專利名稱：固體粘合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的固體粘合劑，特別是這種固體粘合具有良好的易成形性或可成形性并且能夠制成具有小直徑而在室溫下具有抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的獨(dú)特結(jié)合的棒。
目前已有在室溫下具有固體狀態(tài)的各種粘合劑。例如，日本專利公開號No.34581/1975公開的一種包括粘合樹脂，亞芐基山梨醇，水和/或有機(jī)溶劑的混合物的固體粘合劑。日本專利公開號No.25830/1984涉及對日本專利公開號No.34581/1975所公開的粘合劑的改進(jìn)，并且公開的固體粘合劑包括粘合樹脂，二亞芐基(五或六羥基)糖化物，水和含有3-甲基-3-甲氧基-1-丁醇的有機(jī)溶劑。作為參考，在這里引入日本專利公開號No.34581/1975和日本專利公開號No.25830/1984(在下文稱“參考文獻(xiàn)”)。
這種固體粘合劑能夠制成廣泛使用的各種形狀。最近，已有用于選擇性伸長和收回的棒狀筆型涂布器(dispenser)，例如，棒狀橡皮擦，棒狀粘合劑，口紅或眉筆，或類似物。在日本實(shí)用新型臨時公開號No.74382/1994(在這里引入作為參考)中公開了筆型涂布器。這種類型的涂布器是細(xì)長尺寸和便于攜帶的。因此，在這個方面，棒狀物要求具有最小直徑，并且在室溫下要求具有良好的抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。特別是，棒狀固體粘合劑要求具有的直徑不超過約0.47英寸(12mm)，并且在室溫下要求具有的抗彎強(qiáng)度不低于約1.5N(牛頓)和抗壓強(qiáng)度不超過抗彎強(qiáng)度的12倍。
商品級固體粘合劑和在參考文獻(xiàn)中公開的固體粘合劑能各自制成具有大直徑或最小直徑約為0.62英寸(16mm)的棒，但不能各自制成在室溫下具有較小直徑而具有良好形狀保持性，抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的棒。
因此，人們極希望具有良好的易成形性或可成形性并且能夠制成具有小直徑而具有獨(dú)特的形狀保持性，抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的結(jié)合作用的棒狀固體粘合劑。
本發(fā)明目的在于克服先有技術(shù)固體粘合劑的上述問題。
本發(fā)明的目的是提供具有良好的易成形性或可成形性并且能制成在室溫下具有獨(dú)特的形狀保持性，抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的結(jié)合作用的棒狀固體粘合劑。
本發(fā)明的另外一個目的是提供在室溫下能制成直徑不超過約0.47英寸(12mm)棒狀固體粘合劑。
本發(fā)明還有另外一個目的是提供具有小直徑和在室溫下有獨(dú)特的形狀保持性，抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的結(jié)合作用的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品。
按照本發(fā)明的一個方面，提供的固體粘合劑包括粘合樹脂，亞芐基山梨醇，異噻唑啉(isothyazoline)防腐劑，有機(jī)溶劑，和約25-60重量％的水，其中各個組分相互平衡使得固體粘合劑具有良好的易成形性或可成形性。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品具有較小直徑并且由包括粘合樹脂，亞芐基山梨醇，異噻唑啉防腐劑，有機(jī)溶劑，和約25-60重量％的水的固體粘合劑制成，其中固體粘合劑的組分相互平衡使得在室溫下棒狀固體粘合劑產(chǎn)品具有獨(dú)特的形狀保持性，抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的結(jié)合作用。
除非另外指出，貫穿本發(fā)明書的百分含量(％)是指重量百分含量。
按照本發(fā)明，在固體粘全劑中所存在的粘合樹脂通過固體粘合劑提供有益的粘合。作為粘合樹脂，它們可以使用在參考文獻(xiàn)中所公開的粘合樹脂。例如，粘合樹脂可以選自聚乙酸乙烯酯均聚物，聚乙酸乙烯酯共聚物，部分或完全皂化的聚乙烯醇，聚乙烯醇縮丁醛，聚乙烯吡咯烷酮，聚丙烯酸鹽，聚甲基丙烯酸鹽，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，各種樹膠(gums)，聚糖，和橡膠。粘合樹脂可以是一種以上的這些化學(xué)品的混合物。粘合樹脂優(yōu)選是聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物。人們發(fā)現(xiàn)在這種固體粘合劑中至少約15％，更好為至少約20％的粘合樹脂通過固體粘合劑有利于提供良好的粘合。由于太多的粘合樹脂在水中不能溶解。因此，固體粘合劑中的粘合樹脂被限制優(yōu)選為約15-42％，更優(yōu)選為約20-36％。
