聚氨酯分散体及聚氨酯层叠体的制作方法_4

文档序号:9650135阅读:来源:国知局
聚氨酯层3,调节通过上述方法得到的聚氨酯分散体的浓度 而制作涂覆剂。而后,将得到的涂覆剂涂布到基材2上并进行干燥,
[0138] 为了调节聚氨酯分散体的浓度,可采用下述方法等已知的方法,例如,添加水、已 知的有机溶剂等、或者除去水、已知的有机溶剂等。
[0139] 涂覆剂的固态成分浓度例如为0.5质量%以上、优选为1质量%以上,另外,例如 为30质量%以下、优选为25质量%以下。
[0140] 另外,根据需要,可在涂覆剂中配合固化剂。
[0141 ] 作为固化剂,例如,可举出环氧固化剂、三聚氰胺固化剂、碳二亚胺固化剂、氮丙啶 固化剂、噁唑啉固化剂、异氰酸酯固化剂等。其中,关于异氰酸酯固化剂,更具体而言,可举 出水分散性的异氰酸酯固化剂(例如,嵌段异氰酸酯(例如,甲苯二异氰酸酯类的嵌段异氰 酸酯、1,6-己二异氰酸酯类的嵌段异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯类的嵌段异氰酸酯、氢化 苯二甲撑二异氰酸酯类的嵌段异氰酸酯等)、含有亲水性基团的非嵌段多异氰酸酯等)。
[0142] 当配合固化剂时,对于其配合比例而言,相对于聚氨酯树脂100质量份,固化剂以 固态成分计例如为〇. 1质量份以上、优选为1质量份以上,另外,例如为50质量份以下、优 选为30质量份以下。
[0143] 另外,作为涂覆剂的涂布方法,没有特别限制,例如,可举出凹版涂布法、逆式涂布 法、辊涂法、棒涂法、喷涂法、气刀涂布法、浸渍法等已知的涂布方法。
[0144] 另外,在制作基材2时,可在线(inline)进行涂布。
[0145] 具体而言,基材2为膜状时,可在制膜时在纵向的单轴拉伸处理后,利用凹版涂布 法等,涂布涂覆剂并使其干燥,然后进行双轴拉伸处理,在基材2上设置聚氨酯层3。
[0146] 另外,基材2为瓶状时,可利用浸渍法等,在吹塑成型前的预成型体上,涂布涂覆 剂并使其干燥,然后进行吹塑成型,在基材2上设置聚氨酯层3。
[0147] 另外,对于干燥条件而言,干燥温度例如为40°C以上、优选为50°C以上,例如为 200°C以下、优选为180°C以下。另外,干燥时间例如为0. 1分钟以上、优选为0. 2分钟以上, 例如为10分钟以下、优选为5分钟以下。
[0148] 由此,可在基材2上形成由聚氨酯树脂形成的聚氨酯层3,由此,可得到具有基材2 及聚氨酯层3的聚氨酯层叠体1。
[0149] 对于聚氨酯层3的厚度而言,以聚氨酯树脂(干燥后)的层叠量计,例如为0.05g/ m2以上、优选为0. lg/m2以上、更优选为0. 2g/m2以上,另外,例如为10g/m2以下、优选为7g/ m2以下、更优选为5g/m2以下、进一步优选为3g/m2以下。
[0150] 而且,如上所述,通过在基材2上形成聚氨酯层3,可得到聚氨酯层叠体1。
[0151] 聚氨酯层叠体1的厚度例如为5 μπι以上、优选为10 μπι以上,另外,例如为1mm以 下、优选为〇.5mm以下。
[0152] 另外,根据需要,例如也可以在30~50°C下将得到的聚氨酯层叠体1熟化2~5 天左右。
[0153] 而且,这样的聚氨酯层叠体1由于具有使用上述聚氨酯分散体得到的聚氨酯层3, 所以阻气性及密合性优异。即,聚氨酯层3为阻气层,密合性优异。
[0154] 另外,对于聚氨酯层叠体1而言,为了实现阻气性的提高,也可在聚氨酯层3中分 散层状无机化合物。
[0155] 具体而言,例如,通过在基材2上涂布上述聚氨酯分散体和层状无机化合物的混 合物并使其干燥,可形成分散有层状无机化合物的聚氨酯层3。
