基于磷酸酯改性异氰酸酯的双组分粘合剂组合物和其制造方法技术

本发明专利技术的粘合剂组合物包括(A)异氰酸酯组分，其包括异氰酸酯封端的预聚物，所述预聚物为聚异氰酸酯与包括磷酸酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物的反应产物。本发明专利技术的粘合剂组合物进一步包括(B)包括多元醇的异氰酸酯反应性组分多元醇组分。在一些实施例中，公开了用于制备双组分粘合剂调配物的方法，其包括通过使聚异氰酸酯与包括磷酸酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物反应来制备包括异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分和制备包括多元醇的异氰酸酯反应性组分。所述方法进一步包括以约1.0至约5.0的化学计量比(NCO/OH)混合所述异氰酸酯组分和所述异氰酸酯反应性组分。还公开了形成层压结构的方法和所述层压结构本身。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于磷酸酯改性异氰酸酯的双组分粘合剂组合物和其制造方法
本专利技术涉及双组分粘合剂组合物。粘合剂组合物包括(A)异氰酸酯组分和(B)异氰酸酯反应性组分，其中异氰酸酯组分(A)基于磷酸酯多元醇。粘合剂组合物适合与传统的层压技术(即，在施加到衬底之前预混合两种组分)和相对较新的层压技术(即，较高反应性的系统，其中在将衬底集合在一起以混合组分之前将各组分施加到单独的衬底上)一起使用。此外，粘合剂组合物可为无溶剂的或基于溶剂的。本专利技术的粘合剂组合物显示出改进的粘合强度、耐温性和耐化学性，同时保持延长的使用寿命，并且可用于食品包装、药物包装和工业层压。
技术介绍
粘合剂组合物适用于多种目的。例如，粘合剂组合物用于将衬底粘合在一起以形成复合膜，即层压材料，所述衬底如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、金属、金属化物、纸或塞璐芬(cellophane)。这些类型的粘合剂通常称为“层压粘合剂”。一种特定种类的层压粘合剂包含双组分基于聚胺甲酸酯的粘合剂。通常，双组分基于聚胺甲酸酯的层压粘合剂包含：异氰酸酯组分，其包括含异氰酸酯的预聚物和/或聚异氰酸酯；和异氰酸酯反应性组分，其包括多元醇。预聚物可通过使过量异氰酸酯与每分子含有两个或更多个羟基的聚醚和/或聚酯反应而获得。异氰酸酯反应性组分包括每分子用两个或更多个羟基引发的聚醚和/或聚酯。这两种组分通常以预定比率组合，或“预混合”，且随后施加到第一衬底(“载体幅材”)的表面上。随后，将第一衬底的表面与第二衬底的表面集合在一起以形成层压结构。最近，已经开发出较快固化的双组分系统，其中将各组分单独施加到衬底的表面上。然后将各衬底的表面集合在一起，使得两种组分混合，借此形成层压结构。可将另外衬底层添加到层压结构中，其中另外的粘合剂组合物层位于各连续衬底之间。随后，在室温或高温下固化粘合剂，借此使衬底粘合在一起。此类层压粘合剂可广泛用于制造包装工业中使用的膜/膜和膜/箔层压材料，特别用于食品包装、药物包装和工业层压，其中通常在高温下曝露于腐蚀性化学品。为改进粘合剂的耐温性和耐化学性，有时使用粘合促进剂，如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸盐偶联剂，以及环氧树脂、磷酸和磷酸酯。这些粘合促进剂各有优点和缺点。最近，磷酸酯多元醇已经用于层压粘合剂组合物以改进耐温性和耐化学性，特别在金属层压结构中，如基于箔和金属化膜的层压结构中。磷酸酯多元醇通常以小于异氰酸酯反应性组分的15重量％掺入异氰酸酯反应性组分中。然而，磷酸酯多元醇的添加加速了异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分之间的反应，因此缩短了使用寿命。缩短的使用寿命会影响层压材料的品质和一致性，并且在维护和清洁方面产生潜在的困难。结果，具有延长的使用寿命(通常大于40分钟)的粘合剂更有利。因此，期望双组分层压粘合剂表现出改进的耐温性和耐化学性，同时保持延长的使用寿命。因此，公开了这种双组分层压粘合剂组合物和其制造方法。本专利技术的粘合剂组合物适合与传统的层压技术(即，预混合)和相对较新的层压技术(即，较高的反应性系统)一起使用。此外，粘合剂组合物可以为无溶剂的或基于溶剂的。
技术实现思路
在一些实施例中，本专利技术的粘合剂组合物包括(A)异氰酸酯组分，其包括异氰酸酯封端的预聚物，所述预聚物为以下的反应产物：聚异氰酸酯和包括磷酸酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物。本专利技术的粘合剂组合物进一步包括(B)异氰酸酯反应性组分多元醇组分，其包括多元醇。在一些实施例中，公开了用于制备双组分粘合剂调配物的方法。在一些实施例中，所述方法包括通过使聚异氰酸酯与包括磷酸酯多元醇的混合物反应来制备包括异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分和制备包括多元醇的异氰酸酯反应性组分。所述方法进一步包括以约1.0至约5.0的化学计量比(NCO/OH)混合异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分。在一些实施例中，公开了用于形成层压结构的方法。在一些实施例中，所述方法包括将以约1.0至约5.0的化学计量比(NCO/OH)混合异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分以形成双组分粘合剂组合物，所述异氰酸酯组分包括异氰酸酯封端的预聚物，所述预聚物为聚异氰酸酯和包括磷酸酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物的反应产物。