JP6303595B2 - 二液型無溶剤ラミネート用接着剤、及び該接着剤を用いたラミネートフィルム - Google Patents
二液型無溶剤ラミネート用接着剤、及び該接着剤を用いたラミネートフィルム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6303595B2 JP6303595B2 JP2014037492A JP2014037492A JP6303595B2 JP 6303595 B2 JP6303595 B2 JP 6303595B2 JP 2014037492 A JP2014037492 A JP 2014037492A JP 2014037492 A JP2014037492 A JP 2014037492A JP 6303595 B2 JP6303595 B2 JP 6303595B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- adhesive
- allophanate
- reaction
- molecular weight
- 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
Links
Images
Landscapes
- Wrappers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
また、従来、接着性に優れる理由で主剤に多く用いられているポリエステルポリオールは、構成成分に使用している低分子ポリオールが脱水縮合し、環状化合物を形成するため、臭気、膨れなどの外観不良、耐内容物性や接着性の低下などの問題があり、課題として挙げられていた。
ラミネートフィルムに手切れ性を付与する具体的な方法として、以下に示す(1)〜(3)の手法が提案されている。
(1)レーザー照射、サンドブラスト加工、コロナ放電、プラズマ放電など物理的な手法により、ラミネートフィルム表面にハーフカット線や傷痕を形成する方法(例えば、特許文献1〜3)。
(2)オレフィンやナイロン素材のフィルムを二軸延伸処理して、分子配向性を高めた基材や環状オレフィン系樹脂などの易引き裂き性を有する基材を使用する方法(例えば、特許文献4〜6)。
(3)ラミネートフィルムに使用される接着剤層の100%引張弾性率が0.3MPa以上で、且つラミネート強度が800g/15mm以上となる接着剤を使用することや二液型ウレタン系接着剤にグリセリンを併用した接着剤を使用する方法(例えば、特許文献7、及び特許文献8)。
また、臭気を低減する手法として、蒸留処理により除去する手法は、ロットにより組成が大きくバラツキつくなどの問題が危惧されていた。同様に環状化合物を形成しにくい1,4−シクロヘキサンジメタノールを用いる手法も接着剤の柔軟性の低下による接着性の低下が危惧されており、このような上記の不具合を改善できる二液型無溶剤ラミネート用接着剤の開発が強く望まれていた。
(1)二液型無溶剤ラミネート用接着剤が、少なくとも主剤(A)と硬化剤(B)とで構成され、主剤(A)が、少なくとも一般式(1)で示される2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール由来のエステル構造を含有したポリエステルポリオールであり、硬化剤(B)が、少なくとも官能基数が1.8〜2.5のアロファネート変性ポリイソシアネート(b1)、及び官能基数が3.0以上のアロファネート変性ポリイソシアネート(b2)からなり、且つ(b1)と(b2)に由来するアロファネート基のモル比が(b1)/(b2)=50/50〜99/1であることを特徴とする。
(3)前記(1)の二液型無溶剤ラミネート用接着剤の硬化剤(B)のアロファネート変性ポリイソシアネート(b2)が、少なくとも数平均分子量150〜500のポリオールと、有機ジイソシアネートとを反応させて得られることを特徴とする。
(4)前記(1)〜(3)の二液型無溶剤ラミネート用接着剤の主剤(A)の2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール由来のエステル構造を含有したポリエステルポリオールが、少なくとも2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール(a1)と、2個のカルボキシル基を有するカルボン酸(a2)とをモル比が(a1)/(a2)=1.10〜1.25になるように配合し、エステル交換触媒(a3)の存在下、温度が140〜180℃、圧力が1.0〜3.0kPaの条件で水を留去させ、数平均分子量が250〜3000の反応物を得る工程を経て得られたポリエステルポリオールを用いることを特徴とする。
(5)前記(4)のカルボン酸(a2)が、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸から少なくとも一種類選択された芳香族ジカルボン酸であることを特徴とする。
(6)基材層、易引き裂き層、ヒートシール層の順に接着剤層を介して積層されるラミネートフィルムの接着剤層に前記(1)〜(5)の二液型無溶剤ラミネート用接着剤を用い、引裂速度100mm/min、温度25℃条件下における25mm引き裂いた時の最大強度が6N/0.1665mm以下であることを特徴とする。
この二液型無溶剤ラミネート用接着剤を使用したラミネートフィルムは、低臭気性であるため、包装材料から移行する成分を問題視する食品包装、及び医療品包装の用途や香りなどのバリア性を求める化粧品包装用材料のラミネートフィルムに適用することが可能である。
低分子ジオールの具体例としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等を挙げることができる。これら挙げられた低分子ジオールの中で、ポリエステルポリオールの粘度を下げることを目的として、側鎖を含有する1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等の低分子ジオールを併用することができる。
カルボン酸(a2)の具体例としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、グルタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイドロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,β−ジエチルサクシン酸、マレイン酸、フマル酸等のジカルボン酸またはこれらの無水物等を挙げられ、単独であるいは2種類以上を組み合わせて使用することができる。これら挙げられたカルボン酸の中で、高い接着性を得るためにフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、及びナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を少なくとも1種類以上使用することが好ましい。
本発明の主剤(A)に使用されるポリエステルポリオールの製造方法としては、少なくとも2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール(a1)と、前記のカルボン酸(a2)とをモル比が(a1)/(a2)=1.10〜1.25になるように配合し、エステル交換触媒(a3)の存在下、温度が140〜180℃、圧力が1.0〜3.0kPaの条件で水を留去させながら脱水縮合反応を行い、数平均分子量が250〜3000のポリエステルポリオールを得ることができる。また、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール(a1)を除く低分子ジオールとカルボン酸(a2)とから調整されたポリエステルポリオールを2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール(a1)で解重合することで数平均分子量が250〜3000のポリエステルポリオールを得ることもできる。この製造方法は、後述するように、高温、且つ酸性条件下で2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール(a1)が環状を形成し、臭気の問題となり得るため、熱履歴が少なく、酸性条件になりにくい解重合によるポリエステルポリオールの製造方法が特に好ましい。
