WO2010110076A1 - ポリウレタンディスパージョンおよびその製造方法 - Google Patents

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隆 内田
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Definitions

  • a gas barrier film As such a gas barrier film, at least one surface of a base film made of a thermoplastic resin is provided with a first coating layer mainly composed of a polyurethane-based polymer, and on the first coating layer, one or more types A gas barrier film obtained by forming a second coating layer made of metal or metal oxide has been proposed (for example, Patent Document 1 below).
  • An object of the present invention is to provide a polyurethane dispersion having a good balance between adhesion and gas barrier properties and a method for producing the same.
  • the polyurethane dispersion of the present invention is a polyurethane dispersion in which an aqueous polyurethane resin obtained by a reaction between an isocyanate group-terminated urethane prepolymer and a chain extender is dispersed in water, and the isocyanate group-terminated urethane prepolymer comprises And an adhesive urethane prepolymer for imparting adhesiveness and a gas barrier urethane prepolymer for imparting gas barrier properties.
  • the adhesive urethane prepolymer is obtained by a reaction between a polyisocyanate component and a polyol component containing a high molecular weight polyol, and the gas barrier urethane prepolymer includes a polyisocyanate component, It is preferable that the polymer is obtained by reaction with a polyol component containing a low molecular weight polyol without containing a high molecular weight polyol.
  • the polyisocyanate component contains an araliphatic diisocyanate and / or an alicyclic diisocyanate, and the low molecular weight polyol is an alkane polyol having 2 to 6 carbon atoms and / or 2 carbon atoms. It is preferable that the polyoxyalkylene glycol of ⁇ 6 and polyhydroxyalkanoic acid are included. Furthermore, it is preferable that the polyisocyanate component contains xylylene diisocyanate and / or hydrogenated xylylene diisocyanate.
  • the polyurethane dispersion of the present invention is preferably used as an anchor coating agent for laminating and sticking an inorganic vapor deposition film on at least one surface of a thermoplastic resin film.
  • the method for producing a polyurethane dispersion of the present invention comprises an adhesive urethane for reacting a polyisocyanate component and a polyol component containing a high molecular weight polyol to have an isocyanate group at the molecular terminal and impart adhesion.
  • a gas barrier for providing a gas barrier property by reacting a step of preparing a prepolymer, a polyisocyanate component, and a polyol component not containing a high molecular weight polyol but containing a low molecular weight polyol, having an isocyanate group at the molecular terminal
  • the adhesive urethane prepolymer, the mixture of the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane prepolymer, and the chain extender are reacted in water to obtain an adhesive-gas barrier resin dispersion. It is characterized by a process.
  • the polyurethane dispersion of the present invention has both adhesion and gas barrier properties, and is an anchor coat for laminating and sticking an inorganic vapor deposition film on at least one surface of a film made of a thermoplastic resin such as a polyester film in a gas barrier laminated film. It is suitably used as an agent.
  • the method for producing the polyurethane dispersion of the present invention can reliably produce the polyurethane dispersion of the present invention.
  • the polyurethane dispersion of the present invention can be obtained by dispersing an aqueous polyurethane resin in water, and the aqueous polyurethane resin can be obtained by a reaction between an isocyanate group-terminated urethane prepolymer and a chain extender.
  • the isocyanate group-terminated urethane prepolymer includes an adhesive urethane prepolymer and a gas barrier urethane prepolymer.
  • the polyisocyanate component used for the synthesis of the adhesive urethane prepolymer is distinguished from the polyisocyanate component used for the synthesis of the gas barrier urethane prepolymer, it is used for the synthesis of the adhesive urethane prepolymer.
  • the polyisocyanate component used is an adhesive polyisocyanate component
  • the polyisocyanate component used for the synthesis of the gas barrier urethane prepolymer is a gas barrier polyisocyanate component (described later).
  • the polyol component used for the synthesis of the adhesive urethane prepolymer is the gas barrier polyol component (described later).
  • Examples of the adhesive polyisocyanate component include aromatic polyisocyanate, araliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, and aliphatic polyisocyanate.
  • araliphatic polyisocyanate examples include 1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate or a mixture thereof (XDI), 1,3- or 1,4-tetramethylxylylene diisocyanate or a mixture thereof (TMXDI), Examples thereof include aromatic aliphatic diisocyanates such as ⁇ , ⁇ ′-diisocyanate-1,4-diethylbenzene.
  • alicyclic polyisocyanate examples include 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (isophorone diisocyanate, IPDI), 4,4′-, 2,4′- or 2,2′-dicyclohexyl.
  • aliphatic polyisocyanate examples include hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,2-, 2,3- or 1,3-butylene diisocyanate, 2,4,4. -Or aliphatic diisocyanates such as 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate.
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • trimethylene diisocyanate trimethylene diisocyanate
  • tetramethylene diisocyanate tetramethylene diisocyanate
  • pentamethylene diisocyanate 1,2-, 2,3- or 1,3-butylene diisocyanate
  • 2,4,4. -Or aliphatic diisocyanates such as 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate.
  • Preferred examples of the adhesive polyisocyanate component include araliphatic polyisocyanates and alicyclic polyisocyanates, and more preferred examples include XDI, IPDI, H 12 MDI, and H 6 XDI.
  • the adhesive polyol component examples include a high molecular weight polyol (hereinafter referred to as a macro polyol), a low molecular weight polyol, and the like.
  • the macropolyol is a polyol having a number average molecular weight of 400 to 10,000, for example, polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol, polyurethane polyol, acrylic polyol, epoxy polyol, natural oil polyol, silicone polyol, fluorine polyol, polyolefin polyol, etc. Is mentioned.
  • the polyester polyol can be obtained by a known esterification reaction, that is, a condensation reaction between a polybasic acid and a polyhydric alcohol, or a transesterification reaction between an alkyl ester of a polybasic acid and a polyhydric alcohol.
  • polybasic acid or its alkyl ester examples include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and dimer acid, for example, fatty acids such as hexahydrophthalic acid and tetrahydrophthalic acid.
  • Cyclic dicarboxylic acids for example, aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, or the like, or dialkyl esters thereof (for example, C 1-6 alkyl esters) or acid anhydrides thereof Or a mixture thereof.
  • the polybasic acid preferably includes an aromatic dicarboxylic acid such as isophthalic acid, terephthalic acid, or orthophthalic acid, and more preferably includes the combined use of an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid.
  • polyhydric alcohol examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,2-butylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5- Pentanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, alkane (carbon number 7 to 22) diol, 2, 6-dimethyl-1-octene-3,8-diol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, 1,4-dihydroxy-2-butene, bishydroxyethoxybenzene, xylene glycol, bishydroxyethylene terephthalate, bisphenol A or water Bisphenol A Al Lene oxide adducts, diethylene glycol, trioxyethylene glycol, tetraoxyethylene glycol, pen
  • Diols such as glycerin, 2-methyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 2,4-dihydroxy-3-hydroxymethylpentane, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, 2, Triols such as 2-bis (hydroxymethyl) -3-butanol and other aliphatic triols (8 to 24 carbon atoms), for example, tetramethylo Methane, D- sorbitol, xylitol, D- mannitol, polyols having four or more hydroxyl groups, such as D- mannitol, or mixtures thereof, and the like.
  • examples of the polyhydric alcohol include polyhydroxy compounds containing an anionic group.
  • examples of the anionic group include a betaine structure-containing group such as a carboxyl group, a sulfonyl group, a phosphate group, and a sulfobetaine.
  • a carboxyl group is mentioned.
  • examples of such a polyhydroxy compound containing a carboxyl group as an anionic group include polyhydroxyalkanoic acids such as dimethylolacetic acid, dimethylollactic acid, dimethylolpropionic acid, and dimethylolbutanoic acid.
  • Preferred examples of the polyhydric alcohol include diol.
  • the polyester polyol includes a polyester polyol having a ring structure in the molecule, such as a polyester polyol obtained by a reaction between a polybasic acid containing an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid and a polyhydric alcohol containing a diol. It is done.
  • the polyether polyol is, for example, an alkylene oxide having a low molecular weight polyol (described later) as an initiator (for example, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, oxetane compound, etc. having 2 to 5 carbon atoms).
  • Alkylene oxide can be obtained by ring-opening homopolymerization or ring-opening copolymerization. Specific examples include polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene-propylene copolymer, polyoxytetramethylene glycol (polytetramethylene ether glycol) and the like.
  • the polycarbonate polyol can be obtained, for example, by reacting phosgene, dialkyl carbonate, diallyl carbonate, alkylene carbonate, or the like in the presence or absence of a catalyst using a low molecular weight polyol (described later) as an initiator. it can.
  • the polyurethane polyol is a polyester polyol, polyether polyol and / or polycarbonate polyol obtained as described above, in a ratio in which the equivalent ratio of hydroxyl group to isocyanate group (OH / NCO) exceeds 1, By making it react, it can be obtained as a polyester polyurethane polyol, a polyether polyurethane polyol, a polycarbonate polyurethane polyol, or a polyester polyether polyurethane polyol.
  • acrylic polyol examples include a copolymer obtained by copolymerizing a polymerizable monomer having one or more hydroxyl groups in the molecule and another monomer copolymerizable therewith. It is done.
  • examples of the polymerizable monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, 2,2-dihydroxymethylbutyl (meth) acrylate, poly Examples thereof include hydroxyalkyl maleate and polyhydroxyalkyl fumarate.
  • monomers copolymerizable with these include, for example, (meth) acrylic acid, alkyl (meth) acrylate (C1-12), maleic acid, alkyl maleate, fumaric acid, fumaric acid Alkyl, itaconic acid, alkyl itaconate, styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, 3- (2-isocyanato-2-propyl) - ⁇ -methylstyrene, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, Examples include pentaerythritol tetra (meth) acrylate.
  • the acrylic polyol can be obtained by copolymerizing these monomers in the presence of a suitable solvent and a polymerization initiator.
  • epoxy polyol examples include an epoxy polyol obtained by a reaction between a low molecular weight polyol (described later) and a polyfunctional halohydrin such as epichlorohydrin or ⁇ -methylepichlorohydrin.
  • Examples of the natural oil polyol include hydroxyl group-containing natural oils such as castor oil and palm oil.
  • silicone polyol for example, in the copolymerization of the acrylic polyol described above, a vinyl group-containing silicone compound such as ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane is used as another copolymerizable monomer.
  • a vinyl group-containing silicone compound such as ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane is used as another copolymerizable monomer. Examples include coalesced and terminal alcohol-modified polydimethylsiloxane.
  • fluorine polyol for example, in the copolymerization of the acrylic polyol described above, a vinyl group-containing fluorine compound such as tetrafluoroethylene or chlorotrifluoroethylene is used as another copolymerizable monomer. Examples include coalescence.
  • polyolefin polyols examples include polybutadiene polyol and partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymers.
  • the hydroxyl equivalent of the macropolyol is, for example, 200 to 5000, and preferably 250 to 4000.
  • the number average molecular weight of the macropolyol is, for example, 400 to 10,000, preferably 500 to 8,000.
  • the number average molecular weight of the macropolyol can be calculated from a known hydroxyl value measuring method such as an acetylation method or a phthalation method, and the number of functional groups of the initiator or the raw material.
  • adhesive polyol components can be used alone or in combination of two or more.
  • the adhesive polyol component a combination of a macro polyol and a low molecular weight polyol is preferably used, and a combination of a polyester polyol, a low molecular weight diol and a polyhydroxyalkanoic acid is more preferable.
  • the polyhydroxy compound containing an anionic group can be contained, for example, as a polyhydric alcohol of a polyester polyol or as a low molecular weight polyol.
  • each component has an equivalent ratio (NCO / OH) of the isocyanate group of the adhesive polyisocyanate component to the hydroxyl group of the adhesive polyol component, for example, 1.1 to 2.5.
  • the blending ratio is preferably 1.2 to 2.3, and more preferably 1.2 to 2.0. If the equivalent ratio is within this range, the dispersion stability of the adhesive urethane prepolymer can be improved.
  • the organic solvent is a solvent that is inert to the isocyanate group and rich in hydrophilicity, for example, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, for example, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, and isopropyl acetate, And ethers such as tetrahydrofuran, nitriles such as acetonitrile, and amides such as N, N-dimethylformamide and N-methylpyrrolidone.
