PVDC膜和其他軟包裝膜復(fù)合用水性聚氨酯膠粘劑的合成方法

(19)中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利說(shuō)明書(shū)(10)申請(qǐng)公布號(hào)CN103497304A

(43)申請(qǐng)公布日2014.01.08(21)申請(qǐng)?zhí)朇N201310448049.9(22)申請(qǐng)日2013.09.27(71)申請(qǐng)人金湖縣百瑞特化工有限責(zé)任公司地址211600江蘇省淮安市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)黎城鎮(zhèn)工農(nóng)工業(yè)區(qū)(響墩路)(72)發(fā)明人徐欣孫方忠袁庭林(74)專利代理機(jī)構(gòu)淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所代理人韓曉斌(51)Int.CI C08G18/76

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B32B7/12權(quán)利要求說(shuō)明書(shū)說(shuō)明書(shū)幅圖(54)發(fā)明名稱 PVDC膜和其他軟包裝膜復(fù)合用水性聚氨酯膠粘劑的合成方法(57)摘要 本發(fā)明提供了一種PVDC膜和其他軟包裝膜復(fù)合用水性聚氨酯膠粘劑的合成方法，在容器中加入聚醚多元醇、聚酯多元醇與甲苯二異氰酸酯于反應(yīng)得預(yù)聚體；加入二乙二醇、二羥甲基丙酸、助溶劑丙酮和催化劑二月桂酸二丁基錫反應(yīng)得中間體；降溫，加入三乙胺中和反應(yīng)，中和后再加入到去離子水中進(jìn)行乳化分散，經(jīng)消泡、熟化、過(guò)濾得水性聚氨酯乳液；水性聚氨酯乳液中加入水性固化劑，得水性聚氨酯膠粘劑。本發(fā)明的水性聚氨酯膠粘劑的粘接性好，使PVDC膜和其他軟包裝膜在普通的干式復(fù)合機(jī)上進(jìn)行復(fù)合所得的PVDC復(fù)合膜平整、透明，耐100℃水煮，制備的高阻隔性能包裝袋用于食品、醫(yī)藥和化工等包裝行業(yè)。法律狀態(tài)法律狀態(tài)公告日法律狀態(tài)信息法律狀態(tài)

權(quán)利要求說(shuō)明書(shū)1.PVDC膜和其他軟包裝膜復(fù)合用水性聚氨酯膠粘劑的合成方法，其特征是該水性聚氨酯膠粘劑的合成方法包括以下步驟：將聚醚多元醇和聚酯多元醇與甲苯二異氰酸酯于75~80℃反應(yīng)1h得預(yù)聚體，異氰酸酯與多元醇的摩爾比為3.0~3.1:1.0，聚醚多元醇與聚酯多元醇的摩爾比為80~60:20~40；對(duì)應(yīng)于0.10mol多元醇的量，繼之加入二乙二醇0.04mol、含有親水基團(tuán)的化合物二羥甲基丙酸0.10mol、預(yù)聚體總重量的萬(wàn)分之二的催化劑二月桂酸二丁基錫和占乳液總重量5%的助溶劑丙酮，于70℃反應(yīng)2h，得中間體；中間體降溫至50℃，對(duì)應(yīng)于0.10mol多元醇的量，再加入0.10mol三乙胺中和中間體，中和好的中間體加入到530~610g去離子水中進(jìn)行乳化，在25~30min內(nèi)加完，加完后維持?jǐn)嚢?h；經(jīng)消泡、熟化和過(guò)濾，得到水性聚氨酯乳液；以水性聚氨酯乳液的重量為基礎(chǔ)，加入其質(zhì)量的5~6%的水性固化劑Bayhydur3100，得水性聚氨酯膠粘劑。

2.

根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVDC膜和其他軟包裝膜復(fù)合用水性聚氨酯膠粘劑的合成方法，其特征是：所述聚醚多元醇是分子量為2000的聚氧化丙烯二醇，聚酯多元醇是分子量為2000的聚己二酸己二醇酯。

說(shuō)明書(shū)<p>技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合成方法，具體涉及PVDC膜和其他軟包裝膜復(fù)合用水性聚氨酯膠粘劑的合成方法。

背景技術(shù)

PVDC，學(xué)名“聚偏二氯乙烯”，是一種軟化溫度在160~200℃的熱塑性聚合物，具有頭尾相連的線性聚合鏈結(jié)構(gòu)。分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，結(jié)晶度高。由于其分子間凝聚力強(qiáng)，結(jié)晶度高，PVDC分子中的氯原子有疏水性，不會(huì)形成氫鍵，氧分子和水分子很難在PVDC分子中移動(dòng)，從而使其具有優(yōu)良的阻氧性和阻濕性，且其阻氧性不受周?chē)鷿穸鹊挠绊懀悄壳肮J(rèn)的阻隔性方面綜合性能最好的塑料包裝材料。

