TW202130768A - 黏著劑組合物 - Google Patents

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Abstract

一種用於製造用於殺菌應用之層壓結構的層壓黏著劑組合物,其包含以下之混合物:(A)作為組分A之至少一種異氰酸酯組分;(B)作為組分B之至少一種異氰酸酯反應性組分;其中該至少一種異氰酸酯反應性組分,組分B包括(Bi)至少一種矽烷基聚合物及(Bii)至少一種多元醇化合物;以及使用上述層壓黏著劑組合物製成之層壓結構。

Description

黏著劑組合物
本發明係關於一種黏著劑組合物,其包含異氰酸酯組分及異氰酸酯反應性組分;且更特定而言,本發明係關於基於溶劑之層壓黏著劑組合物,其中異氰酸酯反應性組分包含至少一種矽烷基聚合物及至少一種多元醇化合物(含羥基之化合物)。黏著劑組合物尤其適用於殺菌應用。
迄今為止,已製造出用於各種應用之各種二組分(2K)型聚胺酯(PU)黏著劑組合物。如本領域中已知,2K PU組合物係基於異氰酸酯組分(諸如聚異氰酸酯化合物)與異氰酸酯反應性組分(諸如多元醇化合物)之反應混合物;且此類2K PU組合物長期以來用作用於製造層壓物之黏著劑。當將兩種組分(例如,聚異氰酸酯及多元醇)混合時,聚異氰酸酯與多元醇反應以形成固化聚胺酯黏著劑;且反應可形成強黏著劑黏結,以將多種類型之膜及基板黏結在一起。
已知含有助黏劑之基於溶劑之聚胺酯黏著劑組合物適用作殺菌應用之黏著劑組合物。用於「高效能」應用(例如殺菌應用)中之食品封裝之常見助黏劑係基於環氧矽烷。近期政府公告(例如,來自歐洲委員會)警示黏著劑行業,基於環氧矽烷之助黏劑及/或類似衍生物具有潛在致突變性;且在不久的將來,此助黏劑系列可能會被歐洲法規禁用或限制。因此,禁止在黏著劑組合物中使用環氧矽烷作為助黏劑;且在黏著劑組合物中不存在環氧矽烷作為助黏劑可導致黏著劑組合物難以達成由此類黏著劑組合物製成之層壓物所需的效能,尤其對於用於高效能或殺菌應用中。因此,期望提供一種可用於高效能或殺菌應用中之替代黏著劑組合物及/或替代助黏劑;且其效能將與已知環氧矽烷促進劑相同或更佳。
儘管關於用於多種應用之2K聚胺酯黏著劑組合物在本領域中已有一些進展,但是黏著劑領域仍存在發展空間。特定言之,仍需要提供一種層壓黏著劑組合物,其展現增強的例如黏結強度、成型性及耐熱性之特性,使得該黏著劑組合物可適當地用於製造例如基於箔之複合層壓膜結構及層壓製品或產品以供使用,通常不僅用於柔性食品封裝應用中,且亦用於殺菌應用中。
本發明之目標中之一者為提供一種黏著劑組合物,其經設計用於殺菌應用及類似於殺菌應用之其他應用中。
本文所描述之本發明係關於黏著劑組合物之製備及用途,該黏著劑組合物具有製備基於兩個或更多個膜之薄多層膜柔性層壓物的效用;例如具有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或基於丙烯或乙烯之共聚物作為密封層的基於金屬箔之層壓結構;具有聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)之外層、金屬箔之第一頂部中間層、耐綸之第二底部中間層及流延聚丙烯(CPP)之內層的四層結構。所形成之層壓物需要能夠維持效能特徵,該等效能特徵准許膜層壓物耐受殺菌處理條件(例如,121℃持續1小時至2小時;132℃持續30分鐘至45分鐘;及/或135℃持續30分鐘至45分鐘),同時黏結強度效能降低甚微。本發明之黏著劑組合物具有供用於例如食品小袋、即食膳食、罐塗層及類似者中之效用。
在一個實施例中,本發明包含經矽烷改性之聚合物或基於以下之反應產物之矽烷基聚合物:(a)至少一種多元醇化合物(例如,至少一種聚酯多元醇);及(b)至少一種異矽烷化合物,以形成「部分矽烷基聚合物」(本文縮寫為「PSP」)。
在另一實施例中,本發明包含經矽烷改性之聚合物或基於以下之反應產物之矽烷基聚合物:(i)前述PSP;及(ii)至少一種胺基矽烷化合物,以形成「最終矽烷基聚合物」(本文縮寫為「FSP」)。
在再另一實施例中,本發明係關於一種方法,其包含(I)在第一反應步驟中預先形成PSP,且隨後(II)在第二步驟中使第一步驟之PSP與胺基-矽烷及/或其衍生物反應。
在又另一實施例中,本發明包含一種黏著劑組合物,該黏著劑組合物包含以下之混合物:(A)至少一種異氰酸酯組分;及(B)至少一種異氰酸酯反應性組分;其中該至少一種異氰酸酯反應性組分包含(Bi)矽烷基聚合物,諸如上述PSP及/或上述FSP,及(Bii)至少一種多元醇化合物。
在甚至再另一實施例中,本發明包含一種層壓物,其包含:(α)至少一個第一膜或基板層(一級層);(β)至少一個第二膜或基板層(二級層);及(γ)至少一個上述黏著劑組合物之層,其用於將第一層與第二層黏結在一起;其中黏著劑組合物安置於以下之一側之表面的至少一部分上:(1)第一層、(2)第二層或(3)第一層及第二層兩者。
在甚至又另一實施例中,本發明包含一種由上文所描述之層壓物製成之殺菌製品。
在一較佳實施例中,本發明包含一種製造矽烷基聚合物之方法,其包含以下之一或多個步驟: (I)在第一步驟中使以下發生反應: (Ia)至少一種多元醇化合物;及 (Ib)至少一種異矽烷化合物;其中該第一反應步驟(I)係在第一預定溫度下且在該第一溫度下持續第一預定時間段來進行,以形成PSP;以及 (II)在第二步驟中使以下發生反應: (IIa)由步驟(I)產生之PSP;及 (IIb)至少一種胺基矽烷化合物;其中該第二反應步驟(II)係在第二預定溫度下且在該第二溫度下持續第二預定時間段來進行,以形成FSP。
在甚至其他實施例中,本發明包含製備上述黏著劑組合物;及上述層壓物之方法。
本文中之「殺菌條件」意謂在食物藉由蒸汽或其他加熱方法密封於容器中之後食物之滅菌。通常,滅菌溫度在230℉(110℃)至275℉(135℃)之間變化。
此處,「異矽烷」意謂具有異氰酸酯官能基及矽烷官能基之化合物。
本文中之「矽烷基聚合物」意謂經矽烷改性之化合物或具有至少一個矽烷基之聚合物。
本文中之「部分矽烷基聚合物」意謂藉由使(Ia)至少一種多元醇化合物與(Ib)至少一種異矽烷化合物反應而形成之聚合物。
本文中之「最終矽烷基聚合物」意謂藉由使(IIa)上文所描述之部分矽烷基聚合物與(IIb)至少一種胺基矽烷化合物反應而形成之聚合物。
如在整個說明書中所使用,除非上下文另外明確說明,否則下文給出之縮寫具有以下含義:「=」意謂「等於」;@意謂「在...下」;「<」意謂「小於」;「>」意謂「大於」;「e.g.」意謂「例如」;g=公克;g/m2 或「gsm」=公克/平方公尺;g/m3 =公克/立方公尺;mg=毫克;kg=公斤;Da=道爾頓;L=公升;mL=毫升;g/L=公克/公升;m=公尺;µm=微米;mm=毫米;cm=公分;min=分鐘;s=秒;hr=小時;m/min=公尺/分鐘;kW=千瓦;mm/min=毫米/分鐘;℃=攝氏度;mPa.s=毫帕-秒;PSI=磅/平方吋;MPa=毫帕;mm2 =平方毫米;%=百分比;eq%=當量百分比;且wt%=重量%。
除非另外說明,否則所有百分比、份數、比率及類似量均以重量定義。舉例而言,除非另外指明,否則本文所說明之所有百分比均為重量百分比(wt%)。
