JP2022003110A - ラミネート用接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1は、ポリイソシアネート及びポリオール、さらに、25℃で液状のエステルを混合して得られるウレタン接着剤組成物及びその組成物を塗工して得られる積層体を開示する([特許請求の範囲]、[表1]〜[表6]参照)。
1.(A)イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマー、(B)ポリエーテルポリオール、(C)ロジンエステル及び(D)ヒマシ油系化合物を配合して得られ、
(C)成分と(D)成分との合計100質量部当たり、(C)成分が10〜90質量部配合されている、ラミネート用接着剤。
2.(C)成分と(D)成分との合計100質量部当たり、(C)成分が50〜70質量部配合されている、1に記載のラミネート用接着剤。
3.(B)ポリエーテルポリオールは、ポリプロピレングリコールを含む、1または2に記載のラミネート接着剤。
4.(C)ロジンエステルの軟化温度が80〜120℃である、1〜3のいずれか1つに記載のラミネート用接着剤。
5.40℃の粘度が1000〜5000mPa.sである、1〜4のいずれか1つに記載のラミネート用接着剤。
6.1〜5のいずれか1つに記載のラミネート用接着剤を介し、複数のフィルムが貼り合わされているラミネートフィルム。
本発明の実施形態において、(A)ウレタンプレポリマーは、(a1)ポリオールと(a2)イソシアネートモノマーとが反応して得られる生成物である。(A)ウレタンプレポリマーの数平均分子量は1500〜4000であることが好ましい。(A)ウレタンプレポリマーの数平均分子量が上記範囲である場合、本発明の実施形態のラミネート用接着剤は、接着性により優れる。
尚、本明細書では、芳香環は環状の炭化水素鎖に含まれない。
尚、芳香環は、二つ以上のベンゼン環が縮環していてもよい。
尚、(A)ウレタンプレポリマーの市販品としては、ヘンケルジャパン株式会社製のLOCTITE LIOFOL LAシリーズが挙げられる。
本発明の実施形態では、(B)ポリエーテルポリオールとは、通常、ポリエーテルポリオールとして理解されるものをいい、本発明が目的とするラミネート用接着剤を得ることができる限り、特に制限されるものではない。(B)ポリエーテルポリオールとして、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリオキシテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリプロピレングリコール(PPG)等を例示できる。(B)ポリエーテルポリオールは、単独で又は組み合わせて使用することができる。
本発明の実施形態において、(C)ロジンエステルとは、一般的に接着剤に使用され得るロジンエステルをいい、本発明の実施形態のラミネート用接着剤を得られる限り特に制限されることはない。ロジンは、一般に、天然ロジン、変性ロジン、水添ロジン等を含み、(C)ロジンエステルは、一般に、天然ロジン、変性ロジン及び/又は水添ロジン等のエステルを含む。ロジンエステルとして、例えば、天然ロジンのグリセロールエステル、変性ロジンのグリセロールエステル、水添ロジンのグリセロールエステル、天然ロジンのペンタエリスリトールエステル、変性ロジンのペンタエリスリトールエステル、水添ロジンのペンタエリスリトールエステルが挙げられる。
本発明の実施形態のラミネート用接着剤は、(C)成分を含むことで、各成分の相溶性が向上し、接着強度や安定性が向上する。
本発明の実施形態のラミネート用接着剤は、(D)ヒマシ油系化合物を含む。(D)ヒマシ油系化合物を含むことによって、ラミネート用接着剤の接着強度が向上する。(D)ヒマシ油系化合物は、本発明の実施形態のラミネート用接着剤を得ることが出来る限り、特に制限されることはなく、その種類が制限されることもなく、変性されていても未変性であっても良いし、水添であっても未水添であっても差し支えない。
ヒマシ油系化合物は、単独で又は組み合わせて使用することができる。
植物油、動物油及びこれらの誘導体は、一般的に食品に使用され、安全性がより高いと考えられるので、本発明の実施形態のラミネート用接着剤を食品包装フィルムの製造に利用することを考慮すると、より好ましい。