[0156] 作为层状无机化合物,例如,可举出溶胀性的层状无机化合物、非溶胀性的层状无 机化合物等。从阻气性的观点考虑,可优选举出溶胀性的层状无机化合物。
[0157] 溶胀性的层状无机化合物由极薄的晶体单元形成,是具有将溶剂在晶体单元层间 配位或吸收?溶胀的性质的粘土矿物。
[0158] 作为溶胀性的层状无机化合物,具体而言,可举出例如含水硅酸盐(层状硅 酸盐矿物等),例如高岭石族粘土矿物(埃洛石(halloysite)、高岭石、二水埃洛石 (endellite)、地开石、珍珠陶土等)、叶蛇纹石族粘土矿物(叶蛇纹石、纤蛇纹石等)、蒙皂 石族粘土矿物(蒙脱石、贝得石、绿脱石、皂石、锂蒙脱石、锌蒙脱石、硅镁石等)、蛭石族粘 土矿物(輕石等)、云母或云母族粘土矿物(白云母、金云母等云母、珍珠云母、四甲硅烷化 云母(tetrasilylic mica)、带云母等)、合成云母等。
[0159] 上述溶胀性的层状无机化合物可以是天然粘土矿物,另外,也可以是合成粘土矿 物。另外,可单独使用或并用2种以上,可优选举出蒙皂石族粘土矿物(蒙脱石等)、云母族 粘土矿物(水溶胀性云母等)、合成云母等,更优选举出合成云母。
[0160] 层状无机化合物的平均粒径例如为50nm以上、优选为IOOnm以上,另外,通常为 100 μm以下、例如为75 μm以下、优选为50 μm以下。另外,层状无机化合物的宽高比例如 为10以上、优选为20以上、更优选为100以上,另外,例如为5000以下、优选为4000以下、 更优选为3000以下。
[0161] 而且,为了形成分散有层状无机化合物的聚氨酯层3,例如,首先,将上述聚氨酯分 散体与层状无机化合物混合形成混合物,制备混合涂覆剂。而后,将得到的混合涂覆剂涂布 到基材2上并使其干燥。
[0162] 为了制备混合物(混合涂覆剂),首先,在水中分散层状无机化合物,接下来,向该 分散液中添加聚氨酯分散体(包含聚氨酯树脂)。
[0163] 对于聚氨酯树脂与层状无机化合物的配合比例而言,相对于聚氨酯树脂与层状无 机化合物的质量的总量100质量份,层状无机化合物为0. 1质量份以上、优选为1质量份以 上,例如为50质量份以下、优选为30质量份以下。
[0164] 聚氨酯树脂与层状无机化合物的配合比例为上述范围时,不仅可维持阻气性,而 且可实现与基材的密合性、透明性及低成本性的提高。
[0165] 得到的混合物(混合涂覆剂)中的聚氨酯树脂及层状无机化合物的总浓度例如为 0. 1质量%以上、优选为0. 5质量%以上,另外,例如为15质量%以下、优选为12质量%以 下。
[0166] 需要说明的是,混合物(混合涂覆剂)中,层状无机化合物可能会进行2次凝集, 因此,优选在溶剂中分散或混合层状无机化合物后,利用剪切力发挥作用的机械强制分散 处理(例如,利用均匀混合器、胶体磨、喷射磨、捏合机、珠磨机、砂磨机、球磨机、三辊、超声 分散装置等进行的分散处理)将其分散。
[0167] 另外,根据需要,也可在混合涂覆剂中配合上述固化剂。
[0168] 当配合上述固化剂时,对于其配合比例而言,相对于聚氨酯树脂的总量的固态成 分100质量份,上述固化剂以换算为固态成分计例如为〇. 1质量份以上、优选为1质量份以 上,另外,例如为50质量份以下、优选为30质量份以下。
[0169] 另外,作为混合涂覆剂的涂布方法,没有特别限制,可举出上述的已知的涂布方 法。
[0170] 对于干燥条件而言,干燥温度例如为40°C以上、优选为50°C以上,例如为200°C以 下、优选为180°C以下。另外,干燥时间例如为0. 1分钟以上、优选为0. 2分钟以上,例如为 10分钟以下、优选为5分钟以下。
