JP3743574B2 - 乾式接着貼り合わせ用の改良された２成分型水性接着剤 - Google Patents
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Description
発明の属する分野
本発明は水性接着剤に関する。特に、本発明は、機械加工性、乾燥接着層清澄性（dry-bond clarity）及び耐水性を含む種々の改良された特性を有する２成分型貼り合わせ用水性接着剤に関する。より詳細には、本発明は、ポリウレタン水性分散体とヘキサメチレンジイソシアネートの水分散性イソシアヌレートを含む貼り合わせ用接着剤に関する。
発明の背景
２成分型貼り合わせ用水性接着剤製造用の架橋剤として水分散性ポリイソシアネートを使用できることは周知である。そのような接着剤は、高い化学的、熱的及び機械的応力を加えた場合に高い結合強度を示す積層体を形成することが分かっている。一般的に、ポリイソシアネートをポリウレタン水性分散体と混合し、柔軟なフィルム基材上にコーティングする。次に、コーティングされた基材を乾燥させ、熱及び／又は圧力を使用して第２の柔軟な基材と結合させて乾式接着積層体（dry-bond laminate）を形成する。幾つかの参考文献を以下に記載する：
米国特許第５，４９４，９６０号明細書（Rolando等）には、水分散性ポリイソシアネートとポリウレタン水性分散体を含む２成分型貼り合わせ用水性接着剤が開示されている。この文献にはイソシアヌレートが望ましくない３量化生成物として述べられている（第１欄第４９〜５７行）。
米国特許第５，２５０，６１０号明細書（Hansel等）には、陰イオン性ポリウレタン分散体を含む貼り合わせ用接着剤が開示されている。この文献には、「接着剤の加工に慣用的に使用される添加剤、例えばレベリング剤、脱泡剤、粘度調節剤、架橋剤、触媒等を本発明に係る貼り合わせ用接着剤の分散体に加えてもよい」との記載もある（第４欄第２８〜３２行参照）。この文献には、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする水分散性ポリイソシアネートの使用は教示も示唆もされていない。
他の関連する文献としては、米国特許第１，１２８，５６８号明細書（Keberle等）；米国特許第３，８８７，７５７号及び第３，９８２，９８６号明細書（Stone等）；米国特許第４，１４７，６７９号明細書（Scriven等）；米国特許第５，３３４，６９０号明細書（Schafheutle等）；米国特許第４，４３３，０９５号及び第４，６６３，３７７号明細書（Holmbach等）；米国特許第４，５４０，６３３号明細書（Kucera等）；米国特許第４，８５１，４５９号及び第４，８８３，６９４号明細書（Ramalingam）並びに米国特許第５，５３２，０５８号明細書（Rolando等）が挙げられる。
上記文献に記載の２成分型貼り合わせ用水性接着剤の欠点は貼り合わせ工程前の粒度分布に関係する。ポリウレタン水性分散体に水分散性ポリイソシアネートを加えることによって、往々にして接着剤の平均粒度分布が増加する。ポリイソシアネートは水及び／又はポリウレタン水性分散体中の他の活性水素原子（すなわち、アミン基及びヒドロキシル基）と反応して広がりのある３次元的網状構造を形成する。この３次元的網状構造は分散体を不安定にする傾向がある。そのような分布は分散体の凝集性に悪影響を及ぼして機械加工性、乾燥接着層清澄性及び耐水性が不十分な接着剤を形成しうる。
ポリイソシアネート架橋剤をベースとする２成分型貼り合わせ用水性接着剤であって、高い機械加工性、接着層清澄性及び耐水性を有するものが依然として必要とされている。
発明の要旨
本発明は、
ａ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ｂ）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
との反応生成物を含む２成分型貼り合わせ用水性接着剤を開示する。
上記組成物は、貼り合わせ工程前の平均粒度分布が約８０ナノメートル未満である２成分型貼り合わせ用接着剤を提供することが示された。
驚くべきことに、本発明者は、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする水分散性ポリイソシアネートをポリウレタン水性分散体に加えることによって高い耐湿性を有する貼り合わせ用接着剤が形成されることを発見した。
もう１つの観点において、本発明は、
ａ）第１の柔軟な基材を、
ｉ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ii）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
とを含む貼り合わせ用接着剤でコーティングする工程；
ｂ）コーティングされた柔軟な基材を強制通風及び加熱により乾燥させて乾燥したコーティングを有する基材を形成する工程；次に
ｃ）熱及び圧力を用いて前記乾燥したコーティングを有する基材上に第２の柔軟な基材を適用する工程；
を含む、優れた乾燥接着層清澄性及び耐水性接着層を有する乾式接着積層体の製造方法を開示する。
発明の詳細な説明
本発明において説明する２成分型貼り合わせ用水性接着剤は高い機械加工性、接着層清澄性及び耐水性を有する。
グラビアシリンダーを利用するロールコーターのような貼り合わせ装置における貼り合わせ工程に対して平均粒度分布が１００ｎｍを超える貼り合わせ用接着剤は目詰まりを引き起こす傾向がある。目詰まりによって往々にして塗布量が不均一になり、保守のために装置を停止するか又は操業を中断する場合には特に問題がある。平均粒度分布が約８０ナノメートル未満であるものとして特徴付けられる本発明の接着剤は目詰まりを引き起こしにくい。小さな平均粒度分布は一つにはポリイソシアネートの水への分散性に起因すると推測される。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする水分散性ポリイソシアネートは、他の水分散性ポリイソシアネートと比較してより小さな粒度分布を有する分散体を与えることが分かった。前記イソシアヌレートは、Bayer Corporation（ペンシルベニア州ピッツバーグ（Pittsburgh））のDesmodur（登録商標）XO-671の製品説明書"Polyisocyanate Crosslinkers For Aqueous Polyurethane Dispersions"にさらに説明されている。
本発明の乾式接着積層体は優れた清澄性及び耐水性を有する。そのような特性は、光学的透明性及び耐水性のある接着層を必要とする多くの柔軟包装用途（すなわち、食品包装）において望ましい。接着剤の乾燥接着層清澄性は一つには貼り合わせ用接着剤の粒度分布にも起因すると推測される。小さな平均粒度分布によって、貼り合わせ工程中の分散体の凝集性が高まり、透明な連続フィルムが形成される。さらに、この乾式接着積層体は改良された耐水性を有する。これらの特性の幾つかは優れた耐薬品性及び耐熱応力性を有することが知られているイソシアヌレート官能基に起因すると推測される。イソシアヌレート結合の性質は、"Structural Adhesives-Chemistry and Technology",S.R.Harthorn，第４章、第190〜194頁、Plenum Press NY,1986にさらに説明されている。
