Two-component adhesive composition

Abstract

A two-component adhesive composition contains (A) an isocyanate component comprising an isocyanate prepolymer that is the reaction product of reactants comprising: (a1) a polyisocyanate, and (a2) a polyol selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof; and (B) a polyol component comprising: (b1) a polyol selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof; and (b2) from 1 weight percent to 18 weight percent, based on the solids weight of the adhesive composition, of a specific diol. A laminate contains a first substrate, a second substrate, and an adhesive layer residing between the first and second substrates, where the adhesive layer is a cured product of the two-component adhesive composition.

Description

TWO-COMPONENT ADHESIVE COMPOSITIONFIELD

[0001] The present invention is a two-component adhesive composition, particularly suitable for use as adhesives for laminates.

[0002] INTRODUCTION

[0003] Adhesive compositions are useful for a wide variety of purposes. For instance, adhesive compositions are used to bond together substrates such as polyethylenes, polypropylenes, polyesters, polyamides, metals, papers, or cellophane to form composite films, i.e., laminates. The use of adhesives in different laminating end-use applications is generally known. For example, flexible packaging laminating adhesives are applied between laminating films for packaging of foodstuffs, pharmaceuticals, and industrial consumables.

[0004] In recent years, the desire to reduce or avoid microplastic pollution has driven the packaging demand for reusable, recyclable, or compostable packaging. Mechanical recycling currently accounts for the majority of plastics recycling. Laminates for flexible packaging typically include multilayer polymer films and / or foils bonded together, and additional materials such as inks and adhesives, with each layer serving different functions in protecting the package contents. Different types of polymer materials in the laminated multilayer structure may not be compatible with each other when melted down, which usually makes it impossible to directly mechanical recycling of flexible packaging after using. Conventional laminating adhesives can provide sufficient and durable bond strength such that the obtained laminated multilayer structures are non-separable, which, however, makes it difficult to separate the multilayer films so as to recycle them individually. Moreover, it is a challenge to remove the inks from the recycled materials. Thus, it would be an attractive approach in flexible packaging mechanical recycling to develop a new laminating adhesive that is debondable under mild conditions that are practical in the industry, thereby rendering the adhesive less effective under mechanical agitation.

[0005] It is therefore desirable to discover an adhesive composition particularly suitable for laminating adhesives that provide enough bond strength between multilayers of laminates yet can be debondable when subject to certain treatments to facilitate separation of different layers of the laminates during recycling process.SUMMARY

[0006] The present invention solves the problem of discovering a novel two-component adhesive composition comprising at least two components: an isocyanate component as a component (A) and a polyol component as a component (B) that comprises a specific carbamate-containing diol. The  adhesive composition, upon curing, forms a cured product (also referred to as “polyurethane adhesive” ) . The polyurethane adhesive can provide an acceptable bond strength (also referred to as “initial bond strength” ) for laminates comprising such adhesive, e.g., affording the bond strength of at least 5.0 newtons per 15 millimeters (N / 15mm) for laminates based on polyamide and polyethylene (PE) films or at least 2.0 N / 15mm for laminates based on polyethylene terephthalate (PET) and PE films. In the meanwhile, these laminates are debondabe when subject to mild conditions (e.g., treated with an aqueous alkali solution described herein below) , as indicated by a decrease in bond strength of the laminate of at least 55%. Bond strength properties can be measured according to the Bond Strength Test described in the Examples section below. The present invention also relates to a novel method of debonding such laminate, which may lead to separation (also known as “delamination” ) of different layers of the laminate, so that each type of layer can be recycled separately using existing mechanical recycling equipment and process.

[0007] In a first aspect, the present invention is a two-component adhesive composition, comprising:

[0008] (A) an isocyanate component comprising an isocyanate prepolymer that is the reaction product of reactants comprising: (a1) a polyisocyanate, and (a2) a polyol selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof; and

[0009] (B) a polyol component comprising:

[0010] (b1) a polyol selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof; and

[0011] (b2) from 1 weight percent to 18 weight percent, based on the solids weight of the adhesive composition, of a diol having the structure of formula (I) :

[0012] where R1 is selected from the group consisting of:

[0013] each R2 is independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and a halogen group; and q is 1, 2, or 3.

[0014] In a second aspect, the present invention is a laminate comprising a first substrate, a second substrate, and an adhesive layer residing between the first and second substrates, wherein the adhesive layer is a cured product of the two-component adhesive composition of the first aspect.

[0015] In a third aspect, the present invention is a method of making a laminate. The method comprises the steps of: I) applying the two-component adhesive composition of first aspect to a surface of a first substrate; II) bringing the two-component adhesive composition on the surface of the first substrate into contact with a surface of a second substrate; and III) curing, or allowing to cure, the two-component adhesive composition; thereby forming the laminate.

[0016] In a fourth aspect, the present invention is a process for debonding the laminate of the second aspect. The process comprises: treating the laminate with an aqueous alkali solution, wherein the aqueous alkali solution comprises water, an alkali metal compound, and a cosolvent selected from an alcohol, an ester, an ether, a ketone, or mixtures thereof.

[0017] In a fifth aspect, the present invention is an article comprising the laminate of the second aspect.DETAILED DESCRIPTION

[0018] Test methods refer to the most recent test method as of the priority date of this document when a date is not indicated with the test method number. References to test methods contain both a reference to the testing society and the test method number. The following test method abbreviations and identifiers apply herein: ASTM refers to ASTM International methods.

[0019] Products identified by their tradename refer to the compositions available under those tradenames on the priority date of this document.

[0020] “And / or” means “and, or as an alternative” . All ranges include endpoints unless otherwise indicated.

[0021] The two-component adhesive composition (also referred to as “adhesive composition” ) of the present invention comprises component (A) an isocyanate component and component (B) a polyol component.

[0022] The isocyanate component (A) in the adhesive composition of the present invention comprises: an isocyanate prepolymer that is the reaction product of reactants (hereinafter referred to as “prepolymer reactants” ) comprising: (a1) a polyisocyanate; (a2) a polyol selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof; and optionally, (a3) a carbamate-containing diol of formula (I) herein below.

[0023] A “polyisocyanate” refers to any compound that contains two or more isocyanate (NCO) groups. A polyisocyanate that contains exactly two isocyanate groups is a diisocyanate. The  polyisocyanate may comprise a monomeric diisocyanate, a polymeric isocyanate, an isocyanate prepolymer, or mixtures thereof. The polyisocyanates can be aromatic, aliphatic, araliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates, or mixtures thereof. Preferred polyisocyanates are aromatic polyisocyanates. An “aromatic polyisocyanate” refers to a polyisocyanate that contains one or more aromatic rings. An “aliphatic polyisocyanate” refers to a polyisocyanate containing no aromatic rings.

