[发明专利]用于层压粘合剂应用的丙烯酸/环氧混合物材料

说明书

一种层压粘合剂组合物，包含：a)吸收有环氧化合物的热塑性聚合物颗粒的水分散体，其中按所述水分散体的固体内容物的总重量计，所述环氧化合物的浓度为1重量％到40重量％；和b)至少一种选自以下的水可乳化或水分散性环氧固化剂：多胺、聚酰胺、酰氨基胺、羧酸官能聚酯、酸酐、硫醇、聚硫醇、环脒以及其组合。

相关申请的引用

本申请要求2015年12月22日提交的美国临时申请第62/270,608号的权益。

背景技术

层压粘合剂广泛用于制造用于食品包装应用的柔性层压物(具有两层或更多层)。基于粘合剂组合物，层压粘合剂可以分为三类：溶剂型(SB)，无溶剂(SL)和水性(WB)。已知水性干式层压粘合剂(waterborne dry laminating adhesive，WBDL)更安全-不存在VOC问题或溶剂滞留，并且更易于清洁。WBDL粘合剂应用的一种当前技术是基于丙烯酸/聚氨酯的2K系统。它由用少量低分子量多元醇改性的丙烯酸乳胶组成，所述多元醇在应用前与水可乳化的异氰酸酯结合。对于一般和中等性能应用，这些层压粘合剂表现相对较好。但是，对于要求更高的中高性能应用，这些WBDL粘合剂经常因耐温性、耐湿性和耐化学性差而失效。另外，这些粘合剂对某些衬底(如箔或金属化膜)不具有足够的粘合性。因此，期望具有更好性能特性的WBDL粘合剂。

发明内容

在本发明的一个广泛方面中，公开一种层压粘合剂组合物，包含以下、由以下组成或基本上由以下组成：a)吸收有环氧化合物的热塑性聚合物颗粒的水分散体，其中按所述水分散体的固体内容物的总重量计，所述环氧化合物的浓度为1重量％到40重量％；和b)至少一种选自以下的水可乳化或水分散性环氧固化剂：多胺、聚酰胺、酰氨基胺、羧酸官能聚酯、酸酐、硫醇、聚硫醇、环脒以及其组合。

在本发明的另一方面，公开一种形成固化的层压物的方法，所述方法包含以下步骤、由以下步骤组成或基本上由以下步骤组成：a)将根据权利要求1所述的可固化组合物涂覆到第一衬底上，b)使所述可固化组合物干燥；c)将第二衬底层压到经过涂布的第一衬底上以形成层压物；以及d)使所述层压物固化以形成所述固化的层压物。

具体实施方式

合适的环氧化合物的实例包括但不限于脂肪族环氧树脂、环脂肪族环氧树脂和芳香族环氧树脂。更具体的实例包括但不限于1,2-丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚，1,6-己二醇二缩水甘油醚、聚(丙二醇)二缩水甘油醚、1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、1,3-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、3,4-环氧环己烷甲酸3',4'-环氧环己基甲酯、3,4-环氧环己基环氧乙烷、2-(3',4'-环氧环己基)-5,1-螺-3,4-环氧环己烷-1,3-二噁烷、一氧化乙烯基环己烯、己二酸双(3,4-环氧环己基甲基)酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)、基于DGEBA的固体环氧树脂、苯氧基树脂、双酚F的二缩水甘油醚、环氧酚醛清漆树脂和甲酚环氧酚醛清漆。

按丙烯酸酯分散体中固体的总重量计，囊封于丙烯酸酯颗粒中的环氧树脂的量通常在1重量％到40重量％的范围内，在各种其它实施例中在1重量％到15重量％的范围内，以及在各种其它实施例中在1重量％到10重量％的范围内。

丙烯酸酯分散体可通过自由基乳液或悬浮液加成聚合或通过将预制聚合物在剪切下分散到水性介质中来制备。适用于制备丙烯酸乳胶颗粒的单体包括但不限于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯、以及其组合。

也可包括具有酸官能团的单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸磷乙酯、苯乙烯磺酸钠和丙烯酰氨基-甲基-丙烷磺酸酯。通常，按聚合物的重量计，酸单体的浓度小于或等于20重量％。酸单体浓度在一些实施例中可高达15重量％，并且在各种其它实施例中高达5重量％。