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WO2013027609A1 - 板状無機化合物を含有する接着剤用樹脂組成物、および接着剤 - Google Patents

板状無機化合物を含有する接着剤用樹脂組成物、および接着剤 Download PDF

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WO2013027609A1
WO2013027609A1 PCT/JP2012/070483 JP2012070483W WO2013027609A1 WO 2013027609 A1 WO2013027609 A1 WO 2013027609A1 JP 2012070483 W JP2012070483 W JP 2012070483W WO 2013027609 A1 WO2013027609 A1 WO 2013027609A1
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WO
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resin composition
acid
adhesive
anhydride
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PCT/JP2012/070483
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English (en)
French (fr)
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下口 睦弘
中嶋 道也
圭一 尾薗
英美 中村
宏子 桜井
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DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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    • C08K2003/2296Oxides; Hydroxides of metals of zinc

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition capable of providing a film excellent in adhesive strength, oxygen barrier property, and light blocking property, an adhesive obtained by curing the resin composition, and a barrier multilayer film.
  • a material obtained by laminating various plastic films, metals, glass-deposited films, metal foils and the like into a composite film has been used.
  • As a method of laminating these various plastic films, metals, glass-deposited films, metal foils, etc., after applying an adhesive on one material surface, evaporating and removing the solvent, and laminating while heating and crimping the other material There is a technology called dry lamination. This technology is widely used in the manufacture of food packaging materials that require high performance because any film can be bonded together freely and a composite film having performance according to the purpose can be obtained. Yes.
  • the adhesive used here is (1) adhesiveness to plastic film, aluminum vapor deposition film, alumina vapor deposition film, silica vapor deposition film, and aluminum foil, (2) initial adhesiveness to prevent tunneling, (3) adhesion High performance is required for the curing rate of the agent, (4) pot life, (5) content resistance, (6) boil, retort resistance and the like. More recently, importance has been placed on (7) low odor, in which various impurities derived from the adhesive migrate to the contents and do not adversely affect the aroma and taste.
  • the adhesive used here is mainly a two-component reactive polyurethane adhesive.
  • the main component of this adhesive is composed of a polyol component having a hydroxyl group at the polymer terminal and a polyisocyanate component having an isocyanate group, and a urethane bond is formed by the reaction between the hydroxyl group and the isocyanate group to be cured.
  • Patent Document 1 a combination of polyisocyanate compounds are known. Furthermore, in recent years, attempts have been made to deal with the environment, and each adhesive manufacturer has been diligently developing high solid type and non-solvene and type adhesives that use a small amount of organic solvent. It has been a challenge to obtain a good balance of heat resistance, content resistance, printability and the like.
  • the packaging materials used for packaging foods and beverages protect the contents from various distribution, storage such as refrigeration and heat sterilization, etc., so that the strength, resistance to cracking, retort resistance, heat resistance
  • a wide variety of functions are required such as excellent transparency so that the contents can be confirmed.
  • an unstretched polyolefin film having excellent heat processability is essential, but the unstretched polyolefin film has many functions that are insufficient as a packaging material.
  • high barrier properties are required for the purpose of maintaining the quality of the contents.
  • Such a barrier packaging material is usually used as a composite flexible film in which different polymer materials are laminated.
  • a barrier function is often imparted to various films (polyester resins such as polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET), polyamide resins, stretched polyolefin resins) used on the outer layer side.
  • PET polyethylene terephthalate
  • polyamide resins polyamide resins
  • stretched polyolefin resins used on the outer layer side.
  • the oxygen barrier composite film using the thermosetting oxygen barrier polyurethane resin characterized in that it is 7% by mass or more with respect to the total amount of).
  • the composition has poor workability because a highly polar solvent must be used.
  • a highly soluble solvent such as acetone
  • the viscosity of the preparation is likely to increase due to the reaction between water and isocyanate because the boiling point is low and the water in the outside air is easily taken up.
  • the thin film layer surface of a transparent covering film in which a thin film layer of silicon oxide or aluminum oxide is formed on at least one surface of a polymer film substrate, and the heat-sealable resin film are inorganic.
  • a barrier laminate obtained by adhering one or more particles selected from materials of silicon oxide or aluminum oxide by a dry laminate method through a barrier adhesive containing a polyester polyol and an isocyanate compound are listed.
  • the barrier property is expressed in combination with the barrier film, and the inorganic compound contained in the adhesive is a nano-order spherical or amorphous inorganic compound, There is a problem that the barrier property of the agent itself is not high.
