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基于双组分溶剂的粘着剂组合物的制作方法

2021-08-31 17:43:00 来源:中国专利 TAG:



背景技术:

传统上,层压物是用溶剂基粘着剂形成,所述溶剂基粘着剂在化学老化之后和/或在高温测试(例如袋装沸腾测试)之后展现较差粘着性。这些层压物不适用于许多层压物应用,例如食品包装,其在暴露于热和/或化学物质之后一段时间内需要足够的粘着性。粘着性不足导致层压结构中的缺陷,例如鼓泡和分层。

本领域认识到需要在暴露于热和/或化学物质之后在衬底之间展现足够的粘着性的溶剂基粘着剂。



技术实现要素:

本公开提供基于双组分溶剂的粘着剂组合物。基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有以下组分的反应产物:(a)异氰酸酯组分;(b)含有反应混合物的反应产物的二聚酸聚酯多元醇组分,所述反应混合物包含(i)按二聚酸聚酯多元醇组分的总重量计20wt%至60wt%的二聚酸、(ii)二羧酸和(iii)多元醇;和(c)溶剂。

本公开还提供一种形成基于双组分溶剂的粘着剂组合物的方法。所述方法包含(i)提供二聚酸聚酯多元醇组分,其含有按二聚酸聚酯多元醇组分的总重量计20wt%至60wt%衍生自二聚酸的单元;(ii)提供异氰酸酯组分;和(iii)使二聚酸聚酯多元醇组分与异氰酸酯组分反应以形成基于双组分溶剂的粘着剂组合物。

定义

对元素周期表的任何参考为由crcpress,inc.,1990-1991所出版的元素周期表。对此表中的元素族的参考是通过对族编号的新符号来进行。

出于美国专利实务的目的,任何参考的专利、专利申请或公开案的内容均以全文引用的方式并入(或其等效us版本也以引用的方式并入),尤其在本领域中的定义(在与本公开中特定提供的任何定义不一致的程度上)和常识的公开方面。

本文中所公开的数值范围包含来自下限值和上限值的所有值,且包含下限值和上限值。对于含有确切值的范围(例如1或2或3至5或6或7的范围),包含任何两个确切值之间的任何子范围(例如以上范围1至7包含子范围1至2;2至6;5至7;3至7;5至6;等)。

除非相反陈述、从上下文暗示或在本领域中惯用,否则所有份数和百分比均按重量计,且所有测试方法均为截至本公开的申请日为止的现行方法。

术语“组合物”是指包括组合物的材料的混合物以及由组合物的材料形成的反应产物和分解产物。

术语“包括(comprising)”、“包含(including)”、“具有(having)”及其衍生词不打算排除任何额外组分、步骤或程序的存在,无论其是否特定地公开。为避免任何疑问,除非相反陈述,否则经由使用术语“包括”所要求保护的所有组合物均可包含任何额外添加剂、佐剂或化合物,无论聚合性的还是其他方式。相比之下,术语“基本上由……组成”自任何随后列举的范围中排除任何其他组分、步骤或程序,除了对可操作性而言并非必不可少的那些之外。术语“由……组成”排除并未特定叙述或列出的任何组分、步骤或程序。除非另外说明,否则术语“或”是指个别地以及呈任何组合形式的所列举成员。单数的使用包含使用复数,且反之亦然。

“二羧酸”为含有两个羧基(-cooh)的化合物。

“异氰酸酯”为在其结构中含有至少一个异氰酸酯基的化学物质。异氰酸酯基由下式表示:-n=c=o。含有超过一个或至少两个异氰酸酯基的异氰酸酯为“聚异氰酸酯”或“多官能异氰酸酯”。具有两个异氰酸酯基的异氰酸酯为二异氰酸酯,且具有三个异氰酸酯基的异氰酸酯为三异氰酸酯等。异氰酸酯可为芳族或脂族。

“聚酯”为在相同原子直链中含有两个或更多个酯键的化合物。

“聚酯多元醇”为聚酯与多元醇的化合物。适合的聚酯多元醇的非限制性实例包含二醇、多元醇(例如三醇、四醇)、二羧酸、多元羧酸(例如三羧酸、四羧酸)、羟基羧酸、内酯及其组合的聚缩合物。聚酯多元醇还可衍生自对应多元羧酸酐或低级醇的对应多元羧酸酯,而非游离多元羧酸。

“聚合物”为通过使相同或不同类型的单体聚合来制备的聚合化合物。因此,通用术语聚合物涵盖术语“均聚物”(用于指代仅由一种类型的单体制备的聚合物,理解为可以将痕量的杂质并入聚合物结构中),以及术语“互聚物”,其包含共聚物(用于指代由两种不同类型的单体制备的聚合物)、三聚物(用于指代由三种不同类型的单体制备的聚合物),和由三种以上不同类型的单体制备的聚合物。聚合物中和/或聚合物内可并入痕量的杂质,例如催化剂残余物。其还涵盖共聚物的所有形式,例如无规、嵌段等。应注意,尽管聚合物通常称为“由”一种或多种指定单体“制成”、“基于”特定单体或单体类型、“含有”特定单体含量等,但在此情形下,术语“单体”应理解为指代特定单体的聚合遗留物且不指代未聚合物质。一般来说,本文中的聚合物是指基于作为对应单体的聚合形式的“单元”。

“多元醇”为含有多个羟基(-oh)的有机化合物。换言之,多元醇含有至少两个羟基。适合多元醇的非限制性实例包含二醇(其含有两个羟基)和三醇(其含有三个羟基)。

测试方法

根据astmd1386/7测量酸值(或酸价)。酸值为组分或组合物中存在的羧酸量的量度。酸值为中和一克物质(例如乙烯基聚合物或分散剂)中存在的游离羧酸所需要的氢氧化钾的毫克数。酸值的单位为mgkoh/g。

基于可再生含量,根据astmd6866测量二聚酸聚酯多元醇的二聚酸含量。

羟基数(或羟基值)为组分或组合物中存在的羟基数的量度。羟基数为中和一克物质中的羟基所需要的氢氧化钾的毫克数(mgkoh/g)。羟基数是根据din53240测定。

按重量计的异氰酸酯基(nco)含量根据astmd2572-97测量。

使用凝胶渗透色谱法(gpc)系统来测量重量平均分子量(mw)。

粘合强度(90°t剥离测试)

粘合强度是根据90°手动辅助t剥离测试测量。在50℃的烘箱中固化之后,将层压物切割成“175mm×15mm”条带(各条带的粘合面积为“175mm×15mm”),且进行两天的初始t剥离粘合强度测试。instron5943剥离测试仪的十字头速度设定为250mm/min。在测试期间,由手指轻微拉动条带尾部以确保尾部保持与剥离方向成90°的方向。平均粘合强度(牛顿每15毫米(n/15mm))由力与距离的曲线来判定。测试三个样品且报道平均“粘合强度”。

在化学老化和袋装沸腾测试之后还测量粘合强度。

热封强度

将层压物在可购自bruggercompany的hsg-c热封机器中在140℃的密封温度和300n的压力下热封1秒,且随后冷却至室温(23℃)并切割成“175mm×15mm”的条带(每个条带的热封面积为“175mm×15mm”)。

