JP2005036019A

JP2005036019A - 帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤及びこの接着剤によりラミネートされた複合プラスチックフィルム

Info

Publication number: JP2005036019A
Application number: JP2003196911A
Authority: JP
Inventors: Kanji Hayashi; 寛治林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【技術課題】接着性と帯電防止性に優れ、環境問題に対応したプラスチックフィルムのドライラミネート用接着剤及びこの接着剤を用いた複合プラスチックフィルムを得る。
【解決手段】ドライラミネート用接着を側鎖にカルボキシル基をもつ水分散型ポリウレタン樹脂に帯電防止剤を添加したものとする。ここで、水分散型ポリウレタン樹脂の架橋硬化剤として水分散型ポリイソシアネートを用い、帯電防止剤として４級アンモニウム塩ベタインと電解質金属塩との混合物を用いる。前記４級アンモニウム塩ベタインは、アルキルジメチルアミノ酢酸である。複合プラスチックフィルムは、上記接着剤を用いて複合されている。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ラミネート加工技術において、フィルム表面の帯電防止性に優れ、かつ、ラミネート強度、ヒートシール強度、耐熱水性に優れ、環境問題にも配慮した帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のドライラミネート用接着剤の殆どが酢酸エチル溶剤型であり、最近、有機溶剤による環境汚染問題が米国、欧州では厳しく監視、規制されている現状にある。一方、我が国においても地方自治体において有機溶剤を使用したドライラミネート用接着剤の使用が規制されている。
従って、有機溶剤を使用しない水系のラミネート用接着剤の提案が望まれているが、未だ有効な提案がない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、斯る点から、鋭意研究した結果、有機溶剤系に替わる水系の接着剤で、かつラミネートフィルム表面に効果的な帯電防止性能を発揮し、且つ接着強度が高いラミネート用接着剤を完成するに至ったので、ここに提案する次第である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ここに提案する請求項１に記載の発明は、帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤において、側鎖にカルボキシル基をもつ水分散型ポリウレタン樹脂に帯電防止剤を添加したことを特徴とするものである。
【０００５】
更に、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、水分散型ポリウレタン樹脂の架橋硬化剤として、水分散型ポリイソシアネートが用いられていることを特徴とするものである。
【０００６】
更に、請求項３に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、帯電防止剤は、４級アンモニウム塩ベタインと電解質金属塩との混合物であることを特徴とするものである。
【０００７】
更に、請求項４に記載の発明においては、請求項１に記載のポリウレタン樹脂水分散液と請求項２に記載のポリイソシアネート水分散液とから成ることを特徴とするものである。
【０００８】
更に、請求項５に記載の発明においては、請求項３に記載の発明において、４級アンモニウム塩ベタインは、アルキルジメチルアミノ酢酸であることを特徴とするものである。
【０００９】
更に、請求項６に記載の発明においては、請求項３に記載の発明において、電解質金属塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カリウムなどの１種ないしは２種の混合物であることを特徴とするものである。
【００１０】
更に、請求項７に記載の発明においては、複合プラスチックフィルムにおいて、請求項１〜６に記載の帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤を用いてラミネートされていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の水系ドライラミネート用接着剤の構成とその使用例を次に詳細に説明する。先ず、請求項１に記載のポリウレタン樹脂の水分散液に予め、請求項３に記載の帯電防止剤水溶液を添加したものを成分Ａ液とする。Ａ液に添加する請求項２に記載のポリイソシアネートの水分散液を成分Ｂとする。上記Ａ液とＢ液とを所定の比率にて配合したものを塗布液に調製する。本塗布液をプラスチックフィルム基材に塗布し、塗布面を乾燥後、シーラント基材に圧着し、ラミネートする。その後、硬化促進のため、温度４０℃にて２４時間程度熟成槽に保管してラミネートフィルムを作成する。
【００１２】
本ラミネートフィルムの基材は、ＰＥＴ、ＯＰＰ、Ｎｙｌ、シリカ蒸着ＰＥＴなどであり、シーラント基材はＣＰＰ、ＰＥなどである。上記ラミネート基材とシーラント基材の組み合わせはいずれの組み合わせにおいても良好なラミネート強度、シール強度を示した。なお、耐水性、耐熱水性においても有機溶剤系接着剤に比して遜色ない性能を示した。
【００１３】
本接着剤の特徴である帯電防止性能は、本ラミネートフィルムの両表面での摩擦帯電圧がきわめて小さく、０．１〜０．３ｋｖ．の値を示した。
【００１４】
本発明の請求項１記載のポリウレタン樹脂の側鎖カルボン酸基の固形分比は１〜６％が本ポリウレタン樹脂の水分散化に有効であるが、好ましくは１．５〜５％である。
【００１５】
請求項３記載の帯電防止剤アルキルジメチアルアミノ酢酸ベタインと電解質金属塩の混合比率は、固形分重量比で１２：１〜６：１でよいが、好ましくは１０：１〜７：１である。
【００１６】
上記記載の本接着剤成分Ａに、好ましくはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を添加することで液性の安定化剤として有効である。ＰＶＰの平均分子量は６０〜１２０万である。ＰＶＰの成分Ａへの添加量は、固形分重量比で３〜１０％であるが、好ましくは４〜８％の範囲内である。
【００１７】
【実施例１】
以下、請求項１〜６に記載の試料および上記記載の添加剤を用いた実施例を詳述する。
実施例１に使用する試料：
１．ポリウレタン樹脂水分散液（固形分３５％）
２．アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン水溶液（固形分３４％）
３．硝酸カリウム
４．水分散型ポリイソシアネート（固形分１００％）
５．ポリビニルピロリドン水溶液（固形分２０％）
【００１８】
上記１〜５の試料を用いて本水性接着剤を調製した。
ａ．帯電防止剤の調製：
上記試料２のアルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン水溶液と試料３の硝酸カリウムを重量比１９４：６で配合調製した（固形分３６．２６％水溶液）。
ｂ．本水性接着剤組成の成分Ａの調製：
上記試料１のポリウレタン樹脂水分散液に上記ａの帯電防止剤調製液を添加配合した。添加配合比は重量比１００：２４である。
次に、上記帯電防止剤を添加配合したポリウレタン樹脂水分散液に上記試料５のポリビニルピロリドン水溶液を添加した。添加配合比は重量比５１：１０として成分Ａを調製した。
ｃ．本水性接着剤組成の成分Ｂの調製：
上記試料４の水分散型ポリイソシアネートを水で２倍希釈し、固形分５０％液に調製した。
【００１９】
【実施例２】
本接着剤の配合調製には、成分Ａ水分散液を固形分２０％に調整した液を用いた。

