TWI564343B - An aqueous dispersion of a polyurethane resin and a coating agent for a plastic film using the same - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體及使用其的塑膠膜用塗佈劑。
近年來,伴隨著塑膠膜(plastic film)的多樣化,為了提高黏接性而需求底漆(primer)。此處使用的底漆要求對各種塑膠膜的密接性充分、耐性強且具有後加工適應性等。該些塗佈劑的性能依存於構成塗佈劑的樹脂的性能,故先前以來就對塑膠膜的密接性等方面而言,常使用將聚胺基甲酸酯樹脂作為主成分的溶劑系塗佈劑。尤其對於聚烯烴系膜,多使用將氯化聚烯烴作為主成分的溶劑系底漆組成物。
另一方面,最近就環境問題、節省資源、勞動安全性及食品衛生等觀點而言,對水系或非氯系的塗佈劑的期望增強,就此種觀點而言,已揭示了用於該些用途中的水系聚胺基甲酸酯樹脂(專利文獻1)。另外,本發明者等人亦揭示了如下水系聚胺基甲酸酯樹脂組成物,其是使末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物並未完全中和而殘留羧基或三級胺基而成,對廣泛種類的膜的密接性優異,所述胺基甲酸酯預聚物是以將芳香族與脂肪族的混合二羧酸及分支二醇作為構成成分的聚酯二醇、羥基數為3個以上的多元醇、以及具有游離的羧基或三級胺基的鏈伸長劑作為構成成分(專利文獻2)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭61-36314號公報 [專利文獻2]日本專利特開2002-234931號公報
[發明所欲解決之課題]
然而,伴隨著近年來的塗膜的要求性能的提高、多樣化,要求塗膜外觀優異,但專利文獻1及專利文獻2中有時亦不足以滿足該要求。本發明是鑒於所述問題而成,其課題在於提供一種對廣泛種類的膜的密接性優異、且可獲得並無收縮或塗佈不均的塗膜的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體。 [解決課題之手段]
本發明的發明者等人為了解決所述課題而反覆潛心研究,結果發現,藉由使用聚胺基甲酸酯樹脂及特定結構化合物的水分散體,可解決所述課題,從而完成了本發明,其中所述聚胺基甲酸酯樹脂是使以特定結構及種類的聚酯二醇(A)、多元醇(B)、有機二異氰酸酯(C)及鏈伸長劑(D)或鏈伸長劑(D')作為構成成分且末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物於特定量的中和劑(E)的存在下利用水進行交聯而成。
即,本發明是有關於: [1] 一種水分散體,其含有聚胺基甲酸酯樹脂及下述通式(1)所表示的乙炔化合物,並且 聚胺基甲酸酯樹脂是使末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物於中和劑(E)的存在下利用水進行交聯而成的酸價為12.5(KOHmg/g)~81.0(KOHmg/g)的聚胺基甲酸酯樹脂,其中所述胺基甲酸酯預聚物是以35重量%以上且小於70重量%的將芳香族二羧酸及脂肪族二羧酸與分支二醇作為構成成分的聚酯二醇(A)、羥基數為3個以上的多元醇(B)、有機二異氰酸酯(C)、以及具有游離羧基的鏈伸長劑(D)作為構成成分,所述中和劑(E)相對於所述具有游離羧基的鏈伸長劑(D)而為0.4莫耳量~0.8莫耳量, [化1]通式(1) [通式(1)中,R1
、R2
、R3
及R4
分別獨立地表示氫原子或者碳數1~8的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基;Y1
及Y2
