CN108707216A - 药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液、水性粘合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液、水性粘合剂及其制备方法,涉及药品包装材料技术领域,所述水性聚氨酯乳液主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇140‑260份,小分子醇类扩链剂2‑8份,亲水扩链剂2‑8份,二异氰酸酯10‑45份,成盐剂0.1‑8份,胺类扩链剂0.1‑3份,去离子水100‑500份。本发明的水性聚氨酯乳液采用环保材料为原料,不使用苯、甲苯、甲醛、丙酮等挥发性有机溶剂,无有机溶剂残留,不使用有机锡类或有机铋类的催化剂,绿色环保、安全性好,符合药品包装的要求。
Description
技术领域
本发明涉及药品包装材料技术领域,尤其是涉及一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液、水性粘合剂及其制备方法。
背景技术
泡罩包装主要用于药品包装。泡罩包装与瓶装药品相比,具有可避光、防潮、抗氧化,其便于携带,减少药品在携带过程中造成的污染的特点,使其广受欢迎。
医药包装行业把热封胶简称为VC胶水,主要使用溶剂型热封胶。这种热封胶在应用时会使用大量的有机溶剂,这些溶剂易燃、易爆,溶剂残留还会影响药品质量。很难适应越来越严格的环保政策。而环境友好型的水性粘合剂作为其替代品,已经吸引了越来越多的关注。但目前市场上的水性粘合剂在环保和安全方面仍然不达标。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,以缓解现有技术中存在的环保不达标、安全性差,不符合药品包装的要求等技术问题。
本发明提供的药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇140-260份,小分子醇类扩链剂 2-8份,亲水扩链剂2-8份,二异氰酸酯10-45份,成盐剂0.1-8份,胺类扩链剂0.1-3份,去离子水100-500份。
进一步的,所述水性聚氨酯乳液主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇180-260份,小分子醇类扩链剂3-8份,亲水扩链剂3-8份,二异氰酸酯20-45份,成盐剂1-8份,胺类扩链剂1-3 份,去离子水150-500份。
进一步的,所述水性聚氨酯乳液主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇180-250份,小分子醇类扩链剂3-6份,亲水扩链剂3-6份,二异氰酸酯20-40份,成盐剂1-6份,胺类扩链剂1-3 份,去离子水150-450份。
进一步的,所述低聚物二元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸辛戊二醇酯、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃二醇中的至少一种;
所述小分子醇类扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6- 己二醇、辛戊二醇或三羟甲基丙烷中的至少一种;
所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或二羟甲基半酯中的一种;
所述二异氰酸酯为缩二脲多异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯;
所述成盐剂为氢氧化钠、氨水或三乙胺中的一种;
所述胺类扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺或N,N-二甲基乙醇胺中的一种。
进一步的,所述低聚物二元醇的数均分子量为400-6000;优选为 1000-6000;进一步优选为4000-5000。
本发明的第二目的在于提供一种药品泡罩包装用水性粘合剂,绿色环保、安全性好,符合药品包装的要求,保证药品的质量。
本发明提供的聚氨酯乳液的水性粘合剂,按重量份数计,还包括消泡剂0.1-3份、抗粘剂0.3-3份、润湿剂0.1-1份。
进一步的,所述水性粘合剂主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇150-250份,小分子醇类扩链剂3-5份,亲水扩链剂3-5份,二异氰酸酯25-40份,成盐剂2-6份,胺类扩链剂1-3份,消泡剂1-3份、抗粘剂1-3份、润湿剂0.5-1份、去离子水200-400 份。
进一步的,所述消泡剂为改性硅氧烷或丙烯酸酯;
所述抗粘剂为气相二氧化硅或亲水性硅油;
所述润湿剂为聚醚改性有机硅聚合物。