除非另外規定,否則溫度以攝氏度(℃)為單位,且「環境溫度」或「室溫」意謂在20℃與25℃之間。
在黏著劑之領域中,製備二部分(二組分)黏著劑系統或黏著劑組合物包含提供包括異氰酸酯組分(本文中之「組分A」)之第一部分;提供包括異氰酸酯反應性組分(本文中之「組分B」)之第二部分;且隨後組合或混合組分A與組分B以形成二部分反應混合物黏著劑系統或黏著劑組合物。
在一個廣泛實施例中,本發明係關於用於一種製造層壓物之基於溶劑之聚胺酯殺菌黏著劑組合物,該黏著劑組合物包含如上文所描述之異氰酸酯組分(組分A)及異氰酸酯反應性組分(組分B)。然而,在本發明中,使用包括以下之組合的新穎組分B:(Bi)至少一種矽烷基聚合物及(Bii)至少一種多元醇化合物。 部分矽烷基聚合物
在一個實施例中,本發明之部分矽烷基聚合物(PSP)係藉由使多元醇化合物與異矽烷化合物反應而產生。多元醇化合物經由多元醇化合物上所存在之羥基與異矽烷化合物之異氰酸酯官能基反應而與異矽烷化合物反應,以形成包括化合物之調配混合物或組合混合物之反應產物。由於在上述多元醇/異矽烷反應期間,多元醇化合物之多元醇官能基中之一些(而非所有)與異矽烷化合物之異氰酸酯官能基反應而形成組合混合物。因此,由上述多元醇/異矽烷反應產生之反應產物,亦即PSP為一種調配混合物或組合混合物,該調配混合物或組合混合物包含至少一種矽烷基聚合物(亦即,含有至少一個矽烷官能基之化合物);及殘餘未反應多元醇化合物及/或殘餘未反應之異矽烷化合物。PSP之OH數目在一個實施例中通常為1至100,在另一實施例中為2至50,且在再另一實施例中為2至30。
適用於製備本發明之PSP之多元醇化合物可包含例如單一化合物;或兩種或多種化合物之組合、摻合物或混合物。舉例而言,多元醇化合物為至少一種選自由以下組成之群組的化合物:聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚胺酯聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚己內酯多元醇、天然油多元醇及其混合物。
適用於製備本發明之PSP之異矽烷化合物可包含例如異氰酸基-乙氧基-矽烷、異氰酸基-甲氧基-矽烷及其混合物。在一個較佳實施例中,適用於本發明中之異矽烷化合物為例如異氰酸基-乙氧基-矽烷。在其他實施例中,異矽烷化合物可視需要與視情況選用之添加劑組合使用。
在另一較佳實施例中,異矽烷化合物可包含一或多種可商購之化合物,其包含(例如)SILQUEST™ A-LINK-25(γ-異氰酸基丙基三-乙氧基矽烷)、SILQUEST™ A-LINK-35(γ-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷)及其混合物,SILQUEST™ A-LINK-25分子量為247.3且SILQUEST™ A-LINK-35分子量為205.2,皆購自邁圖公司(Momentive Inc)。
一般而言,形成本發明之PSP之方法包含例如使以下發生反應:(a)至少一種多元醇化合物;及(b)至少一種異矽烷化合物。以反應混合物中之總組分計,異矽烷化合物之濃度在一個實施例中為0.1 wt %至10 wt %、在另一實施例中為0.1 wt %至5 wt %、在再另一實施例中為0.1 wt %至3 wt %。可將其他視情況選用之材料、添加劑或試劑添加至上述組分(a)及/或(b)中。 最終矽烷基聚合物
在一個實施例中,FSP包含以下之反應產物:(i)上文所描述之PSP;及(ii)至少一種胺基矽烷化合物。PSP,組分(i)已在上文描述。至少一種胺基矽烷化合物(亦即,含有矽烷基及NH基團兩者之化合物),組分(ii)可包含例如SILQUEST™ A1100,其為一種購自邁圖公司之胺基矽烷化合物。以反應混合物中之組分之總重量計,用於上述反應混合物中之胺基矽烷化合物之量在一個通用實施例中可在0.1 wt%至5 wt%範圍內、在另一實施例中在0.1 wt%至3 wt%,且在再另一實施例中在0.2 wt%至2 wt%。
本發明之FSP,亦即由上述PSP/胺基矽烷反應產生之反應產物為一種調配混合物或組合混合物,該調配混合物或組合混合物包含至少一種矽烷基聚合物(亦即,含有至少一個矽烷官能基之化合物);及殘餘未反應多元醇化合物及/或殘餘未反應之胺基矽烷化合物。PSP之OH數目在一個實施例中通常為1至100,在另一實施例中為2至50,且在再另一實施例中為2至30。
在一個廣泛實施例中,用於製備本發明之FSP之方法包含:首先製備PSP,如上文所描述,其為具有至少一個用羥基封端之聚合物末端之預形成聚合物或預聚物;且其次隨後使PSP與胺基矽烷化合物反應;其中第一及第二反應係在獨立溫度及獨立時間段下進行。在另一實施例中,形成本發明之FSP之方法通常包含例如使以下發生反應:(i)上文所描述之PSP,及與PSP組合之視情況選用之一或多種其他不同多元醇化合物;及(ii)至少一種胺基矽烷化合物,以形成FSP。在一較佳實施例中,胺基矽烷化合物作為額外反應性添加劑摻合至PSP中。
舉例而言,在另一較佳實施例中,用於製備FSP之方法包含以下之兩步驟法: 步驟(I):在第一步驟中使以下發生反應: (Ia)至少一種多元醇化合物(例如羥基化合物,諸如聚醚多元醇、聚酯多元醇或其摻合物);及 (Ib)至少一種異矽烷化合物;其中該第一反應步驟(I)係在第一預定溫度下且在該第一溫度下持續第一預定時間段來進行,以形成PSP;以及 步驟(II)在第二步驟中使以下發生反應: (IIa)由步驟(I)產生之PSP及視情況選用之其他不同多元醇化合物;及 (IIb)至少一種胺基矽烷化合物;其中該第二反應係在第二預定溫度下且該第二溫度下持續第二預定時間段來進行,以形成FSP,其包含至少一種代表本發明之黏著劑組合物之組分B中的最終羥基化合物之化合物。
本發明之上述方法之第一步驟(I)包含:在一個通用實施例中為50℃至100℃;在另一實施例中為50℃至80℃;且為50℃至70℃之第一預定溫度。加熱時間,亦即本發明之上述方法之第一步驟中的第一預定時間段在一個通用實施例中為2小時至10小時;且在另一實施例中為4小時至6小時。
本發明之上述方法之第二步驟(II)包含:在一個通用實施例中為50℃至100℃,且在另一實施例中為60℃至70℃之第二預定溫度。加熱時間,亦即本發明之上述方法之第二步驟中的第二預定時間段在一個通用實施例中為1小時至10小時;且在另一實施例中為2小時至6小時。
以其中殘餘化合物為至少一種溶劑的反應器中之樹脂組合物計,藉由上文所描述之兩步驟法製備之本發明之所得FSP之受控總固體含量在一通用實施例中為30重量%至100重量%、在另一實施例中為40重量%至80重量%且在再另一實施例中為50重量%至70重量%。
本發明之所得FSP在25℃下之受控黏度在一通用實施例中為1,000 mPa.s至30,000 mPa.s、在另一個實施例中為2,000 mPa.s至10,000 mPa.s、在再另一實施例中為2,000 mPa.s至6,000 mPa.s。
在形成FSP中使用胺基矽烷化合物係有利的,因為胺基矽烷化合物可與金屬膜、經金屬氧化物塗佈之膜或聚合物膜之反應性位點錯合以改良黏著性。