分別獨立地表示碳數2~6的伸烷基;x及y表示平均加成莫耳數,滿足1≦x+y≦30]; [2] 一種水分散體,其含有聚胺基甲酸酯樹脂及下述通式(1)所表示的乙炔化合物,並且 聚胺基甲酸酯樹脂是使末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物於中和劑(E)的存在下利用水進行交聯而成的胺價為12.5(KOHmg/g)~81.0(KOHmg/g)的聚胺基甲酸酯樹脂,其中所述胺基甲酸酯預聚物是以35重量%以上且小於70重量%的將芳香族二羧酸及脂肪族二羧酸與分支二醇作為構成成分的聚酯二醇(A)、羥基數為3個以上的多元醇(B)、有機二異氰酸酯(C)、以及具有三級胺基的鏈伸長劑(D')作為構成成分,所述中和劑(E)相對於所述具有三級胺基的鏈伸長劑(D')而為0.4莫耳量~0.8莫耳量, [化2]通式(1) [通式(1)中,R1
、R2
、R3
及R4
分別獨立地表示氫原子或者碳數1~8的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基;Y1
及Y2
分別獨立地表示碳數2~6的伸烷基;x及y表示平均加成莫耳數,滿足1≦x+y≦30]; [3] 如[1]或[2]所記載的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體,其中所述乙炔化合物的含量為水分散體的0.05質量%~2質量%; [4] 如[1]至[3]中任一項所記載的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體,其中聚胺基甲酸酯樹脂的玻璃轉移溫度為40℃以上; [5] 一種塑膠膜用塗佈劑,其含有如[1]至[4]中任一項所記載的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體。 [發明的效果]
藉由使用本發明的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體,對廣泛種類的膜的密接性優異,且可獲得並無收縮及塗佈不均的塗膜。
本發明中,藉由使用如下聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體,對廣泛種類的塑膠膜的密接性優異,且可獲得並無收縮及塗佈不均的塗膜,所述聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體是使末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物於中和劑(E)的存在下利用水進行交聯而成,且酸價或胺價為12.5(KOHmg/g)~81.0(KOHmg/g),其中所述胺基甲酸酯預聚物是使利用芳香族二羧酸及脂肪族二羧酸作為酸成分、至少利用分支二醇作為多元醇成分並使酸成分與多元醇成分反應所得的聚酯二醇(A)及羥基數為3個以上的多元醇(B),與有機二異氰酸酯(C)及至少具有游離羧基的鏈伸長劑(D)或具有三級胺基的鏈伸長劑(D')反應而獲得,所述中和劑(E)相對於所述具有游離羧基的鏈伸長劑(D)而為0.4莫耳量~0.8莫耳量。
作為構成本發明中所用的聚酯二醇(A)的酸成分的芳香族二羧酸並無特別限定,例如可列舉:鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、聯苯二羧酸、四氫鄰苯二甲酸等,或該些酸的酸酐、烷基酯、醯鹵等反應性衍生物等。該些芳香族二羧酸可單獨使用或併用兩種以上。
脂肪族二羧酸並無特別限定,例如可列舉:丙二酸、琥珀酸、酒石酸、草酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、烷基琥珀酸、次亞麻油酸、馬來酸、富馬酸、中康酸、檸康酸、衣康酸等,或該些酸的酸酐、烷基酯、醯鹵等反應性衍生物等。該些脂肪族二羧酸可單獨使用或併用兩種以上。
所述酸成分中的芳香族二羧酸與脂肪族二羧酸之比率以質量比計,較佳為芳香族二羧酸:脂肪族二羧酸為9.5:0.5~5:5,更佳為9:1~6:4,進而佳為9:1~7:3。若芳香族二羧酸為95質量%以下,則對塑膠膜的黏接性良好,若為50質量%以上,則耐水性、耐黏連性及透明性變良好。