少なくとも１種のポリウレタン水性分散体が本発明において使用されるが、その少なくとも１種のポリウレタン水性分散体は非イオン性及び／又は陰イオン性であることができる。カルボキシレート基及び／又はスルホネート基をベースとする陰イオン性ポリウレタン分散体が好ましい。本明細書で使用する場合に「ポリウレタン」なる用語は、２個以上のウレタン基を含むポリマーとして定義され、ポリウレタン−ウレアポリマーを包含する。分散体は、約２５センチポアズ（ｃｐｓ）〜約２，０００ｃｐｓ、好ましくは約５０ｃｐｓ〜約１，０００ｃｐｓ、より好ましくは約１００ｃｐｓ〜約３００ｃｐｓの範囲内の粘度を有する。さらに、分散体は、約１０重量％〜約８０重量％、好ましくは約２０重量％〜約６０重量％、最も好ましくは約３０重量％〜約４０重量％の範囲内の固形分を有し得る。適切な商業的に入手可能な陰イオン性ポリウレタン分散体として、例えば、H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール（St.Paul））製のHydroflex（商標）WD-4003,Wd-4006及びWD-4007が挙げられる。好ましい陰イオン性ポリウレタン分散体は、引用によりここに含まれていることにする米国特許第５，４９４，９６０号明細書（Rolando等）にさらに説明されている。
ポリウレタン水性分散体は往々にしてトリエチルアミン等の第３級アミンにより中和される。揮発性第３級アミンは、そのようなアミンが貼り合わせ工程中に蒸発して高い耐水性を有する陰イオン性ポリウレタンを形成するという観点で好ましい。さらに、活性水素原子を含まない第３級アミンの使用は、そのような物質がポリイソシアネート架橋剤と反応せず（すなわち、連鎖停止）、確実に連鎖延長が起こるという観点で望ましい。「活性水素原子」なる用語は、KohlerinによりJ.Am.Chem.Soc.,49,3181（1927）に記載されているようなZerewitnoff試験で活性を示す水素を意味する。
ポリウレタン水性分散体は貼り合わせ用接着剤中に１００部を基準にして約２５〜約９９部、好ましくは約９５部〜約９９部の範囲内で存在する。ポリウレタン分散体の含有量が約５０部未満である貼り合わせ用接着剤は積層体のウレタン含有量を減少させ、水素結合を介してのその凝集エネルギーが低下する場合があるためにこの範囲外の部は望ましくないであろう。一方、約９９部を超えるポリウレタン分散体含有量では存在する架橋剤の量が減少し、積層体の耐溶剤性及び耐トンネルきず性が低下する。
ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネートが使用される。適切な商業的に入手可能なポリイソシアネートとしては、例えば、Bayer Corporation（ペンシルベニア州ピッツバーグ）製のDesmodur（登録商標）XO-671及びBayhydur（登録商標）XP-7063が挙げられる。前記ポリイソシアネートは、ポリウレタン水性分散体にニートで又は水に予め分散された溶液として加えることができる。ポリイソシアネート架橋剤は、全体を１００部として約１〜約１０部、好ましくは約１部〜約５部の範囲内で存在することができる。約１部未満のポリイソシアネート含有量では、架橋密度が著しく減少し、耐薬品性、耐熱応力性及び耐機械的応力性がより低い積層体が形成される。一方、約５部を超えるポリイソシアネート含有量では、貼り合わせ工程前に接着剤が不安定化及び／又はゲル化し、それらの加工がより困難になる。
場合に応じて、貼り合わせ用接着剤を他の水性分散体又はエマルジョンとブレンドすることができる。幾つかの接着剤用途における特定の要件、例えば粘着性、グリーン強度及び費用を満たすように、他の水分散性ポリマーが加えられる。そのような水分散性ポリマーとしては、例えば、アクリル酸樹脂、ビニル／アクリル酸樹脂、スチレン／アクリル酸樹脂、酢散ビニル／エチレンコポリマー、ポリクロロプレン、スチレンエマルジョン、スチレン／ブタジエンエマルジョン、スターチ、デキストリン、カゼイン、動物ペクチン及びそれらの混合物が挙げられる。非ポリウレタン系分散体は、約１０重量％〜約８０重量％、好ましくは約４０重量％〜約６０重量％の範囲内の固形分を有していてよい。非ポリウレタン系分散体は、全体を１００部として約１〜約５０部、好ましくは約１部〜約２５部の範囲内で存在していてよい。
所望であれば、貼り合わせ用水性接着剤の特性を、界面活性剤、脱泡剤、凝集助剤、殺カビ剤、殺細菌剤、非イソシアネート系架橋剤、可塑剤、増粘剤、充填剤、顔料、反応性顔料、顔料用の分散剤、着色剤、香料様物質、紫外線安定剤、金属イオン封鎖剤、ワックス、オイル、難燃剤及び有機溶剤等の化合物を添加することにより変えることができる。そのような物質は製造工程のいずれの工程で導入されてもよい。
本発明の接着剤は、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネートを少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と貼り合わせ工程前に混合して形成することができる。代わりに、ポリウレタン水性分散体を水分散性架橋剤に加えてもよい。材料は好ましくは機械的攪拌を用いて室温でブレンドされる。
本発明において説明する２成分型貼り合わせ用水性接着剤は、単一モード又は多モード分布を有することができる。前記接着剤は約４０ｎｍ〜約１００ｎｍ、好ましくは約４０ｎｍから約８０ｎｍの範囲内の平均粒度分布を有することができる。約４０ｎｍ未満の平均粒度分布では、往々にして接着剤の粘度が増加し、それらの加工がより困難になる。一方、約１００ｎｍを超える平均粒度分布では、低い清澄性を有する乾式接着積層体が形成される場合がある。
さらに、本発明の接着剤は、約２０重量％〜約５０重量％、好ましくは約３０重量％〜約４０重量％の範囲内の固形分を有することができる。例えば、貼り合わせ用溶剤型接着剤は往々にして貼り合わせ装置で高速で送られるが、約３０重量％未満の固形分では、余分な溶剤を除去するためにより長い乾燥時間又は特別な乾燥設備をが必要となり、操業の複雑さ及び費用が増す。一方、約４０重量％を超える固形分を有する貼り合わせ用接着剤では往々にして接着剤の粘度が増大し、それらの加工がより困難になる。
貼り合わせ用接着剤は、約６〜約１０、好ましくは約７〜約９の範囲内のｐＨを有することができる。約６未満のｐＨ又は約９を超えるｐＨでは、往々にしてイソシアネートと水の反応が促進され、貼り合わせ工程前に接着剤が不安定化及び／又はゲル化してそれらの加工がより困難になる場合がある。
