JP2015124335A - 積層シート接合用樹脂組成物 - Google Patents
積層シート接合用樹脂組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015124335A JP2015124335A JP2013270966A JP2013270966A JP2015124335A JP 2015124335 A JP2015124335 A JP 2015124335A JP 2013270966 A JP2013270966 A JP 2013270966A JP 2013270966 A JP2013270966 A JP 2013270966A JP 2015124335 A JP2015124335 A JP 2015124335A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin composition
- water
- bonding
- hydroxyl group
- laminated sheets
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 113
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 99
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 91
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 87
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims abstract description 79
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims abstract description 79
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 73
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 33
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 31
- 150000002513 isocyanates Chemical group 0.000 claims description 30
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 20
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 claims description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 17
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 claims description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 20
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 19
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 16
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 45
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 21
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 21
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 17
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 17
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 16
- -1 4,4 ′ methylene Chemical group 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerol group Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 9
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 8
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 8
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 8
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 7
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 7
- 125000001261 isocyanato group Chemical group *N=C=O 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 5
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 5
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 5
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 5
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- QWGRWMMWNDWRQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropane-1,3-diol Chemical compound OCC(C)CO QWGRWMMWNDWRQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000951471 Citrus junos Species 0.000 description 4
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 4
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 4
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 4
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N octane-1,8-diol Chemical compound OCCCCCCCCO OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SXFJDZNJHVPHPH-UHFFFAOYSA-N 3-methylpentane-1,5-diol Chemical compound OCCC(C)CCO SXFJDZNJHVPHPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBOSQVFEPQCBNL-UHFFFAOYSA-N 4-propyloctane-3,3-diol Chemical compound CCCCC(CCC)C(O)(O)CC HBOSQVFEPQCBNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 3
- PDXRQENMIVHKPI-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-diol Chemical compound OC1(O)CCCCC1 PDXRQENMIVHKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 3
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KVNYFPKFSJIPBJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1CC KVNYFPKFSJIPBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940043375 1,5-pentanediol Drugs 0.000 description 2
- ALVZNPYWJMLXKV-UHFFFAOYSA-N 1,9-Nonanediol Chemical compound OCCCCCCCCCO ALVZNPYWJMLXKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFSYUSUFCBOHGU-UHFFFAOYSA-N 1-isocyanato-2-[(4-isocyanatophenyl)methyl]benzene Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=CC=C1N=C=O LFSYUSUFCBOHGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWLALWYNXFYRGW-UHFFFAOYSA-N 2-Ethyl-1,3-hexanediol Chemical compound CCCC(O)C(CC)CO RWLALWYNXFYRGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SDQROPCSKIYYAV-UHFFFAOYSA-N 2-methyloctane-1,8-diol Chemical compound OCC(C)CCCCCCO SDQROPCSKIYYAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N dibutylamine Chemical compound CCCCNCCCC JQVDAXLFBXTEQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N gamma-caprolactone Chemical compound CCC1CCC(=O)O1 JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical group OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- AFINAILKDBCXMX-PBHICJAKSA-N (2s,3r)-2-amino-3-hydroxy-n-(4-octylphenyl)butanamide Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=C(NC(=O)[C@@H](N)[C@@H](C)O)C=C1 AFINAILKDBCXMX-PBHICJAKSA-N 0.000 description 1
- HOVAGTYPODGVJG-UVSYOFPXSA-N (3s,5r)-2-(hydroxymethyl)-6-methoxyoxane-3,4,5-triol Chemical compound COC1OC(CO)[C@@H](O)C(O)[C@H]1O HOVAGTYPODGVJG-UVSYOFPXSA-N 0.000 description 1
