JP7346871B2 - コーティング剤、これを塗工した積層体、包装材及び加工品 - Google Patents
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Description
本発明のコーティング剤は、酸基含有オレフィン樹脂(A1)を含む第1剤と、イソシアネート化合物(B1)を含む第2剤とからなる2液型コーティング剤である。以下、本発明の剤の各成分について詳細に説明する。
第1剤は、樹脂(A)として酸基含有オレフィン樹脂(A1)を含む。酸基含有オレフィン樹脂(A1)が備える酸基としては、カルボキシル基、無水カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられる。酸基含有樹脂はこれらのうち1種のみを備えるものであってもよいし、2種以上を備えるものであってもよい。
カラム ;東ソー株式会社製 TSKgel 4000HXL、TSKgel 3000HXL、TSKgel 2000HXL、TSKgel 1000HXL
検出器 ;RI(示差屈折計)
データ処理;東ソー株式会社製 マルチステーションGPC-8020modelII
測定条件 ;カラム温度 40℃
溶媒 テトラヒドロフラン
流速 0.35ml/分
標準 ;単分散ポリスチレン
試料 ;樹脂固形分換算で0.2質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)
第2剤は、酸基含有オレフィン樹脂(A1)と反応性を有する、いわゆる硬化剤(B)として、イソシアネート化合物(B1)を含む。イソシアネート化合物(B1)は一分子中に複数のイソシアネート基を有するものであれば特に限定されず従来公知のものを用いることができる。具体例としては、ブタン-1,4-ジイソシアネート、ブテンジイソシアネート、1,3-ブタジエン-1,4-ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、1,8-ジイソシアネート-4-イソシアネートメチルオクタン、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;
フェノールノボラック樹脂やクレゾールノボラック樹脂のグリシジルエールであるノボラック型エポキシ樹脂等の芳香族エポキシ樹脂;
ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールADなどの芳香族系ポリヒドロキシ化合物のエチレンオキシドもしくはプロピレンオキシド付加体であるポリオールのポリグリシジルエーテル;
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールもしくはポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等の環状脂肪族型ポリエポキシ樹脂;
プロパントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸もしくはトリメリット酸等のポリカルボン酸のポリグリシジルエステル型エポキシ樹脂;
ブタジエン、ヘキサジエン、オクタジエン、ドデカジエン、シクロオクタジエン、α-ピネンもしくはビニルシクロヘキセン等の炭化水素系ジエンのビスエポキシ樹脂;
ポリブタジエンもしくはポリイソプレン等のジエンポリマーのエポキシ樹脂;
テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルパラアミノフェノール、テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサン、ジグリシジルアニリン、テトラグリシジルメタキシリレンジアミン等のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;
トリアジン、ヒダントイン等の複素環を含有するエポキシ樹脂が挙げられる。
これらのエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明のコーティング剤は、上記各成分に加え、さらに有機溶剤を配合することにより流動性を確保し、適正な塗工性を発現させることができる。有機溶剤は第1剤または第2剤のいずれか一方のみに含まれていてもよいし、両方が含んでいてもよい。第1剤と第2剤とを混合する際に添加してもよい。