JPS6412318B2 - - Google Patents
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- JPS6412318B2 JPS6412318B2 JP56088280A JP8828081A JPS6412318B2 JP S6412318 B2 JPS6412318 B2 JP S6412318B2 JP 56088280 A JP56088280 A JP 56088280A JP 8828081 A JP8828081 A JP 8828081A JP S6412318 B2 JPS6412318 B2 JP S6412318B2
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- JP
- Japan
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- diisocyanate
- solvent
- nco
- adhesive
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- Prior art date
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- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は、ドライラミネート用無溶剤型ポリウ
レタン接着剤に関する。
従来、包装材料としては各種プラスチツクフイ
ルム、金属箔、セロフアン、紙などを接着剤を用
いて積層し、それぞれのフイルム、箔の特長を生
かしたラミネート物として使用されることが多く
なつてきている。積層化の方法としては、ドライ
ラミネーシヨン、ウエツトラミネーシヨン、ホツ
トメルトラミネーシヨン、エキストルージヨンラ
ミネーシヨンなどの方法が知られているが、高品
質を要求される食品包装などにはドライラミネー
シヨン方式が汎用されている。
従来、ドライラミネーシヨン用の接着剤として
は、ビニル系、アクリル系、ポリアミド系、エポ
キシ系、ゴム系、ウレタン系などが知られている
が、現実には接着強度、その他の加工適性の面か
らほとんどウレタン系の溶剤型ドライラミネート
用接着剤が使用されている。
しかし、近年、省資源および公害防止の面か
ら、無溶剤型ポリウレタン接着剤によるドライラ
ミネートが検討されるようになり、すでに一部実
用化している。これらの接着剤は、トリレンジイ
ソシアネート(TDI)、4,4−ジフエニルメタ
ンジイソシアネート(MDI)などのイソシアネ
ート基が芳香環に直接結合した芳香族ジイソシア
ネート、またはこれらのアダクト体と、ポリオー
ルとを、当量比でNCO/OH>1.0の割合で反応
させて得られる末端にイソシアネート基を有する
プレポリマーを主成分とする湿気硬化型の接着剤
である。これらは、接着性の面では、満足すべき
性能を有しているが、耐候性が悪く、容易に黄変
してしまう致命的な欠点を有するものであつた。
そこで、本発明者は、無黄変型ジイソシアネー
トとして知られているイソシアネート基が芳香環
に直接結合していない芳香族ジイソシアネート、
脂環式ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネー
ト、またはこれらのアダクト体と、ポリオールと
反応させて、無黄変の湿気硬化型ポリウレタン接
着剤を得る試みを行なつたが、得られた接着剤に
は、遊離の上記ジイソシアネートが1重量%より
多く残存していた。労働安全衛生法第57条第1項
およびその関係法令の規定により、TDIの含有量
が1重量%をこえる場合には表示義務があり、当
業界では、他のジイソシアネート類についても、
これに準拠すべきであるという考えがあり、残存
する遊離のジイソシアネートは、1重量%以下で
あることが好ましいとされていた。
そこで、本発明者は、イソシアネート基が芳香
環に直接結合していない芳香族ジイソシアネー
ト、脂環式ジイソシアネート、脂肪族ジイソシア
ネート、またはこれらのアダクト体と、ポリオー
ルとを反応させた後、薄膜蒸発器を用いるなどの
方法により、残存する遊離の上記ジイソシアネー
トを除去することを検討し、遊離の上記ジイソシ
アネートが実質的に残存しない無溶剤型ドライラ
ミネート用ポリウレタン接着剤を得ることに成功
した。しかし、この方法では、(1)残存する遊離の
ジイソシアネートを除去する際のプレポリマーの
粘度が高く、除去に多くの時間を要し、プレポリ
マーが熱劣化を受け易い、(2)用途により、ポリオ
ールの組成が異なるので、小ロツト毎に、残存す
る遊離のジイソシアネートを除去する必要があ
り、コスト高となり、また、手数がかかるなどの
欠点があつた。
本発明者は、これらの欠点を解決するために、
さらに鋭意検討を加えた結果本発明にいたつたも
ので、本発明は、(1)イソシアネート基が芳香環に
直接結合していない芳香族ジイソシアネート、脂
環式ジイソシアネートまたは脂肪族ジイソシアネ
ートと、水または活性水素を2個以上有する分子
量500以下のポリオールとを、当量比でNCO/
OH≧2の割合で反応に不活性な溶剤の存在下も
しくは不存在下で反応させた後、残存する遊離の
上記ジイソシアネートおよび場合により溶剤を実
質的に除去して得られる上記ジイソシアネートの
アダクト体と、(2)活性水素を1個または2個以上
有するヒドロキシ化合物とを、当量比で1.0<
NCO/OH≦10の割合で溶剤の不存在下において
