双组分无溶剂粘合剂组合物及其制备方法技术

公开了一种无溶剂粘合剂，所述粘合剂包含含有至少一种异氰酸酯预聚物的异氰酸酯组分，所述至少一种异氰酸酯预聚物是包含至少一种异氰酸酯、至少一种多元醇和支链烷二醇的反应物的反应产物；和多元醇组分，其包含至少一种多元醇和支链烷二醇。所述支链烷二醇可包含单侧烷基链，例如3‑甲基‑1，5‑戊二醇、2‑甲基‑1，3‑丙二醇和其组合。此外，公开了一种用于形成层合物的方法，所述方法包含形成包含支链烷二醇的无溶剂粘合剂组合物，向膜的表面上涂覆所述粘合剂组合物的层，使所述层与另一膜的表面接触以形成层合物，以及固化所述粘合剂组合物。此外，公开了通过所述方法形成的层合物。

Composition of two-component solvent-free adhesive and its preparation method

A solvent-free adhesive comprising an isocyanate component containing at least one isocyanate prepolymer is disclosed, and the at least one isocyanate prepolymer is a reaction product comprising at least one isocyanate, at least one polyol and branched alkanediol; and a polyol component comprising to Less than one polyol and branched alkanediol. The branched alkanediols may contain unilateral alkyl chains, such as 3 methyl 1, 5 pentanediol, 2 methyl 1, 3 propanediol and their combinations. In addition, a method for forming a layer compound is disclosed, which includes forming a solvent-free binder composition comprising branched alkanediol, coating a layer of the binder composition on the surface of the film, contacting the layer with the surface of another film to form a layer compound, and curing the binder composition. In addition, a layer compound formed by the method is disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双组分无溶剂粘合剂组合物及其制备方法
本公开涉及无溶剂粘合剂组合物。更具体地，本公开涉及用于与层合膜一起使用的双组分无溶剂粘合剂组合物，所述组合物具有改进的耐化学性和摩擦系数，以及制备所述组合物的方法。
技术介绍
粘合剂组合物适用于广泛多种目的。例如，粘合剂组合物用于将基材，如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、金属、纸或玻璃纸粘结在一起，从而形成复合膜，即层合物。在不同的层合最终用途应用中使用粘合剂通常是已知的。例如，粘合剂可用于制造包装工业中使用的膜/膜和膜/箔层合物，特别是用于食品包装。用于层合应用的粘合剂或“层合粘合剂”通常可分为三类：溶剂型，水基型和无溶剂型。粘合剂的性能根据类别和涂覆粘合剂的应用而变化。无溶剂层合粘合剂可以在不含有机溶剂或含水载剂的情况下涂覆高达100％的固体。因为在应用时不必从粘合剂中干燥有机溶剂或水，所以这些粘合剂可以以高线速度运行并且在需要快速粘合剂应用的应用中是优选的。溶剂型和水基型层合粘合剂受到溶剂或水在应用时可以有效干燥和除去的速率的限制。出于环境、健康和安全的原因，层合粘合剂优选是水性的或无溶剂的。在无溶剂层合粘合剂的类别内，有许多种类。一种特殊的种类包括双组分的基于聚氨酯的层合粘合剂。通常，双组分的基于聚氨酯的层合粘合剂包括包含含异氰酸酯的预聚物的第一组分和包含多元醇的第二组分。第一组分通过过量异氰酸酯与每分子含有两个或更多个活性氢基的聚醚和/或聚酯的反应获得。第二组分是每分子经两个或更多个羟基或类似基团官能化的聚醚和/或聚酯。将两种组分以预定比例组合并涂覆在膜/箔基材上，然后将其层合到另一个膜/箔基材上。与传统的含溶剂粘合剂相比，双组分无溶剂的基于聚氨酯的层合粘合剂在层合物可被加工之前包括弱的初始粘合和缓慢的粘合发展。另外，这些粘合剂往往显示出较差的耐化学性，特别是在酸性条件下。进而，具有低摩擦系数的双组分无溶剂的基于聚氨酯的层合粘合剂在膜基材与膜/金属基材之间提供增强的粘合。因此，需要具有改进的耐化学性和摩擦系数的双组分无溶剂的基于聚氨酯的层合粘合剂组合物和其制备方法。
技术实现思路
公开了一种无溶剂粘合剂组合物。所述无溶剂粘合剂组合物包含含有至少一种异氰酸酯预聚物的异氰酸酯组分，所述异氰酸酯预聚物是包含至少一种异氰酸酯、至少一种多元醇和支链烷二醇的反应物的反应产物。无溶剂粘合剂组合物还包含多元醇组分，其包含至少一种多元醇和支链烷二醇。所述至少一种异氰酸酯可选自由芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯和其组合组成的群组。所述至少一种多元醇可选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合组成的群组。支链烷二醇可包含单侧烷基链，例如3-甲基-1，5-戊二醇。还公开了一种用于形成层合物的方法。所述方法包含形成无溶剂粘合剂组合物，向膜的表面上涂覆所述粘合剂组合物的层，使所述层与另一膜的表面接触以形成层合物，以及固化所述粘合剂组合物。还公开了通过所述方法形成的层合物。具体实施方式根据本公开的双组分无溶剂粘合剂组合物包含异氰酸酯组分和多元醇组分。异氰酸酯组分所述异氰酸酯组分包含至少一种异氰酸酯预聚物，其是包含至少一种异氰酸酯、至少一种多元醇和支链烷二醇的反应物(“预聚物反应物”)的反应产物。所述至少一种异氰酸酯可选自由芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯和其组合组成的群组。