使用可购自instroncorporation的5940系列单柱台式系统(十字头速度设定为250mm/min)测量条带的热封强度。测试三个样品且以牛顿每15毫米(n/15mm)报道平均“热封强度”。

袋装沸腾

将8英寸(20.32cm)×12英寸(30.48cm)的层压物自身折叠以提供20.32cm×15.24cm的结构,所述结构具有第一侧面和第二侧面。因此,第一侧面和第二侧面各自由同一层压物形成。第一侧面的第一衬底(pe膜)与第二侧面的第一衬底(pe膜)接触。所述结构具有四个边缘,其包含折叠边缘和三个开口边缘。将两个开口边缘热封以形成小袋。在300n/15mm的压力下于140℃进行热封1秒。每个实例制得两至三个小袋。

每个小袋经由剩余开口边缘填充180ml的汤(莫顿汤(mortonsoup),其为豆油、番茄酱和醋的混合物,混合比为1:1:1)。避免将汤飞溅至热封区域上以防止热封失效。在填充之后,以使密闭小袋内部的空气滞留降至最低的方式热封开口边缘。每个密闭小袋具有四个密闭边缘和18.82cm×13.74cm的内部空隙(填充有汤)。目视检查每个热封的完整性以确保在测试期间不存在将导致小袋漏泄的密封缺陷。丢弃且替换具有疑似缺陷的小袋。

将锅中填充2/3的水且使其滚沸。在沸腾的锅上盖上盖子,以使水和蒸汽的损失最小化。在测试期间观测锅以确保存在足够的水以维持沸腾。将小袋单独放置于沸水中,且在沸水中保持30分钟。随后将小袋自沸水移除且目视检查其是否开孔、鼓泡、起泡、分层和/或泄漏。

将小袋切开,清空汤且用肥皂和水冲洗。自小袋切下层压物的一个或多个条带(15mm×175mm)(除热封区域之外)。如上文所描述,根据90°t剥离测试测量层压物的粘合强度。根据上文描述的热封强度测试测量层压物的热封强度。在清空小袋中的汤后尽快测量粘合强度和热封强度。目视检查小袋内部的缺陷。

化学老化

将8英寸(20.32cm)×12英寸(30.48cm)的层压物自身折叠以提供20.32cm×15.24cm的结构,所述结构具有第一侧面和第二侧面。因此,第一侧面和第二侧面各自由同一层压物形成。第一侧面的第一衬底(pe膜)与第二侧面的第一衬底(pe膜)接触。所述结构具有四个边缘,其包含折叠边缘和三个开口边缘。将两个开口边缘热封以形成小袋。在300n/15mm的压力下于140℃进行热封1秒。每个实例制得两至三个小袋。

每个小袋经由剩余开口边缘填充180ml的织物软化剂(comforttm软化剂,购自unilevertm)。避免将织物软化剂飞溅至热封区域上以防止热封失效。在填充之后,以使密闭小袋内部的空气滞留降至最低的方式热封开口边缘。每个密闭小袋具有四个密闭边缘和18.82cm×13.74cm的内部空隙(填充有织物软化剂)。目视检查各热封的完整性以确保在测试期间不存在将导致小袋漏泄的密封缺陷。丢弃且替换具有疑似缺陷的小袋。

将填充有织物软化剂的小袋置于温度为60℃的烘箱中维持1周的时间段。随后将小袋自烘箱移除,冷却至室温,且目视检查开孔、鼓泡、起泡、分层和/或泄漏。

将小袋切开,清空织物软化剂,且用水淋洗。自小袋切下层压物的一个或多个条带(15mm×175mm)(除热封区域之外)。如上文所描述,根据90°t剥离测试测量层压物的粘合强度。根据上文描述的热封强度测试测量层压物的热封强度。在清空小袋中的织物软化剂后尽快测量粘合强度和热封强度。目视检查小袋内部的缺陷。

具体实施方式

本公开提供基于双组分溶剂的粘着剂组合物。基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有以下组分的反应产物:(a)异氰酸酯组分;(b)含有反应混合物的反应产物的二聚酸聚酯多元醇组分,所述反应混合物包含(i)按二聚酸聚酯多元醇组分的总重量计20wt%至60wt%的二聚酸、(ii)二羧酸和(iii)多元醇;和(c)溶剂。

a.异氰酸酯组分

基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有以下组分的反应产物:(a)异氰酸酯组分;(b)二聚酸聚酯多元醇组分;和(c)溶剂。

适合的异氰酸酯组分的非限制性实例包含芳族异氰酸酯、脂族异氰酸酯、经碳化二亚胺修饰的异氰酸酯、聚异氰酸酯加合物、聚异氰酸酯三聚体及其组合。

“芳族异氰酸酯”为含有一个或多个芳环的异氰酸酯。适合的芳族异氰酸酯的非限制性实例包含亚甲基二苯基二聚异氰酸酯(mdi)的异构体,例如4,4'-mdi、2,4'-mdi及2,2'-mdi;经修饰的mdi,例如经碳化二亚胺修饰的mdi或经脲基甲酸酯修饰的mdi;甲苯-二聚异氰酸酯(tdi)的异构体,例如2,4-tdi及2,6-tdi;萘-二聚异氰酸酯(ndi)的异构体,例如1,5-ndi;亚苯基二聚异氰酸酯(pdi)的异构体,例如1,3-pdi及1,4-pdi;及其组合。

“脂族异氰酸酯”是其中异氰酸酯基团(-nco)不直接键合至芳环的异氰酸酯。在一实施例中,脂族异氰酸酯缺乏或不含有芳环。脂族异氰酸酯包含其中化学链为环结构的环脂族异氰酸酯。在一实施例中,脂族异氰酸酯在直链、分支链或环状亚烷基残基中含有3、或4、或5、或6至7、或8、10、12、13、或14、或15、或16个碳原子。适合的脂族异氰酸酯的非限制性实例包含环己烷二异氰酸酯;甲基环己烷二异氰酸酯;乙基环己烷二异氰酸酯;丙基环己烷二异氰酸酯;甲基二乙基环己烷二异氰酸酯;丙烷二异氰酸酯;丁烷二异氰酸酯;戊烷二异氰酸酯;己烷二异氰酸酯;庚烷二异氰酸酯;辛烷二异氰酸酯;壬烷二异氰酸酯;壬烷三异氰酸酯,例如4-异氰酸酯基甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯(tin);癸烷二异氰酸酯及癸烷三异氰酸酯;十一烷二异氰酸酯及十一烷三异氰酸酯;十二烷二异氰酸酯及十二烷三异氰酸酯;异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi);二异氰酸己二酯(hdi);二异氰酸基二环己基甲烷(h12mdi);2-甲基戊烷二异氰酸酯(mpdi);2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯;2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯;降冰片烷二异氰酸酯(nbdi);苯二甲二异氰酸酯(xdi);四甲基二甲苯二异氰酸酯;其异构体、二聚体和/或三聚体;及其组合。

其他适合的异氰酸酯的非限制性实例包含4-甲基-环己烷1,3-二异氰酸酯;2-丁基-2-乙基五亚甲基二异氰酸酯;3(4)-异氰酸酯基甲基-1-甲基环己基异氰酸酯;2-异氰酸酯基丙基环己基异氰酸酯;2,4'-亚甲基双(环己基)二异氰酸酯;1,4-二异氰酸-4-甲基-戊烷;及其组合。

