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一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-01-11
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2018-07-31
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-08-11
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-01-11
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201810027041.8 申请日 2018-01-11
公开/公告号 CN108250397B 公开/公告日 2020-08-11
授权日 2020-08-11 预估到期日 2038-01-11
申请年 2018年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 C08G18/66C08G18/48C08G18/28C09J175/08B32B37/12 主分类号 C08G18/66
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 1
权利要求数量 2 非专利引证数量 1
引用专利数量 4 被引证专利数量 0
非专利引证 1、2017.12.28CN 103232349 A,2013.08.07CN 103467687 A,2013.12.25PilarCarbonell-Blascoa,et al.. “Synthesis and characterization ofpolyurethane sealants containing rosinintended for sealing defect in annulusfor disc regeneration”《.InternationalJournal of Adhesion & Adhesives》.2012,第42卷(第4期),11-20. 张骥红 等.“聚氨酯改性材料合成方法及应用”《.化学推进剂与高分子材料》.2003,第1卷(第6期),19-22,26.;
引用专利 US2004241484A、US2012269974A、WO2015194671A、US2017369632A 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 重庆文理学院 当前专利权人 重庆文理学院
发明人 何家洪、徐强、李强、赵贤淑 第一发明人 何家洪
地址 重庆市永川区红河大道319号 邮编 402160
申请人数量 1 发明人数量 4
申请人所在省 重庆市 申请人所在市 重庆市永川区
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
重庆晶智汇知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
李靖
摘要
本申请实施例示出一种水性四氢枞酸封端聚氨酯、制备方法、及其应用,本申请实施例示出的一种水性四氢枞酸封端聚氨酯以亲水聚氨酯为基础,经过与四氢枞酸酯化封端处理后制得,水性四氢枞酸封端聚氨酯在制备过程中没有卤族元素的引入,也没有使用甲苯、二甲苯等有机溶剂,对环境友好无污染。水性四氢枞酸封端聚氨酯在使用时仅需将其直接涂到塑料薄膜上,烘干后与纸张或镀铝膜粘合,即可得到覆膜,因此在使用过程中无需使用有机溶剂,对覆合包装产品无残留溶剂侵害,对环境友好无污染,并且对双向拉伸聚丙烯、吹塑聚乙烯薄膜等塑料薄膜基材表面有明显附着效果,特别适宜用于油性胶黏剂,能够将塑料薄膜与基层材料粘合牢固,使基层材料不易脱落。
  • 摘要附图
    一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用
  • 说明书附图:[0008]
    一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用
  • 说明书附图:[0012]
    一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用
  • 说明书附图:[0027]
    一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用
  • 说明书附图:[0031]
    一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用
