KR20210097708A - 높은 내약품성을 갖는 폴리우레탄 접착제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에테르 1 mol 당 2 내지 10 개의 우레탄기의 우레탄기 밀도를 갖는 폴리에테르, 폴리에테르 및 하나 이상의 NCO-말단화된 화합물을 포함하는 폴리우레탄 (PU) 접착제, 및 포장재, 특히 식품 포장재를 제조하기 위한 폴리우레탄 접착제의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폴리에테르 1 mol 당 2 내지 10 개의 우레탄기의 우레탄기 밀도를 갖는 폴리에테르, 폴리에테르 및 하나 이상의 NCO-말단화된 화합물을 포함하는 폴리우레탄 (PU) 접착제, 및 포장재, 특히 식품 포장재를 제조하기 위한 폴리우레탄 접착제의 용도에 관한 것이다.
폴리우레탄 접착제는 특히 식품 포장재 분야에서 일반적으로 사용되는 유연한 포장재의 제조에서 다양한 용도를 가진다. 특히, 복합 재료에 높은 요구 사항이 있는 경우, 폴리에스테르계 폴리우레탄 접착제는 더이상 상상할 수 없다. 높은 수준의 화학적 및 열적 응력을 받는 것 외에도, 식품 포장재의 제조에 사용되는 접착제는 또한 예를 들어 미국 식품 의약국 (FDA) 에 의해 지정된 또는 플라스틱 재료에 대한 유럽 규제 EC10/2011 에 명시된 다양한 지역별 식품 규제 사양의 범위를 준수해야 한다.
법정 규제로 인한 제한 외에도, 포장된 식품의 중량으로 인한 기계적 응력을 고려해야 하며, 또한 사용되는 재료는 포장된 식품 자체 또는 이의 성분에 의해 공격을 받는다. 결과적으로, 예를 들어 동물 식품, 특히 습윤 식품 분야에서 안정적인 포장재의 제조는 성분의 공격적인 성질 및 포장되는 양으로 인해 상당한 어려움과 관련이 있다.
US 5,096,980 은 포장될 또는 감싸질 내용물에 대해 및 비등 수에 대해 우수한 접착 거동을 초래하는 폴리우레탄/접착제 조성물을 기재하고 있다. 청구된 조성물은 유기 폴리이소시아네이트, 폴리올, 0.01 내지 10 wt.% 의 인의 옥소산 또는 이의 유도체, 및 9.91 내지 20 wt.% 의 카르복실산 또는 이의 무수물, 및 0.1 내지 50 wt.% 의 에폭시 수지를 포함한다.
EP 1 983 011 은 50 내지 350 의 히드록실 값 및 2 내지 3 의 히드록실 관능기를 갖는 히드록시-말단화된 폴리에스테르 50 내지 98 wt.%, 및 500 내지 4000 의 에폭시 당량 중량을 갖는 에폭시 수지 1 내지 30 wt.%, 및 C1-C4-알콕시기를 함유하는 유기 알콕시실란 1 내지 20 wt.% 를 포함하는 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물을 에폭시 수지가 실질적으로 완전히 용해될 때까지 100 내지 150 ℃ 의 온도에서 가열하는, 수축 포장 제품용 적층 접착제의 제조 방법에 관한 것이다. 이어서, C1-C4-알코올은 0.4 wt.% 미만의 C1-C4-알코올 잔류 함량까지 13 kPa 미만의 압력에서 증발시켜 제 1 성분을 제조하고, 1.8 내지 4 의 이소시아네이트 관능기를 갖는 다관능성 이소시아네이트를 함유하는 제 2 성분을 제공하며, 제 2 성분은 제 1 성분에 대해서 0.9:1 내지 3:1 의 NCO/OH 기의 몰비로 존재한다. 현재의 식품 규제의 규정에 비추어 볼 때, 식품용으로 의도되는 포장재에서 에폭시 수지의 사용은, 적어도 상기 화합물의 일부가 건강 위험을 안고 있기 때문에 비판적으로 볼 수 있다.