在一实施例中,异氰酸酯为低聚异氰酸酯,其为异氰酸酯与多元醇的低聚反应产物。

“聚异氰酸酯加合物”为过量二异氰酸酯与低分子量二醇和分子量小于400g/mol的多元醇(例如三羟甲基丙烷、丙三醇、1,2-二羟基丙烷及其组合)的反应产物。适合的聚异氰酸酯加合物的非限制性实例为甲苯二异氰酸酯(tdi)、2,2'-氧基二乙醇与亚丙基三甲醇(所述低聚异氰酸酯可以cas53317-61-6获得)的低聚反应产物。

“聚异氰酸酯三聚体”为在催化剂存在下由二异氰酸酯的三聚制备的反应产物。聚异氰酸酯三聚体的非限制性实例为2,4-tdi三聚体(所述聚异氰酸酯三聚体可以cas26603-40-7获得)。

在一实施例中,异氰酸酯为多官能异氰酸酯。在另一实施例中,多官能异氰酸酯选自二异氰酸酯、三异氰酸酯及其组合。在另一实施例中,多官能异氰酸酯为二异氰酸酯。

在一实施例中,异氰酸酯为具有至少两个异氰酸酯基或至少三个异氰酸酯基的多官能异氰酸酯。

在一实施例中,异氰酸酯为具有2.2至5.0的平均异氰酸酯(nco)官能度的多官能异氰酸酯。

异氰酸酯组分可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

b.二聚酸聚酯多元醇组分

基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有以下组分的反应产物:(a)异氰酸酯组分;(b)二聚酸聚酯多元醇组分;及(c)溶剂。二聚酸聚酯多元醇组分(本文称为“dapp组分”)含有反应混合物的反应产物,所述反应混合物包含(i)按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%的二聚酸;(ii)二羧酸;和(iii)多元醇。

二聚酸

dapp组分含有反应混合物的反应产物,所述反应混合物包含(i)按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%的二聚酸;(ii)二羧酸;和(iii)多元醇。

“二聚酸”为通过使具有两个至四个烯系双键且具有14至22个碳原子的脂肪酸(下文称为“不饱和脂肪酸a”)和具有一个至四个烯系双键且具有14至22个碳原子的脂肪酸(下文称为“不饱和脂肪酸b”)在双键上反应以二聚反应形式来获得的二羧酸化合物。在一实施例中,不饱和脂肪酸a具有两个烯系双键且具有14至22个碳原子,并且不饱和脂肪酸b具有一个或两个烯系双键且具有14至22个碳原子。适合的不饱和脂肪酸a的非限制性实例包含十四碳二烯酸、十六碳二烯酸、十八碳二烯酸(例如亚油酸)、二十碳二烯酸、二十二碳二烯酸、十八碳三烯酸(例如亚麻酸)、二十碳四烯酸(例如花生四烯酸)及其组合。适合的不饱和脂肪酸b的非限制性实例包含上文的实例,以及十四碳烯酸(十二烷酸、抹香鲸酸、肉豆蔻油酸)、十六碳烯酸(例如棕榈油酸)、十八碳烯酸(例如油酸、反油酸和异油酸)、二十碳烯酸(例如鳕油酸)及二十二碳烯酸(例如芥酸、鲸蜡烯酸(setoleicacid)和巴西烯酸(brassidicacid))及其组合。

所获得的二聚酸为二聚酸的混合物,其结构根据双键的结合位点或异构化而不同。适合的二聚酸结构的非限制性实例为以下结构(a):

在一实施例中,二聚酸为c36二聚酸。在另一实施例中,c36二聚酸具有结构(a)。

在一实施例中,所获得的二聚酸包含0wt%至2wt%、或4wt%、或6wt%的单体酸和/或0wt%至2wt%、或4wt%、或6wt%的聚合度大于或等于三聚酸的聚合度的聚合物酸。

在一实施例中,二聚酸为不饱和的。“不饱和二聚酸”包含至少一个碳碳双键。结构(a)为不饱和二聚酸。适合的二聚酸的非限制性实例为购自aturexgroup的aturextm1001(cas61788-89-4)。

在一实施例中,二聚酸的酸值为150mgkoh/g、或160mgkoh/g、或170mgkoh/g、或180mgkoh/g、或190mgkoh/g、或194mgkoh/g至200mgkoh/g、或210mgkoh/g、或220mgkoh/g、或230mgkoh/g、或240mgkoh/g、或250mgkoh/g。在另一实施例中,二聚酸的酸值为150mgkoh/g至250mgkoh/g、或180mgkoh/g至220mgkoh/g、或190mgkoh/g至200mgkoh/g。

在一实施例中,二聚酸具有结构(a)且酸值为150mgkoh/g至250mgkoh/g、或180mgkoh/g至220mgkoh/g、或190mgkoh/g至200mgkoh/g。在另一实施例中,二聚酸为购自aturexgroup的aturextm1001(cas61788-89-4)。

二聚酸可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

二羧酸

dapp组分含有反应混合物的反应产物,所述反应混合物包含(i)二聚酸;(ii)二羧酸;和(iii)多元醇。

(ii)二羧酸不是二聚酸。换言之,(ii)二羧酸与反应混合物中的(i)二聚酸在结构上不同和/或组成上不同。

适合的二羧酸的非限制性实例包含脂族酸、芳族酸及其组合。适合的芳族二羧酸的非限制性实例包含邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸。适合的脂族二羧酸的非限制性实例包含六氢邻苯二甲酸、环己二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基丁二酸、3,3-二乙基戊二酸、2,2-二甲基丁二酸和偏苯三甲酸。如本文所用,术语“酸”还包含所述酸的任何酸酐。饱和脂族酸和/或芳族酸,例如己二酸或间苯二甲酸也是适用的。

在一实施例中,二羧酸具有四个、或五个、或六个至七个、或八个、或九个、或十个碳原子。在另一实施例中,二羧酸具有四个至十个碳原子、或六个至八个碳原子。在另一实施例中,二羧酸具有八个碳原子。

在一实施例中,二羧酸选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、壬二酸、癸二酸、己二酸及其组合。在另一实施例中,二羧酸选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸及其组合。在另一实施例中,二羧酸为邻苯二甲酸。

二羧酸可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

多元醇

dapp组分含有反应混合物的反应产物,所述反应混合物包含(i)二聚酸;(ii)二羧酸;和(iii)多元醇。

适合的多元醇的非限制性实例包含二醇(其含有两个羟基)、三醇(其含有三个羟基)及其组合。在一实施例中,多元醇包含二醇和三醇。

适合的二醇的非限制性实例包含2-甲基-1,3-丙二醇(mpg);3-甲基-1,5-戊二醇(mpd);乙二醇;丁二醇;二乙二醇(deg);三乙二醇;聚亚烷二醇,例如聚乙二醇;1,2-丙二醇;1,3-丙二醇;1,3-丁二醇;1,4-丁二醇;1,6-己二醇;和新戊二醇(npg)。

