JPH09227848A - ドライラミネート用接着剤組成物 - Google Patents
ドライラミネート用接着剤組成物Info
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- JPH09227848A JPH09227848A JP6377996A JP6377996A JPH09227848A JP H09227848 A JPH09227848 A JP H09227848A JP 6377996 A JP6377996 A JP 6377996A JP 6377996 A JP6377996 A JP 6377996A JP H09227848 A JPH09227848 A JP H09227848A
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Abstract
配がなく、且つ、溶剤型ポリウレタンに匹敵する性能を
有し、しかも、安価であるドライラミネート用接着剤組
成物を提供する。 【解決手段】樹脂水性分散液(A)と分子中に少なくと
も2個のヒドラジノ基を有するヒドラジン誘導体(B)
とを含有し、当該樹脂水性分散液(A)が、カルボニル
基含有不飽和単量体(a)0.1〜8重量%、アクリル
酸の炭素数4〜18のアルキルエステル(b)50〜8
5重量%及びこれらの不飽和単量体と共重合可能な他の
不飽和単量体(c)15〜50重量%から成る単量体混
合物を乳化重合して得られた樹脂水性分散液である。
Description
用接着剤組成物に関し、特に、プラスチックフイルム同
士、または、プラスチックフイルムとアルミニウム箔と
のラミネート接着に使用した場合に優れた接着性を与
え、且つ、得られる積層物が熱水にも耐え得る優れた耐
熱水性を有するドライラミネート用接着剤組成物に関す
る。
としては酢酸エチル等を主溶剤とするポリウレタンから
成る溶剤型接着剤が使用されているが、斯かる溶剤型の
接着剤は、塗工の際に溶剤が大気放出され、臭気などの
環境に悪影響を与え、且つ、省資源の面からも問題があ
る。
型のポリウレタンや水性型のポリウレタンが開発されて
いる。しかしながら、上記の無溶剤型接着剤は、専用の
ラミネーターを必要とするばかりか、耐熱水性が不足し
価格的にも高価であり、また、上記の水性型接着剤は、
接着性能の点で不十分である。
鑑みなされたものであり、その目的は、水性であるため
環境に対して悪影響を与える心配がなく、且つ、溶剤型
ポリウレタンに匹敵する性能を有し、しかも、安価であ
るドライラミネート用接着剤組成物を提供することにあ
る。
の結果、一定量のカルボニル基を含有するアクリル系樹
脂水性分散液とヒドラジン誘導体からなる架橋性組成物
により、上記の目的を達成し得るとの知見を得た。
ものであり、その要旨は、樹脂水性分散液(A)と分子
中に少なくとも2個のヒドラジノ基を有するヒドラジン
誘導体(B)とを含有し、当該樹脂水性分散液(A)
が、カルボニル基含有不飽和単量体(a)0.1〜8重
量%、アクリル酸の炭素数4〜18のアルキルエステル
(b)50〜85重量%及びこれらの不飽和単量体と共
重合可能な他の不飽和単量体(c)15〜50重量%か
ら成る単量体混合物を乳化重合して得られた樹脂水性分
散液であることを特徴とするドライラミネート用接着剤
組成物に存する。
本発明において、樹脂水性分散液(A)の調製に使用さ
れるカルボニル基含有不飽和単量体(a)は、分子中に
少なくとも1個のカルボニル基(カルボキシル基および
カルボン酸エステル基に基づくカルボニル基を除く)を
含有する重合可能な二重結合を含有する不飽和単量体、
換言すれば、アルド基またはケト基に基づくカルボニル
基を分子中に少なくとも1個含有する重合可能な二重結
合を有する不飽和単量体である。
(a)の具体例としては、例えば、アクロレイン、ジア
セトンアクリルアミド、ホルミルスチロール、ビニルア
ルキルケトン(好ましくは4〜7個の炭素原子を有する
ビニルアルキルケトン、例えば、ビニルメチルケトン、
ビニルエチルケトン、ビニルイソブチルケトン等)、ジ
アセトンアクリレート、アセトニルアクリレート、ジア
セトンメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリ
レートアセチルアセテート、ブタンジオール−1,4−
アクリレートアセチルアセテート、および、下記の一般
式(1)で表わされるアクリル(又はメタクリル)オキ
シアルキルプロパナール等が挙げられる。
R2 はH又は1〜3個の炭素原子を有するアルキル基、
R3 は1〜3個の炭素原子を有するアルキル基、R4 は
1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を示す。
(a)の中では、アクロレイン、ジアセトンアクリルア
ミド及びビニルメチルケトンが好ましい。また、カルボ
ニル基含有不飽和単量体(a)は、2種以上を併用して
もよい。
散液(A)の調製に使用される全不飽和単量体中の割合
として、通常0.1〜8重量%、好ましくは0.3〜5
重量%である。(a)成分の使用割合が0.1重量%未
満の場合は、接着強度が劣る傾向があり、逆に、8重量
%を超える場合にも、接着剤皮膜硬度が高くなり過ぎて
収縮応力の緩和が出来なくなるため、ラミネート後の接