- GFNDFCFPJQPVQL-UHFFFAOYSA-N 1,12-diisocyanatododecane Chemical compound O=C=NCCCCCCCCCCCCN=C=O GFNDFCFPJQPVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGDSDWSIFQBAJS-UHFFFAOYSA-N 1,2-diisocyanatopropane Chemical compound O=C=NC(C)CN=C=O ZGDSDWSIFQBAJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHXZXKMYCGVFA-UHFFFAOYSA-N 1,3-diazetidine-2,4-dione Chemical group O=C1NC(=O)N1 PCHXZXKMYCGVFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGHSXKTVMPXHNG-UHFFFAOYSA-N 1,3-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=CC(N=C=O)=C1 VGHSXKTVMPXHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFXYYTWJETZVHG-UHFFFAOYSA-N 1,3-diisocyanatobutane Chemical compound O=C=NC(C)CCN=C=O UFXYYTWJETZVHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKYNWXNXXHWHLL-UHFFFAOYSA-N 1,3-diisocyanatopropane Chemical compound O=C=NCCCN=C=O IKYNWXNXXHWHLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVBFMUAFNIIQAL-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobutane Chemical compound O=C=NCCCCN=C=O OVBFMUAFNIIQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDMDQYCEEKCBGR-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatocyclohexane Chemical compound O=C=NC1CCC(N=C=O)CC1 CDMDQYCEEKCBGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DFPJRUKWEPYFJT-UHFFFAOYSA-N 1,5-diisocyanatopentane Chemical compound O=C=NCCCCCN=C=O DFPJRUKWEPYFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LHNAURKRXGPVDW-UHFFFAOYSA-N 2,3-diisocyanatobutane Chemical compound O=C=NC(C)C(C)N=C=O LHNAURKRXGPVDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZWKEPYTBWZJJA-UHFFFAOYSA-N 3,3'-Dimethoxybenzidine-4,4'-diisocyanate Chemical compound C1=C(N=C=O)C(OC)=CC(C=2C=C(OC)C(N=C=O)=CC=2)=C1 QZWKEPYTBWZJJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NYBXFCLDEATPCM-UHFFFAOYSA-N 3-methyloxetan-2-one Chemical compound CC1COC1=O NYBXFCLDEATPCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLSVVMPLPMNWBH-UHFFFAOYSA-N Dihydro-5-propyl-2(3H)-furanone Chemical compound CCCC1CCC(=O)O1 VLSVVMPLPMNWBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N [1-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1(CO)CCCCC1 ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- GSCLMSFRWBPUSK-UHFFFAOYSA-N beta-Butyrolactone Chemical compound CC1CC(=O)O1 GSCLMSFRWBPUSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEZXCJBBBCKRPI-UHFFFAOYSA-N beta-propiolactone Chemical compound O=C1CCO1 VEZXCJBBBCKRPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N carbodiimide group Chemical group N=C=N VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004651 carbonic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- KORSJDCBLAPZEQ-UHFFFAOYSA-N dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate Chemical compound C1CC(N=C=O)CCC1CC1CCC(N=C=O)CC1 KORSJDCBLAPZEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N diphenyl carbonate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC(=O)OC1=CC=CC=C1 ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Natural products C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 description 1
- GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N gamma-valerolactone Chemical compound CC1CCC(=O)O1 GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- MHIBEGOZTWERHF-UHFFFAOYSA-N heptane-1,1-diol Chemical compound CCCCCCC(O)O MHIBEGOZTWERHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSSQTAFYHNYODP-UHFFFAOYSA-N heptane-2,2-diol Chemical compound CCCCCC(C)(O)O LSSQTAFYHNYODP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Substances CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 229940127554 medical product Drugs 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- HOVAGTYPODGVJG-UHFFFAOYSA-N methyl beta-galactoside Natural products COC1OC(CO)C(O)C(O)C1O HOVAGTYPODGVJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013008 moisture curing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical compound CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000380 propiolactone Drugs 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N trimethylolethane Chemical compound OCC(C)(CO)CO QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
【課題】無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物で、環境湿度を厳しく管理せずとも、従来よりも短時間のエージングで同等以上の接着性能を発現できる積層シート接合用樹脂組成物であって、ポットライフが長く、作業性の高い接合用樹脂組成物の提供。
【解決手段】ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(B)と積層シート接合用樹脂組成物100重量%中、0.03〜2重量%の水(C)を含有する積層シート接合用樹脂組成物。ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基との当量比(イソシアネート基/水酸基)が0.5〜2.5であり、ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基および積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)のモル数との当量比(イソシアネート基/(水酸基+水))が2.3〜0.5である積層シート用樹脂組成物。
【選択図】なし
【解決手段】ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(B)と積層シート接合用樹脂組成物100重量%中、0.03〜2重量%の水(C)を含有する積層シート接合用樹脂組成物。ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基との当量比(イソシアネート基/水酸基)が0.5〜2.5であり、ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基および積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)のモル数との当量比(イソシアネート基/(水酸基+水))が2.3〜0.5である積層シート用樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との2液タイプの積層シート接合用樹脂組成物(以下、接合用樹脂組成物ともいう)およびそれを用いた積層体に関し、より詳細には、食品、医療品、化粧品等の包装用材料として有用な積層シート接合用樹脂組成物及びそれを用いた積層体、および包装材に関する。
各種プラスチックフィルム同士の貼り合わせや、プラスチックフィルムと金属蒸着フィルムや金属箔との貼り合わせは、硬化反応後の接着性、ゴム弾性を有する等の諸特性が良好なため、イソシアネート基と水酸基との反応を用いたポリウレタン系の接合用樹脂組成物が多く使用されている。
ポリウレタン系の接合用樹脂組成物としては、溶剤型と無溶剤型とが提案されている。溶剤型の接合用樹脂組成物は、一般的に初期粘着性が高いため、接合用樹脂組成物を介して両被着材料を密着させた場合、両被着材料間の密着性が低下しにくい。しかしながら、溶剤型の接合用樹脂組成物を用いると、接着工程において溶剤が揮発するため、作業環境乃至は安全性の観点から、問題があった。また、接着後の製品等に溶剤が残存していることがあり、消費者にも異臭による不快感を与える可能性があるという問題があった。
このため、脱有機溶剤化の要求が強くなり、無溶剤化の研究が盛んに行われている。無溶剤型のポリウレタン系の接合用樹脂組成物は、一般的に初期粘着性が低いため、この接合用樹脂組成物を介して両被着材料を密着させても、接合用樹脂組成物の硬化反応が進行する前に、浮きが生じ、両被着材料間の密着が不十分になるということがあった。従って、接合用樹脂組成物が硬化反応する間、両被着材料の密着が不十分とならないように、圧着(圧締)しておかなければならず、接着作業が合理的に行えないという問題があった。
例えば、特許文献1には、ポリオール成分(1)と2種類のポリイソシアネート化合物からなるポリイソシアネート成分(2)とを含有する無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
また、特許文献2には、ポリオール成分(1)と3官能ポリイソシアネート化合物を必須とするポリイソシアネート成分(2)とを含有する、分岐点濃度が特定の範囲にあり、水酸基:イソシアネート基=1:1〜1:3である無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
特許文献3には、ポリオール成分(A)と、イソホロンジイソシアネートを必須とするイソシアネート成分(B)とを含有する無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
特許文献4には、ポリオール成分(A)とポリイソシアネート化合物(B)と特定粒子径の紛体(C)とを含有する無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
さらに特許文献5には、ポリイソシアネートコンポーネント(a)とポリオールコンポーネント(b)とを含有する積層シート接合用樹脂組成物であって、前記ポリイソシアネートコンポーネント(a)が、モノマー系4,4’メチレンジフェニルジイソシアナート(i)とイソシアナート官能性プレポリマー(ii)とを含む積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