本发明的第三目的在于提供一种药品泡罩包装用水性粘合剂的制备方法,工艺流程简单,操作方便,工艺稳定,成本低,不添加对人体有害的有机锡类或有机铋类的催化剂,避免污染包装材料和环境,更加环保、安全。
本发明提高的聚氨酯乳液的水性粘合剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将低聚物二元醇、小分子醇类扩链剂、亲水扩链剂和二异氰酸酯反应,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)向预聚体中加入成盐剂与去离子水反应,加去离子水乳化,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入胺类扩链剂反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入消泡剂、抗粘剂和润湿剂,得到水性粘合剂;
优选的,所述步骤(a)中,先将低聚物二元醇和二异氰酸酯反应,然后加入亲水扩链剂和小分子醇类扩链剂反应;
进一步优选的,所述低聚物二元醇和二异氰酸酯在60-80℃反应1-4h,加入亲水扩链剂和小分子醇类扩链剂后在70-90℃反应2-5h。
进一步的,所述步骤(d)中还加入100-500份去离子水。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果:
本发明的水性聚氨酯乳液采用环保材料为原料,不使用苯、甲苯、甲醛、丙酮等挥发性有机溶剂,无有机溶剂残留,不使用有机锡类或有机铋类的催化剂,绿色环保、安全性好,符合药品包装的要求。
本发明的水性聚氨酯乳液通过调整各组分之间的比例,使得水性粘合剂的性质更加优良,具有无挥发性有机物排放、易氧化物含量低、抗回粘性好、粘结强度高、储存稳定等优点。
本发明的水性聚氨酯乳液配方搭配合理,各组分之间相互配合,相互影响,还具有烘干温度低、抗回粘性好、涂布性好等优点。
本发明的粘合剂中加入一定比例的消泡剂、抗粘剂和润湿剂,能够进一步改变粘合剂的性能,使得粘合剂的涂布性好、开卷性好、烘干温度低、储存稳定等。
本发明的水性粘合剂采用环保材料为原料,不使用苯、甲苯、甲醛、丙酮等挥发性有机溶剂,无有机溶剂残留,不使用有机锡类或有机铋类的催化剂,避免污染包装材料和环境,绿色环保、安全性好,符合药品包装的要求,保证药品的质量。
本发明的水性粘合剂的制备方法,工艺流程简单,操作方便,工艺稳定,成本低,不添加对人体有害的有机锡类或有机铋类的催化剂,避免污染包装材料和环境,更加环保、安全。
本发明的水性粘合剂的制备方法,反应温和,易于控制,适于大规模生产。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面,本发明提供了一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇 140-260份,小分子醇类扩链剂2-8份,亲水扩链剂2-8份,二异氰酸酯10-45份,成盐剂0.1-8份,胺类扩链剂0.1-3份,去离子水100-500 份。
低聚物二元醇主要包括聚酯型和聚醚型两大类。低聚物二元醇的数均分子量和结构不仅影响到力学性能,还直接决定聚氨酯的初粘性。低聚物二元醇的分子结构越规整,数均分子量越高,相应的结晶性越强。
小分子醇类扩链剂在分散之前加入,对预聚体进行不同程度的扩链。
亲水扩链剂是能与二异氰酸酯的-NCO基团反应,将亲水基团引入预聚体中的小分子单体。亲水扩链剂与二异氰酸酯发生反应后,预聚体的分子链上具有离子化基团,使得预聚体分子成为可以离子化的聚合物。
二异氰酸酯包括芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯或脂环族二异氰酸酯。本发明主要采用不具有芳香基团的脂肪族二异氰酸酯,具有较好的耐水性和耐溶剂性,其-NCO基团的反应活性比芳香族二异氰酸酯低,这使得用脂肪族二异氰酸酯制备水性聚氨酯时,工艺较易控制。
成盐剂能够与预聚体分子链上的离子化基团反应成盐。成盐后能够增加聚氨酯的亲水性,使乳液的稳定性好,不易变黄。
胺类扩链剂具有较高的反应活性,在分散后加入,能与残留的二异氰酸酯反应生成脲基,可提高硬度和强度。
去离子水既是反应物又是溶剂,可以使聚氨酯乳化得到水性聚氨酯乳液,另外还会影响到乳液的固化物的含量,进一步影响到乳液的稳定性。
