。[0021]为了进一步确保乳化效果和所得乳液的稳定性，乳化剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂与助乳剂质量比为1:(1.5～2.5)：(0.1～0.3)的复合物，其中，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种，非离子表面活性剂为十二醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、聚乙二醇或蓖麻油聚氧乙烯醚中的至少一种；助乳剂为三乙醇胺、三乙胺或聚甘油酯中的至少一种。乳化剂的选择，也是乳液制备时，非常关键的因素之一，申请人经研究发现，上述配比的乳化剂，有效加速了乳化，同时提高了乳液的稳定性。[0022]进一步优选，乳化剂为十二烷基硫酸钠、硬脂酸聚氧乙烯酯、聚乙二醇和三乙醇胺质量比为1：(1.5～2.0)：(0.2～0.6)：(0.1～0.3)的混合物。前述通过特定成分、特定配比乳化剂的选择，促进了各组分之间的协同效应，不仅促进了EVA树脂和松香树脂的转相，而且提高了乳液的稳定性。聚乙二醇优选为聚乙二醇400～1000。[0023]申请人经研发实践验证，在医用纸张上涂布本申请水性热熔胶，75～80℃下烘干(至水分蒸发)后，与PVC膜热压，可以制得手术包装袋，热压温度为115‑120℃，热压强度为3±0.2N/15mm。

[0024]本发明未提及的技术均参照现有技术。[0025]本发明获得如下有益效果：

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CN 112795336 A[0026]

说　明　书

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1)本发明采用高压乳化，可以将EVA树脂和松香树脂复合物均匀分散在水中，得到

了稳定的水性EVA热熔胶，降低了热熔胶的使用温度，增强了粘接强度，且制备过程简单，易操作，易控制；

[0027]2)该水性EVA热熔胶具有较低的VA含量及较高的乙烯含量，可以热压成型；[0028]3)松香树脂的加入提高了水性热熔胶的初粘力和剥离强度；[0029]4)本发明水性EVA热熔胶在常温下具有很好的流动性，适合高速涂布，提高了工作效率；分散介质是水，无需使用任何有机溶剂，成本低，环保无污染，不会对基材产生破坏作用。

附图说明

[0030]图1为实施例1所得水性EVA热熔胶粒径分布图。

具体实施方式

[0031]为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。[0032]实施例1

[0033]一种水性EVA热熔胶的制备：称取EVA树脂(400MI，VA含量19％)750克，松香甘油酯(软化点90度)150克，乳化剂：十二烷基硫酸钠23.4g、硬脂酸聚氧乙烯酯(SG‑12，海石花)

在釜38.4g、聚乙二醇(聚乙二醇800，杭州茂昌化工)8.6g和三乙醇胺4.6g，加入高压釜中，

内压力为5公斤的条件下，升温到120℃后熔融快速搅拌(1500r/min)，用高压泵缓慢(200g/h)泵入1462.5克97℃蒸馏水；转相后，自然降温至50℃后再用冷水继续冷却；降温至35℃以下时，用过滤网过滤、出料装瓶，得到固含量40％的水性EVA热熔胶，粘度为200mpa/s。[0034]用APA 2000激光衍射法粒度分析仪分析反应型松香基水性增粘乳液的粒径，如图1所示，水性EVA热熔胶的平均粒径为320nm；稳定性(常温静置)大于6个月。[0035]实施例2

[0036]一种水性EVA热熔胶的制备：松香(软化称取EVA树脂(150MI，VA含量28％)750克，点78度)150克，乳化剂：十二烷基硫酸钠23.4g、硬脂酸聚氧乙烯酯(SG‑12，海石花)38.4g、聚乙二醇(聚乙二醇800，杭州茂昌化工)8.6g和三乙醇胺4.6g，加入高压釜中，在釜内压力为5公斤的条件下，升温到120℃后熔融快速搅拌(1500r/min)，用高压泵缓慢(200g/h)泵入975克97℃蒸馏水；转相后，自然降温至50℃后再用冷水继续冷却；降温至35℃以下时，用过滤网过滤、出料装瓶，得到固含量50％的水性EVA热熔胶，粘度为150mpa/s。[0037]用APA 2000激光衍射法粒度分析仪分析反应型松香基水性增粘乳液的粒径，水性EVA热熔胶的平均粒径为490nm；稳定性(常温静置)大于6个月。[0038]实施例3

[0039]将实施例1所得的水性热熔胶均匀涂布于医用透析纸上，涂布量为3g/m2，在80℃下烘干，再与PVC膜于120℃下，沿周边复合热压，热压强度为3N/15mm，制得手术包装袋；所得手术包装袋的热封强度适中，既确保了保存时的密封性，存放12个月以上无开口现象，又易于开启，开启时开口平整无纸屑或破纸现象，整个手术包装袋具有良好的气体通透性。

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说　明　书　附　图

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图1

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