JP7521278B2 - Method for producing flexible packaging laminate - Google Patents
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Description
本発明は、食品、医薬品、化粧品、洗剤、雑貨等に用いられる軟包装用積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a flexible packaging laminate for use in foods, medicines, cosmetics, detergents, miscellaneous goods, etc.
従来、食品、医薬品、化粧品、洗剤、雑貨等の軟包装体の製造に使用される接着剤として、無溶剤型の2液硬化型ポリウレタン接着剤が広く用いられている。このような無溶剤型接着剤は、通常、粘度を低く抑えるために低分子量のポリイソシアネートとポリオールとを用いており、初期凝集力が低く、一定時間以上のエージングが必要であり、生産効率の観点からエージング時間の短縮が求められている。 Conventionally, solvent-free, two-component curing polyurethane adhesives have been widely used as adhesives for the production of flexible packaging for foods, medicines, cosmetics, detergents, miscellaneous goods, etc. Such solvent-free adhesives usually use low molecular weight polyisocyanates and polyols to keep the viscosity low, and have low initial cohesive strength, requiring aging for a certain period of time or more. From the perspective of production efficiency, there is a demand for shortening the aging time.
しかし、一般的に無溶剤型接着剤は、ポリイソシアネートとポリオールの混合液をロール上に滞留させ、ロールコーターにより基材に塗工されるため、硬化性能を高めるために触媒等を配合すると、ポットライフが著しく短くなり、ロール上で増粘して外観悪化を引き起こすという課題がある。 However, solvent-free adhesives are generally made by retaining a mixed solution of polyisocyanate and polyol on a roll and applying it to a substrate using a roll coater. Therefore, when catalysts or other substances are added to improve curing performance, there are problems in that the pot life is significantly shortened and the adhesive thickens on the roll, causing a deterioration in appearance.
上記課題に対して、特許文献1には、ポリイソシアネートとポリオールとを別々の基材に塗布した後に貼り合わせる技術が開示されている。
また特許文献2には、第1の基材にプラスチック基材にポリオールとポリイソシアネートとの混合液を塗布し、第2の基材に触媒をドット上に形成し、両基材を貼り合わせる技術が開示されている。
To address the above-mentioned problems, Patent Document 1 discloses a technique in which polyisocyanate and polyol are applied to separate substrates and then the substrates are bonded together.
Furthermore, Patent Document 2 discloses a technique in which a mixture of polyol and polyisocyanate is applied to a first plastic substrate, a catalyst is formed in dots on a second substrate, and the two substrates are then bonded together.
一方で、低分子量のポリイソシアネートとポリオールを用いる無溶剤接着剤は、エージング中に低分子量成分がインキ層に浸透してインキ層が膨潤し、隠蔽性が低下する場合があることが知られている。特に低分子量のポリイソシアネートはインキ層に浸透しやすく膨潤させやすい傾向にある。インキ層の隠蔽性が低下すると、特に、金属蒸着フィルムや金属箔と貼り合わせた包装材を外側から見た際に、金属蒸着や金属箔が透けてみえるというダーキング現象が発生する。 On the other hand, it is known that solventless adhesives that use low molecular weight polyisocyanates and polyols can have their hiding power reduced during aging due to the penetration of low molecular weight components into the ink layer, causing the ink layer to swell. Low molecular weight polyisocyanates in particular tend to easily penetrate the ink layer and cause it to swell. When the hiding power of the ink layer decreases, a darkening phenomenon occurs, in which the metal vapor deposition or metal foil can be seen through, especially when the packaging material is laminated with metal vapor deposition film or metal foil and viewed from the outside.
しかしながら、特許文献1及び2に記載の方法では、接着剤に含まれる低分子量成分のインキ層への浸透を防ぐことはできず、ダーキング現象のようなインキ層の隠蔽性低下を抑制することはできない。 However, the methods described in Patent Documents 1 and 2 cannot prevent the low molecular weight components contained in the adhesive from penetrating into the ink layer, and cannot suppress the decrease in the concealing ability of the ink layer, such as the darkening phenomenon.
本発明の目的は、ポットライフを悪化させることなく接着剤の硬化速度を速めることができ、エージング時間が短縮され、且つダーキング現象のような印刷層の隠蔽性低下が抑制された軟包装用積層体の製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a method for producing a laminate for flexible packaging that can increase the curing speed of the adhesive without deteriorating the pot life, shorten the aging time, and suppress the decrease in the concealment property of the printed layer, such as the darkening phenomenon.
上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す実施形態により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research into resolving the above-mentioned issues, we discovered that the following embodiment can resolve the above-mentioned issues, and have now completed the present invention.
本発明は、第1の基材、印刷層、接着層、及び第2の基材をこの順に備えた軟包装用積層体の製造方法であって、下記工程1、及び工程2を有する、軟包装用積層体の製造方法に関する。
工程1:印刷層が設けられた第1の基材の印刷層上に、ポリオール(A1)と触媒とを含む層(X)を形成する工程
工程2:前記層(X)上に、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液を塗布し、第2の基材と接触させ圧着する工程
The present invention relates to a method for producing a flexible packaging laminate having a first substrate, a printing layer, an adhesive layer, and a second substrate in this order, the method including the following steps 1 and 2:
Step 1: A step of forming a layer (X) containing a polyol (A1) and a catalyst on the printed layer of a first substrate having a printed layer provided thereon. Step 2: A step of applying a mixed liquid of a polyol (A2) and a polyisocyanate (B) onto the layer (X), and contacting and pressing with a second substrate.
本発明は、前記層(X)の厚みが、0.1~1.0μmである、上記軟包装用積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing the flexible packaging laminate, in which the thickness of the layer (X) is 0.1 to 1.0 μm.
本発明は、前記ポリオール(A1)は、濃度10質量%酢酸エチル溶液の25℃における粘度が、1~50mPa・sである、上記軟包装用積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing the flexible packaging laminate, in which the polyol (A1) has a viscosity of 1 to 50 mPa·s in a 10% by mass ethyl acetate solution at 25°C.
本発明は、前記ポリオール(A1)の数平均分子量が、5,000~30,000である、上記軟包装用積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing the flexible packaging laminate, in which the number average molecular weight of the polyol (A1) is 5,000 to 30,000.
本発明は、印刷層が設けられた第1の基材の印刷層上に、ポリオール(A1)と触媒と有機溶剤とを含む混合液を塗工した後、有機溶剤を除去して前記層(X)を形成することを特徴とする、上記軟包装用積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing the flexible packaging laminate, which is characterized in that a mixed liquid containing polyol (A1), a catalyst, and an organic solvent is applied onto the printed layer of the first substrate on which the printed layer is provided, and then the organic solvent is removed to form the layer (X).
本発明は、前記第2の基材が、金属蒸着フィルム、及び金属箔からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、上記軟包装用積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing the flexible packaging laminate, in which the second substrate includes at least one material selected from the group consisting of a metal-deposited film and a metal foil.
本発明は、前記触媒が、金属系触媒、及び3級アミン系触媒からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記軟包装用積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing the flexible packaging laminate, in which the catalyst is at least one selected from the group consisting of metal catalysts and tertiary amine catalysts.
本発明は、工程1の前に、第1の基材上に印刷層を形成して、印刷層が設けられた第1の基材を得る工程0を含み、工程0、工程1、及び工程2がインラインで行われることを特徴とする、上記軟包装用積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing the flexible packaging laminate, which includes step 0, which is performed before step 1, of forming a printed layer on a first substrate to obtain a first substrate provided with a printed layer, and is characterized in that steps 0, 1, and 2 are performed inline.
本発明により、ポットライフを悪化させることなく接着剤の硬化速度を速めることができ、エージング時間が短縮され、且つダーキング現象のような印刷層の隠蔽性低下が抑制された軟包装用積層体の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a method for producing a laminate for flexible packaging that can increase the curing speed of the adhesive without deteriorating the pot life, shortens the aging time, and suppresses the decrease in the concealment property of the printed layer, such as the darkening phenomenon.
本発明は、第1の基材、印刷層、ポリオールとポリイソシアネートとの硬化物を含む接着層、及び第2の基材をこの順に備えた軟包装用積層体の製造方法であって、下記工程1、及び工程2を有することを特徴とする。
工程1:印刷層が設けられた第1の基材の印刷層上に、ポリオール(A1)と触媒とを含む層(X)を形成する工程
工程2:前記層(X)上に、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液を塗布し、第2の基材と接触させ圧着する工程
The present invention is a method for producing a flexible packaging laminate having, in this order, a first substrate, a printed layer, an adhesive layer containing a cured product of a polyol and a polyisocyanate, and a second substrate, and is characterized by having the following steps 1 and 2:
Step 1: A step of forming a layer (X) containing a polyol (A1) and a catalyst on the printed layer of a first substrate having a printed layer provided thereon. Step 2: A step of applying a mixed liquid of a polyol (A2) and a polyisocyanate (B) onto the layer (X), and contacting and pressing with a second substrate.