ポリエステルポリオールの製造に使用するエステル交換触媒(a3)としては、公知のエステル交換触媒が使用でき、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、コバルト、ゲルマニウム、スズ、鉛、アンチモン、セリウム等の金属、金属アルコキシド、金属塩、金属酸化物等が挙げられる。これら触媒は、単独、又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。本発明で好ましい触媒としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛、チタン、鉛を金属とした炭酸塩、カルボン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、炭酸塩、酸化物、有機金属化合物であり、この中でも水により触媒能を失活させることができる観点から、有機チタン化合物が特に好ましい。
また、反応の過程としては、反応初期に水の沸点近辺、具体的には100〜110℃で行い、反応が進行するにつれて、徐々に温度を上げて、更に反応を進行させる。
その他のポリエステルポリオールとしては、具体的にε−カプロラクトン、アルキル置換ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキル置換δ−バレロラクトン等の環状エステル(いわゆるラクトン)モノマーの開環重合から得られるラクトン系ポリエステルポリオール等を挙げることができる。更に、低分子ジオールの一部をヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、モノエタノールアミン等の低分子ジアミンや低分子アミノアルコールに代えて得られるポリエステル−アミドポリオールを使用することもできる。
ポリエーテルポリオールとしては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシテトラメチレン基、オキシシクロヘキシル基から選ばれる少なくとも一種類のオキシアルキレン基を分子骨格中に有するポリエーテルポリオールを使用することができる。ポリエーテルポリオールの具体例としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールA、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオール類、またはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、キシリレンジアミン等の低分子ポリアミン類等のような活性水素基を2個以上、好ましくは2〜3個有する化合物を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイド類を付加重合させることによって得られるポリエーテルポリオール、或いはメチルグリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル類、フェニルグリシジルエーテル等のアリールグリシジルエーテル類、テトラヒドロフラン等の環状エーテルモノマーを開環重合することで得られるポリエーテルポリオールを挙げることができる。
ポリオレフィンポリオールの具体例としては、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン等を挙げることができる。
ポリカーボネートポリオールの具体例としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオールの1種類以上と、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネート類、ジフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ジアントリルカーボネート、ジフェナントリルカーボネート、ジインダニルカーボネート、テトラヒドロナフチルカーボネート等のジアリールカーボネート類との脱アルコール反応や脱フェノール反応から得られるものを挙げることができる。
アクリルポリオールとしては、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステル〔以下(メタ)アクリル酸エステルという〕と、反応点となりうる少なくとも分子内に1個以上の水酸基を有するアクリル酸ヒドロキシ化合物及び/又はメタクリル酸ヒドロキシ化合物〔以下(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物という〕と、重合開始剤とを熱エネルギーや紫外線または電子線などの光エネルギー等を使用し、アクリルモノマーを共重合したものを挙げることができる。
(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、炭素数1〜20のアルキルエステルものを挙げることができる。このような(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシルのような(メタ)アクリル酸アルキルエステル、シクロヘキシル(メタ)アクリレートのような(メタ)アクリル酸の脂環属アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジルのような(メタ)アクリル酸アリルエステルを挙げることができる。このような(メタ)アクリル酸エステルは単独、又は二種類以上組み合わせたものを挙げることができる。
(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物の具体例としては、ポリイソシアネート組成物との反応点となりうる少なくとも分子内に1個以上の水酸基を有しており、具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのアクリル酸ヒドロキシ化合物が挙げられる。また、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレートなどのメタクリル酸ヒドロキシ化合物が挙げられる。これらアクリル酸ヒドロキシ化合物及び/又はメタクリル酸ヒドロキシ化合物は、単独、又は二種以上を組み合わせたものを挙げることができる。
重合開始剤は、熱重合開始剤、光重合開始剤を挙げることができ、重合方法によって適宜選択される。
熱重合開始剤の具体例としては、ジ−2−エチルヘキシルペルオキシジカーボネート等のペルオキシジカーボネート類、t−ブチルペルオキシベンゾエート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、t−ヘキシルペルオキシイソプロピルカーボネート等のペルオキシエステル類、ジ(t−ブチルペルオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、ジ(t−ブチルペルオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサンおよびジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等のペルオキシケタール類等が挙げられる。
また、光重合開始剤の具体例としては、アセトフェノン、メトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、α−ヒドロキシ−α,α′−ジメチルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−シクロヘキシルアセトフェノン、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モンフォリノプロパノン−1等のアセトフェノン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルブチルエーテル等のベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p′−ジクロロベンゾフェノン、N,N′−テトラメチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン等のケトン類、チオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン等のチオキサンソン類、ビスアシルホスフィンオキサイド、ベンゾイルホスフィンオキサイド等のホスフィン酸化物、ベンジルジメチルケタール等のケタール類、カンファン−2,3−ジオン、フェナントレンキノン等のキノン類などを挙げることができる。