  • ketones and nitriles are used.
  • a known urethanization catalyst such as amine, tin, lead, bismuth and the like may be added as necessary, and free from the resulting adhesive urethane prepolymer.
  • the (unreacted) adhesive polyisocyanate component may be removed by a known removing means such as distillation or extraction.
  • a neutralizing agent is preferably added to form a salt of the anionic group.
  • the isocyanate group content of the adhesive urethane prepolymer thus obtained is, for example, 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 8% by weight.
  • the average number of functional groups of the isocyanate group of the adhesive urethane prepolymer is, for example, 1.1 to 3.5, preferably 1.5 to 2.5, and the number average molecular weight is, for example, 700 to 15000. Preferably, it is 1000 to 8000.
  • the gas barrier urethane prepolymer is an isocyanate group-terminated urethane prepolymer for imparting gas barrier properties to the polyurethane dispersion of the present invention, and comprises a gas barrier polyisocyanate component, a gas barrier polyol component, and a gas barrier polyisocyanate. It can be obtained by reacting the component isocyanate groups in excess with respect to the hydroxyl groups of the gas barrier polyol component.
  • gas barrier polyisocyanate components can be used alone or in combination of two or more.
  • gas barrier polyisocyanate component examples include araliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates, and more preferred examples include XDI and H 6 XDI.
  • gas barrier polyol component examples include the same polyol component as the above-described adhesive polyol component.
  • a macro polyol, a low molecular weight polyol, etc. are mentioned.
  • gas barrier polyol components can be used alone or in combination of two or more.
  • alkane polyol having 2 to 6 carbon atoms for example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1, Examples include 2-butylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol.
  • Preferred are ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6-hexanediol and the like.
  • polyoxyalkylene glycol having 2 to 6 carbon atoms examples include diethylene glycol, trioxyethylene glycol, tetraoxyethylene glycol, pentaoxyethylene glycol, hexaoxyethylene glycol, dipropylene glycol, trioxypropylene glycol, tetraoxypropylene glycol, Examples thereof include pentaoxypropylene glycol and hexaoxypropylene glycol.
  • diethylene glycol, trioxyethylene glycol, dipropylene glycol, and trioxypropylene glycol are used.
  • polyhydroxyalkanoic acid examples include dimethylolacetic acid, dimethylollactic acid, dimethylolpropionic acid, and dimethylolbutanoic acid. Preferably, dimethylolpropionic acid is used.
  • the gas barrier urethane prepolymer is obtained by reacting the gas barrier polyisocyanate component and the gas barrier polyol component by the same synthesis method as the above-described method for synthesizing the adhesive urethane prepolymer.
  • the aqueous polyurethane resin is prepared as an anionic internal emulsion type aqueous polyurethane resin. Can do.
  • the polyhydroxy compound containing an anionic group can be contained, for example, as a low molecular weight polyol.
  • the gas barrier urethane prepolymer can be well dispersed in water (described later).
  • the isocyanate group content of the gas barrier urethane prepolymer thus obtained is, for example, 2 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight.
  • the average number of functional groups of the isocyanate group of the gas barrier urethane prepolymer is, for example, 1.1 to 3.5, preferably 1.5 to 2.5.
  • the number average molecular weight of the gas barrier urethane prepolymer is, for example, 400 to 5000, preferably 500 to 3000.
  • the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane prepolymer are dispersed in water.
  • a method of dispersing the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane prepolymer in water for example, stirring the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane prepolymer, gradually adding water to them, While stirring water, a method of gradually adding an adhesive urethane prepolymer and a gas barrier urethane prepolymer to this, while stirring an adhesive urethane prepolymer, gradually a gas barrier urethane prepolymer and Examples thereof include a method of adding water or a method of gradually adding an adhesive urethane prepolymer and water to the gas barrier urethane prepolymer while stirring the gas barrier urethane prepolymer.
  • an aqueous dispersion containing the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane prepolymer is prepared.
  • the stirring is preferably performed using a homodisper or the like so as to impart high shear.
  • the amount of water added is, for example, 20 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane prepolymer.
  • a chain extender is blended in an aqueous dispersion containing an adhesive urethane prepolymer and a gas barrier urethane prepolymer to cause a chain extension reaction.
  • examples of the chain extender include low molecular weight polyols, low molecular weight polyamines, amino alcohols, hydrazine and derivatives thereof.
  • Examples of the low molecular weight polyol include the low molecular weight polyol described above.
  • Low molecular weight polyamines include, for example, aromatic polyamines such as 4,4′-diphenylmethanediamine, araliphatic polyamines such as 1,3- or 1,4-xylylenediamine or mixtures thereof, such as 3-amino Methyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine, 4,4'-dicyclohexylmethanediamine, 2,5 (2,6) -bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 1,3- or Alicyclic polyamines such as 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane or mixtures thereof, 1,3- or 1,4-cyclohexanediamine or mixtures thereof, such as ethylenediamine, 1,3-propanediamine, 1, 4-butanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, diethylenetriamine, Examples include aliphatic polyamines such as triethylenetetramine and tetraethylenepentamine.
  • amino alcohols examples include N- (2-aminoethyl) ethanolamine and N- (3-aminopropyl) ethanolamine.
  • hydrazine and derivatives thereof include hydrazine (including hydrates), succinic dihydrazide, adipic dihydrazide, and the like.
  • chain extenders can be used alone or in combination of two or more.
  • a chain extender is added to an aqueous dispersion of an adhesive urethane prepolymer and a gas barrier urethane prepolymer.
  • the blending ratio of the chain extender is, for example, the equivalent ratio (NCO / active hydrogen group) of the isocyanate group of the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane prepolymer to the active hydrogen group (hydroxyl group and amino group) of the chain extender. , A ratio of about 1, and preferably a ratio of 0.8 to 1.2.
  • a chain extender is added dropwise to an aqueous dispersion containing an adhesive urethane prepolymer and a gas barrier urethane prepolymer while stirring. Stirring is preferably performed using a homodisper or the like so as to impart high shear.
  • the chain extender to be dropped can be prepared in advance as a chain extender aqueous solution by diluting with water in advance.
  • reaction is completed at room temperature, for example, with further stirring.
  • a chain extender is added to the aqueous dispersion containing the obtained adhesive urethane prepolymer, and a chain extension reaction is performed by the same method as the chain extension reaction described above.
  • an aqueous polyurethane resin (hereinafter referred to as an adhesive resin) in which the adhesive urethane prepolymer and the chain extender have reacted can be obtained.
  • an aqueous dispersion containing a gas barrier urethane prepolymer is separately prepared.
  • Preparation of the aqueous dispersion containing the gas barrier urethane prepolymer employs, for example, the same preparation method as the above-described preparation method of the aqueous dispersion containing the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane prepolymer.
  • a chain extender is blended in the aqueous dispersion containing the obtained gas barrier urethane prepolymer, and a chain extension reaction is performed in the same manner as the chain extension reaction described above.
  • gas barrier resin aqueous polyurethane resin in which the gas barrier urethane prepolymer and the chain extender have reacted
  • the obtained aqueous dispersion containing the adhesive resin and the aqueous dispersion containing the gas barrier resin are mixed and stirred.
  • the polyurethane dispersion of the present invention is obtained as an aqueous dispersion containing an adhesive resin and a gas barrier resin.
  • the polyurethane dispersion of the present invention can also be prepared as an aqueous dispersion containing an adhesive-gas barrier resin, an adhesive resin and a gas barrier resin by appropriately using the two chain extension reactions described above.
  • the polyurethane dispersion of the present invention has, for example, a plasticizer, an antifoaming agent, a leveling agent, an antifungal agent, a rust preventive agent, a matting agent, a flame retardant, a thixotropic agent, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • additives such as organic pigments, extender pigments, curing agents, anti-tacking agents, water-swellable inorganic layered compounds such as inorganic particles, montmorillonite, and synthetic mica, and organic particles can be appropriately blended.
  • the mixing ratio of various additives is appropriately selected depending on the purpose and application.
  • the aqueous polyurethane resin is converted into an anionic property.
  • a polyhydroxy compound containing a nonionic group such as polyoxyethylene glycol is contained as a raw material component, and the aqueous polyurethane resin is converted into a nonionic internal emulsification type aqueous resin. It can also be obtained as a polyurethane resin.
  • the adhesive urethane prepolymer and the gas barrier urethane can be used as a raw material component without containing any of a polyhydroxy compound containing an anionic group or a polyhydroxy compound containing a nonionic group.
  • the aqueous polyurethane resin can be dispersed in water as an external part emulsification type aqueous polyurethane resin by blending and forcibly emulsifying a surfactant.
  • the polyurethane dispersion of the present invention thus obtained has both adhesiveness (particularly water-resistant adhesiveness) and gas barrier properties.
  • adhesives such as adhesives, primers and anchor coating agents are used. It can be used as a material. In particular, it can be used in fields requiring adhesion and gas barrier properties, for example, gas barrier laminate films.
  • gas barrier laminate films Preferably, in a gas barrier laminate film in which a thermoplastic resin film and an inorganic vapor deposition film are laminated, it can be used as an anchor coating agent for adhering the thermoplastic resin film and the inorganic vapor deposition film.
  • the gas barrier laminate film includes, for example, a base film, an anchor coat layer formed on the surface of the base film, and an inorganic vapor deposition film formed on the surface of the anchor coat layer.
  • the base film examples include a thermoplastic resin film molded from a thermoplastic resin, and preferably a polyester film molded from a polyester resin.
  • the polyester resin is a synthetic polymer compound having an ester bond as a main bond, and can usually be obtained by polycondensation reaction of a dicarboxylic acid component and a glycol component.
  • the dicarboxylic acid component is mainly terephthalic acid, but in addition, for example, orthophthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenylsulfonedicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, 5-sodiumsulfoisophthalic acid, etc.
  • Aromatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic acid, fumaric acid and other aliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexyne dicarboxylic acid, such as , Oxycarboxylic acids such as p-oxybenzoic acid can be used in combination.
  • the dicarboxylic acid component and the glycol component are subjected to a polycondensation reaction at, for example, high temperature and reduced pressure to obtain a polyester resin.
  • a polymerization catalyst and an anti-coloring agent can be added.
  • Examples of the polymerization catalyst include alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds, zinc compounds, lead compounds, manganese compounds, cobalt compounds, aluminum compounds, germanium compounds, antimony compounds, titanium compounds, and the like.
  • a germanium compound, an antimony compound, a titanium compound, etc. are mentioned.
  • examples of the coloring inhibitor include phosphorus compounds.
  • the intrinsic viscosity and the amount of carboxyl end groups can be adjusted, for example, below the melting point of the polyester resin, under reduced pressure or in an inert gas atmosphere.
  • the polyester resin preferably contains particles from the viewpoint of processability such as laminating and printing, and handling properties.
  • the particles are prepared, for example, as a master batch of a polyester resin into which the particles are blended, and mixed with the polyester resin.
  • polyester resin for example, a commercially available polyethylene terephthalate resin can be used as it is.
  • the polyester film is uniaxially or biaxially stretched depending on the purpose.
  • biaxial stretching is performed.
  • stretching can be performed in multiple stages, in such a case, stretching is performed so that the final stretching ratio is within the above range.
  • biaxially oriented film (biaxially stretched film) is obtained.
  • the cooling rate of the polyester film after the heat treatment affects the heat shrinkage characteristics.
  • the polyester film can be rapidly or slowly cooled, or an intermediate cooling zone can be provided to adjust the heat shrinkage stress.
  • an intermediate cooling zone can be provided to adjust the heat shrinkage stress.
  • the surface free energy of the surface on which the anchor coat layer is formed is preferably 45 to 60 mN / m, and the surface free energy of the surface on which the anchor coat layer is not formed is Considering adhesiveness with other packaging materials, ease of printing and inorganic vapor deposition film formation, etc., it is preferably 45 to 60 mN / m.
  • the surface of the polyester film may be surface-treated by corona discharge or the like in the air or in an inert gas atmosphere, or may be surface-treated by a flame. .
  • the anchor coat layer is formed by laminating the above-described anchor coat agent on the surface of the base film.