本発明における接着層は、ポリオール(A1)及び/又はポリオール(A2)と、ポリイソシアネート(B)との硬化物を含むポリウレタン接着層であって、ポリオール(A1)と触媒とを含む層(X)上に、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液を塗布し、第2の基材を接触させ圧着させ、エージングすることで形成される。
上記工程により、層(X)に含まれる触媒は接着剤層全体に拡散し、硬化剤であるポリイソシアネート(B)は層(X)に浸透して、ポリオール(A2)だけでなくポリオール(A1)とも反応し、ポットライフを悪化させることなく速硬化を達成することができる。さらに、層(X)に浸透したポリイソシアネート(B)は、層(X)に含まれる架橋剤により、速やかにポリオール(A1)と反応して高分子量化するため、インキ層への浸透が抑制され、ダーキング現象のような印刷層の隠蔽性低下を抑えることができる。
以下に本発明について詳細に説明する。
The adhesive layer in the present invention is a polyurethane adhesive layer containing a cured product of polyol (A1) and/or polyol (A2) and polyisocyanate (B), and is formed by applying a mixed liquid of polyol (A2) and polyisocyanate (B) onto a layer (X) containing polyol (A1) and a catalyst, contacting a second substrate with the layer and pressing the layer together, and aging the layer.
By the above process, the catalyst contained in the layer (X) diffuses throughout the adhesive layer, and the polyisocyanate (B) as the curing agent penetrates the layer (X) and reacts not only with the polyol (A2) but also with the polyol (A1), achieving rapid curing without deteriorating the pot life. Furthermore, the polyisocyanate (B) that penetrates the layer (X) reacts quickly with the polyol (A1) due to the crosslinking agent contained in the layer (X) to increase its molecular weight, so that penetration into the ink layer is suppressed, and a decrease in the concealment of the printed layer, such as a darkening phenomenon, can be suppressed.
The present invention will be described in detail below.
<工程1>
本発明における層(X)は、ポリオール(A1)と触媒とを含む。
<Step 1>
The layer (X) in the present invention contains a polyol (A1) and a catalyst.
[ポリオール(A1)]
ポリオール(A1)は、水酸基を2つ以上有する化合物であればよく、公知のポリオールから選択することができる。このようなポリオールとしては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリウレタンポリオール、アクリルポリオール、シリコーンポリオール、ヒマシ油系ポリオール、フッ素系ポリオール、又はポリヒドロキシアルカンのほか、
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-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、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;数平均分子量200~3,000のポリアルキレングリコール;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3官能又は4官能の脂肪族アルコール;上記3官能又は4官能の脂肪族アルコールに、上記グリコール若しくはポリオールが付加したポリオール;が挙げられる。
ポリオール(A1)は、基材へのレベリング性と接着性能の観点から、好ましくはポリエーテルポリオール、又はポリエステルポリオールである。
[Polyol (A1)]
The polyol (A1) may be any compound having two or more hydroxyl groups, and may be selected from known polyols. Examples of such polyols include polyester polyols, polycarbonate polyols, polycaprolactone polyols, polyvalerolactone polyols, polyether polyols, polyolefin polyols, polyurethane polyols, acrylic polyols, silicone polyols, castor oil polyols, fluorine-based polyols, and polyhydroxyalkanes.
Examples of the glycols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, methylpentane glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and triethylene glycol; polyalkylene glycols having a number average molecular weight of 200 to 3,000; trifunctional or tetrafunctional aliphatic alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol; and polyols in which the above-mentioned glycols or polyols are added to the above-mentioned trifunctional or tetrafunctional aliphatic alcohols.
From the viewpoints of leveling ability and adhesive performance to a substrate, the polyol (A1) is preferably a polyether polyol or a polyester polyol.
(ポリエステルポリオール)
ポリエステルポリオールとしては、例えば、カルボキシル基成分と水酸基成分とを反応させて得られるポリエステルポリオール;ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリ(β-メチル-γ-バレロラクトン)等のラクトン類を開環重合して得られるポリエステルポリオール;が挙げられる。
上記カルボキシル基成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、無水フタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の二塩基酸若しくはそれらのジアルキルエステル又はそれらの混合物が挙げられる。
上記水酸基成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、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、1,9-ノナンジオール、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、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、ポリウレタンポリオール等のジオール類若しくはそれらの混合物が挙げられる。
上記カルボキシル基成分及び水酸基成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Polyester polyol)
Examples of polyester polyols include polyester polyols obtained by reacting a carboxyl group component with a hydroxyl group component; and polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of lactones such as polycaprolactone, polyvalerolactone, and poly(β-methyl-γ-valerolactone).
Examples of the carboxyl group component include dibasic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, phthalic anhydride, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, succinic acid, glutaric acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, maleic anhydride, and itaconic anhydride, or dialkyl esters thereof, or mixtures thereof.
Examples of the hydroxyl group component include diols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, dineopentyl glycol, trimethylolpropane, glycerin, 1,6-hexanediol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3'-dimethylolheptane, 1,9-nonanediol, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, polyether polyol, polycarbonate polyol, polyolefin polyol, acrylic polyol, polyurethane polyol, and mixtures thereof.
The above carboxyl group components and hydroxyl group components may be used alone or in combination of two or more.
(ポリエーテルポリオール)
ポリエーテルポリオールとしては、水酸基とエーテル結合とを分子内に各々2つ以上有する化合物であればよい。このようなポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブチレングリコールのようなポリアルキレングリコール;ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコールブロック共重合体;プロピレンオキサイド・エチレンオキサイドランダムポリエーテル;が挙げられる。
また、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、シュークローズ等の低分子量ポリオール開始剤に、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、テトラヒドロフラン等のオキシラン化合物を付加重合した付加重合体をポリエーテルポリオールとして用いてもよい。
該付加重合体としては、例えば、プロピレングリコールプロピレンオキサイド付加体、グリセリンプロピレンオキサイド付加体、ソルビトール系プロピレンオキサイド付加体、シュークローズ系プロピレンオキサイド付加体が挙げられる。
(Polyether polyol)
The polyether polyol may be any compound having two or more hydroxyl groups and two or more ether bonds in the molecule. Examples of such polyether polyols include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polytrimethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and polybutylene glycol; polyethylene glycol/polypropylene glycol block copolymers; and propylene oxide/ethylene oxide random polyethers.
In addition, an addition polymer obtained by addition polymerization of an oxirane compound such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, or tetrahydrofuran to a low molecular weight polyol initiator such as water, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, sorbitol, or sucrose may be used as the polyether polyol.
Examples of the addition polymer include propylene glycol propylene oxide adducts, glycerin propylene oxide adducts, sorbitol-based propylene oxide adducts, and sucrose-based propylene oxide adducts.
これらのポリオール(A1)は、ポリオール中の水酸基の一部が酸変性された酸変性物であってもよいし、酸無水物を反応させてカルボキシル基を導入したものや、ジイソシアネートを反応させてウレタン結合を導入したものであってもよい。
上記ジイソシアネートとしては、例えば、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、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,5-ナフタ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、水添化ジフェニルメタンジイソシアネートが挙げられる。
酸無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、無水メリト酸、無水トリメリット酸、トリメリット酸エステル無水物が挙げられる。トリメリット酸エステル無水物としては、例えば、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、プロピレングリコールビスアンヒドロトリメリテートが挙げられる。
これらのポリオール(A1)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
These polyols (A1) may be acid-modified products in which some of the hydroxyl groups in the polyol are acid-modified, or may be products in which carboxyl groups have been introduced by reacting with an acid anhydride, or products in which urethane bonds have been introduced by reacting with a diisocyanate.
Examples of the diisocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate.
Examples of the acid anhydride include pyromellitic anhydride, mellitic anhydride, trimellitic anhydride, and trimellitic ester anhydride. Examples of the trimellitic ester anhydride include ethylene glycol bisanhydrotrimellitate and propylene glycol bisanhydrotrimellitate.
These polyols (A1) may be used alone or in combination of two or more.
ポリオール(A1)の数平均分子量は、好ましくは2,000~50,000であり、より好ましくは5,000~30,000である。数平均分子量が5,000以上であると、低分子量ポリイソシアネートのような接着剤成分の染み込みをより効果的に防ぎ、印刷層の隠蔽性低下を抑制できる点で好ましい。
なお本発明において数平均分子量(Mn)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて、溶媒としてテトロヒドロフランを用いて測定したポリスチレン換算値として求めることができる。
The number average molecular weight of the polyol (A1) is preferably 2,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000. A number average molecular weight of 5,000 or more is preferable in that it can more effectively prevent penetration of adhesive components such as low-molecular-weight polyisocyanates and suppress a decrease in the hiding power of the printed layer.
In the present invention, the number average molecular weight (Mn) can be determined as a polystyrene equivalent value measured by GPC (gel permeation chromatography) using tetrahydrofuran as a solvent.
ポリオール(A1)の酸価は、好ましくは0~40mgKOH/g、より好ましくは0~10mgKOH/g、さらに好ましくは0~5mgKOH/gである。ポリオールの水酸基価は、好ましくは1~200mgKOH/g、より好ましくは1~150mgKOH/gである。 The acid value of the polyol (A1) is preferably 0 to 40 mgKOH/g, more preferably 0 to 10 mgKOH/g, and even more preferably 0 to 5 mgKOH/g. The hydroxyl value of the polyol is preferably 1 to 200 mgKOH/g, and more preferably 1 to 150 mgKOH/g.
前記ポリオール(A1)は、酢酸エチルで濃度10質量%に希釈した溶液の25℃における粘度が、1~50mPa・sであることが好ましく、より好ましくは5~50mPa・sである。このような範囲とすることで、印刷層上に0.1~1.0μm程度の薄膜で層(X)を形成することができ、次いで層(X)上に塗布される混合液中の低分子量成分の浸透を制御することができるため好ましい。 The viscosity of the polyol (A1) at 25°C when diluted with ethyl acetate to a concentration of 10% by mass is preferably 1 to 50 mPa·s, more preferably 5 to 50 mPa·s. This range is preferable because it allows the layer (X) to be formed on the printed layer as a thin film having a thickness of about 0.1 to 1.0 μm, and it is then possible to control the penetration of low molecular weight components in the mixed liquid that is applied onto the layer (X).
