含有聚氨酯和潜在催化剂的层压粘合剂制剂制造技术

公开了一种粘合剂制剂，其包含：a)聚氨酯组合物；和b)潜在催化剂，其是i)含脒化合物、含胍化合物或含胺化合物；ii)二氧化碳；和iii)水、醇、胺或硫醇的反应产物。

Laminated binder formulations containing polyurethane and potential catalysts

An adhesive preparation comprising: a) polyurethane compositions; and b) potential catalysts comprising i) amidine-containing compounds, guanidine-containing compounds or amine-containing compounds; I i) carbon dioxide; and I I i) reaction products of water, alcohol, amine or mercaptan.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有聚氨酯和潜在催化剂的层压粘合剂制剂相关申请的引用本申请要求于2016年3月29日提交的美国临时申请第62/314,484号的权益。
本专利技术涉及一种粘合剂制剂和其用于制造层压物的方法。具体地，它涉及具有潜在催化剂的无溶剂聚氨酯粘合剂制剂。引言无溶剂聚氨酯粘合剂是一类有用的层压粘合剂。这些是含有聚异氰酸酯和多元醇的液体组合物，可能还含有其它成分。所述粘合剂通常用于包装工业，特别用于制造食品包装。然而，这些粘合剂往往具有较短的适用期(20至40分钟)，并且它们的固化时间可较长(对于低于2ppb和完全机械强度下的伯芳香胺(PAA)衰变长达10天)。无溶剂聚氨酯层压粘合剂的理想反应特征是具有在层压过程中较长的适用期但在层压后较高的反应性的组合。一种解决方案是使用潜在的或延迟的催化剂来延长适用期。基于有机金属的催化剂已用作聚氨酯组合物的潜在催化剂。然而，这些催化剂中的大多数是基于锡的。众所周知并认识到基于锡的催化剂不推荐用于食品包装应用。此外，这些催化剂的活化条件(例如时间或温度)不适用于层压过程。因此，需要一种用于聚氨酯层压粘合剂的潜在催化剂，其可以在层压过程中活化并且不是基于有机金属的。
技术实现思路
在本专利技术的一个广泛的实施例中，公开了一种粘合剂制剂，其包含a)聚氨酯组合物；和b)潜在催化剂，它是i)含脒化合物、含胍化合物或含胺化合物；ii)二氧化碳；和iii)水、醇、胺或硫醇的反应产物。在另一个实施例中，公开了前一实施例的粘合剂制剂，其中聚氨酯组合物包含以聚氨酯组合物总干重计为10至40重量％的异氰酸酯和60至90重量％的多元醇。在另一个实施例中，公开了前述实施例中任一项的粘合剂制剂，其中催化剂选自由1,8-二氮杂双环十一碳-7-烯、1,1,3,3-四甲基胍(TMG)和叔丁基-1,1,3,3,四甲基胍组成的群组。在另一个实施例中，公开了前述实施例中任一项的粘合剂制剂，其中催化剂以制剂的总干重计为0.0001至10重量％的量存在。在另一个实施例中，公开了前述实施例中任一项的粘合剂制剂，其中聚氨酯组合物含有溶剂。在另一个实施例中，公开了前述实施例中任一项的粘合剂制剂，其中聚氨酯组合物不含溶剂。在另一个实施例中，公开了制备前述实施例中任一项的粘合剂制剂的方法，所述方法包含a)在形成聚氨酯组合物后将潜在催化剂加入聚氨酯组合物中；和b)活化潜在催化剂。在另一个实施例中，公开了前一实施例的方法，其中在步骤b)使用加热、机械力或辐射来活化潜在催化剂。还公开了一种由前述实施例中任一项的粘合剂制剂制备的层压粘合剂，以及由这种层压粘合剂制备的柔性包装。附图说明图1是显示四个样品的粘度对时间的图。具体实施方式本专利技术的粘合剂制剂包含一种双组分聚氨酯粘合剂，以及包含脒或胍的催化剂。粘合剂制剂可以是基于溶剂的或无溶剂的。如果粘合剂制剂不含溶剂，则它不含有机溶剂。在这些实施例中，粘合剂制剂以粘合剂制剂的总干重计，包含在各种实施例中小于4重量％，小于2重量％，和在各种其它实施例中小于1重量％的有机溶剂。粘合剂制剂可以是需要碱催化剂的任何制剂。实例包括但不限于聚氨酯和环氧树脂。在各种实施例中，粘合剂制剂是聚氨酯，其包含作为聚合单元的异氰酸酯和多元醇。可以使用的多元醇的实例是聚醚多元醇和聚酯多元醇。异氰酸酯通常具有在各种其它实施例中小于500g/mol，小于300g/mol，和在各种其它实施例中小于275g/mol的分子量Mw。异氰酸酯可以是单体芳族二异氰酸酯。单体芳族二异氰酸酯的实例包括但不限于二异氰酸亚甲基二苯酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和其组合。TDI通常能够以任何常用的异构体分布使用。最常用的TDI具有80％2,4-异构体和20％2,6-异构体的异构体分布。也可以使用具有其它异构体分布的TDI。当使用MDI制备聚氨基甲酸酯预聚物时，其通常是纯4,4'-MDI或MDI异构体的任意组合。当使用4,4'-MDI与其它MDI异构体的组合时，4,4'-MDI的优选浓度是所有MDI异构体的25％至75％。