JP5942032B1 - 接着剤組成物及び積層体 - Google Patents

接着剤組成物及び積層体 Download PDF

Info

Publication number
JP5942032B1
JP5942032B1 JP2015247195A JP2015247195A JP5942032B1 JP 5942032 B1 JP5942032 B1 JP 5942032B1 JP 2015247195 A JP2015247195 A JP 2015247195A JP 2015247195 A JP2015247195 A JP 2015247195A JP 5942032 B1 JP5942032 B1 JP 5942032B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
derived
plant
component
aromatic polyester
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015247195A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017048360A (ja
Inventor
美細津 岩雄
岩雄 美細津
今野 義紀
義紀 今野
剛 石山
剛 石山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd, Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd filed Critical Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP5942032B1 publication Critical patent/JP5942032B1/ja
Publication of JP2017048360A publication Critical patent/JP2017048360A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

【課題】接着性や耐熱性に優れ、耐光変色性が必要な各種工業材料用途への展開が可能となると共に、バイオマス度10質量%以上にでき、カーボンニュートラルの考えからの環境保全面の要求分野において有用な接着剤組成物及びこれを用いてなる積層体の提供。【解決手段】植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)を主剤とし、多官能イソシアネート化合物を硬化剤とした二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤組成物で、(A)が、酸成分に植物由来成分を含んでなる反応物の芳香族ポリエステルポリオールと、酸成分を石油由来成分のみとした反応物の芳香族ポリエステルポリオールと、をジイソシアネートで共重合ウレタン化されてなる、植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオールで、主剤と硬化剤からなる接着剤の固形分の合計中における植物由来成分が占める割合が10質量%以上である接着剤組成物及びこれを用いた積層体。【選択図】なし

