CN101597470B - 一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法,涉及一种用于食品、药品等领域复合软包装用胶粘剂,该胶粘剂包括:组分A和组分B,组分A为端异氰酸酯基化合物,组分B为多羟基化合物,组分A与组分B按2∶1的重量比混合后得到该胶粘剂。该胶粘剂解决了现有无溶剂型胶粘剂因在透明性、粘度、低温涂布性和剥离强度以及耐蒸煮性方面存在的不足,影响其使用效果和限制其使用范围的问题,该胶粘剂的组分A和组分B均为透明液体,环保无溶剂,具有低的粘度,在25℃下,A组分粘度可在2000~5000mPa.s,B组分粘度可在400~2000mPa.s,具有良好的低温涂布性,具有良好的剥离强度和蒸煮后保持良好的剥离强度,是一种环保型的胶粘剂。

Description

一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯胶粘剂,特别是一种可以作为食品、药品等领域复合软包装的夹层胶的环保无溶剂型的双组分聚氨酯胶粘剂。
背景技术
溶剂型聚氨酯胶粘剂在复合软包装行业广泛地被应用,然而,有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大,使用时造成空气污染,且具有或多或少的毒性;随着人们对包装的卫生安全性能越来越重视,保护地球环境的舆论压力与日俱增的情况下,绿色环保的无溶剂复合胶粘剂作为溶剂型复合胶粘剂的替代品之一越来越受到人们的关注。
然而,无溶剂胶粘剂由于其不含有溶剂的缘故,粘度很大,生产过程中胶的涂布性较差,容易造成外观或其他质量问题。为确保其涂布性,需要使胶粘剂的粘度降低,为使胶粘剂达到低粘度,与溶剂型胶粘剂情况相比,就不得不使胶粘剂中所含树脂的分子量变小。如果使胶粘剂中所含树脂的分子量变小,则其粘接强度特别是初粘就很低,特别是对蒸镀金属的塑料膜和金属箔的粘接性较差。因此,开发低粘度、高剥离强度、耐蒸煮的无溶剂胶是其发展方向。
CN1277894C专利中,日本东洋油墨公司使用玻璃化转变温度高、数均分子量大的聚酯型多元醇、玻璃化转变温度低、数均分子量小的聚酯型多元醇、单官能醇、三官能异氰酸酯、多元酸酐以及硅烷偶联剂等制备无溶剂胶粘剂。该无溶剂型胶粘剂可用于食品包装、医疗用品包装、化妆品包装材料等,具有优异的涂布性和粘合性,蒸煮或长时间使用后粘接性能降低很少。虽然在该发明中提到胶粘剂具有优异得涂布性,但是该发明的实施例中提及在70℃下粘度为3000mPa·s,这样的粘度在25℃下是相当高的,该种胶粘剂的低温涂布性差。
CN1138077A专利中,德国莫顿国际有限公司发明一种无溶剂胶粘剂,该无溶剂胶粘剂制备方法是:首先将乙烯基乙酸酯和/或丙烯酸单体在聚醚多元醇和/或聚酯多元醇中采用自由基法聚合成相应的聚合物,然后加入异氰酸基(NCO)封端的聚氨酯预聚体。该无溶剂胶粘剂具有透明性同时具有较低的粘度,在100℃下粘度为2500mPa·s。此胶粘剂也只能是在高温下涂布,25℃下的粘度也是相当高的。
为了达到低粘度、高剥离强度的目的,研究者采用聚酯、聚醚混合型制备聚氨酯胶。如用脂肪/芳香混合二元酸和二元醇,以熔融缩聚法合成了高分子量的聚酯,该树脂和聚醚多元醇与不同的异氰酸酯反应后作为胶粘剂的主剂,配合以合成的固化剂,可用作塑/塑软包装复合用无溶剂聚氨酯胶粘剂。但是所制备的胶粘剂外观是不透明的。
发明人发现上述现有技术至少存在以下问题:虽然以上资料对于无溶剂型聚氨酯胶粘剂进行了大量的研究工作,但是从体系的透明性、低粘度、低温涂布性、高剥离强度及耐蒸煮性等方面,还不能达到制备低粘度、高剥离强度无溶剂聚氨酯胶粘剂的要求。
发明内容
本发明实施方式提供一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法,提供一种具有高透明性、低粘度、高剥离强度及耐蒸煮性的无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂,可以广泛应用于食品、药品等领域的软包装复合膜中。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明实施方式提供一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂,该胶粘剂包括:组分A和组分B,组分A为端异氰酸酯基化合物,组分B为多羟基化合物,组分A与组分B按2∶1的重量比混合后即得双组分聚氨酯胶粘剂;
其中,所述组分A的端异氰酸酯基化合物和/或组分B的多羟基化合物中至少有一种原料化合物的官能度为2.5~3.0;所述组分A和组分B中至少一种包含有一种聚酯多元醇。