  • Patent Document 4 discloses that a polyester outer layer, a polypropylene inner layer, and two adjacent layers of the laminate are bonded together, so that it is applied to at least one layer of the adjacent layer set of the laminate.
  • a first solvent-free aliphatic polyurethane laminate adhesive comprising a peeled clay platelet that forms a functional barrier to the passage of gas through the at least one sheet.
  • JP 2000-290631 A Japanese Patent No. 4054972 Japanese Patent No. 3829526 Japanese Patent No. 3906005
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a resin composition for an adhesive mainly composed of a resin excellent in adhesive strength, gas barrier property and light shielding property, and an adhesive obtained by applying the resin composition to a film. It is in.
  • Another object of the present invention is to provide an adhesive obtained by curing the resin composition, and a barrier multilayer film.
  • the inventors of the present invention provide a resin (A) having two or more hydroxyl groups in one molecule as a functional group, an isocyanate compound (B) having two or more isocyanate groups in one molecule as a functional group, and a plate-like inorganic compound (
  • the above-mentioned problems have been solved by providing a resin composition for an adhesive comprising C1) or a light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less.
  • a resin composition for an adhesive mainly composed of a polyester resin excellent in adhesive strength, gas barrier properties and light shielding properties, an adhesive obtained by curing the composition, and a barrier multilayer film.
  • the resin (A) used in the present invention is a resin having a hydroxyl group in one molecule as a functional group, and the main skeleton contains polyester, polyester polyurethane, polyether, or polyether polyurethane. There is no particular limitation as long as the adhesive strength or gas barrier property of the present invention can be exhibited.
  • the polyester used in the present invention can be obtained by a known technique, for example, by a reaction between a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid.
  • Polyester polyurethane can be obtained by a known technique, for example, by reaction of polyester polyol and diisocyanate.
  • known techniques can be used for the polyether.
  • an oxirane compound such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and tetrahydrofuran
  • a low molecular weight polyol such as water, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, and glycerin as an initiator. Obtained by polymerization.
  • the polyether polyurethane can be obtained by a known technique, for example, by reaction of polyether with diisocyanate.
  • the resin (A) of the present invention is a polyvalent carboxylic acid component, specifically, an aliphatic polyvalent carboxylic acid such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, etc.
  • an aliphatic polyvalent carboxylic acid such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, etc.
  • examples of the polyvalent carboxylic acid include 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid
  • examples of the aromatic polyvalent carboxylic acid include orthophthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, pyromellitic acid, and trimellitic acid.
  • 1,4-naphthalenedicarboxylic acid 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalic acid, biphenyldicarboxylic acid, 1,2-bis (phenoxy) ethane-p, p′-dicarboxylic acid and Anhydrides or ester-forming derivatives of these dicarboxylic acids; p-hydroxybenzoic acid, p- (2-hydroxyethoxy B)
  • Polybasic acids such as benzoic acid and ester-forming derivatives of these dihydroxycarboxylic acids can be used alone or in a mixture of two or more. These acid anhydrides can also be used.
  • succinic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, orthophthalic acid, acid anhydride of orthophthalic acid, and isophthalic acid are preferable, and orthophthalic acid and its acid anhydride are more preferable.
  • the polyhydric alcohol used in the present invention includes, as the aliphatic diol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1 , 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, methylpentanediol, dimethylbutanediol, butylethylpropanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, aromatic polyphenol , Hydroquinone, resorcinol, catechol, naphthalene diol, biphenol, bisphenol A, hisphenol F, tetramethylbiphenol, ethylene oxide De extension product, there can be mentioned hydrogenated alicyclic.
  • ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, and cyclohexane Methanol is preferred, and ethylene glycol is more preferred.
  • the polycondensation reaction between the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol can be performed by a known and commonly used method.
  • a polyester polyol (A1) obtained by reacting a carboxylic acid anhydride or a polycarboxylic acid with a polyester polyol having three or more hydroxyl groups
  • a polyester polyol (A2) having a polymerizable carbon-carbon double bond
  • a polyester polyol (A3) having a glycerol skeleton
  • a polyester polyol (A4) obtained by polycondensation of an ortho-oriented polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component
  • -Polyester polyol (A5) having an isocyanuric ring, Etc.
  • each polyester polyol will be described.