作為構成本發明中所用的聚酯二醇(A)的二醇成分的分支二醇並無特別限定,例如可列舉:1,2-丙二醇、1-甲基-1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丁二醇、新戊二醇、1-甲基-1,4-戊二醇、2-甲基-1,4-戊二醇、1,2-二甲基-新戊二醇、2,3-二甲基-新戊二醇、1-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,2-二甲基丁二醇、1,3-二甲基丁二醇、2,3-二甲基丁二醇、1,4-二甲基丁二醇等。該些分支二醇可單獨使用或併用兩種以上。
本發明中,作為構成聚酯二醇(A)的二醇成分,除了所述分支二醇以外,視需要亦可於不使目標性能降低的範圍內使用直鏈二醇作為追加成分,該直鏈二醇並無特別限定,例如可列舉:乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-六亞甲基二醇、二乙二醇等。該些直鏈二醇可單獨使用或併用兩種以上。
另外,所述聚酯二醇(A)以如下情況為宜:相對於末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物,以聚酯片段(segment)的形式而含有35質量%以上且小於70質量%、更佳為40質量%~60質量%的所述聚酯二醇(A)。若為35質量%以上,則塗膜硬度提高,耐黏連性良好,另外若小於70質量%,則密接性良好。
所述聚酯二醇(A)的數量平均分子量較佳為500~10000,更佳為1000~5000,進而佳為1200~3000。若數量平均分子量小於500,則所得的聚胺基甲酸酯樹脂變得又硬又脆,密接性亦降低。另外若數量平均分了量超過10000,則所得的聚胺基甲酸酯樹脂變柔軟,耐黏連性亦降低。
本發明的聚酯二醇(A)可利用與使酸成分、二醇成分進行脫水縮合的公知的聚酯製造方法相同的方法而獲得。
本發明中所用的羥基數為3個以上的多元醇(B)並無特別限定,例如可列舉:山梨糖醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-山梨糖醇酐、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。該些多元醇中,就密接性的觀點而言,較佳為三羥甲基丙烷。該些羥基數為3個以上的多元醇(B)可單獨使用或併用兩種以上。藉由將所述羥基數為3個以上的多元醇(B)於不損及所得的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散性的範圍內使用,可對塑膠膜改善密接性。
本發明中所用的有機二異氰酸酯(C)並無特別限定,例如可列舉:脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯、芳香脂肪族二異氰酸酯等。所述脂肪族二異氰酸酯並無特別限定,例如可列舉:四亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、1,4-丁烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、2-甲基戊烷-1,5-二異氰酸酯、3-甲基戊烷-1,5-二異氰酸酯等。所述脂環族二異氰酸酯並無特別限定,例如可列舉:異佛爾酮二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、4,4'-環己基甲烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、甲基伸環己基二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸酯甲基)環己烷等。芳香族二異氰酸酯並無特別限定,例如可列舉:甲苯二異氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二苯基二甲基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二苄基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、1,3-苯二異氰酸酯、1,4-苯二異氰酸酯等。所述芳香脂肪族二異氰酸酯並無特別限定,例如可列舉:二烷基二苯基甲烷二異氰酸酯、四烷基二苯基甲烷二異氰酸酯、α,α,α,α-四甲基二甲苯二異氰酸酯等。該些二異氰酸酯中,就硬度的觀點而言較佳為脂環族二異氰酸酯,更佳為異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'-環己基甲烷二異氰酸酯。該些有機二異氰酸酯可單獨使用或併用兩種以上。
