TW202239573A - 積層膜製造裝置、積層膜的製造方法、二液硬化型接著劑、積層膜 - Google Patents
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Abstract
本發明是有關於一種積層膜的製造裝置1,使用藉由使包含聚異氰酸酯(A)的聚異氰酸酯組成物(X)與包含多元醇(B)的多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上的二液硬化型接著劑來將第一膜W1與第二膜W2貼合,所述積層膜的製造裝置1具有:第一塗敷部12,將所述聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜W1;第二塗敷部14,將所述多元醇組成物(Y)塗佈於第二膜W2;以及貼合裝置15,將第一膜W1的所述聚異氰酸酯組成物(X)的塗敷面與第二膜W2的所述多元醇組成物(Y)的塗敷面貼合。
Description
本發明是有關於一種積層膜製造裝置、積層膜的製造方法、二液硬化型接著劑、積層膜。
先前,利用接著劑將兩片膜貼合而成的積層膜有使用利用主劑與硬化劑的硬化反應的二液硬化型接著劑製造而成者。作為二液硬化型接著劑,廣泛地使用利用聚異氰酸酯組成物作為主劑且利用多元醇組成物作為硬化劑者。
積層膜一般而言使用層壓裝置製造而成。作為於積層膜的製造中使用的層壓裝置,提出了各種裝置。
例如,專利文獻1中,揭示了一種無溶劑型層壓機用二液接著劑塗敷裝置,其使用輥塗機於其中一膜塗佈二液硬化型接著劑後,與另一膜貼合來製造積層膜。
所述積層膜大多是將該積層膜彼此、或者該積層膜與其他膜熱密封(熔融接著)而使用。例如,藉由將該積層膜的端部熱密封而成形為袋狀,而廣泛地用作食品用、日用品(洗滌劑、藥劑等)用等的包裝材料。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭58-122074號公報
[發明所欲解決之課題]
作為積層膜的製造方法,有使用輥塗機而僅於兩片膜中的其中一膜塗佈二液硬化型接著劑後,貼合另一膜的方法。於使用所述方法的情況下,於在膜上塗佈二液硬化型接著劑之前,將二液硬化型接著劑的主劑與硬化劑混合。因此,二液硬化型接著劑的硬化反應於在膜上塗佈二液硬化型接著劑之前開始。
因此,於藉由所述方法製造積層膜的情況下,二液硬化型接著劑的凝膠化物等容易附著於製造裝置所包括的各輥。附著於各輥的二液硬化型接著劑的凝膠化物等有可能作為異物混入至兩片膜之間而使積層膜的品質下降。
因此,於在各輥上附著有二液硬化型接著劑的凝膠化物等的情況下,需要清掃各輥,有時會對積層膜的生產效率帶來障礙。尤其是於製造用作食品包裝材料的積層膜的情況下,大多切換膜的種類來依次生產多品種且少量的製品。若於膜的種類切換時進行二液硬化型接著劑的硬化反應,則在各輥上容易附著有二液硬化型接著劑的凝膠化物等。因此,清掃各輥的頻率變高而花費工夫。
另外,所述積層膜的製造方法中,由於製造上的故障等,於意外停止製造一定時間以上的情況下,不得不廢棄進行了硬化反應的混合完畢的主劑及硬化劑。
由該些二液硬化型接著劑的適用期引起的損耗(損失)及工夫成為導致積層膜的製造成本上升的原因,因此成為問題。
本發明是鑒於所述情況而成者,目的在於提供一種可抑制由適用期引起的損耗的產生且以高生產效率製造具有良好的熱密封性的積層膜的積層膜的製造裝置及製造方法。
另外,本發明的目的在於提供一種可適合用於所述積層膜的製造裝置及製造方法的二液硬化型接著劑、以及具有包含所述二液硬化型接著劑的硬化物的接著劑層的熱密封性良好的積層膜。
[解決課題之手段]
本發明者為了解決所述課題,於使用利用聚異氰酸酯組成物與多元醇組成物的硬化反應的二液硬化型接著劑來製造於第一膜與第二膜之間形成有接著劑層的積層膜的方法中,解決了製造上的課題,為了提高所獲得的膜的特性,反覆進行了努力研究。
其結果,發現使用藉由使主劑與硬化劑於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上者作為二液硬化型接著劑,並將主劑塗佈於第一膜上,將硬化劑塗佈於第二膜上後,將第一膜的主劑塗敷面與第二膜的硬化劑塗敷面貼合,同時進行主劑與硬化劑的混合和膜的黏貼,藉此可解決所述課題,從而想到了本發明。
即,本發明是有關於以下事項。
[1] 一種積層膜的製造裝置,使用藉由使包含聚異氰酸酯(A)的聚異氰酸酯組成物(X)與包含多元醇(B)的多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上的二液硬化型接著劑來將第一膜與第二膜貼合,所述積層膜的製造裝置具有:
第一塗敷部,將所述聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於所述第一膜;
第二塗敷部,將所述多元醇組成物(Y)塗佈於所述第二膜;以及
貼合裝置,將所述第一膜的所述聚異氰酸酯組成物(X)的塗敷面與所述第二膜的所述多元醇組成物(Y)的塗敷面貼合。
[2] 一種積層膜的製造方法,是使用藉由使包含聚異氰酸酯(A)的聚異氰酸酯組成物(X)與包含多元醇(B)的多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上的二液硬化型接著劑來將第一膜與第二膜貼合而製造積層膜的方法,包括:
二液分別塗佈步驟,包含第一塗佈步驟及第二塗佈步驟,所述第一塗佈步驟是將所述聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜,所述第二塗佈步驟是將所述多元醇組成物(Y)塗佈於第二膜;以及
接著劑層形成步驟,藉由積層所述第一膜與所述第二膜來使塗佈於所述第一膜上的所述聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於所述第二膜上的所述多元醇組成物(Y)接觸而發生硬化反應。
[3] 一種二液硬化型接著劑,使用包含聚異氰酸酯(A)且塗佈於第一膜上的聚異氰酸酯組成物(X)與包含多元醇(B)且塗佈於第二膜上的多元醇組成物(Y)的硬化反應,所述二液硬化型接著劑中,
藉由使所述聚異氰酸酯組成物(X)與所述多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上。
[4] 如[3]所述的二液硬化型接著劑,其中自所述硬化反應開始1小時後的tanδ成為8以下。
[5] 一種積層膜,於所述第一膜與所述第二膜之間具有接著劑層,
所述接著劑層包含如[3]或[4]所述的二液硬化型接著劑的硬化物。
[發明的效果]
本發明的積層膜的製造裝置是使用藉由使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上的二液硬化型接著劑來將第一膜與第二膜貼合的積層膜的製造裝置,第一塗敷部是將聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜,第二塗敷部是將多元醇組成物(Y)塗佈於第二膜。因此,根據本發明的積層膜的製造裝置,於貼合裝置中,將第一膜的聚異氰酸酯組成物(X)的塗敷面與第二膜的多元醇組成物(Y)的塗敷面貼合,藉此可抑制由適用期引起的損耗的產生且以高生產效率製造具有良好的熱密封性的積層膜。
本發明的積層膜的製造方法是使用藉由使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上的二液硬化型接著劑來將第一膜與第二膜貼合而製造積層膜的方法,包括二液分別塗佈步驟,於第一塗佈步驟中,將聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜,於第二塗佈步驟中,將多元醇組成物(Y)塗佈於第二膜。因此,本發明的積層膜的製造方法中,進行藉由積層第一膜與第二膜來使塗佈於第一膜上的聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於第二膜上的多元醇組成物(Y)接觸而發生硬化反應的接著劑層形成步驟,藉此可抑制由適用期引起的損耗的產生且以高生產效率製造具有良好的熱密封性的積層膜。
本發明的二液硬化型接著劑中,藉由使塗佈於第一膜上的聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於第二膜上的多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上。因此,本發明的二液硬化型接著劑的反應性良好,可以少的能量效率良好地硬化。此外,關於使用本發明的二液硬化型接著劑而在第一膜與第二膜之間形成有接著劑層的積層膜,藉由熱密封可獲得優異的接合強度。
本發明的積層膜中,在第一膜與第二膜之間具有接著劑層,接著劑層包含本發明的二液硬化型接著劑的硬化物。因此,本發明的積層膜可使用聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)的反應性良好的本發明的二液硬化型接著劑,以少的能量效率良好地製造。而且,成為藉由熱密封可獲得優異的接合強度的熱密封性良好的積層膜。
以下,使用圖式對本發明的積層膜製造裝置、積層膜的製造方法、二液硬化型接著劑、積層膜進行詳細的說明。再者,關於以下的說明中使用的圖式,為了容易理解本發明的特徵,有時為了方便而放大表示作為特徵的部分。因此,各構成要素的尺寸比率等有時與實際不同。
[積層膜製造裝置]
接著,參照圖式,對本實施方式的積層膜的製造裝置進行詳細的說明。
圖1是表示使用本實施方式的積層膜的製造裝置而製造的本實施方式的積層膜的一例的剖面圖。如圖1所示,本實施方式的積層膜11a中,在第一膜W1與第二膜W2之間具有接著劑層10。本實施方式的積層膜11a中,接著劑層10包含本實施方式的二液硬化型接著劑的硬化物。本實施方式的二液硬化型接著劑是使用塗佈於第一膜W1的聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於第二膜W2的多元醇組成物(Y)的硬化反應的二液硬化型接著劑。
圖2是本實施方式的積層膜的製造裝置的正面圖。圖3是表示圖2所示的積層膜的製造裝置中的聚異氰酸酯塗敷部的主要部分的正面圖。圖4是表示圖2所示的積層膜的製造裝置中的多元醇塗敷部的主要部分的正面圖。
圖2所示的積層膜的製造裝置1是製造本實施方式的積層膜11a的裝置,所述本實施方式的積層膜11a是使用本實施方式的二液硬化型接著劑,將自輥捲出的第一膜W1與自輥捲出的第二膜W2貼合,在第一膜W1與第二膜W2之間形成接著劑層10,並捲繞成卷狀而成。
如圖2所示,本實施方式的積層膜的製造裝置1包括第一捲出部11、聚異氰酸酯塗敷部12(第一塗敷部)、第二捲出部13、多元醇塗敷部14(第二塗敷部)、以及貼合裝置15。