反応させて得られる反応生成物を含んでなるドラ
イラミネート用無溶剤型ポリウレタン接着剤であ
る。
本発明によれば、アダクト体の粘度が低いの
で、未反応ジイソシアネートを除去する際に熱劣
化を受けることなく、また、アダクト体を製造し
た後に、これと反応させるポリオールの組成を目
的に応じて種々に変えられるので、低コストで、
残存する遊離ジイソシアネートを実質的に除去す
ることができ、遊離のジイソシアネートを実質的
に含まない無黄変のドライラミネート用無溶剤型
ポリウレタン接着剤を得ることができる。
本発明において、イソシアネート基が芳香環に
直接結合していない芳香族ジイソシアネート、脂
環式ジイソシアネート、または脂肪族ジイソシア
ネートとしては、従来知られているものが使用で
き、このようなジイソシアネートとしては、キシ
リレンジイソシアネート(XDI)、メタキシリレ
ンジイソシアネート(MXDI)、ヘキサメチレン
ジイソシアネート(HMDI)、水添化XDI
(H6XDI)、水添化MDI(H12MDI)、水添化TDI
(H6TDI)、ジメリルジイソシアネート(DDI)、
リジンジイソシアネート(LDI)、イソホロジイ
ソシアネート(IPDI)などがあり、これらの混
合物も用いることができる。
本発明にかかわる活性水素を2個以上有する分
子量500以下のポリオールとしては、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、1,3−ブチレングリコール、
1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリ
コール、ヘキサメチレングリコール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ポリエチレングリ
コール(分子量500以下のもの)、ポリプロピレン
グリコール(分子量500以下のもの)、ペンタエリ
スリトールなどがあげられ、これらの混合物も用
いることができる。活性水素を2固以上有し、分
子量が500より大きいポリオールを用いると、ジ
イソシアネートと反応して得られる末端にイソシ
アネート基を有するプレポリマーのイソシアネー
ト基の含有量が低くなり、好ましくない。
本発明においては、(1)イソシアネート基が芳香
環に直接結合していない芳香族ジイソシアネー
ト、脂環式ジイソシアネートまたは脂肪族ジイソ
シアネートと、水または活性水素を2個以上有す
る分子量500以下のポリオールとを、当量比で
NCO/OH≧2の割合で溶剤の不存在下において
反応させて、末端にイソシアネート基を有するプ
レポリマーを得、得られたプレポリマー中に残存
する遊離の上記ジイソシアネートおよび反応に不
活性な溶剤を、通常用いられる除去方法、例えば
薄膜蒸発器を用いる方法などにより、実質的に除
去して、上記ジイソシアネートのアダクト体を得
る。
上記ジイソシアネート化合物と、水または活性
水素を2個以上有する分子量500以下のポリオー
ルとの反応は、溶剤の不存在下で行うことが好ま
しいが、反応に不活性なトルエン、キシレン、メ
チルエチルケトン、ジオキサンなどの溶剤の存在
下において行つてもよい。これらの溶剤は、遊離
のジイソシアネートを除去する際に一緒に除去で
きるよう沸点の比較的低いものを選ぶことが好ま
しい。反応条件は30〜120℃で30分から数時間行
い、水酸基とイソシアネート基が充分に反応し、
イソシアネート基どおしの反応が生ずる程の高
温、長時間の条件は避ける。
本発明において、残存する遊離のジイソシアネ
ートを実質的に除去するとは、最終的に得られる
ドライラミネート用ポリウレタン接着剤中に残存
する遊離のジイソシアネートの量が1重量%以下
となるように、末端にイソシアネート基を有する
プレポリマー中に残存する遊離のジイソシアネー
トを除去することを意味する。
本発明における活性水素を1個または2個以上
有するヒドロキシ化合物としては、反応効率の上
から、その沸点が100℃以上のものがよく、この
ようなヒドロキシ化合物としては、n−アミルア
ルコール、イソアミルアルコール、ヘキシルアル
コール、ペプチルアルコール、オクチルアルコー
ル、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デ
シルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリ
ルアルコール、ステアリルアルコールのようなモ
ノヒドロキシ化合物、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、テ
トラエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、ポリオキシプロピレングリコール、1,
3−プロパンジオール、1,3−ブチレングリコ
ール、1,4−ブタンジオール、ジブチレングリ
コール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチ
ルグリコール、ヘキシレングリコール、ヘキサメ
チレングリコール、1,3−ヘキサンジオール、
グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、
トリメチルロールプロパン、ポリエーテルポリオ
ール、ポリエステルポリオールなどのヒドロキシ
化合物、あるいはこれらの混合物がある。
このようにして得られたイソシアネート基が芳
香環に直接結合していない芳香族ジイソシアネー
ト、脂環式ジイソシアネート、または脂肪族ジイ
