本公開涉及無溶劑粘合劑組合物。更確切地說,本公開涉及具有經(jīng)改進(jìn)的粘結(jié)強(qiáng)度、耐化學(xué)性和熱封強(qiáng)度的供與層壓膜一起使用的雙組分無溶劑粘合劑組合物和制造其的方法。
背景技術(shù):
1、粘合劑組合物適用于各種目的。舉例來說,粘合劑組合物用于將襯底,如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、金屬、紙或賽璐芬(cellophane)粘結(jié)在一起以形成復(fù)合膜,即層制品。粘合劑在不同的層壓最終用途應(yīng)用中的用途為通常已知的。舉例來說,粘合劑可用于制造用于封裝行業(yè)中,尤其用于食品封裝的膜/膜和膜/箔層制品。用于層壓應(yīng)用中的粘合劑或“層壓粘合劑”通??煞譃槿齻€類別:溶劑類、水類和無溶劑。粘合劑的性能視類別和涂覆粘合劑的應(yīng)用而改變。
2、可以施用高達(dá)100%固體、不含有機(jī)溶劑或水性載劑的無溶劑層壓粘合劑。由于在涂覆時不需要自粘合劑干燥有機(jī)溶劑或水,因此這些粘合劑可以高線速操作并在需要快速粘合劑涂覆的應(yīng)用中為優(yōu)選的。溶劑類和水類層壓粘合劑在涂覆時會受到可有效干燥并且去除溶劑或水載劑的速率限制。出于環(huán)境、健康和安全原因,層壓粘合劑優(yōu)選含水或無溶劑。
3、在無溶劑層壓粘合劑的類別內(nèi),存在諸多種類。一種特定種類包含雙組分聚氨基甲酸酯類層壓粘合劑。通常,雙組分聚氨基甲酸酯類層壓粘合劑包含包括含異氰酸酯的預(yù)聚物的第一組分和包括一種或多種多元醇的第二組分。第一組分通過異氰酸酯單體與聚醚多元醇和/或聚酯多元醇的反應(yīng)獲得。第二組分為聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。每一組分可任選地包含一種或多種添加劑。兩種組分以預(yù)定比率合并并涂覆于膜/箔襯底上,其隨后層壓于另一膜/箔襯底。
4、與含傳統(tǒng)溶劑的粘合劑相比,雙組分無溶劑聚氨基甲酸酯類層壓粘合劑包含較弱的初始粘結(jié),并且在可加工層制品之前產(chǎn)生緩慢粘結(jié)。此外,這些粘合劑尤其在酸性條件中往往會呈現(xiàn)相對較差耐化學(xué)性。在一些情況下,硅烷助粘劑并入于粘合劑組合物中以改進(jìn)粘結(jié)強(qiáng)度。然而,硅烷助粘劑無法承受耐酸性,并且粘合劑組合物的粘結(jié)強(qiáng)度在酸處理之后會受到損害。此外,并入硅烷助粘劑的層制品需要干燥的儲存環(huán)境,因為硅烷對濕氣具有敏感性。
5、因此,期望具有經(jīng)改進(jìn)的粘結(jié)強(qiáng)度、耐化學(xué)性和熱封強(qiáng)度的雙組分無溶劑聚氨基甲酸酯類層壓粘合劑組合物和制造其的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開提供一種包括多元醇組分和異氰酸酯組分的雙組分無溶劑粘合劑組合物。
2、多元醇組分包括磷酸酯官能化合物,和至少一種選自聚酯、聚醚和其組合的多元醇;并且異氰酸酯組分包括異氰酸酯預(yù)聚物,所述異氰酸酯預(yù)聚物為至少一種異氰酸酯單體與至少一種選自聚酯、聚醚和其組合的多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物。
3、本公開進(jìn)一步提供一種粘合劑組合物,其為多元醇組分與異氰酸酯組分的固化反應(yīng)產(chǎn)物。
4、本公開進(jìn)一步提供一種包括粘合劑組合物的層的層壓膜。
1.一種雙組分無溶劑粘合劑組合物,其包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述聚醚多元醇為至少一種二羧酸、至少一種二醇和至少一種三醇的反應(yīng)產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述異氰酸酯預(yù)聚物為至少一種異氰酸酯單體與一種聚醚多元醇和兩種聚酯的反應(yīng)產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物,其中所述磷酸酯官能多元醇為多元醇與聚磷酸的反應(yīng)產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物,其中所述磷酸酯官能多元醇的分子量為至少90g/mol并且不超過4000g/mol。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述多元醇組分中的所述磷酸酯官能化合物的量按重量計以所述多元醇組分的重量計,為2.0wt%至8.0wt%范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述異氰酸酯單體選自芳香族異氰酸酯、脂肪族異氰酸酯、經(jīng)碳二亞胺改質(zhì)異氰酸酯和其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述異氰酸酯組分和所述多元醇組分中的至少一種進(jìn)一步包括生物類多元醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合物,其中所述生物類多元醇為蓖麻油。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述異氰酸酯組分與所述多元醇組分的重量比為1:1到5:1。
11.一種粘合劑,其為根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元醇組分與異氰酸酯組分的固化反應(yīng)產(chǎn)物。
12.一種層壓膜,其包括根據(jù)權(quán)利要求11所述的粘合劑的層。