第一捲出部11將第一膜W1向聚異氰酸酯塗敷部12送出。第一膜W1能夠旋轉地安裝於第一捲出部11的膜安裝部111。
聚異氰酸酯塗敷部12於自第一捲出部11送出的第一膜W1塗佈本實施方式的二液硬化型接著劑的聚異氰酸酯組成物(X)。
如圖3所示,聚異氰酸酯塗敷部12是四根擠壓輥方式的輥塗機。聚異氰酸酯塗敷部12包括施料輥(application roll)121、刮刀輥(doctor roll)122、計量輥(metering roll)123、塗佈輥124及支承輥(backing roll)125。在施料輥121與刮刀輥122的相向部分包括儲液部120。
施料輥121是包括橡膠等彈性素材的外周面的輥。刮刀輥122是包括金屬(非彈性素材)的外周面的輥。如圖3所示,施料輥121及刮刀輥122以旋轉軸相互平行的方式能夠旋轉地支撐於聚異氰酸酯塗敷部12。施料輥121的外周面與刮刀輥122的外周面隔開微小間隔相向。
於施料輥121與刮刀輥122的相向部分的上部,在施料輥121及刮刀輥122的旋轉軸方向上以規定的間隔設置有一對堰板126。由一對堰板126、施料輥121的外周面、以及刮刀輥122的外周面形成儲液部120。
儲液部120暫時貯存聚異氰酸酯組成物(X)。聚異氰酸酯組成物(X)自未圖示的聚異氰酸酯供給部向儲液部120供給。藉此,貯存在儲液部120中的聚異氰酸酯組成物(X)被保持為一定量。
刮刀輥122較佳為包括未圖示的溫度調節部。溫度調節部將貯存在儲液部120中的聚異氰酸酯組成物(X)保持為一定的溫度,使聚異氰酸酯組成物(X)的黏度穩定化。藉此,刮刀輥122的外周面保持為一定的溫度。
如圖3所示,施料輥121、刮刀輥122於儲液部120處向下旋轉。藉此,於刮刀輥122的外周面塗佈通過微小間隙的聚異氰酸酯組成物(X)。
如圖3所示,聚異氰酸酯塗敷部12能夠旋轉地支撐計量輥123、塗佈輥124、支承輥125。
塗佈於刮刀輥122的外周面的聚異氰酸酯組成物(X)被轉印至計量輥123。計量輥123的旋轉軸與刮刀輥122的旋轉軸平行地配置。計量輥123的外周面由橡膠等彈性素材形成。計量輥123的外周面壓接於刮刀輥122的外周面。
塗佈於計量輥123的外周面的聚異氰酸酯組成物(X)被轉印至塗佈輥124。塗佈輥124的旋轉軸與計量輥123的旋轉軸平行地配置。另外,塗佈輥124的外周面由金屬素材形成。塗佈輥124的外周面壓接於計量輥123的外周面。
支承輥125以塗佈輥124與旋轉軸彼此平行的方式配置。支承輥125與塗佈輥124之間夾持第一膜W1並搬運第一膜W1。支承輥125輔助被塗佈於塗佈輥124的外周面的聚異氰酸酯組成物(X)向第一膜W1的轉印。支承輥125的外周面由橡膠等彈性素材形成。
塗佈輥124與刮刀輥122同樣地,較佳為藉由未圖示的溫度調節部將外周面的溫度保持為一定。藉此,塗佈於第一膜W1的聚異氰酸酯組成物(X)的黏度穩定化。
第二捲出部13將第二膜W2向多元醇塗敷部14送出。第二膜W2能夠旋轉地安裝於第二捲出部13的膜安裝部131。
多元醇塗敷部14於自第二捲出部13送出的第二膜W2塗佈本實施方式的二液硬化型接著劑的多元醇組成物(Y)。
如圖4所示,多元醇塗敷部14是利用凹版印刷塗佈多元醇組成物(Y)的凹版塗敷機(凹版塗佈機)。多元醇塗敷部14包括凹版輥141、腔室142、壓印滾筒143、塗敷液罐144、泵145、溫度調節機146。
凹版輥141是能夠旋轉地支撐於多元醇塗敷部14的金屬製的輥。於凹版輥141的表面例如藉由雷射雕刻形成多個凹部(凹版圖案)。藉由使凹部的容積、開口比、深度等變化,可調整塗佈於凹版輥141的表面的塗敷液的量。施加至凹版輥141的表面的凹版圖案並無特別限定,例如可設為蜂窩圖案。
如圖4所示,腔室142是貯存多元醇組成物(Y)的容器。腔室142配置於凹版輥141的徑向的一側面。腔室142包括貯存多元醇組成物(Y)的貯存部142a。貯存部142a向凹版輥141側開口。凹版輥141的外周面的一部分被浸漬於貯存在貯存部142a內的多元醇組成物(Y)中。貯存部142a藉由刮板142b、密封板142c、一對側板142d密閉。
腔室142包括板狀的刮板142b。刮板142b自貯存部142a的開口上端部朝向凹版輥141突出設置。刮板142b的材質並無特別限定,可為金屬,亦可為樹脂,例如可設為包含不鏽鋼者。
刮板142b的前端部壓接於凹版輥141的外周面。刮板142b的前端部密封貯存部142a的輥旋轉方向下游側。刮板142b藉由凹版輥141的旋轉動作,刮除附著於凹版輥141的外周面的多餘的多元醇組成物(Y)並進行計量。
腔室142包括板狀的密封板142c。密封板142c是樹脂製。密封板142c自貯存部142a的開口下端部朝向凹版輥141突出設置。
密封板142c的前端部壓接於凹版輥141的外周面。密封板142c的前端部密封貯存部142a的輥旋轉方向上游側。
腔室142包括樹脂製的側板142d。側板142d分別安裝於腔室142的兩個側面、即凹版輥141的旋轉軸方向兩端部。
如圖4所示,側板142d的凹版輥141側的側面成為沿著凹版輥141的形狀的圓弧形狀,並壓接至凹版輥141。
如圖4所示,壓印滾筒143在與凹版輥141之間夾持第二膜W2,並搬運第二膜W2。壓印滾筒143使第二膜W2壓接至凹版輥141,並將塗佈於凹版輥141的外周面的多元醇組成物(Y)轉印至第二膜W2。
塗敷液罐144是貯存多元醇組成物(Y)的容器。如圖4所示,塗敷液罐144經由配管而與使多元醇組成物(Y)流入至腔室142的泵145連接。另外,塗敷液罐144經由配管而與腔室142連接。藉此,自腔室142的貯存部142a溢出的多元醇組成物(Y)被回收至塗敷液罐144中。
泵145經由配管而與塗敷液罐144及腔室142連接。泵145將貯存在塗敷液罐144中的多元醇組成物(Y)供給至腔室142的貯存部142a。作為泵145,例如可使用正弦泵(sine pump)。
溫度調節機146調整貯存在塗敷液罐144中的多元醇組成物(Y)的溫度。藉此,將多元醇組成物(Y)的溫度保持為一定,使多元醇組成物(Y)的黏度穩定化。溫度調節機146例如是利用加熱器加熱作為熱介質的水並使其於貯存在塗敷液罐144中的多元醇組成物(Y)的周圍循環的水用調溫機。
如圖2所示,貼合裝置15包括貼合部151及捲繞部152。
貼合部151將自聚異氰酸酯塗敷部12送出的第一膜W1中的聚異氰酸酯組成物(X)的塗敷面與自多元醇塗敷部14送出的第二膜W2中的多元醇組成物(Y)的塗敷面貼合。捲繞部152捲繞藉由貼合部151貼合的積層膜11a。
如圖2所示,貼合部151具有一對層壓輥R1、R2。層壓輥R1、層壓輥R2夾著第一膜W1及第二膜W2進行接合並搬運。兩個層壓輥R1、R2藉由未圖示的溫度調節部而將外周面的溫度保持為一定。藉此,二液硬化型接著劑的硬化穩定化。
如圖2所示,貼合部151使第一膜W1與第二膜W2在相向配置的兩個層壓輥R1、R2之間通過,使自聚異氰酸酯塗敷部12送出的第一膜W1的塗敷面與自多元醇塗敷部14送出的第二膜W2的塗敷面接觸並貼合。於貼合部151中,藉由將塗佈於第一膜W1的聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於第二膜W2的多元醇組成物(Y)混合,開始二液硬化型接著劑的硬化,貼合第一膜W1與第二膜W2並固定。
捲繞部152將於貼合部151中貼合第一膜W1與第二膜W2而形成的積層膜11a捲繞。
[積層膜的製造方法]
接著,作為本實施方式的積層膜的製造方法,以使用圖2~圖4所示的積層膜的製造裝置1,使用本實施方式的二液硬化型接著劑,貼合第一膜W1與第二膜W2來製造圖1所示的積層膜11a的情況為例進行說明。
本實施方式的積層膜11a的製造方法包括二液分別塗佈步驟及接著劑層形成步驟。本實施方式中,連續地進行二液分別塗佈步驟與接著劑層形成步驟。
(二液分別塗佈步驟)
二液分別塗佈步驟包含:第一塗佈步驟,將包含聚異氰酸酯(A)的聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜W1;以及第二塗佈步驟,將包含多元醇(B)的多元醇組成物(Y)塗佈於第二膜W2。本實施方式中,同時進行第一塗佈步驟與第二塗佈步驟。
「第一塗佈步驟」
對使用圖2~圖4所示的積層膜的製造裝置1進行第一塗佈步驟的方法進行說明。
首先,將第一膜W1自第一捲出部11送出至聚異氰酸酯塗敷部12。於聚異氰酸酯塗敷部12中,使各輥在圖3中箭頭所示的方向上旋轉。藉此,貯存在儲液部120中的聚異氰酸酯組成物(X)被塗佈於刮刀輥122的表面。
本實施方式中,較佳為藉由未圖示的溫度調節部而將貯存在儲液部120中的聚異氰酸酯組成物(X)的溫度設為25℃~80℃,更佳為設為25℃~40℃。
本實施方式中,聚異氰酸酯組成物(X)的黏度於40℃下較佳為3000 mPa·s以下,更佳為2000 mPa·s以下。
塗佈於刮刀輥122的聚異氰酸酯組成物(X)依次被轉印至計量輥123、塗佈輥124。聚異氰酸酯塗敷部12的各輥以旋轉速度依次變大的方式設定。藉此,聚異氰酸酯組成物(X)的塗膜厚度逐漸變小,利用塗佈輥124以成為規定的塗膜厚度(塗佈量)的方式調整。
轉印至塗佈輥124的聚異氰酸酯組成物(X)被轉印至於塗佈輥124與支承輥125之間搬運的第一膜W1。藉此,於第一膜W1塗佈聚異氰酸酯組成物(X)。
本實施方式中,塗佈於第一膜W1的聚異氰酸酯組成物(X)的塗佈量較佳為0.5 g/m
2~3.0 g/m
2,更佳為0.5 g/m
2~2.0 g/m
2。
於聚異氰酸酯塗敷部12中,塗佈了聚異氰酸酯組成物(X)的第一膜W1被送出至貼合裝置15。
「第二塗佈步驟」
接著,對使用圖2~圖4所示的積層膜的製造裝置1進行第二塗佈步驟的方法進行說明。
首先,將第二膜W2自第二捲出部13送出至多元醇塗敷部14。於多元醇塗敷部14中,使凹版輥141及壓印滾筒143在圖4中箭頭所示的方向上旋轉。藉由凹版輥141的旋轉動作,經由凹版輥141的表面,腔室142內的多元醇組成物(Y)被塗佈於第二膜W2。
本實施方式中,塗佈於第二膜W2的多元醇組成物(Y)的塗佈量較佳為0.5 g/m
2~3.0 g/m
2,更佳為0.5 g/m
2~2.0 g/m
2。
本實施方式中,較佳為藉由溫度調節機146而將貯存在塗敷液罐144中的多元醇組成物(Y)的溫度設為25℃~80℃,更佳為設為25℃~40℃。
本實施方式中,多元醇組成物(Y)的黏度設為適合於凹版塗敷機的黏度。
凹版輥141的旋轉方向可為與第二膜W2的搬運方向為相同的方向、即正轉,亦可為與第二膜W2的搬運方向為相反方向、即反轉。本實施方式中,如圖4所示,凹版輥141一邊在與第二膜W2的搬運方向相反的方向上旋轉,一邊將多元醇組成物(Y)轉印至第二膜W2。藉此,可使塗佈於第二膜W2的多元醇組成物(Y)的外觀為無豎條、輥的網紋等的良好的外觀。
