TWI711640B - 聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途 - Google Patents

聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途 Download PDF

Info

Publication number
TWI711640B
TWI711640B TW108101699A TW108101699A TWI711640B TW I711640 B TWI711640 B TW I711640B TW 108101699 A TW108101699 A TW 108101699A TW 108101699 A TW108101699 A TW 108101699A TW I711640 B TWI711640 B TW I711640B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
patent application
scope
item
diisocyanate
melt adhesive
Prior art date
Application number
TW108101699A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202028277A (zh
Inventor
魏久泰
柯子衡
周德綱
Original Assignee
臺灣永光化學工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 臺灣永光化學工業股份有限公司 filed Critical 臺灣永光化學工業股份有限公司
Priority to TW108101699A priority Critical patent/TWI711640B/zh
Publication of TW202028277A publication Critical patent/TW202028277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI711640B publication Critical patent/TWI711640B/zh

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本揭露提供一聚氨酯組成物及一反應型熱熔膠組成物，分別包括由(a)多異氰酸酯；(b)結晶型聚酯多元醇；以及(c)生物來源多元醇反應而得的聚合物。本揭露更提供前述反應型熱熔膠組成物的用途。

Description

聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途
本揭露關於一種聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途，尤指一種高永續材料含量的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途。
於目前現有的材料中，多使用一次性的材料，造成地球資源的浪費且引發環保的問題。面對全球發展體會到環境氣侯的變遷及地球資源有限性，聯合國己在2015年提出全球永續發展目標(Sustainable Development Goals,SDGs)，就是希望全球未來生態環境與技術發展都要重視與善加利用地球資源改善生態環境，因此已有許多國際性企業與消費者開始重視使用永續材料的最大化，期能減少地球資源的過渡消耗及溫室氣體效應。
其中，聚氨酯材料可應用領域相當廣，例如，於工業用紡織品貼合、紡織貼合、合皮貼合、鞋材貼合等皆可使用。然而，目前市面上常見的聚氨酯材料並無使用工業循環或生物循環原料，而是使用一次性的原料。
因此，若能發展一種聚氨酯材料，其利用了工業循環或生物循環原料，對於目前永續發展目標將有所助益。
本揭露之主要目的在於提供一聚氨酯組成物及一反應型熱熔膠組成物，其為永續材料含量超過50%的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物。
本揭露的聚氨酯組成物，包括由(a)多異氰酸酯；(b)結晶型聚酯多元醇；以及(c)生物來源多元醇反應而得的聚合物。
本揭露的反應型熱熔膠組成物，包括由(a)多異氰酸酯；(b)結晶型聚酯多元醇；以及(c)生物來源多元醇反應而得的聚合物。
於本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物中，藉由使用工業循環的結晶型聚酯多元醇和生物來源多元醇作為原料，與多異氰酸酯反應，而可製造出高性能的永續材料含量超過50%的聚氨酯材料。特別是，當結晶型聚酯多元醇與生物來源多元醇搭配使用時，結晶型聚酯多元醇可彌補生物來源多元醇機械性質不足的特性，使得本揭露所提供的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物具有所需的剝離強度及拉伸強度；同時，藉由使用適當量的生物來源多元醇，更可使本揭露所提供的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物具有所需的柔軟度。