シリコーンポリオールの具体例としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを重合したビニル基含有シリコーン化合物、及び分子中に少なくとも1個の末端水酸基を有する、α,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α,ω−ジヒドロキシポリジフェニルシロキサン等のポリシロキサンを挙げることができる。
ヒマシ油系ポリオールの具体例としては、ヒマシ油脂肪酸とポリオールとの反応により得られる線状または分岐状ポリエステルポリオールが挙げられる。また、脱水ヒマシ油、一部分を脱水した部分脱水ヒマシ油、水素を付加させた水添ヒマシ油も使用することができる。
フッ素系ポリオールの具体例としては、含フッ素モノマーとヒドロキシ基を有するモノマーとを必須成分として共重合反応により得られる線状又は分岐状のポリオールである。ここで、含フッ素モノマーとしては、フルオロオレフィンであることが好ましく、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、トリクロロフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、トリフルオロメチルトリフルオロエチレンが挙げられる。また、ヒドロキシル基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロヘキサンジオールモノビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル等のヒドロキシアルキルアリルエーテル、ヒドロキシアルキルクロトン酸ビニル等のヒドロキシル基含有カルボン酸ビニル又はアリルエステル等のヒドロキシル基を有するモノマーが挙げられる。
また、官能基数が3.0以上のアロファネート変性ポリイソシアネート(b2)の官能基数の上限は、性能が低下しない範囲であれば特に限定されるものではないが、柔軟性や良好な接着性を得るためには7.0以下であり、好ましくは6.0以下である。このアロファネート変性ポリイソシアネートを使用することによって、良好な耐内容物性とエージング時間の短縮などの機能を付与することができる。
また、アロファネート変性ポリイソシアネート(b1)の数平均分子量は、400〜3000であり、好ましくは400〜750である。数平均分子量が400未満の場合には柔軟性が不足する恐れがあり、3000を超えると粘度上昇に伴う塗布量のバラツキを生じ易くなり、接着力や外観等の不具合を生じる恐れがある。更に、分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.5〜3.5の範囲であることが好ましく、更に好ましくは1.5〜2.5の範囲に調整されることが好ましい。分散度が1.5〜3.5の範囲内に調整することによって、手切れ性と接着性を両立することができるようになる。
アロファネート変性ポリイソシアネート(b1)に使用されるモノオールとしては、具体的にメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、1−ノナノール、2−ノナノール、イソノナノール、1−デカノール、1−ウンデカノール、1−ドデカノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3,3,5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−トリデカノール、2−トリデカノール、1−テトラデカノール、2−オクチルドデカノール、1−ペンタデカノール、1−ヘキサデカノール、1−ヘプタデカノール、1−オクタデカノール、1−ノナデカノール、2−オクチルドデカノール、ベヘニルアルコール、1−ヘキサデカノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、トリメチルシクロヘキサノール等が挙げることができ、単独、又は二種以上を併用することができる。このモノオールは、特に柔軟性や貯蔵安定性の観点から、2−プロパノール、1−トリデカノール、2−トリデカノール、2−エチル−1−ヘキサノールが好ましく、2−プロパノールが最も好ましい。
芳香族ジイソシアネートの具体例としては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート/2,6−トリレンジイソシアネート混合物、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート/4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート混合物、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4′−ジイソシアネート、2,2′−ジフェニルプロパン−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルプロパンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシジフェニル−4,4′−ジイソシアネート等を挙げることができる。
芳香脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、1,3−または1,4−キシリレンジイソシアネート若しくはその混合物、1,3−または1,4−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン若しくはその混合物、ω,ω′−ジイソシアナト−1,4−ジエチルベンゼン等を挙げることができる。
脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、2−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
脂環族ジイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等を挙げることができる。
また、アロファネート変性ポリイソシアネート(b2)の数平均分子量は、500〜1500であり、好ましくは1000〜1500である。数平均分子量が500未満の場合には柔軟性が不足する恐れがあり、1500を超えると塗布量のバラツキを生じ、接着力や外観等の不具合を生じる恐れがある。更に、分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.5〜3.5の範囲であることが好ましく、更に好ましくは1.5〜2.5の範囲に調整されることが好ましい。分散度が1.5〜3.5の範囲内に調整することによって、手切れ性、接着性、及び耐内容物性を両立することが可能となる。
アロファネート変性ポリイソシアネート(b2)に使用されるポリオールとしては、具体的にエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールや、主剤(A)で記載したポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール、シリコーンポリオール、ヒマシ油系ポリオール、及びフッ素系ポリオール等の水酸基が少なくとも二個以上含有するポリオールが挙げることができ、単独、又は二種類以上を組み合わせて適宜使用することができる。
これら挙げられたポリオールの中で、手切れ性、柔軟性、及び接着性の観点から、側鎖を含有する1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコールやポリエーテルポリオールが好ましい。また、良好な手切れ性を付与できる観点から、ポリエーテルポリオールが好ましく、特に数平均分子量が150〜500のポリオキシテトラメチレングリコールが最も好ましい。
この接着剤中にアロファネート基が1.20〜2.40mmol/gの範囲で含有することによって、多層構成ラミネートフィルムに良好な手切れ性を付与することができる。また、アロファネート基が下限値未満の場合には、フィルムとの接着性が不十分となり、開封時に接着剤層とフィルム層が剥離し、良好な手切れ性を得ることができない恐れがある。また、上限値を超える場合には、接着性が低下し、ラミネートフィルムを形成直後に、トンネリングや巻きズレを生じる恐れがある。
接着剤中のウレタン基が1.25〜2.25mmol/gの範囲で含有することで、ラミネートフィルムの接着性を高めることができる。このウレタン基含有量が下限値未満の場合には接着性が低下し、ラミネートフィルムを形成直後にトンネリングや巻きズレを生じる恐れがある。また、上限値を超える場合には、粘度の増加に伴い接着剤の塗布量のバラツキを生じ、接着力や外観等の不具合を生じる恐れがある。
