石头纸书写用纸涂层胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种石头纸书写用纸涂层胶及其制备方法，具体说是一种丙烯酸酯类 聚合物乳液与碳酸钙等无机填料复配的涂层胶及其制备方法，适用于石头纸书写用纸的涂 层整理。
【背景技术】
[0002] 石头纸是无机粉体环保石头纸的简称，它是提取石灰石中的碳酸钙制成超细粉， 再添加部分高分子聚合物和其他添加剂制成母粒，利用高分子界面化学的原理和高分子改 性的特点，经特殊工艺处理后，采用聚合物挤出、吹制成型工艺生产的一种纸。这种纸的生 产不需要木材，生产过程无需用水，不添加强酸、强碱等有害物质，从根本上杜绝了传统造 纸的污染问题，其成本也比传统纸张低20-30%，是一种成本低、用途广、环保型的产品，用这 种纸作为书写用纸代替传统纸张，具有非常好的市场前景。
[0003] 由于石头纸含有一定比例类似塑料材质的高分子聚合物，造成纸张表面能大，不 利于油墨的分散和附着，所以必须在纸张表面另外涂覆一层利于书写的涂料方可作为书写 纸使用。
[0004]CN101768893A公开了《一种石头纸涂料及其制备方法以及利用石头纸涂料制成的 石头纸》。介绍了一种利用水性丙烯酸树酯作为粘合剂，以陶瓷粉为主材并辅之其他助剂所 制成的涂料。该专利涂料由水性丙烯酸树脂粘合剂、陶瓷粉、消泡剂、抗静电剂、氨水、去离 子水组成，并对各组分所占比例及其作用进行了说明，但并未对起主要粘结作用的水性丙 烯酸树酯具体所用单体、玻璃化温度及合成方法进行说明。
[0005] CN103741517A公开了《石头壁纸金粉印花用印花浆及制备方法》。介绍了一种用 于石头壁纸金粉印花用粘合剂，并且对合成所用各单体及所占比例进行了说明，但由于粘 合剂中要加入金粉，所以该粘合剂的主要特点是防止金粉的老化。没有提及可作为石头纸 书写用纸书写性能的应用方向及技术效果。
[0006] CN103215825A公开了《石头纸壁纸印花粘合剂及制备方法》。介绍了一种用于石 头纸印花用粘合剂，并且对合成所用各单体及所占比例进行了说明，该专利产品可使其所 印图案在石头纸上具有牢度优异的效果。但没有提及复配其他辅料作为涂层胶用于石头纸 书写用纸的涂层整理及技术效果。
[0007] 石头纸书写用纸涂层胶与石头纸间要有好的粘结力，提供高的剥离强度，同时要 求书写手感和对油墨的润湿性能优异，目前还未见有用于石头纸书写用纸涂层胶特别是对 粘结起重要作用的水性丙烯酸酯胶粘剂的生产技术公开。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种环保性好，具有高剥离强度，书写手感和对油墨润湿效 果优异的石头纸书写用纸涂层胶及其制备方法。
[0009] 本发明石头纸书写用纸涂层胶： 由原料按重量配比：十八烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯4-6,含双键的聚醚硫酸盐 1. 5-2. 5,双丙酮丙烯酰胺6. 8-7. 2,丙烯酸乙酯90-100,苯乙烯30-40,丙烯酸异辛酯5-15， 已二酸二酰肼3-3. 5,丙烯酸1-2,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯10-12. 5,丙烯腈10-12. 5,过硫 酸钾1-1. 4,去离子水400-450,经乳液聚合方法得到的乳液，复配碳酸钙1200-1310、滑石 粉260-300、羧甲基纤维素10-19制得； 外观： 白色乳液 pH值： 7-8 粘度mPa.S: 2000 ±50 固含量％ : 40± 1 ; 十八烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的聚乙二醇的平均分子量为1100 ; 聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的聚乙二醇的平均分子量为400 ; 含双键的聚醚硫酸盐选自上海忠诚精细化工有限公司商品名为NRS-10的阴离子乳化 剂。