着強度が低下する傾向がある。
調製に使用されるアクリル酸の炭素数4〜18のアルキ
ルエステル(b)の具体例としては、n−ブチルアクリ
レート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレー
ト、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルア
クリート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、
ラウリルアクリレート、パルミチルアクリレート、ステ
アリルアクリレート等が挙げられるが、特に、接着剤皮
膜強度の調整が容易となり、共重合性が良好であるとの
理由から、n−ブチルアクリレート又は2−エチルヘキ
シルアクリレートが好適に使用される。
物に表面粘着性を発現させる他、得られる積層材の柔軟
性を保持する機能を有する。(b)成分の使用量は、樹
脂水性分散液(A)の調製に使用される全不飽和単量体
中の割合として、通常50〜85重量%、好ましくは6
0〜80重量%である。(b)成分の使用割合が50重
量%未満の場合は、上記の機能が十分に得られず、85
重量%を超える場合は、本発明の接着剤組成物の皮膜凝
集力が低下する結果としてラミネート後の接着強度が低
下する傾向がある。
調製に使用される、上記の不飽和単量体と共重合可能な
他の不飽和単量体(c)の具体例としては、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル等
のアクリル酸低級アルキルエステル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、
メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸低級アルキルエス
テル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、エチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンが挙げら
れる。
は、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロー
ルアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等
のアミド基を有する不飽和単量体、及び、アクリル酸、
メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などのカルボキ
シル基含有不飽和単量体、並びに、その誘導体などが挙
げられる。
ト基含有化合物と架橋させる成分として、グリシジルア
クリレート、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基
を有する不飽和単量体、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、
ヒドロキシブチルメタクリレート等の水酸基を有する不
飽和単量体などが挙げられる。
物の強度を調製する他、樹脂水性分散液(A)の製造を
安定にする機能を有する。(c)成分の使用量は、樹脂
水性分散液(A)の調製に使用される全不飽和単量体中
の割合として、通常15〜50重量%、好ましくは25
〜40重量%である。
ラミネート後の接着強度を更に高め、樹脂水性分散体の
機械的応力に対する安定性の向上および架橋剤を使用し
た際の皮膜物性の向上を図る等の観点から、カルボキシ
ル基含有不飽和単量体を使用するのが好ましく、その使
用量は、樹脂水性分散液(A)の調製に使用される全不
飽和単量体中の割合として、通常0.3〜5重量%、好
ましくは0.5〜3重量%である。使用量が0.3重量
%未満の場合は、前記の性能の十分な向上効果が認めら
れず、逆に、5重量%を超える場合は、積層材を熱水に
浸漬した際に接着剤層が白化する等の問題がある。
量体混合物の乳化重合は、常法に従って行うことが出来
る。すなわち、分散剤としての乳化剤、保護コロイド等
を含有する水中において、重合開始剤の存在下に例えば
80〜95℃の温度で上記の単量体混合物を乳化重合さ
せる。単量体の供給方法は、一括仕込方法であってもよ
いし、単量体の逐次添加法であってもよいし、単量体を
水性エマルジョンにしてから添加する方法であってもよ
い。
コール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩、ポリ
オキシエチレンアルキルフェノールエーテルサルフェー
ト塩などの陰イオン性界面活性剤、または、種々のノニ
オン性界面活性剤を使用することが出来る。また、分子
中に重合性二重結合を有する反応性乳化剤を使用しても
よい。乳化剤の使用量は、全不飽和単量体に対して通常
0.2〜10重量%である。
5個の炭素原子を有するモノオレフィン性不飽和カルボ
ン酸単位80〜5重量%、(2)アクリル酸またはメタ
クリル酸の炭素数1〜8個のアルキルエステル単位、ス
チレン単位、(メタ)アクリロニトリル単位、飽和カル
ボン酸ビニルエステル単位の群から選ばれる少なくとも
1単位20〜95重量%、(3)モノオレフィン性不飽
和カルボン酸アミド単位、同カルボン酸アミドのN−ア
ルキル、同カルボン酸アミドのN−アルキロール誘導体
