JP7306597B1 - 接着剤、積層体、積層体の製造方法、包装材 - Google Patents

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Abstract

金属箔や金属蒸着層との密着性に優れる2液硬化型接着剤、当該接着剤を用いて得られる積層体、包装材を提供する。ポリイソシアネート組成物(X)と、ポリオール組成物(Y)と、を含み、ポリイソシアネート組成物(X)はポリイソシアネート化合物(A)を含み、ポリオール組成物(Y)はポリオール(B)と、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である化合物(C)とを含む接着剤。

Description

本発明は接着剤、当該接着剤を用いて得られる積層体、積層体の製造方法、包装材に関する。
各種包装材、ラベル等に用いられる積層体は、各種多種多様なプラスチックフィルム、金属箔、紙等の基材のラミネートにより、意匠性、機能性、保存性、利便性、耐輸送性等が付与される。該積層体を袋状に成形してなる包装材は、食品、医薬品、洗剤等の包装材として使用されている。
従来、包装材に用いられる積層体は、揮発性の有機溶剤に溶解した接着剤(溶剤型ラミネート接着剤と称される場合がある)を基材に塗工し、オーブンを通過する過程で有機溶剤を揮発させ、別の基材を貼り合わせるドライラミネーション方式により得るものが主流であったが、近年、環境負荷の低減および作業環境の改善の観点から、揮発性の有機溶剤を含有しない、反応型2液タイプのラミネート接着剤(以下無溶剤型接着剤と称する)の需要が高まりつつある(特許文献1)。
特開2014-159548号公報
無溶剤型接着剤は乾燥工程がなく溶剤の排出がないこと、省エネルギーでランニングコストが低いこと、プラスチックフィルム同士を貼り合せた後の積層体や、プラスチックフィルムと金属箔や金属蒸着層とを貼り合せた後の積層体に溶剤が残留する懸念がないこと等の多くのメリットを持つ。一方で、無溶剤型接着剤に用いられる成分は、40℃~100℃程度に加温した際に塗工可能な粘度になるよう分子量を低く設計する必要があり、金属箔や金属蒸着層との密着性が不十分であった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、分子量が低い場合であっても金属箔や金属蒸着層との密着性に優れる2液硬化型接着剤、当該接着剤を用いて得られる積層体、包装材を提供することを目的とする。
本発明は、ポリイソシアネート組成物(X)と、ポリオール組成物(Y)と、を含み、ポリイソシアネート組成物(X)はポリイソシアネート化合物(A)を含み、ポリオール組成物(Y)はポリオール(B)と、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である化合物(C)とを含むことを特徴とする、2液硬化型接着剤に関する。
本発明によれば、分子量が低い場合であっても金属箔や金属蒸着層との密着性に優れる2液硬化型接着剤を提供することができる。
<<接着剤>>
本発明の接着剤はポリイソシアネート組成物(X)と、ポリオール組成物(Y)と、を含む2液硬化型である。以下、本発明の接着剤について詳細に説明する。
<ポリイソシアネート組成物(X)>
(ポリイソシアネート化合物(A))
ポリイソシアネート組成物(X)は、複数のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物(A)を含む。ポリイソシアネート化合物(A)としては特に限定されず、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、及びこれらジイソシアネートのビュレット体、ヌレート体、アダクト体、アロファネート体、カルボジイミド変性体、ウレトジオン変性体、これらポリイソシアネートとポリオールを反応させたウレタンプレポリマー等が挙げられ、これらを単独でまたは複数組み合わせて使用することができる。
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、2,2’-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、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI、あるいはクルードMDIとも称される)、1,3-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、1,4-フェニ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、4,4’-トルイジンジイソシアネート、2,4,6-トリイソシアネートトルエン、1,3,5-トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’,4”-トリフェニルメタントリイソシアネート等を挙げることができるが、これらに限定されない。
芳香脂肪族ジイソシアネートとは、分子中に1つ以上の芳香環を有する脂肪族イソシアネートを意味し、m-又はp-キシリレンジイソシアネート(別名:XDI)、α,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(別名:TMXDI)等を挙げることができるが、これらに限定されない。
脂肪族ジイソシアネートとしては、トリ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、ヘキサメチレンジイソシアネート(別名:HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、ドデカ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等を挙げることができるが、これらに限定されない。
脂環族ジイソシアネートとしては、3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(別名:IPDI)、1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等を挙げることができるが、これらに限定されない。
ウレタンプレポリマーの合成に用いるポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等のアルキレングリコール;
ビスフェノールA、ビスフェノールF、水素添加ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールF等のビスフェノール;
ダイマージオール;
ビスヒドロキシエトキシベンゼン;
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、その他のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリアルキレングリコール;
ポリアルキレングリコールを更に芳香族又は脂肪族ポリイソシアネートで高分子量化したウレタン結合含有ポリエーテルポリオール;
上述したアルキレングリコール又はポリアルキレングリコールと、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸等の炭素原子数が2~13の範囲である脂肪族ジカルボン酸、オルトフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸の少なくとも一種とを反応させて得られるポリエステルポリオール;
