[发明专利]水性聚氨基甲酸酯分散液胶粘剂组合物

说明书

公开一种水性聚氨基甲酸酯分散液组合物。所述组合物包含分散于水性介质中的聚氨基甲酸酯预聚物，所述聚氨基甲酸酯预聚物包括异氰酸酯和羟基含量为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇。还公开形成层制品的方法。所述方法包含提供水性聚氨基甲酸酯分散液，将所述聚氨基甲酸酯分散液施加于第一衬底的表面，使所述第一衬底的侧部与第二衬底的表面接触，并固化所述水性分散液，由此将所述第一衬底层压于所述第二衬底。还公开由所述方法形成并且包含所述组合物的层制品。

技术领域

本发明涉及水性聚氨基甲酸酯分散液胶粘剂组合物和用于形成包括其的层制品的方法。更具体地说，本发明涉及供用于层压膜中的水性聚氨基甲酸酯分散液(或者在本文中称作“PUD”)胶粘剂组合物，所述组合物具有改进的阻挡特性。

背景技术

聚合材料，尤其聚合膜普遍用于封装目的。这些材料在食品和药物行业中得到广泛应用。在这些和其它用途中，封装后的产品暴露于氧气和/或其它气体可能为极其不期望的，其中此类暴露导致产品随时间推移发生降解。不利的是，多种聚合膜本身具有相对可透氧性。已研究出的一种增强阻氧性和/或其它气体阻挡特性的方法使用此类聚合材料的多个层，使各层与胶粘剂一起粘结以形成层制品。其它方法包含使用本身包括阻挡特性的胶粘剂以进一步增强阻氧性和/或其它气体阻挡特性。

用于层压应用中的胶粘剂或“层压胶粘剂”通常可分为三类：基于溶剂、基于水(或“水性”)和无溶剂。胶粘性能和相关联问题通过类别并且通过胶粘剂所施用的应用而有所变化。不利的是，在这些调配物中的一些中，溶剂本身或去除溶剂之后剩余的胶粘剂可表示工作场所和/或环境危害。此外，对于基于溶剂的胶粘剂来说，去除溶剂表示额外能量耗费。用于提供阻挡层制品的典型替代方案包含聚偏二氯乙烯(“PVDC”)，其存在致癌物问题(例如含氯产物)；和乙烯乙烯醇共聚物(“EVOH”)，其通常用作共挤压膜或铸造膜。EVOH具有相对较高，即大于150℃的熔融温度。在此类高熔融温度下，大多数聚合膜也将熔融；因此EVOH不可适用作无溶剂胶粘剂。尽管EVOH在氧气和其它气体方面具有极佳阻挡特性，但其具有较差防潮特性。再此外，EVOH相对较为昂贵。

其它阻挡性胶粘剂方法使用结晶相或无机纳米粒子以改进阻挡性能。无机纳米粒子必须均匀分散于胶粘剂系统中并且具有沉降或相分离的风险。结晶相技术的现行实践主要使用基于溶剂的结晶聚酯多元醇作为主干，其具有上文所论述的溶剂问题并且通常并不符合从基于溶剂的胶粘剂转换为基于水或无溶剂胶粘剂的趋势。

因此，展现良好阻挡特性，具有安全性并为转炉提供效率的层压胶粘剂为期望的。

发明内容

本发明涉及水性聚氨基甲酸酯分散液胶粘剂组合物。所述组合物包含聚氨基甲酸酯预聚物和水，所述聚氨基甲酸酯预聚物包括异氰酸酯和羟基值为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇。在一些实施例中，结晶聚酯多元醇为直链二醇的聚缩合物、直链二羧酸的聚缩合物、聚己内酯或其组合。

本发明进一步涉及用于将第一衬底层压于第二衬底的方法。所述方法包含提供水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其包含聚氨基甲酸酯预聚物和水，所述聚氨基甲酸酯预聚物包括异氰酸酯和羟基值为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇。所述方法进一步包含将水性聚氨基甲酸酯分散液组合物施加于第一衬底的表面并使所述第一衬底的侧部与第二衬底的表面接触。所述方法又进一步包含固化水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，由此将第一衬底层压于第二衬底。

本发明又进一步涉及包含所公开的组合物形成的并且通过所公开的方法形成的层制品。

本发明提供赋予层压结构改进的阻氧性和/或其它气体阻挡特性的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物。改进的阻挡性能可至少部分归结于以下事实：胶粘剂组合物在异氰酸酯与结晶聚酯多元醇反应之后，但在大体完成固化之前形成聚酯结晶域，并随后在固化之后维持聚酯结晶域。

附图说明

参考附图，其中：