[发明专利]一种双组份无溶剂型聚氨酯复膜胶及制备方法

说明书

本发明公开了一种快速熟化的双组份无溶剂型聚氨酯复膜胶及制备方法，该聚氨酯复膜胶包括A组分和B组分，其中A组分由多羟基化合物和多异氰酸酯基化合物反应而成的端基为异氰酸酯基(NCO)的聚氨酯预聚物；B组分为多羟基化合物，还包括固化促进剂、粘结力促进剂或催化剂中的至少一种。本发明制备的无溶剂型聚氨酯复膜胶应用于Al/CPP中所需的熟化时间在20h以内，同时具备在Al/CPP中的剥离强度达到8N/15mm以上，并具有耐热性好、操作性能好等优点。

技术领域

本发明涉及无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂，具体涉及一种满足高阻隔结构复合、快速熟化的双组份无溶剂型聚氨酯复膜胶。

背景技术

随着环保要求越来越严苛，并且软包装市场上双组份无溶剂型聚氨酯型复膜胶的粘结强度已经能满足大多数膜材结构的需求，所以无溶剂型双组份胶黏剂在软包装行业应用越来越广泛。而随着人们消费水平的提高，各种加工后的食品需要高阻隔性的膜材来延长食品新鲜度或延长食品保质期。目前，市场上常用的具有一定阻隔性的膜材包括PA、PET、PVDV、EVOH、镀铝CPP、镀铝PET、镀铝PA和铝箔等。其中铝箔的阻隔性最佳，其氧气透过量和水蒸气透过量分别低于0.8cm³/(m²·24h·0.1MPa)和0.5g/(m²·24h)。在无溶剂双组分聚氨酯胶水的应用过程中，水蒸气能够与胶水反应缩短复合膜在熟化室的熟化时间，但由于阻隔层的存在水蒸气的渗入变得极其困难大大延长了胶水的熟化时间。一般地，普通膜材只需要在40℃熟化12h左右，但具有阻隔层的膜材需要在45-50℃甚至更高的温度熟化48-72h才能够进行后续的切割制袋。时间延长意味着成本增加，并且容易引起膜材内助剂的迁移最终导致胶水强度的降低。如何能够既缩短熟化时间又保证切割制袋不影响软包装的外观、耐热等性能是急需解决的问题。

为了提高聚氨酯型胶水的反应速率，很多研发人员会尝试在胶水中添加催化剂或促进剂来缩短熟化时间。但在食品安全越来越受到广大群众关注的今天，国家对食品接触物质的要求越来越严格，目前常用的聚氨酯催化剂有机锡在《GB9685-2016食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中对锡含量是有限定的，而催化剂有机铋则不在《GB9685-2016食品接触材料及制品用添加剂使用标准》的目录中。所以，我们设计的无溶剂聚氨酯胶水的配方中使用的原料和添加剂需要符合《GB9685-2016食品接触材料及制品用添加剂使用标准》的要求。

中国专利申请CN104877614A公开了一种溶剂型室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂及其制备方法，这款溶剂型胶水能够让普通膜材在室温下熟化12h就能够进行后续的切割制袋工艺。但溶剂的存在也造成了环境的破坏，不符合目前的环保要求，并且这款胶水未应用于高阻隔性膜材而高阻隔性膜材更需要熟化时间短、剥离强度又高的胶水。

中国专利申请CN108559440A和CN108329883A分别公开了一种高速复合、快速熟化的无溶剂型聚氨酯复膜胶及其制备方法和应用。该类专利提供了既能环保又能缩短复合和熟化时间的解决方案，特别是CN108329883A能够40℃熟化2h就能进行后续的分切工作。但不同的膜材对胶水具有选择性，同一款胶水可以在普通膜材中具有较高的剥离强度，但在高阻隔性膜材中，例如AL/CPP或AL/PE，熟化时间会被延长并且剥离强度不一定能满足要求。

中国专利申请CN106986975A公开了一种双组份的无溶剂聚氨酯粘合剂，这款粘合剂能够在PA/RCPP结构中使用，并且在40℃熟化12h能够得到7-8N/15mm的剥离强度。该粘合剂使用有机铋类作为体系的催化剂虽然相比有机锡类对环境影响减少但对食品的安全方面的保护仍然重视不够。