ЛАМИНИРУЮЩИЙ КЛЕЙ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ МОНОМЕРА Российский патент 2021 года по МПК C08G18/10 C08G18/70 C08G18/76 C09J175/04 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США № 62/063256, поданной 13 октября 2014 г., которая полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к композициям ламинирующего клея и к способам получения указанных композиций.

Уровень техники

Материалы, содержащие форполимеры ТДИ, МДИ и алифатические изоцианаты, применяют для обеспечения быстрого разложения первичных ароматических аминов (ПАА), которое может занимать всего три дня для особенно важных ламинатов. Тем не менее, указанные композиции имеют значительно большие времена отверждения, обусловленные низкой активностью алифатических изоцианатов.

Типичные не содержащие растворителей составы клеев включают один или более полиолов, прореагировавших с мономерными диизоцианатами. Для снижения вязкости применяют избыток мономеров метилендифенилдиизоцианата (МДИ), чтобы указанные системы можно было применять на стандартных бессольвентных ламинаторах. Избыток мономеров МДИ приводит к более медленному разложению ПАА. Следовательно, были бы желательны смеси, имеющие повышенную скорость разложения ПАА при сохранении разумных времен отверждения.

Краткое описание изобретения

Согласно настоящему изобретению предложена композиция ламинирующего клея и ламинаты для изготовления гибкой упаковки.

Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения предложена композиция ламинирующего клея, содержащая a) первый форполимер, содержащий продукт взаимодействия метилендифенилдиизоцианата и полиола, и b) второй форполимер, содержащий продукт взаимодействия изоцианата и второго полиола, причем указанный второй форполимер содержит менее 0,1 массового процента свободных мономеров изоцианата, причем указанная композиция ламинирующего клея по существу не содержит растворителей.

Согласно другому альтернативному варианту реализации настоящего изобретения дополнительно предложены ламинаты для гибкой упаковки, содержащие композицию ламинирующего клея согласно настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение представляет собой композицию ламинирующего клея. Настоящее изобретение представляет собой композицию ламинирующего клея, по существу не содержащую растворителей. Композиция ламинирующего клея содержит a) первый форполимер, содержащий продукт взаимодействия метилендифенилдиизоцианата и полиола, и b) второй форполимер, содержащий продукт взаимодействия изоцианата и второго полиола, причем указанный второй форполимер содержит менее 0,1 массового процента свободных мономеров изоцианата.

Композиция ламинирующего клея может дополнительно содержать, факультативно, одно или более поверхностно-активных веществ, факультативно, один или более диспергаторов, факультативно, один или более загустителей, факультативно, один или более пигментов, факультативно, один или более наполнителей, факультативно, один или более агентов замораживания-оттаивания, факультативно, один или более нейтрализующих агентов, факультативно, один или более пластификаторов, факультативно, один или более придающих липкость агентов, факультативно, один или более усилителей адгезии и/или, факультативно, комбинации указанных агентов.

Настоящее изобретение включает композицию ламинирующего клея, более подробно описанную ниже. Композиция ламинирующего клея может дополнительно содержать, факультативно, одно или более поверхностно-активных веществ, факультативно, один или более диспергаторов, факультативно, один или более загустителей, факультативно, один или более пигментов, факультативно, один или более наполнителей, факультативно, один или более агентов замораживания-оттаивания, факультативно, один или более нейтрализующих агентов, факультативно, один или более пластификаторов, факультативно, один или более придающих липкость агентов, факультативно, один или более усилителей адгезии и/или, факультативно, комбинации указанных агентов. Композиция ламинирующего клея может дополнительно содержать любые другие добавки. Примеры других добавок включают, без ограничения, уничтожающие плесень агенты и фунгициды.

Термин «первый форполимер» в настоящем описании относится к потоку, содержащему первый форполимер. Первый форполимер по существу не содержит растворителя.

Согласно различным вариантам реализации, первый форполимер содержит продукт взаимодействия метилендифенилдиизоцианата (МДИ) и первого полиола. Можно применять любой подходящий МДИ, такой как, например, 2,2'-МДИ, 2,4'-МДИ и 4,4'-МДИ.