所述组分A的端异氰酸酯基化合物由多异氰酸酯和多羟基化合物反应而成,其中,所述多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和小分子多元醇组成;
所述组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇组成;或者,该多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂组成;或者,该多羟基化合物由聚醚多元醇和含羟基化合物组成。
所述组分A中的多异氰酸酯选自分子量大于等于220的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(聚合MDI,又称PAPI)、液化MDI中至少一种;其中,液化MDI为二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯和二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯的混合物(掺混MDI)、低分子聚醚改性MDI(U-MDI)或炭化二亚胺改性MDI(C-MDI)中的至少一种;优选采用掺混MDI、C-MDI和IPDI。
所述组分A的端异氰酸酯基化合物的异氰酸酯基(NCO%)重量含量为5%~12%,优选异氰酸酯基重量含量为8%~10%;在25℃下所述端异氰酸酯基化合物粘度为1000~20000mPa.s,优选粘度为2000~5000mPa.s;
在组分A中,所述聚醚多元醇占多羟基化合物总重量的比例为5%~90%,所述聚酯多元醇占多羟基化合物总重量的比例为5%~90%;所述小分子多元醇占多羟基化合物总重量的比例为0.5~10%。
所述组分B的多羟基化合物为羟值在32~200mg KOH/g的多羟基化合物,优选羟值为48~120mg KOH/g的多羟基化合物;25℃下所述组分B的多羟基化合物粘度为300~5000mPa.s,优选粘度为400~2000mPa.s。
所述组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇和含羟基化合物组成时,其中所述的含羟基的化合物为聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、蓖麻油、环氧树脂、含羟基的聚丙烯酸酯中的至少一种。
所述组分B多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂组成时,其中所述的增溶性树脂为松香树脂、改性松香树脂中的至少一种。
所述组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇、含羟基的化合物和增溶性树脂组成时,各组分的重量比为:聚醚多元醇10~90份、聚酯多元醇10~90份、增溶性树脂0.5~5份;
所述组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇和含羟基化合物组成时,各组分的重量比为:聚醚多元醇50~99份、含羟基化合物1~50份。
所述组分A和/或组分B中的聚醚多元醇采用平均分子量为400~3000的聚醚多元醇,优选采用分子量为600~2000的聚醚多元醇;在25℃下该聚醚多元醇的粘度为1000~2500mPa.s;
所述组分A和/或组分B中采用的聚酯多元醇由小分子多元酸和小分子多元醇聚合而成;其中,所述小分子多元酸由己二酸、癸二酸中的至少一种与间苯二甲酸和/或对苯二甲酸组成,其中,间苯二甲酸和/或对苯二甲酸的用量占小分子多元酸总重量的20~90%;所述小分子多元醇由乙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇中的至少一种与1,2-丙二醇组成,其中,1,2-丙二醇用量占小分子多元醇总重量的1%~50%。
本发明实施方式还提供一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法,该方法包括:
按重量百分比取组分A、组分B的各原料:
组分A包括:多异氰酸酯和多羟基化合物;
组分B包括:聚醚多元醇;或者,聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂;或者,聚醚多元醇和含羟基化合物;
制备组分A的端异氰酸酯基化合物:将所述多羟基化合物在30~50℃下混合,加入多异氰酸酯,在60~80℃下反应3~4小时,降至常温即得组分A;
制备组分B的多羟基化合物:
(1)若以聚醚多元醇为原料,将所述聚醚多元醇在30~50℃下混合,搅拌至均匀透明,制备得到多羟基化合物;
或者,