WO 2006/026670 은 2 개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 하나 이상의 폴리에스테르 우레탄을 포함하는 고온 적층용 접착제를 개시하고 있으며, 상기 폴리에스테르 우레탄은 하나 이상의 히드록실-관능성 폴리에스테르 1 을 지방족 디이소시아네이트와 반응시키고, 하나 이상의 히드록실-관능성 폴리에스테르 2 와 반응시킴으로써 수득되며, 폴리에스테르 1 은 3000 내지 7000 g/mol 의 범위의 수 평균 분자량 Mn 을 가지고, 폴리에스테르 2 는 700 내지 2000 g/mol 의 범위의 수 평균 분자량 Mn 을 가지며, 지방족 디이소시아네이트는 110 내지 300 g/mol 의 범위의 수 평균 분자량 Mn 을 가지고, 하나 이상의 분지형 히드록실-관능성 폴리에스테르는 1000 내지 3500 g/mol 의 범위의 수 평균 분자량 Mn 을 가진다.
접착제의 기계적 특성 및 접착제 효과에 대한 엄격한 요구 사항을 충족시킬 수 있도록 하기 위해서, 일반적으로 폴리에스테르 폴리올을 기반으로 하는 폴리우레탄 접착제가 사용된다. 그러나, 상기 접착제는 시클릭 에스테르와 같은 "이동 가능한" 화합물을 부분적으로 형성한다는 점에서 불리하며, 이 화합물은 포장된 식품에서 이동하는 것을 방지할 수 있다. 상기 이동 가능한 화합물은 적어도 부분적으로 건강에 해로울 가능성이 있는 한, 문제가 있다.
그러므로, 본 발명의 목적은 이러한 종류의 이동 가능한 화합물이 없으며, 동시에 식품 포장재 분야에서 발생하는 높은 기계적, 화학적 및 열적 응력을 견디는 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
놀랍게도, 이 목적은 폴리에테르 1 mol 당 하나 이상의 우레탄기를 함유하는 폴리에테르를 사용하는, 폴리우레탄을 기반으로 하는 접착제 조성물에 의해 달성되는 것으로 밝혀졌다. 그러므로, 본 발명은 먼저 폴리에테르 1 mol 당 2 내지 10 개, 바람직하게는 3 내지 7 개, 및 보다 바람직하게는 3 내지 5 개의 우레탄기의 우레탄기 밀도를 갖는 폴리에테르에 관한 것이다.
본 발명의 의미 내에서, 우레탄 단위는 화학 구조 -NH-(CO)-O- 를 갖는 중합체에서 반복 단위로서 이해해야 한다. 이 경우에 있어서, 우레탄 단위의 수는 이론적으로 하기 공식을 사용하여 결정될 수 있다:
100 g 배치에서 이소시아네이트의 이러한 몰 분율은 조성물에서 우레탄 단위의 수를 결정하는데 사용될 수 있다.
놀랍게도, 우레탄 단위의 수가 표시된 범위 내에 있는 경우 폴리에테르가 수득되며, 접착제 조성물에서 이의 사용은, 장기간 보관 및 멸균 후에도 유지될 수 있는 양호한 접착을 달성하는 조성물이 수득되도록 하는 것으로 밝혀졌다. 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 폴리에테르는 폴리올을 이소시아네이트 성분과 반응시킴으로써 제조된다.
이소시아네이트 성분에 대한 추가의 요구 사항은 없다. 그러나, 본 발명에 따른 폴리에테르를 제조하기 위한 이소시아네이트 성분으로서 지방족 이소시아네이트 성분을 사용하는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 그러므로, 바람직한 구현예에 있어서, 이소시아네이트 성분은 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 디이소시아네이토디시클로헥실메탄 (H12MDI), 자일릴렌 디이소시아네이트 (XDI), 테트라메틸 자일릴렌 디이소시아네이트 (TMXDI), 펜타메틸렌 디이소시아네이트 (PDI), 및 상기 화합물의 유도체 및 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 특히 바람직한 구현예에 있어서, 이소시아네이트 성분은 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 및/또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 이다.