プロピオラクトン、ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、σ-バレロラクトン、β-メチル-σ-バレロラクトン等の環状エステル化合物の開環重合反応によって得られるポリエステルと、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多価アルコールとの反応物であるポリエステルポリオール等が挙げられる。
40℃程度の比較的低温での加温でも塗工性に優れた接着剤となることから、ポリイソシアネート化合物(A)として、少なくとも4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートを含むポリイソシアネート(a1-1)とポリオール(a1-2)との反応生成物であるウレタンプレポリマー(A1)を含むことが好ましい。
(ウレタンプレポリマー(A1))
ポリイソシアネート(a1-1)は4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートを含むが、他のポリイソシアネート化合物を含んでいてもよい。4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートと併用可能なポリイソシアネート化合物としては特に制限されず、ポリイソシアネート化合物(A)として例示したものを1種または2種以上組み合わせて用いることができる。ポリイソシアネート(a1-1)に占める4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの配合量は、40~99質量%であることが好ましく、75~90質量%であることが好ましい。
ポリオール(a1-2)としては、ポリイソシアネート化合物(A)の説明において例示したものと同様のものを用いることができる。ポリアルキレングリコールおよびポリエステルポリオールの少なくとも一種を用いることが好ましい。ポリアルキレングリコール、ポリエステルポリオールの数平均分子量は200~6,000であることが好ましい。なお、本願発明において、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される値である。
測定装置 ;東ソー株式会社製 HLC-8320GPC
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)
ウレタンプレポリマー(A1)は、ポリイソシアネート(a1-1)が有するイソシアネート基とポリオール(a1-2)が有するヒドロキシル基との当量比[NCO]/[OH]が1.5~5.0となる範囲で反応させて得られるものであることが好ましい。また、ウレタンプレポリマー(A1)は、滴定法(ジ-n-ブチルアミン使用)によるイソシアネート含有率が5~20質量%であることが、好ましい。これにより、塗工適性に優れた接着剤とすることができる。
(その他のイソシアネート化合物(A2))
ポリイソシアネート組成物(X)は、ウレタンプレポリマー(A1)以外のイソシアネート化合物(A2)を含んでいてもよい。イソシアネート化合物(A2)としては、ポリイソシアネート化合物(A)として例示したものを適宜用いることができる。カルボジイミド変性ジイソシアネートやポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI、あるいはクルードMDIとも称される)が好ましい。
ポリイソシアネート組成物(X)がイソシアネート化合物(A2)を含む場合、その配合割合は、ウレタンプレポリマー(A1)との質量比、ウレタンプレポリマー(A1)/イソシアネート化合物(A2)が50/50~99/1であることが好ましく、70/30~97/3であることがより好ましい。
<ポリオール組成物(Y)>
(ポリオール(B))
本発明に用いられるポリオール(B)としては特に限定されず、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、トリエチレングリコール等のグリコール;
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、ポリプロピレングリコールのトリオール体等の3官能又は4官能の脂肪族アルコール;
ビスフェノールA、ビスフェノールF、水素添加ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールF等のビスフェノール;
ダイマージオール;
前記グリコール、3官能または4官能の脂肪族アルコール等の重合開始剤の存在下に、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、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン、シクロヘキシレン等のアルキレンオキシドを付加重合したポリエーテルポリオール;
プロピオラクトン、ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、σ-バレロラクトン、β-メチル-σ-バレロラクトン等の環状エステル化合物の開環重合反応によって得られるポリエステルと前記グリコール、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多価アルコールとの反応物であるポリエステルポリオール(1);
前記グリコール、ダイマージオール、又は前記ビスフェノール等の2官能型ポリオールと、多価カルボン酸とを反応させて得られるポリエステルポリオール(2);
前記3官能又は4官能の脂肪族アルコールと、多価カルボン酸とを反応させて得られるポリエステルポリオール(3);
前記グリコール、ダイマージオール、又は前記ビスフェノール等の2官能型ポリオールと、前記3官能又は4官能の脂肪族アルコールと、多価カルボン酸とを反応させて得られるポリエステルポリオール(4);
ジメチロールプロピオン酸、ひまし油脂肪酸等のヒドロキシル酸の重合体である、ポリエステルポリオール(5);
前記ポリエーテルポリオールと多価カルボン酸とを反応させて得られるポリエーテルポリエステルポリオール;
前記ポリエーテルポリオールと、前記グリコール、ダイマージオール、ビスフェノール等の2官能型ポリオール、3官能又は4官能の脂肪族アルコールからなる群から選ばれる少なくとも一種と、多価カルボン酸とを反応させて得られるポリエーテルポリエステルポリオール;
ひまし油、脱水ひまし油、ひまし油の水素添加物であるひまし硬化油、ひまし油のアルキレンオキサイド5~50モル付加体等の植物油ポリオール;
上述のポリオールの少なくとも一種とポリイソシアネート化合物との反応生成物であるポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリエステルポリオール等が挙げられ、1種または2種以上を組合わせて用いることができる。
ここで、多価カルボン酸としてはコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水マレイン酸、フマル酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸;オルトフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;及びこれら脂肪族又はジカルボン酸の無水物あるいはエステル形成性誘導体;p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体、ダイマー酸等の多塩基酸類が挙げられる。
ポリイソシアネート化合物としては、ポリイソシアネート化合物(A)として例示したのと同様のものを用いることができる。
