具有抗热性改进的水媒性干燥层压粘结剂制造技术

本公开涉及二组分粘结剂组合物，和用于将所述粘结剂组合物的层施加到衬底层以制造层压物的方法。

Water based dry laminating binder with improved heat resistance

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有抗热性改进的水媒性干燥层压粘结剂
本公开涉及采用水媒性丙烯酸酯/氨甲酸乙酯混成组合物的二组分丙烯酸-氨甲酸乙酯粘结剂。本公开尤其适合于用作层压粘着剂且适合用于例如层压柔性膜、铝箔和其它衬底。
技术介绍
基于溶剂的聚氨甲酸酯已广泛地用作层压粘着剂以获得良好耐热性和抗湿性。近年来，已期望扩增可商购粘结剂(包含例如粘着剂和底漆)的选择以满足数目不断上升的新技术应用。对减少化学溶剂排放和改进易处理性的期望驱使了对于改进的水媒性粘结剂系统的需求。已在广泛应用中普及的一种此类系统为乳胶系统；即水媒性分散液或乳液。尤其有吸引力的为丙烯酸乳胶系统。然而，受限于其耐热性，当前基于水的粘着剂几乎不能满足中性能高要求包装(如拉链插入和自立袋)的需求。期望提供具有改进耐热性的水媒性粘着剂。
技术实现思路
本公开涉及二组分粘结剂组合物，所述组合物包括：(a)第一组分，其为水性混合物，其固体部分包括：(i)0.1％到10％含有至少两个羟基且选自由以下各者组成的群组的多元醇：水分散性聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚聚酯多元醇和其混合物，(ii)3％到32％的松香树脂和(iii)58％到96％的聚合物，所述聚合物具有20-60％至少一种苯乙烯单体的残基、40-80％至少一种Tg小于0℃的丙烯酸单体的残基、1-4％(甲基)丙烯酸残基和小于0.5％含羟基单体的残基；和(b)包括水分散性多异氰酸酯的第二组分；其中所述第二组分相对于所述第一组分以NCO/NCO-反应性基团摩尔比为1:1到8:1存在。本公开进一步涉及用于在衬底上制造涂层的方法。所述方法包括施加粘结剂组合物的层。具体实施方式本公开组合物和方法允许两个或超过两个柔性或刚性衬底的层合。本公开涉及疏水性且含有芳香族单体的残基的二组分、水性粘结剂组合物。部分一包括松香树脂、和苯乙烯型单体、疏水性丙烯酸单体与羧基官能性丙烯酸单体的共聚物。在一些实施例中，羟基官能性丙烯酸单体的含量在本公开中极其有限。将水分散性或水溶性多元醇掺合到部分一中以提供用于与部分二交联的羟基，所述部分二包括水分散性多异氰酸酯。将两个部分在接触表面(如在施加于层压机器上时)之前混合。将粘结剂施加到一个衬底且优选在衬底的另一层经施加之前通过烘箱干燥。层压物可随后例如在环境温度下经固化。乳胶中的多元醇优选用多异氰酸酯固化以形成丙烯酸共聚物与氨甲酸乙酯的混成系统。共聚物有助于获得高温下的所期望的耐热性和抗湿性。所得粘结剂展现极好的耐热性、耐化学性和耐环境性，以及在广泛范围的温度(例如优选至少-10℃到+120℃)和湿度内的粘着。粘结剂优选在混合超过8小时之后具有适用期，且易于处置和施加。在一些实施例中，粘结剂与第一衬底接触，且第二衬底也与粘结剂接触以形成层压物。粘结剂在高速下具有极好的机械稳定性。除非另外规定，否则在本文中所提及的全部百分比以重量计，且温度以℃为单位。如本文所使用，“粘结剂”为适用于自身结合到至少第一材料、且优选也结合到第二材料的剂。第一和第二材料可相同或不同。材料的多层可使用粘结剂结合。“粘结剂”涵盖粘着剂、底漆或用于粘结到表面的任何其它适合的涂层。如本文中所使用，术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。“乳胶”或“乳胶组合物”是指不溶于水的聚合物的分散液，其可通过常规聚合技术(如通过乳液聚合)来制备。术语“丙烯酸单体”意谓丙烯腈(AN)；丙烯酰胺(AM)和其N取代衍生物；丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)和其酯；和伊康酸(IA)。AA和MAA的酯包含但不限于甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸乙基己酯(EHMA)、甲基丙烯酸十二烷酯(LMA)、甲基丙烯酸羟基乙酯(HEMA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异丁酯(IBA)、丙烯酸乙基己酯(EHA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)，以及AA或MAA的其它酯。术语“苯乙烯单体”意谓经芳香族基、优选苯乙烯(Sty)和经取代苯乙烯(例如α-甲基苯乙烯(AMS))取代的烯系不饱和单体。本公开的第一组分的水性混合物优选为乳胶，其为烯系不饱和单体的聚合物颗粒的水基分散液。聚合物以第一组分的固体部分的量为58-96％提供。在一些实施例中，聚合物的量不超过95％、或不超过93％、或不超过92％、或不超过90％。在一些实施例中，聚合物的量为至少56％、或至少65％、或至少70％。除丙烯酸和苯乙烯单体之外，适合的单体可包含例如乙烯基(例如乙酸酯，如乙酸乙烯酯、乙烯乙酸乙烯酯；醇；氯化物，如聚二氯乙烯、聚氯乙烯；等)。乳胶将通常展现约10到1000cps、且更优选地20到500cps范围内的粘度。乳胶中的固体含量可在5到95％范围内。