또다른 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 폴리에테르를 제조하는데 사용되는 폴리올은 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 단량체로부터 합성된다. 바람직한 구현예에 있어서, 폴리에테르는 디글리콜이다.
바람직한 구현예에 있어서, 폴리에테르는 260 mg KOH/g 이하의 히드록실 값을 가진다. 폴리에테르가 1 내지 260 mg KOH/g, 바람직하게는 5 내지 120 mg KOH/g, 특히 바람직하게는 10 내지 50 mg KOH/g 의 히드록실 값을 갖는 구현예가 특히 바람직하다. 본 발명의 의미 내에서, 히드록실 값 (OH 값) 은 폴리에테르에서 히드록실기의 함량에 대한 척도이며, 물질 1 g 의 아세틸화 동안에 결합된 아세트산의 양과 동일한 수산화 칼륨의 양 (mg) 으로서 지정된다.
바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 폴리에테르는 1 내지 20 wt.%, 바람직하게는 5 내지 10 wt.% 의 폴리올, 및 1 내지 50 wt.%, 바람직하게는 20 내지 40 wt.% 의 이소시아네이트 성분을 포함하는 반응 혼합물로부터 수득되며, 중량% 의 지정은 각 경우에 무용매 반응 혼합물의 총 중량에 대한 것이다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 폴리에테르의 사용은 매우 양호한 접착제 효과 및 높은 가수분해 내성을 특징으로 하는 접착제 화합물을 생성하는 것으로 밝혀졌다. 그러므로, 본 발명은 또한 접착제 조성물에서의 본 발명에 따른 폴리에테르의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 다음을 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리에테르 1 mol 당 2 내지 10 개, 바람직하게는 3 내지 7 개, 및 보다 바람직하게는 3 내지 5 개의 우레탄기의 우레탄기 밀도를 갖는 하나 이상의 폴리에테르, 및
b) 하나 이상의 NCO-말단화된 화합물.
폴리에테르 우레탄은 알루미늄 또는 알루미늄-함유 합금에 대한 접착력이 단지 만족스럽지 않거나 또는 없는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 맥락 내에서, 놀랍게도 알루미늄 합금과 같은 상이한 재료를 사용하는 경우에도, 본 발명에 따른 접착제 조성물을 사용하여 매우 양호한 접착제 효과가 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 접착제 조성물의 바람직한 구현예에 있어서, NCO:OH 로서 표현되는 하나 이상의 NCO-말단화된 화합물 대 하나 이상의 폴리에테르의 첨가비는 1.0:1 내지 8.0:1, 바람직하게는 1.1:1 내지 4.0:1 이다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 접착제 조성물의 사용 및 폴리에스테르 폴리올의 비-사용은, 통상적으로 폴리에스테르 폴리올 만을 사용하여 달성되는 복합 시스템을 수득하는 것이 가능한 것으로 밝혀졌다. 그러므로, 바람직한 구현예는 본 발명에 따른 접착제 조성물이 임의의 폴리에스테르 폴리올을 함유하지 않는 것이다. 특히 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물에서 폴리에스테르 폴리올의 분율은 각 경우에 무용매 접착제 조성물의 총 중량에 대해서, 0.1 wt.% 미만, 바람직하게는 0.01 wt.% 미만이다.
식품 포장재 분야에서 접착제로서 사용하는데 적합하기 위해서, 사용되는 조성물은 건강에 잠재적으로 해로운 성분을 가능한 한 적게 포함해야 한다. 통상적인 조성물을 사용하는 경우, 이소시아네이트 단량체의 잔류물이 경화된 접착제 조성물에 남아있을 위험이 있을 수 있으며, 이러한 단량체는 부분적으로 건강에 해로운 것으로 간주된다. 단량체성 이소시아네이트의 존재는 본 발명에 따른 접착제 조성물에서 관찰되지 않았다. 그러므로, 바람직한 구현예는 접착제 조성물이 각각의 경우에 무용매 접착제 조성물의 전체 중량에 대해서, 10 wt.% 미만, 바람직하게는 0.01 내지 1 wt.%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.1 wt.%, 및 특히 바람직하게는 0.1 wt.% 미만의 단량체성 NCO-화합물의 함량을 갖는 것이다. 또한, 경화될 때, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 각 경우에 경화된 접착제 조성물의 총 중량에 대해서, 1 wt.% 미만, 바람직하게는 0.01 wt.% 미만의 단량체성 NCO-화합물의 함량을 가진다.