(ポリエーテルオール(B1)、植物油ポリオール(B2))
40℃程度の比較的低温での加温でも塗工性に優れた接着剤となることからポリオール(B)はポリエーテルポリオール(B1)または植物油ポリオール(B2)の少なくとも一種を含むことが好ましい。塗工適性の観点から、ポリオール(B)におけるポリエーテルポリオール(B1)または植物油ポリオール(B2)の配合量は、20質量%以上であることが好ましく、30質量%であることがより好ましい。100質量%であってもよいが、より好ましくは80質量%以下である。
ラミネート強度の観点からは、ポリオール(B)は数平均分子量が130以上3000以下のポリエーテルジオール(B1-1)を含むことが好ましい。ポリエーテルジオール(B1-1)を用いることで接着層に適度な柔軟性を持たせることができ、ラミネート強度が良好なものとなる。ポリオール(B)がポリエーテルポリオール(B1-1)を含む場合、ポリオール(B)における配合量は10質量%以上50質量%以下であることが好ましい。
ヒートシール強度の観点からは、3官能以上のポリエーテルポリオール(B1-2)を含むことが好ましい。これにより接着剤の硬化塗膜に架橋構造が導入され、ヒートシール強度が向上する。ポリエーテルポリオール(B1-2)の数平均分子量は適宜調整され得るが、一例として450以上1000以下である。ポリオール(B)がポリエーテルポリオール(B1-2)を含む場合、ポリオール(B)における配合量は10質量%以上30質量%以下であることが好ましい。
(ポリエステルポリオール(B3))
本発明において、ポリオール(B)はポリエステルポリオール(B3)を含むことが好ましい。これにより、ナイロンフィルムなどの硬質フィルムとの接着性を向上させることができる。
ポリエステルポリオール(B3)としては上記で例示したものを適宜用いることができるが、40℃程度の比較的低温での加温でも塗工性に優れた接着剤とでき、またポリエーテルポリオール(B1)や植物油ポリオール(B2)との相溶性に優れることから脂肪族ポリオールと脂肪多価カルボン酸とを含む組成物の反応生成物を用いることが好ましい。ポリエステルポリオール(B3)の合成に用いられるポリオールのうち、脂肪族ポリオールの配合量が80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることが好ましい。全量が脂肪族ポリオールであってもよい。ポリエステルポリオール(B3)の合成に用いられる多価カルボン酸のうち、脂肪族多価カルボン酸の配合量が80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることが好ましい。多価カルボン酸の全量が脂肪族多価カルボン酸であってもよい。
硬質フィルムとの密着性と、シール強度とのバランスの観点からポリオール(B)におけるポリエステルポリオール(B3)の配合量は5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、20質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。
(化合物(C))
本発明に用いられる化合物(C)は、2,2-ジメチロール酢酸、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロールペンタン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種であり、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸の少なくとも一種を含むことが好ましく、2,2-ジメチロールプロピオン酸を含むことがより好ましい。ポリオール組成物(Y)が化合物(C)を含むことにより、金属基材への密着性、ポットライフに優れた接着剤とすることができる。
金属箔や金属蒸着層との密着性の観点から、ポリオール組成物(Y)に占める化合物(C)の配合量は0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。接着層の柔軟性が低下すると基材との界面近くでの表層剥離が起こりやすくなり、柔らかい基材に適用した際に接着性が低下する傾向にあることから、ポリオール組成物(Y)に占める化合物(C)の配合量は10質量%以下であることが好ましく、2.5質量%以下であることがより好ましい。
(ポリアミン(D))
ポリオール組成物(Y)は、複数のアミノ基を有するポリアミン(D)を含むことが好ましい。本明細書においてアミノ基とは、NH基またはNHR基(Rは官能基を有していてもよいアルキル基またはアリール基)をいう。ポリオール組成物がポリアミン(D)を含むことにより、またバリア性の基材を貼り合わせる場合にも外観が良好な積層体を得ることができる。
基材への塗工時に接着剤に巻き込まれた微細な気泡は、そのままであれば人間の目に視認されないため外観不良とはならないが、エージング工程で徐々に凝集し、視認されるサイズとなった場合に外観不良となる。また、接着層中に視認できるサイズの気泡が存在している場合、基材と接着層との接触面積は気泡の分だけ少なくなり、接着強度が低下するおそれがある。ポリオール組成物(Y)がポリアミン(D)を含むことにより、ポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)との反応が速やかに進むため気泡の凝集が妨げられるため、ラミネート強度の低下や、積層体における気泡による外観不良の発生を抑制できると考えられる。
ポリアミン(D)としては公知のものを特に制限なく用いることができ、メチレンジアミン、エチレンジアミン、イソホロンジアミン、3,9-ジプロパンアミン-2,4,8,10-テトラオキサスピロドウンデカン、リシン、フェニレンジアミン、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン、ヘキサメチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジシクロヘキシルメタン-4,4-ジアミン、2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、又はジ-2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ポリ(プロピレングリコール)ジアミン、ポリ(プロピレングリコール)トリアミン、ポリ(プロピレングリコール)テトラアミン、1,2-ジアミノプロパン、1,3-ジアミノプロパン、
1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン等、ベンジルアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、テトラプロピレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ノナエチレンデカミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン等、テトラ(アミノメチル)メタン、テトラキス(2-アミノエチルアミノメチル)メタン、1,3-ビス(2’-アミノエチルアミノ)プロパン、トリエチレン-ビス(トリメチレン)ヘキサミン、ビス(3-アミノエチル)アミン、ビスヘキサメチレントリアミン等、1,4-シクロヘキサンジアミン、4,4’-メチレンビスシクロヘキシルアミン、4,4’-イソプロピリデンビスシクロヘキシルアミン、ノルボルナジアミン、
ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン等、ビス(アミノアルキル)ベンゼン、ビス(アミノアルキル)ナフタレン、ビス(シアノエチル)ジエチレントリアミン、オルトキシリレンジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、フェニレンジアミン、ナフチレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジエチルフェニルメタン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,4’-ジアミノビフェニル、2,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、ビス(アミノメチル)ナフタレン、ビス(アミノエチル)ナフタレン等、N-メチルピペラジン、モルホリン、1,4-ビス-(8-アミノプロピル)-ピペラジン、ピペラジン-1,4-ジアザシクロヘプタン、1-(2’-アミノエチルピペラジン)、1-[2’-(2”-アミノエチルアミノ)エチル]ピペラジン、トリシクロデカンジアミン、前記した各種のポリアミンと前記した各種のイソシアネート成分との反応生成物であるポリウレアアミンなどの複数のアミノ基を有するアミン化合物(D1)、
モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、モノブタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-メチルプロパノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等の1級または2級のアルカノールアミン(D2)、
エチルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジステアリルアミンなどの1級または2級アミン(D3)などが挙げられる。
金属基材への密着性、積層体の外観、ポットライフのバランスの観点から、ポリアミン(D)の配合量は、ポリオール組成物(Y)のアミン価が20~70mgKOH/g、より好ましくは25~50mgKOH/gとなるよう配合されることが好ましい。
なお、本明細書におけるアミン価は試料1gを中和するのに必要なHCl量に対して当量となるKOHのミリグラム数を意味し、特に制限はなく、公知の方法を用いて算出することができる。アミン化合物(C)の化学構造、更に必要に応じて、平均分子量等がわかっている場合には、(1分子当たりのアミノ基の数/平均分子量)×56.1×1000より算出することができる。アミン化合物の化学構造や平均分子量等が不明である場合には、公知のアミン価測定方法、例えば、JISK7237-1995に従い測定することができる。
(ウレタン化触媒(E))
本発明の接着剤は必要に応じて触媒を使用することにより硬化反応を促進することができる。触媒としては、ポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)のウレタン化反応を促進するものであれば特に制限されず、金属系触媒(E1)、脂肪族環状アミド化合物(E2)等が例示される。
金属系触媒(E1)としては、金属錯体系、無機金属系、有機金属系の触媒が挙げられる。金属錯体系の触媒としては、Fe(鉄)、Mn(マンガン)、Cu(銅)、Zr(ジルコニウム)、Th(トリウム)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)、Co(コバルト)からなる群より選ばれる金属のアセチルアセトナート塩、例えば鉄アセチルアセトネート、マンガンアセチルアセトネート、銅アセチルアセトネート、ジルコニアアセチルアセトネート等が例示される。毒性と触媒活性の点から、鉄アセチルアセトネート(Fe(acac))またはマンガンアセチルアセトネート(Mn(acac))が好ましい。
無機金属系の触媒としては、Sn、Fe、Mn、Cu、Zr、Th、Ti、Al、Co等から選ばれるものが挙げられる。
有機金属系触媒としては、オクチル酸亜鉛、ネオデカン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等の有機亜鉛化合物、スタナスジアセテート、スタナスジオクトエート、スタナスジオレエート、スタナスジラウレート、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、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジクロライド等の有機錫化合物、オクチル酸ニッケル、ナフテン酸ニッケル等の有機ニッケル化合物、オクチル酸コバルト、ナフテン酸コバルト等の有機コバルト化合物、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等の有機ビスマス化合物、テトライソプロピルオキシチタネート、ジブチルチタニウムジクロライド、テトラブチルチタネート、ブトキシチタニウムトリクロライド、脂肪族ジケトン、芳香族ジケトン、炭素原子数2~10のアルコールの少なくとも1種をリガンドとするチタンキレート錯体等のチタン系化合物等が挙げられる。
脂肪族環状アミド化合物(E2)は、例えば、δ-バレロラクタム、ε-カプロラクタム、ω-エナントールラクタム、η-カプリルラクタム、β-プロピオラクタム等が挙げられる。これらの中でもε-カプロラクタムが硬化促進により効果的である。
これらの触媒(E)は単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。金属系触媒(E1)を用いることにより、シール強度に優れた接着剤とすることができる。脂肪族環状アミド化合物(E2)を用いることにより、初期凝集力に優れ、金属基材への密着性、気泡による外観不良の生じ難い接着剤とすることができる。金属系触媒(E1)と脂肪族環状アミド化合物(E2)とを組合わせて用いることも好ましい。
触媒(E1)の配合量は、ポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)の固形分総量100質量部に対して0.001~3質量部とすることが好ましく、0.01~2質量部とすることがより好ましい。触媒(E2)の配合量は、ポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)の固形分総量100質量部に対して0.001~3質量部とすることが好ましく、0.01~2質量部とすることがより好ましい。
(顔料)
本発明の接着剤は、必要に応じて顔料を含んでいてもよい。用いられる顔料としては特に制限はなく、塗料原料便覧1970年度版(日本塗料工業会編)に記載されている体質顔料、白顔料、黒顔料、灰色顔料、赤色顔料、茶色顔料、緑色顔料、青顔料、金属粉顔料、発光顔料、真珠色顔料等の有機顔料や無機顔料、さらにはプラスチック顔料などが挙げられる。
体質顔料としては、例えば、沈降性硫酸バリウム、ご粉、沈降炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、寒水石、アルミナ白、シリカ、含水微粉シリカ(ホワイトカーボン)、超微粉無水シリカ(アエロジル)、珪砂(シリカサンド)、タルク、沈降性炭酸マグネシウム、ベントナイト、クレー、カオリン、黄土などが挙げられる。
有機顔料の具体例としては、ベンチジンエロー、ハンザエロー、レーキッド4R等の、各種の不溶性アゾ顔料;レーキッドC、カーミン6B、ボルドー10等の溶性アゾ顔料;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の各種(銅)フタロシアニン系顔料;ローダミンレーキ、メチルバイオレットレーキ等の各種の塩素性染め付けレーキ;キノリンレーキ、ファストスカイブルー等の各種の媒染染料系顔料;アンスラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料等の各種の建染染料系顔料;シンカシアレッドB等の各種のキナクリドン系顔料;ヂオキサジンバイオレット等の各種のヂオキサジン系顔料;クロモフタール等の各種の縮合アゾ顔料;アニリンブラックなどが挙げられる。