また、特許文献2には、ポリオール成分(1)と3官能ポリイソシアネート化合物を必須とするポリイソシアネート成分(2)とを含有する、分岐点濃度が特定の範囲にあり、水酸基:イソシアネート基=1:1〜1:3である無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
特許文献3には、ポリオール成分(A)と、イソホロンジイソシアネートを必須とするイソシアネート成分(B)とを含有する無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
特許文献4には、ポリオール成分(A)とポリイソシアネート化合物(B)と特定粒子径の紛体(C)とを含有する無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
さらに特許文献5には、ポリイソシアネートコンポーネント(a)とポリオールコンポーネント(b)とを含有する積層シート接合用樹脂組成物であって、前記ポリイソシアネートコンポーネント(a)が、モノマー系4,4’メチレンジフェニルジイソシアナート(i)とイソシアナート官能性プレポリマー(ii)とを含む積層シート接合用樹脂組成物が開示されている。
積層シート接合用樹脂組成物を用い積層体を得る方法としては、基材(接着の対象)に接合用樹脂組成物を塗工した後、形成された接合用樹脂組成物層に他の基材(接着の対象)を重ね合せた状態で両基材に挟まれた接合用樹脂組成物層の硬化反応を進行させる方法が一般的である。前記の「接合用樹脂組成物層の硬化反応を進行させる」工程をエージング工程と称する。
特許文献1〜4記載の発明は、ポリイソシアネート成分として、具体的には脂環族系ポリイソシアネート成分や脂肪族系ポリイソシアネート成分を必須としていた。脂環族系ポリイソシアネート成分や脂肪族系ポリイソシアネート成分は、反応が比較的穏やかなのでエージング工程に40〜50℃で2〜5日間を要していた。
そこで、従来よりも短時間エージングで同等以上の接着性能を発現できる積層シート接合用樹脂組成物の提供が求められた。
特許文献1〜4記載の発明は、ポリイソシアネート成分として、具体的には脂環族系ポリイソシアネート成分や脂肪族系ポリイソシアネート成分を必須としていた。脂環族系ポリイソシアネート成分や脂肪族系ポリイソシアネート成分は、反応が比較的穏やかなのでエージング工程に40〜50℃で2〜5日間を要していた。
そこで、従来よりも短時間エージングで同等以上の接着性能を発現できる積層シート接合用樹脂組成物の提供が求められた。
脂環族系ポリイソシアネート成分や脂肪族系ポリイソシアネート成分に比して、芳香族系ポリイソシアネート成分は反応性に富むので、エージング時間の短時間化という課題に合致するものではあった。
そこで、環境湿度を厳しく低湿度に管理せずとも、従来よりも短時間エージングで同等以上の接着性能を発現できる積層シート接合用樹脂組成物の提供が求められた。
そこで、環境湿度を厳しく低湿度に管理せずとも、従来よりも短時間エージングで同等以上の接着性能を発現できる積層シート接合用樹脂組成物の提供が求められた。
特許文献5記載の発明は、ポリオールコンポーネント(b)がトリオールのみからなることが好適である旨開示している(段落番号0052、0054)。しかし、トリオールは、ジオール成分に比して反応性に富むが故に、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との混合後、短時間で粘度を極めて大きくしてしまう、即ち積層シート接合用樹脂組成物のポットライフを短くしてしまうという問題があった。特に無溶剤型積層シート接合用樹脂組成物の場合、短時間での粘度増加は、塗工性・生産性に多大な影響を及ぼすので、工業的観点からは大きな課題である。
一方、ポリイソシアネートは水と反応し、脱炭酸反応を介して、ウレアが生成する。特許文献6では、高周波加熱による1液タイプの湿気硬化型の接合用樹脂組成物が提案されている。高周波加熱により水との反応を促進させ、ポリイソシアネートへの硬化反応を促進するが、反応が速すぎることや、炭酸ガス透過性の高い基材のみしか適応できず、使用可能範囲が限定されてしまう。
また、2液タイプの積層シート接合用樹脂組成物に関して、特許文献7(段落番号0009)では、水分は、イソシアネートと脱炭酸反応が発生し、発泡反応による接着強度が低下すると明記しており、水分は実質的に含まないほうが好ましいとされているが、水を用いたウレアの反応を活用する例は、2液タイプの積層シート接合用樹脂組成物に関してなされていない。さらには、2液タイプの積層シート接合用樹脂組成物として開示されている特許文献1〜5に関しては、樹脂中の水分の議論もなされておらず、2液タイプの積層シート接合用樹脂組成物に関する水分の影響は明らかになっていないのが実情である。
以上の先行技術の技術的背景に対し、本発明が解決しようとする課題は、積層シート接合用樹脂組成物、特に、無溶剤型の積層シート接合用樹脂組成物に関して、環境湿度を厳しく管理せずとも、従来よりも短時間のエージングで同等以上の接着性能を発現できる積層シート接合用樹脂組成物であって、ポットライフが長く、作業性の高い接合用樹脂組成物を提供することである。
本発明は上記課題に鑑み、成されたものであって、ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(B)と所定量の水(C)を含有する積層シート接合用樹脂組成物により、前記目標達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明はポリイソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(B)とを含む積層シート接合用樹脂組成物であって、積層シート接合用樹脂組成物100重量%中、0.03〜2重量%の水(C)を含有することを特徴とする積層シート接合用樹脂組成物に関する。
さらに本発明は、ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基との当量比(イソシアネート基/水酸基)が0.5〜2.5であることを特徴とする上記の積層シート接合用樹脂組成物に関する。
さらに本発明は、ポリオール成分(B)中の水酸基と積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)との当量比(水酸基/水)が1〜35であることを特徴とする、上記の積層シート接合用樹脂組成物に関する。
さらに本発明は、ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基および積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)のモル数との当量比(イソシアネート基/(水酸基+水))が2.3〜0.5であることを特徴とする上記の積層シート接合用樹脂組成物に関する。
さらに本発明は、ポリオール成分中の水酸基100モル%中、40〜100モル%が一級水酸基であることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の積層シート接合用樹脂組成物に関する。
さらに本発明は、前記ポリイソシアネート成分(A)が、芳香族ポリイソシアネート(a1)中のイソシアネート基と、ポリエーテルポリオール(a2−1)および/またはポリエステルポリオール(a2−2)中の水酸基とをイシソアネート基過剰の条件にて反応させてなるポリイソシアネートであること特徴とする上記の積層シート接合用樹脂組成物に関する。
さらに本発明は、積層シート接合用樹脂組成物に有機溶剤を含有しないことを特徴とする上記の積層シート接合用樹脂組成物に関する。
さらに本発明は、上記記載の積層シート接合用樹脂組成物を用いて少なくとも2つのシート状基材を積層してなる積層体に関する。
さらに本発明は、上記記載の積層体を用いてなる包装材に関する。
本発明の積層シート接合用樹脂組成物を使用することにより、短時間のエージングで従来品と同等以上の接着性能を発現でき、高い生産性でかつ安定に生産できる積層シートを提供することができる。また、硬化反応後の接着性に優れた積層シート接合用樹脂組成物であることから、包装材料として使用される各種プラスチックフィルム同士の貼り合わせや、プラスチックフィルムと金属蒸着フィルムや金属箔とを貼り合わせた場合でも、外観不良を生じることなく、良好な接着性能を得ることができる。
以下、本発明の好ましい形態について説明する。
本発明のポリイソシアネート(A)について説明する。
ポリイソシアネート(A)としては、従来公知のものを使用することができ、例えば、芳香族
ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香環を有する脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート等が挙げられる。また、上記ポリイソシアネートをポリオールや水等で、変性した以下に述べる具体的化合物は、複数種を組み合わせて使用してもよい。
ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香環を有する脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート等が挙げられる。また、上記ポリイソシアネートをポリオールや水等で、変性した以下に述べる具体的化合物は、複数種を組み合わせて使用してもよい。
芳香族ポリイソシアネート(a1)としては、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、4,4'−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、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。
−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、4,4'−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、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。
脂肪族ポリ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、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。
芳香環を有する脂肪族ポリイソシアネートとしては、ω,ω'−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼン、ω,ω'−ジイソシアネート−1,4−ジメチルベンゼン、ω,ω'−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。
脂環族ポリイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート、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。
又、上記ポリイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、イソシアヌレート環を有する3量体等も使用することができる。ポリフェニルメタンポリイソシアネート(別名:PAPI)、ナフチレンジイソシアネート、及びこれらのポリイソシアネート変性物等も、使用することができる。尚、ポリイソシアネート変性物としては、カルボジイミド基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、水と反応したビュレット基、イソシアヌレート基のいずれかの基、又はこれらの基を2種以上を有する変性物を使用できる。
又、ポリイソシアネートの反応性としては、脂肪族ポリイソシアネートよりも芳香族ポリイソシアネートのほうが反応速度は速く、短時間でエージングを完結させる本目的においては、芳香族ポリイソシアネートを使用することが好ましい。
本発明において、接合用樹脂組成物の粘度や、接着性の調整の容易さから、上述のポリイソシアネート中のイソシアネート基と、ポリオール中の水酸基とをイシソアネート基過剰の条件にて反応させてなるポリイソシアネートであることがより好ましい。
ポリイソシアネート中のイソシアネート基と反応させるポリオールとしては公知のものが使用でき、ポリエーテルポリオール(a2−1)、ポリエステルポリオール(a2−2)、ポリカーボネートポリオール、これらの共重合体、その他のグリコールなどが挙げられる。以下に述べる具体的化合物は、複数種を組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも、相溶性や年度調整の容易であることから、ポリエーテルポリオール(a2−1)および/またはポリエステルポリオール(a2−2)を用いることが好ましい。
ポリエーテルポリオール(a2−1)としては、公知のポリエーテルポリオールを用いることができる。例えば、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドの重合体、共重合体、及びグラフト共重合体;
