常温速干型双组分水性铅笔胶.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010165810.8 (22)申请日 2020.03.11 (71)申请人 上海诺东新材料科技中心 地址 201799 上海市青浦区沪青平公路 9565号1幢2层A区209室 (72)发明人 丁锐李钢东周星婉曹莺 黄天武曹燕 (74)专利代理机构 上海微策知识产权代理事务 所(普通合伙) 31333 代理人 汤俊明 (51)Int.Cl. C09J 131/04(2006.01) C09J 11/06(2006.01) C09J 11/08(2006.01) (54)发明。

2、名称 一种常温速干型双组分水性铅笔胶 (57)摘要 本申请属于胶粘剂技术领域， 具体的， 本发 明涉及一种常温速干型双组分水性铅笔胶。 本发 明提供了一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 包 括A组分和B组分， A组分包括VAE乳液， 水性丙烯 酸乳液， 增塑剂， 含羟基树脂和/或含羟基填料， 防腐剂； B组分为异氰酸酯固化剂。 本申请通过 VAE乳液、 水性丙烯酸乳液等相互协同， 胶水完全 固化后铅笔木杆之间和笔芯都具有高粘结力， 同 时表现出优良的耐水耐候性。 所述水性丙烯酸乳 液能够提高对铅笔的粘合力， 通过丙烯酸树脂的 低极性亲和笔芯的表面， 与其他组分相互协同增 加粘芯效果， 兼顾木材-。

3、木材和木材-笔芯之间的 粘结力。 权利要求书1页 说明书5页 CN 111303805 A 2020.06.19 CN 111303805 A 1.一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 包括A组分和B组分， A组分包括VAE 乳液， 水性丙烯酸乳液， 增塑剂， 含羟基树脂和/或含羟基填料， 防腐剂； B组分为异氰酸酯固 化剂。 2.如权利要求1所述的常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 按重量百分比计， A 组分包括VAE乳液40-70， 水性丙烯酸乳液2-20， 增塑剂1-10， 含羟基树脂和/或含羟 基填料0.5-5， 防腐剂0.05-0.15， 水余量。 3.如权利要求1。

4、或2所述的常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 所述VAE乳液选 自型号选自 EP 7000、 EP 6300、 EP 920、 EP 400、 EP 1400、 VAE806、 VAE707中的至少一种。 4.如权利要求1或2所述的常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 所述水性丙烯 酸乳液的固含量为50-70wt。 5.如权利要求1-4任一项所述的常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 所述水性 丙烯酸乳液选自DSM荷兰帝斯曼NeocrylA-1127、 山东华凯化工AS-2860A、 日本昭和POLYSOL AP-1330中的至少一种。 6.如权利要求1或2所述的常温速干型。

5、双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 所述增塑剂包 括戊二醇双异丁酸酯、 乙二酸二辛酯、 聚酯增塑剂、 环保增塑剂、 二丙二醇二苯甲酸酯中的 至少一种。 7.如权利要求1或2所述的常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 所述含羟基树 脂选自羟乙基纤维素醚、 聚乙烯醇、 聚羟基丙烯酸中的至少一种。 8.如权利要求1或2所述的常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 所述含羟基填 料为二氧化硅微球和/或纤维素纳米晶。 9.如权利要求1或2所述的常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 所述防腐剂选 自异噻唑酮、 2.2-二溴-3-氰基丙酰胺、 卡松、 尼泊金酯类中的至少一种。 10.如权利要求。

6、1或2所述的常温速干型双组分水性铅笔胶， 其特征在于， 所述A组分的 制备方法， 包括以下步骤： 将VAE乳液、 水性丙烯酸乳液加入到反应容器内， 转速为30-50转/ 分钟， 搅拌1020分钟， 加入增塑剂、 含羟基树脂和/或含羟基填料、 水继续搅拌1020分 钟； 然后加入防腐剂， 即得A组分。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111303805 A 2 一种常温速干型双组分水性铅笔胶 技术领域 0001 本申请属于胶粘剂技术领域， 具体的， 本发明涉及一种常温速干型双组分水性铅 笔胶。 背景技术 0002 目前市场较通用的铅笔用胶粘剂以白乳胶PVAc(聚醋酸乙烯酯)和VAE(乙烯-聚醋。