第1工程:モノオールと、有機ジイソシアネートとを水酸基に対して、イソシアネート基が過剰量になる量を仕込んで、有機溶剤の存在下、又は非存在下、20〜100℃でウレタン化反応させてイソシアネート基末端プレポリマーIを製造する。
第2工程:イソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート化触媒を仕込み、赤外分光分析(IR分析)でウレタン基が実質的に存在しなくなるまで、70〜150℃にてアロファネート化させて、イソシアネート基末端プレポリマーIIを製造する。また、一連の製造工程においては、窒素ガス、若しくは、乾燥空気気流下で反応を進行させる。
第1工程:ポリオールと、有機ジイソシアネートとを水酸基に対して、イソシアネート基のモル比がR=イソシアネート基/水酸基で2〜5になるように仕込んで、有機溶剤の存在下、又は非存在下、20〜100℃でウレタン化反応させてイソシアネート基末端プレポリマーIを製造する。
第2工程:イソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート化触媒を仕込み、遊離の未反応の有機ジイソシアネートが1.0質量%以下になるまで、70〜150℃にてアロファネート化させて、イソシアネート基末端プレポリマーIIを製造する。また、一連の製造工程においては、窒素ガス、若しくは、乾燥空気気流下で反応を進行させる。
<有機溶剤>
有機溶剤の具体例としては、オクタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素類、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル類、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート等のグリコールエーテルエステル類、ジオキサン等のエーテル類、ヨウ化メチレン、モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミド等の極性非プロトン溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、単独、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
アロファネート変性ポリイソシアネート(b1)、及びアロファネート変性ポリイソシアネート(b2)のウレタン化反応の反応温度は、20〜120℃であり、好ましくは50〜100℃である。尚、ウレタン化反応の際、公知のウレタン化触媒を用いることができる。具体的には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等の有機金属化合物や、トリエチレンジアミンやトリエチルアミン等の有機アミンやその塩を選択して用いる。これらの触媒は、単独、又は二種以上併用して用いることができる。
ウレタン化反応が終了したら、アロファネート化反応を行う。この時、アロファネート化反応は、ウレタン化反応と同時に行ってもウレタン化反応後に行ってもよい。ウレタン化反応とアロファネート化反応とを同時に行う場合には、アロファネート化触媒の存在下で反応を行えばよく、ウレタン化反応後にアロファネート化反応を行う場合には、アロファネート化触媒の非存在下で、所定時間ウレタン化反応を行った後、アロファネート化触媒を添加してアロファネート化反応を行えばよい。
アロファネート化反応で使用されるアロファネート化触媒としては、公知の触媒から適宜選択して用いることができ、例えば、カルボン酸の金属塩を用いることができる。
カルボン酸の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、オクチル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、2−エチルヘキサン酸等の飽和脂肪族カルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸等の飽和単環カルボン酸、ビシクロ(4.4.0)デカン−2−カルボン酸等の飽和複環カルボン酸、ナフテン酸等の上述したカルボン酸の混合物、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、大豆油脂肪酸、トール油脂肪酸等の不飽和脂肪族カルボン酸、ジフェニル酢酸等の芳香脂肪族カルボン酸、安息香酸、トルイル酸等の芳香族カルボン酸等のモノカルボン酸類;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、クルタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイドロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,β−ジエチルサクシン酸、マレイン酸、フマル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等のポリカルボン酸類が挙げられる。
これらのカルボン酸金属塩は、単独、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。尚、アロファネート化触媒の使用量は、モノオール及び/又はポリオールと有機ジイソシアネートとの合計質量に対して、0.001〜0.1質量%が好ましく、0.005〜0.03質量%がより好ましい。下限未満の場合には、アロファネート変性ポリイソシアネートがあまり生成せず、ウレタン変性ポリイソシアネートの副生成物量が多くなり、得られるポリイソシアネートの平均官能基数が低下することになる。また、上限を超える場合には、貯蔵安定性の低下を招く恐れがある。
ここで使用される触媒毒としては、具体的にはリン酸、塩酸等の無機酸、スルホン酸基、スルファミン酸基等を有する有機酸、及びこれらのエステル類、アシルハライド等公知の化合物が使用される。これらは、単独、又は二種以上を併用して用いることができる。また、触媒毒の添加量は、触媒毒や触媒の種類によって異なるが、触媒の0.5〜10当量となるのが好ましく、0.8〜5.0当量が特に好ましい。触媒毒が少ない場合には、得られるアロファネート変性ポリイソシアネートの貯蔵安定性が低下しやすい。また、触媒毒が多すぎる場合は、着色が生じる恐れがある。
<第3工程:精製工程>
精製工程では、反応混合物中に存在している遊離の未反応の有機ジイソシアネートを、例えば、10〜100Paの高真空下での120〜140℃における薄膜蒸留により、1.0質量%以下の残留含有率まで除去することが好ましい。上限値を超える場合、臭気や貯蔵安定性の低下を招く恐れがある。
また、反応工程で有機溶剤を使用した場合には、この精製工程で除去される。
<ブロック剤>
ブロック剤は、アロファネート変性ポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化し、水分や水酸基などの活性水素基との反応を消失させ一液化を可能とする。更に、ブロック化されたポリイソシアネートは、加熱することによってブロック剤が解離し、再びイソシアネート基が活性化することで、活性水素基と反応する潜在性の硬化剤である。
ブロック剤としては、フェノール系、ラクタム系、活性メチレン系、アルコール系、メルカプタン系、酸アミド系、イミド系、アミン系、イミダゾール系、尿素系、カルバミン酸塩系、イミン系、オキシム系、亜硫酸塩系等が挙げられる。特に、フェノール系、オキシム系、ラクタム系、イミン系が有利に使用される。
