TWI874360B - 雙組分基於溶劑之黏合劑組合物 - Google Patents
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Abstract
本揭示案提供一種雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。所述雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有以下之反應產物:(A)異氰酸酯組分;(B)多元醇組分,其含有(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇及(ii)磷酸酯封端多元醇;及(iii)溶劑。本揭示案亦提供一種形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之方法。
Description
本發明係關於一種雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。
由基於溶劑之黏合劑形成之層壓板通常在化學老化之後及/或在諸如袋裝沸騰測試(boil-in-bag test)之高溫測試之後展現出不良黏合性。所述層壓板不適用於諸如食品封裝及深衝壓罐之在曝露於熱及/或化學物質之後之一段時間內需要足夠黏合性之層壓板應用。黏合性不足導致諸如鼓泡及分層之層狀結構中之缺陷。
本領域認識到對基於溶劑之黏合劑之需要,所述基於溶劑之黏合劑在曝露於熱及/或化學物質之後展現出基板之間之足夠黏合性。本領域進一步認識到對黏合劑組合物之需要,所述黏合劑組合物維持曝露於化學老化、高溫及/或袋裝沸騰測試之層狀結構中之黏合性。
本揭示案提供雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有以下之反應產物:(A)異氰酸酯組分;(B)多元醇組分,其含有(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇及(ii)磷酸酯封端多元醇;及(iii)溶劑。
本揭示案亦提供形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之方法。所述方法包含(A)提供含有以下之多元醇組分:(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇及(ii)磷酸酯封端多元醇;(B)提供異氰酸酯組分;(C)提供溶劑;及(D)在存在溶劑之情況下使多元醇組分與異氰酸酯組分反應以形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。
定義
對元素週期表之任何提及均為由CRC Press, Inc., 1990-1991發佈之元素週期表。對這個表中之一組元素之提及係藉由對各組進行編號之新符號進行。
出於美國專利實踐之目的,任何所提及之專利、專利申請案或公開案之內容以引用之方式全文併入(或其等效美國版本如此以引用之方式併入),尤其關於定義之揭示內容(其程度與本揭示案中具體提供之任何定義相一致)及本領域中之常識而言如此。
本文所揭示之數值範圍包含下限值及上限值之所有值且包含下限值及上限值。對於含有確切值之範圍(例如1或2或3至5或6或7之範圍),任何兩個確切值之間之任何子範圍包含在內(例如以上範圍1至7包含子範圍1至2;2至6;5至7;3至7;5至6;等)。
除非相反陳述、從上下文暗示或本領域慣用,否則所有份數及百分比均按重量計,且所有測試方法均為截至本揭示案之申請日為止之現行方法。
「烷基」係指飽和直鏈、環狀或分支鏈烴基。合適烷基之非限制性實例包含例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基(或2-甲丙基)等。在一實施例中,烷基具有1至20個碳原子。
「芳基」係指芳族取代基,所述芳族取代基可為稠合在一起、共價連接或連接至諸如亞甲基或伸乙基部分之常見基團之單個芳環或多個芳環。芳環可包含苯基、萘基、蒽基及聯苯基等。在一實施例中,芳基具有1至200個碳原子或1至50個碳原子或1至20個碳原子。
術語「組合物」係指構成組合物之材料之混合物以及由組合物之材料形成之反應產物及分解產物。
術語「包括」、「包含」、「具有」及其派生詞不意欲排除任何額外組分、步驟或程序之存在,無論是否具體揭示所述額外組分、步驟或程序。為避免任何疑問,除非相反陳述,否則經由使用術語「包括」而主張之所有組合物可包含無論聚合或其他形式之任何額外添加劑、佐劑或化合物。相反,術語「基本上由……組成」自任何後續敍述之範疇內排除任何其他組分、步驟或程序,對操作性而言不必需之組分、步驟或程序除外。術語「由……組成」排除未具體描繪或列出之任何組分、步驟或程序。除非另有陳述,否則術語「或」係指單獨以及呈任何組合形式之所列成員。單數之使用包含複數之使用,且反之亦然。
「醚基」為含有鍵結至兩個烷基或芳基之氧原子之部分。「經取代之醚基」係指其中結合至烷基或芳基之任何碳之一或多個氫原子經諸如磷酸根、羥基及其組合之另一基團置換的醚。
「烴」為僅含有氫原子及碳原子之化合物。烴可為(i)分支鏈或非分支鏈的;(ii)飽和或不飽和的;(iii)環狀或非環狀的;及(iv)(i)-(iii)之任何組合。烴之非限制性實例包含烷基、芳基、烷烴、烯烴及炔烴。
「異氰酸酯」為在其結構中含有至少一個異氰酸酯基之化合物。異氰酸酯基由下式表示:—N=C=O。「聚異氰酸酯」(或「多官能異氰酸酯」)為含有超過一個或至少兩個異氰酸酯基之異氰酸酯。具有兩個異氰酸酯基之聚異氰酸酯為二異氰酸酯,且具有三個異氰酸酯基之異氰酸酯為三異氰酸酯等。異氰酸酯包含芳族異氰酸酯、芳族聚異氰酸酯、脂族異氰酸酯及脂族聚異氰酸酯。
「聚碳酸酯」為在原子之同一直鏈中含有兩個或更多個碳酸酯基之化合物。
「聚酯」為在原子之同一直鏈中含有兩個或更多個酯鍵之化合物。
「聚酯多元醇」為聚酯及多元醇之化合物。合適聚酯多元醇之非限制性實例包含二醇、多元醇(例如三醇、四醇)、二元羧酸、多羧酸(例如三元羧酸、四元羧酸)、羥基羧酸、內酯及其組合之縮聚物。聚酯多元醇亦可衍生自對應多羧酸酐或低級醇之對應多羧酸酯,而非游離多羧酸。
「聚合物」為藉由聚合相同或不同類型之單體製備之聚合化合物。因此,通用術語聚合物涵蓋術語「均聚物」(用於指僅由一種類型之單體製備之聚合物,理解為可將痕量雜質併入聚合物結構中)及包含共聚物之術語「互聚物」(用於指由兩種不同類型之單體製備之聚合物)、三元共聚物(用於指由三種不同類型之單體製備之聚合物)以及由超過三種不同類型之單體製備之聚合物。痕量之例如催化劑殘餘物之雜質可併入聚合物中及/或聚合物內。其亦涵蓋例如無規共聚物、嵌段共聚物等之所有形式之共聚物。應注意,儘管聚合物常常稱為「由一或多種指定單體製成」、「基於指定單體或單體類型」、「含有指定單體內容物」及其類似者,在此情形下術語「單體」理解為指代指定單體之聚合殘餘物,而不指代未聚合物種。一般而言,本文中之聚合物指基於作為對應單體之聚合形式之「單元」。
「多元醇」為含有多個羥基(—OH)之有機化合物。換言之,多元醇含有至少兩個羥基。合適多元醇之非限制性實例包含二醇(其含有兩個羥基)及三醇(其含有三個羥基)。
測試方法
酸值(acid value/acid number)係根據ASTM D 1386/7進行量測。酸值為組分或組合物中存在之羧酸量之量度。酸值為中和一公克物質(例如多元醇)中存在之游離羧酸所需要之氫氧化鉀之毫克數。酸值之單位為mg KOH/g。
玻璃轉移溫度(Tg)係由差示掃描量熱法(DSC)加熱曲線測定,其中一半樣品已獲得液體熱容量,如Bernhard Wunderlich, 《聚合物材料之熱表徵中之熱分析之基礎(The Basis of Thermal Analysis
,in Thermal Characterization of Polymeric Materials
)》 92, 278-279 (Edith A. Turi編, 第2版1997)中所描述。自玻璃轉移區域之下方及上方繪製基線且外推通過Tg區域。樣品熱容量在此等基線之間一半處之溫度為Tg。玻璃轉移溫度係以攝氏度(℃)為單位。
羥值(或OH值)為組分或組合物中存在之羥基數之度量。OH值為中和一公克物質中之羥基所需之氫氧化鉀之毫克數(mg KOH/g)。OH值係根據DIN 53240進行測定。
黏度係根據ASTM D2196在25℃及40℃下量測。黏度係以mPa·s為單位來報導。
凝膠滲透層析法(GPC)
重量平均分子量(Mw)及數目平均分子量(Mn)係使用凝膠滲透層析法(GPC)系統進行量測。
「Z平均分子量」(Mz)為三階矩平均莫耳質量。Mz係使用凝膠滲透層析法(GPC)系統進行量測。
Mw、Mn及Mz係根據以下方程式(1)-(3)進行計算:
方程式(1) 方程式(2) 方程式(3)
其中Wfi為第i組分之重量分數且Mi為第i組分之分子量。多分散性係根據以下方程式(4)進行計算:方程式(4)
Mw小於500 g/mol且多元醇Mw小於1000 g/mol之物種之含量係使用PolymerChar Inc.之「GPC One」軟體,使用以下方程式(5)進行量測:方程式(5)
其中為分子量分別小於500 g/mol或1,000 g/mol之第j組分之重量分數。
黏結強度(90°T剝離測試)
黏結強度係根據90°手動T剝離測試進行量測。將層壓板在50℃下於烘箱中固化兩天之後切割成2.54 cm寬之帶材以進行初始T剝離黏結強度測試。配備有50 N測力器(loading cell)之Thwing Albert™ QC-3A剝離測試儀之操作速率為10吋/分鐘。在測試期間,用手指輕輕地拉動帶材尾部以確保尾部保持與剝離方向成90°之方向。平均黏結強度(牛頓/2.54公分(N/2.54 cm))係由力相對於距離曲線來測定。對三個樣品進行測試且報導平均「黏結強度」。
在形成層壓板一小時內量測黏結強度(亦即初始黏結強度或生胚黏結強度),在形成層壓板之後一天量測黏結強度且在形成層壓板之後七天量測黏結強度。如下文所描述,在化學老化及袋裝沸騰測試之後亦量測黏結強度。
用於袋裝沸騰及化學老化之小袋製備
將23 cm × 30.5 cm層壓板摺疊至其自身上,得到23 cm × 15.3 cm結構,所述結構具有第一側及第二側。第一側及第二側各自由同一層壓板形成。第一側之第二基板(LDPE膜或鑄造聚丙烯膜)與第二側之第二基板(LDPE膜或鑄造聚丙烯膜)接觸。所述結構具有四個邊緣,包含一個摺疊邊緣及三個開放邊緣。在切紙機上修剪邊緣,得到12.7 cm × 17.8 cm摺疊結構。對開放邊緣中之兩個進行熱封以形成小袋。在276 kPa液壓下在177℃下進行熱封1秒。由各實例製造四至六個小袋。
