基材适应性广的双涂布快速固化无溶剂聚氨酯接着剂、复合膜材及其制备方法与流程

文档序号:14544875阅读:277来源:国知局
基材适应性广的双涂布快速固化无溶剂聚氨酯接着剂、复合膜材及其制备方法与流程

本发明涉及一种适用于软包装的无溶剂聚氨酯接着剂、复合膜材及其制备方法,且特别是一种适用于软包装、基材适应性广、且可快速固化的无溶剂聚氨酯接着剂、复合膜材及其制备方法。



背景技术:

习用的软包装复合膜材,例如食品、药品、化妆品、日化品的包装复合膜材,所使用的接着剂包含溶剂型接着剂、水性型接着剂与无溶剂型接着剂。其中,溶剂型接着剂在生产过程中会有少量溶剂残留,而使软包装复合膜材产生异味,有污染包装内容物的疑虑,使用的溶剂也易造成环境污染和安全问题,此外,在制备过程中,需要干燥程序将接着剂中的溶剂烘干,具有耗能的缺失。水性型接着剂亦须含少量共溶剂以降低蒸发温度,并非完全环保制程,并且因水蒸发所需的汽化热更高,其制程相较于溶剂型接着剂更为耗能。无溶剂型接着剂不需使用溶剂,符合高效、环保、节能的要求,它有工艺流程简单,设备占地面积小,原料省,耗能少,维修费用低,生产速度高等技术优势,而且其所制成的软包装复合膜材中也没有因残留溶剂而造成的对使用安全性的损害,在生产过程中还大大降低了发生火灾等的风险,故引起广泛的注意。

无溶剂型接着剂又称为反应型接着剂,其乃利用含有异氰酸基(-nco)的第一组份以及含有羟基(-oh)的第二组分混合后涂布于第一基材,利用第一组份与第二组份产生固化反应而使第一基材可与第二基材粘合,虽然其相对于溶剂型接着剂具有诸多优点,但实际运作中,仍存在以下的缺失:(1)无溶剂型接着剂通常其在需要在较高温度下才能涂布;(2)其涂布量小,粘度较大,故难以获得均匀的涂布品质;(3)其固化速度不易控制,倘若控制不当可能会影响最终成品的外观跟品质或是造成生产效率不彰,严重时可能会造成彻底死胶导致必须停机清理;(4)传统无溶剂型接着剂由复合、分切、制袋到充填的时间需要大于7天,无法快速地得知成品品质是否符合标准,而易衍生周转库存的问题;(5)传统无溶剂接着剂是经由先混合,而后一次涂布,使第一基材、第二基材贴合,无溶剂接着剂的表面张力难以同时配合第一基材与第二基材的表面性质,而经常使得无溶剂接着剂与其中一基材的结合较紧密,与另一基材的结合较不牢固,也影响最终成品的贴合品质。基于以上缺失,无溶剂型接着剂无法取代溶剂型接着剂而成为主流,目前亚洲市场上仍有约占90%市场份额的软包装复合膜材是使用溶剂型接着剂。

综上所述,目前业界仍企求一种无溶剂接着剂,其可避免使用溶剂,可符合高效、环保、节能的要求,又能解决周转库存的问题、提高最终产品品质以及生产良率。



技术实现要素:

本发明的一目的是提供一种无溶剂聚氨酯接着剂、使用其制成的复合膜材及复合膜材的制备方法,其中无溶剂聚氨酯接着剂的第一组份与第二组份是先分别涂布于第一基材与第二基材,再予以贴合。藉此,本发明的无溶剂聚氨酯接着剂可避免习用先混合再涂布而不易控制固化、容易产生死胶的缺失。此外,本发明的无溶剂聚氨酯接着剂不需使用溶剂而符合高效、环保、节能的要求,并可快速固化而能解决周转库存的问题,且具有基材适应性广的优点而有利于提高最终产品品质与生产良率。

根据本发明提供一种无溶剂聚氨酯接着剂,包含第一组份以及第二组份,其中第一组份包含具有异氰酸基的分子,第二组份包含第二多元醇。第一组份与第二组份的重量比为90:100至110:100,且第一组份用于涂布于第一基材,第二组份用于涂布于第二基材。

依据前述的无溶剂聚氨酯接着剂,其中具有异氰酸基的分子可为异氰酸基封端的聚氨酯预聚物,聚氨酯预聚物是经一聚合反应而得,聚合反应的反应单体包含异氰酸酯及第一多元醇,且异氰酸酯的官能度大于或等于2。异氰酸酯可选自芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯或其混合。第一多元醇可选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、植物多元醇或其混合。以反应单体的重量总和为100重量份,异氰酸酯的含量可为40重量份至90重量份,第一多元醇的含量可为10重量份至60重量份。前述聚合反应可更包含一反应速度控制助剂。