於本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物中，多異氰酸酯的含量可介於5重量百分比至30重量百分比之間，結晶型聚酯多元醇的含量可介於30重量百分比至90重量百分比之間，而生物來源多元醇的含量可介於1重量百分比至50重量百分比之間。於本揭露的一實施例中，多異氰酸酯的含量介於10重量百分比至20重量百分比之間，結晶型聚酯多元醇的含量介於40重量百分比至90重量百分比之間，而生物來源多元醇的含量介於1重量百分比至40重量百分比之間。於本揭露的另一實施例中，多異氰酸酯的含量介於10重量百分比至20重量百分比之間，結晶型聚酯多元醇的含量介於70重量百分比至90重量百分比之間，而生物來源多元醇的含量介於1重量百分比至5重量百分比之間。
於本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物中，聚合物的分子量並無特殊限制，可依據需求調整聚合程度，以得到適當分子量的聚合物。例如，於本揭露的一實施例中，聚合物的分子量可介於1000至10000之間，較佳介於3000至5000之間。
於本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物中，多異氰酸酯中的NCO基團與多元醇(包括結晶型聚酯多元醇及生物來源多元醇)中的OH基團的比例，即NCO/OH，可介於1.5至2.5之間，較佳介於1.75至2.5之間。
於本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物中，多異氰酸酯的種類並不特殊限制，可選自由脂肪族多異氰酸酯、芳香族多異氰酸酯及其混合物所組成之群組。其中，脂肪族多異氰酸酯可為六亞甲基二異氰酸酯(Hexamethylene Diisocyanate,HDI)、五亞甲基二異氰酸酯(Pentamethylene Diisocyanate,PDI)、4,4'-亞甲基二環己基二異氰酸酯(4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate,H12MDI)、或其混合物。芳香族多異氰酸酯可為4,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(4,4'-Methylene diphenyl diisocyanate,4,4'-MDI)、2,2'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(2,2'-Methylene diphenyl diisocyanate,2,2'-MDI)、2,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(2,4'-Methylene diphenyl diisocyanate,2,4'-MDI)、或其混合物。
於本揭露的一實施例中，多異氰酸酯包括脂肪族多異氰酸酯及芳香族多異氰酸酯。例如，多異氰酸酯可包括4,4'-MDI及PDI；包括4,4'-MDI、2,4'-MDI及H12MDI；或包括4,4'-MDI及HDI。然而，本揭露並不僅限於此。
於本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物中，結晶型聚酯多元醇可為一工業循環來源的結晶型聚酯多元醇，以達到工業循環經濟的目的。其中，結晶型聚酯多元醇的熔點可大於0度，例如，大於0度且小於150度。此外，結晶型聚酯多元醇的分子量可介於1000至4000之間。於本揭露的一實施 例中，結晶型聚酯多元醇可為Resinate Materials Group,Inc.的產品A0353-75。然而，本揭露並不僅限於此。
於本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物中，生物來源多元醇為一生物循環植物來源的多元醇，以達到生物循環經濟的目的。其中，生物來源多元醇的分子量可介於350至4000之間。於本揭露的一實施例中，生物來源多元醇為一蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇。於本揭露的另一實施例中，生物來源多元醇為Itoh oil chemials co.,LTD.的產品H403。然而，本揭露並不僅限於此。
本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物的用途並無特殊限制。於本揭露的一實施例中，反應型熱熔膠組成物的用途，例如，可應用於工業用紡織品貼合、紡織貼合、合皮貼合、鞋材貼合、或其他領域上。
以下係藉由具體實施例說明本揭露之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本揭露之其他優點與功效。本揭露亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。
除非文中另有說明，否則說明書及所附申請專利範圍中所使用之單數形式「一」及「該」可包括一或複數個體。
除非文中另有說明，否則說明書及所附申請專利範圍中所使用之術語「或」通常包括「及/或」之含義。
本揭露將藉由實施例更具體地說明，但該等實施例並非用於限制本揭露之範疇。除非特別指明，於下列製備例、實施例與比較例中，溫度為攝氏溫度，份數及百分比係以重量計。重量份數和體積份數之關係就如同公斤和公升之關係。
於本揭露的下述實施例及對照例中，結晶型聚酯多元醇其為Resinate Materials Group,Inc.的產品A0353-75，為一工業循環來源的原物料；生物來源多元醇為一蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇，其為Itoh oil chemials co.,LTD.的產品H403，為一生物循環植物來源的原物料；而所使用的PDI為Mitsui chemicals,inc.所生產的PDI。
對照例1