7、 酸乙烯共聚物)乳液作为主体粘结材料， VAE乳液是醋酸乙烯(VAC)与乙烯(Ethylene)单体 乳液共聚物的简称， 以它为基料配合水性丙烯酸乳液、 增稠剂、 交联剂、 填充剂等制成的VAE 乳液胶黏剂， 无毒、 无臭、 不燃、 不爆、 无环境污染、 无健康危害、 无火灾危险， 堪称环保型胶 黏剂。 0003 为了提高固化速率， 铅笔胶的当前工艺通过复配高固含或快干型聚合物乳液以改 善此性能。 然而， 由于水性胶粘剂自身相对慢干的特点， 改良后的产品形成足够初粘力的固 化时间仍需数小时。 例如CN107384253A公开了一种铅笔胶由以下质量百分数的组分组成： VAE乳液75.7、 水性聚。

8、氨酯乳液5、 增塑剂10、 表面活性剂0.2、 防腐剂0.1、 蒸馏水 9。 所述铅笔胶能够在极短的时间内达到固化， 同时拥有更高的粘结强度， 从而缩短了生 产时间， 但是仍需加压压力0.7-1.0N/mm2， 加压2h。 因此亟需提供一种固化时间短、 耐候性 强、 力学强度均满足要求的铅笔胶。 发明内容 0004 为了解决上述技术问题， 本发明的第一个方面提供了一种常温速干型双组分水性 铅笔胶， 包括A组分和B组分， A组分包括VAE乳液， 水性丙烯酸乳液， 增塑剂， 含羟基树脂和/ 或含羟基填料， 防腐剂； B组分为异氰酸酯固化剂。 0005 作为一种优选的技术方案， 按重量百分比计， A。

9、组分包括VAE乳液40-70， 水性丙 烯酸乳液2-20， 增塑剂1-10， 含羟基树脂和/或含羟基填料0.5-5， 防腐剂0.05- 0.15， 水余量。 0006作为一种优选的技术方案， 所述VAE乳液选自型号选自 EP 7000、 EP 6300、 EP 920、 EP 400、 EP1400、 VAE806、 VAE707中的至少一种。 0007 作为一种优选的技术方案， 所述水性丙烯酸乳液的固含量为40-70wt。 0008 作为一种优选的技术方案， 所述水性丙烯酸乳液液选自DSM荷兰帝斯曼Neocryl A-1127、 山东华凯化工AS-2860A、 日本昭和POLYSOL AP-。

10、1330中的至少一种。 0009 作为一种优选的技术方案， 所述增塑剂包括戊二醇双异丁酸酯、 乙二酸二辛酯、 聚 酯增塑剂、 环保增塑剂、 二丙二醇二苯甲酸酯中的至少一种。 0010 作为一种优选的技术方案， 所述含羟基树脂选自羟乙基纤维素醚、 聚乙烯醇、 聚羟 基丙烯酸中的至少一种。 0011 作为一种优选的技术方案， 所述含羟基填料为二氧化硅微球和/或纤维素纳米晶。 说明书 1/5 页 3 CN 111303805 A 3 0012 作为一种优选的技术方案， 所述防腐剂选自异噻唑酮、 2.2-二溴-3-氰基丙酰胺、 卡松、 尼泊金酯类中的至少一种。 0013 作为一种优选的技术方案， 所述。

11、A组分的制备方法， 包括以下步骤： 将VAE乳液、 水 性丙烯酸乳液加入到反应容器内， 转速为30-50转/分钟， 搅拌1020分钟， 加入增塑剂、 含 羟基树脂和/或含羟基填料、 水继续搅拌1020分钟； 然后加入防腐剂， 即得A组分。 0014 有益效果： 本申请通过VAE乳液、 水性丙烯酸乳液等相互协同， 胶水完全固化后铅 笔木杆之间和笔芯都具有高粘结力， 同时表现出优良的耐水耐候性。 所述水性丙烯酸乳液 能够提高对铅笔的粘合力， 提供良好的附著力和內聚力之间的平衡， 对低表面活性能的表 面有增强黏接效果。 通过水性丙烯酸乳液的低极性亲和笔芯的表面， 与其他组分相互协同 增加粘芯效果， 。

