粘合剂组合物的制作方法

文档编号:30012458
研发日期:2022/5/13

本公开涉及一种粘合剂组合物,特别是一种包含聚氨酯分散体和聚丙烯酸酯乳液的粘合剂组合物。

背景技术

WB粘合剂一直用于软包装,但WB粘合剂仅用于一般性能应用。需要将WB粘合剂应用于中等性能应用,如拉链袋应用。拉链袋应用现在仅能使用SL或SB粘合剂,并且没有WB粘合剂可以满足拉链袋应用的要求。

通常,用于生产拉链袋的方法包括在约210℃下熔化拉链的步骤,使得粘合剂组合物应能承受此高温。传统的WB粘合剂无法承受如此高的温度,因此拉链区域会形成隧道。

需要提供不存在隧道问题的用于拉链袋应用的WB粘合剂组合物。



技术实现要素:

本发明提供了一种用于拉链袋应用的粘合剂组合物,所述组合物能够承受用于生产拉链袋的高温,从而解决了拉链区域的隧道问题。

在本发明的第一方面,本发明提供了一种用于拉链袋应用的粘合剂组合物,其包含以下组分:

(a)聚氨酯分散体与丙烯酸乳液的混合物,

其中按所述聚氨酯分散体的总干重计,所述聚氨酯分散体包含30干重%至50干重%的单体二异氰酸酯、45干重%至69干重%的聚合多元醇和1干重%至15干重%的离子表面活性剂的反应产物,所述聚氨酯分散体的Tg为-15℃至15℃,并且所述丙烯酸乳液的Tg为-10℃至25℃,并且其中所述聚氨酯分散体与所述丙烯酸乳液的重量比为15:85到85:15,

(b)聚异氰酸酯。

在本发明的第二方面,本发明提供了一种生产拉链袋的方法,其包括:

(a)提供薄膜基材;

(b)提供粘合剂组合物;

(c)将所述粘合剂组合物施加到所述基材上以形成层压物;

(d)固化所述层压物;和

(e)用所述层压物制成荷包袋并插入拉链以形成拉链袋。

在本公开的第三方面,本发明提供了一种拉链袋,其通过根据本公开的方法制备。

在本公开的第四方面,本公开提供了本公开的粘合剂组合物用于拉链袋应用的用途。

应当理解,前面的一般性描述和以下的详细描述均仅为示例性和解释性的,而非对如所要求保护的本发明的限制。

具体实施方式

除非另外定义,否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员通常所理解相同的含义。此外,本文所提及的所有公开案、专利申请、专利以及其他参考文献均以引用的方式并入。

如本文所公开,“和/或”意指“和、或作为替代方案”。除非另外指示,否则所有范围均包含端点。

如本文所公开,术语“组合物”、“配制品”或“混合物”是指不同组分的物理共混物,其是通过用物理方式简单地混合不同组分来获得。

如本文所公开,术语“玻璃化转变温度”或“Tg”通过差示扫描量热法(DSC)测定。

如本文所公开,术语“拉链袋”是指具有拉链的袋子,其中袋子可以通过拉链打开或闭合。袋子可以由任何材料例如聚合物和纸制成。拉链由诸如塑料(包括聚乙烯或聚丙烯材料)的材料制成,可以通过熔化的方法在高温下粘附到袋子上。

如本文所公开,“拉链”是指可以多次打开和关闭的装置。例如,术语“拉链”包括拉链、啮合型密封机构等。

除非另有说明,否则如本文所公开,本文提及的所有百分比均按重量计,并且温度以℃为单位。

如本文所用,术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

如本文所用,术语“丙烯酸单体”意指丙烯腈(AN);丙烯酰胺(AM)及其N-取代的衍生物;丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)及其酯;以及衣康酸(IA)。AA和MAA的酯包括但不限于甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸乙基己酯(EHMA)、甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异丁酯(IBA)、丙烯酸乙基己酯(EHA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)以及AA或MAA的其他酯。

如本文所用,术语“苯乙烯单体”意指被芳族基团取代的烯键式不饱和单体,优选地苯乙烯(Sty)和取代的苯乙烯,例如α-甲基苯乙烯(AMS)。

如本文所用,术语“乳液”、“胶乳”或“胶乳组合物”是指可通过常规聚合技术(例如像通过乳液聚合)制备的水不溶性聚合物的分散体。

在本发明的第一方面,本发明提供了一种用于拉链袋应用的粘合剂组合物,其包含以下组分:

(a)聚氨酯分散体与丙烯酸乳液的混合物,

其中按聚氨酯分散体的总干重计,聚氨酯分散体包含30干重%至50干重%的单体二异氰酸酯、45干重%至69干重%的聚合多元醇和1干重%至15干重%的离子表面活性剂的反应产物,所述聚氨酯分散体的Tg为-15℃至15℃,并且所述丙烯酸乳液的Tg为-10℃至25℃,并且其中所述聚氨酯分散体与所述丙烯酸乳液的重量比为15:85到85:15,

(b)聚异氰酸酯。

粘合剂组合物是水性的,并且优选地不含溶剂,也就是说,按粘合剂组合物的总干重计,粘合剂组合物包含小于4干重%、优选地小于2干重%、并且更优选地小于1干重%的有机溶剂。

聚氨酯分散体

按聚氨酯分散体的总干重计,聚氨酯分散体包含以下各者的反应产物(例如聚氨酯预聚物):30干重%至50干重%、优选地35干重%至45干重%、更优选地37干重%至42干重%的单体二异氰酸酯,45干重%至69干重%、优选地50干重%至65干重%、更优选地54干重%至60干重%的聚合多元醇,以及1干重%至15干重%、优选地1.5干重%至10干重%、更优选地2干重%至8干重%的离子表面活性剂。

单体二异氰酸酯的分子量Mw优选小于500g/mol、优选地小于300g/mol、更优选地小于275g/mol。

优选的单体二异氰酸酯可以是脂族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯、杂芳族二异氰酸酯或其任何组合。优选的脂族二异氰酸酯包括但不限于例如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚甲基-双-(4-环己基异氰酸酯)(HMDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。优选的芳族二异氰酸酯选自亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)及其组合。TDI通常可以任何常用的异构体分布来使用。最常用的TDI的异构体分布为80%2,4-异构体和20%2,6-异构体。也可以使用具有其他异构体分布的TDI。当MDI用于制备聚氨酯预聚物时,它优选地为纯的4,4'-MDI或MDI异构体的任何组合。更优选地,它是纯的4,4'-MDI,以及4,4'-MDI与其他MDI异构体的任何组合。当使用4,4'-MDI与其他MDI异构体的组合时,4,4'-MDI的优选浓度为所有MDI异构体的25%至75%。

聚合多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚丁二烯多元醇、聚硅氧烷多元醇和任何其他合适的聚合多元醇。聚合多元醇(包括聚醚多元醇和聚酯多元醇)的分子量Mw为400至4000g/mol、优选地750至3500g/mol、更优选地800至3000g/mol。聚合多元醇(包括聚醚多元醇和聚酯多元醇)的官能度为1.8至4、优选地1.9至3、以及更优选地2至2.5。

聚醚多元醇可以是环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃和环氧丁烷的加成聚合产物和接枝产物,多元醇的缩合产物,以及其任何组合。聚醚多元醇的合适实例包括但不限于聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚丁二醇、聚四亚甲基醚乙二醇(PTMEG)及其任何组合。优选地,聚醚多元醇是PEG与选自上述加成聚合产物和接枝产物以及缩合产物中的至少另一种聚醚多元醇的组合。更优选地,聚醚多元醇是PEG与PPG、聚丁二醇和PTMEG中的至少一种的组合。

聚酯多元醇是二醇的缩合产物或衍生物或二元羧酸及其衍生物。

二醇的合适实例是乙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、聚亚烷基二醇例如聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇及其任何组合。为了实现大于的多元醇官能度,也可以使用三醇和/或四醇。此类三醇的合适实例包括三羟甲基丙烷和甘油。此类四醇的合适实例包括赤藓糖醇和季戊四醇。

二元羧酸选自芳香族酸、脂族酸及它们的组合。芳族酸的合适实例是邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸;而脂肪酸的合适实例是己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯邻苯二甲酸、马来酸、富马酸、衣康酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基丁二酸、3,3-二乙基戊二酸和2,2-二甲基丁二酸。同样可以使用这些酸的酸酐。出于本公开的目的,酸酐因此由术语“酸”的表述所涵盖。优选地,脂肪酸和芳族酸是饱和的,并且分别是己二酸和间苯二甲酸。应尽量减少或排除一元羧酸,例如苯甲酸和己烷羧酸。

聚酯多元醇也可以通过内酯与二醇、三醇和/或四醇的加成聚合来制备。内酯的合适实例包括己内酯、丁内酯和戊内酯。二醇的合适实例是乙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、聚亚烷基二醇诸如聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基1,5-戊二醇及其任何组合。三醇的合适实例包括三羟甲基丙烷和甘油。四醇的合适实例包括赤藓糖醇和季戊四醇。

