JP2008214583A

JP2008214583A - 帯電防止性接着剤の主剤用溶液及び帯電防止性ドライラミネート用接着剤及び帯電防止性複合フィルム

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Publication number: JP2008214583A
Application number: JP2007057583A
Authority: JP
Inventors: Kanji Hayashi; 寛治林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2027-03-07
Also published as: JP5137102B2

Abstract

【課題】帯電防止性ドライラミネート用接着剤を用いた複合フィルムにおいて、帯電防止性能が低下しない接着剤の主剤溶液及びこの溶液で調整された接着剤及びこの接着剤でラミネートされた複合フィルムを提供する。
【解決手段】酢酸エチルと炭酸プロピレンとの混合溶液及びこの混合溶液にアルキル４級アンモニウムエトサルフェートを混合して溶液を調整し、この溶液に接着剤の主剤を溶解し、この接着剤を用いてプラスチックフィルム同士をドライラミネートし、複合フィルムを得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、ドライラミネート用接着剤に帯電防止性能を付与する該接着剤の主剤用溶液及びこの溶液により調整されたドライラミネート用接着剤及びこの接着剤を用いてドライラミネートされた帯電防止性複合フィルムに関するもので、更に詳しくは、ラミネートフィルムの中間接着剤層が水分の介在がなく、イオン導電性によって、ラミネートフィルムの両外面の摩擦帯電を効果的に抑制することができるラミネート用接着剤の主剤用溶液及びこの溶液で調整された接着剤及びこの接着剤を用いてドライラミネートされた帯電防止性複合フィルムに関するものである。

プラスチックフィルムの場合、その誘電性により、帯電するという欠点を有し、この帯電した静電気によりプラスチックフィルムの各種の用途において、静電気障害が発生することは良く知られている。
例えば、各種の情報を記録する記録媒体や電子部品においては、静電気による放電トラブルが発生する。また、食品や医療品等の包装分野においては、帯電により包装体にチリやホコリ等が付着するという衛生上の問題が発生する。

通常、プラスチックフィルムは、基材フィルムにその他のプラスチックフィルムを貼り合わせて各種の機能性を付与した複合フィルムで使用されている。
このように、各種の機能性が付与された複合フィルムの製造には、ドライラミネータを用いたドライラミネート法が一般に使用されている。

そして、このドライラミネート法による複合フィルムに帯電防止性能を付与する方法としては、複合する２種のフィルムに帯電防止剤を練り込む方法か、２種フィルムの外表面に帯電防止剤を塗布する方法のいずれかが一般的に使用されていて、ドライラミネート用接着剤に帯電防止性能を付与して、複合したフィルムの両外表面の静電気発生を抑制する方法は今までにないのが現状である。

一般に、溶剤型ドライラミネート用接着剤に使用される材料は、主剤がポリエーテルポリオールあるいはポリエステルポリオールで、イソシアネート硬化剤との架橋反応が接着剤機能であり、この反応系では水分の存在がゼロであることが絶対条件である。
一方、帯電防止剤は水分の介在により、イオン電解によるイオン電導性が帯電防止性能の主動作であることから、接着剤反応系での水分ゼロの条件とは相反する条件であり、溶剤型ドライラミネート用接着剤にイオン導電性帯電防止機能を付与することを解決することが課題となる。

本発明者は、溶剤型ドライラミネート用接着剤に使用される酢酸エチル溶剤に相溶性の他の溶剤で、非水系イオン電解剤を見いだすことが、本課題の解決手段と考え、研究を重ねた結果、請求項１に記載の炭酸プロピレンであることが分かった。本溶剤の特徴は、非水系イオン電解剤であること以外に、溶剤型ドライラミネート用接着剤の酢酸エチル溶剤に任意に相溶すること、酢酸エチルの沸点（７７．１℃）より高沸点（２４１．７℃）であることは、極めて重要な条件の一つである。また、請求項２に記載の帯電防止剤アルキル４級アンモニウムエトサルフェートをよく溶解する。これらの特徴をもつ炭酸プロピレンと酢酸エチルの混合溶液に本発明に使用するカチオン型帯電防止剤を添加溶解し、この溶液をドライラミネート用接着剤主剤に添加して調整し、ドライラミネート接着剤を得、これをプラスチックフィルムにコートし、乾燥工程を通過した場合、二つの溶剤のうち、酢酸エチルのみが蒸散し、帯電防止剤を溶存したイオン電解液の炭酸プロピレンが本接着剤分子空間内に残存し、接着剤層の帯電防止機能が複合ラミネートフィルム表面の静電気発生を抑制する性能を発現することが確認された。