Description

本発明は、二液硬化型の接着剤組成物及び積層体に関し、特に、組成物の原料の一部に植物由来のバイオマス原料を高い比率で用いた、具体的にはバイオマス度10質量%以上であるラミネート用に好適な接着剤組成物及びその接着剤を接着剤層に使用してなる積層体に関する。更に詳しくは、原料の一部に植物由来のバイオマス原料を用いた、特定の芳香族ポリエステルウレタンポリオールを主剤とし、多官能イソシアネート化合物を硬化剤とする二液硬化型のポリエステルウレタン接着剤組成物に関する。
近年、枯渇性資源でない産業資源として「バイオマス」が注目されている。ポリウレタン系樹脂は、基本的には、高分子量ポリオール成分、有機ポリイソシアネート成分、必要に応じて鎖伸長剤成分を反応させて得られるものであるが、これらの各成分の種類、組み合わせを変化させることによって、種々の性能(物性)を有するポリウレタン系樹脂の提供を可能とし、積層体を作製する際の接着剤材料としても有用である。しかし、ポリウレタン系樹脂は、石油資源からの原材料調達、素材製造、使用、最終的にゴミとして焼却されるライフサイクルが大半であり、この点から、エコロジーを考慮した改善が求められている。これに対し、種々の検討がなされているが、機能性やバイオマス度において十分なものではなかった。
各種の工業材料分野の積層体においては、接着性能、耐熱性、耐光性等が重要である。積層体の接着層を形成する接着剤に、「バイオマス」を利用したポリウレタン系樹脂が提案されているが、下記に述べるように十分なものではなかった。例えば、特許文献1において、一般に植物由来原料から生成されるセバシン酸を原料に用いた接着剤が実施例に記載されているが、耐熱性を得るために硬化剤に芳香族系ポリイソシアネートを使用しており、耐光変色性が悪く、車載用の意匠性部品や建材等において耐光性を必要とする用途には不向きである。
また、特許文献2、3では、芳香族骨格を有するポリエステルジオールと脂肪族骨格を有するポリエステルジオールとジイソシアネートとを反応させて得られたポリウレタン樹脂と、ポリイソシアネート硬化剤とからなる接着剤を開示している。しかし、脂肪族骨格を有するポリエステルジオールを共重合することにより、硬化スピードは速まっても、耐熱性が悪化するというデメリットがある。
ここで、植物由来のバイオマスプラスチックフィルムとしてはポリ乳酸フィルムが多く使用されているが、ポリ乳酸フィルムは接着強度が比較的出難いフィルムであり、植物由来原料によりバイオマス変性した接着剤の場合においても、高接着強度の接着剤が要望されている。一般に、イソシアネート二液硬化型ポリエステル系接着剤を構成する、芳香族ポリエステルポリオール主剤に植物由来のバイオマス成分を多く組み込もうとした場合、ポリカルボン酸成分に植物由来のセバシン酸、植物由来のコハク酸を使用しての変性が有利である。しかし、バイオマス変性率を上げると、フタル酸等の芳香族ポリカルボン酸成分が減じて行くこととなり、接着性、耐熱性が犠牲になるといった技術課題がある。
一方、先に述べたように、地球規模で「バイオマス」の利用が検討されており、機能性やバイオマス度に優れたポリエステルウレタン接着剤組成物の開発が待望されており、実現できれば、極めて有用である。近年における上記した技術動向から、バイオマス度10質量%以上の樹脂の場合、環境製品としての安全・安心性等の他要件を満たせば、日本有機資源協会から「バイオマスマーク」認定を受けられる背景がある(非特許文献1)。このため、バイオマス度が10質量%以上である、耐熱性、接着性能、耐光性等の実用性能に優れた高性能接着剤は、環境面を重視した工業材料分野において非常に有用となる。
特公昭58−011912号公報 特開平05−025456号公報 特開2006−282768号公報
日本有機資源協会HP、「バイオマスマーク:認定審査要綱改定について」、インターネット<URL:http://www.jora.jp/txt/katsudo/bm/biomassmark01.html>
従って、本発明の目的は、接着性や耐熱性に優れた接着剤となり、耐光変色性が必要な各種工業材料用途における使用が可能となると共に、植物由来のバイオマス成分変性がされており、しかもバイオマス度10質量%以上にでき、カーボンニュートラルの考えからの環境保全面の要求分野において非常に有用な接着剤組成物、及びこれを用いてなる積層体を提供することにある。
上記の課題は、下記の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)を主剤とし、多官能イソシアネート化合物(H)を硬化剤として構成された二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤組成物(S)であって、
前記芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)が、酸成分に植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリオール(P1)30〜99質量%と、酸成分が石油由来成分のみからなる芳香族ポリエステルポリオール(P2)1〜70質量%とを、ジイソシアネートで共重合ウレタン化された、植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオールであり、
前記芳香族ポリエステルポリオール(P1)が、石油由来又は植物由来の多官能アルコールと、植物由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸とを必須成分としてなる反応物であって、その数平均分子量が400〜8000のポリエステルポリオールで、且つ、該ポリマー中の前記芳香族多官能カルボン酸が、(P1)中の全多官能カルボン酸成分の30〜80モル%を占め、
前記芳香族ポリエステルポリオール(P2)が、石油由来又は植物由来の多官能アルコールと、石油由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸を構成成分としてなる反応物であって、その数平均分子量が400〜8000のポリエステルポリオールで、且つ、(P2)中の前記芳香族多官能カルボン酸が、(P2)中の全多官能カルボン酸成分の40〜90モル%を占め、
前記主剤と前記硬化剤からなる二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤の固形分の合計中における植物由来成分が占める割合が10質量%以上であることを特徴とする接着剤組成物を提供する。
また、本願発明の好ましい形態としては、下記のものが挙げられる。前記ジイソシアネートで共重合ウレタン化された前記植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)が、鎖伸長剤反応成分である、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール及び2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種の分枝アルキル側鎖を有するジオールの存在下で前記共重合ウレタン化されたものであること;前記共重合ウレタン化における反応基の、前記芳香族ポリエステルポリオール(P1)及び前記芳香族ポリエステルポリオール(P2)が有する合計のヒドロキシル基(−OH)と、前記ジイソシアネートのイソシアネート基(−NCO)との当量比が、NCO/OH=0.05〜0.99であること;前記植物由来脂肪族多官能アルコールが、植物由来エチレングリコール、植物由来1,3−プロパンジオール及び植物由来1,4−ブタンジオールからなる群から選択されるいずれか1種類以上で、前記植物由来の脂肪族多官能カルボン酸が、植物由来コハク酸又は植物由来セバシン酸のいずれか1種類以上であること;前記多官能イソシアネート化合物(H)が、ビュレット構造、イソシアヌレート構造及び/又はトリメチロールプロパンアダクト構造を有する脂肪族多官能イソシアネート化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種であること;前記主剤の植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)と、前記硬化剤の多官能イソシアネート化合物(H)との二液が、硬化時にNCO/OH=1〜10の当量比で配合されるように構成されていることが挙げられる。
また、本発明では、別の実施形態として、植物由来原料からなるプラスチックフィルム、植物由来原料からなるポリオレフィンシーラント、植物由来原料からなる繊維布、植物由来原料からなる紙及び金属箔からなる群から選択されるいずれか2種類以上を、接着剤層を介して接着してなる積層体であって、前記接着剤層が、前記いずれかの接着剤組成物で形成されていることを特徴とする積層体を提供する。
本発明によって提供されるバイオマス接着剤組成物は、接着性能、耐熱性、耐光性等の実用性能に優れており、昨今、開発が活発化し実用化されてきた、植物由来のバイオマスナイロン、バイオマスポリエステル(ポリ乳酸、バイオマスPET、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレート、ポリトリメチレンテレフタレート他)、バイオマスポリエチレン、バイオマスポリプロピレン等の各種バイオマスプラスチックフィルムや植物由来の繊維、紙のラミネートに適用することで、金属箔部分を除いての積層体全層に亘るバイオ素材化が可能となる。その結果、カーボンニュートラルの環境保全の観点から、食品包装、医薬品用包材PTP(Press Through Package)シート、家電部品、車載用部品、建材、衣料等各種の工業材料分野において有用な、バイオマス接着剤となる。先述したように、バイオマス度10質量%以上の樹脂の場合に、他の要件を満たせば日本有機資源協会から「バイオマスマーク」認定を受けられる。これに対し、本発明によって提供されるバイオマス接着剤組成物は、バイオマス度が10質量%以上であり、その対象となり得る地球環境保護の観点からも有用なものである。より具体的には、本発明によれば、例えば、積層体を構成する接着剤層の形成に用いた場合に、安定した接着性能及び耐熱性が実現できる接着剤組成物が提供される。
