(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')に占める4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの割合が50質量%以100質量%以下である請求項2に記載の2液型接着剤。
前記ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)に占める4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの割合が50質量%以上100質量%以下である請求項6に記載の2液型接着剤。
前記脂肪族イソシアネート(B4)が、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、これらジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、アダクト変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、ウレトジオン変性体からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む請求項8に記載の2液型接着剤。
前記ポリイソシアネート組成物(B)における前記ポリエステルポリイソシアネート(B1)と前記ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)との質量基準の配合比(B1):(B2)が、2:1〜10:1であり、前記ポリエステルポリイソシアネート(B1)と前記ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)との質量基準の配合比(B1):(B3)が、1:1〜2:1である請求項1乃至9のいずれか一項に記載の2液型接着剤。
前記ポリイソシアネート組成物(B)における前記ポリエステルポリイソシアネート(B1)と前記ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)との質量基準の配合比(B1):(B2)が、2:1〜10:1であり、前記ポリエステルポリイソシアネート(B1)と前記ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)との質量基準の配合比(B1):(B3)が、1:1〜2:1であり、前記ポリイソシアネート組成物(B)における前記ポリエステルポリイソシアネート(B1)と前記脂肪族イソシアネート(B4)との質量基準の配合比(B1):(B4)が、4:1以下である請求項8または9のいずれか一項に記載の2液型接着剤。
【発明を実施するための形態】
【0013】
<2液型接着剤>
本発明の2液型接着剤は、ポリオール組成物(A)と、ポリイソシアネート組成物(B)とを含む。
【0014】
(ポリオール組成物(A))
本発明に用いられるポリオール組成物(A)は、実質的に2個以上の水酸基を有する樹脂(ポリオール)を含む。合成に要する時間が短く、取扱いも容易であることから数平均分子量が300以上3000以下のポリオールを用いることが好ましく、350以上1000以下のポリオールを用いることがより好ましい。なお本願発明において、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。
【0015】
測定装置 ;東ソー株式会社製 HLC−8220GPC
カラム ;東ソー株式会社製 TSK−GUARDCOULUMN SuperHZ−L
+東ソー株式会社製 TSK−GEL SuperHZM−M×4
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)
【0016】
ポリオールとしては、ポリエステル骨格を有するポリオール、ポリウレタン骨格を有するポリオール、ポリエーテル骨格を有するポリオール、アクリル骨格を有するポリオール等が挙げられる。接着剤にガスバリア性を付与するとともに、後述するガスバリア性多層フィルムを耐熱性に優れたものとするため、多価カルボン酸(a1)と、多価アルコール(a2)との重縮合体であるポリエステル骨格を備えるポリオール(A1)を含むことが好ましい。以下ではポリエステル骨格を備えるポリオール(A1)を単にポリエステルポリオール(A1)ともいう。
【0017】
多価カルボン酸(a1)は、オルト配向性多価カルボン酸を含むことが好ましい。オルト配向性多価カルボン酸としては、オルトフタル酸又はその酸無水物、ナフタレン2,3−ジカルボン酸又はその酸無水物、ナフタレン1,2−ジカルボン酸又はその酸無水物、アントラキノン2,3−ジカルボン酸又はその酸無水物、及び2,3−アントラセンカルボン酸又はその酸無水物等が挙げられる。これらの化合物は、芳香環の任意の炭素原子に置換基を有していても良い。該置換基としては、クロロ基、ブロモ基、メチル基、エチル基、i−プロピル基、ヒドロキシル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、メチルチオ基、フェニルチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、フタルイミド基、カルボキシル基、カルバモイル基、N−エチルカルバモイル基、フェニル基又はナフチル基等が挙げられる。中でもオルトフタル酸、オルトフタル酸無水物を用いることが好ましい。これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
【0018】
多価カルボン酸(a1)としてオルト配向性多価カルボン酸を用いて得られるポリエステルポリオール(A1)は、ガスバリア性と接着性とに優れる。ガスバリア性が優れる理由は、オルト配向性多価カルボン酸由来の骨格によりポリエステル鎖の回転が抑制されるためと推察される。接着性が優れる理由は、ポリエステル鎖が非対称であることに起因して非結晶性を示し、十分な基材密着性が付与されるためと推察される。
【0019】
多価カルボン酸(a1)は、本発明の効果を損なわない範囲において、オルト配向性多価カルボン酸以外の多価カルボン酸を含んでいてもよい。具体的には、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等の脂肪族多価カルボン酸;無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和結合含有多価カルボン酸;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環族多価カルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、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、1,8−ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、ジフェン酸及びその酸無水物、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−p,p’−ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の酸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等の芳香族多価カルボン酸等が挙げられる。これらの化合物は2種以上を併用してもよい。中でも、コハク酸、アジピン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,8−ナフタル酸、ジフェン酸が好ましい。
【0020】
多価カルボン酸(a1)に占めるオルト配向性多価カルボン酸の割合は必要なガスバリア性に応じて適宜調整されるが、70質量%以上であることが好ましい。多価カルボン酸(a1)の全量がオルト配向性多価カルボン酸であってもよい。
【0021】
多価アルコール(a2)は従来公知のものを特に制限なく用いることができ、具体的にはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、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、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等の脂肪族ジオール;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、1,2,4−ブタントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスルトール等の3官能以上のアルコール;ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、ナフタレンジオール、ビフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、テトラメチルビフェノールや、これらの、エチレンオキサイド伸長物、水添化脂環族等の芳香族多価フェノール等を例示することができる。これらの化合物は2種以上を併用してもよい。酸素原子間の炭素原子数が少ないほど分子鎖が過剰に柔軟にならずに酸素透過しにくいと推定されることから、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、エチレングリコールを使用することが特に好ましい。