[触媒]
本発明に使用できる触媒として好ましくは、金属系触媒、及び3級アミン系触媒からなる群から選ばれる少なくとも1種である。上記金属系触媒としては、例えば、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジマレートが挙げられる。上記3級アミン系触媒としては、例えば、1,8-ジアザ-ビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン-5、6-ジブチルアミノ-1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、トリエタノールアミンが挙げられる。
[catalyst]
The catalyst that can be used in the present invention is preferably at least one selected from the group consisting of metal catalysts and tertiary amine catalysts. Examples of the metal catalysts include dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, and dibutyltin dimaleate. Examples of the tertiary amine catalysts include 1,8-diaza-bicyclo(5,4,0)undecene-7, 1,5-diazabicyclo(4,3,0)nonene-5,6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo(5,4,0)undecene-7, and triethanolamine.
[層(X)の形成]
層(X)の形成方法は特に制限されず、公知の方法で形成することができる。層(X)の形成方法としては、例えば、グラビアコート法、フレキソコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スピンコート法、インクジェット法が挙げられる。層(X)の厚みは、好ましくは0.1~1.0μmであり、より好ましくは0.1~0.5μmである。
層(X)の厚みを上記範囲とする観点から、層(X)の形成方法として好ましくはグラビアコート法であり、印刷層が設けられた第1の基材の印刷層上に、ポリオール(A1)と触媒と有機溶剤とを含む混合液を、グラビアコーターを用いて塗工し、次いで有機溶剤を除去することで層(X)を形成する方法が好適に用いられる。
[Formation of layer (X)]
The method for forming the layer (X) is not particularly limited, and the layer (X) can be formed by a known method. Examples of the method for forming the layer (X) include gravure coating, flexo coating, roll coating, bar coating, die coating, curtain coating, spin coating, and inkjet coating. The thickness of the layer (X) is preferably 0.1 to 1.0 μm, and more preferably 0.1 to 0.5 μm.
From the viewpoint of setting the thickness of the layer (X) within the above range, the method for forming the layer (X) is preferably a gravure coating method, and a method is suitably used in which a mixed liquid containing the polyol (A1), a catalyst, and an organic solvent is applied, using a gravure coater, onto the printed layer of the first base material on which the printed layer is provided, and then the organic solvent is removed to form the layer (X).
含んでもよい有機溶剤は特に制限されず、例えば、トルエン、キシレン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルオール、キシロール、n-ヘキサン、シクロヘキサンが挙げられる。 The organic solvent that may be included is not particularly limited, and examples include toluene, xylene, methylene chloride, tetrahydrofuran, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, toluene, xylol, n-hexane, and cyclohexane.
層(X)中の触媒の含有率は、好ましくは2~20質量%であり、より好ましくは5~15質量%である。 The catalyst content in layer (X) is preferably 2 to 20% by mass, and more preferably 5 to 15% by mass.
<工程2>
本発明の製造方法は、層(X)上に、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液を塗布し、第2の基材と接触させ圧着する工程を含む。工程2により、層(X)及び混合液に含まれるポリオールとポリイソシアネートとがウレタン架橋を形成し、接着層を形成する。
<Step 2>
The production method of the present invention includes a step of applying a mixed liquid of polyol (A2) and polyisocyanate (B) onto layer (X), contacting with a second substrate and pressing. In step 2, the polyol and polyisocyanate contained in layer (X) and the mixed liquid form urethane crosslinks to form an adhesive layer.
[ポリオール(A2)]
ポリオール(A2)としては、ポリオール(A1)の項の記載を援用できる。ポリオール(A2)の数平均分子量は、好ましくは1,000~10,000であり、より好ましくは1,000~8,000であり、特に好ましくは1,000~5,000である。数平均分子量が1,000以上であると、凝集力が十分であり、10,000以下であると、無溶剤で流動性を持ち、ロールコーターで基材上に塗布することが可能となる。
[Polyol (A2)]
As for the polyol (A2), the description in the section on polyol (A1) can be used. The number average molecular weight of the polyol (A2) is preferably 1,000 to 10,000, more preferably 1,000 to 8,000, and particularly preferably 1,000 to 5,000. When the number average molecular weight is 1,000 or more, the cohesive force is sufficient, and when it is 10,000 or less, the polyol has fluidity without a solvent and can be applied to a substrate by a roll coater.
[ポリイソシアネート(B)]
ポリイソシアネート(B)は、ポリオール(A1)及びポリオール(A2)と反応して接着剤を硬化させるものである。このようなポリイソシアネート(B)としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、又は脂肪族ポリイソシアネートが挙げられ、芳香族ポリイソシアネート、又はその誘導体が好適に用いられる。これらポリイソシアネート(B)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Polyisocyanate (B)]
The polyisocyanate (B) reacts with the polyol (A1) and the polyol (A2) to harden the adhesive. Examples of such polyisocyanate (B) include aromatic polyisocyanates and aliphatic polyisocyanates, and aromatic polyisocyanates or derivatives thereof are preferably used. These polyisocyanates (B) may be used alone or in combination of two or more.
上記芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、m-フェニレンジイソシアネート、p-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、1,5-ナフタレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート又は2,6-トリレンジイソシアネート若しくはその混合物、4,4'-トルエンジイソシアネート、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、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若しくはその混合物、ω,ω’-ジイソシアネート-1,4-ジエチルベンゼン、1,3-ビス(1-イソシアネート-1-メチルエチル)ベンゼン又は1,4-ビス(1-イソシアネート-1-メチルエチル)ベンゼン若しくはその混合物のような芳香族ジイソシアネート;トリフェニルメタン-4,4’,4’-トリイソシアネート、1,3,5-トリイソシアネートベンゼン、2,4,6-トリイソシアネートトルエンのような芳香族トリイソシアネート;4,4’-ジフェニルジメチルメタン-2,2’-5,5’-テトライソシアネートのような芳香族ポリイソシアネート;が挙げられる。 Examples of the aromatic polyisocyanate include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, or mixtures thereof, 4,4'-toluene diisocyanate, dianisidine diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, or mixtures thereof. aromatic diisocyanates such as ω,ω'-diisocyanate-1,4-diethylbenzene, 1,3-bis(1-isocyanate-1-methylethyl)benzene or 1,4-bis(1-isocyanate-1-methylethyl)benzene or mixtures thereof; aromatic triisocyanates such as triphenylmethane-4,4',4'-triisocyanate, 1,3,5-triisocyanate benzene, and 2,4,6-triisocyanate toluene; aromatic polyisocyanates such as 4,4'-diphenyldimethylmethane-2,2'-5,5'-tetraisocyanate;
上記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、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、1,2-プロピレンジイソシアネート、1,2-ブチ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、2,4,4’-トリメチル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、2,6-ジイソシアネートメチルカプロエート、1,3-キシリレンジイソシアネート又は1,4-キシリレンジイソシアネートが挙げられる。 Examples of the aliphatic polyisocyanate include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, 2,4,4'-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanate methylcaproate, 1,3-xylylene diisocyanate, and 1,4-xylylene diisocyanate.
ポリイソシアネート(B)は、前述の芳香族、又は脂肪族のポリイソシアネートから誘導される誘導体であってもよい。このような誘導体としては、例えば、芳香族又は脂肪族のポリイソシアネートと公知のポリオールとの反応生成物が挙げられる。
上記公知のポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ネオペンチルグリコール、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'-ジメチロールプロパン、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールのような分子量200未満の低分子ポリオール;ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトンポリオール、アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリヒドロキシアルカン、ひまし油、ポリウレタンポリオールのようなポリオール;が挙げられる。このような公知のポリオールは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
芳香族又は脂肪族のポリイソシアネートと公知のポリオールとの反応時におけるイソシアネート基と水酸基とのモル比(NCOモル数/OHモル数)は、好ましくは2以上である。
The polyisocyanate (B) may be a derivative derived from the above-mentioned aromatic or aliphatic polyisocyanates, such as, for example, a reaction product of an aromatic or aliphatic polyisocyanate with a known polyol.
Examples of the known polyols include low molecular weight polyols having a molecular weight of less than 200, such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3'-dimethylolpropane, cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, and sorbitol; and polyols such as polypropylene glycol, polyester polyols, polyether ester polyols, polyester amide polyols, polycaprolactone polyols, polyvalerolactone polyols, acrylic polyols, polycarbonate polyols, polyhydroxyalkanes, castor oil, and polyurethane polyols. Such known polyols may be used alone or in combination of two or more.
The molar ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups (moles of NCO/moles of OH) during the reaction of an aromatic or aliphatic polyisocyanate with a known polyol is preferably 2 or more.
ポリイソシアネート(B)として好ましくは、ポリイソシアネートとポリプロピレングリコールとの反応生成物であり、より好ましくは、芳香族ポリイソシアネートとポリプロピレングリコールとの反応生成物である。ポリイソシアネートが芳香族骨格を含むことにより熱耐性が向上し、ヒートシール部折り曲げによる浮き発生を抑制することができるため好ましい。ポリプロピレングリコールの数平均分子量は、好ましくは200~5,000である。 The polyisocyanate (B) is preferably a reaction product of a polyisocyanate and polypropylene glycol, and more preferably a reaction product of an aromatic polyisocyanate and polypropylene glycol. The polyisocyanate containing an aromatic skeleton is preferred because it improves heat resistance and can suppress lifting caused by bending the heat-sealed portion. The number-average molecular weight of the polypropylene glycol is preferably 200 to 5,000.