聚碳酸酯多元醇可以包含来自一种或多种具有2至50个碳原子的烷烃二醇的重复单元。聚碳酸酯多元醇的数均分子量可为约500至约5,000、优选地约500至约3,000、更优选地约1,000至约2,500。一种或多种聚碳酸酯多元醇的平均羟值可为约22至约220mg KOH/g,例如约45至150mg KOH/g。

聚氨酯预聚物的制备以本领域普通技术人员熟知的任何方式进行,并且包括缩合聚合。聚氨酯预聚物优选地为NCO基团封端的预聚物。在聚氨酯预聚物的制备中优选不使用有机溶剂。

在制备本发明的聚氨酯分散体的实践中,优选在添加水之前将离子表面活性剂引入到聚氨酯预聚物中,但在添加聚氨酯预聚物之前将表面活性剂加入水中并未超出本发明的范围。

离子表面活性剂优选地为阴离子表面活性剂,包括内部阴离子表面活性剂和外部阴离子表面活性剂。内部表面活性剂的合适实例包括2,2-二羟甲基丙酸及其衍生物。外部表面活性剂的合适实例包括磺酸盐、磷酸盐、羧酸盐及其任何组合。优选地,外部表面活性剂为磺酸盐,例如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、正癸基二苯醚二磺酸钠、异丙胺十二烷基苯磺酸钠以及己基二苯醚二磺酸钠。更优选地,外部表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠。

聚氨酯分散体的固体含量优选地为25%至60%、优选地30%至55%以及更优选地35%至50%。

通常,聚氨酯分散体的Tg为-15℃至15℃、优选地-10℃至15℃、更优选地-5℃至15℃、甚至更优选地-5℃至5℃。

丙烯酸乳液

丙烯酸乳液是一种胶乳,它是不饱和丙烯酸单体聚合物颗粒的基于水的分散体。除了丙烯酸和苯乙烯单体之外,合适的单体可以包括例如乙烯基(例如,乙酸酯,例如乙酸乙烯酯、乙烯乙酸乙烯酯;醇;氯化物,例如聚二氯乙烯、聚氯乙烯等)。胶乳在25℃下的粘度通常将为约10至1000cps、更优选地20至500cps。胶乳中的固体含量可以在5%至95%的范围内。更优选其在20至80%、还优选地30至70%以及甚至还优选地40至60%的范围内。在一个实施例中,胶乳聚合物的重均分子量为5000与2,000,000之间并且更优选地在100,000与2,000,000之间。

聚合物具有35-50%的至少一种苯乙烯单体残基,优选地不超过46%。在本公开的一个实施例中,聚合物具有35-46%的至少一种苯乙烯单体(优选地苯乙烯)残基。聚合物具有40-80%的至少一种丙烯酸单体残基。优选地,聚合物具有50-70%的至少一种丙烯酸C4-C12烷基酯单体残基。在一个优选的实施例中,丙烯酸C4-C12烷基酯单体是BA、EHA、IBA、LMA或其组合。

聚合物具有1-5%的(甲基)丙烯酸残基。优选地,聚合物具有1-4%的(甲基)丙烯酸残基,并且最优选地1.5-3%。优选地,聚合物中的(甲基)丙烯酸残基是丙烯酸残基。

聚合物含有少于0.5%的含羟基单体残基。优选地,聚合物具有小于0.3%的此类残基,更优选地小于0.2%,并且最优选地,聚合物基本上不含含羟基单体残基。含羟基单体的实例包括例如HEMA、HEA、乙烯醇、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和丙烯酸羟丙酯。优选地,聚合物基本上不含含氨基单体。优选地,聚合物具有小于0.5%的除羧酸基团之外的异氰酸酯反应性基团,更优选地小于0.2%,并且最优选地,聚合物基本上不含除羧酸基团之外的异氰酸酯反应性基团。