本発明の実施態様として、接着剤の総質量100質量部(固形分)に対し、接着促進剤0.1〜5質量部を含むことが好ましい。
本発明の実施形態のラミネート用接着剤は、(A)成分を含む第1液と、(B)成分〜(D)成分を含む第2液に配合し、その2液を含む2液型ラミネート用接着剤がより好ましい。
本発明の実施形態のラミネート用接着剤の粘度が上記範囲である場合、ラミネート用接着剤をフィルムへより均一に塗布することができるので、接着強度及びフィルム外観をより向上し得る。
包装袋とは、食品、洗剤、シャンプー及びリンス等を内包するために、ラミネートフィルムを加工して得られた袋状の物品をいう。屋外材料としては、防壁材、屋根材、太陽電池モジュール、窓材、屋外フローリング材、照明保護材、自動車部材、及び看板等の屋外で使用される物品が挙げられる。
これらの包装袋や屋外材料は、複数のフィルムが貼り合わされたラミネートフィルムを含む形態をとる。
尚、実施例の記載において、特に記載がない限り、溶媒を考慮しない部分を、質量部及び質量%の基準としている。
接着剤を製造するための成分を、以下に示す。
(A)イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマー
(A1)LOCTITE LIOFOL LA7735(構成成分:ポリプロピレングリコールおよびジエチレングリコールとイソシアネートモノマーとの重合体 NCO質量%:11.5 ヘンケルジャパン株式会社)
(A2)LOCTITE LIOFOL LA7715(構成成分:ポリプロピレングリコールおよびポリエステルポリオールとイソシアネートモノマーとの重合体 NCO質量%:13.8% ヘンケルジャパン株式会社)
(A3)LOCTITE LIOFOL LA7723(構成成分:ポリプロピレングリコールとイソシアネートモノマーとの重合体 NCO質量%:16.2% ヘンケルジャパン株式会社)
(B1)EXCENOL1020(ポリプロピレングリコール、Mn:1000、水酸基価111mgKOH/g AGC株式会社)
(B2)サンニックスGP1500(ポリプロピレングリコール3官能、Mn:1500、水酸基価111mgKOH/g 三洋化成工業株式会社)
(B3)PTMG2000(ポリテトラメチレンエーテルグリコール、Mn:2000、水酸基価52mgKOH/g 三菱ケミカル株式会社)
(B4)サンニックスGP400(ポリプロピレングリコール3官能、Mn:400、水酸基価365mgKOH/g 三洋化成工業株式会社)
(B5)PEG1000(ポリエチレングリコール、Mn:1000、水酸基価111mgKOH/g 日油株式会社)
(B’6)Pripol2042(ダイマージオール、水酸基価206mgKOH/g、クローダジャパン株式会社)
(B’7)PolyvestHT(ポリブタジエンジオール、水酸基価47.5mgKOH/g、エボニックジャパン株式会社)
(C1)KOMOTAC KB90H(未水添ロジンエステル、軟化点90℃、酸価0〜10mgKOH/g、 GUANDONG KOMO株式会社)
(C2)KOMOTAC KH100(水添ロジンエステル、軟化点100℃、酸価0〜15mgKOH/g 、GUANDONG KOMO株式会社)
(C3)Foralyn 5020−F(液状水添ロジンエステル、イーストマンケミカル株式会社)
(C’4)Quintone B170(未水添C5樹脂、軟化点70℃、日本ゼオン株式会社)
(C’5)ARKON P90(水添C9樹脂、荒川化学工業株式会社)
(D1)工業用1号ヒマシ油系化合物(ヒマシ油系化合物、豊国製油株式会社)
(D2)URIC H52(ヒマシ油系ポリオール、伊藤製油株式会社)
(D3)URIC AC−006(ヒマシ油系変性ポリオール、伊藤製油株式会社)
(D’4)ダイアナフレシアS32(パラフィンオイル、出光興産株式会社)
(D’5)こめサラダ油(米油、ボーソー油脂株式会社)
実施例のラミネート用接着剤を、白ベタ印刷部位と無地部位のある印刷面を有するPETフィルムに、固形分質量が2g/m2となるように、その印刷面側へ塗布した。そのPETフィルムの接着剤を塗布した面(印刷面)に、アルミニウムが蒸着された面を有する別のPETフィルムを、その蒸着面側から積層した。ハンドローラーを用いて接着剤と蒸着面との間から気泡ができるだけ抜けるように圧着した。その後、40℃雰囲気下にて24時間養生させ、ラミネートフィルムを得た。