の群から選ばれる少なくとも1単位0〜30重量%、
(4)分子中に少なくとも1個のカルボニル基を含有す
る単量体単位0〜50%を含有する共重合体、または、
同共重合体の中和物を使用することが出来る。
重合体系保護コロイドを使用した場合は、保護コロイド
が架橋によって樹脂分子と一体化するめ、本発明の接着
剤組成物によって形成される接着剤層の接着力、耐熱水
性が高められる。
ム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸
塩、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ−t−ブチル等の過酸
化物触媒、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソ
酪酸ニトリル等のアゾ系触媒が使用される。また、還元
剤を使用したレドックス開始剤を使用してもよい。
用される、分子中に少なくとも2個のヒドラジノ基を含
有するヒドラジン誘導体(B)としては、通常2〜10
個、好ましくは4〜6個の炭素原子を有するジカルボン
酸とヒドラジンとの脱水縮合物であるジカルボン酸ジヒ
ドラジド、2〜4個の炭素原子を有する脂肪族水溶性ジ
ヒドラジン等が使用される。
としては、蓚酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、
コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジ
ピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイ
ン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸
ジヒドラジド等が挙げられ、上記の脂肪族水溶性ジヒド
ラジンの具体例としては、エチレン−1,2−ジヒドラ
ジン、プロピレン−1,3−ジヒドラジン、ブチレン−
1,4−ジヒドラジン等が挙げられる。
ては、下記の一般式(2)で表されるヒドラジノ基を有
するポリマーも使用することが出来る。斯かるヒドラジ
ノ基を有するポリマーは、例えば、特開昭55−653
5号公報に詳記されている。
ルボキシル基であり、Yは水素原子またはメチル基であ
り、Aはアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル
酸エステル、メタクリル酸エステル又は無水マレイン酸
の各単位であり、Bはアクリルアミド、メタクリルアミ
ド、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル又は無
水マレイン酸の単量体単位である。また、k,m及びn
は下記の各式を満足する数を示す。
は、(A)成分中のカルボニル基1モルに対するヒドラ
ジノ基の割合として、通常0.1〜5モル、好ましくは
0.3〜2モルの範囲から選択される。
誘導体(B)とを含有する本発明の接着剤組成物は、ド
ライラミネート用接着剤組成物として極めて優れた接着
性を示すが、積層物が熱水処理される用途に使用される
場合、上記の(A)及び(B)成分に加えて更に(C)
成分として、エポキシ基を分子中に少なくとも2個含有
するエポキシ基含有化合物、水分散性イソシアネート化
合物、ポリオキサゾリン系化合物、カルボジイミド系化
合物の群から選ばれ1種または2以上の化合物を含有さ
せるならば、耐熱水性が一層向上するので好ましい。
えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリ
エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリン
ジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエー
テル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポ
リプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセ
リンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポ
リグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエー
テル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等の多価ア
ルコール類のポリグリシジルエーテル、ビスフェノール
Aのグリシジルエーテル、脂環式エポキシ樹脂、含窒素
エポキシ樹脂、ポリブタジエン型エポキシ樹脂、ウレタ
ン変成エポキシ樹脂などが挙げられる。
ては、特に制限があるわけではないが、一般に、非イオ
ン性基(例えばポリオキシアルキレン基)又はアニオン
性基(例えばカルボン酸、スルホン酸又はホスホン酸)
から誘導される基である親水性基を含有するイソシアネ
ート化合物が使用される。そして、イソシアネート基の
官能基数は、2個であっても3個以上であってもよい。
斯かるイソシアネート化合物の具体例としては、過剰の
ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応