如前述,製備FSP之方法包含使以下混合及反應:(i)PSP且視情況與另一不同多元醇化合物組合及(ii)胺基矽烷化合物。在一個實施例中,使組分(i)與(ii)彼此接觸且混合在一起以形成FSP。與PSP(組分(i))組合之視情況選用之多元醇化合物可為聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚胺酯聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚己內酯多元醇、天然油多元醇及其混合物。
在第一反應中多元醇化合物與異矽烷化合物反應;且在第二反應中PSP與胺基矽烷化合物反應之後,所得FSP反應產物(用作黏著劑組合物中之組分B)之所要OH數目在一個實施例中為1至100;在另一實施例中為1至50;在再另一實施例中為1至30;且在又另一實施例中為1至20。
一般而言,FSP之分子量在一個實施例中為200 Da至50,000 Da,且在另一實施例中為10,000 Da至30,000 Da。使用具有較高分子量(例如,>50,000 Da)之FSP,FSP冷黏度變得過高而不可用;且使用具有較低分子量(例如,<200 Da)之FSP,最終固化黏著劑不具有歐洲法規所要或所需之最終效能。
有利地,在第一反應中使用異矽烷化合物且在第二反應中使用胺基矽烷化合物,得到含有至少一種矽烷基聚合物,例如PSP及/或FSP的所得反應產物混合物。與多元醇化合物組合之矽烷基聚合物可用作黏著劑組合物中之組分B;且當用於黏著劑組合物中時產生具有使用先前用於殺菌應用之環氧-矽烷促進劑製備之黏著劑組合物之相同或類似效能之黏著劑組合物。異矽烷化合物通常不用作用於柔性食品封裝之助黏劑,此係因為異矽烷化合物未經食品接觸方面的批准。然而,用於本發明之PSP及FSP之合成程序將助黏劑(矽烷基)連接至所使用之聚酯樹脂之主鏈。且因此,異辛烷中之萃取測試表明游離異矽烷之含量低於10 ppb之限值,其為歐洲法規對未列入用於食品接觸之分子的所規定之限值。有利地,本發明之經矽烷改性之助黏劑符合歐洲法規及上述所需限值。 黏著劑組合物
在一個通用實施例中,本發明之黏著劑調配物或黏著劑組合物包含適用於殺菌應用之二部分聚胺酯黏著劑組合物(2K PU黏著劑組合物)。舉例而言,黏著劑組合物包含(A)作為第一部分或組分A之至少一種異氰酸酯組分;及(B)作為第二部分或組分B之至少一種異氰酸酯反應性組分。至少一種異氰酸酯反應性組分B包含(Bi)矽烷基聚合物,諸如上述PSP及/或上述FSP及(Bii)至少一種多元醇化合物。
本發明之異氰酸酯組分(NCO-組分),組分A包含例如形成聚胺酯黏著劑組合物之本領域中已知的習知異氰酸酯化合物中之任一者,該聚胺酯黏著劑組合物包含例如芳族異氰酸酯化合物;脂族異氰酸酯化合物;芳族異氰酸酯化合物與脂族異氰酸酯化合物之摻合物;預聚物異氰酸酯衍生物;及其混合物。
本發明之異氰酸酯反應性組分,組分B包含例如(Bi)PSP及/或與(Bii)至少一種多元醇化合物(亦即,含羥基之化合物)組合之上文所描述之FSP的混合物或摻合物;其中多元醇化合物組分(Bii)可包含一或多種不同習知多元醇化合物。
在一較佳實施例中,本發明包含基於溶劑之2K PU黏著劑組合物,該黏著劑組合物包含作為組分A之異氰酸酯組分(例如,芳族及/或脂族化合物);及作為組分B之異氰酸酯反應性組分,諸如上文所描述之PSP、上文所描述之FSP及多元醇化合物之混合物,其中組分B具有至少一種具有,諸如羥基封端之多元醇基團(OH-基團)之反應性基團的與組分A之異氰酸酯反應的化合物。用於上述黏著劑組合物中之溶劑可為例如乙酸乙酯、甲基乙基酮、乙酸甲酯、環己烷、乙酸丙酯或其他合適溶劑;或溶劑混合物。
在一較佳實施例中,用於組分B中之多元醇化合物,組分(Bii)可包含一或多種市售化合物,包含例如ADCOTE™ 810A EA,其為購自陶氏化學公司(Dow Chemical Company)之多元醇化合物。
以黏著劑組合物中之組分之總重量計,黏著劑組合物中之異氰酸酯反應性組分(組分B)之量在一個實施例中通常可在5 wt%至99.5 wt%之範圍內;在另一實施例中在30 wt%至98 wt%;且在再另一實施例中在50 wt%至97 wt%。
儘管本發明係關於二部分系統,但本發明之黏著劑組合物可與廣泛多種視情況選用之添加劑調配以使得能夠執行視情況選用之添加劑之特定功能,同時保持黏著劑組合物之極佳益處/特性。可將可添加至2K PU黏著劑組合物之視情況選用之組分、化合物、試劑或添加劑添加至組分A、組分B或組分A與B之摻合物中。舉例而言,在一個實施例中,適用於黏著劑組合物中之視情況選用之添加劑可包含額外助黏劑;除氣劑及去水劑;增容劑;化學流變改性劑;填充劑;聚合物樹脂;增鏈劑;催化劑;及其類似物。
在一個廣泛實施例中,用於製備本發明之層壓黏著劑組合物之方法包含充分混合、摻和或摻合以下:(A)至少一種上文所描述之異氰酸酯組分;(B)至少一種PSP或至少一種FSP及視情況選用之不同多元醇化合物;及(C)用以形成黏著劑組合物或黏著劑混合物之任何視情況選用之成分,該等成分可經由習知混合設備及用於製備混合物之技術處理。必須以羥基/異氰酸酯基之較佳特定混合比率混合組分(A)、(B)及(C)以獲得具有適當固體含量之黏著劑組合物且提供具有所要效能之固化黏著劑。羥基/異氰酸酯基之此類混合比率在一個實施例中為100/2至100/15;且在另一實施例中為100/2至100/30。在一個通用實施例中,異氰酸酯組分(組分A)及異氰酸酯反應性組分(組分B)以例如1至5之化學計量比(NCO比OH)存在。
組分之混合次序並非關鍵且可將兩種或更多種組分混合在一起,隨後添加其餘組分。儘管組分之混合次序並非關鍵,但要將足夠量之溶劑(例如,乙酸乙酯)添加至混合物中以提供適當的塗佈重量、固體含量及黏度。舉例而言,下表A表示用於製備黏著劑組合物之典型稀釋表。舉例而言,表A描述了在應用中,用乙酸乙酯以100/10羥基/異氰酸酯組分之混合比率稀釋特定固體含量%: 表A
固體含量   (%) 異氰酸酯反應性組分(OH) (kg) 異氰酸酯組分(NCO) (kg) 乙酸乙酯   (kg) 黏度 (在25℃下DIN杯4 mm之秒數)
40 100 10 60 40
35 100 10 80 26
30 100 10 112 17
25 100 10 155 15
根據上文所描述之方法製得黏著劑組合物後,所得黏著劑組合物可用於製備隨後用於製備殺菌小袋之層壓物。由根據上文所描述之方法製造之所得黏著劑組合物展現的有利特性中之一些可包含,舉例而言,黏著劑組合物對膜及鋁箔具有強黏結黏著效能。舉例而言,在一個實施例中,基於所使用之異氰酸酯組分,在小袋經歷殺菌製程之後,黏著劑組合物之黏著效能特性可為4 N/15 mm至10 N/15 mm。黏著劑組合物之黏著效能特性可使用ASTM F904中所描述之程序量測。