12、兼顾木材-木材和木材-笔芯之间的粘结力。 具体实施方式 0015 为了下面的详细描述的目的， 应当理解， 本发明可采用各种替代的变化和步骤顺 序， 除非明确规定相反。 此外， 除了在任何操作实例中， 或者以其他方式指出的情况下， 表示 例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语 “约” 修饰。 因此， 除非相反指出， 否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根 据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。 至少并不是试图将等同原则的适用限制在 权利要求的范围内， 每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍 入技术来解释。 0016 尽管阐。

13、述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值， 但是具体实例中列出的 数值尽可能精确地报告。 然而， 任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差 必然产生的某些误差。 0017 为了解决上述问题， 本发明提供了一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 包括A组分 和B组分， A组分包括VAE乳液， 水性丙烯酸乳液， 增塑剂， 含羟基树脂和/或含羟基填料， 防腐 剂； B组分为异氰酸酯固化剂。 0018 作为一种优选的实施方式， 按重量百分比计， A组分包括VAE乳液40-70， 水性丙 烯酸乳液2-20， 增塑剂1-10， 含羟基树脂和/或含羟基填料0.5-5， 防腐剂0.05- 0.15， 水。

14、余量。 0019 所述水的含量根据粘度需要可增加或减少。 0020所述VAE乳液可以自制也可以购买， 优选的， 所述VAE乳液选自型号 EP 7000、 EP 6300、 EP 920、 EP 400、 EP 1400、 VAE806、 VAE707中的至少一种。 其中 EP 7000、 EP 6300、 EP 920、 EP 400、 EP 1400的产品品牌为瓦克； 所述 VAE806、 VAE707购买于北京东方石油有机化工。 0021 作为一种优选的实施方式， 所述水性丙烯酸乳液能够提高对铅笔的粘合力， 通过 丙烯酸乳液的低极性亲和笔芯的表面， 与其他组分相互协同增加粘芯效果， 兼顾木。

15、材-木材 和木材-笔芯之间的粘结力。 0022 所述水性丙烯酸乳液的固含量为50-70wt， 所述水性丙烯酸乳液选自水性丙烯 酸乳液选自DSM荷兰帝斯曼Neocryl A-1127、 山东华凯化工AS-2860A、 日本昭和POLYSOL 说明书 2/5 页 4 CN 111303805 A 4 AP-1330中的至少一种。 0023 所述增塑剂没有特别限制， 包括戊二醇双异丁酸酯、 乙二酸二辛酯、 聚酯增塑剂、 环保增塑剂、 二丙二醇二苯甲酸酯中的至少一种。 所述聚酯增塑剂可以列举的有Eastman的 Admex 6995； 所述环保增塑剂可以列举的有BASF的Hexamoll DINCH；。

16、 所述增塑剂还包括 Eastman的型号为Eastman 168、 Triacetin、 TXIB的增塑剂； 还包括BASF的型号为Palatinol M、 PalatinolN、 Palamoll 632、 Palamoll 654的增塑剂。 0024 作为一种优选的实施方式， 所述含羟基树脂选自羟乙基纤维素醚、 聚乙烯醇、 聚羟 基丙烯酸中的至少一种。 0025 所述羟乙基纤维素醚为非缓溶性粉末， 型号包括Tylose HH 200NP2、 Tylose HH 300NP2。 0026 所述聚乙烯醇型号包括但不限于1799、 2699。 0027 作为一种优选的实施方式， 所述含羟基填料为。

