软包装用无溶剂聚氨酯胶粘剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及软包装用无溶剂聚氨酯胶粘剂。更具体地，本发明涉及一种可快速固 化并具有高剥离强度的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂配方及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 聚氨酯（PU)是一类由异氰酸酯和低聚物多元醇聚合而成的高聚物。由于其主链 上含有大量的氨基甲酸酯基团，赋予聚氨酯材料高强度、高耐磨性、高弹性和优异的耐低温 性能等优点，并且其软硬度可在很大范围内进行调节，因而其在胶粘剂、涂料和复合材料等 诸多领域中得到广泛应用。
[0004] 聚氨酯胶粘剂是基料分子中含有氨基甲酸酯基、异氰酸酯基的一类胶粘剂，性能 优越，在国民经济中得到广泛应用。
[0005] 与溶剂型胶粘剂相比，无溶剂聚氨酯胶粘剂制成的复合膜包装材料，由于其明显 的经济性、安全性及在环境保护上的优势，在全世界已有很大的进展。这是因为，首先它无 毒，无污染，其次使用前不需要进行化学计量和添加其他交联剂，可直接使用，操作简便易 控，省时省力，但目前市售的无溶剂型单组分聚氨酯胶粘剂存在以下问题：a、初粘力差，固 化过程时间长；b、固化过程有气泡放出，导致胶层发泡膨胀，形成缩孔，影响胶接强度。
[0006] 因此，非常需要通过配方的改进，开发一种固化速度快且胶接强度高的无溶剂聚 氨酯胶粘剂。
[0007]
【发明内容】
[0008] 为了解决上述问题，本发明的一个方面提供软包装用无溶剂聚氨酯胶粘剂，由A 组分端-OH聚酯多元醇和B组分端NC0-聚氨酯预聚体组成，其特征在于，所述A组分中含 有聚苯并咪唑预聚体，所述B组分中含有磺化聚酰亚胺预聚体，且官能团摩尔比NC0/0H = 1. 1 ~2. 0:1. 0〇
[0009] 在一种实施方式中，所述A组分是由小分子二元醇与多元酸按官能团摩尔 比-OH/-C00H = 1. 1~1. 9 :1. 0反应制备而得，所述多元酸包括端-C00H聚苯并咪唑预聚 体和小分子二元酸，且端-C00H聚苯并咪唑预聚体和小分子二元酸的摩尔比为1~3 :1。
[0010] 在一种实施方式中，所述端-C00H聚苯并咪唑预聚体由小分子二元酸与 3, 3'，4, 4'-联苯四胺按摩尔比1.05~1.2/1反应制得。
[0011] 在一种实施方式中，所述小分子二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二 酸、壬二酸中的一种或几种混合。
[0012] 在一种实施方式中，所述端-OH聚酯多元醇的制备方法为：按比例加入小分子 二元醇、端-C00H聚苯并咪挫预聚体和小分子二元酸，在通氮气下搅拌升温，温度控制在 140~160 °C，反应3~6h后，升温到200 °C ;再反应2~4h后取样测酸值，当酸值小于 30mgK0H/g，停止通氮气，进行抽真空。
[0013] 在一种实施方式中，所述B组分是由多异氰酸酯、酸酐封端磺化聚酰亚胺预聚体 和聚醚多元醇按官能团摩尔比NC(V(0H+酸酐）=2~6:1反应制得。
[0014] 在一种实施方式中，所述酸酐封端磺化聚酰亚胺预聚体由包括二元酸酐、磺化二 胺、有机溶剂和质子化保护试剂的原料制备而成，所述二元酸酐与磺化二胺的物质量的比 为 1. 0 :(0? 9 ~0? 95)。
[0015] 在一种实施方式中，所述二元酸酐选自均苯四甲酸酐、3, 4, 9, 10-茈四羧酸 酐、4, 4'-(六氟异丙烯）二酞酸酐、双环[2. 2. 2]辛-7-烯-2, 3, 5, 6-四羧酸二酐、 3, 3'，4, 4'-二苯甲酮四甲酸二酐、1，4, 5, 8-萘四甲酸二酐中的任意一种或多种；所述 横化二胺选自4, 4' -二氨基二苯基-2, 2' -二横酸、4, 4' -二氨基-3, 3'-二甲基二苯甲 烧-2, 2' -二横酸、4, 4' -二氨基-2, 2'，3, 3' -二甲基二苯甲烧-2, 2' -二横酸、4, 4' -二氨 基-2, 2' -二甲基联苯-2, 2' -二磺酸、4, 4' -二氨基-3, 3' -二甲基联苯-2, 2' -二磺酸、 4, 4' -二氨基联苯-3, 3' -二横酸、2, 6' -二氨基-1，3, 5-二甲基苯横酸、3, 5-二氨基苯 磺酸、4, 4' -二氨基二苯醚-2, 2' -二磺酸、3, 4' -二氨基二苯醚-2, 3' -二磺酸、4, 4' -二 氛基_1''，3''二苯氧基苯_5' 横酸、3, 3'-二氛基_1''，3''-二苯氧基苯_5' ' -横 酸、9,9'_双（4-氨基苯基）芴-2, 7'-二磺酸、4,4'_二氨基-4''，4'''_二苯氧基联 苯-3' '，3' ' ' - 二横酸、4, 4' - 二氣基 _4' '，4' ' ' - _?苯氧基-二苯基异丙烷-5' '，5' ' ' - _. 磺酸或4, 4' -二氨基-1' '，4' ' -二苯氧基-苯-2' ' -磺酸、2, 2' -双（4-磺酸基苯氧基） 联苯二胺、3, 3' -双（4-磺酸基苯氧基）联苯二胺中的任意一种或多种。
[0016] 在一种实施方式中，所述端NC0-聚氨酯预聚体是由以下方法制备而成：将聚醚 多元醇置于三口瓶中，在真空度下脱水后，取样测水分含量，当水分质量百分数含量少于 0. 05%时，降至室温，在氮气氛保护并搅拌下加入多异氰酸酯、酸酐封端磺化聚酰亚胺预聚 体以及二甲基亚砜后，升温至70~80°C，反应2~4h取样，测定NC0基含量，当NC0质量百 分含量变化< 〇. 01 %时，停止反应并减压蒸馏去除二甲基亚砜。
[0017] 本发明的第二个方面提供使用所述软包装用无溶剂聚氨酯胶粘剂的方法：在温度 25~55°C范围内，使用无溶剂复合机通过所述无溶剂聚氨酯胶粘剂将复合塑料薄膜、镀铝 薄膜、铝箔相互贴合在一起形成软包装复合材料。
[0018] 参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
[0019]
【具体实施方式】
[0020] 参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本公 开内容。在以下说明书和权利要求书中会提及大量术语，这些术语被定义为具有以下含义。
[0021] 单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。
[0022] "任选的"或者"任选地"是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描 述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
[0023]说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体 数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相 应的，用"大约"、"约"等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近 似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可 以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
[0024] 为了解决上述问题，本发明的一个方面提供软包装用无溶剂聚氨酯胶粘剂，由A 组分端-OH聚酯多元醇和B组分端NC0-聚氨酯预聚体组成，其特征在于，所述A组分中含 有聚苯并咪唑预聚体，所述B组分中含有磺化聚酰亚胺预聚体，且官能团摩尔比NC0/0H = 1. 1 ~2. 0 :1. 0〇
[0025]本申请中的"聚苯并咪唑预聚体"是指四胺与二酸得到的初步聚合产物。
[0026] 在一种实施方式中，所述A组分是