粘合剂组合物制造技术

公开了一种双组分无溶剂的层压粘合剂组合物，该双组分无溶剂的层压粘合剂组合物包含：(A)至少一种异氰酸酯组分，该至少一种异氰酸酯组分包括至少一种异氰酸酯；以及(B)至少一种多元醇组分，该至少一种多元醇组分包括：(Bi)至少一种胺引发的多元醇；(Bii)至少一种脂族聚酯多元醇；以及(Biii)至少一种聚醚多元醇；一种用于制备上述无溶剂的粘合剂层压组合物的方法；以及一种使用上述无溶剂的粘合剂层压组合物制成的层压物结构。压组合物制成的层压物结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘合剂组合物


[0001]本专利技术涉及一种双组分无溶剂的基于聚氨酯的层压粘合剂组合物；以及使用该双组分无溶剂的基于聚氨酯的层压粘合剂组合物生产的层压物。

技术介绍

[0002]粘合剂组合物可用于广泛多种目的。例如，粘合剂组合物用于粘结诸如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、金属、金属化、纸或玻璃纸等基材，以形成复合膜，即层压物。粘合剂在不同的最终用途应用中的使用通常是已知的。例如，粘合剂可以用于制造包装工业中使用(尤其用于食品包装)的膜/膜和膜/箔层压物。用于层压应用的粘合剂或
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层压粘合剂
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通常可分为三类：基于溶剂的、基于水的和无溶剂的。粘合剂的性能根据种类和应用粘合剂的应用而变化。
[0003]无溶剂的层压粘合剂可在没有有机溶剂或水性载体的情况下施加多至100％固体。因为在施加时不必从粘合剂中干燥有机溶剂或水，所以这些粘合剂可在高线速度下运行并且在需要快速粘合剂应用的应用中是优选的。基于溶剂和水的层压粘合剂受到在施用粘合剂后溶剂或水可有效干燥并从层压物结构中去除的速率的限制。出于环境、健康和安全原因，层压粘合剂优选是水性的或无溶剂的。
[0004]在无溶剂的层压粘合剂的范畴内，有许多种类。一种具体的种类包括预混合的双组分的基于聚氨酯的层压粘合剂。通常，双组分的基于聚氨酯的层压粘合剂包含第一组分和第二组分，第一组分包括含异氰酸酯的预聚物和/或多异氰酸酯，第二组分包括多元醇。预聚物可通过使过量的异氰酸酯与每分子含有两个或更多个羟基基团的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇反应来获得。第二组分包含每分子用两个或更多个羟基引发的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。将两种组分以预定比率组合，或
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预混合
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，然后施加到第一基材(
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载体幅材
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)上。然后将第一基材与第二基材放在一起，以形成层压物结构。
[0005]可将附加基材层添加到该结构中，其中附加粘合剂组合物层位于每个连续基材之间。然后在室温或升高的温度下固化粘合剂，从而将基材粘结在一起。
[0006]层压物结构的进一步加工取决于粘合剂的固化速度。粘合剂的固化速度由层压基材之间的机械粘结变得足以允许进一步加工所花费的时间指示，并且层压物符合适用的法规(例如，食品接触法规)。慢固化速度导致转化效率较低。与传统的含溶剂粘合剂相比，预混合的双组分无溶剂的层压粘合剂表现出较弱的初始粘合和较慢的固化速度。转化工业中的一般趋势是更快固化层压粘合剂。更快固化提高了转化物的操作效率。具体地，将成品快速移出仓库增加了用于处理最后一分钟订单(例如，零售商促销活动)的生产能力和灵活性。为了提高操作效率，应当使用反应性比现有粘合剂组合物高得多的粘合剂组合物来形成层压物。然而，当用于包含金属和/或金属化基材的层压物结构以及聚合物阻隔基材中时，此类粘合剂组合物已显示出局限性。在相对高的线速度(例如，超过250米每分钟[m/min])下，可以目视观察到所生产的层压物中的缺陷。这些缺陷可尤其归因于在层压过程中的润湿性失效和空气夹带。
[0007]因此，需要具有改进的粘合强度、更快的固化速度和对金属和/或金属化基材的增强的粘合性的双组分无溶剂的基于聚氨酯的层压粘合剂组合物。
[0008]另外，希望提供一种粘合剂制剂，其制备无需像使用常规层压设备那样将粘合剂制剂的两种组分预混合并在使载体幅材与第二基材接触之前将整个粘合剂制剂混合物施加到载体幅材上。为了避免预混合，已知将粘合剂的两种组分作为两种单独的粘合剂组分施加到两个单独的膜基材上，例如，通过将第一粘合剂组分施加到第一膜的表面上并将第二粘合剂组分(与第一粘合剂组分分隔并分开)施加到第二膜的表面上；然后将两个基材放在一起。由于第一粘合剂组分与第二粘合剂组分具有反应性，因此当使两个膜上的两种组分彼此接触时，组合的两种反应物形成反应性粘合剂制剂，其反应以经由反应的粘合剂制剂将两个膜粘合在一起。
[0009]通常，使用利用某些特定层压设备(例如，一步法层压机)的
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一步法层压
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方法来进行将含有粘合剂制剂的两种单独组分的两个膜合在一起以形成层压物的步骤。通常，一步法层压机在高线速度(例如，大于或等于200m/min)下运行以进行施加步骤。然而，在一步法层压工艺/设备中使用先前已知的双组分无溶剂的基于聚氨酯的层压粘合剂组合物的一些缺点包括例如金属粘附性差、耐化学品/产品性差、贮存期短以及由于相分离而导致的稳定性差。
[0010]因此，希望提供一种合适的双组分无溶剂的基于聚氨酯的层压粘合剂组合物，其用于一步法层压工艺/设备中，以生产多层层压物，它克服了先前已知的无溶剂的粘合剂制剂的上述缺点、限制和缺陷。

