[发明专利]改性的二苯甲烷二异氰酸酯基粘合剂

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2011年4月15日提交并且并入本文中的美国临时申请No.61/475,825的权益。

背景技术

异氰酸酯基粘合剂可以用来制备用于柔性包装的层合物。这些粘合剂是两部分式可固化组合物，其中多元醇（A部分）和异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物（B部分）直接在层合处理之前进行混合并用于粘附基底的叠加层。柔性包装特别适合用作食物包装。

发明内容

已经发现的是，经过改性的二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)可用于制备能够生成低含量的可提取初级芳香胺(PAA)的粘合剂，并且易于处理，是柔性包装层合物的有效粘合剂。

在一个方面，本发明涉及包含A部分（第一多元醇）和B部分（异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物）的层合粘合剂组合物。该预聚物包含第二多元醇和至少一种改性的二苯甲烷二异氰酸酯的反应产物，此改性的二苯甲烷二异氰酸酯选自碳二亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯、脲基甲酸酯改性的二苯甲烷二异氰酸酯、缩二脲改性的二苯甲烷二异氰酸酯、聚二苯甲烷二异氰酸酯以及它们的组合。

在一个实施例中，第一多元醇在25℃±5℃下的粘度不大于25,000毫帕斯卡秒(mPas)。

在一个实施例中，异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物在环境温度下为液态。

在一个实施例中，异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物在25℃±5℃下的粘度不大于25,000mPas。

在一个实施例中，预聚物包含不大于0.5重量%的2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯和不大于10重量%的2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯。

在一个实施例中，粘合剂组合物基本上不含脂肪族和脂环族异氰酸酯以及它们的低聚物。

在一个实施例中，根据本文所述的PAA提取测试方法，从层合时间之后3天或更少时间内，粘合剂组合物的PAA食品迁移值小于对照物PAA食品迁移值的50%。

在另一方面，本发明涉及一种制备柔性层合物的方法。该层合物包含至少第一柔性基底和第二柔性基底。该方法包括将上述粘合剂组合物中的任一个施加到第一基底的表面从而形成第一基底的粘合剂支承表面，以及使第二基底的表面与第一基底的粘合剂支承表面接触从而形成层合物。

在另一方面，本发明涉及用于柔性包装的层合物。该层合物包含第一柔性基底、第二柔性基底以及在第一和第二基底之间层合的粘合剂组合物。粘合剂组合物包含A部分第一多元醇和B部分异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的反应产物，该预聚物包含第二多元醇和至少一种改性的二苯甲烷二异氰酸酯的反应产物，此改性的二苯甲烷二异氰酸酯选自碳二亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯、脲基甲酸酯改性的二苯甲烷二异氰酸酯、缩二脲改性的二苯甲烷二异氰酸酯、聚合的二苯甲烷二异氰酸酯以及它们的组合。

在另一方面，本发明涉及包含食物包装形式的任一种上述层合物的食物包装，以及食物包装内所包含的食品。

具体实施方式

本发明涉及粘合剂组合物、层合物、包装食品以及使用粘合剂组合物制备层合物的方法，其中粘合剂组合物包含用改性的二苯甲烷二异氰酸酯制备的预聚物。使用本发明所公开的改性的二苯甲烷二异氰酸酯制备的粘合剂组合物可用于制备层合产品，该层合产品可生成低含量的可提取初级芳香胺(PAA)，使得层合产品特别适用于食物包装。

粘合剂组合物

粘合剂组合物为两部分式组合物，其包含为多元醇的A部分，和为异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的B部分。所述两部分，即(A)部分多元醇和(B)部分预聚物在应用之前单独保存，并在层合过程中的应用之前直接进行混合。层合和固化时，形成的粘合剂粘结使基底材料的叠加层粘附在一起。

在层合过程之前将多元醇（A部分）和预聚物（B部分）立即混合在一起，使得来自预聚物（B部分）的异氰酸酯基与来自多元醇（A部分）的羟基的当量比范围为从1.0:1.0、或从1.05:1.0、或从1.1:1.0至1.6:1.0、或至1.5:1.0、或至1.4:1.0。

一些管理机构限制了会与人类发生接触的应用中可提取初级芳香胺(PAA)的量。一个此类应用为食物包装。管理机构之所以关注可提取PAA的含量，是因为它能够迁移入之后会被人类消耗的食品中。因此，管理机构加强了对能够迁移入食品中的可提取PAA的量的限制。