於多元醇塗敷部14中,塗佈了多元醇組成物(Y)的第二膜W2被送出至貼合裝置15。
(接著劑層形成步驟)
於接著劑層形成步驟中,藉由積層第一膜W1與第二膜W2,使塗佈於第一膜W1上的聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於第二膜上的多元醇組成物(Y)接觸而發生硬化反應。
於貼合裝置15的貼合部151中,如圖2所示,於第一膜W1與第二膜W2接觸的狀態下,被相向配置的兩個層壓輥R1、R2夾持,並通過兩個層壓輥R1、R2之間。然後,藉由來自兩個層壓輥R1、R2的壓力,將第一膜W1與第二膜W2貼合。
本實施方式中,較佳為將兩個層壓輥R1、R2的外周面的溫度設為40℃~80℃,更佳為設為40℃~60℃。
自兩個層壓輥R1、R2向第一膜W1及第二膜W2的壓力例如可設為3 kg/cm
2~300 kg/cm
2。
本實施方式中,藉由被兩個層壓輥R1、R2夾持,自聚異氰酸酯塗敷部12送出的第一膜W1的塗敷面與自多元醇塗敷部14送出的第二膜W2的塗敷面接觸。其結果,將塗佈於第一膜W1的聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於第二膜W2的多元醇組成物(Y)混合,開始二液硬化型接著劑的硬化。
藉由二液硬化型接著劑硬化,可獲得在第一膜W1與第二膜W2之間具有接著劑層10的積層膜11a。
藉由利用貼合部151貼合第一膜W1與第二膜W2而製作的積層膜11a被搬運至捲繞部152。被搬運至捲繞部152的積層膜11a被捲繞部152捲繞。
本實施方式的積層膜11a的製造方法中,可將製造積層膜11a時的膜搬運速度(捲繞部152中的積層膜11a的捲繞速度)設為例如30 m/min~300 m/min,較佳為設為100 m/min~250 m/min。若膜搬運速度為30 m/min以上,則可效率良好地製造積層膜。若膜搬運速度超過300 m/min,則可能引起塗敷不良狀況、搬運自身的不良狀況、黏貼時的不良狀況等。因此,膜搬運速度較佳為設為300 m/min以下。
關於藉由本實施方式的製造方法獲得的積層膜11a,於貼合部151中將第一膜W1與第二膜W2貼合,於被捲繞部152捲繞後,進行於常溫(25℃)或加溫下保管3小時~48小時的老化。本實施方式的二液硬化型接著劑於低溫下立即硬化,因此可設為於25℃左右的常溫下為3小時~24小時的老化。本實施方式中,為了更可靠地使其硬化,亦可於40℃的加溫下進行48小時~72小時的老化。藉由適當地選擇、設定如所述般的老化,二液硬化型接著劑充分地硬化,顯現出作為接著劑層10的實用物性。
本實施方式的積層膜11a的製造裝置1包括:聚異氰酸酯塗敷部12,將聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜W1;多元醇塗敷部14,將多元醇組成物(Y)塗佈於第二膜W2;以及貼合裝置15,將第一膜W1的聚異氰酸酯組成物(X)的塗敷面與第二膜W2的多元醇組成物(Y)的塗敷面貼合。因此,本實施方式的積層膜11a的製造裝置1使用本實施方式的二液硬化型接著劑,藉由包括二液分別塗佈步驟的本實施方式的製造方法,可抑制由適用期引起的損耗的產生且以高生產效率製造熱密封性良好的積層膜11a。
本實施方式的積層膜11a的製造裝置1中,作為多元醇塗敷部14,可包括多元醇組成物(Y)的黏度等的選擇幅度擴大的凹版塗佈機,亦可包括輥塗機。於選擇凹版塗佈機作為多元醇塗敷部14中的多元醇組成物(Y)的塗佈裝置的情況下,即使是多元醇組成物(Y)的黏度低而在輥塗機中產生滴液等不良狀況的情況,亦不會產生滴液而提高塗佈品質,從而可製造高品質的積層膜11a。另外,藉由使用凹版塗佈機,可簡化多元醇塗敷部14的結構,可使積層膜11a的製造裝置小型化。
本實施方式的積層膜11a的製造裝置1中,於將黏度較高的聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜W1的聚異氰酸酯塗敷部12中,使用輥塗機。藉由使用輥塗機,即使於聚異氰酸酯組成物(X)的黏度較高的情況下亦能夠進行塗佈,聚異氰酸酯組成物(X)的材料的選擇幅度擴大。
本實施方式的積層膜11a的製造方法包括:二液分別塗佈步驟,包含第一塗佈步驟及第二塗佈步驟,所述第一塗佈步驟是將聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜W1,所述第二塗佈步驟是將多元醇組成物(Y)塗佈於第二膜W2;以及接著劑層形成步驟,藉由積層第一膜W1與第二膜W2來使塗佈於第一膜W1上的聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於第二膜W2上的多元醇組成物(Y)接觸而發生硬化反應。
本實施方式的積層膜11a的製造方法包括二液分別塗佈步驟,因此不需要混合聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)的步驟。因此,與包括混合聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)的步驟的情況相比,作業性優異。另外,由於不混合聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y),因此不受二液硬化型接著劑的適用期的限制,可使用硬化快的本實施方式的二液硬化型接著劑。
本實施方式的積層膜11a的製造方法中,使用聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)的反應性良好的本實施方式的二液硬化型接著劑來將第一膜W1與第二膜W2貼合而製造積層膜11a。因此,為了使二液硬化型接著劑硬化,不需要對二液硬化型接著劑進行加溫,可將老化溫度設為室溫(25℃),並且可縮短老化時間。因此,可以少的能量效率良好地製造熱密封性良好的積層膜。
所述實施方式中,使用輥塗機作為聚異氰酸酯塗敷部12,但於聚異氰酸酯組成物(X)的黏度低的情況下等,亦可使用凹版塗佈機作為聚異氰酸酯塗敷部12。
另外,所述實施方式中,使用凹版塗佈機作為多元醇塗敷部14,但於能夠塗佈多元醇組成物(Y)的情況下,亦可使用輥塗機作為多元醇塗敷部14。
另外,於所述實施方式的積層膜11a的製造裝置1中的多元醇塗敷部14中,利用溫度調節機146調節貯存在塗敷液罐144中的多元醇組成物(Y)的溫度,進而亦可調節貯存在腔室142的貯存部142a中的多元醇組成物(Y)的溫度及/或凹版輥141的溫度。藉此,可使塗敷時的多元醇組成物(Y)的黏度更穩定,可更進一步提高塗佈品質及積層膜11a的品質。
[二液硬化型接著劑]
本實施方式的二液硬化型接著劑是使用塗佈於第一膜W1的聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於第二膜W2的多元醇組成物(Y)的硬化反應的二液硬化型接著劑。
本實施方式的二液硬化型接著劑中的聚異氰酸酯組成物(X)包含聚異氰酸酯(A)。多元醇組成物(Y)包含多元醇(B)。聚異氰酸酯組成物(X)視需要可包含二液硬化型接著劑中所含的多元醇(B)的一部分。
本實施方式的二液硬化型接著劑藉由聚異氰酸酯組成物(X)中的異氰酸酯基與多元醇組成物(Y)中的羥基(或羥基與胺基)的化學反應而硬化。
(於25℃下進行硬化反應時的儲存彈性係數)
本實施方式的二液硬化型接著劑中,藉由使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上。因此,本實施方式的二液硬化型接著劑的反應性良好,可以少的能量效率良好地硬化。具體而言,為了使二液硬化型接著劑硬化,不需要對二液硬化型接著劑進行加溫,可將老化溫度設為室溫(25℃),並且可縮短老化時間。其結果,能夠減少消耗能量、縮短步驟及提高作業效率。此外,本實施方式的二液硬化型接著劑藉由使用其而在第一膜與第二膜之間形成接著劑層,可形成藉由熱密封可獲得優異的接合強度的積層膜。
本實施方式的二液硬化型接著劑成為反應性進一步更良好的二液硬化型接著劑,因此藉由於25℃下進行硬化反應,自硬化反應開始1小時以內達到的儲存彈性係數較佳為成為15 Pa以上,更佳為成為100 Pa以上,進而佳為成為300 Pa以上,尤佳為成為1000 Pa以上,特佳為成為2500 Pa以上,最佳為成為8000 Pa以上。使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應時的自硬化反應開始1小時以內的儲存彈性係數較佳為50 MPa以下。其原因在於,於積層膜11a的接著劑層10為本實施方式的二液硬化型接著的硬化物的情況下,接著劑層10無法追隨第一膜W1及第二膜W2的彎曲、伸長等變形,從而不會對積層膜11a的強度帶來障礙。
使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應時的自硬化反應開始1小時以內的儲存彈性係數可藉由調整硬化促進劑的含量來控制。
再者,若為本領域技術人員,則藉由適宜調整硬化促進劑的含量,可於通常的實驗範圍內,基於公知的技術獲得使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應時的自硬化反應開始1小時以內的儲存彈性係數為所期望的範圍內的二液硬化型接著劑。
(於25℃下進行硬化反應時的tanδ)
本實施方式的二液硬化型接著劑較佳為使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應時的自硬化反應開始1小時後的tanδ成為50以下者,更佳為15以下,進而佳為8以下,尤佳為4以下。進而,1小時後的tanδ較佳為1.5以下,最佳為1.0以下。自硬化反應開始1小時後的tanδ成為50以下的二液硬化型接著劑的反應性進一步更良好,可以少的能量效率良好地硬化。而且,藉由使用其在第一膜與第二膜之間形成接著劑層,可獲得熱密封性更良好的積層膜。
本發明中的二液硬化型接著劑的tanδ是損失彈性係數G''與儲存彈性係數G'之比(G''/G')。tanδ超過1.0成為二液硬化型接著劑的黏性要素佔優勢的指標。tanδ為1.0以下成為二液硬化型接著劑的彈性要素佔優勢的指標。一般而言,於二液硬化型接著劑中,隨著硬化反應的進行,tanδ逐漸變小。因此,在使二液硬化型接著劑於25℃下進行硬化反應時的自硬化反應開始1小時後的tanδ為1.0以下的情況下,意味著儘管是室溫左右的溫度條件,但硬化反應已進行至自硬化反應開始1小時內彈性要素佔優勢。