【0022】
あるいは、多価アルコール(a2)が2−ブテン−1,4−ジオールのような重合性炭素−炭素二重結合をもつ多価アルコールを含んでいてもよい。この場合、重合性二重結合間が架橋することにより、ガスバリア性を向上させることができる。
【0023】
多価アルコール(a2)が1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシプロピル)イソシアヌル酸等のイソシアヌル酸のアルキレンオキサイド付加物を含んでいてもよい。
【0024】
イソシアヌル環は高極性であり、且つ水素結合を形成しない。一般に接着性を高める手法として、水酸基、ウレタン結合、ウレイド結合、アミド結合などの高極性の官能基を配合させる方法が知られている。しかしながらこれらの結合を有する樹脂は分子間水素結合を形成しやすく、溶剤型接着剤に良く使用される酢酸エチル、2−ブタノン等の有機溶剤への溶解性を損ねてしまうことがあるが、イソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A1)は溶解性を損なわないので、容易に有機溶剤での希釈が可能である。
【0025】
また、イソシアヌル環は3官能であるため、イソシアヌル環を樹脂骨格の中心とし、且つその分岐鎖にオルト配向性多価カルボン酸由来の構造を備えるポリエステル骨格を有するポリエステルポリオール(A1)は高い架橋密度を得ることができる。架橋密度を高めることで、酸素等のガスが通過する隙間を減らすことができると推定される。このように、イソシアヌル環は分子間水素結合を形成せずに高極性であり且つ高い架橋密度が得られるので、ガスバリア性と接着性とを担保できると推定している。
【0026】
ポリエステルポリオール(A1)のガラス転移温度は−30℃以上80℃以下であることが好ましく、0℃以上60℃以下であることがより好ましく、25℃以上60℃以下であることがさらに好ましい。ガラス転移温度が80℃を超えると室温付近でのポリエステルポリオール(A1)の柔軟性が低いために基材への密着性が劣り、接着性が低下するおそれがある。一方−30℃よりも低いと、常温付近でのポリエステルポリオール(A1)の分子運動が激しいため十分なガスバリア性が得られないおそれがある。
【0027】
ポリエステルポリオール(A1)は、多価カルボン酸(a1)と多価アルコール(a2)との反応生成物であるポリエステルポリオールを、ジイソシアネート化合物との反応によるウレタン伸長により数平均分子量1000〜15000としたポリエステルポリウレタンポリオールであってもよい。ウレタン伸長したポリエステルポリオール(A1)には一定以上の分子量成分とウレタン結合とが存在するため、優れたガスバリア性を持ち、初期凝集力に優れ、ラミネート用の接着剤として優れる。
【0028】
ポリエステルポリオール(A1)の水酸基価は、20mgKOH/g以上400mgKOH/g以下であることが好ましい。水酸基価が20mgKOH/gより小さい場合、ポリエステルポリオール(A1)の粘度が高くなり、良好な塗工適性が得られないおそれがある。水酸基価が400mgKOH/gを超える場合、硬化塗膜の架橋密度が高くなりすぎ、良好な接着強度が得られない場合がある。ポリエステルポリオール(A1)の水酸基価はJIS−K0070に記載の水酸基価測定方法にて測定することができる。
【0029】
ポリエステルポリオール(A1)の酸価は、200mgKOH/g以下であることが好ましい。酸価が200mgKOH/gを超える場合、ポリイソシアネートとの反応が早すぎ、良好な塗工適性が得られない場合がある。ポリエステルポリオール(A1)の酸価の下限は特に限定されず、0mgKOH/gであってもよい。ポリエステルポリオール(A1)の酸価はJIS−K0070に記載の酸価測定方法にて測定することができる。
【0030】
本発明の接着剤が無溶剤型である場合には、ポリエステルポリオール(A1)は、直鎖状であることが好ましい。本明細書においてポリエステルポリオール(A1)が直鎖状であるとは、ポリエステルポリオールの原料(多価カルボン酸(a1)や多価アルコール(a2))が全て2官能の化合物からなることをいう。例えば多価アルコール(a2)として、ネオペンチルグリコールのように分岐アルキル基を備える二官能のアルコールを用いて調整したポリエステルポリオール(A1)は直鎖状に含まれる。これにより、ポリエステルポリオール(A1)の粘度上昇を抑制し、塗工性に優れた接着剤とすることができる。
【0031】
本発明の接着剤が溶剤型である場合には、有機溶剤によりポリオール組成物(A)の粘度を調整できるため、必ずしもポリエステルポリオール(A1)が直鎖状である必要はない。
【0032】
ポリオール組成物(A)は、ポリエステルポリオール(A1)に加え、必要に応じて他の成分、例えば低分子量アルコール、有機溶剤、粘度調整剤、シランカップリング剤、消泡剤、粘着付与剤等を含んでいてもよい。
【0033】
低分子量アルコールとしては、エチレングリコール、グリセリン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオール、ジアセチン、カプリル酸プロピル、ひまし油、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。
【0034】
有機溶剤としては、トルエン、キシレン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、トルオール、キシロール、n−ヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられる。
【0035】
粘度調整剤としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジメトキシエチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジフェニル、トリアセチン、ジカプリル酸プロピル、プロピレンカーボネート等が挙げられる。
【0036】
シランカップリング剤としては、例えば、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、グリシドキシオクチルトリメ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、オクテ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、メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン等のビニルシラン;ポリマー骨格に複数のアルコキシシリル基と複数のエポキシ基が導入されたポリマー型エポキシシラン、ポリマー骨格に複数のアルコキシシリル基と複数のアミノ基が導入されたポリマー型アミノシラン等のポリマー型シランカップリング剤;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、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等を挙げることが出来る。これらのシランカップリング剤は2種以上を併用してもよい。
【0037】
消泡剤としては公知のものを用いることができ特に制限されないが、一例として、ジメチルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をカルビノール基、ポリエーテル基、炭素原子数が2以上のアルキル基、エポキシ基、アミノ基等で変性したシリコーン系消泡剤、オクチルアルコール等の長鎖アルコール、ソルビタンモノオレエート等のソルビタン誘導体等が挙げられる。
【0038】
粘着付与剤としては、例えば、ロジン系又はロジンエステル系粘着付与剤、テルペン系又はテルペンフェノール系粘着付与剤、飽和炭化水素樹脂、クマロン系粘着付与剤、クマロンインデン系粘着付与剤、スチレン樹脂系粘着付与剤、キシレン樹脂系粘着付与剤、フェノール樹脂系粘着付与剤、石油樹脂系粘着付与剤などが挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。
【0039】
(ポリイソシアネート組成物(B))
