CN103270089A - 包含可交联粘合剂的游戏组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于水的游戏组合物，所述组合物包含可交联的网络聚合物和有效交联所述聚合物的交联体系。所述交联体系是水溶性盐复合物，其包含第一交联剂、第二交联剂和第三交联剂。所述交联体系包含减少量的硼化合物，同时在包含聚乙烯醇(以形成可模塑的捏塑体组合物)和瓜尔胶(以形成水凝胶)的交联网络聚合物中保持有效。

Description

包含可交联粘合剂的游戏组合物
发明领域
本发明涉及由粘合剂和包含水溶性盐复合物的交联体系形成的游戏组合物。
发明背景
经过多年，玩具领域的从业者已经提供了不同种类的游戏组合物，以娱乐儿童和成人并帮助开发手工技能和灵活性以及创造性。虽然这种游戏材料组合物的种类很多，但通常都包括使用由用户操作和塑造的自由成型或可锻造材料。虽然已经提供可模塑并趋于保持其形状的某些材料(如橡皮泥)，但其他材料是疏松和更加自由流动的。其他材料仍然是具有流体样流动特性的凝胶。
不管所用的游戏组合物的类型，重要的是这种材料对儿童安全。安全性要求通常规定游戏材料组合物对皮肤和眼睛无刺激性以及如果摄入的话是无毒的。期望这些材料的其他要求是避免损坏衣服、装饰织物或地毯。常规的游戏组合物，如上述的那些，通常包括硼化合物，例如用作交联剂的四硼酸钠。硼化合物虽然是有效的交联剂，但最近在细查之下已经发现当以高浓度存在时有些具有潜在的刺激性。然而，降低组合物中硼化合物的含量会劣化化合物意欲建立的聚合物网络。因此需要配制一种使硼化合物(而且特别是四硼酸钠)的含量最小化同时提供形成可用的游戏组合物所必需的交联性质的交联体系。
发明概述
本发明涉及水基游戏组合物，其包含可交联的网络聚合物和有效交联所述聚合物的交联体系。所述交联体系是水溶性盐复合物，包含第一交联剂、第二交联剂和第三交联剂。第一交联剂是水溶性碱金属盐或磷酸的钠盐。第二交联剂是水溶性碱金属盐。第三交联剂是水溶性硼酸盐。所述交联体系包含减少量的硼化合物，同时在包含聚乙烯醇(以形成可模塑的捏塑体组合物)和瓜尔胶(以形成水凝胶)的交联网络聚合物中保持有效。
发明详述
本发明的交联体系在可交联的聚合物分子之间产生交联以形成聚合物网络。交联体系是包含第一交联剂、第二交联剂和第三交联剂(也称为胶凝剂或螯合剂)的水溶性盐复合物。第一交联剂相比交联体系中的其他交联剂在网络聚合物(即游戏组合物的粘合剂)中产生最大的交联密度。也就是说，第一交联剂在网络聚合物的每单位体积中产生最大数量的交联。在本发明的一种实施方式中，第一交联剂在网络聚合物中产生至少约45％的交联。作为实例，第一交联剂在网络聚合物中产生约55％的交联。第一交联剂在碱性环境(例如pH为8.5-10的环境)中有效。在本发明的一种实施方式中，第一交联剂是水溶性碱金属碳酸氢盐。作为实例，第一交联剂是碳酸氢钾(KHCO3)。可选的化合物可包括碳酸氢镁、碳酸氢钠、其衍生物及其组合。在本发明的另一实施方式中，第一交联剂是磷酸的盐，如磷酸氢二钠(Na2HPO4，也称为二盐基磷酸钠)、磷酸氢二镁，磷酸氢二钾、其衍生物及其组合。
第二交联剂和第三交联剂在本发明的交联体系中各自产生低于第一交联剂的交联密度(即，各自在聚合物网络中每单位体积产生较低数量的交联)。在一种实施方式中，第二交联剂在网络聚合物中产生不超过30％的交联。作为实例，第二交联剂在网络聚合物中产生约25％的交联。在一种实施方式中，第二交联剂是水溶性碱金属碳酸盐。作为实例，第二交联剂是碳酸钠(Na2CO3)、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钾、碳酸镁、其衍生物及其组合。第二交联剂选择为在微酸性到微碱性环境(例如pH为5.1-8.4的环境)中有效。