ヘキサンジオール、メチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール若しくはこれらの混合物の縮合によるポリエーテルポリオール類などの、水酸基を2個以上有するものを用いることができる。
更に、ビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノール類にエチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させたグリコール類を使用することができる。
ヘキサンジオール、メチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール若しくはこれらの混合物の縮合によるポリエーテルポリオール類などの、水酸基を2個以上有するものを用いることができる。
更に、ビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノール類にエチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させたグリコール類を使用することができる。
ポリエステルポリオール(a2−2)としては、公知のポリエステルポリオールを用いることができる。ポリエステルポリオールとしては、例えば、多官能アルコール成分と二塩基酸成分とが縮合反応したポリエステルポリオールがある。
多官能アルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3'−ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールA、ビスフェノールFなどの2個の水酸基を有する化合物が挙げられ、更にグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3個以上の水酸基を有する化合物が挙げられる。
二塩基酸成分としては、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等の脂肪族あるいは芳香族二塩基酸が挙げられる。
又、β−ブチロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−ヘプタノラクトン、α−メチル−β−プロピオラクトン等のラクトン類等の、環状エステル化合物の開環重合により得られるポリエステルポリオールも使用できる。
以上のことから、本発明におけるポリイソシアネートは、接合用樹脂組成物の粘度や、接着性の調整の容易さから、芳香族ポリイソシアネート(a1)中のイソシアネート基と、ポリエーテルポリオール(a2−1)および/またはポリエステルポリオール(a2−2)中の水酸基とをイシソアネート基過剰の条件にて反応させてなるポリイソシアネート(A2)が好ましい。
ポリイソシアネート(A2)を作成する際の芳香族イソシアネート中のイソシアネート基と、ポリエーテルポリオール(a2−1)および/またはポリエステルポリオール(a2−2)中の水酸基との当量比(イソシアネート基/水酸基)は、2.0〜5.0の範囲が好ましい。2.0未満であると、ポリイソシアネート(A2)が高分子量となり粘度が高く、塗工性能が悪化する場合があり、5.0を超えると、ポリオールと反応しないイソシアネートが多量に残存してしまい、ポットライフが低下する場合がある。
次に、ポリオール成分(B)について説明する。
ポリオール成分(B)は、末端に水酸基を有するポリオールを適宜混合し使用される。
ポリオールとしては公知のものが使用でき、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、これらの共重合体、及びその他のグリコールなどが挙げられる。以下に述べる具体的化合物は、複数種を組み合わせて使用してもよい。
ポリオール成分(B)は、末端に水酸基を有するポリオールを適宜混合し使用される。
ポリオールとしては公知のものが使用でき、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、これらの共重合体、及びその他のグリコールなどが挙げられる。以下に述べる具体的化合物は、複数種を組み合わせて使用してもよい。
ポリエーテルポリオールは、上述(a2−1)に示したポリエーテルポリオールを使用することができ、ポリエステルポリオールに関しても、上述(a2−2)に示したポリエステルポリオールを使用することが出来る。
ポリカーボネートポリオール類とは、下記一般式[1]で示される構造を、その分子中
に有するものであり、公知のポリカーボネートポリオールを使用することができる。
一般式[1]:
−[−O−R1−O−CO−]m−
(式中、R1は2価の有機残基、mは1以上の整数を表す。)
に有するものであり、公知のポリカーボネートポリオールを使用することができる。
一般式[1]:
−[−O−R1−O−CO−]m−
(式中、R1は2価の有機残基、mは1以上の整数を表す。)
ポリカーボネートポリオールは、例えば、(1)グリコール又はビスフェノールと炭酸エステルとの反応、(2)グリコール又はビスフェノールにアルカリの存在下でホスゲンを作用させる反応などで得られる。
(1)の製法で用いられる炭酸エステルとして具体的には、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどが挙げられる。
(1)及び(2)の製法で用いられるグリコール又はビスフェノールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、3,3'−ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール;あるいはビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノール類;ビスフェノール類にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させたビスフェノール類;等も用いることができる。これらの化合物は、1種又は2種以上の混合物として使用することができる。
その他のグリコール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ブチレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、3,3’−ジメチロールヘプタン、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ダイマー酸ジオール、水添ダイマージオール、シクロヘキサンジメタノール等の、1分子に2個の水酸基を有する化合物が挙げられる。
更に、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、メチルグルコシド等の、1分子に3個以上の水酸基を有する化合物も、ポリオール(B)として使用することができる。
ポリオール成分(B)としては、ポリイソシアネート(A)中に使用されるポリエーテルポリオール(a2−1)および/またはポリエステルポリオール(a2−2)を使用することで相溶性が良好であることや、粘度調整が容易となることから、ポリエーテルポリオール(a2−1)や、ポリエステルポリオール(a2−2)が好適に用いられる。
上述のポリオールの中でも、1級水酸基を有するポリオールを用いることが好ましい。文献「ポリウレタン樹脂ハンドブック(日刊工業新聞社(1987年発刊))」に示されているように、1級水酸基は、水や2級水酸基と比較し反応速度が速いことは周知の事実であり、イソシアネートとの反応速度を高め、優れた硬化反応性を有する積層シート接合用樹脂組成物とすることが可能である。また、水より硬化反応性が速く、積層シート接合用樹脂組成物の凝集力を効率よく高めることで、イソシアネートと水との反応により生成する脱炭酸反応由来の気泡の成長を積層シート接合用樹脂組成物の凝集力で抑え込むことも可能である。
1級水酸基の量としては、ポリオール(B)成分中の水酸基100モル%中、40〜100モル%であることが好ましい。より好ましくは、50〜100モル%、さらに好ましくは、70〜100モル%含まれていることが好ましい。ポリオール成分(B)中の1級水酸基が40モル%未満であると、硬化反応性が遅く、エージングに時間を要する場合がある。70モル%以上であると、凝集力の向上効果が大きく気泡の成長の抑制効果を大きくすることが出来る。
次に水(C)に関して説明する。
本発明において、水(C)は、ポリオール(B)が大気中の水分による吸水したことによる水分と、水を添加することによる水の量の合計量として計算され、積層シート接合用樹脂組成物100重量%中の重量%で表す。
イソシアネート基と水酸基および水との反応は、以下の一般式で示すことができる。
上記一般式に示したように、イソシアネートと水との反応は、脱炭酸反応を伴い、ウレア結合を生成する。ウレア結合は水素結合力が強く、高い凝集力が得られることから、接着力の高い積層体が得られることが期待できる。その反面、脱炭酸反応により発泡が生じるため、積層シートの外観が悪化する懸念があることから、反応性の制御が重要となる。
上記一般式[2][3]からもわかるように、イソシアネートと水との反応は、イソシアネートと水酸基との反応の競争反応で起きる。そのため、水酸基のモル量と水のモル量を制御することで、高い凝集力と良好な外観の両立を行うことが出来る。
積層シート接合用樹脂組成物の100重量%中の水の量は、0.03〜2重量%が好ましく、0.05〜1重量%がさらに好ましく、0.1〜0.5重量%が最も好ましい。0.03重量%未満であるとイソシアネート基と水との反応により生成するウレア結合による凝集力向上効果が得られにくく、2重量%を越えると、積層シート接合用樹脂組成物と水との相溶性が悪化し積層シート接合用樹脂組成物が白化する場合があり、外観不良に繋がる場合がある。尚、0.1〜0.5重量%であると、凝集力の向上効果が得られやすくかつ相溶性の低下も起こりにくいため最も好ましい。
ポリオール成分(B)中の水酸基と積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)との当量比(水酸基/水)は、1〜35であることが好ましく、1.5〜20であることがさらに好ましく、2.0〜10が最も好ましい。水酸基/水との当量比が1を未満であると水(C)のほうがポリオール成分(B)中の水酸基よりモル量が多いため、脱炭酸反応による発泡が著しく発生し、ポットライフの悪化が起きる場合がある。水酸基/水との当量比が35を超えると、水(C)の添加効果が薄く、ウレア結合の生成による凝集力の確保ができない場合がある。尚、ポリオール成分(B)中の水酸基と積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)との当量比(水酸基/水)が、2.0〜10であると、凝集力向上効果と、ポットライフのバランスが良好である。
尚、水の添加方法としては、ポリオール(B)に溶解させ、使用することが好ましい。ポリイソシアネート(A)とポリオール(B)と水(C)を別々に添加し使用するいわゆる3液タイプとして使用することも可能ではあるが、水の添加量が少なく精度がばらつく場合があることや、溶解、混合に時間を要する場合がある。また、ポリイソシアネート(A)へ混合してしまうと、上記一般式[3]に示した水とポリイソシアネートとの反応が開始してしまい、粘度が上昇し、塗工性が悪化する場合がある。
次に積層シート接合用樹脂組成物について説明する。
本発明の積層シート接合用樹脂組成物は、ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(B)と積層シート接合用樹脂組成物100重量%中に0.03〜2重量% の水(C)が含有することを特徴とする。
ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート当量とポリオール(B)中の水酸基との当量比(イソシアネート基/水酸基)は、0.5〜2.5が好ましく、0.66〜2.00が好ましく、1.0〜1.7が最も好ましい。0.5未満であると水酸基がイソシアネート基より過剰に存在することから、水との反応が可能なイソシアネート基が少ないため、水添加による凝集力向上効果が得られない場合があり、2.5以上であると、イソシアネート基が水酸基より大過剰に存在し、水との反応による脱炭酸反応による発泡が著しく発生し外観が悪化する場合や、積層シート接合用樹脂組成物の硬化反応に時間を要する場合がある。尚、ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート当量とポリオール(B)中の水酸基との当量比(イソシアネート基/水酸基)は、1.0〜1.7の場合、積層シート接合用樹脂組成物の凝集力と、硬化反応速度の調整が容易である。
ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基および積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)のモル数との当量比(イソシアネート基/(水酸基+水))は0.5〜2.3が好ましく、0.66〜2.0がさらに好ましく、0.8〜1.7が最も好ましい。0.5未満であると水酸基および水がイソシアネート基より過剰に存在することから、イソシアネート基との硬化反応による凝集力向上効果が得られない場合があり、2.5以上であると、イソシアネート基が水酸基および水と比較し、大過剰に存在するため、積層シート接合用樹脂組成物の硬化反応に時間を要する場合がある。尚、ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基および積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)のモル数との当量比(イソシアネート基/(水酸基+水))が0.8〜1.7の場合、積層シート接合用樹脂組成物の凝集力と、硬化反応速度の調整が最も良好である。
本発明の積層シート接合用樹脂組成物は、以下の溶剤を使用することができる。本発明で使用しうる溶剤としては、公知の溶剤が使用できるが、例えば、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトンやその他の炭化水素系溶媒が挙げられる。
本発明の積層シート接合用樹脂組成物は、上記溶剤を含有しないことが好ましい。溶剤を用いることで、乾燥工程が必要となり、作業環境乃至は安全性の観点から、問題が生じる場合がある。特に水酸基や、カルボン酸基、アミノ基等を含有し、ポリイシソアネート(A)中のイソシアネート基と反応しうる溶剤は、特に使用しない方が好ましい。
本発明に係る積層シート接合用樹脂組成物には、必要に応じて、他の樹脂、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を併用することもできる。更に、用途に応じて、有機・無機の顔料、フィラー、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、消泡剤、光安定剤等の添加剤を配合しても良い。また、接着性能を更に高めるために、シランカップリング剤、リン酸、リン酸誘導体、酸無水物等の接着助剤を使用することができる。また、硬化反応を調節するため公知の触媒、添加剤等を使用することができる。
本発明の積層シート接合用樹脂組成物の使用方法は、ポリイソシアネート成分(A)、ポリオール成分(B)および水(C)を混合し、無溶剤型のラミネーターによって積層シート接合用樹脂組成物をシート状基材の表面に塗布する。積層シート接合用樹脂組成物の塗布量は、基材の種類や塗工条件等に応じて適宜選択されるが、通常、1.0〜5.0g/m2であり、好ましくは1.5〜4.5g/m2である。
その後、シート状基材の接着面と別のシート状基材を貼り合せ、常温又は加温下にエージングして硬化反応させる。本発明の積層シート接合用樹脂組成物の場合、エージングに要する時間は30雰囲気下において1日程度である。また、本発明の積層シート接合用樹脂組成物の場合、塗工〜エージングの際の環境湿度が高くても十分な接着性能を発現できる。
その後、シート状基材の接着面と別のシート状基材を貼り合せ、常温又は加温下にエージングして硬化反応させる。本発明の積層シート接合用樹脂組成物の場合、エージングに要する時間は30雰囲気下において1日程度である。また、本発明の積層シート接合用樹脂組成物の場合、塗工〜エージングの際の環境湿度が高くても十分な接着性能を発現できる。
本発明の積層シート接合用樹脂組成物は、流動性が確保できる範囲でできるだけ低温で行うことが好ましく、具体的には25〜80℃で配合することが好ましい。温度を下げることにより、イソシアネートの硬化反応速度を下げることが可能であり、ポットライフが向上する。
前記ポリイソシアネート成分(A)、ポリオール成分(B)、水(C)を混合した直後の50℃における溶融粘度は、好ましくは50〜5000mPa・s、さらに好ましくは100〜3000mPa・sである。
前記ポリイソシアネート成分(A)、ポリオール成分(B)、水(C)を混合した直後の50℃における溶融粘度は、好ましくは50〜5000mPa・s、さらに好ましくは100〜3000mPa・sである。
なお、本発明において、混合した直後とは、均一混合後1分以内であることを意味し、溶融粘度はB型粘度計により求めた値を示す。50℃における溶融粘度が5,000mPa・s超では、塗工が困難になり良好な作業性を確保することが難しく、塗工温度を高め、粘度を下げることで塗工が可能であるが、100℃に上げても良好な塗装外観は得られない可能性がある。
ポリエチレンや、ポリプロピレン等の融点の低い材料を、100℃以上で塗工する場合、フィルムが塗工時やラミネート時に伸びてしまい、ズレが生じる場合があり、最悪の場合、フィルムの破断が生じ、ラミネートができなくなる場合がある。一方、50℃における溶融粘度が50mPa・s未満では、初期凝集力が弱いために十分な接着性能が得られなかったり、基材に積層シート接合用樹脂組成物を塗工する際に塗膜の厚みが均一にならず外観不良を生じたり、巻き取り後に積層シート接合用樹脂組成物が端面から染み出してしまう場合がある。
ポリエチレンや、ポリプロピレン等の融点の低い材料を、100℃以上で塗工する場合、フィルムが塗工時やラミネート時に伸びてしまい、ズレが生じる場合があり、最悪の場合、フィルムの破断が生じ、ラミネートができなくなる場合がある。一方、50℃における溶融粘度が50mPa・s未満では、初期凝集力が弱いために十分な接着性能が得られなかったり、基材に積層シート接合用樹脂組成物を塗工する際に塗膜の厚みが均一にならず外観不良を生じたり、巻き取り後に積層シート接合用樹脂組成物が端面から染み出してしまう場合がある。
本発明の積層シート接合用樹脂組成物を用いてシート状基材を積層することにより積層体を得ることができる。
シート状基材としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックフィルム、アルミニウム、酸化珪素、酸化アルミ等を蒸着した金属蒸着フィルム、ステンレス、鉄、銅、鉛等の金属箔などが用いられる。かかる基材の組合せは、プラスチックフィルム同士であっても、プラスチックフィルムと金属蒸着フィルムまたは金属箔でもよい。
シート状基材としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックフィルム、アルミニウム、酸化珪素、酸化アルミ等を蒸着した金属蒸着フィルム、ステンレス、鉄、銅、鉛等の金属箔などが用いられる。かかる基材の組合せは、プラスチックフィルム同士であっても、プラスチックフィルムと金属蒸着フィルムまたは金属箔でもよい。
得られた本発明の積層体は、ヒートシール工程を経ることで、包装材とすることが出来る。ヒートシールの方法は、公知の方法で行うことが可能であり、例えば、無延伸のポリプロピレンフィルムの場合では、100℃〜160℃の範囲で、数秒熱プレスすることで包装材を作成することが出来る。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。実施例および比較例中の%および部は、断りのない限りは全て質量基準である。
<数平均分子量>
ポリエーテルポリオール、ポリエステルジオール等の数平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)より求めた。
分子量測定は下記の条件で測定を行った。機種:TOSOH HLC−8200GPC カラム:TSKGEL SuperHM-M溶媒:THF溶液流出速度:0.6ml毎分 温度:40℃検出器:示差屈折計 分子量標準:ポリスチレン
酸価は、1gのポリマーポリオールあたりのKOHのmgで表わし、酸価はKOHによる中和滴定にて測定を行った。
ポリエーテルポリオール、ポリエステルジオール等の数平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)より求めた。
分子量測定は下記の条件で測定を行った。機種:TOSOH HLC−8200GPC カラム:TSKGEL SuperHM-M溶媒:THF溶液流出速度:0.6ml毎分 温度:40℃検出器:示差屈折計 分子量標準:ポリスチレン
酸価は、1gのポリマーポリオールあたりのKOHのmgで表わし、酸価はKOHによる中和滴定にて測定を行った。
<水酸基当量>
水酸基当量は、g/mol、水酸基価は1gのポリマーポリオール当りのKOHのmg表し、ピリジンと無水酢酸を用いるアセチル化により測定した。上記測定条件は、JIS K1557−1に順ずる。
水酸基当量は、g/mol、水酸基価は1gのポリマーポリオール当りのKOHのmg表し、ピリジンと無水酢酸を用いるアセチル化により測定した。上記測定条件は、JIS K1557−1に順ずる。
<イソシアネート当量>
また、イソシアネート当量は、g/molで表し、試料中に存在するイソシアネート基を過剰のジブチルアミンのトルエン溶液を加えて反応させ、相当する尿素を生成させた後、塩酸標準溶液を用いて、指示薬滴定法によって逆滴定を行い、測定した。上記測定条件は、JIS K7301に準ずる。
また、イソシアネート当量は、g/molで表し、試料中に存在するイソシアネート基を過剰のジブチルアミンのトルエン溶液を加えて反応させ、相当する尿素を生成させた後、塩酸標準溶液を用いて、指示薬滴定法によって逆滴定を行い、測定した。上記測定条件は、JIS K7301に準ずる。
<水分量>
水分量は、カールフィッシャー法により、以下の条件で水分量の測定を行なった。機種:京都電子工業社製 MKC610、注入量:40〜100μL、陽極/ 陰極液:ケムアクアCGE/AG
E、End Sens.:0.1μg/sec
また、50℃における溶融粘度はB型粘度計により求めた。
水分量は、カールフィッシャー法により、以下の条件で水分量の測定を行なった。機種:京都電子工業社製 MKC610、注入量:40〜100μL、陽極/ 陰極液:ケムアクアCGE/AG
E、End Sens.:0.1μg/sec
また、50℃における溶融粘度はB型粘度計により求めた。
(合成例1)
数平均分子量約1000のポリプロピレングリコール(水酸基価112)を36.3部、グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価390)を15.4部、2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート50部、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート50部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら70℃〜80℃で3時間加熱してウレタン化反応を行い、イソシアネート基を有するポリエーテル樹脂を得た。イソシアネート当量は276g/molであった。以下、この樹脂をポリイソシアネート(A−1)(合成例1)と記す。
数平均分子量約1000のポリプロピレングリコール(水酸基価112)を36.3部、グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価390)を15.4部、2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート50部、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート50部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら70℃〜80℃で3時間加熱してウレタン化反応を行い、イソシアネート基を有するポリエーテル樹脂を得た。イソシアネート当量は276g/molであった。以下、この樹脂をポリイソシアネート(A−1)(合成例1)と記す。
[合成例2〜7]
表1に記載した原料と仕込み部を用いた以外は合成例1と同様にして合成を行い、共重合体(A−2〜7)(合成例2〜7)のポリイソシアネートを得た。
表1に記載した原料と仕込み部を用いた以外は合成例1と同様にして合成を行い、共重合体(A−2〜7)(合成例2〜7)のポリイソシアネートを得た。
使用原料名
(a1−1):2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート
(a1−2):4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート
(a1−3):2,4−トリレンジイソシアネート
(a1−4):2,6−トリレンジイソシアネート
HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
HDIのビュレット体:ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体
(a2−1−1):数平均分子量400のポリプロピレングリコール(水酸基価271、2級水酸基)
(a2−1−2):数平均分子量1000のポリプロピレングリコール(水酸基価112、2級水酸基)
(a2−1−3):数平均分子量2000のポリプロピレングリコール(水酸基価56.6、2級水酸基)
(a2−1−4):グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価390、2級水酸基)
(a2−2−1):数平均分子量1000の2−メチル‐1,3−プロパンジオールとアジピン酸とを共重合体させたポリエステルポリオール(水酸基価112、1級水酸基)
(a2−2−1):数平均分子量1000のエチレングリコール/2,2−ジメチル‐1,3−プロパンジオール/アジピン酸/テレフタル酸を共重合させたポリエステル樹脂(水酸基価100、1級水酸基)
(a1−1):2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート
(a1−2):4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート
(a1−3):2,4−トリレンジイソシアネート
(a1−4):2,6−トリレンジイソシアネート
HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
HDIのビュレット体:ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体
(a2−1−1):数平均分子量400のポリプロピレングリコール(水酸基価271、2級水酸基)
(a2−1−2):数平均分子量1000のポリプロピレングリコール(水酸基価112、2級水酸基)
(a2−1−3):数平均分子量2000のポリプロピレングリコール(水酸基価56.6、2級水酸基)
(a2−1−4):グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価390、2級水酸基)
(a2−2−1):数平均分子量1000の2−メチル‐1,3−プロパンジオールとアジピン酸とを共重合体させたポリエステルポリオール(水酸基価112、1級水酸基)
(a2−2−1):数平均分子量1000のエチレングリコール/2,2−ジメチル‐1,3−プロパンジオール/アジピン酸/テレフタル酸を共重合させたポリエステル樹脂(水酸基価100、1級水酸基)
(合成例8)
イソフタル酸100部、アジピン酸355部、エチレングリコール244部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら150℃〜240℃に加熱し、240℃にて6時間反応させ、エステル化反応を行った。酸価が1.8(mgKOH/g)になったところで反応温度を200℃にし、反応容器内部を徐々に減圧し、1.3kPa以下で30分反応させ、酸価0.6(mgKOH/g)、水酸基当量353(mol/g)、数平均分子量900の両末端に1級水酸基を有するポリエステル樹脂を得た。以下、このポリオールをポリオール(b−1)(合成例8)と記す。
(合成例9〜13)
表2に記載した原料と仕込み部を用いた以外は合成例8と同様にして合成を行い、1級水酸基を有するポリオール(b−2〜6)(合成例9〜13)を得た。
イソフタル酸100部、アジピン酸355部、エチレングリコール244部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら150℃〜240℃に加熱し、240℃にて6時間反応させ、エステル化反応を行った。酸価が1.8(mgKOH/g)になったところで反応温度を200℃にし、反応容器内部を徐々に減圧し、1.3kPa以下で30分反応させ、酸価0.6(mgKOH/g)、水酸基当量353(mol/g)、数平均分子量900の両末端に1級水酸基を有するポリエステル樹脂を得た。以下、このポリオールをポリオール(b−1)(合成例8)と記す。
(合成例9〜13)
表2に記載した原料と仕込み部を用いた以外は合成例8と同様にして合成を行い、1級水酸基を有するポリオール(b−2〜6)(合成例9〜13)を得た。
(合成例14)
数平均分子量約400のポリプロピレングリコール(水酸基価271)を245部、グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価396)を84部、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート170部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら70℃〜80℃で3時間加熱してウレタン化反応を行った。水酸基当量は1100g/mol、水分量は300ppmの末端に2級水酸基を有するポリエーテル樹脂を得た。以下、この樹脂をポリオール(b−7)(合成例14)と記す。
数平均分子量約400のポリプロピレングリコール(水酸基価271)を245部、グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価396)を84部、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート170部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら70℃〜80℃で3時間加熱してウレタン化反応を行った。水酸基当量は1100g/mol、水分量は300ppmの末端に2級水酸基を有するポリエーテル樹脂を得た。以下、この樹脂をポリオール(b−7)(合成例14)と記す。
(合成例15)
数平均分子量約2000のポリプロピレングリコール(水酸基価55.5)を423部、グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価396)を30部、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート47部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら70℃〜80℃で3時間加熱してウレタン化反応を行った。水酸基当量は1890g/mol、水分量は250ppmの末端に2級水酸基を有するポリエーテル樹脂を得た。以下、この樹脂をポリオール(b−8)(合成例15)と記す。
数平均分子量約2000のポリプロピレングリコール(水酸基価55.5)を423部、グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価396)を30部、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート47部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら70℃〜80℃で3時間加熱してウレタン化反応を行った。水酸基当量は1890g/mol、水分量は250ppmの末端に2級水酸基を有するポリエーテル樹脂を得た。以下、この樹脂をポリオール(b−8)(合成例15)と記す。
(比較合成例1)
4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート76部、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート76部を反応容器に仕込み、数平均分子量約400のアミン末端ポリプロピレングリコール(アミン価265)を16部、数平均分子量約2000のアミン末端ポリプロピレングリコール(アミン価58)を121部、グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価390)を10部混合し、30分で反応容器へ滴下しウレア化反応を行い、さらに、窒素ガス気流下で攪拌しながら70℃〜80℃で3時間加熱してウレタン化反応を行った。イソシアネート基を有するポリエーテル樹脂を得た。イソシアネート当量は280.2g/molであった。以下、この樹脂をポリイソシアネート比較A−1(比較合成例1)と記す。
(比較合成例2)
数平均分子量約400のアミン末端ポリプロピレングリコール(アミン価250)を35部、数平均分子
量約1000のアミン末端ポリプロピレングリコール(アミン価113)190部を反応容器に仕込み、
4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート50部を、窒素ガス気流下で攪拌しながら30分で反応容器へ滴下しウレア化反応を行った。アミン当量は515g/mol、水分量は600ppmの末端に
アミノ基を有するポリエーテル樹脂を得た。以下、この樹脂を比較B−1(比較合成例2)と記す。
4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート76部、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート76部を反応容器に仕込み、数平均分子量約400のアミン末端ポリプロピレングリコール(アミン価265)を16部、数平均分子量約2000のアミン末端ポリプロピレングリコール(アミン価58)を121部、グリセリンにポリプロピレングリコールを付加した数平均分子量約400のトリオール(水酸基価390)を10部混合し、30分で反応容器へ滴下しウレア化反応を行い、さらに、窒素ガス気流下で攪拌しながら70℃〜80℃で3時間加熱してウレタン化反応を行った。イソシアネート基を有するポリエーテル樹脂を得た。イソシアネート当量は280.2g/molであった。以下、この樹脂をポリイソシアネート比較A−1(比較合成例1)と記す。
(比較合成例2)
数平均分子量約400のアミン末端ポリプロピレングリコール(アミン価250)を35部、数平均分子
量約1000のアミン末端ポリプロピレングリコール(アミン価113)190部を反応容器に仕込み、
4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート50部を、窒素ガス気流下で攪拌しながら30分で反応容器へ滴下しウレア化反応を行った。アミン当量は515g/mol、水分量は600ppmの末端に
アミノ基を有するポリエーテル樹脂を得た。以下、この樹脂を比較B−1(比較合成例2)と記す。
(ポリオール成分Bの作成)
(製造例1)
ポリオール(b−1)200重量部を仕込み、2−メチル−1,3−プロパンジオール7重量部を仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら50℃に加熱し、30分間、混合を行った。1級水酸基当量285(mol/g)、全水酸基100モル%中の1級水酸基のモル%は100モル%、水分量0.131wt%のポリオール樹脂を得た。以下、このポリオールをポリオール(B−1)(製造例1)と記す。
(製造例1)
ポリオール(b−1)200重量部を仕込み、2−メチル−1,3−プロパンジオール7重量部を仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら50℃に加熱し、30分間、混合を行った。1級水酸基当量285(mol/g)、全水酸基100モル%中の1級水酸基のモル%は100モル%、水分量0.131wt%のポリオール樹脂を得た。以下、このポリオールをポリオール(B−1)(製造例1)と記す。
(製造例2〜11)
表3に記載した原料と仕込み部を用いた以外は製造例1と同様にして混合を行い、ポリオールB−2〜11(製造例2〜11)を得た。
表3に記載した原料と仕込み部を用いた以外は製造例1と同様にして混合を行い、ポリオールB−2〜11(製造例2〜11)を得た。
使用原料名
PPG−200:数平均分子量200のポリプロピレングリコール(水酸基価550、2級水酸基、水分量1100ppm)
PPG−400:数平均分子量400のポリプロピレングリコール(水酸基価270、2級水酸基、水分量800ppm)
EO変性PPG:末端がエチレンオキサイド変性されたポリプロピレングリコール(水酸基価115、1級水酸基90%、2級水酸基10%、水分量700ppm)
PG:プロピレングリコール(水酸基価1475、1級水酸基50%、2級水酸基50%、水分量2600ppm)
MPO:2−メチル−1,3−プロパンジオール(水酸基価1245、1級水酸基、水分量4500ppm)
1,6−HD:1,6−ヘキサンジオール(水酸基価950、1級水酸基、水分量200ppm)
PPG−200:数平均分子量200のポリプロピレングリコール(水酸基価550、2級水酸基、水分量1100ppm)
PPG−400:数平均分子量400のポリプロピレングリコール(水酸基価270、2級水酸基、水分量800ppm)
EO変性PPG:末端がエチレンオキサイド変性されたポリプロピレングリコール(水酸基価115、1級水酸基90%、2級水酸基10%、水分量700ppm)
PG:プロピレングリコール(水酸基価1475、1級水酸基50%、2級水酸基50%、水分量2600ppm)
MPO:2−メチル−1,3−プロパンジオール(水酸基価1245、1級水酸基、水分量4500ppm)
1,6−HD:1,6−ヘキサンジオール(水酸基価950、1級水酸基、水分量200ppm)
(実施例1)
製造例1で得た(B−1)70部、水(C)0.6部を仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら50℃で10分加熱して溶解した。次いで、合成例1で得たポリイソシアネート(A−1)100部を容器に仕込み、50℃で1分混合して、無溶剤型積層シート用樹脂組成物(S−1)を得た。この積層シート接合用樹脂組成物の50℃における溶融粘度を、均一混合後1分経過した時に測定したところ、1240mPa・sであった。なお、前記無溶剤型積層シート用樹脂組成物は、水の含有量は、ポリオール成分中の水分量および添加した水の合計値より、0.405重量%、ポリイソシアネート(A)中のイソシアネート基とポリオール(B)中の水酸基との当量比は、1.474、ポリオール(B)中の水酸基と水の当量比は6.399、ポリイソシアネート(A)中のイソシアネート基と、ポリオール(A)中の水酸基および水の合計当量との当量比は1.275であった。得られた無溶剤積層シート接合用樹脂組成物(S−1)に関して、ポットライフ、積層体外観、接着力、イソシアネート残存量を以下の方法にて評価した。
製造例1で得た(B−1)70部、水(C)0.6部を仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら50℃で10分加熱して溶解した。次いで、合成例1で得たポリイソシアネート(A−1)100部を容器に仕込み、50℃で1分混合して、無溶剤型積層シート用樹脂組成物(S−1)を得た。この積層シート接合用樹脂組成物の50℃における溶融粘度を、均一混合後1分経過した時に測定したところ、1240mPa・sであった。なお、前記無溶剤型積層シート用樹脂組成物は、水の含有量は、ポリオール成分中の水分量および添加した水の合計値より、0.405重量%、ポリイソシアネート(A)中のイソシアネート基とポリオール(B)中の水酸基との当量比は、1.474、ポリオール(B)中の水酸基と水の当量比は6.399、ポリイソシアネート(A)中のイソシアネート基と、ポリオール(A)中の水酸基および水の合計当量との当量比は1.275であった。得られた無溶剤積層シート接合用樹脂組成物(S−1)に関して、ポットライフ、積層体外観、接着力、イソシアネート残存量を以下の方法にて評価した。
<ポットライフの評価方法>
得られた積層シート接合用樹脂組成物について、50℃の水浴にて15分および30分静置し、B型粘度計(東京計器社製)を用い、20rpm、2分間回転の条件で測定し、可使時間(ポットライフ)を4段階で評価した。
◎:「30分までの粘度上昇率が5倍未満。」実用上問題なし。
○:「15分までの粘度上昇率が5倍未満かつ30分での粘度上昇率が10倍未満。」実用上問題なし。
△:「15分までの粘度上昇率が10倍未満かつ30分で流動性あり」実用上問題なし。
×:「30分で流動性無し」実用上問題あり。
尚、実施例1では15分での粘度上昇率は3.8倍、30分の粘度上昇率は8倍であり、良好であった。
得られた積層シート接合用樹脂組成物について、50℃の水浴にて15分および30分静置し、B型粘度計(東京計器社製)を用い、20rpm、2分間回転の条件で測定し、可使時間(ポットライフ)を4段階で評価した。
◎:「30分までの粘度上昇率が5倍未満。」実用上問題なし。
○:「15分までの粘度上昇率が5倍未満かつ30分での粘度上昇率が10倍未満。」実用上問題なし。
△:「15分までの粘度上昇率が10倍未満かつ30分で流動性あり」実用上問題なし。
×:「30分で流動性無し」実用上問題あり。
尚、実施例1では15分での粘度上昇率は3.8倍、30分の粘度上昇率は8倍であり、良好であった。
[積層体の作製]
50℃に調整した上記各実施例または比較例で得られた無溶剤積層シート用樹脂組成物(S−1)を、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(厚さ:12μm)の表面に、無溶剤テストコーターで50℃にて塗布し(塗布量:2.0g/m2)、この塗布面にアルミニウム蒸着無延伸ポリプロピレンフィルム(VMCPP、厚さ:25μm)の蒸着面を重ね、準備段階の積層体(プレ積層体)を得た。
これらプレ積層体を30℃、湿度20%RHまたは80%RHの環境下にて、1日間または2日間養生し、積層体を作成した。得られた各積層体について、積層体の外観および接着力を下記の要領で観察・測定を行った。
< 積層体外観の評価方法>
得られた積層体の養生後の状態について目視にて観察し、3段階で評価した。
○:「蒸着面に、ゆず肌状の模様や発泡による斑点模様や白濁がなく、積層シート接合用樹脂組成物層が均一である。」
△:「蒸着面に、ゆず肌状の模様や発泡による斑点模様や白濁が多少観測される」使用上問題ないレベル。
×:「蒸着面に、ゆず肌状の模様や発泡による斑点模様やや白濁が多数観察された。」使用上問題あり。
なお、実施例1はゆず肌状の模様や発泡による斑点模様や白濁はなく、非常に良好であった。
50℃に調整した上記各実施例または比較例で得られた無溶剤積層シート用樹脂組成物(S−1)を、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(厚さ:12μm)の表面に、無溶剤テストコーターで50℃にて塗布し(塗布量:2.0g/m2)、この塗布面にアルミニウム蒸着無延伸ポリプロピレンフィルム(VMCPP、厚さ:25μm)の蒸着面を重ね、準備段階の積層体(プレ積層体)を得た。
これらプレ積層体を30℃、湿度20%RHまたは80%RHの環境下にて、1日間または2日間養生し、積層体を作成した。得られた各積層体について、積層体の外観および接着力を下記の要領で観察・測定を行った。
< 積層体外観の評価方法>
得られた積層体の養生後の状態について目視にて観察し、3段階で評価した。
○:「蒸着面に、ゆず肌状の模様や発泡による斑点模様や白濁がなく、積層シート接合用樹脂組成物層が均一である。」
△:「蒸着面に、ゆず肌状の模様や発泡による斑点模様や白濁が多少観測される」使用上問題ないレベル。
×:「蒸着面に、ゆず肌状の模様や発泡による斑点模様やや白濁が多数観察された。」使用上問題あり。
なお、実施例1はゆず肌状の模様や発泡による斑点模様や白濁はなく、非常に良好であった。
(接着力)
積層体を長さ300mm、幅15mmに切り取り、テストピースとした。インストロン型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、PET/VMCPP間のT型剥離強度(N/15mm)を測定した。この試験を5回行い、その平均値を求めた。
得られた積層体の剥離強度について、4段階で評価した。
◎:「剥離強度が、2N以上であり、良好な剥離強度である。」
〇:「剥離強度が、1.5N以上、2N未満である。」使用上問題ないレベル。
△:「剥離強度が、1N以上、1.5N未満である。」使用上問題ないレベル。
×:「剥離強度が、1N未満」使用上問題あり。
なお、実施例1は30℃、20%RHの養生1日の条件において、剥離強度は2.1Nであり、非常に良好であった。
積層体を長さ300mm、幅15mmに切り取り、テストピースとした。インストロン型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、PET/VMCPP間のT型剥離強度(N/15mm)を測定した。この試験を5回行い、その平均値を求めた。
得られた積層体の剥離強度について、4段階で評価した。
◎:「剥離強度が、2N以上であり、良好な剥離強度である。」
〇:「剥離強度が、1.5N以上、2N未満である。」使用上問題ないレベル。
△:「剥離強度が、1N以上、1.5N未満である。」使用上問題ないレベル。
×:「剥離強度が、1N未満」使用上問題あり。
なお、実施例1は30℃、20%RHの養生1日の条件において、剥離強度は2.1Nであり、非常に良好であった。
<反応性化合物反応性の評価方法>
得られた積層体について、30℃、20%RHの条件にて、1日および2日養生後のイソシアネート基の反応率を評価した。PerkinElmer社製のSpectrum Oneを用いてIR測定を行い、イソシアネート基の吸収スペクトル(2270〜2250cm-1)と、エステル結合C=O伸縮振動の吸収スペクトル(1750〜1725cm-1)のピーク高さ比から養生前後の反応性化合物の反応率を評価した。具体的な式は以下のようにして求め、4段階で評価した。反応率(%)=(養生後のイソシアネート基の吸収/養生後のC=O吸収スペクトル)/(養生前のイソシアネート基の吸収/養生前のC=O吸収スペクトル)×100
◎ : 「養生1日後でイソシアネート基の反応率80%以上であり、養生2日後ではイソシアネート基の吸収が見られない。硬化反応性は非常に良好である」
○ : 「養生1日後で反応率60%以上であり、養生2日後では反応率90%以上であり、硬化反応性は良好である」
△ : 「養生1日後での反応率40%以上60%以下であり、養生2日後で反応率75〜90%であり、硬化反応性はやや不足。」実用上問題あり。
×:「養生2日後で反応率、75%未満であり、硬化反応性不足。」実用上問題あり。
なお、実施例1は養生後1日後にて反応率は88%であり、養生後2日後では反応性官能基の吸収スペクトルは観測されず硬化反応性は非常に良好であった。
得られた積層体について、30℃、20%RHの条件にて、1日および2日養生後のイソシアネート基の反応率を評価した。PerkinElmer社製のSpectrum Oneを用いてIR測定を行い、イソシアネート基の吸収スペクトル(2270〜2250cm-1)と、エステル結合C=O伸縮振動の吸収スペクトル(1750〜1725cm-1)のピーク高さ比から養生前後の反応性化合物の反応率を評価した。具体的な式は以下のようにして求め、4段階で評価した。反応率(%)=(養生後のイソシアネート基の吸収/養生後のC=O吸収スペクトル)/(養生前のイソシアネート基の吸収/養生前のC=O吸収スペクトル)×100
◎ : 「養生1日後でイソシアネート基の反応率80%以上であり、養生2日後ではイソシアネート基の吸収が見られない。硬化反応性は非常に良好である」
○ : 「養生1日後で反応率60%以上であり、養生2日後では反応率90%以上であり、硬化反応性は良好である」
△ : 「養生1日後での反応率40%以上60%以下であり、養生2日後で反応率75〜90%であり、硬化反応性はやや不足。」実用上問題あり。
×:「養生2日後で反応率、75%未満であり、硬化反応性不足。」実用上問題あり。
なお、実施例1は養生後1日後にて反応率は88%であり、養生後2日後では反応性官能基の吸収スペクトルは観測されず硬化反応性は非常に良好であった。
(実施例2〜16)
実施例1と同様にして、積層シート接合用樹脂組成物(S−2〜16)(実施例2〜16)を得た。実施例1と同様の評価を実施した結果を表4に示す。
実施例1と同様にして、積層シート接合用樹脂組成物(S−2〜16)(実施例2〜16)を得た。実施例1と同様の評価を実施した結果を表4に示す。
(比較例1〜8)
実施例1と同様にして、積層シート接合用樹脂組成物(比較−1〜8)(比較例1〜8)を得た。実施例1と同様の評価を実施した結果を表5に示す。
尚、比較樹脂B−1については、アミノ基を含有することから、イソシアネートと、アミノ基との当量比(NCO/(NH2))およびイソシアネートと、アミノ基、水の合計モルとの当量比(NCO/(NH2+水))を表6に示す。
実施例1と同様にして、積層シート接合用樹脂組成物(比較−1〜8)(比較例1〜8)を得た。実施例1と同様の評価を実施した結果を表5に示す。
尚、比較樹脂B−1については、アミノ基を含有することから、イソシアネートと、アミノ基との当量比(NCO/(NH2))およびイソシアネートと、アミノ基、水の合計モルとの当量比(NCO/(NH2+水))を表6に示す。
表4に示されるように、実施例の積層シート接合用樹脂組成物は、優れた塗工性能を有し、かつ蒸着面の積層シート接合用樹脂組成物層の状態が良好であり、接着強度にも優れていることがわかる。特に実施例1、5はエージング時の環境湿度の影響が少なく、短時間のエージングで同等以上の接着性能を発現できる。これは、イソシアネートと水との反応により生成したウレア結合による高い凝集力の発現と、イソシアネートと反応できる化合物の比率および官能基の種類が適切であったためと考えられる。
水の含有量を最適化することで、NCOの反応性を調整することが可能であり、ポットライフと、養生後のNCO残存量および凝集力の調整が可能となることがわかる(実施例13〜16)。また、イソシアネートと水が反応を起こすと脱炭酸反応を起こし、気泡が発生する。発生した気泡により、外観が悪化する場合があるが、イソシアネートと反応性が高い1級水酸基を使用することで、積層シート接合用樹脂組成物層の凝集力を効率よく高めることで、気泡の膨張を抑えられ外観を良好に保つことができる(実施例2、4、10〜12)。
水の含有量を最適化することで、NCOの反応性を調整することが可能であり、ポットライフと、養生後のNCO残存量および凝集力の調整が可能となることがわかる(実施例13〜16)。また、イソシアネートと水が反応を起こすと脱炭酸反応を起こし、気泡が発生する。発生した気泡により、外観が悪化する場合があるが、イソシアネートと反応性が高い1級水酸基を使用することで、積層シート接合用樹脂組成物層の凝集力を効率よく高めることで、気泡の膨張を抑えられ外観を良好に保つことができる(実施例2、4、10〜12)。
これに対し、比較例1および5は、水が少ない量の場合の結果を示したが、ポットライフは良好であるものの、硬化反応性が低く、イソシアネートの残存および硬化反応が進行していないため、接着強度が著しく劣っていることがわかる。また、積層シート接合用樹脂組成物中に含有する水の量が微量の場合でも、エージング環境下の水分によりイソシアネートと硬化反応が進行するが、今回の積層体は、PETおよびVMCPPの構成であり、水分透過性が低く硬化反応に時間がかかり、作業性や塗膜の硬化反応速度の調整が困難である。
比較例2〜4、6は、水の量が請求項の範囲外で多く含有した場合の評価結果である。水を多く添加するとNCO残存率は低く硬化反応性は向上しているが、発泡が多く発生し、外観が悪化してしまう。また、発泡により、基材との接触面積が低下したことで接着強度も劣る結果となった。
比較例2〜4、6は、水の量が請求項の範囲外で多く含有した場合の評価結果である。水を多く添加するとNCO残存率は低く硬化反応性は向上しているが、発泡が多く発生し、外観が悪化してしまう。また、発泡により、基材との接触面積が低下したことで接着強度も劣る結果となった。