(2)若以聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂为原料,将所述聚醚多元醇和聚酯多元醇在30~50℃下混合,加入增溶性树脂,加热至90~100℃,保温搅拌1~2小时至增溶性树脂完全溶解,体系呈清澈透明,降至常温即得组分B的多羟基化合物;其中,增溶性树脂的初混温度≥30℃;
或者,
(3)若以聚醚多元醇和含羟基化合物为原料,则将所述聚醚多元醇和含羟基化合物在30~50℃下混合,搅拌至均匀透明,制备得到多羟基化合物;
将上述制备的组分A与(1)、(2)或(3)中任一种方法制备得到的组分B按2∶1的重量比例混合即得胶粘剂。
由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出,本发明实施方式中使用的组分A的端异氰酸酯基化合物和组分B的多羟基化合物制成双组分胶粘剂,由于组分A和组分B均为透明液体、且无溶剂,具有低的粘度,在25℃下,A组分粘度可在2000~5000mPa.s,B组分粘度可在400~2000mPa.s,具有良好的低温涂布性,和良好的剥离强度,且蒸煮后也保持良好的剥离强度。该无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂由于无溶剂,因此,环保效果好,可用做食品、药品等领域的复合软包装夹层胶粘剂。
具体实施方式
本发明实施方式提供一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法,该胶粘剂可以用于食品、药品等领域的复合软包装夹层胶粘剂,该胶粘剂包括组分A和组分B,其中,组分A为端异氰酸酯基化合物,组分B为多羟基化合物,组分A与组分B按2∶1的重量比混合后即得到该胶粘剂,其中,所述组分A的端异氰酸酯基化合物和/或组分B的多羟基化合物中至少有一种原料化合物的官能度为2.5~3.0;所述组分A和组分B中至少一种包含有一种聚酯多元醇。
该胶粘剂中组分A和组分B中无溶剂,具有低的粘度,在25℃下,A组分粘度可在2000~5000mPa.s,B组分粘度可在400~2000mPa.s,具有良好的低温涂布性,和良好的剥离强度,且蒸煮后也保持良好的剥离强度,是一种环保型的胶粘剂。
为便于理解,下面将结合具体实施例对本发明的实施过程作进一步说明。
实施例一
本实施提供一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂,该胶粘剂包括:组分A和组分B,其中,组分A为端异氰酸酯基化合物、组分B为多羟基化合物;
所述组分A由多异氰酸酯和多羟基化合物反应而成,多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇、小分子多元醇组成;组分A端异氰酸酯基化合物的异氰酸酯基重量含量(NCO%)在5%~12%范围内,优选为8%~10%,25℃下粘度在1000~20000mPa.s范围内,优选为2000~5000mPa.s,以组分A中多羟基化合物总重量为100%计,聚醚多元醇比例5%~90%,聚酯多元醇比例5%~90%,小分子多元醇比例0.5~10%;
将所述多羟基化合物在30~50℃下混合,加入多异氰酸酯,在60~80℃下反应3~4小时,降至常温即制备得到组分A端异氰酸酯基化合物;
其中,组分B的多羟基化合物的羟值在32~200mg KOH/g,优选48~120mg KOH/g,25℃下粘度在300~5000mPa.s范围内,优选为400~2000mPa.s,该多羟基化合物可以存在下述三种组成情况:(1)由聚醚多元醇组成,或者,(2)由聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂组成;或者,(3)由聚醚多元醇和含羟基化合物组成。
若组分B的多羟基化合物只由聚醚多元醇(可以是一种或多种聚醚多元醇)组成时,则聚醚多元醇总用量为100重量份;
若组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂组成时,各组分的重量比为:聚醚多元醇10~90份,优选为20~50份;聚酯多元醇10~90份,优选50~80份;增溶性树脂0.5~5份,优选0.5~3份;实际中,在聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂各组分基础上还可以加入小分子多元醇和含羟基化合物,它们的具体用量为:小分子多元醇0~10份,优选0.5~3份;含羟基化合物0~10份,优选0.5~3份;
若组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇和含羟基化合物组成时,各组分的重量比为:聚醚多元醇50~99份,优选90~99份;含羟基化合物1~50份,优选1~10份。