第三交联剂可以产生比第一和第二交联剂低的交联密度。第三交联剂可在网络聚合物中产生不超过25％的交联。作为实例，第三交联剂在网络聚合物中产生约15-20％的交联。在本发明的一种实施方式中，第三交联剂是硼化合物，如硼酸的盐。作为实例，第三交联剂是四硼酸钠(Na2B4O7)。第三交联剂选择为在酸性到碱性环境(例如，pH为5.1-9.5的环境)中有效。
在本发明的一种实施方式中，第一交联剂以最大的量存在于交联体系中。其次，第二交联剂以少于第一交联剂，但大于第三交联剂的量存在。
交联体系中的交联剂以能有效产生形成游戏组合物的粘合剂的所需交联水平的量存在。例如，当第一交联剂是磷酸氢二钠时，第一交联剂以约0.10wt％到约1.5wt％的量添加至游戏组合物中；第二交联剂以约0.01wt％到约0.50wt％的量添加至游戏组合物中；以及第三交联剂以约0.005wt％到约0.50wt％的量添加至游戏组合物中(基于游戏组合物的总重量)。作为进一步的实例，当第一交联剂是碳酸氢钾时，第一交联剂以约0.50wt％到约3wt％的量添加至游戏组合物中；第二交联剂以约0.10wt％到约0.80wt％的量添加至游戏组合物中；以及第三交联剂以约0.005wt％到约0.50wt％的量添加至游戏组合物中(基于游戏组合物的总重量)。
上述制剂提供包括遍及多个pH水平均有效交联粘合剂的盐复合物的交联体系。所述体系，虽然包含相当大地低于常规组合物的量的硼化合物，但在形成所期望的网络聚合物上高度有效。作为实例，用于交联游戏组合物的硼酸盐化合物的量按游戏组合物重量计小于0.50％。优选地，所用的硼酸盐化合物的量按游戏组合物重量计小于0.10％。
如上所指出的，根据本发明的交联体系用于形成具有所期望的性质的游戏组合物。在一种实施方式中，交联体系用于形成具有冷流动特性的凝胶组合物。例如，交联体系可用于形成包含通过流体遍及其整个体积所膨胀的聚合物或胶体网络的可流动凝胶组合物。具体地，游戏组合物是具有不同的流动性质的水凝胶—凝胶为无定形、具有高流动速率以及在断开后可再组合(即，凝胶是自愈合的)。
凝胶组合物包含水和与上述交联体系交联的聚合物粘合剂(即，网络聚合物)。虽然可使用自来水，但优选去离子水，以使可能干扰交联的任何杂质的存在最小化。在本发明的一种实施方式中，水以约75wt％或更多，特别是约90wt％或更多的量存在于凝胶组合物中。作为实例，水以凝胶组合物重量的约95wt％的量存在。水含量低于下限值导致粘合剂的不完全水解(导致部分交联)，而水超过95％导致过量的水，其弱化聚合物网络。
在一种实施方式中，聚合物粘合剂是网络形成瓜尔胶聚合物，如瓜尔胶(C21H36O15)和瓜尔胶衍生物。瓜尔胶衍生物包括羟丙基瓜尔胶(HPG)、羧甲基瓜尔胶(CMG)、羧甲基羟丙基瓜尔胶(CMHPG)和羧甲基纤维素。瓜尔胶聚合物可以是非离子型、阴离子型或阳离子型。在本发明的一种实施方式中，聚合物粘合剂以约0.50wt％到约3wt％的量存在于凝胶组合物中。作为实例，所存在的聚合物粘合剂的量按凝胶重量计为约1％。
交联体系包括以获得聚合物网络的凝胶点的有效量存在的交联剂的组合。在本发明的实施方式中，交联体系以约0.10wt％到约2.5wt％，特别是约0.05wt％到约2wt％的量存在于凝胶组合物中。作为实例，所存在的交联体系的量按凝胶组合物重量计为约0.65wt％。在本发明的一种实施方式中，第一交联剂是磷酸氢二钠，第二交联剂是碳酸钠以及第三交联剂是四硼酸钠。在本发明的一种实施方式中，第一交联剂以约0.10wt％到约1.50wt％的量存在于凝胶组合物中，第二交联剂以约0.01wt％到约0.50wt％的量存在，以及第三交联剂以约0.005wt％到约0.5wt％的量存在。作为实例，第一交联剂的量按凝胶组合物重量计为约0.40％，第二交联剂的量按凝胶组合物重量计为约0.15％以及第三交联剂的量按凝胶组合物重量计为约0.05％。在本发明的一种实施方式中，存在于凝胶组合物中的硼酸盐化合物的量小于约0.50wt％，优选小于约0.10wt％。
