专利名称：一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种文具用品，具体地说是一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶及其制备方法。
背景技术：
目前发明和生产的实用固体胶有两大类，其一是以改性聚乙烯醇(聚乙烯醇缩甲醛)作主要粘合剂成分，其粘结性低，储存期短，易胶化，但成本低，目前仍是国内市场的主要产品之一，但由于含有微量甲醛，不符合环保要求，必将被淘汰。另一类是现在研究和生产的高粘接性固体胶，它是以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作主要粘合剂成分，其粘结性高，耐温性好，储存期长，但成本相对较高，将来可成为国内市场的主要品种。国内除上述两大类固体胶外，用其它树脂制备固体胶的研究很少，能工业化生产的更鲜有报道。此外也研究和·开发了一些特种固体胶，如压敏性固体胶，变色固体胶和高强度快速干燥固体胶等。但所有这些产品全部使用硬脂酸钠做赋型剂，所以外观都是不透明的。国内外关于透明固体胶的报道很少，尤其是使用新型组合式碱溶性丙烯酸树脂和新型赋型剂制备的透明固体胶更未见报道。例如专利申请号CN200910153831. I是关于一种透明环保固体胶及制备方法，它采用传统的聚乙烯醇与甲醛的反应产物(聚乙烯醇缩甲醛)为胶粘剂成分，传统的硬脂酸钠为赋型剂，虽然采用了氢氧化钾作PH调节剂，由于不能从根本上改善与胶粘剂成分的互溶性，因此其透明度的改善必然相当有限。据该专利称将实施例I与实施例14的固体胶样品，各切Imm厚薄片用分光光度计测其透光率，在可见光下实施例14固体胶的透光率是实施例I的3倍。虽然对固体胶的透明性有所提高，但是还是远远不够。专利号为CN20091009252. 3是关于一种丙烯酸树脂乳液固体胶，它不仅不具有透明性，由于是使用乳化剂制成的乳液，容易破乳，储存稳定性差。至今市场上还未见到具有良好透明性的固体胶。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶，不仅具有一定的硬度与强度，而且透明、保质期长、储存稳定性好。本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶的制备方法。本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶，其特征在于主要采用碱溶性丙烯酸树脂乳液为粘合剂，二亚苄基山梨醇为赋形齐U，水为溶剂，氢氧化钠溶液为中和剂，醇醚为助溶剂，多元醇为保湿剂；其中碱溶性丙烯酸树脂乳液的酸值在50 80mgK0H/g，带有两种或两种以上亲水性基团，同时亲水性基团中含有磺酸基，并且采用两种具有不同的酸值和不同的玻璃化温度，带有不完全相同的亲水和亲水酸性基团的碱溶性丙烯酸树脂乳液I和碱溶性丙烯酸树脂乳液2作为组合；
各组分的质量份数为碱溶性丙烯酸树脂乳液I为40 50份，碱溶性丙烯酸树脂乳液2为3 10份，赋形剂2 4份，助溶剂10 20份，保湿剂5 10份，水和氢氧化钠溶液为适量，采用氢氧化钠溶液调节PH值，中和到pH为9 10范围，必要时候可以加入适量的防腐剂(或者不加)，而水用量是补足100份。作为优选，所述亲水基团还包括羧基、羟基和酰胺基，所述碱溶性丙烯酸树脂乳液I的含固量为30 40%，酸值70 80mgK0H/g，，树脂玻璃化温度15 20°C ;所述碱溶性丙烯酸树脂乳液2的含固量为40 45%，酸值40 50mgK0H/g，，树脂玻璃化温度85 95°C。以保证这两种树脂和赋型剂的分子之间在室温下形成适当的氢键，保证形成的混合体能具有所需的透明度和硬度。优选，所述助溶剂采用2- 丁氧基乙醇，3-甲氧基-3- 丁基-I- 丁醇或I-乙氧
基-2-丙醇。可用来增加赋型剂二亚苄基山梨醇在水中的溶解性和溶液的稳定性，可以单独使用，最好是两种或两种以上混合使用，这些醇醚同时也具有保湿和润滑作用。作为改进，必要时所述透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶还包括适量的粘结调节剂，所述粘结调节剂采用聚乙烯吡咯烷酮。优选，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为13 17%，用其中和到pH为9 10范围。本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶的制备方法，其特征在于向反应釜中加入计量的碱溶性丙烯酸树脂乳液I和碱溶性丙烯酸树脂乳液2，开动搅拌并升温到80 85°C，加入预先用助溶剂溶解好的赋型剂二亚苄基山梨醇，再用预先配制好的氢氧化钠水溶液中和到pH为9 10，加入保湿剂及需要时候适量添加的粘结调节剂和其他助剂如(防腐剂)，保温一定时间，静置，灌瓶，其中碱溶性丙烯酸树脂乳液I为40 50份，碱溶性丙烯酸树脂乳液2为3 10份，赋形剂2 4份，助溶剂10 20份，保湿剂5 10份，以上为质量份数。