依据前述的无溶剂聚氨酯接着剂,其中第一组份可更包含一添加剂,添加剂可选自一反应速度控制助剂、一偶联剂、一表面张力控制助剂、一消泡助剂或其混合。

依据前述的无溶剂聚氨酯接着剂,其中第二多元醇的官能度可大于或等于2,第二组份可更包含一扩链剂,扩链剂的官能度大于或等于2。第二多元醇可选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、植物多元醇或其混合。扩链剂可选自醇类扩链剂、芳香胺类扩链剂、醇胺类扩链剂或其混合。第二组份中,以第二多元醇和该扩链剂的重量总和为100重量份,第二多元醇的含量可为70重量份至99重量份,扩链剂的含量可为1重量份至30重量份。

依据前述的无溶剂聚氨酯接着剂,第二组份可更包含一添加剂,添加剂可选自一反应速度控制助剂、一偶联剂、一表面张力控制助剂、一消泡助剂或其混合。

依据前述的无溶剂聚氨酯接着剂,第一基材与第二基材可各自独立选自聚酯薄膜、镀铝薄膜、尼龙薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜或纯铝膜。

根据本发明另提供一种复合膜材,其是使用前述的无溶剂聚氨酯接着剂制备而成,其中复合膜材包含第一基材、第二基材以及粘着层。粘着层设置于第一基材以及第二基材之间,其中粘着层为第一组份与第二组份相接触经一固化反应而形成,且在进行固化反应前,仅第一组份涂布于第一基材,仅第二组份涂布于第二基材。

根据本发明又提供一种复合膜材的制备方法,包含进行一涂布步骤以及进行一贴合步骤。涂布步骤是将第一组份涂布于第一基材,将第二组份涂布于第二基材。贴合步骤是使第一基材上的第一组份与第二基材上的第二组份接触,而令第一组份与第二组份产生固化反应而形成粘着层。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:

图1a绘示依照本发明一实施方式的复合膜材的立体示意;

图1b绘示图1a中第一基材及第二基材的涂布示意图;以及

图2绘示依照本发明另一实施方式的复合膜材的制备方法的步骤流程图;

其中,符号说明:

100:复合膜材132:第二组份

110:第一基材200:复合膜材的制备方法

120:第二基材210:步骤

130:粘着层220:步骤

131:第一组份。

具体实施方式

<无溶剂聚氨酯接着剂>

本发明提供一种无溶剂聚氨酯接着剂,包含第一组份以及第二组份,其中第一组份包含具有异氰酸基的分子,第二组份包含第二多元醇。第一组份与第二组份的重量比为90:100至110:100(亦即100±10:100),且第一组份用于涂布于第一基材,第二组份用于涂布于第二基材。藉此,本发明具有以下优点:(1)本发明的无溶剂聚氨酯接着剂不需使用溶剂而符合高效、环保、节能的要求;(2)可依据第一组份、第二组份的成分性质,分别使用适合的涂布温度;(3)可避免习用第一组份和第二组份先混合再涂布而不易控制固化、产生死胶的缺失;(4)本发明的无溶剂聚氨酯接着剂由复合、分切、制袋到充填的时间仅需1~2天,可大幅减轻周转库存的压力,且大幅提高生产效率;(5)本发明的熟化制程采自然常温熟化,无需特别建构熟化室,节约能耗;(6)本发明为一种快速固化的接着剂,短时间内可进行品质初判,解决幷规避剥离强度不足、外观不良、镀铝转移、摩擦系数上升等风险;(7)由于第一组份、第二组份是分别涂布于不同的基材(即第一基材与第二基材),可依据不同基材的表面性质选择具有不同表面张力的第一组份、第二组份,而有利于提升无溶剂聚氨酯接着剂所形成的黏着层与第一基材与第二基材之间的粘着力,可大幅提升最终成品的贴合品质,可适用于不同种类的基材,包括常用的高阻隔基材,因此本发明具有基材适应性广的优点,应用层面大幅扩大。