ここで、ブロック剤の具体例としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、ニトロフェノール、クロロフェノール、エチルフェノール、p−ヒドロキシジフェニル、t−ブチルフェノール、o−イソプロピルフェノール、o−sec−ブチルフェノール、p−ノニルフェノール、p−t−オクチルフェノール、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシ安息香酸エステル等のフェノール系ブロック剤、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピオラクタム等のラクタム系ブロック剤、マロン酸ジエチル、マロン酸ジメチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセチルアセトン等の活性メチレン系ブロック剤、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、n−アミルアルコール、t−アミルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコール、メトキシメタノール、グリコール酸、グリコール酸メチル、グリコール酸エチル、グリコール酸ブチル等のグリコール酸エステル、乳酸、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等の乳酸エステル、メチロール尿素、メチロールメラミン、ジアセトンアルコール、エチレンクロルヒドリン、エチレンブロムヒドリン、1,3−ジクロロ−2−プロパノール、ω−ハイドロパーフルオロアルコール、アセトシアンヒドリン等のアルコール系ブロック剤、ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプトベンゾチアゾール、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール等のメルカプタン系ブロック剤、アセトアニリド、アセトアニシジド、アセトトルイド、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸アミド、ステアリン酸アミド、ベンズアミド等の酸アミド系ブロック剤、コハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミド等のイミド系ブロック剤、ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、キシリジン、N−フェニルキシリジン、カルバゾール、アニリン、ナフチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ブチルフェニルアミン等のアミン系ブロック剤、イミダゾール、2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系ブロック剤、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、エチレンチオ尿素、1,3−ジフェニル尿素等の尿素系ブロック剤、N−フェニルカルバミン酸フェニル、2−オキサゾリドン等のカルバミン酸塩系ブロック剤、エチレンイミン、プロピレンイミン等のイミン系ブロック剤、ホルムアミドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム系ブロック剤、重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウム等の亜硫酸塩系ブロック剤等が挙げられる。これらのブロック剤は、単独、又は二種類以上を併用することがでる。
更に、硬化剤(B)のイソシアネート基含有量としては、特に限定されるものではないが、7〜17質量%であることが好ましく、更に好ましくは8〜12質量%である。
本発明の二液型無溶剤ラミネート用接着剤は、サニタリー包装体に好適であるが、レトルト包装体への使用にも耐え得るものである。
<基材層に使用されるフィルム>
基材層に使用されるフィルム材料の具体例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、6−ナイロンフィルム、6,6−ナイロンフィルム、MXD6−ナイロンフィルム11−ナイロンフィルム、12−ナイロンフィルム等のポリアミドフィルムを好適に用いることができる。一般的には、2軸延伸の加工処理を行うことにより、耐熱性、耐衝撃性が更に向上したフィルムが得られる。
基材層の厚さは、特に限定されないが、5〜20μmのものが通常使用される。また、必要に応じて、基材層に使用するフィルム上にアルミニウム等の金属、又は酸化アルミナ、酸化珪素等の無機物を蒸着してもよい。更に、必要に応じて基材層の表面又は裏面に印刷処理を行ってもよい。
易引き裂き層の厚さは、5〜40μmの範囲であり、好ましくは、15〜25μmである。
<ヒートシール層に使用されるフィルム>
ヒートシール層に使用されるフィルム材料の具体例としては、低密度ポリエチレンフィルム、中密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、線状低密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂フィルム、アイオノマ−樹脂フィルム、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂フィルム、エチレン−アクリル酸エチル共重合体樹脂フィルム、エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム、メチルペンテン樹脂フィルム、ポリブテン樹脂フィルム、酸変性ポリオレフィン系樹脂等の樹脂のフィルムを好適に用いることができる。
ヒートシール層の厚さは、10〜300μmの範囲であり、好ましくは、50〜150μmである。
<合成例1>
撹拌機、温度計、加熱装置、蒸留塔を備えた反応装置に、アジピン酸を233gと、イソフタル酸を264gと、エチレングリコール(以下、EGと言う。)を22gと、ネオペンチルグリコール(以下、NPGと言う。)を345gと、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール(以下、DEPDと言う。)を136gと、テトラブチルチタネート(以下、TBTと言う。)を0.04g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら140℃まで加熱し重合反応を行った。水の留出が理論量の90質量%を超え、蒸留塔の塔頂温度が50℃以下に達したところで、温度を140℃に保温したまま、圧力が1.3kPaになるまで徐々に減圧して、水分が0.05質量%以下になるまで留出させ、ポリエステルポリオールP−1を得た。
ポリエステルポリオールP−1は、水酸基価は145mgKOH/g、GPCによる数平均分子量は772、酸価は0.6mgKOH/g、エステル基含有量は6.4mmol/g、水分は0.01質量%未満、外観は白色固体、80℃の粘度は650mPa・sであった。
(1)測定器:HLC−8220(東ソー社製)
(2)カラム:TSKgel(東ソー社製)
・G3000H−XL
・G2500H−XL
・G2000H−XL、G1000H−XL
(3)キャリア:THF(テトラヒドロフラン)
(4)検出器:RI(屈折率)検出器
(5)温度:40℃
(6)流速:1.000ml/min
(7)検量線:標準ポリスチレン(東ソー社製)
・F−80(分子量:7.06×105、分子量分布:1.05)
・F−20(分子量:1.90×105、分子量分布:1.05)
・F−10(分子量:9.64×104、分子量分布:1.01)
・F−2(分子量:1.81×104、分子量分布:1.01)
・F−1(分子量:1.02×104、分子量分布:1.02)
・A−5000(分子量:5.97×103、分子量分布:1.02)
・A−2500(分子量:2.63×103、分子量分布:1.05)
・A−500(分子量:5.0×102、分子量分布:1.14)
(8)サンプル溶液濃度:0.5%THF溶液
撹拌機、温度計、加熱装置、蒸留塔を備えた反応装置に、アジピン酸を233gと、イソフタル酸を264gと、EGを22gと、NPGを345gと、DEPDを136gと、TBTを0.04g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら200℃まで加熱し重合反応を行った。水の留出が理論量の90質量%を超え、蒸留塔の塔頂温度が50℃以下に達したところで、温度を200℃に保温したまま、圧力が1.3kPaになるまで徐々に減圧して、水分が0.05質量%以下になるまで留出させ、ポリエステルポリオールP−2を得た。
ポリエステルポリオールP−2は、水酸基価は145mgKOH/g、GPCによる数平均分子量は772、酸価は0.6mgKOH/g、エステル基含有量は6.4mmol/g、水分は0.01質量%未満、外観は白色固体、80℃の粘度は650mPa・sであった。
撹拌機、温度計、加熱装置、蒸留塔を備えた反応装置に、アジピン酸を233gと、イソフタル酸を264gと、EGを22gと、NPGを345gと、TBTを0.04g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら180℃まで加熱し重合反応を行った。水の留出が理論量の90質量%を超え、蒸留塔の塔頂温度が50℃以下に達したところで、温度を180℃に保温したまま、圧力が1.3kPaになるまで徐々に減圧して、水分が0.05質量%以下になるまで留出させた。その後、DEPDを136g仕込み、撹拌しながら180℃で解重合反応を行いポリエステルポリオールP−3を得た。
