CN110612338B - 水性聚氨基甲酸酯分散液胶粘剂组合物 - Google Patents

水性聚氨基甲酸酯分散液胶粘剂组合物 Download PDF

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    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils

Abstract

公开一种水性聚氨基甲酸酯分散液组合物。所述组合物包含分散于水性介质中的聚氨基甲酸酯预聚物，所述聚氨基甲酸酯预聚物包括异氰酸酯和羟基含量为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇。还公开形成层制品的方法。所述方法包含提供水性聚氨基甲酸酯分散液，将所述聚氨基甲酸酯分散液施加于第一衬底的表面，使所述第一衬底的侧部与第二衬底的表面接触，并固化所述水性分散液，由此将所述第一衬底层压于所述第二衬底。还公开由所述方法形成并且包含所述组合物的层制品。

Description

水性聚氨基甲酸酯分散液胶粘剂组合物
技术领域
本发明涉及水性聚氨基甲酸酯分散液胶粘剂组合物和用于形成包括其的层制品的方法。更具体地说，本发明涉及供用于层压膜中的水性聚氨基甲酸酯分散液(或者在本文中称作“PUD”)胶粘剂组合物，所述组合物具有改进的阻挡特性。
背景技术
聚合材料，尤其聚合膜普遍用于封装目的。这些材料在食品和药物行业中得到广泛应用。在这些和其它用途中，封装后的产品暴露于氧气和/或其它气体可能为极其不期望的，其中此类暴露导致产品随时间推移发生降解。不利的是，多种聚合膜本身具有相对可透氧性。已研究出的一种增强阻氧性和/或其它气体阻挡特性的方法使用此类聚合材料的多个层，使各层与胶粘剂一起粘结以形成层制品。其它方法包含使用本身包括阻挡特性的胶粘剂以进一步增强阻氧性和/或其它气体阻挡特性。
用于层压应用中的胶粘剂或“层压胶粘剂”通常可分为三类：基于溶剂、基于水(或“水性”)和无溶剂。胶粘性能和相关联问题通过类别并且通过胶粘剂所施用的应用而有所变化。不利的是，在这些调配物中的一些中，溶剂本身或去除溶剂之后剩余的胶粘剂可表示工作场所和/或环境危害。此外，对于基于溶剂的胶粘剂来说，去除溶剂表示额外能量耗费。用于提供阻挡层制品的典型替代方案包含聚偏二氯乙烯(“PVDC”)，其存在致癌物问题(例如含氯产物)；和乙烯乙烯醇共聚物(“EVOH”)，其通常用作共挤压膜或铸造膜。EVOH具有相对较高，即大于150℃的熔融温度。在此类高熔融温度下，大多数聚合膜也将熔融；因此EVOH不可适用作无溶剂胶粘剂。尽管EVOH在氧气和其它气体方面具有极佳阻挡特性，但其具有较差防潮特性。再此外，EVOH相对较为昂贵。
其它阻挡性胶粘剂方法使用结晶相或无机纳米粒子以改进阻挡性能。无机纳米粒子必须均匀分散于胶粘剂系统中并且具有沉降或相分离的风险。结晶相技术的现行实践主要使用基于溶剂的结晶聚酯多元醇作为主干，其具有上文所论述的溶剂问题并且通常并不符合从基于溶剂的胶粘剂转换为基于水或无溶剂胶粘剂的趋势。
因此，展现良好阻挡特性，具有安全性并为转炉提供效率的层压胶粘剂为期望的。
发明内容
本发明涉及水性聚氨基甲酸酯分散液胶粘剂组合物。所述组合物包含聚氨基甲酸酯预聚物和水，所述聚氨基甲酸酯预聚物包括异氰酸酯和羟基值为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇。在一些实施例中，结晶聚酯多元醇为直链二醇的聚缩合物、直链二羧酸的聚缩合物、聚己内酯或其组合。
本发明进一步涉及用于将第一衬底层压于第二衬底的方法。所述方法包含提供水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其包含聚氨基甲酸酯预聚物和水，所述聚氨基甲酸酯预聚物包括异氰酸酯和羟基值为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇。所述方法进一步包含将水性聚氨基甲酸酯分散液组合物施加于第一衬底的表面并使所述第一衬底的侧部与第二衬底的表面接触。所述方法又进一步包含固化水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，由此将第一衬底层压于第二衬底。