本發明中所用的具有游離羧基的鏈伸長劑(D)並無特別限定,例如可列舉二羥基羧酸、例如二烷基醇烷酸、特別是二羥甲基烷酸(例如可例示二羥甲基乙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基酪酸、二羥甲基戊酸等)、二羥基琥珀酸等。該些化合物中,就密接性的觀點而言較佳為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸。該些具有游離羧基的鏈伸長劑(D)可單獨使用或併用兩種以上。
本發明中所用的具有三級胺基的鏈伸長劑(D')並無特別限定,例如可列舉N-烷基二烷醇胺、N-烷基二胺基烷基胺等。所述N-烷基二烷醇胺並無特別限定,例如可列舉N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺等。所述N-烷基二胺基烷基胺並無特別限定,例如可列舉N-甲基二胺基乙基胺、N-乙基二胺基乙基胺等。該些化合物中,就密接性的觀點而言,較佳為N-甲基二乙醇胺。該些具有三級胺基的鏈伸長劑(D')可單獨使用或併用兩種以上。
進而,可使用的其他鏈伸長劑並無特別限定,例如可列舉:二醇類、脂肪族二胺、脂環族二胺、芳香族二胺等。所述二醇類並無特別限定,例如可列舉:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1,6-己二醇、丙二醇等。所述脂肪族二胺並無特別限定,例如可列舉:乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、1,4-丁二胺、胺基乙基乙醇胺等。所述脂環族二胺並無特別限定,例如可列舉異佛爾酮二胺、4,4'-二環己基甲烷二胺等。所述芳香族二胺並無特別限定,例如可列舉二甲苯二胺、甲苯二胺等。該些可使用的其他鏈伸長劑可單獨使用或併用兩種以上。
本發明的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體可藉由先前公知的任意方法而製造,可藉由以下方法等任一方法而製造:(1)使各成分一次性反應的一步(one shot)法;或(2)階段性地進行反應的多階法,例如使有機聚異氰酸酯與活性氫化合物的一部分反應而形成末端具有異氰酸酯基的預聚物後,添加活性氫化合物的剩餘部分來進一步反應而進行製造的方法,就容易將羧基或三級胺基導入至聚胺基甲酸酯分子鏈中的方面而言,較佳為多階法。另外,亦可較佳地使用以下方法:使聚胺基甲酸酯樹脂於相對於異氰酸酯為非活性且與水相溶的有機溶劑中反應後,添加水,其後將有機溶劑去除。
於本發明的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體的製造中,於相對於異氰酸酯為非活性且與水相溶的有機溶劑中,使有機二異氰酸酯(C)、聚酯二醇(A)及羥基數為3個以上的多元醇(B)反應,形成末端具有異氰酸酯基的預聚物後,與具有游離羧基的鏈伸長劑(D)或具有三級胺基的鏈伸長劑(D')反應,使所得的末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物於中和劑(E)的存在下、於水中利用水進行鏈伸長,同時進行水性化,藉此獲得本發明的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體。此處所謂水性化,是指使樹脂於水中穩定地分散或乳化。
於預聚物合成中,以過剩系來合成異氰酸酯,其游離的異氰酸酯基的含量較佳為0.2質量%~3.0質量%,更佳為0.5質量%~2.0質量%。若為3.0質量%以下,則於耐黏連性的方面而言較佳,若為0.2質量%以上,則密接性提高。