用100 mL醬(1:1:1重量之番茄醬、醋及植物油之混合物)經由剩餘開放邊緣填充各小袋。避免將醬噴濺至熱封區域上以防止熱封失效。填充後,以最小化封閉小袋內空氣滯留之方式對開放邊緣進行熱封。各封閉小袋具有四個封閉邊緣及10.2 cm × 15.2 cm內部空隙(其填充有醬)。目視檢查各熱封之完整性以確保密封中無瑕疵,所述瑕疵會在測試期間導致小袋洩漏。丟棄且更換具有可疑瑕疵之小袋。
袋裝沸騰
將2/3鍋裝滿水且使其滾沸。使沸騰鍋蓋有蓋子以將水及蒸汽損耗降至最低。在測試期間觀測鍋以確保存在足夠水以維持沸騰。將具有各樣品之兩至三個小袋單獨地置放於沸水中,且在沸水中保持30分鐘。隨後,將小袋自沸水移除且針對開孔、鼓泡、起泡、分層及/或洩漏對其進行目視檢查。將小袋切開,清空醬且用肥皂及水沖洗。自小袋切割層壓板之一或多個帶材(2.45 cm寬)(排除熱封區域)。如上文所描述,層壓板之黏結強度係根據90°T剝離測試進行量測。層壓板之熱封強度係根據上文描述之熱封強度測試進行量測。在清空小袋中之湯之後儘快量測黏結強度及熱封強度。目視檢查小袋內部之缺陷。
化學老化
將具有各樣品之填充有醬之兩至三個小袋在60℃之溫度下置放於對流烘箱中達100小時之時段。隨後,將小袋自烘箱移除,冷卻至室溫,且針對開孔、鼓泡、起泡、分層及/或洩漏對其進行目視檢查。將小袋切開,清空醬且用水沖洗。自小袋切割層壓板之一或多個帶材(2.54 cm寬)(排除熱封區域)。如上文所描述,層壓板之黏結強度係根據90°T剝離測試進行量測。層壓板之熱封強度係根據上文描述之熱封強度測試進行量測。在清空小袋中之醬之後儘快量測黏結強度及熱封強度。目視檢查小袋內部之缺陷。
本揭示案提供雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有以下之反應產物:(A)異氰酸酯組分;(B)多元醇組分,其含有(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇及(ii)磷酸酯封端多元醇;及(C)溶劑。A. 異氰酸酯組分
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有以下之反應產物:(A)異氰酸酯組分;(B)多元醇組分;及(C)溶劑。
合適異氰酸酯組分之非限制性實例包含芳族異氰酸酯、脂族異氰酸酯、經碳化二亞胺改質之異氰酸酯、聚異氰酸酯三聚體、多官能異氰酸酯、異氰酸酯預聚物及其組合。
「芳族異氰酸酯」(或「芳族聚異氰酸酯」)為含有一或多個芳環之異氰酸酯。合適芳族異氰酸酯之非限制性實例包含亞甲基二苯基二聚異氰酸酯(MDI)之異構體,諸如4,4'-MDI、2,4'-MDI及2, 2'-MDI;經改質之MDI,諸如經碳化二亞胺改質之MDI或經脲基甲酸酯改質之MDI;甲苯-二聚異氰酸酯(TDI)之異構體,諸如2,4-TDI及2,6-TDI;萘-二聚異氰酸酯(NDI)之異構體,諸如1, 5-NDI;伸苯基二聚異氰酸酯(PDI)之異構體,諸如1,3-PDI及1,4-PDI;及其組合。
「脂族異氰酸酯」(或「脂族聚異氰酸酯」)為缺乏或不含有芳環之異氰酸酯。脂族異氰酸酯包含其中化學鏈為環結構之環脂族異氰酸酯。在一實施例中,脂族異氰酸酯在直鏈、分支鏈或環狀伸烷基殘基中含有3或4或5或6至7或8、10、12或13或14或15或16個碳原子。合適脂族異氰酸酯之非限制性實例包含環己烷二異氰酸酯;甲基環己烷二異氰酸酯;乙基環己烷二異氰酸酯;丙基環己烷二異氰酸酯;甲基二乙基環己烷二異氰酸酯;丙烷二異氰酸酯;丁烷二異氰酸酯;戊烷二異氰酸酯;己烷二異氰酸酯;庚烷二異氰酸酯;辛烷二異氰酸酯;壬烷二異氰酸酯;壬烷三異氰酸酯;癸烷二異氰酸酯及癸烷三異氰酸酯;十一烷二異氰酸酯及十一烷三異氰酸酯;十二烷二異氰酸酯及十二烷三異氰酸酯;異佛爾酮二異氰酸酯;六亞甲基二異氰酸酯;二異氰酸基二環己基甲烷;2-甲基戊烷二異氰酸酯;2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯;2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯;降莰烷二異氰酸酯;二甲苯二異氰酸酯;其異構體、二聚體及/或三聚體;以及其組合。
「聚異氰酸酯三聚體」為在存在催化劑之情況下藉由對二異氰酸酯進行三聚合製備之反應產物。聚異氰酸酯三聚體之非限制性實例為2,4-TDI三聚體(所述聚異氰酸酯三聚體可以CAS 26603-40-7獲得)。
在一實施例中,異氰酸酯為多官能異氰酸酯。在另一實施例中,多官能異氰酸酯係選自二異氰酸酯、三異氰酸酯及其組合。在另一實施例中,多官能異氰酸酯為二異氰酸酯。
「異氰酸酯預聚物」為聚異氰酸酯及至少一種多元醇之反應產物。聚異氰酸酯在化學反應中鍵結至多元醇以形成異氰酸酯預聚物。合適聚異氰酸酯之非限制性實例包含芳族聚異氰酸酯、脂族聚異氰酸酯、經碳化二亞胺改質之聚異氰酸酯及其組合。適用於形成異氰酸酯預聚物之多元醇之非限制性實例包含聚酯多元醇、聚醚多元醇、脂族多元醇及其組合。在一實施例中,異氰酸酯預聚物為聚異氰酸酯、多元醇及視情況選用之催化劑之反應產物。合適催化劑之非限制性實例包含二月桂酸二丁基錫、乙酸鋅、2, 2-二嗎啉基二乙基醚及其組合。
在一實施例中,異氰酸酯為芳族異氰酸酯預聚物。合適芳族異氰酸酯預聚物之非限制性實例為可自陶氏化學公司(The Dow Chemical Company)獲得之ADCOTETM
577。
異氰酸酯組分可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。B. 多元醇組分
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有以下之反應產物:(A)異氰酸酯組分;(B)多元醇組分;及(C)溶劑。多元醇組分含有(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇及(ii)磷酸酯封端多元醇。
聚酯-聚碳酸酯多元醇
多元醇組分含有(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇及(ii)磷酸酯封端多元醇。
「聚酯-聚碳酸酯多元醇」(或「PE-PC」)為作為聚酯、聚碳酸酯及多元醇之化合物。PE-PC可由使以下反應來製備:脂族及芳族二酸單體(諸如己二酸(AA)及間苯二甲酸)、二醇單體(包含脂族二醇單體及聚醚二醇單體(諸如乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇(HDO)、新戊二醇(NPG)及1,2-丙二醇(PDO)))與碳酸酯單體或聚碳酸酯(諸如聚(1,4-丁二醇-碳酸酯)(BDO-PC))。
在一實施例中,PE-PC為AA、PDO、NPG、HDO及BDO-PC之反應產物。
在一實施例中,PE-PC具有結構(A):結構(A)
其中n為1或2至30;m為1或2至20;
R1
選自—(CH2
)2
—、—(CH2
)4
—、順式或反式—C=C—、—(CH2
)7
—、—(CH2
)8
—、結構(S)、結構(T)、結構(U)及結構(V);
R2
選自—(CH2
)2
—、—(CH2
)2
—O—(CH2
)2
—、—(CH2
)2
—O—(CH2
)2
—O—(CH2
)2
—,
—(CH2
)2
—O—(CH2
)2
—O—(CH2
)2
—O—(CH2
)2
—、—CH2
—CH(CH3
)—、—(CH2
)4
—、—(CH2
)6
—,
—CH2
—CH(CH3
)—O—CH2
—CH(CH3
)—、—CH2
—CH(CH3
)—CH2
—、—CH2
—CH(CH3
)2
—CH2
—、結構(W)、結構(X)及結構(Y);
R3
選自—(CH2
)4
—、—(CH2
)6
—、—(CH2
)2
—O—(CH2
)2
—、—CH2
—CH(CH3
)—CH2
—及
—CH2
—C(CH3
)2
—CH2
—。
如本文所使用,結構(S)-(Y)如下:
結構(S) 結構(T) 結構(U) 結構(V)
結構(W) 結構(X) 結構(Y)
在一實施例中,結構(A)之R1
為—(CH2
)4
—;且結構(A)之R2
係選自—(CH2
)4
—、結構(T)及結構(U)。
在一實施例中,PE-PC之數目平均分子量Mn為500 g/mol或1000 g/mol或1500 g/mol或1700 g/mol至1900 g/mol或2000 g/mol或2500 g/mol或3000 g/mol或3500 g/mol或4000 g/mol或5000 g/mol或6000 g/mol或7000 g/mol或8000 g/mol。在另一實施例中,PE-PC之Mn為500 g/mol至8000 g/mol或1000 g/mol至8000 g/mol或1500 g/mol至8000 g/mol或1500 g/mol至5000 g/mol或1500 g/mol至2000 g/mol。
在一實施例中,PE-PC之重量平均分子量Mw為500 g/mol或1000 g/mol或2000 g/mol或3000 g/mol至3500 g/mol或5000 g/mol或10000 g/mol。在另一實施例中,PE-PC之Mw為500 g/mol至10000 g/mol或3000 g/mol至5000 g/mol。
在一實施例中,PE-PC之Mw/Mn為1.5或1.6或1.7至1.9或小於2.0。在另一實施例中,PE-PC之Mw/Mn為1.5至小於2.0或1.7至1.9。不希望受任何特定理論束縛,咸信具有小於2.0之Mw/Mn與大於500 g/mol或大於3000 g/mol之Mw組合的PE-PC將經固化之層壓黏合劑中之低分子量物種之遷移量減至最少,此在食品封裝應用中有利。
在一實施例中,PE-PC之酸值為0.1 mg KOH/g或0.2 mg KOH/g至0.9 mg KOH/g或1.0 mg KOH/g或2.0 mg KOH/g。在另一實施例中,PE-PC之酸值為0.1 mg KOH/g至2.0 mg KOH/g或0.2 mg KOH/g至0.9 mg KOH/g。
在一實施例中,PE-PC之OH值為100 mg KOH/g或110 mg KOH/g至140 mg KOH/g或145 mg KOH/g或150 mg KOH/g或175 mg KOH/g或200 mg KOH/g或250 mg KOH/g。在另一實施例中,PE-PC之OH值為100 mg KOH/g至250 mg KOH/g或100 mg KOH/g至200 mg KOH/g或100 mg KOH/g至150 mg KOH/g或100 mg KOH/g至140 mg KOH/g或115 mg KOH/g至135 mg KOH/g。
在一實施例中,PE-PC之玻璃轉移溫度(Tg)為-90℃或-85℃或-80℃或-75℃至-65℃或-60℃或-55℃或-50℃。在另一實施例中,PE-PC之Tg為-90℃至-50℃或-90℃至-60℃或-90℃至-65℃或-75℃至-65℃。