将胶乳与水分散性多元醇混合,以提供羟基官能度。水分散性多元醇是在室温下搅拌下在水中以1-50%范围内的任何量形成溶液或乳液的多元醇。多元醇可以是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚酯聚醚多元醇或其混合物。多元醇将具有多个羟基官能团,并且因此将含有至少两个羟基。优选的多元醇选自二醇、三醇或其混合物。多元醇具有足够的非挥发性,使其在混合操作期间完全或至少部分可用于与异氰酸酯反应。多元醇也是水溶性或水分散性的。优选地,多元醇的数均分子量将为100至7500,更优选地150至5000,并且还更优选地200至1000。在一个实施例中,分子量小于1500,并且还更优选地小于600。高度优选的多元醇的实例是聚丙二醇(PPG),例如400MW聚丙二醇。多元醇以第一组分的固体部分的0.1-10%的量提供。优选地,多元醇的量不超过5%、更优选地不超过3%、还更优选地不超过2%、以及最优选地不超过1.5%。优选地,多元醇的量为至少0.3%、更优选地至少0.4%、以及最优选地至少0.6%。组分的固体部分是非挥发性部分,通常包括聚合物和其他非挥发性添加剂,例如表面活性剂、颜料、阻燃剂;并且不包括水和其他溶剂。

应当理解,可根据需要在本发明的粘合剂组合物中使用表面活性剂(例如,用于乳液或分散聚合)以提供稳定性以及控制粒度。常规的表面活性剂包括阴离子或非离子乳化剂或它们的组合。典型的阴离子乳化剂包括但不限于烷基硫酸碱或铵、烷基醚硫酸碱或铵、烷基芳基醚硫酸碱或铵、烷基磺酸盐、脂肪酸盐、磺基琥珀酸盐的酯、烷基二苯醚二磺酸盐和复合有机磷酸酯的盐或游离酸。典型的非离子乳化剂包括但不限于聚醚,例如环氧乙烷和环氧丙烷缩合物,其包括直链和支链烷基和烷基芳基聚乙二醇和聚丙二醇醚和硫醚、烷基基团含有约7至约18个碳原子并具有约4至约100个乙烯氧基单元的烷基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇以及己糖醇的聚氧化烯衍生物,包括山梨糖醇、山梨糖醇酐、甘露聚糖和甘露糖醇酐。基于最终组合物的总重量,表面活性剂可用于本发明的聚合物组合物中的水平为0.1至3重量%或更高。

丙烯酸乳液的Tg为-10℃至25℃、优选地-5℃至20℃、更优选地0℃至15℃。

聚氨酯分散体与丙烯酸乳液的重量比为15:85至85:15、优选地15:85至60:40、更优选地15:85至50:50、最优选地15:85至45:55。

聚异氰酸酯组分可以是任何合适的聚异氰酸酯,但优选地它是脂族聚异氰酸酯、芳族聚异氰酸酯或其混合物。优选地,聚异氰酸酯是二异氰酸酯。合适的聚异氰酸酯的实例包括基于甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、其异构体或其混合物的那些聚异氰酸酯。也可以使用聚异氰酸酯和多元醇的预聚物。脂肪族聚异氰酸酯是特别优选的。聚异氰酸酯是水溶性或水分散性的,即,它将在室温下在搅拌下在水中以1-50%范围内的任何量形成溶液或乳液。在一个实施例中,聚异氰酸酯是水分散性脂肪族聚异氰酸酯,其为选自1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸基-3-异氰酸基甲基-3,5,5-三甲基-环己烷、4,4'-二异氰酸基二环己基甲烷、二-异氰酸基甲基-环己烷及其任何组合的单体脂肪族二异氰酸酯的三聚体。

基于聚氨酯和丙烯酸乳液的混合物的总重量,聚异氰酸酯的含量为1%至10%、优选地1%至8%、更优选地1.5%至6%、最优选地1.5%至4%。

本公开的粘合剂组合物的其他任选组分包括但不限于选自共溶剂、聚结剂、颜料或其他着色剂、填料、增强剂(例如纤维)、分散剂、润湿剂、蜡、催化剂、发泡剂、消泡剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、粘合促进剂、抗氧化剂、杀生物剂、聚结剂或稳定剂的试剂。这些任选组分(根据需要)可以以任何不引起组分之间不相容的添加顺序添加。不溶于水性载体的组分(例如颜料和填料)可以使用混合器(任选地高剪切混合器)分散在胶乳或水性载体或共溶剂中。可以通过在搅拌下添加酸或碱来调节组合物的pH。碱的实例包括但不限于氨、二乙胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾和乙酸钠。酸的实例包括但不限于乙酸、甲酸、盐酸、硝酸和甲苯磺酸。

在本发明的第二方面,本发明提供了一种生产拉链袋的方法,其包括:

(a)提供薄膜基材;

(b)提供粘合剂组合物;

(c)将所述粘合剂组合物施加到所述基材上以形成层压物;