在一較佳實施例中,本發明包含2K PU黏著劑組合物,其中2K PU黏著劑組合物包含例如:(A)作為組分A之芳族或脂族異氰酸酯化合物(具有NCO基團之化合物);及(B)具有反應性基團之作為組分B之異氰酸酯反應性組分,諸如羥基封端之多元醇基團(OH-基團),其與異氰酸酯反應。用於製備層壓物,諸如金屬/聚合物膜層壓物之本發明之黏著劑組合物能夠保持效能特徵,該等效能特徵准許膜層壓物耐受殺菌處理條件(例如,121℃持續1小時或2小時;132℃持續30分鐘或45分鐘;及/或135℃持續30分鐘至45分鐘),同時黏結強度效能降低甚微(例如,在134℃持續1小時下所量測層壓物保持4 N/15 mm或更大之黏結強度)。
在一廣泛實施例中,本發明之層壓產品包含藉由由本發明之黏著劑組合物形成之黏著劑層黏著在一起之至少兩個膜或基板層之組合。舉例而言,層壓產品包含:(α)第一膜或基板層;(β)第二膜或基板層;以及(γ)上文所描述之用於黏結層(α)與(β)之黏著劑組合物之層。若需要,一或多個其他視情況選用之膜或基板層可用於製造多層層壓結構。
本發明之第一層或一級層(α)可包含一或多個例如塑膠膜;金屬化膜;金屬基板;及其組合之層。在一個實施例中,第一層(一級膜)可包含例如聚酯(PET)膜、定向聚醯胺(OPA)膜或其組合。在其他實施例中,適用於本發明之一級膜可包含例如PET SIOX、PET AlOX及其組合。在一較佳實施例中,第一層(一級膜)可包含例如至少一個PET膜或為經化學或塗佈處理之PET之類似經改性版本的膜。
用於形成本發明之多層層壓產品之第一層之厚度在一個實施例中可為例如10 µm至50 µm且在另一實施例中可為10 µm至30 µm。
本發明之第二層或二級層(β)可包含一或多個例如鋁箔、流延聚丙烯(CPP)、聚乙烯(PE)及其組合之層。在一個較佳實施例中,第二層(二級層)可包含例如鋁箔。
用於形成本發明之多層層壓產品之第二層之厚度在一個實施例中可為例如5 µm至150 µm;在另一實施例中可為5 µm至100 µm;在再另一實施例中可為5 µm至20 µm;在又另一實施例中可為5 µm至15 µm;且在甚至再另一實施例中可為5 µm至9 µm。
用於分別黏結第一層(α)及第二層(β)之黏著劑組合物之層(γ)描述於上文中。在一個通用實施例中,用於將第一層與第二層黏結在一起以形成本發明之多層層壓產品之黏著劑層的厚度可為例如1 µm至10 µm;或就塗佈重量而言,在2 g/m2 至10 g/m2 之間。
本發明之層壓產品係藉由將上文所描述之黏著劑組合物施加至第一膜或基板之表面上以在膜或基板之表面上形成黏著劑層來產生。黏著劑組合物之施加可藉由常見施加系統來進行,諸如逆向凹版印刷、直接凹版印刷、光滑輥系統及其他習知方法。舉例而言,黏著劑組合物可使用習知設備及方法,諸如使用基於溶劑之層壓機來施加。
在一通用實施例中,用於製造本發明之層壓產品之方法包含例如以下步驟: (A')提供:(α)至少一個第一膜或基板層;(β)至少一個第二膜或基板層;及(γ)如上文所描述之黏著劑組合物; (B')將步驟(A')之黏著劑組合物(γ)施加至以下之一側之表面的至少一部分上:(1)第一膜或基板層,(2)第二膜或基板層,或(3)第一膜或基板層及第二膜或基板層,以形成黏著劑層; (C')將第一膜或基板及第二膜或基板與包夾於該第一與第二層之間的黏著劑層組合在一起,足以形成多層層壓結構;以及 (D')固化多層層壓結構以黏結第一及第二層來形成多層層壓產品。
在一個實施例中,固化層壓結構之最大化學及熱特性,例如在環境溫度下在2天至14天之固化時間段內;且在另一實施例中在2天至10天之固化時間段內得以形成;
在另一實施例中,固化製程可使用固定在例如在一個實施例中30℃至60℃之溫度下且在另一實施例中30℃至50℃之熱室來提高。在上述固化溫度下之固化時間在一個實施例中可持續1天至14天;且在另一實施例中可持續2天至10天之時間段。
在一個較佳實施例中,用於製備層壓產品之製程條件可包含例如表B中所描述之條件。 表B
參數  
夾壓溫度,℃ 50
機器速度,m/分鐘 50
乾燥溫度-烘箱1,℃ 75
乾燥溫度-烘箱2,℃ 85
乾燥溫度-烘箱3,℃ 95
固體含量,% 30
凹版印刷滾筒數 40
所要求之塗層重量,g/m2 4.5
所施加之塗層重量,g/m3 4.2
電暈處理載體網:是/否,kW
電暈處理次級網:是/否,kW
輥長,m 60
固化條件  
固化溫度,℃ 45
固化時間,天 7
相對濕度,% 50
本發明之黏著劑組合物適用於例如製造用於如上文所描述之殺菌應用之層壓產品。由根據上文所描述之方法製造之所得層壓產品展現有利特性中之一些可包含例如,向多個具有挑戰性結構的封裝應用提供極大效能解決方案之層壓產品。此等封裝應用包含即食及冰箱-微波爐之食品需求,以及醫藥應用中所涉及之嚴格需求。另外,本發明之黏著劑組合物提供例如對透明障壁可殺菌膜之極佳黏著性、增強之產品抗性、提高之耐熱性、提高之耐化學性及延長之產品生命週期可靠性。本發明之黏著劑組合物符合與食品可接觸材料相關之大部分美國食品藥物管理局(US FDA)及歐洲法規。 實例
呈現以下實例以進一步詳細說明本發明,但不應將其理解為限制申請專利範圍之範疇。除非另外說明,否則所有份數及百分比均以重量計。
以下本發明實例(Inv. Ex.)及比較實例(Comp. Ex.)中所使用之各種術語及名稱解釋如下: 「PRELAM」表示預層壓。 「CPP」表示流延聚丙烯。 「PET」表示聚對苯二甲酸伸乙酯。 「ALU」表示鋁且更特定言之,表示鋁箔。 「箔」意謂鋁箔。 「AKG™」為CPP且為Bipack(公司)之商標。 「CO-REACTANT F™」意謂輔試劑,其為陶氏化學公司之商標。 「CAT F」表示CATALYST F™。 「AMI」表示胺基矽烷。 「ISO」表示異氰酸酯。 「ISO-PET」表示異氰酸酯-聚酯樹脂。
本發明實例及比較實例中所使用之各種原材料描述如下: 實例中所使用之異氰酸酯化合物如下: (1)「異氰酸酯1」為脂族異氰酸酯化合物(例如,MOR-FREE™ 200C)。 (2)「異氰酸酯2」為脂族異氰酸酯化合物(例如,CATALYST 9L10™ [「9L10」])。 (3)「異氰酸酯3」為脂族異氰酸酯化合物(例如,ADCOTE™ 811B)。 (4)「異氰酸酯4」為芳族異氰酸酯化合物(例如,CATALYST F™)
實例中所使用之聚合物樹脂如下: (1)「聚合物樹脂1」為標準聚酯多元醇樹脂(例如,ADCOTE™ 811A EA)。 (2)「聚合物樹脂2」為聚酯多元醇樹脂(例如,ADCOTE™ L810)。
實例中所使用之助黏劑如下: (1)「添加劑1」為3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷。 (2)「添加劑2」為N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷。 (3)「添加劑3」為3-胺基丙基三乙氧基矽烷。 用於製備矽烷官能化聚酯多元醇之通用程序 通用製程步驟(1)-形成PSP