其中,低聚物二元醇例如可以为,但不限于140份、145份、150 份、155份、160份、165份、170份、175份、180份、185份、190 份、195份、200份、210份、215份、220份、225份、230份、235 份、240份、245份、250份、255份或260份;小分子醇类扩链剂例如可以为,但不限于2份、3份、4份、5份、6份、7份或8份;亲水扩链剂例如可以为,但不限于2份、3份、4份、5份、6份、7份或8份;二异氰酸酯例如可以为,但不限于10份、11份、12份、13 份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22 份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31 份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40 份、41份、42份、43份、44份或45份;成盐剂例如可以为,但不限于0.1份、0.5份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份或8 份;胺类扩链剂例如可以为,但不限于0.1份、0.5份、1份、2份或3份;去离子水例如可以为,但不限于100份、150份、200份、250 份、300份、350份、400份、450份或500份。
本发明的水性聚氨酯乳液采用环保材料为原料,不使用苯、甲苯、甲醛、丙酮等挥发性有机溶剂,无有机溶剂残留,不使用有机锡类或有机铋类的催化剂,绿色环保、安全性好,符合药品包装的要求。
在一个优选实施方式中,所述水性聚氨酯乳液主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇180-260份,小分子醇类扩链剂3-8 份,亲水扩链剂3-8份,二异氰酸酯20-45份,成盐剂1-8份,胺类扩链剂1-3份,去离子水150-500份。
本发明的水性聚氨酯乳液通过调整各组分之间的比例,使得水性聚氨酯乳液的性质更加优良,具有无有机溶剂残留、粘结强度高、储存稳定等优点。
在一个优选的实施方式中,所述水性聚氨酯乳液主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇180-250份,小分子醇类扩链剂 3-6份,亲水扩链剂3-6份,二异氰酸酯20-40份,成盐剂1-6份,胺类扩链剂1-3份,去离子水150-450份。
本发明的水性聚氨酯乳液配方搭配合理,各组分之间相互配合,相互影响,还具有烘干温度低、抗回粘性好、涂布性好等优点。
在一个优选实施方式中,所述低聚物二元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸辛戊二醇酯、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃二醇中的至少一种。
聚己二酸乙二醇酯和聚己二酸辛戊二醇酯为己二烯系低聚物的聚酯型二元醇,聚酯型的水性聚氨酯的内聚强度大,粘结强度好。而聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇和聚四氢呋喃二醇为聚醚型二元醇,由于醚键易旋转,分子链可以自由旋转而改变空间构象,使得聚醚型的水性聚氨酯表现出良好的柔韧性和耐低温性能。
在一个优选实施方式中,所述小分子醇类扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、辛戊二醇或三羟甲基丙烷中的至少一种。
小分子醇类扩链剂的醇-OH与二异氰酸酯的-NCO基团反应,随着其用量得增加,低聚物二元醇相应减少,硬段含量增加,软段含量减少,粒径分布变窄,乳液颗粒减小,相应的硬度和机械强度增大。
在一个优选实施方式中,所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或二羟甲基半酯中的一种。
亲水扩链剂中的-OH与二异氰酸酯的-NCO基团反应,将亲水基团引入预聚体中。亲水扩链剂与二异氰酸酯发生反应后,预聚体的分子链上具有-COOH,使得预聚体分子成为可以离子化的聚合物。
在一个优选实施方式中,所述二异氰酸酯为缩二脲多异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。
缩二脲多异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯不具有芳香基团的脂肪族二异氰酸酯,均属于脂肪族二异氰酸酯。环保、安全,无VOC 排放。
在一个优选实施方式中,所述成盐剂为氢氧化钠、氨水或三乙胺中的一种。
氢氧化钠、氨水和三乙胺与与预聚体分子链上的离子化基团 -COOH反应成盐,成盐后能够增加聚氨酯的亲水性,能够保证乳液变色细微,外观良好,稳定性和分散性强,使体系的pH保持在7-8。
在一个优选实施方式中,所述胺类扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺或N,N-二甲基乙醇胺中的一种。
胺类扩链剂与残留的二异氰酸酯反应生成脲基,反应速率很快,脲键氢原子的含量增多,软硬段之间形成更多氢键,提高两相的相容性。
在一个优选实施方式中,所述低聚物二元醇的数均分子量为 400-6000;优选为1000-6000;进一步优选为4000-5000。
低聚物二元醇的数均分子量对水性聚氨酯的机械性能和耐水性起到关键的作用。