無機顔料としては、黄鉛、ジンククロメート、モリブデートオレンジ等の如き、各種のクロム酸塩;紺青等の各種のフェロシアン化合物;酸化チタン、亜鉛華、マピコエロー、酸化鉄、ベンガラ、酸化クロームグリーン、酸化ジルコニウム等の各種の金属酸化物;カドミウムエロー、カドミウムレッド、硫化水銀等の各種の硫化物ないしはセレン化物;硫酸バリウム、硫酸鉛等の各種の硫酸塩;ケイ酸カルシウム、群青等の各種のケイ酸塩;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の各種の炭酸塩;コバルトバイオレット、マンガン紫等の各種の燐酸塩;アルミニウム粉、金粉、銀粉、銅粉、ブロンズ粉、真鍮粉等の各種の金属粉末顔料;これら金属のフレーク顔料、マイカ・フレーク顔料;金属酸化物を被覆した形のマイカ・フレーク顔料、雲母状酸化鉄顔料等のメタリック顔料やパール顔料;黒鉛、カーボンブラック等が挙げられる。
プラスチック顔料としては、例えば、DIC(株)製「グランドールPP-1000」、「PP-2000S」等が挙げられる。
用いる顔料については目的に応じて適宜選択すればよいが、例えば耐久性、対候性、意匠性に優れることから白色顔料としては酸化チタン、亜鉛華等の無機酸化物を用いることが好ましく、黒色顔料としてはカーボンブラックを用いることが好ましい。
顔料の配合量は、一例としてポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)の固形分総量100質量部に対して1~400質量部であり、接着性、耐ブロッキング性をより良好なものとするため10~300質量部とすることがより好ましい。
(接着促進剤)
本発明の接着剤は、接着促進剤を含んでいてもよい。接着促進剤としては、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等のカップリング剤、エポキシ樹脂等が挙げられる。
シランカップリング剤としては、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメチルジメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン;β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン;ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラン;ヘキサメチルジシラザン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
チタネート系カップリング剤としては、例えば、テトライソプロポキシチタン、テトラ-n-ブトキシチタン、ブチルチタネートダイマー、テトラステアリルチタネート、チタンアセチルアセトネート、チタンラクテート、テトラオクチレングリコールチタネート、チタンラクテート、テトラステアロキシチタン等が挙げられる。
アルミニウム系カップリング剤としては、例えば、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、一般的に市販されているエピビス型、ノボラック型、βーメチルエピクロ型、環状オキシラン型、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、ポリグリコールエーテル型、グリコールエーテル型、エポキシ化脂肪酸エステル型、多価カルボン酸エステル型、アミノグリシジル型、レゾルシン型等の各種エポキシ樹脂や、トリグリシジルトリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アクリルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールグリシジルエーテル、p-t-ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o-フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテル等の化合物等が挙げられる。
(その他の添加剤)
本発明の接着剤は、上述した成分以外に、レベリング剤、コロイド状シリカやアルミナゾルなどの無機微粒子、ポリメチルメタクリレート系の有機微粒子、消泡剤、タレ性防止剤、湿潤分散剤、粘性調整剤、紫外線吸収剤、金属不活性化剤、過酸化物分解剤、難燃剤、補強剤、可塑剤、潤滑剤、防錆剤、蛍光性増白剤、無機系熱線吸収剤、防炎剤、帯電防止剤、脱水剤、公知慣用の熱可塑性エラストマー、粘着付与剤、燐酸化合物、メラミン樹脂、反応性エラストマー等を含んでいてもよい。これらの添加剤の配合量は、本発明の接着剤の希望を損なわない範囲で適宜調整される。
可塑剤としては、例えば、フタル酸系可塑剤、脂肪酸系可塑剤、芳香族ポリカルボン酸系可塑剤、リン酸系可塑剤、ポリオール系可塑剤、エポキシ系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、カーボネート系可塑剤などが挙げられる。
フタル酸系可塑剤としては、例えば、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジへキシルフタレート、ジへプチルフタレート、ジ-(2-エチルヘキシル)フタレート、ジ-n-オクチルフタレート、ジノニルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジデシルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジラウリルフタレート、ジステアリルフタレート、ジフェニルフタレート、ジベンジルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、オクチルデシルフタレート、ジメチルイソフタレート、ジ-(2-エチルヘキシル)イソフタレート、ジイソオクチルイソフタレートなどのフタル酸エステル系可塑剤、例えば、ジ-(2-エチルヘキシル)テトラヒドロフタレート、ジ-n-オクチルテトラヒドロフタレート、ジイソデシルテトラヒドロフタレートなどのテトラヒドロフタル酸エステル系可塑剤が挙げられる。
脂肪酸系可塑剤としては、例えば、ジ-n-ブチルアジペート、ジ-(2-エチルへキシル)アジペート、ジイソデシルアジペート、ジイソノニルアジペート、ジ(C6-C10アルキル)アジペート、ジブチルジグリコールアジペートなどのアジピン酸系可塑剤、例えば、ジ-n-へキシルアゼレート、ジ-(2-エチルヘキシル)アゼレート、ジイソオクチルアゼレートなどのアゼライン酸系可塑剤、例えば、ジ-n-ブチルセバケート、ジ-(2-エチルへキシル)セバケート、ジイソノニルセバケートなどのセバシン酸系可塑剤、例えば、ジメチルマレート、ジエチルマレート、ジ-n-ブチルマレート、ジ-(2-エチルヘキシル)マレートなどのマレイン酸系可塑剤、例えば、ジ-n-ブチルフマレート、ジ-(2-エチルへキシル)フマレートなどのフマル酸系可塑剤、例えば、モノメチルイタコネート、モノブチルイタコネート、ジメチルイタコネート、ジエチルイタコネート、ジブチルイタコネート、ジ-(2-エチルヘキシル)イタコネートなどのイタコン酸系可塑剤、例えば、n-ブチルステアレート、グリセリンモノステアレート、ジエチレングリコールジステアレートなどのステアリン酸系可塑剤、例えば、ブチルオレート、グリセリルモノオレート、ジエチレングリコールモノオレートなどのオレイン酸系可塑剤、例えば、トリエチルシトレート、トリ-n-ブチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、アセチルトリブチルシトレート、アセチルトリ-(2-エチルへキシル)シトレートなどのクエン酸系可塑剤、例えば、メチルアセチルリシノレート、ブチルアセチルリシノレート、グリセリルモノリシノレート、ジエチレングリコールモノリシノレートなどのリシノール酸系可塑剤、および、ジエチレングリコールモノラウレート、ジエチレングリコールジペラルゴネート、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルなどのその他の脂肪酸系可塑剤などが挙げられる。