本発明のポリイソシアネート組成物(B)は、ポリエステルポリイソシアネート(B1)と、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)と、ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)と、を含む。
【0040】
ポリエステルポリイソシアネート(B1)は、芳香環族多価カルボン酸を含む多価カルボン酸(b1)と、多価アルコール(b2)との反応生成物であるポリエステルポリオール(B1')と、ジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')との反応生成物である。
【0041】
多価カルボン酸(b1)として用いられる芳香族多価カルボン酸は従来公知のものを特に制限なく用いることができ、具体的にはオルトフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、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’−ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸等の多価カルボン酸;無水フタル酸、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等のカルボン酸無水物;ジメチルテレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル等の多価カルボン酸のエステル形成性誘導体等が挙げられる。これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
【0042】
中でも、オルト配向性多価カルボン酸、特にオルトフタル酸及やその酸無水物は、他の芳香族多価カルボン酸を用いる場合に比べてポリエステルポリオール(B1')の粘度上昇を抑制でき、本発明の接着剤を無溶剤型とした際の塗工性の悪化を防ぐことができるため好ましい。一方、本発明の接着剤が溶剤型である場合には、有機溶剤によりポリイソシアネート組成物(B)の粘度を調整できるため、この限りではない。
【0043】
多価カルボン酸(b1)は、芳香族多価カルボン酸に加えてその他の多価カルボン酸を併用してもよい。併用可能な多価カルボン酸は従来公知のものを特に制限なく用いることができ、シュウ酸、マロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、ジメチルコハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、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、4−シクロヘキセンジカルボン酸、3−メチル−4−シクロヘキセン1,2−ジカルボン酸、これらの酸無水物やメチルエステル化物が挙げられ、単独または二種以上を併用することができる。カルボキシル基を除く部分の炭素原子数が8以下の脂肪族多価カルボン酸を用いることが好ましい。
【0044】
多価カルボン酸(b1)における芳香族多価カルボン酸の割合は、用いる芳香族多価カルボン酸の種類や、接着剤に必要なガスバリア性の程度や塗工性により適宜調整されるが、一例として5質量%以上であり、多価カルボン酸(b1)の全量が芳香族多価カルボン酸であってもよい。芳香族多価カルボン酸を含むことにより、接着剤のガスバリア性を確実に向上させることができることから、10質量%以上であることがより好ましい。芳香族多価カルボン酸の含有量が増えるに従って無溶剤型とした場合の塗工性が低下する傾向にあるため、多価カルボン酸(b1)における芳香族多価カルボン酸の割合は50質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることがより好ましい。なお本発明の接着剤が溶剤型である場合には、有機溶剤によりポリイソシアネート組成物(B)の粘度を調整できるためこの限りではなく、多価カルボン酸(b1)における芳香族多価カルボン酸の割合が100質量%であってもよい。
【0045】
多価アルコール(b2)としては、多価アルコール(a2)と同様のものを用いることができ、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。多価アルコール(b2)は、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
【0046】
ポリエステルポリイソシアネート(B1)の前駆体であるポリエステルポリオール(B1’)は上述した多価カルボン酸(b1)と、多価アルコール(b2)とを公知慣用の方法でエステル化して得られる。
【0047】
ポリエステルポリオール(B1')の数平均分子量は300以上3000以下であることが好ましく、400以上2000以下であることがより好ましい。これにより、ガスバリア性、塗工性に優れた接着剤とすることができる。
【0048】
本発明の接着剤が無溶剤型である場合には、ポリエステルポリオール(B1')は直鎖状であることが好ましい。本明細書においてポリエステルポリオール(B1')が直鎖状であるとは、その合成に用いる成分(多価カルボン酸(b1)や多価アルコール(b2)))が全て2官能の化合物であることをいう。例えば多価アルコール(b2)として、ネオペンチルグリコールのように分岐アルキル基を備える二官能のアルコールを用いて調整したポリエステルポリオールは直鎖状に含まれる。これにより、後述するポリエステルポリイソシアネート(B1)の粘度上昇を抑制し、塗工性に優れた接着剤とすることができる。
【0049】
本発明の接着剤が溶剤型である場合には、有機溶剤によりポリイソシアネート組成物(B)の粘度を調整できるため、必ずしもポリエステルポリオール(B1')が直鎖状である必要はない。
【0050】
ポリエステルポリオール(B1')と反応させるジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')は、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下2,2’−MDIともいう)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下2,4’−MDIともいう)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下4,4’−MDIともいう)のいずれであってもよいし、2種以上を併用してもよい。好ましくは、ジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')は4,4’−MDIを含む。ジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')の50質量%以上、より好ましくは75質量%以上が4,4’−MDIであることが好ましい。
【0051】
ポリエステルポリイソシアネート(B1)は、ポリエステルポリオール(B1')とジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')とを、ポリエステルポリオール(B1')の水酸基に対してジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')のイソシアネート基が過剰となる割合で、公知慣用の方法で反応させて得られる。
【0052】
本発明のポリイソシアネート組成物(B)は、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)を含む。ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネートはジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)系多核縮合体である。ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネートとMDIとの混合物は、ポリメリックMDI、クルードMDIとも称される。ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)は市販のポリメリックMDIを用いてもよいが、その場合はMDI系多核縮合体のみをポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)として扱う。
【0053】
ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)は、アニリンとホルマリンとの縮合反応によって得られる縮合混合物(ポリアミン)のアミノ基を、ホスゲン化等によりイソシアネート基に転化して得られる。縮合時の原料組成比や反応条件を変更することにより、最終的に得られるポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)の核体分布や異性体構成比を制御することができる。