第一组份与第二组份的重量比可为95:100至105:100(亦即100±5:100)。或者,第一组份与第二组份的重量比可为100:100。

详细来说,第一组份中具有异氰酸基的分子可为异氰酸基封端的聚氨酯预聚物,聚氨酯预聚物的异氰酸酯基团含量范围可为10~25wt%。

聚氨酯预聚物是经一聚合反应而得,聚合反应的反应单体包含异氰酸酯及第一多元醇。聚合反应的反应单体可选择地包含扩链剂。以反应单体的重量总和为100重量份,异氰酸酯的含量可为40重量份至90重量份,第一多元醇的含量可为10重量份至60重量份,扩链剂的含量可为0重量份至30重量份。聚合反应可选择地添加反应速度控制助剂,以反应单体的重量总和为100重量份,反应速度控制助剂的使用量可为0.001重量份至1重量份。例如,当反应单体为异氰酸酯及第一多元醇,则异氰酸酯及第一多元醇的总重量为100克时,反应速度控制助剂的使用量可为0.001克至1克。又例如,当反应单体为异氰酸酯、第一多元醇及扩链剂,则异氰酸酯、第一多元醇及扩链剂的总重量为100克时,反应速度控制助剂的使用量可为0.001克至1克。

第一组份的聚氨酯预聚物的反应单体中,异氰酸酯的官能度大于或等于2。异氰酸酯可选自芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯或其混合。举例来说,异氰酸酯可为但不限于甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、液化二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或一种以上的混合。

第一组份的聚氨酯预聚物的反应单体中,第一多元醇可选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、植物多元醇或其混合。第一多元醇可依第一基材的种类选择表面张力高的多元醇或表面张力低的多元醇。表面张力高的多元醇可为但不限于聚酯多元醇,例如聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇中的一种或一种以上的混合。表面张力低的多元醇可为但不限于聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、接枝聚醚多元醇含有细微分散的苯乙烯与丙烯腈的共聚物、聚丁二烯多元醇、环氧大豆油多元醇、棕榈油多元醇、椰子油多元醇、蓖麻油多元醇中的一种或一种以上的混合。

第一组份的聚氨酯预聚物的反应单体中,扩链剂的官能度大于或等于2,且可为小分子扩链剂,小分子扩链剂是指扩链剂本身非预聚物或聚合物。小分子扩链剂可选自醇类扩链剂、芳香胺类扩链剂、醇胺类扩链剂或其混合。醇类扩链剂可为脂肪醇类扩链剂、芳香醇类扩链剂、脂环醇类扩链剂或其混合。举例来说,脂肪醇类扩链剂可为但不限于乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、一缩二乙醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、二缩三乙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇中的一种或一种以上的混合。芳香醇类扩链剂可为但不限于二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、间苯二酚二羟乙基醚中的一种或一种以上的混合。脂环醇类扩链剂可为但不限于1,4-环己二醇、氢化双酚a中的一种或一种以上的混合。芳香胺类扩链剂可为但不限于3,3'-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷、3,5-二甲硫基甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯二胺、2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯、异佛尔酮二胺中的一种或一种以上的混合。醇胺类扩链剂可为但不限于乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、n,n-双(2-羟丙基)苯胺中的一种或一种以上的混合。

第一组份的聚氨酯预聚物的聚合反应中,反应速度控制助剂可选自有机金属化合物类反应速度控制助剂、脂肪族胺类反应速度控制助剂、脂环族胺类反应速度控制助剂、醇胺类反应速度控制助剂、芳香族胺类反应速度控制助剂、有机酸类反应速度控制助剂、无机酸类反应速度控制助剂、酰氯类反应速度控制助剂或其混合。举例来说,有机金属化合物类反应速度控制助剂可为但不限于有机锡类化合物、有机汞类化合物、有机铋类化合物、有机锌类化合物、有机铅类化合物、有机钾类化合物一种或一种以上的混合。脂肪族胺类反应速度控制助剂可为但不限于n,n-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、n,n,n',n'-四甲基亚烷基二胺、三乙胺;n,n-二甲基苄胺的一种或一种以上的混合。脂环族胺类反应速度控制助剂可为但不限于1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷、n-乙基吗啉、n-甲基吗啉、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一-7-烯、n,n'-二乙基呱嗪的一种或一种以上的混合。醇胺类反应速度控制助剂可为但不限于乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺的一种或一种以上的混合。芳香族胺类反应速度控制助剂可为但不限于吡啶、n,n'-二甲基吡啶的一种或一种以上的混合。有机酸类反应速度控制助剂可为但不限于柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、乳酸、醋酸、枸椽酸、抗坏血酸、苯甲酸、水杨酸、咖啡酸、甲酸的一种或一种以上的混合。无机酸类反应速度控制助剂可为但不限于盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、次磷酸、亚磷酸、多聚磷酸、偏亚磷酸、焦亚磷酸的一种或一种以上的混合。酰氯类反应速度控制助剂可为但不限于苯甲酰氯、乙酰氯、亚硝酰氯、硫酰氯、磷酰氯、亚硫酰氯的一种或一种以上的混合。

