CN105482762A - 反向食品包装用复合粘合剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，通过间苯二甲酸、己二酸、3-甲基-1,5-戊二醇、一缩二乙二醇为原料，合成聚酯，将该聚酯再用异氰酸酯进行改性，得到异氰酸改性的聚氨酯树脂做主剂；用不同分子量的聚醚多元醇和异氰酸酯合成预聚体，再扩链合成端OH的聚氨酯树脂做固化剂，使主剂与固化剂混合后，即可制得反向复膜用的聚氨酯胶黏剂。该款胶黏剂设计成反向的，主剂为-NCO，固化剂为端-OH，且通过3-甲基-1,5-戊二醇的加入，使合成聚酯粘度较低，且柔软性高，耐水解性、耐酸碱性能都有很大提高。特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、可高速复合、且可室温熟化等特点。

Description

反向食品包装用复合粘合剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种粘合剂技术，尤其涉及一种反向食品包装用复合粘合剂的制备方法。
背景技术
目前，大量的溶剂型胶粘剂都是主剂做成端-OH的，固化剂为-NCO，由于初粘较低，固分子量一般设计的较大，故一般胶液粘度比较大，使用时，需要大量的溶剂来稀释，工作液浓度为25％～35％。
发明内容
本发明的目的是提供一种工作液浓度大、涂布中溶剂的使用少、对环境友好、可适用于高速复合、具有优越的耐介质性能的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，分别制备主剂和固化剂；
制备主剂包括步骤：
酯化：在聚酯釜中，将己二酸、间苯二甲酸和一缩二乙二醇和3-甲基-1,5-戊二醇混合并升温，充氮气保护，开始出水，进行酯化反应，酯化反应结束并测试合格后，进行缩聚；
缩聚：使所述聚酯釜升温，抽真空，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值及酸值合格后，压入合成釜，向所述合成釜中加入二异氰酸酯，升温后保温反应，反应后加入乙酸乙酯，即制得主剂；
制备固化剂包括步骤：
在反应釜中加入不同分子量的聚醚多元醇和二异氰酸酯合成预聚体再扩链，搅拌均匀，再加入乙酸乙酯，制得固化剂；
将上述制得的所述主剂与固化剂混合后即得到反向复合食品包装用聚氨酯胶粘剂。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，由于设计成反向的，主剂为-NCO，固化剂为端-OH，由于初粘高，所以可以设计的分子量较低，胶本体粘度较低，配成的工作液浓度大，可在40～50％高浓度涂布，极大的减少了涂布中溶剂的使用，对环境友好。且该种胶粘剂具有一定的自消泡功能可适用于高速复合，机速可达250m/min,且具有优越的耐介质性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其较佳的具体实施方式是：
分别制备主剂和固化剂；
制备主剂包括步骤：
酯化：在聚酯釜中，将己二酸、间苯二甲酸和一缩二乙二醇和3-甲基-1,5-戊二醇混合并升温，充氮气保护，开始出水，进行酯化反应，酯化反应结束并测试合格后，进行缩聚；
缩聚：使所述聚酯釜升温，抽真空，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值及酸值合格后，压入合成釜，向所述合成釜中加入二异氰酸酯，升温后保温反应，反应后加入乙酸乙酯，即制得主剂；
制备固化剂包括步骤：
在反应釜中加入不同分子量的聚醚多元醇和二异氰酸酯合成预聚体再扩链，搅拌均匀，再加入乙酸乙酯，制得固化剂；
将上述制得的所述主剂与固化剂混合后即得到反向复合食品包装用聚氨酯胶粘剂。
所述制备主剂的步骤具体包括：
酯化：将一缩二乙二醇和3-甲基-1,5-戊二醇放入酯化反应釜中，加热升温，再加入己二酸、间苯二甲酸，在氮气置换后升温，酯化反应釜的釜温达到220℃，开始出水，酯化反应开始；酯化反应的终点判断以理论的出水量为标准；结束后，若测得产物的酸值≤20mgKOH/g，则完成酯化，进行缩聚；
