一種附著力促進(jìn)劑、制備及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種附著力促進(jìn)劑、制備及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯復(fù)合膜用膠黏劑是是指在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(tuán)的膠黏劑，主要用 途在復(fù)合膜的粘接。該膠黏劑具有粘接強(qiáng)度好，應(yīng)用范圍廣，柔韌性佳，耐化學(xué)腐蝕性和耐 低溫性也較好等特點(diǎn)。
[0003] 復(fù)合膜的復(fù)合結(jié)構(gòu)通常分為塑塑、鋁塑兩種情況，就食品包裝用復(fù)合膜領(lǐng)域而言 涉及到鋁塑結(jié)構(gòu)的包裝出于實(shí)際需求，要對(duì)部分產(chǎn)品進(jìn)行水煮或高溫蒸煮。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì) 此類結(jié)構(gòu)除了剝離力要求水煮殺菌產(chǎn)品大于2.0N/15mm，普通蒸煮殺菌產(chǎn)品大于3.5N/15_ 外還有耐高溫介質(zhì)的要求，這些介質(zhì)包括乙酸、硫化鈉、氯化鈉和植物油不同類型的內(nèi)容 物。除了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，在實(shí)際使用過(guò)程中客戶的各種類型內(nèi)容物也可能在存放過(guò)程中 對(duì)粘接形成威脅，進(jìn)而影響包裝產(chǎn)品的儲(chǔ)存壽命。這不但對(duì)用于制袋的薄膜提出了耐熱性 要求，也對(duì)包裝用膠黏劑提出了相應(yīng)需求，否則高溫處理后膠黏劑易發(fā)生粘結(jié)強(qiáng)度下降、脫 層等現(xiàn)象。由于聚氨酯膠黏劑的良好粘結(jié)性及耐熱性，目前耐熱型膠黏劑以雙組分聚氨酯 膠黏劑為主。
[0004] 簡(jiǎn)單而言，改善該類型膠黏劑產(chǎn)品復(fù)合粘接狀態(tài)的手段包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與助劑改性 兩方面。從結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造存在周期長(zhǎng)，適用性不廣等特點(diǎn);助劑改性則可提供迅速的解決方 案，但是現(xiàn)有常見(jiàn)的附著力促進(jìn)產(chǎn)品效果均一般，普遍只能起到一定程度提高復(fù)合后粘接 強(qiáng)度的作用，對(duì)于產(chǎn)品的耐酸性能沒(méi)有較大的提高。
[0005] 綜上所述，開(kāi)發(fā)一種可用于聚氨酯復(fù)合用膠黏劑在鋁塑復(fù)合應(yīng)用方面的附著力促 進(jìn)劑具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的提供一種附著力促進(jìn)劑，通過(guò)附著力促進(jìn)劑的加入提高膠黏劑粘接 鋁塑結(jié)構(gòu)的復(fù)合粘接效果，并且對(duì)最終產(chǎn)品的耐熱、耐酸性能起到明顯的提高促進(jìn)作用，為 該類型產(chǎn)品的耐熱、耐酸、耐老化等問(wèn)題提供現(xiàn)實(shí)可行的解決方案。
[0007] 本發(fā)明的用于金屬基材的附著力促進(jìn)劑通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種附著力促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:將A多異氰酸酯與B溶 劑相互混合，在30~60°C范圍內(nèi)加入擴(kuò)鏈劑，然后升高溫度到40~90°C，常壓或小于2kpa的 低真空條件下攪拌0.5~3h后加入助劑，保持溫度在40~80°C，常壓或小于2kpa的低真空條 件下攪拌0.5~3h后出料獲得附著力促進(jìn)劑。將附著力促進(jìn)劑加入到聚氨酯膠黏劑中進(jìn)行 鋁塑復(fù)合粘接獲得最終的復(fù)合產(chǎn)品。
[0009] 其中組成附著力促進(jìn)劑各組分的質(zhì)量組成為：
[0010] A多異氰酸酯--20~50%;
[0011] B溶劑--10 ~50 %;
[0012] 擴(kuò)鏈劑--10~30 %;
[0013] 助劑--10~20%;
[0014]上述過(guò)程中，所述的A多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)、4,4'_二苯基甲烷二異 氰酸酯(MDI)、MDI-50、液化MDI、異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)中的任一種或多種混合。
[0015] 上述過(guò)程中，所述的B溶劑為三乙醇胺、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、甲基丁酮、環(huán)己 烷中的一種或多種。