组分B的混合工艺根据使用原料的不同也分为下述三种情况:
(1)若以聚醚多元醇为原料,将所述一种或多种聚醚多元醇在30~50℃下混合,搅拌至均匀透明,制备得到多羟基化合物;
或者,
(2)若以聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂为原料,将所述聚醚多元醇和聚酯多元醇在30~50℃下混合,加入增溶性树脂,加热至90~100℃,保温搅拌1~2小时至增溶性树脂完全溶解,体系呈清澈透明,降至常温即得组分B的多羟基化合物;其中,增溶性树脂的初混温度≥30℃;
或者,
(3)若以聚醚多元醇和含羟基化合物为原料,则将所述聚醚多元醇和含羟基化合物在30~50℃下混合,搅拌至均匀透明,制备得到多羟基化合物;
将上述制备的组分A与(1)、(2)或(3)中任一种方法制备得到的组分B按2∶1的重量比例混合即得胶粘剂。
上述的无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂中,所述的多异氰酸酯和/或多羟基化合物中至少有一种原料化合物官能度为2.5~3.0;具备此范围官能度的化合物可以在体系中形成交联体系,保证固化后的胶粘剂具有良好的力学性能,同时具有良好的耐蒸煮性。
上述的无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂中,组分A和/或组分B中至少使用一种聚酯多元醇,这样通过聚酯多元醇可以赋予胶粘剂优良的粘接力即具有很高的剥离强度。
上述的胶粘剂中,组分A中的多异氰酸酯氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(聚合MDI,又称PAPI)、液化MDI中的一种或一种以上,其中,液化MDI可以是二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯和二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯的混合物(掺混MDI)、低分子聚醚改性MDI(U-MDI)、炭化二亚胺改性MDI(C-MDI);优先选用掺混MDI、C-MDI和IPDI;不含分子量低于220的多异氰酸酯;选用以上类型的多异氰酸酯,保证胶粘剂体系具有低的粘度,以便赋予胶粘剂良好的低温涂布性和获得良好的涂布质量,同时,选用的多异氰酸酯,分子量均高于220,保证体系不具有挥发性很强的毒性大的小分子多异氰酸酯,具有环保性。
上述胶粘剂中的组分A中的聚醚多元醇的平均分子量为400~3000,优选为600~2000;这样的平均分子量范围,有利于与聚酯多元醇形成稳定的相容体系,有利于提高胶粘剂的透明性,同时有利于保证胶粘剂的质量和剥离强度。
上述胶粘剂的组分A中聚酯多元醇由小分子多元酸和小分子多元醇聚合而成;其中的小分子多元酸由间苯二甲酸和/或对苯二甲酸与己二酸、癸二酸中的至少一种组成,其中,间苯二甲酸和/或对苯二甲酸重量比占小分子多元酸总重量的20%~90%,该间苯二甲酸和/或对苯二甲酸比例范围有利于提高胶粘剂的粘接性从而获得高的剥离强度,同时有利于降低聚酯多元醇的结晶性从而使胶粘剂获得高透明性;其中的小分子多元醇由1,2-丙二醇与乙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇中的至少一种组成,其中,1,2-丙二醇重量比占小分子多元醇总重量的1%~50%,非对称结构的1,2-丙二醇的比例范围有利于降低聚酯多元醇的结晶性从而使胶粘剂获得高透明性;聚酯多元醇平均分子量为400~3000,优选为600~2000,聚酯多元醇的分子量范围有利于提高与聚醚多元醇的相容性从而使胶粘剂获得高透明性和高剥离强度;25℃下粘度为1000~2500mPa.s,聚酯多元醇粘度范围使得胶粘剂具有低粘度和良好的涂布性;官能度为2.0。
上述的无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂,组分B中的聚醚多元醇平均分子量为400~8000,优选为600~2000;这样的平均分子量范围,有利于与聚酯多元醇形成稳定的相容体系,有利于提高胶粘剂的透明性,同时有利于保证胶粘剂的质量和剥离强度。
若组分B多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂组成时,其中的聚酯多元醇与上述组分A中的聚酯多元醇相同;其中,所述增溶性树脂可以是松香树脂、改性松香树脂;其中,松香树脂的加入有利于促进聚酯多元醇和聚醚多元醇的混溶性,有利于胶粘剂获得高透明性和稳定性。