缩聚：使所述酯化反应釜升温，在釜温达到230℃时抽真空，真空度为-0.09～-0.1Mpa，时间为2.5～3.5小时，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值为80～100mgKOH/g及酸值≤1mgKOH/g，则确认生成的聚酯多元醇合格，及酸值合格后，将生成的聚酯多元醇压入合成釜，向所述合成釜中加入二异氰酸酯，升温至80℃，升温后保温4h反应，加入占主剂各原料总重量30％的乙酸乙酯，即制得主剂；
所述制备主剂步骤中所用各原料的质量百分比为：
二异氰酸酯酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯
所述主剂的NC0％在1～3％。
所述制备固化剂的具体步骤包括：
在合成釜中加入聚醚多元醇保持120℃恒温，在-0.1MPa的真空度下脱水2小时，加入乙酸乙酯降温至80℃，然后加入二异氰酸酯，搅拌均匀，保温反应4小时，取样测预聚体NCO％,NCO％达到设计值后，将体系降温至50～60℃，加入扩链剂反应1～2h,取样测粘度及固含，制得固化剂。
所述制备方法中固化剂的原料为分子量为400、450、700、1000或2000的一种或几种聚醚多元醇混合物。
所述制备固化剂的步骤中所用各原料的质量百分比为：
聚醚多元醇50～70％
二异氰酸酯20～30％
扩链剂8～20％
二异氰酸酯酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯。
所述固化剂的NC0％在3～6％。
所述固化剂的具体制备方法中所用的扩链剂包括：
1,6-己二醇、三羟甲基丙烷和三异丙醇胺中的一种或几种的混合物。
所述主剂与固化剂混合的配比按质量比为：20:3～20:5。
本发明的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，通过间苯二甲酸、己二酸、3-甲基-1,5-戊二醇、一缩二乙二醇为原料，合成聚酯，将该聚酯再用异氰酸酯进行改性，得到异氰酸改性的聚氨酯树脂做主剂；用不同分子量的聚醚多元醇和异氰酸酯合成预聚体，再扩链合成端OH的聚氨酯树脂做固化剂，使用该主剂与固化剂混合后，即可制得反向复膜用的聚氨酯胶黏剂。该款胶黏剂中加入了一定量的3-甲基-1,5-戊二醇，使的该胶黏剂的粘度较低，且柔韧性能好，耐水解性、耐酸碱性能都有很大提高。该胶黏剂主剂与固化剂两者都不含游离TDI，都溶于乙酸乙酯。特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、且可室温熟化等特点。
本发明的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，该胶黏剂主剂与固化剂两者都不含游离TDI，与普通的溶剂型胶黏剂主剂为端OH，固化剂为端NCO的聚氨酯胶黏剂不同，该款胶黏剂主剂为端NCO的聚氨酯树脂；固化剂为端OH的聚氨酯，这种反式的胶黏剂，由于初粘力高，所以可以做成低分子量的树脂，其粘度就较低，并具有一定的自消泡功能，使用时机速可开到250m/mim。且主剂聚酯的制备中选取了3-甲基-1,5-戊二醇，这种醇的加入使胶水粘度更低，可高浓度涂布且不易起气泡；且柔韧性能好；耐水解性、耐酸碱性能都有很大提高。特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、且可室温熟化等特点。
具体实施例：
实施例1
本实施例提供一种反向食品包装用复合胶黏剂的制备方法，特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、且可室温熟化等特点。该方法包括下述步骤：
制备主剂：
酯化：将100kg一缩二乙二醇和62kg3-甲基-1,5-戊二醇放入酯化反应釜中，加热升温，再加入150kg己二酸和160kg间苯二甲酸，在氮气置换后升温，酯化反应釜的釜温达到220℃，开始出水，酯化反应开始；酯化反应的终点判断以理论的出水量为标准；结束后，若测得产物的酸值合格(酸值≤20mgKOH/g)，则完成酯化，进行缩聚；
缩聚：使所述酯化反应釜升温，在釜温达到230℃时抽真空，真空度为-0.09～-0.1Mpa，时间为2.5～3.5小时，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值为80～100mgKOH/g及酸值≤1mgKOH/g，则确认生成的聚酯多元醇合格，及酸值合格后，将生成的聚酯多元醇压入合成釜，向所述合成釜中加入150kgMDI，升温至80℃，升温后保温4h反应，加入占主剂各原料总重量30％的乙酸乙酯，即制得主剂；
