聚氨酯分散體及聚氨酯層疊體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚氨酯分散體及聚氨酯層疊體，詳細地說，涉及呈現(xiàn)優(yōu)異的阻氣性的 聚氨酯層疊體、及該聚氨酯層疊體中所使用的聚氨酯分散體。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，作為氧氣阻隔性優(yōu)異的膜，已知由聚偏二氯乙烯或偏二氯乙烯共聚物（以 下，簡稱為PVDC。）形成的膜。
[0003] 然而，PVDC在燃燒時產(chǎn)生有害氣體。
[0004] 因此，已知由聚乙烯醇、或乙烯?乙烯醇共聚物形成的膜。然而，這些膜存在下述 這樣的缺陷：在高濕度下的阻氣性差。
[0005] 另外，還已知在膜上蒸鍍有無機氧化物的蒸鍍膜，但它們存在下述這樣的缺陷：柔 軟性低，在二次加工時產(chǎn)生裂紋等，導(dǎo)致阻氣性降低。
[0006] 因此，研究開發(fā)了即使在高濕度下阻氣性也良好的膜，具體而言，例如，提出了使 二異氰酸酯成分與包含C2~8的烷基二醇的二醇成分反應(yīng)而得到的阻氣性聚氨酯樹脂、以 及層疊包含該聚氨酯樹脂的層和基材膜層而得到的阻氣性復(fù)合膜。另外，作為形成阻氣性 復(fù)合膜的方法，提出了在基材膜上涂布聚氨酯樹脂的水分散體并使其干燥的方法（例如參 見專利文獻1。）。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] [專利文獻1]日本特開2001-98047號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的課題
[0011] 另一方面，對于這樣的阻氣性復(fù)合膜而言，通常要求包含聚氨酯樹脂的層相對于 基材膜層的密合性。
[0012] 關(guān)于此點，為了提高密合性，研究了配合烷氧基甲硅烷基化合物作為聚氨酯樹脂 的原料成分。
[0013] 然而，如專利文獻1中記載那樣的使二異氰酸酯成分與包含C2~8的烷基二醇的 二醇成分反應(yīng)而得到的阻氣性聚氨酯樹脂中存在下述這樣的缺陷：配合烷氧基甲硅烷基化 合物作為原料成分時，聚氨酯樹脂在水分散體中凝集，無法形成均勻的層。
[0014] 本發(fā)明的目的在于提供一種分散狀態(tài)優(yōu)異、可良好地形成阻氣性及密合性優(yōu)異的 聚氨酯層的聚氨酯分散體、及使用該聚氨酯分散體得到的聚氨酯層疊體。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 本發(fā)明的聚氨酯分散體的特征在于，其是通過異氰酸酯基封端預(yù)聚物與擴鏈劑的 反應(yīng)而得到的聚氨酯樹脂經(jīng)水分散而形成的，上述異氰酸酯基封端預(yù)聚物是通過至少使多 異氰酸酯成分與多元醇成分反應(yīng)而得到的，所述多異氰酸酯成分包含苯二甲撐二異氰酸酯 及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯，所述多元醇成分包含碳原子數(shù)2~6的二醇、三元以上的 低分子量多元醇、及含有親水性基團的含活性氫基團化合物，上述擴鏈劑包含烷氧基甲硅 烷基化合物，所述烷氧基甲硅烷基化合物具有伯氨基，或者具有伯氨基和仲氨基，相對于上 述多元醇成分中的羥基的總摩爾100%，上述三元以上的低分子量多元醇中的羥基的摩爾 比低于25%。
[0017] 另外，本發(fā)明的聚氨酯層疊體的特征在于，具有基材和聚氨酯層，所述聚氨酯層由 聚氨酯樹脂形成，并層疊在上述基材上，上述聚氨酯層是通過涂布上述聚氨酯分散體并使 其干燥而形成的。
[0018] 另外，本發(fā)明的聚氨酯層疊體中，優(yōu)選在上述聚氨酯層中分散有層狀無機化合物。
[0019] 發(fā)明的效果
[0020] 本發(fā)明的聚氨酯分散體以特定比例含有三元以上的低分子量多元醇作為原料成 分，因此，即使配合具有伯氨基、或伯氨基和仲氨基的烷氧基甲硅烷基化合物作為擴鏈劑， 也可確保優(yōu)異的分散性。因此，可良好地形成阻氣性及密合性優(yōu)異的聚氨酯層。
[0021] 另外，本發(fā)明的聚氨酯層疊體具有使用上述聚氨酯分散體而得到的聚氨酯層，因 此阻氣性及密合性優(yōu)異。
【附圖說明】
[0022] [圖1]圖1為表示本發(fā)明的聚氨酯層疊體的一個實施方式的構(gòu)成簡圖。
[0023] [圖2]圖2為表示本發(fā)明的聚氨酯層疊體的另一實施方式的構(gòu)成簡圖。