  • Examples of the method for laminating the anchor coat layer include a hot melt coating method, an in-line coating method, and an offline coating method.
  • an in-line coating method is used. According to the in-line coating method, it is possible to improve the adhesion with the inorganic vapor deposition film, the glossiness of the coating film, and the adhesion with the printing ink.
  • an anchor coat layer is formed on the surface of the uniaxially stretched film by an in-line coating method, and then biaxially stretching.
  • an anchor coat layer is formed on the surface of the uniaxially stretched film by an in-line coating method before the simultaneous biaxial stretching.
  • the polyester resin is preferably prepared as a water-soluble and / or water-dispersible resin.
  • the inorganic vapor-deposited film may be whitened by heat of about 200 ° C. to reduce the gloss.
  • the adhesion between the inorganic deposited film and the anchor coat layer may be lowered. Further, when the thickness of the anchor coat layer is within the above range, it is possible to improve the recoverability when the barrier laminate film is chipped again.
  • the inorganic vapor-deposited film is a thin film of an inorganic material.
  • the inorganic material include magnesium, calcium, barium, group 4, titanium, zirconium, group 13, aluminum, indium, and group 14, which are group 2 of the periodic table.
  • Inorganic substances containing metals such as silicon, germanium and tin for example, inorganic oxides containing metal oxides such as magnesium oxide, titanium oxide, aluminum oxide, indium oxide, silicon oxide and tin oxide, such as silicon oxynitride An inorganic nitride oxide etc. are mentioned. From the viewpoint of gas barrier properties and production efficiency, aluminum, silicon and oxides thereof are preferable. These metals and their oxides may be combined to form a layer made of metal and / or metal oxide.
  • the thickness of the inorganic vapor deposition film is appropriately selected depending on the type and configuration of the inorganic material, but is usually 1 to 500, preferably 2 to 300 nm, more preferably 3 to 100 nm, and particularly preferably. 5 to 50 nm. If it is thicker than the above, the flexibility (flexibility) of the inorganic vapor-deposited film will decrease, and cracks, pinholes, etc. may occur in the inorganic vapor-deposited film during processing such as bending and pulling after film formation, and gas barrier properties may be impaired. is there. Moreover, transparency may fall or it may color, and also productivity may be reduced. On the other hand, if it is thinner than the above, it is excellent in transparency but difficult to obtain as a uniform thin film, and the gas barrier property may be insufficient because the thin film is not sufficient.
  • the inorganic vapor deposition film can also be formed by laminating a plurality of types of inorganic materials.
  • the lamination method include a vacuum deposition method, an EB deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a lamination method. From the viewpoint of the lamination thickness, preferably, a vacuum deposition method is used.
  • reaction solution of the obtained urethane prepolymer was cooled to 30 ° C. and neutralized by adding 16.1 parts by weight of triethylamine to obtain an adhesive urethane prepolymer.
  • Synthesis Examples 2-5 The adhesive urethane prepolymers of Synthesis Examples 2 to 5 were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the reaction was carried out according to the formulation shown in Table 1. However, the synthesis example 2 was reacted at a reaction temperature of 75 ° C., and the synthesis examples 3 to 5 were reacted at a reaction temperature of 70 ° C.
  • Table 1 shows the formulation of Synthesis Examples 1-5.
  • reaction solution of the obtained urethane prepolymer was cooled to 30 ° C. and neutralized by adding 15.6 parts by weight of triethylamine to obtain a gas barrier urethane prepolymer.
  • Synthesis example 7 A gas barrier urethane prepolymer of Synthesis Example 7 was prepared in the same manner as in Synthesis Example 6 except that the reaction was carried out according to the formulation shown in Table 1. However, the reaction temperature was 65 ° C.
  • Table 1 shows the formulation of Synthesis Examples 6 and 7.
  • Preparation Example 2 (Adhesive resin aqueous dispersion) 447.7 parts by weight of the adhesive urethane prepolymer obtained in Synthesis Example 1 was mixed with 700 parts by weight of ion-exchanged water, and the mixture was stirred for 5 minutes with a homodisper and dispersed in water.
  • the solid content of the polyurethane dispersion obtained in Preparation Example 2 contained 56.9% by weight of the macropolyol component.
  • Preparation Example 3 (Adhesion—Aqueous dispersion of gas barrier resin) 149.2 parts by weight of the adhesive urethane prepolymer obtained in Synthesis Example 1 and 277.0 parts by weight of the gas barrier urethane prepolymer obtained in Synthesis Example 6 were blended with 700 parts by weight of ion-exchanged water. The mixture was stirred with a disper for 5 minutes and dispersed in water.
  • N- (2-aminoethyl) ethanolamine was added to carry out a chain extension reaction.
  • methyl ethyl ketone was distilled off, and an aqueous dispersion of an adhesive-gas barrier resin (pH 7.8, A polyurethane dispersion was prepared with a solid content of 30% by weight, an average particle size of 80 nm, a urethane / urea group concentration of 31.3% by weight, and a resin acid value of 24.9 mgKOH / g.
  • the solid content of the polyurethane dispersion obtained in Preparation Example 3 contained 19.0% by weight of the macropolyol component.
  • Preparation Examples 4 to 7 (Adhesion-gas barrier resin aqueous dispersion) Polyurethane dispersions of Preparation Examples 4 to 7 were prepared in the same manner as Preparation Example 3, except that the reaction was carried out according to the formulation shown in Table 2.
  • Table 2 shows the formulation of Preparation Examples 1-7.
  • Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 The anchor coating agents of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were produced in the same manner as in Example 1 except that the anchor coating agent was prepared according to the formulation shown in Table 3.
  • Table 3 shows the formulation of the anchor coat agents of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2.
  • polyester film (a) Polyester resin To a mixture of 100 parts by weight of dimethyl terephthalate and 61 parts by weight of ethylene glycol, 0.04 parts by weight of magnesium acetate and 0.02 parts by weight of antimony trioxide were added gradually. The temperature was raised, and finally transesterification was carried out while distilling methanol at 220 ° C.
  • the unstretched (unoriented) PET film thus obtained was heated to 105 ° C. for 2 seconds and then stretched 4.1 times at 115 ° C. in the MD direction to obtain a uniaxially oriented film.
  • the various anchor coat agents obtained in 4) above were applied to the discharge treatment surface side with a rod coater. did.
  • the coating thickness was set to 0.05 ⁇ m after the orientation crystal of the polyester film was completed, that is, after the heat treatment.
  • the uniaxially oriented film was preheated at 105 ° C. for 2 seconds and then stretched 3.1 times in the TD direction while being heated to 115 ° C. Next, this film was introduced into hot air at 233 ° C., heat treated for 2 seconds without relaxing in the MD direction and TD direction, and then 2.4% of the film width after TD stretching in the width direction at 170 ° C. Relaxed and cooled.
  • the paper was cut into strips having a length of 150 mm and a width of 15 mm, and the vapor-deposited polyester film and CPP were gripped so as to be folded at 90 °. .
