溶剂组合物的制作方法

本发明涉及一种溶剂组合物；并且更具体地，本发明涉及一种用于使粘合剂溶胀、降解或溶解的水性溶剂组合物。

背景技术：

1、为了减少环境中产生的废塑料的量，期望再使用(回收利用)通常应用于一次性应用中的多层包装和多层膜(在本文中称为″多层包装/膜＂)的组分。然而，由于聚合物不相容性，多层包装/膜的多个层通常不能直接回收利用。用于处理不相容性问题的一种方法是在回收多层包装/膜的多个层之前向聚合物中添加增容剂。然而，更有利的是将每个层分离以将每种材料单独地回收为单个流，从而使得能够在期望的应用中单独地再使用每个流而不损害或管理相容的材料性质。

2、采用有效回收利用方法并实现多层包装/膜的不相容层的再利用的另一种方法是在使多层包装/膜的多个层经受回收利用过程之前将多层包装/膜的多个层分层。有效的分层程序包括溶胀、降解或溶解粘合剂，该粘合剂通常用于将多层包装/膜的多个层粘合在一起。在溶胀、降解或溶解存在于多层包装/膜中的粘合剂后，存在于多层包装/膜中的任何不相容层可与相容层分离，然后可回收相容层以重复使用。因此，必须选择合适的分离流体，当用合适的分离流体处理多层包装/膜时，该分离流体起到基本上溶胀、降解或溶解多层包装/膜的粘合剂的作用。使用合适的分离流体溶胀、降解或溶解多层包装/膜的粘合剂的作用使得多层包装/膜在机械搅拌下更容易分层。因此期望提供合适的分离流体，例如水性溶剂组合物，包括用于溶胀、降解或完全(即基本上完全)溶解粘合剂的溶剂和水的水性混合物。

3、迄今为止，已使用各种分离流体和技术来处理多层材料(即，具有两层或更多层的材料)以回收利用多层材料。例如，wo2019229235a1公开了使用钝化剂回收利用多层材料的分离流体、方法和装置。上述参考文献描述了用于分离多层包装的层的流体以及这种分离流体在回收利用过程中的用途，其中多层包装含有至少一个金属层和至少一个附加层。分离流体含有保护金属层不发生化学反应的钝化剂。例如，分离流体含有水、羧酸、羧酸盐和钝化剂。存在于分离流体中的水混溶性羧酸引起多层材料的分层。然而，上述参考文献的分离流体没有涉及溶胀多层包装的粘合剂层以驱动多层包装的分层。另外，上述参考文献中公开的羧酸(乙酸)不能充分溶胀所有粘合剂诸如基于聚氨酯的粘合剂。期望提供一种分离流体和方法，其需要比上述参考文献中公开的分离流体和方法更少的安全措施。

4、wo2003104315a1公开了一种用于分离用于包装的多层膜的层的方法。述参考文献描述了一种使用加热的有机溶剂、酸或水浴的大气压分离。如上述参考文献中所述，分离通过在不同阶段的浴中的密度/浮选进行。上述参考文献进一步讨论了用于溶解粘合剂的溶解度参数要求(德布兰德(hildebrand))。

5、上述参考文献还公开了通过使用溶剂、酸和水去除粘合剂(例如聚氨酯粘合剂和聚乙烯醇粘合剂)的粘合功能来分离多层膜的层。溶剂包括氯仿、甲苯、四氢呋喃、二甲苯、丙酮和四氯化碳；并且酸包括质子羧酸诸如乙酸。上述参考文献还公开了接近粘合剂溶解度参数的溶解度参数，其差值低于1.7希尔德布兰德。wo2003104315a1中公开的分离是基于粘合剂的内聚能密度(ced)并应用本领域已知的技术，即在升高的温度下加热粘合剂降低了粘合剂的ced，这改善了粘合剂的溶解。

6、因此，wo2003104315a1的焦点涉及100％有机溶剂浴的使用；并且公开了溶解度参数完全驱动粘合剂的溶解。期望提供不像上述参考文献中公开的分离流体和方法那样复杂的分离流体和方法。还期望提供水性分离流体以替代非水性分离流体(例如，有机溶剂)，因为非水性分离流体(例如在上述参考文献中提及的那些)具有另外的安全问题。另外，期望提供一种水性分离流体，其包括具有特定化学部分的溶剂，这些特定化学部分可实现粘合剂的溶胀、降解和/或溶解。

7、美国专利申请公开号20170096540a1公开了一种用于在固化的热固性树脂分解之前对固化的热固性树脂材料进行溶胀预处理的方法和流体配制品。在上述参考文献中公开的热固性树脂包括环氧树脂、聚氨酯、碳纤维增强塑料等。用于溶胀预处理的流体配制品含有与表面活性剂混合的酸(例如乙酸)。在上述参考文献中，水不包括在分离流体配制品中，即仅酸和表面活性剂的混合物存在于分离流体配制品中。上述参考文献公开的是，乙酸加表面活性剂的混合物诱导粘合剂的分解/溶胀。然而，乙酸不足以溶胀所有类型的粘合剂，特别是基于聚氨酯的粘合剂。此外，上述参考文献中公开的表面活性剂不能使所有类型的粘合剂，特别是基于聚氨酯的粘合剂溶胀。因此，期望提供一种水性分离流体和方法，其中水性分离流体(例如水性溶剂组合物)包括具有特定化学部分的溶剂，这些特定化学部分可实现粘合剂(特别是基于聚氨酯的粘合剂)的溶胀、降解和/或溶解。

技术实现思路

1、本发明的一个实施方案涉及一种分离流体组合物，其包含用于溶胀、降解和/或完全(即基本上完全)溶解粘合剂诸如基于聚氨酯的粘合剂的(a)溶剂和(b)水的水性混合物。

2、在其它实施方案中，存在于本发明的分离流体组合物中的溶剂在一个一般实施方案中具有小于1,000g/mol的分子量；以及预定的汉森溶解度参数。溶剂的汉森溶解度参数描述于例如c.m.hansen’s hansen solubility parameters：a user’s handbook，第二版，crc press，2007中。例如，本发明的水性溶剂组合物具有在以下范围内的预定汉森溶解度参数：(i)在一般实施方案中，在15mpa1/2至21mpa1/2范围内的分散组分；(ii)在一般实施方案中，在3mpa1/2至10.5mpa1/2范围内的极性组分；和(iii)在一般实施方案中，在2mpa1/2至18mpa1/2范围内的氢键合组分。

3、在其它实施方案中，溶剂在溶剂的化学结构中含有至少一个芳族基团；和至少一个杂原子，使得此类化学部分可以实现粘合剂的溶胀、降解和/或溶解。

4、在其它实施方案中，当用本发明的水性混合物(分离流体组合物)处理粘合剂时，粘合剂至少溶胀超过50重量％。″处理＂意指至少一部分粘合剂暴露于水性混合物或与水性混合物接触。

5、在甚至其它实施方案中，可用于制备本发明的分离流体组合物的溶剂在一个一般实施方案中具有小于1,000g/mol的分子量；并且包含：(i)至少一个芳基；和(ii)至少一个或多个杂原子。

6、本发明的另一个实施方案涉及上述水性溶剂组合物用于溶胀、降解和/或完全溶解存在于多层包装、多层膜或多层制品(在本文中称为″多层包装/膜/制品＂)的结构中的粘合剂诸如基于聚氨酯的粘合剂的用途。

7、在另一个实施方案中，本发明涉及用于回收利用含有粘合剂的多层包装/膜/制品的方法，其包括以下步骤：(i)提供含有粘合剂的多层包装/膜/制品；(ii)使多层包装/膜/制品与水性溶剂混合物接触以溶胀、降解和/或完全溶解存在于多层包装/膜/制品中的粘合剂；(iii)当多层包装/膜/制品与水性溶剂混合物接触时，使多层包装/膜/制品分层或允许多层包装/膜/制品分层，以分离多层包装/膜/制品的多个层；(iv)回收来自步骤(iii)的多层包装/膜/制品的分层的多个层；(v)由步骤(iv)的回收的分层的多个层形成回收利用的材料；以及(vi)由回收利用的材料形成另一种不同的包装、膜或制品。

8、本发明的一个目的是提供一种用于使多层包装/膜/制品的层分层的新颖且有效的分离流体组合物。本发明的另一个目的是提供一种用于回收利用多层包装/膜/制品的分层的层以帮助减少生成的和引入环境中的废塑料的量的新颖且有效的方法。