[0024] The isocyanate prepolymer in the isocyanate component (A) may have an isocyanate group (NCO) content of 7 to 20 weight percent (wt%) or more, and can be 7 wt%or more, 8 wt%or more, 9 wt%or more, even 10 wt%or more while at the same time is 20 wt%or less, and can be 19 wt%or less, 18 wt%or less, 17 wt%or less, 16 wt%or less, or even 15 wt%or less. The NCO content herein refers to the weight percentages of NCO groups relative to the isocyanate prepolymer weight, as measured according to ASTM D2572.

[0025] The isocyanate prepolymer can be prepared by prepolymer reactants comprising the polyol (a2) and a stoichiometric excess of the polyisocyanate (a1) . The polyisocyanate (a1) useful for preparing the isocyanate prepolymer may be selected from the group consisting of aromatic polyisocyanates, aliphatic polyisocyanates, and combinations thereof. The polyisocyanate (a1) may have an average NCO functionality of 2.0 or more, and can be from 2.0 to 7.0, from 2.0 to 5.0, or from 2.0 to 3.0. Suitable aromatic polyisocyanates may include, for example, monomeric diisocyanates including isomers of methylene diphenyl dipolyisocyanate (MDI) such as 4, 4'-MDI, 2, 4'-MDI and 2, 2'-MDI, 1, 3-and 1, 4-phenylene diisocyanate, isomers of toluene-dipolyisocyanate (TDI) such as 2, 4-TDI, 2, 6-TDI, 3, 3'-Dimethyl-4, 4'-Biphenyldiisocyanate (TODI) , isomers of naphthalene-dipolyisocyanate (NDI) such as 1, 5-NDI, xylene dipolyisocyanate (XDI) ; polymeric derivatives thereof, such as dimers of the above monomeric diisocyanatesdi and / or trimers of the above monomeric diisocyanates; and combinations thereof. Suitable aliphatic polyisocyanates may include, for example, monomeric diisocyanates including hexamethylene diisocyanate (HDI) , cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, ethylcyclohexane diisocyanate, propylcyclohexane diisocyanate, methyldiethylcyclohexane diisocyanate, propane diisocyanate, butane diisocyanate, pentane diisocyanate, hexane diisocyanate, heptane diisocyanate, octane diisocyanate, nonane diisocyanate, nonane triisocyanate, such as 4-isocyanatomethyl-1, 8-octane diisocyanate (TIN) , decane di-and triisocyanate, undecane di-and triisocyanate and dodecane di-and triisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI) , diisocyanatodicyclohexylmethane (H12MDI) , 2-methylpentane diisocyanate (MPDI) , 2, 2, 4-trimethylhexamethylene diisocyanate / 2, 4, 4-trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI) , and norbornane diisocyanate (NBDI) ; polymeric derivatives thereof, such as dimers of the above monomeric diisocyanates and / or trimers of the above  monomeric diisocyanates; and combinations thereof. Desirably, the polyisocyanate (a1) comprises, or can consist of, an aromatic polyisocyanate such as MDI. Particularly, a mixture of 2, 4'-MDI and 4, 4'-MDI can be used.

[0026] The amount of the polyisocyanate (a1) for preparing the isocyanate prepolymer may be, based on the weight of the isocyanate prepolymer, in a range of from 40 to 70 wt%, and can be 42 wt%or more, 44 wt%or more, 45 wt%or more, 46 wt%or more, 48 wt%or more, even 50 wt%or more while at the same time is 70 wt%or less, and can be 68 wt%or less, 66 wt%or less, 65 wt%or less, 64 wt%or less, 62 wt%or less, or even 60 wt%or less, desirably from 45 to 65 wt%, more desirably from 50 to 60 wt%.

[0027] A “polyol” herein refers to a compound having an average of more than one hydroxyl (OH) group per molecule and a number average molecular weight of 400 grams per mole (g / mol) or more. A polyol with exactly two hydroxyl groups is a “diol. ” A polyol with exactly three hydroxyl groups is a “triol. ”

[0028] The polyol (a2) for preparing the isocyanate prepolymer is selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof. For example, the polyol (a2) may comprise from zero to 30 wt%of the polyester polyol, from zero to 50 wt%of the polyether polyol, and from zero to 30 wt%of castor oil, based on the weight of the isocyanate prepolymer. The polyol (a2) may have a number average molecular weight of from 400 g / mol to 5,000 g / mol, and can be 500 g / mol or more, 600 g / mol or more, 800 g / mol or more, 1,100 g / mol or more, 1,500 g / more or more, even 2,000 g / mol or more while at the same time is 5,000 g / mol or less, and can be 4,500 g / mol or less, 4,000 g / mol or less, 3,500 g / mol or less, 3,000 g / mol or less, or even 2,000 g / mol or less, desirably from 400 to 2,000 g / mol, more desirably from 800 to 2,000 g / mol. Molecular weight herein refers to number average molecular weight (Mn) and is calculated by (56100*f)  / OHV, where f represents an average number of hydroxyl groups per molecule of the polyol (also referred as “OH functionality” ) , and OHV represents hydroxyl value of the polyol in the units of milligrams potassium hydroxide per gram sample (mg KOH / g) as determined by ASTM D4274-21.

[0029] The polyol (a2) for preparing the isocyanate prepolymer may comprise or be free of one or more polyester polyol. An ester is a compound that contains an ester linkage having the following structure:

[0030] in which both of the open bonds are connected to carbon atoms. A polyester is a compound that contains three or more ester linkages per molecule. A compound that is both a polyester and a polyol is a polyester polyol. An aliphatic polyester polyol is a polyester polyol that  contains no aromatic ring in its molecule. An aromatic polyester polyol is a polyester polyol that contains one or more aromatic rings in its molecule. Suitable polyester polyols may include, for example, aliphatic polyester polyols such as polycaprolactone polyols, aromatic polyester polyols, or mixtures thereof. The polyester polyol may have an average hydroxyl functionality of from 1.8 to 3 or from 2 to 3. “Average hydroxy functionality” herein refers to the average number of hydroxyl groups per molecule, i.e., total moles of OH groups divided by total moles of polyols.

