包含低异氰酸酯单体含量的可湿气-和热-交联的聚氨酯基粘合剂组合物制造技术

技术编号:11638181 阅读:114 留言:0更新日期:2015-06-24 13:05
本发明专利技术涉及一种可热-交联和湿气-交联的粘合剂组合物,其包含:a)40-60wt%的至少一种聚氨酯,所述聚氨酯可通过至少一种特定的二异氰酸酯与至少一种聚醚二醇的加聚反应,在存在或不存在至少一种反应催化剂的条件下,在低于95℃的反应温度T1下,在无水条件下,且以导致NCO/OH摩尔比率在1.6-1.9的范围的一种或多种二异氰酸酯的量与一种或多种聚醚二醇的量获得;b)39-59wt%的至少一种相容性增粘树脂以及c)0.01-1wt%的至少一种交联催化剂。本发明专利技术还涉及一种制备所述粘合剂组合物的方法,用所述交联的粘合剂组合物涂敷的自粘载体以及所述载体用于制造标签和/或自粘胶带的用途。

【技术实现步骤摘要】

本申请的主题设及的
为在湿气和热的作用下交联的压敏粘合剂领域。 更确切来说,本专利技术设及可湿气-交联和可热-交联的粘合剂组合物,其包含至少 一种特定的包含两个异氯酸醋端基的聚氨醋,至少一种酪醒增粘树脂,和至少一种交联催 化剂,尤其是具有特别低的异氯酸醋单体含量;并设及用由所述交联组合物组成的压敏粘 合剂涂敷的自粘载体。所述自粘载体在标签和/或自粘胶带的生产中是有用的。
技术介绍
压敏粘合剂(PSAs)是赋予涂覆有它们的介质在室温下的即时粘着性(常称为"粘 着性")的物质,使其能够在短暂和轻微的压力作用下即时粘着在基材上。 PSAs广泛用于制造自粘标签,自粘标签固定于物品上W提供信息(例如条形码、 名称、价格)和/或用于装饰性的目的。PSAs还用于制造用于多种用途的自粘胶带。除了 日常生活中广泛使用的透明胶带W外,我们可W提及例如;包装纸箱的成型和装配;建筑 工业中油漆表面的保护;在运输工业中适当固定电缆;用双面胶带粘合安装的地毯。 为制造标签和/或自粘胶带,PSAs常W量的比率(通常用g/m2表示)并在下文中 用术语"基重"表示,通过连续涂覆工艺施涂于大尺寸的载体层(如果必要是可印刷的)的 整个表面上。所述载体层由一层或多层的纸或聚合物材料的薄膜组成。覆盖所述载体层的 粘合剂层本身可W被保护性的非粘性层(常称为"离型衬层")覆盖,所述非粘性层例如由 有机娃薄膜组成。所获得的多层体系通常通过卷绕成宽两米和直径一米的宽线圈的形式进 行包装,其可W被储存和运输。 可W随后通过下述加工方法将该些多层体系转变为能够被终端用户应用的自粘 标签,所述加工方法包括在载体层的可印刷面上印刷所需的信息元素和/或装饰性元素, W及随后切割成所需尺寸和形状。可容易地在不改变粘合剂层的情况下移除所述保护性的 非粘性层,粘合剂层仍然保留固定在载体层上。在分离了它的保护性非粘性层后,手动或使 用自动包装线上的贴标签机将标签施加于待覆盖的物品上。 还可W通过切割和包装成特定宽度和长度的卷来将该些多层体系转变为自粘胶 带。[000引由于PSAs在室温下具有高粘性,其能够使自粘标签和/或胶带快速粘接或粘附于 要涂敷的基材(或物体)上(例如,在标签的情况下在瓶子上,或者,在胶带的情况下,在要 成型的包装纸箱上),其适于获得高的工业生产速率。 在本申请的上下文中,我们的兴趣在于特定类别的PSAs;HMPSAs(热烙压敏粘合 剂),其是具有至少可与PSAs比较的加工性质,尤其是在粘合强度、粘性和自粘力方面的热 烙粘合剂。 通常,基于该些粘合剂的组合物在室温下是固态或准固态的,并且在沉积(或涂 覆)于载体上之前必须将其烙化。在施加的组合物冷却和任选地交联之后,用在多种基材 上具有高粘性和粘合力的粘合密封(a化esiveseal)涂覆该载体。 在制备热烙压敏粘合剂(HMPSAs)时,使用聚氨醋型的可通过湿气和热交联的低 分子量聚合物(或预聚物),是现有技术已知的。该些聚氨醋是通过多元醇(通常为二醇) 与可变的化学计量过量的多异氯酸醋(通常为二异氯酸醋)的反应制备的。可将该种化学 计量过量解释为NCO/OH摩尔比(称之为"NCO/OH比")严格大于1,其对应于在聚氨醋制备 中使用的带有此类官能团的反应性物类所携带的异氯酸醋基团(NCO)的数目与哲基基团 (OH)的数目的摩尔比率。采用给定的NCO/OH比,可使一种或多种多元醇的所有的OH官能 团反应,W致获得在聚合物链末端仅包含异氯酸醋基团的聚氨醋。此方式获得含异氯酸醋 端基的聚氨醋。 在粘合剂领域中,该类聚氨醋被称为"反应性聚氨醋"或"NC0封端的聚氨醋",所 述聚氨醋与"0H封端的聚氨醋"不同,"0H封端的聚氨醋"表示末端基团为哲基基团的聚氨 醋,其对湿气是不敏感的。该些0H封端的聚氨醋是使用相对于多异氯酸醋的量化学计量过 量的,或NCO/OH的比率严格小于1的多元醇而获得的,并且由于没有异氯酸醋端基而不可 湿气交联。 在本申请的内容中,目的是提供基于NC0封端的聚氨醋的组合物,所述组合物是 可湿气-和热-交联的,并且在交联后形成具有好的粘合性质的压敏粘合剂。目前,由于在 (大气)湿气存在下,或者更普遍地是在具有活泼氨原子的化合物如胺或醇的存在下该些 聚氨醋的反应性,难储存稳定的组合物形式来配制该些聚氨醋,并且因此常常需要使 用允许在使用该组合物之前的最后一刻才合成聚氨醋的双组分体系(或套系化its))。通 常,该些双组分体系允许分开储存用于合成聚氨醋所需的反应物,即一方面为一种或多种 多元醇,而另一方面为一种或多种多异氯酸醋,任选性地存在其他成分,并且在使用该组合 物之前才混合该些反应物。因此在所获得的粘合剂组合物施加至载体上之前的最后一刻才 制备所述组合物。但是,该种制备方式要求在操作上付出额外的努力并且对于实施的使用 者而言是复杂的,尤其是当反应物或要制备的组合物在室温下(23°C)具有相对高的粘度 时。 基于反应性聚氨醋的粘合剂组合物的另一个缺点是它们经常包含大量的低分子 量二异氯酸醋化合物,所述低分子量二异氯酸醋化合物衍生自过量使用的二异氯酸醋单体 (分子量小于300g/mol),并且在聚氨醋合成期间不发生反应。已经观察到现有技术中基于 NC0封端的聚氨醋的可交联热烙粘合剂组合物中的大多数是由合成后直接得到的聚氨醋配 制而成,并且因此含有聚氨醋合成之后所有残留的(未反应)的二异氯酸醋单体。最后,粘 合剂组合物可能包含不同量的二异氯酸醋单体,该会导致一定数量的问题,该些问题中包 括对人类和他们的环境带来毒性的危险。[001引实际上,当设想使用基于NC0封端的聚氨醋的反应性胶用于生产密封旨在用于食 品产品的柔性包装的粘合剂膜时,期望该些胶含有降低的异氯酸醋单体含量,因为后者容 易迁移穿过柔性包装的层并且污染包装中含有的食物或者与食物接触。 在使用粘合剂组合物期间,尤其是在热施加后者期间,高含量的游离二异氯酸醋 单体的存在可能产生对人类和他们的环境有毒的排放。为了有效地防止该样暴露于单体, 必须采取特殊措施,例如提供合适的用于提取或通风的系统,W及温度控制。但是,该会产 生额外的成本和限制,其与提供经济的且节省成本的工业生产工艺是背道而驰的。 尤其是由于上述提到的缺点,大多数规程规定任何产品的贴标具有在一定的允 许限度之上的W重量百分比表示的分子量低于300g/mol的某些二异氯酸醋化合物的含 量。对于脂族二异氯酸醋,例如六亚甲基二异氯酸醋(皿I,分子量等于约168g/mol)或异 氣尔酬二异氯酸醋(IPDI,分子量等于约222g/mol)而言,已经将该最大含量确定为产品的 0.5wt% ;并且对于芳族二异氯酸醋,例如甲苯二异氯酸醋(TDI,分子量等于约174g/mol) 或二异氯酸根合-二苯基甲烧(MDI,分子量等于约250g/mol)而言,已经将该值降低至产品 的0.Iwt%,因为已知后者在与湿气接触时形成对健康有潜在危害的芳族伯胺。可使用标准 条件下进行的测试用本领域技术人员众所周知的方法来计算该些二异氯酸醋W及它们相 应的胺的量。 事实上,期望提供包含低于前述贴标阔值的二异氯酸醋含量,并且更确切来说残 余的二异氯酸醋单体含量的粘合剂组合物,W致在其本文档来自技高网...