【0054】
また、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)は、イソシアネート基への転化後の反応液、反応液から溶媒の除去、一部MDIを留出分離した缶出液等の、反応条件や分離条件等の異なる数種の混合物であってもよい。市販のポリメリックMDIを使用してもよい。
【0055】
ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)は、NCO%が32%以上33.0%以下であることが好ましく、32.2%以上32.8%以下であることがより好ましく、32.6%以上32.4%以下であることがさらに好ましい。これにより、接着性と耐熱性に優れた接着剤とすることができる。
【0056】
本発明のポリイソシアネート組成物(B)は、ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)を含む。ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)は2,2’−MDI、2,4’−MDI、4,4’−MDIのいずれであってもよいし、2種以上を併用してもよい。好ましくは、ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)は4,4’−MDIを含む。ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)の50質量%以上が4,4’−MDIであることが好ましく、75質量%以上が4,4’−MDIであることがさらに好ましい。
【0057】
ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)は、ポリエステルポリイソシアネート(B1)を調整する際にポリエステルポリオール(B1')と反応せずに残留したジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')をそのまま用いてもよいし、ポリイソシアネート組成物(B)を調整する際に添加してもよい。市販のポリメリックMDIはポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)とMDIとの混合物であり、このMDIもジフェニルメタンジイソシアネート(B3)として用いることができる。
【0058】
本発明のポリイソシアネート組成物(B)は、さらに複数のイソシアネート基を有する脂肪族イソシアネート(B4)を含んでいてもよい。脂肪族イソシアネート(B4)を併用することにより、ポリイソシアネート組成物(B)の保存安定性を良好なものとすることができる。脂肪族イソシアネートとしては、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物;
【0059】
シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物;
【0060】
これらジイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部をカルボジイミドで変性した化合物、ジイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性ポリイソシアネート化合物、ジイソシアネート化合物と2個以上の活性水素基を有する化合物とを反応させて得られるアダクト変性ポリイソシアネート化合物、ジイソシアネート化合物のビウレット変性ポリイソシアネート化合物、ジイソシアネート化合物のアロファネート変性化合物、ジイソシアネート化合物のウレトジオン変性化合物等が挙げられる。
【0061】
アダクト変性ポリイソシアネート化合物の反応原料となる2個以上の活性水素基を有する化合物は、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、1,2,2−トリメチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−3−イソプロピル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−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、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘサン、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセロール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、これら化合物のアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。ポリエステルポリオール(B1')を用いてもよい。これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
【0062】
中でも脂肪族イソシアネート(B4)として、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、これらジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、アダクト変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、ウレトジオン変性体からなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
【0063】
脂肪族イソシアネート(B4)は、ポリエステルポリイソシアネート(B1)を調整する際にジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')と共存させておいてもよいし、調整した後に混合してもよい。脂肪族イソシアネート(B4)の存在下でポリエステルポリイソシアネート(B1)を調整しても、ジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')が優先的にポリエステルポリオール(B1')と反応する。
【0064】
ポリイソシアネート組成物(B)は、本発明の効果を阻害しない範囲で上述した(B1)〜(B4)以外のイソシアネート化合物(B5)を含んでいてもよい。このようなイソシアネート化合物としては、具体的には、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’−ジベンジルジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物、これらジイソシアネート化合物のカルボジイミド変性体、イソシアヌレート変性体、アダクト変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、ウレトジオン変性体等が挙げられる。アダクト変性体の反応原料となる2個以上の活性水素基を有する化合物は、脂肪族ジイソシアネート(B4)と同様のものを用いることができる。これらの化合物は2種以上を併用してもよい。
【0065】
イソシアネート化合物(B5)の配合量は、イソシアネート化合物(B1)〜(B5)の全量の10質量%以下に留めることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましい。
【0066】
ポリイソシアネート組成物(B)におけるポリエステルポリイソシアネート(B1)とポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)との質量基準の配合比(B1):(B2)は、2:1〜10:1であることが好ましい。より好ましくは、2.5:1〜7:1である。
【0067】
ポリイソシアネート組成物(B)におけるポリエステルポリイソシアネート(B1)とジフェニルメタンジイソシアネート(B3)との質量基準の配合比(B1):(B3)は、1:1〜2:1であることが好ましい。1.2:1〜1.8:1であると、無溶剤型接着剤とした場合の塗工適性がより良好となる。
【0068】
ポリイソシアネート組成物(B)が脂肪族イソシアネート(B4)を含む場合、ポリイソシアネート組成物(B)におけるポリエステルポリイソシアネート(B1)と脂肪族イソシアネート(B4)との質量基準の配合比(B1):(B4)は、4:1以下であることが好ましい。より好ましくは、5:1〜7:1である。
【0069】