ポリイソシアネート(B)におけるイソシアネート基含有率は、好ましくは5~30質量%であり、より好ましくは8~25質量%である。上記範囲内にあることで、ガスバリア性の高いフィルム基材を用いた場合に、より外観の良好な積層体を形成することができる。イソシアネート基の含有率(質量%)は塩酸による滴定で求めることができる。 The isocyanate group content in polyisocyanate (B) is preferably 5 to 30% by mass, and more preferably 8 to 25% by mass. By being within the above range, a laminate with a better appearance can be formed when a film substrate with high gas barrier properties is used. The isocyanate group content (mass%) can be determined by titration with hydrochloric acid.
[接着層の形成]
上述のとおり、本発明における接着層は、ポリオール(A1)及び/又はポリオール(A2)と、ポリイソシアネート(B)との硬化物を含むものであって、ポリオール(A1)と触媒とを含む層(X)上に、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液を塗布し、第2の基材を接触させ圧着させ、エージングすることで形成することができる。混合液が無溶剤型であると、本発明の速硬化且つ印刷層の隠蔽性低下といった本発明の効果が顕著となる。
上記混合液は、ポリオール(A2)とポリイソシアネート(B)を公知の方法で混合し撹拌することで製造できる。混合液中のイソシアネート基と水酸基とのモル比(NCOモル数/OHモル数)は、好ましくは1.2~3.0であり、より好ましくは1.5~2.5である。また、ポリイソシアネート(B)の含有率は、接着性能の観点から、ポリオール(A2)を基準として、好ましくは40~300質量%、より好ましくは70~250質量%である。上記得られた混合液を、例えばノンソルラミネーターを用いて基材上に塗工し、接着層を形成することができる。混合液の塗布量は、好ましくは1.0~4.0g/m2程度である。
[Formation of adhesive layer]
As described above, the adhesive layer in the present invention contains a cured product of polyol (A1) and/or polyol (A2) and polyisocyanate (B), and can be formed by applying a mixed solution of polyol (A2) and polyisocyanate (B) onto a layer (X) containing polyol (A1) and a catalyst, contacting and pressing a second substrate, and aging. When the mixed solution is a solvent-free type, the effects of the present invention, such as the fast curing and reduced hiding power of the printed layer, become more pronounced.
The mixed solution can be produced by mixing and stirring the polyol (A2) and the polyisocyanate (B) by a known method. The molar ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups in the mixed solution (NCO moles/OH moles) is preferably 1.2 to 3.0, more preferably 1.5 to 2.5. The content of the polyisocyanate (B) is preferably 40 to 300% by mass, more preferably 70 to 250% by mass, based on the polyol (A2) from the viewpoint of adhesive performance. The mixed solution obtained above can be applied to a substrate using, for example, a nonsol laminator to form an adhesive layer. The amount of the mixed solution applied is preferably about 1.0 to 4.0 g/m 2 .
[その他成分]
前記接着層は、包装体に要求される各種物性を満たすために、ポリオール(A1)(A2)及びポリイソシアネート(B)以外のその他成分を含有してもよい。これらのその他成分は、ポリオール又はポリイソシアネートのいずれに配合してもよいし、ポリオールとポリイソシアネートとを配合する際に添加してもよい。これらのその他成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Other ingredients]
The adhesive layer may contain other components other than the polyols (A1) and (A2) and the polyisocyanate (B) in order to satisfy various physical properties required for the package. These other components may be blended with either the polyol or the polyisocyanate, or may be added when blending the polyol and the polyisocyanate. These other components may be used alone or in combination of two or more.
(シランカップリング剤)
接着層は基材に対する接着強度を向上させる観点から、シランカップリング剤を含有することができる。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル基を有するトリアルコキシシラン;3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有するトリアルコキシシラン;3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2-(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、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のグリシジル基を有するトリアルコキシシラン;が挙げられる。
シランカップリング剤の含有量は、ポリオール(A2)を基準として、好ましくは0.1~5質量%であり、より好ましくは0.2~3質量%である。上記範囲とすることで、金属に対する接着強度を向上することができる。
(Silane coupling agent)
The adhesive layer may contain a silane coupling agent from the viewpoint of improving the adhesive strength to the substrate. Examples of the silane coupling agent include trialkoxysilanes having a vinyl group, such as vinyltriethoxysilane and vinyltriethoxysilane; trialkoxysilanes having an amino group, such as 3-aminopropyltriethoxysilane and N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane; and trialkoxysilanes having a glycidyl group, such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.
The content of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 5 mass %, more preferably 0.2 to 3 mass %, based on the polyol (A2). By setting it in the above range, the adhesive strength to metal can be improved.
(リン酸又はリン酸誘導体)
接着層は、基材に対する接着強度を向上させる観点から、リン酸又はリン酸誘導体を含有することができる。前記リン酸としては、遊離の酸素酸を少なくとも1個有しているものであればよく、例えば、次亜リン酸、亜リン酸、オルトリン酸、次リン酸のようなリン酸類;メタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、ポリリン酸、ウルトラリン酸のような縮合リン酸類;が挙げられる。また、リン酸の誘導体としては、例えば、上述のリン酸を遊離の酸素酸を少なくとも1個残した状態でアルコール類と部分的にエステル化したものが挙げられる。該アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリンのような脂肪族アルコール;フェノール、キシレノール、ハイドロキノン、カテコール、フロログリシノールのような芳香族アルコール;が挙げられる。
リン酸又はその誘導体の含有量は、接着層の質量を基準として、好ましくは0.001~10質量%、より好ましくは0.005~5質量%、特に好ましくは0.01~1質量%である。
(Phosphoric acid or phosphoric acid derivative)
The adhesive layer may contain phosphoric acid or a phosphoric acid derivative from the viewpoint of improving the adhesive strength to the substrate. The phosphoric acid may be any one having at least one free oxygen acid, and may be, for example, phosphoric acids such as hypophosphorous acid, phosphorous acid, orthophosphoric acid, and hypophosphoric acid; condensed phosphoric acids such as metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, polyphosphoric acid, and ultraphosphoric acid; or derivatives of phosphoric acid. In addition, examples of derivatives of phosphoric acid include those obtained by partially esterifying the above-mentioned phosphoric acid with alcohols while leaving at least one free oxygen acid. Examples of the alcohols include aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, ethylene glycol, and glycerin; and aromatic alcohols such as phenol, xylenol, hydroquinone, catechol, and phloroglucinol.
The content of phosphoric acid or a derivative thereof is preferably 0.001 to 10 mass %, more preferably 0.005 to 5 mass %, and particularly preferably 0.01 to 1 mass %, based on the mass of the adhesive layer.
(レベリング剤又は消泡剤)
接着層は、積層体の外観を向上させるため、さらにレベリング剤又は消泡剤を含有することができる。レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、アラルキル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテルエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、アクリル系共重合物、メタクリル系共重合物、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、アクリル酸アルキルエステル共重合物、メタクリル酸アルキルエステル共重合物、レシチンが挙げられる。消泡剤としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン溶液、アルキルビニルエーテルとアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエステルとの共重合物が挙げられる。
(Leveling Agent or Defoamer)
The adhesive layer can further contain a leveling agent or an antifoaming agent to improve the appearance of the laminate.The leveling agent can be, for example, polyether-modified polydimethylsiloxane, polyester-modified polydimethylsiloxane, aralkyl-modified polymethylalkylsiloxane, polyester-modified hydroxyl-containing polydimethylsiloxane, polyetherester-modified hydroxyl-containing polydimethylsiloxane, acrylic copolymer, methacrylic copolymer, polyether-modified polymethylalkylsiloxane, acrylic acid alkyl ester copolymer, methacrylic acid alkyl ester copolymer, or lecithin.The antifoaming agent can be, for example, silicone resin, silicone solution, or copolymer of alkyl vinyl ether, acrylic acid alkyl ester, and methacrylic acid alkyl ester.
(その他の添加剤)
接着層は、本発明の効果を損なわない範囲で、各種の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、マイカ、タルク、アルミニウムフレーク、ガラスフレーク等の無機充填剤、層状無機化合物、安定剤(酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤等)、防錆剤、増粘剤、可塑剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、着色剤、フィラー、結晶核剤が挙げられる。
(Other additives)
The adhesive layer may contain various additives within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of the additives include inorganic fillers such as silica, alumina, mica, talc, aluminum flakes, and glass flakes, layered inorganic compounds, stabilizers (antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, hydrolysis inhibitors, etc.), rust inhibitors, thickeners, plasticizers, antistatic agents, lubricants, antiblocking agents, colorants, fillers, and crystal nucleating agents.
<軟包装用積層体の製造>
本発明における軟包装用積層体は、第1の基材、印刷層、ポリオールとポリイソシアネートとの硬化物を含む接着層、及び第2の基材をこの順に備えるものであって、下記工程1、及び工程2を有する製造方法により製造されるものであり、好ましくは、工程1の前に、下記工程0を含み、工程0、工程1、及び工程2がインラインで行われることを特徴とする製造方法により製造されるものである。
工程0:第1の基材上に印刷層を形成して、印刷層が設けられた第1の基材を得る工程
工程1:印刷層が設けられた第1の基材の印刷層上に、ポリオール(A1)と触媒とを含む層(X)を形成する工程
工程2:前記層(X)上に、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液を塗布し、第2の基材と接触させ圧着する工程
<Production of flexible packaging laminate>
The flexible packaging laminate of the present invention comprises, in this order, a first substrate, a printing layer, an adhesive layer including a cured product of a polyol and a polyisocyanate, and a second substrate, and is produced by a production method having the following steps 1 and 2, and is preferably produced by a production method characterized in that it includes the following step 0 before step 1, and steps 0, 1, and 2 are carried out in-line.