所述方法进一步包括将粘合剂组合物施加到第一衬底的表面上，使第一衬底的表面与第二衬底的表面接触，并固化粘合剂组合物以将第一衬底粘合到第二衬底上。在其它实施例中，所述方法包括将异氰酸酯组分均匀地施加到第一衬底的表面上，所述异氰酸酯组分包括异氰酸酯封端的预聚物，所述预聚物为聚异氰酸酯和包括磷酸酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物的反应产物，将异氰酸酯反应性组分均匀地施加到第二衬底的表面上，使第一衬底和第二衬底集合一起，借此使异氰酸酯组分与多元醇组分混合并反应，以在第一衬底与第二衬底之间形成粘合剂组合物，并固化粘合剂组合物以将第一衬底与第二衬底粘合。双组分粘合剂组合物中的其它任选的组分包含但不限于表面活性剂、流平剂、消泡剂、流变改性剂、有色颜料、粘合促进剂(例如，磷酸酯和环氧树脂)等和其任何组合。此外，可将溶剂如乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲苯和其组合掺入本专利技术的双组分粘合剂组合物中以形成基于溶剂的粘合剂。本文还公开了包括本专利技术的双组分粘合剂组合物的层压结构。具体实施方式如上所述，根据本专利技术的双组分粘合剂组合物包括异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分。(A)异氰酸酯组分在一些实施例中，异氰酸酯组分包括异氰酸酯封端的预聚物。在一些实施例中，异氰酸酯封端的预聚物为聚异氰酸酯和包括磷酸酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物的反应产物。在一些实施方案中，异氰酸酯组分包括异氰酸酯封端的预聚物和选自由以下组成的组的异氰酸酯：芳族异氰酸酯、脂族异氰酸酯、环脂族异氰酸酯和其组合。合适的芳族异氰酸酯包含但不限于1,3-和1,4-亚苯基二异氰酸酯、1,5-亚萘基二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-MDI)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合异氰酸酯和其组合。合适的脂族聚异氰酸酯在直链或支链亚烷基残基中有利地具有3至16个碳原子，优选4至12个碳原子，并且合适的环脂族或环脂族二异氰酸酯在亚环烷基残基中有利地具有4至18个碳原子，优选6至15个碳原子。本领域技术人员充分理解环脂族二异氰酸酯同时意指环和脂族键结NCO基团，如异佛尔酮二异氰酸酯。与此相反，环脂族二异氰酸酯应理解为意指仅具有直接键结到环脂族环上的NCO基团的那些，例如H12MDI。合适的脂族和环脂族异氰酸酯包含环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、乙基环己烷二异氰酸酯、丙基环己烷二异氰酸酯、甲基二乙基环己烷二异氰酸酯、丙烷二异氰酸酯、丁烷二异氰酸酯、戊烷二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯、庚烷二异氰酸酯、辛烷二异氰酸酯、壬烷二异氰酸酯、壬烷三异氰酸酯(如4-异氰酸酯基甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯(TIN))、癸烷二异氰酸酯和癸烷三异氰酸酯、十一烷二异氰酸酯和十一烷三异氰酸酯和十二烷二异氰酸酯和十二烷三异氰酸酯、异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双组分粘合剂组合物，其包括：/n(A)异氰酸酯组分，其包括异氰酸酯封端的预聚物，所述预聚物为以下的反应产物：/n聚异氰酸酯；和/n包括磷酸酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物；和/n(B)包括多元醇的异氰酸酯反应性组分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180328 US 62/6491221.一种双组分粘合剂组合物，其包括：
(A)异氰酸酯组分，其包括异氰酸酯封端的预聚物，所述预聚物为以下的反应产物：
聚异氰酸酯；和
包括磷酸酯多元醇的异氰酸酯反应性混合物；和
(B)包括多元醇的异氰酸酯反应性组分。


2.根据权利要求1所述的双组分粘合剂组合物，其中所述磷酸酯多元醇为羟基封端的化合物和(聚)磷酸的反应产物。


3.根据权利要求1所述的双组分粘合剂组合物，其中所述磷酸酯多元醇为羟基封端的化合物、(聚)磷酸和另一聚异氰酸酯的反应产物。


4.根据权利要求1所述的双组分粘合剂组合物，其中所述磷酸酯多元醇占所述异氰酸酯反应性混合物的总重量的至少1％重量。


5.根据权利要求1所述的双组分粘合剂组合物，其中所述聚异氰酸酯和所述异氰酸酯反应性混合物以至少1的化学计量比(NCO/OH)存在。


6.根据权利要求1所述的双组分粘合剂组合物，其中所述聚异氰酸酯和所述异氰酸酯反应性混合物以2.0至6.0的化学计量比(NCO/OH)存在。


7.根据权利要求1所述的双组分粘合剂组合物，其进一步包括选自由以下组成的组的溶剂：乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲苯和其组合。


8.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢芮，吴杰，李拓奇，K·布朗，
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