Примеры полиолов, которые можно применять для получения первого форполимера, включают, без ограничения, алифатические и ароматические сложные полиэфирполиолы, включая сложные полиэфирполиолы на основе капролактона, сложные полиэфирполиолы на основе растительного масла, любые гибридные сложные полиэфирные/простые полиэфирные полиолы, полиэтиленгликоли, полипропиленгликоли, полибутиленгликоли, простые полиэфирполиолы на основе PTMEG (политетраметиленэфиргликоля); простые полиэфирполиолы на основе этиленоксида, пропиленоксида, бутиленоксида и смесей указанных соединений, поликарбонатполиолы, полиацетальполиолы, полиакрилатполиолы, полиэфирамидполиолы, политиоэфирполиолы, полиолефинполиолы, такие как насыщенные или ненасыщенные полибутадиенполиолы, низкомолекулярные соединения, содержащие две или более свободные гидроксильные группы, и смеси любых двух или более указанных соединений. Согласно одному из вариантов реализации, применяют смесь, содержащую простые полиэфирполиолы на основе пропиленоксида и сложные полиэфирполиолы.

Первый форполимер содержится в ламинирующем клее в количестве от 0,1 массового процента до 99,9 массовых процентов. Все отдельные значения и поддиапазоны от 0,1 до 99,9 массовых процентов включены в настоящее описание и раскрыты в настоящем описании; например, массовый процент первого форполимера может составлять от нижнего предела 0,1, 5, 30 или 45 массовых процентов до верхнего предела 75, 82, 85, 90 или 95 массовых процентов. Например, композиция ламинирующего клея может содержать от 5 до 95 процентов по массе первого форполимера или, альтернативно, композиция ламинирующего клея может содержать от 5 до 90 процентов по массе первого форполимера; или, альтернативно, композиция ламинирующего клея может содержать от 5 до 85 процентов по массе первого форполимера; или, альтернативно, композиция ламинирующего клея может содержать от 30 до 85 процентов по массе первого форполимера.

Среднечисленная молекулярная масса первого форполимера, применяемого в настоящем изобретении, может составлять, например, от 500 до 10000. Все отдельные значения и поддиапазоны от 500 до 10000 включены в настоящее описание и раскрыты в настоящем описании; например, первый форполимер может иметь среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от 1000 до примерно 5000.

Первый форполимер, применяемый в настоящем изобретении, можно получать при помощи любого общеизвестного способа, например, растворного способа, расплавного способа или способа смешивания форполимера в присутствии одного или более неорганических катализаторов, одного или более органических катализаторов, и/или комбинации указанных катализаторов. Кроме того, первый форполимер можно получать, например, при помощи способа взаимодействия полиизоцианата с соединением, содержащим активный водород, где примеры указанного способа включают 1) способ взаимодействия полиизоцианата с полиолом без применения органического растворителя, и 2) способ взаимодействия полиизоцианата с полиолом в органическом растворителе с последующим удалением растворителя.

Например полиизоцианат может взаимодействовать с соединением, содержащим активный водород, при температуре в диапазоне от 20°С до 120°С; или, альтернативно, в диапазоне от 30°С до 100°C, в эквивалентном отношении изоцианатной группы к группе активного водорода, составляющем, например, от 1,1:1 до 3:1 или, альтернативно, от 1,2:1 до 2:1. В альтернативном варианте, форполимер можно получать с избыточным количеством полиола, что способствует получению полимеров с гидроксильными концевыми группами.

Термин «второй форполимер» в настоящем описании относится к потоку, содержащему второй форполимер. Второй форполимер также по существу не содержит растворителя.

В различных вариантах реализации настоящего изобретения второй форполимер содержит продукт взаимодействия изоцианата и одного или более полиолов. Указанные полиолы могут быть выбраны из перечисленных выше полиолов, и могут быть одинаковыми или отличными от полиола (полиолов), применяемых для получения первого форполимера.

В различных вариантах реализации настоящего изобретения изоцианаты, применяемые для получения второго форполимера, представляют собой алифатические изоцианаты. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения изоцианат содержит толуолдиизоцианат (ТДИ).

Коммерческие примеры второго форполимера включают, без ограничения, MOR-FREE^TM ELM 415A и MOR-FREE^TM 200C.