[0171] 由此,可在基材2上形成包含聚氨酯树脂及层状无机化合物的聚氨酯层3。
[0172] 对于聚氨酯层3的厚度而言,以聚氨酯树脂及层状无机化合物(干燥后)的层叠 量计,例如为0. lg/m2以上、优选为0. 2g/m2以上、更优选为0. 6g/m2以上,另外,例如为IOg/ m2以下、优选为7g/m2以下、更优选为5g/m2以下。
[0173] 而且,如上所述,通过在基材2上形成聚氨酯层3,可得到聚氨酯层叠体1。
[0174] 聚氨酯层叠体1的厚度例如为5 μπι以上、优选为10 μπι以上,另外,例如为1mm以 下、优选为〇.5mm以下。
[0175] 另外,聚氨酯层叠体1中,对于层状无机化合物的质量比例而言,相对于聚氨酯层 3的总量100质量份,层状无机化合物的质量例如为0. 1质量份以上、优选为0. 2质量份以 上、更优选为1质量份以上,例如为90质量份以下、优选为70质量份以下、更优选为50质 量份以下。
[0176] 层状无机化合物的质量比例为上述范围时,不仅可实现与基材的密合性、透明性 的提高,而且由于可减少层状无机化合物的配合比例,所以还可实现低成本性的提高。
[0177] 另外,根据需要,例如可在30~50°C下将得到的聚氨酯层叠体1熟化2~5天左 右。
[0178] 这样的聚氨酯层叠体1具有使用上述的聚氨酯分散体而得到的聚氨酯层3,另外, 由于在该聚氨酯层3中分散有层状无机化合物,所以阻气性特别优异。
[0179] 而且,对于如上所述地得到的聚氨酯层叠体1而言,不仅阻气性优异,而且对基材 2的密合性、透明性及低成本性也优异。因此,可用于阻气性膜的领域,具体而言,可用于食 品·药品等所使用的包装用膜等,也可用于需要煮沸杀菌、蒸煮杀菌、加热烹饪等加热处理 的内容物的包装用膜等。另外,在光学膜、工业用膜等领域中也可合适地使用。
[0180] 另外,也可在上述涂覆剂、混合涂覆剂中含有颜料等着色剂,制备成印刷用油墨, 将该印刷用油墨涂装到塑料膜、纸、各种容器等上,由此,作为印刷膜、印刷体而合适地使 用。
[0181] 需要说明的是,在上述的说明中,将聚氨酯层3形成为单层,但例如可如图2所示 那样,将聚氨酯层3形成为层叠在基材2上的第1聚氨酯层3a、和层叠在该第1聚氨酯层 3a上的第2聚氨酯层3b的2层,此外,虽未图示,但也可将聚氨酯层3形成为3层以上的多 层。
[0182] 另外,在这样的聚氨酯层叠体1中,在聚氨酯层3中分散层状无机化合物时,在至 少任一层中分散层状无机化合物即可,另外,也可在全部的层中分散层状无机化合物。需要 说明的是,也可在所有层中均不分散层状无机化合物。
[0183] 例如,可将聚氨酯层3形成为层叠在基材2上的第1聚氨酯层3a和层叠在该第1 聚氨酯层3a上的第2聚氨酯层3b的2层,仅在第2聚氨酯层3b中分散层状无机化合物。
[0184] 另外,在上述说明中,聚氨酯层3层叠在基材2的厚度方向的一个面整面上,但不 限于此,例如,虽未图示,但聚氨酯层3可层叠在基材2的厚度方向的两面上,进而,可部分 地层叠基材2。
[0185] 实施例
[0186] 接下来,基于实施例和比较例说明本发明,但本发明不限于下述实施例。另外,在 以下的说明中,只要没有特别说明,"份"及" % "是以质量为基准。需要说明的是,以下所示 的实施例的数值可替换为实施方式中记载的对应的数值(即,上限值或下限值)。
[0187] 〈聚氨酯分散体(PUD)的制备〉
[0188] 实施例 I(PUDl)
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