一種軟包裝復(fù)合樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軟包裝復(fù)合樹脂及其制備方法，這種軟包裝復(fù)合樹脂由A組分和B組分組成，其中A組分是含有端異氰酸酯基團(tuán)（-NCO）封端的聚氨酯預(yù)聚體；B組分是含有羥基基團(tuán)（-OH）的聚酯和聚醚多元醇的混合物，A組分和B組分的使用配比要求為：按官能團(tuán)-NCO和官能團(tuán)-OH的摩爾比為1.4～2.2：1.0。在使用狀態(tài)時(shí)，A組分和B組分只要按規(guī)定比例配制所得粘合劑的粘度較低，它在常溫條件下具有極好的涂布性能，粘合后又具有極高的粘合強(qiáng)度，能夠滿足我國(guó)現(xiàn)行的常溫涂布的工藝要求，同時(shí)具有較高初粘力，涂布后不會(huì)出現(xiàn)隧道、起皺等質(zhì)量缺陷。
【專利說明】一種軟包裝復(fù)合樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軟包裝復(fù)合樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在國(guó)內(nèi)食品軟包裝復(fù)合膜行業(yè)中，所使用的膠粘劑絕大部分是溶劑型聚氨酯粘合劑，且采用在常溫條件下涂布。由于溶劑型聚氨酯粘合劑存有大量的溶劑，因此在使用過程中必然存在污染環(huán)境和安全隱患。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高以及食品安全法規(guī)的落實(shí)，各地都有陸續(xù)出臺(tái)了《印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)溶劑的排放量提高了更高限制要求，溶劑型膠粘劑的使用量將逐年減少。
[0003]采用軟包裝聚氨酯復(fù)合樹脂能夠滿足現(xiàn)行的環(huán)保節(jié)能要求，綠色軟包裝聚氨酯復(fù)合樹脂既不用任何溶劑，又具有很好的復(fù)合涂布性能，上世紀(jì)70年代國(guó)外開始使用無溶劑聚氨酯樹脂復(fù)合包裝材料，由于其明顯的經(jīng)濟(jì)性，安全性及在環(huán)境保護(hù)上的優(yōu)勢(shì)，在德國(guó)、美國(guó)、日本發(fā)展很快，無溶劑復(fù)合工藝具有流程簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，原料省，能耗少，生產(chǎn)效率高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而且在復(fù)合后制品中沒有殘留溶劑，在生產(chǎn)過程中極大降低了發(fā)生火災(zāi)等安全隱患的機(jī)率。
[0004]在CN1277894C專利中，日本東洋油墨制造株式會(huì)社，公開了一種無溶劑型粘合劑組合物，其含有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高，數(shù)均分子量大的聚酯型多元醇(A)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，數(shù)均分子量小的聚酯型多元醇(B)、單官能醇(C)、由脂環(huán)族二異氰酸酯化合物或芳香族二異氰酸酯化合物形成 的三官能異氰酸酯化合物(D)、由脂肪族二異氰酸酯化合物形成的三官能異氰酸酯化合物(E)、二異氰酸酯化合物(F)及多元酸酐(G)。
[0005]該無溶劑型膠粘劑可用于食品包裝、醫(yī)療用品包裝、化妝品包裝材料等，但其必須在高溫條件下才具有優(yōu)異的涂布性，當(dāng)溫度在70°C時(shí)，其粘度就高達(dá)3000mPa.s，在25°C時(shí)的粘度大于1000OmPa.S，該膠粘劑必須在90~100度的環(huán)境溫度下才能順利涂布，在常溫條件下因粘度過高無法進(jìn)行涂布，不適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)行在常溫下涂布的工藝要求。因此這類產(chǎn)品在我國(guó)的推廣應(yīng)用十分困難。
[0006]目前，我國(guó)彩印企業(yè)都采用在常溫條件下涂布，由于無溶劑型膠粘劑不使用溶劑，為了適應(yīng)在常溫狀態(tài)下進(jìn)行涂布的工藝要求，無溶劑膠粘劑的粘度就必須較低，一般在2000mPa.s以下，而無溶劑膠粘劑粘度的高低與分子量的大小有關(guān)，膠粘劑的粘度越低，膠粘劑的分子量越小，初粘力就越差，粘合強(qiáng)度越弱，低粘度膠粘劑涂布后容易出現(xiàn)隧道、起皺等質(zhì)量問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本發(fā)明的目的是提供一種軟包裝復(fù)合樹脂及其制備方法。這種軟包裝復(fù)合樹脂在常溫條件下具有極好的涂布性能，粘合后又具有極高的粘合強(qiáng)度，涂布后不會(huì)出現(xiàn)隧道、起皺等質(zhì)量缺陷。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:[0009]一種軟包裝復(fù)合樹脂，其特征是:由A組分和B組分組成，其中A組分是含有端異氰酸酯基團(tuán)(-NC0)封端的聚氨酯預(yù)聚體；B組分是含有羥基基團(tuán)(-0H)的聚酯多元醇和聚醚多元醇的混合物，A組分和B組分的使用配比要求為:按官能團(tuán)-NCO和官能團(tuán)-OH的摩爾比為1.4~2.2:1.0。
