JP7084734B2 - 被着体に耐ブロッキング性を付与する方法 - Google Patents
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Description
一方、テレビ、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の家電の液晶ディスプレイ用等の光学部材として、各種素材のフィルム及びプレートが、各種機能を発現させるために多く用いられている。また、それらのフィルムの中でも、ポリエステルフィルムは、透明性、寸法安定性、耐薬品性に優れ、さらに比較的安価であるため、幅広く用いられている。
本発明の第1態様に係る方法は、被着体に耐ブロッキング性を付与する方法であって、
前記被着体上に接着剤組成物を塗装し、易接着処理層を形成して、前記被着体と、前記易接着処理層と、を備える易接着処理積層体を得る工程を含み、
前記接着剤組成物は、少なくとも1種類の下記一般式(I)で示されるトリイソシアネートを含有し、
前記被着体がポリエステルからなる。
本明細書において、「ポリオール」とは、2つ以上の水酸基(-OH)を有する化合物を意味する。
本実施形態の接着剤組成物は、少なくとも1種類の下記一般式(I)で示されるトリイソシアネート(以下、「トリイソシアネート(I)」と称する場合がある)を含有する。
本実施形態の接着剤組成物を構成する各種成分について、以下に詳細を説明する。
トリイソシアネート(I)は、上記一般式(I)で示される化合物である。
一般式(I)中、複数あるY1は、それぞれ独立に、単結合、又は、エステル基及びエーテル基からなる群より選択される1種以上を含んでもよい炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基である。複数あるY1は、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。
前記直鎖状又は分岐状の脂肪族基としては、例えば、アルカンジイル基(アルキレン基)、アルキリデン基等が挙げられる。
前記環状の脂肪族基としては、例えば、シクロアルキレン基等が挙げられる。
前記芳香族基としては、例えば、フェニレン基等のアリーレン基が挙げられる。
中でも、炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基としては、アルキレン基が好ましい。
前記アルキレン基としては、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、オクタメチレン基等が挙げられる。
中でも、前記アルキレン基としては、テトラメチレン基が好ましい。
-(CH2)n1-X-(CH2)n2- ・・・(II)
中でも、n1及びn2はそれぞれ独立して、0以上20以下の整数であることが好ましく、0以上4以下の整数であることがより好ましく、0以上2以下の整数であることがさらに好ましい。
n1及びn2の組み合わせとしては、例えば、n1=0、n2=2の組み合わせ、n1=2、n2=2の組み合わせが好ましい。
また、基(II)において、Xはエステル基であることが好ましい。
R1は、水素原子、又は、炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基である。R1における炭化水素基としては、特に限定されず、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられる。中でも、R1としては、水素原子が好ましい。
中でも、イソシアネート基の反応性を高め、被着体との密着性に優れることから、トリイソシアネート(I)としては、エステル基を含むものが好ましく、GTI又はLTIがより好ましい。
ブロックトリイソシアネートに用いられるブロック剤としては、特に制限されることはなく、例えば、既存の活性メチレン系、オキシム系、アミン系、ピラゾール系ブロック剤等が挙げられる。これらブロック剤を1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の接着剤組成物は、架橋剤成分として上記トリイソシアネート(I)に加えて、その他の架橋剤成分を含有してもよい。その他の架橋剤成分としては、少なくともカルボキシ基又は水酸基と架橋しうる一般的な架橋剤であれば、特に制限を受けない。カルボキシ基と架橋しうる架橋剤としては、例えば、カルボジイミド基含有化合物、オキサゾリン基含有化合物、エポキシ基含有化合物等が挙げられる。水酸基と架橋しうる架橋剤としては、例えば、メラミン化合物、ブロックポリイソシアネート等が挙げられる。中でも、耐水性、下地塗膜との密着性、入手のしやすさ等の観点から、その他の架橋剤成分としては、カルボジイミド基含有化合物、オキサゾリン基含有化合物又はメラミン化合物が好ましい。トリイソシアネート(I)との併用により、高度な耐水性を発現する観点で、カルボジイミド基含有化合物又はオキサゾリン基含有化合物がより好ましい。
