可湿固化的聚氨酯热熔树脂组合物制造技术

本公开提供一种包含多元醇组分和异氰酸酯组分的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中所述多元醇组分包含具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇。

Moisture curable polyurethane hot melt resin composition

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可湿固化的聚氨酯热熔树脂组合物
本公开涉及具有改善的粘合强度和用于纸/箔层压的热封强度的可湿固化的聚氨酯热熔树脂组合物。本公开还涉及其中使用这种组合物的粘合剂和制品。
技术介绍
常规的反应性聚氨酯热熔粘合剂用于包装、纸张转化、纸张构造、装订、纸箱、封箱、建筑、汽车等中。反应性聚氨酯热熔粘合剂可产生非常耐用的产品，并在包装和教科书的制造中特别有用。常规的反应性聚氨酯热熔粘合剂是在室温下为固体的湿气固化或湿气交联粘合剂，但它们以熔体的形式施加。粘合剂的聚合物成分含有氨基甲酸酯基团和反应性异氰酸酯基团。熔体的冷却首先导致热熔粘合剂的快速物理固化，然后仍然存在异氰酸酯基团与环境中的湿气发生化学反应以形成交联的不溶性粘合剂。然而，当将常规的反应性聚氨酯热熔粘合剂应用于纸/箔层压时，对于这种应用存在两个限制。第一，常规的反应性聚氨酯的高粘度导致差的润湿能力和较低的层压速度。同时，较高的应用温度(例如，高于100℃)不适用于纸/薄膜层压。此外，常规的反应性聚氨酯对于箔结构显示出较差的粘合强度。确切地说，在热封之后，完全固化的常规反应性聚氨酯粘合剂将易于从箔上剥离。因此，在本领域中需要一种特别适合于粘合箔和纸的新颖的聚氨酯热熔粘合剂，其具有改善的性能，包括粘合强度和热封强度。
技术实现思路
本公开提供一种包含多元醇组分和异氰酸酯组分的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中所述多元醇组分包含具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇。具体实施方式根据本公开的聚氨酯热熔粘合剂组合物包含多元醇组分和异氰酸酯组分。多元醇组分聚氨酯热熔粘合剂组合物包含多元醇组分，所述多元醇组分包含具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇，以及任选的选自以下组成的组的多元醇：聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合。多元醇组分可任选地包括增粘剂，以及二醇或三醇单体。具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇是具有两个或更多个末端OH基团(即在多元醇分子链的末端)和至少一个在侧分子链中的氢桥接基团(即，一个分支基团)的多元醇。合适的氢桥接基团的实例包括(但不限于)O＝C-Oˉ、O＝C-C-Oˉ和O＝C-C＝C-Oˉ以及其旋前形式。所公开的具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇还具有至少50mgKOH/g且不超过200mgKOH/g的酸值。此外，所公开的多元醇具有至少400g/mol且不超过5,000g/mol的分子量。又另外，所公开的多元醇具有至少1.8且不超过3的羟基官能度(即，1.8≤f≤3)。在一些实施例中，具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇是聚酯多元醇。以粘合剂组合物的重量计，粘合剂组合物中具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇的量按重量计为至少3wt％、或至少3.5wt％、或至少4wt％。以粘合剂组合物的重量计，粘合剂组合物中具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇的量按重量计不超过40wt％、或50wt％、或80wt％。具有两个或更多个羟基的化合物为“多元醇”。具有恰好两个羟基的多元醇为“二醇”。具有恰好三个羟基的多元醇为“三醇”。同一直链原子链中含有两个或更多个酯键的化合物在本文中称为“聚酯”。作为聚酯和多元醇的化合物在本文中称为“聚酯多元醇”。所公开的聚酯多元醇具有不超过4,000g/mol的分子量。此外，所公开的聚酯多元醇具有至少1.5且不超过3的羟基官能度(即，1.5≤f≤3)。适合根据本公开使用的聚酯多元醇是二醇并且任选地也是多元醇(例如，三醇、四醇)与二羧酸并且任选地也是与聚羧酸(例如，三羧酸、四羧酸)或羟基羧酸或内酯的已知缩聚物。聚酯多元醇也可以衍生自相应的聚羧酸酐或相应的低级醇的聚羧酸酯，而不是游离的聚羧酸。合适的二醇包括(但不限于)乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚亚烷基二醇(例如聚乙二醇)以及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。