所述中和劑(E)並無特別限定,例如可列舉:氨、N-甲基嗎啉、三乙胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺、嗎啉、三丙胺、乙醇胺、三異丙醇胺、2-胺基-2-甲基-1-丙醇等。另外,將三級胺基以四級銨鹽的形式中和的中和劑並無特別限定,例如可列舉鹵化烷基、硫酸酯等。所述鹵化烷基並無特別限定,例如可列舉苄基氯、甲基氯等。所述硫酸酯並無特別限定,例如可列舉硫酸二甲酯、硫酸二乙酯等。該些中和劑(E)可單獨使用或併用兩種以上。
本發明中,相對於具有游離羧基的鏈伸長劑(D)或具有三級胺基的鏈伸長劑(D'),中和劑(E)的含量為0.4莫耳量~0.8莫耳量,較佳為0.40莫耳量~0.75莫耳量。
所述聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體的製造通常是於20℃~140℃、較佳為40℃~120℃的溫度下進行。於所述反應時,為了促進反應,視需要亦可使用通常胺基甲酸酯反應中使用的觸媒。胺基甲酸酯反應觸媒並無特別限定,例如可列舉胺觸媒、錫系觸媒、鈦系觸媒等。所述胺觸媒並無特別限定,例如可列舉三乙胺、N-乙基嗎啉、三乙二胺等。所述錫系觸媒並無特別限定,例如可列舉二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、辛酸錫等。所述鈦系觸媒並無特別限定,例如可列舉鈦酸四丁酯。相對於聚胺基甲酸酯樹脂,觸媒的使用量通常為0.1質量%以下。
本發明中可使用的相對於所述異氰酸酯為非活性且與水相溶的有機溶劑可列舉:酯系溶劑(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纖劑乙酸酯等)、酮系溶劑(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)、醚系溶劑(例如二噁烷、四氫呋喃、丙二醇單甲醚等)、醯胺系溶劑(例如二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等)等。該些溶劑可單獨使用或併用兩種以上,較佳為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基乙基酮、丙二醇單甲醚。
如此般獲得的本發明的聚胺基甲酸酯樹脂的酸價或胺價為12.5(KOHmg/g)~81.0(KOHmg/g),較佳為20(KOHmg/g)~60(KOHmg/g)。若為該些範圍,則於對膜的密接性的方面而言較佳。
如此般獲得的本發明的聚胺基甲酸酯樹脂的數量平均分子量較佳為10000~6000000,更佳為100000~4000000。若數量平均分子量為10000以上,則使用其的塗佈劑的塗膜的乾燥性、耐黏連性變良好。另一方面,若數量平均分子量為6000000以下,則聚胺基甲酸酯樹脂溶液的密接性變合適,因而較佳。
另外,本發明的聚胺基甲酸酯樹脂組成物的玻璃轉移溫度較佳為30℃以上,更佳為40℃以上。若為該些範圍,則於塗膜的耐熱性、耐黏連性的方面而言較佳。
本發明的水分散體中的聚胺基甲酸酯樹脂的含量較佳為1質量%~60質量%,更佳為10質量%~50質量%。若為該些範圍,則水分散體的穩定性良好。
本發明中,使用所述聚胺基甲酸酯樹脂及下述通式(1)所表示的乙炔化合物的水分散體。藉由併用通式(1)所表示的化合物,對廣泛種類的塑膠膜的密接性優異,而且可獲得並無收縮及塗佈不均的塗膜。 [化3]通式(1)
通式(1)中,R1
、R2
、R3
及R4
分別獨立地表示氫原子或者碳數1~8的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基。Y1
及Y2
分別獨立地表示碳數2~6的伸烷基。x及y表示平均加成莫耳數,滿足1≦x+y≦30。
R2
及R3
所表示的碳數1~8的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、2-丁基、第三丁基、己基、環己基、辛基等。於R2
及R3
表示環狀烷基的情形時,烷基的碳數較佳為3~8的範圍。R2
及R3
更佳為碳數1~3的烷基,最佳為甲基。
另外,R1
及R4