17、二氧化硅微球、 纤维素纳米晶。 0028 本申请所述防腐剂无特别限制， 优选的， 所述防腐剂选自异噻唑酮、 2.2-二溴-3- 氰基丙酰胺、 卡松、 尼泊金酯类中的至少一种。 0029 作为一种优选的实施方式， 所述异氰酸酯固化剂为水性异氰酸酯固化剂。 0030 作为一种优选的实施方式， 所述异氰酸酯固化剂的NCO含量为10-30wt， 选自甲 苯二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 二环己基甲烷二异氰酸酯、 六亚甲基二异氰酸酯、 赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种； 型号可以列举的有Aquolin 131、 Aquolin268、 Aquolin270、 Aquolin332。

18、、 Bayhydur ultra 3100、 XP 2451/1、 XP 2547、 XP 2655、 Desmodur ultra DA-L。 0031 所述A组分的制备方法， 包括以下步骤： 将VAE乳液、 水性丙烯酸乳液加入到反应容 器内， 转速为30-50转/分钟， 搅拌1020分钟， 加入增塑剂、 含羟基树脂和/或含羟基填料、 水继续搅拌1020分钟； 然后加入防腐剂， 即得A组分。 0032 本申请所述铅笔胶的使用方法为： 使用时将A组分和B组分按重量比100： 220充 分搅拌混合， 涂胶、 夹合。 在常温下涂胶可快速固化， 30min内产生高初粘力， 可进行下一步 刨杆， 40。

19、分钟内完全固化。 0033 所述铅笔板木材选自杨木、 西达木、 椴木中的一种。 0034 本申请通过VAE乳液、 水性丙烯酸乳液等相互协同， 胶水完全固化后铅笔木杆之间 和笔芯都具有高粘结力， 同时表现出优良的耐水耐候性。 通过加入含羟基树脂和/或含羟基 填料， 使得微粒表面的羟基可以和异氰酸酯进行反应， 以及和VAE、 水性丙烯酸乳液等分子 链上极性基团以氢键或化学键形式发生作用， 形成发达的交联结构； 同时还可以与木材、 铅 笔芯更紧密的结合。 特别是所述含羟基树脂为羟乙基纤维素醚时， 由于羟乙基纤维素醚的 特殊分子结构和羟基分布， 提高了固化后结构的致密性， 当对铅笔施加外力时， 所述结。

20、构可 以将能量逐步耗散， 并且有效地分散了内部的应力集中以及断裂能量集中。 0035 下面通过实施例对本发明进行具体描述。 有必要在此指出的是， 以下实施例只用 于对本发明作进一步说明， 不能理解为对本发明保护范围的限制， 该领域的专业技术人员 根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整， 仍属于本发明的保护范围。 0036 另外， 如果没有其它说明， 所用原料都是市售得到的。 0037 实施例 说明书 3/5 页 5 CN 111303805 A 5 0038 实施例1 0039 一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 包括A组分和B组分， 按重量百分比计， A组分 包括VAE乳液40， 水。

21、性丙烯酸乳液2， 增塑剂乙二酸二辛酯1， 含羟基树脂和含羟基填 料0.5， 防腐剂异噻唑酮0.05， 水余量。 B组分为异氰酸酯固化剂。 0040所述VAE乳液型号为 EP 7000； 所述水性丙烯酸乳液型号为DSM荷兰帝 斯曼Neocryl A-1127； 所述含羟基树脂羟乙基纤维素醚和含羟基填料纤维素纳米晶的重量 比为1： 1， 所述含羟基树脂羟乙基纤维素醚的型号为Tylose HH200NP2， 所述纤维素纳米晶 的型号为NCV100， 购买于Celluforce。 0041 所述异氰酸酯固化剂的型号为Aquolin268， NCO含量为20-21wt。 0042 所述A组分的制备方法，。