以下に、本発明の好ましい実施形態を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明の接着剤組成物は、植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)を主剤とし、多官能イソシアネート化合物(H)を硬化剤として構成された二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤組成物(S)であり、特にその主剤である植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)に特徴がある。具体的には、前記芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)が、酸成分に植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリオール(P1)30〜99質量%と、酸成分が石油由来成分のみからなる芳香族ポリエステルポリオール(P2)1〜70質量%とを、ジイソシアネートで共重合ウレタン化された植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオールであって、更に、下記の構成を満足したものであることを特徴とする。まず、前記芳香族ポリエステルポリオール(P1)が、石油由来又は植物由来の多官能アルコールと、植物由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸とを必須成分としてなる反応物であって、その数平均分子量が400〜8000のポリエステルポリオールで、且つ、該ポリマー中の前記芳香族多官能カルボン酸が、(P1)中の全多官能カルボン酸成分の30〜80モル%を占める構成のものであることを要する。加えて、前記芳香族ポリエステルポリオール(P2)が、石油由来又は植物由来の多官能アルコールと、石油由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸を構成成分としてなる反応物であって、その数平均分子量が400〜8000のポリエステルポリオールで、且つ、(P2)中の前記芳香族多官能カルボン酸が、(P2)中の全多官能カルボン酸成分の40〜90モル%を占める構成のものであることを要する。更に、上記構成としたことで、主剤と、硬化剤からなる二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤の固形分の合計中における植物由来成分が占める割合が10質量%以上であることを大きな特徴としている。なお、上記芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)の形成には、上記した成分に加えて、必要に応じて鎖伸長剤反応成分を併存させてもよい。
上記したように、本発明の二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤組成物は、下記に述べるように植物由来の成分を有効に用いて合成されているため、環境に配慮したバイオマス度が10質量%以上のものとなる。また、本発明においては、無溶剤型二液接着剤として使用する形態の他に、有機溶剤を使用する場合には、有機溶剤として植物由来の有機溶剤を含有させるとよい。バイオウレタン樹脂の合成に使用する有機溶剤として、その一部に植物由来のもの(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル)を用いれば、樹脂の構成成分だけでなく、溶剤成分についてもCO2排出量の削減に配慮した素材となる。
植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)を主剤に用いた本発明の二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤組成物(以下、単に接着剤組成物と呼ぶ)も、焼却する場合にはCO2を発生する。しかし、本発明の原料の一部は、トウモロコシやヒマ(トウゴマの種子)等の植物から得られる植物由来の短鎖ジオールやポリオールである。これらの原料植物は、その育成過程において、水を与え、光合成を行うことで大気中のCO2を吸収する。本発明では、これらの植物由来の成分と、硬化剤の多官能イソシアネート化合物(H)とを反応させることで、バイオポリウレタン樹脂としている。反応の際に、バイオマス度が10質量%以上の比率、さらには25質量%以上の比率で植物由来の成分を使用しているので、焼却によって排出される二酸化炭素と、植物の育成過程で吸収される二酸化炭素が同じ量とはならないまでも、いわゆるカーボンニュートラルの考えに沿ったものとなっている。
上記のカーボンニュートラルの考え方から、本発明の接着剤組成物の合成や加工において使用される有機溶剤の一部にも、先に挙げたような植物由来の溶剤を使用することが好ましい。すなわち、バイオウレタン樹脂の合成や加工の際に、蒸発した有機溶剤を回収して焼却処理するとCO2を発生するが、上記の考え方にたてば、その一部にでも植物由来の有機溶剤を使用する形態とすることで、石油由来の有機溶剤を用いた場合に比べるとCO2排出量の削減に寄与し得ることとなる。
以下に、本発明の接着剤組成物を構成する主剤と硬化剤について説明する。
[主剤]
まず、本発明の接着剤組成物を構成する主剤について説明する。本発明を構成する主剤は、酸成分に植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリオール(P1)30〜99質量%と、酸成分が石油由来成分のみからなる芳香族ポリエステルポリオール(P2)1〜70質量%とを、ジイソシアネートで共重合ウレタン化してなる、植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)である。以下、主剤を構成する成分についてそれぞれ説明する。
<芳香族ポリエステルポリオール(P1)>
芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)を構成する芳香族ポリエステルポリオール(P1)は、石油由来又は植物由来の多官能アルコールと、植物由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸とを必須成分としてなる反応物であって、その数平均分子量が400〜8000の植物由来成分を有するポリエステルポリオールである。本発明者らの検討によれば、本発明の接着剤組成物を構成する(P1)の数平均分子量が400未満の場合、接着性能が低下し、一方、(P1)の数平均分子量が8000を超えた場合は、耐熱性能が低下する。このため、本発明では、芳香族ポリエステルポリオール(P1)の数平均分子量が400〜8000の範囲内にあることを必須としている。以下、芳香族ポリエステルポリオール(P1)を得る際に用いる各成分について説明する。
植物由来脂肪族多官能アルコールとしては、例えば、下記のような方法によって植物原料から得られる、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール等があり、いずれも使用し得る。これらは、単独で用いても併用してもよい。
植物由来1,3−プロパンジオール(HOCH2CH2CH2OH)は、植物資源(例えば、トウモロコシ)を分解してグルコースが得られる発酵法により、グリセロールから3−ヒドロキシプロピルアルデヒド(HPA)を経て製造される。上記発酵法のようなバイオ法で製造された1,3−プロパンジオール化合物は、EO製造法の1,3−プロパンジオール化合物と比較し、安全性面から乳酸等の有用な副生成物が得られ、しかも製造コストも低く抑えることが可能であり、この点でも有用である。
植物由来1,4−ブタンジオールは、植物資源からグリコールを製造し発酵することで得られたコハク酸を得、これを水添することによってバイオマス1,4−ブタンジオールが製造できる。さらに、上記植物由来エチレングリコールは、例えば、常法によって得られるバイオエタノールからエチレンを経て製造される。
石油由来の多官能アルコールとしては、1分子中に2個以上、好ましくは2〜8個の水酸基を有する化合物が挙げられる。具体的には、下記に挙げるようなものが使用できる。例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール等を使用することができる。これらは、単独でも2種以上を併用してもよい。
植物由来の脂肪族多官能カルボン酸としては、例えば、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、ダイマー酸等が挙げられる。例えば、セバシン酸は、ひまし油(トウゴマの種子より抽出)から得られるリシノール酸をアルカリ熱分解することにより、ヘプチルアルコールを副生成物として生成される。本発明では、特に、植物由来コハク酸又は植物由来セバシン酸を用いることが好ましい。
石油由来の芳香族多官能カルボン酸としては、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、無水フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びそのエステル化合物等を用いることができる。
<芳香族ポリエステルポリオール(P2)>
芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)を構成する芳香族ポリエステルポリオール(P2)は、石油由来又は植物由来の多官能アルコールと、石油由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸を構成成分としてなる反応物であって、その数平均分子量が400〜8000の範囲内にある、その酸成分を石油由来成分のみから得たものである。本発明者らの検討によれば、本発明の接着剤組成物を構成する(P2)の数平均分子量が400未満である場合は、接着性能が低下し、一方、数平均分子量が8000を超えた場合は耐熱性能が低下する。このため、本発明では、芳香族ポリエステルポリオール(P2)の数平均分子量が400〜8000の範囲内にあることを必須としている。以下、芳香族ポリエステルポリオール(P2)を得る際に用いる各成分について説明する。
石油由来の多官能アルコール及び植物由来の多官能アルコールとしては、芳香族ポリエステルポリオール(P1)で記載したものが同様に使用できる。
