聚氨酯分散体及聚氨酯层叠体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚氨酯分散体及聚氨酯层叠体，详细地说，涉及呈现优异的阻气性的 聚氨酯层叠体、及该聚氨酯层叠体中所使用的聚氨酯分散体。
【背景技术】
[0002] 以往，作为氧气阻隔性优异的膜，已知由聚偏二氯乙烯或偏二氯乙烯共聚物（以 下，简称为PVDC。）形成的膜。
[0003] 然而，PVDC在燃烧时产生有害气体。
[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，这些膜存在下述 这样的缺陷：在高湿度下的阻气性差。
[0005] 另外，还已知在膜上蒸镀有无机氧化物的蒸镀膜，但它们存在下述这样的缺陷：柔 软性低，在二次加工时产生裂纹等，导致阻气性降低。
[0006] 因此，研究开发了即使在高湿度下阻气性也良好的膜，具体而言，例如，提出了使 二异氰酸酯成分与包含C2~8的烷基二醇的二醇成分反应而得到的阻气性聚氨酯树脂、以 及层叠包含该聚氨酯树脂的层和基材膜层而得到的阻气性复合膜。另外，作为形成阻气性 复合膜的方法，提出了在基材膜上涂布聚氨酯树脂的水分散体并使其干燥的方法（例如参 见专利文献1。）。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] [专利文献1]日本特开2001-98047号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 另一方面，对于这样的阻气性复合膜而言，通常要求包含聚氨酯树脂的层相对于 基材膜层的密合性。
[0012] 关于此点，为了提高密合性，研究了配合烷氧基甲硅烷基化合物作为聚氨酯树脂 的原料成分。
[0013] 然而，如专利文献1中记载那样的使二异氰酸酯成分与包含C2~8的烷基二醇的 二醇成分反应而得到的阻气性聚氨酯树脂中存在下述这样的缺陷：配合烷氧基甲硅烷基化 合物作为原料成分时，聚氨酯树脂在水分散体中凝集，无法形成均匀的层。
[0014] 本发明的目的在于提供一种分散状态优异、可良好地形成阻气性及密合性优异的 聚氨酯层的聚氨酯分散体、及使用该聚氨酯分散体得到的聚氨酯层叠体。
[0015] 用于解决课题的手段
[0016] 本发明的聚氨酯分散体的特征在于，其是通过异氰酸酯基封端预聚物与扩链剂的 反应而得到的聚氨酯树脂经水分散而形成的，上述异氰酸酯基封端预聚物是通过至少使多 异氰酸酯成分与多元醇成分反应而得到的，所述多异氰酸酯成分包含苯二甲撑二异氰酸酯 及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯，所述多元醇成分包含碳原子数2~6的二醇、三元以上的 低分子量多元醇、及含有亲水性基团的含活性氢基团化合物，上述扩链剂包含烷氧基甲硅 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，相对于上 述多元醇成分中的羟基的总摩尔100%，上述三元以上的低分子量多元醇中的羟基的摩尔 比低于25%。
[0017] 另外，本发明的聚氨酯层叠体的特征在于，具有基材和聚氨酯层，所述聚氨酯层由 聚氨酯树脂形成，并层叠在上述基材上，上述聚氨酯层是通过涂布上述聚氨酯分散体并使 其干燥而形成的。
[0018] 另外，本发明的聚氨酯层叠体中，优选在上述聚氨酯层中分散有层状无机化合物。
[0019] 发明的效果
[0020] 本发明的聚氨酯分散体以特定比例含有三元以上的低分子量多元醇作为原料成 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为扩链剂， 也可确保优异的分散性。因此，可良好地形成阻气性及密合性优异的聚氨酯层。
[0021] 另外，本发明的聚氨酯层叠体具有使用上述聚氨酯分散体而得到的聚氨酯层，因 此阻气性及密合性优异。
【附图说明】
[0022] [图1]图1为表示本发明的聚氨酯层叠体的一个实施方式的构成简图。
[0023] [图2]图2为表示本发明的聚氨酯层叠体的另一实施方式的构成简图。