將280g的H403(Itoh oil chemical co.,LTD.)置入反應瓶，以機械攪拌下加熱至100度並密封此反應瓶，並通過真空幫浦施加真空4小時，以除去水。反應槽接上氮氣輸送管，往裡輸入氮氣，添加180g的4,4'-MDI(Covestro)、12.32g的PDI(Mitsui chemicals,inc.)反應並使其在80度下反應，以滴定-NCO反應官能基殘留值達滴定終點即為對照例1，停止反應，收料包裝。
對照例2
將189g的A0353-75(Resinate Materials Group,Inc.)置入反應瓶以機械攪拌下加熱至100度並密封此反應瓶，並通過真空幫浦施加真空4小時，以除去水。反應槽接上氮氣輸送管，往裡輸入氮氣，添加18.9g的4,4'-MDI、1.3g的PDI反應，並使其在80度下反應，以滴定-NCO反應官能基殘留值達滴定終點即為對照例2，停止反應，收料包裝。
實施例1
將14g的H403置入反應瓶以機械攪拌下加熱至100度並密封此反應瓶，並通過真空幫浦施加真空4小時，以除去水。反應槽接上氮氣輸送管，往 裡輸入氮氣，添加2.5g的PDI反應，並使其在80度下反應，滴定-NCO反應官能基殘留值達滴定終點，確認完-NCO後，再加入已除水的378g的A0353-75攪拌均勻，加入44g的4,4'-MDI，並使其在80度下反應，以滴定-NCO反應官能基殘留值達滴定終點即為實施例1，停止反應，收料包裝。
實施例2
將14g的H403置入反應瓶以機械攪拌下加熱至100度並密封此反應瓶，並通過真空幫浦施加真空4小時，以除去水。反應槽接上氮氣輸送管，往裡輸入氮氣，添加4.2g H12MDI(Covestro)反應，並使其在80度下反應，滴定-NCO反應官能基殘留值達滴定終點，確認完-NCO後，再加入已除水的378g的A0353-75攪拌均勻，加入44g的MDI-50(Covestro，4,4'-MDI+2,4'-MDI)，並使其在80度下反應，以滴定-NCO反應官能基殘留值達滴定終點即為實施例2，停止反應，收料包裝。
實施例3
將200g的H403及300g的A0353-75置入反應瓶以機械攪拌下加熱至100度並密封此反應瓶，並通過真空幫浦施加真空4小時，以除去水。添加98g的4,4'-MDI及24g的HDI(Covestro)反應，並使其在80度下反應，以滴定-NCO反應官能基殘留值達滴定終點即為實施例3，停止反應，收料包裝。
在此，更計算實施例及對照例的產物的永續材料含量。其中，H403的永續材料含量為100%，A0353-75的永續材料含量為75%，PDI的永續材料含量為71%。永續材料含量的計算則以重量百分比所對應的比例合計。舉例來說，實施例1中的產物的永續材料含量(S%)的計算為：3.19x100%+86.21x75%+0.56x71%=68.25%。
實施例及對照例的各反應物重量百分比及產物的永續材料含量(S%)整理如下表1所示。
Figure 108101699-A0305-02-0008-1
測試例1-剝離強度測試
經由貼合機貼合加工，材料合成皮貼不織布，輪目為皮革輪，上膠量90g/m2，貼合速度1.5m/min，貼合溫度100℃，熟成溫度25℃、溼度65%、時間3天。結果如下表2所示。
Figure 108101699-A0305-02-0008-2
如表2結果顯示，在材料合成皮貼不織布的條件貼合下，實施例1、2皆優於對照例，實施例3與對照例2相當。
測試例2-拉伸試驗測試
經由塗佈裁切成拉伸試驗試片，塗佈基材離型紙、膠膜厚度約0.20mm，熟成時間3天。結果如表3所示。
Figure 108101699-A0305-02-0008-3
如表3結果顯示，實施例1至3試片的斷裂點最大剝離強度皆大於對照例1；故添加結晶型聚酯多元醇，有效提升膠本身的強度。另外雖對照例2試片的斷裂點最大剝離強度優於實施例1至3，但對照例2試片本身強度過高，造成成品過硬(參考測試3的柔軟度測試)，大幅限制其在織物上的應用。因此，實施例1至3能同時兼具結晶型聚酯多元醇與蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇兩者特性。
測試例3-柔軟度測試
經由塗佈裁切成試驗試片，塗佈基材離型紙、膠膜厚度約0.20mm，熟成時間3天。根據CNS12915一般織物試驗法6.19柔軟度試驗之45° Cantilever法測試。結果如表4所示。
Figure 108101699-A0305-02-0009-4
如表4結果顯示，實施例3的試片的柔軟度最佳，對照例2的試片的柔軟度最差。因此，結合蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇及結晶型聚酯多元醇，能有效改善單獨使用結晶型聚酯多元醇之柔軟度之觸感。
綜上所述，如表2至表4的結果所示，實施例1至3的試片可兼顧所需強度及柔軟度，反觀對照例1的試片有強度不佳的問題，而對照例2的試片則有柔軟度不佳的問題。因此，於本揭露的聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物中，藉由將結晶型聚酯多元醇與生物來源多元醇(例如，蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇)合併使用，不僅能維持產品所需強度及柔軟度之觸感，並能達成永續材料含量超過50%的聚氨酯材料的目的。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本揭露所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (17)