隨著PVDC膜生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，PVDC膜在食品、藥品和化工包裝業(yè)的應(yīng)用更加普及；幾十年來(lái)，其作為高阻隔包裝材料一直占有主導(dǎo)地位。由于PVDC膜受熱容易收縮，其自身既不能使用普通的干法復(fù)合方法來(lái)制造復(fù)合薄膜，又不能使用普通的熱封方法進(jìn)行封口，使用特殊的膠粘劑和復(fù)合方法將PVDC膜制備成層壓復(fù)合包裝膜，從而滿足食品、醫(yī)藥和化工等包裝行業(yè)對(duì)高阻隔性復(fù)合包裝膜日益增長(zhǎng)的需求。

鄭州寶藍(lán)包裝技術(shù)有限公司的CN103042784A公開(kāi)了一種PVDC復(fù)合膜的制備方法：將雙層PVDC薄膜作為中間層，先采用無(wú)溶劑型膠粘劑在其兩側(cè)分別復(fù)合一層其他軟包裝膜，再?gòu)碾p層PVDC薄膜之間揭開(kāi)分離，即得PVDC復(fù)合膜。所述的PVDC復(fù)合膜制備方法提高了PVDC復(fù)合膜的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，但是由該P(yáng)VDC復(fù)合膜制成的包裝袋需要特殊的封口技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種PVDC膜和其他軟包裝膜復(fù)合用水性聚氨酯膠粘劑的合成方法，該水性聚氨酯膠粘劑可以使PVDC膜和其他軟包裝膜在普通的干式復(fù)合機(jī)上進(jìn)行復(fù)合，所得到的PVDC復(fù)合膜平整、透明，耐100℃水煮，能夠制備成多種用途的包裝袋，用于食品、醫(yī)藥和化工等包裝行業(yè)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該水性聚氨酯膠粘劑的合成方法包括以下步驟：將聚醚多元醇和聚酯多元醇與甲苯二異氰酸酯于75~80℃反應(yīng)1h得預(yù)聚體，異氰酸酯與多元醇的摩爾比為3.0~3.1:1.0，聚醚多元醇與聚酯多元醇的摩爾比為80~60:20~40；對(duì)應(yīng)于0.10mol多元醇的量，繼之加入二乙二醇0.04mol、含有親水基團(tuán)的化合物二羥甲基丙酸0.10mol、預(yù)聚體總重量的萬(wàn)分之二的催化劑二月桂酸二丁基錫和占乳液總重量5%的助溶劑丙酮，于70℃反應(yīng)2h，得中間體；中間體降溫至50℃，對(duì)應(yīng)于0.10mol多元醇的量，再加入0.10mol三乙胺中和中間體，中和好的中間體加入到530~610g去離子水中進(jìn)行乳化，在25~30min內(nèi)加完，加完后維持?jǐn)嚢?h；經(jīng)消泡、熟化（放置過(guò)夜）和過(guò)濾，得到水性聚氨酯乳液；以水性聚氨酯乳液的重量為基礎(chǔ)，加入其質(zhì)量5~6%水性固化劑Bayhydur3100，得水性聚氨酯膠粘劑。

本發(fā)明所用的聚醚多元醇是分子量為2000的聚氧化丙烯二醇，聚酯多元醇是分子量為2000的聚己二酸己二醇酯。

使用時(shí)，采用水性聚氨酯粘合劑在干式復(fù)合機(jī)上復(fù)合PET/PVDC/PE（PA）步驟如下：首先在PET膜上涂一層水性聚氨酯膠粘劑，接著復(fù)合PVDC膜，形成PET/PVDC膜；然后在PET/PVDC膜的PVDC面再涂上水性聚氨酯粘合劑復(fù)合PE膜或PA膜，得PET/PVDC/PE復(fù)合膜或PET/PVDC/PA復(fù)合膜；PET/PVDC/PE復(fù)合膜或PET/PVDC/PA復(fù)合膜在干式復(fù)合機(jī)上的技術(shù)要求：（1）選擇網(wǎng)紋輥180-200線，保證干基涂布量在0.8g~1.5g/㎡；（2）復(fù)合機(jī)上有勻膠輥且運(yùn)轉(zhuǎn)正常；（3）烘道溫度不低于60-65℃、70-75℃、80-85℃，排風(fēng)順暢；（4）熟化室溫度不低于50℃。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：合成方法簡(jiǎn)單，操控性好，粘接性能優(yōu)，水性聚氨酯乳液固含量為30%~33%，PH值為6.5~8.0，粘度（25℃）為10~30mPa.s，加過(guò)固化劑Bayhydur3100的水性聚氨酯膠粘劑的適用期6~8h。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的水性聚氨酯乳液和膠粘劑的合成方法以及所述膠粘劑的應(yīng)用進(jìn)行介紹和描述，以使更好地理解本發(fā)明。下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明的范圍。