凝胶组合物可包括一种或多种添加剂。作为实例，凝胶组合物包含约0.50wt％到约1.50wt％的量的防腐剂。防腐剂可包括但不限于，苯氧乙醇、羟苯甲酯、羟苯乙酯、羟苯丁酯、羟苯丙酯、羟苯异丁酯和上述两种或更多种的组合。作为具体实例，组合物可包含约1wt％的Phenonip
Figure BPA00001734656000041
XB(可购自Clariant International AG，Muttenz，Switzerland的防腐剂掺合物)。也可使用本领域技术人员熟知的许多其他可商购的防腐剂。
本发明的凝胶组合物也可包括一种或多种润湿剂。润湿剂是通过吸收或吸附捕获水的吸湿性物质。因此，润湿剂不仅有助于防止组合物失水，还将从环境捕获额外的水。在本发明的一种实施方式中，润湿剂以约1wt％到约3wt％的量存在于凝胶组合物中。作为实例，润湿剂的量按凝胶组合物重量计为约2％。在本发明的一种实施方式中，润湿剂是甘油、二醇如聚乙二醇、丙二醇、乙二醇、其衍生物及其混合物。润湿剂如甘油和聚乙二醇还起着增塑剂(促进组合物的拉伸/伸展)和/或分散剂(改善颗粒的分离并防止沉淀和凝集)的作用。
本发明的凝胶组合物可进一步包含着色剂(例如颜料或染料)以增强娱乐性或游戏效果。典型的着色剂包括FD&C Power Series着色剂(可购自Sensient Technologies Corporation，Milwaukee，WI)，以及DayGlo
Figure BPA00001734656000051
T-Series着色剂(可购自DayGlo Color Corporation，Cleveland，OH)。着色剂可以约0.50wt％到约2.50wt％的量存在于凝胶组合物中。作为实例，着色剂的量按凝胶组合物重量计为约1％。
上述的凝胶组合物具有几种独特的性质，包括约0.8-1.4的比重，约0.8-1.4g/cm3的密度，和小于约1000cP(例如约500cP到约1000cP)的粘度。另外，凝胶组合物具有7或以上的pH值。作为实例，凝胶组合物可具有约8.3的pH值。
在本发明的一种实施方式中，形成凝胶组合物的方法包括形成以及后续合并分开的粘合剂和交联体系制剂。在第一混合容器中(例如装配有刮具和均化器的混合容器)产生粘合剂制剂或相。室温下将预定量的水(例如去离子水构成最终组合物的约90wt％)和添加剂(例如防腐剂或润湿剂)一起添加到第一容器中，并搅拌预定的时间期间(例如约5-15分钟)。可添加着色剂，之后添加粘合剂。所得溶液混合预定时间期间以与粘合剂合并(例如约3-10分钟)。然后将所述溶液加热到预定的温度范围(例如90℉到130℉)，以及将经加热的溶液混合预定间期间(例如3-10分钟)。
在第二容器中形成交联体系制剂或相。将第一交联剂、第二交联剂和第三交联剂添加到第二混合容器中。添加剩余的水并将所得溶液加热到预定的温度范围(例如130℉到190℉)。或者，将水加热到预定的温度范围后将其添加到第二容器。然后将溶液保持在预定温度以允许交联体系组分溶于水中。一旦交联体系的组分溶解，将交联制剂添加到含有粘合剂制剂的第一混合容器中。混合合并的制剂形成所述凝胶组合物。
在以下实施例中提供根据本发明的一种实施方式的凝胶组合物的制剂，参见表1。
实施例
表1
组分 约重量％
去离子水 94
粘合剂 1
交联体系
磷酸的钠盐(磷酸氢二钠) 0.40
碳酸钠(无水) 0.15
四硼酸钠(无水) 0.05
添加剂(润湿剂、防腐剂、着色剂) 4
将约90wt％的水、润湿剂(甘油99.5％)和防腐剂(Phenonip
Figure BPA00001734656000061
XB，可购自Clariant International Ltd)添加到混合容器中并混合约10分钟。将着色剂(FD&C Power Series，Sensient Technologies