２成分型貼り合わせ用水性接着剤を、貼り合わせ工程前に、約１０℃〜約４０℃、好ましくは約１５℃〜約３０℃の範囲内の温度に保つことができる。１５℃未満では分散体の粘度が増加してそれらの加工がより困難になるためにこの範囲外の温度は望ましくない。一方、約３０℃を超える温度はイソシアネートと水の反応を促進して、接着剤を不安定化するとともに接着剤の流動特性に悪影響を及ぼす場合がある。
貼り合わせ用接着剤は、約２５ｃｐｓ〜約２，０００ｃｐｓ、好ましくは約５０ｃｐｓ〜約１，０００ｃｐｓの範囲内の粘度を有することができ、吹付け、ロールコーティング、はけ塗り又は浸漬により適用される。薄い柔軟なフィルムは好ましくはグラビアを使用してロールコーティングされる。紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレン酢酸ビニル、セロファン、ポリ塩化ビニル、メタライズドフィルム及びアルミニウム箔等の種々の基材に前記接着剤を適用することができる。
慣用的な貼り合わせ装置を使用して本発明の接着剤を柔軟な基材上にコーティングすることができる。適切な装置として、例えば、Geometric Machines（ニュージャージ州エジソン）製のジオメトリックC/L-400コーター／ラミネーターが挙げられる。貼り合わせ工程は、典型的には、グラビアシリンダーを使用して接着剤を第１の柔軟な基材上に固形分を基準にして約０．２５ｇ／ｍ2〜約１０．０ｇ／ｍ2の適用速度でロールコーティングすることを伴う。接着剤を適用した後、当該技術分野で周知の方法（すなわち、循環炉、ガスインピンジメント乾燥機、赤外線、ヒートランプ）を使用して約２５℃〜２００℃の温度でそれを乾燥させる。乾燥したコーティングを有する基材を、次に第１の基材と同じであっても又は異なっていても良い第２の柔軟な基材又はウェブに貼り合わせる。典型的には、約１．４ｋｇ／ｃｍ2〜約４．２ｋｇ／ｃｍ2のニップ圧力及び約２５℃〜約２００℃のニップ温度を使用して１〜２秒間を要して両基材を結合させる。
本発明を以下の実施例によりさらに例示する。
実施例
実施例において次の試験を使用した。
粒度分布
２成分型貼り合わせ用水性接着剤の粒度分布をBrookhaven Instruments Corporation（ニューヨーク州ホルツビル（Holtsville））製のBI-90粒度測定器を使用して評価した。
耐湿性試験
２成分型貼り合わせ用水性接着剤を室温で０及び６時間エージングし、次に乾式接着積層体を形成することに使用した。ジオメトリックC/L-400コーター／ラミネーター装置を９１．４メートル／分（３００ｆｔ／分）の速度で運転してポリエチレンテレフタレート−ポリエチレン積層体を作製した。固形分４５３．６ｇ毎９１．４ｍ2（１．０１ｂｓ／３００ｆｔ2）のレベルに設定されたグラビアを使用してポリエチレンテレフタレート基材上に接着剤を適用した。次に、コーティングされた基材を６５．５℃の温度に設定された４．５７ｍ（１５フィート）の乾燥炉に通し、次に、６５．５℃のニップ温度及び２．８ｋｇ／ｃｍ2（４０ｐｓｉ）のニップ圧力を使用してアルミニウム箔に貼り合わせた。結合した積層体を使用して１０．１６ｃｍ×１０．１６ｃｍのパウチを作製した。次に、このパウチに水を満たし、１日間又は３日間硬化させ、相対湿度１００％、室温の試験室内に入れた。１日間後及び６日間後、離層又はトンネルきずの形跡がないか積層体を目視観察した。離層又はトンネルきずの目に見える形跡が発見されなかった場合に、その積層体は耐湿性試験に合格する。
例１
例１は、異なる水分散性ポリイソシアネートを使用して２成分型貼り合わせ用水性接着剤の粒度分布を説明するものである。
配合物１
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4009（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBayhydru XP-7063（Bayer Corporation（ペンシルベニア州ピッツバーグ）製のヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする水分散性ポリイソシアネート）とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は５５ｎｍであった。
比較例Ａ
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4009（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBasonat（登録商標）FDS 3425（BASF Wyandotte Corporation（ノースカロライナ州シャーロット（Charlotte））製のヘキサメチレンジイソシアネートのビウレットをベースとする水分散性ポリイソシアネート）とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は１３６ｎｍであった。
このデータは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む本発明の接着剤（配合物１）が例Ａよりも小さな平均粒度分布を有することを示し、本発明の有用性を示すものである。
例２
例２は、異なる水分散性ポリイソシアネートを使用して２成分型貼り合わせ用水性接着剤の粒度分布を説明するものである。
配合物１
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4003（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBayhydru（登録商標）XP-7063とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は５７ｎｍであった。
比較例Ｂ
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4003（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBasonat（登録商標）FDS 3425とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は８７ｎｍであった。
このデータは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む本発明の貼り合わせ用接着剤（配合物１）が例Ｂよりも小さな平均粒度分布を有することを示し、本発明の有用性を示すものである。
例３
例３は耐湿性試験を使用して例２に記載の配合物の耐水性を説明するものである。
このデータは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む本発明の貼り合わせ用接着剤（配合物１）が例Ｂよりも高い耐水性を有することを示し、本発明の有用性を示すものである。
例４
例４は、異なる水分散性ポリイソシアネートを使用する２成分型貼り合わせ用水性接着剤の粒度分布を説明するものである。