このような有機溶剤としては、コーティング剤塗工時の乾燥工程における過熱により揮発させて除去できるものであれば特に限定されず、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶剤;n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族系有機溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族系有機溶剤;トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、クロロベンゼン、クロロホルム等のハロゲン系有機溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;エタノール、メタノール、n-プロパノール、2-プロパノール(イソプロピルアルコール)、ブタノール、ヘキサノール等のアルコール系溶剤;ジイソプロピルエーテル、ブチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ブチルカルビトール等のエーテル系溶剤;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングルコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロプレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエステル系溶剤等が挙げられ、これらは単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。
本発明のコーティング剤は、必要に応じて酸無水物、硬化促進剤、その他(樹脂(A)以外)の樹脂、可塑剤、滑剤、ブロッキング防止剤、マット剤、熱可塑性エラストマー、反応性エラストマー、リン酸化合物、シランカップリング剤等の各種添加剤を用いることができる。これらの添加剤の含有量は、本発明のコーティング剤の機能を損なわない範囲内で適宜調整すればよい。
スチレン樹脂の配合量は、樹脂(A)100質量部に対して0.01~1.5質量部であることが好ましい。
本発明の積層体は、基材に本発明のコーティング剤を塗布したものである。本発明のコーティング剤は各種基材への塗工性に優れ、紙、合成紙、熱可塑性樹脂フィルム、鋼板、アルミ箔、木材、織布、編布、不織布、石膏ボード、木質ボード等への塗工または含浸に使用でき、溶剤を除去することでコーティング層を形成することができる。中でも、紙、合成紙、熱可塑性樹脂フィルムに用いることが好ましい。
また、基材フィルムの厚さも特に限定されるものではないが、通常は1~500μmの範囲であればよい。
(1)基材フィルム1/接着層1/シーラントフィルム
(2)基材フィルム1/接着層1/金属蒸着未延伸フィルム
(3)基材フィルム1/接着層1/金属蒸着延伸フィルム
(4)透明蒸着延伸フィルム/接着層1/シーラントフィルム
(5)基材フィルム1/接着層1/基材フィルム2/接着層2/シーラントフィルム
(6)基材フィルム1/接着層1/金属蒸着延伸フィルム/接着層2/シーラントフィルム
(7)基材フィルム1/接着層1/透明蒸着延伸フィルム/接着層2/シーラントフィルム
(8)基材フィルム1/接着層1/金属層/接着層2/シーラントフィルム
(9)基材フィルム1/接着層1/基材フィルム2/接着層2/金属層/接着層3/シーラントフィルム
(10)基材フィルム1/接着層1/金属層/接着層2/基材フィルム2/接着層3/シーラントフィルム
(11)基材フィルム1/接着層1/基材フィルム2
等が挙げられるがこれに限定されない。
本発明の積層体は水蒸気バリア性に優れるため、例えば、紙コップ、防湿ダンボール、防湿紙、水蒸気バリアフィルム等の用途や水滴や湿気を嫌うものの包装や、ウェットティッシュなど内部の水分が外部に拡散するのを防ぐ必要があるものの包装、太陽電池のフロントシートやバックシートなど長期に亘って使用するため湿気による基材の劣化を防ぐ必要がある用途など、多様な用途に使用することができる。
(樹脂溶液A-1)の調整
結晶性の無水マレイン酸オレフィン樹脂をメチルシクロヘキサン:酢酸エチル:イソプロパノール=71:8:1の混合溶剤に溶解させ、固形分が20%の樹脂溶液A-1を調整した。樹脂溶液A-1の酸価は3.6mgKOH/gであった。
アクリルポリオールをトルエン:酢酸エチル=71:29の混合溶剤に溶解させ、固形分50%の樹脂溶液A-2を調整した。樹脂溶液A-2の水酸基価は11mgKOH/gであった。
ポリアミド樹脂をメチルシクロヘキサン:メタノール:エタノール=61:18:21の混合溶剤に溶解させ、固形分38%の樹脂溶液A-3を調整した。樹脂溶液A-3の調整に用いたポリアミド樹脂は、イソシアネート化合物と反応可能な官能基を有しない。
ポリエステルポリオールを酢酸エチル=に溶解させ、固形分62%の樹脂溶液A-4を調整した。樹脂溶液A-4の水酸基価は11mgKOH/gであった。