在一實施例中,PE-PC在25℃下之黏度為500 mPa·s或750 mPa·s或1000 mPa·s或1500 mPa·s至1900 mPa·s或2000 mPa·s或2200 mPa·s或2500 mPa·s。在另一實施例中,PE-PC在25℃下之黏度為500 mPa·s至2500 mPa·s或1000 mPa·s至2200 mPa·s或1500 mPa·s至2000 mPa·s。
在一實施例中,PE-PC在40℃下之黏度為250 mPa·s或300 mPa·s或400 mPa·s或500 mPa·s或600 mPa·s至700 mPa·s或720 mPa·s或725 mPa·s或730 mPa·s。在另一實施例中,PE-PC在40℃下之黏度為250 mPa·s至730 mPa·s或300 mPa·s至720 mPa·s或600 mPa·s至700 mPa·s。
不希望受任何特定理論束縛,咸信具有(i)小於730 mPa·s之在40℃下之黏度及/或(ii)小於2500 mPa·s之在25℃下之黏度的PE-PC使得雙組分基於溶劑之黏合劑組合物能夠具有比傳統基於溶劑之黏合劑組合物更高之固體含量(亦即30 wt%或35 wt%或40 wt%至45 wt%),此在基於溶劑之黏合劑組合物應用中有利。
在一實施例中,以PE-PC之總重量計,PE-PC含有少於55 wt%或少於50 wt%或少於40 wt%或少於30 wt%或少於20 wt%或少於15 wt%或少於10 wt%或少於7 wt%或少於5 wt%之Mw小於500 g/mol之物種。在另一實施例中,以PE-PC之總重量計,PE-PC含有0 wt%或0.01 wt%或1 wt%至5 wt%或7 wt%或10 wt%或15 wt%或20 wt%或30 wt%或40 wt%或50 wt%或55 wt%之Mw小於500 g/mol之物種。在另一實施例中,以PE-PC之總重量計,PE-PC含有0 wt%至5 wt%之Mw小於500 g/mol之物種。
在一實施例中,以PE-PC之總重量計,PE-PC含有少於55 wt%或少於50 wt%或少於40 wt%或少於30 wt%或少於20 wt%或少於18 wt%或少於15 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種。在另一實施例中,以PE-PC之總重量計,PE-PC含有0 wt%或0.01 wt%或1 wt%至15 wt%或18 wt%或20 wt%或30 wt%或40 wt%或50 wt%或55 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種。在另一實施例中,以PE-PC之總重量計,PE-PC含有0 wt%至15 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種。
不希望受任何特定理論束縛,咸信PE-PC中(i)低含量(亦即少於55 wt%)之Mw小於500 g/mol之物種及/或(ii)低含量(亦即少於55 wt%)之Mw小於1000 g/mol之物種將經固化之層壓黏合劑中之低分子量物種之遷移量減至最少,此在食品封裝應用中有利。
在一實施例中,PE-PC具有以下特性中之一個、一些或全部:(i)Mn為500 g/mol至8000 g/mol或1500 g/mol至5000 g/mol或1500 g/mol至2000 g/mol;及/或(ii)Mw為500 g/mol至10000 g/mol或3000 g/mol至5000 g/mol;及/或(iii)Mw/Mn為1.5至小於2.0或1.7至1.9;及/或(iv)酸值為0.1 mg KOH/g至2.0 mg KOH/g或0.2 mg KOH/g至0.9 mg KOH/g;及/或(v)OH值為100 mg KOH/g至250 mg KOH/g或100 mg KOH/g至150 mg KOH/g或115 mg KOH/g至135 mg KOH/g;及/或(vi)Tg為-90℃至-50℃或-90℃至-60℃或-75℃至-65℃;及/或(vii)在25℃下之黏度為500 mPa·s至2500 mPa·s或1500 mPa·s至2000 mPa·s;及/或(viii)在40℃下之黏度為250 mPa·s至730 mPa·s或600 mPa·s至700 mPa·s;及/或以PE-PC之總重量計,(ix)0 wt%至5 wt%之Mw小於500 g/mol之物種;及/或(x)0 wt%至15 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種。在一實施例中,PE-PC具有特性(i)-(x)中之一個、一些或全部,且PE-PC具有結構(A)。在另一實施例中,PE-PC為AA、PDO、NPG、HDO及BDO-PC之反應產物。
合適PE-PC之非限制性實例為國際公開案第WO 2017/003620號中所揭示之PE-PC,所述案之全部內容以引用之方式併入本文中。
PE-PC可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。
磷酸酯封端多元醇
多元醇組分含有(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇及(ii)磷酸酯封端多元醇。
「磷酸酯封端多元醇」(「PT-PO」)為含有具有以下結構(B)之至少一個磷酸酯基團之多元醇:結構(B)。
PT-PO可藉由使聚醚多元醇與磷酸型酸反應來製備。「磷酸型酸」為正磷酸,亦即藉由消除水來使正磷酸縮合而製成之化合物或其組合。合適磷酸型酸之非限制性實例包含焦磷酸、三聚磷酸及多磷酸(PPA)。在一實施例中,PT-PO為聚醚多元醇與PPA之反應產物。
在一實施例中,PT-PO具有結構(C):結構(C)
其中R4
為醚基或經取代之醚基。
在一實施例中,R4
為聚醚。在另一實施例中,R4
僅含有碳原子、氫原子、視情況選用之氧原子及視情況選用之磷原子。
在一實施例中,R4
係選自C1
-C120
醚基或C1
-C50
醚基或C1
-C24
醚基或C1
-C8
醚基或C1
-C6
醚基,其中之各者可視情況含有一或多個側基-OH及/或一或多個側基結構(B)。
在一實施例中,PT-PO之OH值為50 mg KOH/g或100 mg KOH/g或110 mg KOH/g至115 mg KOH/g或120 mg KOH/g或130 mg KOH/g或140 mg KOH/g或150 mg KOH/g。在另一實施例中,PT-PO之OH值為50 mg KOH/g至150 mg KOH/g或75 mg KOH/g至125 mg KOH/g或100 mg KOH/g至120 mg KOH/g。
在一實施例中,PT-PO之酸值為5 mg KOH/g或10 mg KOH/g或15 mg KOH/g或18 mg KOH/g至19 mg KOH/g或20 mg KOH/g或25 mg KOH/g或30 mg KOH/g或50 mg KOH/g。在另一實施例中,PT-PO之酸值為5 mg KOH/g至50 mg KOH/g或10 mg KOH/g至20 mg KOH/g或15 mg KOH/g至19 mg KOH/g。
在一實施例中,PT-PO在25℃下之黏度為1000 mPa·s或1200 mPa·s或1500 mPa·s或1600 mPa·s至1700 mPa·s或1800 mPa·s或1900 mPa·s或2000 mPa·s。在另一實施例中,PT-PO在25℃下之黏度為1000 mPa·s至2000 mPa·s或1200 mPa·s至1800 mPa·s或1600 mPa·s至1700 mPa·s。
在一實施例中,PT-PO之Mn為500 g/mol或750 g/mol或1000 g/mol或1250 g/mol或1500 g/mol或1600 g/mol或1700 g/mol至1800 g/mol或1900 g/mol或2000 g/mol或3000 g/mol或4000 g/mol或5000 g/mol或6000 g/mol或7000 g/mol或8000 g/mol。在另一實施例中,PT-PO之Mn為500 g/mol至8000 g/mol或1000 g/mol至5000 g/mol或1500 g/mol至2000 g/mol或1600 g/mol至1800 g/mol。
在一實施例中,PT-PO之Mw為1000 g/mol或2000 g/mol或3000 g/mol或3500 g/mol或4000 g/mol或4100 g/mol至4200 g/mol或4500 g/mol或5000 g/mol或6000 g/mol或7000 g/mol或8000 g/mol或9000 g/mol或10000 g/mol。在另一實施例中,PT-PO之Mw為1000 g/mol至10000 g/mol或2000 g/mol至8000 g/mol或2000 g/mol至5000 g/mol或4000 g/mol至4500 g/mol。
在一實施例中,PT-PO之Mw/Mn為1.5或2.0或2.2或2.4至2.5或2.6或2.8或3.0。在另一實施例中,PT-PO之Mw/Mn為1.5至3.0或2.2至2.8。
在一實施例中,以PT-PO之總重量計,PT-PO含有少於20 wt%或少於15 wt%或少於10 wt%或少於8 wt%或少於5 wt%之Mw小於500 g/mol之物種。在另一實施例中,以PT-PO之總重量計,PT-PO含有0 wt%或0.01 wt%或1 wt%至4.5 wt%或5 wt%或8 wt%或10 wt%或15 wt%或20 wt%之Mw小於500 g/mol之物種。在另一實施例中,以PT-PO之總重量計,PT-PO含有0 wt%至5 wt%之Mw小於500 g/mol之物種。
在一實施例中,以PT-PO之總重量計,PT-PO含有少於40 wt%或少於35 wt%或少於30 wt%或少於25 wt%或少於20 wt%之Mw小於500 g/mol之物種。在另一實施例中,以PT-PO之總重量計,PT-PO含有0 wt%或0.01 wt%或1 wt%至16 wt%或20 wt%或25 wt%或30 wt%或35 wt%或40 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種;或0 wt%或20 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種。
不希望受任何特定理論束縛,咸信PT-PO中(i)低含量(亦即少於20 wt%)之Mw小於500 g/mol之物種及/或(ii)低含量(亦即少於40 wt%)之Mw小於1000 g/mol之物種將經固化之層壓黏合劑中之低分子量物種之遷移量減至最少,此在食品封裝應用中有利。
