一种双向拉伸聚乳酸用复合胶水、复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及软包装技术领域，特别涉及一种双向拉伸聚乳酸用复合胶水、复合膜及其制备方法。该复合胶水的原料组分包括水性丙烯酸

【技术实现步骤摘要】
一种双向拉伸聚乳酸用复合胶水、复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及软包装
，特别涉及一种双向拉伸聚乳酸用复合胶水、复合膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]软包装的发展为商品带来廉价、物美的包装，但是目前大部分的包装薄膜不具有降解的性能，容易造成白色污染。双向拉伸聚乳酸薄膜的出现为解决上述问题提供了有效的手段。
[0003]双向拉伸聚乳酸薄膜由于其具有优异的降解性能，在软包装复合膜中越来越受大家的青睐。目前，主要的膜层复合结构有BOPLA//BOPLA或者BOPLA//牛皮纸。但是，其使用的复合胶水为溶剂型双组份干式复合聚氨酯胶水、无溶剂双组份聚氨酯胶水及水性丙烯酸胶水，用这几款胶水得到的BOPLA//BOPLA及BOPLA//牛皮纸的复合剥离强度都很低，复合剥离强度≤1.0N/15mm，薄膜膜层容易出现脱层、破袋的情况，达不到客户的要求。
[0004]申请号为201510712775.6、公开日为2021年10月15日的中国专利技术专利申请，公开了一种可生物降解的双向拉伸复合薄膜及其制备方法与应用，所述复合薄膜包括至少一层第一树脂层和第二树脂层，所述第一树脂层包含以下组分：聚乳酸、生物降解弹性体以及功能母料；所述生物降解弹性体选自聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/丁二酸丁二酯、二氧化碳共聚物、聚己内酯中的至少一种。该申请中阐述了该可生物降解的双向拉伸复合薄膜具有良好的高透光率、高雾度、低光泽度的效果，但并未公开其膜层之间采用何种胶水以及制得的复合膜的复合剥离强度大小。