在這種固體粘合劑中存在的亞芐基山梨醇起稠化劑的作用。亞芐基山梨醇可以使用在參考文獻(xiàn)中被用作亞芐基山梨醇的化學(xué)品。在化學(xué)品中，優(yōu)選二亞芐基(五或六羥基)糖化物，并且更優(yōu)選二亞芐基山梨醇。在固體粘合劑中存在至少約0.3％，更好至少約0.8％的亞芐基山梨醇有利于由這種固體粘合劑制成的棒狀產(chǎn)品的強(qiáng)度性能。由于太多的亞芐基山梨醇在有機(jī)溶劑中不能溶解。因此，在固體粘合劑中的亞芐基山梨醇被限制優(yōu)選為約0.3-6％，更優(yōu)選為約0.8-4％。
在這種固體粘合劑中存在至少約25％，更好至少約28％的水促進(jìn)了亞芐基山梨醇的溶解。由于在固體粘合劑中太多的水阻止亞芐基山梨醇被溶解并且對固體粘合劑的粘合力有不利影響。因此，在這種固體粘合劑中水被限制為約25-60％，優(yōu)選為約28-57％。
由于這種固體粘合劑含有很多水，在過長的儲存和使用期間，在這種固體粘合劑中各種微生物將有可能繁殖。各種微生物的繁殖對固體粘合劑的性質(zhì)有不利影響。為了防止固體粘合劑中各種微生物的繁殖，這種固體粘合劑含有至少約0.001％，優(yōu)選為約0.003％，更優(yōu)選為至少約0.005％的異噻唑啉防腐劑。由于太多的異噻唑啉防腐劑顯著地對固體粘合劑的性質(zhì)不利并且導(dǎo)致固體粘合劑的成本增加。因此，在這種固體粘合劑中異噻唑啉防腐劑限制為約0.001-0.5％，優(yōu)選為約0.003-0.1％，和更優(yōu)選為約0.005-0.05％。異噻唑啉防腐劑可以選自1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，甲基異噻唑啉，辛基異噻唑啉，和異噻唑啉酮。異噻唑啉防腐劑可以是一種以上的這些化學(xué)品的混合物。在化學(xué)品中，優(yōu)選1，2-苯并異噻唑啉-3-酮。
在固體粘合劑中存在至少約12％，優(yōu)選為至少約13％的有機(jī)溶劑促進(jìn)了亞芐基山梨醇的溶解。由于太多的有機(jī)溶劑對由固體粘合劑制成的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品的粘合力和強(qiáng)度性質(zhì)有不利影響。因此，有機(jī)溶劑被限制優(yōu)選為約12-50％并且更優(yōu)選為約13-43％。使用的有機(jī)溶劑可與水互溶，優(yōu)選為極性有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑可以特別選自各種醇，二元醇烷基醚，烷基酯和吡咯烷酮衍生物。有機(jī)溶劑更可以特別選自3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇，N-甲基-2-吡咯烷酮，2-丁氧基乙醇，異丙醇，1-乙氧基-2-丙醇，1-甲氧基-2-丙醇，和2-乙氧基乙醇。有機(jī)溶劑可以是一種以上的這些化學(xué)品的混合物。在其中，特別優(yōu)選二元醇(具有2-6個碳原子)烷基(具有1-3個碳原子)單醚。
在這種固體粘合劑中可以存在附加的化學(xué)品。例如，在固體粘合劑中存在約為0.1-1％，更好為約0.3-0.7％的防銹劑以防止在用于制成這種固體粘合劑和用于將這種固體粘合劑制成棒狀產(chǎn)品的金屬設(shè)備上生銹。優(yōu)選在固體粘合劑中存在苯并三唑防銹劑。在這種固體粘合劑中也可以存在香料和/或顏料。
使用任何適用的常規(guī)技術(shù)(例如在參考文獻(xiàn)中公開的混合技術(shù))通過混合各個組分制備按照本發(fā)明的固體粘合劑。通過使用任何適用的技術(shù)可容易地將所制備的固體粘合劑制成具有小直徑(例如直徑不超過約0.47英寸(12mm)的棒狀產(chǎn)品。當(dāng)棒狀產(chǎn)品被用在上面描述的粘合劑涂布器中時，它的直徑約為0.39-0.15英寸(10-4mm)，優(yōu)選為約0.31-0.19英寸(8-5mm)，更優(yōu)選為0.31英寸(8mm)。順便提及，棒狀產(chǎn)品的長度可以任意選定。當(dāng)棒狀產(chǎn)品被用在粘合劑涂布器中時，它的長度優(yōu)選為約1.1-3.1英寸(30-80mm)，更優(yōu)選為約1.7-2.5英寸(45-65mm)。