將上文所描述之助黏劑用於官能化上文所描述之聚酯聚合物樹脂之主鏈。舉例而言,在環境條件下,將基於溶劑之聚酯多元醇樹脂,例如於溶劑(諸如乙酸乙酯)中之5,925.4 g聚酯多元醇樹脂(諸如ADCOTE™ L810(98.756% w/w))或聚合物樹脂2裝入裝備有頂置式攪拌器及溫度計之圓底燒瓶(例如6.5 L玻璃反應器)中。在攪拌下在油浴中將玻璃反應器中之溶液加熱至約60℃,且在流動氮氣及頂置式攪拌下逐漸加熱至70℃。經由維持在<0℃溫度下之冷凝器使溶劑回流回至反應器。在聚合物樹脂2之溫度穩定在70℃持續30分鐘至45分鐘之後,將某一預定量之助黏劑快速裝入玻璃反應器中,例如44.8 g異矽烷化合物、SILQUEST™A Link 25(0.746% w/w)或添加劑1。
由於SILQUEST™A Link 25與ADCOTE™ L810之放熱反應,觀測到溫度逐漸升高。在此類溫度逐漸升高之後,用油浴將玻璃反應器之溫度升高至70℃;且將所得反應混合物保持在70℃下。使所得混合物反應持續各種時間長度,例如使用包含2小時、4小時、6小時及8小時之不同反應時間間隔。舉例而言,將所得反應混合物保持在70℃下6小時。在70℃下6小時之後,藉由紅外光譜分析來控制反應溶液中之SILQUEST™A Link 25(異矽烷)之任何殘餘異氰酸酯基(NCO)的存在。一旦反應溶液中所存在之NCO峰值如藉由紅外光譜分析所量測為零,將自此步驟(1)之反應溶液中得到的產物自70℃冷卻至60℃之溫度。
反應混合物之反應放熱係經由監測反應器溫度來控制,從而確保維持反應器溫度以使得觀測到低於3℃之溫度升高。表I中描述了用以製備矽烷官能化聚酯多元醇組合物(例如,ISO-PET-1至ISO-PET-6及AMI)之添加劑1-3的負載量及反應時間。當達至所要的反應時間時,將所得產物(PSP)冷卻至室溫,自反應器中倒出、封裝且儲存以供後續使用。 通用製程步驟(2)-形成FSP
一旦將步驟(1)中之上文所描述之先前形成的產物(例如PSP)冷卻至60℃,則將胺基矽烷化合物快速添加至玻璃反應器以與在步驟(1)中之上文所描述之先前形成的產物混合來形成反應混合物。舉例而言,將29.9 g SILQUEST™ A1100(0.498% w/w)之裝料添加至玻璃反應器中。使所得混合物反應持續各種時間長度,例如2小時、4小時、6小時及8小時時間間隔。舉例而言,在攪拌下將所得反應混合物保持在60℃下持續2小時。在反應2小時之後,將所得產物冷卻至約30℃;且隨後自玻璃反應器中排出所得產物。如上文所描述製備之所得產物,FSP之受控總固體含量為58 wt%至62 wt%;且在25℃下之受控黏度為6,000至7,000。
當使用胺基矽烷化合物(例如添加劑2及AMI)時,藉由調配如在步驟(1)中之上文所描述之此等化合物不會發生化學反應。在環境條件下將基於溶劑之聚酯多元醇裝入圓底燒瓶中且在流動氮氣及頂置式混合下逐漸加熱至60℃。隨後,將某一預定量之添加劑2快速裝入60℃反應器中且摻合2小時。在摻合及加熱2小時之後,將所得產物冷卻至室溫,倒出、封裝且儲存以供後續使用。添加劑2之負載量及摻合時間描述於表I中。
將上述相同程序用於製備ISO-PET 6,其具有添加劑1(在70℃下持續6小時)加添加劑3(在60℃下持續2小時)之組合(參見表I)。 表I-矽烷官能化聚酯多元醇組合物
成分裝料         矽烷官能化聚酯多元醇組合物名稱
ISO- PET-1(wt%) ISO- PET-2(wt%) ISO- PET-3 (wt%) ISO- PET-4(wt%) ISO- PET-5(wt%) AMI   (wt%) ISO- PET-6(wt%)
ADCOTE™ L810(無促進劑) 99.45 99.31 99.17 99.25 99.25 99.41 98.75
添加劑1 0.55 0.69 0.83 0.75 0.75 - 0.75
添加劑2 - - - - - 0.59  
添加劑3             0.5
在70℃下之反應時間(小時) 2 2 2 4 8 - 6
在60℃下之混合時間(小時) - - - - - 2 2
製備黏著劑組合物之通用程序
將上述表I中所描述之各種聚酯多元醇樹脂(亦即,矽烷官能化聚酯多元醇組合物(或經矽烷改性之羥基封端之聚合物或矽烷基聚合物))中之每一者與異氰酸酯化合物(例如,MOR-FREE™ 200C或9L10)混合以形成黏著劑組合物,例如如表II、III及IV中所描述。 實例1-7-黏著劑之製備
以實例中所規定之比率(參見表II)將表II中所描述之各種多元醇(例如,ISO-PET-1至ISO-PET-5及AMI)與異氰酸酯化合物(例如,MOR-FREE™ 200C或異氰酸酯1)混合以形成本發明實例1至本發明實例7之黏著劑組合物。用MOR-FREE™ 200C固化之黏著劑組合物描述於表II中。 表II-用MOR-FREE™固化之黏著劑組合物
組分 本發明實例1 (g) 本發明實例2 (g) 本發明實例3 (g) 本發明實例4 (g) 本發明實例5 (g) 本發明實例6 (g) 本發明實例7 (g)
ISO-PET-1 10.08 - - - - - -
ISO-PET-2 - 10.00 - - - - -
ISO-PET-3 - - 10.03 - - - -
ISO-PET-4 - - - 10.00 - - 9.95
ISO-PET-5 - - - - 10.21 - -
AMI - - - - - 10.05 -
添加劑2 - - - - - - 0.06
MOR-FREE™ 200C 0.46 0.45 0.47 0.38 0.39 0.59 0.58
乙酸乙酯 10 10.30 10.81 10.11 10.65 10.12 10.30
混合比率 100:4.6 100:4.5 100:4.7 100:3.8 100:3.8 100:5.9 100:5.8
固體含量 32.2 % 31.6 % 30.9 % 31.6 % 31.1 % 32.4 % 32.1 %
實例8-12-黏著劑之製備
以實例中所規定之比率(參見表III)將表III中所描述之各種多元醇(例如,ISO-PET-2至ISO-PET-5及AMI)與異氰酸酯化合物(例如,9L10或異氰酸酯2)混合以形成本發明實例8至本發明實例12之黏著劑組合物。用9L10固化之黏著劑組合物描述於表III中。 表III-用9L10固化之黏著劑組合物
組分 本發明實例8 (wt%) 本發明實例9 (wt%) 本發明實例10 (wt%) 本發明實例11 (wt%) 本發明實例12 (wt%)
ISO-PET-2 10 - - - -
ISO-PET-3 - 10.31 - - -
ISO-PET-4 - - - - 10.06
ISO-PET-5 - - 10.10 - -
AMI - - - 10.12 -
添加劑2 - - - - 0.06
9L10 0.83 0.81 0.66 1.11 1.12
乙酸乙酯 9.85 10.12 9.84 10.35 10.44
混合比率 100:8.3 100:7.9 100:6.5 100:11 100:11.1
固體含量 32.5% 32.5% 32.3% 32.5% 32.5%
比較實例A-C-黏著劑之製備
出於比較目的,各種黏著劑組合物係如表IV中所描述以實例中所規定之形成比較實例A-C之黏著劑組合物的比率製備(參見表IV)。用MOR-FREE™ 200C或9L10固化之比較黏著劑組合物描述於表IV中。 表IV-比較黏著劑組合物