  • the paper was cut into strips having a length of 150 mm and a width of 15 mm, and the vapor-deposited polyester film and CPP were gripped so as to be folded at 90 °. .

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Abstract

 ポリウレタンディスパージョンは、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、鎖伸長剤との反応により得られる水性ポリウレタン樹脂が、水分散されてなるポリウレタンディスパージョンである。イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが、密着性を付与するための密着性ウレタンプレポリマーと、ガスバリア性を付与するためのガスバリア性ウレタンプレポリマーとを含む。

Description

ポリウレタンディスパージョンおよびその製造方法
 本発明は、ポリウレタンディスパージョンおよびその製造方法、詳しくは、アンカーコート剤などに用いられるポリウレタンディスパージョンおよびその製造方法に関する。
 従来から、基材フィルムの表面を、アンカーコート剤で処理して、その後、金属および/または金属酸化物などを蒸着させることにより、ガスバリアフィルムを製造することが広く知られている。
 このようなガスバリアフィルムとしては、熱可塑性樹脂からなる基材フィルムの少なくとも片面に、ポリウレタン系重合体を主成分とする第一被覆層を設け、更に該第一皮膜層の上に、一種以上の金属または金属酸化物よりなる第二被覆層を形成することにより得られるガスバリアフィルムなどが提案されている(例えば、下記特許文献1など。)。
特開2001-10003号公報
 しかし、ガスバリアフィルムに用いられるアンカーコート剤は、基材フィルムと蒸着膜との密着性を向上させるものの、ガスバリア性が十分ではなく、そのため、密着性とガスバリア性とをバランスよく兼ね備えるアンカーコート剤の開発が望まれている。
 本発明の目的は、密着性とガスバリア性とをバランスよく兼ね備えるポリウレタンディスパージョンおよびその製造方法を提供することにある。
 本発明のポリウレタンディスパージョンは、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、鎖伸長剤との反応により得られる水性ポリウレタン樹脂が、水分散されてなるポリウレタンディスパージョンであって、前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが、密着性を付与するための密着性ウレタンプレポリマーと、ガスバリア性を付与するためのガスバリア性ウレタンプレポリマーとを含むことを特徴としている。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンでは、前記密着性ウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネート成分と、高分子量ポリオールを含むポリオール成分との反応により得られ、前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネート成分と、高分子量ポリオールを含まず、低分子量ポリオールを含むポリオール成分との反応により得られていることが好適である。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンでは、前記水性ポリウレタン樹脂が、前記密着性ウレタンプレポリマーおよび前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーの混合物と、鎖伸長剤との反応により得られる密着性-ガスバリア性樹脂を含むことが好適である。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンでは、前記水性ポリウレタン樹脂が、前記密着性ウレタンプレポリマーと、前記鎖伸長剤との反応により得られる密着性樹脂、および、前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーと、前記鎖伸長剤との反応により得られるガスバリア性樹脂を含むことが好適である。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンでは、前記密着性ウレタンプレポリマーを得るための前記ポリオール成分が、ポリエステルポリオールおよび、ポリヒドロキシアルカン酸を含むことが好適である。さらに、前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーを得るための前記ポリオール成分が、ポリヒドロキシアルカン酸を含む低分子量ポリオールからなり、前記ポリエステルポリオールが、分子中に環構造を有することが好適である。さらにまた、前記ポリエステルポリオールが、多塩基酸と、多価アルコールとの反応により得られ、前記多塩基酸が、テレフタル酸、イソフタル酸およびオルソフタル酸からなる群から選択される少なくとも1種の多塩基酸であることが好適である。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンでは、前記ポリイソシアネート成分が、芳香脂肪族ジイソシアネートおよび/または脂環族ジイソシアネートを含み、前記低分子量ポリオールが、炭素数2~6のアルカンポリオールおよび/または炭素数2~6のポリオキシアルキレングリコールと、ポリヒドロキシアルカン酸とを含むことが好適である。さらにまた、前記ポリイソシアネート成分が、キシリレンジイソシアネートおよび/または水添キシリレンジイソシアネートを含むことが好適である。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンは、熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面に無機蒸着膜を積層および貼着するためのアンカーコート剤として用いられることが好適である。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンでは、前記熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエステルフィルムであることが好適である。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンの製造方法は、ポリイソシアネート成分と、高分子量ポリオールを含むポリオール成分とを反応させて、分子末端にイソシアネート基を有し、密着性を付与するための密着性ウレタンプレポリマーを調製する工程と、ポリイソシアネート成分と、高分子量ポリオールを含まず、低分子量ポリオールを含むポリオール成分とを反応させて、分子末端にイソシアネート基を有し、ガスバリア性を付与するためのガスバリア性ウレタンプレポリマーを調製する工程と、前記密着性ウレタンプレポリマーおよび前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーの混合物と、鎖伸長剤とを、水中で反応させて、密着性―ガスバリア性樹脂のディスパージョンを得る工程とを特徴としている。
 本発明のポリウレタンディスパージョンは、密着性とガスバリア性とを兼ね備え、ガスバリア性積層フィルムにおいて、ポリエステルフィルムなどの熱可塑性樹脂からなるフィルムの少なくとも片面に無機蒸着膜を積層および貼着するためのアンカーコート剤として好適に用いられる。
 本発明のポリウレタンディスパージョンの製造方法は、本発明のポリウレタンディスパージョンを確実に製造することができる。
発明の実施形態
 本発明のポリウレタンディスパージョンは、水性ポリウレタン樹脂を、水分散することにより得ることができ、水性ポリウレタン樹脂は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、鎖伸長剤との反応により得ることができる。
 本発明において、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーは、密着性ウレタンプレポリマーと、ガスバリア性ウレタンプレポリマーとを含んでいる。
 密着性ウレタンプレポリマーは、本発明のポリウレタンディスパージョンに、密着性を付与するためのイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーであって、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基が、ポリオール成分の水酸基に対して過剰となる割合で反応させることにより得ることができる。
 なお、以下において、密着性ウレタンプレポリマーの合成に用いられるポリイソシアネート成分と、ガスバリア性ウレタンプレポリマーの合成に用いられるポリイソシアネート成分とを区別する場合には、密着性ウレタンプレポリマーの合成に用いられるポリイソシアネート成分を、密着性ポリイソシアネート成分とし、ガスバリア性ウレタンプレポリマーの合成に用いられるポリイソシアネート成分を、ガスバリア性ポリイソシアネート成分(後述)とする。
 また、密着性ウレタンプレポリマーの合成に用いられるポリオール成分と、ガスバリア性ウレタンプレポリマーの合成に用いられるポリオール成分とを区別する場合には、密着性ウレタンプレポリマーの合成に用いられるポリオール成分を、密着性ポリオール成分とし、ガスバリア性ウレタンプレポリマーの合成に用いられるポリオール成分を、ガスバリア性ポリオール成分(後述)とする。
 密着性ポリイソシアネート成分としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
 芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、4,4’-、2,4’-または2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネートもしくはその混合物(MDI)、2,4-または2,6-トリレンジイソシアネートもしくはその混合物(TDI)、4,4’-トルイジンジイソシアネート(TODI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)、m-またはp-フェニレンジイソシアネートもしくはその混合物、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートが挙げられる。
 芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3-または1,4-キシリレンジイソシアネートもしくはその混合物(XDI)、1,3-または1,4-テトラメチルキシリレンジイソシアネートもしくはその混合物(TMXDI)、ω,ω’-ジイソシアネート-1,4-ジエチルベンゼンなどの芳香脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。
 脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、4,4’-、2,4’-または2,2’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートもしくはその混合物(H12MDI)、1,3-または1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンもしくはその混合物(水添キシリレンジイソシアネート、HXDI)、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナン(NBDI)、1,3-シクロペンテンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネートが挙げられる。
 脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-、2,3-または1,3-ブチレンジイソシアネート、2,4,4-または2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。
 また、密着性ポリイソシアネート成分としては、上記した密着性ポリイソシアネート成分の多量体(例えば、二量体、三量体、五量体、七量体など)や、例えば、上記した密着性ポリイソシアネート成分あるいは多量体と、水との反応により生成するビウレット変性体、モノオールまたは多価アルコール(後述)との反応により生成するアロファネート変性体、炭酸ガスとの反応により生成するオキサジアジントリオン変性体、さらには、低分子量ポリオール(後述)との反応により生成するポリオール変性体などが挙げられる。
 これら密着性ポリイソシアネート成分は、単独または2種以上併用することができる。
 密着性ポリイソシアネート成分として、好ましくは、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネートなどが挙げられ、より好ましくは、XDI、IPDI、H12MDI、HXDIなどが挙げられる。
 密着性ポリオール成分としては、例えば、高分子量ポリオール(以下、マクロポリオールとする。)、低分子量ポリオールなどが挙げられる。
 マクロポリオールは、数平均分子量400~10000のポリオールであって、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオール、天然油ポリオール、シリコーンポリオール、フッ素ポリオール、ポリオレフィンポリオールなどが挙げられる。
 ポリエステルポリオールは、公知のエステル化反応、すなわち、多塩基酸と多価アルコールとの縮合反応や、多塩基酸のアルキルエステルと多価アルコールとのエステル交換反応などにより、得ることができる。
 多塩基酸またはそのアルキルエステルとしては、例えば、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸、例えば、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸などの脂環族ジカルボン酸、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸など、またはこれらのジアルキルエステル(例えば、炭素数1-6アルキルエステルなど)もしくはこれらの酸無水物、またはこれらの混合物などが挙げられる。
 多塩基酸として、好ましくは、イソフタル酸、テレフタル酸、オルソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸を含み、さらに好ましくは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸との併用が挙げられる。
 多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,2-ブチレングリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、アルカン(炭素数7~22)ジオール、2,6-ジメチル-1-オクテン-3,8-ジオール、シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールA、1,4-ジヒドロキシ-2-ブテン、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、キシレングリコール、ビスヒドロキシエチレンテレフタレート、ビスフェノールAまたは水添ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加体、ジエチレングリコール、トリオキシエチレングリコール、テトラオキシエチレングリコール、ペンタオキシエチレングリコール、ヘキサオキシエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリオキシプロピレングリコール、テトラオキシプロピレングリコール、ペンタオキシプロピレングリコール、ヘキサオキシプロピレングリコールなどのジオール、例えば、グリセリン、2-メチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジヒドロキシ-3-ヒドロキシメチルペンタン、1,2,6-ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-3-ブタノールおよびその他の脂肪族トリオール(炭素数8~24)などのトリオール、例えば、テトラメチロールメタン、D-ソルビトール、キシリトール、D-マンニトール、D-マンニットなどの4つ以上のヒドロキシル基を有するポリオール、または、それらの混合物などが挙げられる。
 また、多価アルコールとしては、アニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物も挙げられる。アニオン性基としては、例えば、カルボキシル基、スルホニル基、リン酸基、スルホベタインなどのベタイン構造含有基などが挙げられる。好ましくは、カルボキシル基が挙げられる。そのような、アニオン性基としてカルボキシル基を含有するポリヒドロキシ化合物としては、例えば、ジメチロール酢酸、ジメチロール乳酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸などのポリヒドロキシアルカン酸などが挙げられる。
 多価アルコールとして、好ましくは、ジオールが挙げられる。
 好ましくは、ポリエステルポリオールとして、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸を含む多塩基酸と、ジオールを含む多価アルコールとの反応により得られるポリエステルポリオールなど、分子中に環構造を有するポリエステルポリオールが挙げられる。