若组分B多羟基化合物由聚醚多元醇和含羟基化合物组成时,所述的含羟基化合物可以是聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、蓖麻油、环氧树脂和含羟基的聚丙烯酸酯中的一种或一种以上。
上述的无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂中,组分A和组分B均为透明液体;环保无溶剂;具有低的粘度,在25℃下,A组分粘度可在2000~5000mPa.s,B组分粘度可在400~2000mPa.s;具有良好的低温涂布性;具有良好的剥离强度和蒸煮后保持良好的剥离强度;该无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂可用做食品、药品等领域的复合软包装夹层胶粘剂。
实施例二
本实施例提供一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法,具体如下:
聚酯多元醇的原料及比例:
间苯二甲酸/己二酸/乙二醇/1,2-丙二醇=1/2/3/0.6(摩尔比);
组分A的原料及比例:
聚酯多元醇100g,聚丙二醇醚(2000分子量)500g,1,4-丁二醇5g,MDI 350g,IPDI 30g;
性状:透明液体,在25℃下,粘度4000mPa.s。
组分B的原料、比例及工艺:
聚酯多元醇720g,聚丙二醇醚(1000分子量)250g,蓖麻油10g,松香树脂10g;
聚丙二醇醚、聚酯多元醇和蓖麻油在40℃下混合,加入松香树脂,加热至90~100℃,保温搅拌2小时,至松香树脂完全溶解,整个组分B呈清澈透明,降温。
性状:透明液体,在25℃下,粘度1900mPa.s。
应用:将组分A和组分B按照100/50重量比室温混合,复合BOPP/PE膜,室温熟化7天后测试剥离强度,剥离强度可达3.0N。经135℃蒸煮1h后,剥离强度降低小于5%。
实施例三
本实施例提供一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法,具体如下:
聚酯多元醇的原料及比例:
间苯二甲酸/己二酸/乙二醇/1,2-丙二醇=1/2/3/0.6(摩尔比)。
组分A的原料及比例:
聚酯多元醇100g,聚丙二醇醚(2000分子量)500g,1.4-丁二醇6g,掺混MDI 350g,IPDI 30g;
性状:透明液体,在25℃下,粘度3500mPa.s。
组分B的原料、比例及工艺:
聚酯多元醇720g,聚丙二醇醚(1000分子量)250g,蓖麻油10g,环氧树脂10g,松香树脂10g;
聚丙二醇醚、聚酯多元醇、蓖麻油和环氧树脂在40℃下混合,加入松香树脂,加热至90~100℃,保温搅拌2小时,至松香树脂完全溶解,整个组分B呈清澈透明,降温。
性状:透明液体,在25℃下,粘度1800mPa.s。
应用:将组分A和组分B按照100/50重量比室温混合,复合BOPP/PE膜,室温熟化7天后测试剥离强度,剥离强度可达3.0N。经135℃蒸煮1h后,剥离强度降低小于5%。
实施例四
本实施例提供一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法,具体如下:
聚酯多元醇的原料及比例:
间苯二甲酸/己二酸/乙二醇/1,2-丙二醇=1/2/3/0.6(摩尔比)。
组分A的原料及比例:
聚酯多元醇100g,聚丙二醇醚(2000分子量)500g,1,4-丁二醇5g,C-MDI 350g,IPDI 30g;
性状:透明液体,在25℃下,粘度3000mPa.s。
组分B的原料、比例及工艺:
聚酯多元醇720g,聚丙二醇醚(1000分子量)250g,聚丙三醇醚(3000分子量)10g,松香树脂10g;
聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚酯多元醇在40℃下混合,加入松香树脂,加热至90~100℃,保温搅拌2小时,至松香树脂完全溶解,整个组分B呈清澈透明,降温。
性状:透明液体,在25℃下,粘度2000mPa.s。
应用:将组分A和组分B按照100/50重量比室温混合,复合BOPP/PE膜,室温熟化7天后测试剥离强度,剥离强度可达3.0N。经135℃蒸煮1h后,剥离强度降低小于5%。
实施例五
本实施例提供一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法,具体如下:
聚酯多元醇的原料及比例:
间苯二甲酸/己二酸/乙二醇/新戊二醇/1,2-丙二醇=1/2/1/2/0.6(摩尔比)。
组分A的原料及比例:
聚酯多元醇100g,聚丙二醇醚(2000分子量)500g,MDI 350g,IPDI30g;
性状:透明液体,在25℃下,粘度4000mPa.s。