本发明又进一步涉及包含所公开的组合物形成的并且通过所公开的方法形成的层制品。
本发明提供赋予层压结构改进的阻氧性和/或其它气体阻挡特性的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物。改进的阻挡性能可至少部分归结于以下事实：胶粘剂组合物在异氰酸酯与结晶聚酯多元醇反应之后，但在大体完成固化之前形成聚酯结晶域，并随后在固化之后维持聚酯结晶域。
附图说明
参考附图，其中：
图1为DISPERCOLLTM U XP 2682的差示扫描热量测定曲线；
图2为PUD-1的差示扫描热量测定曲线；
图3为ROBONDTM L-168的差示扫描热量测定曲线；并且
图4为PUD-2的差示扫描热量测定曲线。
具体实施方式
全篇所公开的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物为基于水或“水性”的。如本文所用，如果组合物在25℃下为液体并且含有以组合物的重量计，30重量％或更多水，那么将组合物称为“水性”。基于水的组合物含有其中离散液滴或粒子可任选地悬浮的连续流体介质。连续流体介质含有以连续流体介质的重量计，量为50重量％或更高、或60重量％或更高、或70重量％或更高的水。连续流体介质在本文中称作水性介质。据称水性组合物中所含的除水以外的化合物会通过水性介质分布。这些化合物可溶解、分散或其组合。分散化合物以离散液滴或粒子形式存在；此类粒子可含有两种或更多种物质。溶解于水性介质中的化合物以独立分子形式分布。
聚氨基甲酸酯预聚物
氨基甲酸酯为含有氨基甲酸酯键的化合物，其具有以下结构
Figure BDA0002265321190000031
其中两个开键均与碳原子连接。聚氨基甲酸酯为每分子含有三个或更多个氨基甲酸酯键的化合物。
在一些实施例中，水性聚氨基甲酸酯分散液组合物的聚氨基甲酸酯预聚物包含异氰酸酯和羟基值为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇。
聚氨基甲酸酯预聚物：异氰酸酯
异氰酸酯为含有一个或多个侧接异氰酸酯基(-NCO)的化合物(例如每分子含有多于一个异氰酸酯基的异氰酸酯为聚异氰酸酯，含有恰好两个异氰酸酯基的异氰酸酯为二异氰酸酯等)。除非另外规定，否则如本文所用，术语异氰酸酯包含单体异氰酸酯和聚异氰酸酯。在一些实施例中，异氰酸酯为二异氰酸酯。
异氰酸酯可选自由以下组成的群组：芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯、环脂肪族聚异氰酸酯和其两种或更多种的组合。“芳香族聚异氰酸酯”为含有一个或多个芳香环的聚异氰酸酯。“脂肪族聚异氰酸酯”不含芳香环。“环脂肪族聚异氰酸酯”为脂肪族聚异氰酸酯的子集，其中化学链为环结构。
适合芳香族聚异氰酸酯包含(但不限于)2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(2，4′-MDI)、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、二异氰酸1，3-亚苯酯与二异氰酸1，4-亚苯酯、二异氰酸1，5-亚萘酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯(2，4-TDI)、3，3′-二甲基-4，4′-联苯二异氰酸酯(TODI)、聚合异氰酸酯和其两种或更多种的混合物。在一些实施例中，异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯，如MDI的异构体。在一些实施例中，异氰酸酯包括以各异构体的重量计，呈45：55的比的2，4′-MDI与4，4′-MDI的异构体。