第一组份可更包含添加剂,添加剂可选自一反应速度控制助剂、一偶联剂、一表面张力控制助剂、一消泡助剂或其混合。反应速度控制助剂的具体实施例可如前所述,在此不再予以赘述。偶联剂可选自有机铬络合物、硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸化合物或其混合。以反应单体为100重量份,反应速度控制助剂的添加量可为0.001重量份~1重量份,偶联剂的添加量可为0.05重量份~5重量份,其余添加剂(如表面张力控制助剂、消泡助剂)的含量总和可为0.05~5重量份。

第二组份中,除了包含第二多元醇,可更包含扩链剂,以第二多元醇和扩链剂的重量总和为100重量份,第二多元醇的含量可为70重量份至99重量份,扩链剂的含量可为1重量份至30重量份。

第二组份中,第二多元醇的官能度可大于或等于2,第二多元醇可选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、植物多元醇或其混合。第二多元醇可依第二基材的种类选择表面张力高的多元醇或表面张力低的多元醇,关于表面张力高或表面张力低的多元醇可与第一组份中的第一多元醇相同,在此不予赘述。

第二组份中,扩链剂的官能度大于或等于2。扩链剂可为小分子扩链剂,小分子扩链剂是指扩链剂本身非预聚物或聚合物。小分子扩链剂可选自可选自醇类扩链剂、芳香胺类扩链剂、醇胺类扩链剂或其混合。醇类扩链剂可为脂肪醇类扩链剂、芳香醇类扩链剂、脂环醇类扩链剂或其混合。关于脂肪醇类扩链剂、芳香醇类扩链剂、脂环醇类扩链剂、芳香胺类扩链剂、醇胺类扩链剂的具体实例可与第一组份中的扩链剂相同。

第二组份可更包含一添加剂,添加剂可选自一反应速度控制助剂、一偶联剂、一表面张力控制助剂、一消泡助剂或其混合。以第二多元醇的重量为100重量份,反应速度控制助剂的添加量可为0.01重量份~10重量份,偶联剂的添加量可为0.05重量份~5重量份,其余添加剂(如表面张力控制助剂、消泡助剂)的含量总和可为0.05~5重量份。关于第二组份的添加剂的细节可与第一组份相同,在此不在予以赘述。

第一基材与第二基材可各自独立选自聚酯薄膜(pet)、镀铝薄膜、尼龙薄膜(pa)、聚偏二氯乙烯薄膜(pvdc)、聚丙烯薄膜(pp)、聚乙烯薄膜(pe)、聚甲基戊烯薄膜(pmp)或纯铝薄膜(al)。举例来说,聚酯薄膜可为但不限于双向拉伸聚酯薄膜(bopet),镀铝薄膜可为但不限于聚酯镀铝膜(vmpet)或流延聚丙烯镀铝膜(vmcpp),尼龙薄膜可为但不限于双向拉伸尼龙薄膜(bopa),聚丙烯薄膜可为但不限于双向拉伸聚丙烯薄膜(bopp)、流延聚丙烯薄膜(cpp)或耐蒸煮聚丙烯薄膜(rcpp),聚乙烯薄膜可为但不限于高密度聚乙烯薄膜(hdpe)、低密度聚乙烯薄膜(ldpe)或线性低密度聚乙烯薄膜(lldpe)。

当第一组份的表面张力较高时,第一基材可选自聚酯薄膜(如双向拉伸聚酯薄膜)、镀铝薄膜(如聚酯镀铝膜或流延聚丙烯镀铝膜)、尼龙薄膜(如双向拉伸尼龙薄膜)、聚偏二氯乙烯薄膜或纯铝膜。当第一组份的表面张力较低时,第一基材可选自聚丙烯薄膜(如双向拉伸聚丙烯薄膜、流延聚丙烯薄膜或耐蒸煮聚丙烯薄膜)、聚乙烯薄膜(如高密度聚乙烯薄膜、低密度聚乙烯薄膜或线性低密度聚乙烯薄膜)或聚甲基戊烯薄膜。藉此,有利于提升无溶剂聚氨酯接着剂固化所形成的粘着层与第一基材之间粘合的紧密程度。