[0010] 本发明石头纸书写用纸涂层胶制备方法； 原料按重量比： (1) 将十八烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯1-1. 5,含双键的聚醚硫酸盐0. 5-0. 7,去离 子水200-225加入反应釜中，搅拌使乳化剂完全溶解，升温至75-80 °C，待用； (2) 将双丙酮丙烯酰胺6. 8-7. 2,丙烯酸乙酯90-100,苯乙烯30-40,丙烯酸异辛 酯5-15,已二酸二酰肼3-3.5,丙烯酸1-2,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯10-12.5,丙烯腈 10-12. 5,十八烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯3-4. 5,含双键的聚醚硫酸盐1-1. 8,去离子水 200-225,加入乳化釜中，进行乳化，形成预乳化液，待用； (3) 将过硫酸钾1-1. 4与去离子水25混合溶解均匀，制成过硫酸钾水溶液，待用； (4) 将步骤（3)配制的过硫酸钾水溶液加入到步骤（1)的反应釜中，保持反应釜中体系 反应温度75-80°C，滴加步骤（2)得到的预乳化液，控制滴加速度，在2-3小时滴完，然后升 温至90°C保温0. 5-1小时，然后冷却至30-40°C，加入质量百分比浓度25-30%的氨水调节 pH为7-8,制得石头纸书写用纸丙烯酸酯粘合剂； (5) 将步骤（4)制得的石头纸书写用纸丙烯酸酯粘合剂14-16、碳酸钙30-32、滑石粉 6-8、羧甲基纤维素0. 25-0. 5混合并分散均匀，加适量去离子水调节粘度为2000±50mPa.S，制得石头纸书写用纸涂层胶。
[0011] 用于溶解过硫酸钾去离子水不在原料配比的去离子水中。
[0012] 十八烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的聚乙二醇的平均分子量为1100 ; 聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的聚乙二醇的平均分子量为400 ; 含双键的聚醚硫酸盐选自上海忠诚精细化工有限公司商品名为NRS-10的阴离子乳化 剂。
[0013] 本发明选用了由阴离子乳化剂含双键的聚醚硫酸盐（NRS-10)和非离子型乳化剂 十八烷氧基聚乙二醇（1100)甲基丙烯酸酯组成的阴/非离子复合乳化体系.这样既保证 了聚合后乳液粒子较小、粒径分布窄，而且又使得聚合体系稳定。所选用的乳化剂均为反应 型乳化剂，该类乳化剂在乳液聚合反应中充当表面活性剂的角色，而在干燥成膜的过程中 由于是聚合在丙烯酸酯分子链段上，所以不会迀移至成膜表面，保证了本发明在与无机填 料共用书写时不会发滑发腻，笔尖触感流畅，同时不会起皮脱落的特殊要求。
[0014] 本发明的另一特点是根据石头纸基材不耐热的特点，引用常温交联单体双丙酮丙 烯酰胺和己二酸二酰肼，使乳液在低温烘干后即可交联成膜，交联型的乳液由于在分子内 部形成了三维网状的结构，所以比一般的非交联型的水性纯丙乳液具有更优异的耐磨性、 粘结强度、耐水性、耐沾污性。
[0015] 丙烯酸的加入使乳液聚合和储存更加稳定。丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯是软单体， 苯乙烯、丙烯腈是硬单体。丙烯酸异辛酯含有较长的侧链，能赋予粘合剂极软的手感和良好 的粘性，提高了与石头纸基材的粘结力。丙烯腈是极性很大的硬单体，使粘合剂成膜后具有 很好的内聚力，同时搭配丙烯酸乙酯、苯乙烯，软硬单体按比例配合使用使乳液玻璃化温度 在零摄氏度左右。涂覆在石头纸基材上能够达到近似木质纸张的触感和柔软程度。
[0016] 采用聚乙二醇（400)二甲基丙烯酸酯是因为其分子中含有大量的聚乙二醇单元， 具有较好的亲水性，在水性环境中能很好与无机粉体混合分散，不会使无机粉体漂浮在涂 层表面，这样涂膜平整光滑，增加了涂层表面的剥离强度。
[0017] 综上所诉，本专利产品与已公开的三篇关于石头纸的发明专利相比，在应用领域、 使用方法、主要单体的类型和比例、功能单体的类型和比例、使用后测试方法、测试标准、及 应用最终效果等方面都存在本质的区别，并且具有不含游离甲醛，无有机溶剂和V0C排 放，环保性好的特点。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1 (1) 将十八烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯1，含双键的聚醚硫酸盐〇. 5,去离子水200加 入反应釜中，搅拌使乳化剂完全溶解，升温至75-80 °C，待用； (2) 将双丙酮丙烯酰胺6. 8,丙烯酸乙酯90,苯乙烯30,丙烯酸异辛酯5,已二酸二酰肼 3,丙烯酸1，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯10,丙烯腈10,十八烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯3， 含双键的聚醚硫酸盐1，去离子水200,加入乳化釜中，进行乳化，形成预乳化液，待用； (3) 将过硫酸钾1与去离子水25混合溶解均匀，制成过硫酸钾水溶液，待用； (4) 将步骤（3)配制的过硫酸钾水溶液加入到步骤（1)的反应釜中，保持反应釜中体系 反应温度75-80°C稳定，滴加步骤（2)得到的