ポリエステルポリオールP−3は、水酸基価は145mgKOH/g、GPCによる数平均分子量は772、酸価は0.6mgKOH/g、エステル基含有量は6.4mmol/g、水分は0.01質量%未満、外観は白色固体、80℃の粘度は650mPa・sであった。
撹拌機、温度計、加熱装置、蒸留塔を備えた反応装置に、アジピン酸を256gと、イソフタル酸を291gと、EGを74gと、NPGを380gと、TBTを0.04g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら120℃まで加熱し重合反応を行った。水の留出が理論量の90質量%を超え、蒸留塔の塔頂温度が50℃以下に達したところで、温度を180℃に保温したまま、圧力が1.3kPaになるまで徐々に減圧して、水分が0.05質量%以下になるまで留出させ、ポリエステルポリオールP−4を得た。
ポリエステルポリオールP−4は、水酸基価は145mgKOH/g、GPCによる数平均分子量は772、酸価は0.6mgKOH/g、エステル基含有量は7.0mmol/g、水分は0.01質量%未満、外観は白色固体、80℃の粘度は750mPa・sであった。
撹拌機、温度計、加熱装置、蒸留塔を備えた反応装置に、アジピン酸を233gと、イソフタル酸を265gと、EGを22gと、NPGを346gと、1,4−シクロヘキサンジメタノール(以下、CHDMと言う。)を134gと、TBTを0.04g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら200℃まで加熱し重合反応を行った。水の留出が理論量の90質量%を超え、蒸留塔の塔頂温度が50℃以下に達したところで、温度を200℃に保温したまま、圧力が1.3kPaになるまで徐々に減圧して、水分が0.05質量%以下になるまで留出させ、ポリエステルポリオールP−5を得た。
ポリエステルポリオールP−5は、水酸基価は145mgKOH/g、GPCによる数平均分子量は772、酸価は0.6mgKOH/g、エステル基含有量は6.5mmol/g、水分は0.01質量%未満、外観は白色固体、80℃の粘度は800mPa・sであった。
(1)EG:エチレングリコール
(2)NPG:ネオペンチルグリコール
(3)DEPD:2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール
(4)CHDM:1,4−シクロヘキサンジメタノール
(5)TBT:テトラブチルチタネート
<合成例6>
撹拌機、温度計、冷却管、滴下ロートを備えた容量2000ミリリットルの四つ口フラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業社製、NCO含有量:49.9質量%、以下、HDIと言う。)を909.9gと、イソプロパノール(以下、IPAと言う。)を174.6g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を2時間行った。その後、オクチル酸ジルコニウム(第一稀元素化学工業社製、商品名:オクチル酸ジルコニール、以下、OctZrと言う。)を0.17g添加し、110℃でアロファネート化反応を行った。NCO含有量が40.5質量%に達した後、JP−508(城北化学工業社製、酸性リン酸エステル)を0.19g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却した。この反応液を130℃×0.04kPaで薄膜蒸留することで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネートPI−1を得た。
ポリイソシアネートPI−1はNCO含有量が19.4質量%、外観は透明液体、数平均分子量は433、NCO含有量と数平均分子量から計算された平均官能基数は2.0、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、下記NMR測定により、結合基の含有量を算出したところ、アロファネート基が4.62mmol/g、イソシアヌレート基が0mmol/g、ウレタン基が0mmol/gであった。
ポリイソシアネート中のアロファネート基、ヌレート基、及びウレタン基含有量は、以下の手法で測定を行った。
・測定装置:「ECX400M」(日本電子社製、1H−NMR)
・測定温度:23℃
・試料濃度:0.1g/1ml
・積算回数:16
・緩和時間:5秒
・溶剤:重水素ジメチルスルホキシド
・化学シフト基準:重水素ジメチルスルホキシド中のメチル基の水素原子シグナル(2.5ppm)
・評価方法:8.5ppm付近のアロファネート基の窒素原子に結合した水素原子のシグナルと、3.7ppm付近のヌレート基の窒素原子に隣接したメチレン基の水素原子のシグナルと7.0ppm付近のウレタン基の窒素原子に結合した水素原子のシグナルの面積比から結合基の含有量を測定。
撹拌機、温度計、冷却管、滴下ロートを備えた容量2000ミリリットルの四つ口フラスコに、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(以下、ODと言う。)を140gと、合成例6のポリイソシアネートPI−1を860g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を2時間行いイソシアネート末端ウレタンプレポリマーのPI−2を得た。
イソシアネート末端ウレタンプレポリマーのPI−2はNCO含有量が8.7質量%、外観は白色固体、数平均分子量は970、NCO含有量と数平均分子量から計算された平均官能基数は2.0であった。また、NMRによる結合基の含有量は、アロファネート基が3.97mmol/g、イソシアヌレート基が0mmol/g、ウレタン基が1.91mmol/gであった。
撹拌機、温度計、冷却管、滴下ロートを備えた容量2000ミリリットルの四つ口フラスコに、HDIを734.7g、ポリテトラメチレングリコール(保土谷化学工業社製、商品名:PTG−250、数平均分子量250、以下、PTMG−250と言う。)を285.7g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を2時間行った。その後、OctZrを0.26g添加し、110℃でアロファネート化反応を行った。NCO含有量が37.2質量%に達した後、JP−508を0.16g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却した。この反応液を130℃×0.04kPaで薄膜蒸留することで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネートPI−3を得た。
ポリイソシアネートPI−3はNCO含有量が16.5質量%、外観は透明液体、数平均分子量は1300、NCO含有量と数平均分子量から計算された平均官能基数は5.1、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、NMRによる結合基の含有量は、アロファネート基が1.96mmol/g、イソシアヌレート基が0mmol/g、ウレタン基が0mmol/gであった。
(1)HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
(2)IPA:イソプロパノール
(3)OD:2−エチル−1,3−ヘキサンジオール
(4)PTMG−250:ポリオキシテトラメチレングリコール
(5)OctZr:オクチル酸ジルコニウム
(6)JP−508:酸性リン酸エステル
<合成例9>
撹拌機、温度計、冷却管、滴下ロートを備えた容量2000ミリリットルの四つ口フラスコに、ODを260gと、ポリイソシアネートPI−1を740g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を2時間行いウレタン化合物のPU−1を得た。
ウレタン化合物のPU−1は、水酸基価は10.3mgKOH/g、GPCによる数平均分子量は10880、酸価は0.1mgKOH/g、ウレタン基含有量は3.42mmol/g、水分は0.01質量%未満、外観は白色固体、80℃の粘度は固体のため測定しなかった。
撹拌機、温度計、冷却管、滴下ロートを備えた容量2000ミリリットルの四つ口フラスコに、ポリエステルポリオールP−1を803gと、ODを20gと、ポリイソシアネートPI−1を177g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を2時間行いウレタン化合物を含有したポリエステルポリオール/ウレタン化合物のPU−2を得た。