1.初期粘度測定
JAI7−1991、B法に基づき、ブルックフィールド粘度計でラミネート用接着剤の初期粘度を測定した。具体的には、27番ローター、回転速度1rpmで、40℃の粘度を測定した。
ラミネート用接着剤を調製した後、直ちに上記装置をセッティングし、測定開始(ローター回転開始)から1分後の粘度を初期粘度(「η1」ともいう)とした。
表1〜2に示す割合で(B)成分、(C)成分、(D)成分を混合し、この混合物50gを140mlの透明の瓶に添加し、瓶内で3時間(40℃)静置し、分離の有無を目視で確認した。評価基準は以下のとおりである。
○:分離を認めず、均一である。
×:分離を認めた。
上述の24時間養生後のラミネートフィルムをTD方向に15mm幅に切り出し、引張強度試験機(オリエンテック社製のテンシロンRTM−250(商品名))を用いて剥離試験を行い、接着強度を測定した。
剥離試験は、ラミネートフィルムを室温環境下(23℃)で24時間以上静置した後、引張速度300mm/min、T型剥離の条件で行われた。評価基準は以下のとおりである。なお、剥離箇所は白ベタ印刷部位、無地部位ともに測定し、その測定値の低い方の値で評価した。評価基準は以下のとおりである。
○:1.5N/15mm以上
△:0.8N/15mm以上、1.5N/15mm未満
×:0.8N/15mm未満
−:相溶性が悪いので、接着強度の測定が困難
接着剤調製後、40℃の粘度を測定し、安定性を評価した。測定条件(方法)は、上述の初期粘度測定で記載した条件(方法)と同様である。
測定開始から1分後の粘度(η1)およびη1測定から30分後の粘度(「η2」ともいう)を測定した。尚、30分後の粘度は、η1測定後、40℃で30分間静置後に、ローターの回転開始から1分後の粘度を測定した。粘度上昇率を計算して、接着剤の安定性を評価した。ここで粘度上昇率とは、(η2/η1)×100をいう。評価基準は以下のとおりである。
○:粘度上昇率が300%未満
△:粘度上昇率が300%以上、400%以下
×:粘度上昇率が400%より高い
−:相溶性が悪いので、安定性の測定が困難
上述の24時間養生後のラミネートフィルムの外観を目視にて評価した。評価基準は以下のとおりである。
○:ドット(気泡)が少ない
△:ドット(気泡)の存在はわかるが、目立たない
×:ドット(気泡)がかなり目立つ、若しくは接着剤にならない
−:相溶性が悪いので、外観評価が困難
本発明の実施形態のラミネート用接着剤は、非常に高いレベルで外観が要求される食品包装袋のラミネート用接着剤等として十分利用できる。
比較例3、4のラミネート接着剤は、ロジンエステルとヒマシ油系化合物の比率が適切な範囲内にないため、接着性能が十分ではない。比較例4のラミネート用接着剤に至っては、フィルムに気泡が目立ち、外観が低下する。
比較例7、8のラミネート接着剤は、ヒマシ油系化合物を含まないので、接着強度が低い。
特に、食品、洗剤、シャンプー及びリンス等を包装するラミネートフィルム用接着剤として適する。
11 フィルム
11a 蒸着薄膜
12 フィルム
13 接着剤層
Claims (4)
- (A)イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマー、(B)ポリエーテルポリオール、(C)ロジンエステル及び(D)ヒマシ油系化合物を配合して得られ、
(C)成分と(D)成分との合計100質量部当たり、(C)成分が10〜90質量部配合されている、ラミネート用接着剤。 - (B)ポリエーテルポリオールは、ポリプロピレングリコールを含む、請求項1に記載のラミネート接着剤。
- (C)ロジンエステルの軟化温度が80〜120℃である、請求項1又は2に記載のラミネート用接着剤。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のラミネート用接着剤を介し、複数のフィルムが貼り合わされているラミネートフィルム。
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