Второй форполимер содержится в ламинирующем клее в количестве от 0,1 массового процента до 99,9 массовых процентов. Все отдельные значения и поддиапазоны от 0,1 до 99,9 массовых процентов включены в настоящее описание и раскрыты в настоящем описании; например, массовый процент второго форполимера может составлять от нижнего предела 0,4, 2, 8 или 15 массовых процентов до верхнего предела 30, 40, 55, 60 или 75 массовых процентов. Например, композиция ламинирующего клея может содержать от 0,4 до 75 процентов по массе второго форполимера; или, альтернативно, композиция ламинирующего клея может содержать от 2 до 60 процентов по массе второго форполимера; или, альтернативно, композиция ламинирующего клея может содержать от 8 до 55 процентов по массе второго форполимера; или, альтернативно, композиция ламинирующего клея может содержать от 15 до 40 процентов по массе второго форполимера.

Среднечисленная молекулярная масса второго форполимера, применяемого в настоящем изобретении, может составлять, например, от 500 до 10000. Все отдельные значения и поддиапазоны от 500 до 5000 включены в настоящее описание и раскрыты в настоящем описании; например, второй форполимер может иметь среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от 500 до примерно 2000.

Второй форполимер можно получать так же, как и первый форполимер. Затем второй форполимер подвергают способу отгонки легких фракций, для удаления избытка мономеров изоцианата. Полученный второй форполимер содержит менее 0,1 массового процента мономеров. Все отдельные значения и поддиапазоны от 0 до 0,1 массового процента включены в настоящее описание и раскрыты в настоящем описании; например, второй форполимер может содержать 0 массовых процентов мономеров, 0,037 массового процента мономеров, 0,05 массового процента мономеров, 0,06 массового процента мономеров, 0,0 массового процента мономеров, 0,085 массового процента мономеров и 0,09 массового процента мономеров.

Композиция ламинирующего клея может дополнительно содержать, факультативно, одно или более поверхностно-активных веществ, факультативно, один или более диспергаторов, факультативно, один или более загустителей, факультативно, один или более пигментов, факультативно, один или более наполнителей, факультативно, один или более агентов замораживания-оттаивания, факультативно, один или более нейтрализующих агентов, факультативно, один или более пластификаторов, факультативно, один или более придающих липкость агентов, факультативно, один или более усилителей адгезии и/или, факультативно, комбинации указанных агентов.

Кроме того, согласно настоящему изобретению предложен способ получения композиции ламинирующего клея, включающий, состоящий из или состоящий по существу из смешивания i) первого форполимера, содержащего продукт взаимодействия изоцианата, выбранного из группы, состоящей из МДИ и ИМДИ, и первого полиола, и ii) второго форполимера, содержащего менее 0,1 массового процента свободных мономеров.

В различных вариантах реализации настоящего изобретения компоненты можно смешивать при температуре в диапазоне от 20°С до 120°С.

Композицию ламинирующего клея можно получать с использованием любого числа смесительных устройств. Одно из указанных устройств может представлять собой вертикальный смесительный сосуд с двумя осями, причем первая ось несет стреловидную лопасть, и вторая ось несет высокоскоростной диспергатор. В сосуд можно вводить первый и второй форполимеры. В этот момент можно запустить стреловидную лопасть, и после этого в сосуд можно вводить поверхностно-активное вещество, загуститель, диспергатор, агенты замораживания-оттаивания и такие добавки, как пропиленгликоль и пластификатор. После того, как в сосуд введено достаточно материала, так чтобы была покрыта лопасть высокоскоростного диспергатора, указанную лопасть можно запускать. В то время, пока включены стреловидная лопасть и высокоскоростной диспергатор, в указанную смесь можно вводить пигменты, такие как диоксид титана, и наполнители, такие как карбонат кальция. Наконец, в сосуд можно вводить нейтрализующий агент, такой как аммиак. Перемешивание необходимо продолжать, например, при температуре 25°С, до тщательного перемешивания полученной смеси. Смесь можно вакуумировать или не вакуумировать. Вакуумирование смеси можно осуществлять в любом подходящем контейнере, в смесителе или вне смесителя.

Композиция ламинирующего клея в общем случае имеет скорость разложения первичного ароматического амина в диапазоне от 1 дня до 3 дней на пленке ориентированного полиамида/полиэтилена-этилвинилацетата, содержащей 3 массовых процента этилвинилацетата. Все отдельные значения и поддиапазоны от 1 до 3 дней включены в настоящее описание и раскрыты в настоящем описании; например, композиция может иметь скорость разложения первичного ароматического амина 1,4 дня, 2 дня, 2,2 дня, 2,7 дня или 2,9 дня.

