[发明专利]用于柔性包装层合制品的无溶剂型层合粘合剂以及由该粘合剂制备的层合结构

说明书

技术领域

本发明涉及适于包括含有金属或油墨贴花的那些的层合应用和层合结构（诸如层合制品和柔性层合包装材料）的双组分无溶剂型粘合剂组合物，包括双组分无溶剂型粘合剂组合物和/或由双组分无溶剂型粘合剂组合物制成。所述双组分无溶剂型粘合剂组合物相比于传统的双组分无溶剂型粘合剂组合物更软，但保留传统粘合剂的有益性质。本文所述的粘合剂组合物含有相对高分子量的低聚物且具有延伸率。

背景技术

柔性的包装结构通常用溶剂型层合粘合剂制成。在过去的20至30年间，已研发出新型的水性双组分无溶剂型粘合剂，且由于成本降低的益处以及在行业中对更环保型粘合剂的期望而在商业上已经取代了溶剂型粘合剂。然而，由于溶剂型粘合剂技术的具体特性以及待粘接基材的性能，现今的一些应用仍然使用该项溶剂型粘合剂技术。因此，双组分无溶剂型层合粘合剂并不适用于所有的结构和应用。对于双组分无溶剂型粘合剂而言存在问题的结构包括：（1）将反转印刷的薄膜(reverse printed film)（即，聚对苯二甲酸乙二醇酯（“PET”）层合到金属化薄膜（即，PET）的结构，和（2）将具有水基油墨的反转印刷的PET薄膜层压到辅助薄膜的结构。目前，这些结构通常用溶剂型或水性的层合粘合剂制成。金属化薄膜通常是具有附接到所述膜的金属层（通常是薄金属层）的塑料薄膜片材。在需要从包装的内容物反射光或改善用户的包装视觉外观的情况下，金属化薄膜可用于柔性层合包装材料中。

用通常的双组分无溶剂型层合粘合剂来将反转印刷的PET层合到金属化PET金属侧的典型结构导致较低的粘合，其中高达100％的金属会从金属化的PET失效。然而当使用溶剂型或水性的层合粘合剂时通常不会发生这种失效结果。当将双组分无溶剂型粘合剂施加到用水基油墨反转印刷的PET上时，水基油墨贴花(ink decal)会在较低的粘合值下脱离PET。

传统的双组分无溶剂型粘合剂包括通常作为反应性稀释剂的相对低分子量的单体和相对低分子量的低聚物。这些低分子量的反应性材料通常给一些（但并不是所有的）层合应用提供有利的特性和性能。不希望受到任何理论的束缚，本发明人相信在诸如上述的涉及将反转印刷的薄膜层合到金属化薄膜以及将包括用水基油墨反转印刷的PET薄膜的反转印刷薄膜层合到辅助薄膜的那些特定应用中，相对较低的分子量的单体和相对较低的分子量的低聚物会导致金属从薄膜脱离（脱金属）或油墨从薄膜脱离的负作用。

除非另有规定，本文提及的所有份数和百分数是基于重量的。本文所指的分子量是数均分子量（Mn），其单位为克/摩尔（“g/mole”）。

发明内容

本文所述的双组分无溶剂型粘合剂在许多应用（包括在含有金属或油墨贴花的结构中）中提高粘合强度。所述双组分无溶剂型粘合剂组合物相比于传统的双组分无溶剂型粘合剂组合物更软，但保留与传统双组分无溶剂型粘合剂相同的一些益处，诸如粘度足够低以便可以100％固体来应用、良好的粘附性、耐化学性等等。

双组分无溶剂型粘合剂包括高分子量的低聚物，即上述低聚物为与传统的双组分无溶剂型粘合剂中使用的低聚物相比具有较高分子量的低聚物。所述双组分无溶剂型粘合剂适于任何层合应用，且特别适于使用传统无溶剂型粘合剂会提供较差性能的应用，诸如适于（1）将反转印刷的薄膜（即，PET）层合到金属化薄膜（即，PET）以及（2）将包括用水基油墨反转印刷的PET薄膜的反转印刷薄膜层合到辅助薄膜的应用。

附图说明

图1示出根据本发明的层合柔性包装材料的横截面侧视图；

图2示出根据本发明的层合柔性包装材料的横截面侧视图；

图3示出根据本发明的层合柔性包装材料的横截面侧视图；

图4是对于反转印刷的48规格(gauge)的PET和金属化PET薄膜的层合结构的粘合值相对于固化时间（天数）的曲线图；

图5是示出适于包括用各种传统粘合剂制成的水基油墨印刷薄膜的各种层合结构的粘合强度的图；

图6是示出适于包括用对照粘合剂配方和根据本发明的粘合剂配方制成的水基油墨印刷薄膜的各种层合结构的粘合强度的图；

图7是示出适于包括用对照粘合剂配方和根据本发明的粘合剂配方制成的金属化薄膜的各种层合结构的粘合强度的图。

具体实施方式

双组分无溶剂型粘合剂以两种单独的组分提供，且在应用之前混合随后固化。这两种组分被称为预聚物和固化剂。双组分无溶剂型粘合剂没有溶剂和/或在没有溶剂（诸如有机溶剂或水）的情况下应用。