[0031] The polyester polyol useful in the present invention can be a polycondensate of (i) a diol (and optionally, a polyol having a functionality higher than 2 such as triols and / or tetraols) , and (ii) a dicarboxylic acid (and optionally, an additional polycarboxylic acid (e.g., a tricarboxylic acid and / or tetracarboxylic acid) or a hydroxycarboxylic acids) or a lactone. The diol herein may include a compound represented by the general formula HO- (CH2) z-OH, where subscript z is an integer from 2 to 16 or from 3 to 6, where one hydrogen atom of a methylene unit may also be replaced by a C1 to C4 alkyl group. Suitable diols may be selected from the group consisting of ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butanediol, 1, 6-hexanediol, neopentyl glycol, and mixtures thereof. The dicarboxylic acid can be an aliphatic acid, an aromatic acid, or mixtures thereof. As used herein, the term “acid” also includes any anhydrides of said acid. Desirably, the aliphatic acid and / or the aromatic acid are saturated. Suitable examples of aromatic acids include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and tetrahydrophthalic acid. Suitable aliphatic acids include hexahydrophthalic acid, cyclohexane dicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, glutaric acid, tetrachlorophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, malonic acid, suberic acid, 2-methyl succinic acid, 3, 3-diethyl glutaric acid, 2, 2-dimethyl succinic acid, trimellitic acid, or mixtures thereof. Desirably, the dicarboxylic acid is selected from adipic acid, sebacic acid, azelic acid, or mixtures thereof. Exemplary lactones include ε-caprolactone, methyl-ε-caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, or mixtures thereof. The polyol having a functionality of greater than 2 including, for example, trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol, trimethylolbenzene or trishydroxyethyl isocyanurates, or mixtures thereof can be optionally included to prepare a polyester polyol with a functionality greater than 2.

[0032] The amount of the polyester polyol for preparing the isocyanate prepolymer may be, based on the weight of the isocyanate prepolymer, in a range of from zero to 50 wt%, and can be zero or more, 2 wt%or more, 5 wt%or more, 8 wt%or more, 10 wt%or more, 12 wt%or more, 14 wt%or more, even 15 wt%or more while at the same time is 50 wt%or less, and can be 45 wt%or less, 40 wt%or less, 35 wt%or less, 30 wt%or less, 28 wt%or less, 26 wt%or less, 25 wt%or less, 24 wt%or less,  22 wt%or less, 20 wt%or less, 18 wt%or less, or even 15 wt%or less, desirably from 5 to 25 wt%, more desirably from 10 to 20 wt%.

[0033] The polyol (a2) for preparing the isocyanate prepolymer may comprise or be free of one or more polyether polyol. A “polyether polyol” is a polyol that contains three or more ether linkages per molecule. The polyether polyol may have an average hydroxyl functionality of from 1.8 to 6.0, and can be 2.0 or more, greater than 2.0, 2.1 or more, 2.2 or more, 2.3 or more, 2.4 or more, even 2.5 or more while at the same time is 6.0 or less, and can be 4.0 or less, 3.9 or less, 3.8 or less, 3.7 or less, 3.6 or less, 3.5 or less, 3.4 or less, 3.2 or less, 3.1 or less, 3.0 or less, 2.9 or less, 2.8 or less, or even 2.7 or less, desirably from 2.0 to 4.0.

[0034] The polyether polyol useful in the present invention can be the ring open polymerization products of ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, butylene oxide, or mixtures thereof; co-addition and grafted products thereof; polyether polyols obtained by condensation of polyhydric alcohols; or mixtures thereof. The polyether polyols may be initiated with, for example, water, organic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, phthalic acid, terephthalic acid; or polyhydric alcohols (such as dihydric to pentahydric alcohols or dialkylene glycols) including, for example, ethanediol, 1, 2-and 1, 3-propanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1, 4-butanediol, 1, 6-hexanediol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, and sucrose or blends thereof; linear and cyclic amine compounds which may also contain a tertiary amine such as ethanoldiamine, triethanoldiamine, and various isomers of toluene diamine, methyldiphenylamine, aminoethylpiperazine, ethylenediamine, N-methyl-1, 2-ethanediamine, N-methyl-1, 3-propanediamine, N, N-dimethyl-1, 3-diaminopropane, N, N-dimethylethanolamine, diethylene triamine, bis-3-aminopropyl methylamine, aniline, aminoethyl ethanolamine, 3, 3-diamino-N-methylpropylamine, N, N-dimethyldipropylenetriamine, aminopropyl-imidazole, or mixtures thereof; or a combination of at least two of them. Examples of suitable polyether polyols include polypropylene glycol ( “PPG” ) , polyethylene glycol ( “PEG” ) , polybutylene glycol, polytetramethylene ether glycol ( “PTMEG” ) , propylene oxide / ethylene oxide copolymer polyols, ethylene oxide-capped polyether polyols, or mixtures thereof.

[0035] The polyether polyol useful in the present invention may have an average hydroxyl number of from 20 to 500 mg KOH / g or from 50 to 400 mg KOH / g, according to ASTM D4274-21. The polyether polyol may have an average equivalent weight of from 140 to 6,000, and can be 140 or more, 200 or more, 300 or more, 400 or more, even 500 or more while at the same time is 6,000 or less, and can be 4,000 or less, 3,000 or less, 2,000 or less, or even 1,000 or less. Equivalent weight is the weight of a polyol per reactive site. Equivalent weight is calculated by 56000 /  (OH number in mg  KOH / g) .

[0036] Suitable examples of commercially available polyether polyols include VORANOLTM CP450, VORANOLTM 1010L, and VORANOLTM W2104 polyether polyols all available from The Dow Chemical Company (VORANOL is a trademark of The Dow Chemical Company) .

[0037] The amount of the polyether polyol for preparing the isocyanate prepolymer may be, based on the weight of the isocyanate prepolymer, in a range of from zero to 30 wt%, and can be 1 wt%or more, 2 wt%or more, 5 wt%or more, 8 wt%or more, even 10 wt%or more while at the same time is 30 wt%or less, and can be 28 wt%or less, 25 wt%or less, 22 wt%or less, or even 20 wt%or less, desirably from 10 to 30 wt%, more desirably from 15 to 25 wt%.

[0038] The polyol (a2) for preparing the isocyanate prepolymer may comprise or be free of castor oil. The castor oil may have an average hydroxy functionality of from 2.0 to 4.0, and can be 2.1 or more, 2.2 or more, 2.5 or more, 2.6 or more, even 2.7 or more while at the same time is 4.0 or less, and can be 3.8 or less, 3.5 or less, 3.2 or less, 3.0 or less, 2.8 or less, or even 2.7 or less, desirably, from 2.5 to 2.8. The amount of castor oil may be, based on the weight of the isocyanate prepolymer, in a range of from zero to 30 wt%, and can be 0.1 wt%or more, 0.5 wt%or more, 1 wt%or more, 2 wt%or more, 5 wt%or more, 8 wt%or more, even 10 wt%or more while at the same time is 30 wt%or less, and can be 28 wt%or less, 25 wt%or less, 22 wt%or less, 20 wt%or less, or even 15 wt%or less, desirably from 5 to 30 wt%, more desirably from 10 to 15 wt%.