Ламинирующие клеи согласно настоящему изобретению подходят для гибкой упаковки для свежих пищевых и молочных продуктов. Также их можно применять в качестве высокотехнологичных ламинатов для упаковки кофе и закусок.

Примеры

MOR-FREE 200C представляет собой тример на основе ГДИ, доступный от The Dow Chemical Company.

Bester 648 представляет собой смолу на основе сложных полиэфиров.

Voranol P400 представляет собой полипропиленгликоль, доступный от The Dow Chemical Company.

SYNALOX 100D45 представляет собой смазывающее вещество на основе поли(оксипропилена), доступное от The Dow Chemical Company.

MOR-FREE ELM 425A представляет собой продукт ТДИ/полиэтиленгликоля, доступный от The Dow Chemical Company. Он содержит < 0,1% масс. свободных мономеров.

MOR-FREE ELM 415A представляет собой продукт ТДИ/полиэтиленгликоля, доступный от The Dow Chemical Company. Он содержит 0% масс. свободных мономеров.

MOR-FREE L75-100 представляет собой продукт МДИ/полипропиленгликоля/ смолы на основе сложных полиэфиров, доступный от The Dow Chemical Company. Он содержит 24% масс. свободных мономеров.

Продукты с крайне низким содержанием мономеров смешивали с различными традиционными не содержащими растворителя клеями. Полученные составы показаны в таблице 1 ниже.

Промежуточный 1 – 49% чистого МДИ, 11% Bester 648, 40% SYNALOX 100D45

Промежуточный 2 – 51% чистого МДИ, 8% Bester 648, 41% SYNALOX 100D45

Смесь МДИ представляла собой смесь 4,4', 4,2' и 2,2' МДИ.

Таблица 1

Сравнительный пример A Сравнительный пример B Сравнительный пример C Сравнительный пример D Сравнительный пример E Пример изобретения 1 Пример изобретения 2 Вязкость @ 25°C (мПа·с) 6200-9500 8300 4900 14700 8600 NCO (% масс./масс.) 12,5-13,5 12,86 9,10 13,20 10,90 12,27 12,37 Содержание мономера (% масс./масс.) 24 24 <0,1 17 <0,1 17 18 Внешний вид Прозрачный Прозрачный Прозрачный Прозрачный Прозрачный Прозрачный Прозрачный Чистый 4,4'-МДИ (% масс./масс.) 22 55 Смесь МДИ 33 N3300 8 Bester 648
(% масс./масс.) 9 9 MOR-FREE 200C (% масс./масс.) Voranol P400 (% масс./масс.) 11 11 SYNALOX 100D45 (% масс./масс.) 26 26 MOR-FREE ELM 425A
(% масс./масс.) 100 MOR-FREE ELM 415A
(% масс./масс.) 100 30 30 Промежуточный 1 (% масс./масс.) 92 Промежуточный 2 70 MOR-FREE L75-100 (% масс./масс.) 70

Сравнительный пример F содержал Liofol H 7735 и этилен-винилацетат (ЭВА).

Таблица 2. Прочность склеивания пленок ориентированного полиамида/полиэтилена – этилен-винилацетата

Прочность склеивания
(Н/15 мм) 1 день 3 дня (*2 дня) 7 дней Сравнительный пример A 5,6 6 6 Сравнительный пример B 5,60 6,30 6,50 Сравнительный пример C 6,50 6,50 6,50 Сравнительный пример F 7,00 6,30 6,50 Сравнительный пример D 3,00 5,30 5,00 Пример изобретения 1 7,20 7,10 7,00 Сравнительный пример E 6,70 5,70* 6,30 Пример изобретения 2 6,60 6,30* 6,70

Таблица 3. Прочность склеивания пленок полиэтилентерефталата/алюминия – полиэтилена