制备固化剂包括：
在合成釜中加入250kg分子量400的聚醚多元醇,和120kg分子量700的聚醚多元醇混合物，保持120℃恒温，在-0.1MPa的真空度下脱水2小时，加入150kg乙酸乙酯降温至80℃，然后加入150kg的MDI，搅拌均匀，保温反应4小时，取样测预聚体NCO％,NCO％达到3～6％后，将体系降温至50～60℃，加入80kg1,6-己二醇反应1～2h,再加入250kg乙酸乙酯取样测粘度及固含，制得固化剂。
将上述制得的所述主剂与固化剂20:3混合后即得到反向食品包装用聚氨酯胶粘剂。
实施例2
本实施例提供一种反向食品包装用复合胶黏剂的制备方法，特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、且可室温熟化等特点。该方法包括下述步骤：
制备主剂：
酯化：将118kg一缩二乙二醇和50kg3-甲基-1,5-戊二醇放入酯化反应釜中，加热升温，再加入172kg己二酸和120kg间苯二甲酸，在氮气置换后升温，酯化反应釜的釜温达到220℃，开始出水，酯化反应开始；酯化反应的终点判断以理论的出水量为标准；结束后，若测得产物的酸值合格(酸值≤20mgKOH/g)，则完成酯化，进行缩聚；
缩聚：使所述酯化反应釜升温，在釜温达到230℃时抽真空，真空度为-0.09～-0.1Mpa，时间为2.5～3.5小时，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值为80～100mgKOH/g及酸值≤1mgKOH/g，则确认生成的聚酯多元醇合格，及酸值合格后，将生成的聚酯多元醇压入合成釜，向所述合成釜中加入116kgTDI，升温至80℃，升温后保温4h反应，加入占主剂各原料总重量30％的乙酸乙酯，即制得主剂；
制备固化剂包括：
在合成釜中加入100kg分子量400的聚醚,和100kg分子量1000的聚醚多元醇混合物，保持120℃恒温，在-0.1MPa的真空度下脱水2小时，加入100kg乙酸乙酯降温至80℃，然后加入120kg的TDI，搅拌均匀，保温反应4小时，取样测预聚体NCO％,NCO％达到3～6％后，将体系降温至50～60℃，加入80kg三羟甲基丙烷反应1～2h,再加入166kg乙酸乙酯取样测粘度及固含，制得固化剂。
将上述制得的所述主剂与固化剂20:4混合后即得到反向食品包装用聚氨酯胶粘剂。
实施例3
本实施例提供一种反向食品包装用复合胶黏剂的制备方法，特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、且可室温熟化等特点。该方法包括下述步骤：
制备主剂：
酯化：将78kg一缩二乙二醇和61kg3-甲基-1,5-戊二醇放入酯化反应釜中，加热升温，再加入103kg己二酸和170kg间苯二甲酸，在氮气置换后升温，酯化反应釜的釜温达到220℃，开始出水，酯化反应开始；酯化反应的终点判断以理论的出水量为标准；结束后，若测得产物的酸值合格(酸值≤20mgKOH/g)，则完成酯化，进行缩聚；
缩聚：使所述酯化反应釜升温，在釜温达到230℃时抽真空，真空度为-0.09～-0.1Mpa，时间为2.5～3.5小时，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值为80～100mgKOH/g及酸值≤1mgKOH/g，则确认生成的聚酯多元醇合格，及酸值合格后，将生成的聚酯多元醇压入合成釜，向所述合成釜中加入103kgMDI，升温至80℃，升温后保温4h反应，加入占主剂各原料总重量30％的乙酸乙酯，即制得主剂；
制备固化剂包括：
在合成釜中加入80kg分子量400的聚醚,和120kg分子量2000的聚醚多元醇混合物，保持120℃恒温，在-0.1MPa的真空度下脱水2小时，加入100kg乙酸乙酯降温至80℃，然后加入63kg的MDI，搅拌均匀，保温反应4小时，取样测预聚体NCO％,NCO％达到3～6％后，将体系降温至50～60℃，加入23kg三异丙醇胺反应1～2h,再加入90kg乙酸乙酯取样测粘度及固含，制得固化剂。
将上述制得的所述主剂与固化剂20:5混合后即得到反向食品包装用聚氨酯胶粘剂。
实施例4