儲存彈性係數及損失彈性係數的測定方法並無特別限定,可使用公知的方法及市售的裝置進行測定。於後述的本發明的實施例中,依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)-K7244-10(2005),使用旋轉型流變儀(商品名:MCR-102,安東帕(Anton Paar)製造),測定角頻率10/s下的儲存彈性係數(G')與損失彈性係數(G''),計算tanδ(G''/G')。
使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應時的自硬化反應開始1小時後的tanδ藉由調整硬化促進劑的含量來控制。
再者,若為本領域技術人員,則藉由適宜調整硬化促進劑的含量,可於通常的實驗範圍內,基於公知的技術獲得使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應時的自硬化反應開始1小時後的tanδ為所期望的範圍內的二液硬化型接著劑。
(聚異氰酸酯(A))
作為聚異氰酸酯(A),並無特別限定,可使用公知者。
作為聚異氰酸酯(A),例如可列舉:
甲伸苯基二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(以下有時將二苯基甲烷二異氰酸酯簡稱為「MDI(diphenylmethane diisocyanate)」)、2,2'-MDI、4,4'-MDI、1,5-萘二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯等芳香族聚異氰酸酯;
伸二甲苯基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、1,3-(異氰酸酯甲基)環己烷、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族聚異氰酸酯;
利用碳二醯亞胺將該些聚異氰酸酯的異氰酸酯基(以下有時稱為「NCO基」)的一部分改質而成的化合物;
源自該些聚異氰酸酯的異氰脲酸酯體;源自該些聚異氰酸酯的脲甲酸酯體;源自該些聚異氰酸酯的縮二脲體;對該些聚異氰酸酯進行三羥甲基丙烷改質的加成物;
作為所述各種聚異氰酸酯與多元醇成分的反應生成物(預聚物)的聚異氰酸酯(A1)(以下,有時將作為所述預聚物的聚異氰酸酯稱為「聚異氰酸酯(A1)」)等。
聚異氰酸酯(A1)中,作為與芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯反應的多元醇成分,具體而言可列舉:乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、甲基戊二醇、二甲基丁二醇、丁基乙基丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、雙羥基乙氧基苯等鏈狀脂肪族二醇;1,4-環己二醇、1,4-環己烷二甲醇等脂環式二醇;甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇等三官能或四官能的脂肪族醇;雙酚A、雙酚F、氫化雙酚A、氫化雙酚F等雙酚;二聚物二醇;於所述二醇二醇、三官能或四官能的脂肪族醇等聚合起始劑的存在下加成聚合環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、苯環氧乙烷、表氯醇、四氫呋喃、伸環己基等環氧烷而成的聚醚多元醇;藉由丙內酯、丁內酯、ε-己內酯、σ-戊內酯、β-甲基-σ-戊內酯等環狀酯化合物的開環聚合反應而獲得的聚酯與所述二醇或三官能或四官能的脂肪族醇的反應物、即聚酯多元醇(1);
使所述鏈狀脂肪族二醇、脂環式二醇、二聚物二醇、雙酚或所述聚醚多元醇等多元醇與多元羧酸反應而獲得的聚酯多元醇(2);
使所述三官能或四官能的脂肪族醇與多元羧酸反應而獲得的聚酯多元醇(3);
使所述鏈狀脂肪族二醇、脂環式二醇、二聚物二醇、雙酚或所述聚醚多元醇等多元醇、所述三官能或四官能的脂肪族醇與多元羧酸反應而獲得的聚酯多元醇(4);
二羥甲基丙酸、蓖麻油脂肪酸等羥基酸的聚合物、即聚酯多元醇(5);
蓖麻油、脫水蓖麻油、作為蓖麻油的氫化物的蓖麻硬化油、蓖麻油的環氧烷5莫耳~50莫耳加成體等蓖麻油系多元醇等、以及該些的混合物等。
作為所述聚酯多元醇(2)、(3)或(4)的製造中使用的多元羧酸,例如可列舉:琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、馬來酸酐、富馬酸等非環狀脂肪族二羧酸;1,3-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等脂環式二羧酸;對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、萘二甲酸、聯苯二羧酸、1,2-雙(苯氧基)乙烷-p,p'-二羧酸等芳香族系二羧酸;該些脂肪族或芳香族二羧酸的酐或酯形成性衍生物;對羥基苯甲酸、p-(2-羥基乙氧基)苯甲酸及該些的二羥基羧酸的酯形成性衍生物、二聚酸等多元酸類。
該些聚異氰酸酯(A)中,較佳為聚異氰酸酯(A1),尤其是就潤濕性的方面而言,較佳為藉由使所述聚醚多元醇與所述聚異氰酸酯反應而獲得的聚異氰酸酯。
進而,由於成為黏度低、低溫下容易處理的聚異氰酸酯(A1),因此較佳為使用具有聚丙烯骨架的多元醇作為與聚異氰酸酯反應的多元醇成分。
就聚異氰酸酯(A1)的硬化後的塗膜的柔軟性的觀點而言,作為與聚異氰酸酯反應的多元醇成分,較佳為使用數量平均分子量(Mn)為300~5,000、更佳為350~3,000的聚醚多元醇。
數量平均分子量(Mn)為300~5,000的聚醚多元醇於多元醇成分中所佔的比例作為一例較佳為50質量%以上。多元醇成分的總量可為數量平均分子量(Mn)為300~5,000的聚醚多元醇。
本說明書中,重量平均分子量(Mw)、數量平均分子量(Mn)是藉由下述條件的凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定的值。
測定裝置:東曹股份有限公司製造的HLC-8320 GPC
管柱:東曹股份有限公司製造的TSKgel 4000HXL、TSKgel 3000HXL、TSKgel 2000HXL、TSKgel 1000HXL
檢測器:RI(示差折射計)
資料處理:東曹股份有限公司製造的多工位(Multi station)GPC-8020型號(model)II
測定條件:管柱溫度40℃
溶媒:四氫呋喃
流速:0.35 ml/分鐘
標準:單分散聚苯乙烯
試樣:藉由微濾器對以樹脂固體成分換算計為0.2質量%的四氫呋喃溶液進行過濾而成者(100 μl)
於聚異氰酸酯(A1)中,作為與多元醇成分反應的聚異氰酸酯,就與後述的多胺(C)的反應性優異的方面而言,較佳為包含芳香族聚異氰酸酯。芳香族聚異氰酸酯的調配量例如於聚異氰酸酯(A1)的合成時的裝入量合計100質量份中較佳為30質量份以上,更佳為40質量份以上。關於芳香族聚異氰酸酯的調配量的上限,就保存穩定性的觀點而言,較佳為60質量份以下,更佳為55質量份以下。
就保存穩定性的觀點而言,與多元醇成分反應的聚異氰酸酯較佳為將脂肪族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯的衍生物中的至少一種與芳香族聚異氰酸酯併用。
聚異氰酸酯(A1)中的所述聚異氰酸酯與多元醇成分的反應比例較佳為聚異氰酸酯中的異氰酸酯基與多元醇成分中的羥基的當量比[異氰酸酯基/羥基]為1.5~5.0的範圍。關於採用此種聚異氰酸酯(A1)的聚異氰酸酯(A),包含其的聚異氰酸酯組成物(X)的黏度成為適當範圍,塗敷性變得良好,並且包含含有聚異氰酸酯(A)的二液硬化型接著劑的塗膜的凝聚力變得良好,因此較佳。
就可縮短老化時間、確保適當的實際包裝性的方面而言,聚異氰酸酯(A)較佳為重量平均分子量(Mw)為100~10,000的範圍,更佳為200~5,000的範圍。
於聚異氰酸酯(A)為聚異氰酸酯(A1)的情況下,重量平均分子量(Mw)較佳為300~10,000的範圍。
聚異氰酸酯(A)較佳為異氰酸酯含有率為5質量%~20質量%。包含此種聚異氰酸酯(A)的聚異氰酸酯組成物(X)就成為適當的樹脂黏度、塗敷性優異的方面而言較佳。
聚異氰酸酯(A)的異氰酸酯含有率是藉由使用二-正丁基胺的滴定法求出的值。
(多元醇(B))
作為多元醇(B),例如可列舉:乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、甲基戊二醇、二甲基丁二醇、丁基乙基丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、雙羥基乙氧基苯、1,4-環己二醇、1,4-環己烷二甲醇、三乙二醇等二醇;
甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇等三官能或四官能的脂肪族醇;雙酚A、雙酚F、氫化雙酚A、氫化雙酚F等雙酚;二聚物二醇;於所述二醇、三官能或四官能的脂肪族醇等聚合起始劑的存在下加成聚合環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、苯環氧乙烷、表氯醇、四氫呋喃、伸環己基等環氧烷而成的聚醚多元醇;將該聚醚多元醇進一步利用所述芳香族聚異氰酸酯或脂肪族聚異氰酸酯進行高分子量化而成的聚醚胺基甲酸酯多元醇;藉由丙內酯、丁內酯、ε-己內酯、σ-戊內酯、β-甲基-σ-戊內酯等環狀酯化合物的開環聚合反應而獲得的聚酯與所述二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇等多元醇的反應物、即聚酯多元醇(1);
使所述二醇、二聚物二醇或雙酚等二官能型多元醇與多元羧酸反應而獲得的聚酯多元醇(2);
使所述三官能或四官能的脂肪族醇與多元羧酸反應而獲得的聚酯多元醇(3);
使二官能型多元醇、所述三官能或四官能的脂肪族醇與多元羧酸反應而獲得的聚酯多元醇(4);
二羥甲基丙酸、蓖麻油脂肪酸等羥基酸的聚合物、即聚酯多元醇(5);
使所述聚酯多元醇(1)~聚酯多元醇(5)與所述聚醚多元醇及芳香族聚異氰酸酯或脂肪族聚異氰酸酯反應而獲得的聚酯聚醚多元醇;
將所述聚酯多元醇(1)~聚酯多元醇(5)利用芳香族聚異氰酸酯或脂肪族聚異氰酸酯進行高分子量化而獲得的聚酯聚胺基甲酸酯多元醇;
蓖麻油、脫水蓖麻油、作為蓖麻油的氫化物的蓖麻硬化油、蓖麻油的環氧烷5莫耳~50莫耳加成體等蓖麻油系多元醇等、以及該些的混合物等。