石油由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸としては、それぞれ、下記に挙げるものを用いることができる。脂肪族多官能カルボン酸としては、例えば、アジピン酸、ドデカン二酸及びそのエステル化合物等が挙げられるが、その他、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水マレイン酸及び無水イタコン酸等の脂環族カルボン酸も、脂肪族多官能カルボン酸として使用できる。また、芳香族多官能カルボン酸としては、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、無水フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びそのエステル化合物等を用いることができる。
本発明を構成する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)は、上記した酸成分に植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリオール(P1)30〜99質量%と、上記した酸成分が石油由来成分のみからなる芳香族ポリエステルポリオール(P2)1〜70質量%とを、ジイソシアネートで共重合ウレタン化したものである。好ましい形態としては、この共重合ウレタン化の際に、上記した成分に加えて、鎖伸長剤反応成分である、例えば、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール及び2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種の分枝アルキル側鎖を有するジオールを併存させて(A)を合成する。
酸成分に植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリオール(P1)と、酸成分が石油由来成分のみからなる芳香族ポリエステルポリオール(P2)との比率は、(P1)が30〜99質量%、(P2)が1〜70質量%の範囲である。(P1)が30質量%未満であると得られる接着剤のバイオマス度が低下し、99質量%を超えると耐熱性、接着強度が低下する。
また、上記共重合ウレタン化の際に、反応基である、前記芳香族ポリエステルポリオール(P1)及び前記芳香族ポリエステルポリオール(P2)、必要に応じて併用する鎖伸長剤が有する合計のヒドロキシル基(−OH)と、ジイソシアネートのイソシアネート基(−NCO)との当量比が、NCO/OH=0.05〜0.99となるように構成することが好ましい。より好ましくはNCO/OH=0.07〜0.97である。上記NCO/OHが0.05未満であると二液硬化型接着剤としての接着強度、耐熱性が低くなるので好ましくない。一方、上記NCO/OHが0.99を超えると十分な末端水酸基を有する主剤が得られなくなるので好ましくない。なお、共重合ウレタン化の際に使用するジイソシアネートには、後述する硬化剤の説明で挙げた中から適宜に選択して使用できる。
[硬化剤]
本発明の接着剤は、二液硬化型であり、上述した主剤としての植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)と、硬化剤としての多官能イソシアネート化合物(H)とで構成されている。
本発明に使用する多官能イソシアネート化合物(H)としては、従来公知のポリウレタンの製造に使用されている化合物を使用することができる。特には、ビュレット構造、イソシアヌレート構造及び又はトリメチロールプロパンアダクト構造を有する脂肪族多官能イソシアネート化合物から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。上記した多官能イソシアネート化合物(H)としては、石油由来のポリイソシアネートを用いることができ、特に限定されない。例えば、好ましいものとして、トルエン−2,4−ジイソシアネート、4−メトキシ−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−イソプロピル−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−クロル−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−ブトキシ−1,3−フェニレンジイソシアネート、2,4−ジイソシアネートジフェニルエーテル、4,4’−メチレンビス(フェニレンイソシアネート)(MDI)、ジュリレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ベンジジンジイソシアネート、o−ニトロベンジジンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアネートジベンジルなどの芳香族ジイソシアネート等が挙げられる。
また、メチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,10−デカメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、4,4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添MDI、水添XDI等の脂環式ジイソシアネート等、或いは、これらのジイソシアネート化合物と低分子量のポリオールやポリアミンを末端がイソシアネートとなるように反応させて得られる、ポリウレタンプレポリマー等も当然使用することができる。尚、耐光性を考慮した場合は、脂肪族、脂環族の多官能ポリイソシアネートの使用が適する。
本発明では、多官能イソシアネート化合物(H)として、上記の他、植物由来のイソシアネートを用いることもできる。植物由来のポリイソシアネートは、植物由来の二価カルボン酸を酸アミド化、還元することで末端アミノ基に変換し、さらに、ホスゲンと反応させ、該アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られる。植物由来のポリイソシアネートとしては、ダイマー酸ジイソシアネート(DDI)、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート等が挙げられる。また、植物由来のアミノ酸を原料として、そのアミノ基をイソシアネート基に変換することによっても植物由来のイソシアネート化合物を得ることができる。例えば、リシンジイソシアネート(LDI)は、リシンのカルボキシル基をメチルエステル化した後、アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られる。また、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートはリシンのカルボキシル基を脱炭酸した後、アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られる。
本発明の接着剤組成物は、上記した通り、使用時に、主剤と硬化剤とを反応させる二液硬化型の接着剤であるが、更に、主剤と硬化剤とともに硬化触媒を添加することも好ましい形態である。硬化触媒を更に添加することで、形成した接着層は、より良好な耐熱性を示すものとなる。本発明で使用する硬化触媒としては、例えば、金属触媒やアミン系触媒等を使用することができる。
本発明の接着剤組成物は、上記した成分に加えて、必要に応じて、ウレタン化伸長時に使用する反応触媒、多官能イソシアネート硬化剤配合時の硬化触媒、接着力向上のためのカップリング剤やエポキシ樹脂、アクリル樹脂、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種公知の添加剤を、主剤或いは硬化剤に適宜に添加することができる。
(積層体)
本発明の接着剤組成物は、各種材料からなるシート同士を、接着剤層を介して積層した積層体を形成する接着剤として有用である。特に、接着性や耐熱性に優れた接着剤となるので、ラミネート用に好適である。また、高いバイオマス度を達成したものであるため、積層するシートに植物由来原料からなる素材を用いれば、得られる積層体製品も、環境面を重視したものになる。従って、本発明の積層体は、植物由来原料からなるプラスチックフィルム、植物由来原料からなるポリオレフィンシーラント、植物由来原料からなる繊維布、植物由来原料からなる紙及び金属箔からなる群から選択されるいずれか2種類以上を、本発明の接着剤組成物からなる接着剤層を介して接着してなるものである。この結果、環境面を重視した製品であるにもかかわらず、後述するように、接着強度に優れることは勿論、耐熱性に優れたラミネートフィルムの提供が可能になる。
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより詳細に説明する。本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、文中「部」又は「%」とあるのは、特に規定されていなければ質量基準である。また、使用原材料の記述において植物由来の記載が無い場合は全て石油由来原料を表すとする。
まず、以下の合成例P1−1〜P1−5に示したようにして、酸成分に植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリオール(P1)をそれぞれ得た。
(合成例P1−1)
ネオペンチルグリコール468.6質量部、植物由来1,3プロパンジオール405.5質量部(ネオペンチルグリコール/植物由来1,3プロパンジオール=50/50モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸787.4質量部、植物由来セバシン酸638.7質量部(イソフタル酸/植物由来セバシン酸=60/40モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、植物由来成分の含有率43.6質量%の芳香族ポリエステルポリオールP1−1を得た。このポリエステルポリオールP1−1の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP1−1は、芳香族多官能カルボン酸であるイソフタル酸が、P1−1中の全多官能カルボン酸成分の60モル%を占めており、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P1)に該当する。