[0016] 上述過(guò)程中，所述的擴(kuò)鏈劑為二正丁胺、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、乙烯基三丁 酮肟基硅烷(V0S)、對(duì)甲苯磺酰異氰酸酯(PTSI)、二乙二醇、三羥甲基丙烷、原甲酸三甲酯、 3-氨基丙基三乙氧基硅烷、異氟爾酮二胺、雙[3-(三甲氧基甲硅烷基）丙基]胺、γ-氨乙基 氨丙基三甲氧基硅烷、巰丙基三甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷中的任何一種或多種混合。 [00 17] 上述過(guò)程中，所述的助劑為碳化二亞胺、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、Ν-(β-氨 乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、檸檬酸、酒石酸、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅 烷中的任何一種。
[0018] 上述附著力促進(jìn)劑添加到聚氨酯復(fù)合膠黏劑中用于鋁塑復(fù)合。
[0019] 本發(fā)明的主要意義在于:制備的附著力促進(jìn)劑能顯著提高相應(yīng)聚氨酯復(fù)合膠黏劑 的鋁塑結(jié)構(gòu)復(fù)合強(qiáng)度，同時(shí)大幅提高復(fù)合后產(chǎn)品的耐熱、耐酸等性能，滿足軟包裝領(lǐng)域的相 關(guān)應(yīng)用要求。本發(fā)明所制備的附著力促進(jìn)劑產(chǎn)品可廣泛適用于聚氨酯復(fù)合膠黏劑領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 向95份聚氨酯膠黏劑中加入5份附著力促進(jìn)劑，混合均勻后用于PET/AL/RCPP的復(fù) 合，50°C存放72h后進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。其中相關(guān)測(cè)試方法按GB/T10004-2008《包裝用塑料復(fù)合 膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》的要求進(jìn)行。
[0021] 以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明主張的附著力促進(jìn)劑做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于 以下實(shí)施例。
[0022] 實(shí)施例1:
[0023] 將20份MDI-50與45份醋酸甲酯進(jìn)行常溫混合，在55°C依次加入25份二乙二醇、4份 二正丁胺和1份三羥甲基丙烷。反應(yīng)溫度控制在70°C攪拌反應(yīng)lh后升溫至85°C保溫?cái)嚢璺?應(yīng)2h后加入5份碳化二亞胺，80°C反應(yīng)2h后出料。
[0024] 實(shí)施例2:
[0025] 將46份IPDI和2份TDI進(jìn)行常溫預(yù)混合，再加入20份丙酮，在30°C條件下加入25份 巰丙基三甲氧基硅烷。反應(yīng)溫度控制在40°C反應(yīng)0.5h后加入7份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三 甲氧基硅烷，65°C反應(yīng)lh后出料。
[0026] 實(shí)施例3:
[0027]將30份HDI與10份醋酸乙酯、10份丙酮進(jìn)行常溫混合，在40°C條件下依次加入5份 乙烯基三甲氧基硅烷、5份雙[3-(三甲氧基甲硅烷基）丙基]胺反應(yīng)溫度控制在50°C反應(yīng)lh 后降溫至40°C加入30份二乙二醇，再升溫至60°C反應(yīng)lh后加入10份Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙 基甲基二甲氧基硅烷，40°C反應(yīng)0.5h后出料。
[0028] 實(shí)施例4:
[0029] 將35份IPDI和3份MDI進(jìn)行常溫預(yù)混合，再加入25份醋酸乙酯進(jìn)行混合。在40°C條 件下加入30份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，反應(yīng)溫度控制在55°C反應(yīng)2h后加入7份檸檬酸，75 °C反應(yīng)3h后出料。
[0030] 將上述實(shí)施例所得的附著力促進(jìn)劑按前述所提的比例添加到聚氨酯復(fù)合膠黏劑 中混合均勻后用于PET/AL/RCPP的復(fù)合，50°C存放72h后進(jìn)行相關(guān)測(cè)試的對(duì)比結(jié)果如下，其 中空白樣指聚氨酯復(fù)合膠黏劑不加其他助劑的復(fù)合樣品，實(shí)施例X(X代表1~4)對(duì)應(yīng)上述4 個(gè)實(shí)施例混入到空白樣的聚氨酯復(fù)合膠黏劑后的復(fù)合樣品：
[0037] 注1:表中耐酸性介質(zhì)性指產(chǎn)品耐GB/T10004-2008中6.6.12耐高溫介質(zhì)條目中的 對(duì)4%乙酸的耐性考察；
[0038]注2:表中耐老化性指將裝酸性介質(zhì)受熱后的完整樣品袋置于50°C烘箱中存放7天 后的耐性考察；
[0039]注3:表中數(shù)據(jù)指5個(gè)或5個(gè)以上樣品的數(shù)據(jù)平均值，破袋率至少同時(shí)考察20個(gè)樣 品。