本発明では、前述したとおり、イソシアネートと水との反応後に生成するウレア結合により凝集力を高め、高い接着強度が得られることが特徴であるが、比較例7〜10では、ウレアをアミノ化合物から生成させた場合を示している。比較例7、8では、イソシアネートとアミノ化合物との反応性が高く、混合直後に硬化反応が進行し、塗工を行うことが困難であった。比較例9、10では、ポリイソシアネート側にウレアを導入した場合であるが、ウレア結合の高い水素結合により、積層シート接合用樹脂組成物の粘度が高く優れた塗工適性を確保することができなかった。また、相溶性が悪化し、塗膜の白濁が起きてしまい、優れた外観を得ることができないという結果であった。
本発明に係る積層シート用接合用樹脂組成物は、同一または異なる素材に合わせて、積層シート接合用樹脂組成物中の(A)、(B)及び(C)の比率を変化させることで、各種フィルムを接合するために用いるものである。
例えば、プラスチック系素材と金属系処理素材との多層積層体の接合に好適に用いられる。勿論、プラスチック系フィルム同士、金属系フィルム同士の接合にも好適に使用される。また、積層シート接合用樹脂組成物中に水を所定量含有させることで、イソシアネートと水との反応により生成するウレアの凝集力の活用による高い接着強度の発現や、短時間のエージングで同等以上の接着性能を発現できること、さらにはエージング環境による湿度の影響が少ない積層シート用接合用樹脂組成物として好適に使用することができる。
例えば、プラスチック系素材と金属系処理素材との多層積層体の接合に好適に用いられる。勿論、プラスチック系フィルム同士、金属系フィルム同士の接合にも好適に使用される。また、積層シート接合用樹脂組成物中に水を所定量含有させることで、イソシアネートと水との反応により生成するウレアの凝集力の活用による高い接着強度の発現や、短時間のエージングで同等以上の接着性能を発現できること、さらにはエージング環境による湿度の影響が少ない積層シート用接合用樹脂組成物として好適に使用することができる。
また、水との反応を活用しウレア結合を形成させ、凝集力を向上させるという本発明における効果は、ウレタン系の反応を用いた樹脂組成物全てに応用することが可能である。例えば、感圧式接着剤組成物や、コーティング剤、インキ等への利用も可能である。
Claims (10)
- ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(B)とを含む積層シート接合用樹脂組成物であって、
積層シート接合用樹脂組成物100重量%中、0.03〜2重量%の水(C)を含有することを特徴とする積層シート接合用樹脂組成物。 - ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基との当量比(イソシアネート基/水酸基)が0.5〜2.5であることを特徴とする請求項1に記載の積層シート接合用樹脂組成物。
- ポリオール成分(B)中の水酸基と積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)との当量比(水酸基/水)が1〜35であることを特徴とする請求項1または2記載の積層シート接合用樹脂組成物。
- ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基と、ポリオール成分(B)中の水酸基および積層シート接合用樹脂組成物中の水(C)のモル数との当量比(イソシアネート基/(水酸基+水))が2.3〜0.5であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の積層シート用樹脂組成物。
- ポリオール成分(B)中の水酸基100モル%中、40〜100モル%が一級水酸基であることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の積層シート接合用樹脂組成物。
- 前記ポリイソシアネート成分(A)が、芳香族ポリイソシアネート(a1)中のイソシアネート基と、ポリエーテルポリオール(a2−1)および/またはポリエステルポリオール(a2−2)中の水酸基とをイシソアネート基過剰の条件にて反応させてなるポリイソシアネート(A2)であること特徴とする請求項1〜5いずれか記載の積層シート接合用樹脂組成物。
- 積層シート接合用樹脂組成物に有機溶剤を含有しないことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の積層シート接合用樹脂組成物。
- 請求項1〜7いずれか記載の積層シート接合用樹脂組成物を用いて少なくとも2つのシート状基材を積層してなる積層体。
- 請求項8記載の積層体を用いてなる包装材。
- 請求項1〜7いずれか記載の積層シート用樹脂組成物を第1のシート状基材に塗布し、樹脂層を形成し、該樹脂層に第2のシート状基材を重ね合わせ、両シート状基材の間に位置する樹脂層を硬化反応させることを特徴とする積層体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013270966A JP2015124335A (ja) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 積層シート接合用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013270966A JP2015124335A (ja) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 積層シート接合用樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015124335A true JP2015124335A (ja) | 2015-07-06 |
Family
ID=53535287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013270966A Pending JP2015124335A (ja) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 積層シート接合用樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015124335A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016104510A1 (ja) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 接着剤組成物および積層体 |
JPWO2018101242A1 (ja) * | 2016-12-02 | 2018-11-29 | Dic株式会社 | 反応型接着剤、積層フィルム及び包装体 |
JP2018197310A (ja) * | 2017-05-24 | 2018-12-13 | Dic株式会社 | 無溶剤型接着剤、それを用いた積層フィルム及び包装体 |
JP2018204000A (ja) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | 三洋化成工業株式会社 | 2液硬化型ウレタン粘着剤用主剤及び2液硬化型ウレタン粘着剤 |
WO2020121993A1 (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 三洋化成工業株式会社 | 2液硬化性ウレタン粘着剤 |
CN117821000A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-04-05 | 昆山红苹果塑胶新材料有限公司 | Tpu粘接胶及其生产工艺、应用该tpu粘接胶的tpu制品 |
-
2013
- 2013-12-27 JP JP2013270966A patent/JP2015124335A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016104510A1 (ja) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 接着剤組成物および積層体 |
JP2016121351A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 接着剤組成物および積層体 |
US9951259B2 (en) | 2014-12-24 | 2018-04-24 | Toyo Ink Sc Holdings Co., Ltd. | Adhesive composition and laminate |
JPWO2018101242A1 (ja) * | 2016-12-02 | 2018-11-29 | Dic株式会社 | 反応型接着剤、積層フィルム及び包装体 |
JP2018197310A (ja) * | 2017-05-24 | 2018-12-13 | Dic株式会社 | 無溶剤型接着剤、それを用いた積層フィルム及び包装体 |
JP2018204000A (ja) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | 三洋化成工業株式会社 | 2液硬化型ウレタン粘着剤用主剤及び2液硬化型ウレタン粘着剤 |
WO2020121993A1 (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 三洋化成工業株式会社 | 2液硬化性ウレタン粘着剤 |
JPWO2020121993A1 (ja) * | 2018-12-11 | 2021-10-07 | 三洋化成工業株式会社 | 2液硬化性ウレタン粘着剤 |
JP7244544B2 (ja) | 2018-12-11 | 2023-03-22 | 三洋化成工業株式会社 | 2液硬化性ウレタン粘着剤 |
CN117821000A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-04-05 | 昆山红苹果塑胶新材料有限公司 | Tpu粘接胶及其生产工艺、应用该tpu粘接胶的tpu制品 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5472525B1 (ja) | 接着剤組成物、並びに積層体およびその製造方法 | |
EP3067377B1 (en) | Ultralow monomer polyurethanes | |
CN104937003B (zh) | 包含可持续生产的原料的湿气固化聚氨酯组合物 | |
JP5381707B2 (ja) | 熱可塑性ポリウレタンを含む樹脂組成物およびホットメルト接着剤 | |
US20190270838A1 (en) | Low-Viscosity, Rapid Curing Laminating Adhesive Composition | |
JP2015124335A (ja) | 積層シート接合用樹脂組成物 | |
JP6291889B2 (ja) | 接着剤組成物およびそれを用いた積層体 | |
KR20170140232A (ko) | 폴리우레탄-기반 결합제 시스템 | |
US8500948B2 (en) | PU adhesives for sterilizable composite films | |
ES2913527T3 (es) | Composición de adhesivo de laminación de endurecimiento rápido, de baja viscosidad | |
WO2020215235A1 (en) | Two-component solvent free polyurethane laminating adhesive composition | |
JP6361494B2 (ja) | 接着剤組成物、積層体、および積層体の製造方法 | |
CN109661445A (zh) | 基于聚氨酯的双组分粘合剂组合物 | |
TW201700697A (zh) | 接著劑組成物及其製造方法、積層體及其製造方法 | |
CN111217992A (zh) | 一种聚酯多元醇及使用其制备的湿固化聚氨酯热熔胶 | |
CA2916563A1 (en) | Hydrophobic polyurethane adhesive | |
TWI696679B (zh) | 濕氣硬化型胺基甲酸酯熱熔樹脂組成物、積層體及鞋 | |
JP3114341B2 (ja) | ポリウレタン系接着剤 | |
JP2002003813A (ja) | 接着剤組成物 | |
JP3158828B2 (ja) | ロジン骨格を有するポリウレタンおよび該ポリウレタンを含有してなるポリウレタン系接着剤 | |
US11365332B2 (en) | Plastic adhesion promotion for 2K polyurethane adhesives | |
JP2014118503A (ja) | 無溶剤型接着剤組成物およびそれを用いた積層体 | |
JP2001322221A (ja) | 非食品包装用積層体 | |
JP3241009B2 (ja) | ポリウレタンの製造方法 | |
JP3566251B2 (ja) | 接着剤組成物 |