 また、ポリエーテルポリオールは、例えば、低分子量ポリオール(後述)を開始剤とするアルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、オキセタン化合物などの炭素数2-5のアルキレンオキシド)の開環単独重合または開環共重合により得ることができる。具体的には、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン-プロピレン共重合体、ポリオキシテトラメチレングリコール(ポリテトラメチレンエーテルグリコール)などが挙げられる。
 また、ポリカーボネートポリオールは、例えば、低分子量ポリオール(後述)を開始剤として、例えば、触媒の存在下または不在下に、ホスゲン、ジアルキルカーボネート、ジアリルカーボネート、アルキレンカーボネートなどを反応させることにより、得ることができる。
 また、ポリウレタンポリオールは、上記により得られたポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールおよび/またはポリカーボネートポリオールを、イソシアネート基に対する水酸基の当量比(OH/NCO)が1を超過する割合で、上記したポリイソシアネート成分と反応させることによって、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオール、ポリカーボネートポリウレタンポリオール、あるいは、ポリエステルポリエーテルポリウレタンポリオールなどとして得ることができる。
 アクリルポリオールとしては、例えば、分子内に1つ以上のヒドロキシル基を有する重合性単量体と、これに共重合可能な別の単量体とを共重合させることによって得られる共重合体が挙げられる。ヒドロキシル基を有する重合性単量体としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2,2-ジヒドロキシメチルブチル(メタ)アクリレート、ポリヒドロキシアルキルマレエート、ポリヒドロキシアルキルフマレートなどが挙げられる。また、これらと共重合可能な別の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1~12)、マレイン酸、マレイン酸アルキル、フマル酸、フマル酸アルキル、イタコン酸、イタコン酸アルキル、スチレン、α-メチルスチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリロニトリル、3-(2-イソシアネート-2-プロピル)-α-メチルスチレン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。そして、アクリルポリオールは、これら単量体を適当な溶剤および重合開始剤の存在下において共重合させることにより得ることができる。
 エポキシポリオールとしては、例えば、低分子量ポリオール(後述)と、例えば、エピクロルヒドリン、β-メチルエピクロルヒドリンなどの多官能ハロヒドリンとの反応により得られるエポキシポリオールが挙げられる。
 天然油ポリオールとしては、例えば、ひまし油、やし油などのヒドロキシル基含有天然油などが挙げられる。
 シリコーンポリオールとしては、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合可能な別の単量体として、ビニル基含有のシリコーン化合物、例えば、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが用いられる共重合体、および、末端アルコール変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。
 フッ素ポリオールとしては、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合可能な別の単量体として、ビニル基含有のフッ素化合物、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンなどが用いられる共重合体などが挙げられる。
 ポリオレフィンポリオールとしては、例えば、ボリブタジエンポリオール、部分ケン価エチレン-酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
 マクロポリオールの水酸基当量は、例えば、200~5000であり、好ましくは、250~4000である。
 また、マクロポリオールの数平均分子量は、例えば、400~10000であり、好ましくは500~8000である。
 なお、マクロポリオールの数平均分子量は、アセチル化法またはフタル化法などの公知の水酸基価測定方法、および、開始剤または原料の官能基数から算出することができる。
 低分子量ポリオールは、数平均分子量400未満のポリオールであって、上記した多価アルコールなどが挙げられる。例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,2-ブチレングリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、アルカン(炭素数7~22)ジオール、ジエチレングリコール、トリオキシエチレングリコール、テトラオキシエチレングリコール、ペンタオキシエチレングリコール、ヘキサオキシエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリオキシプロピレングリコール、テトラオキシプロピレングリコール、ペンタオキシプロピレングリコール、ヘキサオキシプロピレングリコールなどの低分子量ジオール、例えば、ジメチロールプロピオン酸などのポリヒドロキシアルカン酸などが挙げられる。
 これら密着性ポリオール成分は、単独または2種以上併用することができる。
 密着性ポリオール成分として、好ましくは、マクロポリオールおよび低分子量ポリオールの併用が挙げられ、より好ましくは、ポリエステルポリオール、低分子量ジオールおよびポリヒドロキシアルカン酸の併用が挙げられる。
 そして、密着性ウレタンプレポリマーを得るには、密着性ポリイソシアネート成分と、密着性ポリオール成分とを、バルク重合、溶液重合などの公知の重合方法によって反応させる。
 なお、この反応において、密着性ポリオール成分中に、ポリヒドロキシアルカン酸などのアニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物を含有させれば、水性ポリウレタン樹脂をアニオン性内部乳化型水性ポリウレタン樹脂として調製することができる。
 アニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物は、例えば、ポリエステルポリオールの多価アルコールとして、または、低分子量ポリオールとして含有させることができる。
 そして、密着性ウレタンプレポリマーの合成において、各成分は、密着性ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の、密着性ポリオール成分の水酸基に対する当量比(NCO/OH)が、例えば、1.1~2.5、好ましくは、1.2~2.3、より好ましくは、1.2~2.0の割合となるように配合される。当量比がこの範囲にあれば、密着性ウレタンプレポリマーの分散安定性を向上させることができる。
 バルク重合では、例えば、窒素雰囲気下において、密着性ポリイソシアネート成分を撹拌しつつ、これに、密着性ポリオール成分を加えて、例えば、50~130℃、好ましくは、50~100℃において、例えば、1~15時間、好ましくは、3~12時間反応させる。
 溶液重合では、例えば、窒素雰囲気下において、有機溶媒に、密着性ポリイソシアネート成分および密着性ポリオール成分を加えて、例えば、50~130℃、好ましくは、50~80℃において、例えば、3~15時間、好ましくは、5~12時間反応させる。
 有機溶媒としては、イソシアネート基に対して不活性で、かつ、親水性に富む溶媒である、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピルなどのエステル類、例えば、テトラヒドロフランなどのエーテル類、例えば、アセトニトリルなどのニトリル類、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドンなどのアミド類などが挙げられる。好ましくは、ケトン類、ニトリル類が挙げられる。
 また、上記した反応においては、必要に応じて、例えば、アミン系、スズ系、鉛系、ビスマス系などの公知のウレタン化触媒を添加してもよく、得られる密着性ウレタンプレポリマーから遊離の(未反応の)密着性ポリイソシアネート成分を、例えば、蒸留や抽出などの公知の除去手段により除去してもよい。
 そして、得られる密着性ウレタンプレポリマーにおいて、アニオン性基が含まれている場合には、好ましくは、中和剤を添加して、アニオン性基の塩を形成させる。
 中和剤としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N,N’-ジメチルエタノールアミンなどのアミン類、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの無機アルカリ塩、さらには、アンモニアなどが挙げられる。好ましくは、アミン類、アンモニアが挙げられる。
 中和剤の添加量は、アニオン性基1当量あたり、例えば、0.4~1.2当量、好ましくは、0.6~1.0当量である。
 このようにして得られる密着性ウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は、例えば、0.5~10重量%、好ましくは、1~8重量%である。
 また、密着性ウレタンプレポリマーの、イソシアネート基の平均官能基数は、例えば、1.1~3.5、好ましくは、1.5~2.5であり、数平均分子量は、例えば、700~15000、好ましくは、1000~8000である。
 ガスバリア性ウレタンプレポリマーは、本発明のポリウレタンディスパージョンに、ガスバリア性を付与するためのイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーであって、ガスバリア性ポリイソシアネート成分と、ガスバリア性ポリオール成分とを、ガスバリア性ポリイソシアネート成分のイソシアネート基が、ガスバリア性ポリオール成分の水酸基に対して過剰となる割合で反応させることにより得ることができる。
 ガスバリア性ポリイソシアネート成分としては、上記した密着性ポリイソシアネート成分と同様のポリイソシアネート成分などが挙げられる。例えば、MDI,TDI、TODI、NDIなどの芳香族ポリイソシアネート、例えば、XDI,TMXDIなどの芳香脂肪族ポリイソシアネート、IPDI、H12MDI、HXDI、NBDIなどの脂環族ポリイソシアネート、例えば、HDIなどの脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
 これらガスバリア性ポリイソシアネート成分は、単独または2種以上併用することができる。
 ガスバリア性ポリイソシアネート成分として、好ましくは、芳香脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートなどが挙げられ、より好ましくは、XDI、HXDIなどが挙げられる。
 ガスバリア性ポリオール成分としては、上記した密着性ポリオール成分と同様のポリオール成分などが挙げられる。例えば、マクロポリオール、低分子量ポリオールなどが挙げられる。
 これらガスバリア性ポリオール成分は、単独または2種以上併用することができる。
 ガスバリア性ポリオール成分として、好ましくは、低分子量ポリオールが挙げられ、より好ましくは、炭素数2~6のアルカンポリオールおよび/または炭素数2~6のポリオキシアルキレングリコールと、ポリヒドロキシアルカン酸との併用が挙げられる。
 具体的には、炭素数2~6のアルカンポリオールとして、例えば、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,2-ブチレングリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオールなどが挙げられる。好ましくは、エチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,6-ヘキサンジオールなどが挙げられる。
 炭素数2~6のポリオキシアルキレングリコールとして、例えば、ジエチレングリコール、トリオキシエチレングリコール、テトラオキシエチレングリコール、ペンタオキシエチレングリコール、ヘキサオキシエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリオキシプロピレングリコール、テトラオキシプロピレングリコール、ペンタオキシプロピレングリコール、ヘキサオキシプロピレングリコールなどが挙げられる。好ましくは、ジエチレングリコール、トリオキシエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリオキシプロピレングリコールが挙げられる。
 ポリヒドロキシアルカン酸として、例えば、ジメチロール酢酸、ジメチロール乳酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸などが挙げられる。好ましくは、ジメチロールプロピオン酸が挙げられる。
 そして、ガスバリア性ポリイソシアネート成分と、ガスバリア性ポリオール成分とを、上記した密着性ウレタンプレポリマーの合成方法と同様の合成方法で反応させることにより、ガスバリア性ウレタンプレポリマーを得る。
 なお、この反応において、ガスバリア性ポリオール成分中に、ポリヒドロキシアルカン酸などのアニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物を含有させれば、水性ポリウレタン樹脂をアニオン性内部乳化型水性ポリウレタン樹脂として調製することができる。
 アニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物は、例えば、低分子量ポリオールとして含有させることができる。
 これによって、上記した密着性ウレタンプレポリマーと同様に、ガスバリア性ウレタンプレポリマーを良好に水分散(後述)させることができる。
 このようにして得られるガスバリア性ウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は、例えば、2~20重量%、好ましくは、3~15重量%である。
 また、ガスバリア性ウレタンプレポリマーの、イソシアネート基の平均官能基数は、例えば、1.1~3.5、好ましくは、1.5~2.5である。
 また、ガスバリア性ウレタンプレポリマーの、数平均分子量は、例えば、400~5000、好ましくは、500~3000である。
 本発明のポリウレタンディスパージョンを得るには、次いで、得られた密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを、水分散させ、鎖伸長剤と反応させる。
 この反応では、例えば、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーの混合液と、鎖伸長剤とを反応させる。または、例えば、密着性ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを反応させ、別途、ガスバリア性ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを反応させ、その後、それらを混合する。
 以下において、まず、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーの混合物と、鎖伸長剤とを反応させる方法について説明する。
 この方法では、まず、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを水分散させる。
 密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを、水分散させる方法としては、例えば、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを撹拌しつつ、これらに対して徐々に水を添加する方法、水を攪拌しつつ、これに対して徐々に密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを添加する方法、密着性ウレタンプレポリマーを撹拌しつつ、これに対して徐々にガスバリア性ウレタンプレポリマーおよび水を添加する方法、あるいは、ガスバリア性ウレタンプレポリマーを撹拌しつつ、これに対して徐々に密着性ウレタンプレポリマーおよび水を添加する方法などが挙げられる。
 これにより、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを含む水分散液が調製される。なお、攪拌は、好ましくは、ホモディスパーなどを用いて、高剪断が付与されるように混合する。
 水の添加量は、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーの総量100重量部に対して、例えば、20~1000重量部である。
 次いで、この方法では、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを含む水分散液に、鎖伸長剤を配合し、鎖伸長反応させる。
 本発明において、鎖伸長剤としては、例えば、低分子量ポリオール、低分子量ポリアミン、アミノアルコール類、ヒドラジンおよびその誘導体などが挙げられる。
 低分子量ポリオールとしては、例えば、上記した低分子量ポリオールが挙げられる。