Figure BPA00001734656000062
Milwaukee，WI)和粘合剂(羧甲基羟丙基瓜尔胶(CMHPG)，可购自EconomyPolymers&Chemicals，Houston，TX)一起添加。将所得溶液混合约5分钟，然后加热到约115℉的温度。加热后，保持所述温度并继续混合另外的约5分钟。在第二混合容器中合并磷酸的钠盐(Spectrum
Figure BPA00001734656000063
Chemicals&Laboratory Products)、碳酸钠(Spectrum
Figure BPA00001734656000064
Chemicals&Laboratory Products)、四硼酸钠(Spectrum
Figure BPA00001734656000065
Chemicals&Laboratory Products)和剩余的水，将所得的混合物加热到约170℉的温度以形成交联溶液。将所述交联溶液添加到包含CMHPG的溶液中，搅拌所得混合物直到形成粘性凝胶组合物。
所得凝胶组合物具有约1.1的测得比重(用GARDCO装置测量)(在24℃)；约1.1g/cm3的测得密度(在24℃)；约8.34的测得pH(在24℃)；以及约720cP的测得粘度(用Broolfield Model FV-II Viscometer在49℃测量)。
上述制剂提供可游戏的、粘结性的无毒凝胶组合物，其具有可伸展、粘滑均匀以及触感良好的特性。所述凝胶具有可愈合性质，以致如果拉断的话，通过操作其将会再自我粘合。据信本发明的交联体系产生强而动态的粘合，使得它们可不断地成型或分离，其交联在粘合剂分子之间任意移动。结果是在短的时间间隔内，交联的强度赋予凝胶组合物弹性，但在较长时期后，交联的动态性质允许粘合剂分子相对于彼此移动从而为组合物提供均匀性。
本发明组合物的一个性质是流变性，其允许组合物被形成为模压的形状，以及整体在指间自由流动或自由流下斜面(down inclines)。所述凝胶的另一性质是其粘结性，其允许其被拉伸为长条或伸展为薄膜而不破裂。本游戏凝胶的更进一步的性质是意料之外的导电能力，表明所述凝胶的离子迁移性。所得的整体团块表现为更像自由流动的无定形“团”，其易于撕开、包装和再组合以及会覆盖或涂布于任何所施加的表面。所述游戏凝胶材料是可锻造的、可塑的、自由流动的；具有令人满意的触感，可长期使用而不会干燥到变得不可用的点，如果意外摄入也不会有害，以及表现出鲜艳、明亮的彩色外观，而无令人不快的气味。所述游戏材料可简单地用水从地毯和织物上清理并去除。
本发明的交联体系可进一步被用于形成可模塑游戏组合物或具有类泥特性的捏塑体。在本发明的一个实施方式中，捏塑体组合物包含颗粒填料、聚合物粘合剂、增稠剂、溶剂和交联体系。颗粒填料可具有任何适合的尺寸和形状。在本发明的一个实施方式中，颗粒填料具有小于约100μm以及具体为约8μm到60μm的粒径。颗粒填料包括，但不限于二氧化硅，粒状材料如砂子，以及聚合物微球如Expancel
Figure BPA00001734656000071
DE微球(可购自AzkoNobel
Figure BPA00001734656000072
Sweden)。在一个实施方式中，颗粒填料构成捏塑体组合物的最大组分(由重量百分比测定)。在本发明的一个实施方式中(例如当砂子用作填料时)，颗粒填料可以约30wt％到约50wt％的量存在于捏塑体组合物中(例如为捏塑体组合物重量的约40％)。在另一个实施方式中(例如当聚合物微球用作填料时)，颗粒填料可以约3wt％到约45wt％的量存在于捏塑体组合物中。
