本发明专利技术公开了一种双组分无溶剂型粘合剂组合物，其用于包括至少两个基材的层合应用和层合结构（包括柔性层合包装材料），其包括包含反转印刷的油墨薄膜和／或金属化的薄膜的结构。所述粘合剂包括预聚物，其具有相对高的分子量的一种或多种低聚物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于包括含有金属或油墨贴花的那些的层合应用和层合结构(诸如层合制品和柔性层合包装材料)的双组分无溶剂型粘合剂组合物，包括双组分无溶剂型粘合剂组合物和/或由双组分无溶剂型粘合剂组合物制成。所述双组分无溶剂型粘合剂组合物相比于传统的双组分无溶剂型粘合剂组合物更软，但保留传统粘合剂的有益性质。本文所述的粘合剂组合物含有相对高分子量的低聚物且具有延伸率。
技术介绍
柔性的包装结构通常用溶剂型层合粘合剂制成。在过去的20至30年间，已研发出新型的水性双组分无溶剂型粘合剂，且由于成本降低的益处以及在行业中对更环保型粘合剂的期望而在商业上已经取代了溶剂型粘合剂。然而，由于溶剂型粘合剂技术的具体特性以及待粘接基材的性能，现今的一些应用仍然使用该项溶剂型粘合剂技术。因此，双组分无溶剂型层合粘合剂并不适用于所有的结构和应用。对于双组分无溶剂型粘合剂而言存在问题的结构包括:(I)将反转印刷的薄膜(reverse printed film)(即，聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)层合到金属化薄膜(S卩，PET)的结构，和(2)将具有水基油墨的反转印刷的PET薄膜层压到辅助薄膜的结构。目前，这些结构通常用溶剂型或水性的层合粘合剂制成。金属化薄膜通常是具有附接到所述膜的金属层(通常是薄金属层)的塑料薄膜片材。在需要从包装的内容物反射光或改善用户的包装视觉外观的情况下，金属化薄膜可用于柔性层合包装材料中。用通常的双组分无溶剂型层合粘合剂来将反转印刷的PET层合到金属化PET金属侧的典型结构导致较低的粘合，其中高达100%的金属会从金属化的PET失效。然而当使用溶剂型或水性的层合粘合剂时通常不会发生这种失效结果。当将双组分无溶剂型粘合剂施加到用水基油墨反转印刷的PET上时，水基油墨贴花(ink decal)会在较低的粘合值下脱离 PET0传统的双组分无溶剂型粘合剂包括通常作为反应性稀释剂的相对低分子量的单体和相对低分子量的低聚物。这些低分子量的反应性材料通常给一些(但并不是所有的)层合应用提供有利的特性和性能。不希望受到任何理论的束缚，本专利技术人相信在诸如上述的涉及将反转印刷的薄膜层合到金属化薄膜以及将包括用水基油墨反转印刷的PET薄膜的反转印刷薄膜层合到辅助薄膜的那些特定应用中，相对较低的分子量的单体和相对较低的分子量的低聚物会导致金属从薄膜脱离(脱金属)或油墨从薄膜脱离的负作用。除非另有规定，本文提及的所有份数和百分数是基于重量的。本文所指的分子量是数均分子量(Mn)，其单位为克/摩尔(“g/mole”)。
技术实现思路
本文所述的双组分无溶剂型粘合剂在许多应用(包括在含有金属或油墨贴花的结构中)中提高粘合强度。所述双组分无溶剂型粘合剂组合物相比于传统的双组分无溶剂型粘合剂组合物更软，但保留与传统双组分无溶剂型粘合剂相同的一些益处，诸如粘度足够低以便可以100%固体来应用、良好的粘附性、耐化学性等等。双组分无溶剂型粘合剂包括高分子量的低聚物，即上述低聚物为与传统的双组分无溶剂型粘合剂中使用的低聚物相比具有较高分子量的低聚物。所述双组分无溶剂型粘合剂适于任何层合应用，且特别适于使用传统无溶剂型粘合剂会提供较差性能的应用，诸如适于(I)将反转印刷的薄膜(即，PET)层合到金属化薄膜(S卩，PET)以及(2)将包括用水基油墨反转印刷的PET薄膜的反转印刷薄膜层合到辅助薄膜的应用。附图说明图1示出根据本专利技术的层合柔性包装材料的横截面侧视图；图2示出根据本专利技术的层合柔性包装材料的横截面侧视图；图3示出根据本专利技术的层合柔性包装材料的横截面侧视图；图4是对于反转印刷的48规格(gauge)的PET和金属化PET薄膜的层合结构的粘合值相对于固化时间(天数)的曲线图；图5是示出适于包括用各种传统粘合剂制成的水基油墨印刷薄膜的各种层合结构的粘合强度的图；图6是示出适于包括用对照粘合剂配方和根据本专利技术的粘合剂配方制成的水基油墨印刷薄膜的各种层合结构的粘合强度的图；图7是示出适于包括用对照粘合剂配方和根据本专利技术的粘合剂配方制成的金属化薄膜的各种层合结构的粘合强度的图。