本発明は、接着剤の主剤の有機溶剤に、酢酸エチルを用いるドライラミネート用接着剤であれば、そのすべてに適用できる。また、ドライラミネート用のフィルムは、公知の複合用フィルム全てに適用できる。

本発明は、水分を含有しない通常の溶剤型ドライラミネート用接着剤の主剤を溶解する酢酸エチル溶液に炭酸プロピレンを加え、アルキル４級アンモニウムエトサルフェートのようなカチオン型帯電防止剤の非水系イオン電解液を含有する接着剤の主剤を作ることにより、イソシアネート硬化剤にて硬化した接着剤は、水分介在により、イオン導電性による帯電防止効果に劣らぬ性能を発現する。
特に、炭酸プロピレンは、無色、無臭、吸湿性の少ない液体であり、凝固点＝−４９．２℃、沸点＝２４１．７℃であり、また、誘電率は２３℃で６９．０であり、水につぐほどの高誘電率により有極性物質をよく溶解する無害の有機溶剤である。

また、４級アンモニウム塩の炭酸プロピレン溶液は、高沸点であるため、ドライラミネートの基材フィルムに接着剤の酢酸エチル・炭酸プロピレン溶液を塗布後、加熱乾燥工程を経ても、酢酸エチルのみが蒸散し、接着剤高分子内空間に４級アンモニウム塩の炭酸プロピレン電解液が残存するような構造となり、基材フィルムとシーラントフィルム等とを本接着剤で複合すると、この複合フィルムは、両面の摩擦帯電圧で低電圧を示す優れた帯電防止効果を発現することができる。

以下に、本発明に係るドライラミネート用接着剤において、この接着剤に高い帯電防止性能を付与する基本的な溶液を次に説明する。
帯電防止剤として、アルキル４級アンモニウムエトサルフェート（固形分４０％）２００ｇを選択し、これに酢酸エチル２５０ｇ及び炭酸プロピレン５０ｇを混合して、５００ｇの溶液を得た。

この帯電防止剤溶液（固形分４０％酢酸エチル・炭酸プロピレン混合溶液）をドライラミネート用接着剤主剤（固形分２６％酢酸エチル溶液）１００部に対して１０部添加して帯電防止剤含有のドライラミネート用接着剤を調整した。

なお、帯電防止性能を維持するために添加される炭酸プロピレンの量は、接着剤の主剤１００部に対し、０．５〜１．０部程度を実用範囲とすることが望ましい。帯電防止剤溶液の添加量が多くなると、帯電防止性能は大となるが、接着強度が小となる傾向が考えられることから、上記実用範囲が望ましい。

〔試験例１〕
以下に、前記溶液により調整した溶剤系帯電防止性ドライラミネート用接着剤を用いて軟包装用のラミネートフィルムを積層（複合）したときの性能の結果を説明する。
主剤がポリエーテルポリオールであるドライラミネート用接着剤として大日本インキ化学工業株式会社製の「ディックドライＬＸ−４１５Ａ／ＳＰ７５」を選定し、貼り合わせ用のフィルムとして表１の銘柄を選んだ。但し、ＡＳ剤＝アルキル４級アンモニウムエトサルフェート。

接着剤は、主剤（ＬＸ−４１５Ａ）と硬化剤（ＳＰ−７５）を１：１に混ぜ合わせ、これを酢酸エチルで希釈し、固形分２６％の溶液として調整した。そこへＡＳ剤（固形分４０％）を加え、表２の帯電防止性接着剤を得た。

各々の帯電防止性接着剤の中の固形分に占めるＡＳ剤の固形分濃度は、（Ａ）は１３．３％、（Ｂ）は２３．５％となった。
ベースフィルム（二軸延伸ＰＥＴ１２μ）のコロナ放電処理面に本接着剤を塗布し、シーラントフィルム（ＬＬＤＰＥ４０μ）をドライラミネーターにて貼り合わせ、４０℃の恒温室にて２４時間保管熟成した。
塗工版として彫刻グラビア版を用い、乾燥後の接着剤の塗布量は、２．３〜２．５ｇ／ｍ²であった。