(合成例P1−2)
ネオペンチルグリコール457.3質量部、植物由来1,4ブチレングリコール395.7質量部(ネオペンチルグリコール/植物由来1,4ブチレングリコール=50/50モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸512.2質量部、植物由来セバシン酸934.9質量部(イソフタル酸/植物由来セバシン酸=40/60モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、植物由来成分の含有率53.2質量%の芳香族ポリエステルポリオールP1−2を得た。このポリエステルポリオールP1−2の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP1−2は、イソフタル酸が、P1−2中の全多官能カルボン酸成分の40モル%を占めており、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P1)に該当する。
(合成例P1−3)
ネオペンチルグリコール550.3質量部、植物由来1,3プロパンジオール476.2質量部(ネオペンチルグリコール/植物由来1,3プロパンジオール=50/50モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸616.4質量部、植物由来コハク酸657.2質量部(イソフタル酸/植物由来コハク酸=40/60モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、植物由来成分の含有率43.1質量%の芳香族ポリエステルポリオールP1−3を得た。このポリエステルポリオールP1−3の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP1−3は、イソフタル酸が、P1−3中の全多官能カルボン酸成分の40モル%を占めており、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P1)に該当する。
(合成例P1−4)
ネオペンチルグリコール446.5質量部、植物由来1,3プロパンジオール386.4質量部(ネオペンチルグリコール/植物由来1,3プロパンジオール=50/50モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸250.1質量部、植物由来セバシン酸1217.11質量部(イソフタル酸/植物由来セバシン酸=20/80モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、植物由来成分の含有率61.9質量%の芳香族ポリエステルポリオールP1−4を得た。このポリエステルポリオールP1−4の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP1−4は、芳香族多官能カルボン酸であるイソフタル酸が、P1−4中の全多官能カルボン酸成分の20モル%を占める。よって、P1−4は、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P1)に該当しない。
(合成例P1−5)
ネオペンチルグリコール486.6質量部、植物由来1,3プロパンジオール421.1質量部(ネオペンチルグリコール/植物由来1,3プロパンジオール=50/50モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸1226.43質量部、植物由来セバシン酸165.8質量部(イソフタル酸/植物由来セバシン酸=90/10モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、植物由来成分の含有率27.0質量%の芳香族ポリエステルポリオールP1−5を得た。このポリエステルポリオールP1−5の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP1−5は、イソフタル酸が、P1−5中の全多官能カルボン酸成分の90モル%を占める。よって、P1−5は、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P1)に該当しない。
次に、以下の合成例P2−1〜P2−4に示すようにして、酸成分が石油由来成分のみからなる芳香族ポリエステルポリオール(P2)をそれぞれ得た。
(合成例P2−1)
ネオペンチルグリコール733.6質量部、エチレングリコール187.4質量部(ネオペンチルグリコール/エチレングリコール=70/30モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸733.7質量部、アジピン酸645.3質量部、(イソフタル酸/アジピン酸=50/50モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を得た。このポリエステルポリオールP2−1の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP2−1は、芳香族多官能カルボン酸であるイソフタル酸が、P2−1中の全多官能カルボン酸成分の50モル%を占めており、P2−1は、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P2)に該当する。
(合成例P2−2)
ネオペンチルグリコール717.1質量部、エチレングリコール183.2質量部(ネオペンチルグリコール/エチレングリコール=70/30モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸1147.4質量部、アジピン酸252.3質量部、(イソフタル酸/アジピン酸=80/20モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、芳香族ポリエステルポリオールP2−2を得た。このポリエステルポリオールP2−2の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP2−2は、イソフタル酸が、P2−2中の全多官能カルボン酸成分の80モル%を占めており、P2−2は、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P2)に該当する。
(合成例P2−3)
ネオペンチルグリコール709.1質量部、エチレングリコール181.2質量部(ネオペンチルグリコール/エチレングリコール=70/30モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸1347.4質量部、アジピン酸62.4質量部(イソフタル酸/アジピン酸=95/5モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、芳香族ポリエステルポリオールP2−3を得た。このポリエステルポリオールP2−3の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP2−3は、芳香族多官能カルボン酸であるイソフタル酸が、P2−3中の全多官能カルボン酸成分の95モル%を占めている。よって、P2−3は、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P2)に該当しない。
(合成例P2−4)
ネオペンチルグリコール745.1質量部、エチレングリコール190.4質量部(ネオペンチルグリコール/エチレングリコール=70/30モル比)を、撹拌機付き脱水縮合装置に仕込み、80℃で溶融し、撹拌しながら、イソフタル酸447.1質量部、アジピン酸917.5質量部(イソフタル酸/アジピン酸=30/70モル比)を加え、210℃で20時間縮重合反応させて、芳香族ポリエステルポリオールP2−4を得た。このポリエステルポリオールP2−4の数平均分子量(Mn)は2000で、水酸基価は56.1mgKOH/g、酸価は0.3mgKOH/gであった。得られたP2−4は、芳香族多官能カルボン酸であるイソフタル酸が、P2−4中の全多官能カルボン酸成分の30モル%を占めている。よって、P2−4は、本発明で規定する芳香族ポリエステルポリオール(P2)に該当しない。
次に、以下の合成例A−1〜A−6に示すようにして、実施例の接着剤用の主剤として、本発明で規定する植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリウレタンポリオール(A)をそれぞれ得た。
(合成例A−1)−実施例用の主剤
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−1を800質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を200質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度2100mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールA−1溶液を得た。
(合成例A−2)−実施例用の主剤
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−1を980質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を20質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度2150mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールA−2溶液を得た。
(合成例A−3)−実施例用の主剤
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−1を800質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を200質量部、鎖伸長剤反応成分である2−メチル−1,3−プロパンジオールを22.5質量部、酢酸エチル110.7質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート140.1質量部を添加し、NCO/OH比=0.84の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル664.3質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度1820mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールA−3溶液を得た。