  • polyester polyol (A1) obtained by reacting carboxylic acid anhydride or polycarboxylic acid with polyester polyol having 3 or more hydroxyl groups The polyester polyol (A1) used in the present invention has at least one carboxy group and two obtained by reacting a polyester polyol (I) having three or more hydroxyl groups with a carboxylic acid anhydride or a polyvalent carboxylic acid. It has the above hydroxyl groups.
  • the polyester polyol (I) having three or more hydroxyl groups can be obtained by making a part of the polyvalent carboxylic acid or polyhydric alcohol trivalent or higher.
  • polyhydric alcohol component and polyhydric alcohol component of the polyester polyol (A1) preferably, a polycarboxylic acid component containing at least one or more of orthophthalic acid and its anhydride, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl Reacting a carboxylic acid anhydride or a polyvalent carboxylic acid with a polyester polyol (I) having three or more hydroxyl groups composed of a polyhydric alcohol component containing at least one selected from the group consisting of glycol and cyclohexanedimethanol And having at least one carboxy group and two or more hydroxyl groups.
  • a polycarboxylic acid component containing at least one or more of orthophthalic acid and its anhydride ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl Reacting a carboxylic acid anhydride or a polyvalent carboxylic acid with a polyester polyol (I) having three or more hydroxyl
  • Orthophthalic acid and its anhydride have an asymmetric structure in the skeleton. Therefore, it is presumed that the rotation of the molecular chain of the resulting polyester is suppressed, and it is presumed that this provides excellent oxygen barrier properties. Further, it is presumed that due to this asymmetric structure, it exhibits non-crystallinity, imparts sufficient substrate adhesion, and is excellent in adhesion and oxygen barrier properties. Furthermore, when used as a dry laminate adhesive, the solvent solubility, which is essential, is also high, so that it has excellent handling characteristics.
  • polyvalent carboxylic acid and other components When synthesizing a polyester polyol (I) having three or more hydroxyl groups, when a branched structure is introduced by a polyvalent carboxylic acid component, it is necessary to have at least a part of a trivalent or higher carboxylic acid. Examples of these compounds include trimellitic acid and its acid anhydride, pyromellitic acid and its acid anhydride, etc. In order to prevent gelation during synthesis, trivalent or higher polyvalent carboxylic acids include three. Divalent carboxylic acids are preferred.
  • the polyester polyol (I) of the present invention may be copolymerized with other polyvalent carboxylic acid components as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the aliphatic polyvalent carboxylic acid succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, etc.
  • the unsaturated bond-containing polyvalent carboxylic acid maleic anhydride, maleic acid, Fumaric acid, etc., 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid etc.
  • the polyhydric alcohol used in the present invention preferably contains at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, and cyclohexanedimethanol.
  • ethylene glycol is most preferably used because it is presumed that the smaller the number of carbon atoms between oxygen atoms, the less the molecular chain becomes excessively flexible and the less oxygen permeates.
  • polyhydric alcohol and other ingredients When synthesizing a polyester polyol (I) having three or more hydroxyl groups, when a branched structure is introduced by a polyhydric alcohol component, it is necessary to have at least part of a trihydric or higher polyhydric alcohol.
  • these compounds include glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,2,4-butanetriol, pentaerythritol, and dipentaerythritol.
  • trihydric alcohol is preferable as the trihydric or higher polyhydric alcohol.
  • aliphatic diols include 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, methylpentanediol, dimethylbutanediol, butylethylpropanediol, diethylene glycol, Triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, aromatic polyphenols, hydroquinone, resorcinol, catechol, naphthalene diol, biphenol, bisphenol A, hisphenol F, tetramethylbiphenol, and ethylene Examples thereof include an oxide extension product and a hydrogenated alicyclic group.
  • the polyester polyol (I) can be obtained by reacting the polyester polyol (I) with a polyvalent carboxylic acid or an acid anhydride thereof with a hydroxyl group of the polyester polyol (I).
  • the ratio between the polyester polyol (I) and the polyvalent carboxylic acid is that at least two hydroxyl groups of the resin (A) after the reaction are required, so the polyvalent carboxylic acid is 1/3 or less of the hydroxyl groups of the polyester polyol (I). It is preferable to make it react with.
  • carboxylic acid anhydride or polyhydric carboxylic acid used here when gelatinization at the time of reaction with polyhydric carboxylic acid and polyester polyol (I) is considered, it is a bivalent or trivalent carboxylic acid anhydride. Is preferably used.