【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明的聚氨酯分散體是通過使聚氨酯樹脂（水性聚氨酯樹脂）水分散而得到 的，聚氨酯樹脂是通過異氰酸酯基封端預(yù)聚物與擴鏈劑的反應(yīng)而得到的。
[0025] 異氰酸酯基封端預(yù)聚物是通過多異氰酸酯成分與多元醇成分的反應(yīng)而得到的。
[0026] 多異氰酸酯成分包含苯二甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯作為 必須成分。
[0027] 作為苯二甲撐二異氰酸酯（XDI)，可舉出1，2-苯二甲撐二異氰酸酯（o-XDI)、1， 3-苯二甲撐二異氰酸酯（m-XDI)、l，4-苯二甲撐二異氰酸酯（p-XDI)作為結(jié)構(gòu)異構(gòu)體。
[0028] 上述苯二甲撐二異氰酸酯可單獨使用或并用2種以上。作為苯二甲撐二異氰酸 酯，可優(yōu)選舉出1，3-苯二甲撐二異氰酸酯、1，4-苯二甲撐二異氰酸酯，更優(yōu)選舉出1，3-苯 二甲撐二異氰酸酯。
[0029] 另外，作為氫化苯二甲撐二異氰酸酯（別名：雙（異氰酸甲酯基）環(huán)己烷） (H6XDI),可舉出1，2-氫化苯二甲撐二異氰酸酯（O-H 6XDI)、1，3-氫化苯二甲撐二異氰酸酯 (m-H6XDI)、l，4-氫化苯二甲撐二異氰酸酯（P-H 6XDI)作為結(jié)構(gòu)異構(gòu)體。
[0030] 上述氫化苯二甲撐二異氰酸酯可單獨使用或并用2種以上。作為氫化苯二甲撐二 異氰酸酯，可優(yōu)選舉出1，3-氫化苯二甲撐二異氰酸酯、1，4-氫化苯二甲撐二異氰酸酯，更 優(yōu)選舉出1，3-氫化苯二甲撐二異氰酸酯。
[0031] 另外，作為苯二甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯，包括它們的衍 生物。
[0032] 作為苯二甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯的衍生物，例如，可舉 出苯二甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯的多聚體（例如，二聚體、三聚體 (例如，異氰脲酸酯改性體、亞氨基氧雜二嗪二酮改性體）、五聚體、七聚體等）、脲基甲酸酯 改性體（例如，通過苯二甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯與后述的低分子 量多元醇的反應(yīng)而生成的脲基甲酸酯改性體等）、多元醇改性體（例如，通過苯二甲撐二異 氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯與后述的低分子量多元醇的反應(yīng)而生成的多元醇 改性體（醇加成物）等）、縮二脲改性體（例如，通過苯二甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二 甲撐二異氰酸酯、與水、胺類的反應(yīng)而生成的縮二脲改性體等）、脲改性體（例如，通過苯二 甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯與二胺的反應(yīng)而生成的脲改性體等）、氧 雜二嗪三酮改性體（例如，通過苯二甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯與二 氧化碳的反應(yīng)而生成的氧雜二嗪三酮等）、碳二亞胺改性體（通過苯二甲撐二異氰酸酯及/ 或氫化苯二甲撐二異氰酸酯的脫羧縮合反應(yīng)而生成的碳二亞胺改性體等）、脲二酮改性體、 脲酮亞胺改性體等。
[0033] 上述衍生物可單獨使用或并用2種以上。
[0034] 另外，根據(jù)需要，多異氰酸酯成分也可含有其他多異氰酸酯。
[0035] 作為其他多異氰酸酯，例如，可舉出芳香族多異氰酸酯、芳香脂肪族多異氰酸酯 (不包括苯二甲撐二異氰酸酯）、脂肪族多異氰酸酯、脂環(huán)族多異氰酸酯（不包括氫化苯二 甲撐二異氰酸酯）等多異氰酸酯等。
[0036] 作為芳香族多異氰酸酯，例如，可舉出甲苯二異氰酸酯（2,4_或2,6_甲苯二異氰 酸酯或其混合物）（TDI)、苯撐二異氰酸酯（間、對苯撐二異氰酸酯或其混合物）、4,4' -二 苯基二異氰酸酯、1，5_萘撐二異氰酸酯（NDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯（4,4'-、2,4'-或2， 2'-二苯基甲烷二異氰酸酯或其混合物）（MDI)、4,4'-甲苯胺二異氰酸酯（TODI)、4,4'-二 苯基醚二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯等。