ソシアネートのアダクト体と、活性水素を1個ま
たは2個以上有するヒドロキシ化合物とを、当量
比で1.0<NCO/OH≦10の割合、好ましくは1.1
≦NCO/OH≦10の割合で溶剤の不存在下におい
て反応させて、残存する遊離の上記ジイソシアネ
ートの量が1重量%以下のドライラミネート用無
溶剤型ポリウレタン接着剤が得られる。NCO/
OHの割合が上記比率より小である場合にはイソ
シアネート基がなくなるために架橋硬化する能力
がなくなり、逆の場合には同様に湿分硬化性が乏
しくなる。またNCO/OHが1.0〜1.1の場合には
ゲル化が生じ易くなる。
上記反応は、水酸基とイソシアネート基が反応
するに充分な温度、時間とし、イソシアネート基
どおしが反応するような高温、長時間の反応は避
けることが好ましい。また、上記反応は溶剤の不
存在下で行うことが必要であり、溶剤の存在下で
行うと無溶剤型接着剤とするための溶剤の脱離工
程を必要とし、工業上好ましくない。1.0<
NCO/OH<1.1の割合で反応させると、得られ
る接着剤の粘度が高くなる傾向がある。
本発明にかかわるドライラミネート用無溶剤型
ポリウレタン接着剤には、必要に応じて、添加剤
として、反応促進用触媒や接着性向上のための助
剤などを添加することができる。
本発明にかかわるドライラミネート用無溶剤型
ポリウレタン接着剤は、プラスチツク・フイルム
どうし、プラスチツク・フイルムとアルミニウム
箔などの接着に卓効を示すものである。
以下、実施例により本発明を説明する。実施例
中、部とは重量部を、%とは重量%を、それぞれ
表わす。
製造例 1
HMDI504部を三つ口フラスコに仕込み、窒素
ガス気流下で、撹拌しながら、100℃に保ち、1,
4−ブタンジオール90.1部を滴下により加えた
(当量比で、NCO/OH=3.0)。滴下終了後、100
℃に3時間保ち、NCO%34%の末端にイソシア
ネート基を有するプレポリマーを得た。得られた
プレポリマーを薄膜蒸発器に仕込み、残存する遊
離のHMDIを除去して、残存する遊離のHMDI
含有量0.43%、NCO%18.5%のHMDIのアダクト
体を得た。
製造例 2
IPDI666部を三つ口フラスコに仕込み、窒素ガ
ス気流下で、撹拌しながら100℃に保ち、ポリプ
ロピレングリコール(分子量400)を滴下により
加えた(当量比でNCO/OH=3.0)。滴下終了
後、100℃に3時間保ち、末端にイソシアネート
基を有するプレポリマーを得た。得られたプレポ
リマーを薄膜蒸発器に仕込み、残存する遊離の
IPDIを除去して、残存する遊離のIPDI含有量
0.57%、NCO%8.5%のIPDIのアダクト体を得
た。
実施例 1
製造例1で得られたHMDIのアダクト体900部
を、三つ口フラスコにとり、窒素気流下で、撹拌
しながら80℃に保ち、ポリプロピレングリコール
(分子量700)350部を、次いでポリプロピレング
リコール(分子量1000)650部を、滴下により加
えた(当量比で、NCO/OH=2.5)。滴下終了
後、90℃に5時間保ち、残存する遊離のHMDI
の含有量0.19%、NCO%3.5%の接着剤を得た。
得られた接着剤を用い、下記のラミネート条件で
ラミネートして、接着強度および耐候性を試験し
た結果を表1に示す。
ラミネート条件
ラミネータ :無溶剤型接着剤用ラネネー
タ(自製)
塗 布 量 :約1.5g/m2(但し、Al
Foil/CPPの場合は、約3〜
3.5g/m2)
エージング条件:40℃で2日間保持後、室温
で2日間放置。
実施例 2
製造例1で得られたHMDIのアダクト体810部
を、三つ口フラスコに仕込み、窒素気流下で、撹
拌しながら、トリメチロールプロパン3部を投入
し、徐々に昇温させて80℃とした。80℃に保ちな
がら、ポリプロピレングリコール(分子量400)
297部を、次いで、ポリプロピレングリコール
(分子量2000)700部を、滴下により加えた(当量
比で、NCO/OH=2.5)。滴下終了後、90℃で6
時間保ち、残存する遊離のHMDI含有量0.15%、
NCO%2.95%の接着剤を得た。得られた接着剤
を用い、実施例1と同一の条件でラミネートし
て、接着強度および耐候性を試験した結果を表1
に示す。
実施例 3
製造例1で得られたHMDIのアダクト体380部
を、三つ口フラスコに仕込み、窒素気流下で、撹
拌しながら80℃に保ち、ポリエステルポリオール
F−15−22(旭電化製)1000部を滴下により加え
た(当量比で、NCO/OH=2.5)。滴下終了後、
90℃で6時間保ち、残存する遊離のHMDI含有
量0.15%、NCO%1.95%の接着剤を得た。得られ
た接着剤を用い、実施例1と同一の条件でラミネ
ートして、接着強度および耐候性を試験した結果
を表1に示す。
実施例 4
製造例2で得られたIPDIのアダクト体988部
を、三つ口フラスコに仕込み、窒素気流下で、撹
拌しながら100℃に保ち、1,4−ブタンジオー
ル4.5部を、次いでポリプロピレングリコール
(分子量1000)500部を滴下により加えた。滴下終
了後、100℃に5時間保ち、残存する遊離のIPDI
の含有量0.28%、NCO%2.4%の接着剤を得た。
得られた接着剤を用い、実施例1と同一の条件で
ラミネートし、接着強度および耐候性を試験した
結果を表1に示す。
参考例
MDI858部を、三つ口フラスコに仕込み、窒素
気流下で、撹拌しながら80℃に保ち、ポリプロピ
レングリコール(分子量700)350部を、次いで、
ポリプロピレングリコール(分子量1000)650部