当第二组份的表面张力较高时,第二基材可选自聚酯薄膜(如双向拉伸聚酯薄膜)、镀铝薄膜(如聚酯镀铝膜或流延聚丙烯镀铝膜)、尼龙薄膜(如双向拉伸尼龙薄膜)、聚偏二氯乙烯薄膜或纯铝膜。当第二组份的表面张力较低时,第二基材可选自聚丙烯薄膜(如双向拉伸聚丙烯薄膜、流延聚丙烯薄膜或耐蒸煮聚丙烯薄膜)、聚乙烯薄膜(如高密度聚乙烯薄膜、低密度聚乙烯薄膜或线性低密度聚乙烯薄膜)或聚甲基戊烯薄膜。藉此,有利于提升无溶剂聚氨酯接着剂固化所形成的粘着层与第二基材之间粘合的紧密程度。

<复合膜材>

图1a绘示依照本发明一实施方式的复合膜材100的立体示意,图1b绘示图1a中第一基材110及第二基材120的涂布示意图,复合膜材100其是使用前述的无溶剂聚氨酯接着剂制备而成。如图1a所示,复合膜材100包含第一基材110、第二基材120以及粘着层130,粘着层130设置于第一基材110以及第二基材120之间,粘着层130为第一组份131与第二组份132相接触经固化反应而形成。如图1b所示,在进行固化反应前,仅第一组份131涂布于第一基材110,仅第二组份132涂布于第二基材120,之后,再将涂布有第一组份131的第一基材110以及涂布有第二组份132的第二基材120予以贴合,亦即使第一组份131与第二组份132接触而产生固化反应而形成粘着层130。

关于第一组份131、第二组份132、第一基材110以及第二基材120的细节请参照上文,在此不再予以赘述。

依据本发明的复合膜材100适用于软包装复合膜材,举例来说,复合膜材100可作为但不限于食品、药品、化妆品、日化品的包装复合膜材。

<复合膜材的制备方法>

图2绘示依照本发明另一实施方式的复合膜材的制备方法200的步骤流程图,复合膜材的制备方法200包含步骤210以及步骤220。

步骤210是进行一涂布步骤,其是将第一组份涂布于第一基材,将第二组份涂布于第二基材。涂布方式可为但不限于辊涂。涂布步骤温度中,第一组份的涂布温度与第二组份的涂布温度可分别依据第一组份与第二组份的成份弹性调整,使第一组份与第二组份的粘度适当,有利于均匀涂布。进行涂布步骤时,第一组份与第二组份的粘度范围可为但不限于100~5000mpa.s。依据本发明一实施例,第一组份的涂布温度可为但不限于30℃~70℃,或者,第一组份的涂布温度可为但不限于40℃~60℃,第二组份的涂布温度可为但不限于30℃~70℃,或者,第二组份的涂布温度可为但不限于40℃~60℃。

步骤220是进行一贴合步骤,其是使第一基材上的第一组份与第二基材上的第二组份接触,而令第一组份与第二组份产生固化反应而形成粘着层。贴合步骤的温度可依据第一组份与第二组份的成份弹性调整。依据本发明一实施例,贴合步骤的温度可为但不限于30℃~70℃,或者,贴合步骤的温度可为但不限于40℃~60℃。

藉由本发明的复合膜材的制备方法200,第一组份可依其性质,调整其涂布温度以及第一基材的种类,第二组份可依其性质,调整其涂布温度以及第二基材的种类,而使本发明的无溶剂聚氨酯接着剂具有快速固化、大幅减轻周转库存的压力,大幅提高生产效率、大幅提高良率、基材适应性广等优点。

<实施例>

第一组份a1的合成:将40重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量2000),装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到55℃~60℃加入60重量份的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯,0.01重量份的磷酸,升温到80℃~85℃反应2小时,以得到异氰酸基封端的聚氨酯预聚物,之后降温到60℃以下加入0.1重量份的表面张力控制助剂(wet270),0.1重量份的消泡助剂(foamex800),所得的混合物为第一组份a1。

第一组份a2的合成:将40重量份的聚己二酸二乙二醇酯(分子量2000),装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到55℃~60℃加入60重量份的2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯,0.01重量份的苯甲酰氯,升温到80℃~85℃反应2小时,以得到异氰酸基封端的聚氨酯预聚物,之后降温到60℃以下加入0.05重量份的表面张力控制助剂(wet240),0.05重量份的消泡助剂(foamex810),所得的混合物为第一组份a2。