粘合剂包括含醋酸乙烯酯树脂例如聚乙烯醇、聚丙烯酸及其组合的可交联聚合物。在本发明的一种实施方式中，聚合粘合剂可以是完全或部分水解的聚乙烯醇。作为实例，聚乙烯醇是水解度为80-90mol％的部分水解的聚乙烯醇(例如CELVOL 205(88％水解的)，可购自SekisuSpecialty Chemicals，Dallas，TX)。聚合粘合剂可以约4wt％到约15wt％的量，具体地为约5.50wt％到约11.5wt％的量存在于捏塑体组合物中。作为实例，聚合粘合剂的量按捏塑体组合物重量计为约8.50％。在本发明的一种实施方式中，粘合剂材料是聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯及其混合物。
增稠剂增加捏塑体组合物的粘度，从而提供实体、增加稳定性以及提高成分的混悬。在本发明的一种实施方式中，增稠剂包括水溶性聚合物，如聚糖。作为实例，增稠剂包括甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、瓜尔胶和上述物质的改性形式，如瓜尔胶衍生物(例如羧甲基羟丙基瓜尔胶)。增稠剂可以约0.30wt％到约1.50wt％的量存在于捏塑体组合物中。作为实例，增稠剂的量按捏塑体组合物重量计为约0.70％。
本发明的交联体系包括以有效地实现形成聚合物网络的量存在的交联剂组合。在本发明的一个实施方式中，交联体系以约0.45wt％到约4.0wt％的量存在于捏塑体组合物中。作为实例，交联体系的量按捏塑体组合物重量计为约1.0％。在本发明的一个实施方式中，第一交联剂以约0.50wt％到约3wt％的量存在，第二交联剂以约0.10wt％到约0.80wt％的量存在，以及第三交联剂以约0.005wt％到约0.50wt％的量存在。作为具体的实例，第一交联剂以按捏塑体组合物重量计约1％的量存在，第二交联剂以按捏塑体组合物重量计约0.15％的量存在，以及第三交联剂以按捏塑体组合物重量计约0.09％的量存在。
在本发明的一个实施方式中，第一交联剂是碳酸氢钠，第二交联剂是碳酸钠，以及第三交联剂是四硼酸钠。捏塑体组合物中所用的硼酸盐化合物的量优选小于约0.50重量％，并更优选小于约0.10重量％。
在本发明的一个实施方式中，捏塑体组合物进一步包含增塑剂以提高组合物的塑性。作为实例，增塑剂包括二醇，例如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇及其组合。作为具体的实例，增塑剂是丙二醇。增塑剂可以约2wt％到约10wt％的量，具体地约3wt％到约7wt％的量存在于捏塑体组合物中。作为实例，增塑剂的量按捏塑体组合物重量计为约5％。
在本发明的一个实施方式中，捏塑体组合物还包括抑制组合物干燥的润湿剂(通过吸收/吸附水)。作为实例，润湿剂是多元醇例如甘油。甘油可以约0.50wt％到约8wt％的量，具体为约1wt％到约5wt％的量存在于捏塑体组合物中。作为实例，润湿剂的量按捏塑体组合物重量计为约3％。
水通常用作溶剂。可使用自来水，然而，优选是去离子水，以使可能干扰交联的杂质的可能性最小化。在本发明的一个实施方式中，水以约25wt％到约75wt％的量存在于捏塑体组合物中。作为实例，所存在的水的量按捏塑体组合物重量计为约35％。
在本发明的一个实施方式中，捏塑体组合物包含多种添加剂。例如，组合物可包含遮光剂，如丙烯酸酯乳液(例如苯乙烯/丙烯酸乳液(Acusol
Figure BPA00001734656000091
OP301，可购自Dow
Figure BPA00001734656000092
))。遮光剂可以约1wt％到约4wt％(例如约2wt％)的量存在于捏塑体组合物中。此外，本发明的捏塑体组合物可包含消泡剂，例如硅氧烷乳液(例如Antiform FG-10，可购自DowCorning
Figure BPA00001734656000093
)，其以约0.10wt％到约1wt％(例如0.30wt％)的量存在。