组分B的原料、比例及工艺:
聚酯多元醇720g,聚丙二醇醚(1000分子量)250g,蓖麻油10g,松香树脂10g;
聚丙二醇醚、聚酯多元醇和蓖麻油在40℃下混合,加入松香树脂,加热至90~100℃,保温搅拌2小时,至松香树脂完全溶解,整个组分B呈清澈透明,降温。
性状:透明液体,在25℃下,粘度1900mPa.s。
应用:将组分A和组分B按照100/50重量比室温混合,复合BOPP/PE膜,室温熟化7天后测试剥离强度,剥离强度可达3.0N。经135℃蒸煮1h后,剥离强度降低小于5%。
实施例六
本实施例提供一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法,具体如下:
聚酯多元醇的原料及比例:
间苯二甲酸/己二酸/乙二醇/新戊二醇/1,2-丙二醇=1/2/1/2/0.6(摩尔比);
组分A的原料及比例:
聚酯多元醇100g,聚丙二醇醚(2000分子量)500g,MDI 350g,IPDI30g。
性状:透明液体,在25℃下,粘度4000mPa.s。
组分B的原料、比例及工艺:
聚酯多元醇720g,聚丙二醇醚(1000分子量)250g,蓖麻油10g,松香树脂10g;
聚丙二醇醚、聚酯多元醇和蓖麻油在40℃下混合,加入松香树脂,加热至90~100℃,保温搅拌2小时,至松香树脂完全溶解,整个组分B呈清澈透明,降温。
性状:透明液体,在25℃下,粘度1900mPa.s。
应用:将组分A和组分B按照100/50重量比室温混合,复合BOPP/PE膜,室温熟化7天后
测试剥离强度,剥离强度可达3.0N。经135℃蒸煮1h后,剥离强度降低小于5%。
综上所述,本发明实施例的胶粘剂的组成成分端异氰酸酯基化合物(组分A)、多羟基化合物(组分B)均为透明液体,且环保无溶剂,具有低的粘度,在25℃下,A组分粘度可在2000~5000mPa.s,B组分粘度可在400~2000mPa.s,具有良好的低温涂布性,具有良好的剥离强度和蒸煮后保持良好的剥离强度,是一种环保型的胶粘剂。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,不因各实施例之间的前后次序关系造成任何限制,本发明的保护范围也并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂,其特征在于:该胶粘剂包括:组分A和组分B,组分A为端异氰酸酯基化合物,组分B为多羟基化合物,组分A与组分B按2∶1的重量比混合后即得双组分聚氨酯胶粘剂;
其中,所述组分A的端异氰酸酯基化合物和/或组分B的多羟基化合物中至少有一种原料化合物的官能度为2.5~3.0;所述组分A和组分B中至少一种包含有一种聚酯多元醇;
所述组分A的端异氰酸酯基化合物由多异氰酸酯和多羟基化合物反应而成,其中,所述多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和小分子多元醇组成;
所述组分A中的多异氰酸酯选自分子量大于等于220的异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、液化MDI中至少一种;其中,液化MDI为二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯和二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯的混合物、低分子聚醚改性MDI或炭化二亚胺改性MDI中的至少一种;
所述组分A的端异氰酸酯基化合物的异氰酸酯基重量含量为5%~12%,在25℃下所述端异氰酸酯基化合物粘度为1000~20000mPa.s;
在组分A中,所述聚醚多元醇占多羟基化合物总重量的比例为5%~90%,所述聚酯多元醇占多羟基化合物总重量的比例为5%~90%;所述小分子多元醇占多羟基化合物总重量的比例为0.5~10%;
所述组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇组成;或者,该多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂组成;或者,该多羟基化合物由聚醚多元醇和含羟基化合物组成;所述的含羟基的化合物为聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、蓖麻油、环氧树脂、含羟基的聚丙烯酸酯中的至少一种;
所述组分B的多羟基化合物为羟值在32~200mg KOH/g的多羟基化合物,25℃下所述组分B的多羟基化合物粘度为300~5000mPa.s;