 低分子量ポリアミンとしては、例えば、4,4’-ジフェニルメタンジアミンなどの芳香族ポリアミン、例えば、1,3-または1,4-キシリレンジアミンもしくはその混合物などの芳香脂肪族ポリアミン、例えば、3-アミノメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルアミン、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、2,5(2,6)-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,3-もしくは1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンまたはそれらの混合物、1,3-もしくは1,4-シクロヘキサンジアミンまたはそれらの混合物などの脂環族ポリアミン、例えば、エチレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、1,4-ブタンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンなどの脂肪族ポリアミンなどが挙げられる。
 また、アミノアルコール類としては、例えば、N-(2-アミノエチル)エタノールアミン、N-(3-アミノプロピル)エタノールアミンなどが挙げられる。
 ヒドラジンおよびその誘導体としては、例えば、ヒドラジン(水和物を含む。)、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジドなどが挙げられる。
 これら鎖伸長剤は、単独または2種以上併用することができる。
 鎖伸長剤として、好ましくは、低分子量ポリアミン、アミノアルコール類、ヒドラジンおよびその誘導体が挙げられる。
 そして、鎖伸長反応は、例えば、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーの水分散液に対して、鎖伸長剤を配合する。
 鎖伸長剤の配合割合は、例えば、鎖伸長剤の活性水素基(水酸基およびアミノ基)に対する、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーのイソシアネート基の当量比(NCO/活性水素基)が、約1となる割合、好ましくは、0.8~1.2となる割合である。
 鎖伸長反応は、具体的には、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを含む水分散液を攪拌しつつ、これに対して鎖伸長剤を滴下する。攪拌は、好ましくは、ホモディスパーなどを用いて、高剪断が付与されるように混合する。滴下される鎖伸長剤は、予め水で希釈して鎖伸長剤水溶液として調製しておくこともできる。
 また、この鎖伸長反応は、常圧下、また必要により窒素雰囲気下において、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーと、鎖伸長剤とを、例えば、5~30℃、好ましくは、5~25℃で、例えば、10分~5時間、好ましくは、30分~3時間反応させる。
 このように反応条件を設定することにより、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーのイソシアネート基と、水との反応を抑制することができる。
 また、鎖伸長剤の滴下終了後には、さらに撹拌しつつ、例えば、常温にて反応を完結させる。
 上記の反応により、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とが反応した水性ポリウレタン樹脂(以下、密着性-ガスバリア性樹脂とする。)を得ることができる。そして、密着性-ガスバリア性樹脂を含む水分散液として、本発明のポリウレタンディスパージョンを得ることができる。
 この方法によれば、密着性―ガスバリア性樹脂のディスパージョンを確実に製造することができる。
 次に、密着性ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを反応させ、別途、ガスバリア性ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを反応させ、その後、それらを混合する方法について説明する。
 この方法では、まず、密着性ウレタンプレポリマーを含む水分散液を調製する。
 密着性ウレタンプレポリマーを含む水分散液の調製は、例えば、上記した密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを含む水分散液の調製方法と同様の調製方法を採用する。
 次いで、この方法では、得られる密着性ウレタンプレポリマーを含む水分散液に、鎖伸長剤を配合し、上記した鎖伸長反応と同様の方法により、鎖伸長反応させる。
 上記の反応により、密着性ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とが反応した水性ポリウレタン樹脂(以下、密着性樹脂とする。)を得ることができる。
 また、この方法では、別途、ガスバリア性ウレタンプレポリマーを含む水分散液を調製する。
 ガスバリア性ウレタンプレポリマーを含む水分散液の調製は、例えば、上記した密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーを含む水分散液の調製方法と同様の調製方法を採用する。
 次いで、この方法では、得られるガスバリア性ウレタンプレポリマーを含む水分散液に、鎖伸長剤を配合し、上記した鎖伸長反応と同様の方法により、鎖伸長反応させる。
 上記の反応により、ガスバリア性ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とが反応した水性ポリウレタン樹脂(以下、ガスバリア性樹脂とする。)を得ることができる。
 その後、この方法では、得られた密着性樹脂を含む水分散液と、ガスバリア性樹脂を含む水分散液とを、混合撹拌する。これにより、密着性樹脂およびガスバリア性樹脂を含む水分散液として、本発明のポリウレタンディスパージョンが得られる。
 このようにして得られるポリウレタンディスパージョンは、固形分が、例えば、5~60重量%、好ましくは、10~50重量%であり、その平均粒子径が、たとえば、10~500nm、好ましくは、20~300nmである。また、樹脂酸価が、例えば、5~50mgKOH/g、好ましくは、10~40mgKOH/gであり、ウレタン・ウレア基濃度が、例えば、15~50重量%、好ましくは、20~45重量%である。
 なお、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーの合成において、有機溶媒が使用されている場合には、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーの合成反応の終了後、または、鎖伸長反応の終了後に、有機溶媒を、例えば、減圧下において、適宜の温度で加熱することにより留去する。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンは、上記した2つの鎖伸長反応を適宜併用して、密着性-ガスバリア性樹脂、密着性樹脂およびガスバリア性樹脂を含む水分散液として、調製することもできる。
 また、本発明のポリウレタンディスパージョンには、本発明の効果を阻害しない範囲において、例えば、可塑剤、消泡剤、レベリング剤、防カビ剤、防錆剤、艶消し剤、難燃剤、揺変剤、粘着付与剤、増粘剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、反応遅延剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、染料、無機顔料、有機顔料、体質顔料、硬化剤、タック防止剤、無機粒子、モンモリロナイト、合成マイカなどの水膨潤性無機層状化合物、有機粒子などの添加剤を、適宜配合することができる。各種の添加剤の配合割合は、その目的および用途により適宜選択される。
 なお、上記の説明のように、密着性ウレタンプレポリマーおよび/またはガスバリア性ウレタンプレポリマーの原料成分として、アニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物を含有させておけば、水性ポリウレタン樹脂を、アニオン性内部乳化型水性ポリウレタン樹脂として得ることができるが、例えば、原料成分として、ポリオキシエチレングリコールなどのノニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物を含有させて、水性ポリウレタン樹脂を、ノニオン性内部乳化型水性ポリウレタン樹脂として得ることもできる。
 さらに、本発明のポリウレタンディスパージョンでは、原料成分として、アニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物やノニオン性基を含有するポリヒドロキシ化合物のいずれも含有させずに、密着性ウレタンプレポリマーおよびガスバリア性ウレタンプレポリマーの水分散時に、界面活性剤を配合して強制乳化させることにより、水性ポリウレタン樹脂を、外部部乳化型水性ポリウレタン樹脂として、水分散させることもできる。
 そして、このようにして得られる本発明のポリウレタンディスパージョンは、密着性(特に、耐水密着性)とガスバリア性とを兼ね備えており、各種産業分野において、接着剤、プライマー、アンカーコート剤などの接着材料として用いることができる。とりわけ、密着性とガスバリア性とが要求される分野、例えば、ガスバリア性積層フィルムに用いることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂フィルムと無機蒸着膜とが積層されるガスバリア性積層フィルムにおいて、熱可塑性樹脂フィルムと無機蒸着膜とを貼着するためのアンカーコート剤として用いることができる。
 ガスバリア性積層フィルムは、例えば、基材フィルム、基材フィルムの表面に形成されるアンカーコート層、および、アンカーコート層の表面に形成される無機蒸着膜を備えている。
 基材フィルムとしては、例えば、熱可塑性樹脂から成形される熱可塑性樹脂フィルムなどが挙げられ、好ましくは、ポリエステル樹脂から成形されるポリエステルフィルムなどが挙げられる。ポリエステル樹脂は、エステル結合を主結合とする合成高分子化合物であり、通常、ジカルボン酸成分とグリコール成分とを重縮合反応させることにより、得ることができる。
 ジカルボン酸成分としては、主としてテレフタル酸であるが、その他に、例えば、オルソフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、例えば、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、例えば、シクロヘキシンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、例えば、p-オキシ安息香酸などのオキシカルボン酸を併用することができる。
 グリコール成分としては、主としてエタンジオールであるが、その他に、例えば、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコール、例えば、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールSなどの芳香族グリコールなどを併用することができる。さらに、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリエーテルポリオールを併用することもできる。
 そして、ジカルボン酸成分とグリコール成分とを、例えば、高温、減圧下において、重縮合反応させ、ポリエステル樹脂を得る。この反応では、重合触媒や着色防止剤を添加することができる。
 重合触媒としては、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物などが挙げられる。好ましくは、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物などが挙げられる。
 また、着色防止剤としては、例えば、リン化合物などが挙げられる。
 さらに、この反応では、重縮合反応後、例えば、ポリエステル樹脂の融点以下で、減圧下または不活性ガス雰囲気下において、固有粘度やカルボキシル末端基量を調整することもできる。
 また、ポリエステル樹脂には、ラミネート、印刷などの加工性、および、取扱性の観点から、好ましくは、粒子を含有させる。
 粒子は、ポリエステルフィルムに配合される公知の粒子でよく、例えば、無機粒子、有機粒子などが挙げられる。
 無機粒子としては、例えば、湿式および乾式シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸アルミ、酸化チタン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミ、マイカ、カオリン、クレーなどからなる粒子が挙げられる。
 有機粒子としては、ポリスチレン、有機シリコーン、ポリアクリル酸類、ポリメタクリル酸類、ポリエステル類、ジビニル化合物の重合体などからなる粒子が挙げられる。
 これら粒子は、単独または2種以上併用することができる。
 粒子として、好ましくは、湿式および乾式シリカ、アルミナなどの無機粒子や、ポリスチレン、有機シリコーン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエステル、ジビニルベンゼン重合体などの有機粒子が挙げられる。
 ポリエステル樹脂において、粒子の含有量は、例えば、0.01~3重量%、好ましくは、0.03~3重量%であり、粒子の平均粒子径は、例えば、0.01~5μmである。
 粒子は、例えば、それが配合されるポリエステル樹脂のマスターバッチとして調製して、そのポリエステル樹脂と混合する。
 また、ポリエステル樹脂には、例えば、帯電防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、耐候剤、紫外線吸収剤、顔料および染料などの添加剤を適宜含有させることもできる。
 なお、ポリエステル樹脂は、例えば、市販のポリエチレンテレフタレート樹脂を、そのまま用いることもできる。
 そして、ポリエステルフィルムは、例えば、ポリエステル樹脂を、チップ形状にして、押出機などによって溶融混練し、Tダイなどによってシート形状に押し出し、その後、冷却ロールに密着固化させて、キャストフィルム(未配向フィルムまたは未延伸フィルム)として、成形することができる。なお、溶融したシートと冷却ロールの密着性を向上させるには、好ましくは、静電印加密着法および/または液面塗布密着法を採用する。
 なお、この成形では、ポリエステルフィルムを、例えば、共押出によって、2種類以上のポリエステル樹脂からなる積層フィルムとして、成形することもできる。
 その後、ポリエステルフィルムを、目的により、一軸延伸または二軸延伸する。好ましくは、2軸延伸する。
 一軸延伸では、ポリエステル樹脂のガラス転移温度以上、例えば、40~130℃に加熱したロール群で、ポリエステルフィルムを、MD方向に、例えば、2.3~7倍延伸する。これによって、一軸配向フィルム(一軸延伸フィルム)を得る。
 二軸延伸では、一軸延伸後、TD方向に、例えば、45~130℃において、例えば、3~7倍に延伸する。あるいは、ポリエステルフィルム(キャストフィルム)を、面積倍率が、例えば、6~30倍になるように、同時二軸延伸する。なお、面積倍率は、MD延伸倍率にTD延伸倍率を乗じることにより求められる。
 なお、延伸は、多段階ですることもできるが、その場合にも、最終的な延伸倍率が上記範囲内となるように延伸する。
 これによって、二軸配向フィルム(二軸延伸フィルム)を得る。
 さらに、このようにして得られるポリエステルフィルムを、引き続き、インラインおよび/またはオフラインにて熱処理することもでき、その場合には、必要に応じて、熱処理前後に、再度MDおよび/またはTD方向に延伸することもできる。熱処理温度は、例えば、150~250℃、好ましくは、200~240℃であり、熱処理時間は、通常、1秒~5分、好ましくは、1秒~300秒である。このように熱処理すれば、熱収縮特性を調整することができる。
 また、熱処理後のポリエステルフィルムの冷却速度も、熱収縮特性に影響する。例えば、熱処理後、ポリエステルフィルムを急冷または徐冷、あるいは中間冷却ゾーンを設けて加熱収縮応力を調整することができる。また、特に特定の熱収縮特性を付与するために、熱処理時またはその後の徐冷ゾーンにおいて、MD方向および/またはTD方向に弛緩することもできる。
 なお、得られるポリエステルフィルムにおいて、アンカーコート層を形成する表面の、表面自由エネルギーは、好ましくは、45~60mN/mとし、また、アンカーコート層が形成されていない表面の、表面自由エネルギーも、他の包装材料との接着性、印刷や無機蒸着膜形成の容易性などを考慮すると、好ましくは、45~60mN/mとする。
 表面自由エネルギーを、上記範囲にするには、例えば、ポリエステルフィルムの表面に、空気中、不活性ガス雰囲気中において、コロナ放電などにより表面処理するか、あるいは、火炎により表面処理する方法が挙げられる。
 アンカーコート層は、基材フィルムの表面に、上記したアンカーコート剤を積層することにより、形成する。
 アンカーコート層を積層する方法としては、例えば、ホットメルトコート法、インラインコート法、オフラインコート法などが挙げられる。好ましくは、インラインコート法が挙げられる。インラインコート法によれば、無機蒸着膜との接着性、塗膜の光沢性、印刷インキとの接着性を向上させることができる。
 インラインコート法は、公知の方法でよいが、ポリエステルフィルムの延伸工程において実施することが好ましく、例えば、ポリエステル樹脂の結晶配向の完了前に、ポリエステルフィルムの表面にアンカーコート剤を塗布し、その後、乾燥、延伸、熱処理して、ポリエステルィルムの配向結晶を完了させる。これによって、インラインコート工程において、ゴミなどが付着して無機蒸着膜にピンホールが発生することを防止でき、また、均一に薄くアンカーコート層を形成することができる。