在一些实施例中，其在20到80％、或30到70％、或40到60％范围内。在一些实施例中，乳胶聚合物的重量平均分子量在5000与2,000,000之间或在100,000与2,000,000之间。在一些实施例中，聚合物具有20-60％、或不超过50％至少一种苯乙烯单体的残基。在本公开的一个实施例中聚合物具有23-45％至少一种苯乙烯单体的残基、优选苯乙烯残基。聚合物来自40-80％Tg小于0℃的至少一种丙烯酸单体的残基。在一些实施例中，聚合物具有50-80％至少一种C4-C12丙烯酸烷基酯单体的残基。在一些实施例中，C4-C12丙烯酸烷基酯单体为BA、EHA、IBA、LMA或其组合。在一些实施例中，聚合物具有1-4％(甲基)丙烯酸残基。在一些实施例中，聚合物具有1-3％、且最优选1.5-2.5％(甲基)丙烯酸残基。在一些实施例中，聚合物中的(甲基)丙烯酸残基为丙烯酸残基。在一些实施例中，聚合物具有小于0.5％含羟基单体的残基。在一些实施例中，聚合物具有小于0.3％、或小于0.2％此类残基，或聚合物大体上不含有含羟基单体的残基。含羟基单体的实例包含例如HEMA、HEA、乙烯醇、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和丙烯酸羟丙酯。在一些实施例中，聚合物基本上不含有含氨基单体。在一些实施例中，聚合物具有小于0.5％、或小于0.2％除羧酸基之外的异氰酸酯反应基，或聚合物基本上不含除羧酸基之外的异氰酸酯反应基。应了解，可按所期望的在本公开组合物粘结剂中采用表面活性剂(例如用于乳液或分散液聚合)以提供稳定性、以及控制粒径。常规表面活性剂包含阴离子或非离子乳化剂或其组合。典型阴离子乳化剂包含但不限于碱烷基硫酸盐或烷基硫酸铵、碱烷基醚硫酸盐或烷基醚硫酸铵、碱烷芳基醚硫酸盐或烷芳基醚硫酸铵、烷基磺酸盐、脂肪酸的盐、磺化丁二酸盐的酯、烷基二苯基醚二磺酸盐和络合有机磷酸酯的盐或游离酸。典型非离子乳化剂包含但不限于：聚醚，例如环氧乙烷与环氧丙烷缩合物，其包含直链和支链烷基和烷基芳基聚乙二醇和聚丙二醇醚和硫醚；烷基苯氧基聚(亚乙氧基)乙醇，其具有含有约7到约18个碳原子的烷基且具有约4到约100个亚乙氧基单元；和己糖醇的聚氧化烯衍生物，所述己糖醇包含去水山梨醇、山梨糖醇酐、甘露糖酯和二缩甘露醇。在本公开的聚合物组合物中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二组分粘结剂组合物，包括：/n(a)第一组分，其为水性混合物，其中其固体部分包括(i)0.1％到10％含有至少两个羟基且选自由以下各者组成的群组的多元醇：水分散性聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚聚酯多元醇和其混合物，(ii)3％到32％的松香树脂和(iii)58％到96％的聚合物，所述聚合物具有20-60％至少一种苯乙烯单体的残基、40-80％至少一种Tg小于0℃的丙烯酸单体的残基、1-4％(甲基)丙烯酸残基和小于0.5％含羟基单体的残基；和/n(b)包括水分散性多异氰酸酯的第二组分，/n其中所述第二组分相对于所述第一组分以NCO/NCO反应基摩尔比为1:1到8:1存在。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种二组分粘结剂组合物，包括：
(a)第一组分，其为水性混合物，其中其固体部分包括(i)0.1％到10％含有至少两个羟基且选自由以下各者组成的群组的多元醇：水分散性聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚聚酯多元醇和其混合物，(ii)3％到32％的松香树脂和(iii)58％到96％的聚合物，所述聚合物具有20-60％至少一种苯乙烯单体的残基、40-80％至少一种Tg小于0℃的丙烯酸单体的残基、1-4％(甲基)丙烯酸残基和小于0.5％含羟基单体的残基；和
(b)包括水分散性多异氰酸酯的第二组分，
其中所述第二组分相对于所述第一组分以NCO/NCO反应基摩尔比为1:1到8:1存在。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物的重量平均分子量在5,000与2,000,000之间。


3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述多元醇为聚丙二醇。


4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述多元醇的数量平均分子量为100到7,500。


5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述松香树脂选自改性松香、氢化松香、歧化松香和聚合松香，其各别地通过使原料松香改性、氢化、歧化和聚合来获得；和松酯，其通过用醇或环氧化合物使原料松香酯化来获得。


6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述改性松香树脂选自不饱和改性松香，其通过用不饱和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈迈，潘元佳，王新宏，陈高兵，刘新春，
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