ポリエステルポリオール/ウレタン化合物のPU−2は、水酸基価は85.4mgKOH/g、GPCによる数平均分子量は1300、酸価は0.6mgKOH/g、ウレタン基含有量は0.82mmol/g、水分は0.01質量%未満、外観は白色固体、80℃の粘度は3500mPa・sであった。
(1)OD:2−エチル−1,3−ヘキサンジオール
(1)C−HX:イソシアヌレート変性ポリイソシアネート(日本ポリウレタン工業社製、NCO含有量:21.2質量%、外観:透明液体、数平均分子量:700、平均官能基数:3.6)
<5層構成>
(1)厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム〔以下、PETと言う。東洋紡社製(エスペットT4102)〕の片面に印刷加工を行い、その印刷面に表4に示す二液型無溶剤ラミネート用接着剤を0.5〜3.0g/m2塗布し、厚さ15μmの二軸延伸ナイロンフィルム〔以下、易引き裂き性ONと言う。東洋紡社製(ハーデンN−1202)〕をラミネートして積層フィルムIを作製した。
(2)積層フィルムIの易引き裂き性ON面に、二液型無溶剤ラミネート用接着剤を0.5〜3.0g/m2塗布し、厚さ150μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム〔以下、LLDPEと言う。タマポリ社製(SE−620A)〕をラミネートした。その後、35℃で48時間養生することで、層構成がPET:12μm/二液型無溶剤ラミネート用接着剤/易引き裂き性ON:15μm/二液型無溶剤ラミネート用接着剤/LLDPE:150μmのラミネートフィルムを得た。
<手切れ性>
ラミネートフィルムのTD方向にカッターで切れ込みを入れ、測定雰囲気:25℃×50%RH、引裂速度:100mm/minの条件下で25mm引き裂いた時の最大強度を測定した。
<評価基準>
・6N/0.1665mm以下:合格(評価:○)
・6〜7N/0.1665mm未満:合格(評価:△)
・7N/0.1665mm以上:不合格(評価:×)
<耐内容物性>
ラミネートフィルムを15cm×20cmのスタンディングパウチを作製し、内容物としてアタック高浸透バイオジェル(花王社製)、及びマイペット(花王社製)をそれぞれのスタンディングパウチに150g入れ、55℃で4週間の処理を行った。
その後、処理したスタンディングパウチを15mm幅にカットし、測定雰囲気:25℃×50%RH、引裂速度:300mm/minの条件下でTD方向にT字剥離して接着力を測定した。また、ラミネートフィルムの外観を下記の評価基準により評価を行った。
<接着力の評価基準>
・1.5N/15mm以上:合格(評価:○)
・1.0〜1.5N/15mm未満:合格(評価:△)
・1.0N/15mm未満:不合格(評価:×)
<外観の評価基準>
・デラミネーションなし:合格(評価:○)
・ゆず肌・皺あり:合格(評価:△)
・デラミネーションあり:不合格(評価:×)
<初期接着性>
易引き裂き性ONとLLDPEとを二液型ノンソルラミネート用接着剤の塗布面積が225mm2になるように貼り合わせ、25℃で15分養生後、測定雰囲気:25℃×50%RH、剪断速度:5mm/minの条件下で剪断強度を測定した。
<評価基準>
・1N/225mm2以上:合格(評価:○)
・1N/225mm2未満:不合格(評価:×)
<オレフィンフィルム接着性>
15mm幅のLLDPE同士を二液型無溶剤ラミネート用接着剤で貼り合わせ、35℃で48時間養生を行った。
その後、PETフィルム粘着テープをLLDPEに裏打ちし、測定雰囲気:25℃×50%RH、引裂速度:300mm/minの条件下でT字剥離して接着力を測定した。
<オレフィンフィルム接着力の評価基準>
・1.5N/15mm以上:合格(評価:○)
・1.5N/15mm未満:不合格(評価:×)
<臭気>
主剤に使用されるポリエステルポリオールを下記の臭気強度表示法により臭気指数を評価した。
<臭気指数>
・0:無臭
・1:やっと感知できる臭い
・2:何の臭いであるかが分かる弱い臭い
・3:楽に感知できる臭い
・4:強い臭い
・5:強烈な臭い
<ポットライフ>
調整された二液型無溶剤ラミネート用接着剤をJIS K7117−1に準じ、アルミニウム製サンプルパンに約13g採取し、ブルックフィールド粘度計(ブルックフィールド社製)により、温度80℃、回転速度5rpm条件下で粘度が2000mPa・sになる時間を測定した。
<粘弾性試験>
JIS K7244に準じて、以下の条件で動的粘弾性試験を行うことにより、25℃における損失弾性率とtanδを測定した。また、損失弾性率の頂点温度をガラス転移温度として測定を行った。
<試験方法>
・試験片の作製:
剥離紙上に二液型無溶剤ラミネート用接着剤を100μm厚になるようにキャストし、常温で30分間静置後、温度60℃の乾燥機中で2時間、120℃で2時間加熱処理を行い、続いて温度23℃、相対湿度50%の環境下で7日間養生を行った。
・試験装置:レオバイブロンDDV−01FP(エー・アンド・デイ社製)
・昇温速度:2℃/分
・周波数:35Hz
・変形モード:引張
・振幅:16μm
・試験片形状:短冊状試験片(25mm×4mm×100μm)
Claims (4)
- 少なくとも主剤(A)と硬化剤(B)とで構成される二液型無溶剤ラミネート用接着剤の製造方法において、
主剤(A)が、少なくとも一般式(1)で示される2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール由来のエステル構造を含有したポリエステルポリオールであり、
硬化剤(B)が、少なくとも官能基数が1.8〜2.5のアロファネート変性ポリイソシアネート(b1)、及び官能基数が3.0以上のアロファネート変性ポリイソシアネート(b2)からなり、且つ(b1)と(b2)に由来するアロファネート基のモル比が(b1)/(b2)=50/50〜99/1であり、
主剤(A)の2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール由来のエステル構造を含有したポリエステルポリオールが、少なくとも2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール(a1)と、2個のカルボキシル基を有するカルボン酸(a2)とをモル比が(a1)/(a2)=1.10〜1.25になるように配合し、エステル交換触媒(a3)の存在下、温度が140〜180℃、圧力が1.0〜3.0kPaの条件で水を留去させ、数平均分子量が250〜3000の反応物を得る工程を経て得られたポリエステルポリオールを用いることを特徴とする二液型無溶剤ラミネート用接着剤の製造方法。
- 少なくとも炭素数1〜30のモノオールと、有機ジイソシアネートとを反応させて得られるアロファネート変性ポリイソシアネート(b1)であることを特徴とする請求項1に記載の二液型無溶剤ラミネート用接着剤の製造方法。
- 少なくとも数平均分子量150〜500のポリオールと、有機ジイソシアネートとを反応させて得られるアロファネート変性ポリイソシアネート(b2)であることを特徴とする請求項1に記載の二液型無溶剤ラミネート用接着剤の製造方法。
- 請求項1に記載のカルボン酸(a2)が、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸から少なくとも一種類選択された芳香族ジカルボン酸であることを特徴とする二液型無溶剤ラミネート用接着剤の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014037492A JP6303595B2 (ja) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | 二液型無溶剤ラミネート用接着剤、及び該接着剤を用いたラミネートフィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014037492A JP6303595B2 (ja) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | 二液型無溶剤ラミネート用接着剤、及び該接着剤を用いたラミネートフィルム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015160912A JP2015160912A (ja) | 2015-09-07 |
JP6303595B2 true JP6303595B2 (ja) | 2018-04-04 |
Family