바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물에서의 하나 이상의 폴리에테르의 함량은 각 경우에 무용매 접착제 조성물의 총 중량에 대해서, 1 내지 40 wt.%, 바람직하게는 2 내지 15 wt.% 이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 접착제 조성물에서의 하나 이상의 NCO-말단화된 화합물의 분율은 각 경우에 무용매 접착제 조성물의 총 중량에 대해서, 1 내지 50 wt.%, 바람직하게는 20 내지 40 wt.% 이다.
NCO-말단화된 화합물은 바람직하게는 폴리이소시아네이트이다. 폴리이소시아네이트는 방향족, 지방족 또는 시클로지방족 이소시아네이트이다. 폴리이소시아네이트는 바람직하게는 1,5-나프틸 디이소시아네이트, 2,4- 또는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 및 상기 이성질체의 혼합물, 수화 MDI (H12MDI), 자일릴렌 디이소시아네이트 (XDI), 테트라메틸 자일릴렌 디이소시아네이트 (TMXDI), 테트라알킬렌 디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디벤질 디이소시아네이트, 1,3- 또는 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI) 의 이성질체, 1-메틸-2,4-디이소시아네이토-시클로헥산, 1,6-디이소시아네이토-2,2,4-트리메틸헥산, 1,6-디이소시아네이토-2,4,4-트리메틸헥산, 1-이소시아네이토메틸-3-이소시아네이토-1,5,5-트리메틸시클로헥산 (IPDI), 인- 또는 할로겐-함유 디이소시아네이트, 테트라메톡시부탄 1,4-디이소시아네이트, 부탄 1,4-디이소시아네이트, 1,6-헥산 디이소시아네이트 (HDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 에틸렌 디이소시아네이트, 메틸렌 트리페닐 트리이소시아네이트 (MIT), 1,4-디이소시아네이토부탄, 1,12-디이소시아네이토도데칸 및 3량체 지방산 디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된다. 다관능성 이소시아네이트는 또한 디이소시아네이트의 3량체화 또는 올리고머화의 결과로서, 또는 디이소시아네이트를 다관능성 히드록실- 또는 아미노기-함유 화합물과 반응시킴으로써 사용될 수 있다. 디이소시아네이트 및 이의 올리고머가 바람직하게 사용된다.
특히 바람직한 구현예에 있어서, NCO-말단화된 화합물은 자일릴렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1-이소시아네이토메틸-3-이소시아네이토-1,5,5-트리메틸시클로헥산 (IPDI), 및 상기 화합물의 중합체 및 올리고머, 상기 화합물의 유도체 및 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다.