組分 比較實例A (wt%) 比較實例B (wt%) 比較實例C (wt%)
ADCOTE™ 811A EA 22.25 12.49 -
ADCOTE™ L810 - - 10.00
MOR-FREE™ 200C 0.98 - 0.45
9L10 - 1.01 -
乙酸乙酯 23.01 13.11 10.03
混合比率 100:4.4 100:8.1 100:4.5
固體含量 31.5% 31.5% 32.6%
實例13-16-黏著劑之製備
將描述於表V中之多元醇(例如,ISO-PET-6)與異氰酸酯化合物(例如,MOR-FREE™ 200C及/或9L10)以實例中所規定之比率(參見表V)混合以形成本發明實例13至本發明實例16之黏著劑組合物。在實例中使用Labo Combi機器。黏著劑組合物描述於表V中。 表V-黏著劑組合物
組分 本發明實例13 (g) 本發明實例14 (g) 本發明實例15 (g) 本發明實例16 (g)
ISO-PET-6 [OH封端] 100 100 100 100
MOR-FREE™ 200C [異封端] 4      
DCOTE™ 811B [異封端]   11    
CAT F     10  
9L10 [異封端]       8
乙酸乙酯 109 116 115 112
混合比率 100/4 100/11 100/10 100/8
應用中之固體含量 30 % 30 % 30 % 30 %
比較實例D-G-黏著劑之製備
將描述於表VI中之多元醇(例如,ADCOTE™ 811A EA或聚合物樹脂1)與異氰酸酯化合物(例如,MOR-FREE™ 200C及/或9L10)以實例中所規定之比率(參見表VI)混合以形成比較實例D至比較實例G之黏著劑組合物。在實例中使用Labo Combi機器。黏著劑組合物描述於表VI中。 表VI-比較黏著劑組合物
組分 比較實例D (g) 比較實例E (g) 比較實例F (g) 比較實例G (g)
ADCOTE™ 811A EA 100 100 100 100
CAT F 10      
MOR-FREE™ 200C   4.5    
9L10     8  
811B       10
乙酸乙酯 115 110 112 15
混合比率 100/10 100/4.5 100/8 100/10
固體含量 30 30 30 30
用於製備膜之通用程序
使用手動層壓程序,使用邁耶棒(Meyer rod)#3將黏著劑組合混合物中之每一者施加至一級膜(背箔),該邁耶棒提供在2.0磅/令(3.26 g/m2 )至2.3磅/令(3.26 g/m2 )範圍內之恆定黏著劑組合物塗層重量。隨後,使黏著劑組合物塗層在90℃對流烘箱中乾燥1分鐘。 用於製備層壓物之通用程序
在如上文所描述乾燥黏著劑組合物塗層之後,使用具有65℃之夾輥溫度及20 PSI(0.14 MPa)之夾持壓力的手動層壓機將塗層與二級膜(CPP)層壓。對於所有黏著劑組合物,在流延期間固體含量維持在30重量%至32重量%下。在層壓之後使用下文所描述之90°剝離測試,在各種時間間隔(例如,自層壓起1天、3天及7天之後且在45℃下儲存在熱室中7天)中量測兩個膜之間的黏結強度。
使用上述程序之實例中製備的層壓物為根據下文表VII中所闡述之機器參數製備之多層層壓物。 表VII-Labo Combi機器上之層壓製程
參數  
夾壓溫度,℃ 50
機器速度,m/分鐘 50
乾燥溫度-烘箱1,℃ 75
乾燥溫度-烘箱2,℃ 85
乾燥溫度-烘箱3,℃ 95
固體含量,% 30
凹版印刷滾筒數 40
所要求之塗層重量,g/m2 4.5
所施加之塗層重量,g/m3 4.2
電暈處理載體網:是/否,kW
電暈處理次級網:是/否,kW
輥長,m 60
固化條件  
固化溫度,℃ 45
固化時間,天 7
相對濕度,% 50
實例17至實例32及比較實例H至N之層壓物遵循以下:包含多元醇ISO-PET 6之層,其與異氰酸酯化合物(例如,MOR-FREE™ 200C、9L10、ADCOTE™ 811B [異氰酸酯3]及CAT F [異氰酸酯4])混合。將獲得之層壓物與混合有相同異氰酸酯化合物之標準ADCOTE™ 811A EA進行比較。
使用Labo Combi 400機器在各層之間施加在4 gsm與4.5 gsm之間的黏著劑組合物來製備PET/ALU/CPP層壓物。在固化上述層壓物之後,進行殺菌測試且殺菌測試之熱循環示於表X中。 實例17-32及比較實例H-N-層壓物之製備
在本發明實例17-32中,使用PRELAM結構(購自陶氏化學公司)製備PET/ALU/CPP層壓結構。PRELAM為多層結構,其包括層壓至0.00035密耳鋁箔上之12 µm(48號)聚酯(PET)膜,該鋁箔具有ADCOTE™ 577/CO-REACTANT F™。在3.26 g/m2 (2.0磅/令)下進行層壓。除上述PRELAM以外,亦使用厚度為3密耳之CPP。1.5號鋁箔亦用於製備層壓結構。
在比較實例H-N中,使用12 µm厚PET層(其用電暈處理預處理);9 µm厚ALU層;及其中AKG為65 µm厚之CPP層製備PET/ALU/CPP層壓結構。
使用上文所描述之通用程序製備且測試各種層壓物。膜之測試結果描述於表VIII、IX及X中。 用於製備小袋之通用程序
在45℃及30%相對濕度下固化上文所描述之層壓物7天之後,使用上文所描述之層壓結構製備小袋。層壓物係由如上文所描述之PRELAM/CPP及PET/ALU/CPP製成。將9吋×12吋(23 cm×30.5 cm)層壓物薄片中之一者交疊以得到約9吋×6吋(23 cm×15.3 cm)之雙層,使得一個層之聚合物膜與另一層之聚合物膜接觸。在切紙機上修整膜邊,以得到約5吋×7吋(12.7×17.8 cm)之交疊片。膜之兩個長邊及膜之一個短邊在邊緣處熱密封,以得到內部尺寸為4吋×6吋(10.2 cm×15.2 cm)之成品小袋。膜之熱密封係在420℉(216℃)下在40 PSI(276 kPa)之液壓下進行1秒。
針對各測試製得兩個或三個小袋。將小袋通過開口邊緣裝填100±5 mL去離子(DI)水。避免將填充物濺到熱密封區域,因為將填充物與熱密封區域接觸可能導致熱密封在測試期間失效。在填充之後,以使小袋內部滯留之空氣降至最少之方式將小袋頂部密封。檢查小袋之所有四條邊上之密封完整性以確保在密封時沒有會導致小袋在測試期間洩漏之缺陷。丟棄任何有缺陷之小袋且用無缺陷之小袋替換。在一些情況下,標記層壓物中之缺陷以鑑別在測試期間是否會產生新的額外缺陷。在密封充滿去離子水之小袋之後,對小袋進行如下文所描述之殺菌測試。 測試程序 黏結強度量測
在切割成15 mm寬條帶之層壓物樣品上進行90°T剝離測試,且以0.7 N/mm之速率在裝備有50 N負載單元之Thwing Albert™ QC-3A剝離測試儀上進行拉扯。當層壓物中之兩個膜分離(剝離)時,記錄拉扯期間力之平均值。若膜中之一者拉伸或破裂,則記錄最大力或斷裂時之力。該等值為三個單獨樣品條帶之平均值。失效模式(FM)或失效之模式(MOF)記錄如下: 「FS」係指膜拉伸。 「FT」係指膜撕裂或破裂。 「DL」係指分層(例如,二級膜與一級膜分離)。 「AT」係指黏著劑轉移(例如,黏著劑不能黏著於一級膜且轉移至二級膜)。 「AS」係指黏著劑分裂或內聚失效(例如,黏著劑發現於一級膜及二級膜兩者上)。 殺菌測試程序