カルボジイミド基含有化合物は、カルボジイミド基(-N=C=N-)を1分子中に少なくとも1個有する化合物であって、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基同士を脱二酸化炭素反応させることにより得られる。カルボジイミド基含有化合物の市販品としては、例えば、日清紡社製の商品名「カルボジライトV-02」、「カルボジライトV-02-L2」、「カルボジライトV-04」、「カルボジライトE-01」、「カルボジライトE-02」等が挙げられる。
オキサゾリン基含有化合物としては、例えば、オキサゾリン基を側鎖に少なくとも2個有する重合体化合物、1分子中にオキサゾリン基を少なくとも2個有する単量体化合物等が挙げられる。オキサゾリン基含有化合物の市販品としては、例えば、日清紡社製の商品名「エポクロスWS-500(日本触媒製)」等が挙げられる。
エポキシ基含有化合物としては、1分子にエポキシ基を2個以上有する化合物であればよい。エポキシ基含有化合物として具体的には、例えば、ビスフェノールにエポクロルヒドリンを付加させて得られるビスフェノール型エポキシ基含有化合物、フェノールノボラック樹脂にエピクロルヒドリンを付加させて得られるノボラック型エポキシ基含有化合物、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。これらエポキシ基含有化合物は、必要に応じて水分散化して使用することができる。
メラミン化合物としては、例えば、メラミンとアルデヒドとの反応によって得られる、部分又は完全メチロール化メラミン化合物等が挙げられる。前記アルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等が挙げられる。また、この部分又は完全メチロール化メラミン化合物のメチロール基をアルコールによって部分的に又は完全にエーテル化したものも使用することができる。エーテル化に用いられるアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、2-エチルブタノール、2-エチルヘキサノール等が挙げられる。
メラミン樹脂として具体的には、例えば、日本サイテックインダストリーズ社製の商品名「サイメル303」、「サイメル323」、「サイメル325」、「サイメル327」、「サイメル350」、「サイメル370」、「サイメル380」、「サイメル385」、「サイメル212」、「サイメル251」、「サイメル254」、「マイコート776」等を挙げられる。
ブロックポリイソシアネートとは、少なくとも一部のイソシアネート基が既存のブロック剤によりブロック化されたものである。
ポリイソシアネートのブロック化に用いられる既存のブロック剤としては、上記「<トリイソシアネート(I)」>において例示されたものと同様のものが挙げられる。
本実施形態の接着剤組成物は、被着体表面に塗装されてなる接着剤層の表面又は層内において架橋構造を形成するために、上記架橋剤成分の反応相手となるバインダー樹脂成分を含んでもよい。バインダー樹脂成分としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリカーボネート樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリカーボネート樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂又はポリカーボネート樹脂がさらに好ましい。これらバインダー樹脂成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。また、環境問題の観点から、接着剤組成物は水系であることが好ましいため、その他架橋剤成分及びバインダー樹脂成分は共に、水分散しうることが好ましい。
ポリエステル樹脂としては、例えば、特に限定されないが、例えば、二塩基酸の単独又は混合物と、多価アルコールの単独又は混合物との縮合反応によって得られる生成物が挙げられる。
二塩基酸としては、特に限定されないが、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の二塩基酸が挙げられる。
多価アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、及び、グリセリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の多価アルコールが挙げられる。
また、多価アルコールとしては、さらに、非糖類、糖アルコール系化合物、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類等を用いてもよい。非糖類としては、例えば、ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。糖アルコール系化合物としては、例えば、エリトリトール、D-トレイトール、L-アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等が挙げられる。単糖類としては、例えば、アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等が挙げられる。二糖類としては、例えば、トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等が挙げられる。三糖類としては、例えば、ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等が挙げられる。四糖類としては、例えば、スタキオース等が挙げられる。