또한, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 바람직하게는 접착 촉진제를 포함하며, 접착 촉진제는 각각의 경우에 무용매 조성물의 총 중량에 대해서, 바람직하게는 최대 20 wt.%, 특히 바람직하게는 1 내지 10 wt.% 의 양으로 함유된다. 접착 촉진제는 바람직하게는 알콕시화 실란 및 이의 유기 관능성 유도체에서 선택된다. 특히 바람직하게는, 접착 촉진제는 메톡시화 및 에톡시화 실란, 및 이들의 혼합물에서 선택된다. 놀랍게도, 선택된 접착제의 첨가는 높은 수요를 갖는 식품 포장재에 충전제가 존재하는 경우에도, 높은 접착력을 갖는 접착제 조성물을 달성할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 임의의 이동 가능한 시클릭 화합물을 포함하지 않는 것을 특징으로 하며, 따라서 식품 산업에서 포장재를 제조하는데 특히 적합하다. 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 중요한 이동 가능한 사이클을 실질적으로 함유하지 않는다. 또다른 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물에서의 중요한 이동 가능한 사이클의 함량은 각 경우에 무용매 접착제 조성물의 총 중량 또는 경화된 접착제 조성물의 총 중량에 대해서, 1 wt.% 미만, 바람직하게는 0.1 wt.% 미만, 특히 바람직하게는 0.01 wt.% 미만이다. 특히 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 경화 후에도, 중요한 이동 가능한 사이클을 함유하지 않는다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 1-성분 (1K) 시스템으로서 및 2-성분 (2K) 시스템으로서 모두 사용될 수 있다. 그러므로, 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 2K 시스템이다. 대안적인 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 1K 시스템이다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 식품 포장재 분야에서 호일형 기판을 접착 결합시키는데 특히 적합하다. 그러므로, 바람직한 구현예는 본 발명에 따른 접착제 조성물이 적층 접착제인 것이다. 이 경우에 있어서, 접착제 조성물은 용매 또는 무용매를 함유하거나, 또는 분산액의 형태로 제공될 수 있다.
바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 또한 각 경우에 무용매 접착제 조성물의 총 중량에 대해서, 바람직하게는 0 내지 10 wt.%, 특히 바람직하게는 0.5 내지 3 wt.% 의 양으로 촉매를 포함할 수 있다. 또다른 바람직한 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 금속 화합물을 함유하지 않는다. 금속 화합물은 종종 통상적인 시스템에서 촉매로서 사용되지만, 상기 화합물과 관련된 건강 문제로 인해 식품 포장재 분야에서는 피해야 한다. 그러므로, 바람직한 구현예는 촉매가, 존재하는 경우, 바람직하게는 적어도 OH 관능기를 갖는 아민 화합물인 것이다. 이 경우에 있어서, 적합한 화합물은, 예를 들어 디메틸아미노에탄올 (DMEA), 2-(디에틸아미노)에탄올 (2-DEEA) 또는 상기 화합물의 유도체, N-메틸아미노에탄올 또는 메틸디에탄올이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 접착제 조성물을 사용하여 기판을 접착 결합시키는 방법에 관한 것이다. 이 경우에 있어서, 본 발명에 따른 방법은 하기의 단계를 포함한다:
i) 본 발명에 따른 접착제 조성물을 하나 이상의 기판에 적용하는 단계;
ii) 코팅된 기판을 또다른 기판과 접촉시키는 단계; 및
iii) 적용된 접착제 조성물을 경화시키는 단계, 상기 접착제 조성물은 40 내지 85 ℃, 바람직하게는 55 내지 65 ℃ 의 온도에서 경화됨.
바람직한 구현예에 있어서, 기판은 추가의 압력하에서 접촉된다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 유연한 기판을 접착 결합시키는데 특히 적합하다. 이 경우에 있어서, 본 출원의 맥락 내에서, 유연한 기판은 호일, 시이트 또는 플레이트와 같은, 특정한 양의 탄력성 및 유연성을 갖는 기판으로서 이해해야 한다. 바람직한 구현예에 있어서, 기판은 호일형 기판, 특히 플라스틱 또는 금속 호일이다. 대안적인 구현예에 있어서, 기판은 플라스틱 또는 금속 시이트, 특히 알루미늄 시이트이다.