Step 0: A step of forming a printed layer on a first substrate to obtain a first substrate provided with a printed layer. Step 1: A step of forming a layer (X) containing a polyol (A1) and a catalyst on the printed layer of the first substrate provided with a printed layer. Step 2: A step of applying a mixed liquid of a polyol (A2) and a polyisocyanate (B) onto the layer (X), contacting it with a second substrate and pressing it together.
工程0~工程2を全てインラインとすることで、印刷からラミネートまでを一貫して行うことができるだけでなく、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液が無溶剤型であっても、ポットライフを悪化させることなく接着剤の硬化速度を速めることができるため、エージング時間を短縮でき、軟包装用積層体の生産効率を高めることができる。さらに上記軟包装用積層体は、印刷層の隠蔽性低下が抑制されたものとなる。 By carrying out steps 0 to 2 all in-line, not only can the processes from printing to lamination be carried out in one process, but even if the mixed liquid of polyol (A2) and polyisocyanate (B) is a solvent-free type, the adhesive curing speed can be increased without deteriorating the pot life, shortening the aging time and increasing the production efficiency of the flexible packaging laminate. Furthermore, the flexible packaging laminate has a suppressed decrease in the concealing property of the printed layer.
第1の基材は透明基材であり、例えば、従来公知のプラスチックフィルムが挙げられる。プラスチックフィルムとしては、包装材に一般的に使用されるものが挙げられ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリ乳酸(PLA)のようなポリエステル樹脂フィルム;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)のようなポリオレフィン樹脂フィルム;ポリスチレン樹脂フィルム;ナイロン6、ポリ-p-キシリレンアジパミド(MXD6ナイロン)のようなポリアミド樹脂フィルム;ポリカーボネート樹脂フィルム;ポリアクリルニトリル樹脂フィルム;ポリイミド樹脂フィルム;これらの複層体(例えば、ナイロン6/MXD6/ナイロン6、ナイロン6/エチレン-ビニルアルコール共重合体/ナイロン6)や混合体が挙げられる。プラスチックフィルムの厚みは、好ましくは5~50μmである。
第1の基材は、このようなプラスチックフィルムが複数積層されたものであってもよいし、シリカ又はアルミナのような蒸着層を有する無色透明な蒸着フィルムであってもよい。
The first substrate is a transparent substrate, and examples thereof include conventionally known plastic films. Examples of the plastic film include those generally used for packaging materials, such as polyester resin films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polylactic acid (PLA); polyolefin resin films such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); polystyrene resin films; polyamide resin films such as nylon 6 and poly-p-xylylene adipamide (MXD6 nylon); polycarbonate resin films; polyacrylonitrile resin films; polyimide resin films; and laminates thereof (e.g., nylon 6/MXD6/nylon 6, nylon 6/ethylene-vinyl alcohol copolymer/nylon 6) or mixtures thereof. The thickness of the plastic film is preferably 5 to 50 μm.
The first substrate may be a laminate of a plurality of such plastic films, or may be a colorless and transparent vapor-deposited film having a vapor-deposited layer of silica, alumina, or the like.
第2の基材としては、上記第1の基材で挙げたプラスチックフィルムのほか、シーラント基材、金属蒸着フィルム、金属箔が挙げられる。
シーラント基材としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)又は高密度ポリエチレン(HDPE)等のポリエチレン、酸変性ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)、酸変性ポリプロピレン、共重合ポリプロピレン、エチレン-ビニルアセテート共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、アイオノマーが挙げられる。シーラント基材の厚みは、包装材への加工性やヒートシール性等を考慮すると、好ましくは10~150μmである。
金属蒸着フィルムとしては例えばアルミニウム蒸着フィルムが挙げられ、金属箔としては例えばアルミニウム箔が挙げられる。
第2の基材は、このようなプラスチックフィルム、シーラント基材、金属蒸着フィルム、金属箔が複数積層されたものであってもよい。特に、第2の基材が金属蒸着フィルム及び金属箔からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む場合、本発明の製造方法を用いるとダーキング現象を抑制することができるため好ましい。
Examples of the second substrate include the plastic films listed above as the first substrate, as well as sealant substrates, metal-deposited films, and metal foils.
Examples of the sealant substrate include polyethylene such as low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE) or high-density polyethylene (HDPE), acid-modified polyethylene, polypropylene (PP), acid-modified polypropylene, copolymerized polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymer, ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, and ionomer. The thickness of the sealant substrate is preferably 10 to 150 μm, taking into consideration processability into packaging materials, heat sealability, and the like.
An example of the metal vapor deposition film is an aluminum vapor deposition film, and an example of the metal foil is an aluminum foil.
The second substrate may be a laminate of a plurality of such plastic films, sealant substrates, metallized films, and metal foils. In particular, when the second substrate includes at least one selected from the group consisting of metallized films and metal foils, the manufacturing method of the present invention is preferably used since the darkening phenomenon can be suppressed.
印刷層は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者等の表示、その他等の表示や美感の付与のために、文字、数字、絵柄、図形、記号、模様等の所望の任意の印刷模様を形成する層であり、ベタ印刷層も含む。印刷層は、一般的に顔料や染料等の着色剤を含む印刷インキを用いて形成される。印刷層を形成する方法は特に制限されず、例えば、グラビアコート法、フレキソコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スピンコート法、インクジェット法が挙げられる。印刷層の厚みは、好ましくは0.1~10μmである。 The printing layer is a layer on which any desired printed pattern such as letters, numbers, pictures, figures, symbols, designs, etc. is formed for decoration, display of contents, display of expiration date, display of manufacturer, seller, etc., and for other display or aesthetic purposes, and includes solid printing layers. The printing layer is generally formed using printing ink containing a colorant such as a pigment or dye. There are no particular limitations on the method for forming the printing layer, and examples include gravure coating, flexo coating, roll coating, bar coating, die coating, curtain coating, spin coating, and inkjet methods. The thickness of the printing layer is preferably 0.1 to 10 μm.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。実施例及び比較例中の「部」及び「%」は、特に指定がない場合は「質量部」及び「質量%」を意味する。 The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. In the examples and comparative examples, "parts" and "%" mean "parts by mass" and "% by mass" unless otherwise specified.
〔数平均分子量(Mn)の測定方法〕
数平均分子量(Mn)は、昭和電工社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)「ShodexGPCSystem-21」を用いて測定した。GPCは溶媒に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーであり、溶媒としてはテトロヒドロフラン、分子量の決定はポリスチレン換算で行った。
[Method for measuring number average molecular weight (Mn)]
The number average molecular weight (Mn) was measured using a GPC (gel permeation chromatography) "Shodex GPC System-21" manufactured by Showa Denko KK GPC is a liquid chromatography that separates and quantifies substances dissolved in a solvent based on the difference in their molecular size. Tetrahydrofuran was used as the solvent, and the molecular weight was determined in terms of polystyrene.
〔酸価(AV)の測定方法〕
共栓三角フラスコ中に試料約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容量比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mLを加えて溶解した。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間持続した。その後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定した。酸価は次の(式1)により求めた。(単位:mgKOH/g)。
(式1)酸価(mgKOH/g)=[{(b-a)×F×28.25}/S]
S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(mL)
b:空実験の0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(mL)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
[Method of measuring acid value (AV)]
Approximately 1 g of sample was precisely weighed and placed in a stoppered Erlenmeyer flask, and 100 mL of a toluene/ethanol (volume ratio: toluene/ethanol = 2/1) mixture was added to dissolve it. Phenolphthalein test solution was added as an indicator and allowed to stand for 30 seconds. After that, the solution was titrated with 0.1N alcoholic potassium hydroxide solution until it turned a light pink color. The acid value was calculated using the following formula (1). (Unit: mgKOH/g).
(Formula 1) Acid value (mgKOH/g) = [{(ba) x F x 28.25}/S]
S: Amount of sample collected (g)
a: Amount of 0.1N alcoholic potassium hydroxide solution consumed (mL)
b: Amount of 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution consumed in the blank experiment (mL)
F: Potency of 0.1N alcoholic potassium hydroxide solution
〔水酸基価(OHV)の測定方法〕
共栓三角フラスコ中に試料約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容量比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mLを加えて溶解した。更にアセチル化剤(無水酢酸25gをピリジンで溶解し、容量100mLとした溶液)を正確に5mL加え、約1時間撹拌した。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間持続する。その後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定した。水酸基価は次の(式2)により求めた。水酸基価は樹脂の乾燥状態の数値とした(単位:mgKOH/g)。
(式2)水酸基価(mgKOH/g)=[{(b-a)×F×28.25}/S]/(不揮発分濃度/100)+D
S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(mL)
b:空実験の0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(mL)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
D:酸価(mgKOH/g)
[Method of measuring hydroxyl value (OHV)]
Approximately 1 g of sample was precisely weighed and placed in a stoppered Erlenmeyer flask, and 100 mL of a toluene/ethanol (volume ratio: toluene/ethanol = 2/1) mixture was added and dissolved. Furthermore, exactly 5 mL of an acetylating agent (a solution in which 25 g of acetic anhydride was dissolved in pyridine to a volume of 100 mL) was added and stirred for about 1 hour. Phenolphthalein test solution was added as an indicator and allowed to stand for 30 seconds. After that, the solution was titrated with 0.1N alcoholic potassium hydroxide solution until it turned a light pink color. The hydroxyl value was calculated using the following formula (2). The hydroxyl value was the value in the dry state of the resin (unit: mgKOH/g).
