[发明专利]一种用于纸塑包装的无溶剂型聚氨酯胶黏剂和方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及聚氨酯胶黏剂技术领域，特别是指一种用于纸塑包装预涂膜工艺中的无溶剂型聚氨酯胶黏剂和方法。

[背景技术]

印后覆膜，又称过塑、裱胶贴膜，是对印刷后纸张表面进行装饰加工的一种形式。主要指通过覆膜机，用厚度为12～20um(聚氨酯胶黏剂厚度在4um左右)的胶黏剂将塑料薄膜（聚丙烯等）与印品表面粘贴在一起，形成纸塑合一产品的加工技术。

早期的覆膜工艺为通过油性溶剂型胶，采用即涂式覆膜工艺。由于其中的有机溶剂如甲苯等对人体有危害且对环境污染严重，后逐渐改为水性胶即涂式覆膜工艺(即采用水性丙稀酸酯胶黏剂)。因为纸张吸湿性强及覆膜设备落后，薄膜与纸张的张力不易调整，质量问题难以解决。

20世纪90年代初期开始引进和使用预涂膜覆膜工艺，在环保及产品加工质量方面，这种工艺都比以往使用的油性或水性胶即涂膜要先进得多。预涂膜覆膜工艺特点如下：

（1）工艺环保：使用EVA等热熔胶，不危害环境和人体；不影响纸张及油墨的覆膜质量；无污染、损耗小。

（2）质量可靠：不易产生皱褶、气泡卷曲．以及纸张与薄膜分离等现象。

（3）使用方便：覆膜时只有进纸、进膜、分割三个工序，无上胶干燥部分；预涂膜覆膜设备体积小、价格低、操作简便。

不足之处，采用EVA等热熔胶的预涂膜覆膜工艺成本较高，一般印刷品很难接受。

使用聚氨酯无溶剂胶黏剂代替EVA等热熔胶，具有低成本的优势，目前在市场上推广比较快。

随着国内印刷品的不断发展，对聚氨酯胶黏剂的要求也日益增加，例如涂布后能够快速固化，能够适应多种表印油墨及压印等前处理，印刷品耐挠曲，不易起膜，不变色等等。对此，常规的单组份聚氨酯胶黏剂难以满足要求。

[发明内容]

为了解决现有技术中，在预涂膜覆膜工艺中，采用的热熔胶成本过高的缺陷，以及为了提高预涂膜覆膜的耐挠曲性能，本发明提供一种新型的无溶剂型聚氨酯胶黏剂。

为解决上述技术问题，本发明设计一种用于纸塑包装的无溶剂型聚氨酯胶黏剂，由占总重量95~99%的主链为异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体和1~5%的添加剂组成。

所述的添加剂为催化剂和偶联剂。

催化剂选自辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二醋酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、双(2,2-吗啉乙基)醚中的一种或多种。

偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

催化剂用量为总重量的0.001%-0.1%。

偶联剂用量为总重量的0.1~2%。

异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，为聚醚多元醇、聚酯多元醇、小分子多元醇以及异氰酸酯通过扩链反应形成的聚氨酯预聚体，其中：

聚醚多元醇为乙二醇、二乙二醇和二丙二醇引发的分子量为400~3000的羟基封端低聚合物，主链含有醚键（-R-O-R-），环氧乙烷的含量为0~15%；

聚酯多元醇为己二酸、苯酐中的一种或两种与二乙二醇、三乙二醇、三羟甲基丙烷、1,6-己二醇、异戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或多种，通过高分子缩聚反应合成的羟基封端的低聚物，分子量为500~1200；

小分子多元醇为1,4-丁二醇或1,3-丙二醇中的一种或两种；

异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种或两种。

异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，其粘度为100摄氏度下500~2000mPas。

异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，其中NCO-（异氰酸酯）的含量为3~18%。

本发明还包括一种上述的无溶剂型聚氨酯胶黏剂的涂布方法，无溶剂型聚氨酯胶黏剂的涂布量为2~8g/m²。

本发明的聚氨酯型无溶剂胶黏剂，该产品对于纸张与薄膜及铝箔等具有良好的粘接力，其施工时无污染、易涂布，节省成本，预涂布后具有较快的固化速度，对印刷品适性强，使覆膜后的印刷品不变色、不起膜，耐挠曲。广泛用于纸塑包装应用。

使用聚氨酯无溶剂胶黏剂代替EVA等热熔胶，具有低成本的优势，目前在市场上推广比较快。随着国内印刷品的不断发展，对聚氨酯胶黏剂的要求也日益增加，例如涂布后能够快速固化，能够适应多种表印油墨及压印等前处理，印刷品耐挠曲，不易起膜，不变色等等。对此，常规的单组份聚氨酯胶黏剂难以满足要求。