第二组份b1的合成:将100重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量2000),20重量份的小分子扩链剂1,4-丁二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入5重量份的硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷,10重量份的脂环族胺类反应速度控制助剂1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷,1重量份的表面张力控制助剂(wet260),1重量份的消泡助剂(foamexn),均匀搅拌1小时,所得的混合物为第二组份b1。

第二组份b2的合成:将100重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量1000),10重量份的小分子扩链剂乙二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入2重量份的硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷,0.1重量份的有机金属化合物类反应速度控制助剂辛酸亚锡,0.1重量份的表面张力控制助剂(wet500),1重量份的消泡助剂(airex900),均匀搅拌1小时,所得的混合物为第二组份b2。

第二组份b3的合成:将70重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量2000),30重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量1000),20重量份的小分子扩链剂二乙二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入0.3重量份的硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷,3重量份的醇胺类反应速度控制助剂三乙醇胺,0.3重量份的表面张力控制助剂(wet510),0.5重量份的消泡助剂(airex991),均匀搅拌1小时,所得的混合物为第二组份b3。

第二组份b4的合成:将40重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量2000),40重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量1000),30重量份的聚氧化丙烯三醇(分子量400),5重量份的小分子扩链剂二乙二醇,5重量份的小分子扩链剂1,4-丁二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入0.5重量份的硅烷偶联剂3-氨基丙基三甲氧基硅烷,5重量份的醇胺化合物类反应速度控制助剂二乙醇胺,0.5重量份的表面张力控制助剂(wet270),0.7重量份的消泡助剂(airex990),均匀搅拌1小时,所得的混合物为第二组份b4。

第二组份b5的合成:将100重量份的聚己二酸二乙二醇酯(分子量2000),20重量份的小分子扩链剂1,4-丁二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入0.8重量份的硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷,0.01重量份的有机金属化合物类反应速度控制助剂辛酸亚锡,1重量份的表面张力控制助剂(twin4000),1重量份的消泡助剂(foamex822),均匀搅拌1小时,所得的混合物为第二组份b5。

第二组份b6的合成:将100重量份的聚己二酸二乙二醇酯(分子量1000),10重量份的小分子扩链剂乙二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入2重量份的硅烷偶联剂3-氨基丙基三甲氧基硅烷,0.05重量份的有机金属化合物类反应速度控制助剂月桂酸二丁基锡,0.5重量份的表面张力控制助剂(twin4100),1重量份的消泡助剂(airex944),均匀搅拌1小时,所得的混合物为第二组份b6。

第二组份b7的合成:将70重量份的聚己二酸二乙二醇酯(分子量2000),30重量份的聚己二酸1,4-丁二醇酯(分子量1000),20重量份的小分子扩链剂二乙二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入1重量份的硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷,3重量份的脂环族胺类反应速度控制助剂1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一-7-烯,1重量份的表面张力控制助剂(wetkl245),1重量份的消泡助剂(airex947),均匀搅拌1小时,所得的混合物为第二组份b7。

第二组份b8的合成:将40重量份的聚己二酸二乙二醇酯(分子量2000),30重量份的聚己二酸1,4-丁二醇酯(分子量2000),10重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯(分子量1000),20重量份的聚间苯二甲酸1,4-丁二醇酯(分子量1000),10重量份的小分子扩链剂二乙二醇,10重量份的小分子扩链剂1,4-丁二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入5重量份的硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷,0.2重量份的有机金属化合物类反应速度控制助剂辛酸亚锡,0.5重量份的表面张力控制助剂(wet270),0.5重量份的消泡助剂(airex900),均匀搅拌1小时,所得的混合物为第二组份b8。