[0039] The amount of the polyol (a2) (i.e., the combined amounts of the polyester polyol, the polyether polyol, and castor oil, if used) for preparing the isocyanate prepolymer can be, based on the weight of the isocyanate prepolymer, in a range of from 30 to 60 wt%, and can be 30 wt%or more, 32 wt%or more, 34 or more, 35 wt%or more, 36 wt%or more, 38 wt%or more, even 40 wt%or more while at the same time is 60 wt%or less, and can be 58 wt%or less, 56 wt%or less, 55 wt%or less, 54 wt%or less, 52 wt%or less, or even 50 wt%or less.

[0040] The polyol (a2) for preparing the isocyanate prepolymer may comprise a mixture of the polyether polyol and castor oil. Desirably, the polyol (a2) comprises, or can consist of, a mixture of from 10 to 30 wt%of the polyether polyol and 5 to 30 wt%of castor oil, based on the weight of the isocyanate prepolymer. More desirably, the isocyanate prepolymer is the reaction product of reactants comprising from 40 to 70 wt%of the polyisocyanate (a1) , from 10 to 30 wt%of the polyether polyol, and from 5 to 30 wt%of castor oil, based on the weight of the isocyanate prepolymer.

[0041] The prepolymer reactants for preparing the isocyanate prepolymer may optionally comprise (a3) a carbamate-containing diol of formula (I) described in the polyol component (B) section below,  such as The amount of such carbamate-containing diol in the prepolymer reactants may be, based on the weight of the isocyanate prepolymer, in a range of from zero to 30 wt%, and can be 20 wt%or less, 10 wt%or less, or from 0.1 to 5 wt%.

[0042] The adhesive composition of the present invention also comprises the polyol component (B) . The polyol component (B) comprises: (b1) a polyol selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof; (b2) a specific carbamate-containing diol of formula (I) ; and optionally (b3) a polyhydric alcohol that is other than the diol (b2) , described herein below.

[0043] The polyol (b1) useful in the polyol component (B) can be the same or different from the polyol (b2) used for preparing the isocyanate prepolymer above. The polyol (b1) may comprise or be free of one or more polyester polyol. The polyester polyols useful for the polyol component (B) may include the polyester polyol described above for the polyol (a2) in the isocyanate prepolymer section above. The amount of the polyester polyol in the polyol component (B) may be, based on the weight of the polyol component, in a range of from zero to 70 wt%, and can be zero or more, 5 wt%or more, 10 wt%or more, 15 wt%or more, 20 wt%or more, 25 wt%or more, 30 wt%or more, 35%or more, even 40 wt%or more while at the same time is 70 wt%or less, and can be 65 wt%or less, 60 wt%or less, 55 wt%or less, 50 wt%or less, 45%or less, or even 40 wt%or less, desirably from 30 to 50 wt%.

[0044] The polyol (b1) may comprise or be free of one or more polyether polyol. The polyether polyol useful for the polyol component (B) may include the polyether polyol described above for the polyol (a2) in the isocyanate prepolymer section above. The amount of the polyether polyol in the polyol component (B) may be, based on the weight of the polyol component, in a range of from 15 to 100 wt%, and can be 15 wt%or more, 20 wt%or more, 30 wt%or more, 35 wt%or more, even 40 wt%or more while at the same time 100 wt%or less, and can be 90 wt%or less, 80 wt%or less, 70 wt%or less, 60 wt%or less, 55 wt%or less, even 50 wt%or less, desirably, from 30 to 60 wt%.

[0045] The polyol (b1) may comprise or be free of castor oil. The castor oil useful for the polyol component (B) is as described in the isocyanate prepolymer section above. The amount of castor oil in the polyol component (B) may be, based on the weight of the polyol component, in a range of from zero to 70 wt%, and can be 2 wt%or more, 5 wt%or more, 8 wt%or more, 10 wt%or more, 12 wt%or more, 15 wt%or more, 20 wt%or more, even 25 wt%or more while at the same time is 70 wt%or less, and can be 65 wt%or less, 60 wt%or less, 55 wt%or less, or even 50 wt%or less, 45 wt% or less, 40 wt%or less, 35 wt%or less, or even 30 wt%or less, desirably from 10 to 60 wt%, more desirably from 15 to 40 wt%.

[0046] The polyol component (B) in the adhesive composition of the present invention also comprises (b2) one or more diol having the structure of formula (I) (also referred to as “carbamate-containing diol” ) :

[0047] where R1 is selected from the group consisting of:

[0048] (t-butyloxycarbonyl, “Boc” ) ,   (trifluoroethoxycarbonyl, “Tfa” ) ,  (2, 2, 2-trichloroethoxycarbonyl, “Troc” ) ,  (9-fluorenylmethoxycarbonyl, “Fmoc” ) , and each R2 is independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and a halogen group; and q is 1, 2, or 3. R2 can be the same or different.

[0049] “Alkyl” means a cyclic, branched, or unbranched, saturated monovalent hydrocarbon group. The alkyl groups suitable for R2 can have from 1 to 10 carbon atoms, from 1 to 8 carbon atoms, or from 1 to 6 carbon atoms. Suitable alkyl groups for R2 may include, for example, methyl, ethyl, propyl (e.g., iso-propyl and / or n-propyl) , butyl (e.g., isobutyl, n-butyl, tert-butyl, and / or sec-butyl) , pentyl (e.g., isopentyl, neopentyl, and / or tert-pentyl) , hexyl, as well as branched saturated hydrocarbon groups of 6 to 10 carbon atoms, or combinations thereof. “Aryl” means a group containing a cyclic, fully unsaturated, hydrocarbon group. Aryl is exemplified by, but not limited to, cyclopentadienyl, phenyl, anthracenyl, and naphthyl, tolyl, xylyl, benzyl, phenylethyl, phenyl propyl, and phenyl butyl. The aryl group for R2 may have 6 to 12 carbon atoms. Desirably, each R2 is phenyl, a substituted phenyl (for example, 1-phenyl-ethyl) , or combinations thereof. The alkoxy group for R2 may have 1 to 6 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, or combinations thereof. The halogen for R2 may include F, Cl, Br, I, or combinations thereof.