  1. 一種聚氨酯組成物，包括由(a)5重量百分比至30重量百分比之多異氰酸酯；(b)30重量百分比至90重量百分比之結晶型聚酯多元醇；以及(c)1重量百分比至50重量百分比之蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇反應而得的聚合物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聚氨酯組成物，其中該多異氰酸酯係選自由脂肪族多異氰酸酯、芳香族多異氰酸酯及其混合物所組成之群組。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之聚氨酯組成物，其中該脂肪族多異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯(Hexamethylene Diisocyanate,HDI)、五亞甲基二異氰酸酯(Pentamethylene Diisocyanate,PDI)、4,4'-亞甲基二環己基二異氰酸酯(4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate,H12MDI)、或其混合物。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之聚氨酯組成物，其中該芳香族多異氰酸酯為4,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(4,4'-Methylene diphenyl diisocyanate,4,4'-MDI)、2,2'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(2,2'-Methylene diphenyl diisocyanate,2,2'-MDI)、2,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(2,4'-Methylene diphenyl diisocyanate,2,4'-MDI)、或其混合物。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之聚氨酯組成物，其中該結晶型聚酯多元醇為一工業循環來源的結晶型聚酯多元醇。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之聚氨酯組成物，其中該結晶型聚酯多元醇的熔點大於0度且小於150度。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之聚氨酯組成物，其中該結晶型聚酯多元醇的分子量介於1000至4000之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之聚氨酯組成物，其中該蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇的分子量介於350至4000之間。
  9. 一種反應型熱熔膠組成物，包括由(a)5重量百分比至30重量百分比之多異氰酸酯；(b)30重量百分比至90重量百分比之結晶型聚酯多元醇；以及(c)1重量百分比至50重量百分比之蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇反應而得的聚合物。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之反應型熱熔膠組成物，其中該多異氰酸酯係選自由脂肪族多異氰酸酯、芳香族多異氰酸酯及其混合物所組成之群組。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之反應型熱熔膠組成物，其中該脂肪族多異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯(Hexamethylene Diisocyanate,HDI)、五亞甲基二異氰酸酯(Pentamethylene Diisocyanate,PDI)、4,4'-亞甲基二環己基二異氰酸酯(4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate,H12MDI)、或其混合物。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之反應型熱熔膠組成物，其中該芳香族多異氰酸酯為4,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(4,4'-Methylene diphenyl diisocyanate,4,4'-MDI)、2,2'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(2,2'-Methylene diphenyl diisocyanate,2,2'-MDI)、2,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯(2,4'-Methylene diphenyl diisocyanate,2,4'-MDI)、或其混合物。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之反應型熱熔膠組成物，其中該結晶型聚酯多元醇為一工業循環來源的結晶型聚酯多元醇。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之反應型熱熔膠組成物，其中該結晶型聚酯多元醇的熔點大於0度且小於150度。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之反應型熱熔膠組成物，其中該結晶型聚酯多元醇分子量介於1000至4000之間。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之反應型熱熔膠組成物，其中該蓖麻油脂肪酸經改質後的多元醇的分子量介於350至4000之間。
  17. 一種如申請專利範圍第9至16項任一項所述反應型熱熔膠組成物的用途，其係用於工業用紡織品貼合、紡織貼合、合皮貼合、或鞋材貼合上。
TW108101699A 2019-01-16 2019-01-16 聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途 TWI711640B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108101699A TWI711640B (zh) 2019-01-16 2019-01-16 聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108101699A TWI711640B (zh) 2019-01-16 2019-01-16 聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202028277A TW202028277A (zh) 2020-08-01
TWI711640B true TWI711640B (zh) 2020-12-01