关于第二组份b1~b8中,以第二多元醇和该扩链剂的重量总和为100重量份,第二多元醇(b1)与扩链剂(b2)的含量记录于表一中。

实施例1、复合膜材c1:将100±10重量份的a1(低表面张力的第一组份)在温度40℃条件下均匀涂布于双向拉伸聚丙烯薄膜(低表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b1(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于流延聚丙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c1于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.5n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例2、复合膜材c2:将100±10重量份的a1(低表面张力的第一组份)在温度40℃条件下均匀涂布于双向拉伸聚丙烯薄膜(低表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b2(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于聚乙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c2于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.5n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例3、复合膜材c3:将100±10重量份的a1(低表面张力的第一组份)在温度40℃条件下均匀涂布于双向拉伸聚丙烯薄膜(低表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b3(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于低密度聚乙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c3于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.5n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例4、复合膜材c4:将100±10重量份的a1(低表面张力的第一组份)在温度40℃条件下均匀涂布于双向拉伸聚丙烯薄膜(低表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b4(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于线性低密度聚乙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c4于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.5n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例5、复合膜材c5:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于聚酯薄膜(高表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b1(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于聚乙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c5于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.8n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例6、复合膜材c6:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于聚酯薄膜(高表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b2(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于流延聚丙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c6于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.8n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例7、复合膜材c7:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于纯铝薄膜(高表面张力基材)上,另外将100重量份的b3(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于线性低密度聚乙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~150m/min,贴合好的复合膜材c7于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.8n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例8、复合膜材c8:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于双向拉伸尼龙薄膜(高表面张力基材)上,另外将100重量份的b4(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于耐蒸煮聚丙烯薄膜膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c8于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有2n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例9、复合膜材c9:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于聚酯镀铝膜(高表面张力基材)非镀铝面上,另外将100重量份的b4(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于线性低密度聚乙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c9于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.8n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例10、复合膜材c10:将100±10重量份的a1(低表面张力的第一组份)在温度40℃条件下均匀涂布于流延聚丙烯镀铝膜(低表面张力基材)非镀铝面上,另外将100重量份的b3(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于流延聚丙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c10于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.5n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例11、复合膜材c11:将100±10重量份的a1(低表面张力的第一组份)在温度40℃条件下均匀涂布于双向拉伸聚丙烯薄膜(低表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b7(高表面张力的第二组份)在温度60℃条件下均匀涂布于流延聚丙烯镀铝膜(高表面张力基材)镀铝面上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c11于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有1.5n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。复合膜材c11无明显镀铝转移现象的产生。

实施例12、复合膜材c12:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于聚酯薄膜(高表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b5(高表面张力的第二组份)在温度60℃条件下均匀涂布于聚酯镀铝膜(高表面张力基材)镀铝面上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为60℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c12于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有2n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。复合膜材c12无明显镀铝转移现象的产生。

实施例13、复合膜材c13:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于聚酯薄膜(高表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b6(高表面张力的第二组份)在温度60℃条件下均匀涂布于纯铝薄膜(高表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为60℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~150m/min,贴合好的复合膜材c13于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有2n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

实施例14、复合膜材c14:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于双向拉伸尼龙薄膜(高表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b8(高表面张力的第二组份)在温度60℃条件下均匀涂布于聚酯镀铝膜(高表面张力基材)镀铝面上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为60℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c14于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有2n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。复合膜材c14无明显镀铝转移现象的产生。

实施例15、复合膜材c15:将100±10重量份的a2(高表面张力的第一组份)在温度60℃条件下均匀涂布于双向拉伸尼龙薄膜(高表面张力基材)印刷面上,另外将100重量份的b8(高表面张力的第二组份)在温度60℃条件下均匀涂布于聚偏二氯乙烯薄(高表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为60℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合好的复合膜材c15于10分钟内即有初粘力,可进行品质初判,有效避免大批量报废,120分钟测定其t型剥离强度,即有2n/15mm以上剥离强度可进行分切以及其他后续工序。

<比较例>

第一组份a3的合成:将40重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量2000),装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到55℃~60℃加入60重量份的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯,0.01重量份的磷酸,升温到80℃~85℃反应2小时,得到第一组份a3。

第一组份a4的合成:将40重量份的聚己二酸二乙二醇酯(分子量2000),装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到55℃~60℃加入60重量份的2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯,0.01重量份的苯甲酰氯,升温到80℃~85℃反应2小时,得到第一组份a4。

第二组份b9的合成:将70重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量2000),30重量份的聚氧化丙烯三醇(分子量400),10重量份的小分子扩链剂二乙二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入1重量份的表面张力控制助剂(wet270),1重量份的消泡助剂(airex990),均匀搅拌1小时,得到第二组份b9。

第二组份b10的合成:将70重量份的聚己二酸二乙二醇酯(分子量2000),30重量份的聚己二酸乙二醇酯(分子量1000),20重量份的小分子扩链剂1,4-丁二醇,装入反应容器中,升温到115℃~120℃真空脱水1.5小时,降温到60℃以下,加入1.5重量份的表面张力控制助剂(wet260),0.5重量份的消泡助剂(foamexn),均匀搅拌1小时,得到第二组份b10。