[0050] Desirably, R1 is selected from the group consisting of Boc, Troc, Fmoc, and Tfa, more  desirably,   (Fmoc) . Desirably, R2 is hydrogen. More desirably, R1 is and R2 is hydrogen.

[0051] Suitable carbamate-containing diols (b2) may include any one or any combination of more than one of the following diols:

[0052] and mixtures thereof.

[0053] Desirably, the diol of formula (I) comprises, or consists of,

[0054] The carbamate-containing diol (b2) can be synthesized by known methods in the art, such as WO2013173834A1, for example, by reacting a compound of formula  (II-A) , with a carbonochloridate compound (also referred to as “protecting agent” ) via nucleophilic substitution, typically in the presence of a Lewis acid catalyst at room temperature, thereby obtaining the carbamate-containing diol (b2) . Suitable compounds of formula (II-A) may include 2, 6-bis(hydroxymethyl) aniline. Suitable carbonochloridate compounds may include, for example,

[0055] or mixtures thereof. The Lewis acid catalysts may include, for example, acetic acid, hydrochloric acid, sulphuric acid, p-toluenesulfonic acid, or mixtures thereof.

[0056] The carbamate-containing diol (b2) is typically dissolved in a solvent before incorporated into the adhesive composition, for example, in the polyol component (B) . The solvent can be a protonic or non-protonic solvent that is capable of dissolving the diol (b2) , such as N, N-dimethylformamide.

[0057] The carbamate-containing diol (b2) may be present, based on the solids weight of the adhesive composition, in an amount of from 1 to 18 wt%, and can be 1 wt%or more, 1.5 wt%or more, 2 wt% or more, 2.5 wt%or more, 3 wt%or more, 5 wt%or more, 5.5 wt%or more, 6 wt%or more, 7 wt%or more, 8 wt%or more, even 10 wt%or more while at the same time is 18 wt%or less, and can be 17 wt%or less, 16 wt%or less, 15 wt%or less, 14 wt%or less, 13 wt%or less, 12 wt%or less, or even 11 wt%or less, desirably from 3 to 16 wt%. “Solids weight” herein refers to the weight of the adhesive composition after drying at 150 ℃ for 2 hours.

[0058] The polyol component (B) in the adhesive composition may comprise or be free of (b3) one or more polyhydric alcohol having two hydroxy groups and typically having a molecular weight of less than 400 g / mol, that is other than the carbamate-containing diol of formula (I) described above. The polyhydric alcohol is useful as a chain extender. The polyhydric alcohol may include a C2-C16 aliphatic polyhydric alcohol, a C6-C15 cycloaliphatic polyhydric alcohol, or mixtures thereof. Desirably, the polyhydric alcohol is a linear and / or branched diol having the structure represented by general formula of HO- (CH2) y-OH, where subscript y is an integer from 1 to 16 or an integer from 2 to 9. Examples of suitable polyhydric alcohols include ethylene glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butene diol, 1, 4-butynediol, 1, 5-pentanediol, neopentylglycol, bis(hydroxy-methyl) cyclohexanes such as 1, 4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 2-methylpropane-1, 3-diol, methylpentanediols, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, dibutylene glycol, or mixtures thereof. The polyhydric alcohol may be present, based on the weight of the polyol component, in an amount of from zero to 10 wt%, and can be 1 wt%or more, 2 wt%or more, even 5 wt%or more while at the same time is 10 wt%or less, 8 wt%or less, 5 wt%or less, 4 wt%or less, 3.5 wt or less, 1 wt%or less, 0.5 wt%or less, or even zero.

[0059] The weight ratio of the isocyanate component (A) to the polyol component (B) in the adhesive composition of the present invention may be in a range of from 100: 30 to 80: 100, and can be 100: 40 or lower, 100: 50 or lower, 100: 60 or lower while at the same time 80: 100 or higher, and can be 90: 100 or higher, or even 100: 100 or higher, desirably from 100: 30 to 100: 100, more desirably from 100: 40 to 100: 80. Alternatively, the isocyanate component (A) and the polyol component (B) can be present in amounts sufficient to provide a molar ratio of total isocyanate groups in the isocyanate component (A) to total hydroxyl groups in the polyol component (B) in a range of from 1: 1 to 3: 1, and can be 1.05: 1 or higher, 1.1: 1 or higher, 1.2: 1 or higher, 1.5: 1 or higher, even 1.8: 1 or higher while at the same time is 3: 1 or lower, and can be 2.8: 1 or lower, 2.5: 1 or lower, 2.2: 1 or lower, 2.0: 1 or lower, or even 1.8: 1 or lower, desirably from 1: 1 to 2: 1, more desirably from 1.2: 1 to 1.8: 1.

[0060] The adhesive composition of the present invention may comprise or be free a solvent. Suitable solvents may include, for example, those described above used for dissolving the carbamate-containing diol, such as N, N-dimethylformamide; acetone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, toluene,  1, 3-dioxolane, ethanol, isopropanol, or mixture thereof. The amount of the solvent can be, based on the total weight of the adhesive composition, in a range of from zero to 40 wt%, and can be 5 wt%or more, 10 wt%or more, even 15 wt%or more while at the same time is 40 wt%or less, and can be 35 wt%or less, or even 30 wt%or less, desirably from 15 to 40 wt%.

[0061] The adhesive composition of the present invention may comprise or be free of any one or any combination of more than one of the following additives: pigments, adhesion promoters, plasticizers, stabilizers such as ultraviolet stabilizers, flame retardants, and antioxidants. These additives may be present in the polyol component (B) and / or the isocyanate component (A) at a total concentration of from zero to 10 wt%, from 0.1 to 5 wt%, or from 0.5 to 1 wt%, based on the total weight of the adhesive composition.

[0062] The present invention also provides a process for preparing the two-component adhesive composition of the present invention. Such process comprises admixing the isocyanate component (A) and the polyol component (B) . Mixing in the process for preparing the adhesive composition can be conducted by conventional means, for example, through cold-blending process, typically at room temperature. The isocyanate component (A) and the polyol component (B) can be made separately and, if desired, stored until it is desired to use the adhesive composition. The two components are reactive with one another and when contacted or mixed upon application have adhesive properties and undergo a curing reaction (e.g., reaction between the isocyanate groups and the hydroxyl groups, forming urethane links) , where the reaction product of the two components is a cured product that is capable of bonding certain substrates together. The adhesive composition, upon curing, forms the cured product, i.e., a polyurethane (PU) adhesive. The adhesive composition is useful for adhering a wide variety of polymer materials, particularly, films described herein below.