Family

ID=73002583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108101699A TWI711640B (zh) 2019-01-16 2019-01-16 聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI711640B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100393838C (zh) * 2004-10-04 2008-06-11 罗门哈斯公司 活性热熔性粘合剂
CN108368222A (zh) * 2015-12-18 2018-08-03 Sika技术股份公司 具有高生胶强度的单部分聚氨酯粘合剂
TWI641652B (zh) * 2017-10-30 2018-11-21 富鐿實業股份有限公司 熱塑性聚氨酯組合物及含有其之高爾夫球

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100393838C (zh) * 2004-10-04 2008-06-11 罗门哈斯公司 活性热熔性粘合剂
CN108368222A (zh) * 2015-12-18 2018-08-03 Sika技术股份公司 具有高生胶强度的单部分聚氨酯粘合剂
TWI641652B (zh) * 2017-10-30 2018-11-21 富鐿實業股份有限公司 熱塑性聚氨酯組合物及含有其之高爾夫球

Also Published As

Publication number Publication date
TW202028277A (zh) 2020-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102618202B (zh) 一种制革用水性聚氨酯复合胶及其制备方法、应用
US8410229B2 (en) Polyurethane-modified acrylic resin and preparing method thereof
CN108467470B (zh) 一种合成革用不含dmf的复合封闭的高固聚氨酯粘接层树脂及其制备方法和应用
Hormaiztegui et al. Waterborne polyurethane nanocomposites based on vegetable oil and microfibrillated cellulose
CZ2012651A3 (cs) Způsob přípravy polyuretanových materiálů s obsahem ligninu, polyuretanový materiál připravený tímto způsobem
WO2021110087A1 (zh) 潜伏型单组份聚氨酯热熔胶及其制备方法与胶膜
CN112980379B (zh) 一种耐湿热冲击的聚氨酯热熔胶及其制备方法
WO2009094227A2 (en) Liquid polyurethane prepolymers useful in solvent-free adhesives
CN101475678A (zh) 一种水性聚氨酯乳液及其制备方法
JP2011178826A (ja) ウレタンプレポリマー
CN104845011A (zh) 一种eva发泡组合物及用其制备发泡材料的方法
KR101871139B1 (ko) 폴리우레탄 접착제 조성물, 그리고 이의 제조 방법
US9676977B2 (en) UV-curing hot melt adhesive containing low content of oligomers
TWI711640B (zh) 聚氨酯組成物及反應型熱熔膠組成物及其用途
WO2011123492A2 (en) Methods for making aqueous polyurethane dispersions of aromatic polyisocyanate mixtures and compositions thereof
CN109021190A (zh) 一种高耐热性的纳米改性聚氨酯胶黏剂及其制备方法
CN113861927B (zh) 一种具有高初粘强度、高粘接牢度的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法
CN110305615A (zh) 一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法
CN105860000A (zh) 一种基于聚氨酯降解产物制备的防水涂料预聚体及其制备方法和应用
CN110527479B (zh) 一种超支化型热塑性聚氨酯胶黏剂及其在消防水带中的应用
US20110217502A1 (en) Anionic modified polyurethane dispersions
JP2013087147A (ja) 木質系ボード用接着剤組成物
EP4405408A1 (en) Moisture curable polyurethane hot-melt adhesive having improved heat stability
CA2360100A1 (en) Moisture-activated adhesive compositions
JP5606134B2 (ja) 湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