适合脂肪族聚异氰酸酯在直链或支链亚烷基残基中具有3至16个碳原子或4至12个碳原子。适合环脂肪族聚异氰酸酯在环亚烷基残基中具有4至18个碳原子或6至15个碳原子。环脂肪族二异氰酸酯是指以环与脂肪族方式键结的NCO基团，如异佛尔酮二异氰酸酯和二异氰酸酯基二环己基甲烷(H12MDI)。脂肪族聚异氰酸酯与环脂肪族聚异氰酸酯的实例包含二异氰酸六亚甲酯(HDI)、环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、乙基环己烷二异氰酸酯、丙基环己烷二异氰酸酯、甲基二乙基环己烷二异氰酸酯、丙烷二异氰酸酯、丁烷二异氰酸酯、戊烷二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯、庚烷二异氰酸酯、辛烷二异氰酸酯、壬烷二异氰酸酯、壬烷三异氰酸酯(如4-异氰酸酯基甲基-1，8-辛烷二异氰酸酯(TIN))、癸烷二异氰酸酯与癸烷三异氰酸酯、十一烷二异氰酸酯与十一烷三异氰酸酯和十二烷二异氰酸酯与十二烷三异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二异氰酸酯基二环己基甲烷(H12MDI)、2-甲基戊烷二异氰酸酯(MPDI)、二异氰酸2，2，4-三甲基六亚甲酯/二异氰酸2，4，4-三甲基六亚甲酯(TMDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯和二聚体、三聚体和其两种或更多种的混合物。在一些实施例中，异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯，如HDI。
根据本发明，适用的其它含异氰酸酯的化合物包含4-甲基-环己烷1，3-二异氰酸酯、2-丁基-2-乙基五亚甲基二异氰酸酯、异氰酸3(4)-异氰酸酯基甲基-1-甲基环己酯、异氰酸2-异氰酸酯基丙基环己酯、二异氰酸2，4′-亚甲基双(环己基、)酯、1，4-二异氰酸酯基-4-甲基-戊烷和其两种或更多种的混合物。
在一些实施例中，按重量计，异氰酸酯的总量以聚氨基甲酸酯预聚物的总重量计，为8wt％或更高或12wt％或更高。在一些实施例中，按重量计，异氰酸酯的总量以聚氨基甲酸酯预聚物的总重量计，为40wt％或更低或30wt％或更低。在一些实施例中，按重量计，异氰酸酯的总量以聚氨基甲酸酯预聚物的总重量计，为8至40wt％或12至30wt％。
根据本发明，可在市面上购得的适用异氰酸酯的实例包含(但不限于)购自科思创公司(Covestro AG)的DESMODURTM 2460M、DESMODURTM H和DESMODURTM I以及购自陶氏化学公司(Dow Chemical Company)的ISONATETM 50O，P′和ISONATETM 125M。
聚氨基甲酸酯预聚物：聚酯多元醇
多元醇为每分子具有两个或更多个羟基(即-OH)的化合物。二醇每分子具有恰好两个-OH基团。双官能多元醇为二醇。酯为含有酯键的化合物，其具有以下结构：
Figure BDA0002265321190000051
其中两个开键均与碳原子连接。聚酯为每分子含有三个或更多个酯键的化合物。既为聚酯又为多元醇的化合物为聚酯多元醇。脂肪族聚酯多元醇为在其分子中不含芳香环的聚酯多元醇。芳香族聚酯多元醇为在其分子中含有一个或多个芳香环的聚酯多元醇。
在一些实施例中，聚酯多元醇为如根据ASTM E 222-10所测量，羟基值为20至150KOH/g或30至100KOH/g的结晶聚酯多元醇。在一些实施例中，聚酯多元醇的熔融温度为90℃或更低、或80℃或更低、或70℃或更低。在一些实施例中，聚酯多元醇的熔融温度大于25℃或大于30℃。在一些实施例中，聚酯多元醇为直链二醇与直链羧酸的聚缩合物。在一些实施例中，聚酯多元醇在环境温度下呈结晶形式。结晶聚酯多元醇的熔融温度可根据ASTMD3418-15(通过差示扫描热量测定进行的聚合物的转变温度和熔化焓以及结晶焓的标准测试方法(Standard Test Method for Transition Temperatures and Enthalpies ofFusion and Crystallization of Polymers by Differential Scanning Calorimetry))测量。