  • Divalent carboxylic acid anhydrides include succinic anhydride, maleic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid Anhydride, phthalic anhydride, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid anhydride, and the like can be used, and trimellitic acid anhydride can be used as the trivalent carboxylic acid anhydride.
  • the polyester polyol (A1) has a hydroxyl value of 20 to 250 and an acid value of 20 to 200.
  • the hydroxyl value can be measured by the hydroxyl value measuring method described in JIS-K0070, and the acid value can be measured by the acid value measuring method described in JIS-K0070.
  • the hydroxyl value is smaller than 20 mgKOH / g, the molecular weight is too large, the viscosity becomes high, and good coating suitability cannot be obtained.
  • the hydroxyl value exceeds 250 mgKOH / g, the molecular weight becomes too small, so that the crosslinking density of the cured coating film becomes too high, and good adhesive strength cannot be obtained.
  • polyester polyol having polymerizable carbon-carbon double bond (A2) examples include those having a polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule.
  • the polyester polyol (A2) used in the present invention is obtained by reacting a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol, and has a polymerizable carbon-carbon double bond as a component of the polyvalent carboxylic acid and polyhydric alcohol. Can be used to introduce a polysynthetic carbon-carbon double bond into the molecule of the polyester polyol (A2).
  • the polyester polyol (A2) of the present invention is a polyvalent carboxylic acid component, specifically, an aliphatic polyvalent carboxylic acid such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, etc.
  • aromatic polyvalent carboxylic acid examples include 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and examples of the aromatic polyvalent carboxylic acid include orthophthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, pyromellitic acid, Merit acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalic acid, biphenyldicarboxylic acid, 1,2-bis (phenoxy) ethane-p, p'-dicarboxylic acid Acids and anhydrides or ester-forming derivatives of these dicarboxylic acids; p-hydroxybenzoic acid, p- Polybasic acids such as (2-hydroxyethoxy) benzoic acid and ester-forming derivatives of these dihydroxycarboxylic acids can be used alone or in a mixture of two or more.
  • succinic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, orthophthalic acid, acid anhydride of orthophthalic acid, and isophthalic acid are preferable, and orthophthalic acid and its acid anhydride are more preferable.
  • the polyhydric alcohol used in the present invention includes, as the aliphatic diol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1 , 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, methylpentanediol, dimethylbutanediol, butylethylpropanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, aromatic polyphenol , Hydroquinone, resorcinol, catechol, naphthalene diol, biphenol, bisphenol A, hisphenol F, tetramethylbiphenol, ethylene oxide De extension product, there can be mentioned hydrogenated alicyclic.
  • ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, and cyclohexane Methanol is preferable, and ethylene glucol is more preferable.
  • polyhydric alcohol with polymerizable carbon-carbon double bond examples include 2-butene-1,4-diol.
  • a polymerizable double bond is introduced into the polyester polyol (A2) by using a polyvalent carboxylic acid having a polymerizable carbon-carbon double bond and a polyhydric alcohol. It may be a reaction between a polyester polyol having a carboxylic acid having a polymerizable double bond, or a carboxylic acid anhydride.
  • a carboxylic acid having a polymerizable double bond such as maleic acid, maleic anhydride or fumaric acid, an unsaturated fatty acid such as oleic acid or sorbic acid, or the like can be used.
  • the polyester polyol in this case is preferably a polyester polyol having two or more hydroxyl groups, but it is more preferable to have three or more hydroxyl groups in consideration of molecular elongation by crosslinking with an isocyanate compound.
  • the polyester polyol has 1 or 2 hydroxyl groups
  • the polyester polyol (A2) obtained by reacting with a carboxylic acid having a polysynthetic double bond has 0 or 1 hydroxyl group and reacts with the isocyanate compound (B). It becomes difficult to cause molecular elongation due to, and it becomes difficult to obtain properties such as laminate strength, seal strength, and heat resistance as an adhesive.
  • the polyester polyol (A2) has a hydroxyl value of 20 to 250 mgKOH / g and an acid value of 0 to 100 mgKOH / g.
  • the hydroxyl value can be measured by the hydroxyl value measuring method described in JIS-K0070, and the acid value can be measured by the acid value measuring method described in JIS-K0070.
  • the hydroxyl value is smaller than 20 mgKOH / g, the molecular weight is too large, the viscosity becomes high, and good coating suitability cannot be obtained.
  • the hydroxyl value exceeds 250 mgKOH / g the molecular weight becomes too small, so that the crosslinking density of the cured coating film becomes too high, and good adhesive strength cannot be obtained.