を、滴下により加えた。滴下終了後、90℃に7時
間保ち、NCO%2.40%の接着剤を得た。得られ
た接着剤を用い、実施例1と同一の条件でラミネ
ートして、接着強度および耐候性を試験した結果
を表1に示す。
The present invention relates to a solvent-free polyurethane adhesive for dry lamination. Conventionally, as packaging materials, various plastic films, metal foils, cellophane, paper, etc. are laminated together using adhesives, and laminates that take advantage of the characteristics of each film and foil are increasingly used. Known lamination methods include dry lamination, wet lamination, hot melt lamination, and extrusion lamination, but dry lamination is used for food packaging that requires high quality. The method is widely used. Traditionally, vinyl, acrylic, polyamide, epoxy, rubber, and urethane adhesives have been known as adhesives for dry lamination, but in reality, there are different types of adhesives due to adhesive strength and other processing suitability. Mostly urethane-based solvent-based dry laminating adhesives are used. However, in recent years, dry lamination using solvent-free polyurethane adhesives has been considered from the viewpoint of resource saving and pollution prevention, and some of them have already been put into practical use. These adhesives are made by combining aromatic diisocyanates in which an isocyanate group is directly bonded to an aromatic ring, such as tolylene diisocyanate (TDI) and 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), or adducts thereof, and polyols. It is a moisture-curing adhesive whose main component is a prepolymer with terminal isocyanate groups obtained by reacting at an equivalent ratio of NCO/OH > 1.0. Although these have satisfactory performance in terms of adhesiveness, they have the fatal disadvantage of poor weather resistance and easy yellowing. Therefore, the present inventor developed an aromatic diisocyanate in which an isocyanate group is not directly bonded to an aromatic ring, which is known as a non-yellowing type diisocyanate.
Attempts have been made to obtain non-yellowing, moisture-curing polyurethane adhesives by reacting cycloaliphatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, or their adducts with polyols, but the resulting adhesives contain free radicals. More than 1% by weight of the above diisocyanate remained. According to Article 57, Paragraph 1 of the Industrial Safety and Health Act and its related laws and regulations, if the TDI content exceeds 1% by weight, it must be labeled.