[0063] The adhesive composition of the present invention is suitable for use in flexible packaging applications, such as food packaging or non-food packaging applications. The adhesives can be debondable when subject to treatment under mild conditions such as an aqueous alkali solution (described herein below) , thereby enabling mechanical recycling of flexible packaging using existing recycling process.

[0064] The adhesive composition of the present invention is particularly suitable for use as laminating adhesives in laminate applications. The present invention also provides a laminate comprising a first substrate, a second substrate, and an adhesive layer residing between the first and second substrates, where the adhesive layer is the cured product of the adhesive composition described above. The adhesive layer is typically in contact with the first and second substrates. The first and second substrates can be the same or different. Suitable substates may include, for example, polymer films,  metalized polymer films, or combinations thereof. Desirably, the first and second substrate are films, particularly, polymer films. The polymer films optionally have a surface on which an image is printed with ink. The ink may be in contact with the adhesive composition. Suitable polymers for the first substrate and the second substrate may include, for example, polyolefins such as polyethylenes and polypropylenes, polyolefin copolymers, polycarbonates, polyesters, and polyamides (also known as “nylons” ) . Polyolefins are homopolymers and copolymers of olefin monomers, which are hydrocarbon molecules containing one or more carbon-carbon double bond. Polyolefin copolymers are copolymers of one or more olefin monomer with one or more vinyl acetate, acrylate monomers, and methacrylate monomers. Suitable first and second substrates may include, for example, polyethylene terephthalate (PET) films, polyamide films, polyethylene (PE) films, polypropylene (PP) films, metalized PET film, metalized PP films, and metalized PE films. Desirably, the first and / or second substrates include PE films, PET films, nylon films, or combinations thereof. More desirably, the first and second substrates are PE and nylon films. Alternatively, the first and second substrates are PE and PET films. Alternatively, the first and / or second substrates are each independently metal-coated films of the polymers described above, such as those coated with aluminum oxide, silicon oxide, and combinations thereof. The surface of the first and / or second substrate can be optionally surface treated prior to application of the adhesive composition of the present invention. Any known surface treatment means which increase the number of polar groups present on the surface of the substrates such as plastics may be used, including corona discharge, and plasma treatment.

[0065] The laminate of the present invention can be made by a method comprising: I) applying the adhesive composition to a surface of the first substrate; II) bringing the adhesive composition on the surface of the first substrate into contact with a surface of the second substrate, and III) curing, or allowing to cure, the adhesive composition; thereby forming the laminate.

[0066] Generally, applying the adhesive composition to the surface of the first substrate (step I) ) can be conducted at ambient temperature (for example, from 23 to 35℃) . The coating weight of the adhesive composition to the first substate typically ranges from 0.8 to 5.0 grams per square meter (g / m2) , from 1 to 4.0 g / m2, or from 1.5 to 3.0 g / m2.

[0067] In step II) , bringing the adhesive composition on the surface of the first substrate into contact with the surface of the second substrate can be conducted using conventional laminating equipment (such as Hot Roll Laminator from ChemInstruments) under conventional conditions. For example, laminating temperatures may be adjusted according to the substate materials being laminated, for example, 70 ℃ or lower, and can be 60 ℃ or lower, 55 ℃ or lower, 40 ℃ or lower, even room temperature. Before contacting the second substrate, the adhesive composition on the first substrate  obtained from step I) may be allowed for a period of time sufficient to dry, for example, from 0.5 to 3 minutes, from 1 to 3 minutes, or from 1 to 2 minutes, at temperatures typically ranging from room temperature to less than 100 ℃, and can be from 60 to 100 ℃, from 80 to 95 ℃.

[0068] The method of making the laminate of the present invention may comprise one or more step of applying pressure. For example, pressure may be applied after contacting the adhesive composition with the surface of the second substrate. Desirably, the first substrate and second substrate are run through a device for applying external pressure to the first and second substrates, which may be helpful to facilitate different layers of the resultant laminate to closely contact and / or adhere with each other. Applying pressure may be conducted at conventional equipment, for example, by passing the laminate between rollers such as nip rollers. The step of applying pressure may be conducted at room temperature or at elevated temperatures such as those described in the step III) above to speed up the curing reaction.

[0069] Curing, or allowing to cure, the adhesive composition (step III) can be conducted at ambient temperature or elevated temperatures to speed up the curing reaction without degradation of either the substrates (e.g., films) or the adhesive composition, e.g., at room temperature or higher, and can be 35 ℃ or higher, 40 ℃ or higher, 50 ℃ or higher, and can be 60 ℃ or lower, desirably from 40 to 50 ℃. The curing of the adhesive composition may be further accelerated by applying convection heat, infrared irradiation, induction heating, microwave heating, and / or enhancing the amount of moisture in the atmosphere such as by using a humidity chamber.

[0070] The laminate of the present invention or the laminate prepared by the method described above is suitable for use in an article. The article, particularly, a flexible food packaging article, comprises such laminate. The adhesive composition of the present invention, upon curing, forms the adhesive that provides laminates comprising nylon and PE films as the first and second substrates with a bond strength of at least 5.0 N / 15mm, as measured according to the Bond Strength Test described in the Examples section below. The adhesive is debondable when treated under conditions, showing at least 55%decrease in bond strength after treatment, which makes the laminate easily debonds. Particularly, the laminate of the present invention can be delaminated under mild conditions defined herein below, that is, the first and second substrates of the laminate are detached or separated from each other by themselves.

[0071] The present invention also relates to a process for debonding the laminate. The process comprises the step of treating the laminate with an aqueous alkali solution. “Debonding” means a decrease in bond strength of the laminate after treated by the aqueous alkali solution being at least 55%, desirably at least 70%, more desirably at least 90%, as compared to the bond strength of the  laminate before (without) treatment (i.e., initial bond strength) . Debonding also includes delamination. The aqueous alkali solution may comprise an alkali metal compound; a cosolvent selected from an alcohol, an ester, an ether, a ketone, or mixtures thereof, and water. Suitable cosolvents may include, for example, ethanol, isopropanol, acetone, 1-butanol, t-butyl alcohol, or mixtures thereof. The cosolvent may be present, based on the total volume of the aqueous alkali metal solution, at a volume concentration of from 3 to 80 volume-percent (vol%) , from 10 to 60 vol%, or from 30 to 50 vol%. Suitable alkali metal compounds may comprise, for example, sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium carbonate, potassium hydroxide, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, or mixtures thereof. The concentration of the aqueous alkali solution is typically in a range of from 1 to 20 wt%and can be from 3 to 15 wt%or from 5 to 10 wt%, desirably less than 10 wt%, based on the total weight of the aqueous alkali solution. Temperatures for treating the laminate may vary depending on the amount of time for treating, for example, in a range of from 10 to 100 ℃, from 20 to 80 ℃, or lower than 60 ℃, even at room temperature. Thus, the treatment can be conducted under mild conditions, such as using the aqueous alkali solution at temperatures up to 60 ℃. Time for treating the laminate depending on the treating temperatures as long as the laminate can be debonded, for example, 1 to 12 hours or 5 to 8 hours, typically under stirring. After treating in step a) , different layers of the laminate, such as the first and the second substrates, are easily detached from each other such that they can be recycled separately via conventional mechanically recycling process.