保管熟成後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、摩擦帯電圧値などの性能を測定した。
・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ラントフィルムをＴ字状に剥離し、オートグラフを用い、引っ張り速度〔３００ｍｍ／分〕で剥離した時の強度を測定した。その結果を表３に示す。

・ヒートシール強度測定
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℃、１ｋｇ／ｃｍ²、１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。その結果を表４に示す。

帯電防止性接着剤（Ａ）では安定した、帯電防止性接着剤（Ｂ）では若干弱いラミネート強度、ヒートシール強度結果を得た。

・摩擦帯電圧値の測定
１９℃、４３％ＲＨの環境下で摩擦帯電圧を測定した。その結果を表５に示す。

何れも非常に優れた帯電防止効果を示した。

〔試験例２〕
試験例１と同様に、主剤がポリエーテルポリオールであるドライラミネート用接着剤として三井武田ケミカル株式会社製の「タケラックＡ−９６９Ｖ／タケネートＡ−５」を、貼り合わせ用のフィルムとして表６の銘柄を選んだ。

接着剤は、主剤（Ａ−９６９Ｖ）と硬化剤（Ａ−５）を３：１に混ぜ、酢酸エチルで希釈し、固形分２５％の溶液として調整した。そこへ溶剤型ＡＳ剤（固形分４０％）を加え、表７の帯電防止性接着剤を得た。

各々の帯電防止性接着剤の中の固形分に占めるＡＳ剤の固形分濃度は、（Ｃ）は１３．８％、（Ｄ）は２４．２％となった。
ベースフィルム（二軸延伸ＰＥＴ１２μ）のコロナ放電処理面に本接着剤を塗布し、シーラントフィルム（ＬＬＤＰＥ４０μ）をドライラミネーターにて貼り合わせ、４０℃の恒温室にて２４時間保管熟成した。
塗工版として彫刻グラビア版を用い、乾燥後の接着剤の塗布量は、２．２〜２．４ｇ／ｍ²であった。

保管熟成後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、摩擦帯電圧値などの性能を測定した。
・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ラントフィルムをＴ字状に剥離し、オートグラフを用い、引っ張り速度〔３００ｍｍ／分〕で剥離した時の強度を測定した。その結果を表８に示す。

・ヒートシール強度測定
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℃、１ｋｇ／ｃｍ²、１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。その結果を表９に示す。

帯電防止性接着剤（Ｃ）では安定した、帯電防止性接着剤（Ｄ）では若干弱いラミネート強度、ヒートシール強度結果を得た。

・摩擦帯電圧値の測定
２１℃、４１％ＲＨの環境下で摩擦帯電圧を測定した。その結果を表１０に示す。

何れも非常に優れた帯電防止効果を示した。

〔試験例３〕
次に、主剤がポリエステルポリオールであるドライラミネート用接着剤として東洋モートン株式会社製の「ＴＭ−５９５／ＣＡＴ−ＲＴ８５」を、貼り合わせ用のフィルムとして表１１の銘柄を選んだ。

接着剤は、主剤（ＴＭ−５９５）と硬化剤（ＣＡＴ−ＲＴ８５）を１００：１５に混ぜ、酢酸エチルで希釈し、固形分２５％の溶液として調整した。そこへ溶剤型ＡＳ剤（固形分４０％）を加え、表１２の帯電防止性接着剤を得た。

各々の帯電防止性接着剤の中の固形分に占めるＡＳ剤の固形分濃度は、（Ｅ）は１３．８％、（Ｆ）は２４．２％となった。
ベースフィルム（二軸延伸ＮＹＬＯＮ１５μ）のコロナ放電処理面に本接着剤を塗布し、シーラントフィルム（ＬＬＤＰＥ４０μ）をドライラミネーターにて貼り合わせ、４０℃の恒温室にて２４時間保管熟成した。
塗工版として彫刻グラビア版を用い、乾燥後の接着剤の塗布量は、２．３〜２．５ｇ／ｍ²であった。

保管熟成後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、摩擦帯電圧値などの性能を測定した。
・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ラントフィルムをＴ字状に剥離し、オートグラフを用い、引っ張り速度〔３００ｍｍ／分〕で剥離した時の強度を測定した。その結果を表１３に示す。

・ヒートシール強度測定
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℃、１ｋｇ／ｃｍ²、１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。その結果を表１４に示す。