It was thought that this should be complied with, and that the amount of remaining free diisocyanate was preferably 1% by weight or less. Therefore, the present inventor reacted an aromatic diisocyanate, a cycloaliphatic diisocyanate, an aliphatic diisocyanate in which the isocyanate group is not directly bonded to an aromatic ring, or an adduct thereof with a polyol, and then used a thin film evaporator. We investigated ways to remove the remaining free diisocyanate by methods such as using the method, and succeeded in obtaining a solvent-free polyurethane adhesive for dry lamination in which substantially no free diisocyanate remains. However, with this method, (1) the viscosity of the prepolymer is high when removing the remaining free diisocyanate, it takes a lot of time to remove it, and the prepolymer is susceptible to thermal deterioration; (2) depending on the application, Since the composition of the polyol is different, it is necessary to remove the remaining free diisocyanate for each small lot, which has disadvantages such as high cost and time consuming. In order to solve these drawbacks, the inventors
As a result of further intensive studies, the present invention is based on (1) an aromatic diisocyanate, an alicyclic diisocyanate, or an aliphatic diisocyanate in which the isocyanate group is not directly bonded to an aromatic ring; A polyol having two or more hydrogen atoms and a molecular weight of 500 or less, in an equivalent ratio of NCO/
An adduct of the above diisocyanate obtained by reacting in the presence or absence of a solvent inert to the reaction at a ratio of OH≧2, and then substantially removing the remaining free diisocyanate and optionally the solvent. , (2) a hydroxy compound having one or more active hydrogens in an equivalent ratio of 1.0<
This is a solvent-free polyurethane adhesive for dry lamination comprising a reaction product obtained by reacting in the absence of a solvent at a ratio of NCO/OH≦10. According to the present invention, since the viscosity of the adduct is low, there is no thermal deterioration when removing unreacted diisocyanate, and after the adduct is produced, the composition of the polyol to be reacted with the adduct can be adjusted according to the purpose. It can be changed in various ways, so it is low cost,
The remaining free diisocyanate can be substantially removed, and a non-yellowing, solvent-free polyurethane adhesive for dry lamination that is substantially free of free diisocyanate can be obtained. In the present invention, conventionally known aromatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, or aliphatic diisocyanates in which the isocyanate group is not directly bonded to an aromatic ring can be used, and examples of such diisocyanates include xylylene diisocyanates, Isocyanate (XDI), metaxylylene diisocyanate (MXDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), hydrogenated XDI
(H 6 XDI), Hydrogenated MDI (H 12 MDI), Hydrogenated TDI
(H 6 TDI), dimeryl diisocyanate (DDI),
Examples include lysine diisocyanate (LDI) and isophorodiisocyanate (IPDI), and mixtures thereof can also be used. Examples of polyols having a molecular weight of 500 or less having two or more active hydrogens according to the present invention include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butylene glycol,
1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, hexylene glycol, hexamethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, polyethylene glycol (with a molecular weight of 500 or less), polypropylene glycol (with a molecular weight of 500 or less) ), pentaerythritol, etc., and mixtures thereof can also be used. If a polyol having two or more active hydrogen atoms and a molecular weight greater than 500 is used, the content of isocyanate groups in the prepolymer having terminal isocyanate groups obtained by reaction with a diisocyanate will be low, which is not preferable. In the present invention, (1) an aromatic diisocyanate, a cycloaliphatic diisocyanate, or an aliphatic diisocyanate in which the isocyanate group is not directly bonded to an aromatic ring, and a polyol having a molecular weight of 500 or less having two or more water or active hydrogen, in equivalent ratio
The reaction is carried out in the absence of a solvent at a ratio of NCO/OH≧2 to obtain a prepolymer having an isocyanate group at the end, and the free diisocyanate remaining in the obtained prepolymer and a solvent inert to the reaction are removed. The diisocyanate adduct is substantially removed by a commonly used removal method, such as a method using a thin film evaporator, to obtain the above diisocyanate adduct. The reaction between the above diisocyanate compound and water or a polyol with a molecular weight of 500 or less having two or more active hydrogen atoms is preferably carried out in the absence of a solvent, but it is preferable to carry out the reaction with an inert solvent such as toluene, xylene, methyl ethyl ketone, dioxane, etc. It may be carried out in the presence of a solvent. These solvents are preferably selected to have a relatively low boiling point so that they can be removed together with the free diisocyanate. The reaction conditions are 30 to 120°C for 30 minutes to several hours, and the hydroxyl group and isocyanate group are fully reacted.