在一實施例中,PT-PO具有以下特性中之一個、一些或全部:(i)OH值為50 mg KOH/g至150 mg KOH/g或75 mg KOH/g至125 mg KOH/g或100 mg KOH/g至120 mg KOH/g;及/或(ii)酸值為5 mg KOH/g至50 mg KOH/g或10 mg KOH/g至20 mg KOH/g或15 mg KOH/g至19 mg KOH/g;及/或(iii)在25℃下之黏度為1000 mPa·s至2000 mPa·s或1600 mPa·s至1700 mPa·s;及/或(iv)Mn為500 g/mol至8000 g/mol或1600 g/mol至1800 g/mol;及/或(v)Mw為1000 g/mol至10000 g/mol或4000 g/mol至4500 g/mol;及/或(vi)Mw/Mn為1.5至3.0或2.2至2.8;及/或(vii)0 wt%至5 wt%之Mw小於500 g/mol之物種;及/或以PT-PO之總重量計(viii)0 wt%至20 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種;(ix)具有結構(C);及/或(x)為聚醚多元醇與PPA之反應產物。
合適PT-PO之非限制性實例為美國專利公開案第2017/0226391號中所揭示之PT-PO,所述案之全部內容以引用之方式併入本文中。
PT-PO可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。
視情況選用之添加劑
除(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇及(ii)磷酸酯封端多元醇之外,多元醇組分可含有(iii)視情況選用之添加劑。
合適之視情況選用之添加劑之非限制性實例包含多元醇、助黏劑、增鏈劑、催化劑及其組合。
合適之視情況選用之添加劑之非限制性實例為多元醇。多元醇可為本文所揭示之任何多元醇,其限制條件為視情況選用之多元醇不同於(i)PE-PC及(ii)PT-PO。多元醇可與(i)PE-PC及(ii)PT-PO在組成上不同及/或在物理上不同。
合適多元醇之非限制性實例包含二醇(其含有兩個羥基)、三醇(其含有三個羥基)及其組合。合適二醇之非限制性實例包含2-甲基-1, 3-丙二醇(MPG);3-甲基-1,5-戊二醇;乙二醇;丁二醇;二乙二醇(DEG);三乙二醇;聚伸烷二醇,諸如聚乙二醇(PEG);1, 2-丙二醇;1, 3-丙二醇;1, 3-丁二醇;1, 4-丁二醇;1, 6-己二醇;及NPG。合適三醇之非限制性實例為三羥甲基丙烷(TMP)。
在一實施例中,添加劑為作為聚酯多元醇、聚醚多元醇或其組合之多元醇。合適聚醚多元醇之非限制性實例包含聚丙二醇、PEG、聚丁二醇、聚四亞甲基醚二醇及其組合。
合適助黏劑之非限制性實例包含胺基矽烷(例如(3-胺丙基)三乙氧基矽烷及(3-胺丙基)三甲氧基矽烷)、環氧矽烷(例如(3-縮水甘油基氧基丙基)三甲氧基矽烷)、磷酸酯(例如基於聚丙二醇之磷酸酯)、環氧樹脂(例如基於1,4-丁二醇二縮水甘油醚之環氧樹脂)及其組合。
合適增鏈劑之非限制性實例包含甘油;三羥甲基丙烷;DEG;丙二醇;MPG;3-甲基-1, 5-戊二醇;及其組合。
合適催化劑之非限制性實例包含鈦酸四正丁酯、異丙氧基鈦、硫酸鋅、有機錫催化劑(例如二月桂酸二丁基錫)及其組合。
在一實施例中,反應混合物排除增鏈劑。
視情況選用之添加劑可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。
在一實施例中,多元醇組分含有以下、基本上由以下組成或由以下組成:(i)PE-PC、(ii)PT-PO及(iii)視情況選用之添加劑。多元醇組分為(i)PE-PC、(ii)PT-PO及(iii)視情況選用之添加劑之共混物。
在一實施例中,以多元醇組分之總重量計,多元醇組分含有65 wt%或70 wt%或75 wt%或79 wt%或80 wt%或85 wt%或90 wt%至95 wt%或98 wt%或99 wt%或99.5 wt% PE-PC;及互反量之PT-PO,或0.5 wt%或1 wt%或2 wt%或5 wt%至10 wt%或15 wt%或20 wt%或21 wt%或25 wt%或30 wt%或35 wt% PT-PO。在另一實施例中,以多元醇組分之總重量計,多元醇組分含有65 wt%至99.5 wt%或70 wt%至99 wt%或75 wt%至95 wt%或79 wt%至95 wt% PE-PC;及0.5 wt%至35 wt%或1 wt%至30 wt%或1 wt%至25 wt%或5 wt%至21 wt% PT-PO。
在一實施例中,多元醇組分之OH值為50 mg KOH/g或100 mg KOH/g或110 mg KOH/g或115 mg KOH/g或119 mg KOH/g至135 mg KOH/g或140 mg KOH/g或145 mg KOH/g。在另一實施例中,多元醇組分之OH值為50 mg KOH/g至145 mg KOH/g或100 mg KOH/g至140 mg KOH/g或115 mg KOH/g至135 mg KOH/g。
應理解,以各別組分、混合物、組合物或層之總重量計,本文所揭示之組分、混合物、組合物及層中之各者中之組分(包含前述多元醇組分)總和為100重量%(wt%)。
多元醇組分可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。C. 溶劑
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有以下之反應產物:(A)異氰酸酯組分、(B)多元醇組分;及(C)溶劑。
「溶劑」為在25℃下為液體之化合物,且能夠提供其中黏合劑組合物中之其他組分中之各者溶解且/或分散於其內的連續介質。合適溶劑之非限制性實例包含烴溶劑、極性溶劑及其組合。
「烴溶劑」僅含有氫原子及碳原子,包含分支鏈或非分支鏈、飽和或不飽和、環狀、多環或無環物種及其組合。在一實施例中,烴溶劑係選自芳族烴溶劑、脂族烴溶劑及其組合。
「芳族烴」為含有一或多個苯環之烴。芳族烴溶劑之非限制性實例包含甲苯及二甲苯。在一實施例中,烴溶劑為甲苯芳族烴溶劑。
「脂族烴」為作為烷烴、烯烴、炔烴或烷烴、烯烴或炔烴衍生物之烴。脂族烴溶劑之非限制性實例包含己烯、環己烷及甲基環己烷(MCH)。
「極性溶劑」為能夠以分子或離子水準溶解另一物質(溶質)以形成均勻分散之混合物(溶液)之物質;由其中正電荷及負電荷永久分離之分子(與其中電荷重合之非極性分子相反)構成之溶劑。極性溶劑之非限制性實例包含醇、酮及酯。在一實施例中,極性溶劑為酮。合適酮之非限制性實例包含丙酮、甲乙酮及環己酮。
在一實施例中,極性溶劑為酯。合適酯之非限制性實例包含乙酸丁酯及乙酸乙酯(EA)。
在一實施例中,溶劑係選自乙酸乙酯、甲乙酮及其組合。在另一實施例中,溶劑為乙酸乙酯(EA)。
溶劑可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。D. 雙組分基於溶劑之黏合劑組合物
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有以下之反應產物:(A)異氰酸酯組分;(B)含有(i)PE-PC及(ii)PT-PO之多元醇組分;及(C)溶劑。
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物係藉由以下形成:在適合於使異氰酸酯組分之-NCO基團與多元醇組分之羥基反應之條件下混合(A)異氰酸酯組分、(B)多元醇組分及(C)溶劑。在一實施例中,在15℃或20℃至23℃或25℃或45℃之溫度下組合且混合(A)異氰酸酯組分、(B)多元醇組分及(C)溶劑達10至30分鐘的時段。在一實施例中,(A)異氰酸酯組分、(B)多元醇組分完全溶解或實質上溶解於(C)溶劑中。
可使(C)溶劑與(A)異氰酸酯組分及/或(B)多元醇組分預混合。在一實施例中,使(C)溶劑與(B)多元醇組分預混合。換言之,在多元醇組分接觸異氰酸酯組分之前使其與溶劑混合。在一實施例中,使(C)溶劑與(B)多元醇組分預混合,且預混物之固體含量為25 wt%或50 wt%或70 wt%或75 wt%至80 wt%或90 wt%或95 wt%或99 wt%。
在一實施例中,雙組分基於溶劑之黏合劑組合物包含以乾重計呈100:1或100:12或100:14至100:17或100:20異氰酸酯:多元醇重量比之(A)異氰酸酯組分及(B)多元醇組分。在另一實施例中,雙組分基於溶劑之黏合劑組合物包含以乾重計呈100:1至100:20或100:12至100:17或100:14至100:17異氰酸酯:多元醇重量比之(A)異氰酸酯組分及(B)多元醇組分。
在一實施例中,以雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之總重量計,雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有55 wt%至60 wt%或65 wt%或70 wt%溶劑。
在一實施例中,以雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之總重量計,雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之固體含量為30 wt%或35 wt%或40 wt%至45 wt%。在另一實施例中,以雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之總重量計,雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之固體含量為30 wt%至45 wt%或40 wt%至45 wt%。
在一實施例中,雙組分基於溶劑之黏合劑組合物含有以下之反應產物、基本上由以下之反應產物組成或由以下之反應產物組成:
(A) 包括芳族異氰酸酯預聚物之異氰酸酯組分;
(B) 含有以下、基本上由以下組成或由以下組成之多元醇組分:
(i) 以多元醇組分之總重量計,65 wt%至99.5 wt%或70 wt%至99 wt%或75 wt%至95 wt%或79 wt%至95 wt% PE-PC,PE-PC具有以下特性中之一個、一些或全部:(a)Mn為500 g/mol至8000 g/mol或1500 g/mol至2000 g/mol;及/或(b)Mw為500 g/mol至10000 g/mol或3000 g/mol至5000 g/mol;及/或(c)Mw/Mn為1.5至小於2.0或1.7至1.9;及/或(d)酸值為0.1 mg KOH/g至2.0 mg KOH/g或0.2 mg KOH/g至0.9 mg KOH/g;及/或(e)OH值為100 mg KOH/g至250 mg KOH/g或115 mg KOH/g至135 mg KOH/g;及/或(f)Tg為-90℃至-50℃或-75℃至-65℃;及/或(g)在25℃下之黏度為500 mPa·s至2500 mPa·s或1500 mPa·s至2000 mPa·s;及/或(h)在40℃下之黏度為250 mPa·s至730 mPa·s或600 mPa·s至700 mPa·s;及/或以PE-PC之總重量計(i)0 wt%至5 wt%之Mw小於500 g/mol之物種;及/或(j)0 wt%至15 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種;及/或(k)具有結構(A);及/或(l)為AA、PDO、NPG、HDO及BDO-PC之反應產物;
(ii) 以多元醇組分之總重量計,0.5 wt%至35 wt%或1 wt%至30 wt%或1 wt%至25 wt%或5 wt%至21 wt% PT-PO,PT-PO具有以下特性中之一個、一些、全部:(a)OH值為50 mg KOH/g至150 mg KOH/g或100 mg KOH/g至120 mg KOH/g;及/或(b)酸值為5 mg KOH/g至50 mg KOH/g或15 mg KOH/g至19 mg KOH/g;及/或(c)在25℃下之黏度為1000 mPa·s至2000 mPa·s或1600 mPa·s至1700 mPa·s;及/或(d)Mn為500 g/mol至8000 g/mol或1600 g/mol至1800 g/mol;及/或(e)Mw為1000 g/mol至10000 g/mol或4000 g/mol至4500 g/mol;及/或(f)Mw/Mn為1.5至3.0或2.2至2.8;及/或以PT-PO之總重量計(g)0 wt%至5 wt%之Mw小於500 g/mol之物種;及/或(h)0 wt%至20 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種;及/或(i)具有結構(C);及/或(j)為聚醚多元醇與PPA之反應產物;及
多元醇組分之OH值為50 mg KOH/g至145 mg KOH/g或100 mg KOH/g至140 mg KOH/g或115 mg KOH/g至135 mg KOH/g;
(C) 以雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之總重量計,55 wt%至70 wt%或55 wt%至60 wt%溶劑;及
(D) 視情況選用之添加劑;且
其中組合物具有以下特性中之一個、一些或全部:(a)以雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之總重量計,固體含量為30 wt%至45 wt%或40 wt%至45 wt%;及/或(b)以乾重計,異氰酸酯:多元醇重量比為100:1至100:20或100:12至100:17或100:14至100:17。
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。E. 層壓板
本揭示案提供層壓板。層壓板包含第一基板、第二基板及介於第一基板與第二基板之間之黏合劑層。黏合劑層由雙組分基於溶劑之黏合劑組合物形成。
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物可為本文所揭示之任何雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。
層壓板包含第一基板及第二基板。
第一基板及第二基板可相同或不同。在一實施例中,第一基板及第二基板相同以使得其具有相同組成及相同結構。
在一實施例中,第一基板及第二基板在組成上彼此不同及/或在結構上彼此不同。
應理解,提及「基板」之下文描述係指單獨及/或集體之第一基板及第二基板。
合適基板之非限制性實例為膜。所述膜可為單層膜或多層膜。多層膜含有兩個層或超過兩個層。舉例而言,多層膜可具有兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十一個或更多個層。在一實施例中,多層膜僅含有兩個層或僅含有三個層。
在一實施例中,所述膜為具有一個且僅一個層之單層膜。
在一實施例中,所述膜包含含有選自以下之組分之層:基於乙烯之聚合物、基於丙烯之聚合物(PP)、聚醯胺(諸如耐綸)、聚酯、乙烯乙烯醇(EVOH)共聚物、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、乙烯丙烯酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸之離聚物、甲基丙烯酸之離聚物、順丁烯二酸酐接枝型基於乙烯之聚合物、聚乳酸(PLA)、聚苯乙烯、金屬箔、纖維素、塞璐芬(cellophane)、不織布纖維及其組合。合適金屬箔之非限制性實例為鋁箔。多層膜之各層可由相同組分或由不同組分形成。
在一實施例中,所述膜包含含有金屬箔之層。
在一實施例中,所述膜為具有單個層之單層膜,所述單個層為基於乙烯之聚合物層。在另一實施例中,所述膜為具有單個層之單層膜,所述單個層為聚乙烯層。
基板且進一步膜為具有兩個相對表面之連續結構。
在一實施例中,基板之厚度為5 µm或10 µm或15 µm或20 µm至25 µm或30 µm或40 µm或50 µm或100 µm或200 µm或300 µm或400 µm或500 µm。
在一實施例中,第一基板為具有一個層之膜,所述一個層為金屬箔層;且第二基板為具有單個層之單層膜,所述單個層為基於乙烯之聚合物層(諸如低密度聚乙烯(LDPE))或基於丙烯之聚合物層(諸如聚丙烯)。
第一基板可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。
第二基板可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。
諸如用Nordmeccanica Labo Combi層壓機將雙組分基於溶劑之黏合劑組合物施用於第一基板與第二基板之間。
合適施用方法之非限制性實例包含刷塗、傾倒、噴塗、塗佈、輥塗、鋪展及注入。
在一實施例中,將雙組分基於溶劑之黏合劑組合物以3公克/平方公尺(g/m2
)至4 g/m2
之塗層重量施用於第一基板與第二基板之間。
在一實施例中,將雙組分基於溶劑之黏合劑組合物均勻地施用於第一基板上,蒸發溶劑以形成黏合劑層,且隨後使黏合劑層與第二基板接觸。「均勻施用」為在基板表面上連續(非間歇)且在基板表面上具有相同或實質上相同厚度之組合物層。換言之,均勻地施用至基板之組合物直接接觸基板表面,且組合物與基板表面共延展。
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物與第一基板彼此直接接觸。如本文所使用之術語「直接接觸」為層構型,其中基板緊鄰雙組分基於溶劑之黏合劑組合物或黏合劑層定位,且基板與雙組分基於溶劑之黏合劑組合物或黏合劑層之間不存在中介層或不存在中介結構。雙組分基於溶劑之黏合劑組合物直接接觸第一基板之表面。含有第一基板及雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之結構具有以下結構(D):
第一基板/雙組分基於溶劑之黏合劑組合物 結構(D)
在一實施例中,對結構(D)進行乾燥以形成與第一基板直接接觸之黏合劑層。在一實施例中,藉由在足以自雙組分基於溶劑之黏合劑組合物蒸發所有或實質上所有溶劑之溫度下使結構(D)通過烘箱來使結構(D)乾燥。隨後,使黏合劑層與第二基板接觸以形成層壓板。層壓板具有以下結構(E):
第一基板/黏合層/第二基板 結構(E)。
在一實施例中,黏合劑層與第二基板彼此直接接觸。黏合劑層直接接觸第二基板之表面。
由對雙組分基於溶劑之黏合劑組合物進行固化或乾燥來形成結構(E)之黏合劑層。由在存在(C)溶劑之情況下使(A)異氰酸酯組分與(B)多元醇組分混合且反應來形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。
層壓板包含與黏合劑層直接接觸之第一基板及與黏合劑層直接接觸之第二基板。
在一實施例中,第一基板為具有一個層之膜,所述一個層為金屬箔層,且第二基板為具有單個層之單層膜,所述單個層為基於乙烯之聚合物(諸如LDPE),且層壓板具有以下特性中之一個、一些或全部:(i)初始黏結強度(生坯黏結)為0.49 N/2.54 cm至5.0 N/2.54 cm;及/或(ii)一天之後之黏結強度為7.6 N/2.54 cm至16.7 N/2.54 cm或20 N/2.54 cm;及/或(iii)七天之後之黏結強度為8.0 N/2.54 cm至14.5 N/2.54 cm或20 N/2.54 cm;及/或(iv)袋裝沸騰測試之後之黏結強度為8.8 N/2.54 cm或9.0 N/2.54 cm至17.0 N/2.54 cm或18.0 N/2.54 cm或20 N/2.54 cm;或8.8 N/2.54 cm至20 N/2.54 cm;及/或(v)化學老化之後之黏結強度為0.3 N/2.54 cm至3.5 N/2.54 cm或5.0 N/2.54 cm或10.0 N/2.54 cm;或0.3 N/2.54 cm至10.0 N/2.54 cm。
在一實施例中,第一基板為具有一個層之膜,所述一個層為金屬箔層,且第二基板為具有單個層之單層膜,所述單個層為基於丙烯之聚合物(諸如聚丙烯或進一步鑄造聚丙烯),且層壓板具有以下特性中之一個、一些或全部:(i)初始黏結強度為1.0 N/2.54 cm至5.0 N/2.54 cm或7.0 N/2.54 cm;及/或(ii)一天之後之黏結強度為10.0 N/2.54 cm或11.0 N/2.54 cm至16.0 N/2.54 cm或20 N/2.54 cm;及/或(iii)七天之後之黏結強度為11.0 N/2.54 cm至15.0 N/2.54 cm或18.0 N/2.54 cm;及/或(iv)袋裝沸騰測試之後之黏結強度為8.0 N/2.54 cm至11.0 N/2.54 cm或15.00 N/2.54 cm;及/或(v)化學老化之後之黏結強度為1.0 N/2.54 cm至10.0 N/2.54 cm或12.0 N/2.54 cm或15.0 N/2.54 cm。