將含有去離子水之小袋置放於經程式化以進行殺菌循環之殺菌腔室中,該殺菌循環包含:(1)加熱/加壓階段;(2)等溫階段;及(3)冷卻/減壓階段,其中等溫階段設定在121℃下持續1小時、128℃下持續1小時或134℃下持續1小時。在殺菌測試之後移除小袋;且以目視方式將任何缺陷(諸如隧穿、起泡、分層或漏泄)之程度與經標記之先前存在的缺陷中之任一者進行比較。根據上述失效模式名稱記錄缺陷之觀測結果。將小袋切開、清空且在環境條件下乾燥。自小袋切出一或多個一吋(15 mm)條帶,且根據先前所描述之標準黏結強度測試來量測層壓物黏結強度。在移除小袋內含物之後儘快進行黏結強度測試。檢查小袋之內部且記錄任何其他可見缺陷。
黏結強度及殺菌效能資料描述於表VIII、IX及X中。舉例而言,表VIII描述用MOR-FREE™ 200C固化之箔/CPP層壓結構之黏結強度及殺菌效能結果。表IX描述用9L10固化之箔/CPP層壓結構之黏結強度及殺菌效能結果。並且,表X描述將ADCOTE™ 811A EA及ISO-PET與(MOR-FREE™ 200C、9L10、CAT F及ADCOTE™ 811B - Labo Combi結果)組合製成之PET /ALU /CPP層壓結構的黏結強度及殺菌效能結果。 表VIII
層壓物實例編號 黏著劑實例編號 黏結強度(N/15 mm)
1天 7天 殺菌後
比較實例H 比較實例A 6.45;AT 6.67;AT 7.47;AT
比較實例J 比較實例C NM* 6.16;AT 5.60;AT
本發明實例17 本發明實例1 6.77;AT 7.45;AT 6.84;AT
本發明實例18 本發明實例2 6.93;AT 6.87;AT 7.18;AT
本發明實例19 本發明實例3 7.49;AT 7.02;AT 6.33;AT
本發明實例20 本發明實例4 6.38;AT 7.91;AT 6.53;AT
本發明實例21 本發明實例5 6.66;AT 7.49;AT 7.38;AT
本發明實例22 本發明實例6 7.07;AT 6.95;AT 5.71;AT
本發明實例23 本發明實例7 6.15;AT 6.59;AT 6.94;AT
*NM表示「不可量測」。 表IX
層壓物實例編號 黏著劑實例編號 黏結強度(N/15 mm)
1天 7天 殺菌後
比較實例I 比較實例B 5.54;AT 7.00;AS/AT 7.34;AT
本發明實例24 本發明實例8 6.51;AS/AT 8.39;AT/AS 6.98;AT
本發明實例25 本發明實例9 5.77;AS/AT 8.03;AT/AS 6.73;AT
本發明實例26 本發明實例10 6.42;AS/AT 8.08;AT/AS 6.38;AT
本發明實例27 本發明實例11 5.42;AS/AT 6.47;AT 6.03;AT
本發明實例28 本發明實例12 5.39;AS/AT 5.93;AT 7.16;AT
表X
層壓物實例編號 黏著劑實例編號 黏結強度(N/15 mm)
1天 7天 121℃殺菌1小時後 128℃殺菌1小時後 134℃殺菌1小時後
比較實例K 比較實例D PET/ALU:6,1 FT;ALU/CPP:11,2 AT PET/ALU:4,7 FT;ALU/CPP:10,3 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:9,1 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:6,0 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:6,0 AT
比較實例L 比較實例E PET/ALU:4,2 FT;ALU/CPP:4,5 AT PET/ALU:5,1 FT;ALU/CPP:5,9 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:7,5 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:6,4 AT PET/ALU:UNALU/CPP:7,5 AT
比較實例M 比較實例F PET/ALU:5,0 FT;ALU/CPP:4,1 AS PET/ALU:4,3 FT;ALU/CPP:7,6 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:7,2 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:6,1 AT PET/ALU:UNALU/CPP:5,7 AT
比較實例N 比較實例G PET/ALU:5,1 FT;ALU/CPP:8,5 AT PET/ALU:5,2 FT;ALU/CPP:5,3 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:5,7 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:5,9 AT PET/ALU:UNALU/CPP:5,7 AT
本發明實例29 本發明實例13 PET/ALU:5,5 FT;ALU/CPP:6,9 AT PET/ALU:6,8 FT;ALU/CPP:8,7 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:6,3 AT PET/ALU:UN;ALU/CPP:5,9 AT PET/ALU:UNALU/CPP:5,2 AT
本發明實例30 本發明實例14 PET/ALU:3,7 FT;ALU/CPP:8,1 AT PET/ALU:4,9 FT ALU/CPP:8,2 AT PET/ALU:UN ALU/CPP:5,6 AT PET/ALU:UN ALU/CPP:5,3 AT PET/ALU:UNALU/CPP:4,8 AT
本發明實例31 本發明實例15 PET/ALU:5,0 FT ALU/CPP:12,1 AT PET/ALU:4,1 FT;ALU/CPP:14,6 FS+FT PET/ALU:UN ALU/CPP:6,7 AT PET/ALU:UN ALU/CPP:6,8 AT PET/ALU:UNALU/CPP:6,2 AT
本發明實例32 本發明實例16 PET/ALU:5,0 FT ALU/CPP:4,6 AS PET/ALU:3,7 FT;ALU/CPP:7,8 AS PET/ALU:UNALU/CPP:5,8 AT PET/ALU:UN ALU/CPP:6,1 AT PET/ALU:UNALU/CPP:6,0 AT
結果論述
上表中所報導之結果表明在殺菌熱循環之後所量測之黏結強度值,其與基於環氧矽烷之標準產物相當。
基於本發明之黏著劑組合物之層壓物形成能夠在殺菌條件下抗蝕、持續及起作用之最終小袋。
製備用於此方法中之矽烷基聚合物之程序有利地提供未經食品批准之矽烷在食品應用中之用途。 其他實施例