帯電防止性接着剤（Ｅ）では安定した、帯電防止性接着剤（Ｆ）では若干弱いラミネート強度、ヒートシール強度結果を得た。

・摩擦帯電圧値の測定
２０℃、４２％ＲＨの環境下で摩擦帯電圧を測定した。その結果を表１５に示す。

何れも非常に優れた帯電防止効果を示した。

〔試験例４〕
主剤がポリエステルポリオールであるドライラミネート用接着剤として、表１６に示す三井武田ケミカル株式会社製の「タケラックＡ−６２０／タケネートＡ−６５」を選んだ。

接着剤は、主剤（Ａ−６２０）と硬化剤（Ａ−６５）を１６：１に混ぜ、酢酸エチルで希釈し、固形分２５％の溶液として調整した。そのまま接着剤（ブランク）と溶剤型ＡＳ剤（固形分４０％）を加え、表１７の帯電防止性接着剤を得た。

各々の帯電防止性接着剤の中の固形分に占めるＡＳ剤の固形分濃度は、（Ｇ）は０％、（Ｈ）は１３．８％となった。
次に、貼り合わせ用のフィルムとして表１８の銘柄を選んだ。

シーラントフィルムとして、表１９を選んだ。

上記フィルムについて、各々のコロナ放電処理面に本接着剤を塗布し、ドライラミネーターにて貼り合わせ、４０℃の恒温室にて２４時間保管熟成した。
塗工版として彫刻グラビア版を用い、乾燥後の接着剤の塗布量は、２．３〜２．６ｇ／ｍ²であった。

保管熟成後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、摩擦帯電圧値などの性能を測定した。
・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ラントフィルムをＴ字状に剥離し、オートグラフを用い、引っ張り速度〔３００ｍｍ／分〕で剥離した時の強度を測定した。その結果を表２０に示す。

・ヒートシール強度測定
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℃、１ｋｇ／ｃｍ²、１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２１に示す。

接着剤（Ｇ）ブランクでも、帯電防止性接着剤（Ｈ）でも安定したラミネート強度、ヒートシール強度結果を得た。

・摩擦帯電圧値の測定
２１℃、４０％ＲＨの環境下で摩擦帯電圧を測定した。その結果を表２２、２３に示す。
《接着剤（Ｇ）ブランク》

《帯電防止性接着剤（Ｈ）》

帯電防止性接着剤（Ｈ）では何れも非常に優れた帯電防止効果を示した。

本発明の複合フィルムの利用分野を例示すると次のとおりである。
包装材料分野：食品類、薬品類の包装材料で、特に界面活性剤などを用いる帯電防止処理による内容物への付着汚染が問題視されている材料分野、更に高クリーン度の環境が要求される包装材料製造分野。
紙製品分野：紙とプラスチックフィルムとの複合材料、特に印刷、印字適性フィルムに係わる帯電防止性フィルム材料分野や紙ダンボール原紙と積層フィルムとの組合せ。
印刷関係分野：プラスチックフィルムのオフセット印刷の給紙適性、排紙適性の改善対策など。
建築材料分野：壁材に使用するプラスチックフィルム、特に熱転写印刷フィルムへの適用、あるいは床材分野での応用。
広告看板材料分野：
粘接着テープ分野：
液晶偏光板分野：

Claims

酢酸エチルと炭酸プロピレンとの混合溶液及びこの混合溶液にカチオン型帯電防止剤を混合して得た帯電防止性ドライラミネート用接着剤の主剤用溶液。
前記カチオン型帯電防止剤は、アルキル４級アンモニウムエトサルフェートであることを特徴とする請求項１に記載の帯電防止性ドライラミネート用接着剤の主剤用溶液。
前記接着剤の主剤が、ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールであることを特徴とする請求項１に記載の帯電防止性ドライラミネート用接着剤の主剤用溶液。
酢酸エチルと炭酸プロピレンとの混合溶液及びこの混合溶液にアルキル４級アンモニウムエトサルフェートを混合して得た帯電防止性溶液にてポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールから成る主剤が調整された帯電防止性ドライラミネート用接着剤。
酢酸エチルと炭酸プロピレンとの混合溶液及びこの混合溶液にアルキル４級アンモニウムエトサルフェートを混合して得た帯電防止性溶液にてポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールから成る主剤が調整された帯電防止性ドライラミネート用接着剤によりドライラミネートされた帯電防止性複合フィルム。