【具体实施方式】
[0024] 本发明的聚氨酯分散体是通过使聚氨酯树脂（水性聚氨酯树脂）水分散而得到 的，聚氨酯树脂是通过异氰酸酯基封端预聚物与扩链剂的反应而得到的。
[0025] 异氰酸酯基封端预聚物是通过多异氰酸酯成分与多元醇成分的反应而得到的。
[0026] 多异氰酸酯成分包含苯二甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯作为 必须成分。
[0027] 作为苯二甲撑二异氰酸酯（XDI)，可举出1，2-苯二甲撑二异氰酸酯（o-XDI)、1， 3-苯二甲撑二异氰酸酯（m-XDI)、l，4-苯二甲撑二异氰酸酯（p-XDI)作为结构异构体。
[0028] 上述苯二甲撑二异氰酸酯可单独使用或并用2种以上。作为苯二甲撑二异氰酸 酯，可优选举出1，3-苯二甲撑二异氰酸酯、1，4-苯二甲撑二异氰酸酯，更优选举出1，3-苯 二甲撑二异氰酸酯。
[0029] 另外，作为氢化苯二甲撑二异氰酸酯（别名：双（异氰酸甲酯基）环己烷） (H6XDI),可举出1，2-氢化苯二甲撑二异氰酸酯（O-H 6XDI)、1，3-氢化苯二甲撑二异氰酸酯 (m-H6XDI)、l，4-氢化苯二甲撑二异氰酸酯（P-H 6XDI)作为结构异构体。
[0030] 上述氢化苯二甲撑二异氰酸酯可单独使用或并用2种以上。作为氢化苯二甲撑二 异氰酸酯，可优选举出1，3-氢化苯二甲撑二异氰酸酯、1，4-氢化苯二甲撑二异氰酸酯，更 优选举出1，3-氢化苯二甲撑二异氰酸酯。
[0031] 另外，作为苯二甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯，包括它们的衍 生物。
[0032] 作为苯二甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯的衍生物，例如，可举 出苯二甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯的多聚体（例如，二聚体、三聚体 (例如，异氰脲酸酯改性体、亚氨基氧杂二嗪二酮改性体）、五聚体、七聚体等）、脲基甲酸酯 改性体（例如，通过苯二甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯与后述的低分子 量多元醇的反应而生成的脲基甲酸酯改性体等）、多元醇改性体（例如，通过苯二甲撑二异 氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯与后述的低分子量多元醇的反应而生成的多元醇 改性体（醇加成物）等）、缩二脲改性体（例如，通过苯二甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二 甲撑二异氰酸酯、与水、胺类的反应而生成的缩二脲改性体等）、脲改性体（例如，通过苯二 甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯与二胺的反应而生成的脲改性体等）、氧 杂二嗪三酮改性体（例如，通过苯二甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯与二 氧化碳的反应而生成的氧杂二嗪三酮等）、碳二亚胺改性体（通过苯二甲撑二异氰酸酯及/ 或氢化苯二甲撑二异氰酸酯的脱羧缩合反应而生成的碳二亚胺改性体等）、脲二酮改性体、 脲酮亚胺改性体等。
[0033] 上述衍生物可单独使用或并用2种以上。
[0034] 另外，根据需要，多异氰酸酯成分也可含有其他多异氰酸酯。
[0035] 作为其他多异氰酸酯，例如，可举出芳香族多异氰酸酯、芳香脂肪族多异氰酸酯 (不包括苯二甲撑二异氰酸酯）、脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯（不包括氢化苯二 甲撑二异氰酸酯）等多异氰酸酯等。