为了获得大于2的聚酯多元醇官能度，官能度为3的多元醇可任选地包括在粘合剂组合物中(例如，三羟甲基丙烷、丙三醇、赤藻糖醇、季戊四醇、三羟甲基苯或异氰脲酸三羟乙酯)。合适的二羧酸包括(但不限于)脂肪族酸、芳香族酸和其组合。合适的芳香族酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和四氢邻苯二甲酸。合适的脂肪族酸的实例包括六氢邻苯二甲酸、环己烷二羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯邻苯二甲酸、马来酸、富马酸、衣康酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基琥珀酸、3,3-二乙基戊二酸、2,2-二甲基琥珀酸和偏苯三酸。如本文所使用，术语“酸”还包括所述酸的任何酸酐。此外，应当从所公开的组合物中最小化或排除一元羧酸，例如苯甲酸和己烷羧酸。优选饱和脂肪族或芳香族酸，例如己二酸或间苯二甲酸。在同一直链原子链中含有两个或更多个醚键的化合物在本文中称为“聚醚”。作为聚醚和多元醇的化合物为“聚醚多元醇”。所公开的聚醚多元醇具有不超过5,000g/mol的分子量。此外，所公开的聚醚多元醇具有至少1.5且不超过4的羟基官能度(即，1.5≤f≤4)。适合根据本公开使用的聚醚多元醇是环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、环氧丁烷的加聚产物，及其共加成和接枝产物，以及通过多元醇缩合得到的聚醚多元醇或其混合物。适用的聚醚多元醇的实例包括(但不限于)聚丙二醇(“PPG”)、聚乙二醇(“PEG”)、聚丁二醇和聚四亚甲基醚二醇(“PTMEG”)。所公开的多元醇组分可任选地进一步包含生物基多元醇，例如蓖麻油或其它已知的生物基多元醇。所公开的生物基多元醇具有至少1.5且不超过4的羟基官能度(即，1.5≤f≤4)。所公开的多元醇组分可任选地进一步包含一些小分子量扩链剂，其包括(但不限于)二醇和三醇，例如乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚亚烷基二醇(例如聚乙二醇)，以及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、新戊二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、赤藻糖醇、季戊四醇、三羟甲基苯和异氰脲酸三羟乙酯。异氰酸酯组分异氰酸酯组分包含至少一种异氰酸酯。如本文中所使用，“聚异氰酸酯”是含有两个或更多个异氰酸酯基的任何化合物。“芳香族聚异氰酸酯”是含有一个或多个芳香族环的聚异氰酸酯。“脂肪族聚异氰酸酯”不含芳香族环。适合根据本公开使用的聚异氰酸酯可选自由芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯和其组合组成的组。适合根据本公开使用的芳香族聚异氰酸酯的实例包括(但不限于)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和2,2'-MDI；甲苯-二聚异氰酸酯(“TDI”)的异构体，例如2,4-TDI、2,6-TDI；萘-二聚异氰酸酯(“NDI”)的异构体，如1,5-NDI；和其组合。适合根据本公开使用的脂肪族聚异氰酸酯的实例包括(但不限于)六亚甲基二聚异氰酸酯(“HDI”)的异构体、异佛尔酮二聚异氰酸酯(“IPDI”)的异构体、二甲苯二聚异氰酸酯(“XDI”)的异构体、氢化苯基甲烷二异氰酸酯(“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯热熔粘合剂组合物，其包含多元醇组分和异氰酸酯组分，其中所述多元醇组分包含具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚氨酯热熔粘合剂组合物，其包含多元醇组分和异氰酸酯组分，其中所述多元醇组分包含具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇。


2.根据权利要求1所述的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中所述氢桥接基团选自O＝C-Oˉ、O＝C-C-Oˉ和O＝C-C＝C-Oˉ，以及其旋前形式。


3.根据权利要求1所述的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的所述多元醇具有至少50mgKOH/g且不超过200mgKOH/g的酸值。


4.根据权利要求1所述的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的所述多元醇具有至少400g/mol且不超过5,000g/mol的分子量。


5.根据权利要求1所述的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团...

【专利技术属性】
技术研发人员：施锐，白晨艳，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US