技术实现思路

[0011]本专利技术的一个实施方案涉及一种双组分无溶剂的层压粘合剂组合物，该双组分无溶剂的层压粘合剂组合物包含：(A)至少一种异氰酸酯组分，该至少一种异氰酸酯组分包括至少一种异氰酸酯；以及(B)至少一种多元醇组分，该至少一种多元醇组分包括：(Bi)至少一种胺引发的多元醇；(Bii)至少一种脂族聚酯多元醇；以及(Biii)至少一种聚醚多元醇。
[0012]本专利技术的另一个实施方案涉及一种用于制备上述无溶剂的粘合剂层压组合物的方法。
[0013]本专利技术的其他实施方案包括一种使用上述无溶剂的粘合剂层压组合物制成的层压物结构；以及一种用于生产上述层压物结构的方法。
具体实施方式
[0014]在粘合剂领域中，两部分(即，双组分)粘合剂体系或粘合剂组合物包括包含异氰酸酯组分(本文称为
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组分A
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)的第一反应物(或第一部分)和包含多元醇组分(本文称为
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组分B
″
)的第二反应物(或第二部分)。组合或混合组分A和组分B形成两部分反应混合物粘合剂组合物。在一个广泛的实施方案中，本专利技术涉及一种用于制备包含至少一种异氰酸酯组分(组分A)和至少一种多元醇组分(组分B)的层压物的双组分无溶剂的层压粘合剂组合物(本文缩写为
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SLAC
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)。
[0015]本专利技术的SLAC特别适用于包含金属或金属化基材的层压物结构。当用于包括金属和/或金属化基材的层压物结构中时，相对于现有的双组分无溶剂的粘合剂组合物，SLAC表
现出快速的固化速率。因为SLAC被配制为具有更高的反应性并表现出快速的固化速率，所以SLAC并不理想地适用于典型的现有粘合剂施加设备。这是因为两种组分非常快速地发生反应，导致粘合剂胶凝并且不适合施用到基材上。出于这个原因，SLAC被配制为使得异氰酸酯和多元醇组分分别施加到两种不同的基材上，而不是如现有技术方法中通常进行的那样被预混合并施加在载体幅材上。
[0016]具体地，SLAC被配制为使得异氰酸酯组分(组分A)可以被均匀地施加到第一基材的表面，并且多元醇组分(组分B)可以被施加到第二基材的表面。然后使第一基材的表面与第二基材的表面接触以使两种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双组分无溶剂的层压粘合剂组合物，包含：(A)至少一种异氰酸酯组分，所述至少一种异氰酸酯组分包括至少一种异氰酸酯；以及(B)至少一种多元醇组分，所述至少一种多元醇组分包括：(Bi)至少一种胺引发的多元醇；(Bii)至少一种脂族聚酯多元醇；以及(Biii)至少一种聚醚多元醇。2.根据权利要求1所述的双组分无溶剂的层压粘合剂组合物，其中所述至少一种脂族聚酯多元醇是衍生自脂族多元羧酸和多元醇的化合物；并且其中所述胺引发的多元醇具有结构(I)的化学结构；并且其中所述至少一种聚醚多元醇是选自由聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、基于聚环氧丁烷的多元醇和它们的共聚物以及它们的混合物组成的组的化合物。3.根据权利要求1所述的双组分无溶剂的层压粘合剂组合物，其中所述至少一种胺引发的多元醇的浓度为6重量％至40重量％；其中所述至少一种脂族聚酯多元醇的浓度为10重量％至30重量％；并且其中所述至少一种聚醚多元醇的浓度为40重量％至60重量％。4.根据权利要求1所述的双组分无溶剂的层压粘合剂组合物，其中A：B的比率为100：100至100：80。5.一种制备双组分无溶剂的层压粘合剂组合物的方法，包括混合以下组分的步骤：(A)至少一种异氰酸酯组分，所述至少一种异氰酸酯组分包括至少一种异氰酸酯；以及(B)构成多元醇组合物的至少一种多元醇组分，所述至少一种多元醇组分包括：(Bi)至少一种胺引发的多元醇；(Bii)至少一种脂族聚酯多元醇；以及(Biii)至少一种聚醚多元醇。6.一种多层...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：