[发明专利]一种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用。这种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的组成原料包括异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物、多异氰酸酯和添加剂。本发明也公开了这种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，还公开了这种聚氨酯胶粘剂在纸/塑料、纸/金属箔复合中的应用。本发明低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂产品的粘度低，适合涂布机在室温下直接涂布，使涂布设备简易化，由于无需对胶液及对涂胶辊进行加热，减少了生产能耗，使纸/塑、纸/金属箔复合过程简单化，同时复合产品还具有较高的粘接强度。

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，市场上销售的单组份无溶剂型聚氨酯胶粘剂的粘度比较高，一般在室温条件下的粘度在10000mPa·s左右，这么高粘度的胶液不能直接用于涂布机的涂布，必需在使用之前用加热机头将胶粘剂加热到80～100℃，使粘度下降至1000mPa·s左右，同时还必需将上胶辊、移胶辊等加热至80～100℃，以保持胶液的良好流动状态才能进行涂布，而且降低胶液粘度的另一个目的是为了保持对被涂物良好的浸润，达到良好的附着力。这类单组份无溶剂型聚氨酯胶粘剂不仅施工麻烦，而且能耗高。CN106883807A和CN106497493A公开的单组份无溶剂型聚氨酯胶粘剂，这些技术方案限定其粘度在100℃时为300～2000mPa·s，应用实施例都是先用加热机头将胶粘剂加热到这个温度，以降低胶液的粘度，方便将其注入胶槽中，同时还对涂布时所用的计量辊、移胶辊、涂胶辊进行加热，并保持在80℃以上，才能进行纸/塑、纸/铝复合膜的涂布。

由于单组份无溶剂聚氨酯胶粘剂用于纸/塑、纸/铝复合，比双组份无溶剂聚氨酯胶粘剂具有无需固化剂、省去配胶环节及无需混胶泵、节省设备投资等优点，是具有很大市场潜力的一类产品。但是现有单组份无溶剂聚氨酯胶粘剂的粘度太高，不便使用，对设备投资大，能耗高等缺点限制了它的应用，而现在纸/塑、纸/铝复合膜在包装材料、装饰建材等方面的应用非常广泛，因此，有必要进一步探索低粘度的高粘接强度的单组份无溶剂型聚氨酯胶粘剂，及其它在纸/塑、纸/金属箔复合方面的应用。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种适用于涂布机在室温条件下直接涂布纸/塑、纸/金属箔的低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂，这种复合用胶粘剂无需进行加热降低粘度的预处理；本发明的目的之二在于提供这种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法；本发明的目的之三在于提供这种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂在纸/塑、纸/金属箔复合中的应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂的组成原料包括异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物、多异氰酸酯和添加剂。

优选的，这种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂中，异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物为二异氰酸酯封端的多元醇，或者为二异氰酸酯封端的多元醇和羟基丙烯酸酯(即多元醇和羟基丙烯酸酯两者均被二异氰酸酯封端)。

优选的，这种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂中，多异氰酸酯为PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)、HDI(六亚甲基二异氰酸酯)三聚体与高沸点二异氰酸酯的混合物、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)三聚体与高沸点二异氰酸酯的混合物中的至少一种；其中，高沸点二异氰酸酯为IPDI、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、HMDI(4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯)中的至少一种。

优选的，异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物、多异氰酸酯和添加剂的质量比为100：(10～70)：(0～3)。

优选的，异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物中，封端所用的二异氰酸酯中NCO的当量数与多元醇、羟基丙烯酸酯的总OH当量数的比为(1.5～3.0)：1，进一步优选NCO/OH当量比为2:1；其中，羟基丙烯酸酯的OH当量数占总OH当量数的0～80％。