(合成例A−4)−実施例用の主剤
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−2を700質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を300質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度2340mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールA−4溶液を得た。
(合成例A−5)−実施例用の主剤
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−3を800質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を200質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度1930mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールA−5溶液を得た。
(合成例A−6)−実施例用の主剤
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−1を800質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−2を200質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度2370mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールA−6溶液を得た。
次に、以下の合成例B−1〜B−6に示すようにして、植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールB(比較例用の主剤)をそれぞれ得た。
(合成例B−1)−(P2)を不使用
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−1を1000質量部、酢酸エチルを103.5質量部、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度2050mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオール溶液B−1を得た。
(合成例B−2)−植物由来成分が10%未満
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−1を200質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を800質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度2200mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールB−2溶液を得た。
(合成例B−3)−(P1)中の芳香族多官能カルボン酸が20モル%
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−4を800質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を200質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度1870mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールB−3溶液を得た。
(合成例B−4)−(P1)中の芳香族多官能カルボン酸が90モル%
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−5を400質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−1を600質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度2250mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールB−4溶液を得た。
(合成例B−5)−(P2)中の芳香族多官能カルボン酸が95モル%
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−1を800質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−3を200質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度2200mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールB−5溶液を得た。
(合成例B−6)−(P2)中の芳香族多官能カルボン酸が30モル%
先に得た芳香族ポリエステルポリオールP1−1を800質量部、芳香族ポリエステルポリオールP2−4を200質量部、酢酸エチル103.5質量部を、撹拌機付き合成容器に仕込み撹拌しながら、イソホロンジイソシアネート86.4質量部を添加し、NCO/OH比=0.78の条件にて、100℃で8時間反応を行い、合成を完結した。次に、酢酸エチル620.8質量部を加え、固形分濃度を60質量%に調整し、粘度1920mPa・s/25℃、水酸基価6.8mg/KOH(溶液値)の、末端OH基を有する植物由来成分含有の芳香族ポリエステルポリウレタンポリオールB−6溶液を得た。
(硬化剤H)
上記で調製した植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオールと併用して、二液硬化型の接着剤を構成するための硬化剤として、硬化剤H−1(ヘキサメチレンジイソシアネートの水アダクト型ポリイソシアネート:不揮発分100%、NCO%23.5%)を用意した。そして、以下の実施例、比較例に使用した。
(実施例及び比較例)
合成例A、Bでそれぞれに得られた二液硬化型の接着剤組成物の主剤となる植物由来原料含有芳香族ポリエステルポリウレタンポリオール溶液18質量部に対し、硬化剤H−1を1質量部の比率で配合後、酢酸エチルで固形分30%に希釈混合を行い、塗布用の、実施例及び比較例の接着剤組成物をそれぞれ調製した。そして、調製した、実施例1〜6、比較例1〜6の各接着剤組成物について、それぞれ下記の方法及び基準で、下記(1)〜(3)の項目を評価した。各主剤/硬化剤のNCO/OH比と、評価結果を表1−1及び1−2に示した。
(1)バイオマス成分含有量
主剤と硬化剤を混合した接着剤組成物の配合樹脂分中のバイオマス含量(質量%)を算出して求め、以下の評価基準にて評価した。
・バイオマス成分含量が10%以上を○と判定。
・バイオマス成分含量が10%未満を×と判定。
(2)接着強度試験
実施例及び比較例配合の各接着剤組成物を、それぞれ塗布量が固形樹脂分として2.7g/m2となるように、延伸ポリ乳酸バイオマスフィルム(コロナ処理済25μm)上に塗布する。次いで、ドライヤーを用いて希釈溶剤を乾燥させ、バイオマス未延伸ポリエチレンフィルム(コロナ処理済30μm)と重ねながらニップロール(ニップ温度40℃、ロール圧:3MPa)を通した後、温度40℃で4日間、エージングを行い、ラミネートフィルムを作製した。
次に、得られたラミネートフィルムから15mm幅の試験片を切り出し、引張試験機(島津製作所社製、型名:EZ−S)を使用して、25℃、65%RHの環境下、引張速度300mm/分で試験を行い、T形剥離強度(N/15mm)を測定し、以下の評価基準にて、評価を行った。
・5N/15mm以上の接着強度を○と判定。
・3N/15mm以上〜5N/15mm未満の接着強度を△と判定。
・3N/15mm未満の接着強度を×と判定。
(3)耐熱試験
実施例及び比較例の配合の接着剤組成物を、それぞれ塗布量が固形樹脂分として3.5g/m2となるように延伸ナイロンフィルム(コロナ処理済15μm)上に塗布する。次いで、ドライヤーを用いて、希釈溶剤を乾燥させ、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(両面コロナ処理済25μm)と重ねながら、ニップロール(ニップ温度40℃、ロール圧0.3MPa)を通してラミネートする。次いで、ラミネートした延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム側に、先程塗布したと同配合の接着剤配合液を固形樹脂分として3.5g/m2となるように塗布後、ドライヤーを用いて、希釈溶剤を乾燥させ、未延伸ポリプロピレンシーラントフィルム(コロナ処理済60μm)と重ねながらニップロール(ニップ温度40℃、ロール圧0.3MPa)を通した後、温度40℃で4日間、エージングを行い、ラミネートフィルムを作製した。
次に、得られたラミネートフィルムを、内辺が8cm×12.5cmの袋の大きさになるように、未延伸ポリプロピレンシーラントフィルム面側同士を向い合わせ、1cm幅のシールバーにて、温度200℃、圧力0.1MPa、圧着1秒のシール条件で、三方シール製袋後、充填口から5%酢酸水溶液を100g充填した。その後、上記したと同条件で充填口をシールし、耐熱試験用の内容物充填試料袋を作成した。
次いで、オートクレーブ型レトルト滅菌試験機(トミー精工製、形名:SR−240)を用い、135℃で30分、0.31MPa加圧滅菌処理後に、試料袋ラミネートフィルムの剥離による浮きの状況を目視で観察して、以下の評価基準にて評価した。評価結果を表1にまとめて示した。
・レトルト滅菌処理後のテスト品10袋中、10袋全てが浮き無しの場合を○と判定。
・レトルト滅菌処理後のテスト品10袋中、1袋以上浮き有りの場合を×と判定。
Figure 0005942032
Figure 0005942032