22、 包括以下步骤： 将VAE乳液、 水性丙烯酸乳液加入到反应容 器内， 转速为50转/分钟， 搅拌15分钟， 加入增塑剂、 含羟基树脂和/含羟基填料、 水继续搅拌 15分钟； 然后加入防腐剂， 即得A组分。 0043 实施例2 0044 一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 包括A组分和B组分， 按重量百分比计， A组分 包括VAE乳液40， 水性丙烯酸乳液2， 增塑剂乙二酸二辛酯1， 含羟基树脂和含羟基填 料0.5， 防腐剂异噻唑酮0.05， 水余量。 B组分为异氰酸酯固化剂。 0045所述VAE乳液型号为 EP 7000； 所述水性丙烯酸乳液型号为DSM荷兰帝 斯曼Neocryl A-1127；。

23、 所述含羟基树脂羟乙基纤维素醚和含羟基填料纤维素纳米晶的重量 比为1： 1， 所述含羟基树脂羟乙基纤维素醚的型号为Tylose HH 200NP2， 所述纤维素纳米晶 的型号为NCV100， 购买于Celluforce。 0046 所述异氰酸酯固化剂的型号为Aquolin268， NCO含量为20-21wt。 0047 所述A组分的制备方法， 具体实施方式同实施例1。 0048 对比例1 0049 一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 具体实施方式同实施例1， 不同点在于， A组分 包括VAE乳液40， 水性丙烯酸乳液2， 增塑剂乙二酸二辛酯1， 含羟基填料0.5， 防腐 剂异噻唑酮0.05， 水。

24、余量。 0050 对比例2 0051 一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 具体实施方式同实施例1， 不同点在于， 所述 含羟基树脂羟乙基纤维素醚和含羟基填料纤维素纳米晶的重量比为5： 1。 0052 对比例3 0053 一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 具体实施方式同实施例1， 不同点在于， 所述 含羟基树脂为羟丙基甲基纤维素。 0054 对比例4 0055 一种常温速干型双组分水性铅笔胶， 具体实施方式同实施例1， 不同点在于， A组分 包括VAE乳液40， 水性丙烯酸乳液2， 增塑剂乙二酸二辛酯1， 含羟基树脂0.5， 防腐 剂异噻唑酮0.05， 水余量。 0056 对比例5 0057 一种。

25、常温速干型双组分水性铅笔胶， 具体实施方式同实施例1， 不同点在于， 所述 含羟基树脂羟乙基纤维素醚和含羟基填料纤维素纳米晶的重量比为1： 6。 说明书 4/5 页 6 CN 111303805 A 6 0058 性能测试 0059 铅笔胶配方的拉伸剪切强度的测定按照GB/T7124-2008/ISO4587为指导， 改进如 下实验方法以适用于铅笔杆木材板作为粘结基材的情况。 0060 试样制备： 0061 将两块标准试板对齐， 重合部位用胶粘剂均匀填充， 加压后待胶膜完全干燥后完 成。 试样的粘结面长度为12.50.25mm； 试板厚度为3.5mm(铅笔杆木板半材厚度)； 胶层厚 度为0.2。

26、mm,胶层厚度用插入间隔导线控制。 0062 原理： 胶粘剂拉伸剪切强度是在平行于粘接面其在试样主轴方向上施加一拉伸 力， 测出的刚性材料单搭接粘接处的剪切应力。 0063 试验步骤： 0064 将试样对称地夹在夹具上， 夹持处至距离最近的粘接段的距离为50mm1mm， 保证 作用力在粘接面内。 0065 拉力试验机以恒定速度加载， 载荷变化维持在8.3MPa/min9.7MPa/min之间。 加 载时， 夹具及其附件与试样无相对移动， 保证试样长轴与施力方向一致， 并与夹具中心线保 持一致。 0066 记录试样剪切破坏的最大负荷作为破坏载荷。 0067 最大负荷大于1.5MPa评为优； 在1.2-1.5MPa评为中； 小于1.2MPa为差。 0068 铅笔胶最大负荷(MPa) 实施例1优 实施例2优 对比例1差 对比例2中 对比例3中 对比例4差 0069 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非是对发明作其他形式的限制， 任何 熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效 实施例， 但是凡是未脱离本发明技术方案内容， 依据本发明的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改， 等同变化与改型， 仍属于本发明技术方案的保护范围。 说明书 5/5 页 7 CN 111303805 A 7 。