作为改进，所述碱溶性丙烯酸树脂乳液I和碱溶性丙烯酸树脂乳液2的酸值在50 80mgK0H/g，带有两种或两种以上亲水性基团，同时亲水性基团中含有磺酸基，并且两者具有不同的酸值和不同的玻璃化温度，带有不完全相同的亲水和亲水酸性基团。优选，所述碱溶性丙烯酸树脂乳液I的含固量为35%，酸值80mgK0H/g，，树脂玻璃化温度15°C，所述碱溶性丙烯酸树脂乳液2的含固量为40%，酸值50mgK0H/g，树脂玻璃化温度85°C。优选，所述助溶剂采用2- 丁氧基乙醇，3-甲氧基-3- 丁基-I- 丁醇或I-乙氧基_2_丙醇。最后，所述保湿剂采用多元醇，所述粘结调节剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为13 17%。与现有技术相比，本发明的优点在于采用碱溶性丙烯酸树脂乳液作为粘合剂，二亚苄基山梨醇为赋形剂，克服了传统的固体胶都是以硬脂酸钠做赋型剂，和所用的胶粘剂成分互溶性不好，所生产的固体胶不具有透明性的缺点，使得制备的固体胶不仅具有一定的硬度与强度，而且透明性好、储存稳定性佳、保质期长，在60°C时也不融化流淌，以保证产品的安全储存和运输，同时制备方法简单、易操作。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。实施例I向反应釜中加入碱溶性丙烯酸树脂乳液I (含固量35%，酸值80mgK0H/g，树脂玻璃化温度15°C ) 47份和碱溶性丙烯酸树脂乳液2 (含固量40%，酸值50mgK0H/g，树脂玻璃化温度85°C )4份，开动搅拌并升温到80 85°C，加入预先用9份2- 丁氧基乙醇和3份
3-甲氧基-3- 丁基-I- 丁醇溶解的3份二亚苄基山梨醇，再用预先配制好的氢氧化钠水溶液(浓度约15% )中和到pH为10，加入甘油8份及防腐剂O. I份(如总量不足100份加水补齐)，于82°C保温I小时，停止搅拌，静置I小时，灌瓶。实施例2向反应釜中加入碱溶性丙烯酸树脂乳液1(含固量35%，酸值80mgK0H/g，树脂玻璃化温度15°C ) 43份和碱溶性丙烯酸树脂乳液2 (含固量40%，酸值50mgK0H/g，树脂玻璃 化温度85°C ) 4份，PVP 3份，开动搅拌并升温到80 85°C，加入预先用8份3-甲氧基-3-丁基-I- 丁醇和4份I-乙氧基-2-丙醇溶解的3份二亚苄基山梨醇，再用预先配制好的氢氧化钠水溶液(浓度约15% )中和到pH为10，加入甘油7. 5份及防腐剂O. I份(如总量不足100份加水补齐)，于82°C保温I小时，停止搅拌，静置I小时，灌瓶。实施例3向反应釜中加入碱溶性丙烯酸树脂乳液I (含固量35%，酸值80mgK0H/g，树脂玻璃化温度15°C ) 41份和碱溶性丙烯酸树脂乳液2 (含固量40%，酸值50mgK0H/g，树脂玻璃化温度85°C ) 10份，开动搅拌并升温到80 85°C，加入预先用15份I-乙氧基-2-丙醇溶解的4份二亚苄基山梨醇，用预先配制好的氢氧化钠水溶液(浓度约15% )中和到pH为10，加入丙二醇8份及防腐剂O. I份(如总量不足100份加水补齐)，于82°C保温I小时，停止搅拌，静置I小时，灌瓶。上述三个实施例的各项技术指标均达到QB/T 2857-2007要求，且产品透明，和传统的固体胶有明显的区别。对比例I (通用聚乙烯吡咯烷酮型固体胶)向反应釜中加入47份水和10份甘油，开搅拌，加入22份聚乙烯吡咯烷酮K90，溶解后升温到80 85°C，加入8份硬脂酸钠，加入适量防腐剂，用水调节总量为100，于82°C保温I小时，停止搅拌，静置I小时，灌瓶。产品不透明。其它指标符合标准要求。对比例2(通用聚乙烯醇缩甲醛型固体胶)向反应釜中加入72份聚乙烯醇缩甲醛(含固量12. 5% )和15份甘油，开搅拌，升温到80 85°C，加入7份硬脂酸钠，加入适量防腐剂，用水调节总量为100，于82°C保温I小时，停搅拌静置I小时，灌瓶。产品不透明，含游离甲醛O. I %以上，不符合标准要求。将实施例3与对比例2的固体胶样品，各切Imm厚薄片，用分光光度计测其透光率，在可见光下实施例3固体胶的透光率是对比例2的25倍。将实施例3制备的固体胶切成Imm薄片后，放在报纸上，可清楚地看到其背后的字迹，整支胶棒也给人明显透明的感觉。
权利要求