在一個實施例中,本發明之PSP至少包含一種異矽烷化合物,組分(b),其中該異矽烷化合物包含異氰酸基-乙氧基-矽烷、異氰酸基-乙氧基-矽烷;或其混合物。
在另一實施例中,本發明之基於溶劑之殺菌黏著劑組合物包括以下之混合物:(A)作為組分A之至少一種之異氰酸酯組分,其中該異氰酸酯組分可為芳族異氰酸酯化合物、脂族異氰酸酯化合物及其混合物;及(B)作為組分B之至少一種異氰酸酯反應性組分;其中該至少一種異氰酸酯反應性組分,組分B包含(Bi)至少一種矽烷基聚合物及(Bii)至少一種多元醇化合物。多元醇化合物可為芳族多元醇化合物、脂族多元醇化合物、芳族預聚物、脂族預聚物及其混合物。
在再另一實施例中,本發明之層壓物包含(α)至少一個第一薄或基板(諸如聚酯膜)層。
在一較佳實施例中,本發明之層壓物包含(α)至少一個第一膜或基板層,該層壓物包括至少兩個層,該至少兩個層包含(1)膜、(2)基板或(3)膜與基板之組合;且其中本發明之黏著劑組合物之層安置於(1)、(2)或(3)之層中之至少一者之表面上以用於將層(1)與(2)黏結在一起。
在又另一實施例中,本發明之層壓產品用於製備殺菌製品。在一較佳實施例中,殺菌製品可為小袋。
製造本發明之矽烷基聚合物之方法包含如下之一或多個第一步驟及第二步驟:(I)在第一步驟中使以下發生反應:(Ia)至少一種多元醇化合物;及(Ib)至少一種異矽烷化合物;其中該第一反應步驟(I)係在50℃至100℃之第一預定溫度下;且在1小時至8小時之第一預定時間段下進行,以形成部分矽烷基聚合物;以及(II)在第二步驟中使以下發生反應:(IIa)由步驟(I)產生之部分矽烷基聚合物;及(IIb)至少一種胺基矽烷化合物;其中該第二反應係在50℃至70℃之第二預定溫度下;且在1小時至4小時之第二預定時間段下進行,以形成最終矽烷基聚合物。
本發明之上述方法包含將組分A與組分B混合之混合步驟;且混合步驟係在15℃至60℃之溫度下進行。
製造本發明之層壓產品之方法包含例如使用由聚酯樹脂製成的至少一個第一膜或基板層。
在甚至再另一實施例中,製造本發明之層壓產品之方法包含以下之步驟:(i)提供:(a)第一膜或基板層,(b)第二膜或基板層;及(c)本發明之層壓黏著劑組合物;(ii)將來自步驟(i)之黏著劑組合物施加至步驟(i)之第一層或第二層中之至少一者之表面的至少一部分上,以形成黏著劑層; (iii)將第一層及第二層與黏著劑層組合在一起,足以形成層壓結構;以及 (iv)固化步驟(iii)之層壓結構以形成多層層壓產品。

Claims (14)

  1. 一種部分矽烷基聚合物,其包括以下之反應產物: (a)至少一種多元醇化合物;及 (b)至少一種異矽烷化合物,以形成部分矽烷基聚合物。
  2. 如請求項1之部分矽烷基聚合物,其中該至少一種多元醇化合物為至少一種選自由以下組成之群組的化合物:聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚胺酯聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚己內酯多元醇、天然油多元醇及其混合物。
  3. 一種最終矽烷基聚合物,其包括以下之反應產物: (i)如請求項1之部分矽烷基聚合物;及 (ii)至少一種胺基矽烷化合物,以形成最終矽烷基聚合物。
  4. 一種製造矽烷基聚合物之方法,其包括以下之一或多個步驟: (I):在第一步驟中使以下發生反應: (Ia)至少一種多元醇化合物;及 (Ib)至少一種異矽烷化合物;其中所述第一反應步驟(I)係在第一預定溫度下且在該第一溫度下持續第一預定時間段來進行,以形成部分矽烷基聚合物;以及 (II)在第二步驟中使以下發生反應: (IIa)由步驟(I)產生之該部分矽烷基聚合物;及 (IIb)至少一種胺基矽烷化合物;其中第二反應係在第二預定溫度下且在該第二溫度下持續第二預定時間段來進行,以形成最終矽烷基聚合物。
  5. 一種基於溶劑之殺菌黏著劑組合物,其包括以下之混合物: (A)作為組分A之至少一種異氰酸酯組分;以及 (B)作為組分B之至少一種異氰酸酯反應性組分;其中該至少一種異氰酸酯反應性組分,組分B包括(Bi)至少一種如請求項1或 請求項3之矽烷基聚合物及(Bii)至少一種多元醇化合物。
  6. 如請求項5之黏著劑組合物,其中該至少一種異氰酸酯組分,組分A為至少一種基於脂族之異氰酸酯化合物;或其中該至少一種異氰酸酯組分,組分A為(1)至少一種基於脂族之異氰酸酯化合物與(2)至少一種基於芳族之異氰酸酯化合物之摻合物。
  7. 如請求項5之黏著劑組合物,其中該至少一種異氰酸酯組分,組分A為異氰酸酯預聚物,該異氰酸酯預聚物包括(1)至少一種異氰酸酯化合物與(2)至少一種多元醇化合物之反應產物。
  8. 如請求項5之黏著劑組合物,其中該至少一種多元醇化合物,組分(Bii)係選自由以下組成之群組:聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚胺酯聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚己內酯多元醇、天然油多元醇及其摻合物。
  9. 如請求項5之黏著劑組合物,其進一步包含選自由以下組成之群組的溶劑:乙酸乙酯、甲基醚酮、甲苯及其兩者或更多者之混合物。
  10. 如請求項5之黏著劑組合物,其進一步包含選自由以下組成之群組的添加劑:催化劑、界面活性劑、調平劑、消泡劑、填充劑、流變改性劑、色素及其兩者或更多者之混合物。
  11. 一種用於製造基於溶劑之聚胺酯殺菌黏著劑組合物以用於產生層壓物之方法,其包括摻合以下: (A)作為組分A之至少一種異氰酸酯組分;以及 (B)作為組分B之至少一種異氰酸酯反應性組分;其中該至少一種異氰酸酯反應性組分,組分B包括(Bi)至少一種如請求項1或 請求項3之矽烷基聚合物及(Bii)至少一種多元醇化合物。
  12. 一種層壓物,其包括: (α)至少一個第一膜或基板層;及 (β)至少一個第二膜或基板層;以及 (γ)安置於以下之一側之表面之至少一部分上的至少一個如請求項5之黏著劑組合物之層:(1)該至少一個第一層(α)、(2)該至少一個第二層(β),或(3)該至少一個第一層(α)及該至少一個第二層(β)兩者。
  13. 一種殺菌製品,其係由如請求項12之層壓物製成。
  14. 一種製造層壓物之方法,其包括以下之步驟: (A')提供:(α)至少一個第一膜或基板層;(β)至少一個第二膜或基板層;及(γ)如請求項5之黏著劑組合物; (B')將步驟(A')之該黏著劑組合物(γ)施加至以下之一側之表面之至少一部分上:(1)該至少一個第一層(α)、(2)該至少一個第二層(β),或(3)該至少一個第一層(α)及該至少一個第二層(β)兩者;其中該黏著劑組合物形成黏著劑層; (C')將該第一層及該第二層與包夾於該第一層與第二層之間的步驟(B')之該黏著劑層組合在一起,足以形成多層層壓結構;以及 (D')固化步驟(C')之該多層層壓結構以將該第一層與該第二層黏結在一起來形成固化多層層壓產品。
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