一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠及其制備方法，其特征在于，包括組份A和組份B，所述組份A是二官能度或多官能度的以異氰酸根封端的預聚體，其異氰酸根含量為2%-25%；所述組份B是二官能度或多官能度的以羥基封端的聚合物，羥值范圍為10-250mgKOH/g；在50℃時，所述組份A和所述組份B的粘度不低于1000cps。本發明解決了普通雙組份無溶劑反應型聚氨酯膠沒有初粘力的問題，而且比普通單組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠具有相對低廉的成本和更廣的適用性。
【專利說明】一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠及其制備方法
[0001]【【技術領域】】
本發明涉及熱熔膠及其制備方法，尤其是一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠及其制備方法。
[0002]【【背景技術】】
在軟包裝等行業，目前國內外市場都主要使用I)雙組份溶劑型聚氨酯膠、2)雙組份無溶劑聚氨酯膠、3)單組份無溶劑聚氨酯膠、4)水性丙烯酸酯膠等四大類別。
[0003]雙組份溶劑型聚氨酯膠由于使用操作簡單和性能穩定可靠的特點，是目前應用最廣泛的。但由于膠水本身含有25-50%左右的有機溶劑，在使用過程中還需要額外再添加有機溶劑來進行稀釋配制，每涂布一克干膠就需要約三克的有機溶劑，因此存在環境污染大、對操作工人健康不利、易燃易爆不安全等弊端，而且由于需要添加大量有機溶劑來稀釋，涂布后再烘干的工藝，對于使用廠家來說還存在成本高、能耗高，產品易出現溶劑殘留超標等問題。
[0004]雙組份無溶劑聚氨酯膠解決了以上溶劑排放量大的問題，是目前軟包裝行業正在興起的一種膠水。這類雙組份膠水由于混合后的反應之初還是液態，所以不具有初粘力，需要專用的涂布復合設備，對設備的張力控制精度和人員的操作水平都要求很高。對于復合硬膜-硬膜結構的材料時，易出現外觀質量問題。在復合紙張、無紡布等多孔纖維結構材料時，膠水易滲透進纖維結構中，這就需要大幅增加涂膠量。
[0005]單組份的無溶劑聚氨酯膠可以做到一定的初粘力，但在軟包裝行業應用范圍較窄，因為這類膠水需要與空氣中的水分進行充分接觸后才能反應，反應過程中放出二氧化碳氣體，而軟包裝的結構一般都是不易透濕透氣，因此這類型的膠水僅僅適應對少量結構進行復合，并且對車間環境濕度和溫度的依賴性很高。
[0006]水性丙烯酸酯類膠具有較好的初粘力，也不需要有機溶劑參與使用過程，但是采用這類膠水貼合的產品性能有限，不耐高溫、不耐水、強度不太高，只適應于一些輕便包裝結構(如餅干、方便面的包裝膜)的復合。
[0007]【
【發明內容】
】
本發明旨在提供一種雙組份無溶劑的反應型聚氨酯熱熔膠及其制備方法，解決雙組份溶劑型膠不環保、成本高的問題，解決傳統無溶劑聚氨酯膠沒有初粘力、應用范圍受限的問題，解決水性丙烯酸酯膠粘接強度不高、性能有限的問題，解決前述膠水固化速度慢的問題。
[0008]為了解決以上的技術問題，本發明具體技術方案如下:
一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，包括組份A和組份B，所述組份A是二官能度或多官能度的以異氰酸根封端的預聚體，其異氰酸根含量為2%-25% ;所述組份B是二官能度或多官能度的以羥基封端的聚合物，羥值范圍為10-250mgK0H/g ;在50°C時，所述組份A和所述組份B的粘度不低于lOOOcps。
[0009]進一步，所述的組份A是由二苯基甲烷二異氰酸酯和二官能度或多官能度的聚酯多元醇或聚醚多元醇聚合生成。
[0010]進一步，所述組份B是由二官能度或多官能度的聚酯多元醇或聚醚多元醇構成。[0011 ] 進一步，所述組份A和組份B中至少有一個組份含有催化劑，所述的催化劑為聚氨酯金屬化合物催化劑或聚氨酯含氮化合物催化劑中的一種或多種。