(Formula 2) Hydroxyl value (mg KOH/g) = [{(b-a) x F x 28.25}/S]/(non-volatile content/100) + D
S: Amount of sample collected (g)
a: Amount of 0.1N alcoholic potassium hydroxide solution consumed (mL)
b: Amount of 0.1 N alcoholic potassium hydroxide solution consumed in the blank experiment (mL)
F: Potency of 0.1N alcoholic potassium hydroxide solution D: Acid value (mgKOH/g)
〔NCO含有率(質量%)の測定方法〕
200mLの三角フラスコに試料約1gを量り採り、これに0.5Nジ-n-ブチルアミンのトルエン溶液10mL、及びトルエン10mLを加えて溶解した。次に、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間保持した後、溶液が淡紅色を呈するまで0.25N塩酸溶液で滴定した。NCO含有率(質量%)は以下の(式3)により求めた。
(式3):NCO(質量%)={(b-a)×4.202×F×0.25}/S
ただし、S:試料の採取量(g)
a:0.25N塩酸溶液の消費量(ml)
b:空実験の0.25N塩酸溶液の消費量(ml)
F:0.25N塩酸溶液の力価
[Method for measuring NCO content (mass%)]
Approximately 1 g of a sample was weighed out and placed in a 200 mL Erlenmeyer flask, and 10 mL of a 0.5 N di-n-butylamine toluene solution and 10 mL of toluene were added to dissolve the sample. Next, phenolphthalein test solution was added as an indicator, and the solution was held for 30 seconds, after which it was titrated with a 0.25 N hydrochloric acid solution until the solution turned a light pink color. The NCO content (mass%) was calculated by the following (Equation 3).
(Formula 3): NCO (mass%) = {(ba) x 4.202 x F x 0.25}/S
Where S is the amount of sample taken (g)
a: Amount of 0.25N hydrochloric acid solution consumed (ml)
b: Amount of 0.25N hydrochloric acid solution consumed in the blank experiment (ml)
F: Potency of 0.25N hydrochloric acid solution
<ポリオール(A1)の製造>
(製造例1)
撹拌機、温度系、還流冷却管、滴下槽及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、ジエチレングリコール(以下、DEGという)を217部、イソフタル酸(以下、IPA)を310.3部、エチレングリコール(以下、EGという)を47.0部、アジピン酸(以下、ADAという)を117.2部仕込み、窒素気流下で攪拌しながら235℃まで昇温した。酸価が25.0mgKOH/g以下になるまで反応を続けた後に、反応容器内部を徐々に減圧し、1.3kPa以下で反応させ、酸価2.5mgKOH/g、水酸基価9.3mgKOH/g、数平均分子量約12,000のポリエステルポリオール-1(A1-1)を得た。
<Production of polyol (A1)>
(Production Example 1)
A reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature system, a reflux condenser, a dropping tank and a nitrogen gas inlet tube was charged with 217 parts of diethylene glycol (hereinafter referred to as DEG), 310.3 parts of isophthalic acid (hereinafter referred to as IPA), 47.0 parts of ethylene glycol (hereinafter referred to as EG), and 117.2 parts of adipic acid (hereinafter referred to as ADA), and heated to 235 ° C. while stirring under a nitrogen stream. After continuing the reaction until the acid value was 25.0 mg KOH / g or less, the inside of the reaction vessel was gradually depressurized and reacted at 1.3 kPa or less to obtain a polyester polyol-1 (A1-1) having an acid value of 2.5 mg KOH / g, a hydroxyl value of 9.3 mg KOH / g, and a number average molecular weight of about 12,000.
(製造例2)
撹拌機、温度系、還流冷却管、滴下槽及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、IPAを291部、テレフタル酸(以下、TPAという)を35.8部、ADAを98.5部、EGを59.5部、1,6-ヘキサンジオール(以下、1,6-HDという)を103.6部仕込み、窒素気流下で攪拌しながら240℃まで昇温した。酸価が20.0mgKOH/g以下になるまで反応を続けた後に、反応容器内部を徐々に減圧し、1.3kPa以下で反応させ、酸価4.0mgKOH/g、水酸基価18mgKOH/g、数平均分子量約5,000のポリエステルポリオール-2(A1-2)を得た。
(Production Example 2)
A reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature system, a reflux condenser, a dropping tank and a nitrogen gas inlet tube was charged with 291 parts of IPA, 35.8 parts of terephthalic acid (hereinafter referred to as TPA), 98.5 parts of ADA, 59.5 parts of EG, and 103.6 parts of 1,6-hexanediol (hereinafter referred to as 1,6-HD), and heated to 240° C. while stirring under a nitrogen stream. After the reaction was continued until the acid value was 20.0 mgKOH/g or less, the pressure inside the reaction vessel was gradually reduced, and the reaction was continued at 1.3 kPa or less to obtain polyester polyol-2 (A1-2) having an acid value of 4.0 mgKOH/g, a hydroxyl value of 18 mgKOH/g, and a number average molecular weight of about 5,000.
(製造例3)
ポリエステルポリオール-3(A1-3)として、東洋紡(株)製バイロン630(酸価1.0mgKOH/g、水酸基価5mgKOH/g、数平均分子量約23,000)を使用した。
(Production Example 3)
As polyester polyol-3 (A1-3), Vylon 630 (acid value 1.0 mg KOH/g, hydroxyl value 5 mg KOH/g, number average molecular weight about 23,000) manufactured by Toyobo Co., Ltd. was used.
<層(X)形成用組成物の製造>
表1に記載した配合(質量部)に従い、ポリオール(A1)を酢酸エチルで希釈して、固形分濃度10%に調整した溶液を作製し、B型粘度計を用いて25℃での粘度(mPa・s)を測定した。さらに表1に記載した配合(質量部)に従い触媒を混合して層(X)形成用の組成物(X-1)~(X-8)を得た。(X-9)は触媒を酢酸エチルで希釈した組成物である。
<Production of composition for forming layer (X)>
According to the formulation (parts by mass) shown in Table 1, polyol (A1) was diluted with ethyl acetate to prepare a solution adjusted to a solids concentration of 10%, and the viscosity (mPa·s) at 25° C. was measured using a Brookfield viscometer. Furthermore, a catalyst was mixed according to the formulation (parts by mass) shown in Table 1 to obtain compositions (X-1) to (X-8) for forming layer (X). (X-9) is a composition in which the catalyst was diluted with ethyl acetate.
表1中の略称を以下に示す。
DOTL:ジオクチルスズジラウラート
DBTDL:ジブチルスズジラウラート
DBU:ジアザビシクロウンデセン
The abbreviations in Table 1 are as follows.
DOTL: dioctyltin dilaurate DBTDL: dibutyltin dilaurate DBU: diazabicycloundecene
<ポリオール(A2)の製造>
(製造例4)
数平均分子量約400のポリプロピレングリコールを34部、数平均分子量約2,000のポリプロピレングリコールを19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のトリオールを34部、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート13部を反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で撹拌しながら80℃~90℃で5時間加熱してウレタン化反応を行い、IRにてイソシアネート基の消失を確認して、数平均分子量1,500のポリエーテルウレタンポリオール(A2-1)を得た。
<Production of polyol (A2)>
(Production Example 4)
A reaction vessel was charged with 34 parts of polypropylene glycol having a number average molecular weight of about 400, 19 parts of polypropylene glycol having a number average molecular weight of about 2,000, 34 parts of a triol having a number average molecular weight of about 400 obtained by adding polypropylene glycol to glycerin, and 13 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and the mixture was heated at 80°C to 90°C for 5 hours while stirring under a nitrogen gas flow to carry out a urethanization reaction. The disappearance of the isocyanate groups was confirmed by IR, and a polyether urethane polyol (A2-1) having a number average molecular weight of 1,500 was obtained.
(製造例5)
撹拌機、温度系、還流冷却管、滴下槽及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、ジエチレングリコールを46.6部、アジピン酸を53.4部仕込み、窒素気流下で撹拌しながら220℃まで昇温した。酸価が10mgKOH/g以下になるまで反応を続けた後に、反応容器内部を徐々に減圧し、1.3kPa以下で反応させ、酸価0.3mgKOH/g、水酸基価56mgKOH/g、数平均分子量約2,000のポリエステルポリオール-4を得た。
次いで、得られたポリエステルポリオール-4を85部、数平均分子量約400のポリプロピレングリコールを15部の割合で配合し、溶液が均一になるまで撹拌して、ポリエステルポリオールとポリプロピレングリコールとからなるポリオール(A2-2)を得た。
(Production Example 5)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature system, a reflux condenser, a dropping tank, and a nitrogen gas inlet tube, 46.6 parts of diethylene glycol and 53.4 parts of adipic acid were charged, and the mixture was heated to 220° C. with stirring under a nitrogen stream. After the reaction was continued until the acid value was 10 mgKOH/g or less, the pressure inside the reaction vessel was gradually reduced, and the reaction was continued at 1.3 kPa or less to obtain a polyester polyol-4 having an acid value of 0.3 mgKOH/g, a hydroxyl value of 56 mgKOH/g, and a number average molecular weight of about 2,000.