Avoid conditions at high temperatures and for long periods of time that would cause reactions between isocyanate groups. In the present invention, "substantially removing remaining free diisocyanate" means removing isocyanate at the end so that the amount of free diisocyanate remaining in the polyurethane adhesive for dry lamination is 1% by weight or less. It is meant to remove any free diisocyanate remaining in the prepolymer containing the groups. In the present invention, the hydroxy compound having one or more active hydrogens preferably has a boiling point of 100°C or higher from the viewpoint of reaction efficiency, and such hydroxy compounds include n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, , monohydroxy compounds like hexyl alcohol, peptyl alcohol, octyl alcohol, caprylic alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, stearyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene Glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, polyoxypropylene glycol, 1,
3-propanediol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butanediol, dibutylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, hexylene glycol, hexamethylene glycol, 1,3-hexanediol,
glycerin, 1,2,6-hexanetriol,
These include hydroxy compounds such as trimethylolpropane, polyether polyols, polyester polyols, and mixtures thereof. The thus obtained adduct of an aromatic diisocyanate, an alicyclic diisocyanate, or an aliphatic diisocyanate in which the isocyanate group is not directly bonded to an aromatic ring, and a hydroxy compound having one or more active hydrogens. , an equivalent ratio of 1.0<NCO/OH≦10, preferably 1.1
The reaction is carried out in the absence of a solvent at a ratio of ≦NCO/OH≦10 to obtain a solvent-free polyurethane adhesive for dry lamination in which the amount of the remaining free diisocyanate is 1% by weight or less. NCO/
If the proportion of OH is smaller than the above ratio, there will be no isocyanate groups and the ability to crosslink and cure will be lost, and in the opposite case, moisture curability will similarly be poor. Moreover, when NCO/OH is 1.0 to 1.1, gelation tends to occur. The above reaction is carried out at a temperature and for a time sufficient to allow the hydroxyl group and the isocyanate group to react, and it is preferable to avoid a reaction at a high temperature and for a long time that would cause the isocyanate groups to react with each other. Further, the above reaction needs to be carried out in the absence of a solvent, and if carried out in the presence of a solvent, a step of removing the solvent is required to obtain a solvent-free adhesive, which is not industrially preferable. 1.0<
When the reaction is carried out at a ratio of NCO/OH<1.1, the viscosity of the resulting adhesive tends to increase. The solvent-free polyurethane adhesive for dry lamination according to the present invention may contain additives such as a catalyst for accelerating the reaction and an auxiliary agent for improving adhesiveness, if necessary. The solvent-free polyurethane adhesive for dry lamination according to the present invention is highly effective in adhering plastic films to each other, plastic films to aluminum foil, and the like. The present invention will be explained below with reference to Examples. In the examples, "part" means part by weight, and "%" means percent by weight. Production example 1 504 parts of HMDI was placed in a three-necked flask and kept at 100°C with stirring under a nitrogen gas stream.
90.1 parts of 4-butanediol were added dropwise (in equivalent ratio, NCO/OH=3.0). After dripping, 100
C. for 3 hours to obtain a prepolymer having terminal isocyanate groups with an NCO% of 34%. The obtained prepolymer is charged into a thin film evaporator to remove the remaining free HMDI.
An adduct of HMDI with a content of 0.43% and NCO% of 18.5% was obtained. Production Example 2 666 parts of IPDI was placed in a three-necked flask, maintained at 100°C with stirring under a nitrogen gas stream, and polypropylene glycol (molecular weight 400) was added dropwise (NCO/OH = 3.0 in equivalent ratio). After completion of the dropwise addition, the mixture was kept at 100°C for 3 hours to obtain a prepolymer having isocyanate groups at the ends. The obtained prepolymer is charged into a thin film evaporator and the remaining free
After removing IPDI, remaining free IPDI content
An adduct of IPDI of 0.57% and NCO% of 8.5% was obtained. Example 1 900 parts of the HMDI adduct obtained in Production Example 1 was placed in a three-necked flask, kept at 80°C with stirring under a nitrogen stream, and 350 parts of polypropylene glycol (molecular weight 700) was added, followed by polypropylene glycol. (molecular weight 1000) was added dropwise (in equivalent ratio, NCO/OH=2.5). After dropping, keep at 90℃ for 5 hours to remove remaining free HMDI.