полиэтилентерефталат//алюминий-полиэтилен (2 г/м²) 1 день (Н/15 мм) 3 дня (Н/15 мм) 7 дней (Н/15 мм) 15 дней (Н/15 мм) Сравнительный пример B 5,2 3,3 3,3 3,5 Сравнительный пример C 3,9 3,4 2,9 3,8 Сравнительный пример F 4,8 4 3,5 4,5 Пример изобретения 1 4,2 4,7 3,7 3,8 Сравнительный пример D 3,8 4 3,8 3,8 Сравнительный пример E 1,6 3,8 3,3 Пример изобретения 2 2,8 3,2 3,8 полиэтилентерефталат//алюминий-полиэтилен (2,5 г/м²) Сравнительный пример B 10,8 10,4 10,6 10,5 Сравнительный пример C 3,6 3,6 4,8 3,8 Сравнительный пример F 3,3 4,1 6,2 5,5 Пример изобретения 1 4 10,1 9,8 9,7 Сравнительный пример D 4,1 3,9 4,2 7,5 Сравнительный пример E 8,5 6,7 5,6 Пример изобретения 2 11,5 12 8,9 Ориентированный полиамид//литой полипропилен (2 г/м²) Сравнительный пример B 6,3 5,7 6,1 Сравнительный пример C 2,1 4,7 4,6 Сравнительный пример F 4,5 5,2 5,3 Пример изобретения 1 5,1 5,3 5,3 Сравнительный пример D 5,3 5,5 5,2 Сравнительный пример E 4,7 4,8 4,5 Пример изобретения 2 5,6 6 5,6

Таблица 4. Прочность склеивания пленок ориентированного полиамида/литого полипропилена (2 г/м²)

1 день
(Н/15 мм) 3 дня
(Н/15 мм) 7 дней
(Н/15 мм) Сравнительный пример B 6,3 5,7 6,1 Сравнительный пример C 2,1 4,7 4,6 Сравнительный пример F 4,5 5,2 5,3 Пример изобретения 1 5,1 5,3 5,3 Сравнительный пример D 5,3 5,5 5,2 Сравнительный пример E 4,7 4,8 4,5 Пример изобретения 2 5,6 6 5,6

Таблица 5. Прочность склеивания после термического цикла (30 мин при 95°C)

полиэтилентерефталат//алюминий-полиэтилен (2 г/м²), 30 мин 95°C (Н/15 мм) Сравнительный пример B 0,5 Сравнительный пример C 4,6 Сравнительный пример F 3,8 Пример изобретения 1 3,3 Сравнительный пример D 3,9 Сравнительный пример E 6 Пример изобретения 2 6 полиэтилентерефталат//алюминий-полиэтилен (2,5 г/м²), 30 мин 95°С Сравнительный пример B 1,1 Сравнительный пример C 1,1 Сравнительный пример F 3,6 Пример изобретения 1 4,9 Сравнительный пример D 4 Сравнительный пример E 1,7 Пример изобретения 2 2,9 Ориентированный полиамид//литой полипропилен (2 г/м²), 30 мин 121°С Сравнительный пример B 6 Сравнительный пример C 4,7 Сравнительный пример F 6 Пример изобретения 1 6 Сравнительный пример D 6 Сравнительный пример E 3,4 Пример изобретения 2 4,2

Таблица 6. Прочность термосклеивания

полиэтилентерефталат//алюминий//полиэтилен (2 г/м²) Прочность термосклеивания (Н/15 мм) Сравнительный пример B 41,2 Сравнительный пример C 49,1 Сравнительный пример F 53,6 Пример изобретения 1 54,2 Сравнительный пример D 46,9

Таблица 7. Прочность термосклеивания

Ориентированный полиамид//литой полипропилен (2 г/м²) (Н/15 мм) Сравнительный пример B 67,8 Сравнительный пример C 58,9 Сравнительный пример F 65,9 Пример изобретения 1 64,6 Сравнительный пример D 69,1

Таблица 8. Разложение ПАА (метод УФ-видимого света) (мкг/100 мл анилина)

7 дня 3 дня 1 день Сравнительный пример A 2,38 6 6 Сравнительный пример B 1,25 6 6 Сравнительный пример C 0,2 0,2 0,2 Сравнительный пример F 0,6 2,35 6 Пример изобретения 1 0,24 0,58 6 Сравнительный пример D 0,2 0,44 6 Сравнительный пример E 0,2 0,2 0,2 Пример изобретения 2 0,2 0,2 6

Таблицы 9-15: Разложение NCO

Таблица 9. Сравнительный пример B

h 2919 см^-1 (A) h 2270 см^-1 (B) B/A % отношение снижения дни 1 0,3228 0,9350 2,89653 100,00 0 2 0,0442 0,0082 0,18552 6,40 1 3 0,0662 0,0097 0,146526 5,06 2 4 0,0897 0,0091 0,101449 3,50 3 5 0,0699 0,0071 0,101574 3,51 6 6 0,0543 0,0054 0,099448 3,43 8 7 0,0582 0,0050 0,085911 2,97 13

Таблица 10. Сравнительный пример C

h 2919 см^-1 (A) h 2270 см^-1 (B) B/A % отношение снижения дни 1 0,3112 0,8930 2,869537 100,00 0 2 0,0876 0,0097 0,110731 3,86 1 3 0,0863 0,0001 0,001159 0,04 2

Таблица 11. Сравнительный пример F

h 2867 см^-1 (A) h 2270 см^-1 (B) B/A % отношение снижения дни 1 0,2537 0,9697 3,822231 100,00 0 2 0,0893 0,0150 0,167973 4,39 1 3 0,0554 0,0030 0,054152 1,42 2 4 0,0711 0,0024 0,033755 0,88 3 5 0,0801 0,0014 0,017478 0,46 6

Таблица 12. Пример изобретения 1

h 2919 см^-1 (A) h 2270 см^-1 (B) B/A % отношение снижения дни 1 0,3164 0,8189 2,58818 100,00 0 2 0,1505 0,0028 0,018605 0,72 1 3 0,1213 0,0008 0,006595 0,25 2

Таблица 13. Сравнительный пример D

h 2919 см^-1 (A) h 2270 см^-1 (B) B/A % отношение снижения дни 1 0,2691 0,8171 3,036418 100,00 0 2 0,0861 0,0283 0,328688 10,82 1 3 0,0589 0,0161 0,273345 9,00 2 4 0,1174 0,0128 0,109029 3,59 3 5 0,0656 0,0058 0,088415 2,91 6 6 0,0542 0,0039 0,071956 2,37 8 7 0,0602 0,0048 0,079734 2,63 13

Таблица 14. Сравнительный пример E

h 2868 см^-1 (A) h 2270 см^-1 (B) B/A % отношение снижения дни 1 0,3650 1,0682 2,926575 100 0 2 0,4036 0,6765 1,676165 57,27 1 3 0,1300 0,0197 0,151538 5,18 2 4 0,0778 0,0013 0,01671 0,57 4 5 0,1115 0,0010 0,008969 0,31 7

Таблица 15. Пример изобретения 2

h 2862 см^-1 (A) h 2270 см^-1 (B) B/A % отношение снижения дни 1 0,3265 1,0622 3,253292 100 0 2 0,1011 0,0730 0,722057 22,19 1 3 0,0872 0,0375 0,430046 13,22 2 4 0,0625 0,0021 0,0336 1,03 4 5 0,0521 0,0012 0,023033 0,71 7

В испытании на активность измеряли изменение вязкости при напряжении сдвига. Полученные результаты показаны в таблице 16.

Таблица 16. Испытание на активность

Сравнительный пример A Сравнительный пример B Пример изобретения 2 Пример изобретения 1 Сравнительный пример D Сравнительный пример C Сравнительный пример F Время (мин) Вязкость (мПа·с) Вязкость (мПа·с) Вязкость (мПа·с) Вязкость (мПа·с) Вязкость (мПа·с) Вязкость (мПа·с) Вязкость (мПа·с) 0 895 995 935 1515 820 553 4413 1 915 1005 945 1525 825 599 4463 2 955 1035 970 1555 845 647 4563 3 990 1075 1005 1610 875 695 4675 4 1045 1125 1045 1685 925 743 4813 5 1100 1195 1090 1775 980 790 4950 6 1160 1275 1140 1885 1040 834 5113 7 1240 1360 1210 2015 1110 878 5288 8 1320 1455 1280 2150 1180 921 5500 9 1400 1555 1355 2305 1260 961 5725 10 1500 1675 1425 2475 1320 1000 5975 11 1605 1790 1505 2640 1400 1040 6225 12 1715 1915 1595 2825 1500 1080 6463 13 1830 2060 1685 3025 1605 1120 6725 14 1950 2205 1785 3240 1700 1150 7013 15 2085 2350 1890 3480 1830 1180 7300 16 2220 2520 1995 3715 1950 1210 7650 17 2365 2710 2105 3980 2070 1250 7950 18 2515 2885 2230 4260 2210 1280 8263 19 2660 3080 2355 4550 2360 1310 8588 20 2825 3300 2485 5163 2510 1340 8950 21 2995 3520 2620 5513 2665 1380 9275 22 3175 3755 2755 5875 2835 1410 9650 23 3365 4000 2900 6250 3010 1440 10038 24 3565 4250 3040 6650 3195 1470 10400 25 3765 4530 3195 7075 3375 1500 10800 26 3975 5088 3355 7438 3560 1530 11163 27 4185 5388 3530 7875 3750 1550 11575 28 4410 5700 3715 8363 3960 1580 12700 29 4650 6050 3905 8913 4170 1610 13200 30 5050 6400 4095 9425 4395 1640 13700 31 5338 6775 4280 9938 4640 1680 14150 32 5650 7188 4455 10550 5063 1720 14700 33 5950 7613 4650 11163 5325 1750 15200 34 6288 8038 4963 11863 5613 1780 15750