由固體粘合劑制成的棒狀產(chǎn)品提供了表征按照本發(fā)明的棒狀產(chǎn)品的所希望的抗彎強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度和形狀保持性的結(jié)合。尤其是，由本發(fā)明固體粘合劑制成的棒狀產(chǎn)品具有在室溫下不低于約1.5N(牛頓)的抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度不大于抗彎強(qiáng)度的約12倍。順便提及，當(dāng)棒狀產(chǎn)品被用在粘合劑涂布器中時，優(yōu)選它的抗彎強(qiáng)度為約1.5-3N(牛頓)和抗壓強(qiáng)度為抗彎強(qiáng)度的約12-5倍。由本發(fā)明的固體粘合劑制成的棒狀產(chǎn)品是不會破損的和壓不碎的，并且容易用適當(dāng)?shù)耐糠罅ν糠蟮郊埖谋砻妗?br> 按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6026(JIS 6026)用6.5抗彎強(qiáng)度試驗可以容易測量棒狀產(chǎn)品的抗彎強(qiáng)度。總之，允許棒狀產(chǎn)品的樣品在約77°F(25℃)恒溫箱放置1小時，立即從恒溫箱中取出，并放在兩個支點(diǎn)上。在該條件下，在其中間部分對樣品施加負(fù)載。當(dāng)樣品由于施加負(fù)載而斷裂時，通過測量負(fù)載值測定抗彎強(qiáng)度。使用一個平臺和一個具有直徑約0.47英寸(12mm)盤狀負(fù)載的末端進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測試。更具體的是，通過在平臺上放置約77°F(25℃)棒狀產(chǎn)品的樣品和將負(fù)載末端以約0.15英寸(4mm)/秒的速度靠近在平臺上的樣品，測試抗彎強(qiáng)度。當(dāng)樣品開始被接近的末端壓碎時，通過測量負(fù)載值測定抗壓強(qiáng)度。
本發(fā)明的固體粘合劑可以制成具有不大于約0.47英寸(12mm)直徑的棒狀產(chǎn)品。因此由固體粘合劑制成的棒狀產(chǎn)品特別適合用在上面所描述的筆型涂布器上?？梢詫⒂糜诠P型涂布器的備用粘合劑儲存在藥筒中，如果需要，可以從在筆型涂布器所使用的藥筒中取出備用粘合劑。另外，由于由固體粘合劑制成的棒狀產(chǎn)品具有較小直徑，因此它可以被容易地涂敷到紙表面的微小部分。
實(shí)施例下表是按照本發(fā)明的固體粘合劑實(shí)施例1-8的重量百分組成和實(shí)施例1-8的棒狀產(chǎn)品抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的測定結(jié)果。
表<
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實(shí)施例1-8使用常規(guī)技術(shù)制備。更具體是，二-亞芐基山梨醇與包括3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和N-甲基-2-吡咯烷酮的有機(jī)溶劑混合，并且加熱到溶解。在水中溶解粘合樹脂，或聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮。然后將在有機(jī)溶劑中溶解的二-亞芐基山梨醇加到已溶解的聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中，并且控制約176-194°F(80-90℃)的溫度混合。然后在混合物中加入剩余組分。
為了制成用在上面所描述的涂布器中的棒狀產(chǎn)品的樣品，把以上面的方式制備的實(shí)施例1-8的各個組成傾入用于將本發(fā)明的固體粘合劑制成棒的模具(模具是預(yù)先制成的)。然后冷卻凝固實(shí)施例1-8的每一個產(chǎn)品，由此制成直徑約為0.31英寸(8mm)的產(chǎn)品。順便提及，當(dāng)棒狀產(chǎn)品用于涂布器時，充當(dāng)夾持棒狀產(chǎn)品的裝置的夾具被預(yù)先安放在模具中。在模具中制成棒狀產(chǎn)品的同時夾具與棒狀產(chǎn)品結(jié)合。
將實(shí)施例1-8的各種棒狀產(chǎn)品樣品從模具中取出，切成預(yù)定的長度(2.0英寸(52mm))，并且儲存在藥筒中。
為了說明本發(fā)明的棒狀產(chǎn)品所具有的抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的獨(dú)特結(jié)合，從藥筒取出各個棒狀產(chǎn)品樣品。按照J(rèn)IS 6026的6.5抗彎強(qiáng)度測試測量各個棒狀產(chǎn)品樣品的抗彎強(qiáng)度。如上所述，當(dāng)棒狀產(chǎn)品樣品由于被施加負(fù)載而斷裂時，通過測量負(fù)載值測定各個棒狀產(chǎn)品樣品抗彎強(qiáng)度。使用一個平臺和一個具有直徑約0.47英寸(12mm)盤狀負(fù)載的末端對各個棒狀產(chǎn)品樣品進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測試。更具體的是，通過在平臺上放置約77°F(25℃)棒狀產(chǎn)品的樣品和將負(fù)載末端以約0.15英寸(4mm)/秒的速度靠近在平臺上的棒狀產(chǎn)品樣品時進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試。