また、ポリエステル樹脂を水分散させて使用する場合、一般的には親水性官能基をポリエステル樹脂に含有させる。親水性官能基としては、例えば、カルボニル基、スルホニル基等が挙げられ、密着性の観点から、カルボニル基が好ましい。
アクリル樹脂としては、特に限定されないが、例えば、水酸基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物と、これと共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物とを共重合したものが挙げられる。
水酸基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等が挙げられる。
水酸基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、不飽和カルボン酸、不飽和アミド、ビニル系単量体、加水分解性シリル基を有するビニル系単量体が挙げられる。
アクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸-n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸-n-ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸-n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸-n-ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル等が挙げられる。
不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられる。
不飽和アミドとしては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N-メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド等が挙げられる。
ビニル系単量体としては、例えば、メタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル等が挙げられる。
加水分解性シリル基を有するビニル系単量体としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ポリウレタン樹脂としては、特に限定されないが、例えば、常法によりカルボキシ基を含有しないポリオールとイソシアネート成分とを反応させることにより得ることができる。又は、カルボキシ基を有するポリウレタンポリオールを塩基性物質により中和させて得られるものを用いることができる。
前記カルボキシ基を含有しないポリオールとしては、例えば、低分子量のものとして、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。また、例えば、高分子量のものとして、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールが挙げられる。
ポリオールとポリイソシアネートとを反応させる際、ポリオールのヒドロキシ基をポリイソシアネートのイソシアネート基よりも過剰となるように反応させて、最終的に得られたポリウレタン樹脂中にヒドロキシ基を残存させることが好ましい。
ポリウレタンポリオール類の市販品としては、例えば、第一工業製薬社製の商品名「スーパーフレックスシリーズ110」、「スーパーフレックスシリーズ150」、「スーパーフレックスシリーズ460S」、アビシア社製の商品名「ネオレッツR9649」、「ネオレッツR966」等が挙げられる。
ポリカーボネート樹脂としては、特に限定されないが、例えば、低分子カーボネート化合物、又は、該低分子カーボネート化合物を縮重合して得られるものが挙げられる。
低分子カーボネート化合物としては、例えば、ジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネート等が挙げられる。
ジアルキルカーボネートとしては、例えば、ジメチルカーボネート等が挙げられる。
アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート等が挙げられる。
ジアリールカーボネートとしては、例えば、ジフェニルカーボネート等が挙げられる。
ポリオールの樹脂あたりの酸価は、5mgKOH/樹脂g以上150mgKOH/樹脂g以下が好ましく、8mgKOH/樹脂g以上120mgKOH/樹脂g以下がより好ましく、10mgKOH/樹脂g以上100mgKOH/樹脂g以下がさらに好ましい。酸価が上記下限値以上であることにより、本実施形態の接着剤組成物の水分散性をより高く維持することができる傾向にあり、上記上限値以下であることにより、本実施形態の接着剤組成物を用いた易接着処理積層体の耐湿熱性の低下をより効果的に防止することができる傾向にある。
本実施形態の接着剤組成物を水系接着剤組成物として使用する場合、目的に応じて、さらに、界面活性剤、水に対し混和性の傾向を示す溶剤等を含有してもよい。