芳香族ポリカルボン酸系可塑剤としては、例えば、トリ-n-ヘキシルトリメリテート、トリ-(2-エチルヘキシル)トリメリテート、トリ-n-オクチルトリメリテート、トリイソオクチルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテートなどのトリメリット酸系可塑剤、例えば、テトラ-(2-エチルヘキシル)ピロメリテート、テトラ-n-オクチルピロメリテートなどのピロメリット酸系可塑剤などが挙げられる。
リン酸系可塑剤としては、例えば、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ-(2-エチルヘキシル)ホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(クロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェートなどが挙げられる。
ポリオール系可塑剤としては、例えば、ジエチレングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ-(2-エチルブチレート)、トリエチレングリコールジ-(2-エチルヘキソエート)、ジブチルメチレンビスチオグリコレートなどのグリコール系可塑剤、例えば、グリセロールモノアセテート、グリセロールトリアセテート、グリセロールトリブチレートなどのグリセリン系可塑剤などが挙げられる。
エポキシ系可塑剤としては、例えば、エポキシ化大豆油、エポキシブチルステアレート、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ2-エチルヘキシル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジイソデシル、エポキシトリグリセライド、エポキシ化オレイン酸オクチル、エポキシ化オレイン酸デシルなどが挙げられる。
ポリエステル系可塑剤としては、例えば、アジピン酸系ポリエステル、セバシン酸系ポリエステル、フタル酸系ポリエステルなどが挙げられる。
カーボネート系可塑剤としては、プロピレンカーボネートやエチレンカーボネートなどが挙げられる。
また、可塑剤としては、その他に、部分水添ターフェニル、接着性可塑剤、さらには、ジアリルフタレート、アクリル系モノマーやオリゴマーなどの重合性可塑剤などが挙げられる。これら可塑剤は、単独または2種以上併用することができる。
<<積層体の製造方法>>
本発明の積層体は、公知の方法で得ることができる。例えばポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)とを事前に混ぜ合わせた後、第一の基材に塗布し、次いで塗布面に第二の基材を積層し、接着剤層を硬化させて得る2液混合工程を有する方法や、ポリイソシアネート組成物(X)と、組成物ポリオール(Y)とを第一の基材及び第二の基材に別々に塗布後、それぞれの塗布面を接触させ圧着させることにより第一の基材と第二の基材とを積層させ、接着剤層を硬化させて得る2液分別塗工工程を有する方法により得られる。
2液分別塗工の他の形態として、一方の基材にポリイソシアネート組成物(X)と活性水素基を有する化合物との混合物を塗布し、他方の基材にポリオール組成物(Y)を塗工した後、それぞれの塗布面を接触、圧着させることによりこれらの基材を積層させ、接着剤層を硬化させることも好ましい。ポリイソシアネート組成物(X)と混合させる活性水素基を有する化合物としては、ポリオール(B)、化合物(C)として例示したものを用いることができる。
特に、ポリオール組成物(Y)が基材に濡れ広がるまでの時間をより確保しやすいことから本発明の接着剤は分別塗工工程を有する方法に用いられることが好ましい。ポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)とをそれぞれ別の基材に塗工後、これらを接触させるまでの間に、ポリイソシアネート組成物(X)、ポリオール組成物(Y)は十分に基材に濡れ広がることができる。
本発明の積層体の製造方法の好ましい態様として、アルミ蒸着層を有する基材のアルミ蒸着層上にポリオール組成物(Y)を塗工し、他方の基材にポリイソシアネート組成物(X)を塗工し、ポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)とを接触、圧着させる方法が挙げられる。無溶剤型接着剤はアルミ蒸着層との密着性に劣る場合が多いが、本発明の接着剤を用い、上記の方法を採用することで、接着層とアルミ蒸着層との密着性を良好なものとすることができる。
本発明の積層体の製造方法の他の好ましい態様として、印刷層を有する基材の印刷層上にポリイソシアネート組成物(X)を塗工し、他方の基材にポリオール組成物(Y)を塗工し、ポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)とを接触、圧着させる方法が挙げられる。無溶剤型接着剤を用いて印刷層と他の基材とを貼り合わせると、接着剤が印刷層を溶解させるなどして外観不良が生じる場合がある。上記の方法を採用することで、積層体の外観不良を抑制することができる。
2液混合工程を有する方法により本発明の積層体を製造する場合、接着剤(ポリイソシアネート組成物(X)とポリオール組成物(Y)との混合物)の塗布量は、一例として0.5~5.0g/mである。2液分別塗工工程を有する方法により本発明の積層体を製造する場合、ポリイソシアネート組成物(X)と、ポリオール組成物(Y)の塗布量は、それぞれ、0.3~3.0g/mが好ましく、より好ましくは、0.3~2.0g/m程度で使用するのが好ましい。
圧着方法は2つのロール間(ラミネートロール)を通過しながらロール間の圧力により貼り合わせる方法が好ましく、ラミネートロールの温度は室温~80℃程度、圧力は0.05~0.5MPa程度が好ましい。
いずれの方法であっても、本発明の2液硬化型接着剤を用いた場合、ラミネートした後、常温(20~25℃)または加温下、より具体的には15~35℃で、12~72時間で接着剤が硬化し、実用物性を発現する。
<<積層体>>
本発明の積層体は、複数の基材を上述の方法にて貼り合わせて得られる。また、本発明の積層体に、さらに他の基材を貼り合わせることもできる。この際用いる接着剤は上述のものであってもよいし、汎用の2液硬化型接着剤であってもよい。また、本発明の方法で得られた積層体にさらに他の基材を貼り合わせる場合、ドライラミネート法またはノンソルベントラミネート法を用いてもよいし、分別塗工方法を用いてもよい。
具体的な積層体の構成としては、
(1)基材1/接着層1/シーラントフィルム
(2)基材1/接着層1/金属蒸着未延伸フィルム