<b>實(shí)施例1：</b>向裝有溫度計(jì)、攪拌器和回流冷凝器的500ml燒瓶中加入160g聚氧化丙烯二醇、40g聚己二酸己二醇酯和52.5g甲苯二異氰酸酯，于75℃反應(yīng)1h得預(yù)聚體；繼之加入4.24g二乙二醇、13.4g二羥甲基丙酸、0.06g二月桂酸二丁基錫和46.7g丙酮，于70℃反應(yīng)2h，得中間體；中間體降溫至50℃，再加入10.1g三乙胺進(jìn)行中和，將中和好的中間體加入到570g去離子水中進(jìn)行乳化，在25min內(nèi)加完，加完后維持?jǐn)嚢?h；經(jīng)消泡、熟化（放置過(guò)夜）和過(guò)濾，得到水性聚氨酯乳液，其固含量為30%，PH=7.4，粘度為14mPa.s；以水性聚氨酯乳液的重量為基礎(chǔ)，加入其質(zhì)量的6%的固化劑Bayhydur3100，得水性聚氨酯膠粘劑。

采用上述水性聚氨酯膠粘劑復(fù)合PET/PVDC/PE；復(fù)合好的復(fù)合膜放在熟化室中固化；熟化12小時(shí)，PVDC/PE：橫向拉力1.73N/cm，縱向拉力2.40N/cm；PET/PVDC：橫向拉力1.88N/cm，縱向拉力2.63N/cm；熟化18小時(shí)，PVDC/PE：橫向拉力1.96N/cm，縱向拉力2.35N/cm；PET/PVDC：橫向拉力2.02.N/cm，縱向拉力2.60N/cm；100℃水煮30min無(wú)分層。

<b>實(shí)施例2：</b>向裝有溫度計(jì)、攪拌器和回流冷凝器的500ml燒瓶中加入聚氧化丙烯二醇120g、聚己二酸己二醇酯80g和52.5g甲苯二異氰酸酯，于78℃反應(yīng)1h得預(yù)聚體；繼之加入4.24g二乙二醇、13.4g二羥甲基丙酸、0.06g二月桂酸二丁基錫和42.5g丙酮，于70℃反應(yīng)2h得中間體；中間體降溫至50℃，再加入10.1g三乙胺進(jìn)行中和，將中和好的中間體加入到530g去離子水中進(jìn)行乳化，在28min內(nèi)加完，加完后維持?jǐn)嚢?h；經(jīng)消泡、熟化（放置過(guò)夜）和過(guò)濾，得到水性聚氨酯乳液，其固含量為33%，PH=7.6，粘度為25mPa.s；以水性聚氨酯乳液的重量為基礎(chǔ)，加入其質(zhì)量的6%的固化劑Bayhydur3100，得水性聚氨酯膠粘劑。

采用上述水性聚氨酯膠粘劑復(fù)合PET/PVDC/PA，復(fù)合好的復(fù)合膜放在熟化室中固化；熟化12小時(shí)，PVDC/PA：橫向拉力1.60N/cm，縱向拉力2.80N/cm；PET/PVDC：橫向拉力1.78N/cm，縱向拉力2.40N/cm；熟化18小時(shí)后，PVDC/PA：橫向拉力1.68N/cm，縱向拉力2.53N/cm；PET/PVDC：橫向拉力1.90.N/cm，縱向拉力2.36N/cm；100℃水煮30min無(wú)分層。

<b>實(shí)施例3：</b>向裝有溫度計(jì)、攪拌器和回流冷凝器的500ml燒瓶中加入聚氧化丙烯二醇160g、聚己二酸己二醇酯40g和54.3g甲苯二異氰酸酯，于80℃反應(yīng)1h得預(yù)聚體；繼之加入4.24g二乙二醇、13.4g二羥甲基丙酸、0.06g二月桂酸二丁基錫和47.0g丙酮，于70℃反應(yīng)2h得中間體；中間體降溫至50℃，再加入10.1g三乙胺進(jìn)行中和，將中和好的中間體加入到610g去離子水中進(jìn)行乳化，在30min內(nèi)加完，加完后維持?jǐn)嚢?h；經(jīng)消泡、熟化（放置過(guò)夜）和過(guò)濾，得到水性聚氨酯乳液，其固含量為30%，PH=7.3，粘度為12mPa.s；以水性聚氨酯乳液的重量為基礎(chǔ)，加入其質(zhì)量5.5%的固化劑Bayhyd