适合的三醇的非限制性实例为三羟甲基丙烷(tmp)。

在一实施例中,多元醇选自2-甲基-1,3-丙二醇(mpg)、三羟甲基丙烷(tmp)、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和新戊二醇(npg)及其组合。

在一实施例中,多元醇包含按反应混合物中的多元醇的总重量计96.0wt%、或98.0wt%、或98.4wt%至98.7wt%、或99.0wt%的二醇;和可逆量的三醇;或1.0wt%、或1.3wt%至1.6wt%、或2.0wt%、或4.0wt%的三醇。

在一实施例中,多元醇包含按反应混合物中的多元醇的总重量计98.0wt%、或98.4wt%至98.7wt%、或99.0wt%mpg;和可逆量的tmp;或1.0wt%、或1.3wt%至1.6wt%、或2.0wt%tmp。

在一实施例中,多元醇包含三醇和二醇,以三醇:二醇重量比为0.010:1、或0.013:1至0.016:1、或0.020:1、或0.040:1。在另一实施例中,多元醇包含三醇和二醇,以三醇:二醇重量比为0.010:1至0.040:1、或0.010:1至0.020:1、或0.013:1至0.016:1。

在一实施例中,多元醇不包含聚亚烷二醇,例如聚乙二醇(还称为聚醚二醇)。

多元醇可包括本文公开的两个或更多个实施例。

任选的反应混合物添加剂

在一实施例中,dapp组分含有反应混合物的反应产物,所述反应混合物包含(i)20wt%至60wt%的二聚酸;(ii)二羧酸;(iii)多元醇;和(iv)任选的添加剂。

适合的任选添加剂的非限制性实例包含粘着促进剂、增链剂、催化剂及其组合。

适合的粘着促进剂的非限制性实例包含氨基硅烷、环氧硅烷、磷酸酯、环氧树脂及其组合。

适合的增链剂的非限制性实例包含丙三醇;三羟甲基丙烷;二乙二醇;丙二醇;2-甲基-1,3-丙二醇;3-甲基-1,5-戊二醇;及其组合。

适合的催化剂的非限制性实例包含钛酸四正丁酯、硫酸锌、有机锡催化剂及其组合。

在一实施例中,反应混合物不包含增链剂。

任选的添加剂可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

反应混合物

dapp组分含有反应混合物的反应产物,所述反应混合物包含(i)按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%的二聚酸;(ii)二羧酸;(iii)多元醇;和任选的添加剂。

在一实施例中,反应混合物包含按反应混合物的总重量计20wt%、或25wt%、或30wt%、或35wt%、或40wt%、或41wt%至52wt%、或55wt%、或60wt%的二聚酸。在另一实施例中,反应混合物包含按反应混合物的总重量计20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的二聚酸。

在一实施例中,反应混合物包含按反应混合物的总重量计10wt%、或15wt%至25wt%、或30wt%、或35wt%、或40wt%、或45wt%、或50wt%的二羧酸。在另一实施例中,反应混合物包含按反应混合物的总重量计10wt%至50wt%、或10wt%至40wt%、或10wt%至25wt%的二羧酸。

在一实施例中,反应混合物包含按反应混合物的总重量计15wt%、或20wt%至35wt%、或40wt%、或45wt%、或50wt%的多元醇。在另一实施例中,反应混合物按反应混合物的总重量计包含15wt%至50wt%、或15wt%至40wt%、或15wt%至35wt%的多元醇。

在一实施例中,反应混合物按反应混合物的总重量计包含15wt%、或20wt%至35wt%、或40wt%、或49wt%的二醇;和0.1wt%、或0.5wt%至1.0wt%、或2.0wt%、或5.0wt%的三醇。

在一实施例中,反应混合物包含以下组分、主要由以下组分组成或由以下组分组成,按反应混合物的总重量计:(i)按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的二聚酸;(ii)10wt%至50wt%、或10wt%至40wt%、或10wt%至25wt%的二羧酸;(iii)15wt%至50wt%、或15wt%至40wt%、或15wt%至35wt%的多元醇;和(iv)任选地,0wt%、或0.001wt%至0.1wt%催化剂,例如钛酸四正丁酯。

应理解,本文所公开的每种组分、混合物、组合物和层中的组分总和(包含前述反应混合物)按对应组分、混合物、组合物或层的总重量计,得到100重量百分比(wt%)。

使反应混合物反应以形成包含二聚酸聚酯多元醇(“dapp”)的反应产物。dapp为反应混合物的缩聚反应产物。在缩聚反应中,二聚酸和二羧酸的羧基与多元醇的羟基反应。在一实施例中,反应混合物包含催化剂,例如钛酸四正丁酯。dapp反应产物为具有衍生自二聚酸的单元的羟基封端的聚酯。

在一实施例中,dapp组分包含按dapp组分的总重量计20wt%、或25wt%、或30wt%、或35wt%、或40wt%、或41wt%至52wt%、或55wt%、或60wt%的二聚酸。在另一实施例中,dapp组分包含按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的二聚酸。不希望受任何特定理论的束缚,认为包含大于60重量%的二聚酸的dapp组分将表现出(i)不相容性,(ii)重均分子量(mw)和/或(iii)不适合层压物应用的粘度。相比之下,具有由双组分粘着剂组合物形成的粘着剂层的层压物在袋装沸腾测试之后将不展现适合的粘着性,所述双组分粘着剂组合物为异氰酸酯组分与含有少于20wt%的二聚酸的dapp组分的反应产物。

在一实施例中,dapp的重量平均分子量(mw)为5000g/mol、或10000g/mol、或20000g/mol至30000g/mol、或40000g/mol、或50000g/mol。

在一实施例中,dapp的酸值为0mgkoh/g、或0.01mgkoh/g至小于5.0mgkoh/g。

在一实施例中,dapp的羟基数为5mgkoh/g、或10mgkoh/g、或13mgkoh/g、或13.5mgkoh/g至14mgkoh/g、或15mgkoh/g、或20mgkoh/g。在另一实施例中,dapp的羟基数为5mgkoh/g至20mgkoh/g、或10mgkoh/g至15mgkoh/g、或13.5mgkoh/g至15mgkoh/g。

在一实施例中,dapp具有以下特性中的一种、一些或全部:(i)按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的二聚酸;和/或(ii)具有5000g/mol或10000g/mol、或20000g/mol至30000g/mol、或40000g/mol、或50000g/mol的重量平均分子量(mw);和/或(iii)具有0mgkoh/g、或0.01mgkoh/g至小于5.0mgkoh/g的酸值;和/或(iv)5mgkoh/g至20mgkoh/g、或10mgkoh/g至15mgkoh/g、或13.5mgkoh/g至15mgkoh/g的羟基数。

在一实施例中,dapp具有按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的二聚酸;并且dapp具有0mgkoh/g至小于5.0mgkoh/g的酸值。