유연한 기판의 접착 결합은 당업자에게 일상적인 문제이며, 오랫동안 확립된 방법이다. 그러나, 두꺼운 유연한 기판, 특히 알루미늄 호일과 같은 두꺼운 금속 호일의 접착 결합은 여전히 어렵다. 그러나, 이들은 정확히 식품 포장재 분야에서 사용되는 재료이다. 본 발명의 맥락 내에서, 놀랍게도, 본 발명에 따른 접착제 조성물과 조합하여, 본 발명에 따른 방법은 습윤 식품 포장재를 제조하는데 사용되는 것과 같은, 두꺼운 금속 호일을 접착 결합시키는데 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 그러므로, 바람직한 구현예는 하나 이상의 기판이 바람직하게는 5 내지 240 ㎛, 특히 바람직하게는 40 내지 180 ㎛ 의 두께를 갖는 알루미늄 호일인 것이다. 바람직한 구현예에 있어서, 알루미늄 호일은 또한 알루미늄 합금으로 제조된 호일일 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 접착제 조성물을 포함하거나 또는 본 발명에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 복합 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 복합 시스템은, 접착제 조성물의 경화 후, 멸균 후에도 높은 접착력을 특징으로 한다. 그러므로, 바람직한 구현예는 복합 시스템이 7 일 후 및 131 ℃ 에서 45 분 동안 멸균 후, 3 내지 19 N/15 mm, 바람직하게는 5 내지 15 N/15 mm, 특히 바람직하게는 5 내지 10 N/15 mm 의 접착력을 갖는 것이다.
복합 시스템은 바람직하게는 포장재, 특히 인간 또는 동물 식품용 포장재, 특히 동물 식품용 포장재다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 복합 시스템은 공격적인 내용물로 인해, 사용되는 시스템에 특별한 요구를 부과하는 동물 식품용 포장재로서 사용될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 본 발명은 또한 포장재, 바람직하게는 인간 또는 동물 식품용 포장재, 특히 동물 식품용 포장재, 가장 특히 습윤 동물 식품용 포장재를 제조하기 위한, 본 발명에 따른 접착제 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 호일형 기판을 접착 결합시키기 위한, 본 발명에 따른 접착제 조성물의 용도에 관한 것이다. 바람직하게는, 접착 결합되는 기판 중 하나 이상은 바람직하게는 5 내지 240 ㎛, 특히 바람직하게는 40 내지 180 ㎛ 의 두께를 갖는 알루미늄 호일이다.
이하에서, 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하며, 상기 실시예는 본 발명의 개념을 제한하는 것으로 간주되지 않는다.
실시예:
본 발명에 따른 폴리에테르의 예는 PPG 400, PPG 1100, 이소포론 디이소시아네이트 및 에틸렌 글리콜을 함유하는 반응 혼합물로부터 제조하였다 (실시예 1). 실시예 2 에 따른 본 발명에 따른 폴리에테르는 촉매로서 2-(디에틸아미노)에탄올을 추가로 포함하는 반응 혼합물로부터 수득하였다. PPG 400 은 Dow 사에서 상품명 Voranol P 400 으로 상업적으로 입수 가능한, 400 g/mol 의 분자량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜이다. PPG 1000 은 Dow 사에서 상품명 Voranol P 1000 으로 상업적으로 입수 가능한, 1,000 g/mol 의 분자량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜이다. 이소포론 디이소시아네이트는 Covestro 사에서 상품명 Desmodur I 로 상업적으로 입수 가능하다. 에틸렌 글리콜은, 예를 들어 Dow 사에서 상업적으로 입수 가능하다. 실시예 1 및 2 의 폴리에테르는 모두 폴리에테르 1 mol 당 3.35 개의 우레탄기의 우레탄기 밀도 및 21 mg KOH/g 의 히드록실 값을 가진다.
폴리에테르를 각각의 경우에 NCO-말단화된 화합물과 반응시켜 적층 접착제를 형성하였다. 이 목적을 위해, 2.0 의 필름-형성 첨가비 NCO/OH 를 선택하였다. 수득된 반응성 접착제 혼합물을 에틸 아세테이트로 33.3 % 의 고체 함량까지 희석시켰다.
코팅될 기판을 A4 크기로 제작하였다. 알루미늄으로 이루어진 캐리어 호일에 18 g/㎡ 의 희석된 반응성 접착제 혼합물을 코팅하고, 예비-복합체 상에 놓았다. 이어서, 이렇게 코팅된 캐리어 호일을 건조 캐비닛에서 5 분 동안 90 ℃ 에서 건조시켜, 6 g/㎡ 의 건조 코팅 중량을 수득하였다. 이렇게 제조된 복합체를 건조 캐비닛에서 압력 (중량 8 kg) 하에 60 ℃ 에서 금속 플레이트 사이에서 경화시켰다.