界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族セッケン、ロジン酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、ジアルキルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸塩等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等が挙げられる。
水に対し混和性の傾向を示す溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、イソブタノール、ブチルグリコール、N-メチルピロリドン、ブチルジグリコール、ブチルジグリコールアセテート等が挙げられる。これらの溶剤を、1種類単独で含んでもよく、2種以上組み合わせて含んでもよい。
中でも、水に対し混和性の傾向を示す溶剤としては、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、N-メチルピロリドン又はブチルジグリコールが好ましく、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル又はジプロピレングリコールジメチルエーテルがより好ましい。
本実施形態の接着剤組成物は、架橋剤成分である上記トリイソシアネート(I)と、必要に応じて、上記その他の架橋剤成分及び上記バインダー樹脂成分を混合することで製造できる。
希釈媒体中の有機溶剤の使用量は、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、0質量%、すなわち、希釈媒体が水のみであることが特に好ましい。
また、塗料組成物中の全バインダー樹脂成分の固形分濃度は、1質量%以上30質量%以下が好ましく、2質量%以上20質量%以下がより好ましい。
本実施形態の接着剤組成物の使用分野としては、自動車、建材、家電、木工、太陽電池用積層体等が挙げられる。特に、テレビ、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の家電の液晶ディスプレイ用等の光学部材は、各種機能を発現するため、各種被着体を積層させる必要がある。各種被着体間には十分な密着性が要求されることから、各種被着体間に存在する接着剤層を形成させるために、本実施形態の接着剤組成物は好適に用いることができる。
本実施形態の接着剤組成物の塗装対象となる被着体としては、例えば、ガラス、各種金属、多孔質部材、各種塗装が施された部材、シーリング材硬化物、ゴム類、皮革類、繊維類、不織布、樹脂類のフィルム及びプレート、紫外線硬化型アクリル樹脂層、インキ類からなる層が挙げられる。前記各種金属としては、例えば、アルミニウム、鉄、亜鉛鋼板、銅、ステンレス等が挙げられる。前記多孔質部材としては、例えば、木材、紙、モルタル、石材等が挙げられる。前記各種塗装としては、例えば、フッ素塗装、ウレタン塗装、アクリルウレタン塗装等が挙げられる。前記シーリング材硬化物としては、例えば、シリコーン系、変性シリコーン系、ウレタン系等が挙げられる。前記ゴム類としては、例えば、天然ゴム、合成ゴム等が挙げられる。前記皮革類としては、例えば、天然皮革、人工皮革等が挙げられる。前記繊維類としては、例えば、植物系繊維、動物系繊維、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。前記樹脂類のフィルム及びプレートの原料となる樹脂類としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリオレフィン等が挙げられる。前記インキ類としては、印刷インキ、UVインキ等が挙げられる。中でも、樹脂類のフィルム及びプレート、又は、紫外線硬化型アクリル樹脂層が好ましい。樹脂類のフィルム及びプレートの原料となる樹脂類としては、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース又はポリオレフィンが好ましい。
本実施形態の易接着処理積層体は、被着体と、該被着体上に上記実施形態に係る接着剤組成物を塗装してなる易接着処理層とを備える。
被着体としては、上記「≪接着剤組成物≫」の「[被着体]」において例示されたものと同様のものが挙げられる。中でも、樹脂類のフィルム及びプレート、又は、紫外線硬化型アクリル樹脂層が好ましい。樹脂類のフィルム及びプレートの原料となる樹脂類としては、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース又はポリオレフィンが好ましく、ポリエステルがより好ましい。
前記共重合体成分としては、例えば、ジオール成分、ジカルボン酸成分等が挙げられる。ジオール成分としては、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコール等が挙げられる。ジカルボン酸成分としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。