[0072] The present invention also relates to a process for recycling the laminate. The process may comprise first debonding the laminate as described in step a) above, and then subject to mechanical recycling.

[0073] EXAMPLES

[0074] Some embodiments of the invention will now be described in the following Examples, wherein all parts and percentages are by weight unless otherwise specified. The following materials are used in the examples:

[0075] MOR-FREETM 706A Prepolymer, available from The Dow Chemical Company, is an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer.

[0076] MOR-FREETM C79 Coreactant, available from The Dow Chemical Company, is a hydroxyl-terminated polyol component and is a blend of materials comprising a polyether polyol and castor oil.

[0077] Solvents including ethanol, isopropanol (IPA) , acetone, N, N-Dimethylformamide (DMF) , and ethyl acetate (EA) , and bases including sodium carbonate (Na2CO3) and sodium hydroxide (NaOH) are all commercially available from Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. of China.

[0078] Materials used for synthesis of Fmoc-protected Diol herein below are all available from  Sigma-Aldrich company.

[0079] Synthesis of Fmoc-protected Diol

[0080] Fmoc-protected Diol was synthesized following steps a) , b) , and c) below:

[0081] Step a) Reduce 2-Nitro-1, 3-benzenedicarboxylic acid to 2-nitro-1, 3-benzenedimethanol

[0082] 2-Nitro-1, 3-benzenedicarboxylic acid (CAS: 21161-11-5) (9.90 grams (g) , 42.9 millimoles (mmol) ) was dissolved in 100 mL anhydrous tetrahydrofuran (THF) with stirring and cooled in an ice bath for 15 minutes. Boron trifluoride tetrahydrofuran (BH3·THF) complex (1 M in THF, 250 mL) was added to the obtained solution within 2 hours. The resultant mixture was reacted at room temperature for 48 hours with magnetic stirring and then quenched with 75 mL methanol (MeOH) in an ice bath. Solvents (THF and MeOH) were evaporated under vacuum at 50 ℃. Then the obtained product was redissolved in 300 mL ethyl acetate and washed with a saturated solution. The resultant organic solution was dried with MgSO4, filtered, and concentrated by a rotary evaporator to give light yellow powder 2-nitro-1, 3-benzenedimethanol (CAS: 16578-60-2) . Structure of the obtained 2-nitro-1, 3-benzenedimethanol was confirmed by 1H Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy (400 MHz, deuterated dimethyl sulfoxide ( (CD3) 2SO) ) with chemical shifts (δ) in part per million (ppm) : δ 7.55 (m, 3H) , 5.51 (q, 2H) , 4.55 (t, 4H) .

[0083] Step b) Reduce 2-nitro-1, 3-benzenedimethanol to 2, 6-bis (hydroxymethyl) aniline (BHA)

[0084] Reflux a mixture of 2-nitro-1, 3-benzenedimethanol (1.464 g, 8 mmol) obtained from step a) and Pd / C catalyst (Palladium 5%on activated carbon powder) (0.12 g, 10 wt%) in MeOH (30 mL) under nitrogen (N2) for 30 minutes. Add hydrazine hydrate (1.25 mL, 25.8 mmol) slowly the mixture, followed by refluxing for another 10 hours. The catalyst was filtrated and the crude residue was redissolved in ethyl acetate (150 mL) and washed with brine (3*10 mL) . The resultant organic solution was dried with MgSO4, filtered and concentrated by a rotary evaporator under reduced pressure to obtain 2, 6-bis (hydroxymethyl) aniline (BHA) (CAS: 1378860-88-8) . The structure of the obtained BHA was confirmed by 1H NMR spectrum (400 MHz, (CD3) 2SO) showing chemical shifts in ppm: δ 6.99 (t, 2H) , 6.52 (q, 1H) , 5.03 (q, 2H) , 4.81 (s, 2H) , 4.43 (t, 4H) .

[0085] Step c) Amino group protection of BHA

[0086] Add fluorenylmethyloxycarbonyl chloride (CAS: 28920-43-6) (0.60 g, 2.4 mmol) in 1, 4-dioxane (20 mL) to a solution of BHA (0.35 g, 2 mmol) obtained from step b) in 10%aqueous acetic acid (AcOH) (20 mL) . Stir the mixture overnight. Collect the white precipitate in the reactor by filtration. Wash the precipitate with water (3*100 mL) . Recrystallize the precipitate from ethyl alcohol (EtOH) to obtain (9H-fluoren-9-yl) methyl (2, 6-bis (hydroxymethyl) phenyl) carbamate ( “Fmoc-protected Diol” ) . The structure of the obtained Fmoc-protected Diol was confirmed by 1H NMR  spectrum (400 MHz, (CD3) 2 SO) with chemical shifts in ppm: δ 8.76 (s, 1H) , 7.0-8.0 (m, 11H) , 5.09 (s, 2H) , 3.9-4.7 (m, 7H) .

[0087] Chemical reaction equations for preparing the Fmoc-protected Diol are given below:

[0088] Inventive Examples (IEs) 1-3 and Comparative Examples (CEs) 1-6 Adhesive Compositions

[0089] Formulations for adhesive compositions are in Table 1, with the amount of each ingredient reported in grams (g) . Ingredients including MOR-FREETM 706A Prepolymer, MOR-FREETM C79 Coreactant, Fmoc-protected Diol prepared above, and DMF, if present, were mixed in a magnetic mixer to give adhesive compositions. The obtained adhesive compositions were then used for making laminates. Each adhesive composition was first diluted with ethyl acetate to a solids content of 30 wt%, subjected to reduced pressure in a vacuum oven to remove air bubbles for 30 minutes, and then coated on a nylon film with #8 rod with a coat weight around 0.5-1 g / m2. The coated film was placed in an oven, dried at 80 ℃ for 2 minutes, and then taken out and laminated with a polyethylene (PE) film on a lamination machine (Hot Roll Laminator from ChemInstruments) . The films are available from Dongguan Tianrun Packaging Technology Co., Ltd. of China. The obtained laminated multilayer films (also referred to as “laminates” ) were dried in an oven at 50 ℃ for 1 day. Some laminate samples were directly evaluated for bond strength, denoted as “Initial Bond Strength” , according to the Bond Strength Test described below. Other laminate samples were further treated with delamination conditions (described below) , and then evaluated for bond strength after treatment, denoted as “final bond strength” , according to the Bond Strength Test described below.