【００２０】
【実施例３】
本接着剤を用い、ドライラミネーターにて各種フィルムの貼り合せ加工を行った。
接着剤塗布基材としては、表１を選び、各々のコロナ放電処理面およびシリカ蒸着面に本接着剤を塗布した。塗工版として彫刻グラビア版（１００線）を用いて塗工、乾燥後の塗布量は、３．２〜３．５／ｍ^２を得た。
【表１】

シーラントフィルムとしては、表２を選び、各々のコロナ放電処理面を接着剤塗布面に圧着、貼り合わせた後、４０℃の恒温室にて２４時間保管熟成した。
【表２】

【００２１】
【実験例１】
実施例３のラミネートフィルムについてラミネート強度、ヒートシール強度、摩擦帯電圧の性能を測定した。
ラミネート強度測定：
１５ｍｍ幅にカットした試料片の端部より基材とシートラントフィルムをＴ字状に剥離し、オートグラフを用いて、引っ張り速度〔３００ｍｍ／分〕で剥離した時の強度を測定した。
ヒートシールの強度測定：
試料の積層フィルムのシーラントフィルム面同士を向かい合わせ〔１５０℃、１ｋｇｆ／ｃｍ^２／秒〕の条件でヒートシールした。ヒートシール部分を１５ｍｍ幅にカットした試料片をＴ字状にオートグラフにセットし、引っ張り速度〔３００ｍｍ／分〕で剥離した時の強度を測定した。この結果を表３に示す。
【表３】

熟成後の積層フィルムの摩擦帯電圧：（ｋｖ）〔測定条件＝２３℃、４０％ＲＨ〕を表４に示す。
【表４】

【００２２】
【実験例２】
実施例３のラミネートフィルムで、ＬＬＤＰＥフィルムのコロナ未処理面と貼り合せ、４０℃の恒温室にて２４時間保管熟成した後、ＬＬＤＰＥフィルムを剥離し、塗布した接着剤そのものの表面抵抗値を測定した。その結果を表５に示す。
【表５】
測定条件＝２３℃、４０％ＲＨ

【発明の効果】
本発明に係る接着剤は以上の結果から明らかなように、接着性及び帯電防止性に優れた特徴を有し、その上、水系のため、環境問題にも対応しており、実用上極めて有効である。また、ヒートシール強度、耐熱水性にも優れた特性を発揮するものである。

Claims

側鎖にカルボキシル基をもつ水分散型ポリウレタン樹脂に帯電防止剤を添加した帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤。
請求項１に記載の水分散型ポリウレタン樹脂の架橋硬化剤として、水分散型ポリイソシアネートが用いられていることを特徴とする帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤。
請求項１に記載の帯電防止剤は、４級アンモニウム塩ベタインと電解質金属塩との混合物であることを特徴とする帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤。
請求項１に記載のポリウレタン樹脂水分散液と請求項２に記載のポリイソシアネート水分散液とから成る帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤。
請求項３に記載の４級アンモニウム塩ベタインは、アルキルジメチルアミノ酢酸であることを特徴とする帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤。
請求項３に記載の電解質金属塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カリウムなどの１種ないしは２種の混合物であることを特徴とする帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤。
請求項１〜６に記載の帯電防止性水系ドライラミネート用接着剤を用いてラミネートされた複合プラスチックフィルム。