作為所述聚酯多元醇(2)、(3)或(4)的製造中使用的多元羧酸,例如可列舉:琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、馬來酸酐、富馬酸、1,3-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等脂肪族二羧酸;對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、萘二甲酸、聯苯二羧酸、1,2-雙(苯氧基)乙烷-p,p'-二羧酸等芳香族二羧酸;以及該些脂肪族或二羧酸的酐或酯形成性衍生物;對羥基苯甲酸、p-(2-羥基乙氧基)苯甲酸及該些的二羥基羧酸的酯形成性衍生物、二聚酸等多元酸類。
作為多元醇(B),亦可使用具有多個羥基的三級胺化合物。具有多個羥基的三級胺化合物不僅羥基與聚異氰酸酯(A)反應而硬化,而且胺結構促進硬化反應,因此亦作為硬化促進劑發揮作用。
於具有多個羥基的三級胺化合物中,羥基的數量為兩個以上,較佳為2個~6個。具有多個羥基的三級胺化合物只要具有一個以上的三級胺基即可,較佳為具有1個~2個。
作為具有多個羥基的三級胺化合物,具體而言,可列舉:聚丙二醇伸乙基二胺醚、三(1,2-聚丙二醇)胺、N-乙基二乙醇胺、N-甲基-N-羥基乙基-N-羥基乙氧基乙基胺、五羥基丙基二乙三胺、四羥基丙基伸乙基二胺、N,N,N',N'-四(2-羥基丙基)伸乙基二胺、三乙醇胺等。
作為具有多個羥基的三級胺化合物,亦可使用市售品。作為市售品,例如可列舉艾迪科(ADEKA)股份有限公司製造的EDP-300、國都化工公司製造的ED-500或TE-360、陶氏(DOW)公司製造的沃拉諾TM800多元醇(VORANOL TM800Polyol)等。
於多元醇(B)包含具有多個羥基的三級胺化合物的情況下,多元醇(B)中的三級胺化合物以外的多元醇與三級胺化合物的調配比例(三級胺化合物以外的多元醇/三級胺化合物(質量比))較佳為100/5~100/70,更佳為100/10~100/70。
作為多元醇(B),可將該些化合物單獨使用或組合多種使用。
多元醇(B)較佳為包含具有聚醚骨架的多元醇,尤佳為包含具有聚丙烯骨架的多元醇。此種多元醇(B)即使是無溶劑型,亦成為於25℃~60℃的溫度下能夠塗敷的黏度。另外,包含此種多元醇(B)的二液硬化型接著劑與二氧化矽及/或氧化鋁等金屬氧化物、鋁等金屬、以及樹脂膜的接著強度優異,而較佳。
就塗敷適應性的觀點而言,相對於多元醇(B)總量,具有聚醚骨架的多元醇的含量較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,更佳為15質量%以上。關於具有聚醚骨架的多元醇的含量的上限,並無特別限制,多元醇(B)的總量亦可為具有聚醚骨架的多元醇,就二液硬化型接著劑的初始凝聚力的觀點而言,較佳為95質量%以下。
就二液硬化型接著劑的初始凝聚力及塗敷適應性的觀點而言,多元醇(B)較佳為包含選自由蓖麻油、脫水蓖麻油、作為蓖麻油的氫化物的蓖麻硬化油、蓖麻油的環氧烷5莫耳~50莫耳加成體等蓖麻油系多元醇所組成的群組中的至少一種蓖麻油系化合物。相對於多元醇(B)總量,該些蓖麻油系化合物較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,更佳為15質量%以上,更佳為20質量%以上。另外,關於蓖麻油系化合物的上限,並無特別限制,多元醇(B)的總量亦可為蓖麻油系化合物,就塗敷適應性的觀點而言,較佳為95質量%以下。
多元醇(B)亦可包含反應性高的低分子量的多元醇(於常溫下為液體、分子量為150以下左右者)。藉由包含此種低分子量的多元醇,可加快與聚異氰酸酯(A)的反應。另一方面,若低分子量的多元醇的調配量過多,則有與聚異氰酸酯(A)的反應變得過快之虞。因此,低分子量的多元醇的含量較佳為多元醇(B)的5質量%以下,更佳為3質量%以下。
若多元醇(B)的重量平均分子量(Mw)為400~5000,則成為適當的黏度範圍,因此塗敷性變得良好,並且二液硬化型接著劑的凝聚力變得良好,而較佳。
多元醇(B)的羥基價較佳為50 mgKOH/g以上且300 mgKOH/g以下,更佳為100 mgKOH/g以上且250 mgKOH/g以下。
多元醇(B)的羥基價可利用JIS-K0070中記載的羥基價測定方法進行測定。
(多胺(C))
多元醇組成物(Y)較佳為包含多胺(C)。多胺(C)作為硬化促進劑發揮作用。
作為多胺(C),並無特別限定,可使用公知者。為了保持包含二液硬化型接著劑的塗膜的韌性,多胺(C)理想的是於分子內具有兩個以上的胺基(NH
2基、NHR基(R表示烷基))的化合物。
作為多胺(C),例如可列舉:亞甲基二胺、伸乙基二胺、異佛爾酮二胺、3,9-二丙烷胺-2,4,8,10-四氧雜螺十一烷、離胺酸、伸苯基二胺、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、甲伸苯基二胺、肼、哌嗪、六亞甲基二胺、伸丙基二胺、二環己基甲烷-4,4-二胺、2-羥基乙基伸乙基二胺、二-2-羥基乙基伸乙基二胺、二-2-羥基乙基伸丙基二胺、2-羥基丙基伸乙基二胺或二-2-羥基丙基伸乙基二胺、聚(丙二醇)二胺、聚(丙二醇)三胺、聚(丙二醇)四胺、1,2-二胺基丙烷、1,3-二胺基丙烷、
1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷等、苄胺、二伸乙基三胺、二伸丙基三胺、三伸乙基四胺、三伸丙基四胺、四伸乙基五胺、四伸丙基五胺、五伸乙基六胺、九伸乙基十胺、三甲基六亞甲基二胺等、四(胺基甲基)甲烷、四(2-胺基乙基胺基甲基)甲烷、1,3-雙(2'-胺基乙基胺基)丙烷、三伸乙基-雙(三亞甲基)六胺、雙(3-胺基乙基)胺、雙六亞甲基三胺等、1,4-環己烷二胺、4,4'-亞甲基雙環己基胺、4,4'-亞異丙基雙環己基胺、降冰片烷二胺、
雙(胺基甲基)環己烷、二胺基二環己基甲烷、異佛爾酮二胺、薄荷烯二胺(menthene diamine)等、雙(胺基烷基)苯、雙(胺基烷基)萘、雙(氰基乙基)二伸乙基三胺、鄰伸二甲苯基二胺、間伸二甲苯基二胺、對伸二甲苯基二胺、伸苯基二胺、伸萘基二胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二乙基苯基甲烷、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、4,4'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯基碸、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、2,4'-二胺基聯苯、2,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二胺基聯苯、雙(胺基甲基)萘、雙(胺基乙基)萘等、N-甲基哌嗪、嗎啉、1,4-雙-(8-胺基丙基)-哌嗪、哌嗪-1,4-二氮雜環庚烷、1-(2'-胺基乙基哌嗪)、1-[2'-(2''-胺基乙基胺基)乙基]哌嗪、三環癸烷二胺、作為所述各種多胺與所述各種異氰酸酯成分的反應生成物的聚脲胺等。
作為多胺(C),為了保持包含二液硬化型接著劑的塗膜的柔軟性,較佳為使用主鏈具有聚醚結構的聚醚胺。
該些多胺(C)可單獨使用,亦可併用兩種以上。
作為多胺(C),亦可使用市售品。作為市售品,可列舉巴斯夫(BASF)公司製造的EC-310、EC-303等。
聚異氰酸酯組成物(X)中的官能基(聚異氰酸酯(A)所具有的異氰酸酯基)與多元醇組成物(Y)中的官能基(多元醇(B)所具有的羥基、多胺(C)所具有的胺基)的莫耳比[異氰酸酯基/(羥基+胺基)]理想的是0.5~5.0,就二液硬化型接著劑的接著性能的觀點而言,進而理想的是1.0~3.0的範圍。
多元醇組成物(Y)中的多元醇(B)與多胺(C)的比例理想的是源自多胺(C)的胺基與源自多元醇(B)的羥基的莫耳比[胺基/羥基]為0.001~2.0,就兼具二液硬化型接著劑的接著強度與加工外觀及加工性的實用性的觀點而言,更佳為0.1~1.0的範圍。若所述莫耳比為0.001以上,則使用二液硬化型接著劑製造的積層膜的加工性變得良好。若所述莫耳比為2.0以下,則二液硬化型接著劑的接著強度變得良好。
(溶劑)
本實施方式的二液硬化型接著劑可用作無溶劑型接著劑。本實施方式的二液硬化型接著劑亦可視需要含有溶劑。
本實施方式中,所謂「溶劑」是指可溶解聚異氰酸酯組成物(X)及/或多元醇組成物(Y)的溶解性高的有機溶劑。另外,本實施方式中,所謂「無溶劑」是指不包含該些溶解性高的有機溶劑。
作為溶解性高的有機溶劑(溶劑),具體而言,可列舉:甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氫呋喃、甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丙酮、甲基乙基酮(Methyl Ethyl Ketone,MEK)、環己酮、正己烷、環己烷等。該些中,甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氫呋喃、乙酸甲酯、乙酸乙酯是溶解性特別高的有機溶劑。
關於本實施方式的二液硬化型接著劑,於要求降低黏度的情況下,可使用溶劑稀釋後使用,以便成為所期望的黏度。於該情況下,可使用溶劑僅稀釋聚異氰酸酯組成物(X)或多元醇組成物(Y)中的一者,亦可將兩者稀釋。
作為本實施方式的二液硬化型接著劑中可含有的有機溶劑,例如可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丙酮、甲基乙基酮(MEK)、環己酮、甲苯、二甲苯、正己烷、環己烷等。該些中,就聚異氰酸酯組成物(X)及多元醇組成物(Y)的溶解性的方面而言,較佳為使用乙酸乙酯及/或甲基乙基酮(MEK),尤佳為使用乙酸乙酯。
本實施方式的二液硬化型接著劑中的有機溶劑的含量可根據所要求的黏度來適宜決定,例如可設為20質量%~50質量%。
(觸媒)
本實施方式的二液硬化型接著劑亦可含有觸媒。觸媒可僅包含於聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)中的任一者中,亦可包含於兩者中。一般而言,就與聚異氰酸酯組成物的反應性高且於聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)接觸後使觸媒有效地發揮作用的觀點而言,觸媒較佳為僅包含於多元醇組成物(Y)中。觸媒亦可於二液硬化型接著劑的塗敷時含有於聚異氰酸酯組成物(X)及/或多元醇組成物(Y)中。
藉由二液硬化型接著劑包含觸媒,可促進二液硬化型接著劑的硬化,且抑制以芳香族胺為代表的有害的低分子化學物質自使用二液硬化型接著劑而製造的積層膜中溶出。即,觸媒亦與多胺(C)等同樣地作為硬化促進劑發揮作用。