An adhesive with a content of 0.19% and NCO% of 3.5% was obtained.
Table 1 shows the results of testing adhesive strength and weather resistance using the obtained adhesive and laminating under the following lamination conditions. Laminating conditions Laminator: Solvent-free adhesive lanenator (homemade) Application amount: Approx. 1.5 g/m 2 (However, Al
For Foil/CPP, approximately 3~
3.5g/m 2 ) Aging conditions: held at 40°C for 2 days, then left at room temperature for 2 days. Example 2 810 parts of the HMDI adduct obtained in Production Example 1 was placed in a three-necked flask, and while stirring under a nitrogen stream, 3 parts of trimethylolpropane was added, and the temperature was gradually raised to 80%. ℃. Polypropylene glycol (molecular weight 400) while keeping at 80℃
297 parts and then 700 parts of polypropylene glycol (molecular weight 2000) were added dropwise (in equivalent ratio, NCO/OH=2.5). After dropping, heat at 90℃ for 6
Keep time, remaining free HMDI content 0.15%,
An adhesive with NCO% 2.95% was obtained. Using the obtained adhesive, lamination was performed under the same conditions as in Example 1, and the results of testing the adhesive strength and weather resistance are shown in Table 1.
Shown below. Example 3 380 parts of the HMDI adduct obtained in Production Example 1 was placed in a three-necked flask, kept at 80°C with stirring under a nitrogen stream, and treated with polyester polyol F-15-22 (manufactured by Asahi Denka). 1000 parts were added dropwise (in equivalent ratio, NCO/OH=2.5). After finishing dropping,
It was kept at 90° C. for 6 hours to obtain an adhesive with residual free HMDI content of 0.15% and NCO% of 1.95%. Using the obtained adhesive, lamination was carried out under the same conditions as in Example 1, and the adhesive strength and weather resistance were tested. Table 1 shows the results. Example 4 988 parts of the IPDI adduct obtained in Production Example 2 were charged into a three-necked flask, maintained at 100°C with stirring under a nitrogen stream, and 4.5 parts of 1,4-butanediol were added, followed by polypropylene. 500 parts of glycol (molecular weight 1000) was added dropwise. After dropping, keep at 100℃ for 5 hours to remove remaining free IPDI.
An adhesive with a content of 0.28% and an NCO% of 2.4% was obtained.
Using the obtained adhesive, lamination was carried out under the same conditions as in Example 1, and the adhesive strength and weather resistance were tested. Table 1 shows the results. Reference Example 858 parts of MDI was charged into a three-necked flask, kept at 80°C with stirring under a nitrogen stream, and 350 parts of polypropylene glycol (molecular weight 700) was then added.
650 parts of polypropylene glycol (molecular weight 1000) were added dropwise. After the dropping was completed, the adhesive was kept at 90°C for 7 hours to obtain an adhesive with an NCO% of 2.40%. Using the obtained adhesive, lamination was carried out under the same conditions as in Example 1, and the adhesive strength and weather resistance were tested. Table 1 shows the results.