[0040]注4:剝離力下降百分比指測(cè)試時(shí)剝離力與初始剝離力的強(qiáng)度差值百分比，S卩（1- (測(cè)試時(shí)剝離力/初始剝離力））x100%，初始剝離力指完成50°C、72h存放后薄膜的AL/RCPP層剝離力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種附著力促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:將A多異氰酸酯與B溶劑 相互混合，在30~60°C范圍內(nèi)加入擴(kuò)鏈劑，然后升高溫度到40~90°C，常壓或小于2kpa的低 真空條件下攪拌0.5~3h后加入助劑，保持溫度在40~80°C，常壓或小于2kpa的低真空條件 下攪拌0.5~3h后出料獲得附著力促進(jìn)劑。將附著力促進(jìn)劑加入到聚氨酯膠黏劑中進(jìn)行鋁 塑復(fù)合粘接獲得最終的復(fù)合產(chǎn)品； 其中組成附著力促進(jìn)劑各組分的質(zhì)量組成為： A多異氰酸酯--20~50 %; B溶劑--10~50 %; 擴(kuò)鏈劑--10~30 %; 助劑--10~20 %。2. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的A多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯（TDI)、 4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、MDI-50、液化MDI、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI)、六亞甲 基二異氰酸酯(HDI)和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)中的任一種或多種混合。3. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的B溶劑為三乙醇胺、醋酸甲酯、醋酸乙酯、 丙酮、甲基丁酮、環(huán)己烷中的一種或多種。4. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的擴(kuò)鏈劑為二正丁胺、乙烯基三甲氧基硅 烷(A171)、乙烯基三丁酮肟基硅烷(VOS)、對(duì)甲苯磺酰異氰酸酯(PTSI)、二乙二醇、三羥甲基 丙烷、原甲酸三甲酯、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、異氟爾酮二胺、雙[3-(三甲氧基甲硅烷基） 丙基]胺、γ-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷、巰丙基三甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷中的 任何一種或多種混合。5. 按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的助劑為碳化二亞胺、γ-氨乙基氨丙基三 甲氧基硅烷、Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、檸檬酸、酒石酸、γ-(甲基丙烯 酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的任何一種。6. 按照權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法制備得到的附著力促進(jìn)劑。7. 按照權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法制備得到的附著力促進(jìn)劑的應(yīng)用，其特征在于， 用于鋁塑復(fù)合。8. 按照權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法制備得到的附著力促進(jìn)劑的應(yīng)用，其特征在于， 添加到聚氨酯復(fù)合膠黏劑中用于鋁塑復(fù)合。
【專利摘要】一種附著力促進(jìn)劑、制備及應(yīng)用，屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域。一種附著力促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將A多異氰酸酯與B溶劑相互混合，在30～60℃范圍內(nèi)加入擴(kuò)鏈劑，然后升高溫度到40～90℃，常壓或小于2kpa的低真空條件下攪拌0.5～3h后加入助劑，保持溫度在40～80℃，常壓或小于2kpa的低真空條件下攪拌0.5～3h后出料獲得附著力促進(jìn)劑；其中各組分的質(zhì)量組成為：A多異氰酸酯—20～50％；B溶劑—10～50％；擴(kuò)鏈劑—10～30％；助劑—10～20％；。附著力促進(jìn)劑能顯著提高相應(yīng)聚氨酯復(fù)合膠黏劑的鋁塑結(jié)構(gòu)復(fù)合強(qiáng)度，同時(shí)大幅提高復(fù)合后產(chǎn)品的耐熱、耐酸等性能。
【IPC分類】C08G18/75, C08G18/34, C08G18/73, C08G18/76, C08G18/32, C09J11/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105419676
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511003677
【發(fā)明人】陳宇, 許弟, 張群, 李家臻, 于昊宇, 李明, 張成耀
【申請(qǐng)人】河北華騰萬(wàn)富達(dá)精細(xì)化工有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日