根据本公开适用的芳香族异氰酸酯的实例包括但不限于亚甲基二苯基二异氰酸酯(“MDI”)的异构体，如4，4-MDI、2，2-MDI和2，4-MDI；甲苯-二异氰酸酯(“TDI”)的异构体，如2，4-TDI、2，6-TDI；萘-二异氰酸酯(“NDI”)的异构体，如1，5-NDI；和其组合。优选的是MDI的异构体，特别是4，4-MDI和2，4-MDI(液体MDI)或4，4-MDI(固体MDI)的混合物。根据本公开适用的脂肪族异氰酸酯的实例包括但不限于六亚甲基二异氰酸酯(“HDI”)的异构体、异佛尔酮二异氰酸酯(“IPDI”)的异构体、二甲苯二异氰酸酯(“XDI”)的异构体，和其组合。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的至少一种异氰酸酯的量为至少20重量％，更优选至少30重量％，仍更优选至少40重量％。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的至少一种异氰酸酯的量不超过90重量％，更优选80重量％，仍更优选70重量％。所述至少一种多元醇可选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合组成的群组。在同一直链原子链中含有两个或更多个醚键的化合物在本文已知为聚醚。在同一直链原子链中含有两个或更多个酯键的化合物在本文已知为聚酯。作为聚酯和多元醇的化合物是聚酯多元醇，且作为聚醚和多元醇的化合物是聚醚多元醇。优选的是，至少一种多元醇各自在25℃下具有10mPa-s至7,000mPa-s的粘度，如根据ASTMD2196的方法所测量。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的至少一种多元醇的量为至少10重量％，更优选至少15重量％，仍更优选至少20重量％。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的至少一种多元醇的量不超过80重量％，更优选70重量％，仍更优选60重量％。支链烷二醇可包含主烷基链有3至10个碳原子且单支链烷基链有1至6个碳原子的支链烷二醇。根据本公开适用的优选的支链烷二醇包括3-甲基-1，5-戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的至少一种支链烷二醇的量为至少0.01重量％，更优选至少0.1重量％，仍更优选至少1重量％。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的至少一种支链烷二醇的量不超过15重量％，更优选10重量％，仍更优选5重量％。具有异氰酸酯基的化合物，如异氰酸酯组分的至少一种异氰酸酯预聚物，可以用参数“NCO％”表征，其是以所述化合物的重量计，异氰酸酯基的量。参数NCO％是通过ASTMD2572-97(2010)的方法测量。所公开的异氰酸酯组分具有至少5重量％，更优选至少8重量％，仍更优选至少10重量％的NCO％。优选地，异氰酸酯组分具有不超过30重量％、更优选25重量％、仍更优选22重量％、甚至更优选19重量％的NCO％。优选的是，异氰酸酯组分在25℃下具有300mPa-s至12,000mPa-s的粘度，如根据ASTMD2196的方法所测量。异氰酸酯组分可任选地包含一种或多种催化剂。根据本公开适用的至少一种催化剂的实例包括但不限于二月桂酸二丁基锡、乙酸锌、2，2-二吗啉基二乙醚，和其组合。多元醇组分无溶剂粘合剂组合物还包含多元醇组分，其包含至少一种多元醇和支链烷二醇。所述至少一种多元醇可选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合组成的群组。所述至少一种多元醇可选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合组成的群组。优选的是，至少一种多元醇各自在25℃下具有10mPa-s至7,000mPa-s的粘度，如根据ASTMD2196的方法所测量。以多元醇组分的重量计，多元醇组分中的至少一种多元醇的量为至少50重量％，更优选至少60重量％，仍更优选至少70重量％。以多元醇组分的重量计，多元醇组分中的至少一种多元醇的量不超过100重量％，更优选90重量％，仍更优选80重量％。支链烷二醇可包含主烷基链有3至10个碳原子且单支链烷基链有1至6个碳原子的支链烷二醇。根据本公开适用的优选的支链烷二醇包括3-甲基-1，5-戊二醇、2-甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双组分无溶剂粘合剂组合物，其包含：包含至少一种异氰酸酯预聚物的异氰酸酯组分，所述至少一种异氰酸酯预聚物是包含至少一种异氰酸酯、至少一种多元醇和支链烷二醇的反应物的反应产物；和多元醇组分，其包含至少一种多元醇和支链烷二醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双组分无溶剂粘合剂组合物，其包含：包含至少一种异氰酸酯预聚物的异氰酸酯组分，所述至少一种异氰酸酯预聚物是包含至少一种异氰酸酯、至少一种多元醇和支链烷二醇的反应物的反应产物；和多元醇组分，其包含至少一种多元醇和支链烷二醇。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种异氰酸酯选自由以下组成的群组：4，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯、2，2-亚甲基二苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯和其组合。3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述至少一种多元醇选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合组成的群组。4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述支链烷二醇包含含有3至10个碳原子的主烷基链和含有1至6个碳原子的单支链烷基链。5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述支链烷二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲朝晖，施锐，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US