本实施例提供一种反向食品包装用复合胶黏剂的制备方法，特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、且可室温熟化等特点。该方法包括下述步骤：
制备主剂：
酯化：将120kg一缩二乙二醇和39kg3-甲基-1,5-戊二醇放入酯化反应釜中，加热升温，再加入96kg己二酸和96kg间苯二甲酸，在氮气置换后升温，酯化反应釜的釜温达到220℃，开始出水，酯化反应开始；酯化反应的终点判断以理论的出水量为标准；结束后，若测得产物的酸值合格(酸值≤20mgKOH/g)，则完成酯化，进行缩聚；
缩聚：使所述酯化反应釜升温，在釜温达到230℃时抽真空，真空度为-0.09～-0.1Mpa，时间为2.5～3.5小时，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值为80～100mgKOH/g及酸值≤1mgKOH/g，则确认生成的聚酯多元醇合格，及酸值合格后，将生成的聚酯多元醇压入合成釜，向所述合成釜中加入144kgTDI，升温至80℃，升温后保温4h反应，加入占主剂各原料总重量30％的乙酸乙酯，即制得主剂；
制备固化剂包括：
在合成釜中加入120kg分子量700的聚醚,和250kg分子量1000的聚醚多元醇混合物，保持120℃恒温，在-0.1MPa的真空度下脱水2小时，加入150kg乙酸乙酯降温至80℃，然后加入150kg的MDI，搅拌均匀，保温反应4小时，取样测预聚体NCO％,NCO％达到3～6％后，将体系降温至50～60℃，加入80kg1,6-己二醇反应1～2h,再加入250kg乙酸乙酯取样测粘度及固含，制得固化剂。
将上述制得的所述主剂与固化剂20:3混合后即得到反向食品包装用聚氨酯胶粘剂。
实施例5
本实施例提供一种反向食品包装用复合胶黏剂的制备方法，特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、且可室温熟化等特点。该方法包括下述步骤：
制备主剂：
酯化：将120kg一缩二乙二醇和44kg3-甲基-1,5-戊二醇放入酯化反应釜中，加热升温，再加入96kg己二酸和96kg间苯二甲酸，在氮气置换后升温，酯化反应釜的釜温达到220℃，开始出水，酯化反应开始；酯化反应的终点判断以理论的出水量为标准；结束后，若测得产物的酸值合格(酸值≤20mgKOH/g)，则完成酯化，进行缩聚；
缩聚：使所述酯化反应釜升温，在釜温达到230℃时抽真空，真空度为-0.09～-0.1Mpa，时间为2.5～3.5小时，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值为80～100mgKOH/g及酸值≤1mgKOH/g，则确认生成的聚酯多元醇合格，及酸值合格后，将生成的聚酯多元醇压入合成釜，向所述合成釜中加入124kgMDI，升温至80℃，升温后保温4h反应，加入占主剂各原料总重量30％的乙酸乙酯，即制得主剂；
制备固化剂包括：
在合成釜中加入80kg分子量1000的聚醚,和120kg分子量2000的聚醚多元醇混合物，保持120℃恒温，在-0.1MPa的真空度下脱水2小时，加入100kg乙酸乙酯降温至80℃，然后加入63kg的TDI，搅拌均匀，保温反应4小时，取样测预聚体NCO％,NCO％达到3～6％后，将体系降温至50～60℃，加入23kg三异丙醇胺反应1～2h,再加入90kg乙酸乙酯取样测粘度及固含，制得固化剂。
将上述制得的所述主剂与固化剂20:5混合后即得到反向食品包装用聚氨酯胶粘剂。
综上所述，本发明实施例的制备方法中，由于设计成反向的，主剂为-NCO，固化剂为端-OH，且通过3-甲基-1,5-戊二醇的加入，使合成聚酯粘度较低，且柔软性高，再通过异氰酸改性的聚氨酯树脂做主剂；用不同分子量的聚醚多元醇和异氰酸酯合成预聚体，再扩链合成端OH的聚氨酯树脂做固化剂。由于初粘高，所以可以设计的分子量较低，胶本体粘度较低，可高浓度涂布；该种胶粘剂具有一定的自消泡功能可适用于高速复合，机速可达250m/min,且具有优越的耐介质性能；
特别适合铝箔以及多种塑料薄膜之间的复合，具有初粘力和剥离强度高、透明性好、且可室温熟化等特点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，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书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，分别制备主剂和固化剂；