ID=54184246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014037492A Active JP6303595B2 (ja) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | 二液型無溶剤ラミネート用接着剤、及び該接着剤を用いたラミネートフィルム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6303595B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6834702B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2021-02-24 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 接着剤組成物 |
JP7047691B2 (ja) * | 2018-09-26 | 2022-04-05 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 食品包装フィルム用接着剤組成物及び食品包装フィルム |
JP7052913B1 (ja) | 2021-06-30 | 2022-04-12 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 蓄電デバイス用包装材、蓄電デバイス用容器及び蓄電デバイス |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3665907B2 (ja) * | 1994-08-25 | 2005-06-29 | 大日本インキ化学工業株式会社 | 2液硬化型ラミネート用接着剤組成物およびラミネート方法 |
US6353078B1 (en) * | 1997-07-29 | 2002-03-05 | Kyowa Yuka Co., Ltd. | Polyurethane adhesive, method for use in bonding, and use of mixture |
JP2003236972A (ja) * | 2002-02-19 | 2003-08-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 易開封性用積層体、及び、レトルトパウチ包装材 |
JP4178547B2 (ja) * | 2003-01-10 | 2008-11-12 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | ラミネートフィルムの製造方法 |
JP5317005B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2013-10-16 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | ポリウレタンフィルム及びその製造方法 |
JP5362341B2 (ja) * | 2008-12-11 | 2013-12-11 | 大日精化工業株式会社 | 高耐久性ポリウレタン系接着剤の主剤および高耐久性ポリウレタン系接着剤 |
JP5317019B2 (ja) * | 2009-10-02 | 2013-10-16 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | 低硬度ポリウレタンエラストマー形成性組成物及び粘着シート |
JP5657990B2 (ja) * | 2009-10-14 | 2015-01-21 | 三井化学株式会社 | ラミネート用接着剤 |
JP5563843B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2014-07-30 | 三井化学株式会社 | 二液硬化型無溶剤系接着剤 |
JP5733751B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2015-06-10 | 日本合成化学工業株式会社 | ポリエステル系接着剤 |
JP5368525B2 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-12-18 | 三井化学株式会社 | アロファネート基含有ポリイソシアネート、ならびにウレタンプレポリマー、ポリウレタン樹脂組成物およびその用途 |
-
2014
- 2014-02-27 JP JP2014037492A patent/JP6303595B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015160912A (ja) | 2015-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10858557B2 (en) | Adhesive and adhesive tape | |
JP6428208B2 (ja) | 塗料組成物、該組成物を用いた自己修復型形成塗膜 | |
JP5194801B2 (ja) | ウレタン樹脂の製造方法および粘着剤 | |
JP6318627B2 (ja) | 易開封性無溶剤ラミネート用接着剤組成物、及び該接着剤組成物を用いたラミネートフィルム | |
JP6070633B2 (ja) | 再剥離型ウレタン粘着剤組成物並びにこれを用いて得られる再剥離可能な粘着フィルム及び光学部品の表面保護用フィルム | |
JP4770370B2 (ja) | ウレタン樹脂の製造方法および粘着剤 | |
US9401445B2 (en) | Adhesive for solar battery back sheets | |
TW201438920A (zh) | 表面保護膜 | |
CN107001557A (zh) | 自修复性聚氨酯树脂原料、自修复性聚氨酯树脂、自修复性涂覆材料、自修复性弹性体材料、自修复性聚氨酯树脂原料的制造方法、及自修复性聚氨酯树脂的制造方法 | |
KR20160012080A (ko) | 표면 보호 필름 | |
JP5657990B2 (ja) | ラミネート用接着剤 | |
CN103805119B (zh) | 聚氨酯基压敏胶粘剂和使用所述压敏胶粘剂的表面保护膜 | |
US20170355891A1 (en) | Adhesive composition and laminate | |
JP6303595B2 (ja) | 二液型無溶剤ラミネート用接着剤、及び該接着剤を用いたラミネートフィルム | |
JP2013087225A (ja) | 光学フィルム用粘着剤、光学フィルム用粘着シート、光学フィルムの粘着方法、粘着剤層つき光学フィルムおよび表示装置 | |
JP2019218472A (ja) | 表面保護フィルム | |
CN111527167A (zh) | 光学构件用表面保护片 | |
JP2007262322A (ja) | 両面粘着シートもしくはテープ | |
JP5093112B2 (ja) | 粘着剤用主剤および粘着剤の製造方法 | |
JP7052913B1 (ja) | 蓄電デバイス用包装材、蓄電デバイス用容器及び蓄電デバイス | |
JP2021099915A (ja) | 蓄電デバイス用包装材、蓄電デバイス用容器及び蓄電デバイス | |
JP2009120820A (ja) | 電子部品用粘着シート | |
JP7160221B1 (ja) | ブリスターパック用積層体及びブリスターパック | |
US20240010873A1 (en) | Coating material composition, kit, coating film, and coating film forming method | |
WO2020149117A1 (ja) | 表面保護フィルム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171226 |
|
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: 20180206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180219 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6303595 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |