專利名稱：顯色樹脂乳液及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種顯色樹脂乳液及其制備方法。本發(fā)明的顯色樹脂乳液主要應(yīng)用于壓敏復(fù)寫紙，作為一種顯色涂層組分。
目前國內(nèi)壓敏復(fù)寫紙顯色涂層的顯色材料主要是活性白土型，其腐蝕性較大，使涂布設(shè)備迅速磨損，并且需要較高的涂布量6-8g/m2，由于白土型顯色乳液的流變性較差，所以難于涂布，為了補(bǔ)償差的流變性，必須降低其固體含量。固態(tài)樹脂的乳化，國內(nèi)目前主要依靠細(xì)碎、研磨及利用有機(jī)溶劑進(jìn)行微粉化，所用設(shè)備多，工藝復(fù)雜，用溶劑進(jìn)行微粉化時有毒有味，易造成污染，增加了成本。制成的乳液細(xì)度在4微米以上，從而限制了乳液的使用性能。
本發(fā)明的一個目的在于克服上述活性白土型顯色材料的不足，給壓敏復(fù)寫紙生產(chǎn)提供一種涂布、顯色性能優(yōu)良的樹脂乳液。
本發(fā)明的另一目的在于克服上述樹脂乳化中的缺點，而提供一種簡便的熱塑性固態(tài)樹脂乳化方法。
本發(fā)明的目的可以通過如下措施來實現(xiàn)顯色乳液是通過靜電穩(wěn)定作用和空間(位阻)穩(wěn)定作用而形成穩(wěn)定的顯色樹脂分散體系。靜電穩(wěn)定作用是通過起分散作用的表面活性劑如DA等，在樹脂粒子周圍形成一雙電層結(jié)構(gòu)，使粒子間達(dá)到穩(wěn)定的靜電平衡狀態(tài)。這類在樹脂中起分散作用的表面活性劑包括羧酸鹽、縮合磺酸萘類、聚芳基化鈉等，用量一般不超過樹脂量的4%。只靠靜電穩(wěn)定作用的樹脂分散液，在PH值發(fā)生變化或少量電解質(zhì)存在情況下，會聚凝或沉淀。因此，還需要加入一種起空間穩(wěn)定作用的粘度穩(wěn)定劑如聚乙烯醇等，粘度穩(wěn)定劑是通過在每個粒子周圍形成一層穩(wěn)定的膜壁，把粒子保護(hù)起來，而達(dá)到增加樹脂分散液穩(wěn)定性的目的?？勺鳛槟け诓牧系恼扯确€(wěn)定劑，一般為可以成膜的高分子物質(zhì)，如PVA-205等。其用量一般為樹脂用量的2-8%。
用分散劑分散后得到的樹脂乳液，與通過細(xì)碎、研磨等手段制得的樹脂乳液不同，本發(fā)明的樹脂乳液粒子為球形，細(xì)度為1-4微米，因此可制成高固含量的乳液，一般為23-55%。并且有很好的流變性。由于乳液的粒度較小，所以具有更大的比表面積，與無色染料如CVL接觸時具有優(yōu)良的顯色性能。不僅顯色速度快，而且涂布量少2-4g/m2。
由于本發(fā)明的顯色樹脂乳液是通過靜電穩(wěn)定作用和空間穩(wěn)定作用而形成穩(wěn)定分散體系的，因此不同的PH值條件下，乳液的穩(wěn)定性不一樣。以DA、DC作為分散劑的樹脂乳液，PH值為4-6.5條件下最穩(wěn)定。
樹脂乳液的制備首先是樹脂的預(yù)分散過程。這是通過向含水樹脂液中加入一種或幾種表面活性分散劑如DA、DC等，高速攪拌形成由雙電層所包圍的粒度為4微米以下含水樹脂粒子單元，然后通過脫水，得到一種預(yù)分散固態(tài)樹脂。此預(yù)分散樹脂是無數(shù)粒度小于4微米的樹脂粒子聚集體。其次把預(yù)分散樹脂加入乳化器中，在粘度穩(wěn)定劑、水存在條件下，強(qiáng)力分散20-90分鐘，乳化過程中體系的溫度要同預(yù)分散樹脂的軟化點相一致，此溫度下，樹脂軟化，各個樹脂粒子單元間作用力減弱，易于分散。溫度過高，會破壞已分散開來的粒子間的穩(wěn)定性，使粒子重新凝聚。因此乳化溫度不應(yīng)超過預(yù)分散樹脂軟化點5℃為宜。
本發(fā)明的顯色樹脂乳液與其它涂料如粘土等共同組成壓敏復(fù)寫紙顯色涂層，混合比例顯色乳液為12.5%，其它組分87.5%，顯色密度為0.60-0.80?；旌虾驪H值為8-11，因此不會對涂布設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。本發(fā)明的顯色樹脂在壓敏復(fù)寫紙應(yīng)用中還有以下優(yōu)點，涂布性能好，物理性能穩(wěn)定。本發(fā)明樹脂乳液的制備方法簡便、粒度小，易于制取高固體含量的乳液，可適用于其它熱塑性固態(tài)樹脂乳液的制備。
實施例1把2mol辛基酚和3.3mol36%的甲醛溶液，加入反應(yīng)器中，加入鹽酸(36%)8.0克，回流狀態(tài)下反應(yīng)4小時，然后加入1.6mol苯酚，在上述條件下再反應(yīng)3小時，得到辛基酚-苯酚/甲醛樹脂液，水洗至PH值為5.0時，加入20%分散劑DA90克，充分?jǐn)嚢?0分鐘后真空脫水，回升溫度為160℃時，得到一淺黃色固態(tài)樹脂635克，軟化點為86℃。
稱取250克蒸餾水加入乳化器中，加入PVA-205、12.0克，攪拌至溶解后加入上面反應(yīng)得到的固態(tài)預(yù)分散樹脂塊200.0克，升溫至90℃左右，高速分散25分鐘后冷卻，溫度降至40℃以下時出料，得到一穩(wěn)定的顯色樹脂乳液。
實施例2根據(jù)實施例1的方法得到辛基酚-苯酚/甲醛樹脂液，然后加入20%分散劑DA45.0克，然后按實施例1的方法真空脫水，回升溫度為160℃，得到一棕黃色的預(yù)分散顯色樹脂628克，軟化點為92℃。
稱取水120克，加入PVA-20510.0克，攪拌至溶解，然后加入上面得到的預(yù)分散樹脂200.0，升溫至95℃左右，高速攪拌分散40分鐘后，加入水100.0克，然后冷卻至40℃以下出料，得到一顯色樹脂乳液。
實施例3根據(jù)例1的方法得到辛基酚-苯酚/甲醛樹脂液，加入20%分散劑DC125克，然后按例1的方法脫水得到一黃色預(yù)分散固態(tài)樹脂，軟化點為76℃。
按例1的乳化方法，在78℃條件下高速分散，得到一穩(wěn)定樹脂乳液。
實施例1-實施例3所得到的顯色樹脂乳液性能如下實施例PH值固體含量(%)與粘土等涂料組分混合后顯色密度藍(lán)黑15.846.210.730.6924.150.110.710.6834.245.800.700.權(quán)利要求
1.一種顯色樹脂乳液，其特征在于下列組份與質(zhì)量分?jǐn)?shù)20-55選自熱塑性固態(tài)顯色酚醛樹脂一種及組合，如辛基酚-苯酚/甲醛樹脂等。2-8選自可作為保護(hù)膠體的粘度穩(wěn)定劑一種及組合，如聚乙烯醇等。0.1-4選自具有分散作用的表面活性劑一種及組合，如DA、DC等。43-60選自離子交換水，如蒸餾水。
2.按照權(quán)利要求1的顯色樹脂乳液，其特征還在于a、粒度1-4微米b、PH值4-6.5c、固體含量28-55(%)d、顯色密度0.60-0.80(樹脂乳液同其它涂層組份混合涂布后的顯色密度)。
3.一種樹脂乳液的制備方法，其特征在于向所要乳化的樹脂中加入分散劑，進(jìn)行預(yù)分散，得到一種預(yù)分散樹脂。然后把預(yù)分散樹脂同可作為保護(hù)膠體的粘度穩(wěn)定劑一起加入乳化器中，在與預(yù)分散樹脂軟化點相一致的溫度下，強(qiáng)力分散20-90分鐘，即可得到穩(wěn)定的樹脂乳液分散體系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯色樹脂乳液及其制備方法。顯色樹脂乳液是一種穩(wěn)定的以水為分散介質(zhì)的熱塑性固態(tài)顯色酚醛樹脂分散體系。其特征在于優(yōu)良的涂布性能及顯色性能。制備特征在于先向需要分散的樹脂中加入一種有效的分散劑，制取一種預(yù)分散樹脂，然后與一種可以作為保護(hù)膠體的粘度穩(wěn)定劑一起加入乳化器中，在與預(yù)分散樹脂軟化點相一致的溫度下，強(qiáng)力分散，得到一種高固體含量的樹脂乳液，其平均粒度為2微米。本發(fā)明的顯色樹脂乳液主要應(yīng)用于壓敏復(fù)寫紙顯色涂層的涂布。
文檔編號B41M5/132GK1043950SQ891068
公開日1990年7月18日 申請日期1989年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月10日
發(fā)明者劉洪亮, 陳常祥, 趙月華, 孔玉存 申請人:國營山東化工廠