수득된 적층물을 실용성에 대해 시험하였다. 이 목적을 위해, 인장 시험을 실시하고, 적층물을 멸균시켰다.
결과를 표 1 내지 3 에 요약한다. IPDI 3량체, IPDI 및 메톡시실란의 혼합물을 NCO-말단화된 화합물로서 사용하였다.
표 1: 7 일 후 접착
표 2: 7 일 후 접착 및 131 ℃ 에서 45 분 동안 멸균
표 3: 7 일 후 접착 및 131 ℃ 에서 30 분 동안 멸균, 충전제, 지방산 유도체와 전분의 혼합물을 충전제로서 사용함.
상기 표에서의 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 접착제 조성물을 사용하여, 멸균 후에도, 그리고 공격적인 충전제의 존재하에서 보관하는 경우에, 접착력을 유지하는 복합 시스템을 제조하는 것이 가능하다.
Claims (15)
- 폴리에테르 1 mol 당 2 내지 10 개의 우레탄기의 우레탄기 밀도를 갖는 폴리에테르.
- 제 1 항에 있어서, 폴리에테르가 폴리올을 이소시아네이트 성분과 반응시킴으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리에테르.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 이소시아네이트 성분이 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 디이소시아네이토디시클로헥실메탄 (H12MDI), 자일릴렌 디이소시아네이트 (XDI), 테트라메틸 자일릴렌 디이소시아네이트 (TMXDI), 펜타메틸렌 디이소시아네이트 (PDI), 및 상기 화합물의 유도체 및 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리에테르.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리올이 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 단량체로부터 합성되는 것을 특징으로 하는 폴리에테르.
- 접착제 조성물, 바람직하게는 2K 접착제 조성물에서의, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 폴리에테르의 용도.
- 다음을 포함하는 접착제 조성물:
a) 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 폴리에테르, 및
b) 하나 이상의 NCO-말단화된 화합물. - 제 6 항에 있어서, NCO:OH 로서 표현되는, 하나 이상의 NCO-말단화된 화합물 대 하나 이상의 폴리에테르의 첨가비가 1.0:1 내지 8.0:1, 바람직하게는 1.1:1 내지 4.0:1 인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 접착제가 각각의 경우에 접착제의 전체 중량에 대해서, 10.0 wt.% 미만, 바람직하게는 0.01 내지 1 wt.%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.1 wt.%, 및 특히 바람직하게는 0.1 wt.% 미만의 단량체성 NCO-말단화된 화합물의 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
- 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 접착제가 중요한 이동 가능한 시클릭 에스테르를 실질적으로 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
- 하기의 단계를 포함하는, 2 개 이상의 기판의 접착 결합 방법:
i) 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물을 하나 이상의 기판에 적용하는 단계;
ii) 코팅된 기판을 또다른 기판과 접촉시키는 단계; 및
iii) 폴리우레탄 접착제를 경화시키는 단계, 상기 접착제는 40 내지 85 ℃, 바람직하게는 55 내지 65 ℃ 의 온도에서 경화시키는 것을 특징으로 함. - 제 10 항에 있어서, 기판이 호일형 기판인 것을 특징으로 하는 2 개 이상의 기판의 접착 결합 방법.
- 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 하나 이상의 기판이 바람직하게는 5 내지 240 ㎛, 특히 바람직하게는 40 내지 180 ㎛ 의 두께를 갖는 알루미늄 호일인 것을 특징으로 하는 2 개 이상의 기판의 접착 결합 방법.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른, 또는 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라서 수득 가능한 폴리우레탄 접착제를 포함하는 복합 시스템.
- 포장재, 바람직하게는 식품 포장재, 특히 동물 식품 및 인간 식품용 포장재를 제조하기 위한, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물의 용도.
- 호일형 기판을 접착 결합시키기 위한, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물의 용도.
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