ニトロセルロースをイソプロパノール:酢酸エチル=55:45の混合溶剤に溶解させ、固形分11.2%の樹脂溶液A-5を調整した。
(実施例1)
樹脂溶液A-1:99.9質量部、脂肪族アマイド(固形分25質量%、メチルシクロヘキサン:酢酸エチル=1:1の混合溶液を使用):1.6質量部、スチレン樹脂(スチレン系モノマーの単独重合体、重量平均分子量1500):0.2質量部、トリフェニルホスフィン:0.01質量部、不揮発分100%のヌレート型ヘキサメチレンジイソシアネート:6.7質量部、酢酸エチル:27質量部をよく撹拌して実施例1のコーティング剤を調整した。
用いる成分やその配合量を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして実施例2、3のコーティング剤を調整した。
用いる成分やその配合量を表1に示すように変更した以外は実施例1と同等にして比較例1-3のコーティング剤を調整した。
(ブロッキング防止剤)
平均粒子径が1.7μmの湿式シリカ
(エポキシ化合物1)
トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(エポキシ当量:130g/eq)
(エポキシ化合物2)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:475g/eq)のキシレン:エチルベンゼン=52:48の溶液、固形分量70%
(混合溶剤)
メチルシクロヘキサン:酢酸エチル:イソプロパノール=58:12:30
(カーボネート)
エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート:ジメチルカーボネート=1:1:1
(実施例1)
実施例1のコーティング剤をPETフィルム(膜厚:12μm)のコロナ処理面にバーコーターで塗布量3.0g/m2(dry)で塗布し、80℃-1分間で乾燥させた後、40℃3日間の養生(エージング)を行い、実施例1の積層体を得た。
基材をナイロンフィルム(膜厚:25μm)に変更した以外は実施例1と同様にして実施例2、3の積層体を得た。
実施例2と同様にして比較例1-3の積層体を得た。
以下のようにして実施例1-3、比較例1-3の積層体を評価し、結果を表1にまとめた。
(基材密着性)
コーティング層にセロハンテープ(ニチバン社製TF-12)を圧着し、テープを一気に剥がした時の剥がれの程度を目視で判断し、3段階で評価した。
〇:剥がれなし
△:一部剥がれた
×:全て剥がれた
コーティング層にヒートシーラーをシール圧:0.1MPa、温度:190℃で1秒間プレスし、プレス後の表面状態を目視にて2段階で評価した。
〇:変化なし
×:ヒートシールバーに付着物あり
コーティング層に各種溶剤を数滴滴下し、室温で2時間静置した後表面を拭き取った。拭取り後のコーティング層の状態を目視にて3段階で評価した。
〇:変化なし
△:液滴縁が視認された
×:コーティング層が溶解していた
Illinois社製水蒸気透過率測定装置7002を用い、伝導度法「ISO-15106-3」に準じ、40℃90%RHの雰囲気下で測定した。単位はcc/m2/day/atmである。
Claims (9)
- 酸基含有オレフィン樹脂(A1)を含む第1剤と、前記酸基含有オレフィン樹脂(A1)との反応性を有する硬化剤(B)を含む第2剤とからなる2液型コーティング剤であって、さらに有機溶剤、ブロッキング防止剤を含み、前記第1剤の固形分酸価は5mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であり、前記硬化剤(B)はイソシアネート化合物(B1)を含み、前記イソシアネート化合物(B1)が脂肪族イソシアネートから誘導された化合物を含み、前記硬化剤(B)に占める前記イソシアネート化合物(B1)の割合が8割以上である2液型コーティング剤。
- 前記イソシアネート化合物(B1)の9割以上が前記脂肪族イソシアネートから誘導された化合物である請求項1に記載の2液型コーティング剤。
- 酸無水物をさらに含む請求項1または2のいずれか一項に記載の2液型コーティング剤。
- 硬化促進剤をさらに含む請求項1乃至3のいずれか一項に記載の2液型コーティング剤。
- 滑剤をさらに含む請求項1乃至4のいずれか一項に記載の2液型コーティング剤。
- 粘着付与剤をさらに含む請求項1乃至5のいずれか一項に記載の2液型コーティング剤。
- 基材と、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の2液型コーティング剤の硬化塗膜を有する積層体。
- 請求項7に記載の積層体からなる包装材。
- 請求項7に記載の積層体を成型してなる包装材。
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