(d)固化所述层压物;和

(e)用所述层压物制成荷包袋并插入拉链以形成拉链袋。

在一个实施例中,薄膜基材可以由任何合适的材料例如塑料和纸制备。例如,薄膜基材可以是两个或更多个塑料薄膜的层压物。在一个实施例中,薄膜基材可以是包括PET层的层压物。

在一个实施例中,拉链包括拉链、啮合型密封机构等。拉链可以由任何合适的材料例如塑料制成。

在一个实施例中,在至少160℃、优选地190℃、更优选地210℃的温度下插入拉链。优选地,温度为400或更低,更优选地300或更低。

在本公开的第三方面,本发明提供了一种拉链袋,其通过根据本公开的方法制备。

在本公开的第四方面,本公开提供了本公开的粘合剂组合物用于拉链袋应用的用途。

在一个实施例中,用途是指本公开的粘合剂组合物在至少160℃的温度下加热的应用中的用途。

实例

现将在以下实例中描述本发明的一些实施例,其中除非另外说明,否则所有份数和百分比均以重量计。然而,本公开的范围当然不限于这些实例中所述的配制品。相反,实例仅仅是本公开的说明。

表1.原材料信息

实例1:PUD的制备

PUD-1:

将40g Voranate T-80添加到35g Bester 1044、20g Eternacoll UP-100和5g双-MPA的混合物中,然后使混合物在65-90℃下反应4-5h。然后将预聚物转移到塑料罐中,并且在高速(2000-3000rpm)搅拌1-3分钟下将TEA添加到塑料罐中。在高速搅拌下将186g冷去离子水(5℃)添加到塑料罐中,以确保获得均匀的水包油分散体,并且将13.5g EDA水溶液(20%)缓慢添加到分散体中,同时以1000-1500rpm搅拌15-30分钟。因此获得Tg值为3℃的PUD-1

PUD-2:

将42g Desmodur W添加到28g Voranol 1010、28g Eternacoll UP-100和3g双-MPA的混合物中。然后使混合物在65-90℃反应4-5h。然后将预聚物转移到塑料罐中,并且在高速(2000-3000rpm)搅拌1-3分钟下将TEA添加到塑料罐中。在高速搅拌下将186g冷去离子水(5℃)添加到塑料罐中,以确保获得均匀的水包油分散体,并且然后将7.8g EDA水溶液(20%)缓慢添加到分散体中,同时以1000-1500rpm搅拌15-30分钟。因此获得Tg值为5℃的PUD-2。

PUD-3

将37g IsonateTM 50 OP添加到33g BesterTM 648、21.6g VoranolTM1010和5.4g VoranolTM PEG1000的混合物中。然后使混合物在65-90℃反应4-5h。然后将预聚物转移到塑料罐中,并且在高速(2000-3000rpm)搅拌1-3分钟下将12.5g RhodacalTM DS-4添加到塑料罐中。在高速搅拌下将186g冷去离子水(5℃)添加到塑料罐中,以确保获得均匀的水包油分散体,并且然后将7.9g EDA水溶液(20%)缓慢添加到分散体中,同时以1000-1500rpm搅拌15-30分钟。因此获得Tg值为5℃的PUD-3。

PUD-4:

将28g Vestanat IPDI添加到35g Capa 220、35g Voranol 2020和5g双-MPA的混合物中。然后使混合物在65-90℃反应4-5h。然后将预聚物转移到塑料罐中,并且在高速(2000-3000rpm)搅拌1-3分钟下将TEA添加到塑料罐中。在高速搅拌下将186g冷去离子水(5℃)添加到塑料罐中,以确保获得均匀的水包油分散体,并且然后将3.8g EDA水溶液(20%)缓慢添加到分散体中,同时以1000-1500rpm搅拌15-30分钟。因此获得Tg值为-55℃的PUD-4。

PUD-5:

将26g Vestanat IPDI添加到69g Bester 121和5g双-MPA的混合物中。然后使混合物在65-90℃反应4-5h。然后将预聚物转移到塑料罐中,并且在高速(2000-3000rpm)搅拌1-3分钟下将TEA添加到塑料罐中。在高速搅拌下将186g冷去离子水(5℃)添加到塑料罐中,以确保获得均匀的水包油分散体,并且然后将4.3g EDA水溶液(20%)缓慢添加到分散体中,同时以1000-1500rpm搅拌15-30分钟。因此获得Tg值为-50℃的PUD-5。