 具体的には、ポリエステルフィルム(キャストフィルム)を、一軸延伸した後、インラインコート法により、一軸延伸フィルムの表面にアンカーコート層を形成し、その後、二軸延伸する。また、同時二軸延伸する場合には、その同時二軸延伸前に、インラインコート法により、一軸延伸フィルムの表面にアンカーコート層を形成する。
 また、オフラインコート法によりアンカーコート層を積層する場合には、公知の方法でよいが、ポリエステルフィルムの延伸工程完了後に、オフラインコート法を実施する。
 なお、インラインコート法やオフラインコート法において、装置の防爆性や、環境汚染などを考慮するときには、好ましくは、ポリエステル樹脂を、水溶性および/または水分散性の樹脂として調製する。
 アンカーコート層の厚みは、特に限定されないが、例えば、0.001μm以上1μm以下、好ましくは、0.005μm以上0.3μm以下、さらに好ましくは、0.01μm以上0.1μm以下、特に好ましくは、0.02μm以上0.07μm以下である。
 アンカーコート層が、上記より厚いと、200℃程度の熱により無機蒸着膜が白化して光沢が低下する場合がある。一方、上記より薄いと、無機蒸着膜とアンカーコート層との接着性が低下する場合がある。また、アンカーコート層の厚みを、上記の範囲とすれば、バリア性積層フィルムを、再度チップ化したときの、回収性の向上を図ることができる。
 無機蒸着膜は、無機材料の薄膜であって、無機材料としては、例えば、周期表2族であるマグネシウム、カルシウム、バリウム、4族であるチタン、ジルコニウム、13族であるアルミニウム、インジウム、14族のケイ素、ゲルマニウム、スズなどの金属を含む無機物、例えば、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化スズなどの金属酸化物を含む無機酸化物、例えば、酸化窒化ケイ素などの無機窒化酸化物などが挙げられる。ガスバリア性および生産効率の観点から、好ましくは、アルミニウム、ケイ素およびそれらの酸化物が挙げられる。また、これらの金属およびそれらの酸化物は、複数を組み合わせて、金属および/または金属酸化物からなる層を形成してもよい。
 無機蒸着膜は、アンカーコート層の表面に、例えば、真空蒸着法、EB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ラミネート法、プラズマ気相成長法(CVD法)などにより形成する。生産性の観点から、好ましくは、真空蒸着法が挙げられる。真空蒸着法では、真空蒸着装置の加熱方式として、好ましくは、電子線加熱方式、抵抗加熱方式および誘導加熱方式が採用される。
 無機蒸着膜の厚みは、無機材料の種類や構成により適宜選択されるが、通常、1~500であり、好ましくは、2~300nmであり、さらに好ましくは、3~100nmであり、特に好ましくは、5~50nmである。上記より厚いと、無機蒸着膜のフレキシビリティ(柔軟)性が低下し、成膜後の折り曲げや引っ張りなどの加工において、無機蒸着膜に亀裂やピンホールなど生じて、ガスバリア性が損なわれる場合がある。また、透明性が低下し、あるいは、着色する場合があり、さらには、生産性を低下させる場合がある。一方、上記より薄いと、透明性に優れるが均一な薄膜として得ることが困難であり、また、薄膜が十分でないため、ガスバリア性が不十分となる場合がある。
 また、無機蒸着膜は、複数種類の無機材料を積層することにより、形成することもできる。積層方法としては、例えば、真空蒸着法、EB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ラミネート法などが挙げられる。積層厚みの観点から、好ましくは、真空蒸着法が挙げられる。
 以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの限定されるものではない。
 1)密着性ウレタンプレポリマーの合成
  合成例1
 撹拌機、温度計、還流管、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、エステルA190.7重量部、ジエチレングリコール3.4重量部、ジメチロールプロピオン酸21.3重量部、メチルエチルケトン175.0重量部を仕込み、混合した。
 次いで、4つ口フラスコに、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート93.4重量部、スタノクト0.04重量部を添加し、75℃において6時間反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(NCO基含有率1.77重量%)を得た。
 その後、得られたウレタンプレポリマーの反応液を30℃に冷却し、トリエチルアミン16.1重量部を添加して中和し、密着性ウレタンプレポリマーを得た。
  合成例2~5
 表1に示す配合処方にて反応させた以外は、合成例1と同様の方法により、合成例2~5の密着性ウレタンプレポリマーを調製した。但し、合成例2ついては、反応温度75℃、合成例3~5については、反応温度70℃でそれぞれ反応させた。
 合成例1~5の配合処方を表1に示す。
 2)ガスバリア性ウレタンプレポリマーの調製
  合成例6
 撹拌機、温度計、還流管、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、エチレングリコール46.7重量部、ジメチロールプロピオン酸20.7重量部、メチルエチルケトン175.0重量部を仕込み、混合した。
 次いで、4つ口フラスコに、1,3-キシリレンジイソシアネート159.6重量部、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン82.3重量部を添加し、70℃において6時間反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(NCO基含有率6.3重量%)を得た。
 その後、得られたウレタンプレポリマーの反応液を30℃に冷却し、トリエチルアミン15.6重量部を添加して中和し、ガスバリア性ウレタンプレポリマーを得た。
  合成例7
 表1に示す配合処方にて反応させた以外は、合成例6と同様の方法により、合成例7のガスバリア性ウレタンプレポリマーを調製した。但し、反応温度を65℃とした。
 合成例6および7の配合処方を表1に合わせて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 なお、表1中の略号および製品名を下記に示す。
 H12MDI:4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
 HXDI:1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(水添キシリレンジイソシアネート)
 IPDI:3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート)
 XDI:1,3-キシリレンジイソシアネート
 エステルA:ポリエステルポリオール((テレフタル酸/イソフタル酸/アジピン酸=1/1/1(モル比))/(エチレングリコール/ネオペンチルグリコール=1/1(モル比))、数平均分子量:3000)
 エステルB:ポリエステルポリオール((イソフタル酸/セバシン酸=1/1(モル比))/(エチレングリコール/ネオペンチルグリコール=1/3(モル比))、数平均分子量2500)
 エステルC:ポリエステルポリオール(アジピン酸/(ネオペンチルグリコール/1,6-ヘキサンジオール=2/1(モル比))、数平均分子量2000)
 PTG2000:ポリテトラメチレンエーテルグリコール(数平均分子量:2000)
 PC2000:ポリカーボネートグリコール(数平均分子量:2000)
 EG:エチレングリコール
 DEG:ジエチレングリコール
 NPG:ネオペンチルグリコール
 DMPA:ジメチロールプロピオン酸
 TEA:トリエチルアミン
 MET:メチルエチルケトン
 スタノクト:オクチル酸第1スズ
 また、表1中、NCO基含有率は、JISK1556(2006)に準拠して測定した。
 3)ポリウレタンディスパージョンの調製
  調製例1(ガスバリア性樹脂の水分散液)
 イオン交換水700重量部に、合成例6により得られたガスバリア性ウレタンプレポリマー415.6重量部を配合し、ホモディスパー(プライミクス社製)にて5分間撹拌し、水分散させた。
 次いで、N-(2-アミノエチル)エタノールアミン29.9重量部を添加して鎖伸長反応を行い、その後、メチルエチルケトンを留去し、ガスバリア性樹脂の水分散液(pH8.2、固形分30重量%、平均粒子径65nm、ウレタン・ウレア基濃度40.8重量%、樹脂酸価24.0mgKOH/g)として、ポリウレタンディスパージョンを調製した。
  調製例2(密着性樹脂の水分散液)
 イオン交換水700重量部に、合成例1により得られた密着性ウレタンプレポリマー447.7重量部を配合し、ホモディスパーにて5分間撹拌し、水分散させた。
 次いで、N-(2-アミノエチル)エタノールアミン9.0重量部を添加して鎖伸長反応を行い、その後、メチルエチルケトンを留去し、密着性樹脂の水分散液(pH7.8、固形分30重量%、平均粒子径30nm、ウレタン・ウレア基濃度12.3重量%、樹脂酸価26.6mgKOH/g)として、ポリウレタンディスパージョンを調製した。
 なお、調製例2により得られたポリウレタンディスパージョンの固形分は、マクロポリオール成分を、56.9重量%含有していた。
  調製例3(密着性-ガスバリア性樹脂の水分散液)
 イオン交換水700重量部に、合成例1により得られた密着性ウレタンプレポリマー149.2重量部、および、合成例6により得られたガスバリア性ウレタンプレポリマー277.0重量部を配合し、ホモディスパーにて5分間撹拌し、水分散させた。
 次いで、N-(2-アミノエチル)エタノールアミン22.9重量部を添加して鎖伸長反応を行い、その後、メチルエチルケトンを留去し、密着性-ガスバリア性樹脂の水分散液(pH7.8、固形分30重量%、平均粒子径80nm、ウレタン・ウレア基濃度31.3重量%、樹脂酸価24.9mgKOH/g)として、ポリウレタンディスパージョンを調製した。
 なお、調製例3により得られたポリウレタンディスパージョンの固形分は、マクロポリオール成分を、19.0重量%含有していた。
  調製例4~7(密着性-ガスバリア性樹脂の水分散液)
 表2に示す配合処方にて反応させた以外は、調製例3と同様の方法により、調製例4~7のポリウレタンディスパージョンを調製した。
 調製例1~7の配合処方を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 4)アンカーコート剤の調製
  実施例1
 調製例1および調製例2のポリウレタンディスパージョンを、調製例2のポリウレタンディスパージョンの固形分に対する、調製例1のポリウレタンディスパージョンの固形分の重量比が3となるように配合し、次いで、水性ポリウレタン樹脂の固形分が5重量%となるようにイオン交換水に配合し、アンカーコート剤(AC1)を調製した。
  実施例2~6、および、比較例1~2
 表3に示す配合処方でアンカーコート剤を調製した以外は、実施例1と同様の方法により、実施例2~6、および、比較例1~2のアンカーコート剤を製造した。
 実施例1~6および比較例1~2のアンカーコート剤の配合処方を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 5)ポリエステルフィルムの製造
  (a)ポリエステル樹脂
 テレフタル酸ジメチル100重量部、エチレングリコール61重量部の混合物に、酢酸マグネシウム0.04重量部、三酸化アンチモン0.02重量部を添加して、徐々に昇温し、最終的には220℃でメタノールを留出させながらエステル交換反応を行った。
 次いで、得られたエステル交換反応生成物に、リン酸85%水溶液0.020重量部を添加した後、重縮合反応釜に移行した。さらに、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して、1hPaの減圧下、290℃で常法により重縮合反応を行い、ポリエチレンテレフタレート樹脂を得た。このポリエチレンテレフタレート樹脂は、酸成分の95モル%以上がテレフタル酸からなり、グリコール成分の95モル%以上がエタンジオールからなり、ジエチレングリコール量1.2重量%、固有粘度0.65であった。
  (b)粒子マスターバッチ
 上記の(a)においてポリエステルを製造する際、エステル交換反応後に、平均粒子径2.4μmの凝集シリカ粒子のエチレングリコールスラリーを添加してから重縮合反応を行い、粒子濃度2質量%の粒子マスターバッチを得た。
  (c)蒸着PETフィルムの作成
 ポリエチレンテレフタレート樹脂と粒子マスターバッチを質量比98:2で混合し、その混合物を真空乾燥した後、押出機に供給して、280℃で溶融押出し、8μmカットのステンレス繊維焼結フィルター(FSS)で濾過した後、T字型口金からシート状に押出し、これを表面温度25℃の冷却ドラムに、静電密着法によって冷却固化させた。
 このようにして得られた未延伸(未配向)PETフィルムを、105℃に2秒間加熱した後、MD方向に115℃にて4.1倍に延伸して1軸配向フィルムとした。
 この1軸配向フィルムの片面に空気中でコロナ放電処理を施し、アンカーコート層を形成するために、上記の4)において得られた各種アンカーコート剤を、ロッドコーターにて放電処理面側に塗布した。なお、塗布厚みはポリエステルフィルムの配向結晶完了後、つまり熱処理後において0.05μmとなるようにした。
 この1軸配向フィルムを105℃で2秒間予熱し、次いで115℃に加熱しつつTD方向に3.1倍に延伸した。次いで、このフィルムを233℃の熱風中に導き入れ、2秒間MD方向、TD方向に弛緩させずに熱処理した後、170℃で幅方向にTD延伸後のフィルム幅に対して2.4%の弛緩処理を施し冷却した。
 最終的に室温まで冷却した後、20W・min/m 2の処理強度でアンカーコート層とは反対表面にコロナ放電処理を行い、これを巻取り機に導いて巻き上げてミルロールとした。このようにして最終的に塗膜層厚み0.05μmのアンカーコート層を設けた厚み12μmのポリエステルフィルムを得た。
 次に、このポリエステルフィルムのアンカーコート層側に連続式真空蒸着機により酸化アルミニウムを蒸着層厚さ15nmに蒸着して蒸着ポリエステルフィルムPES1~PES8を得た。
 なお、PES1~6におけるアンカーコート剤としては、上記の4)における実施例1~6により得られたアンカーコート剤をそれぞれ用い、また、PES7、8におけるアンカーコート剤としては、上記の4)の比較例1、2により得られたアンカーコート剤をそれぞれ用いた。
 6)評価
  (a)酸素透過率の測定
 PES1~PES8の蒸着ポリエステルフィルムの、23℃、0%RHにおける酸素透過率を、酸素透過率測定装置(オキシトラン、モコン社製)を用い、JISK7126(2000)のB法(等圧法)に準拠して測定した。なお、測定は2回行い、それら2つの測定値の平均値を、PES1~8における酸素透過率の値とした。
  (b)水蒸気透過率の測定
 PES1~PES8の蒸着ポリエステルフィルムの、40℃、90%RHにおける水蒸気透過率を、水蒸気透過率測定装置(パーマトラン、モコン社製)を用い、JISK7129(2000)のB法(赤外センサー法)に準拠して測定した。なお、測定は2回行い、それら2つの測定値の平均値を、PES1~8における水蒸気透過率の値とした。
  (c)密着力の測定
 PES1~PES8の蒸着ポリエステルフィルムの蒸着層側に、ポリウレタン系接着剤(A-310/A-3=10重量部/1重量部、溶媒として酢酸エチル12重量部、三井化学ポリウレタン社製)を用いて、未延伸ポリプロピレンフィルム(CPP、T3501、厚み50μm、東レ合成フィルム社製)を貼り合わせた。
 次いで、40℃で72時間放置した後、長さ150mm、幅15mmの短冊状に切断して、蒸着ポリエステルフィルムとCPPが90°に折り曲げられた状態となるようにCPPと蒸着フィルムとを把持した。
 その後、dry90°剥離試験を、インストロンタイプの引張試験機(テンシロンUCT-100、オリエンテック社製)を用いて、25℃、50%RHにおいて、剥離速度300mm/minで行い、剥離強度の測定を行った。なお、密着力の測定においては、測定長さ50mm~100mmの間での強度の平均値を、密着強度(密着力)とした。その結果を表3に合わせて示す。
  (d)耐水密着力の測定
 PES1~PES8の蒸着ポリエステルフィルムの蒸着層側に、ポリウレタン系接着剤(A-310/A-3=10重量部/1重量部、溶媒として酢酸エチル12重量部、三井化学ポリウレタン社製)を用いて、未延伸ポリプロピレンフィルム(CPP、T3501、厚み50μm、東レ合成フィルム社製)を貼り合わせた。
 次いで、40℃で72時間放置した後、長さ150mm、幅15mmの短冊状に切断して、蒸着ポリエステルフィルムとCPPが90°に折り曲げられた状態となるようにCPPと蒸着フィルムとを把持した。
 その後、剥離口を水滴でぬらし、wet90°剥離試験を、インストロンタイプの引張試験機(テンシロンUCT-100、オリエンテック社製)を用いて、25℃、50%RHにおいて、剥離速度300mm/minで行い、剥離強度の測定を行った。なお、耐水密着力の測定においては、測定長さ50mm~100mmの間での強度の平均値を、密着強度(耐水密着力)とした。その結果を表3に合わせて示す。
 なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記特許請求の範囲に含まれるものである。
 本発明のポリウレタンディスパージョンは、接着剤、プライマー、アンカーコート剤などの接着材料として用いることができる。

Claims (13)

  1.  イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、鎖伸長剤との反応により得られる水性ポリウレタン樹脂が、水分散されてなるポリウレタンディスパージョンであって、