反应混合物可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

任选的dapp组分添加剂

在一实施例中,dapp组分含有dapp和任选的添加剂。

适合的任选添加剂的非限制性实例为多元醇。多元醇可为本文所公开的任何多元醇,前提为任选的多元醇不同于dapp。多元醇可在组成上不同和/或物理上不同于dapp。

在一实施例中,任选的添加剂为多元醇,其为聚酯多元醇、聚醚多元醇或其组合。适合的聚醚多元醇的非限制性实例包含聚丙二醇(ppg)、聚乙二醇(peg)、聚丁二醇、聚四亚甲基醚乙二醇(ptmeg)及其组合。

dapp可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

dapp组分可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

c.溶剂

基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有以下组分的反应产物:(a)异氰酸酯组分;(b)dapp组分;和(c)溶剂。

“溶剂”是在25℃下为液体且能够提供连续介质的化合物,其中粘着剂组合物中的其他组分各自溶解和/或分散于其内。

适合的溶剂的非限制性实例包含烃溶剂、极性溶剂及其组合。

“烃溶剂”仅含有氢原子和碳原子,包含分支或未分支、饱和或不饱和、环状、多环或非环状物质及其组合。在一实施例中,烃溶剂选自芳族烃溶剂、脂族烃溶剂及其组合。

“芳族烃”为含有一个或多个苯环的烃。芳族烃溶剂的非限制性实例包含甲苯和二甲苯。在一实施例中,烃溶剂为芳族烃溶剂,其为甲苯。

“脂族烃”为烃,其为烷烃、烯烃、炔烃或烷烃、烯烃或炔烃的衍生物。脂族烃溶剂的非限制性实例包含己烯、环己烷和甲基环己烷(mch)。在一实施例中,烃溶剂为含有甲基环己烷(mch)的脂族烃溶剂。

“极性溶剂”为能够在分子或离子水平溶解另一物质(溶质)以形成均匀分散混合物(溶液)的物质;所述溶剂由其中正电荷与负电荷永久分离的分子组成,与其中电荷重合的非极性分子相反。极性溶剂的非限制性实例包含醇、酮和酯。在一实施例中,极性溶剂为酮。适合的酮的非限制性实例包含丙酮、甲基乙基酮和环己酮。

在一实施例中,极性溶剂为酯。适合的酯的非限制性实例包含乙酸丁酯和乙酸乙酯。

在一实施例中,溶剂选自乙酸乙酯、甲基乙基酮及其组合。

溶剂可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

d.基于双组分溶剂的粘着剂组合物

基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有以下组分的反应产物:(a)异氰酸酯组分;(b)含有反应混合物的反应产物的dapp组分,所述反应混合物包含(i)20wt%至60wt%的二聚酸,(ii)二羧酸,和(iii)多元醇;和(c)溶剂。

基于双组分溶剂的粘着剂组合物是通过在适合于使异氰酸酯组分的-nco基团与dapp组分的羟基反应的条件下混合(a)异氰酸酯组分,(b)dapp组分,和(c)溶剂来形成。在一实施例中,在15℃至45℃的温度下合并并混合(a)异氰酸酯组分、(b)dapp组分和(c)溶剂持续10分钟至30分钟的时间段。在一实施例中,(a)异氰酸酯组分、(b)dapp组分完全溶解或基本上溶解于(c)溶剂中。

可将(c)溶剂与(a)异氰酸酯组分和/或(b)dapp组分预混合。

在一实施例中,将(c)溶剂与(a)异氰酸酯组分预混合。换言之,将异氰酸酯组分在接触dapp组分之前与溶剂混合。

在一实施例中,将(c)溶剂与(b)dapp组分预混合。换言之,将dapp组分在其接触异氰酸酯组分之前与溶剂混合。在一实施例中,将(c)溶剂与(b)dapp组分预混合,且预混物具有25wt%、或50wt%、或70wt%、或75wt%至80wt%、或90wt%的固体含量。在另一实施例中,将(c)溶剂与(b)dapp组分预混合,且预混物具有按溶剂与dapp组分的组合重量计25wt%至90wt%、或50wt%至90wt%、或50wt%至80wt%、或70wt%至80wt%的固体含量。

在一实施例中,基于双组分溶剂的粘着剂组合物包含(b)dapp组分和(a)异氰酸酯组分,按干重计多元醇:异氰酸酯重量比为100:5、或100:10、或100:12至100:13、或100:14、或100:15、或100:20、或100:35。在另一实施例中,基于双组分溶剂的粘着剂组合物包含(b)dapp组分和(a)异氰酸酯组分,多元醇:异氰酸酯重量比为100:5至100:35、或100:10至100:20、或100:10至100:15、或100:12至100:13。

在一实施例中,基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有按基于双组分溶剂的粘着剂组合物的总重量计10wt%、或20wt%、或30wt%、或40wt%、或50wt%至60wt%、或70wt%、或75wt%的溶剂。

在一实施例中,基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有以下组分的反应产物、基本上由其组成或由其组成:

(a)包括多官能异氰酸酯的异氰酸酯组分;

(b)二聚酸聚酯多元醇组分,其含有反应混合物的反应产物、基本上其组成或由其组成,所述反应混合物包含:(i)20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的二聚酸,所述二聚酸具有以下特性中的一种、一些或全部:(1)150mgkoh/g至250mgkoh/g、或180mgkoh/g至220mgkoh/g、或190mgkoh/g至200mgkoh/g的酸值;和/或(2)结构(a);和/或(3)为c36二聚酸;(ii)10wt%至50wt%、或10wt%至40wt%、或10wt%至25wt%的选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、壬二酸、癸二酸、己二酸及其组合的二羧酸,和(iii)15wt%至50wt%、或15wt%至40wt%、或15wt%至35wt%的多元醇,所述多元醇含有以下组分、基本上由其组成或由其组成:(1)按反应混合物中多元醇的总重量计96.0wt%、或98.0wt%、或98.4wt%至98.7wt%、或99.0wt%的二醇;(2)按反应混合物中多元醇的总重量计1.0wt%、或1.3wt%至1.6wt%、或2.0wt%、或4.0wt%的三醇;

其中dapp组分具有以下特性中的一种、一些或全部:(i)包含按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的二聚酸;和/或(ii)5000g/mol、或10000g/mol、或20000g/mol至30000g/mol、或40000g/mol、或50000g/mol的重量平均分子量(mw);和/或(iii)0mgkoh/g、或0.01mgkoh/g至小于5.0mgkoh/g的酸值;

(c)溶剂;和

(d)任选的添加剂;

其中基于双组分溶剂的粘着剂组合物的多元醇:异氰酸酯重量比为100:5至100:35、或100:10至100:20、或100:10至100:15、或100:12至100:13。

基于双组分溶剂的粘着剂组合物可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

e.层压物

本公开提供一种层压物。所述层压物包含第一衬底、第二衬底和在第一衬底与第二衬底之间的粘着剂层。粘着剂层由基于双组分溶剂的粘着剂组合物形成。

基于双组分溶剂的粘着剂组合物可为本文所公开的任何基于双组分溶剂的粘着剂组合物。

第一衬底和第二衬底

层压物包含第一衬底和第二衬底。

第一衬底与第二衬底可相同或不同。在一实施例中,第一衬底与第二衬底相同,因此它们具有相同组成和相同结构。

在一实施例中,第一衬底与第二衬底在组成上彼此不同和/或在结构上彼此不同。

应理解,以下涉及“衬底”的描述单独地和/或共同地是指第一衬底和第二衬底。

适合的衬底的非限制性实例为膜。膜可为单层膜或多层膜。多层膜含有两层或超过两层。举例而言,多层膜可具有两层、三层、四层、五层、六层、七层、八层、九层、十层、十一层或更多层。在一实施例中,多层膜仅含有两层,或仅含有三层。