以聚氨酯预聚物的总干重计，单体芳香族二异氰酸酯通常以0至40重量％的范围存在于聚氨酯预聚物中。本文包括并公开了在0至40重量％之间的任何和所有范围；例如，二异氰酸酯可以12至38重量％或15至35重量％的范围存在于聚氨酯预聚物中。在各种其它实施例中，聚醚多元醇和聚酯多元醇各自具有400至4000g/mol、750至3500g/mol，更优选800至3000g/mol的重均分子量Mw。在各种其它实施例中，聚醚多元醇和聚酯多元醇各自可具有1.8至10、1.9至3的官能度，并且在各种其它实施例中可具有2至2.5的官能度。可使用的聚醚多元醇的实例包括并不限于环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃与环氧丁烷的加聚产物和接枝产物、多元醇的缩合产物和其任意组合。聚醚多元醇的具体实例包括并不限于聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚丁二醇、聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)和其任意组合。在各种实施例中，以聚氨酯预聚物的总干重计，聚醚多元醇通常以0至99重量％的范围存在于聚氨酯预聚物中。本文包括并公开了在0至99重量％之间的任何和所有范围，例如，聚醚多元醇可以25至80重量％或30到75重量％的范围存在于聚氨酯预聚物中。聚酯多元醇是二醇以及二羧酸和其衍生物的缩合产物或其衍生物。二醇的具体实例包括并不限于乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚烷二醇(诸如聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇和其任意组合)。为了实现大于2的多元醇官能度，也可以使用三醇和/或四醇。这种三醇的具体实例包括三羟甲基丙烷和丙三醇。这种四醇的具体实例包括赤藓醇和季戊四醇。二羧酸选自芳香族酸、脂肪族酸和其组合。芳香族酸的合适实例是邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸；而脂肪酸的合适实例是己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯邻苯二甲酸、马来酸、富马酸、衣康酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基琥珀酸、3,3-二乙基戊二酸和2,2-二甲基琥珀酸。这些酸的酸酐同样也可以使用。为了本专利技术的目的，酸酐因此涵盖在术语“酸”的表述中。优选地，所述脂肪族酸和芳香族酸是饱和的，并且分别是己二酸和间苯二甲酸。例如苯甲酸和己烷羧酸的一元羧酸应降到最少或排除。聚酯多元醇也可以通过内酯与二醇、三醇和/或四醇的加聚反应来制备。内酯的具体实例包括己内酯、丁内酯和戊内酯。二醇的具体实例是乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚烷二醇例如聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基1,5-戊二醇和其任意组合。三醇的具体实例包括三羟甲基丙烷和丙三醇。四醇的具体实例包括赤藓醇和季戊四醇。在各种实施例中，以聚氨酯预聚物的总干重计，聚酯多元醇可以在0至99重量％的范围内存在于聚氨酯预聚物中。本文包括并公开了在0至99重量％之间的任何和所有范围，例如，预聚物可含有18至28重量％的聚酯多元醇，或20至25重量％的聚酯多元醇。聚氨酯预聚物能够以所属领域的那些一般技术人员所熟知且包括缩聚反应的任何方式来制备。有机溶剂不用于制备聚氨酯预聚物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘合剂制剂，其包含a)聚氨酯组合物；和b)潜在催化剂，其是i)含脒化合物、含胍化合物或含胺化合物；ii)二氧化碳；和iii)水、醇、胺或硫醇的反应产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.29 US 62/3144841.一种粘合剂制剂，其包含a)聚氨酯组合物；和b)潜在催化剂，其是i)含脒化合物、含胍化合物或含胺化合物；ii)二氧化碳；和iii)水、醇、胺或硫醇的反应产物。2.根据权利要求1所述的粘合剂制剂，其中所述聚氨酯组合物包含以所述聚氨酯组合物的总干重计为10至40重量％的异氰酸酯和60至90重量％的多元醇。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的粘合剂制剂，其中所述催化剂选自由1,8-二氮杂双环十一碳-7-烯、1,1,3,3-四甲基胍(TMG)和叔丁基-1,1,3,3,四甲基胍组成的群组。4.根据前述权利要求中任一项所述的粘合剂制...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·文西，E·哈布朗特，T·施密特，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US