[发明专利]双组分无溶剂粘着剂组合物

说明书

公开包括异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分的双组分无溶剂聚氨基甲酸酯粘着剂组合物，所述组合物包括：包括异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分；和包括以下的异氰酸酯反应性组分：聚醚多元醇、磷酸酯粘着促进剂和基于生物的多元醇。还公开用于形成层状结构的方法，所述方法包括：通过混合包括异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯粘着剂组分与包括聚醚多元醇、磷酸酯粘着促进剂和基于生物的多元醇的异氰酸酯反应性粘着剂组分，形成粘着剂组合物；将所述粘着剂组合物施加到第一衬底的表面；以及使第二衬底的表面与所述第一衬底的所述表面上的所述粘着剂组合物接触，进而形成所述层状结构。还公开层状结构。

相关申请的引用

本申请要求2017年6月8日提交的美国临时申请第62/516,916号和2017年5月30日提交的美国临时申请第62/512,208号的权益。

技术领域

本公开涉及无溶剂粘着剂组合物。更特定地说，本公开涉及用于层状结构中的双组分无溶剂聚氨基甲酸酯粘着剂组合物。所公开的粘着剂组合物包括：包括异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯组分；和包括以下的异氰酸酯反应性组分：聚醚多元醇、磷酸酯粘着促进剂和基于生物的多元醇。所公开的粘着剂组合物展现优于当前无溶剂粘着剂系统的改良特性，例如比当前系统更快固化、更快伯芳香胺(“PAA”)衰变、更好的与金属化膜的粘着性，等等。

本发明进一步关于用于形成层状结构的方法。更特定地说，所公开的方法包括：通过混合包括异氰酸酯封端的预聚物的异氰酸酯粘着剂组分与包括聚醚多元醇、磷酸酯粘着促进剂和基于生物的多元醇的异氰酸酯反应性粘着剂组分，形成粘着剂组合物；将所述粘着剂组合物施加到第一衬底的表面；以及使第二衬底的表面与所述第一衬底的所述表面上的所述粘着剂组合物接触，进而形成所述层状结构。

背景技术

粘着剂组合物适用于各种目的。举例来说，粘着剂组合物用以将衬底，如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、金属、纸或赛璐玢(cellophane)粘结在一起以形成复合膜，即层压物。粘着剂在不同的最终用途应用中的用途通常为已知的。举例来说，粘着剂可用于制造用于封装行业中，尤其用于食品封装的膜/膜和膜/箔层压物。用于层压应用中的粘着剂或“层压粘着剂”通常可分为三种类别：基于溶剂、基于水和无溶剂。粘着剂的性能视类别和施加粘着剂的应用而改变。

可施加高达100％固体且无有机溶剂或水性载剂的无溶剂层压粘着剂。因为在施加后不需要从粘着剂干燥有机溶剂或水，所以这些粘着剂可在高线速度下操作。基于溶剂和基于水的层压粘着剂受到在施加粘着剂后可有效干燥且从层状结构中移除溶剂或水的速率的限制。出于环境、健康和安全原因，层压粘着剂优选为水性或无溶剂的。然而，无溶剂粘着剂常常遇到如以下的问题：缓慢粘结出现、缓慢伯芳香胺(“PAA”)衰变、较低的与金属表面的粘着性、油墨涂污和不良耐化学性和耐热性，尤其在其用于要求更高的应用中时。

在无溶剂层压粘着剂的类别内，存在许多种类。一种特定种类包含双组分基于聚氨基甲酸酯的层压粘着剂。典型地，双组分基于聚氨基甲酸酯的层压粘着剂包含：包括异氰酸酯封端的预聚物的第一组分；和包括多元醇的第二组分。预聚物可通过使过量聚异氰酸酯与每分子含有两个或多于两个羟基的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇反应而获得。第二组分包括每分子含有两个或多于两个羟基的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。将两种组分以预定比率组合，且随后施加于第一衬底(也称为“载体幅材”)上。随后，使第一衬底与第二衬底结合在一起以形成层状结构。可将额外衬底层添加到结构中，其中额外粘着剂组合物层位于各连续衬底之间。随后，使粘着剂在室温或高温下固化，进而使衬底粘结在一起。

层状结构的进一步加工视粘着剂的固化速度而定。粘着剂的固化速度由层压衬底之间的机械粘结变得足以允许进一步加工(例如，切割层压膜)且层压物符合适用规定(例如，食品接触规定)所花费的时间指示。缓慢固化速度导致较低转化效率。双组分无溶剂层压粘着剂与传统含溶剂粘着剂相比展现较弱初始粘结且切割需要等待更长时间。