[0037] 作為芳香脂肪族多異氰酸酯（不包括苯二甲撐二異氰酸酯），例如，可舉出四甲基 苯二甲撐二異氰酸酯（1，3-或1，4-四甲基苯二甲撐二異氰酸酯或其混合物）（TMXDI)、ω， ω ' -二異氰酸酯基-1，4-二乙基苯等芳香脂肪族二異氰酸酯等。
[0038] 作為脂肪族多異氰酸酯，例如，可舉出1，3_丙二異氰酸酯、1，2_丙二異氰酸酯、丁 二異氰酸酯（1，4- 丁二異氰酸酯、1，2- 丁二異氰酸酯、2，3- 丁二異氰酸酯、1，3- 丁二異氰酸 酯）、1，5_戊二異氰酸酯（PDI)、1，6-己二異氰酸酯（別名：六亞甲基二異氰酸酯）（HDI)、 2,4,4_或2,2,4_三甲基-1，6-己二異氰酸酯、2,6_二異氰酸甲酯基癸酸酯等脂肪族二異 氰酸酯等。
[0039] 作為脂環(huán)族多異氰酸酯（不包括氫化苯二甲撐二異氰酸酯），例如，可舉出1，3_環(huán) 戊烷二異氰酸酯、1，3-環(huán)戊烯二異氰酸酯、環(huán)己烷二異氰酸酯（1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯、1， 3-環(huán)己烷二異氰酸酯）、3_異氰酸甲酯基_3,5,5_三甲基環(huán)己基異氰酸酯（別名：異佛爾 酮二異氰酸酯）（IPDI)、亞甲基雙（環(huán)己基異氰酸酯）（別名：雙（異氰酸酯基環(huán)己基）甲 烷）（4,4' _、2,4' -或2, 2' -亞甲基雙（環(huán)己基異氰酸酯）；它們的反式、反式-體；反式、 順式-體；順式、順式-體；或其混合物）（H12MDI)、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯（甲基-2,4-環(huán) 己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環(huán)己烷二異氰酸酯）、降冰片烷二異氰酸酯（各種異構(gòu)體或其 混合物）（NBDI)等脂環(huán)族二異氰酸酯等。可優(yōu)選舉出4,4'_亞甲基雙（環(huán)己基異氰酸酯）。
[0040] 其他多異氰酸酯中包括與上述相同種類的衍生物。
[0041] 上述其他多異氰酸酯可單獨使用或并用2種以上?？蓛?yōu)選舉出芳香脂肪族多異氰 酸酯、脂環(huán)族多異氰酸酯，更優(yōu)選舉出脂環(huán)族多異氰酸酯，進一步優(yōu)選舉出雙（異氰酸酯基 環(huán)己基）甲烷。
[0042] 當(dāng)配合其他多異氰酸酯（不包括苯二甲撐二異氰酸酯及氫化苯二甲撐二異氰酸 酯）時，相對于苯二甲撐二異氰酸酯及/或氫化苯二甲撐二異氰酸酯（當(dāng)同時使用時，是它 們的總量）100質(zhì)量份，其配合比例例如為30質(zhì)量份以下、優(yōu)選為20質(zhì)量份以下，通常為1 質(zhì)量份以上。
[0043] 另外，可優(yōu)選舉出并用苯二甲撐二異氰酸酯及雙（異氰酸酯基環(huán)己基）甲烷。
[0044] 通過并用苯二甲撐二異氰酸酯及雙（異氰酸酯基環(huán)己基）甲烷，可得到分散性優(yōu) 異、平均粒徑小的聚氨酯分散體。
[0045] 并用苯二甲撐二異氰酸酯及雙（異氰酸酯基環(huán)己基）甲烷時，相對于苯二甲撐二 異氰酸酯及雙（異氰酸酯基環(huán)己基）甲烷的總量100質(zhì)量份，苯二甲撐二異氰酸酯例如為 60質(zhì)量份以上、優(yōu)選為70質(zhì)量份以上、更優(yōu)選為80質(zhì)量份以上，例如為95質(zhì)量份以下、優(yōu) 選為93質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為90質(zhì)量份以下。另外，雙（異氰酸酯基環(huán)己基）甲烷例如為 5質(zhì)量份以上、優(yōu)選為7質(zhì)量份以上、更優(yōu)選為10質(zhì)量份以上，例如為40質(zhì)量份以下、優(yōu)選 為30質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為20質(zhì)量份以下。
[0046] 多元醇成分包含碳原子數(shù)2~6的二醇、三元以上的低分子量多元醇、及含有親水 性基團的含活性氫基團化合物作為必須成分。
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