也可将脱模剂添加到本发明的捏塑体组合物中以减少粘着性。典型的脱模剂包括矿物油、石油和硅蜡(例如Xiameter
Figure BPA00001734656000094
200聚二甲基硅氧烷，可购自Dow Corming
Figure BPA00001734656000095
)，其以约0.50wt％到约3wt％(例如约2wt％)的量存在于组合物中。可将防腐剂添加到本发明的捏塑体组合物中以增加保存期限，且可使用各种各样的防腐剂。作为实例，防腐剂包括但不限于，苯氧乙醇、羟苯甲酯、羟苯乙酯、羟苯丁酯、羟苯丙酯、羟苯异丁酯和上述两种或更多种的组合。作为具体实例，组合物可包含约1wt％的Phenonip
Figure BPA00001734656000096
XB(可购自Clariant International AG，Muttenz，Awitzerland的防腐剂混合物)。可使用本领域技术人员熟知的许多其他可商购的防腐剂。在本发明的一个实施方式中，防腐剂以约0.50wt％到约1.50wt％的量存在于捏塑体组合物中。
本发明的捏塑体组合物可进一步包含着色剂(例如颜料或染料)以增加其娱乐性或游戏效果。典型的着色剂包括FD&C粉末系列或氧化铁系列(Iron Oxide Series)着色剂(可购自Senient Technologies Corporation，Milwaukee，WI)，以及DayGlo
Figure BPA00001734656000101
T-系列着色剂(可购自DayGlo ColorCorporation，Cleveland，OH)。着色剂可以约0.50wt％到约2.50wt％的量存在。作为实例，着色剂的量按捏塑体组合物重量计为约1％。本发明的捏塑体组合物可进一步包含软化油，例如石油(例如液状石蜡，例如可购自Calumet Specialty Products Partners的Drakeol
Figure BPA00001734656000102
9)，其以约1wt％到约3wt％(例如约2wt％)的量存在。
在以下实施例中提供根据本发明的一种实施方式的可模塑捏塑体组合物的制剂，参见表II。
实施例
表II
Figure BPA00001734656000103
首先，生成粘合剂制剂。在室温下将约25wt％的去离子水添加到装配有搅拌器、刮具、涡轮机和均化器的带套的混合罐形式的第一容器中。添加粘合剂(可购自Sekisui Specialty Chemicals，LLC，Dallas，TX的88％水解的Celvol
Figure BPA00001734656000111
205聚乙烯醇)并混合约10分钟。将所得溶液加热到约88℃到93℃的温度。停止均化器，并在升高的温度下继续搅拌约2-3小时。
将目前的均匀溶液冷却到室温。添加增塑剂(丙二醇，Spectrum
Figure BPA00001734656000112
Chemicals&Laboratory Products)、润湿剂(甘油99.5％，Spectrum
Figure BPA00001734656000113
Chemicals&Laboratory Products)和增稠剂(羟乙基纤维素，Natrosol
Figure BPA00001734656000114
250HH CS，Ashland Chemical Aqualon Division，Wilmington，DE)，并持续混合约15分钟。添加着色剂(氧化铁系列颜料，SensientTechnologies
Figure BPA00001734656000115
Milwaukee，WI)，并继续混合约5分钟。然后添加防腐剂(可购自Clariant International Ltd的Phenonip
Figure BPA00001734656000116
XB)，并继续混合约20分钟。