所表示的碳數1~8的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、2-丁基、第三丁基、己基、環己基、辛基等。於R1
及R4
表示環狀烷基的情形時,烷基的碳數較佳為3~8的範圍。 R1
及R4
較佳為碳數3~8的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基,尤佳為異丁基。
x及y表示平均加成莫耳數。x與y之和為1~30(1≦x+y≦30),其中較佳為2~25,更佳為3~24,進而佳為3~20。若為該些範圍,則水分散體的穩定性良好,塗佈外觀良好,故較佳。
Y1
及Y2
分別獨立地表示碳數2~6的伸烷基,更佳為碳數2~4的伸烷基,進而佳為碳數2或3的伸烷基,尤佳為碳數2的伸烷基(伸乙基)。
通式(1)所表示的乙炔化合物的例子可列舉:2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇等及該些化合物的環氧烷加成物(較佳為環氧乙烷加成物)。尤佳為2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇及環氧乙烷加成物(1≦x+y≦30,更佳為2≦x+y≦25)。
通式(1)所表示的乙炔化合物可單獨使用或調配各種添加劑而使用。
通式(1)所表示的乙炔化合物亦可使用上市的市售品,可列舉以下市售品等:空氣產品(Air Products)公司製造或日信化學工業(股)製造的蘇菲諾(Surfynol)系列(例如蘇菲諾(Surfynol)104E、蘇菲諾(Surfynol)420、蘇菲諾(Surfynol)440、蘇菲諾(Surfynol)465)、奧萊峰(Olefin)系列(例如奧萊峰(Olefin)E1010、奧萊峰(Olefin)E1020)、戴諾爾(Dainol)系列(例如戴諾爾(Dainol)604)等、以及川研精化(股)製造的阿賽迪萊諾(Acetylenol)等。進而,亦可由陶氏化學(Dow Chemical)公司、通用苯胺(General Aniline)公司等提供。
本發明的水分散體中的通式(1)所表示的乙炔化合物的含量較佳為0.01質量%~2質量%,更佳為0.1質量%~1.5質量%。若為該些範圍,則可抑制塗佈不均而塗佈性良好,於此方面而言較佳。再者,於包含兩種以上的乙炔化合物的情形時,較佳為合計量滿足所述範圍。
本發明的水分散體中的聚胺基甲酸酯樹脂與通式(1)所表示的乙炔化合物之含量比(質量比)較佳為水分散體中聚胺基甲酸酯樹脂/乙炔化合物=100/0.03~100/7,更佳為100/0.1~100/5。若為該些範圍,則可抑制塗佈不均而塗佈性良好。再者,於包含兩種以上的乙炔化合物的情形時,較佳為合計量滿足所述範圍。
本發明的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體可直接用作塑膠膜用塗佈劑,亦可視需要添加顏料或染料、用以調整固體成分或黏度的水、抗黏連劑、分散穩定劑、觸變劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑、增稠劑、分散劑、界面活性劑、觸媒、填料、潤滑劑、抗靜電劑等,將使用球磨機、砂磨機(sand grind mill)等混合該些物質所得的組成物用作塑膠膜用塗佈劑。
較佳為進一步添加胺基塑料(aminoplast)化合物、環氧化合物、碳二醯亞胺化合物等交聯劑而使用。添加有該些交聯劑的塑膠膜用塗佈劑在應用於各種塑膠膜的情形時,顯示出非常優異的密接性,耐水性、耐溶劑性提高。
應用本發明的塑膠膜用塗佈劑的對象膜並無特別限定,例如較佳為聚酯膜(延伸聚對苯二甲酸乙二酯膜(以下記作PET膜)等)、尼龍膜(延伸尼龍膜、未延伸尼龍膜等)、延伸聚丙烯膜(以下記作OPP膜)、壓克力膜(以下記作AC膜)、聚碳酸酯膜(以下記作PC膜)等,亦可較佳地使用實施了電暈放電處理等表面處理的膜。其中,可更佳地使用實施了電暈放電處理等表面處理的延伸聚丙烯膜及PET膜或AC膜。藉由實施電暈放電處理等表面處理,可提高密接性。 [實施例]
以下,根據實施例及比較例對本發明加以詳細說明,但本發明當然不限定於該些例子。