     前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが、密着性を付与するための密着性ウレタンプレポリマーと、ガスバリア性を付与するためのガスバリア性ウレタンプレポリマーとを含むことを特徴とする、ポリウレタンディスパージョン。
  2.  前記密着性ウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネート成分と、高分子量ポリオールを含むポリオール成分との反応により得られ、
     前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネート成分と、高分子量ポリオールを含まず、低分子量ポリオールを含むポリオール成分との反応により得られていることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタンディスパージョン。
  3.  前記水性ポリウレタン樹脂が、前記密着性ウレタンプレポリマーおよび前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーの混合物と、鎖伸長剤との反応により得られる密着性-ガスバリア性樹脂を含むことを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタンディスパージョン。
  4.  前記水性ポリウレタン樹脂が、前記密着性ウレタンプレポリマーと、前記鎖伸長剤との反応により得られる密着性樹脂、および、前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーと、前記鎖伸長剤との反応により得られるガスバリア性樹脂を含むことを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタンディスパージョン。
  5.  前記密着性ウレタンプレポリマーを得るための前記ポリオール成分が、ポリエステルポリオール、および、ポリヒドロキシアルカン酸を含むことを特徴とする、請求項2に記載のポリウレタンディスパージョン。
  6.  前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーを得るためのポリオール成分が、ポリヒドロキシアルカン酸を含む低分子量ポリオールからなることを特徴とする、請求項2に記載のポリウレタンディスパージョン。
  7.  前記ポリエステルポリオールが、分子中に環構造を有することを特徴とする、請求項5に記載のポリウレタンディスパージョン。
  8.  前記ポリエステルポリオールが、多塩基酸と、多価アルコールとの反応により得られ、
     前記多塩基酸が、テレフタル酸、イソフタル酸およびオルソフタル酸からなる群から選択される少なくとも1種の多塩基酸であることを特徴とする、請求項5に記載のポリウレタンディスパージョン。
  9.  前記ポリイソシアネート成分が、芳香脂肪族ジイソシアネートおよび/または脂環族ジイソシアネートを含み、
     前記低分子量ポリオールが、炭素数2~6のアルカンポリオールおよび/または炭素数2~6のポリオキシアルキレングリコールと、ポリヒドロキシアルカン酸とを含むことを特徴とする、請求項6に記載のポリウレタンディスパージョン。
  10.  前記ポリイソシアネート成分が、キシリレンジイソシアネートおよび/または水添キシリレンジイソシアネートを含むことを特徴とする、請求項9に記載のポリウレタンディスパージョン。
  11.  熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面に無機蒸着膜を積層および貼着するためのアンカーコート剤として用いられることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタンディスパージョン。
  12.  前記熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエステルフィルムであることを特徴とする、請求項11に記載のポリウレタンディスパージョン。
  13.  ポリイソシアネート成分と、高分子量ポリオールを含むポリオール成分とを反応させて、分子末端にイソシアネート基を有し、密着性を付与するための密着性ウレタンプレポリマーを調製する工程と、
     ポリイソシアネート成分と、高分子量ポリオールを含まず、低分子量ポリオールを含むポリオール成分とを反応させて、分子末端にイソシアネート基を有し、ガスバリア性を付与するためのガスバリア性ウレタンプレポリマーを調製する工程と、
     前記密着性ウレタンプレポリマーおよび前記ガスバリア性ウレタンプレポリマーの混合物と、鎖伸長剤とを、水中で反応させて、密着性―ガスバリア性樹脂のディスパージョンを得る工程と
    を備えることを特徴とする、ポリウレタンディスパージョンの製造方法。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010229291A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Toray Ind Inc 蒸着用フィルムおよびガスバリアフィルム
WO2012039259A1 (ja) * 2010-09-22 2012-03-29 三井化学株式会社 ポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタンディスパージョン、蒸着用アンカーコートフィルムおよびアンカーコートされた蒸着フィルム
JP2013147013A (ja) * 2011-12-22 2013-08-01 Dic Corp 透明蒸着層を含む層を有するガスバリア性多層フィルム
JP2013234214A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 水性ポリウレタン樹脂およびその利用
JP2015044396A (ja) * 2013-07-30 2015-03-12 三井化学株式会社 ポリウレタン積層体
JPWO2016143889A1 (ja) * 2015-03-11 2018-01-18 三井化学株式会社 積層体、食品包装材料および積層体の製造方法
JP2020163843A (ja) * 2019-03-27 2020-10-08 三井化学株式会社 ポリウレタン積層体
JPWO2020071269A1 (ja) * 2018-10-01 2021-09-02 三井化学株式会社 積層体および積層体の製造方法
WO2022158445A1 (ja) * 2021-01-22 2022-07-28 三井化学株式会社 ポリウレタンディスパージョン、ガスバリア性コート材および積層体
US11965119B2 (en) 2019-03-15 2024-04-23 Henkel Ag & Co. Kgaa Sulfone-resin containing gas-barrier adhesive

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2638966T3 (es) * 2012-02-10 2017-10-24 Mitsui Chemicals, Inc. Agente adhesivo para laminado y laminado
MX2016006483A (es) 2013-12-03 2016-11-18 Rohm & Haas Dispersion acuosa de poliuretano.
JP6331652B2 (ja) * 2014-04-25 2018-05-30 凸版印刷株式会社 ガスバリア性フィルムおよびガスバリア性積層体
JP6288535B2 (ja) * 2015-06-26 2018-03-07 Dic株式会社 鋼板表面処理剤、及びその塗膜を有する鋼板
EP3430095B1 (en) * 2016-03-18 2020-09-30 PPG Industries Ohio, Inc. Coating compositions, elastic barrier coatings formed therefrom, and methods of applying such coatings
WO2018205221A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 Dow Global Technologies Llc Aqueous polyurethane dispersion adhesive compositions
CN110770270B (zh) * 2017-06-22 2021-12-07 东洋高分子股份有限公司 聚尿烷水分散体、聚尿烷水分散体的制造方法、水系涂料组合物及涂膜
CN111465664B (zh) * 2017-12-20 2022-01-07 Dic株式会社 蒸镀膜用涂敷剂、阻气性膜和包装材料
EP3896108A4 (en) * 2018-12-11 2022-08-24 Mitsui Chemicals, Inc. POLYURETHANE DISPERSION AND LAYERED PRODUCT
EP3981596A4 (en) * 2019-06-07 2023-06-07 Mitsui Chemicals, Inc. COATING COMPOUNDS AND COATINGS
CN111072908B (zh) * 2019-12-31 2021-07-27 江南大学 一种高阻氧水性聚氨酯/蒙脱土纳米复合乳液及制备方法
US20240076491A1 (en) * 2022-08-16 2024-03-07 Nano And Advanced Materials Institute Limited Non-porous, breathable and waterproof transparent elastomer film and method for manufacturing the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185578A (ja) * 1985-02-12 1986-08-19 ボスティック インコーポレーテッド 接着剤組成物
JP2006193657A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Futamura Chemical Co Ltd ガスバリア性樹脂組成物及びこれを用いたガスバリアフィルム
WO2008077118A2 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Dow Global Technologies Inc. An ultra-high solid content polyurethane dispersion and a continuous process for producing ultra-high solid content polyurethane dispersions

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08113623A (ja) * 1994-10-18 1996-05-07 Sekisui Chem Co Ltd ウレタンエマルジョンの製造方法
JPH1060373A (ja) * 1996-08-14 1998-03-03 Mitsui Petrochem Ind Ltd フレキシブル基板
JPH11216793A (ja) 1998-02-05 1999-08-10 Mitsubishi Chemical Corp 蒸着フィルム用の基材フィルム
JP2001010003A (ja) 1999-06-28 2001-01-16 Tohcello Co Ltd ガスバリア性フィルム
JP4584399B2 (ja) 2000-03-30 2010-11-17 ユニチカ株式会社 易接着性プラスチックフィルムおよびその製造方法
JP2004155186A (ja) 2002-10-15 2004-06-03 Toray Ind Inc ガスバリア性蒸着フィルム
JP4560702B2 (ja) 2002-12-13 2010-10-13 東洋紡績株式会社 印刷インクアンカーコート用接着剤組成物、多層複合フィルムおよび包装容器
JP2005178312A (ja) 2003-12-24 2005-07-07 Toyobo Co Ltd ガスバリア性積層ポリエステルフィルムおよびその製造方法
US20050197481A1 (en) 2004-03-05 2005-09-08 Temple Rodger G. Barrier coating comprising a polyurethane dispersion
JP2007176054A (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Toyobo Co Ltd ガスバリア性包装体
JP4943004B2 (ja) 2005-12-28 2012-05-30 三井化学株式会社 アロファネート基含有ポリイソシアネートの製造方法、ならびにウレタンプレポリマーおよびポリウレタン樹脂組成物
JP5151062B2 (ja) * 2006-04-14 2013-02-27 セントラル硝子株式会社 被膜に親水性を付与するための塗布液及び防曇性被膜の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185578A (ja) * 1985-02-12 1986-08-19 ボスティック インコーポレーテッド 接着剤組成物
JP2006193657A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Futamura Chemical Co Ltd ガスバリア性樹脂組成物及びこれを用いたガスバリアフィルム
WO2008077118A2 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Dow Global Technologies Inc. An ultra-high solid content polyurethane dispersion and a continuous process for producing ultra-high solid content polyurethane dispersions

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010229291A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Toray Ind Inc 蒸着用フィルムおよびガスバリアフィルム
WO2012039259A1 (ja) * 2010-09-22 2012-03-29 三井化学株式会社 ポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタンディスパージョン、蒸着用アンカーコートフィルムおよびアンカーコートされた蒸着フィルム
JP5597716B2 (ja) * 2010-09-22 2014-10-01 三井化学株式会社 ポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタンディスパージョン、蒸着用アンカーコートフィルムおよびアンカーコートされた蒸着フィルム
JP2013147013A (ja) * 2011-12-22 2013-08-01 Dic Corp 透明蒸着層を含む層を有するガスバリア性多層フィルム
JP2013234214A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 水性ポリウレタン樹脂およびその利用
JP2015044396A (ja) * 2013-07-30 2015-03-12 三井化学株式会社 ポリウレタン積層体
JPWO2016143889A1 (ja) * 2015-03-11 2018-01-18 三井化学株式会社 積層体、食品包装材料および積層体の製造方法
EP3269545A4 (en) * 2015-03-11 2018-08-08 Mitsui Chemicals, Inc. Laminate, food packaging material, and method for manufacturing laminate
US10434751B2 (en) 2015-03-11 2019-10-08 Mitsui Chemicals, Inc. Laminate, food packaging material, and method for producing laminate
JPWO2020071269A1 (ja) * 2018-10-01 2021-09-02 三井化学株式会社 積層体および積層体の製造方法
JP7106669B2 (ja) 2018-10-01 2022-07-26 三井化学株式会社 積層体および積層体の製造方法
US11965119B2 (en) 2019-03-15 2024-04-23 Henkel Ag & Co. Kgaa Sulfone-resin containing gas-barrier adhesive
JP2020163843A (ja) * 2019-03-27 2020-10-08 三井化学株式会社 ポリウレタン積層体
JP7461171B2 (ja) 2019-03-27 2024-04-03 三井化学株式会社 ポリウレタン積層体
WO2022158445A1 (ja) * 2021-01-22 2022-07-28 三井化学株式会社 ポリウレタンディスパージョン、ガスバリア性コート材および積層体

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