中でも、ポリエステルフィルム又はポリエステルプレートの原料となるポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。さらに、中でも、ポリエステルフィルム又はポリエステルプレートの原料となるポリエステル樹脂としては、物性とコストのバランスから、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
また、これらポリエステルフィルム又はポリエステルプレートは、二軸延伸することで耐薬品性、耐熱性及び機械的強度等を向上させることができる。
また、ポリエステルプレートの厚みは、特に制限がないが、1mm以上10mm以下が好ましく、2mm以上8mm以下がより好ましく、3mm以上5mm以下がさらに好ましい。
本明細書において、フィルムとプレートとを厚みで区別しており、500μm以下の厚みのものをフィルム、500μmを超えるものをプレートと定義する。
また、本明細書において、「ポリエステルフィルムの厚み」及び「ポリエステルプレートの厚み」とは、ポリエステルフィルム又はポリエステルプレート全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるポリエステルフィルム又はポリエステルプレートの厚さとは、ポリエステルフィルム又はポリエステルプレートを構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
易接着処理層は、上記接着剤組成物を塗装してなる層(すなわち、接着剤層)である。
易接着処理層の厚みは、特に限定されないが、0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.02μm以上0.5μm以下がより好ましく、0.04μm以上0.3μm以下がさらに好ましい。
本明細書において、「易接着処理層の厚み」とは、易接着処理層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる易接着処理層の厚さとは、易接着処理層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
本実施形態の易接着処理積層体の製造方法について説明する。
本実施形態の易接着処理積層体の製造方法としては、例えば、第1の被着体の少なくとも片方の面に上記接着剤組成物を塗装し、易接着処理層を形成させる工程(以下、「塗装工程」と称する場合がある)を備える方法である。
本実施形態の易接着処理積層体の製造方法は、前記塗装工程の後に、さらに、前記第1の被着体の前記易接着処理層が形成された面と、第2の被着体とを張り合わせる工程(以下、「張り合わせ工程」と称する場合がある)と、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを前記易接着処理層を介して張り合わせて得られた前記易接着処理積層体を、加熱して接着させる工程(以下、「接着工程」と称する場合がある)とをこの順に備えてもよい。
また、本実施形態の易接着処理積層体を光学部材の積層フィルムとして使用する場合には、本実施形態の易接着処理積層体の製造方法としては、例えば、第1の塗装工程と第2の塗装工程と接着工程とをこの順に備える方法とすることができる。すなわち、ポリエステルフィルム等の第1の被着体に、予め上記接着剤組成物を塗装し、第1の易接着処理層を形成させ、さらに、前記第1の被着体の前記第1の易接着処理層を形成させた面又はその反対側の面に上記接着剤組成物を塗装し、第2の易接着処理層を形成させた後、前記第1の被着体と第2の被着体とを、前記第1の易接着処理層又は前記第2の易接着処理層を介して張り合わせる方法等がある。
上記接着剤組成物は、これらのいずれの方法においても好適に用いられる。
前記各種添加剤としては、例えば、充填剤、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、帯電防止剤等が挙げられる。
前記充填剤としては、無機粒子であってもよく、有機粒子であってもよい。無機粒子としては、例えば、シリカ、タルク等が挙げられる。有機粒子としては、例えば、アクリル系ポリマー粒子、ウレタン系ポリマー粒子、ポリエステル系ポリマー粒子等が挙げられる。
本実施形態の易接着処理積層体が易接着処理ポリエステルフィルムである場合の製造方法について、以下に詳細を説明する。
上記接着剤組成物は、ポリエステルフィルムと各種被着体との密着性を向上させるために、ポリエステルフィルム表面に易接着処理層(すなわち、被着体との接着のためにフィルム基材上に予め形成される接着剤層)を形成させるために使用される。具体的には、例えば、以下の2つの方法で易接着処理層が形成される。
第1の方法は、結晶配向が完了する前のポリエステルフィルム上に、上記接着剤組成物を含有する塗料組成物を塗装し、乾燥後、少なくとも一軸方法に延伸し、次いで、熱処理し、ポリエステルフィルムの配向を完了させるインラインコート法である。
第2の方法は、ポリエステルフィルムを製造後、上記接着剤組成物を含有する塗料組成物を塗装した後、乾燥するオフラインコート法である。
一般に、ポリエステルフィルム製造と同時に、易接着処理層が形成されるという製造効率の観点から、易接着処理ポリエステルフィルムの製造方法としては、インラインコート法が好ましい。
[粘度]
粘度は、E型粘度計(トキメック社製)を用いて25℃で測定した。測定に際しては、標準ローター(1°34’×R24)を用いた。回転数は、以下のとおりである。
100rpm (128mPa・s未満の場合)
50rpm (128mPa・s以上256mPa・s未満の場合)
20rpm (256mPa・s以上640mPa・s未満の場合)
10rpm (640mPa・s以上1280mPa・s未満の場合)
5rpm (1280mPa・s以上2560mPa・s未満の場合)
イソシアネート基(NCO)含有率(質量%)は、測定試料中のイソシアネート基を過剰の2Nアミンで中和した後、1N塩酸による逆滴定によって求めた。なお、後述する合成例で作製したポリイソシアネートの不揮発分を調べ、その値が98質量%以上であったものは、そのまま測定した。
[耐ブロッキング性]
得られた易接着処理ポリエステルプレートを40℃で24時間保持した。次いで、易接着処理ポリエステルプレートの表面に、コットンボール(直径20mm)を置いた。次いで、100gの分銅を1分間載せた。次いで、分銅を取り除き、さらに、ピンセットでコットンボールをつまみ、取り除いた。その際のコットンボールの残り具合により、耐ブロッキング性を以下の評価基準に従い評価した。
(評価基準)
◎:コットンの付着がほとんどない
〇:少量のコットンの付着が見られる
×:ほぼコットン付着面の全面に付着が見られる
得られた易接着処理ポリエステルプレートを23℃、50%RHの環境下で冷却した。翌日、易接着処理ポリエステルプレート上に直径30mmのシリコン製Oリングを載せ、その中に水を0.5g注ぎ入れた。表面にガラスプレートを置き、水の揮散を防いだ状態で、40℃で2時間放置した。次いで、表面に残った水を除いた後の塗膜の様子を観察した。耐水性を以下の評価基準に従い評価した。
(評価基準)
◎:透明、ブリスターなし
〇:わずかに白濁又はわずかにブリスターあり
×:白濁又はブリスターあり
得られた積層ポリエステルプレートの紫外線硬化型アクリル樹脂層面に、隙間間隔2mmのカッタ-ガイドを用いて、紫外線硬化型アクリル樹脂層のみ貫通する100個のマス目状の切り傷をつけた。その後、セロハン粘着テープ(ニチバン社製、405番:24mm幅)をマス目状の切り傷面に貼り付け、消しゴムでこすって完全に密着させた。その後、180°の剥離角度で急激にセロハン粘着テープを積層ポリエステルプレートの紫外線硬化型アクリル樹脂層面から引き剥がす作業を行った。その後、剥離面を監察し、剥離したマス目を数えた。評価基準としては、剥がれたマス目が0の場合を◎、1以上20未満のマス目が剥がれた場合を○、21以上40未満のマス目が剥がれた場合を△、41以上のマス目が剥がれた場合を×とした。
得られた積層ポリエステルプレートを、高温高湿槽中で80℃、95%RHの環境下で48時間放置した。その後、積層ポリエステルプレートを取り出し、常温下で10時間放置した。その後、上記「[密着性]」と同様の方法を用いて、密着性を評価した。評価基準としては、剥がれたマス目が0の場合を◎、1以上20未満のマス目が剥がれた場合を○、21以上40未満のマス目が剥がれた場合を△、41以上のマス目が剥がれた場合を×とした。
[合成例1]T-1(NTI)の合成
4-イソシアネートメチル-1,8-オクタメチレンジアミンを溶剤存在下、ホスゲン化した。次いで、冷却後濾過し、減圧下蒸留することにより、T-1(NTI)を得た。得られたT-1の粘度は5mPa・s/25℃であった。
リジン塩酸塩とエタノールアミンとを溶剤存在下で反応させ、メタノール等を添加した。次いで、再結晶により、リジンβ-アミノエステル三塩酸塩を得た。さらに、溶剤存在下、リジンβ-アミノエステル三塩酸塩をホスゲン化した。次いで、冷却後濾過し、減圧下蒸留することにより、T-2(LTI)を得た。得られたT-2の粘度は25mPa・s/25℃であった。
グルタミン酸塩酸塩とエタノールアミンとを溶剤存在下で反応させ、メタノール等を添加した。次いで、再結晶により、ビス(2-アミノエチル)グルタメート三塩酸塩を得た。さらに、溶剤存在下、ビス(2-アミノエチル)グルタメート三塩酸塩をホスゲン化した。次いで、冷却後濾過し、減圧下蒸留することにより、T-3(GTI)を得た。得られたT-3の粘度は50mPa・s/25℃であった。
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、ヘキサメチレンジアミン(HDI)600g、イソブタノール0.6gを仕込み、撹拌下反応器内温度を80℃、2時間保持した。その後、イソシアヌレート化触媒トリメチル-2-メチル-2-ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシドを加え、イソシアヌレート化反応を行い、NCO含有率が41.8%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。反応液を冷却後、ろ過後、薄膜蒸発缶にフィードし、未反応のHDIを除去し、ポリイソシアネートP-1を得た。得られたポリイソシアネートP-1のNCO含有率は22.6質量%、粘度は1,800mPa・s/25℃であった。
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、ポリイソシアネートP-1 600g、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(MPG-081、日本乳化剤(株)製)88gを仕込んだ。次いで、撹拌下反応器内温度を90℃、2時間保持して、ウレタン化反応を行い、ポリイソシアネートP-2を得た。得られたポリイソシアネートP-2のNCO含有率は19.9重量%、粘度は1,700mPa・s(25℃)であった。
[合成例6]ポリカーボネート樹脂1の合成
1,6-ヘキサンジオールとジエチルカーボネートとからなる数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオール80部、数平均分子量400のポリエチレングリコール4部、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート8部、及び、ジメチロールプロピオン酸3部からなる樹脂を、トリエチルアミンで中和してポリカーボネート樹脂1を得た。
[実施例1]
(1)接着剤組成物の製造
ポリカーボネート樹脂1 8.5部、合成例1で得られたT-1 1.5部、ジエチレングリコールジメチルエーテル5.0部及び水85.0部を攪拌しながら添加後、10分間攪拌し、樹脂固形分10質量%の接着剤組成物を得た。
ポリエステルプレートとして、ポリエチレンテレフタレートプレート(タキロン社製、「スーパーPETプレートPET-6010」(商品名)、膜厚:4mm)を用いた。
上記ポリエチレンテレフタレートプレート表面に、樹脂固形分10質量%に調整した接着剤組成物を、アプリケーターで塗布し、90℃で30秒乾燥させた。その後、200℃、1分間の熱処理工程を行い、その後、冷却し、膜厚0.1μmの易接着処理層を有する易接着処理ポリエステルプレートを得た。得られた易接着処理ポリエステルプレートの耐ブロッキング性及び耐水性を、上記方法を用いて評価した。得られた結果を表1に示す。
さらに、易接着処理ポリエステルプレートの易接着処理層面に、以下の組成を有する紫外線硬化型アクリル樹脂をアプリケーターで塗布し、プレート面側から、紫外線ランプを用いて5分間照射し、積算光量900mJ/cm2の紫外線を照射し、厚み20μmの紫外線硬化型アクリル樹脂層を有する積層ポリエステルプレートを得た。
(紫外線硬化型アクリル樹脂の組成)
・2,2-ビス(4-(アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン(新中村化学社製、「NKエステルA-BPE-4」(商品名))50質量%
・テトラヒドロフルフリルアクリレート(大阪有機化学工業社製、「ビスコート#150」(商品名))40質量%
・(チバスペシャリティーケミカル社製、「イルガキュア184」(商品名))10質量%
(1)接着剤組成物の製造
下記表1に示す成分及び割合とした以外は、実施例1と同様の方法を用いて、接着剤組成物を製造した。なお、表1において、「メラミン化合物」とは、サイテック社製の「サイメル327」(商品名)である。
実施例1の(2)と同様の方法を用いて、各易接着処理ポリエステルプレートを作製した。得られた各易接着処理ポリエステルプレートの耐ブロッキング性及び耐水性を、上記方法を用いて評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例1の(3)と同様の方法を用いて、各積層ポリエステルプレートを作製した。得られた各積層ポリエステルプレートの密着性及び耐湿熱試験後の密着性を、上記方法を用いて評価した。得られた結果を表1に示す。
また、トリイソシアネート(I)のみを架橋剤成分として含有する接着剤組成物からなる易接着処理層を備える積層体(実施例1~3)は、トリイソシアネート(I)及びメラミン化合物を架橋剤成分として含有する接着剤組成物からなる易接着処理層を備える積層体(実施例4)よりも、耐水性が特に優れていた。
また、T-2(LTI)を架橋剤成分として含有する接着剤組成物からなる易接着処理層を備える積層体(実施例2)は、T-1(NTI)又はT-3(GTI)を架橋剤成分として含有する接着剤組成物からなる易接着処理層を備える積層体(実施例1及び3)よりも、密着性及び耐湿熱試験後の密着性が特に優れていた。
また、T-2(LTI)を架橋剤成分として1.5質量部含有する接着剤組成物からなる易接着処理層を備える積層体(実施例2)は、T-2(LTI)を架橋剤成分として1.0質量部含有する接着剤組成物からなる易接着処理層を備える積層体(実施例4)よりも、耐水性及び耐湿熱試験後の密着性が特に優れていた。
Claims (3)
- 被着体に耐ブロッキング性を付与する方法であって、
前記被着体上に接着剤組成物を塗装し、易接着処理層を形成して、前記被着体と、前記易接着処理層と、を備える易接着処理積層体を得る工程を含み、
前記接着剤組成物は、少なくとも1種類の下記一般式(I)で示されるトリイソシアネートを含有し、
前記被着体がポリエステルからなる、方法。
- 複数ある前記Y1のうち少なくとも1つがエステル基を含む請求項1に記載の方法。
- 前記接着剤組成物が、バインダー樹脂成分として、ポリエステル樹脂又はポリカーボネート樹脂を含有する、請求項1又は2に記載の方法。
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