  • 说明书附图:[0045]
    一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-08-11 授权
2 2018-07-31 实质审查的生效 IPC(主分类): C08G 18/66 专利申请号: 201810027041.8 申请日: 2018.01.11
3 2018-07-06 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂,其特征在于,所述水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂的结构式如下:
式中n为大于或等于零的整数,式中异佛尔酮二异氰酸酯能够用六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或缩二脲多异氰酸酯替换。

2.如权利要求1所述的水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂在覆膜工艺中的应用,其特征在于,包括,将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂直接涂到塑料薄膜上,烘干后与纸张或镀铝膜粘合,得到覆膜。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及覆膜树脂领域,尤其涉及一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用。

背景技术

[0002] 覆合包装,是两种或两种以上材料,利用薄膜覆合技术经过一次或多次干式覆合工艺而组合在一起,从而构成一定功能的包装。覆合包装一般可分为基层、功能层和热封层。基层主要起美观、印刷以及阻湿等作用,常见的基层材料主要包括:双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)、双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)、双向拉伸尼龙薄膜(BOPA)以及聚酯薄膜(PET)等;功能层主要起阻隔、避光等作用,常见的功能层材料主要包括:聚酯镀铝膜(VMPET)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)以及聚偏二氯乙烯(PVDC)等;热封层与包装物品直接接触,起适应性、耐渗透性、良好的热封性、透明性、以及开日性等功能,如在BOPP上贴覆一层塑性薄膜(聚丙烯、聚乙烯、酚醛树脂等),从而提高包装材料的各种耐性,比如耐水性、耐湿热性能、耐侯性、抗油性等。
[0003] 通常,覆合包装的基层与功能层以及基层与热封层之间需采用油性胶黏剂连接。现有技术中的油性胶黏剂为氨基树脂,即在基层与功能层之间涂布氨基树脂,以达到粘合的目的。
[0004] 然而,当选用表面能较低的塑料薄膜作为功能层材料时,采用氨基树脂作为油性胶黏剂时,氨基树脂在塑料薄膜上的附着力低,容易存在塑料薄膜与基层材料(如纸张或镀铝膜)粘合不牢,润湿度不够的问题,造成覆膜出现白点、耐性显著降低等现象。

发明内容

[0005] 本发明提供一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂、制备方法、及其应用,以解决现有技术中油性胶黏剂氨基树脂在塑料薄膜上附着力低的问题。
[0006] 本申请实施例第一方面提供了一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂,所述水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂的结构式如下:
[0007]
[0008] 式中,R1为能与羧酸发生酯化反应的聚氨酯结构。
[0009] 可选地,所述R1为端羟基聚氨酯结构。
[0010] 可选地,所述R1的结构式如下:
[0011]
[0012] 式中,R2为异氰酸酯与聚二元醇反应得到的聚氨酯结构,n为大于或等于零的整数。
[0013] 可选地,所述聚二元醇为分子量在200-2000之间的聚乙二醇。
[0014] 可选地,所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯,甲苯二异氰酸酯,二苯基甲烷二异氰酸酯,或缩二脲多异氰酸酯中的一种。
[0015] 本申请实施例第二方面一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂的制备方法,包括以下步骤:
[0016] 将聚二元醇进行真空脱水处理;
[0017] 将上述聚二元醇与异氰酸酯在常温下混合搅拌,得到聚氨酯树脂;
[0018] 将上述聚氨酯树脂与四氢枞酸混合,加入催化剂,抽真空至0.1KPa,控制反应温度和反应时间,发生酯化反应,生成水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂。
[0019] 可选地,所述催化剂为磷酸,多聚磷酸,有机磺酸,硫酸及月桂酸锡中的一种或几种。
[0020] 可选地,所述反应温度控制在120℃-160℃。
[0021] 可选地,所述反应时间控制在4.5小时-6.5小时。
[0022] 本申请实施例第三方面示出水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂在覆膜工艺中的应用包括,将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂直接涂到塑料薄膜上,烘干后与纸张或镀铝膜粘合,得到覆膜。
[0023] 本申请实施例示出一种水性四氢枞酸封端聚氨酯、制备方法、及其应用,本申请实施例示出的一种水性四氢枞酸封端聚氨酯以亲水聚氨酯为基础,经过与四氢枞酸酯化封端处理后制得,水性四氢枞酸封端聚氨酯在制备过程中没有卤族元素的引入,也没有使用甲苯、二甲苯等有机溶剂,对环境友好无污染。水性四氢枞酸封端聚氨酯在使用时仅需将其直接涂到塑料薄膜上,烘干后与纸张或镀铝膜粘合,即可得到覆膜,因此在使用过程中无需使用有机溶剂,对覆合包装产品无残留溶剂侵害,对环境友好无污染,并且对双向拉伸聚丙烯、吹塑聚乙烯薄膜等塑料薄膜基材表面有明显附着效果,附着力高,特别适宜用于油性胶黏剂,当选用表面能较低的塑料薄膜作为功能层材料时,采用水性四氢枞酸封端聚氨酯作为油性胶黏剂,能够将塑料薄膜与基层材料粘合牢固,使基层材料不易脱落。

实施方案

[0024] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025] 本申请实施例第一方面提供了一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂,所述水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂的结构式如下:
[0026]
[0027] 式中,R1为能与羧酸发生酯化反应的聚氨酯结构。
[0028] 可选地,所述R1为端羟基聚氨酯结构。
[0029] 可选地,所述R1的结构式如下:
[0030]
[0031] 式中,R2为异氰酸酯与聚二元醇反应得到的聚氨酯结构,n为大于或等于零的整数。
[0032] 可选地,所述聚二元醇为分子量在200-2000之间的聚乙二醇。
[0033] 可选地,所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯,甲苯二异氰酸酯,二苯基甲烷二异氰酸酯,或缩二脲多异氰酸酯中的一种。
[0034] 本申请实施例示出的一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂,其中,四氢枞酸的引入增加了水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂的粘连能力、机械强度和稳定性,使水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂更容易附着在拉伸聚丙烯、吹塑聚乙烯薄膜等塑料薄膜基材表面,附着力高,并且附着后的稳定性高,不易脱落。具体地,四氢枞酸含有体积大的稠环结构,能够极大提高四氢枞酸封端聚氨酯树脂在双向拉伸聚丙烯、吹塑聚乙烯薄膜等塑料薄膜基材表面的附着性能。
[0035] 本申请实施例第二方面一种水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂的制备方法,包括以下步骤:
[0036] 将聚二元醇进行真空脱水处理;
[0037] 将上述聚二元醇与异氰酸酯在常温下混合搅拌,得到聚氨酯树脂;
[0038] 将上述聚氨酯树脂与四氢枞酸混合,加入催化剂,抽真空至0.1KPa,控制反应温度和反应时间,发生酯化反应,经过与四氢枞酸酯化封端处理后制得水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂。
[0039] 具体地,以聚乙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为例,简述水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂的合成过程:
[0040] 将聚乙二醇进行真空脱水处理;
[0041] 将上述聚乙二醇与异佛尔酮二异氰酸酯混合,常温下搅拌后得到聚氨酯树脂,所述聚氨酯树脂待用;
[0042] 将上述聚氨酯树脂和四氢枞酸混合于三口烧瓶中,用注射器经橡胶密封盖加入月桂酸锡酯化催化剂后,在油浴中加热至423K,并抽真空至0.1KPa,并保温反应4.5小时-6.5小时后冷却,即可得到水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂。
[0043] 具体合成路线如下:
[0044]
[0045] 可选地,所述催化剂为磷酸,多聚磷酸,有机磺酸,硫酸及月桂酸锡中的一种或几种。
[0046] 可选地,所述反应温度控制在120℃-160℃。反应温度低于120℃四氢枞酸封端聚氨酯收率低,反应温度高于160℃会造成聚醚键的分解,影响水性四氢枞酸封端聚氨酯的性能。
[0047] 可选地,反应时间控制在4.5小时-6.5小时。
[0048] 本申请实施例第二方面示出一种水性四氢枞酸封端聚氨酯制备方法,包括,将聚二元醇进行真空脱水处理;将上述聚二元醇与异氰酸酯在常温下混合搅拌,得到聚氨酯树脂;将上述聚氨酯树脂与四氢枞酸混合,加入催化剂,抽真空至0.1KPa,控制反应温度和时间,发生酯化反应,经过与四氢枞酸酯化封端处理后制得水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂。本申请实施例示出的一种水性四氢枞酸封端聚氨酯制备方法没有卤族元素的引入,也没有使用甲苯、二甲苯等有机溶剂,对环境友好无污染。
[0049] 本申请实施例第三方面示出水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂在覆膜工艺中的应用,包括,将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂直接涂到塑料薄膜上,烘干后与纸张或镀铝膜粘合,得到覆膜。
[0050] 本申请实施例示出的水性四氢枞酸封端聚氨酯树脂在覆膜工艺中的应用,使用过程中无需使用有机溶剂,对覆合包装产品无残留溶剂侵害,对环境友好无污染,并且对双向拉伸聚丙烯、吹塑聚乙烯薄膜等塑料薄膜基材表面有明显附着效果,附着力高,特别适宜用于油性胶黏剂,当选用表面能较低的塑料薄膜作为功能层材料时,采用水性四氢枞酸封端聚氨酯作为油性胶黏剂,能够将塑料薄膜与基层材料粘合牢固,使基层材料不易脱落。
[0051] 本申请实施例示出一种水性四氢枞酸封端聚氨酯、制备方法、及其应用,本申请实施例示出的一种水性四氢枞酸封端聚氨酯以亲水聚氨酯为基础,经过与四氢枞酸酯化封端处理后制得,水性四氢枞酸封端聚氨酯在制备过程中没有卤族元素的引入,也没有使用甲苯、二甲苯等有机溶剂,对环境友好无污染。水性四氢枞酸封端聚氨酯在使用时仅需将其直接涂到塑料薄膜上,烘干后与纸张或镀铝膜粘合,即可得到覆膜,因此在使用过程中无需使用有机溶剂,对覆合包装产品无残留溶剂侵害,对环境友好无污染,并且对双向拉伸聚丙烯、吹塑聚乙烯薄膜等塑料薄膜基材表面有明显附着效果,附着力高,特别适宜用于油性胶黏剂,当选用表面能较低的塑料薄膜作为功能层材料时,采用水性四氢枞酸封端聚氨酯作为油性胶黏剂,能够将塑料薄膜与基层材料粘合牢固,使基层材料不易脱落。
[0052] 为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明示出的一种水性四氢枞酸封端聚氨酯、制备方法、及其应用进行详细的说明,但不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0053] 水性四氢枞酸封端聚氨酯的附着力测试:将制备好的水性四氢枞酸封端聚氨酯做成油墨,然后印刷在BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)凹版上,放置8小时,干燥后在油墨层贴上胶带,将胶带拉开,根据牢度效果即根据油墨的脱落程度进行判断,没有脱落,或者轻微脱落,说明附着力强,大面积脱落,说明附着力效果差。
[0054] 对于附着力相对大小的判定(参考国标GB/T 7707-2008):油墨无任何脱落的水性四氢枞酸封端聚氨酯的附着力大于凹版轻微露底的水性四氢枞酸封端聚氨酯的附着力;凹版轻微露底的水性四氢枞酸封端聚氨酯的附着力大于油墨小面积脱落的水性四氢枞酸封端聚氨酯的附着力;油墨小面积脱落的水性四氢枞酸封端聚氨酯的附着力大于油墨明显脱落的水性四氢枞酸封端聚氨酯的附着力。
[0055] 实施例1:
[0056] 将100g聚乙二醇(已做脱水处理)与37克异佛尔酮二异氰酸酯混合,常温下搅拌后得到聚氨酯树脂,待用;将50g上述的聚氨酯树脂和35g四氢枞酸混合于三口烧瓶中;用注射器经橡胶密封盖加入2.5g多聚磷酸作为酯化催化剂后,在油浴中加热至140℃并抽真空至0.1KPa,并保温反应6小时后冷却,得到水性四氢枞酸封端聚氨酯。
[0057] 附着力测试:将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯做成油墨,然后印刷在BOPP凹版上,放置8小时,干燥后在油墨层贴上胶带,将胶带拉开,发现油墨无任何脱落,说明上述制备的水性四氢枞酸封端聚氨酯附着力非常强。
[0058] 实施例2:
[0059] 将100g聚乙二醇(已做脱水处理)与37克异佛尔酮二异氰酸酯混合,常温下搅拌后得到聚氨酯树脂,待用;将50g上述的聚氨酯树脂和35g四氢枞酸混合于三口烧瓶中;用注射器经橡胶密封盖加入2.5g多聚磷酸作为酯化催化剂后,在油浴中加热至120℃并抽真空至0.1KPa,并保温反应6小时后冷却,得到水性四氢枞酸封端聚氨酯。
[0060] 附着力测试:将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯做成油墨,然后印刷在BOPP凹版上,放置8小时,干燥后在油墨层贴上胶带,将胶带拉开,发现BOPP凹版轻微露底,说明上述制备的水性四氢枞酸封端聚氨酯附着力强。
[0061] 实施例3:
[0062] 将100g聚乙二醇(已做脱水处理)与37克异佛尔酮二异氰酸酯混合,常温下搅拌后得到聚氨酯树脂,待用;将50g上述的聚氨酯树脂和35g四氢枞酸混合于三口烧瓶中;用注射器经橡胶密封盖加入2.5g多聚磷酸作为酯化催化剂后,在油浴中加热至160℃并抽真空至0.1KPa,并保温反应6小时后冷却,得到水性四氢枞酸封端聚氨酯。
[0063] 附着力测试:将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯做成油墨,然后印刷在BOPP凹版上,放置8小时,干燥后在油墨层贴上胶带,将胶带拉开,发现油墨小面积脱落,说明上述制备的水性四氢枞酸封端聚氨酯附着力相对较弱。
[0064] 实施例4:
[0065] 将100g聚乙二醇(已做脱水处理)与55g缩二脲多异氰酸酯混合,常温下搅拌后得到聚氨酯树脂,待用;将50g上述的聚氨酯树脂和52g四氢枞酸混合于三口烧瓶中;用注射器经橡胶密封盖加入4g多聚磷酸作为酯化催化剂后,在油浴中加热至140℃并抽真空至0.1KPa,并保温反应6小时后冷却,得到水性四氢枞酸封端聚氨酯。
[0066] 附着力测试:将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯做成油墨,然后印刷在BOPP凹版上,放置8小时,干燥后在油墨层贴上胶带,将胶带拉开,发现BOPP凹版轻微露底,说明上述制备的水性四氢枞酸封端聚氨酯附着力强。
[0067] 实施例5:
[0068] 将100g聚乙二醇(已做脱水处理)与55g缩二脲多异氰酸酯混合,常温下搅拌后得到聚氨酯树脂,待用;将50g上述的聚氨酯树脂和52g四氢枞酸混合于三口烧瓶中;用注射器经橡胶密封盖加入4g多聚磷酸作为酯化催化剂后,在油浴中加热至120℃并抽真空至0.1KPa,并保温反应6小时后冷却,得到水性四氢枞酸封端聚氨酯。
[0069] 附着力测试:将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯做成油墨,然后印刷在BOPP凹版上,放置8小时,干燥后在油墨层贴上胶带,将胶带拉开,发现油墨小面积脱落,说明上述制备的水性四氢枞酸封端聚氨酯附着力相对较弱。
[0070] 实施例6:
[0071] 将100g聚乙二醇(已做脱水处理)与55g缩二脲多异氰酸酯混合,常温下搅拌后得到聚氨酯树脂,待用;将50g上述的聚氨酯树脂和52g四氢枞酸混合于三口烧瓶中;用注射器经橡胶密封盖加入4g多聚磷酸作为酯化催化剂后,在油浴中加热至160℃并抽真空至0.1KPa,并保温反应6小时后冷却,得到水性四氢枞酸封端聚氨酯。
[0072] 附着力测试:将上述水性四氢枞酸封端聚氨酯做成油墨,然后印刷在BOPP凹版上,放置8小时,干燥后在油墨层贴上胶带,发现油墨明显脱落,说明上述制备的水性四氢枞酸封端聚氨酯附着力较差。
[0073] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0074] 应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述的步骤方法,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
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