  • the monomer component having a polymerizable carbon-carbon double bond is 5 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all monomer components constituting the polyester polyol (A2).
  • the amount of monomer component having a polymerizable carbon-carbon double bond (double bond component ratio) in the polyester polyol (A2) is calculated using the formula (a).
  • the monomer refers to the polyvalent carboxylic acid and polyhydric alcohol.
  • polyester polyol (A2) of the present invention examples include a drying oil or a semi-drying oil.
  • the drying oil or semi-drying oil include known and commonly used drying oils having a carbon-carbon double bond, and semi-drying oils.
  • polyester polyol having glycerol skeleton (A3) examples of the polyester polyol (A3) of the present invention further include a polyester polyol having a glycerol skeleton represented by the general formula (1).
  • R 1 to R 3 each independently represents a hydrogen atom, or a compound represented by the general formula (2)
  • n represents an integer of 1 to 5
  • X represents an optionally substituted 1,2-phenylene group, 1,2-naphthylene group, 2,3-naphthylene group
  • 2 represents an arylene group selected from the group consisting of 1,3-anthraquinonediyl group and 2,3-anthracenediyl group
  • Y represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
  • R 1 to R 3 represents a group represented by the general formula (2).
  • R 1 , R 2 and R 3 needs to be a group represented by the general formula (2). Among them, it is preferable that all of R 1 , R 2 and R 3 are groups represented by the general formula (2).
  • R 1, any one of R 2 and R 3 is a group represented by the general formula (2) compound, R 1, R 2, and any two of the general formula R 3 (2) Any two or more compounds of the compound represented by the general formula (2) and the compound in which all of R 1 , R 2 and R 3 are groups represented by the general formula (2) are mixed. Also good.
  • X is selected from the group consisting of 1,2-phenylene group, 1,2-naphthylene group, 2,3-naphthylene group, 2,3-anthraquinonediyl group, and 2,3-anthracenediyl group,
  • the arylene group which may have is represented.
  • X When X is substituted with a substituent, it may be substituted with one or more substituents, which are attached to any carbon atom on X that is different from the free radical.
  • substituents examples include chloro group, bromo group, methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyl group, methoxy group, ethoxy group, phenoxy group, methylthio group, phenylthio group, cyano group, nitro group, amino group, Examples thereof include a phthalimide group, a carboxyl group, a carbamoyl group, an N-ethylcarbamoyl group, a phenyl group, and a naphthyl group.
  • Y represents an ethylene group, propylene group, butylene group, neopentylene group, 1,5-pentylene group, 3-methyl-1,5-pentylene group, 1,6-hexylene group, methylpentylene.
  • the polyester resin compound having a glycerol skeleton represented by the general formula (1) is essential for glycerol, an aromatic polyvalent carboxylic acid in which the carboxylic acid is substituted in the ortho position, or an anhydride thereof, and a polyhydric alcohol component. Obtained by reacting as a component.
  • the aromatic polyvalent carboxylic acid in which the carboxylic acid is substituted in the ortho position or its anhydride includes orthophthalic acid or its anhydride, naphthalene 2,3-dicarboxylic acid or its anhydride, naphthalene 1,2-dicarboxylic acid or its An anhydride, anthraquinone 2,3-dicarboxylic acid or its anhydride, 2,3-anthracene carboxylic acid or its anhydride, etc. are mentioned. These compounds may have a substituent on any carbon atom of the aromatic ring.
  • substituents examples include chloro group, bromo group, methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyl group, methoxy group, ethoxy group, phenoxy group, methylthio group, phenylthio group, cyano group, nitro group, amino group, Examples thereof include a phthalimide group, a carboxyl group, a carbamoyl group, an N-ethylcarbamoyl group, a phenyl group, and a naphthyl group.
  • examples of the polyhydric alcohol component include alkylene diols having 2 to 6 carbon atoms.
  • diols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, methylpentanediol, dimethylbutanediol, etc. Can be illustrated.
  • P represents a polyester polyol (A3) having a glycerol skeleton.
  • the present invention is characterized by having a glycerol residue of 5% by mass or more in the organic resin composition for oxygen-barrier adhesives in order to exhibit high barrier properties.
  • the mass excluding the mass of the diluent solvent, the mass of the volatile component contained in the curing agent, and the inorganic component from the mass part of the resin composition for oxygen barrier adhesive is the mass of the total solid content of the organic resin for oxygen barrier adhesive.