技术实现思路

[0005]为解决
技术介绍
中提到的双向拉伸聚乳酸薄膜中，使用现有复合胶水粘合得到的BOPLA//BOPLA及BOPLA//牛皮纸的复合剥离强度都很低，薄膜膜层容易出现脱层、破袋的问题。本专利技术提供一种双向拉伸聚乳酸用复合胶水，所述的双向拉伸聚乳酸用的复合胶水，其原料组分包括水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂、环氧基硅烷偶联剂以及水性异氰酸酯固化剂；
[0006]所述水性丙烯酸
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聚氨酯胶粘剂、环氧基硅烷偶联剂与水性异氰酸酯固化剂的质量比为(80～90):(0.05～1.12):(3～4.5)；所述水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂由聚四氢呋喃醚、多异氰酸酯、乙二醇与羟基丙烯酸酯聚合反应制备而成。
[0007]本专利技术采用的是由聚四氢呋喃醚、多异氰酸酯、乙二醇与羟基丙烯酸酯聚合反应制备而成的水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂，其里面的丙烯酸酯单体自聚之后能够很好的跟聚氨酯里面的链段发生交联反应，形成网状，增加了聚氨酯里面软硬度的相容性，增加的胶水本身的内聚力；
[0008]且本专利技术采用的水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂，由于里面接枝有丙烯酸酯单体，具有更多的
‑
OH及
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COOH，这些官能团除了部分与异氰酸酯固化剂发生交联反应，进一步提高胶水的内聚力，且还有部分的
‑
OH及
‑
COOH会与基材(膜层)中的活泼氢发生交联反应，增加胶
水与基材的附着力；同时，复合胶水中的酯键、醚键及氨酯键能与基材中的极性基团形成氢键；
[0009]此外，本专利技术采用的环氧基硅烷偶联剂，其烷氧基会水解成活泼的硅羟基，能与基材表面的活性基团羟基进行缩合反应而形成化学键合，而它的环氧基在受热会环氧开环，会与胶水中的羟基、羧基等发生化学反应，通过上述的双向反应进一步实现了胶水与基材的结合力。且本专利技术采用的胶粘剂是水性复合胶水，无有机溶剂排出，环保无毒，具有优异的市场竞争力。
[0010]在一实施例中，所述水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂的制备方法为：
[0011]在反应釜中加入聚四氢呋喃醚、多异氰酸酯，升温到75℃～80℃下反应一定时长，而后加入亲水扩链剂，升温至85℃～90℃继续反应一定时长，然后加入乙二醇在70℃～75℃进行扩链反应一定时长；再加入羟基丙烯酸酯反应一定时长，降温至35℃～40℃，加入中和剂搅拌混合，得到中间体；
[0012]再将水缓慢加入中间体中,同时搅拌乳化，得到水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂。
[0013]其中，制备水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂的原料中，所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯、丙烯酸
‑2‑
羟基丙酯、丙烯酸
‑4‑
羟基丁酯中的一种或多种组合，优选但不限于丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯；所述多异氰酸酯为三甲基己烷二异氰酸酯、三甲基六次甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二次甲基苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种组合，优选但不限于三甲基己烷二异氰酸酯；所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、1，4
‑
丁二醇、1，6
‑
己二醇、三羟甲基丙烷、二羟甲基丁酸中的一种或多种组合，优选但不限于二羟甲基丙酸；所述中和剂为氨水、三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、二乙醇胺中的一种或多种组合，优选但不限于氨水；所述水优选去离子水；
[0014]所述水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂的制备方法中，优选在制备过程中加入丙酮溶剂以降低反应体系黏度，中间体搅拌乳化后在45℃～55℃和真空度为(0.02～0.1)MPa的条件下脱除丙酮。
[0015]在一实施例中，所述聚四氢呋喃醚、多异氰酸酯、羟基丙烯酸酯、亲水扩链剂、乙二醇与中和剂的质量比为(54.5～83.2)：(15.6～21.5)：(11.6～23.2)：(2.63～3.45)：(2.54～3.5)：(1.5～2.0)。
[0016]在一实施例中，制备水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂的原料中，所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯，所述多异氰酸酯为三甲基己烷二异氰酸酯，所述中和剂为氨水。
[0017]在一实施例中，所述环氧基硅烷偶联剂为2
‑
(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、(3
‑
环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3
‑
环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷及(3
‑
环氧丙氧基丙基)三乙氧基硅烷中的一种或多种组合。
[0018]在一实施例中，所述水性异氰酸酯固化剂的制备方法为：将多异氰酸酯、1，4
‑
二羟乙氧基苯、丁酮和催化剂加入反应釜中，升温至85℃～90℃，而后加入丙二酸二乙酯进行反应一定时间，反应温度为70℃～75℃，反应结束后，加入中和剂中和，然后加水进行分散，再抽出丁酮，即得水性异氰酸酯固化剂。
[0019]在一实施例中，制备水性异氰酸酯固化剂的原料中，所述多异氰酸酯、丙二酸二乙酯、1，4
‑
二羟乙氧基苯、丁酮与催化剂的质量比为(5.5～7.5)：(4.5～5.5)：(1～2)：(4～5)：(0.0005～0.0010)。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向拉伸聚乳酸用复合胶水，其特征在于：原料组分包括水性丙烯酸
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聚氨酯胶粘剂、环氧基硅烷偶联剂以及水性异氰酸酯固化剂；所述水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂、环氧基硅烷偶联剂与水性异氰酸酯固化剂的质量比为(80～90):(0.05～1.12):(3～4.5)；所述水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂由聚四氢呋喃醚、多异氰酸酯、乙二醇与羟基丙烯酸酯聚合反应制备而成。2.根据权利要求1所述的双向拉伸聚乳酸用复合胶水，其特征在于：所述水性丙烯酸
‑
聚氨酯胶粘剂的制备方法为：在反应釜中加入聚四氢呋喃醚、多异氰酸酯，升温到75℃～80℃下反应一定时长；而后加入亲水扩链剂，升温至85℃～90℃继续反应一定时长；然后加入乙二醇在70℃～75℃进行扩链反应一定时长；再加入羟基丙烯酸酯反应一定时长，降温至35℃～40℃，加入中和剂搅拌混合，得到中间体；再将水缓慢加入中间体中,同时搅拌乳化，得到水性丙烯酸
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聚氨酯胶粘剂。3.根据权利要求2所述的双向拉伸聚乳酸用复合胶水，其特征在于：所述聚四氢呋喃醚、多异氰酸酯、羟基丙烯酸酯、亲水扩链剂、乙二醇与中和剂的质量比为(54.5～83.2):(15.6～21.5):(11.6～23.2)：(2.63～3.45):(2.54～3.5):(1.5～2.0)。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的双向拉伸聚乳酸用复合胶水，其特征在于：制备水性丙烯酸
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聚氨酯胶粘剂的原料中，所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯，所述多异氰酸酯为三甲基己烷二异氰酸酯，所述中和剂为氨水。5.根据权利要求1所述的双向拉伸聚乳酸用复合胶水，其特征在于：所述环氧基硅烷偶联剂为2
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(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、(3
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环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3
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环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷及(3
‑
环氧丙氧基丙基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智尧，魏婕，贾露，吴腾达，廖贵何，陈曦，郑伟，
申请(专利权)人：厦门长塑实业有限公司，
类型：发明
国别省市：