當(dāng)棒狀產(chǎn)品樣品開始被壓碎時，通過測量負(fù)載值測定抗壓強(qiáng)度。對實(shí)施例1-8的棒狀產(chǎn)品抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的測定結(jié)果如表所示。在表中出現(xiàn)的有關(guān)抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的數(shù)據(jù)表明，按照本發(fā)明從固體粘合劑制成的棒狀產(chǎn)品具有抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的獨(dú)特結(jié)合。
為了說明實(shí)施例1-8的棒狀產(chǎn)品的形狀保持性和可儲存性，將棒狀產(chǎn)品樣品儲存在聚丙烯備補(bǔ)充品盒(refill cases)中。將其中儲存有棒狀產(chǎn)品樣品的盒接收放置在122°F(50℃)的恒溫箱中24小時。然后將其中裝有棒狀產(chǎn)品樣品的盒從恒溫箱取出并且冷卻至室溫。當(dāng)棒狀產(chǎn)品樣品從盒中取出時，棒狀產(chǎn)品樣品不變形并且可以沒有困難地從盒中取出。
在這里所使用的術(shù)語和表達(dá)是用作說明的術(shù)語，沒有限制作用。使用這樣的術(shù)語和表達(dá)沒有排除任何相當(dāng)?shù)奶匦悦枋龌蚱淙魏我徊糠?。然而，?yīng)認(rèn)識到在發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)各種改進(jìn)是可能的。
權(quán)利要求
1.一種固體粘合劑，它包括粘合樹脂，亞芐基山梨醇，異噻唑啉防腐劑，有機(jī)溶劑，和約25-60重量％的水，其中各個組分相互平衡使得固體粘合劑具有良好的易成形性或可成形性。
2.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，其中粘合樹脂是聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物。
3.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，其中亞芐基山梨醇包括二亞芐基(五或六羥基)糖化物。
4.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，其中亞芐基山梨醇是二亞芐基山梨醇。
5.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，其中異噻唑啉防腐劑是1，2-苯并異噻唑啉-3-酮。
6.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，其中有機(jī)溶劑是極性有機(jī)溶劑。
7.按照權(quán)利要求6所述的固體粘合劑，其中極性有機(jī)溶劑是二元醇(具有2-6個碳原子)烷基(具有1-3個碳原子)單醚。
8.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，進(jìn)一步含有防銹劑，香料，和顏料的至少一種。
9.一種由權(quán)利要求1的固體粘合劑制成的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品，所述的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品具有的直徑不超過約0.47英寸(12mm)。
10.按照權(quán)利要求9所述的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品，所述的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品具有的抗彎強(qiáng)度不低于約1.5N和抗壓強(qiáng)度不超過抗彎強(qiáng)度的12倍。
11.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，其中含有約15-42％的粘合樹脂，約0.3-6％的亞芐基山梨醇，0.001-0.5％的異噻唑啉防腐劑和約12-15％的有機(jī)溶劑。
12.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，其中含有約30-36％的粘合樹脂，約0.8-4％的亞芐基山梨醇，約0.005-0.05％的異噻唑啉防腐劑和約13-43％的有機(jī)溶劑。