其中,低聚物二元醇的数均分子量例如可以为,但不限于400、 1000、1500、2000、3000、4000或5000。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种药品泡罩包装用水性粘合剂按重量份数计,还包括消泡剂0.1-3份、抗粘剂0.3-3份、润湿剂0.1-1份。
消泡剂具有无腐蚀、无毒、无不良副作用、安全性高、扩散性好、渗透性好、化学稳定的特点。消泡剂能够降低起泡体系的表面张力,抑制泡沫产生或消除已产生的泡沫,不影响起泡体系的基本性质。
抗粘剂具有防粘、防水及防污性能,使添加后的体系更加爽滑。
润湿剂通过降低其表面张力或界面张力,使水能展开在固体物料表面上,或透入其表面,而把固体物料润湿。
其中,消泡剂例如可以为,但不限于0.1份、0.5份、1份、2份或3份;抗粘剂例如可以为,但不限于0.3份、0.8份、1份、2份或 3份;润湿剂例如可以为,但不限于0.1份、0.5份、0.6份、0.7份、 0.8份、0.9份或1份。
本发明的粘合剂中加入一定比例的消泡剂、抗粘剂和润湿剂,能够进一步改变粘合剂的性能,使得粘合剂的涂布性好、开卷性好、烘干温度低、储存稳定等。
在一个优选实施方式中,所述水性粘合剂主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇150-250份,小分子醇类扩链剂3-5份,亲水扩链剂3-5份,二异氰酸酯25-40份,成盐剂2-6份,胺类扩链剂1-3份,消泡剂1-3份、抗粘剂1-3份、润湿剂0.5-1份、去离子水200-400份。
本发明的水性粘合剂采用环保材料为原料,不使用苯、甲苯、甲醛、丙酮等挥发性有机溶剂,无有机溶剂残留,不使用有机锡类或有机铋类的催化剂,避免污染包装材料和环境,绿色环保、安全性好,符合药品包装的要求,保证药品的质量。
在一个优选实施方式中,所述消泡剂为改性硅氧烷或丙烯酸酯。
改性硅氧烷和丙烯酸酯能够降低水性聚氨酯乳液的表面张力,抑制泡沫产生或消除已产生的泡沫。
在一个优选实施方式中,所述抗粘剂为气相二氧化硅或亲水性硅油。
气相二氧化硅和亲水性硅油具有防粘、防水及防污性能,使添加后的体系更加爽滑。
在一个优选实施方式中,所述润湿剂为聚醚改性有机硅聚合物。
聚醚改性有机硅聚合物通过降低其表面张力或界面张力,使水能展开在固体物料表面上,或透入其表面,而把固体物料润湿。
根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种药品泡罩包装用水性粘合剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将低聚物二元醇、小分子醇类扩链剂、亲水扩链剂和二异氰酸酯反应,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)向预聚体中加入成盐剂与去离子水反应,加去离子水乳化,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入胺类扩链剂反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入消泡剂、抗粘剂和润湿剂,得到水性粘合剂。
本发明的水性粘合剂的制备方法,工艺流程简单,操作方便,工艺稳定,成本低,不添加对人体有害的有机锡类或有机铋类的催化剂,避免污染包装材料和环境,更加环保、安全。
在本实施方式的一个优选实施方式中,所述步骤(a)中,先将低聚物二元醇和二异氰酸酯反应,然后加入亲水扩链剂和小分子醇类扩链剂反应。
在本实施方式的一个更优选实施方式中,所述低聚物二元醇和二异氰酸酯在60-80℃反应1-4h,加入亲水扩链剂和小分子醇类扩链剂后在70-90℃反应2-5h。
本发明的水性粘合剂的制备方法,反应温和,易于控制,适于大规模生产。
在一个优选实施方式中,所述步骤(d)中还加入100-500份去离子水。
为了有助于更清楚的理解本发明,下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例一
本实施例提供了一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚己二酸乙二醇酯100份(数均分子量为1000),聚四氢呋喃二醇40份(数均分子量为4000),1,4-丁二醇8份,二羟甲基丙酸2份,缩二脲多异氰酸酯10份,氨水0.1 份,N,N-二甲基乙醇胺3份,去离子水100份。
将本实施例的水性聚氨酯乳液与1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油和0.5份聚醚改性有机硅聚合物制得水性粘合剂,包括如下步骤:
(a)先将干燥处理后的100份聚己二酸乙二醇酯和40份聚四氢呋喃二醇加入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中,加热至80℃后加入10份缩二脲多异氰酸酯,反应2h,然后加入2份二羟甲基丙酸和 8份1,4-丁二醇,在80℃继续反应3h,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)将预聚体降温至50℃后,加入0.1份氨水与50份去离子水反应,然后在高速剪切下加入50份去离子水乳化后,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入3份N,N-二甲基乙醇胺反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油、 0.5份聚醚改性有机硅聚合物和200份去离子水反应,得到水性粘合剂。
实施例二
本实施例提供了一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚氧化丙烯二醇180份(数均分子量为 2000),聚己二酸乙二醇酯80份(数均分子量为3000),1,6-己二醇2份,二羟甲基半酯8份,异佛尔酮二异氰酸酯45份,氢氧化钠 8份,乙二胺0.1份,去离子水500份。
将本实施例的水性聚氨酯乳液与1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油和0.5份聚醚改性有机硅聚合物制得水性粘合剂,包括如下步骤:
(a)先将干燥处理后的180份聚氧化丙烯二醇和80份聚己二酸乙二醇酯加入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中,加热至70℃后加入45份异佛尔酮二异氰酸酯,反应3h,然后加入8份二羟甲基半酯和2份1,6-己二醇,在90℃继续反应3h,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)将预聚体降温至50℃后,加入8份氢氧化钠与250份去离子水反应,然后在高速剪切下加入250份去离子水乳化后,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入0.1份乙二胺反应,得到水性聚氨酯乳液。
(d)向水性聚氨酯乳液中加入1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油、 0.5份聚醚改性有机硅聚合物和500份去离子水反应,得到水性粘合剂。
实施例三
本实施例提供了一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚氧化丙烯二醇150份(数均分子量为 4000),聚己二酸辛戊二醇酯30份(数均分子量为2000),丙二醇 3份,二羟甲基丁酸3份,异佛尔酮二异氰酸酯20份,三乙胺1份,二乙烯三胺1份,去离子水150份。
将本实施例的水性聚氨酯乳液与1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油和0.5份聚醚改性有机硅聚合物制得水性粘合剂,包括如下步骤:
(a)先将干燥处理后的150份聚氧化丙烯二醇和30份聚己二酸辛戊二醇酯加入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中,加热至60℃后加入30份异佛尔酮二异氰酸酯,反应2h,然后加入3份二羟甲基丁酸和3份丙二醇,在70℃继续反应2h,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)将预聚体降温至60℃后,加入1份三乙胺与75份去离子水反应,然后在高速剪切下加入75份去离子水乳化后,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入1份二乙烯三胺反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油、 0.5份聚醚改性有机硅聚合物和150份去离子水反应,得到水性粘合剂。
实施例四
本实施例提供了一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚己二酸辛戊二醇酯150份(数均分子量为500),聚氧化乙烯二醇50份(数均分子量为1000),聚氧化丙烯二醇50份(数均分子量为5000),乙二醇6份,二羟甲基半酯 6份,缩二脲多异氰酸酯40份,氨水6份,N,N-二甲基乙醇胺3份,去离子水450份。
将本实施例的水性聚氨酯乳液与1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油和0.5份聚醚改性有机硅聚合物制得水性粘合剂,包括如下步骤:
(a)先将干燥处理后的150份聚己二酸辛戊二醇酯、50份聚氧化乙烯二醇和50份聚氧化丙烯二醇加入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中,加热至80℃后加入40份缩二脲多异氰酸酯,反应1h,然后加入6份二羟甲基半酯和6份乙二醇,在90℃继续反应2h,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)将预聚体降温至50℃后,加入6份氨水与225份去离子水反应,然后在高速剪切下加入225份去离子水乳化后,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入3份N,N-二甲基乙醇胺反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油、 0.5份聚醚改性有机硅聚合物和450份去离子水反应,得到水性粘合剂。
实施例五
本实施例提供了一种药品泡罩包装用水性粘合剂,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚己二酸乙二醇酯150份(数均分子量为 5000),聚己二酸辛戊二醇酯50份(数均分子量为6000),1,4- 丁二醇2份,1,6-己二醇2份,二羟甲基丁酸4份,异佛尔酮二异氰酸酯35份,三乙胺5份,乙二胺2份,消泡剂2份、抗粘剂2份、润湿剂0.8份、去离子水300份。
上述药品泡罩包装用水性粘合剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)先将干燥处理后的150份聚己二酸乙二醇酯和50份聚己二酸辛戊二醇酯加入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中,加热至60℃后加入35份异佛尔酮二异氰酸酯,反应4h,然后加入4份二羟甲基丁酸、2份1,4-丁二醇和2份1,6-己二醇,在70℃继续反应4h,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)将预聚体降温至60℃后,加入5份三乙胺与150份去离子水反应,然后在高速剪切下加入150份去离子水乳化后,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入2份乙二胺反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入3份改性硅氧烷、3份气相二氧化硅、0.1份聚醚改性有机硅聚合物和300份去离子水反应,得到水性粘合剂。
实施例六
本实施例提供了一种药品泡罩包装用水性粘合剂,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚己二酸辛戊二醇酯100份(数均分子量为 1000),聚氧化乙烯二醇50份(数均分子量为6000),三羟甲基丙烷5份,二羟甲基丁酸5份,缩二脲多异氰酸酯25份,三乙胺2份,乙二胺1份,消泡剂0.1份、抗粘剂0.3份、润湿剂1份、去离子水 400份。
上述药品泡罩包装用水性粘合剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)先将干燥处理后的100份聚己二酸辛戊二醇酯和50份聚氧化乙烯二醇加入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中,加热至60℃后加入25份缩二脲多异氰酸酯,反应2h,然后加入5份二羟甲基丁酸、和5份三羟甲基丙烷,在70℃继续反应3h,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)将预聚体降温至50℃后,加入2份三乙胺与200份去离子水反应,然后在高速剪切下加入200份去离子水乳化后,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入2份乙二胺反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入0.1份丙烯酸酯、0.3份气相二氧化硅、1份聚醚改性有机硅聚合物和400份去离子水反应,得到水性粘合剂。
对比例一
本对比例提供的药品泡罩包装用水性粘合剂的各组分含量均不在本发明的保护范围之内。
本对比例提供了一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚己二酸辛戊二醇酯100份(数均分子量为500),聚氧化乙烯二醇100份(数均分子量为1000),聚氧化丙烯二醇100份(数均分子量为5000),乙二醇15份,二羟甲基半酯15份,缩二脲多异氰酸酯60份,氨水10份,N,N-二甲基乙醇胺 5份,去离子水50份。
对比例二
本对比例提供的药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液与实施例四的各组分含量相同,其中不同的是加入100份甲苯。