在一實施例中,第一基板為具有單個層之單層膜,所述單個層為PET,且第二基板為具有單個層之單層膜,所述單個層為基於乙烯之聚合物(諸如LDPE),且層壓板具有以下特性中之一個、一些或全部:(i)初始黏結強度為0.2 N/2.54 cm至4.0 N/2.54 cm或5.0 N/2.54 cm;及/或(ii)一天之後之黏結強度為14.0 N/2.54 cm至30.0 N/2.54 cm或40.0 N/2.54 cm;及/或(iii)七天之後之黏結強度為13.0 N/2.54 cm至22.0 N/2.54 cm或25.0 N/2.54 cm;及/或(iv)袋裝沸騰測試之後之黏結強度為3.0 N/2.54 cm至5.0 N/2.54 cm或8.0 N/2.54 cm或10.0 N/2.54 cm;或3.0 N/2.54 cm至10.0 N/2.54 cm;及/或(v)化學老化之後之黏結強度為2.9 N/2.54 cm至8.5 N/2.54 cm或10.0 N/2.54 cm或15.0 N/2.54 cm。
在一實施例中,第一基板為具有單個層之單層膜,所述單個層為PET,且第二基板為具有單個層之單層膜,所述單個層為基於丙烯之聚合物(諸如聚丙烯或進一步鑄造聚丙烯),且層壓板具有以下特性中之一個、一些或全部:(i)初始黏結強度為0.2 N/2.54 cm至4.0 N/2.54 cm或5.0 N/2.54 cm或10.0 N/2.54 cm;及/或(ii)一天之後之黏結強度為10.0 N/2.54 cm或14.0 N/2.54 cm至21.0 N/2.54 cm或25.0 N/2.54 cm;或10.0 N/2.54 cm至25.0 N/2.54 cm或14.0 N/2.54 cm至21.0 N/2.54 cm;及/或(iii)七天之後之黏結強度為15.0 N/2.54 cm至27.0 N/2.54 cm或30.0 N/2.54 cm;及/或(iv)袋裝沸騰測試之後之黏結強度為8.0 N/2.54 cm至16.0 N/2.54 cm或18.0 N/2.54 cm或20.0 N/2.54 cm;或8.0 N/2.54 cm至20.0 N/2.54 cm及/或(v)化學老化之後之黏結強度為9.0 N/2.54 cm至18.0 N/2.54 cm或20.0 N/2.54 cm。
層壓板可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。F. 形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之方法
本揭示案亦提供形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之方法。
在一實施例中,所述方法包含(A)提供含有以下之多元醇組分:(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇(PE-PC)及(ii)磷酸酯封端多元醇(PT-PO);(B)提供異氰酸酯組分;(C)提供溶劑;及(D)在存在溶劑之情況下使多元醇組分與異氰酸酯組分反應以形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。
多元醇組分、PE-PC、PT-PO、異氰酸酯組分及雙組分基於溶劑之黏合劑組合物可為本文所揭示之任何各別多元醇組分、PE-PC、PT-PO、異氰酸酯組分及雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。
在一實施例中,所述方法包含藉由使PE-PC與PT-PO混合來形成多元醇組分。
所述方法可包括兩個或更多個本文所揭示之實施例。
本揭示案亦提供含有層壓板之製品。合適製品之非限制性實例包含包、袋子、小袋、深拉罐及容器。
在一實施例中,層壓板接觸食物。「食物」為可食用食品。
作為實例而非限制,現將在以下實例中詳細地描述本揭示案之一些實施例。
實例
實例中所使用之材料在下表1中提供。
表1
A. 製備聚酯 - 聚碳酸酯多元醇
製備聚(1,4-丁二醇-碳酸酯)(BDO-PC)
| 材料 | 特性 | 來源 |
| TYZORTM TPT | 鈦酸四異丙酯(催化劑) | 西格瑪(Sigma) |
| ADCOTETM 577 | 芳族異氰酸酯預聚物組合物 固體含量= 75 wt%;溶劑=乙酸乙酯(EA) | 陶氏化學公司 |
| ADCOTETM 577B | 羥基封端聚酯/聚醚多元醇組合物 固體含量= 71 wt%;溶劑=乙酸乙酯(EA) | 陶氏化學公司 |
| ADCOTETM L87-124 | 含有溶解於乙酸乙酯(EA)中之磷酸酯添加劑之羥基封端多元醇組合物 | 陶氏化學公司 |
| CR86-139 | 含有溶解於乙酸乙酯(EA)中之磷酸酯添加劑之羥基封端多元醇組合物 | 陶氏化學公司 |
| VORANOLTM CP 450 | 甘油丙氧基化聚醚三醇 (聚醚多元醇) OH值= 370-396 mg KOH/g; 酸值= 0.050 mg KOH/g | 陶氏化學公司 |
| ISONATETM 125M | 98 wt% 4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯與 2 wt% 2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯之MDI共混物; NCO含量= 33.2 wt% | 陶氏化學公司 |
| 己二酸(AA) | 脂族二酸單體 | 奧德里奇(Aldrich) |
| 1,6-己二醇(HDO) | 二醇單體 | 奧德里奇 |
| 新戊二醇(NPG) | 二醇單體 | 奧德里奇 |
| 1,2-丙二醇(PDO) | 二醇單體 | 奧德里奇 |
| 1,4-丁二醇(BDO) | 二醇單體 | 奧德里奇 |
| 碳酸二甲酯(DMC) | 碳酸酯 | 奧德里奇 |
內徑為20吋之30加侖316L不鏽鋼容器配備有內部檔板、變速12吋渦輪機葉輪、噴射環、具有有獨立熱及冷迴路之混合型DOWTHERMTM
系統之閉合迴路系統及24吋填充管柱。向反應器中添加67958.0公克(g)1,4-丁二醇(BDO),且加熱至150℃,同時用N2
拂掠以使反應器惰性化,且移除BDO中所存在之水。添加TYZORTM
TPT催化劑(21.6 g),且用先前自反應器吹掃之600.0 g BDO沖洗管線。使用流量計及控制閥經6至8小時之時段自稱重鍋添加碳酸二甲酯(DMC)(102864.0 g),同時將管柱中之溫度維持在65℃下。在完成DMC添加後,溫度升高至195℃,且藉由OH值及用於端基分析之1
H-NMR來追蹤反應進程。在於195℃下8小時之後,發現30.7之OH值,且藉由1
H-NMR發現25%碳酸酯端基。將溫度降低至150℃,且將4.1磅(lb)BDO添加至反應物中。使溫度達至195℃,且8小時之後,發現54 mg KOH/g之OH值及少於1%碳酸酯端基。
製備OH值為54 mg KOH/g且數量平均分子量(Mn)為1960 g/mol之聚(1,4-丁二醇-碳酸酯)(BDO-PC)。
製備聚酯-聚碳酸酯多元醇(PE-PC)
根據以下通用程序合成聚酯-聚碳酸酯多元醇,其中用於各樣品之詳細調配物組成在表2中提供。
在具有配備有熱電偶入口端之1000 mL三頸燒瓶之玻璃反應器中運行反應。反應器之一個頸含有進氣口配接器,所述進氣口配接器含有用塞子連接之29/42頸。使進氣口進料有藉由可調節流量計調節之氮氣。反應器之第二個頸含有經修改以允許真空使用之定製機械攪拌軸配接器。反應器之第三個頸含有連接至通向蒸餾頭之12吋長管柱之偏移配接器及冷凝器,所述冷凝器在冷凝器底部具有三頸底部放水收集燒瓶。收集燒瓶具有通向J-KEMTM
真空調節器之一個管線及通向氮氣鼓泡器之另一管線。使偏離偏移配接器之12吋管柱裝填有5 mm玻璃珠。藉由受調定變壓器控制之加熱帶來對管柱進行加熱,且用熱電偶監測管柱表面溫度。由具有超溫切斷器之控制箱饋送之加熱套供應反應器加熱。使用定製1/4吋不鏽鋼漿及軸達成機械攪拌。使反應器裝有1,6-己二醇(HDO)、新戊二醇(NPG)及1,2-丙二醇(PDO)。對混合物進行真空脫氣且進行氮氣吹掃至多三次,且隨後緩慢加熱至低於100℃。添加己二酸(AA),且將混合物攪拌約一小時。隨後,將溫度升高至150℃,且注入異丙醇鈦(由奧德里奇供應)。當餾出物開始減緩時,將反應溫度逐漸地升高至210℃。施加中度真空壓力以驅動反應完成。監測酸值以測定反應端點。當酸值低於1.0時,聚酯組分視為完整的。隨後,在室溫下將如上文所描述製備之BDO-PC及HDO(與BDO-PC等莫耳)添加至聚酯組分中,且將溶液加熱至210℃達四小時。
表2
1
以所裝填單體之總量計之單體計重(%)B. 製備磷酸酯封端多元醇
| PE-PC 1 | PE-PC 2 | PE-PC 3 | 聚酯4 | |
| 己二酸(AA)1 | 42.92 | 42.93 | 43.13 | 43.48 |
| 1,2-丙二醇(PDO)1 | 18.68 | 18.67 | 19.49 | 19.15 |
| 新戊二醇(NPG)1 | 11.62 | 11.62 | 12.00 | 11.75 |
| 1,6-己二醇(HDO)1 | 25.37 | 25.36 | 24.90 | 25.63 |
| 聚(1,4-丁二醇-碳酸酯)(BDO-PC)1 | 1.42 | 1.42 | 0.57 | 0 |
| 外觀 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 |
| 加登納顏色(Gardner-Color) | 無色 | 無色 | 無色 | 白色 |
| 酸值(mg KOH/g) | 0.23 | 0.82 | 0.32 | 0.49 |
| OH值(mg KOH/g) | 120.2 | 131.0 | 118.6 | 150.8 |
| Tg(℃) | -67.2 | -73.6 | -66.4 | -63.6 |
| 在25℃下之黏度(mPa·s) | 1597 | 1721 | 1824 | 2560 |
| 在40℃下之黏度(mPa·s) | 652 | 685 | 699 | 733 |
| Mn(g/mol) | 1769 | 1882 | 1776 | 1363 |
| Mw(g/mol) | 3348 | 3378 | 3114 | 2729 |
| Mz(g/mol) | 5277 | 5220 | 4811 | 4309 |
| Mw/Mn | 1.89 | 1.80 | 1.75 | 2.00 |
| Mw小於500 g/mol之物種wt% | 4.2 | 3.7 | 4.6 | 7.5 |
| Mw小於1000 g/mol之物種wt% | 14.2 | 13.3 | 14.8 | 18.5 |
在烘箱中對1公升多頸圓底燒瓶進行乾燥,用乾燥氮氣沖洗30分鐘,且隨後裝填150公克VORANOLTM
CP 450(聚醚多元醇)且置放於70 mL/min之N2
拂掠下。使注射器裝載有4公克115%聚磷酸(PPA)(由西格瑪奧德里奇(Sigma Aldrich)供應)。將PPA逐滴添加至VORANOLTM