1.一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶，其特征在于主要采用碱溶性丙烯酸树脂乳液为粘合剂，二亚苄基山梨醇为赋形剂，水为溶剂，氢氧化钠溶液为中和剂，醇醚为助溶剂，多元醇为保湿剂； 其中碱溶性丙烯酸树脂乳液的酸值在50 80mgK0H/g，带有两种或两种以上亲水性基团，同时亲水性基团中含有磺酸基，并且采用两种具有不同的酸值和不同的玻璃化温度，带有不完全相同的亲水和亲水酸性基团的碱溶性丙烯酸树脂乳液I和碱溶性丙烯酸树脂乳液2作为组合； 各组分的质量份数为碱溶性丙烯酸树脂乳液I为40 50份，碱溶性丙烯酸树脂乳液2为3 10份，赋形剂2 4份，助溶剂10 20份，保湿剂5 10份，水和氢氧化钠溶液为适量。
2.根据权利要求I所述的透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶，其特征在于所述亲水基团还包括羧基、羟基和酰胺基，所述碱溶性丙烯酸树脂乳液I的含固量为30 40%，酸值70 80mgK0H/g，树脂玻璃化温度15 20°C ;所述碱溶性丙烯酸树脂乳液2的含固量为40 45%,酸值40 50mgK0H/g，树脂玻璃化温度85 95°C。
3.根据权利要求I所述的透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶，其特征在于所述助溶剂采用2-丁氧基乙醇，3-甲氧基-3- 丁基-I- 丁醇或I-乙氧基-2-丙醇。
4.根据权利要求I所述的透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶，其特征在于所述透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶必要时还包括适量的粘结调节剂，所述粘结调节剂采用聚乙烯吡咯烷酮，是总量的2 3%。
5.根据权利要求I所述的透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶，其特征在于所述氢氧化钠溶液的质量浓度为13 17%，用其中和到pH为9 10。
6.一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶的制备方法，其特征在于向反应釜中加入计量的碱溶性丙烯酸树脂乳液I和碱溶性丙烯酸树脂乳液2，开动搅拌并升温到80 85°C，力口入预先用助溶剂溶解好的赋型剂二亚苄基山梨醇，再用预先配制好的氢氧化钠水溶液中和至IJpH为9 10，加入保湿剂及需要时候适量添加的粘结调节剂和其他助剂，保温一定时间，静置，灌瓶，其中碱溶性丙烯酸树脂乳液I为40 50份，碱溶性丙烯酸树脂乳液2为3 10份，赋形剂2 4份，助溶剂10 20份，保湿剂5 10份，以上为质量份数。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述碱溶性丙烯酸树脂乳液I和碱溶性丙烯酸树脂乳液2的酸值在50 80mgK0H/g，带有两种或两种以上亲水性基团，同时亲水性基团中含有磺酸基，并且两者具有不同的酸值和不同的玻璃化温度，带有不完全相同的亲水和亲水酸性基团。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述碱溶性丙烯酸树脂乳液I的含固量为30 40%，酸值70 80mgK0H/g，，树脂玻璃化温度15 20°C ;所述碱溶性丙烯酸树脂乳液2的含固量为40 45%，酸值40 50mgK0H/g，树脂玻璃化温度85 95°C。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述助溶剂采用2-丁氧基乙醇，3-甲氧基-3- 丁基-I- 丁醇或I-乙氧基-2-丙醇。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述保湿剂采用多元醇，所述粘结调节剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为13 17%。
全文摘要
本发明涉及一种透明碱溶性丙烯酸树脂固体胶及其制备方法，采用碱溶性丙烯酸树脂乳液为粘合剂，二亚苄基山梨醇为赋形剂，水为溶剂，氢氧化钠溶液为中和剂，醇醚为助溶剂，多元醇为保湿剂；制备方法为向反应釜中加入40～50份碱溶性丙烯酸树脂乳液1和4～5份碱溶性丙烯酸树脂乳液2，开动搅拌并升温到80～85℃，加入预先用13～17份左右助溶剂醇醚溶解的2～4份赋型剂二亚苄基山梨醇，再用预先配制好的氢氧化钠水溶液中和到pH为9～10，加入3～10份甘油及少量其它助剂，保温一定时间，静置，灌瓶。本发明制备的固体胶不仅具有一定的硬度与强度，而且透明性好、储存稳定性佳、保质期长，在60℃时也不融化流淌，同时制备方法简单、易操作。
文档编号C09J9/00GK102863928SQ20111018837
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者高松鹤 申请人:宁波松鹤文具有限公司