[0036] 作为芳香族多异氰酸酯，例如，可举出甲苯二异氰酸酯（2,4_或2,6_甲苯二异氰 酸酯或其混合物）（TDI)、苯撑二异氰酸酯（间、对苯撑二异氰酸酯或其混合物）、4,4' -二 苯基二异氰酸酯、1，5_萘撑二异氰酸酯（NDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯（4,4'-、2,4'-或2， 2'-二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物）（MDI)、4,4'-甲苯胺二异氰酸酯（TODI)、4,4'-二 苯基醚二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯等。
[0037] 作为芳香脂肪族多异氰酸酯（不包括苯二甲撑二异氰酸酯），例如，可举出四甲基 苯二甲撑二异氰酸酯（1，3-或1，4-四甲基苯二甲撑二异氰酸酯或其混合物）（TMXDI)、ω， ω ' -二异氰酸酯基-1，4-二乙基苯等芳香脂肪族二异氰酸酯等。
[0038] 作为脂肪族多异氰酸酯，例如，可举出1，3_丙二异氰酸酯、1，2_丙二异氰酸酯、丁 二异氰酸酯（1，4- 丁二异氰酸酯、1，2- 丁二异氰酸酯、2，3- 丁二异氰酸酯、1，3- 丁二异氰酸 酯）、1，5_戊二异氰酸酯（PDI)、1，6-己二异氰酸酯（别名：六亚甲基二异氰酸酯）（HDI)、 2,4,4_或2,2,4_三甲基-1，6-己二异氰酸酯、2,6_二异氰酸甲酯基癸酸酯等脂肪族二异 氰酸酯等。
[0039] 作为脂环族多异氰酸酯（不包括氢化苯二甲撑二异氰酸酯），例如，可举出1，3_环 戊烷二异氰酸酯、1，3-环戊烯二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯（1，4-环己烷二异氰酸酯、1， 3-环己烷二异氰酸酯）、3_异氰酸甲酯基_3,5,5_三甲基环己基异氰酸酯（别名：异佛尔 酮二异氰酸酯）（IPDI)、亚甲基双（环己基异氰酸酯）（别名：双（异氰酸酯基环己基）甲 烷）（4,4' _、2,4' -或2, 2' -亚甲基双（环己基异氰酸酯）；它们的反式、反式-体；反式、 顺式-体；顺式、顺式-体；或其混合物）（H12MDI)、甲基环己烷二异氰酸酯（甲基-2,4-环 己烷二异氰酸酯、甲基-2,6-环己烷二异氰酸酯）、降冰片烷二异氰酸酯（各种异构体或其 混合物）（NBDI)等脂环族二异氰酸酯等。可优选举出4,4'_亚甲基双（环己基异氰酸酯）。
[0040] 其他多异氰酸酯中包括与上述相同种类的衍生物。
[0041] 上述其他多异氰酸酯可单独使用或并用2种以上。可优选举出芳香脂肪族多异氰 酸酯、脂环族多异氰酸酯，更优选举出脂环族多异氰酸酯，进一步优选举出双（异氰酸酯基 环己基）甲烷。
[0042] 当配合其他多异氰酸酯（不包括苯二甲撑二异氰酸酯及氢化苯二甲撑二异氰酸 酯）时，相对于苯二甲撑二异氰酸酯及/或氢化苯二甲撑二异氰酸酯（当同时使用时，是它 们的总量）100质量份，其配合比例例如为30质量份以下、优选为20质量份以下，通常为1 质量份以上。
[0043] 另外，可优选举出并用苯二甲撑二异氰酸酯及双（异氰酸酯基环己基）甲烷。
[0044] 通过并用苯二甲撑二异氰酸酯及双（异氰酸酯基环己基）甲烷，可得到分散性优 异、平均粒径小的聚氨酯分散体。
[0045] 并用苯二甲撑二异氰酸酯及双（异氰酸酯基环己基）甲烷时，相对于苯二甲撑二 异氰酸酯及双（异氰酸酯基环己基）甲烷的总量100质量份，苯二甲撑二异氰酸酯例如为 60质量份以上、优选为70质量份以上、更优选为80质量份以上，例如为95质量份以下、优 选为93质量份以下、更优选为90质量份以下。另外，双（异氰酸酯基环己基）甲烷例如为 5质量份以上、优选为7质量份以上、更优选为10质量份以上，例如为40质量份以下、优选 为30质量份以下、更优选为20质量份以下。
[0046] 多元醇成分包含碳原子数2~6的二醇、三元以上的低分子量多元醇、及含有亲水 性基团的含活性氢基团化合物作为必须成分。
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