Claims (7)

  1. 植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)を主剤とし、多官能イソシアネート化合物(H)を硬化剤として構成された二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤組成物(S)であって、
    前記芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)が、酸成分に植物由来成分を有する芳香族ポリエステルポリオール(P1)30〜99質量%と、酸成分が石油由来成分のみからなる芳香族ポリエステルポリオール(P2)1〜70質量%とを、ジイソシアネートで共重合ウレタン化された、植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオールであり、
    前記芳香族ポリエステルポリオール(P1)が、石油由来又は植物由来の多官能アルコールと、植物由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸とを必須成分としてなる反応物であって、その数平均分子量が400〜8000のポリエステルポリオールで、且つ、該ポリマー中の前記芳香族多官能カルボン酸が、(P1)中の全多官能カルボン酸成分の30〜80モル%を占め、
    前記芳香族ポリエステルポリオール(P2)が、石油由来又は植物由来の多官能アルコールと、石油由来の脂肪族多官能カルボン酸及び石油由来の芳香族多官能カルボン酸を構成成分としてなる反応物であって、その数平均分子量が400〜8000のポリエステルポリオールで、且つ、(P2)中の前記芳香族多官能カルボン酸が、(P2)中の全多官能カルボン酸成分の40〜90モル%を占め、
    更に、前記芳香族ポリエステルポリオール(P1)の前記全多官能カルボン酸成分中における芳香族多官能カルボン酸の占める割合と、前記芳香族ポリエステルポリオール(P2)の前記全多官能カルボン酸成分中における芳香族多官能カルボン酸の占める割合とが互いに異なり、
    前記主剤と前記硬化剤からなる二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤の固形分の合計中における植物由来成分が占める割合が、10質量%以上であることを特徴とする接着剤組成物。
  2. 前記ジイソシアネートで共重合ウレタン化された前記植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)が、鎖伸長剤反応成分である、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール及び2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種の分枝アルキル側鎖を有するジオールの存在下で前記共重合ウレタン化されたものである請求項1に記載の接着剤組成物。
  3. 前記共重合ウレタン化における反応基の、前記芳香族ポリエステルポリオール(P1)及び前記芳香族ポリエステルポリオール(P2)が有する合計のヒドロキシル基(−OH)と、前記ジイソシアネートのイソシアネート基(−NCO)との当量比が、NCO/OH=0.05〜0.99である請求項1又は2に記載の接着剤組成物。
  4. 前記植物由来脂肪族多官能アルコールが、植物由来エチレングリコール、植物由来1,3−プロパンジオール及び植物由来1,4−ブタンジオールからなる群から選択されるいずれか1種類以上で、前記植物由来の脂肪族多官能カルボン酸が、植物由来コハク酸又は植物由来セバシン酸のいずれか1種類以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
  5. 前記多官能イソシアネート化合物(H)が、ビュレット構造、イソシアヌレート構造及び/又はトリメチロールプロパンアダクト構造を有する脂肪族多官能イソシアネート化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
  6. 前記主剤の植物由来成分を有する芳香族ポリエステルウレタンポリオール(A)と、前記硬化剤の多官能イソシアネート化合物(H)との二液が、硬化時にNCO/OH=1〜10の当量比で配合されるように構成されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
  7. 植物由来原料からなるプラスチックフィルム、植物由来原料からなるポリオレフィンシーラント、植物由来原料からなる繊維布、植物由来原料からなる紙及び金属箔からなる群から選択されるいずれか2種類以上を、接着剤層を介して接着してなる積層体であって、前記接着剤層が、請求項1〜6のいずれか1項に記載の接着剤組成物で形成されていることを特徴とする積層体。
JP2015247195A 2015-09-04 2015-12-18 接着剤組成物及び積層体 Active JP5942032B1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015175000 2015-09-04
JP2015175000 2015-09-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5942032B1 true JP5942032B1 (ja) 2016-06-29
JP2017048360A JP2017048360A (ja) 2017-03-09