在第二容器中生成交联体系制剂。具体地，合并碳酸氢钾(Spectrum
Figure BPA00001734656000117
Chemicals&Laboratory Products)、碳酸钠(Spectrum
Figure BPA00001734656000118
Chemicals&Laboratory Products)、四硼酸钠(Spectrum
Figure BPA00001734656000119
Chemicals&Laboratory Products)和剩余的水，然后混合直到溶解。
在第三混合容器(例如Hobart混合釜)中，合并颗粒填料(可购自Sand Art的二氧化硅砂子)、矿物油(可购自Calumet Specialty ProductsPartners，LP的Drakeol
Figure BPA000017346560001110
9)和任何其他填料。添加来自第一混合容器的粘合剂溶液并混合直到分散(约15分钟)。最后，添加来自第二混合容器的交联溶液，混合合并的混合物直到形成所期望的材料。
所得组合物是可模铸的捏塑体材料，其可揉捏、可模塑、足够柔韧和可延展以避免使用期间撕开；其可长期使用而不会干燥到变成不可用的点；如果意外摄入的话也无害；其表现出令人愉快的触感，而无不愉快的气味。本发明的捏塑体组合物具有独特的组合性质，包括施加应力时的高度延展性和高度柔韧性。其在快速吹塑时几乎不会流动，但在施加低的稳定压力下易于流动。其他性质包括遍及非常大的温度范围的优异的稳定性。
虽然已经参考具体实施方式详细描述了本发明，在不脱离本发明的精神和其范围下可进行多种改变和改进对于本领域技术人员而言将是显而易见的。除非另有指明，重量百分比是指最终组合物中组分的含量。虽然形成组合物的方法包括优选的步骤，以及优选的时间和温度参数，但应理解，所述游戏组合物可以是利用其他工艺步骤、其他温度和其他混合时间的制剂。因此，本发明旨在覆盖进入所附的权利要求和其等同物范围内的本发明的改进和改变。术语，例如“第一”、“第二”、“第三”等，仅确定如本文所公开的许多部分、组分和/或参考点之一，而并不将本发明限制到任何特定组成、构型或定向。尽管文本以一个或多个具体实施例的方式说明并描述了所公开的发明，但并不旨在将其限制到所示细节，因为在不脱离本发明范围的前提下可以在其中进行多种改进和结构改变。此外，来自一个实施方式中的多个特征可以结合到另一个实施方式中。因此，应理解本发明应以广泛并与本发明公开的范围一致的方式进行解释。
已经描述了优选的实施方式，据信对于本领域技术人员而言可根据本文阐明的教导提出其他改进、改变和变化。因此，应理解所有的这种改变、改进和变化都被认为落入所附权利要求所限定的本发明范围内。尽管本文使用了具体术语，但它们仅以上位和描述性意义使用，并不用于限制目的。

Claims (20)

1.可流动的游戏凝胶组合物，包含：
水；
粘合剂；和
交联所述粘合剂的交联体系，所述交联体系包含：
包含第一碱金属盐的第一交联剂，
包含第二碱金属盐的第二交联剂，其中由所述第二交联剂在所述粘合剂中产生的交联密度小于由所述第一交联剂在所述粘合剂中产生的交联密度，以及
第三交联剂，
其中所述交联体系和所述粘合剂配合以形成水凝胶，其包含通过水遍及其体积所膨胀的聚合物网络。
2.权利要求1的可流动游戏凝胶组合物，其中所述粘合剂是瓜尔胶。
3.权利要求2的可流动游戏凝胶，其中所述第三交联剂：
包含硼酸盐；和
以按凝胶组合物重量计约0.50％或更低的量存在。
4.权利要求3的可流动游戏凝胶，其中所述第三交联剂以按凝胶组合物重量计约0.10％或更低的量存在。
5.权利要求2的可流动游戏凝胶，其中：
所述第一交联剂是磷酸的盐；
所述第二交联剂是碳酸盐；和
所述第三交联剂是硼酸盐。
6.权利要求5的可流动游戏凝胶组合物，其中：
所述第一交联剂是磷酸氢二钠；