本对比例提供了一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚己二酸辛戊二醇酯150份(数均分子量为500),聚氧化乙烯二醇50份(数均分子量为1000),乙二醇 6份,二羟甲基半酯6份,缩二脲多异氰酸酯40份,氨水6份,N,N- 二甲基乙醇胺3份,去离子水450份、100份甲苯。
将对比例一至二提供的水性聚氨酯乳液与1份丙烯酸酯、1份亲水性硅油和0.5份聚醚改性有机硅聚合物制得水性粘合剂,具体制备方法与实施例四的制备方法相同。
其中,对比例二中的甲苯在步骤(a)中加入。
对比例三
本对比例提供的药品泡罩包装用水性粘合剂与实施例六的水性聚氨酯乳液的各组分含量相同,其中不同的是消泡剂、粘合剂和润湿剂不在本发明的保护范围之内。
本对比例提供了一种药品泡罩包装用水性粘合剂,主要由如下重量份数的原料制备而成:聚己二酸辛戊二醇酯100份(数均分子量为 1000),聚氧化乙烯二醇50份(数均分子量为6000),三羟甲基丙烷5份,二羟甲基丁酸5份,缩二脲多异氰酸酯25份,三乙胺2份,乙二胺1份,消泡剂5份、抗粘剂5份、润湿剂5份、去离子水400 份。
本对比例提供的药品泡罩包装用水性粘合剂的制备方法与实施例六的制备方法相同。
对比例四
将实施例六的水性粘合剂的配方采用本对比例的方法进行制备得到水性粘合剂,包括如下步骤:
(a)先将干燥处理后的100份聚己二酸辛戊二醇酯和50份聚氧化乙烯二醇加入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中,加热至60℃后加入25份缩二脲多异氰酸酯,反应2h,然后加入5份二羟甲基丁酸、和5份三羟甲基丙烷,在70℃继续反应3h,再加入0.2份有机铋催化剂和10份丙酮,继续反应2.5h,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)将预聚体降温至50℃后,加入2份三乙胺与200份去离子水反应,然后在高速剪切下加入200份去离子水乳化后,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入2份乙二胺反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入0.1份丙烯酸酯、0.3份气相二氧化硅、1份聚醚改性有机硅聚合物和400份去离子水反应,得到水性粘合剂。
对比例五
将实施例六的水性粘合剂的配方采用本对比例的方法进行制备得到水性粘合剂,包括如下步骤:
(a)先将干燥处理后的100份聚己二酸辛戊二醇酯和50份聚氧化乙烯二醇加入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中,加热至60℃后加入25份缩二脲多异氰酸酯,反应2h,然后加入5份二羟甲基丁酸、和5份三羟甲基丙烷,在70℃继续反应3h,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)将预聚体降温至50℃后,加入2份三乙胺与200份去离子水反应,然后在高速剪切下加入200份去离子水和20份硅溶胶水溶液乳化后,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入2份乙二胺反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入0.1份丙烯酸酯、0.3份气相二氧化硅、1份聚醚改性有机硅聚合物和400份去离子水反应,得到水性粘合剂。
试验例
将本发明实施例一至六与对比例一至五制备得到的水性粘合剂进行对比试验。对各组粘合剂的溶剂残留量、粘结强度、稳定性、烘干温度、抗回粘性和涂布性进行测试。测试结果如表1所示。
表1测试结果
从表中可以看出,对比例一至六制得的水性粘合剂溶剂残留为 0,粘结强度均在8.0N/15mm以上,储存时间均能够达到12个月以上,并且没有出现分层或者浑浊,在50℃以上粘合剂不回粘,涂膜连续平整,烘干温度在85℃就能够彻底烘干,烘干温度低。以上表明本发明各实施例制得的水性粘合剂绿色环保、安全性好,粘结性好,储存稳定,在较高温度下不回粘,烘干温度低,涂膜连续平整,符合药品包装的要求。
对比例一说明了各组分含量均不在本发明的保护范围之内,其粘结强度小于7.0N/15mm,并且储存5个月出现分层,在50℃以上粘合剂回粘,储存稳定性不好,涂膜不连续,影响开卷性能。对比例二说明了在配方中加入有机溶剂甲苯后,制得的粘合剂的溶剂残留量不达标,储存3个月便出现分层,储存不稳定,并且为了除去有机溶剂需要200℃以上的烘干温度,节能性、环保性和安全性均较差。对比例三说明了消泡剂、粘合剂和润湿剂的用量也会影响到水性粘合剂在使用过程中的性能,如果不在本发明的保护范围之内,也不能达到本发明的效果。对比例四说明了改变本发明的制备工艺,采用有机铋类的催化剂和加入丙酮的方法,制备得到的水性粘合剂虽然粘结强度小于7.0N/15mm,能够达到要求,但是溶剂残留量不达标,虽然丙酮会在反应中降低反应物的粘度,但是会造成破乳,最终影响产品的稳定性。对比例五说明了改变本发明的制备工艺,在乳化过程中加入硅溶胶的水溶液,采用该方法虽然对乳化性能有所提升,但是对水性粘合剂的粘结强度并没有明显提升,而且储存3个月便出现分层,储存不稳定。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,其特征在于,主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇140-260份,小分子醇类扩链剂2-8份,亲水扩链剂2-8份,二异氰酸酯10-45份,成盐剂0.1-8份,胺类扩链剂0.1-3份,去离子水100-500份。