Next, 85 parts of the obtained polyester polyol-4 and 15 parts of polypropylene glycol having a number average molecular weight of about 400 were mixed and stirred until the solution became homogeneous, thereby obtaining a polyol (A2-2) consisting of polyester polyol and polypropylene glycol.
(製造例6)
撹拌機、温度系、還流冷却管、滴下槽及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、エチレングリコールを7.3部、ネオペンチルグリコールを36.7部、イソフタル酸を21部、アジピン酸を34.4部仕込み、窒素気流下で攪拌しながら240℃まで昇温した。酸価が5.0mgKOH/g以下になるまで反応を続けた後に、反応容器内部を徐々に減圧し、1.3kPa以下で反応させ、酸価0.3mgKOH/g、水酸基価121mgKOH/g、数平均分子量約2,000のポリエステルポリオール-5(A2-3)を得た。
(Production Example 6)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature system, a reflux condenser, a dropping tank, and a nitrogen gas inlet tube, 7.3 parts of ethylene glycol, 36.7 parts of neopentyl glycol, 21 parts of isophthalic acid, and 34.4 parts of adipic acid were charged, and the mixture was heated to 240° C. with stirring under a nitrogen stream. After the reaction was continued until the acid value was 5.0 mgKOH/g or less, the pressure inside the reaction vessel was gradually reduced, and the reaction was continued at 1.3 kPa or less to obtain a polyester polyol-5 (A2-3) having an acid value of 0.3 mgKOH/g, a hydroxyl value of 121 mgKOH/g, and a number average molecular weight of about 2,000.
表2中の略称を以下に示す。
PPG-400:数平均分子量約400のポリプロピレングリコール
PPG-2000:数平均分子量約2,000のポリプロピレングリコール
PPG-400-3官能: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
4,4’-MDI:4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート
The abbreviations in Table 2 are as follows.
PPG-400: Polypropylene glycol with a number average molecular weight of about 400 PPG-2000: Polypropylene glycol with a number average molecular weight of about 2,000 PPG-400-3 functional: Triol with a number average molecular weight of about 400 obtained by adding polypropylene glycol to glycerin 4,4'-MDI: 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
<ポリイソシアネート(B)の製造>
(製造例7)
数平均分子量約400のポリプロピレングリコールを6部、数平均分子量約2,000のポリプロピレングリコールを32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のトリオールを4部、アジピン酸と1,2-プロパンジオールからなる数平均分子量約2,000のポリエステルポリオール-6を10部、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートを40部、反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で撹拌しながら80℃~90℃で3時間加熱してウレタン化反応を行い、ポリイソシアネート樹脂を得た。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネートのビゥレット体を8部追加し、70℃以下で溶液が均一になるまで撹拌して、イソシアネート基含有率が10.7%のポリイソシアネート(B-1)を得た。
<Production of Polyisocyanate (B)>
(Production Example 7)
6 parts of polypropylene glycol having a number average molecular weight of about 400, 32 parts of polypropylene glycol having a number average molecular weight of about 2,000, 4 parts of triol having a number average molecular weight of about 400 obtained by adding polypropylene glycol to glycerin, 10 parts of polyester polyol-6 having a number average molecular weight of about 2,000 consisting of adipic acid and 1,2-propanediol, and 40 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate were charged into a reaction vessel, and the mixture was heated at 80°C to 90°C for 3 hours while stirring under a nitrogen gas flow to carry out a urethane reaction, thereby obtaining a polyisocyanate resin. Next, 8 parts of a biuret of hexamethylene diisocyanate were added, and the mixture was stirred at 70°C or less until the solution became uniform, thereby obtaining a polyisocyanate (B-1) having an isocyanate group content of 10.7%.
(製造例8)
数平均分子量約400のポリプロピレングリコールを20部、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの混合物(以下、液状MDI)を55部、反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で撹拌しながら80℃~90℃で3時間加熱してウレタン化反応を行い、ついでポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物(以下、クルードMDI)を25部追加し、70℃以下で溶液が均一になるまで撹拌して、イソシアネート基含有率が21.5%のポリイソシアネート(B-2)を得た。
(Production Example 8)
20 parts of polypropylene glycol having a number average molecular weight of about 400 and 55 parts of a mixture of 2,4'-diphenylmethane diisocyanate and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter, liquid MDI) were charged into a reaction vessel, and the mixture was heated at 80°C to 90°C for 3 hours while stirring under a nitrogen gas flow to carry out a urethane reaction. Then, 25 parts of a mixture of polymeric diphenylmethane diisocyanate and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter, crude MDI) was added, and the solution was stirred at 70°C or less until it became uniform, thereby obtaining polyisocyanate (B-2) having an isocyanate group content of 21.5%.
(製造例9)
HDIビゥレットを25部、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体(以下、HDIヌレート)を50部、イソホロンジイソシアネートのヌレート体(以下、IPDIヌレート)を25部反応容器に仕込み、窒素ガス気流下で攪拌しながら50℃~60℃で加熱、攪拌して、イソシアネート基含有率が20.4%のポリイソシアネート(B-3)を得た。
(Production Example 9)
25 parts of HDI billet, 50 parts of hexamethylene diisocyanate nurate (hereinafter, HDI nurate), and 25 parts of isophorone diisocyanate nurate (hereinafter, IPDI nurate) were charged into a reaction vessel, and the mixture was heated to 50° C. to 60° C. with stirring under a nitrogen gas flow to obtain polyisocyanate (B-3) having an isocyanate group content of 20.4%.
表3中の略称を以下に示す。
PPG-400:数平均分子量約400のポリプロピレングリコール
PPG-2000:数平均分子量約2,000のポリプロピレングリコール
PPG-400-3官能: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
4,4’-MDI:4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート
液状MDI:2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物
HDIビゥレット:ヘキサメチレンジイソシアネートのビゥレット体
HDIヌレート:ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体
IPDIヌレート:イソホロンジイソシアネートのヌレート体
クルードMDI:ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物
The abbreviations in Table 3 are as follows:
PPG-400: Polypropylene glycol with a number average molecular weight of about 400 PPG-2000: Polypropylene glycol with a number average molecular weight of about 2,000 PPG-400-3 functional: Triol with a number average molecular weight of about 400 obtained by adding polypropylene glycol to glycerin 4,4'-MDI: 4,4'-diphenylmethane diisocyanate Liquid MDI: Mixture of 2,4'-diphenylmethane diisocyanate and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate HDI biuret: Biuret of hexamethylene diisocyanate HDI nurate: Nurate of hexamethylene diisocyanate IPDI nurate: Nurate of isophorone diisocyanate Crude MDI: Mixture of polymeric diphenylmethane diisocyanate and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
<混合液の製造>
ポリオール(A2)、ポリイソシアネート(B)を表4に記載の配合量で混合し、接着剤混合液1~3を得た。
<Preparation of Mixture>
Polyol (A2) and polyisocyanate (B) were mixed in the amounts shown in Table 4 to obtain adhesive mixtures 1 to 3.
<積層体の作製>
[実施例1]
印刷インキ(ink1:東洋インキ(株)製、リオアルファR631白)を、酢酸エチル/IPA混合溶剤(質量比70/30)を用いて、25℃、ザーンカップ#3の粘度が16秒になるように希釈した。厚み12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製「エステルフィルムE5102」、以下、PET)上に、希釈した印刷インキを、版深35μmのベタ版を備えたグラビア校正機を用いて、印刷速度150m/分で印刷した後、70℃で乾燥した。印刷層の厚みは0.5~1μmの範囲内とした。
次いで、得られた積層体(第1の基材)の印刷層上に、ドライラミネーターを用いて、層(X)形成用組成物(X-1)を塗工速度150m/分で塗布し、80℃オーブンを通過して乾燥させて、層(X)を形成した。層(X)の厚みは0.1μmであった。
次いで、前記層(X)上に、無溶剤ラミネーターを用いて、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液1を、塗布量2.0g/m2となるように調整し、塗工速度150m/分で塗布した。その後、厚み25μmアルミ蒸着CPPフィルム(東レ社製「2203」、以下、VMCPP)のアルミ蒸着面と、上記得られた積層体の混合液塗布面とを貼り合わせ、PET/印刷層/接着剤層/VMCPPの構成である積層体を得た。
<Preparation of Laminate>
[Example 1]
A printing ink (ink 1: Rio Alpha R631 white, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) was diluted with an ethyl acetate/IPA mixed solvent (mass ratio 70/30) so that the viscosity at 25°C was 16 seconds in Zahn cup #3. The diluted printing ink was printed on a 12 μm-thick polyethylene terephthalate film ("Ester Film E5102" manufactured by Toyobo Co., Ltd., hereinafter referred to as PET) at a printing speed of 150 m/min using a gravure proofing machine equipped with a solid plate with a plate depth of 35 μm, and then dried at 70°C. The thickness of the printed layer was in the range of 0.5 to 1 μm.
Next, the layer (X)-forming composition (X-1) was applied onto the printed layer of the obtained laminate (first substrate) using a dry laminator at a coating speed of 150 m/min, and then dried through an oven at 80° C. to form a layer (X). The thickness of the layer (X) was 0.1 μm.