Таблица 16. (Продолжение)

35 6588 8475 5188 12950 5925 1800 16300 36 6888 8950 5425 13700 6213 1830 16900 37 7225 9463 5700 14675 6538 1860 17450 38 7588 10000 5975 15670 6888 1890 18050 39 7988 10575 6225 16670 7250 1920 18600 40 8350 11125 6500 17770 7638 1950 19200 41 8713 11688 6800 19055 8025 1970 19850 42 9113 12750 7125 20275 8438 2000 20400 43 9500 13450 7475 21525 8838 2030 21100 44 9988 14200 7863 22875 9263 2060 21800 45 10450 14950 8238 24200 9700 2080 22450 46 10913 15700 8563 25575 10163 2130 23150 47 11363 16450 8875 26900 10638 2150 23850 48 11825 17200 9225 28275 11150 2180 24550 49 12650 18050 9563 29725 11638 2210 25350 50 13200 18950 9963 31255 12600 2240 25650 51 13800 19750 10350 32725 13150 2270 26300 52 14400 20650 10738 34505 13750 2290 27100 53 15050 21500 11150 35870 14400 2320 27750 54 15750 22400 11625 37400 15000 2340 28450 55 16500 23300 12500 38800 15700 2360 29250 56 17300 24600 13050 40100 16500 2390 30100 57 17950 25550 13600 41890 17300 2420 30850 58 18600 26680 14150 43200 17950 2450 31700 59 19300 27400 14750 18500 2470 32650 60 20100 28450 15400 2500 33600

Методы испытаний

Прочность склеивания

Прочность склеивания измеряли на машине Zwicki при скорости испытания 100 мм/мин. Среднюю силу, необходимую для разделения каждого слоя исследуемого образца, получали для единственного образца. Испытывали пять образцов, и среднее значение по пяти испытаниям указывали в качестве конечного результата.

Прочность термосклеивания

Прочность термосклеивания измеряли с использованием пресса для термосклеивания HSG-ETK (Brugger Feinmechanik GmbH). Условия были следующими: губки: плоские 150 x 10 мм. Температура губок (верхней и нижней): для ПЭ: 150°C, литой ПП: 160°C, Соэкструдат: 145°C. Время выдержки: 1 сек. Давление: 4 бар.

Разложение ПАА

Указанная методика описывает метод определения первичных ароматических аминов (ПАА) в имитациях пищевых продуктов, дистиллированной воде и 3% уксусной кислоте. Содержание первичных ароматических аминов в имитациях пищевых продуктов выражали как содержание анилина в мг/л имитации. Метод подходит для количественного определения ПАА в диапазоне от 0,2 мкг/100 мл до 6 мкг/100 мл (от 2 до 60 частей на миллиард). Первичные ароматические амины (ПАА) могут содержаться в контактирующих с пищевыми продуктами изделиях в виде остаточных мономеров, в виде продуктов гидролиза изоцианатов или примесей к азокрасителям. ПАА, возможно, содержащиеся в имитации пищевого продукта, подвергали диазотированию путем введения соляной кислоты и раствора нитрита натрия. Затем вводили сульфамат аммония для предотвращения разрушения нитрозированных ПАА под действием избытка нитрозирующего агента. После этого осуществляли реакцию сочетания нитрозированных ПАА с дигидрохлоридом N-(1-нафтил)-этилендиамина для получения пурпурно окрашенного раствора. Концентрирование полученного красителя осуществляли при помощи колонок твердофазной экстракции (ТФЭ). Содержание первичных ароматических аминов, в пересчете на анилин, определяли фотометрически на длине волны 550 нм. Калибровку проводили путем анализа соответствующих имитаций, содержащих известные количества анилина.