配合物１
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4006（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBayhydru（登録商標）XP-7063とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は７２ｎｍであった。
比較例Ｃ
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4006（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBasonat（登録商標）FDS 3425とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は１０４ｎｍであった。
このデータは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む本発明の貼り合わせ用接着剤（配合物１）が例Ｃよりも小さな平均粒度分布を有することを示し、本発明の有用性を示すものである。
例５
例５は、耐湿性試験を使用して例４に記載の配合物の耐水性を説明するものである。
このデータは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む本発明の貼り合わせ用接着剤（配合物１）が、３日間の硬化後に例Ｃよりも高い耐水性を有することを示し、本発明の有用性を示すものである。
本発明のさらなる態様
〔１〕ａ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ｂ）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
との反応生成物を含む２成分型貼り合わせ用水性接着剤。
〔２〕貼り合わせ工程前に約４０ナノメートル〜約８０ナノメートルの範囲内の平均粒度分布を有する上記〔１〕記載の貼り合わせ用接着剤。
〔３〕前記ポリウレタン分散体が陰イオン性ポリウレタン分散体である上記〔１〕又は〔２〕に記載の貼り合わせ用接着剤。
〔４〕前記分散体が第３級アミンで中和されたものである上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載のポリウレタン分散体。
〔５〕前記ポリウレタン分散体が１００部を基準にして約９５部〜約９９部の範囲内で存在する上記〔１〕〜〔４〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔６〕前記分散性ポリイソシアネートが１００部を基準にして約１部〜約５部の範囲内で存在する上記〔１〕〜〔５〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔７〕約３０重量％〜約４０重量％の範囲内の固形分を有する上記〔１〕〜〔６〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔８〕約７〜約９の範囲内のｐＨを有する上記〔１〕〜〔７〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔９〕約１，０００センチポアズ未満の粘度を有する上記〔１〕〜〔８〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔１０〕ａ）第１の柔軟な基材を、
ｉ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ii）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
とを含む貼り合わせ用接着剤でコーティングする工程；
ｂ）コーティングされた柔軟な基材を強制通風及び加熱により乾燥させて乾燥したコーティングを有する基材を形成する工程；次に
ｃ）熱及び圧力を用いて前記乾燥したコーティングを有する基材上に第２の柔軟な基材を適用する工程；
を含む、乾式接着積層体を製造する方法。
〔１１〕前記接着剤が、貼り合わせ工程前に、約１５℃〜約３０℃の範囲内の温度に保たれる上記〔１０〕に記載の方法。
〔１２〕前記柔軟な基材が、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレン酢酸ビニル、セロファン、ポリ塩化ビニル、メタライズドフィルム及びアルミニウム箔からなる群から選ばれる上記〔１０〕又は〔１１〕に記載の方法。
〔１３〕前記分散体と前記ポリイソシアネートが室温でブレンドされる上記〔１０〕〜〔１２〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１４〕前記分散体と前記ポリイソシアネートが機械的攪拌を使用してブレンドされる上記〔１０〕〜〔１３〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１５〕前記接着剤がグラビアシリンダーを使用して第１の柔軟な基材上にロール塗りされる上記〔１０〕〜〔１４〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１６〕前記接着剤が、固形分を基準にして約０．２５ｇ／ｍ2〜約１０ｇ／ｍ2の量で柔軟な基材上にロール塗りされる上記〔１０〕〜〔１５〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１７〕コーティングされた基材が、約２５℃〜約２００℃の範囲内の温度を使用して乾燥される上記〔１０〕〜〔１６〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１８〕前記乾燥したコーティングを有する基材が約２５℃〜約２００℃の範囲内のニップ温度を使用して第２の柔軟な基材に結合される上記〔１０〕〜〔１７〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１９〕前記乾燥したコーティングを有する基材が約１．４ｋｇ／ｃｍ2〜約４．２ｋｇ／ｃｍ2の範囲内のニップ圧力を使用して第２の柔軟な基材に結合される上記〔１０〕〜〔１８〕のいずれか１つに記載の方法。
〔２０〕紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレン酢酸ビニル、セロファン、ポリ塩化ビニル、メタライズドフィルム、アルミニウム箔及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれる２つの柔軟な基材を含み、上記〔１０〕〜〔１９〕のいずれか１つに記載の接着剤を含む結合した積層体。
本発明は水性接着剤に関する。特に、本発明は、機械加工性、乾燥接着層清澄性（dry-bond clarity）及び耐水性を含む種々の改良された特性を有する２成分型貼り合わせ用水性接着剤に関する。より詳細には、本発明は、ポリウレタン水性分散体とヘキサメチレンジイソシアネートの水分散性イソシアヌレートを含む貼り合わせ用接着剤に関する。