物、ポリイソシアネート化合物とポリアミン化合物との
反応物、ウレタン結合中の水素とイソシアネート基の反
応によって得られるアロファネート化合物、尿素結合中
の水素とイソシアネート基との反応によって得られるビ
ュレット化合物などが挙げられる。例えば、BASF社
製の商品「Basonat FDS 3425」(商品
名)は好適な水分散性イソシアネート化合物の一例であ
る。特に、イソシアネート基が3個以上の水分散性イソ
シアネート化合物は好適である。
は、一般に、分子内にオキサゾリン環を2つ以上有し、
上記の(A)成分と相溶する化合物が使用される。斯か
るポリオキサゾリン系化合物の具体例としては、日本触
媒(株)社製の商品「エポクロスK−1010E」、
「エポクロス K−1020E」、「エポクロス K−
1050E」、「エポクロス CX−K−2010
E」、「エポクロス CX−K2020E」、「エポク
ロス CX−K2030E」(何れも商品名)等が挙げ
られる。
具体的には、ユニオンカーバイド(株)社製の商品「X
L−29SE」(商品名)等が挙げられる。
として、通常(A)成分100重量部に対し0.5〜1
0重量部の範囲が適当である。
なわない範囲内において他の樹脂成分を添加することが
出来る。上記の樹脂成分としては、例えば、セルロース
樹脂、アクリル樹脂、セラック、カゼイン、ポリエステ
ル樹脂などの水溶性樹脂やアルカリ可溶性樹脂の他、ア
クリル樹脂エマルジョンやウレタン樹脂エマネジョン等
の樹脂水性分散液が挙げられる。更に、本発明の接着剤
組成物には、主として塗工性や貯蔵性を調製する目的
で、分散剤、消泡剤、増粘剤、湿潤剤、溶剤、可塑剤、
凍結防止剤などの各種の添加剤を添加することが出来
る。
乳化重合によって製造した後、中和剤にて中和するのが
一般的である。ここで、中和剤として、アンモニアやト
リエチルアミンなどの揮発性塩基性化合物が使用でき
る。そして、食品用途としてラミネート容器を使用する
場合は、揮発性塩基性化合物がシーラント基材を通して
内容物へ移行して臭気などを放って好ましくないため、
中和剤として、無機アルカリ化合物または不揮発性アミ
ンを使用するのが好ましい。無機アルカリ化合物として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられ、
不揮発性アミンとしては、ジエタノールアミン、トリエ
タノールアミン、ジエチレントリアミン、ジアザビシク
ロオクテン等が挙げられる。
(A)中に存在するアンモニア成分としては、中和剤と
してのアンモニア以外に、乳化重合に使用する陰イオン
性界面活性剤や過硫酸アンモニウム等の開始剤に由来す
るものもある。従って、本発明の接着剤組成物の用途に
よっては乳化重合を設計する際に上記の点を配慮する必
要がある。
更に詳述するが、本発明のその要旨を超えない限り、以
下の諸例に限定されるものではない。なお、以下に記載
の「部」及び「%」は、特記しない限り重量部および重
量%をそれぞれ示す。
ち、各実施例および各比較例で得られたドライラミネー
ト用接着剤組成物を使用し、以下に示す様な方法でフイ
ルムの積層物を作製し、ドライラミネート強度試験、シ
ール強度試験および水ボイル試験を実施した。
ネート用接着剤組成物を固形分濃度が30重量%となる
まで水で希釈し、ドライラミネーター(モダンマシーナ
リー社製)を使用し、グラビアリバース方式にて接着剤
塗布量が3g/m2 (固形分換算)になる様に延伸ポリ
プロピレンフイルム(以下OPPフイルムと略記する)
及びナイロンフイルムに塗布し。次いで、以下の条件で
乾燥した後、OPPフイルムに対して無延伸ポリプロピ
レンフイルム(以下CPPフイルムと略記する)、ナイ
ロンフイルムに対して無延伸ポリエチレンフイルム(以
下PEフイルムと略記する)をニップ圧1.6kg/c
m2 で貼合わせ、40℃の雰囲気温度下で2日放置の後
処理を行ってフイルム積層物を得た。この際のライン速
度は100m/分であった。なお、製造条件および使用
した各フイルムの詳細は以下の表1に示す通りである。
61」、肉厚30μm ナイロンフイルム:ユニチカ(株)社製商品名「エンブ
レム」、肉厚15μm CPPフイルム:東洋紡績(株)社製商品名「P−11
28」、肉厚30μm PEフイルム:東邦セロファン(株)社製商品名「TU
X−HC」肉厚60μm
方法で作製したフイルム積層物を幅15mm、長さ15
0mmに裁断し、インストロン引張り試験機(インスト
ロン社製)を使用し、積層されている両フイルムをヘッ
ド速度300mm/minでT字剥離させた時の剥離強
度を測定した。
定用と同じサイズの試験片二枚を使用し、OPPフイル
ム/CPPフイルム積層物の場合にはCPPフイルム面
同士を、また、ナイロンフイルム/PEフイルム積層物
の場合にはPEフイルム同士をそれぞれ合わせ、160
℃に加熱したヒートシーラー(東洋製機(株)社製)に
て、2kg/cm2 の圧力で1秒間押圧し、シール幅1
5mm×20mmのサンプルを得た。次いで、インスト
ロン引張り試験機を使用し、ヘッド速度300mm/m
inで試験片の引張り試験を行った時のシール面が剥離
に至る強度を測定した。
PEフイルム積層物を製袋し、その中に水を入れて口を
溶封した後、90℃の熱水中に30分間浸漬し、外観の
変化から水ボイル適性の評価を行った。評価は以下の表
2に示す3段階で行った。