將實施例、比較例中使用的聚酯二醇的組成示於表1中。
[表1]
實施例1 添加440份的聚酯二醇A、20份的三羥甲基丙烷及800份的甲基乙基酮並充分攪拌溶解,繼而添加450份的異佛爾酮二異氰酸酯並於75℃下反應1小時。其後,添加130份的二羥甲基丙酸及44份的三乙胺,於75℃下進行反應而獲得NCO含量為1.8%的末端具有異氰酸酯基的預聚物溶液。繼而,將該預聚物冷卻至40℃,添加2700份的水,利用均質混合器高速攪拌,使其乳化。對該樹脂溶液於加熱減壓下將甲基乙基酮蒸餾去除。進而添加0.2份的蘇菲諾(Surfynol)440,藉此獲得聚胺基甲酸酯樹脂的含量為30%的水分散體1。對所得的聚胺基甲酸酯樹脂1的物性及對各種膜的密接性、收縮·塗佈不均進行測定。將結果示於表2中。
實施例2~實施例10、比較例1~比較例7 利用與實施例1相同的方法以表2所示的比例使用各種原料獲得實施例2~實施例10的水分散體,以表3所示的比例使用各種原料獲得比較例1~比較例7的水分散體。將所得的水分散體的物性及對各種膜的密接性等亦示於表2、表3中。
表2及表3中使用的化合物的詳細情況如下。 ·蘇菲諾(Surfynol)104E:空氣產品(Air Products)公司製造的乙炔二醇系界面活性劑(2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇:所述通式(1)中,R2
及R3
為甲基,R1
及R4
為異丁基,Y1
及Y2
為伸乙基,x+y為0) ·蘇菲諾(Surfynol)420:空氣產品(Air Products)公司製造的乙炔二醇系界面活性劑(所述通式(1)中,R2
及R3
為甲基,R1
及R4
為異丁基,Y1
及Y2
為伸乙基,x+y為1) ·蘇菲諾(Surfynol)440:空氣產品(Air Products)公司製造的乙炔二醇系界面活性劑(所述通式(1)中,R2
及R3
為甲基,R1
及R4
為異丁基,Y1
及Y2
為伸乙基,x+y為3) ·蘇菲諾(Surfynol)465:空氣產品(Air Products)公司製造的乙炔二醇系界面活性劑(所述通式(1)中,R2
及R3
為甲基,R1
及R4
為異丁基,Y1
及Y2
為伸乙基,x+y為8) ·蘇菲諾(Surfynol)485:空氣產品(Air Products)公司製造的乙炔二醇系界面活性劑(所述通式(1)中,R2
及R3
為甲基,R1
及R4
為異丁基,Y1
及Y2
為伸乙基,x+y為24) ·畢克(BYK)-347:聚醚改質聚二甲基矽氧烷系界面活性劑(日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公司製造) ·福吉特(Ftergent)100:氟系界面活性劑(尼奧斯(Neos)公司製造)
將下述所示的四種膜用於密接性的測定。 1. OPP膜:厚度100 μm,電暈放電處理延伸聚丙烯膜 2. AC膜:厚度100 μm,電暈放電處理延伸壓克力膜 3. PET膜:厚度100 μm,電暈放電處理延伸聚對苯二甲酸乙二酯膜
聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體是利用下述所示的方法進行評價。 (1)玻璃轉移溫度 將動態黏彈性的損失彈性係數(E”)達到最大時的溫度作為玻璃轉移溫度,測定條件為頻率:10 Hz、升溫速度:每分鐘2℃。 (2)密接性 將實施例、比較例中所得的水分散體以乾燥膜厚成為10 μm的方式塗佈於所述各種膜上,於室溫(25℃)下乾燥後,於80℃下進行5分鐘熱處理。塗膜的密接性是根據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K5400的棋盤格膠帶法來進行評價。 於塗佈面上以棋盤格狀製作100格的2 mm格,貼附賽璐玢(cellophane)膠帶,根據將其急速地剝離時皮膜自膜剝離的程度來評價密接性。評價結果如下述般表示。 ◎:完全未剝離 ○:80%以上殘留於膜上 ×:止於20%以下 (4)收縮·塗佈不均 將實施例、比較例中所得的水分散體以乾燥膜厚成為10 μm的方式塗佈於A4尺寸(18 cm×25 cm)的OPP膜上,按下述基準評價塗佈面的收縮·塗佈不均 ○:完全未見收縮 △:可見1個~4個收縮 ×:可見5個以上的收縮