在一些实施例中，直链二醇选自由以下组成的群组：乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚烷撑二醇(如聚乙二醇)、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇和其两种或更多种的组合。在一些实施例中，直链二醇为具有3至6个碳原子的二醇，例如1，4-丁二醇和/或1，6-己二醇。
二羧酸为芳香酸与脂肪族酸的混合物。芳香酸的适合实例为邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸；而脂肪族酸的适合实例为己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯邻苯二甲酸、马来酸、富马酸、衣康酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基丁二酸、3，3-二乙基戊二酸和2，2-二甲基丁二酸。同样可使用这些酸的酸酐。优选地，脂肪族酸和芳香酸为饱和的，并且分别为己二酸和间苯二甲酸。如苯甲酸和己烷甲酸的单羧酸应减到最少或排除。在一些实施例中，直链羧酸为己二酸。用于形成聚酯多元醇的其它适合酸包含壬二酸和癸二酸。
在一些实施例中，聚酯多元醇为具有结晶特性的聚己内酯多元醇。
在一些实施例中，聚酯多元醇的重量平均分子量为400g/mol或更高，或800g/mol或更高。在一些实施例中，聚酯多元醇的数目平均分子量为5,000g/mol或更低，或4,000g/mol或更低。在一些实施例中，聚酯多元醇含有一种或多种脂肪族聚酯多元醇。在一些实施例中，聚酯多元醇含有一种或多种脂肪族聚酯多元醇并且不含芳香族聚酯多元醇。
在一些实施例中，按重量计，聚酯多元醇的总量为以聚氨基甲酸酯预聚物的总重量计，30wt％或更高或50wt％或更高。在一些实施例中，按重量计，聚酯多元醇的总量为以聚氨基甲酸酯预聚物的总重量计，80wt％或更低或70wt％或更低。在一些实施例中，按重量计，聚酯多元醇的总量为以聚氨基甲酸酯预聚物的总重量计，30至80wt％或50至70wt％。
根据本发明，可在市面上购得的适用聚酯多元醇的实例包含(但不限于)购自陶氏化学公司的BESTERTM 121或购自柏斯托(Perstorp)的CAPATM 2302。
聚氨基甲酸酯预聚物：其它
在一些实施例中，聚氨基甲酸酯预聚物进一步包含聚醚多元醇。在一些实施例中，聚醚多元醇包含亲水性侧链。
在一些实施例中，聚氨基甲酸酯预聚物进一步包含多元胺。在一些实施例中，多元胺为二胺，其中各胺基为伯胺或仲胺。适合二胺的实例包含(但不限于)乙二胺、1，2-二氨基丙烷与1，3-二氨基丙烷、1，4-丁二胺、1，6-二氨基己烷、异佛尔酮二胺和其两种或更多种的组合。
聚氨基甲酸酯分散液组合物
在一些实施例中，水性聚氨基甲酸酯分散液组合物任选地包含其它成分，如填充剂、增量剂、UV吸收剂、光稳定剂、塑化剂和润湿剂。如果使用，那么这些任选的成分可占异氰酸酯与聚酯多元醇的总重量的最多10wt％。
在一些实施例中，水性聚氨基甲酸酯分散液组合物包含一种或多种阴离子型表面活性剂。阴离子型表面活性剂为其分子具有疏水性部分和阴离子型部分的化合物。在一些实施例中，阴离子型表面活性剂含有具有6个或更多个碳原子、或8个或更多个碳原子、或10个或更多个碳原子的疏水性基团。疏水性基团可为直链、支链、环脂肪族、芳香族或其组合。在一些实施例中，疏水性基团为附接于芳香环的直链烷基。在一些实施例中，阴离子型基团为羧基、硫酸根基团和磺酸根基团的酸与盐形式。
在一些实施例中，按重量计，水性聚氨基甲酸酯分散液组合物中阴离子型表面活性剂的量为以异氰酸酯与聚酯多元醇的总重量计，0.5wt％或更高、或0.8wt％或更高、或2wt％或更高。在一些实施例中，按重量计，水性聚氨基甲酸酯分散液组合物中阴离子型表面活性剂的量为以异氰酸酯与聚酯多元醇的总重量计，10wt％或更低、或8wt％或更低、或5wt％或更低。