作為觸媒,只要是促進聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)的胺基甲酸酯化反應的觸媒即可,並無特別限制。作為觸媒,例如可使用金屬系觸媒、胺系觸媒、二氮雜雙環十一烯(diazabicycloundecene,DBU)、脂肪族環狀醯胺化合物、鈦螯合物等。
作為金屬系觸媒,可列舉金屬錯合物系觸媒、無機金屬系觸媒、有機金屬系觸媒。
作為金屬錯合物系觸媒,可列舉選自由Fe(鐵)、Mn(錳)、Cu(銅)、Zr(鋯)、Th(釷)、Ti(鈦)、Al(鋁)及Co(鈷)所組成的群組中的金屬的乙醯丙酮鹽等。具體而言,例如可列舉:乙醯丙酮鐵、乙醯丙酮錳、乙醯丙酮銅、乙醯丙酮氧化鋯等。該些金屬錯合物系觸媒中,就毒性與觸媒活性的方面而言,較佳為乙醯丙酮鐵(Fe(acac)
3)及/或乙醯丙酮錳(Mn(acac)
2)。
作為有機金屬系觸媒,可列舉:二乙酸亞錫(stannous diacetate)、二辛酸亞錫、二油酸亞錫、二月桂酸亞錫、二丁基氧化錫、二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二丁基二氯化錫、二月桂酸二辛基錫、辛酸鎳、環烷酸鎳、辛酸鈷、環烷酸鈷、辛酸鉍、環烷酸鉍、新癸酸鉍、新癸酸鋅等。該些中的較佳的有機金屬系觸媒為二辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、新癸酸鉍、新癸酸鋅或該些的混合物。
作為胺系觸媒,例如可列舉:三伸乙基二胺、2-甲基三伸乙基二胺、
啶(quinuclidine)、2-甲基
啶等。該些中,就觸媒活性優異且於工業上能夠獲取的方面而言,作為胺系觸媒,較佳為使用三伸乙基二胺及/或2-甲基三伸乙基二胺。
作為其他三級胺系觸媒,可列舉:N,N,N',N'-四甲基伸乙基二胺、N,N,N',N'-四甲基伸丙基二胺、N,N,N',N'',N''-五甲基二伸乙基三胺、N,N,N',N'',N''-五甲基-(3-胺基丙基)伸乙基二胺、N,N,N',N'',N''-五甲基二伸丙基三胺、N,N,N',N'-四甲基六亞甲基二胺、雙(2-二甲基胺基乙基)醚、二甲基乙醇胺、二甲基異丙醇胺、二甲基胺基乙氧基乙醇、N,N-二甲基-N'-(2-羥基乙基)伸乙基二胺、N,N-二甲基-N'-(2-羥基乙基)丙二胺、雙(二甲基胺基丙基)胺、雙(二甲基胺基丙基)異丙醇胺、3-
啶醇、N,N,N',N'-四甲基胍、1,3,5-三(N,N-二甲基胺基丙基)六氫-S-三嗪、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳烯-7、N-甲基-N'-(2-二甲基胺基乙基)哌嗪、N,N'-二甲基哌嗪、二甲基環己胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、1-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-異丁基-2-甲基咪唑、1-二甲基胺基丙基咪唑、N,N-二甲基己醇胺、N-甲基-N'-(2-羥基乙基)哌嗪、1-(2-羥基乙基)咪唑、1-(2-羥基丙基)咪唑、1-(2-羥基乙基)-2-甲基咪唑、1-(2-羥基丙基)-2-甲基咪唑等。
作為可用作觸媒的脂肪族環狀醯胺化合物,例如可列舉:δ-戊內醯胺、ε-己內醯胺、ω-庚內醯胺(enantholactam)、η-辛內醯胺(capryllactam)、β-丙內醯胺等。該些脂肪族環狀醯胺化合物中,ε-己內醯胺可更有效地促進二液硬化型接著劑的硬化。
本實施方式的二液硬化型接著劑中的觸媒的含量並無特別限制,可設為公知的使用量。相對於二液硬化型接著劑的總固體成分,觸媒的含量例如可設為0.001質量%~5.0質量%。
(接著促進劑)
本實施方式的二液硬化型接著劑亦可含有接著促進劑。接著促進劑可僅包含於聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)中的任一者中,亦可包含於兩者中。接著促進劑與聚異氰酸酯組成物(X)的反應性高,因此較佳為於聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)接觸後發揮作用。因此,接著促進劑較佳為僅包含於多元醇組成物(Y)中。接著促進劑亦可於二液硬化型接著劑的塗敷時含有於聚異氰酸酯組成物(X)及/或多元醇組成物(Y)中。
作為接著促進劑,可列舉:矽烷偶合劑、鈦酸酯系偶合劑、鋁系偶合劑、環氧樹脂等。
作為矽烷偶合劑,例如可列舉:γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等胺基矽烷;β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷等環氧矽烷;乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等乙烯基矽烷;六甲基二矽氮烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷等。
作為鈦酸酯系偶合劑,例如可列舉:四異丙氧基鈦、四-正丁氧基鈦、鈦酸丁酯二聚物、鈦酸四硬脂酯、乙醯丙酮鈦、乳酸鈦、四辛二醇鈦酸酯、四硬脂氧基鈦等。
作為鋁系偶合劑,例如可列舉乙醯烷氧基二異丙醇鋁等。
作為環氧樹脂,可列舉:一般市售的表雙(epibis)型、酚醛清漆型、β-甲基表氯型(β-methyl epichloro type)、環狀環氧乙烷型、縮水甘油醚型、縮水甘油酯型、聚二醇醚型、二醇醚型、環氧化脂肪酸酯型、多元羧酸酯型、胺基縮水甘油基型、間苯二酚型等各種環氧樹脂。
本實施方式的二液硬化型接著劑中的接著促進劑的含量並無特別限制,可設為公知的使用量。相對於二液硬化型接著劑的總固體成分,接著促進劑的含量例如可設為0質量%~50質量%。
(顏料)
本實施方式的二液硬化型接著劑亦可視需要併用顏料。顏料可僅包含於聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)中的任一者中,亦可包含於兩者中。顏料亦可於二液硬化型接著劑的塗敷時含有於聚異氰酸酯組成物(X)及/或多元醇組成物(Y)中。
作為顏料,並無特別限定,揭示了各種顏料。作為顏料,例如可列舉:「塗料原料便覽1970年度版」(日本塗料工業會編)中記載的體質顏料、白顏料、黑顏料、灰色顏料、紅色顏料、茶色顏料、綠色顏料、藍顏料、金屬粉顏料、發光顏料、珍珠色顏料等有機顏料、無機顏料、塑膠顏料等。
作為有機顏料,例如可列舉:聯苯胺黃、耐曬黃、色澱紅4R等各種不溶性偶氮顏料;色澱紅C、胭脂紅6B、棗紅(bordeaux)10等溶性偶氮顏料;酞菁藍、酞菁綠等各種(銅)酞菁系顏料;羅丹明色澱、甲基紫色澱等各種鹼性染色色澱;喹啉色澱、堅牢天藍等各種媒染染料系顏料;蒽醌系顏料、硫靛系顏料、紫環酮系顏料等各種建染染料系顏料;鮮貴紅B(Cinquasia RedB)等各種喹吖啶酮系顏料;二噁嗪紫等各種二噁嗪系顏料;克勞莫夫塔爾(Cromophtal)等各種縮合偶氮顏料;苯胺黑等。
作為無機顏料,例如可列舉:如黃鉛、鉻酸鋅、鉬橙等之類的各種鉻酸鹽;普魯士藍等各種亞鐵氰化物;氧化鈦、鋅華、瑪皮柯棕黃(mapico yellow)、氧化鐵、鐵丹、氧化鉻綠、氧化鋯等各種金屬氧化物;鎘黃、鎘紅、硫化汞等各種硫化物或硒化物;硫酸鋇、硫酸鉛等各種硫酸鹽;矽酸鈣、群青等各種矽酸鹽;碳酸鈣、碳酸鎂等各種碳酸鹽;鈷紫羅蘭、錳紫等各種磷酸鹽;鋁粉、金粉、銀粉、銅粉、青銅粉、黃銅粉等各種金屬粉末顏料;該些金屬的薄片顏料、雲母/薄片顏料;被覆有金屬氧化物的形態的雲母/薄片顏料、雲母狀氧化鐵顏料等金屬顏料或珠光顏料;石墨、碳黑等。
作為體質顏料,例如可列舉:沈降性硫酸鋇、白堊、沈降碳酸鈣、碳酸氫鈣、寒水石、氧化鋁白、二氧化矽、含水微粉二氧化矽(白碳)、超微粉無水二氧化矽(艾羅西爾(Aerosil))、矽砂(二氧化矽砂)、滑石、沈降性碳酸鎂、膨潤土、黏土、高嶺土、黃土等。
作為塑膠顏料,例如可列舉DIC股份有限公司製造的「格蘭多(GRANDOLL)PP-1000」、「PP-2000S」等。
作為顏料,就耐久性、耐侯性、設計性優異的方面而言,更佳為使用作為白色顏料的氧化鈦、鋅華等無機氧化物、作為黑色顏料的碳黑。
相對於聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)的總固體成分合計100質量份,本實施方式的二液硬化型接著劑中的顏料的含量較佳為設為1質量份~400質量份,更佳為設為10質量份~300質量份。若顏料的含量為1質量份~400質量份,則成為接著性、耐黏連性優異的二液硬化型接著劑。
(添加劑)
本發明的二液硬化型接著劑視需要除了所述成分以外亦可含有其他添加劑。添加劑可僅包含於聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)中的任一者中,亦可包含於兩者中。添加劑可於二液硬化型接著劑的塗敷時包含於聚異氰酸酯組成物(X)及/或多元醇組成物(Y)中。
作為添加劑,例如可列舉:調平劑;膠體狀二氧化矽、氧化鋁溶膠等無機微粒子;聚甲基丙烯酸甲酯系的有機微粒子;消泡劑;流掛性防止劑;濕潤分散劑;黏性調整劑;紫外線吸收劑;金屬鈍化劑;過氧化物分解劑;阻燃劑;補強劑;塑化劑;潤滑劑;防鏽劑;螢光性增白劑;無機系熱線吸收劑;防焰劑;抗靜電劑;脫水劑等。
本實施方式的二液硬化型接著劑是使用包含聚異氰酸酯(A)的聚異氰酸酯組成物(X)與包含多元醇(B)的多元醇組成物(Y)的硬化反應的二液硬化型接著劑,藉由使聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上。因此,本實施方式的二液硬化型接著劑的反應性良好,可以少的能量效率良好地硬化。另外,使用本實施方式的二液硬化型接著劑而在第一膜與第二膜之間形成有接著劑層的積層膜藉由熱密封可獲得優異的接合強度。
[積層膜]
接著,對本實施方式的積層膜11a進行詳細的說明。
如圖1所示,本實施方式的積層膜11a中,在第一膜W1與第二膜W2之間具有接著劑層10。接著劑層10包含本實施方式的二液硬化型接著劑的硬化物。
(膜)
本實施方式的積層膜11a中,作為第一膜W1及第二膜W2使用的膜較佳為使用公知的積層膜中所使用的塑膠膜。
作為第一膜W1,例如可使用聚對苯二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為「PET(Polyethylene Terephthalate)」)膜、尼龍(定向聚醯胺(Oriented Polyamide,OPA))膜、雙軸延伸聚丙烯(定向聚丙烯(Oriented Polypropylene,OPP))膜、各種蒸鍍膜等基底膜、鋁箔等。