ポリイソシアネート組成物(B)におけるイソシアネート化合物(B1)〜(B4)の配合比を上述の範囲とすることで、本発明の2液型接着剤の硬化塗膜における架橋密度を好適なものとし、接着強度、ガスバリア性、耐熱性に優れた接着剤とすることができる。
【0070】
ポリイソシアネート組成物(B)が含むイソシアネート化合物(B1)〜(B5)の割合は適宜調整され得る。ポリイソシアネート組成物(B)が含むイソシアネート化合物の全量に占めるポリエステルポリイソシアネート(B1)の割合は、40質量%以上65質量%以下であることが好ましく、45質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。
【0071】
ポリイソシアネート組成物(B)が含むイソシアネート化合物の全量に占めるポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)の割合は、5質量%以上30質量%以下であることが好ましく、7質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
【0072】
ポリイソシアネート組成物(B)が含むイソシアネート化合物の全量に占めるジフェニルメタンジイソシアネート(B3)の割合は、15質量%以上45質量%以下であることが好ましく、20質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。
【0073】
ポリイソシアネート組成物(B)が含むイソシアネート化合物の全量に占める脂肪族イソシアネート(B4)の割合は、15質量%以下であることが好ましく、脂肪族イソシアネート(B4)を含まなくてもよい。より好ましくは、脂肪族イソシアネート(B4)の割合は5質量%以上10質量%以下である。
【0074】
ポリイソシアネート組成物(B)におけるイソシアネート化合物(B1)〜(B4)の配合量を上述の範囲とすることで、本発明の2液型接着剤の硬化塗膜における架橋密度を好適なものとし、接着強度、ガスバリア性、耐熱性に優れた接着剤とすることができる。
【0075】
ポリイソシアネート組成物(B)は、さらに有機溶剤、粘度調整剤を含んでいてもよい。有機溶剤、粘度調整剤としては、ポリオール組成物(A)に用いるものと同様のものを用いることができる。
【0076】
(接着剤)
本発明の接着剤は、ポリオール組成物(A)と、本発明のポリイソシアネート組成物(B)とを含む2液型接着剤であり、フィルムラミネート用途に好適である。また、本発明の接着剤は、溶剤型、無溶剤型いずれの形態で用いてもよい。
【0077】
本明細書において溶剤型接着剤とは、接着剤を基材に塗工した後に、オーブン等で加熱して塗膜中の有機溶剤を揮発させた後に他の基材と貼り合せる方法、いわゆるドライラミネート法に用いられる形態をいう。ポリオール組成物(A)及びポリイソシアネート組成物(B)のいずれか一方、もしくは両方が上述した有機溶剤を含む。溶剤型の場合、ポリオール組成物(A)またはポリイソシアネート組成物(B)の構成成分の製造時に反応媒体として使用された有機溶剤が、更に塗装時に希釈剤として使用される場合もある。
【0078】
無溶剤型接着剤とは、接着剤を基材に塗工した後に、オーブン等で加熱して有機溶剤を揮発させる工程を経ずに他の基材と貼り合せる方法、いわゆるノンソルベントラミネート法に用いられる形態をいう。ポリオール組成物(A)及びポリイソシアネート組成物(B)のいずれもが、上述した有機溶剤を実質的に含まない。ポリオール組成物(A)またはポリイソシアネート組成物(B)の構成成分や、その原料の製造時に反応媒体として使用された有機溶剤が除去しきれずに、ポリオール組成物(A)やポリイソシアネート組成物(B)中に微量の有機溶剤が残留してしまっている場合は、有機溶剤を実質的に含まないと解される。また、ポリオール組成物(A)が低分子量アルコールを含む場合、低分子量アルコールはポリイソシアネート組成物(B)と反応して塗膜の一部となるため、塗工後に揮発させる必要はない。従ってこのような形態も無溶剤型接着剤として扱う。
【0079】
本発明の接着剤は、基材に塗工する直前にポリオール組成物(A)とポリイソシアネート組成物(B)とを混合して用いられる。ポリオール組成物(A)とポリイソシアネート組成物(B)とは、ポリオール組成物(A)に含まれる水酸基と、ポリイソシアネート組成物(B)に含まれるイソシアネート基との当量比[NCO]/[OH]が0.5〜4となるよう配合することが好ましい。[NCO]/[OH]が4を超えると、余剰のイソシアネート基が接着剤の硬化塗膜からブリードアウトするおそれがあり、0.5を下回ると接着強度が不足する恐れがある。
【0080】
本発明の接着剤は、シリカ、アルミナ、アルミニウムフレーク、ガラスフレークなどの無機充填剤、シランカップリング剤やチタンカップリング剤などのカップリング剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、着色剤、結晶核剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。接着剤の硬化塗膜のガラス転移温度を調整することを目的として、アクリル樹脂、ケトン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の各種熱可塑性樹脂を配合してもよい。これらの各種添加剤や熱可塑性樹脂は予めポリオール組成物(A)及びポリイソシアネート組成物(B)のいずれか一方、または両方に添加しておいてもよいし、ポリオール組成物(A)とポリイソシアネート組成物(B)とを混合する際に添加してもよい。
【0081】
<積層体>
本発明の積層体は、例えば、複数のフィルムを本発明の接着剤を用い、ドライラミネート法もしくはノンソルベントラミネート法にて貼り合せて得られる。ラミネートされた積層体はガスバリア性に優れ、ガスバリア積層体として使用することができる。用いるフィルムに特に制限はなく、用途に応じたフィルムを適宜選択することができる。例えば、食品包装用としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリエチレンフィルム(LLDPE:低密度ポリエチレンフィルム、HDPE:高密度ポリエチレンフィルム)やポリプロピレンフィルム(CPP:無延伸ポリプロピレンフィルム、OPP:二軸延伸ポリプロピレンフィルム)等のポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等が挙げられる。
【0082】
フィルムは延伸処理を施されたものであってもよい。延伸処理方法としては、押出製膜法等で樹脂を溶融押出してシート状にした後、同時二軸延伸あるいは逐次二軸延伸を行うことが一版的である。また逐次二軸延伸の場合は、はじめに縦延伸処理を行い、次に横延伸を行うことが一般的である。具体的には、ロール間の速度差を利用した縦延伸とテンターを用いた横延伸を組み合わせる方法が多く用いられる。
【0083】
あるいは、アルミニウム等の金属、シリカやアルミナ等の金属酸化物の蒸着層を積層したフィルム、ポリビニルアルコールやエチレン・ビニルアルコール共重合体、塩化ビニリデン等のガスバリア層を含有するバリア性フィルムを併用してもよい。このようなフィルムを用いることで、水蒸気、酸素、アルコール、不活性ガス、揮発性有機物(香り)等に対するバリア性を備えた積層体とすることができる。
【0084】
フィルム表面には、膜切れやはじき等の欠陥のない接着層が形成されるように、必要に応じて火炎処理やコロナ放電処理等の各種表面処理を施してもよい。
【0085】
あるいは本発明の積層体は、フィルムに接着補助剤(アンカーコート剤)として本発明の接着剤をラミネーターにより塗布し、硬化反応を行った後に、押出し機により溶融させたポリマー材料をラミネートすることにより得ることができる(押出しラミネーション法)。フィルムとしては、上述したドライラミネート法、ノンソルベントラミネート法に用いるフィルムと同様のものを用いることができる。溶融させるポリマー材料としては、低密度ポリエチレン樹脂や直線状低密度ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂等のポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【0086】
より具体的な積層体の構成としては、
(1)基材フィルム1/接着層1/シーラントフィルム
(2)基材フィルム1/接着層1/金属蒸着未延伸フィルム
(3)基材フィルム1/接着層1/金属蒸着延伸フィルム
(4)透明蒸着延伸フィルム/接着層1/シーラントフィルム
(5)基材フィルム1/接着層1/基材フィルム2/接着層2/シーラントフィルム
(6)基材フィルム1/接着層1/金属蒸着延伸フィルム/接着層2/シーラントフィルム
(7)基材フィルム1/接着層1/透明蒸着延伸フィルム/接着層2/シーラントフィルム
(8)基材フィルム1/接着層1/金属層/接着層2/シーラントフィルム
(9)基材フィルム1/接着層1/基材フィルム2/接着層2/金属層/接着層3/シーラントフィルム
(10)基材フィルム1/接着層1/金属層/接着層2/基材フィルム2/接着層3/シーラントフィルム
等が挙げられるがこれに限定されない。
【0087】
構成(1)に用いられる基材フィルム1としては、OPPフィルム、PETフィルム、ナイロンフィルム等が挙げられる。また、基材フィルム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。基材フィルム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)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。
【0088】
構成(2)、(3)に用いられる基材フィルム1としては、OPPフィルムや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。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、基材フィルム1の接着層1側の面に印刷層を設けてもよい。
【0089】
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。
【0090】
構成(5)に用いられる基材フィルム1としては、PETフィルム等が挙げられる。基材フィルム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、基材フィルム1の接着層1側の面に印刷層を設けてもよい。
【0091】
構成(6)の基材フィルム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、基材フィルム1の接着層1側の面に印刷層を設けてもよい。
【0092】
構成(7)の基材フィルム1としては、PETフィルム等が挙げられる。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、基材フィルム1の接着層1側の面に印刷層を設けてもよい。
【0093】
構成(8)の基材フィルム1としては、PET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、基材フィルム1の接着層1側の面に印刷層を設けてもよい。
【0094】
構成(9)、(10)の基材フィルム1としては、PETフィルム等が挙げられる。基材フィルム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、基材フィルム1の接着層1側の面に印刷層を設けてもよい。
【0095】
本発明の積層体が、金属蒸着フィルム、透明蒸着フィルム、金属層の少なくとも一つを含む場合、金属蒸着層、透明蒸着層、金属層に接する接着層は、本発明の接着剤の硬化塗膜であることが好ましい。
【0096】
本発明の接着剤が溶剤型である場合、基材となるフィルム材料に本発明の接着剤をグラビアロール等のロールを用いて塗布し、オーブン等での加熱により有機溶剤を揮発させた後、他方の基材を貼り合せて本発明の積層体を得る。ラミネート後に、エージング処理を行うことが好ましい。エージング温度は室温〜80℃、エージング時間は12〜240時間が好ましい。
【0097】
本発明の接着剤が無溶剤型である場合、基材となるフィルム材料に予め40℃〜100℃程度に加熱しておいた本発明の接着剤をグラビアロール等のロールを用いて塗布した後、直ちに他方の基材を貼り合せて本発明の積層体を得る。ラミネート後に、エージング処理を行うことが好ましい。エージング温度は室温〜70℃、エージング時間は6〜240時間が好ましい。
【0098】
本発明の接着剤を接着補助剤として用いる場合、基材となるフィルム材料に本発明の接着補助剤をグラビアロール等のロールを用いて塗布し、オーブン等での加熱により有機溶剤を揮発させた後、押出し機により溶融させたポリマー材料をラミネートすることにより本発明の積層体を得る。
【0099】
接着剤の塗布量は、適宜調整する。溶剤型接着剤の場合、一例として固形分量が1g/m
2以上10g/m
2以下、好ましくは1g/m
2以上5g/m
2以下となるよう調整する。無溶剤型接着剤の場合、接着剤の塗布量が一例として1g/m
2以上10g/m
2以下、好ましくは1g/m
2以上5g/m
2以下である。
【0100】
本発明の接着剤を接着補助剤として用いる場合、塗布量は一例として0.03g/m
2以上0.09g/m
2以下(固形分)である。
【0101】
本発明の積層体は、上述した構成(1)〜(10)に加えて、更に他のフィルムや基材を含んでいてもよい。他の基材としては、上述した延伸フィルム、未延伸フィルム、透明蒸着フィルムに加え、紙、木材、皮革等の多孔質の基材を使用することもできる。他の基材を貼り合せる際に用いる接着剤は、本発明の接着剤であってもよいし、そうでなくてもよい。
【0102】
<包装材>
本発明の積層体は、食品や医薬品などの保護を目的とする多層包装材料として使用することができる。多層包装材料として使用する場合には、内容物や使用環境、使用形態に応じてその層構成は変化し得る。
【0103】
本発明の包装材は、本発明の積層体を使用し、積層体のシーラントフィルムの面を対向して重ね合わせた後、その周辺端部をヒートシールして得られる。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。
【0104】
本発明の包装材に、その開口部から内容物を充填した後、開口部をヒートシールして本発明の包装材を使用した製品が製造される。充填される内容物としては、米菓、豆菓子、ナッツ類、ビスケット・クッキー、ウェハース菓子、マシュマロ、パイ、半生ケーキ、キャンディ、スナック菓子などの菓子類、パン、スナックめん、即席めん、乾めん、パスタ、無菌包装米飯、ぞうすい、おかゆ、包装もち、シリアルフーズなどのステープル類、漬物、煮豆、納豆、味噌、凍豆腐、豆腐、なめ茸、こんにゃく、山菜加工品、ジャム類、ピーナッツクリーム、サラダ類、冷凍野菜、ポテト加工品などの農産加工品、ハム類、ベーコン、ソーセージ類、チキン加工品、コンビーフ類などの畜産加工品、魚肉ハム・ソーセージ、水産練製品、かまぼこ、のり、佃煮、かつおぶし、塩辛、スモークサーモン、辛子明太子などの水産加工品、桃、みかん、パイナップル、りんご、洋ナシ、さくらんぼなどの果肉類、コーン、アスパラガス、マッシュルーム、玉ねぎ、人参、大根、じゃがいもなどの野菜類、ハンバーグ、ミートボール、水産フライ、ギョーザ、コロッケなどを代表とする冷凍惣菜、チルド惣菜などの調理済食品、バター、マーガリン、チーズ、クリーム、インスタントクリーミーパウダー、育児用調整粉乳などの乳製品、液体調味料、レトルトカレー、ペットフードなどの食品類が挙げられる。また、本発明の包装材はタバコ、使い捨てカイロ、輸液パック等の医薬品、化粧品、真空断熱材などの包装材料としても使用され得る。
【0105】
あるいは、本発明の包装材は、本発明の積層体を使用した蓋材であってもよい。
【実施例】
【0106】
以下、実施例と比較例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。配合組成その他の数値は特記しない限り質量基準である。
【0107】
<ポリオール組成物(A)の調整>
(ポリオール組成物A−1)
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、エチレングリコール92.00部、無水フタル酸118.50部、アジピン酸29.23部及びチタニウムテトライソプロポキシド0.01部を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量500のポリエステルポリオールを得た。水酸基価は224.4であった。さらに60℃に加熱しながらトリアセチン42.92部を入れて1時間撹拌し、ポリオール組成物A−1を得た。
【0108】
(ポリオール組成物A−2)
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、ジエチレングリコール64.00部、2−メチル−1,3−プロパンジオール24.00部、トリメチロールプロパン12.00部、アジピン酸100.00部を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を240℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量600のポリエステルポリオールを得た。水酸基価は187.0であった。得られたポリエステルポリオールをポリオール組成物A−2として用いた。
【0109】
<ポリイソシアネート組成物(B)の調整>
(ポリイソシアネート組成物B−1)