[0090] Delamination treatment was conducted as below:

[0091] A laminate sample was immersed into an alkali solution specified in Table 1 and then maintained at 50 ℃ for 8 hours with stirring at 200 revolutions per minute (rpm) . The sample after treatment was then taken out for characterization of bond strength ( “final bond strength” ) .

[0092] Notably, some samples after the delamination treatment were delaminated by themselves, i.e., nylon film and PE film of the samples were detached or separated from each other by themselves, so final bond strength of these samples was not measured, thus reporting as “delaminated” . When  calculating decrease percentage in bond strength of these delaminated samples, final bond strength <0.2 N / 15mm was used for the calculation.

[0093] Bond Strength Test

[0094] Laminate samples were cut into 15 millimeters (mm) width strips for T-peel test under 250 millimeters per minute (mm / min) crosshead speed using a 5940 Series Single Column Tabletop System available from Instron Corporation (Instron 5943 machine) . During the test, the tail of each strip was pulled slightly by fingers to make sure the tail remained 90 degrees to the peeling direction. Three strips for each sample were tested and the average value was calculated. Results were in the unit of N / 15mm. Decrease percentage in bond strength ( “%bond strength decrease” ) is calculated by: [ (Initial bond strength –final bond strength) ]  / Initial bond strength x 100%.

[0095] Acceptable initial bond strength is at least 5 N / 15mm for nylon / PE laminates and acceptable decrease percentage in bond strength is at least 55%.

[0096] Table 1 gives the characterization results. As shown in Table 1, adhesive compositions of IEs 1-4 comprising specific amounts of Fmoc-protected Diols formed PU adhesives that were degradable under aqueous alkali solutions (given under “Delamination condition” ) . The obtained laminates made from IEs 1-4 showed at least 55%decrease in the bond strength after treated with the specified aqueous alkali solution, or even 80%or more decrease (IEs 3 and 4) . It indicates these laminates of IEs 1-4 were detachable under mild conditions. In contrast, the laminates made from CEs 1-5 adhesive compositions that do not contain the specified carbamate-containing diol showed less than 5%decrease in the bond strength even when treated with various alkali solutions. CE 6 adhesive composition containing too much Fmoc-protected Diol provided undesirably low initial bond strength (< 5 N / 15mm) for nylon / PE laminates.

[0097] Table 1

[0098] “Solids content” of an adhesive composition sample was determined by: weighing a certain amount of a sample, denoted as “m1” , placing the sample in an oven at 150 ℃ for 2 hours, and then weighing the remaining solids, denoted as “m2” . Solids content of the adhesive composition is equal to [m2 / m1 x 100%] . “Wt%Chain extender” refers to weight percentage of chain extender (e.g., Fmoc-protected Diol) relative to the total solids weight of the adhesive composition.

[0099] “V (water)  / V (IPA) ” means a mixture of water and IPA at a specified volume ratio of water to IPA.

[0100] “V (10%Na2CO3)  / V (IPA) ” means a mixture of 10%NaCO3 aqueous soliton with IPA at a specified volume ratio of 10%NaCO3 aqueous soliton to IPA.

[0101] “%Bond strength decrease” equals to [ (Initial bond strength –final bond strength) ]  / Initial bond strength x 100%.

[0102] “NA” means not applicable.

Claims

1.A two-component adhesive composition, comprising:(A) an isocyanate component comprising an isocyanate prepolymer that is the reaction product of reactants comprising:(a1) a polyisocyanate; and(a2) a polyol selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof; and(B) a polyol component comprising:(b1) a polyol selected from the group consisting of a polyester polyol, a polyether polyol, castor oil, and combinations thereof; and(b2) from 1 weight percent to 18 weight percent, based on the solids weight of the adhesive composition, of a diol having the structure of formula (I) :where R1 is selected from the group consisting of:each R2 is independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and a halogen group; and q is 1, 2, or 3.2.The two-component adhesive composition of claim 1, wherein the diol (b2) is selected from the group consisting of:and mixtures thereof.3.The two-component adhesive composition of claim 1, wherein the diol (b2) comprises  4.The two-component adhesive composition of any one of claims 1-3, wherein the diol (b2) is present in an amount of from 3 weight percent to 16 weight percent, based on the solids weight of the adhesive composition.5.The two-component adhesive composition of any one of claims 1-4, wherein the reactants for preparing the isocyanate prepolymer further comprise the diol having the structure of formula (I) .6.The two-component adhesive composition of any one of claims 1-5, wherein the weight ratio of the isocyanate component (A) to the polyol component (B) is in a range of from 100: 30 to 80:100.7.The two-component adhesive composition of any one of claims 1-6, wherein the polyol (a2) in the reactants comprises a mixture of the polyether polyol and castor oil.8.The two-component adhesive composition of any one of claims 1-7, wherein the isocyanate prepolymer is the reaction product of reactants comprising, based on the weight of the isocyanate prepolymer, from 40 weight percent to 70 weight percent of the polyisocyanate, from 10 weight percent to 30 weight percent of the polyether polyol, and from 5 weight percent to 30 weight percent of castor oil.9.A laminate comprising a first substrate, a second substrate, and an adhesive layer residing between the first and second substrates, wherein the adhesive layer is a cured product of the two-component adhesive composition of any one of claims 1-8.10.A method of making a laminate, comprising the steps of:I) applying the two-component adhesive composition of any one of claims 1-8 to a surface of a first substrate;II) bringing the two-component adhesive composition on the surface of the first substrate into contact with a surface of a second substrate; andIII) curing, or allowing to cure, the two-component adhesive composition; thereby forming the laminate.11.A process for debonding the laminate of claim 9, comprising:treating the laminate with an aqueous alkali solution, wherein the aqueous alkali solution comprises water, an alkali metal compound, and a cosolvent selected from an alcohol, an ester, an ether, a ketone, or mixtures thereof.12.The process of claim 11, wherein the cosolvent is selected from the group consisting of ethanol, isopropanol, acetone, 1-butanol, t-butyl alcohol, and mixtures thereof.13.An article comprising the laminate of claim 9.

Images