【表】
表1において、接着力:NDデータなし
ヒートシール強度:FFフイルム破断、NDデータ
なし
耐 候 性 :〇変化なし、×黄変。をそれ
ぞれ表わす。
なお、上記試験の各条件は、次のとおりであ
る。
(1) 接着力、ヒートシール強度の試験条件
試料幅 :15mm
剥離角度 :90゜(T字型剥離)
剥離速度 :30cm/min
測定雰囲気:20℃、65%RH
(2) ヒートシール条件
LDPE使用時:160℃、2Kg/cm2、1秒でシー
ル
HDPEまたはCPP使用時:180℃、2Kg/cm2、
1秒でシール
(3) 使用フイルムおよびアルミニウム箔
PET :東レ(株)製ポリエチレンテレフタレー
ト・フイルム「ルミラー」(厚さ12μm)
NY :ユニチカ(株)製ポリアミド・フイルム
「エンブレム」(厚さ15μm)
LDPE:タマポリ(株)製低密度ポリエチレン・フ
イルム「TTB」(厚さ60μm)
HDPE:タマポリ(株)製高密度ポリエチレン・フ
イルム「NB−1」(厚さ60μm)
CPP :東レ(株)製無延伸ポリプロピレン・フ
イルム#3701(厚さ70μm)
アルミニウム箔:昭和アルミニウム(株)製アルミ
ニウム箔(厚さ9μm)
(4) 耐候性試験の条件
フエード・メータ使用。72時間後の結果。
表1からわかるように、本発明のドライラミネ
ート用ポリウレタン接着剤は、従来のイソシアネ
ート基が芳香環に直接結合した芳香族ジイソシア
ネートとポリオールとから得られるドライラミネ
ート用ポリウレタン接着剤と接着性は同等である
が、耐候性において格段にすぐれている。[Table] In Table 1, Adhesive strength: No ND data Heat seal strength: FF film breakage, No ND data Weather resistance: No change, x Yellowing. respectively. The conditions for the above test are as follows. (1) Test conditions for adhesion and heat-sealing strength Sample width: 15mm Peeling angle: 90° (T-shaped peeling) Peeling speed: 30cm/min Measurement atmosphere: 20℃, 65%RH (2) Heat-sealing conditions LDPE used Time: 160℃, 2Kg/cm 2 , seal in 1 second When using HDPE or CPP: 180℃, 2Kg/cm 2 ,
Seal in 1 second (3) Film and aluminum foil used PET: Polyethylene terephthalate film “Lumirror” manufactured by Toray Industries, Inc. (thickness 12 μm) NY: Polyamide film “Emblem” manufactured by Unitika Co., Ltd. (thickness 15 μm) LDPE : Low-density polyethylene film "TTB" manufactured by Tamapoly Co., Ltd. (thickness 60μm) HDPE: High-density polyethylene film "NB-1" manufactured by Tamapoly Co., Ltd. (thickness 60μm) CPP: Non-stretched manufactured by Toray Industries, Inc. Polypropylene film #3701 (thickness 70μm) Aluminum foil: Showa Aluminum Co., Ltd. aluminum foil (thickness 9μm) (4) Weather resistance test conditions Fade meter used. Results after 72 hours. As can be seen from Table 1, the adhesive properties of the polyurethane adhesive for dry lamination of the present invention are equivalent to those of conventional polyurethane adhesives for dry lamination obtained from a polyol and an aromatic diisocyanate in which an isocyanate group is directly bonded to an aromatic ring. However, it has much better weather resistance.
Claims (1)
いない芳香族ジイソシアネート、脂環式ジイソシ
アネートまたは脂肪族ジイソシアネートと、水ま
たは活性水素を2個以上有する分子量500以下の
ポリオールとを、当量比でNCO/CH≧2の割合
で反応に不活性な溶剤の存在下もしくは不存在下
で反応させた後、残存する遊離の上記ジイソシア
ネートおよび場合により溶剤を実質的に除去して
得られる上記ジイソシアネートのアダクト体と、
(2)活性水素を1個または2個以上有するヒドロキ
シ化合物とを、当量比で1.0<NCO/OH≦10の
割合で溶剤の不存在下において反応させて得られ
る反応生成物を用いることを特徴とするドライラ
ミネート用無溶剤型ポリウレタン接着剤。1 (1) An aromatic diisocyanate, a cycloaliphatic diisocyanate, or an aliphatic diisocyanate in which the isocyanate group is not directly bonded to an aromatic ring, and a polyol with a molecular weight of 500 or less having two or more of water or active hydrogen in an equivalent ratio of NCO An adduct of the above diisocyanate obtained by reacting in the presence or absence of a solvent inert to the reaction at a ratio of /CH≧2, and then substantially removing the remaining free diisocyanate and optionally the solvent. and,
(2) It is characterized by using a reaction product obtained by reacting a hydroxy compound having one or more active hydrogens at an equivalent ratio of 1.0<NCO/OH≦10 in the absence of a solvent. A solvent-free polyurethane adhesive for dry lamination.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56088280A JPS57205469A (en) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Solventless polyurethane adhesive for dry laminate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56088280A JPS57205469A (en) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Solventless polyurethane adhesive for dry laminate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57205469A JPS57205469A (en) | 1982-12-16 |
| JPS6412318B2 true JPS6412318B2 (en) | 1989-02-28 |
Family
ID=13938485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56088280A Granted JPS57205469A (en) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Solventless polyurethane adhesive for dry laminate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57205469A (en) |
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1981
- 1981-06-10 JP JP56088280A patent/JPS57205469A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57205469A (en) | 1982-12-16 |
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