[发明专利]TPU层压粘合剂

说明书

本发明涉及基于热塑性的非反应性聚氨酯的粘合剂，其用于制造可用作包装物的复合膜。这些粘合剂不包含溶剂，并能够良好地粘结膜。

用于粘结膜状基材的层压粘合剂是常规已知的。基于反应性聚氨酯的粘合剂在实践中已证实是特别成功的。例如，DE 102004018048描述了可基于具有异氰酸酯端基的PU预聚物制备的PU粘合剂。这些预聚物包含异氰酸酯端基。它们可用于粘结膜而得到多层复合材料。

这些具有NCO基团的反应性粘合剂的缺点在于在已制成多层膜之后，未反应的单体异氰酸酯仍可能包含在粘合剂层中。这些单体仅以少量存在，但仍是生理学不良的。它们可与水完成反应，但然后得到伯胺，特别是伯芳胺。低分子量的异氰酸酯或低分子量的胺不永久性地固定在粘合剂基质中，而是，在一些情况中经过时间可迁移至膜中。但是，由于该膜材料用于制造食品用包装物，这样少量的可迁移性物质是有问题的。

为了在食品技术上避免有问题的该类迁移性物质，WO 0243956描述了仅包含少量的迁移性物质的柔性包装层压件。其中特别描述了聚α-烯烃、聚酯或其它热塑性材料。还提及的其它聚合物是丙烯酸酯、合成弹性体、EVA、聚乙烯和其它乙烯基共聚物。由于这些聚合物不使用异氰酸酯制造，因此它们也不包含这种污染物。

但是，这些粘合剂在基材上的粘合性和粘合强度上具有各种缺点。此外，这些粘合剂还包含适当的加工所需的各种添加剂，例如树脂或增塑剂。然而这些相对于聚合物而言仍是低分子量的。长期下，这些助剂可能迁移到粘合膜中，这是有问题的。已发现在很多基材上不能达到包含氨基甲酸酯基或脲基的聚合物的良好性质。

EP 1323800描述了包含聚乙烯层和在该层上包含热塑性聚氨酯膜的多层膜。在具有聚氨酯膜的一面据称能粘结极性基材；由聚乙烯构成的另一面起着用于另一非极性基材的粘合剂的作用。这两个膜可一起共挤出。对鞋材料的粘结为目的用途。

连续方法常用于制造复合膜。将网形式的膜任选压印(imprint)，涂布，粘结，然后卷制，并储存或包装。在这种情况下，粘合剂必须仅以薄层施涂在膜上。该要求一方面是基于商业的，因为增量的粘合剂会不必要的提高产品价格，另一方面，以薄层施涂在技术上也有效的。在较厚的层中，可观察到膜的褪色。此外，在可确定的层厚度下达到最大可能的粘合性，并且如果层厚度进一步增大，粘合性通常降低，并且膜的柔性也受到不利影响。因此本发明的一个目的是提供适用作层压粘合剂的热塑性聚氨酯粘合剂。所述粘合剂能够以薄层涂覆；此外，将避免含有可迁移的危害健康的物质，例如溶剂、异氰酸酯、芳胺、丙烯酸酯单体。此外，可储存设有粘合剂层的膜。

该目的通过使用一种热熔性粘合剂作为用于粘结膜基材的粘合剂而实现，所述热熔性粘合剂的粘度为10000mPas-150000mPas(140°C)，其包含至少75重量%的平均分子量为5000-40000g/mol的热塑性聚氨酯。

本发明的另一目的是由柔性膜和塑性基材构成的复合膜，所述复合膜通过热塑性聚氨酯粘合剂在其整个表面上或子区域上相互粘合。所述主题的实施方式可以为多层膜或由膜基材和成型塑性容器构成的复合体。

在该情况下，根据本发明使用的热熔性粘合剂由本身已知的粘合剂组分、热塑性聚氨酯、稳定剂、抗氧化剂、促粘剂和任选存在的填料、颜料和/或少量的增粘性树脂构成。

根据本发明适用的粘合剂需包含至少一种热塑性聚氨酯(TPU)。该热塑性聚氨酯是非反应性的。所述聚氨酯由多元醇和聚异氰酸酯构成。可使用已知的原料；仅需确保所述聚合物不再包含任何反应性NCO基团。例如，可使用脂族多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、油脂化学多元醇、聚碳酸酯多元醇以构成所述TPU。

脂族多元醇的实例是乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇及它们的高级同系物或异构体。另外合适的是高级官能醇，例如丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、以及上述物质本身的低聚醚或两种或更多种上述醚的混合物。

优选的多元醇组分是低分子量多官能醇与环氧烷烃的反应产物（所谓的聚醚）。优选具有2-4个碳原子的环氧烷烃。例如，乙二醇、丙二醇、异构丁二醇、己二醇或4,4'-二羟基二苯基丙烷与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或它们的混合物的反应产物是合适的。此外，还合适的是多官能醇，例如丙三醇、三羟甲基乙烷或三羟甲基丙烷、季戊四醇、糖醇或它们的混合物与上述环氧烷烃的反应产物。使原料化合物通过反应性氢原子与上述环氧烷烃反应，从而以本领域技术人员已知的方式制造聚醚多元醇。该类聚醚醇是市售可得的。