作為第二膜W2,例如可使用未延伸聚丙烯(流延聚丙烯(Cast Polypropylene,CPP))膜、直鏈低密度聚乙烯(線型低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene,LLDPE))膜等密封劑膜。
作為第一膜W1及第二膜W2,可使用天然紙、合成紙、塗佈紙等紙。
亦可視需要於第一膜W1及/或第二膜W2的外表面或內表面側設置印刷層。
本實施方式的積層膜11a可作為軟包裝膜、軟包裝(包裝的形狀是藉由放入內容物而形成的包裝)材料、填充洗滌劑、藥劑、食品、飲料等的包裝材料等而於工業上使用。作為洗滌劑、藥劑,具體而言,例如可列舉洗滌用液體洗滌劑、廚房用液體洗滌劑、沐浴用液體洗滌劑、沐浴用液體肥皂、液體洗髮水、液體護髮素等。作為食品、飲料,並無特別限定。
本實施方式的積層膜11a藉由成形為袋狀,可作為包裝體使用。
本實施方式的積層膜11a中,在第一膜W1與第二膜W2之間具有接著劑層10,接著劑層10包含所述實施方式的二液硬化型接著劑的硬化物。因此,本實施方式的積層膜11a可使用聚異氰酸酯組成物(X)與多元醇組成物(Y)的反應性良好的本實施方式的二液硬化型接著劑,以少的能量效率良好地製造。具體而言,為了使二液硬化型接著劑硬化,不需要對二液硬化型接著劑進行加溫,可將老化溫度設為室溫(25℃),並且可縮短老化時間。而且,本實施方式的積層膜11a成為藉由熱密封可獲得優異的接合強度的熱密封性良好者。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明進行更具體的說明。再者,本發明並不僅限定於以下的實施例。以下的實施例中,只要無特別說明,則「份」、「%」是質量基準。
(聚異氰酸酯組成物(X-1))
[聚異氰酸酯(A-1)的製造]
於包括攪拌機、溫度計、氮氣導入管的燒瓶中,將4,4'-MDI:40.2份及六亞甲基二異氰酸酯脲酸酯體(以下簡稱為「HDI(Hexamethylene Diisocyanate)脲酸酯體」):10.0份裝入至反應容器內,於氮氣下進行攪拌,並加熱至60℃。於所述燒瓶中進而將數量平均分子量1000的二官能的聚丙二醇(以下簡稱為「PPG(Polypropylene glycol)」):37.9份及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇:2.0份混合並分多次滴加,於80℃下攪拌5小時~6小時使其進行胺基甲酸酯化反應,藉此獲得聚異氰酸酯。將所獲得的聚異氰酸酯與碳二醯亞胺改質異氰酸酯:10.0份混合,獲得包含聚異氰酸酯(A-1)的聚異氰酸酯組成物(X-1)。
關於聚異氰酸酯組成物(X-1),藉由使用二-正丁基胺的滴定法測定異氰酸酯含有率。其結果為14%。
另外,關於聚異氰酸酯組成物(X-1),測定40℃下的熔融剪切黏度。其結果為1500 mPa·s。
(聚異氰酸酯組成物(X-2)、聚異氰酸酯組成物(X-3))
作為聚異氰酸酯組成物(X-2),準備2K-SF-220A(DIC股份有限公司製造)。
作為聚異氰酸酯組成物(X-3),準備2K-SF-700A(DIC股份有限公司製造)。
關於聚異氰酸酯組成物(X-2)、聚異氰酸酯組成物(X-3),分別藉由使用二-正丁基胺的滴定法測定異氰酸酯含有率。其結果,聚異氰酸酯組成物(X-2)的異氰酸酯含有率為14質量%。另外,聚異氰酸酯組成物(X-3)的異氰酸酯含有率為21質量%。
(多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-7))
以表1所示的比例混合表1中記載的多元醇(B)、多胺(C)及添加劑,獲得多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-7)。
[表1]
羥基價或胺價(mgKOH/g) | Y-1 | Y-2 | Y-3 | Y-4 | Y-5 | Y-6 | Y-7 | ||
多元醇(B) (質量份) | 蓖麻油 | 160 | 76.6 | 75.5 | 74.4 | 73.3 | 72.2 | 71.1 | 70.0 |
D-1000 | 112 | 16.3 | 16.3 | 16.3 | 16.3 | 16.3 | 16.3 | 16.3 | |
艾肯諾(EXCENOL)430 | 400 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | |
EDP300 | 750 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | |
多胺(C)(質量份) | EC310 | 350 | 0.0 | 1.1 | 2.2 | 3.3 | 4.4 | 5.5 | 6.6 |
添加劑 (質量份) | ε-己內醯胺 | 0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
合計 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | ||
羥基價+胺價合計(mgKOH/g) | 186.5 | 188.6 | 190.6 | 192.7 | 194.8 | 196.9 | 199.0 |
表1中的略稱如以下所述。
「多元醇(B)」
蓖麻油:精製蓖麻油(伊藤製油股份有限公司製造,羥基價160 mgKOH/g,40℃熔融剪切黏度250 mPa·s)
D-1000:聚丙二醇(三井化學聚胺基甲酸酯股份有限公司製造,數量平均分子量約1,000,羥基價112 mgKOH/g,40℃熔融剪切黏度150 mPa·s)阿酷路(Actcall)D-1000
艾肯諾(EXCENOL)430:聚丙二醇(AGC股份有限公司製造;官能基3,數量平均分子量約430,羥基價400 mgKOH/g,25℃熔融剪切黏度350 mPa·s)
EDP-300:N,N,N',N'-四(2-羥基丙基)伸乙基二胺(艾迪科(ADEKA)股份有限公司)
「多胺(C)」
EC310:聚氧伸丙基多胺(巴斯夫(BASF)公司製造)巴西度(Baxxdur)EC310
「觸媒」
ε-己內醯胺:2-氧代六亞甲基亞胺(關東化學股份有限公司製造)
(多元醇組成物(Y-8)、多元醇組成物(Y-9))
作為多元醇成分(Y-8),使用HA-234B(DIC股份有限公司製造),羥基價:90 mgKOH/g。
作為多元醇成分(Y-9),使用HA-700B(DIC股份有限公司製造),羥基價:120 mgKOH/g。
對多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9)中使用的材料測定羥基價。羥基價是指相當於試樣1 g的羥基的氫氧化鉀的毫克數。作為羥基價的測定方法,並無特別限制,可使用公知的方法算出。本實施例中,依據JIS-K0070的羥基價測定方法測定羥基價。
對多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9)中使用的材料測定胺價。胺價是指相對於中和1 g試樣所需的HCl量為當量的KOH的毫克數。作為胺價的測定方法,並無特別限制,可使用公知的方法算出。本實施例中,依據美國試驗材料學會(American Society for Testing Materials,ASTM)D2073的胺價標準試驗方法進行測定。
然後,求出多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9)中所含的羥基價與胺價的合計。
「實施例1~實施例16、比較例1的二液硬化型接著劑」
以表2或表3所示的比例於25℃下混合聚異氰酸酯(X-1)~聚異氰酸酯(X-3)與多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9),藉由以下所示的方法測定混合後(自硬化反應開始)於25℃下經過1小時後的儲存彈性係數及損失彈性係數,且求出tanδ。將其結果示於表2及表3中。
儲存彈性係數及損失彈性係數使用依據JIS-K7244-10(2005)的方法進行測定。具體而言,對於混合的二液,使用旋轉型流變儀(商品名:MCR-102,安東帕(Anton Paar)製造),經過1小時連續地測定角頻率10/s下的儲存彈性係數(G')與損失彈性係數(G'')。然後,使用儲存彈性係數(G')與損失彈性係數(G''),並藉由下述式算出tanδ。
tanδ=G''/G'(式中的G'為儲存彈性係數。G''是損失彈性係數)
tanδ超過1.0成為二液硬化型接著劑的黏性要素佔優勢的指標。tanδ為1.0以下成為二液硬化型接著劑的彈性要素佔優勢的指標。
「實施例1~實施例16、比較例1的積層膜」
以表2或表3所示的比例使用聚異氰酸酯(X-1)~聚異氰酸酯(X-3)、多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9),藉由以下所示的方法,使用圖2~圖4所示的製造裝置,分別製成實施例1~實施例16、比較例1的積層膜。
於厚度15 μm的電暈處理聚醯胺膜(第一膜)塗佈聚異氰酸酯(X-1)~聚異氰酸酯(X-3)中的任一者(第一塗佈步驟)。第一塗佈步驟是將貯存在塗敷液罐中的聚異氰酸酯組成物(X-1)~聚異氰酸酯組成物(X-3)的溫度設為40℃而進行。
與第一塗佈步驟同時,於厚度60 μm的直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)膜(第二膜)塗佈多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9)中的任一者(第二塗佈步驟)。
第一塗佈步驟及第二塗佈步驟以聚異氰酸酯(X-1)~聚異氰酸酯(X-3)與多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9)的塗佈量的合計成為1.5 g/m
2~2.0 g/m
2的方式進行。
然後,自第一塗佈步驟及第二塗佈步驟開始連續地進行接著劑層形成步驟。接著劑層形成步驟藉由如下方式進行:藉由積層第一膜與第二膜而使塗佈於第一膜上的聚異氰酸酯(X-1)~聚異氰酸酯(X-3)中的任一者與塗佈於第二膜上的多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9)中的任一者接觸而發生硬化反應。