発明の背景
２成分型貼り合わせ用水性接着剤製造用の架橋剤として水分散性ポリイソシアネートを使用できることは周知である。そのような接着剤は、高い化学的、熱的及び機械的応力を加えた場合に高い結合強度を示す積層体を形成することが分かっている。一般的に、ポリイソシアネートをポリウレタン水性分散体と混合し、柔軟なフィルム基材上にコーティングする。次に、コーティングされた基材を乾燥させ、熱及び／又は圧力を使用して第２の柔軟な基材と結合させて乾式接着積層体（dry-bond laminate）を形成する。幾つかの参考文献を以下に記載する：
米国特許第５，４９４，９６０号明細書（Rolando等）には、水分散性ポリイソシアネートとポリウレタン水性分散体を含む２成分型貼り合わせ用水性接着剤が開示されている。この文献にはイソシアヌレートが望ましくない３量化生成物として述べられている（第１欄第４９〜５７行）。
米国特許第５，２５０，６１０号明細書（Hansel等）には、陰イオン性ポリウレタン分散体を含む貼り合わせ用接着剤が開示されている。この文献には、「接着剤の加工に慣用的に使用される添加剤、例えばレベリング剤、脱泡剤、粘度調節剤、架橋剤、触媒等を本発明に係る貼り合わせ用接着剤の分散体に加えてもよい」との記載もある（第４欄第２８〜３２行参照）。この文献には、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする水分散性ポリイソシアネートの使用は教示も示唆もされていない。
他の関連する文献としては、米国特許第１，１２８，５６８号明細書（Keberle等）；米国特許第３，８８７，７５７号及び第３，９８２，９８６号明細書（Stone等）；米国特許第４，１４７，６７９号明細書（Scriven等）；米国特許第５，３３４，６９０号明細書（Schafheutle等）；米国特許第４，４３３，０９５号及び第４，６６３，３７７号明細書（Holmbach等）；米国特許第４，５４０，６３３号明細書（Kucera等）；米国特許第４，８５１，４５９号及び第４，８８３，６９４号明細書（Ramalingam）並びに米国特許第５，５３２，０５８号明細書（Rolando等）が挙げられる。
上記文献に記載の２成分型貼り合わせ用水性接着剤の欠点は貼り合わせ工程前の粒度分布に関係する。ポリウレタン水性分散体に水分散性ポリイソシアネートを加えることによって、往々にして接着剤の平均粒度分布が増加する。ポリイソシアネートは水及び／又はポリウレタン水性分散体中の他の活性水素原子（すなわち、アミン基及びヒドロキシル基）と反応して広がりのある３次元的網状構造を形成する。この３次元的網状構造は分散体を不安定にする傾向がある。そのような分布は分散体の凝集性に悪影響を及ぼして機械加工性、乾燥接着層清澄性及び耐水性が不十分な接着剤を形成しうる。
ポリイソシアネート架橋剤をベースとする２成分型貼り合わせ用水性接着剤であって、高い機械加工性、接着層清澄性及び耐水性を有するものが依然として必要とされている。
発明の要旨
本発明は、
ａ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ｂ）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
との反応生成物を含む２成分型貼り合わせ用水性接着剤を開示する。
上記組成物は、貼り合わせ工程前の平均粒度分布が約８０ナノメートル未満である２成分型貼り合わせ用接着剤を提供することが示された。
驚くべきことに、本発明者は、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする水分散性ポリイソシアネートをポリウレタン水性分散体に加えることによって高い耐湿性を有する貼り合わせ用接着剤が形成されることを発見した。
もう１つの観点において、本発明は、
ａ）第１の柔軟な基材を、
ｉ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ii）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
とを含む貼り合わせ用接着剤でコーティングする工程；
ｂ）コーティングされた柔軟な基材を強制通風及び加熱により乾燥させて乾燥したコーティングを有する基材を形成する工程；次に
ｃ）熱及び圧力を用いて前記乾燥したコーティングを有する基材上に第２の柔軟な基材を適用する工程；
を含む、優れた乾燥接着層清澄性及び耐水性接着層を有する乾式接着積層体の製造方法を開示する。
発明の詳細な説明
本発明において説明する２成分型貼り合わせ用水性接着剤は高い機械加工性、接着層清澄性及び耐水性を有する。
グラビアシリンダーを利用するロールコーターのような貼り合わせ装置における貼り合わせ工程に対して平均粒度分布が１００ｎｍを超える貼り合わせ用接着剤は目詰まりを引き起こす傾向がある。目詰まりによって往々にして塗布量が不均一になり、保守のために装置を停止するか又は操業を中断する場合には特に問題がある。平均粒度分布が約８０ナノメートル未満であるものとして特徴付けられる本発明の接着剤は目詰まりを引き起こしにくい。小さな平均粒度分布は一つにはポリイソシアネートの水への分散性に起因すると推測される。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする水分散性ポリイソシアネートは、他の水分散性ポリイソシアネートと比較してより小さな粒度分布を有する分散体を与えることが分かった。前記イソシアヌレートは、Bayer Corporation（ペンシルベニア州ピッツバーグ（Pittsburgh））のDesmodur（登録商標）XO-671の製品説明書"Polyisocyanate Crosslinkers For Aqueous Polyurethane Dispersions"にさらに説明されている。
本発明の乾式接着積層体は優れた清澄性及び耐水性を有する。そのような特性は、光学的透明性及び耐水性のある接着層を必要とする多くの柔軟包装用途（すなわち、食品包装）において望ましい。接着剤の乾燥接着層清澄性は一つには貼り合わせ用接着剤の粒度分布にも起因すると推測される。小さな平均粒度分布によって、貼り合わせ工程中の分散体の凝集性が高まり、透明な連続フィルムが形成される。さらに、この乾式接着積層体は改良された耐水性を有する。これらの特性の幾つかは優れた耐薬品性及び耐熱応力性を有することが知られているイソシアヌレート官能基に起因すると推測される。イソシアヌレート結合の性質は、"Structural Adhesives-Chemistry and Technology",S.R.Harthorn，第４章、第190〜194頁、Plenum Press NY,1986にさらに説明されている。
