[發明專利]低粘度、快速固化的層合粘合劑組合物

在審

• 申請號: 201780072785.5
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN109996827A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: I·澤哈根;M·赫爾特根;H·格爾曼;D·班克曼
• 申請（專利權）人: 漢高股份有限及兩合公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C09J175/04;C08G18/72;C08G18/76;C08G18/12;C09J175/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王冬慧

本發明涉及雙組分聚氨酯粘合劑，特別地用于層合膜，其中基于所述層合粘合劑組合物的總重量，所述PU粘合劑(a)包含至少一種NCO封端的聚氨酯預聚物作為樹脂組分，所述聚氨酯預聚物具有至少40重量％含量的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，其中所述MDI是4,4'?二苯基甲烷二異氰酸酯或4,4'?二苯基甲烷二異氰酸酯與2,4'?二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物；和(b)包含多元醇混合物作為硬化劑組分，所述多元醇混合物包含至少三種不同的多元醇。本發明還涉及所述粘合劑用于粘結膜的用途、制備復合膜的方法以及通過所述粘合劑結合的復合膜。

本發明涉及雙組分聚氨酯粘合劑，特別地用于層合膜，其中基于所述層合粘合劑組合物的總重量，所述PU粘合劑包含：(a)至少一種NCO封端的聚氨酯預聚物作為樹脂組分，所述聚氨酯預聚物具有至少40重量％含量的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，其中所述MDI是4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯或4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯與2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物；和(b)多元醇混合物作為固化組分(curingcomponent)，所述多元醇混合物包含至少三種不同的多元醇。本發明還涉及所述粘合劑用于結合膜的用途、制備復合膜的方法以及用所述粘合劑結合的復合膜。

工業上通常已知層合粘合劑。它們是用來將薄的平坦的基材(例如塑料薄膜、金屬箔、紙或硬紙板)彼此粘結的、包含溶劑或不含溶劑的、交聯或物理凝固(physically-setting)的粘合劑。在這些情形中，重要的是，結合僅略微地減少各個薄層的柔韌性，但是卻實現足夠的粘合力。對各個膜層的選擇可以影響這些多層膜的具體特性，特別是對水、其他液體的滲透性、耐化學性和對氧或其他氣體的滲透性。

例如，對于這些多層膜，制備用于以下物質的包裝：固體、糊狀或液體形式的食品、塑料餐具、醫用材料、化工產品、化妝品、清潔試劑或物品。此外，這些層合物用于工業產品，如柔性導體、電絕緣性材料、光伏帆或光伏組件。

上文提到的與食品相關的應用領域意味著這些多層膜不能包含可能以損害健康的量從包裝遷移至所包裝物品的任何物質。最終還希望多層膜具有令人喜愛的視覺外觀。

特別地，作為這些應用領域的粘合劑，雙組分體系，特別是基于聚氨酯的雙組分體系，是現有技術中已知的。在使用之前將所述粘合劑混合，然后以典型地大約1-5g/m²的量施加到待結合的一個膜上。通過將第二膜層合到第一膜的涂覆有粘合劑的一側，可以在固化后獲得復合膜，所述復合膜用作包裝材料，特別是食品包裝材料，也可以是用于上文提到的其他應用的包裝材料。這類粘合劑體系通常是透明的。

然而，已知體系的缺點是，基于聚氨酯的雙組分體系具有過量的單體異氰酸酯基。這種過量物必需與水反應以制備充分固化的產物。在該反應期間，形成芳族伯胺(PAA)，芳族伯胺必需通過與其他異氰酸酯基反應來降解。根據歐洲法規，僅可以向食品提供包含低于10ppb檢測限的芳族伯胺的包裝。高比例單體異氰酸酯基的另一個缺點是固化時間較長。但是，可以使用這類體系實現相對低的粘度，這確保良好的加工性。

在現有技術中，已知使用己烷-1,6-二異氰酸酯(HDI)促進芳族伯胺降解。通常，用預聚化組分配制這種體系以降低單體異氰酸酯基的含量。另外，聚酯多元醇用來增加粘合力。但是，這些體系具有相對高的粘度，并且在層合機中運行時間>250m/min的情況下，在加工期間導致不期望的霧化。

因此，本發明的目的是提供沒有所提及缺點的聚氨酯粘合劑。

更具體，令人驚訝地發現，可以通過基于聚氨酯的雙組分體系克服上述缺點，所述基于聚氨酯的雙組分層合粘合劑體系包含：至少一種NCO封端的聚氨酯預聚物作為樹脂組分，所述聚氨酯預聚物具有至少40重量％含量的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，其中所述MDI是4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯或4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯與2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物；和多元醇混合物作為固化組分，所述多元醇混合物包含至少三種不同的多元醇。本文所述的體系的特征在于良好的加工性(低粘度，在層合機中>300m/min)和快速的化學固化速率(PAA降解)以及物理固化速率特征。