13.按照權(quán)利要求1所述的固體粘合劑，其中粘合樹脂是聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，亞芐基山梨醇包括二亞芐基山梨醇，異噻唑啉防腐劑是1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，有機(jī)溶劑是二元醇(具有2-6個碳原子)烷基(具有1-3個碳原子)單醚。
14.按照權(quán)利要求11所述的固體粘合劑，其中粘合樹脂是聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，亞芐基山梨醇包括二亞芐基山梨醇，異噻唑啉防腐劑是1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，有機(jī)溶劑是二元醇(具有2-6個碳原子)烷基(具有1-3個碳原子)單醚。
15.按照權(quán)利要求12所述的固體粘合劑，其中粘合樹脂是聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，亞芐基山梨醇包括二亞芐基山梨醇，異噻唑啉防腐劑是1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，有機(jī)溶劑是二元醇(具有2-6個碳原子)烷基(具有1-3個碳原子)單醚。
16.一種固體粘合劑，以重量在分含量計，它含有約粘合樹脂15-42亞芐基山梨醇0.3-6異噻唑啉防腐劑 0.001-0.5有機(jī)溶劑12-50水 25-60其中各個組分相互平衡使得固體粘合劑具有良好的易成形性或可成形性。
17.按照權(quán)利要求16所述的固體粘合劑，其中粘合樹脂是聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，亞芐基山梨醇包括二亞芐基山梨醇，異噻唑啉防腐劑是1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，有機(jī)溶劑是二元醇(具有2-6個碳原子)烷基(具有1-3個碳原子)單醚。
18.按照權(quán)利要求16所述的固體粘合劑，進(jìn)一步含有防銹劑，香料，和顏料的至少一種。
19.一種由權(quán)利要求16的固體粘合劑制成的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品，所述的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品具有的抗彎強(qiáng)度不低于約1.5N(牛頓)和抗壓強(qiáng)度不超過抗彎強(qiáng)度的12倍。
20.一種由權(quán)利要求16的固體粘合劑制成的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品，所述的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品具有的直徑不超過約0.4英寸(12mm)。
21.一種固體粘合劑，以重量百分含量計，它含有約粘合樹脂20-36亞芐基山梨醇0.8-4異噻唑啉防腐劑 0.005-0.05有機(jī)溶劑13-43水 28-57其中各個組分相互平衡使得固體粘合劑具有良好的易成形性或可成形性。
22.按照權(quán)利要求21所述的固體粘合劑，其中粘合樹脂是聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，亞芐基山梨醇包括二亞芐基山梨醇，異噻唑啉防腐劑是1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，有機(jī)溶劑是二元醇(具有2-6個碳原子)烷基(具有1-3個碳原子)單醚。
23.按照權(quán)利要求21所述的固體粘合劑，進(jìn)一步含有防銹劑，香料，和顏料的至少一種。
24.一種由權(quán)利要求21的固體粘合劑制成的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品，所述的棒狀固體粘合劑具有的抗彎強(qiáng)度不低于約1.5N和抗壓強(qiáng)度不超過抗彎強(qiáng)度的12倍。
25.按照權(quán)利要求21所述的棒狀產(chǎn)品，其直徑不超過約0.47英寸(12mm)。
全文摘要
一種固體粘合劑,它包括粘合樹脂,亞芐基山梨醇,異噻唑啉防腐劑,有機(jī)溶劑,和約25—60重量%的水,其中各個組分相互平衡使得固體粘合劑具有良好的易成型性或可成型性。從固體粘合劑制成的棒狀固體粘合劑產(chǎn)品具有獨(dú)特的形狀保持性,抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的結(jié)合作用。
文檔編號C09J139/06GK1192460SQ9710727
公開日1998年9月9日 申請日期1997年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月17日
發(fā)明者狩野好美, 關(guān)幸二, 金子篤史 申請人:株式會社壽, 株式會社文鳥