少なくとも１種のポリウレタン水性分散体が本発明において使用されるが、その少なくとも１種のポリウレタン水性分散体は非イオン性及び／又は陰イオン性であることができる。カルボキシレート基及び／又はスルホネート基をベースとする陰イオン性ポリウレタン分散体が好ましい。本明細書で使用する場合に「ポリウレタン」なる用語は、２個以上のウレタン基を含むポリマーとして定義され、ポリウレタン−ウレアポリマーを包含する。分散体は、約２５センチポアズ（ｃｐｓ）〜約２，０００ｃｐｓ、好ましくは約５０ｃｐｓ〜約１，０００ｃｐｓ、より好ましくは約１００ｃｐｓ〜約３００ｃｐｓの範囲内の粘度を有する。さらに、分散体は、約１０重量％〜約８０重量％、好ましくは約２０重量％〜約６０重量％、最も好ましくは約３０重量％〜約４０重量％の範囲内の固形分を有し得る。適切な商業的に入手可能な陰イオン性ポリウレタン分散体として、例えば、H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール（St.Paul））製のHydroflex（商標）WD-4003,Wd-4006及びWD-4007が挙げられる。好ましい陰イオン性ポリウレタン分散体は、引用によりここに含まれていることにする米国特許第５，４９４，９６０号明細書（Rolando等）にさらに説明されている。
ポリウレタン水性分散体は往々にしてトリエチルアミン等の第３級アミンにより中和される。揮発性第３級アミンは、そのようなアミンが貼り合わせ工程中に蒸発して高い耐水性を有する陰イオン性ポリウレタンを形成するという観点で好ましい。さらに、活性水素原子を含まない第３級アミンの使用は、そのような物質がポリイソシアネート架橋剤と反応せず（すなわち、連鎖停止）、確実に連鎖延長が起こるという観点で望ましい。「活性水素原子」なる用語は、KohlerinによりJ.Am.Chem.Soc.,49,3181（1927）に記載されているようなZerewitnoff試験で活性を示す水素を意味する。
ポリウレタン水性分散体は貼り合わせ用接着剤中に１００部を基準にして約２５〜約９９部、好ましくは約９５部〜約９９部の範囲内で存在する。ポリウレタン分散体の含有量が約５０部未満である貼り合わせ用接着剤は積層体のウレタン含有量を減少させ、水素結合を介してのその凝集エネルギーが低下する場合があるためにこの範囲外の部は望ましくないであろう。一方、約９９部を超えるポリウレタン分散体含有量では存在する架橋剤の量が減少し、積層体の耐溶剤性及び耐トンネルきず性が低下する。
ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネートが使用される。適切な商業的に入手可能なポリイソシアネートとしては、例えば、Bayer Corporation（ペンシルベニア州ピッツバーグ）製のDesmodur（登録商標）XO-671及びBayhydur（登録商標）XP-7063が挙げられる。前記ポリイソシアネートは、ポリウレタン水性分散体にニートで又は水に予め分散された溶液として加えることができる。ポリイソシアネート架橋剤は、全体を１００部として約１〜約１０部、好ましくは約１部〜約５部の範囲内で存在することができる。約１部未満のポリイソシアネート含有量では、架橋密度が著しく減少し、耐薬品性、耐熱応力性及び耐機械的応力性がより低い積層体が形成される。一方、約５部を超えるポリイソシアネート含有量では、貼り合わせ工程前に接着剤が不安定化及び／又はゲル化し、それらの加工がより困難になる。
場合に応じて、貼り合わせ用接着剤を他の水性分散体又はエマルジョンとブレンドすることができる。幾つかの接着剤用途における特定の要件、例えば粘着性、グリーン強度及び費用を満たすように、他の水分散性ポリマーが加えられる。そのような水分散性ポリマーとしては、例えば、アクリル酸樹脂、ビニル／アクリル酸樹脂、スチレン／アクリル酸樹脂、酢散ビニル／エチレンコポリマー、ポリクロロプレン、スチレンエマルジョン、スチレン／ブタジエンエマルジョン、スターチ、デキストリン、カゼイン、動物ペクチン及びそれらの混合物が挙げられる。非ポリウレタン系分散体は、約１０重量％〜約８０重量％、好ましくは約４０重量％〜約６０重量％の範囲内の固形分を有していてよい。非ポリウレタン系分散体は、全体を１００部として約１〜約５０部、好ましくは約１部〜約２５部の範囲内で存在していてよい。
所望であれば、貼り合わせ用水性接着剤の特性を、界面活性剤、脱泡剤、凝集助剤、殺カビ剤、殺細菌剤、非イソシアネート系架橋剤、可塑剤、増粘剤、充填剤、顔料、反応性顔料、顔料用の分散剤、着色剤、香料様物質、紫外線安定剤、金属イオン封鎖剤、ワックス、オイル、難燃剤及び有機溶剤等の化合物を添加することにより変えることができる。そのような物質は製造工程のいずれの工程で導入されてもよい。
本発明の接着剤は、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネートを少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と貼り合わせ工程前に混合して形成することができる。代わりに、ポリウレタン水性分散体を水分散性架橋剤に加えてもよい。材料は好ましくは機械的攪拌を用いて室温でブレンドされる。
本発明において説明する２成分型貼り合わせ用水性接着剤は、単一モード又は多モード分布を有することができる。前記接着剤は約４０ｎｍ〜約１００ｎｍ、好ましくは約４０ｎｍから約８０ｎｍの範囲内の平均粒度分布を有することができる。約４０ｎｍ未満の平均粒度分布では、往々にして接着剤の粘度が増加し、それらの加工がより困難になる。一方、約１００ｎｍを超える平均粒度分布では、低い清澄性を有する乾式接着積層体が形成される場合がある。
さらに、本発明の接着剤は、約２０重量％〜約５０重量％、好ましくは約３０重量％〜約４０重量％の範囲内の固形分を有することができる。例えば、貼り合わせ用溶剤型接着剤は往々にして貼り合わせ装置で高速で送られるが、約３０重量％未満の固形分では、余分な溶剤を除去するためにより長い乾燥時間又は特別な乾燥設備をが必要となり、操業の複雑さ及び費用が増す。一方、約４０重量％を超える固形分を有する貼り合わせ用接着剤では往々にして接着剤の粘度が増大し、それらの加工がより困難になる。
貼り合わせ用接着剤は、約６〜約１０、好ましくは約７〜約９の範囲内のｐＨを有することができる。約６未満のｐＨ又は約９を超えるｐＨでは、往々にしてイソシアネートと水の反応が促進され、貼り合わせ工程前に接着剤が不安定化及び／又はゲル化してそれらの加工がより困難になる場合がある。
２成分型貼り合わせ用水性接着剤を、貼り合わせ工程前に、約１０℃〜約４０℃、好ましくは約１５℃〜約３０℃の範囲内の温度に保つことができる。１５℃未満では分散体の粘度が増加してそれらの加工がより困難になるためにこの範囲外の温度は望ましくない。一方、約３０℃を超える温度はイソシアネートと水の反応を促進して、接着剤を不安定化するとともに接着剤の流動特性に悪影響を及ぼす場合がある。