る。 C:全面でラミ浮きが観察される。
温度計および窒素導入管を備えた反応器内に水250
部、エチレンオキシド20モルと反応させたp−ノニル
フェノールの硫酸エステルナトリウム塩(アニオン性乳
化剤)の30%水溶液5部を供給した。
調製すると共に供給物(II)として水100部中に過硫
酸ナトリウム6部を溶解した開始剤溶液を調製した。
た反応器内を窒素置換した後、同反応器内に上記供給物
(I)の10重量%を加え、その混合物を85℃に加熱
した。次いで、供給物(II)の10重量%を同反応器内
に注入してから、供給物(I)と供給物(II)の残りを
4時間かけて徐々に並行して一様に同反応器に供給し
た。その供給終了後、なお1.5時間90℃に保持して
乳化重合させて冷却した後、トリエタノールアミンでP
H8に調製して共重合体水性分散液を得た。その共重合
体水性分散液の固形分は約49%であった。次いで、得
られた樹脂水性分散液にアジピン酸ジヒドラジド12部
を加え、1時間攪拌混合し、ドライラミネート用接着剤
組成物を得た。
示す。表5中、中和剤種類の符合「TEA」はトリエタ
ノールアミン、ヒドラジン誘導体種類の符合「ADH」
はアジピン酸ヒドラジド、「SDH」はセバシン酸ヒド
ラジドを示す(以下同じ)。
ルカリの種類およびヒドラジン誘導体の種類およびその
使用量を表5及び表6に示す様にそれぞれ変更し、その
他は実施例1に記載の方法に準じてドライラミネート用
接着剤組成物を調製した。
示す添加剤を同表に示す量で配合し、ドライラミネート
用接着剤組成物を調製した。表7及び表8中の添加剤の
種類を示す符合の意味は次の表4に示す通りである。
名「BasonatFDS 3425」) d:ポリオキサゾリン系化合物(日本触媒社製商品 商
品名「エポクロス K−1010E」) e:カルボジイミド系化合物(ユニオンカーバイド社製
商品 商品名「XL−29SE」)
製した組成物100部に、更にグリセリントリグリシジ
ルエーテルを各々1.5部添加配合し、ドライラミネー
ト用接着剤組成物を調製した。
して悪影響を与える心配がない無溶剤型であり、且つ、
溶剤系ポリウレタンに匹敵する性能を有し、しかも、安
価であるドライラミネート用接着剤組成物が提供される
が、本発明の接着剤組成物は、特に、プラスチックフイ
ルム同士またはプラスチックフイルムとアルミニウム箔
とのラミネート接着に使用した場合に優れた接着性を与
え、且つ、得られる積層物が熱水にも耐え得る優れた耐
熱水性を有する。
Claims (4)
- 【請求項1】 樹脂水性分散液(A)と分子中に少なく
とも2個のヒドラジノ基を有するヒドラジン誘導体
(B)とを含有し、当該樹脂水性分散液(A)が、カル
ボニル基含有不飽和単量体(a)0.1〜8重量%、ア
クリル酸の炭素数4〜18のアルキルエステル(b)5
0〜85重量%及びこれらの不飽和単量体と共重合可能
な他の不飽和単量体(c)15〜50重量%から成る単
量体混合物を乳化重合して得られた樹脂水性分散液であ
ることを特徴とするドライラミネート用接着剤組成物。 - 【請求項2】 他の不飽和単量体(c)の少なくとも一
部として、全単量体混合物中、カルボキシル基含有不飽
和単量体(d)を0.2〜5重量%含有する請求項1記
載のドライラミネート用接着剤組成物。 - 【請求項3】 (A)成分中のカルボニル基1モルに対
する(B)成分中のヒドラジノ基の割合が0.1〜5モ
ルである請求項1又は2に記載のドライラミネート用接
着剤組成物。 - 【請求項4】 (A)及び(B)成分に加えて更に
(C)成分として、エポキシ基を分子中に少なくとも2
個含有するエポキシ基含有化合物、水分散性イソシアネ
ート、ポリオキサゾリン系化合物、カルボジイミド系化
合物の群から選ばれる1種または2以上の化合物を含有
する請求項1〜3の何れかに記載の性ドライラミネート
用接着剤組成物。
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---|---|---|---|
JP06377996A JP3682113B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | ドライラミネート用接着剤組成物 |
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JP06377996A JP3682113B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | ドライラミネート用接着剤組成物 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09227848A true JPH09227848A (ja) | 1997-09-02 |
JP3682113B2 JP3682113B2 (ja) | 2005-08-10 |
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JP (1) | JP3682113B2 (ja) |
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1996
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