具体实施例方式双组分无溶剂型粘合剂以两种单独的组分提供，且在应用之前混合随后固化。这两种组分被称为预聚物和固化剂。双组分无溶剂型粘合剂没有溶剂和/或在没有溶剂(诸如有机溶剂或水)的情况下应用。双组分无溶剂型粘合剂包括具有相对高分子量的低聚物，诸如具有超过约1，000克/摩尔分子量的低聚物，通常是具有至少为约3，000克/摩尔(诸如约3，500克/摩尔或更大)分子量的低聚物，例如具有至少为约8，000克/摩尔分子量的低聚物，以及还有具有超过约10，000克/摩尔分子量的那些低聚物。还包括具有分子量在约3，500克/摩尔至约20，000克/摩尔范围内的低聚物。双组分无溶剂型粘合剂组合物可包含具有不同分子量的并具有相对高的分子量低聚物的组合。因此，双组分无溶剂型粘合剂可具有第一低聚物，在其中存在低聚物组合的实施方式中还具有第二低聚物。例如，一种具有约2，000克/摩尔至约5，000克/摩尔、优选为包括约3，500克/摩尔至约5，000克/摩尔的约3，000克/摩尔至约5，000克/摩尔的分子量的低聚物的组合，另一种具有诸如约5，500克/摩尔至约10，000克/摩尔的约5，000克/摩尔至约10，000克/摩尔或更大的分子量的低聚物的组合。双组分无溶剂型粘合剂通常具有100 %的固体含量，但是在某些实施方式中，粘合剂可具有小于100%的固体含量。当与粘合剂的其它成分结合时，低聚物的分子量必须是这样的，即粘度不会太高以便适于在没有任何或显著量溶剂的情况下来应用。适用于本专利技术中的低聚物包括所有类型的多元醇，例如具有相对高的分子量的聚环氧丙烧。也可以使用聚醚多元醇，诸如聚氧丙烯二醇(polyoxypropylene glycol)、聚氧乙烯二醇(polyoxyethylene glycol)、以及乙烯和丙烯的氧化物的共聚物。此外,诸如从二酸或更高阶的诸如己二酸以及各种烷烃二醇得到的那些组合物的聚酯多元醇是有用的。烷烃二醇的实例包括:1，3_丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇。其它有用的多元醇通过将环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃等的至少一种化合物与至少一种在一个分子中平均具有至少两个活性氢原子的化合物(诸如包括乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油等的多元醇)共聚来获得。其它合适的多羟基化合物包括蔗糖、乙二胺、丙二胺、三乙醇胺、I,2-丙二硫醇等。典型地，低聚物可加入到预聚物中；然而，低聚物可加入到固化剂内或可加入到固化剂和预聚物两者中。优选地，所述低聚物具有相对低的粘度。低聚物可以相对较高的量加入，且可以以占双组分无溶剂型粘合剂配方中低聚物的全部或部分的量加入。当将相对较高分子量的低聚物加入到预聚物中时，这种低聚物的量可占预聚物的至少约20重量％，诸如占预聚物的至少约40重量％，以及可高达占预聚物的至少约60重量％，其中包括在约20重量％至约80重量％的范围内，诸如约20重量％至约60重量％的范围，诸如约20重量％至约40重量％，上述都是按占预聚物重量的百分比计算的。该预聚物可包括在双组分无溶剂型粘合剂的预聚物部分中通常存在的其它组分，诸如异氰酸酯。适用于本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种层合结构，其包括：a）第一基材和第二基材，其中所述第一基材或第二基材中的至少一个包括水基油墨;以及b）将所述第一基材粘接到所述第二基材的固化的粘合剂层，其包含双组分无溶剂型粘合剂组合物，该组合物在固化前具有预聚物，所述预聚物包括分子量为至少约3000克/摩尔的第一低聚物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·约翰逊，
申请(专利权)人：亚什兰许可和知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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