[表2]
[表3]
再者,將實施例1的蘇菲諾(Surfynol)440替換為蘇菲諾(Surfynol)104E的情況下(量相同),水分散體的穩定性差,無法進行評價。
如表2的實施例所示,得知屬於本發明的技術範圍內的水分散體對廣泛種類的膜的密接性優異,且可獲得並無收縮及塗佈不均的塗膜。另一方面得知,不含乙炔化合物的比較例1~比較例3中,於收縮·塗佈不均的方面差,聚酯二醇(A)的結構不滿足條件的比較例4、比較例5以及聚酯二醇(A)的量不滿足條件的比較例6及比較例7中,密接性差。得知比較例均無法兼顧密接性與收縮·塗佈不均的方面。 [產業上之可利用性]
由本發明的聚胺基甲酸酯樹脂的水分散體所得的底漆對廣泛種類的膜的密接性優異,可較佳地用作膜用底漆。另外,由於透明性及均勻性高,故尤其適合用作偏光板、擴散片、稜鏡片、氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)膜等光學膜用底漆。
無
無
無
Claims (7)
- 一種水分散體,其含有聚胺基甲酸酯樹脂及下述通式(1)所表示的乙炔化合物,並且 所述聚胺基甲酸酯樹脂是使末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物於中和劑(E)的存在下利用水進行交聯而成的酸價為12.5(KOHmg/g)~81.0(KOHmg/g)的聚胺基甲酸酯樹脂,其中所述胺基甲酸酯預聚物是以35重量%以上且小於70重量%的將芳香族二羧酸及脂肪族二羧酸與分支二醇作為構成成分的聚酯二醇(A)、羥基數為3個以上的多元醇(B)、有機二異氰酸酯(C)、以及具有游離羧基的鏈伸長劑(D)作為構成成分,所述中和劑(E)相對於所述具有游離羧基的鏈伸長劑(D)而為0.4莫耳量~0.8莫耳量,通式(1) [通式(1)中,R1 、R2 、R3 及R4 分別獨立地表示氫原子或者碳數1~8的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基;Y1 及Y2 分別獨立地表示碳數2~6的伸烷基;x及y表示平均加成莫耳數,滿足1≦x+y≦30]。
- 如申請專利範圍第1項所述的水分散體,其中所述乙炔化合物的含量為所述水分散體的0.05質量%~2質量%。
- 如申請專利範圍第1項所述的水分散體,其中所述聚胺基甲酸酯樹脂的玻璃轉移溫度為40℃以上。
- 一種水分散體,其含有聚胺基甲酸酯樹脂及下述通式(1)所表示的乙炔化合物,並且 所述聚胺基甲酸酯樹脂是使末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物於中和劑(E)的存在下利用水進行交聯而成的胺價為12.5(KOHmg/g)~81.0(KOHmg/g)的聚胺基甲酸酯樹脂,其中所述胺基甲酸酯預聚物是以35重量%以上且小於70重量%的將芳香族二羧酸及脂肪族二羧酸與分支二醇作為構成成分的聚酯二醇(A)、羥基數為3個以上的多元醇(B)、有機二異氰酸酯(C)、以及具有三級胺基的鏈伸長劑(D')作為構成成分,所述中和劑(E)相對於所述具有三級胺基的鏈伸長劑(D')而為0.4莫耳量~0.8莫耳量,通式(1) [通式(1)中,R1 、R2 、R3 及R4 分別獨立地表示氫原子或者碳數1~8的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基;Y1 及Y2 分別獨立地表示碳數2~6的伸烷基;x及y表示平均加成莫耳數,滿足1≦x+y≦30]。
- 如申請專利範圍第4項所述的水分散體,其中所述乙炔化合物的含量為所述水分散體的0.05質量%~2質量%。
- 如申請專利範圍第4項所述的水分散體,其中所述聚胺基甲酸酯樹脂的玻璃轉移溫度為40℃以上。
- 一種塑膠膜用塗佈劑,其含有如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的水分散體。
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