(3)基材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1/接着層1/基材2/接着層2/シーラントフィルム
(6)基材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1/接着層1/金属層/接着層2/シーラントフィルム
(9)基材1/接着層1/基材2/接着層2/金属層/接着層3/シーラントフィルム
(10)基材1/接着層1/金属層/接着層2/基材2/接着層3/シーラントフィルム
等が挙げられるがこれに限定されない。
構成(1)に用いられる基材1としては、OPPフィルム、PETフィルム、ナイロンフィルム、紙等が挙げられる。また、基材1としてガスバリア性や、後述する印刷層を設ける際のインキ受容性の向上等を目的としたコーティングが施されたものを用いてもよい。コーティングが施された基材フィルム1の市販品としては、K-OPPフィルムやK-PETフィルム等が挙げられる。接着層1は、本発明の接着剤の硬化塗膜である。シーラントフィルムとしては、CPPフィルム、LLDPEフィルム等が挙げられる。基材1の接着層1側の面(基材フィルム1としてコーティングが施されたものを用いる場合には、コーティング層の接着層1側の面)または接着層1とは反対側の面に、印刷層を設けてもよい。印刷層は、グラビアインキ、フレキソインキ、オフセットインキ、孔版インキ、インクジェットインク等各種印刷インキにより、従来ポリマーフィルムや紙への印刷に用いられてきた一般的な印刷方法で形成される。
構成(2)、(3)に用いられる基材1としては、OPPフィルムやPETフィルム、紙等が挙げられる。接着層1は、本発明の接着剤の硬化塗膜である。金属蒸着未延伸フィルムとしては、CPPフィルムにアルミニウム等の金属蒸着を施したVM-CPPフィルムを、金属蒸着延伸フィルムとしては、OPPフィルムにアルミニウム等の金属蒸着を施したVM-OPPフィルムを用いることができる。構成(1)と同様にして、基材1のいずれかの面に印刷層を設けてもよい。
構成(4)に用いられる透明蒸着延伸フィルムとしては、OPPフィルム、PETフィルム、ナイロンフィルム等にシリカやアルミナ蒸着を施したフィルムが挙げられる。シリカやアルミナの無機蒸着層の保護等を目的として、蒸着層上にコーティングが施されたフィルムを用いてもよい。接着層1は、本発明の接着剤の硬化塗膜である。シーラントフィルムは構成(1)と同様のものが挙げられる。透明蒸着延伸フィルムの接着層1側の面(無機蒸着層上にコーティングが施されたものを用いる場合には、コーティング層の接着層1側の面)に印刷層を設けてもよい。印刷層の形成方法は構成(1)と同様である。
構成(5)に用いられる基材1としては、PETフィルム、紙等が挙げられる。基材2としては、ナイロンフィルム等が挙げられる。接着層1、接着層2の少なくとも一方は本発明の接着剤の硬化塗膜である。シーラントフィルムは構成(1)と同様のものが挙げられる。構成(1)と同様にして、基材1のいずれかの面に印刷層を設けてもよい。
構成(6)の基材1としては、構成(2)、(3)と同様のものが挙げられる。金属蒸着延伸フィルムとしては、OPPフィルムやPETフィルムにアルミニウム等の金属蒸着を施したVM-OPPフィルムやVM-PETフィルムが挙げられる。接着層1、接着層2の少なくとも一方は本発明の接着剤の硬化塗膜である。シーラントフィルムは構成(1)と同様のものが挙げられる。構成(1)と同様にして、基材1のいずれかの面に印刷層を設けてもよい。
構成(7)の基材1としては、PETフィルム、紙等が挙げられる。透明蒸着延伸フィルムとしては、構成(4)と同様のものが挙げられる。接着層1、2の少なくとも一方は本発明の接着剤の硬化塗膜である。シーラントフィルムは構成(1)と同様のものが挙げられる。構成(1)と同様にして、基材1のいずれかの面に印刷層を設けてもよい。
構成(8)の基材1としては、PETフィルム、紙等が挙げられる。金属層としては、アルミニウム箔等が挙げられる。接着層1、2の少なくとも一方は本発明の接着剤の硬化塗膜である。シーラントフィルムは構成(1)と同様のものが挙げられる。構成(1)と同様にして、基材1のいずれかの面に印刷層を設けてもよい。
構成(9)、(10)の基材1としては、PETフィルム、紙等が挙げられる。基材2としては、ナイロンフィルム等が挙げられる。金属層としては、アルミニウム箔等が挙げられる。接着層1、2、3の少なくとも一層は本発明の接着剤の硬化塗膜である。シーラントフィルムは構成(1)と同様のものが挙げられる。構成(1)と同様にして、基材1のいずれかの面に印刷層を設けてもよい。
<<包装材>>
本発明の包装材は、本発明の積層体を袋状に成型してなる。製袋方法としては、本発明の積層体を折り曲げるか、あるいは重ねあわせてその内層の面(シーラントフィルムの面)を対向させ、その周辺端部を、例えば、側面シール型、二方シール型、三方シール型、四方シール型、封筒貼りシール型、合掌貼りシール型、ひだ付シール型、平底シール型、角底シール型、ガゼット型、その他のヒートシール型等の形態によりヒートシールする方法が挙げられる。本発明の包装材は内容物や使用環境、使用形態に応じて種々の形態をとり得る。自立性包装材(スタンディングパウチ)等も可能である。ヒートシールの方法としては、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知の方法で行うことができる。易開封処理や再封性手段が設けられていてもよい。
本発明の包装材は、主に食品、洗剤、薬剤を充填する包装材として工業的に使用することができる。具体的な用途としては、洗剤、薬剤として、洗濯用液体洗剤、台所用液体洗剤、浴用液体洗剤、浴用液体石鹸、液体シャンプー、液体コンディショナー、医薬用タブレット等が挙げられる。また、上記の容器を包装する2次包装材にも使用できる。
以下、本発明を具体的な合成例、実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の例において、「部」及び「%」は、特に断りがない限り、「質量部」及び「質量%」をそれぞれ表す。
<ポリイソシアネート組成物(X)の調製>
(ポリイソシアネート組成物(X-1))
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えたフラスコに、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、「MDI」と略記する):40.2部と、ヘキサメチレンジイソシアネートヌレート体(以下、「HDIヌレート」と略記する):10.0部とを反応容器内に仕込み、窒素ガス下で攪拌し、60℃まで加熱した。このフラスコに、さらに数平均分子量1000の2官能のポリプロピレングリコール(以下、「PPG」と略記する。):37.9部と、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール:2.0部とを混合して数回に分けて滴下し、80℃で5~6時間攪拌してウレタン化反応させることにより、ポリイソシアネートを得た。得られたポリイソシアネートを、カルボジイミド変性イソシアネート:10.0部と混合し、ポリイソシアネート組成物(X-1)を得た。
<ポリオール組成物(Y)の調製>
表1~3に示す配合で、ポリオール組成物(Y-1)~(Y-13)、(Y’-1)~(Y’-3)を調整した。表中の化合物は以下の通りである。
ポリオール(B1-1-1):アクトコールD-1000(三井化学社製、数平均分子量1000、2官能のポリプロピレンポリオール)
ポリオール(B1-1-2):アクトコールT-1000(三井化学社製、数平均分子量1000、3官能のポリプロピレンポリオール)
ポリオール(B1-1-3):アクトコールD-400(三井化学社製、数平均分子量400、2官能のポリプロピレンポリオール)
ポリオール(B1):D-4000(三井化学社製、数平均分子量4000、2官能のポリプロピレンポリオール)
ポリオール(B1-2):サンニックスHD-402(三洋化成工業社製、数平均分子量600、4官能のポリプロピレンポリオール)
ポリオール(B2):ひまし油
ポリオール(B3):クラレポリオールF-510(トリメチロールプロパン、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、アジピン酸からなる重量平均分子量500のポリエステルトリオール)
化合物(C-1):ジメチロールプロピオン酸
化合物(C-2):ジメチロールブタン酸
ポリアミン(D1):ジェファーミン T-403(Huntsman社製、ポリオキシプロピレントリアミン、Mw=400、アミン価=355mgKOH/g)
ポリアミン(D2):モノエタノールアミン
ポリアミン(D3):ジエチルアミン
触媒(E1-1):BiCAT8(Shepherd社製、ネオデカン酸ビスマスとネオデカン酸亜鉛の混合物)
触媒(E1-2):ジラウリル酸ジブチルすず
触媒(E2):ε-カプロラクタム
KBM-403:信越シリコーン製、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
KBE-903:信越シリコーン製、3-アミノプロピルトリエトキシシラン
レベリング剤:サーフィノール420(EVONIK社製、アセチレン系ジアルコールのポリエーテル化物)
Figure 0007306597000001
Figure 0007306597000002
Figure 0007306597000003
<評価>
(ラミネート強度 OPP/VMCPP)
OPPフィルム(東洋紡社製、P2161)に加温したポリイソシアネート組成物(X)を、VMCPPフィルム(東レフィルム加工社製、2703)に加温したポリオール組成物(Y)を塗布し、OPPフィルムとVMCPPフィルムとをニップロール(50℃)で圧着し、25℃で24時間エージングしてOPP/接着層/VMCPPの積層体1を得た。ポリイソシアネート組成物(X)、ポリオール組成物(Y)の塗布量(g/m)は表4、5に示す通りである。
積層体1を長さ300mm、幅15mmに切り取り、インストロン社製引張試験機を使用し、25℃の環境下にて、剥離速度300mm/分の剥離速度で引張り、15mm幅でOPP/VMCPP間のT型剥離強度を測定した。この試験を5回行い、その平均値を求め以下の基準にて評価し、結果を表4、5にまとめた。
5:1.5N/15mm以上
4:1.0N/15mm以上1.5N/15mm未満
3:0.5N/15mm以上1.0N/15mm未満
2:0.2N/15mm以上0.5N/15mm未満
1:0.2N/15mm未満
(ラミネート強度 OPP/CPP)
OPPフィルム(東洋紡社製、P2161)に加温したポリイソシアネート組成物(X)を、CPPフィルム(東洋紡社製、P1128)に加温したポリオール組成物(Y)を塗布し、OPPフィルムとCPPフィルムとをニップロール(50℃)で圧着してOPP/接着層/CPPの積層体2を得た。ポリイソシアネート組成物(X)、ポリオール組成物(Y)の塗布量(g/m)は表4、5に示す通りである。積層体1と同様にしてラミネート強度を測定、評価し、結果を表4、5にまとめた。
(加工外観)
コロナ処理PETフィルム(厚さ12μm)にポリイソシアネート組成物(X)を、VMCPPフィルム(厚さ25μm)にポリオール組成物(Y)を使用し、100、150、200、250m/minの加工速度でそれぞれ貼り合わせた。ポリイソシアネート組成物(X)、ポリオール組成物(Y)の塗布量(g/m)は表4、5に示す通りである。25℃、24時間エージングした後、積層体に残存している気泡の有無を確認し、気泡が残存していない加工速度域を調べた。以下の5段階評価で評価し、結果を表4、5にまとめた。
5:100~250m/minで気泡残存なし
4:100~200m/minで気泡残存なし
3:100~150m/minで気泡残存なし
2:100m/minで気泡残存なし
1:100m/minで気泡残存あり
Figure 0007306597000004
Figure 0007306597000005

Claims (12)

  1. ポリイソシアネート組成物(X)と、ポリオール組成物(Y)と、を含み、
    前記ポリイソシアネート組成物(X)はポリイソシアネート化合物(A)を含み、
    前記ポリオール組成物(Y)はポリオール(B)と、2,2-ジメチロール酢酸、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロールペンタン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である化合物(C)と、NH基またはNHR基(Rは官能基を有していてもよいアルキル基またはアリール基)から選ばれる基を複数有するポリアミン(D)とを含むことを特徴とする、2液硬化型接着剤。
  2. 前記ポリオール組成物(Y)のアミン価が20~70mgKOH/gである請求項1に記載の2液硬化型接着剤。
  3. 前記ポリオール(B)が、ポリエーテルポリオール(B1)または植物油ポリオール(B2)の少なくとも一種を含む請求項1に記載の2液硬化型接着剤。
  4. 前記ポリオール(B)が、数平均分子量が130以上3000以下のポリエーテルジオール(B1-1)を含む請求項1に記載の2液硬化型接着剤。
  5. 前記ポリオール(B)が、3官能以上のポリエーテルポリオール(B1-2)を含む請求項に記載の2液硬化型接着剤。
  6. 前記ポリオール(B)が、ポリエステルポリオール(B3)を含む請求項1に記載の2液硬化型接着剤。
  7. 前記ポリエステルポリオール(B3)が、多価カルボン酸と多価アルコールとを含む組成物の反応生成物であって、前記多価カルボン酸に占める脂肪族多価カルボン酸の配合量が80質量%以上であり、前記多価アルコールに占める脂肪族多価アルコールの配合量が80質量%以上である請求項6に記載の2液硬化型接着剤。
  8. 前記ポリオール組成物(Y)が、ウレタン化触媒(E)を含む請求項1に記載の2液硬化型接着剤。
  9. 前記ポリオール組成物(Y)に占める前記化合物(C)の配合量が0.1質量%以上10質量%以下である請求項1に記載の2液硬化型接着剤。
  10. 第1の基材と、第2の基材と、前記第1の基材と前記第2の基材とを貼り合せる接着層とを含み、前記接着層が請求項1~9のいずれか一項に記載の接着剤の硬化塗膜であることを特徴とする積層体。
  11. 第一の基材にポリイソシアネート化合物(A)を含むポリイソシアネート組成物(X)を塗布する工程と、
    第二の基材にポリオール(B)と、2,2-ジメチロール酢酸、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロールペンタン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である化合物(C)と、NH基またはNHR基(Rは官能基を有していてもよいアルキル基またはアリール基)から選ばれる基を複数有するポリアミン(D)とを含むポリオール組成物(Y)を塗布する工程と、
    前記第の基材と前記第の基材とを、前記ポリイソシアネート組成物(X)と前記ポリオール組成物(Y)とが接触するように貼り合わせる工程とを含む積層体の製造方法。
  12. 請求項10に記載の積層体からなる包装材。
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