实例2:PAC的制备

PAC-1

将8.4g RHODACALTM DS-4表面活性剂溶解在426克去离子水中。通过向搅拌的水/表面活性剂溶液中缓慢添加28.3克冰丙烯酸、847.7克丙烯酸丁酯、536.9克苯乙烯来制备乳化单体混合物。

接下来,将732克去离子水添加到配备有热电偶、冷却冷凝器和搅拌器的5颈5升圆底烧瓶中。在氮气下将水加热至86℃。将30克去离子水中的3.1克过硫酸铵(“APS”)引发剂装入到烧瓶中,然后添加28克PRIMAL E-2086和10克去离子水。然后在215分钟内将乳化的单体混合物进料到烧瓶中,同时在230分钟内将APS溶液(143克去离子水中的3.1克)进料到烧瓶中。将烧瓶内容物的温度保持在约85℃至约87℃。在完成乳化单体混合物的添加后,用52克去离子水冲洗含有乳化单体混合物的容器和通向烧瓶的进料管,并将冲洗液添加回到烧瓶中。然后将烧瓶内容物的温度保持在约86℃下持续30分钟。接下来,在45分钟内将t-BHP(70%,25克去离子水中的2.98克)和甲醛次硫酸氢钠(28克去离子水中的1.71克)的溶液进料到烧瓶中。然后将烧瓶内容物冷却至室温,然后在30分钟内添加16.35克氨溶液。然后将15.5克PPG 425与100克去离子水一起添加到烧瓶中。最后,用去离子水将所得丙烯酸分散体的固体含量稀释至45%。PAC-1的Tg值为1℃。

PAC-2

重复用于产生PAC-1的程序,不同之处在于将8.4克RHODACALTM DS-4表面活性剂溶解在426克去离子水中;并且通过将28.3克冰丙烯酸、734.7克丙烯酸丁酯、649.9克苯乙烯缓慢添加到搅拌的水/表面活性剂溶液中来制备乳化单体混合物。PAC-2的Tg值为12℃。

PAC-3

重复用于产生PAC-1的程序,不同之处在于将8.4克RHODACALTM DS-4表面活性剂溶解在426克去离子水中,并且通过将28.3克冰丙烯酸、791.2克丙烯酸丁酯、593.4克苯乙烯缓慢添加到搅拌的水/表面活性剂溶液中来制备乳化单体混合物。PAC-3的Tg值为7℃。

发明实例和比较实例:粘合剂组合物的制备

将下表1中列出的PUD和PAC与2%(基于粘合剂组合物的总重量)的聚异氰酸酯组分CR3A混合,以形成粘合剂组合物。

表2.配制品信息

以上数值均是指重量份。

将上文获得的粘合剂组合物施用于PET/MPET/PE50的层压物以进行测试。结果在下表3中列出。

表3.PET/MPET/PE50的性能评价结果

从表3可以看出,使用PUD和聚丙烯酸酯乳液的发明实例(IE.1-5)可以同时具有良好的粘合强度、热密封强度和拉链袋耐热性,而比较实例(CE.1-7)既没有表现出差的性能,也没有表现出差的拉链袋耐热性。

测试方法

粘合强度(BS)

使用购自英斯特朗公司(Instron Corporation)的5940系列单柱台式系统,将用粘合剂组合物、PET基材和PE50基材制备的层压物切割成15mm宽的条带,用于在250mm/min十字头速度下进行T剥离测试。在测试期间,用手指轻轻拉动每个条带的尾部,确保尾部与剥离方向保持90度。每个样品测试三个条带并计算平均值。结果以N/15mm为单位表示。值越高表示粘合强度越好。

热密封强度(HS)

在购自布鲁格公司(Brugger Company)的HSG-C热密封机中在140℃的密封温度和300N的压力下将用粘合剂组合物制备的层压物、PET基材和PE50基材热密封1秒,然后冷却并切割成15mm宽条带,以用于使用购自英斯特朗公司的5940系列单柱台式系统在250mm/min十字头速度下进行热密封强度测试。每个样品测试三个条带并计算平均值。结果以N/15mm为单位表示。值越高表示热密封强度越好。

玻璃化转变温度(Tg)

将PUD或PAC的干燥样品放入到铝坩埚中,并且然后使用TA仪器公司的DSC Q2000在此程序上对样品进行测试:

1.将温度以20℃/min的速度从-80℃升高到120℃以擦除热历史;

2.冷却至-80℃;

3.将温度以10℃/min的速度从-80℃升高到120℃。

半高转变点被确定为玻璃化转变温度(Tg)。

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