Next, on the layer (X), a mixed solution 1 of polyol (A2) and polyisocyanate (B) was applied at a coating speed of 150 m/min using a solventless laminator so that the coating amount was adjusted to 2.0 g/ m2 . Thereafter, the aluminum vapor deposition surface of a 25 μm thick aluminum vapor deposition CPP film ("2203" manufactured by Toray Industries, Inc., hereinafter referred to as VMCPP) and the mixed solution coated surface of the obtained laminate were bonded together to obtain a laminate having a configuration of PET/printed layer/adhesive layer/VMCPP.
[実施例2~15]
表5に示す内容に変更した以外は、実施例1と同様にして、積層体を得た。
なお実施例14は、印刷インキとして(ink2:東洋インキ(株)製、LPバイオ R631白)を用いたものであり、実施例15は、第2の基材として、厚み7μmのアルミニウム(AL)箔を用いたものである。
[Examples 2 to 15]
A laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except for the changes shown in Table 5.
In Example 14, the printing ink used was (ink 2: LP Bio R631 white, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), and in Example 15, an aluminum (AL) foil having a thickness of 7 μm was used as the second substrate.
[比較例1~3]
表5に示す内容に変更した以外は、実施例1と同様にして、積層体を得た。
なお比較例1は、層(X)を形成せずに、第1の基材上に直接混合液を塗布したものであり、比較例2は、触媒を酢酸エチルで希釈したポリオール(A1)を含まない(X-9)を印刷層上に塗布したものである。
比較例3は、まず実施例1と同様にして、PET上に印刷層を形成した。得られた積層体の印刷層上に、混合液1を、実施例1と同様にして塗布した。一方、VMCPP上に、(X-1)を、実施例1と同様にして塗布・乾燥して層(X)を形成した。次いで、混合液塗布面と、層(X)面とを貼り合わせ、PET/印刷層/接着剤層/VMCPPの構成である積層体を得た。
[Comparative Examples 1 to 3]
A laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except for the changes shown in Table 5.
In Comparative Example 1, the mixed liquid was directly applied onto the first substrate without forming the layer (X), and in Comparative Example 2, (X-9) containing no polyol (A1) and in which the catalyst was diluted with ethyl acetate was applied onto the printed layer.
In Comparative Example 3, first, a printed layer was formed on PET in the same manner as in Example 1. Onto the printed layer of the obtained laminate, mixed liquid 1 was applied in the same manner as in Example 1. On the other hand, (X-1) was applied and dried on VMCPP in the same manner as in Example 1 to form a layer (X). Next, the mixed liquid applied surface and the layer (X) surface were bonded together to obtain a laminate having a configuration of PET/printed layer/adhesive layer/VMCPP.
<積層体の評価>
得られた積層体について以下の評価を行った。結果を表5に示す
<Evaluation of Laminate>
The obtained laminate was subjected to the following evaluations. The results are shown in Table 5.
〔硬化速度〕
得られた積層体を、接着剤層とVMCPPとの間で剥離し、FT-IRを用いてラミネート直後の接着剤層のイソシアネートピーク(2270cm-1付近)高さを測定した。その後、積層体を30℃下で6時間エージングを行い、エージング後の積層体を同様に接着剤層とVMCPP間で剥離し、FT-IRを用いて接着剤層のイソシアネートピーク高さを測定した。CH3に由来する2980cm-1付近のピークを基準ピークとし、以下の式によりイソシアネート残存率(%)を計算した。
[Curing speed]
The obtained laminate was peeled between the adhesive layer and VMCPP, and the height of the isocyanate peak (near 2270 cm -1 ) of the adhesive layer immediately after lamination was measured using FT-IR. The laminate was then aged at 30°C for 6 hours, and the laminate after aging was similarly peeled between the adhesive layer and VMCPP, and the height of the isocyanate peak of the adhesive layer was measured using FT-IR. The peak near 2980 cm -1 derived from CH3 was used as the reference peak, and the isocyanate residual rate (%) was calculated using the following formula.
得られたイソシアネート残存率に基づいて、以下の基準で硬化速度を評価した。
A:イソシアネート残存率が20%未満(次工程移行可能:良好)
B:イソシアネート残存率が20%以上、30%未満(次工程移行可能:使用可能)
C:イソシアネート残存率が30%以上、40%未満(次工程移行不可:使用不可)
D:イソシアネート残存率が40%以上(次工程移行不可:不良)
Based on the obtained residual isocyanate ratio, the curing speed was evaluated according to the following criteria.
A: Residual isocyanate rate is less than 20% (Next step possible: Good)
B: Residual isocyanate rate is 20% or more and less than 30% (Next process possible: Usable)
C: Residual isocyanate rate is 30% or more and less than 40% (cannot proceed to next process: cannot be used)
D: Residual isocyanate rate is 40% or more (cannot proceed to next process: defective)
〔ダーキング〕
得られた積層体の白印刷部分について、X-Riteを用いてPET側からの反射濃度(L値)を測定した。数値が大きいほど白色度が高く、ダーキング現象が抑制されていることを示す。測定値から、ダーキングの状態を以下の基準で判断した。
A:L値が70以上(良好)
B:L値が65以上、70未満(使用可能)
C:L値が60以上、65未満(使用不可)
D:L値が60未満(不良)
[Darking]
The reflection density (L value) of the white printed portion of the obtained laminate was measured from the PET side using an X-Rite. The larger the value, the higher the whiteness, and the more the darkening phenomenon was suppressed. From the measured value, the state of darkening was judged according to the following criteria.
A: L value is 70 or more (good)
B: L value is 65 or more and less than 70 (usable)
C: L value is 60 or more and less than 65 (not suitable for use)
D: L value is less than 60 (bad)
〔接着強度〕
得られた積層体を長さ300mm幅15mmに切り取り試験片とした。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/VMPET間のT型剥離強度(N/15mm)を測定した。この試験を5回行い、その平均値を求め以下の基準にて評価した。
A:剥離強度が1.5N/15mm以上(良好)
B:剥離強度が1.0N/15mm以上、1.5N/15mm未満(使用可能)
C:剥離強度が0.5N/15mm以上、1.0N/15mm未満(使用不可)
D:剥離強度が0.5N/15mm未満(不良)
[Adhesive strength]
The obtained laminate was cut into a length of 300 mm and a width of 15 mm to prepare a test piece. Using an Instron tensile tester, the laminate was pulled at a peel rate of 300 mm/min in an environment of 25° C., and the T-type peel strength (N/15 mm) between the PET and VMPET was measured. This test was carried out five times, and the average value was calculated and evaluated according to the following criteria.
A: Peel strength is 1.5 N/15 mm or more (good)
B: Peel strength is 1.0 N/15 mm or more and less than 1.5 N/15 mm (usable)
C: Peel strength is 0.5 N/15 mm or more and less than 1.0 N/15 mm (unusable)
D: Peel strength is less than 0.5 N/15 mm (poor)
評価結果によれば、触媒とポリオール(A1)とを含む層(X)上に、ポリオール(A2)とポリイソシアネート(B)とを含む混合液を塗布することにより得られた軟包装用積層体は、触媒効果による硬化速度の促進と、印刷層に接着剤中の低分子量成分が染み込むことで発生しやすい印刷層の隠蔽性低下(ダーキング現象)の抑制効果を示した。
特に実施例3のように混合液に反応性の遅い脂肪族イソシアネートを用いた系においても、硬化速度の促進効果が発現しており、本発明の製造方法は速硬化の観点で非常に有用である。また、触媒層(X)に、数平均分子量が5,000以上のポリオール(A1)を用いた実施例1~12、14、15は、ダーキング現象の抑制に優れていた。
一方、比較例1~3は、無溶剤型の混合液に含まれる低分子量成分が印刷層に浸透することを防ぐことができず、いずれもダーキング現象が発生した。
According to the evaluation results, the flexible packaging laminate obtained by applying a mixed liquid containing polyol (A2) and polyisocyanate (B) onto a layer (X) containing a catalyst and polyol (A1) exhibited an acceleration of the curing rate due to the catalytic effect and an effect of suppressing a decrease in the concealing property of the printed layer (darkening phenomenon), which is likely to occur due to the penetration of low molecular weight components in the adhesive into the printed layer.
In particular, the curing rate accelerating effect was observed even in a system in which a slow-reactive aliphatic isocyanate was used in the mixed solution as in Example 3, and the production method of the present invention is very useful from the viewpoint of rapid curing. Moreover, Examples 1 to 12, 14, and 15, in which a polyol (A1) having a number average molecular weight of 5,000 or more was used in the catalyst layer (X), were excellent in suppressing the darkening phenomenon.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the low molecular weight components contained in the solvent-free mixed liquid could not be prevented from penetrating into the printed layer, and the darkening phenomenon occurred in all cases.
Claims (7)
工程1:印刷層が設けられた第1の基材の印刷層上に、ポリオール(A1)と触媒とを含む層(X)を形成する工程(但し、前記層(X)の厚みが0.1~1.0μmである。)
工程2:前記層(X)上に、ポリオール(A2)及びポリイソシアネート(B)の混合液を塗布し、第2の基材と接触させ圧着する工程(但し、前記混合液は無溶剤型混合液である。) A method for producing a flexible packaging laminate having a first substrate, a printing layer, an adhesive layer, and a second substrate in this order, the method comprising the following steps 1 and 2.
Step 1: A step of forming a layer (X) containing a polyol (A1) and a catalyst on the printed layer of the first substrate having the printed layer provided thereon (provided that the thickness of the layer (X) is 0.1 to 1.0 μm).
Step 2: A step of applying a mixed liquid of polyol (A2) and polyisocyanate (B) onto the layer (X), contacting it with a second substrate and pressing it together (the mixed liquid is a solvent-free mixed liquid).
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