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、エチレングリコール79.10部、無水フタル酸74.06部、アジピン酸73.07部及びチタニウムテトライソプロポキシド0.01部を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量800のポリエステル中間体B−1’を得た。
【0110】
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート115.73部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体25.88部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリエステル中間体B−1’92.00部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌した。ウレタン化反応が終了したことを確認した後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート21.63部、ジフェニルメタンジイソシアネート13.83部を入れて1時間撹拌し、さらに酢酸エチル115.32部を入れて1時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−1を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は11.8%であった。
【0111】
(ポリイソシアネート組成物B−2)
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、エチレングリコール33.64部、ネオペンチルグリコール67.67部、無水フタル酸44.99部、アジピン酸103.58部を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量1600のポリエステル中間体B−2’を得た。
【0112】
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート115.73部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体25.88部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリエステル中間体B−2’116.00部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌した。ウレタン化反応が終了したことを確認した後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート23.85部、ジフェニルメタンジイソシアネート15.25部を入れて1時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−2を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は17.0%であった。
【0113】
(ポリイソシアネート組成物B−3)
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、エチレングリコール31.47部、ネオペンチルグリコール67.85部、イソフタル酸22.04部、アジピン酸127.04部及を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を240℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量1600のポリエステルポリオール中間体B−3’を得た。
【0114】
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート115.73部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリエステル中間体B−3’116.00部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌した。ウレタン化反応が終了したことを確認した後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート23.91部、ジフェニルメタンジイソシアネート15.28部を入れて1時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−3を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は16.2%であった。
【0115】
(ポリイソシアネート組成物B−4)
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート115.73部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体25.88部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリエステル中間体B−3’116.00部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌した。ウレタン化反応が終了したことを確認した後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート23.91部、ジフェニルメタンジイソシアネート15.28部を入れて1時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−4を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は17.0%であった。
【0116】
(ポリイソシアネート組成物B−5)
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート115.73部、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット変性体25.88部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリエステル中間体B−3’116.00部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌した。ウレタン化反応が終了したことを確認した後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート23.91部、ジフェニルメタンジイソシアネート15.28部を入れて1時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−5を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は17.1%であった。
【0117】
(ポリイソシアネート組成物B−6)
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート115.73部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体25.88部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリエステル中間体B−3’116.00部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌した。ウレタン化反応が終了したことを確認した後、ルプラネートMM103(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートのカルボジイミド変性体と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物)39.00部を入れて1時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−6を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は16.8%であった。
【0118】
(ポリイソシアネート組成物B−7)
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、ジエチレングリコール144.42部、アジピン酸162.51部及びチタニウムテトライソプロポキシド0.02部を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量1400のポリエステル中間体B−7’を得た。