在一些实施例中，可将异氰酸酯交联剂添加到水性聚氨基甲酸酯分散液中。在一些实施例中，在聚氨基甲酸酯粒子分散于水性介质中之后添加异氰酸酯交联剂。在一些实施例中，异氰酸酯交联剂每分子具有两个或更多个异氰酸酯基。在一些实施例中，异氰酸酯交联剂每分子具有三个或更多个异氰酸酯基。在一些实施例中，异氰酸酯交联剂为单体二异氰酸酯的三聚体。
在一些实施例中，供用于制造异氰酸酯交联剂的单体二异氰酸酯为单体脂肪族二异氰酸酯。单体脂肪族二异氰酸酯的适合实例包含(但不限于)1，6-二异氰酸六亚甲酯(“HDI”)、1-异氰酸酯基-3-异氰酸酯基甲基-3，5，5-三甲基-环己烷(“IPDI”)、4，4′-二异氰酸酯基二环己基甲烷(H12MDI)、二-异氰酸酯基甲基-环己烷(“ADI”)和其任何组合。上文所述的的单体芳香族二异氰酸酯可任选地用于制备聚异氰酸酯交联剂。
可将异氰酸酯交联剂在搅拌下添加到聚氨基甲酸酯分散液中以制备本发明的水性聚氨基甲酸酯胶粘剂组合物。
上文所述的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物可根据任何方法制得。下文描述一种特定方法。
将异氰酸酯与聚酯多元醇混合并加热以制得聚氨基甲酸酯预聚物。优选地，聚氨基甲酸酯预聚物为异氰酸酯官能型(即，经异氰酸酯封端)。随后在高速搅拌下将所得混合物与阴离子型表面活性剂水溶液混合。随后在高速搅拌下添加额外的水，并形成分散液，其中连续相为水溶液并且分散粒子含有聚氨基甲酸酯预聚物。当使用多元胺时，那么在高速搅拌下对其进行缓慢添加。当多元胺与聚氨基甲酸酯预聚物上的异氰酸酯基反应时，所得聚合物称为聚脲-聚氨基甲酸酯。当在制造聚氨基甲酸酯中使用有机溶剂时，优选在使用之前从胶粘剂组合物去除有机溶剂。
层制品
在一些实施例中，所公开的聚氨基甲酸酯分散液组合物可在层制品应用中用作胶粘剂。为了使用组合物作为层压胶粘剂，可将组合物与一种或多种异氰酸酯交联剂混合以形成基于水的胶粘剂组合物。
可将基于水的胶粘剂组合物的层施加于第一衬底的表面。在一些实施例中，水性胶粘剂组合物的层为干燥的或使其干燥以形成干燥胶粘剂组合物的层。干燥可通过任何方法实现，包含(例如)时间推移、加热和暴露于流动空气中的一种或多种。当胶粘剂组合物的层中剩余的水的量为以施用作为水性胶粘剂组合物的部分的水的重量计，10重量％或更低时，将胶粘剂组合物的层视为干燥的。
可使第一衬底上的胶粘剂组合物的干燥层与第二衬底的表面接触。在一些实施例中，第一和/或第二衬底为有机聚合物，如聚烯烃、聚烯烃共聚物、聚碳酸酯、聚酯和聚酰胺。聚烯烃为烯烃单体的均聚物和共聚物，所述烯烃单体为含有一个或多个碳碳双键的烃分子。聚烯烃共聚物为一种或多种烯烃单体与一种或多种乙酸乙烯酯、丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体的共聚物。在一些实施例中，聚合物为聚乙烯、聚对苯二甲酸亚乙酯和/或尼龙。在一些实施例中，第一和/或第二衬底为金属化膜。在一些实施例中，第一和第二衬底可为上文所述的示例性衬底的任何组合。
在衬底结合在一起之后，由此形成的复合制品称为层制品。层制品可经历机械力以使第一和第二衬底朝向彼此挤压。此类机械力优选通过使层制品在辊之间通过来施加。
在一些实施例中，包括第一和第二衬底的复合制品为含有其它衬底的较大复合制品的一部分。其它层可含有上文所述的一种或多种衬底和/或胶粘剂组合物的一个或多个层。其它层中所存在的任何衬底和/或胶粘剂组合物可相同或与彼此并且与上述复合制品中所存在的聚合物膜、胶粘剂组合物不同。
本发明的实例
本发明现将通过说明性实例和比较实例(统称为“实例”)进一步详细解释。然而，本发明的范围理所当然不限于实例中所阐述的调配物。确切地说，实例对本发明仅为说明性的。
用于制备实例的原料中的一些在下表1中通过名称和商业供货商鉴别。
表1胶粘剂的原料信息
Figure BDA0002265321190000101
PUD-1
将27.9克ISONATETM 50O，P′添加到107.2克CAPATM 2302、12克CARBOWAXTM 1000、3.8克二丙二醇和5g YMERTM N120的混合物中。使混合物在65℃至90℃下反应4至5小时，直到达到理论NCO含量为止，由此形成聚氨基甲酸酯预聚物。可将聚氨基甲酸酯预聚物转移到容器中，在所述容器中，可引入19.8克RHODACALTM DS-4并在高速(2,000至3,000rpm)下混合持续1至3分钟。随后在高速混合下添加330克去离子水(约5℃)以确保实现均质分散液。随后，将3.4克1，2-丙烷二胺与水溶液(20％)缓慢至分散液中，并且保持在1,000至1,500rpm下混合持续15至30分钟。形成固体含量为31.6％、pH为6.4并且平均粒径为175nm的水性聚氨基甲酸酯分散液。水溶液分散液经证明为稳定的，在室温(即20℃至25℃)下持续两个月不会有沉降。
PUD-2
将44.7克ISONATETM 50O，P′添加到102.5克VORANOLTM V 9287A、89.7克TETRATHANETM 2000、6.2克CARBOWAXTM 1000和5.1克CARBOWAXTM MPEG 1000的混合物中。使混合物在65℃至90℃下反应4至5小时，直到达到理论NCO含量为止，由此形成聚氨基甲酸酯预聚物。可将聚氨基甲酸酯预聚物转移到容器中，在所述容器中，可引入31.6克RHODACALTMDS-4并在高速(2,000至3,000rpm)下混合持续1至3分钟。随后在高速混合下添加360克去离子水(约5℃)以确保实现均质分散液。随后，将8.2克1，2-丙烷二胺与水溶液(20％)缓慢添加到分散液中，并保持在1,000至1,500rpm下混合持续15至30分钟。形成固体含量为40％并且pH为6.4的水性聚氨基甲酸酯分散液。水溶液分散液经证明为稳定的，在室温(即20℃至25℃)下持续两个月不会有沉降。
胶粘剂调配物
将上述PUD或丙烯酸乳液与2％交联剂CR3A在1,000rpm搅拌下混合持续10分钟以制得胶粘剂调配物。
层压制备
在来自诺德关克(Nordmeccanica)的LABO-COMBITM 400机器上制备包括双轴定向聚丙烯(“BOPP”)和铸造聚丙烯(“CPP”)膜的层制品，每平方米胶粘剂涂层重量为2.0至2.3克。在室温(即20℃至25℃)下固化层制品持续7天。
气体透过特性测试
根据ASTM D3985(使用库仑传感器进行的通过塑料膜和薄膜的氧气透过率的标准测试方法(Standard Test Method for Oxygen Gas Transmission Rate through aPlastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor))测量层压结构的氧气透过率。用于这一测试的条件为23℃和85％相对湿度。根据ASTM方法F-1249测量层压结构的水蒸气透过率。用于这一测试的条件为37.8℃和90％相对湿度。
表2：性能结果
Figure BDA0002265321190000121
如表2中所示，相较于CE 1与CE2(非结晶聚合物主链)，说明性实例IE1与IE2(具有结晶特性的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物)展现改进的OTR阻挡性能和相当WVTR和粘结强度。在图1至4中通过DSC分析展示IE1与IE2的结晶特性，其中IE1与IE2中所施用的胶粘剂显示熔点约45℃下的结晶的熔化焓，而对于CE1与CE2中所施用的胶粘剂，未展现出此类峰。
除了上文所述的实施例和实例中所阐述的实施例以外，特定组合的许多实例属于本发明的范围内，下文描述其中一些：
实例1.一种水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其包括：
分散于水性介质中的聚氨基甲酸酯预聚物，所述聚氨基甲酸酯预聚物包括：
异氰酸酯；和
羟基含量为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇。
实例2.根据任何先前或后续实例的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其中异氰酸酯选自由以下组成的群组：芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯、环脂肪族异氰酸酯和其两种或更多种的组合。
实例3.根据任何先前或后续实例的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其中结晶聚酯多元醇为直链二醇与直链羧酸的聚缩合物。
实例4.根据任何先前或后续实例的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其中直链二醇选自由以下组成的群组：丁二醇、己二醇和其组合。
实例5.根据任何先前或后续实例的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其中直链二羧酸为己二酸。
实例6.根据任何先前或后续实例的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其中结晶聚酯多元醇为聚己内酯多元醇。
实例7.根据任何先前或后续实例的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其进一步包括表面活性剂。
实例8.根据任何先前或后续实例的水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，其进一步包括多元胺。
实例9.一种用于将第一衬底层压于第二衬底的方法，所述方法包括：
通过将聚氨基甲酸酯预聚物分散于水性介质中提供水性聚氨基甲酸酯分散液，所述聚氨基甲酸酯预聚物包括：
异氰酸酯；和
羟基含量为20至150mg KOH/g并且熔融温度小于或等于90℃的结晶聚酯多元醇；
将水性聚氨基甲酸酯分散液组合物施加于第一衬底的表面；
使第一衬底的侧部与第二衬底的表面接触；并且
固化水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，由此将第一衬底层压于第二衬底。
实例10.一种根据任何先前或后续实例形成的层制品。
如上文所述，在本发明的各个实施例中，实例1至10中的任一项的任何要素可与实例1至10中的任何其它项的任何要素组合。

Claims (6)

1.一种层制品，其通过以下步骤形成：
将水性聚氨基甲酸酯分散液组合物以及任选的一种或多种异氰酸酯交联剂施加于第一衬底的表面；
使所述第一衬底的表面与第二衬底的表面接触；
并固化所述水性聚氨基甲酸酯分散液组合物，
其中所述水性聚氨基甲酸酯分散液组合物在25℃为液体并包含以所述水性聚氨基甲酸酯分散液组合物的重量计30％或更多重量的水，其中所述第一衬底和所述第二衬底为有机聚合物，
其中所述聚氨基甲酸酯为每分子含有三个或更多个氨基甲酸酯键的化合物，且所述水性聚氨基甲酸酯分散液组合物由以下组成：
分散于水性介质中的聚氨基甲酸酯预聚物，所述水性介质为连续流体介质，所述连续流体介质含有以所述连续流体介质的重量计50重量％或更高的水；
多元胺；和
任选地，表面活性剂、填充剂、增量剂、UV吸收剂、光稳定剂、塑化剂和润湿剂，
其中所述聚氨基甲酸酯预聚物所用的原料包括：
芳香族异氰酸酯；和
羟基含量为20至150mg KOH/g并且熔融温度为30℃至90℃的结晶聚己内酯多元醇，其中所述结晶聚己内酯多元醇的总量为以所述聚氨基甲酸酯预聚物的总重量计的50至80wt％。
2.根据权利要求1所述的层制品，其中所述结晶聚己内酯多元醇的总量为以所述聚氨基甲酸酯预聚物的总重量计的30至70wt％。
3.根据权利要求1或2所述的层制品，其中所述有机聚合物选自聚烯烃、聚烯烃共聚物、聚碳酸酯、聚酯和聚酰胺。
4.根据权利要求1或2所述的层制品，其中用于制造所述一种或多种异氰酸酯交联剂的单体二异氰酸酯为单体脂肪族二异氰酸酯。
5.根据权利要求1或2所述的层制品，其中所述芳香族异氰酸酯选自2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯及其组合。
6.一种用于制备根据权利要求1-5中任一项所述的层制品的方法。
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