Family

ID=56244702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015247195A Active JP5942032B1 (ja) 2015-09-04 2015-12-18 接着剤組成物及び積層体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5942032B1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018051788A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 大日本印刷株式会社 積層体およびそれを備える包装製品
JP2022066285A (ja) * 2021-01-18 2022-04-28 大日本印刷株式会社 積層体およびそれを備える包装製品
CN115073715A (zh) * 2021-10-22 2022-09-20 上海联景高分子材料有限公司 一种胶粘剂用聚酯多元醇及其制备方法和应用
WO2023077495A1 (en) * 2021-11-08 2023-05-11 Dow Global Technologies Llc Laminate material with superior barrier performance and preparation method thereof

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018051796A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 大日本印刷株式会社 積層体およびそれを備える包装製品
JP7322982B2 (ja) * 2018-02-16 2023-08-08 大日本印刷株式会社 包装材料及び包装製品
JP7324412B2 (ja) * 2018-02-16 2023-08-10 大日本印刷株式会社 包装材料及び包装製品
JP7206555B2 (ja) * 2018-02-16 2023-01-18 大日本印刷株式会社 包装材料及び包装製品
CN109705309A (zh) * 2018-12-07 2019-05-03 旭川化学(苏州)有限公司 一种尼丝纺织物层压用耐水洗湿气反应型聚氨酯树脂及其制备方法
JP6906001B2 (ja) * 2019-03-15 2021-07-21 東洋インキScホールディングス株式会社 グラビアまたはフレキソインキ、およびその利用
JP7246250B2 (ja) * 2019-05-20 2023-03-27 サカタインクス株式会社 ラミネート接着剤及び積層体

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003113359A (ja) * 2001-07-31 2003-04-18 Mitsui Takeda Chemicals Inc ラミネート用接着剤およびその使用方法
JP2011225863A (ja) * 2010-04-02 2011-11-10 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd バイオポリウレタン樹脂
JP2013116961A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Dic Corp 非石油由来成分を用いたガスバリア性接着剤、及びガスバリア性多層フィルム、容器、及びチューブ
JP2014527548A (ja) * 2011-12-31 2014-10-16 Dic株式会社 雲母を含有する接着剤用樹脂組成物、及び接着剤
JP2015038162A (ja) * 2010-04-20 2015-02-26 日本ビー・ケミカル株式会社 ポリエステル樹脂及びその用途
WO2015079924A1 (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 Dic株式会社 ガスバリア性接着剤用樹脂組成物、及び接着剤
JP2015117257A (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 ヘンケルジャパン株式会社 食品包装フィルム用接着剤
JP2015160911A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 大日精化工業株式会社 接着剤組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003113359A (ja) * 2001-07-31 2003-04-18 Mitsui Takeda Chemicals Inc ラミネート用接着剤およびその使用方法
JP2011225863A (ja) * 2010-04-02 2011-11-10 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd バイオポリウレタン樹脂
JP2015038162A (ja) * 2010-04-20 2015-02-26 日本ビー・ケミカル株式会社 ポリエステル樹脂及びその用途
JP2013116961A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Dic Corp 非石油由来成分を用いたガスバリア性接着剤、及びガスバリア性多層フィルム、容器、及びチューブ
JP2014527548A (ja) * 2011-12-31 2014-10-16 Dic株式会社 雲母を含有する接着剤用樹脂組成物、及び接着剤
WO2015079924A1 (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 Dic株式会社 ガスバリア性接着剤用樹脂組成物、及び接着剤
JP2015117257A (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 ヘンケルジャパン株式会社 食品包装フィルム用接着剤
JP2015160911A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 大日精化工業株式会社 接着剤組成物

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018051788A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 大日本印刷株式会社 積層体およびそれを備える包装製品
JP2022022284A (ja) * 2016-09-26 2022-02-03 大日本印刷株式会社 積層体およびそれを備える包装製品
JP2022066285A (ja) * 2021-01-18 2022-04-28 大日本印刷株式会社 積層体およびそれを備える包装製品
CN115073715A (zh) * 2021-10-22 2022-09-20 上海联景高分子材料有限公司 一种胶粘剂用聚酯多元醇及其制备方法和应用
WO2023077495A1 (en) * 2021-11-08 2023-05-11 Dow Global Technologies Llc Laminate material with superior barrier performance and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017048360A (ja) 2017-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5942032B1 (ja) 接着剤組成物及び積層体
JP6587584B2 (ja) 接着剤組成物及び積層体
US9181460B2 (en) Gas transmitting polyurethane adhesive
JP6296827B2 (ja) 接着剤組成物
US20100136347A1 (en) Two component solventless polyurethane laminating adhesives based on 1,4:3,6 dianhydrohexitols
US8382937B2 (en) Laminating adhesives based on triglyceride-derived polyols
TWI726053B (zh) 嵌段共聚物於黏著劑的用途
TWI421320B (zh) 接著劑組成物及積層體
KR102267294B1 (ko) 폴리에스테르 수지 조성물 및 접착제 조성물
CN113710764B (zh) 双组分无溶剂聚氨酯层合粘合剂组合物
JP2010513577A (ja) 貼合せ用ポリウレタン接着剤
CN106471088B (zh) 包含填料的聚氨酯层压粘合剂
JP2020513444A (ja) 低粘度速硬化性積層用接着剤組成物
US20170002240A1 (en) Adhesive composition based on polylactide polyols
JP5962004B2 (ja) ガスバリア性硬化物用樹脂組成物、及び接着剤
WO2020114489A1 (en) Adhesive compositions with polyesters comprising 2, 2, 4, 4-tetraalkyl-1, 3-cyclobutanediol
JP2021042291A (ja) ウレタンホットメルト接着剤組成物
JP5610537B2 (ja) 一液型接着剤組成物及びそれを接着層とする構成体
Abbas Bio-based polyurethane adhesives: A review
US20210002422A1 (en) Laminating adhesives using polyester from transesterification of polylactic acid with natural oils
JP7391870B2 (ja) 天然油によるポリ乳酸のエステル交換反応からのポリエステルを使用したラミネート接着剤
EP1809475A2 (en) Laminating adhesives based on primary hydroxyl-containing curatives
JP7381779B1 (ja) 接着剤組成物、接着性樹脂層、及び積層物
TW201837151A (zh) 濕固型聚胺酯熱熔樹脂組成物
JP2022166901A (ja) ポリエステルポリオ-ル、ポリエステルポリウレタン、それらを用いた接着剤、および積層体

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160523

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5942032

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250