適用于薄pe復合的無溶劑雙組份聚氨酯用粘合劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種適用于復合軟包裝(食品，藥品，飲料及化妝品)的聚氨酯粘合劑，尤其涉及一種適用于薄PE復合的無溶劑雙組份聚氨酯用粘合劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近幾年來，無溶劑復合機國內裝機數量出現了爆發性增長，其較低的加工成本無疑是此現象的最大推動力。
[0003]目前，加工軟包裝材料的和使用軟包裝材料的都很關注包材熱封層的摩擦系數。摩擦系數是量度包裝材料滑動特性的指標，薄膜材料表面爽滑并具有適當的摩擦系數對于薄膜包裝工藝來說非常重要，生產不同用途的包裝材料產品對摩擦系數有不同的要求。在實際包裝過程中的摩擦力常常既是拖動力又是阻力，因此必須有效地控制摩擦系數的大小，使它在適當的范圍內。如果摩擦系數過大，如復合膜摩擦系數超過0.3，那么卷裝膜在一些臥式機臺上會出現拉不動的情況，制袋產品的摩擦系數如果超過0.25，規格較小的袋子就容易出現開口不良的現象；摩擦系數也不是越小越好，如自動包裝用卷材，內層摩擦系數過小時，有可能引起制袋成型時疊料不穩定而產生錯邊，外層摩擦系數太小可能又會引起拖動機構打滑造成電眼跟蹤和切斷定位不準。現在來看，0.1-0.2之間的摩擦系數似乎成為了約定俗成的行業標準。
[0004]現有技術中，許多復合廠家選擇不同的方式來改變這一現實狀況，比如低溫熟化，降低機速等，但是這些方式方法并不是解決此類問題的關鍵，也存在一些認識上的一些誤區。含有聚醚的無溶劑膠水會吸收爽滑劑，熟化溫度高了會加速爽滑劑向薄膜內部迀移，從而導致熱封面摩擦系數的上升，這似乎是“低溫熟化”的理論依據。但必須注意的是:含有聚醚的膠水吸收爽滑劑是其本性，并不會隨著溫度的變化而改變，溫度只會加速或者降低其迀移的速度而已。當然，通過改變熱封材料本身的吹膜配方如加入適量無機類開口劑能夠有效改善摩擦系數的問題，原因在于無機類的開口劑能夠使熱封面和印刷層表面保持適當的距離，減少了因收卷張力過大，在薄膜層間壓力過大作用力下，爽滑劑會被壓進熱封層和印刷層內部，導致摩擦系數上升。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種剝離強度高、對于熱封層的摩擦系數影響較小的適用于薄PE復合的無溶劑雙組份聚氨酯用粘合劑及其制備方法。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]本發明的適用于薄PE復合的無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑，包括由異氰酸酯與聚酯多元醇反應并由異氰酸酯封端的A組分和由聚酯多元醇組成的B組分，所述A組份與B組份的官能團摩爾比為1.4-1.7:1。
[0008]本發明中上述的適用于薄PE復合的無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑的制備方法，所述A組分是通過以下方法合成的:
[0009]將100份的多異氰酸酯與30-50份的聚酯二元醇或者10_30份的蓖麻油混合均勻，50-60°C保溫2-3小時，升溫至80-90°C保溫反應3_4小時，生成由異氰酸根封端的粘合劑A組分；
[0010]所述B組分是通過以下一種或多種方法合成的:
[0011]直接將聚酯二元醇作為B組分、將蓖麻油真空脫水后作為B組分、將60-80份的聚酯二元醇與20-40份的蓖麻油混合均勻后真空脫水作為B組分。
[0012]由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的適用于薄PE復合的無溶劑雙組份聚氨酯用粘合劑及其制備方法，解決了在軟包裝內層用薄PE(厚度(35um)復合時出現熱封層摩擦系數增大，不易開口的問題，環境友好，無溶劑排放，適用于多種結構的復合，尤其適用于薄PE(厚度< 35)作為內層材料的復合，不僅能夠達到較高的剝離強度，對于熱封層的摩擦系數影響較小，僅僅比原膜摩擦系數增加0.05左右。
【具體實施方式】
[0013]下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。
[0014]本發明的適用于薄PE復合的無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑，其較佳的【具體實施方式】是:
[0015]包括由異氰酸酯與聚酯多元醇反應并由異氰酸酯封端的A組分和由聚酯多元醇組成的B組分，所述A組份與B組份的官能團摩爾比為1.4-1.7:1。
[0016]所述的異氰酸酯包括以下一種或幾種的混合物:
[0017]液態的2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯、固態的4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯；