[0012]進一步，所述的二官能度或多官能度的聚酯多元醇是由二酸或多元酸與二醇或多元醇通過聚合反應生成。
[0013]進一步，所述的二官能度或多官能度的聚醚多元醇是由環氧化合物或多元醇化合物通過聚合反應生成。
[0014]上述雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠的應用方法，包括如下步驟:
(1)將A組份和B組份加熱到不低于60V,使兩種組份保持在液體狀態；
(2)保持A組份和B組份溫度不低于60°C，通過靜態混合管混合或機械混合使兩種組份混合均勻，得到所述的雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠。
[0015]本發明制備的雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠，具有如下有益效果:
(1)兩個組分都完全不含有機溶劑，在施工涂膠過程中也不需要添加有機溶劑，具有環保、安全、不損害操作人員健康、節省能耗的特點；
(2)該產品涂在基材上后，隨著溫度的迅速下降，在0.1 - 60秒內立即具有初粘力；
(3)產品的固化分為兩個階段，第一階段為涂膠后因為冷卻形成固體的物理固化作用；第二個階段主要是由兩個組分之間發生的化學反應，不依賴于外界環境中的濕氣或基材中的水分，也不產生氣體等副產物。因此，具有適應基材范圍廣、受環境因素小等特點；
(4)產品固化后的膠膜是熱固性物質，具有可耐高溫220°CX 2秒、耐低溫-50°C、耐水煮(100 — 135°C X30分鐘)、粘接強度高、剝離強度高、撕裂強度高等特點；
(5)產品固化過程中及固化后，均不產生初級芳香胺類物質，其含量小于1ppb級別，具有衛生安全性能好的特點。
[0016](6)產品的兩個組分在混合過后，在20°C — 65°C的固化溫度條件下，可在2- 24小時內可達到完全固化的70%- 95%程度，具有反應速度快，節省固化時間的特點。
[0017]【【具體實施方式】】
下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0018]為了本領域的技術人員能夠更好地理解本發明所提供的技術方案，下面結合具體實施例進行闡述。
[0019]實施例一:
選擇兩種組份，組份A和組份B，其中組份A為二官能度異氰酸酯預聚體，B組份為二官能度端羥基聚酯預聚體，用專用雙組份熱熔膠混膠設備將兩種組份加熱到70- 90°C，采用伺服馬達和計量齒輪泵控制兩個組份的比例，通過靜態混合管進行混合，混合均勻后直接經過加裝在干式復合機的專用涂膠設備涂布在印刷有白色油墨的聚酯(PET)膜上與鋁箔(Al)進行復合，涂布量為1.6 - 2.0克/平方米，速度為80 - 150米/分，關閉烘道加熱及排風，收卷后即得到外觀優異的產品，外觀表面無灰點、斑點、白點和“隧道”等不良現象；在室溫(18-25°C)條件下放置2- 36小時后按GB/T10004-2008進行檢測，平均剝離強度達到了 4.5N/15mm 以上。
[0020]實施例二:
選擇兩種組份，組份A和組份B，其中組份A為二官能度異氰酸酯預聚體，B組份為二官能度端羥基聚酯預聚體，用專用雙組份熱熔膠混膠設備將兩種組份加熱到70- 90°C，采用伺服馬達和計量齒輪泵控制兩個組份的比例，通過靜態混合管進行混合，混合均勻后直接經過加裝在干式復合機上的專用涂膠設備涂布在印刷有白色油墨的聚酯(PET)膜上與聚酯鍍鋁膜(VM-PET)進行復合，涂布量為1.4 - 1.8克/平方米，速度為80 - 150米/分，關閉烘道加熱及排風，收卷后即得到外觀優異的產品，外觀表面無灰點、斑點、白點和“隧道”等不良現象；在室溫(18-25°C)條件下放置2- 36小時后按GB/T10004-2008進行檢測，平均剝離強度達到了 1.8 N/15mm以上。