在一实施例中,膜为具有一层且仅一层的单层膜。

在一实施例中,膜所包含的层含有选自以下的组分:乙烯类聚合物(pe)、丙烯类聚合物(pp)、聚酰胺(例如尼龙)、聚酯、乙烯乙烯醇(evoh)共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、乙烯丙烯酸乙烯酯(eva)共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸的离聚物、甲基丙烯酸的离聚物、顺丁烯二酸酐接枝型乙烯类聚合物、聚乳酸(pla)、聚苯乙烯、金属箔、纤维素、塞璐芬(cellophane)、不织布纤维及其组合。适合的金属箔的非限制性实例为铝箔。多层膜的每一层可由相同组分或由不同组分形成。

在一实施例中,膜包含含有金属箔的层。

在一实施例中,膜为具有单层的单层膜,所述单层为乙烯类聚合物层。在另一实施例中,膜为具有单层的单层膜,所述单层为聚乙烯层。

衬底及进一步地膜为具有两个相对表面的连续结构。

在一实施例中,衬底的厚度为5μm、或10μm、或12μm、或15μm、或20μm、或21μm至23μm、或24μm、或25μm、或30μm、或35μm、或40μm、或45μm、或50μm、或100μm、或150μm、或200μm、或250μm、或300μm、或350μm、或400μm、或450μm、或500μm。

在一实施例中,衬底不包含基于纤维素的衬底,例如纸和原木。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层。

膜可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

第一衬底可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

第二衬底可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

例如用nordmeccanicalabocombi400层压机将基于双组分溶剂的粘着剂组合物施用于第一衬底与第二衬底之间。

适合的施用方法的非限制性实例包含刷涂、浇注、喷涂、涂布、辊涂、展布和喷射。

在一实施例中,按干重计以3.0克每平方米(g/m2)、或3.5g/m2、或4.0g/m2至4.5g/m2;或5.0g/m2的涂布重量将基于双组分溶剂的粘着剂组合物施用于第一衬底与第二衬底之间。在另一实施例中,以3.0g/m2至5.0g/m2、或4.0g/m2至4.5g/m2的涂布重量将基于双组分溶剂的粘着剂组合物施用于第一衬底与第二衬底之间。

在一实施例中,将基于双组分溶剂的粘着剂组合物均匀地施用于第一衬底上,使溶剂蒸发以形成粘着剂层,且随后使粘着剂层与第二衬底接触。“均匀施用”为在衬底的表面上为连续(未间断的),且在衬底的表面上具有相同或基本上相同的厚度的组合物层。换言之,均匀地施用至衬底的组合物直接接触衬底表面,且组合物与衬底表面共同延伸。

基于双组分溶剂的粘着剂组合物与第一衬底彼此直接接触。如本文所用,术语“直接接触”为层配置,其中衬底紧邻基于双组分溶剂的粘着剂组合物或粘着剂层定位,且在衬底与基于双组分溶剂的粘着剂组合物或粘着剂层之间不存在中间层或不存在中间结构。基于双组分溶剂的粘着剂组合物直接接触第一衬底的表面。含有第一衬底和基于双组分溶剂的粘着剂组合物的结构具有以下结构(b):

第一衬底/基于双组分溶剂的粘着剂组合物结构(b)

在一实施例中,将结构(b)干燥以形成与第一衬底直接接触的粘着剂层。在一实施例中,通过使结构(b)穿过烘箱来使结构(b)干燥,所述烘箱中的温度足以自基于双组分溶剂的粘着剂组合物蒸发所有、或基本上所有的溶剂。

随后,使粘着剂层与第二衬底接触以形成层压物。层压物具有以下结构(c):

第一衬底/粘着剂层/第二衬底结构(c)。

在一实施例中,粘着剂层与第二衬底彼此直接接触。粘着剂层直接接触第二衬底的表面。

结构(b)的粘着剂层通过固化或干燥基于双组分溶剂的粘着剂组合物形成。基于双组分溶剂的粘着剂组合物通过在(c)溶剂存在下使(a)异氰酸酯组分与(b)dapp组分混合并反应来形成。

在一实施例中,基于双组分溶剂的粘着剂组合物在不存在或基本上不存在光引发剂的情况下固化。

在一实施例中,基于双组分溶剂的粘着剂组合物在不存在或基本上不存在水的情况下固化。

层压物包含与粘着剂层直接接触的第一衬底和与粘着剂层直接接触的第二衬底。

层压物包含交替的衬底层和粘着剂层。层压物包含至少三个总层,总层包含衬底层和粘着剂层。在一实施例中,层压物包含三个至四个,或五个,或六个,或七个,或八个,或九个,或十个总层。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且层压物的初始粘合强度为5n/15mm、或9n/15mm、或10n/15mm至11n/15mm、或12n/15mm、或15n/15mm。在另一实施例中,层压物的初始粘合强度为10n/15mm至15n/15mm、或10n/15mm至12n/15mm。在另一实施例中,层压物的初始粘合强度为大于5n/15mm、或大于9n/15mm、或大于10n/15mm。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在袋装沸腾测试之后层压物的粘合强度为4.0n/15mm、或5.0n/15mm、或6.0n/15mm至8.0n/15mm、或9.0n/15mm、或10n/15mm、或15n/15mm。在另一实施例中,在袋装沸腾测试之后层压物的粘合强度为4.0n/15mm至15n/15mm、或5.0n/15mm至10n/15mm、或6.0n/15mm至8.0n/15mm。在另一实施例中,在袋装沸腾测试之后层压物的粘合强度为大于4n/15mm、或大于5n/15mm、或大于6n/15mm。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在袋装沸腾测试之后层压物的粘合强度保持率为至少50%、或至少55%、或至少60%、或至少65%、或至少68%。在另一实施例中,在袋装沸腾测试之后层压物的粘合强度保持率为50%至100%、或60%至100%、或65%至100%。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在化学老化之后层压物的粘合强度为2.0n/15mm、或2.5n/15mm、或3.0n/15mm、或3.5n/15mm至4.0n/15mm、或5.0n/15mm、或7.0n/15mm、或10n/15mm。在另一实施例中,在化学老化之后层压物的粘合强度为2.0n/15mm至10n/15mm、或3.0n/15mm至10n/15mm、或3.0n/15mm至5.0n/15mm。在另一实施例中,在化学老化之后层压物的粘合强度为大于2n/15mm、或大于3n/15mm、或大于3.5n/15mm。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在化学老化之后层压物的粘合强度保持率为至少25%、或至少30%、或至少35%。在另一实施例中,在化学老化之后层压物的粘合强度保持率为25%至100%、或30%至100%、或35%至100%。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且层压物的初始热封强度为30n/15mm、或40n/15mm、或45n/15mm、或50n/15mm至60n/15mm、或70n/15mm、或75n/15mm、或100n/15mm。在另一实施例中,层压物的初始热封强度为30n/15mm至100n/15mm、或40n/15mm至75n/15mm、或45n/15mm至75n/15mm。在另一实施例中,层压物的初始热封强度为大于30n/15mm、或大于40n/15mm、或大于50n/15mm。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在袋装沸腾测试之后层压物的热封强度为35n/15mm、或40n/15mm、或45n/15mm、或50n/15mm至55n/15mm、或60n/15mm、或65n/15mm、或70n/15mm、或75n/15mm。在另一实施例中,在袋装沸腾测试之后层压物的热封强度为35n/15mm至75n/15mm、或40n/15mm至75n/15mm、或50n/15mm至75n/15mm。在另一实施例中,在袋装沸腾测试之后层压物的热封强度为大于35n/15mm、或大于40n/15mm、或大于50n/15mm。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在袋装沸腾测试之后层压物的热封强度保持率为至少80%、或至少85%、或至少90%、或至少95%、或至少100%。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在化学老化之后层压物的热封强度为35n/15mm、或40n/15mm、或41n/15mm至45n/15mm、或50n/15mm、或60n/15mm、或70n/15mm、或75n/15mm。在另一实施例中,在化学老化之后层压物的热封强度为35n/15mm至75n/15mm、或40n/15mm至75n/15mm。在另一实施例中,在化学老化之后层压物的热封强度为大于35n/15mm、或大于40n/15mm。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在化学老化之后层压物的热封强度保持率为至少75%、或至少80%、或至少82%。在另一实施例中,在化学老化之后层压物的热封强度保持率为75%至100%、或80%至100%、或82%至100%。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在袋装沸腾测试之后层压物不鼓泡。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且在化学老化之后层压物不分层。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且层压物(a)在袋装沸腾测试之后粘合强度为4.0n/15mm至15n/15mm、或5.0n/15mm至10n/15mm、或6.0n/15mm至8.0n/15mm;和(b)在化学老化之后粘合强度为2.0n/15mm至10n/15mm、或3.0n/15mm至10n/15mm、或3.0n/15mm至5.0n/15mm。