【0119】
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート115.73部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体25.88部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリエステル中間体B−7’111.00部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌した。ウレタン化反応が終了したことを確認した後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート23.39部、ジフェニルメタンジイソシアネート14.96部を入れて1時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−7を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は16.8%であった。
【0120】
(ポリイソシアネート組成物B−8)
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート115.73部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体25.88部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリプロピレングリコール(分子量約1000)56.50部、ポリプロピレングリコール(分子量約2000)56.50部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌した。ウレタン化反応が終了したことを確認した後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート23.39部、ジフェニルメタンジイソシアネート15.26部を入れて1時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−8を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は16.7%であった。
【0121】
(ポリイソシアネート組成物B−9)
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、エチレングリコール48.16部、2−メチル−1,3−プロパンジオール62.98部、アジピン酸129.69部を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量600のポリエステル中間体B−9’を得た。
【0122】
攪拌機、窒素ガス導入管、冷却コンデンサー、滴下漏斗を備えた反応容器にルプラネートMI(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物)119.05部を入れて70℃に加熱しながら撹拌し、ポリエステル中間体B4’81.63部を、滴下漏斗を用いて2時間かけて滴下し、更に4時間撹拌し、ポリイソシアネート組成物B−9を得た。JIS−K1603に従い測定したNCO%は14.5%であった。
【0123】
<接着剤の調整>
(実施例1)
ポリオール組成物(A−1)、ポリイソシアネート組成物(B−1)を、表1に示す配合で混合して実施例1の接着剤を得た。
(実施例2)-(実施例5)
用いるポリオール組成物、ポリイソシアネート組成物とその配合を表1に示すようにした以外は実施例1と同様にして実施例2−5の接着剤を得た。
【0124】
(比較例1)-(比較例5)
用いるポリオール組成物、ポリイソシアネート組成物とその配合を表2に示すようにした以外は実施例1と同様にして比較例1−5の接着剤を得た。
【0125】
表1、2における「イソシアネート化合物の配合割合」は、ポリイソシアネート組成物(B)に含まれるイソシアネート化合物における、ポリエステルポリイソシアネート(B1)、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(B2)、ジフェニルメタンジイソシアネート(B3)、脂肪族イソシアネート(B4)の配合割合(%)である。なお、ポリイソシアネート組成物B−7〜B−9はポリエステルポリイソシアネート(B1)に相当する化合物を含んでいないため、対応する欄には配合割合を記入していない。ポリイソシアネート組成物B−7からイソシアネート化合物(B2)〜(B4)を除いた残量(51.66質量%)はポリエステル中間体B−7'とジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')との反応生成物であるポリエステルポリイソシアネートである。同様に、ポリイソシアネート組成物B−8からイソシアネート化合物(B2)〜(B4)を除いた残量(51.38質量%)はポリプロピレングリコールとジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')との反応生成物であるポリエーテルポリイソシアネートであり、ポリイソシアネート組成物B−9からイソシアネート化合物(B2)〜(B4)を除いた残量(59.46質量%)はポリエステル中間体B−9’とジフェニルメタンジイソシアネート(B1'')との反応生成物であるポリエステルポリイソシアネートである。
【0126】
<積層体の製造>
(実施例1)
実施例1の接着剤を、バーコーターを用いて、塗膜量2.0g/m
2(固形分)となるように厚さ20μmのOPPフィルム(東洋紡(株)製「P2161」)の印刷面に塗布し、温度70℃に設定したドライヤーで希釈溶剤を揮発させ乾燥した。次に前記接着剤が塗布されたOPPフィルムの接着剤面とアルミ蒸着CPPフィルム(東レ(株)製:2203、厚さ30μm)の蒸着面とを貼り合せた。40℃/2日間のエージングを行い、実施例1の積層体Aを得た。次に、OPPフィルムを15μmのナイロンフィルム(ユニチカ(株)製「エンブレムON」のRTタイプ)に、アルミ蒸着CPPフィルムを60μmのLLDPEフィルム(三井化学東セロ(株)製「TUX−HC」)に変更した以外は積層体Aと同様にして、実施例1の積層体Bを得た。
【0127】
(実施例2)
実施例2の接着剤を約40℃に加熱し、無溶剤用テストコーター(ポリタイプ社製)を用いて、厚さ20μmのOPPフィルム(東洋紡績(株)製「P2161」)の印刷面に塗膜量2.0g/m
2(固形分)となるように塗布し、次いでアルミ蒸着CPPフィルム(東レ(株)製:2203、厚さ30μm)の蒸着面と接着剤の塗布面とを貼り合せた。40℃で2日間エージングを行い、実施例2の積層体Aを得た。次に、OPPフィルムを15μmのナイロンフィルム(ユニチカ(株)製「エンブレムON」のRTタイプ)に、アルミ蒸着CPPフィルムを60μmのLLDPEフィルム(三井化学東セロ(株)製「TUX−HC」)に変更した以外は積層体Aと同様にして、実施例2の積層体Bを得た。
【0128】
(実施例3)-(実施例5)、(比較例1)-(比較例5)
接着剤を変更した以外は実施例2と同様にして、実施例3−5、比較例1−5の積層体A、積層体Bを得た。
【0129】
(接着強度)
エージングが終了した積層体Aを、接着剤の塗工方向と平行に15mm幅に切断し、OPPフィルムとCPPフィルムとの間を、(株)オリエンテック製テンシロン万能試験機を用いて、雰囲気温度25℃、剥離速度を300mm/分に設定し、180度剥離方法で剥離した際の引っ張り強度を接着強度とした。単位はN/15mmである。
【0130】
(酸素透過率)
得られた積層体Aを10cm×10cmのサイズに調整し、OX−TRAN2/21(モコン社製:酸素透過率測定装置)を用い、JIS−K7126(等圧法)に準じ、23℃0%RHの雰囲気下で酸素透過率を測定した。なおRHとは、湿度を表す。結果を表1、2にまとめた。単位はcc/m
2・day・atmである。
【0131】
(ボイル耐性)
得られた積層体Bを15cm×30cmのサイズに調整し、LLDPEが内側になるように折り曲げ、1atm、180℃、1秒間でヒートシールしてパウチを作製した。内容物として1/1/1ソース(ミートソース:植物油:食酢=1:1:1)を充填し、98℃−1時間の熱水処理を行った。処理後のパウチに、ナイロンフィルムとLLDPEフィルムとの剥離が見られた場合は×、剥離が生じていない場合は○と判定した。
【0132】
【表1】
【0133】
【表2】
【0134】
実施例、比較例から明らかなように、本発明の接着剤を用いて得られた積層体は、接着強度、ガスバリア性、ボイル耐性に優れたものとなった。一方、比較例の接着剤を用いて得られた積層体はガスバリア性とボイル耐性の両方を満足する水準で両立することはできなかった。