Разложение NCO

Разложение свободного NCO измеряли при помощи инфракрасной спектроскопии, наблюдая за исчезновением сигнала при 2270 см^-1. На его интенсивность может влиять масса клеевого покрытия и его однородность. Поэтому важно принять в качестве внутреннего стандарта сигнал, на который не влияют вышеуказанные переменные. В полиуретанах на основе сложных полиэфиров внутренним стандартом является сигнал при 725 см^-1, в то время как в полиуретанах на основе простых полиэфиров внутренним стандартом является сигнал CH₃ в диапазоне 2900 – 2700 см^-1. В качестве альтернативы, для ароматических изоцианатов можно рассматривать сигнал 1598 см^-1.

Испытание на активность

Активность клеев измеряли при помощи реометра Rheometer Anton Paar Physica MCR 301. Методики для клеев включали как не содержащие растворителей, так и содержащие растворители системы. В реометре типа конус/плоскость жидкость помещали на горизонтальную пластину, и на нее помещали усеченный конус. Угол между поверхностью конуса и пластиной составлял порядка 1 градуса, т.е. конус был усеченным. Пластину вращали и измеряли силу, прикладываемую к конусу. В ротационном реометре жидкость помещали в круговой зазор, образованный цилиндром, вставленным в другой цилиндр. Один из цилиндров вращали с заданной скоростью для определения скорости сдвига внутри кольцевого зазора. Для измерений активности устанавливали в кольцевом зазоре определенную скорость и регистрировали увеличение вязкости каждую минуту в течение 60 минут (скорость сдвига = 10 1/с, оборотов в минуту = 1,68).

Настоящее изобретение относится к композиции ламинирующего клея и к способу ее получения. Композиция ламинирующего клея содержит a) первый форполимер, содержащий продукт взаимодействия метилендифенилдиизоцианата и первого полиола, и b) второй форполимер, содержащий продукт взаимодействия изоцианата и второго полиола. Указанный второй форполимер подвергают отгонке легких фракций, чтобы содержание свободных мономеров изоцианата в нем составляло менее 0,1 массового процента. Изоцианат во втором форполимере содержит толуолдиизоцианат. Композиция ламинирующего клея по существу не содержит растворителей. Содержание первичных ароматических аминов через 7 дней в композиции составляет 0,24 мкг/100 мл. Полученная композиция ламинирующего клея имеет повышенную скорость разложения первичных ароматических аминов при сохранении разумного времени отверждения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 16 табл., 2 пр.

1. Композиция ламинирующего клея, содержащая

a) первый форполимер, содержащий продукт взаимодействия метилендифенилдиизоцианата и первого полиола, и

b) второй форполимер, содержащий продукт взаимодействия изоцианата и второго полиола, причем указанный второй форполимер подвергают отгонке легких фракций, чтобы иметь менее 0,1 массового процента свободных мономеров изоцианата, а изоцианат во втором форполимере содержит толуолдиизоцианат,

причем указанные первый полиол и второй полиол являются одинаковыми или разными и выбраны из группы, состоящей из простых полиэфиров, сложных полиэфиров и комбинаций указанных соединений, и

при этом указанная композиция ламинирующего клея по существу не содержит растворителей и имеет содержание первичных ароматических аминов, равное не более 0,24 мкг/100 мл через 7 дней.

2. Композиция ламинирующего клея по п. 1, отличающаяся тем, что указанный первый форполимер содержится в количестве от 0,1 массового процента до 99,9 массовых процентов, и указанный второй форполимер содержится в количестве от 0,1 массового процента до 99,9 массовых процентов относительно общей массы указанной композиции.

3. Композиция ламинирующего клея по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что метилендифенилдиизоцианат в первом форполимере представляет собой 4,4'-метилендифенилдиизоцианат.

4. Способ получения композиции ламинирующего клея по любому из пп. 1-3, включающий смешивание

i) первого форполимера, содержащего продукт взаимодействия метилендифенилдиизоцианата и первого полиола, и

ii) второго форполимера, содержащего продукт взаимодействия изоцианата и второго полиола.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что i) и ii) смешивают при температуре в диапазоне от 20°С до 120°С.