  • the aromatic polyvalent carboxylic acid in which the acyl group, which is a raw material of the polyester component, is substituted in the ortho position, or its anhydride has an asymmetric structure. Therefore, it is presumed that the rotation of the molecular chain of the resulting polyester is suppressed, and thus it is presumed that the gas barrier property is excellent. In addition, it is presumed that due to this asymmetric structure, the crystallinity that inhibits the adhesion to the substrate is low, so that it exhibits high solubility in solvents such as ethyl acetate and methyl ethyl ketone and is excellent in gas barrier properties.
  • polyester polyol (A3) used in the present invention a polyhydric alcohol component other than the alkylene diol having 2 to 6 carbon atoms may be copolymerized as a polyhydric alcohol as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • aliphatic polyhydric alcohols such as glycerol, erythritol, pentaerythritol, dipentaerythritol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetraethylene glycol, tripropylene glycol, Cycloaliphatic polyhydric alcohols such as cyclohexanedimethanol and tricyclodecanedimethanol, aromatic polyhydric phenols such as hydroquinone, resorcinol, catechol, naphthalene diol, biphenol, bisphenol A, hisphenol F, tetramethylbiphenol, or the like Examples thereof include ethylene oxide elongated products and hydrogenated alicyclic groups.
  • polyester polyol (A3) of the present invention essentially comprises an aromatic polyvalent carboxylic acid in which the carboxylic acid is substituted in the ortho position or an anhydride thereof as the polyvalent carboxylic acid component, but in a range not impairing the effects of the present invention.
  • Other polyvalent carboxylic acid components may be copolymerized.
  • aliphatic polyvalent carboxylic acid succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, etc.
  • unsaturated bond-containing polyvalent carboxylic acid maleic anhydride, maleic acid, Fumaric acid, etc., 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid etc.
  • succinic acid 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalic acid and diphenic acid are preferred.
  • polyester polyol (A4) obtained by polycondensation of ortho-oriented polyvalent carboxylic acid component and polyhydric alcohol component comprises a polyvalent carboxylic acid component containing at least one orthophthalic acid and its anhydride, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, and cyclohexanedimethanol. It consists of a polyhydric alcohol component containing at least one selected from the group.
  • a polyester polyol having a usage rate of 70 to 100% by mass of the orthophthalic acid and its anhydride with respect to all the components of the polyvalent carboxylic acid is preferable.
  • polyester polyol (A4) of the present invention essentially comprises the above-mentioned orthophthalic acid and its anhydride as a polyvalent carboxylic acid component.
  • other polyvalent carboxylic acid components may be copolymerized within a range that does not impair the effects of the present invention. May be.
  • aliphatic polyvalent carboxylic acid succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, etc.
  • unsaturated bond-containing polyvalent carboxylic acid maleic anhydride, maleic acid, Fumaric acid, etc., 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid etc.
  • polyhydric alcohol component examples include those mentioned above.
  • the resin (A) of the present invention further preferably includes a polyester polyol (A5) having an isocyanuric ring represented by the following general formula (3).
  • R 1 to R 3 are each independently — (CH 2 ) n1 —OH (where n1 represents an integer of 2 to 4), or the general formula (4)
  • n2 represents an integer of 2 to 4
  • n3 represents an integer of 1 to 5
  • X represents a 1,2-phenylene group, a 1,2-naphthylene group, or a 2,3-naphthylene group.
  • 2,3-anthraquinonediyl group, and 2,3-anthracenediyl group an arylene group which may have a substituent
  • Y represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms
  • the alkylene group represented by — (CH 2 ) n1 — may be linear or branched.
  • n1 is preferably 2 or 3, and most preferably 2.
  • n2 represents an integer of 2 to 4
  • n3 represents an integer of 1 to 5.
  • X is selected from the group consisting of 1,2-phenylene group, 1,2-naphthylene group, 2,3-naphthylene group, 2,3-anthraquinonediyl group, and 2,3-anthracenediyl group, and has a substituent. Represents an arylene group which may be substituted.
  • X When X is substituted with a substituent, it may be substituted with one or more substituents, and the substituents are bonded to any carbon atom on X different from the free radical.
  • substituents include chloro group, bromo group, methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyl group, methoxy group, ethoxy group, phenoxy group, methylthio group, phenylthio group, cyano group, nitro group, amino group, Examples thereof include a phthalimide group, a carboxyl group, a carbamoyl group, an N-ethylcarbamoyl group, a phenyl group, and a naphthyl group.