聚異氰酸酯(X-1)~聚異氰酸酯(X-3)與多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9)的比例設為聚異氰酸酯(X-1)~聚異氰酸酯(X-3)所具有的異氰酸酯基、和多元醇組成物(Y-1)~多元醇組成物(Y-9)所具有的羥基價與胺價的合計的莫耳比[異氰酸酯基/(羥基價+胺價)]成為1.4~1.6的範圍。表2及表3中將所述莫耳比作為NCO過剩率記載。另外,表2及表3中記載的聚異氰酸酯組成物的官能基量為聚異氰酸酯(X-1)~聚異氰酸酯(X-3)所具有的異氰酸酯含有率(%)。表2或表3中記載的多元醇組成物的官能基量為多元醇組成物的羥基價與胺價的合計(mgKOH/g)。
對接著劑層形成步驟後獲得的積層膜進行分別於25℃下保管1小時、3小時、6小時、24小時的老化。
然後,自積層膜中切出2片長200 mm、寬15 mm的試驗片,使直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)膜側的面相向並進行積層。針對積層後的2片試驗片,自外側(聚醯胺膜)使用寬1 cm的熱密封棒,於溫度180℃、壓力0.1 bar的條件下進行1秒鐘加熱加壓,並進行熱密封(熔融接著)。以經熱密封的部分的長度為15 mm的方式,切斷經熱密封的試驗片,以300 mm/min的速度剝離,測定熱密封強度。
「基準」
熱密封強度藉由下述基準以5階段評價熱密封部斷裂的最大負荷,將4以上設為合格。將熱密封強度的評價結果示於表2或表3中。
5:50 N/15 mm以上
4:40 N/15 mm~49 N/15 mm
3:30 N/15 mm~39 N/15 mm
2:20 N/15 mm~29 N/15 mm
1:0 N/15 mm~19 N/15 mm
[表2]
官能基量 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | ||
聚異氰酸酯組成物(質量份) | X-1 | 14.0 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
X-2 | 14.0 | |||||||||
X-3 | 21.0 | |||||||||
多元醇組成物 (質量份) | Y-1 | 186.5 | 70 | |||||||
Y-2 | 188.6 | 70 | ||||||||
Y-3 | 190.6 | 70 | ||||||||
Y-4 | 192.7 | 70 | ||||||||
Y-5 | 194.8 | 70 | ||||||||
Y-6 | 196.9 | 70 | ||||||||
Y-7 | 199.0 | 70 | ||||||||
Y-8 | 90.0 | 140 | ||||||||
Y-9 | 120.0 | |||||||||
NCO過剩率 | 1.43 | 1.42 | 1.40 | 1.39 | 1.37 | 1.36 | 1.34 | 1.48 | ||
硬化反應開始後25℃:1小時:儲存彈性係數(Pa) | 9,700 | 10,700 | 11,700 | 13,700 | 15,700 | 17,700 | 19,700 | 530 | ||
硬化反應開始後25℃:1小時:tanδ | 1.32 | 1.20 | 1.09 | 0.93 | 0.82 | 0.72 | 0.65 | 24.2 | ||
熱密封強度 (N/15 mm) 25℃老化 | 1小時 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 5 | 2 | |
3小時 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 3 | ||
6小時 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | ||
24小時 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 |
[表3]
官能基量 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 | 實施例16 | 比較例1 | ||
聚異氰酸酯組成物(質量份) | X-1 | 14.0 | |||||||||
X-2 | 14.0 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
X-3 | 21.0 | 100 | |||||||||
多元醇組成物 (質量份) | Y-1 | 186.5 | 70 | ||||||||
Y-2 | 188.6 | 70 | |||||||||
Y-3 | 190.6 | 70 | |||||||||
Y-4 | 192.7 | 70 | |||||||||
Y-5 | 194.8 | 70 | |||||||||
Y-6 | 196.9 | 70 | |||||||||
Y-7 | 199.0 | 70 | |||||||||
Y-8 | 90.0 | 140 | |||||||||
Y-9 | 120.0 | 150 | |||||||||
NCO過剩率 | 1.43 | 1.42 | 1.40 | 1.39 | 1.37 | 1.36 | 1.34 | 1.48 | 1.56 | ||
硬化反應開始後25℃:1小時:儲存彈性係數(Pa) | 40 | 120 | 280 | 1320 | 2600 | 4800 | 9600 | 17 | 1.7 | ||
硬化反應開始後25℃:1小時:tanδ | 11.2 | 9.87 | 8.72 | 5.60 | 3.42 | 1.67 | 1.33 | 13.0 | 106 | ||
熱密封強度 (N/15 mm) 25℃老化 | 1小時 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 5 | 2 | 1 | |
3小時 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 3 | 1 | ||
6小時 | 4 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 4 | 1 | ||
24小時 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 1 |
如表2及表3所示,關於使用了將聚異氰酸酯(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下混合後(自硬化反應開始)於25℃下1小時後的儲存彈性係數為10 Pas以上的二液硬化型接著劑的實施例1~實施例16的積層膜,與使用了所述1小時後的儲存彈性係數小於10 Pa的二液硬化型接著劑的比較例1的積層膜相比,可獲得良好的熱密封性。
更詳細而言,關於實施例1~實施例16的積層膜,即使是進行於25℃下保管6小時的低溫且短時間的老化的情況,熱密封強度的評價亦為「4」或「5」,可獲得良好的熱密封性。
相對於此,比較例1的積層膜中,即使是進行24小時的老化的情況,熱密封強度的評價亦為「1」,熱密封性不充分。
尤其是,關於使用使聚異氰酸酯(X)與多元醇組成物(Y)於25℃下混合後(自硬化反應開始)於25℃下1小時後的tanδ為1以下的二液硬化型接著劑的實施例4~實施例7的積層膜,即使是進行於25℃下保管1小時的低溫且短時間的老化的情況,熱密封強度的評價亦為「4」或「5」,可獲得良好的熱密封性。
1:積層膜的製造裝置/製造裝置
10:接著劑層
11:第一捲出部
11a:積層膜
12:聚異氰酸酯塗敷部(第一塗敷部)
13:第二捲出部
14:多元醇塗敷部(第二塗敷部)
15:貼合裝置
111:膜安裝部
120:儲液部
121:施料輥
122:刮刀輥
123:計量輥
124:塗佈輥
125:支承輥
126:堰板
131:膜安裝部
141:凹版輥
142:腔室
142a:貯存部
142b:刮板
142c:密封板
142d:側板
143:壓印滾筒
144:塗敷液罐
145:泵
146:溫度調節機
151:貼合部
152:捲繞部
R1、R2:層壓輥
W1:第一膜
W2:第二膜
X:聚異氰酸酯組成物
Y:多元醇組成物
圖1是表示使用本實施方式的積層膜的製造裝置而製造的本實施方式的積層膜的一例的剖面圖。
圖2是本實施方式的積層膜的製造裝置的正面圖。
圖3是表示圖2所示的積層膜的製造裝置中的聚異氰酸酯塗敷部的主要部分的正面圖。
圖4是表示圖2所示的積層膜的製造裝置中的多元醇塗敷部的主要部分的正面圖。
10:接著劑層
11a:積層膜
W1:第一膜
W2:第二膜
Claims (5)
- 一種積層膜的製造裝置,使用藉由使包含聚異氰酸酯(A)的聚異氰酸酯組成物(X)與包含多元醇(B)的多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上的二液硬化型接著劑來將第一膜與第二膜貼合,所述積層膜的製造裝置具有: 第一塗敷部,將所述聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於所述第一膜; 第二塗敷部,將所述多元醇組成物(Y)塗佈於所述第二膜;以及 貼合裝置,將所述第一膜的所述聚異氰酸酯組成物(X)的塗敷面與所述第二膜的所述多元醇組成物(Y)的塗敷面貼合。
- 一種積層膜的製造方法,是使用藉由使包含聚異氰酸酯(A)的聚異氰酸酯組成物(X)與包含多元醇(B)的多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上的二液硬化型接著劑來將第一膜與第二膜貼合而製造積層膜的方法,包括: 二液分別塗佈步驟,包含第一塗佈步驟及第二塗佈步驟,所述第一塗佈步驟是將所述聚異氰酸酯組成物(X)塗佈於第一膜,所述第二塗佈步驟是將所述多元醇組成物(Y)塗佈於第二膜;以及 接著劑層形成步驟,藉由積層所述第一膜與所述第二膜來使塗佈於所述第一膜上的所述聚異氰酸酯組成物(X)與塗佈於所述第二膜上的所述多元醇組成物(Y)接觸而發生硬化反應。
- 一種二液硬化型接著劑,使用包含聚異氰酸酯(A)且塗佈於第一膜上的聚異氰酸酯組成物(X)與包含多元醇(B)且塗佈於第二膜上的多元醇組成物(Y)的硬化反應,所述二液硬化型接著劑中, 藉由使所述聚異氰酸酯組成物(X)與所述多元醇組成物(Y)於25℃下進行硬化反應而自硬化反應開始1小時以內儲存彈性係數成為10 Pa以上。
- 如請求項3所述的二液硬化型接著劑,其中自所述硬化反應開始1小時後的tanδ成為8以下。
- 一種積層膜,於所述第一膜與所述第二膜之間具有接著劑層, 所述接著劑層包含如請求項3或4所述的二液硬化型接著劑的硬化物。
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