CP 450中且強烈攪動。觀測到最小溫度升高。將反應器內容物加熱至100℃達1小時,且隨後冷卻至45℃。添加40公克乙酸乙酯(EA),接著緩慢添加50公克ISONATETM
125M(MDI共混物)。在施用冰浴以將反應鍋保持低於75℃之情況下控制大量放熱。觀測到黃色發展為琥珀色。隨後,將反應器維持在65℃下達1小時,此時冷卻且封裝內容物。所製備之磷酸酯封端多元醇(PT-PO)不含有過量或游離MDI。PT-PO之固體含量為76 wt%,OH值為112 mg KOH/g,酸值為19.0 mg KOH/g,在25℃下之黏度為1665 mPa·s,Mn為1700 g/mol,Mw為4100 g/mol,且Mw/Mn為2.4。PT-PO含有4.4 wt%之Mw小於500 g/mol之物種及16.0 wt%之Mw小於1000 g/mol之物種。C. 製備多元醇組分
將如上文所描述製備之PE-PC 1、PE-PC 2、PE-PC 3及聚酯4與PT-PO混合以形成樣品多元醇組分。各樣品多元醇組分(PC)之組成及特性在下表3中提供。在表3中,「CS」係指比較樣品。
表3
表3中之wt%係以各別多元醇組分之總重量計
| Ex PC 1 | Ex PC 2 | Ex PC 3 | Ex PC 4 | Ex PC 5 | CS PC 6 | CS PC 7 | |
| PE-PC 1 | 95.0 | 90.0 | - | - | - | - | - |
| PE-PC 2 | - | - | 80.0 | - | - | - | - |
| PE-PC 3 | - | - | - | 95.0 | 79.9 | - | - |
| 聚酯4 | - | - | - | - | - | 95.0 | 79.2 |
| PT-PO | 5.00 | 10.0 | 20.0 | 5.00 | 20.1 | 4.98 | 20.7 |
| OH值(mg KOH/g) | 120.8 | 121.4 | 131.2 | 119.1 | 120.7 | 149.7 | 146.4 |
| 外觀 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 |
| 固體含量(wt%) | 98.75 | 97.5 | 95.00 | 98.75 | 95.0 | 98.75 | 96.7 |
如表3中所示,Ex PC 1-5各自展現出小於CS PC 6及CS PC 7之OH值之OH值,此指示Ex PC 1-5具有高於CS PC 6及CS PC 7之Mw。D. 製備雙組分基於溶劑之黏合劑組合物
雙組分基於溶劑之黏合劑組合物係藉由以下來製備:在室溫(23℃)下在釜中混合(A)ADCOTETM
577(芳族異氰酸酯預聚物)與(B)Ex PC 1-5、CS PC 6-7、ADCOTETM
577B(羥基封端多元醇組合物)、ADCOTETM
L87-124(羥基封端多元醇組合物)或CR86-139(羥基封端多元醇組合物)中之一者、(C)EA,直至達成均質混合物,形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物為止。各實例及比較實例黏合劑組合物之組分在表4及5中提供。E. 形成層壓板
提供含有助滑劑之低密度聚乙烯(LDPE)膜,所述LDPE膜為厚度為1.5密耳之單層膜(GF-19,可自Berry Plastics Corp.獲得)。
提供鑄造聚丙烯膜,其為厚度為3密耳之單層膜。
提供聚(乙二醇-對苯二甲酸酯)(PET)膜,其為厚度為1密耳(24.5 µm)之單層膜(92LBT,可自杜邦(DuPont)獲得)。
提供金屬箔膜(鋁箔)。金屬箔膜為厚度為1.5密耳(38.1 μm)之單層膜。使用ADCOTETM
577用PET膜(厚度為12 µm,48規格)對金屬箔膜進行預層壓,所述ADCOTETM
577為塗層重量為3.26 g/m2
(2.00磅/令)之共反應劑F(基於溶劑之雙組分聚胺基甲酸酯黏合劑,可商購自陶氏化學公司),以形成具有以下結構(I)之金屬箔預層壓板(Prelam):
PET膜/ ADCOTETM
577:共反應劑F黏合劑層/金屬箔膜 結構(I)。
將實例及比較實例黏合劑組合物裝載至Nordmeccanica SDC Labo Combi導頻層壓機中。將層壓機壓軋溫度維持在60℃下,將各區之烘箱溫度設定為80℃,且以30米/分鐘(m/min)之速度操作層壓機。在層壓期間將各實例及比較實例黏合劑組合物維持在表4及5之固體含量下。
將黏合劑組合物以3-4 g/m2
之塗層重量施用至金屬箔預層壓板(Prelam)或PET膜(92LBT)以形成以下結構(II)及結構(III):
Prelam /黏合劑組合物 結構(II); PET /黏合劑組合物 結構(III)
在結構(II)中,黏合劑組合物直接接觸金屬箔預層壓板(具有結構(I))之金屬箔膜層之表面。
隨後,將結構(II)及結構(III)在25℃之溫度及50%之相對濕度下在受控室中固化7-14天之時段以蒸發所有或實質上所有溶劑且形成黏合劑層。使LDPE膜或鑄造聚丙烯膜接觸黏合劑層以形成具有結構(IV)、結構(V)、結構(VI)或結構(VII)之層壓板:
Prelam /黏合劑組合物/ LDPE 結構(IV)
Prelam /黏合劑組合物/鑄造聚丙烯 結構(V)
PET /黏合劑組合物/ LDPE 結構(VI)
PET /黏合劑組合物/鑄造聚丙烯 結構(VII)
各層壓板實例及比較樣品之特性在表4及5中提供。在表4及5中,「NM」指示值未經量測;「FS」指示膜沿展失效模式;「FT」指示膜撕裂或斷裂失效模式;「DL」指示分層失效模式;「AT」指示黏合劑轉移失效模式,其中黏合劑轉移至第二膜;且「AS」指示內聚失效或黏合劑分離失效模式,其中發現黏合劑處於兩個膜上。
表4
表5
F. 結果
| Ex 1 | Ex 2 | Ex 3 | Ex 4 | Ex 5 | CS 6 | CS 7 | CS 8 | CS 9 | CS 10 | |
| 黏合劑組合物(公克) | ||||||||||
| ADCOTETM 577 | 1494.9 | 1505.3 | 1524.6 | 1489.1 | 1487.0 | 1651.7 | 1630.5 | 1672.9 | 1556.0 | 1550.8 |
| Ex PC 1 | 231.7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Ex PC 2 | - | 226.7 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Ex PC 3 | - | - | 217.5 | - | - | - | - | - | - | - |
| Ex PC 4 | - | - | - | 239.8 | - | - | - | - | - | - |
| Ex PC 5 | - | - | - | - | 247.6 | - | - | - | - | - |
| CS PC 6 | - | - | - | - | - | - | - | - | 186.6 | - |
| CS PC 7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 198.8 |
| ADCOTETM 577B | - | - | - | - | - | 147.1 | - | - | - | - |
| ADCOTETM L87-124 | - | - | - | - | - | - | - | 107.1 | - | - |
| CR86-139 | - | - | - | - | - | - | 184.2 | - | - | - |
| 乙酸乙酯 | 1273.4 | 1269.0 | 1258.0 | 1276.5 | 1268.4 | 1201.2 | 1185.3 | 1220.0 | 1259.9 | 1260.8 |
| 黏合劑組合物特性 | ||||||||||
| 異氰酸酯:多元醇混合比 | 100:15.5 | 100:15.1 | 100:14.3 | 100:16.1 | 100:16.7 | 100:8.9 | 100:11.3 | 100:6.4 | 100:12.0 | 100:12.8 |
| 外觀 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 |
| 固體含量(wt%) | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 | 44.8 | 45.1 | 45 | 45 | 45 |
| Prelam /黏合劑層/ LDPE層壓板黏結強度(BS)(N/2.54 cm) | ||||||||||
| 初始BS(生胚黏結) | 0.49AS | 3.40AS | 4.00AS | 2.22AS | 2.44AS | 3.68AS | 4.12AS | 4.35AS | 0.47AS | 1.13AS |
| 1天之後之BS | 11.32FS/FT | 16.67FT | 13.56FS/AT | 8.18AT | 12.29AT | 15.39FT/FS | 17.54FT/FS | 19.33FT | 7.22AT | 10.92AT |
| 7天之後之BS | 10.25FS/AT | 12.82FS/FT | 10.35FS/AT | 8.18AS/AT | 14.23FS/AT | 15.02FT/FS | 13.67FT/FS | 18.81FT | 7.07AT | 8.82AT |
| 袋裝沸騰之後之BS | 9.82FS/AT | 12.08FS/AT | 16.61FS/AT | 9.33AT | 11.40FS/AT | 8.51AS | 7.41AS | 8.05AS | 8.71AT | 8.03AT |
| 化學老化之後之BS | 0.31AS/DL | 0.96AS | 3.39AS | 0.49AS/DL | 1.91AS | 0.82AS/AT | 1.05AS | 3.29AS | 0.25AS/DL | 1.44AS |
| Prelam /黏合劑層/鑄造聚丙烯層壓板黏結強度(BS)(N/2.54 cm) | ||||||||||
| 初始BS(生胚黏結) | 1.07AS | 2.08AS | 4.92AS | 1.64AS | 2.31AS | 1.52AS | 4.64AS | 6.10AS | 0.76AS | 1.38AS |
| 1天之後之BS | 14.21AT/FS | 13.39AT | 15.72AS | 11.10AT | 12.91AT | 17.03AT | 24.16FT | 18.52FT | 12.72AT | 12.14AT |