所述第二交联剂是碳酸钠；和
所述第三交联剂是四硼酸钠。
7.权利要求2的可流动游戏凝胶组合物，其中：
所述水以按凝胶组合物重量计约75％到约95％的范围存在；
所述瓜尔胶粘合剂以按凝胶组合物重量计约0.50％到约3％的范围存在；和
所述交联体系以按凝胶组合物重量计约0.10％到约2.5％的范围存在。
8.权利要求7的可流动游戏凝胶组合物，其中：
所述第一交联剂以约0.10wt％到1.5wt％的量存在于所述凝胶组合物中；
所述第二交联剂以约0.01wt％到0.50wt％的量存在于所述组合物中；和
所述第三交联剂以约0.005wt％到0.50wt％的量存在于所述组合物中。
9.权利要求2的可流动组合物，其中：
所述瓜尔胶是羧甲基羟丙基瓜尔胶；
所述交联体系包含：
磷酸氢二钠，
碳酸钠，和
四硼酸钠；以及
所述水以约75wt％到约95wt％的量存在于所述组合物中，所述瓜尔胶以约0.50wt％到约3wt％的量存在于所述组合物中，以及交联体系以约0.1wt％到约2.5wt％的量存在于所述组合物中。
10.权利要求1的可流动游戏凝胶组合物，其中交联体系以按凝胶组合物重量计约0.10％到约2.5％的范围存在。
11.一种可模塑的捏塑体组合物，包含：
水；
粘合剂；和
交联所述粘合剂的交联体系，所述交联体系包含：
包含第一碱金属盐的第一交联剂，其中所述第一交联剂在粘合剂中产生第一交联密度，和
包含第二碱金属盐的第二交联剂，其中所述第二交联剂在粘合剂中产生第二交联密度，和
以0.50wt％或更低的量存在于所述组合物中的包含硼酸盐的第三交联剂，
其中由所述第一交联剂产生的所述第一交联密度大于由所述第二交联剂产生的所述第二交联密度。
12.权利要求10的可模塑的捏塑体组合物，其中：
所述粘合剂包含聚乙烯醇；和
所述捏塑体组合物进一步包含二醇化合物。
13.权利要求12的可模塑的捏塑体组合物，其中：
所述水以按捏塑体组合物重量计约25％到75％的量存在；
所述聚乙烯醇以按捏塑体组合物重量计约4％到15％的量存在；和
所述二醇化合物以按捏塑体组合物重量计约2％到10％的量存在。
14.权利要求12的可模塑的捏塑体组合物，进一步包含增稠剂，其以按捏塑体组合物重量计约0.30％到1.5％的量存在。
15.权利要求11的可模塑的捏塑体组合物，其中：
所述第一交联剂是碳酸氢钾；
所述第二交联剂是碳酸钠；和
所述第三交联剂是四硼酸钠。
16.权利要求15的可模塑的捏塑体组合物，其中所述交联体系以按捏塑体组合物重量计约0.45％到约4.0％的量存在。
17.权利要求11的可模塑的捏塑体组合物，其中：
所述第一交联剂以约0.5wt％到约3wt％的量存在于所述组合物中；
所述第二交联剂以约0.10wt％到约0.80wt％的量存在于所述组合物中；和
所述第三交联剂以约0.005wt％到约0.50wt％的量存在于所述组合物中。
18.一种交联游戏组合物中的聚合粘合剂的交联体系，所述交联体系包含：
第一交联剂，选自碱金属碳酸氢盐和磷酸的盐，其中所述第一交联剂在所述粘合剂中产生第一交联密度；
第二交联剂，包含碱金属碳酸盐，其中所述第二交联剂在所述粘合剂中产生第二交联密度；和
第三交联剂，包含硼酸盐，其中所述第三交联剂在所述粘合剂中产生第三交联密度；
其中所述交联体系交联所述聚合粘合剂，以形成游戏组合物，以及其中所述第一交联密度大于所述第二交联密度和所述第三交联密度。
19.权利要求18的交联体系，其中：
所述第一交联剂在8.5-10的pH范围内有效交联粘合剂；和
所述第二交联剂在5.1-8.4的pH范围内有效交联粘合剂。
20.权利要求18的交联体系，其中：
所述第一交联剂选自磷酸氢二钠和碳酸氢钾；
所述第二交联剂是碳酸钠；和
所述第三交联剂是四硼酸钠。
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