在一实施例中,第一衬底为具有层的膜,所述层为金属箔层;并且第二衬底为具有单层的单层膜,所述单层为pe层,且层压物(a)在袋装沸腾测试之后热封强度为35n/15mm至75n/15mm、或40n/15mm至75n/15mm、或50n/15mm至75n/15mm;和(b)在化学老化之后热封强度为35n/mm至75n/15mm、或40n/15mm至75n/15mm。

在一实施例中,层压物包含以下、主要由以下组成或由以下组成:

第一衬底,其为具有层的膜,所述层为金属箔层;

第二衬底,其为具有单层的单层膜,所述单层为pe层;和

在第一衬底与第二衬底之间的粘着剂层,所述粘着剂层由基于双组分溶剂的粘着剂组合物形成,所述基于双组分溶剂的粘着剂组合物含有以下组分的反应产物、基本上由其组成或由其组成:

(a)包括多官能异氰酸酯的异氰酸酯组分;

(b)二聚酸聚酯多元醇组分,其含有反应混合物的反应产物、基本上由其组成或由其组成,所述反应混合物包含:(i)20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的二聚酸,所述二聚酸具有以下特性中的一种、一些或全部:(1)150mgkoh/g至250mgkoh/g、或180mgkoh/g至220mgkoh/g、或190mgkoh/g至200mgkoh/g的酸值;和/或(2)结构(a);和/或(3)为c36二聚酸;(ii)10wt%至50wt%、或10wt%至40wt%、或10wt%至25wt%的选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、壬二酸、癸二酸、己二酸及其组合的二羧酸,和(iii)15wt%至50wt%、或15wt%至40wt%、或15wt%至35wt%的多元醇,所述多元醇含有以下、基本上由以下组成或由以下组成:(1)按反应混合物中多元醇的总重量计96.0wt%、或98.0wt%、或98.4wt%至98.7wt%、或99.0wt%的二醇;(2)按反应混合物中多元醇的总重量计1.0wt%、或1.3wt%至1.6wt%、或2.0wt%、或4.0wt%的三醇;

其中dapp组分包含按dapp的总重量计20wt%至60wt%、或20wt%至50wt%、或30wt%至60wt%、或40wt%至55wt%、或41wt%至52wt%的衍生自二聚酸的单元,且dapp具有以下特性中的一种或两种:(i)5000g/mol、或10000g/mol、或20000g/mol至30000g/mol、或40000g/mol、或50000g/mol的重量平均分子量(mw);和/或(ii)0mgkoh/g、或0.01mgkoh/g至小于5.0mgkoh/g的酸值;

(c)溶剂;及

(d)任选的添加剂;

其中基于双组分溶剂的粘着剂组合物的多元醇:异氰酸酯重量比为100:10至100:15、或100:12至100:13;

其中层压物具有以下特性中的一种、一些或全部:(a)初始粘合强度为10n/15mm至15n/15mm、或10n/15mm至12n/15mm;和/或(b)在袋装沸腾测试之后粘合强度为4.0n/15mm至15n/15mm、或5.0n/15mm至10n/15mm、或6.0n/15mm至8.0n/15mm;和/或(c)在袋装沸腾测试之后粘合强度保持率为50%至100%、或60%至100%、或65%至100%;和/或(d)在化学老化之后粘合强度为2.0n/15mm至10n/15mm、或3.0n/15mm至10n/15mm、或3.0n/15mm至5.0n/15mm;和/或(e)在化学老化之后粘合强度保持率为25%至100%、或30%至100%、或35%至100%;和/或(f)初始热封强度为30n/15mm至100n/15mm、或40n/15mm至75n/15mm、或45n/15mm至75n/15mm;和/或(g)在袋装沸腾测试之后热封强度为35n/15mm至75n/15mm、或40n/15mm至75n/15mm、或50n/15mm至75n/15mm;和/或(h)在袋装沸腾测试之后热封强度保持率为至少80%、或至少85%、或至少90%、或至少95%、或至少100%;和/或(i)在化学老化之后热封强度为35n/15mm至75n/15mm、或40n/15mm至75n/15mm;和/或(j)在化学老化之后热封强度保持率为75%至100%、或80%至100%、或82%至100%;和/或(k)在袋装沸腾测试之后层压物不鼓泡;和/或(l)在化学老化之后层压物不分层。

层压物可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

f.形成基于双组分溶剂的粘着剂组合物的方法

本公开还提供一种形成基于双组分溶剂的粘着剂组合物的方法。

在一实施例中,所述方法包含(i)提供dapp组分,其含有按dapp组分的总重量计20wt%至60wt%的衍生自二聚酸的单元;(ii)提供异氰酸酯组分;和(iii)使dapp组分与异氰酸酯组分反应以形成基于双组分溶剂的粘着剂组合物。

dapp组分、异氰酸酯组分和基于双组分溶剂的粘着剂组合物可为本文所公开的任何对应dapp组分、异氰酸酯组分和基于双组分溶剂的粘着剂组合物。

在一实施例中,方法包含通过以下步骤形成dapp组分:(a)提供含有20wt%至60wt%的二聚酸、二羧酸和多元醇的反应混合物;和(b)使反应混合物缩聚以形成二聚酸聚酯多元醇组分。