2.根据权利要求1所述的药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,其特征在于,主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇180-260份,小分子醇类扩链剂3-8份,亲水扩链剂3-8份,二异氰酸酯20-45份,成盐剂1-8份,胺类扩链剂1-3份,去离子水150-500份。
3.根据权利要求1所述的药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,其特征在于,主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇180-250份,小分子醇类扩链剂3-6份,亲水扩链剂3-6份,二异氰酸酯20-40份,成盐剂1-6份,胺类扩链剂1-3份,去离子水150-450份。
4.根据权利要求1所述的药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,其特征在于,所述低聚物二元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸辛戊二醇酯、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃二醇中的至少一种;
所述小分子醇类扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、辛戊二醇或三羟甲基丙烷中的至少一种;
所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸或二羟甲基半酯中的一种;
所述二异氰酸酯为缩二脲多异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯;
所述成盐剂为氢氧化钠、氨水或三乙胺中的一种;
所述胺类扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺或N,N-二甲基乙醇胺中的一种。
5.根据权利要求1所述的药品泡罩包装用水性聚氨酯乳液,其特征在于,所述低聚物二元醇的数均分子量为400-6000;优选为1000-6000;进一步优选为4000-5000。
6.一种包括权利要求1-5任一项所述的聚氨酯乳液的水性粘合剂,其特征在于,按重量份数计,还包括消泡剂0.1-3份、抗粘剂0.3-3份、润湿剂0.1-1份。
7.根据权利要求6所述的药品泡罩包装用水性粘合剂,其特征在于,主要由如下重量份数的原料制备而成:低聚物二元醇150-250份,小分子醇类扩链剂3-5份,亲水扩链剂3-5份,二异氰酸酯25-40份,成盐剂2-6份,胺类扩链剂1-3份,消泡剂1-3份、抗粘剂1-3份、润湿剂0.5-1份、去离子水200-400份。
8.根据权利要求6所述的药品泡罩包装用水性粘合剂,其特征在于,所述消泡剂为改性硅氧烷或丙烯酸酯;
所述抗粘剂为气相二氧化硅或亲水性硅油;
所述润湿剂为聚醚改性有机硅聚合物。
9.一种制备权利要求6-8任一项所述的药品泡罩包装用水性粘合剂的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)将低聚物二元醇、小分子醇类扩链剂、亲水扩链剂和二异氰酸酯反应,得到异氰酯基封端的预聚体;
(b)向预聚体中加入成盐剂与去离子水反应,加去离子水乳化,得到水性聚氨酯分散液;
(c)向水性聚氨酯分散液中加入胺类扩链剂反应,得到水性聚氨酯乳液;
(d)向水性聚氨酯乳液中加入消泡剂、抗粘剂和润湿剂,得到水性粘合剂;
优选的,所述步骤(a)中,先将低聚物二元醇和二异氰酸酯反应,然后加入亲水扩链剂和小分子醇类扩链剂反应;
进一步优选的,所述低聚物二元醇和二异氰酸酯在60-80℃反应1-4h,加入亲水扩链剂和小分子醇类扩链剂后在70-90℃反应2-5h。
10.根据权利要求9所述的药品泡罩包装用水性粘合剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(d)中还加入100-500份去离子水。
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