[0018]所述的聚酯多元醇包括500-600分子量的植物油多元醇和500-1000分子量的聚酯二元醇中的一種或兩者的混合物。
[0019]本發明的上述的適用于薄PE復合的無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑的制備方法，其較佳的【具體實施方式】是:
[0020]所述A組分是通過以下方法合成的:
[0021]將100份的多異氰酸酯與30-50份的聚酯二元醇或者10_30份的蓖麻油混合均勻，50-60°C保溫2-3小時，升溫至80-90°C保溫反應3_4小時，生成由異氰酸根封端的粘合劑A組分；
[0022]所述B組分是通過以下任一種或多種方法合成的:
[0023]直接將聚酯二元醇作為B組分、將蓖麻油真空脫水后作為B組分、將60-80份的聚酯二元醇與20-40份的蓖麻油混合均勻后真空脫水作為B組分。
[0024]所述的500-1000分子量的聚酯二元醇通過以下任一種或多種方法合成:
[0025]將45份的己二酸，8份的3-甲基戊二醇與47份的一縮二乙二醇加入到聚酯釜中，攪拌均勻，繼續加入0.5份的亞磷酸三苯酯作為抗氧劑，0.05份的鈦酸四正丁酯作為催化劑，經過酯化縮聚的過程后，得到羥值在210-220mgK0H/g之間，分子量為500的聚酯二元醇；
[0026]將46份的己二酸，16份的2-甲基丙二醇與38份的一縮二乙二醇加入到聚酯釜中，攪拌均勻，繼續加入0.5份的亞磷酸三苯酯作為抗氧劑，0.05份的鈦酸四正丁酯作為催化劑，經過酯化縮聚的過程后，得到羥值在210-220mgK0H/g之間，分子量為500的聚酯二元醇；
[0027]將26份的己二酸，29份的間苯二甲酸酐，13份的一縮二乙二醇與32份的1，2_丙二醇加入到聚酯釜中，攪拌均勻，繼續加入0.5份的亞磷酸三苯酯作為抗氧劑，0.03份的鈦酸四正丁酯作為催化劑，經過酯化縮聚的過程后，得到羥值在110-120mgK0H/g之間，分子量為1000的聚酯二元醇。
[0028]本發明的適用于薄PE復合的無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑及其制備方法，解決了在軟包裝內層用薄PE(厚度< 35um)復合時出現熱封層摩擦系數增大，不易開口的問題。
[0029]本發明合成的無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑，環境友好，無溶劑排放，適用于多種結構的復合，尤其適用于薄PE(厚度< 35)作為內層材料的復合，不僅能夠達到較高的剝離強度，對于熱封層的摩擦系數影響較小，僅僅比原膜摩擦系數增加0.05左右。
[0030]具體實施例:
[0031]實施實例1:
[0032]A組分的合成方法:
[0033]將100份的2，4- 二苯基甲烷二異氰酸酯與30份的聚酯二元醇與20份的蓖麻油混合均勻，先在50-60°C保溫2-3小時，后升溫至80-90°C保溫反應3_4小時，取樣檢測合成物中NC0的含量，當NC0質量分數在16-17%時，證明產品合格，放料包裝后作為A組分。
[0034]聚酯二元醇的制備:
[0035]將45份的己二酸，8份的3-甲基戊二醇與47份的一縮二乙二醇加入到聚酯釜中，攪拌均勻，繼續加入0.5份的亞磷酸三苯酯作為抗氧劑，0.05份的鈦酸四正丁酯作為催化劑，經過酯化縮聚的過程后，得到羥值在210-220mgK0H/g之間，分子量約為500的聚酯二元醇。
[0036]B組分的合成方法:
[0037]將蓖麻油脫水，分裝后作為B組分。
[0038]將以上A/B組份按NC0/0H = 1.5:1在無溶劑復合機上復合，上膠量在1.3g/m2左右，對PET12/PE30進行復合，外觀良好，40°C熟化24小時后，T型剝離強度能達到4.5N/15mm。
[0039]PE原膜摩擦系數為0.1，復合后熱封層摩擦系數為0.12。
[0040]實施實例2:
[0041]A組分的合成方法:
[0042]將100份的2，4- 二苯基甲烷二異氰酸酯與30份的蓖麻油混合均勻，先在50_60°C保溫2-3小時，后升溫至80-90°C保溫反應3-4小時，取樣檢測合成物中NC0的含量，當NC0質量分數在16-17%時，證明產品合格，放料包裝后作為A組分。
[0043]B組分的合成方法:
[0044]將46份的己二酸，16份的2-甲基丙二醇與38份的一縮二乙二醇加入到聚酯釜中，攪拌均勻，繼續加入0.5份的亞磷酸三苯酯作為抗氧劑，0.05份的鈦酸四正丁酯作為催化劑，經過酯化縮聚的過程后，得到羥值在210-220mgK0H/g之間，分子量約為500的聚酯二元醇，放料后作為B組分。
[0045]將以上A/B組份按NC0/0H = 1.6:1在無溶劑復合機上復合，上膠量在1.3g/m2左右，對PET12/PE20進行復合，外觀良好，40 °C熟化24小時后，T型剝離強度能達到4.5N/15mm。
[0046]PE原膜摩擦系數為0.1，復合后熱封層摩擦系數為0.11。
[0047]實施實例3:
[0048]A組分的合成方法:
[0049]將100份的4，4- 二苯基甲烷二異氰酸酯與30份的蓖麻油混合均勻，先在50_60°C保