| 7天之後之BS | 14.13AT | 14.77AT | 13.85AT | 12.19AT | 14.60AS | 20.19FT | 25.43FT | 18.96FT | 12.14AT | 13.12AS/AT |
| 袋裝沸騰之後之BS | 9.13AT | 10.75AT | 10.89AS | 8.15AT | 9.90AS | 9.75FT/AS | 9.78FT/AS | 9.80AS | 7.48AT | 8.97AT |
| 化學老化之後之BS | 1.00AS | 4.82AS | 9.13AS | 2.86AS | 6.97AS | 3.39AS | 2.58AS | 10.161AS | 1.91AS | 3.13AS |
| Ex 1 | Ex 2 | Ex 3 | Ex 4 | Ex 5 | CS 6 | CS 7 | CS 8 | CS 9 | CS 10 | |
| 黏合劑組合物(公克) | ||||||||||
| ADCOTETM 577 | 1494.9 | 1505.3 | 1524.6 | 1489.1 | 1487.0 | 1651.7 | 1630.5 | 1672.9 | 1556.0 | 1550.8 |
| Ex PC 1 | 231.7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Ex PC 2 | - | 226.7 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Ex PC 3 | - | - | 217.5 | - | - | - | - | - | - | - |
| Ex PC 4 | - | - | - | 239.8 | - | - | - | - | - | - |
| Ex PC 5 | - | - | - | - | 247.6 | - | - | - | - | - |
| CS PC 6 | - | - | - | - | - | - | - | - | 186.6 | - |
| CS PC 7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 198.8 |
| ADCOTETM 577B | - | - | - | - | - | 147.1 | - | - | - | - |
| ADCOTETM L87-124 | - | - | - | - | - | - | - | 107.1 | - | - |
| CR86-139 | - | - | - | - | - | - | 184.2 | - | - | - |
| 乙酸乙酯 | 1273.4 | 1269.0 | 1258.0 | 1276.5 | 1268.4 | 1201.2 | 1185.3 | 1220.0 | 1259.9 | 1260.8 |
| 黏合劑組合物特性 | ||||||||||
| 異氰酸酯:多元醇混合比 | 100:15.5 | 100:15.1 | 100:14.3 | 100:16.1 | 100:16.7 | 100:8.9 | 100:11.3 | 100:6.4 | 100:12.0 | 100:12.8 |
| 外觀 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 | 液體 |
| 固體含量(wt%) | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 | 44.8 | 45.1 | 45 | 45 | 45 |
| PET /黏合劑層/ LDPE層壓板黏結強度(BS)(N/2.54 cm) | ||||||||||
| 初始BS(生胚黏結) | 0.31AS | 2.60AS | 3.62AS | 0.21AS | 2.54AS | 1.61AS | 3.00AS | 4.46AS | 0.39AS | 0.68AS |
| 1天之後之BS | 28.78FT/FS | 17.08FT | 15.16FS | 15.19FT/FS | 16.97FT/FS | 18.38FT | 18.17FT | 22.86FT | 5.07AT | 8.14AT |
| 7天之後之BS | 20.88FT/FS | 13.52FT/FS | 18.52FT | 19.47FT | 21.34FT | 17.04FT/FS | 15.75FT/FS | 23.41FT/FS | 5.70AS/AT | 6.22AT |
| 袋裝沸騰之後之BS | 4.03AS | 3.99AS | 4.35AS/AT | 3.20AT | 3.84AT | 3.38AS | 2.82AS | 3.81AS | 3.53AT | 3.71AT |
| 化學老化之後之BS | 3.47AS | 8.11AT | 5.69AT | 2.96AT | 6.18AT | 3.51AS | 3.19AS | 4.80AS | 3.70AT | 3.79AT |
| PET /黏合劑層/鑄造聚丙烯層壓板黏結強度(BS)(N/2.54 cm) | ||||||||||
| 初始BS(生胚黏結) | 0.23AS | 2.32AS | 3.36AS | 0.27AS | 1.99AS | NM | NM | NM | 0.19AS | 0.27AS |
| 1天之後之BS | 18.04FT | 20.39FT | 14.87FT | 15.97FT | 16.21FT | NM | NM | NM | 7.55AT | 9.69AT |
| 7天之後之BS | 25.98FT | 18.88FT | 16.06FT | 16.54FT | 15.66FT | NM | NM | NM | 15.72FT | 12.43FT |
| 袋裝沸騰之後之BS | 12.06FT | 10.73FT | 15.69FT | 8.20FT | 9.57FT | NM | NM | NM | 9.15FT | 8.92FT |
| 化學老化之後之BS | 17.27FT | 10.86FT | 10.03FT | 9.22FT | 10.14FT | NM | NM | NM | 10.05FT | 10.66FT |
如表4中所示,CS 6-10各自包含由以下形成之黏合劑層:(A)異氰酸酯組分(ADCOTETM
577)、(B)缺乏磷酸酯封端多元醇(PT-PO)之多元醇組分(分別為ADCOTETM
577B、CR86-139、ADCOTETM
L87-124、CS PC 6及CS PC 7)及(C)溶劑(乙酸乙酯(EA))。具有結構(IV)之CS 6-10之層狀結構(亦即Prelam /黏合劑組合物/ LDPE)在袋裝沸騰測試之後各自展現出小於8.8 N/2.54 cm之黏結強度。因此,CS 6-10在袋裝沸騰測試之後各自展現出不足黏結強度。
如表4中所示,Ex 1-5各自包含由以下形成之黏合劑層:(A)異氰酸酯組分(ADCOTETM
577)、(B)含有(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇(PE-PC)及(ii)PT-PO之多元醇組分(分別為PC 1-5)及(C)溶劑(EA)。具有結構(IV)之Ex 1-5之層狀結構(亦即Prelam /黏合劑組合物/ LDPE)在袋裝沸騰測試之後各自展現出大於8.8 N/2.54 cm之黏結強度。因此,Ex 1-5在袋裝沸騰測試之後各自展現出足夠黏結強度。
如表5中所示,CS 6-10各自包含由以下形成之黏合劑層:(A)異氰酸酯組分(ADCOTETM
577)、(B)缺乏PT-PO之多元醇組分(分別為ADCOTETM
577B、CR86-139、ADCOTETM
L87-124、CS PC 6及CS PC 7)及(C)溶劑(EA)。具有結構(VII)之CS 6-10之層狀結構(亦即PET /黏合劑組合物/鑄造聚丙烯)在一天之後各自展現出小於10.0 N/2.54 cm之黏結強度。因此,CS 6-10在一天之後各自展現出不足黏結強度。
如表5中所示,Ex 1-5各自包含由以下形成之黏合劑層:(A)異氰酸酯組分(ADCOTETM
577)、(B)含有(i)PE-PC及(ii)PT-PO之多元醇組分(分別為PC 1-5)及(C)溶劑(EA)。具有結構(VII)之Ex 1-5之層狀結構(亦即PET /黏合劑組合物/鑄造聚丙烯)在一天之後各自展現出大於10.0 N/2.54 cm之黏結強度。因此,Ex 1-5在一天之後各自展現出足夠黏結強度。
特定地預期,本發明不限於本文所含有之實施例及說明,但包含彼等實施例之修改形式,所述修改形式包含在以下申請專利範圍之範疇內出現之實施例的部分及不同實施例的要素組合。
無
Claims (9)
- 如請求項1所述之雙組分基於溶劑之黏合劑組合物,其中所述聚酯-聚碳酸酯多元醇包括少於55wt%之重量平均分子量(Mw)小於500g/mol之物種。
- 如請求項1或2所述之雙組分基於溶劑之黏合劑組合物,其中所述聚酯-聚碳酸酯多元醇包括己二酸、1,2-丙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇及聚(1,4-丁二醇-碳酸酯)之反應產物。
- 如請求項1或2所述之雙組分基於溶劑之黏合劑組合物,其中所述異氰酸酯組分為芳族異氰酸酯預聚物。
- 一種層壓板,其包括第一基板;第二基板;及黏合劑層,其介於所述第一基板與所述第二基板之間,所述黏合劑層由如請求項1至5中任一項所述之雙組分基於溶劑之黏合劑組合物形成。
- 如請求項6所述之層壓板,其中所述第一基板為金屬箔膜且所述第二基板為低密度聚乙烯膜;且在袋裝沸騰測試之後所述層壓板之黏結強度為8.8N/2.54cm至20.0N/2.54cm。
- 如請求項6所述之層壓板,其中所述第一基板為聚對苯二甲酸伸乙酯膜且所述第二基板為聚丙烯膜;且在一天之後所述層壓板之黏結強度為10.0N/2.54cm至25.0N/2.54cm。
- 一種形成雙組分基於溶劑之黏合劑組合物之方法,其包括:(A)提供包括以下之多元醇組分:(i)聚酯-聚碳酸酯多元醇,其具有(a)1,500g/mol至5,000g/mol之數目平均分子量(Mn),及(b)3,000g/mol至5,000g/mol之重量平均分子量(Mw);(ii)磷酸酯封端多元醇,其中所述磷酸酯封端多元醇為含有具有以下結構(B)之至少一個磷酸酯基團之多元醇:
其中以所述多元醇組分之總重量計,所述多元醇組分包括0.5wt%至35wt%磷酸酯封端多元醇;(B)提供異氰酸酯組分;(C)提供溶劑;及(D)在存在所述溶劑之情況下使所述多元醇組分與所述異氰酸酯組分反應以形成所述雙組分基於溶劑之黏合劑組合物。
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