[0021]實施例三:
選擇兩種組份，組份A和組份B，其中組份A為二官能度異氰酸酯預聚體，B組份為二官能度端羥基聚醚預聚體，用專用雙組份熱熔膠混膠設備將兩種組份加熱到70- 90°C，采用伺服馬達和計量齒輪泵控制兩個組份的比例，通過靜態混合管進行混合，混合均勻后直接經過加裝在干式復合機上的專用涂膠設備涂布在聚酯鍍鋁膜(VM-PET)上與紙張進行復合，涂布量為1.5 - 2.4克/平方米，速度為60 - 150米/分，關閉烘道加熱及排風，收卷后即得到外觀優異的產品，外觀表面無氣泡、斑點、紋路和“隧道”等不良現象。停機后立即檢測剝離強度，可達到紙張纖維100%撕破的強度。
[0022]實施例四:
選擇兩種組份，組份A和組份B，其中組份A為二官能度異氰酸酯預聚體和有機錫類催化劑，B組份為二官能度端羥基聚酯預聚體，用專用雙組份熱熔膠混膠設備將兩種組份加熱到70- 90°C，采用伺服馬達和計量齒輪泵控制兩個組份的比例，通過靜態混合管進行混合，混合均勻后直接經過專用涂膠設備，涂覆在聚丙烯(PP)泡沫或聚乙烯(PE)泡沫上，與硅酸鈣板進行輥壓復合，涂布量為25- 60克/平方米，速度為5 - 30米/分。產品在室溫條件(18 - 35°C)下固化4- 24小時后，可達到剝離時泡沫層完全破壞的強度，且產品可耐受連續_50°C的低溫和90°C的高溫4小時以上，可應用于建筑保溫裝飾。
[0023]以上已將本發明做一詳細說明，以上所述，僅為本發明之較佳實施例而已，并不限制本發明實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，包括組份A和組份B，所述組份A是二官能度或多官能度的以異氰酸根封端的預聚體，其異氰酸根含量為2%-25% ;所述組份B是二官能度或多官能度的以羥基封端的聚合物，羥值范圍為10-250mgK0H/g ;在50°〇時，所述組份A和所述組份B的粘度不低于lOOOcps。
2.如權利要求1所述的一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述的組份A是由二苯基甲烷二異氰酸酯和二官能度或多官能度的聚酯多元醇或聚醚多元醇聚合生成。
3.如權利要求1所述的一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述組份B是由二官能度或多官能度的聚酯多元醇或聚醚多元醇構成。
4.如權利要求1所述的一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述組份A和組份B中至少有一個組份含有催化劑，所述的催化劑為聚氨酯金屬化合物催化劑或聚氨酯含氮化合物催化劑中的一種或多種。
5.如權利要求2和3所述的一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述的二官能度或多官能度的聚酯多元醇是由二酸或多元酸與二醇或多元醇通過聚合反應生成。
6.如權利要求2和3所述的一種雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述的二官能度或多官能度的聚醚多元醇是由環氧化合物或多元醇化合物通過聚合反應生成。
7.如權利要求1-4所述的熱熔膠的制備方法，包括如下步驟: (1)將A組份和B組份加熱到不低于60V,使兩種組份保持在液體狀態； (2)保持A組份和B組份溫度不低于60°C，通過靜態混合管混合或機械混合使兩種組份混合均勻，得到所述的雙組份無溶劑反應型聚氨酯熱熔膠。
【文檔編號】C09J175/08GK104403623SQ201410803655
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】龍萬堂 申請人:廣州圣夫瑞實業有限公司