可将(c)溶剂与(a)异氰酸酯组分和/或(b)dapp组分预混合。

方法可包括本文所公开的两个或更多个实施例。

本公开还提供含有层压物的制品。适合的制品的非限制性实例包含包装、袋和小袋。

在一实施例中,层压物接触食物。“食物”为可食用食品。

以实例说明而非限制,现将在以下实例中详细描述本公开的一些实施例。

实例

在实例中使用的材料提供于下表1中。

表1

1按溶剂基聚异氰酸酯组合物的总重量计。

2按溶剂基多元醇组合物的总重量计。

a.制备二聚酸聚酯多元醇组分

通过将表2的组分放入配备有搅拌器和玻璃冷凝器的锅中并将锅加热至100℃直至反应混合物变成液体来分别制备二聚酸聚酯多元醇(dapp)组分实例1至2和比较样品3。表2中所提供的量以克(g)计。一旦反应混合物呈液体形式,则打开搅拌器并混合反应混合物,同时监测锅内部的温度和玻璃冷凝器的温度,且确保玻璃冷凝器的最高温度在100℃与103℃之间。一旦反应混合物温度升高至220℃且玻璃冷凝器的最高温度降低至低于100℃,开始缓慢抽真空,使得在开始抽真空的30分钟内真空达到25至30mmhg的压力。维持25至30mmhg的真空压力且每25至30分钟测量反应混合物的酸值。将tyzortmtbt(催化剂)逐渐添加至反应混合物中直至反应混合物的酸值等于小于25mgkoh/g。随后,将真空压力降低至低于10mmhg,且在至少1小时的时间段内逐渐添加额外的tyzortmtbt(催化剂),直至反应混合物的酸值等于小于5mgkoh/g且羟基值达到目标羟基值。随后,使反应产物(二聚酸聚酯多元醇)冷却至60℃,且将乙酸乙酯(溶剂)添加至反应产物以获得75wt%的固体含量。

表2.二聚酸聚酯多元醇组分实例和比较样品

b.形成基于双组分溶剂的粘着剂组合物

基于双组分溶剂的粘着剂组合物是通过在室温(23℃)下将(a)共反应物f(溶剂基聚异氰酸酯组合物)与(b)dapp组分实例b1至b2、dapp组分比较样品b3、adcotetm545s(无二聚酸情况下形成的聚酯多元醇组分)和adcotetm563ea(无二聚酸情况下形成的聚酯多元醇组分)在锅中混合直至获得均质混合物,形成基于双组分溶剂的粘着剂组合物来制备。表3中提供每个实例和比较实例粘着剂组合物的组分。

c.形成层压物

提供聚乙烯(pe)膜,其为厚度60μm的单层膜。

提供金属箔膜。金属箔膜为单层膜,其厚度为20μm。使用adcotetm545s:共反应物f(以100:11的重量比)(溶剂基双组分聚氨基甲酸酯粘着剂,可购自陶氏化学公司)将金属箔膜与pet膜预层压以形成金属箔预层压物,其具有以下结构(i):pet膜/adcotetm545s:共反应物f粘着剂层/金属箔膜结构(i)。

将实例和比较实例粘着剂组合物装入至nordmeccanicasdclabocombi400层压机中。层压机压区温度维持在40℃,将每个区的烘箱温度设定为60℃/70℃/80℃,且使层压机以100米/分钟(m/min)的速度运作。以按粘着剂组合物的干重计4.0至4.5克每平方米(g/m2)的涂布重量将粘着剂组合物施用至金属箔预层压物以形成以下结构(ii):

金属箔预层压物/粘着剂组合物结构(ii)。

在结构(ii)中,粘着剂组合物直接接触金属箔预层压物(具有结构(i))的金属箔膜层的表面。

随后,使结构(ii)在烘箱中在50℃的温度下固化两天的时间段以蒸发所有或基本上所有溶剂且形成粘着剂层。使pe膜接触粘着剂层以形成具有结构(iii)的层压物:

金属箔预层压物/粘着剂层/pe膜结构(iii)

表3中提供每个层压物实例和比较样品的特性。

d.结果

比较样品4和比较样品5各自包含由(a)异氰酸酯组分(共反应物f)和(b)在无二聚酸情况下形成的聚酯多元醇组分(分别为adcotetm545s和adcotetm563ea)而形成的粘着剂层。比较样品4和比较样品5的层压结构各自展现(i)在袋装沸腾测试之后鼓泡;(ii)在化学老化之后分层;(iii)在袋装沸腾测试之后粘合强度小于4.0n/15mm(分别为3.1n/15mm和1.24n/15mm);(iv)在化学老化之后粘合强度小于2.0n/15mm(分别为0.68n/15mm和0.42n/15mm);(v)在袋装沸腾测试之后热封强度小于35n/15mm(分别为30.2n/15mm和21.2n/15mm);和(vi)在化学老化之后热封强度小于35n/mm(分别为32.34n/15mm和27.2n/15mm)。因此,比较样品4和比较样品5在袋装沸腾测试之后和在化学老化之后均展现不足的粘合强度和热封强度。

表3

*每种组分的wt%按粘着剂组合物(包含异氰酸酯组分、多元醇组分和溶剂)的总重量计

比较样品3包含粘着剂层,所述粘着剂层由(a)异氰酸酯组分(共反应物f)与(b)用含有小于20wt%的二聚酸(19wt%)的反应混合物制备的二聚酸聚酯多元醇组分(dapp组分比较实例b3)形成。比较样品3的层压结构在袋装沸腾测试之后展现鼓泡,且在化学老化之后展现分层。此外,比较样品3的层压结构展现(i)在袋装沸腾测试之后粘合强度小于4.0n/15mm(3.9n/15mm);和(ii)在化学老化之后粘合强度小于2.0n/15mm(1.06n/15mm)。因此,比较样品4和比较样品5在袋装沸腾测试之后和在化学老化之后均展现不足的粘合强度。

实例1和实例2各自包括粘着剂层,所述粘着剂层由(a)异氰酸酯组分(共反应物f)和(b)用含有20wt%至60wt%的二聚酸(分别为36wt%及46wt%)制备的二聚酸聚酯多元醇组分(分别为dapp组分实例b1及b2)来形成。实例1和实例2的层压结构在袋装沸腾测试之后各自展现良好外观(即不鼓泡),且在化学老化之后各自展现良好外观(即不分层)。此外,实例1和实例2的层压结构各自展现(i)在袋装沸腾测试之后粘合强度为至少4.0n/15mm(分别为7.88n/15mm和6.98n/15mm);(ii)在化学老化之后粘合强度为至少2.0n/15mm(分别为3.76n/15mm和3.98n/15mm);(iii)在袋装沸腾测试之后热封强度为至少35n/15mm(分别为50.12n/15mm和51.25n/15mm);和(iv)在化学老化之后热封强度为至少35n/mm(分别为42.44n/15mm和41.2n/15mm)。因此,实例1和实例2在袋装沸腾测试之后和在化学老化之后各自展现足够的粘合强度和热封强度。

特别期望的是,本公开不限于本文中所包含的实施例和说明,但包含那些实施例的修改形式,所述修改形式包含实施例的部分和不同实施例的要素的组合,并且属于以下权利要求的范围内。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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