貼り合わせ用接着剤は、約２５ｃｐｓ〜約２，０００ｃｐｓ、好ましくは約５０ｃｐｓ〜約１，０００ｃｐｓの範囲内の粘度を有することができ、吹付け、ロールコーティング、はけ塗り又は浸漬により適用される。薄い柔軟なフィルムは好ましくはグラビアを使用してロールコーティングされる。紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレン酢酸ビニル、セロファン、ポリ塩化ビニル、メタライズドフィルム及びアルミニウム箔等の種々の基材に前記接着剤を適用することができる。
慣用的な貼り合わせ装置を使用して本発明の接着剤を柔軟な基材上にコーティングすることができる。適切な装置として、例えば、Geometric Machines（ニュージャージ州エジソン）製のジオメトリックC/L-400コーター／ラミネーターが挙げられる。貼り合わせ工程は、典型的には、グラビアシリンダーを使用して接着剤を第１の柔軟な基材上に固形分を基準にして約０．２５ｇ／ｍ2〜約１０．０ｇ／ｍ2の適用速度でロールコーティングすることを伴う。接着剤を適用した後、当該技術分野で周知の方法（すなわち、循環炉、ガスインピンジメント乾燥機、赤外線、ヒートランプ）を使用して約２５℃〜２００℃の温度でそれを乾燥させる。乾燥したコーティングを有する基材を、次に第１の基材と同じであっても又は異なっていても良い第２の柔軟な基材又はウェブに貼り合わせる。典型的には、約１．４ｋｇ／ｃｍ2〜約４．２ｋｇ／ｃｍ2のニップ圧力及び約２５℃〜約２００℃のニップ温度を使用して１〜２秒間を要して両基材を結合させる。
本発明を以下の実施例によりさらに例示する。
実施例
実施例において次の試験を使用した。
粒度分布
２成分型貼り合わせ用水性接着剤の粒度分布をBrookhaven Instruments Corporation（ニューヨーク州ホルツビル（Holtsville））製のBI-90粒度測定器を使用して評価した。
耐湿性試験
２成分型貼り合わせ用水性接着剤を室温で０及び６時間エージングし、次に乾式接着積層体を形成することに使用した。ジオメトリックC/L-400コーター／ラミネーター装置を９１．４メートル／分（３００ｆｔ／分）の速度で運転してポリエチレンテレフタレート−ポリエチレン積層体を作製した。固形分４５３．６ｇ毎９１．４ｍ2（１．０１ｂｓ／３００ｆｔ2）のレベルに設定されたグラビアを使用してポリエチレンテレフタレート基材上に接着剤を適用した。次に、コーティングされた基材を６５．５℃の温度に設定された４．５７ｍ（１５フィート）の乾燥炉に通し、次に、６５．５℃のニップ温度及び２．８ｋｇ／ｃｍ2（４０ｐｓｉ）のニップ圧力を使用してアルミニウム箔に貼り合わせた。結合した積層体を使用して１０．１６ｃｍ×１０．１６ｃｍのパウチを作製した。次に、このパウチに水を満たし、１日間又は３日間硬化させ、相対湿度１００％、室温の試験室内に入れた。１日間後及び６日間後、離層又はトンネルきずの形跡がないか積層体を目視観察した。離層又はトンネルきずの目に見える形跡が発見されなかった場合に、その積層体は耐湿性試験に合格する。
例１
例１は、異なる水分散性ポリイソシアネートを使用して２成分型貼り合わせ用水性接着剤の粒度分布を説明するものである。
配合物１
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4009（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBayhydru XP-7063（Bayer Corporation（ペンシルベニア州ピッツバーグ）製のヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする水分散性ポリイソシアネート）とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は５５ｎｍであった。
比較例Ａ
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4009（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBasonat（登録商標）FDS 3425（BASF Wyandotte Corporation（ノースカロライナ州シャーロット（Charlotte））製のヘキサメチレンジイソシアネートのビウレットをベースとする水分散性ポリイソシアネート）とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は１３６ｎｍであった。
このデータは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む本発明の接着剤（配合物１）が例Ａよりも小さな平均粒度分布を有することを示し、本発明の有用性を示すものである。
例２
例２は、異なる水分散性ポリイソシアネートを使用して２成分型貼り合わせ用水性接着剤の粒度分布を説明するものである。
配合物１
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4003（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBayhydru（登録商標）XP-7063とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は５７ｎｍであった。
比較例Ｂ
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4003（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBasonat（登録商標）FDS 3425とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は８７ｎｍであった。
このデータは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む本発明の貼り合わせ用接着剤（配合物１）が例Ｂよりも小さな平均粒度分布を有することを示し、本発明の有用性を示すものである。
例３
例３は耐湿性試験を使用して例２に記載の配合物の耐水性を説明するものである。
例４
例４は、異なる水分散性ポリイソシアネートを使用する２成分型貼り合わせ用水性接着剤の粒度分布を説明するものである。
配合物１
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4006（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBayhydru（登録商標）XP-7063とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は７２ｎｍであった。
比較例Ｃ
９８部の陰イオン性ポリウレタン分散体Hydroflex（登録商標）WD-4006（H.B.Fuller Company（ミネソタ州セントポール）製）を２部のBasonat（登録商標）FDS 3425とブレンドした。これらの材料は機械的攪拌を使用して室温でブレンドした。２５℃で６時間後に試料の粒度分布を評価した。試料の平均粒度分布は１０４ｎｍであった。