  • the substituent of X is preferably a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a phthalimide group, a carbamoyl group, an N-ethylcarbamoyl group, or a phenyl group, preferably a hydroxyl group, a phenoxy group, a cyano group, a nitro group, or a phthalimide group.
  • a phenyl group is most preferred.
  • Y represents an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a neopentylene group, a 1,5-pentylene group, a 3-methyl-1,5-pentylene group, a 1,6-hexylene group, a methylpentyl group.
  • R 1 , R 2 and R 3 are a group represented by the general formula (4).
  • R 1 , R 2 and R 3 are groups represented by the general formula (4).
  • R 1, R 2, and the compound any one of R 3 is a group represented by the general formula (4), R 1, R 2 and any two of the general formula R 3 (4) Any two or more compounds of the compound represented by the formula and the compound in which all of R 1 , R 2 and R 3 are groups represented by the general formula (4) are mixed. Also good.
  • the polyester polyol (A5) having an isocyanuric ring represented by the general formula (3) includes a triol having an isocyanuric ring, an aromatic polyvalent carboxylic acid in which the carboxylic acid is substituted at the ortho position, or an anhydride thereof, It is obtained by reacting a monohydric alcohol component as an essential component.
  • triol having an isocyanuric ring examples include alkylene oxide adducts of isocyanuric acid such as 1,3,5-tris (2-hydroxyethyl) isocyanuric acid and 1,3,5-tris (2-hydroxypropyl) isocyanuric acid. Etc.
  • aromatic polyvalent carboxylic acids in which the carboxylic acid is substituted in the ortho position or anhydrides thereof include orthophthalic acid or its anhydride, naphthalene 2,3-dicarboxylic acid or its anhydride, naphthalene 1,2-dicarboxylic acid Alternatively, an anhydride thereof, anthraquinone 2,3-dicarboxylic acid or an anhydride thereof, and 2,3-anthracene carboxylic acid or an anhydride thereof may be used. These compounds may have a substituent on any carbon atom of the aromatic ring.
  • substituents examples include chloro group, bromo group, methyl group, ethyl group, i-propyl group, hydroxyl group, methoxy group, ethoxy group, phenoxy group, methylthio group, phenylthio group, cyano group, nitro group, amino group, Examples thereof include a phthalimide group, a carboxyl group, a carbamoyl group, an N-ethylcarbamoyl group, a phenyl group, and a naphthyl group.
  • examples of the polyhydric alcohol component include alkylene diols having 2 to 6 carbon atoms.
  • diols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, methylpentanediol, dimethylbutanediol, etc. Can be illustrated.
  • 1,3,5-tris (2-hydroxyethyl) isocyanuric acid or 1,3,5-tris (2-hydroxypropyl) isocyanuric acid is used as a triol compound having an isocyanuric ring, and the carboxylic acid is in the ortho position.
  • the polyester polyol compound having an isocyanuric ring using orthophthalic anhydride as the polyhydric aromatic polycarboxylic acid or anhydride and ethylene glycol as the polyhydric alcohol is particularly excellent in oxygen barrier properties and adhesiveness. preferable.
  • the isocyanuric ring is highly polar and trifunctional. Therefore, the entire system can be made highly polar and the crosslinking density can be increased. From such a viewpoint, it is preferable to contain 5 mass% or more of the isocyanuric ring with respect to the total solid content of the adhesive resin.
  • the reason why the adhesive of the present invention having an isocyanuric ring can ensure the oxygen barrier property and the dry laminate adhesiveness is estimated as follows.
  • the isocyanuric ring is highly polar and does not form hydrogen bonds.
  • a method in which a highly polar functional group such as a hydroxyl group, a urethane bond, a ureido bond or an amide bond is blended is known, but a resin having these bonds forms intermolecular hydrogen bonds. Easily and may impair solubility in ethyl acetate and 2-butanone solvents often used in dry laminate adhesives, but polyester resins with an isocyanuric ring do not impair the solubility and can be easily diluted It is.
  • the isocyanuric ring is trifunctional, a polyester polyol compound having the isocyanuric ring as the center of the resin skeleton and having a polyester skeleton with a specific structure in the branched chain can obtain a high crosslinking density. It is presumed that the gap through which a gas such as oxygen can be reduced by increasing the crosslinking density. Thus, since the isocyanuric ring is highly polar and does not form an intermolecular hydrogen bond and a high crosslinking density is obtained, it is presumed that the oxygen barrier property and the dry laminate adhesiveness can be secured.
