[发明专利]可湿固化的聚氨酯热熔树脂组合物

说明书

本公开提供一种包含多元醇组分和异氰酸酯组分的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中所述多元醇组分包含具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇。

技术领域

本公开涉及具有改善的粘合强度和用于纸/箔层压的热封强度的可湿固化的聚氨酯热熔树脂组合物。本公开还涉及其中使用这种组合物的粘合剂和制品。

背景技术

常规的反应性聚氨酯热熔粘合剂用于包装、纸张转化、纸张构造、装订、纸箱、封箱、建筑、汽车等中。反应性聚氨酯热熔粘合剂可产生非常耐用的产品，并在包装和教科书的制造中特别有用。

常规的反应性聚氨酯热熔粘合剂是在室温下为固体的湿气固化或湿气交联粘合剂，但它们以熔体的形式施加。粘合剂的聚合物成分含有氨基甲酸酯基团和反应性异氰酸酯基团。熔体的冷却首先导致热熔粘合剂的快速物理固化，然后仍然存在异氰酸酯基团与环境中的湿气发生化学反应以形成交联的不溶性粘合剂。

然而，当将常规的反应性聚氨酯热熔粘合剂应用于纸/箔层压时，对于这种应用存在两个限制。第一，常规的反应性聚氨酯的高粘度导致差的润湿能力和较低的层压速度。同时，较高的应用温度(例如，高于100℃)不适用于纸/薄膜层压。此外，常规的反应性聚氨酯对于箔结构显示出较差的粘合强度。确切地说，在热封之后，完全固化的常规反应性聚氨酯粘合剂将易于从箔上剥离。

因此，在本领域中需要一种特别适合于粘合箔和纸的新颖的聚氨酯热熔粘合剂，其具有改善的性能，包括粘合强度和热封强度。

发明内容

本公开提供一种包含多元醇组分和异氰酸酯组分的聚氨酯热熔粘合剂组合物，其中所述多元醇组分包含具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇。

具体实施方式

根据本公开的聚氨酯热熔粘合剂组合物包含多元醇组分和异氰酸酯组分。

多元醇组分

聚氨酯热熔粘合剂组合物包含多元醇组分，所述多元醇组分包含具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇，以及任选的选自以下组成的组的多元醇：聚酯多元醇、聚醚多元醇和其组合。多元醇组分可任选地包括增粘剂，以及二醇或三醇单体。

具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇是具有两个或更多个末端OH基团(即在多元醇分子链的末端)和至少一个在侧分子链中的氢桥接基团(即，一个分支基团)的多元醇。合适的氢桥接基团的实例包括(但不限于)O＝C-O^ˉ、O＝C-C-O^ˉ和O＝C-C＝C-O^ˉ以及其旋前形式。所公开的具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇还具有至少50mgKOH/g且不超过200mg KOH/g的酸值。此外，所公开的多元醇具有至少400g/mol且不超过5,000g/mol的分子量。又另外，所公开的多元醇具有至少1.8且不超过3的羟基官能度(即，1.8≤f≤3)。在一些实施例中，具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇是聚酯多元醇。

以粘合剂组合物的重量计，粘合剂组合物中具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇的量按重量计为至少3wt％、或至少3.5wt％、或至少4wt％。以粘合剂组合物的重量计，粘合剂组合物中具有两个或更多个OH基团和氢桥接基团的多元醇的量按重量计不超过40wt％、或50wt％、或80wt％。

具有两个或更多个羟基的化合物为“多元醇”。具有恰好两个羟基的多元醇为“二醇”。具有恰好三个羟基的多元醇为“三醇”。同一直链原子链中含有两个或更多个酯键的化合物在本文中称为“聚酯”。作为聚酯和多元醇的化合物在本文中称为“聚酯多元醇”。所公开的聚酯多元醇具有不超过4,000g/mol的分子量。此外，所公开的聚酯多元醇具有至少1.5且不超过3的羟基官能度(即，1.5≤f≤3)。