比较例1、复合膜材c1':将100±10重量份的a3与70重量份的b9在温度40℃条件下混合均匀,涂布贴合设备为软包装慢干型单涂布单元设备(sinstarchinawrj151000a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合结构为双向拉伸聚丙烯薄膜贴合流延聚丙烯薄膜,贴合好的复合薄材c1'下机无初粘力,收卷容易错位跑边,4~8小时后才能进行外观品质初判,熟化1~2天才能测定其t型剥离强度,达1.2n/15mm以上剥离强度,才可进行分切以及其他后续工序。若熟化1~2天后,剥离强度未达标准甚至过低会导致分层拨离,大批量报废,造成企业大笔损失。与实施例1的复合薄材c1比较,软包装企业采用传统慢干型工艺(先混合第一组份与在二组份再涂布),需熟化1~2天达到分切工序剥离强度需求,造成周转库存过高,成本大幅上升,并且因4~8小时后才能进行外观品质初判,外观不良即造成大批量报废,此为一般软包装彩印企业仍无法全面采用传统无溶剂工艺的原因所在。依据本发明的无溶剂聚氨酯接着剂,10分钟内可进行品质初判,120分钟测定其剥离强度,有效避免大批量报废,周转库存远低于一般传统无溶剂工艺。

比较例2、复合膜材c2':将100±10重量份的a1(低表面张力的第一组份)在温度40℃条件下均匀涂布于双向拉伸聚丙烯薄膜(低表面张力基材)印刷面上,另外将70重量份的b1(低表面张力的第二组份)在温度40℃条件下均匀涂布于流延聚丙烯薄膜(低表面张力基材)上,涂布贴合设备为软包装快干型双涂布单元设备(sinstarchinawrjki51300a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,因第一组份与第二组份的重量比例差异太大,导致第一组份、第二组份涂布层厚度差异太大,并且容易在贴合时造成混合不均匀,进而最终造成胶不干现象,产生大批报废贴合成品。

比较例3、复合膜材c3':将100±10重量份的a4与60重量份的b10在温度60℃条件下混合均匀,涂布贴合设备为软包装慢干型单涂布单元设备(sinstarchinawrj151000a),贴合温度为60℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合结构为双向拉伸聚丙烯薄膜(低表面张力基材)贴合流延聚丙烯镀铝膜(高表面张力基材),贴合好的复合薄材c3'熟化1~2天出现显著严重镀铝转移现象。与实施例11复合薄材c11比较,依据本发明的无溶剂聚氨酯接着剂中第一组份与第二组份可分开设计,以低表面张力的第一组份涂布在低表面张力的双向拉伸聚丙烯薄膜(第一基材)上,将高表面张力的第二组份涂布在高表面张力的流延聚丙烯镀铝膜(第二基材)上,而后再进行贴合,有效地避免了镀铝转移现象的产生。

比较例4、复合膜材c4':将100±10重量份的a3(低表面张力)与70重量份的b9(低表面张力)在温度40℃条件下混合均匀,涂布贴合设备为软包装慢干型单涂布单元设备(sinstarchinawrj151000a),贴合温度为40℃,上胶量为1.0~2.5g/m2,设备速度为50~400m/min,贴合结构为聚酯薄膜(高表面张力基材)贴合聚乙烯薄膜(低表面张力基材),贴合好的复合膜材c4'熟化1~2天测定其t型剥离强度,只有0.3n/15mm以下剥离强度,贴合牢度不足导致大批量报废,其原因为传统无溶剂工艺为先混合再涂布,第一组份、第二组份无法分开设计,以此例而言,以低表面张力的聚氨酯接着剂欲有效润湿幷接着高表面张力的聚酯薄膜,容易造成润湿不良以及剥离强度过低的现象。与实施例5的复合膜材c5比较,本发明无溶剂聚氨酯接着剂为先涂布再贴合,其第一组份、第二组份分开设计,以高表面张力的第一组份有效润湿幷接着高表面张力的聚酯薄膜表面,以低表面张力的第二组份有效润湿幷接着低表面张力的聚乙烯薄膜表面,贴合后120分钟,立即测试其复合膜材剥离强度达1.8n/15mm以上。依据本发明复合膜材的良品率高,风险远低于传统工艺。

表二列出本发明实施例1-15中复合薄材c1~c15、比较例1-4中复合薄材c1'~c4'中第一基材的种类、第二基材的种类、第一组份的种类、第二组份的种类、t型剥离强度的测试结果(实施例皆为贴合后120分钟的测试结果)以及成品外观的测试结果,其中,低是指表面张力较低,高是指表面张力较高,慢是指其采用第一组份、第二组份先混合再涂布的传统溶剂工艺,t型剥离强度是依据astmd1876进行测试,而成品外观的评判为合格条件为检测复合膜没有出现橘皮、晶点、白点、气泡、透铝、隧道等缺陷。

虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

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