[发明专利]双组分无溶剂粘合剂组合物和其制备方法

说明书

公开了一种双组分无溶剂粘合剂组合物，所述组合物包含异氰酸酯组分，所述异氰酸酯组分包含异氰酸酯预聚物，所述异氰酸酯预聚物是包含至少一种聚异氰酸酯、至少一种聚酯多元醇、至少一种聚醚多元醇和至少一种包含羟基和COOH酸官能度的多元醇的反应物的反应产物。所述粘合剂组合物还包含多元醇组分，其包含至少一种聚酯多元醇、至少一种聚醚多元醇或其组合。还公开了使用所述粘合剂组合物形成层压材料的方法和层压材料本身。所述方法包含形成无溶剂粘合剂组合物，向膜的表面上涂覆一层所述粘合剂组合物，使所述层与另一张膜的表面接触以形成层压材料，并固化所述粘合剂组合物。还公开了根据所述方法制备的层压材料。

技术领域

本公开涉及无溶剂粘合剂组合物。更具体地，本公开涉及与层压膜一起使用的双组分无溶剂粘合剂组合物，所述组合物具有改进的粘合强度、耐化学性和热封强度，以及制备所述组合物的方法。

背景技术

粘合剂组合物适用于广泛多种目的。例如，粘合剂组合物用于将例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、金属、纸或玻璃纸等基材粘合在一起，形成复合膜，即层压材料。粘合剂在不同的层压最终用途应用中的使用大体上是已知的。例如，粘合剂可用于制造包装工业、特别是食品包装中所用的膜/膜和膜/箔层压材料。用于层压应用的粘合剂或“层压粘合剂”通常可分为三类：溶剂型、水基型和无溶剂型。粘合剂的性能随着类别和涂覆粘合剂的应用而变化。

无溶剂层压粘合剂可以涂覆高达100％的固体，不含有机溶剂或水性载体。因为在应用时不必从粘合剂干燥有机溶剂或水，所以这些粘合剂可以按高线速度运行并且在需要快速粘合剂应用的应用中是优选的。溶剂型和水基型层压粘合剂受到溶剂或水载体在应用时可被有效干燥和除去的速率的限制。出于环境、健康和安全的原因，层压粘合剂优选是水性或无溶剂的。

在无溶剂层压粘合剂的类别内，有许多变体。一种特殊的变体包括基于聚氨基甲酸酯的双组分层压粘合剂。通常，基于聚氨基甲酸酯的双组分层压粘合剂包括第一组分和第二组分，第一组分包含含异氰酸酯的预聚物，第二组分包含一种或多种多元醇。第一组分通过聚异氰酸酯与聚醚多元醇和/或聚酯多元醇的反应获得。第二组分是聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。每种组分可任选地包括一种或多种添加剂。将两种组分以预定比例组合并涂覆在膜/箔基材上，然后将其层压到另一个膜/箔基材上。

与传统的含溶剂粘合剂相比，基于聚氨基甲酸酯的双组分无溶剂层压粘合剂在加工层压材料之前的初始粘合弱并且粘合进展缓慢。另外，这些粘合剂往往显示出相对较差的耐化学性，特别是在酸性条件下，以及差的热封强度。在一些情况下，将硅烷助粘剂掺入粘合剂组合物中以改进初始粘合强度。然而，硅烷助粘剂无法耐热和耐酸，并且在热和/或酸处理后粘合剂组合物的粘合强度受损。此外，掺入硅烷助粘剂的层压材料需要干燥的储存环境，因为硅烷对水分敏感。

因此，期望存在具有改进的粘合强度、耐化学性和热封强度的基于聚氨基甲酸酯的双组分无溶剂层压粘合剂组合物和其制备方法。

发明内容

公开了一种双组分无溶剂粘合剂组合物。所述粘合剂组合物包含异氰酸酯组分，所述异氰酸酯组分包含异氰酸酯预聚物，所述异氰酸酯预聚物是包含以下的反应物的反应产物：至少一种聚异氰酸酯；至少一种选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合组成的组的多元醇；以及至少一种具有两个或更多个羟基(“OH”)基团和选自O＝C-O^-、O＝C-C-O^-、O＝C-C＝C-O^-或其质子化形式的氢桥连基团的多元醇。所述粘合剂组合物还包含多元醇组分，其包含至少一种选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合组成的组的多元醇。相对于现有的双组分无溶剂粘合剂组合物，在异氰酸酯预聚物反应物中混入具有两个或更多个OH基团和氢桥连基团的多元醇改进了所公开的粘合剂组合物的粘合强度和耐化学性。

还公开了一种形成层压材料的方法。所述方法包含形成无溶剂粘合剂组合物，所述组合物包含至少一种包含两个或更多个OH基团和氢桥连基团的多元醇，向膜的表面上涂覆一层所述粘合剂组合物，使所述层与另一张膜的表面接触以形成层压材料，以及固化所述粘合剂组合物。还公开了通过所述方法形成的层压材料。