[0010]所述軟包裝復(fù)合樹脂的制備方法，其特征是:包括A組分的制備和B組分的制備，其中，A組分的制備方法:
[0011]所述A組分由異氰酸酯化合物與聚醚多元醇反應(yīng)制得，所述異氰酸酯化合物選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲基環(huán)己基二異氰酸酯(HTDI)、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)、低分子聚醚改性MDI或碳化二亞胺改性MDI中的任意一種或多種組合；所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃、四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚醇中的一種或幾種的組合，具體制備方法如下:
[0012]將聚醚多元醇置于四口燒瓶中，在-0.1Mpa真空條件下脫水，當(dāng)水分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量少于0.05%時(shí)，降溫至35°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入異氰酸酯化合物，升溫至75±5°C反應(yīng)3小時(shí)，再升溫至90°C反應(yīng)I小時(shí)，此時(shí)異氰酸根小于15% ；
[0013]B組分的制備方法:
[0014]B組分是含有羥基基團(tuán)(-0H)的聚酯多元醇和聚醚多元醇的混合物，所述聚酯多元醇是由二元酸與多元醇縮聚反應(yīng)制得，所述二元酸包括選自對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、壬二酸、鄰苯二甲酸酐、己二酸、癸二酸、1，4環(huán)己基二甲酸二甲酯、對(duì)苯二甲酸二甲酯中的任意一種或幾種的組合；所 述多元醇選自乙二醇、1，2丙二醇、1，4- 丁二醇、新戊二醇、1，6-己
二醇、1，9-壬二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷、丙三醇任意二種或多種的混合物；
[0015]聚酯多元醇的制備方法如下:在帶有溫度計(jì)、攪拌器、球式冷卻器、氮?dú)饷芊夤艿乃目跓恐?，加入二元酸和多元醇以及催化劑鈦酸四丁酯，攪拌均勻，?小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至160°C，控制出水溫度低于100°C，然后升溫至230°C保溫I~2小時(shí)，酸值小于25合格后，在-0.1Mpa下抽真空，直至聚酯羥值50~200 ；
[0016]B組分中所述聚醚多元醇的分子量為400~5000，聚醚多元醇優(yōu)選聚己內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃、蓖麻油、氫化蓖麻油中的一種或幾種的混合物；
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0018]由A組分和B組分按特定比例配制成的粘合劑在使用狀態(tài)時(shí)的粘度較低，能夠滿足我國(guó)現(xiàn)行的常溫涂布的工藝要求，同時(shí)具有較高初粘力。
[0019]若以聚酯作為B組分與A組分配合使用時(shí)，由于聚酯粘度大，不能滿足常溫涂布工藝要求。
[0020]而以聚醚為B組分與A組分配合使用時(shí)，聚醚粘度低，內(nèi)聚力小，其初粘力很差，不能滿足粘接強(qiáng)度要求。
[0021]通常聚酯與聚醚多元醇相溶性差，兩者混合后混濁不透明，本發(fā)明中B組分采用特定的聚酯與特定的聚醚多無醇混合，混合液清澈透明能夠滿足使用要求?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0022]下面通過如下實(shí)例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0023]實(shí)施例1:
[0024]本發(fā)明所述一種軟包裝復(fù)合樹脂的制備方法如下:
[0025]第一步，A組分的制備:
[0026]將Imol聚氧化丙烯二醇置于四口燒瓶中，在-0.1Mpa真空條件下脫水，當(dāng)水分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量少于0.05%時(shí)，降至35°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入3.5molHDI和Imol MD1-50，升溫至75±5°C反應(yīng)3小時(shí)，再升溫至90°C反應(yīng)I小時(shí)，直至反應(yīng)完全；
[0027]第二步，B組分的制備:
[0028]將2mol聚酯與1.2mol聚四氫呋喃混合均勻。
[0029]其中，聚酯多元醇的制備方法為:在帶有溫度計(jì)、攪拌器、球式冷卻器、氮?dú)饷芊夤艿乃目跓恐?，加入己二?00g,間苯二甲酸400g, —縮二乙二醇530g, I, 6己二醇350g和
0.22g鈦酸四丁酯催化劑，攪拌均勻，然后緩慢升溫至160°C，控制頂溫不超過100°C反應(yīng)，最后升溫至230°C保溫，酸值合格后，在-0.1Mpa下抽真空，直至聚酯羥值合格；
[0030]第三步，A組分和B組分的配制和使用:
[0031 ] 將A組分和B組分按-NC0/-0H摩爾比為1.8:1的比例混合攪拌均勻，在35°C的使用條件下通過無溶劑復(fù)合機(jī)復(fù)合，固化后測(cè)試結(jié)果如下:
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種軟包裝復(fù)合樹脂，其特征是:由A組分和B組分組成，其中A組分是含有端異氰酸酯基團(tuán)(-NCO)封端的聚氨酯預(yù)聚體；B組分是含有羥基基團(tuán)(-0H)的聚酯多元醇和聚醚多元醇的混合物，A組分和B組分的使用配比要求為:按官能團(tuán)-NCO和官能團(tuán)-OH的摩爾比為 1.4 ~2.2:1.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述軟包裝復(fù)合樹脂的制備方法，其特征是:包括A組分的制備和B組分的制備，其中，A組分的制備方法: 所述A組分由異氰酸酯化合物與聚醚多元醇反應(yīng)制得，所述異氰酸酯化合物選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IH)I)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲基環(huán)己基二異氰酸酯(HTDI)、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)、低分子聚醚改性MDI或碳化二亞胺改性MDI中的任意一種或多種組合；所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃、四氫呋喃-氧化丙烯共聚醚醇中的一種或幾種的組合，具體制備方法如下: 將聚醚多元醇置于四口燒瓶中，在-0.1Mpa真空條件下脫水，當(dāng)水分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量少于0.05%時(shí)，降溫至35°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入異氰酸酯化合物，升溫至75±5°C反應(yīng)3小時(shí)，再升溫至90°C反應(yīng)1小時(shí)，此時(shí)異氰酸根小于15% ； B組分的制備方法: B組分是含有羥基基團(tuán)(-0H)的聚酯多元醇和聚醚多元醇的混合物，所述聚酯多元醇是由二元酸與多元醇縮聚反應(yīng)制得，所述二元酸包括選自對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、壬二酸、鄰苯二甲酸酐、己二酸、癸二酸、1，4環(huán)己基二甲酸二甲酯、對(duì)苯二甲酸二甲酯中的任意一種或幾種的組合；所述多元醇選自乙二醇、1，2丙二醇、1，4- 丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，9-壬二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷、丙三醇任意二種或多種的混合物； 聚酯多元醇的制備方法如下:在帶有溫度計(jì)、攪拌器、球式冷卻器、氮?dú)饷芊夤艿乃目跓恐?，加入二元酸和多元醇以及催化劑鈦酸四丁酯，攪拌均勻，?小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至160°C，控制出水溫度低于100°C，然后升溫至230°C保溫I~2小時(shí)，酸值小于25合格后，在-0.1Mpa下抽真空，直至聚酯羥值50~200 ； B組分中所述聚醚多元醇的分子量為400~5000，聚醚多元醇優(yōu)選聚己內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃、蓖麻油、氫化蓖麻油中的一種或幾種的混合物。
【文檔編號(hào)】C08G18/10GK103614108SQ201310633404
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】蔡炳照 申請(qǐng)人:江蘇力合粘合劑有限公司