制备主剂包括步骤：
酯化：在聚酯釜中，将己二酸、间苯二甲酸和一缩二乙二醇和3-甲基-1,5-戊二醇混合并升温，充氮气保护，开始出水，进行酯化反应，酯化反应结束并测试合格后，进行缩聚；
缩聚：使所述聚酯釜升温，抽真空，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值及酸值合格后，压入合成釜，向所述合成釜中加入二异氰酸酯，升温后保温反应，反应后加入乙酸乙酯，即制得主剂；
制备固化剂包括步骤：
在反应釜中加入不同分子量的聚醚多元醇和二异氰酸酯合成预聚体再扩链，搅拌均匀，再加入乙酸乙酯，制得固化剂；
将上述制得的所述主剂与固化剂混合后即得到反向复合食品包装用聚氨酯胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制备主剂的步骤具体包括：
酯化：将一缩二乙二醇和3-甲基-1,5-戊二醇放入酯化反应釜中，加热升温，再加入己二酸、间苯二甲酸，在氮气置换后升温，酯化反应釜的釜温达到220℃，开始出水，酯化反应开始；酯化反应的终点判断以理论的出水量为标准；结束后，若测得产物的酸值≤20mgKOH/g，则完成酯化，进行缩聚；
缩聚：使所述酯化反应釜升温，在釜温达到230℃时抽真空，真空度为-0.09～-0.1Mpa，时间为2.5～3.5小时，反应后生成聚酯多元醇；检测聚酯多元醇的羟值为80～100mgKOH/g及酸值≤1mgKOH/g，则确认生成的聚酯多元醇合格，及酸值合格后，将生成的聚酯多元醇压入合成釜，向所述合成釜中加入二异氰酸酯，升温至80℃，升温后保温4h反应，加入占主剂各原料总重量30％的乙酸乙酯，即制得主剂。
3.根据权利要求2所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制备主剂步骤中所用各原料的质量百分比为：
4.根据权利要求1、2或3所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯，所述主剂的NC0％在1～3％。
5.根据权利要求1所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制备固化剂的具体步骤包括：
在合成釜中加入聚醚多元醇保持120℃恒温，在-0.1MPa的真空度下脱水2小时，加入乙酸乙酯降温至80℃，然后加入二异氰酸酯，搅拌均匀，保温反应4小时，取样测预聚体NCO％,NCO％达到设计值后，将体系降温至50～60℃，加入扩链剂反应1～2h,取样测粘度及固含，制得固化剂。
6.根据权利要求5所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法中固化剂的原料为分子量为400、450、700、1000或2000的一种或几种聚醚多元醇混合物。
7.根据权利要求6所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制备固化剂的步骤中所用各原料的质量百分比为：
聚醚多元醇50～70％
二异氰酸酯20～30％
扩链剂8～20％。
8.根据权利要求1、5、6或7所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述固化剂的二异氰酸酯酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯，所述固化剂的NC0％在3～6％。
9.根据权利要求1、5、6或7所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述固化剂的具体制备方法中所用的扩链剂包括：
1,6-己二醇、三羟甲基丙烷和三异丙醇胺中的一种或几种的混合物。
10.根据权利要求根据权利要求1、2或5所述的反向食品包装用复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述主剂与固化剂混合的配比按质量比为：20:3～20:5。
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