このデータは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む本発明の貼り合わせ用接着剤（配合物１）が例Ｃよりも小さな平均粒度分布を有することを示し、本発明の有用性を示すものである。
例５
例５は、耐湿性試験を使用して例４に記載の配合物の耐水性を説明するものである。
本発明のさらなる態様
〔１〕ａ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ｂ）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
との反応生成物を含む２成分型貼り合わせ用水性接着剤。
〔２〕貼り合わせ工程前に約４０ナノメートル〜約８０ナノメートルの範囲内の平均粒度分布を有する上記〔１〕記載の貼り合わせ用接着剤。
〔３〕前記ポリウレタン分散体が陰イオン性ポリウレタン分散体である上記〔１〕又は〔２〕に記載の貼り合わせ用接着剤。
〔４〕前記分散体が第３級アミンで中和されたものである上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載のポリウレタン分散体。
〔５〕前記ポリウレタン分散体が１００部を基準にして約９５部〜約９９部の範囲内で存在する上記〔１〕〜〔４〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔６〕前記分散性ポリイソシアネートが１００部を基準にして約１部〜約５部の範囲内で存在する上記〔１〕〜〔５〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔７〕約３０重量％〜約４０重量％の範囲内の固形分を有する上記〔１〕〜〔６〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔８〕約７〜約９の範囲内のｐＨを有する上記〔１〕〜〔７〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔９〕約１，０００センチポアズ未満の粘度を有する上記〔１〕〜〔８〕のいずれか１つに記載の貼り合わせ用接着剤。
〔１０〕ａ）第１の柔軟な基材を、
ｉ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ii）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
とを含む貼り合わせ用接着剤でコーティングする工程；
ｂ）コーティングされた柔軟な基材を強制通風及び加熱により乾燥させて乾燥したコーティングを有する基材を形成する工程；次に
ｃ）熱及び圧力を用いて前記乾燥したコーティングを有する基材上に第２の柔軟な基材を適用する工程；
を含む、乾式接着積層体を製造する方法。
〔１１〕前記接着剤が、貼り合わせ工程前に、約１５℃〜約３０℃の範囲内の温度に保たれる上記〔１０〕に記載の方法。
〔１２〕前記柔軟な基材が、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレン酢酸ビニル、セロファン、ポリ塩化ビニル、メタライズドフィルム及びアルミニウム箔からなる群から選ばれる上記〔１０〕又は〔１１〕に記載の方法。
〔１３〕前記分散体と前記ポリイソシアネートが室温でブレンドされる上記〔１０〕〜〔１２〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１４〕前記分散体と前記ポリイソシアネートが機械的攪拌を使用してブレンドされる上記〔１０〕〜〔１３〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１５〕前記接着剤がグラビアシリンダーを使用して第１の柔軟な基材上にロール塗りされる上記〔１０〕〜〔１４〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１６〕前記接着剤が、固形分を基準にして約０．２５ｇ／ｍ2〜約１０ｇ／ｍ2の量で柔軟な基材上にロール塗りされる上記〔１０〕〜〔１５〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１７〕コーティングされた基材が、約２５℃〜約２００℃の範囲内の温度を使用して乾燥される上記〔１０〕〜〔１６〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１８〕前記乾燥したコーティングを有する基材が約２５℃〜約２００℃の範囲内のニップ温度を使用して第２の柔軟な基材に結合される上記〔１０〕〜〔１７〕のいずれか１つに記載の方法。
〔１９〕前記乾燥したコーティングを有する基材が約１．４ｋｇ／ｃｍ2〜約４．２ｋｇ／ｃｍ2の範囲内のニップ圧力を使用して第２の柔軟な基材に結合される上記〔１０〕〜〔１８〕のいずれか１つに記載の方法。
〔２０〕紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレン酢酸ビニル、セロファン、ポリ塩化ビニル、メタライズドフィルム、アルミニウム箔及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれる２つの柔軟な基材を含み、上記〔１０〕〜〔１９〕のいずれか１つに記載の接着剤を含む結合した積層体。
Claims (5)
- ａ）少なくとも１種のポリウレタン水性分散体と、
ｂ）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートをベースとする少なくとも１種の水分散性ポリイソシアネート、
との反応生成物を含む２成分型貼り合わせ用水性接着剤であって、前記接着剤が貼り合わせ工程前に４０ナノメートル〜８０ナノメートルの範囲内の平均粒度分布を有する２成分型貼り合わせ用水性接着剤。 - 前記ポリウレタン分散体が陰イオン性ポリウレタン分散体である請求項１に記載の貼り合わせ用水性接着剤。
- 前記分散性ポリイソシアネートが当該貼り合わせ用水性接着剤１００部を基準にして１部〜５部の範囲内で存在する請求項１または２に記載の貼り合わせ用水性接着剤。
- 前記接着剤が１，０００センチポアズ未満の粘度を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の貼り合わせ用水性接着剤。
- 紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、エチレン酢酸ビニル、セロファン、ポリ塩化ビニル、メタライズドフィルム、アルミニウム箔及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれる２つの柔軟な基材を含み、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接着剤を含む結合した積層体。
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