所述组分A和/或组分B中的聚醚多元醇采用平均分子量为400~3000的聚醚多元醇,在25℃下该聚醚多元醇的粘度为1000~2500mPa.s;
所述组分A和/或组分B中采用的聚酯多元醇由小分子多元酸和小分子多元醇聚合而成。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于:所述组分A中的多异氰酸酯采用二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯和二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯的混合物、炭化二亚胺改性MDI和IPDI。
3.根据权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于:所述组分A的端异氰酸酯基化合物的异氰酸酯基重量含量为8%~10%,25℃下粘度为2000~5000mPa.s。
4.根据权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于:所述组分B的多羟基化合物的羟值为48~120mg KOH/g;25℃下所述组分B的多羟基化合物粘度为400~2000mPa.s。
5.根据权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于:所述组分B多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂组成,其中所述的增溶性树脂为松香树脂、改性松香树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于:所述组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂组成,各组分的重量比为:聚醚多元醇10~90份、聚酯多元醇10~90份、增溶性树脂0.5~5份;
所述组分B的多羟基化合物由聚醚多元醇和含羟基化合物组成,各组分的重量比为:聚醚多元醇50~99份、含羟基化合物1~50份;所述的含羟基的化合物为聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、蓖麻油、环氧树脂、含羟基的聚丙烯酸酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于:所述组分A和/或组分B中的聚醚多元醇采用分子量为600~2000的聚醚多元醇;
所述组分A和/或组分B中采用的聚酯多元醇中,所述小分子多元酸由己二酸、癸二酸中的至少一种与间苯二甲酸和/或对苯二甲酸组成,其中,间苯二甲酸和/或对苯二甲酸的用量占小分子多元酸总重量的20~90%;所述小分子多元醇由乙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇中的至少一种与1,2-丙二醇组成,其中,1,2-丙二醇用量占小分子多元醇总重量的1%~50%。
8.一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法,其特征在于,该方法包括:
按权利要求1-7任一项的配方取组分A、组分B的各原料:
组分A包括:多异氰酸酯和多羟基化合物;
组分B包括:聚醚多元醇;或者,聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂;或者,聚醚多元醇和含羟基化合物;所述的含羟基的化合物为聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、蓖麻油、环氧树脂、含羟基的聚丙烯酸酯中的至少一种;
制备组分A的端异氰酸酯基化合物:将所述多羟基化合物在30~50℃下混合,加入多异氰酸酯,在60~80℃下反应3~4小时,降至常温即得组分A;
制备组分B的多羟基化合物:
(1)以聚醚多元醇为原料,将所述聚醚多元醇在30~50℃下混合,搅拌至均匀透明,制备得到多羟基化合物;
或者,
(2)以聚醚多元醇、聚酯多元醇和增溶性树脂为原料,将所述聚醚多元醇和聚酯多元醇在30~50℃下混合,加入增溶性树脂,加热至90~100℃,保温搅拌1~2小时至增溶性树脂完全溶解,体系呈清澈透明,降至常温即得组分B的多羟基化合物;其中,增溶性树脂的初混温度≥30℃;
或者,
(3)以聚醚多元醇和含羟基化合物为原料,将所述聚醚多元醇和含羟基化合物在30~50℃下混合,搅拌至均匀透明,制备得到多羟基化合物;
将上述制备的组分A与(1)、(2)或(3)中任一种方法制备得到的组分B按2∶1的重量比例混合即得胶粘剂。
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