【技术保护点】
可交联的粘合剂组合物,其包含:a)40‑60wt%的至少一种聚氨酯,所述聚氨酯可通过选自下述二异氰酸酯的至少一种芳族或脂族二异氰酸酯及其混合物与至少一种聚醚二醇的加聚反应获得:a1)异氟尔酮二异氰酸酯,a2)2,4‑甲苯二异氰酸酯,a3)二苯基甲烷‑2,4’‑二异氰酸酯,a4)式(I)的六亚甲基二异氰酸酯的脲基甲酸酯衍生物:其中:‑p是1‑2的整数;‑q是0‑9的整数;‑R代表烃链,其是饱和或不饱和的,环状或非环状的,直链或支链的,包含1‑20个碳原子;‑R3代表二价亚烷基基团,其是直链或支链的,具有2‑4个碳原子;该加聚反应在存在或不存在至少一种反应催化剂的情况下,在低于95℃的反应温度T1下,在无水条件下,且以导致被称作r1的NCO/OH摩尔比率在1.6‑1.9的范围的一种或多种二异氰酸酯的量与一种或多种聚醚二醇的量进行;b)39‑59wt%的至少一种相容性增粘树脂,其具有范围为200Da‑5000Da的数均分子量,并且选自可由下述方法之一获得的树脂:b1)萜烯烃在傅瑞德尔‑克拉夫茨催化剂存在下的聚合,随后与酚反应,b2)α‑甲基苯乙烯的聚合,随后与酚反应;以及c)0.01‑1wt%的至少一种交联催化剂,所述百分比以相对于所述粘合剂组合物的总重量计的重量表示。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·米绍F·西蒙
申请(专利权)人:博斯蒂克股份公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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