  • P represents a polyester polyol (A5) having an isocyanuric ring.
  • the mass excluding the mass of the diluent solvent, the mass of the volatile component contained in the curing agent, and the inorganic component from the mass part of the resin composition for oxygen barrier adhesive is the mass of the total solid content of the organic resin for oxygen barrier adhesive.
  • the polyester polyol having an isocyanuric ring can be obtained by a known polyester production method. Specifically, it can be synthesized by a production method in which the reaction is carried out while removing produced water from the system at a reaction temperature of 200 to 220 ° C. in the presence of a catalyst.
  • an aromatic polycarboxylic acid in which the carboxylic acid is substituted in the ortho position, or an anhydride thereof, and a polyhydric alcohol component are collectively charged Then, the temperature is increased while stirring and mixing to cause a dehydration condensation reaction.
  • Mn represents the set number average molecular weight of a predetermined trifunctional polyester resin.
  • each raw material may be reacted in multiple stages. Moreover, you may prepare so that a hydroxyl value may enter into less than +/- 5%, adding the diol component which volatilized at reaction temperature.
  • Catalysts used in the reaction include acids such as tin-based catalysts such as monobutyltin oxide and dibutyltin oxide, titanium-based catalysts such as tetra-isopropyl-titanate and tetra-butyl-titanate, and zirconia-based catalysts such as tetra-butyl-zirconate.
  • acids such as tin-based catalysts such as monobutyltin oxide and dibutyltin oxide
  • titanium-based catalysts such as tetra-isopropyl-titanate and tetra-butyl-titanate
  • zirconia-based catalysts such as tetra-butyl-zirconate.
  • a catalyst is mentioned. It is preferable to use a combination of the titanium-based catalyst such as tetra-isopropyl-titanate or tetra-butyl-titanate, which has high activity for este
  • the amount of the catalyst is 1 to 1000 ppm, more preferably 10 to 100 ppm, based on the total mass of the reaction raw material used. If it is less than 1 ppm, it is difficult to obtain an effect as a catalyst, and if it exceeds 1000 ppm, the subsequent urethanization reaction tends to be inhibited.
  • Polyether polyol includes active hydrogen such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol Addition polymerization of one or more monomers such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, cyclohexylene, etc.
  • active hydrogen such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol Addition polymerization of one or more monomers such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, cyclohexy
  • an alkyl alcohol having 1 to 4 carbon atoms is used as an initiator
  • ethylene oxide is an essential component
  • propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide may be used in combination of at least one and block or polyoxyalkylene monoalkyl ether obtained by random copolymerization of monomers such as cyclohexylene.
  • the polyether polyol include polytetramethylene glycol.
  • polytetramethylene glycol is a polyol obtained by ring-opening polymerization of tetrahydrafuran.
  • polytetramethylene glycol an analogous compound in which a part of tetrahydrofuran is substituted with ethylene oxide or propylene oxide can be used, or it can be used in combination with polytetramethylene glycol.
  • These resins (A) having a number average molecular weight of 450 to 5,000 are particularly preferred because a crosslinking density with an excellent balance between adhesion ability and oxygen barrier ability can be obtained. More preferably, the number average molecular weight is 500 to 3,000.
  • the polyisocyanate described below is most preferable, can give an appropriate reaction time, and is particularly excellent in adhesive strength and oxygen barrier ability. When the molecular weight is less than 450, the cohesive force of the adhesive at the time of coating becomes too small, causing the problem that the film shifts during lamination or the bonded film rises.
  • the number average molecular weight was obtained by calculation from the obtained hydroxyl value and the number of functional groups of the designed hydroxyl group.
  • the resin (A) used in the present invention preferably has a glass transition temperature in the range of ⁇ 30 ° C. to 80 ° C. More preferably, it is 0 ° C to 60 ° C. More preferably, it is 25 ° C to 60 ° C.
  • the glass transition temperature is too higher than 80 ° C.
  • the flexibility of the polyester polyol near room temperature is lowered, and thus the adhesiveness to the substrate may be deteriorated due to poor adhesion to the substrate.
  • the temperature is lower than ⁇ 30 ° C., there is a possibility that sufficient oxygen barrier properties may not be obtained due to intense molecular motion of the polyester polyol at around room temperature.
  • a polyester polyurethane polyol or a polyether polyurethane polyol having a number average molecular weight of 1000 to 15000 by urethane extension by reaction of the resin (A) with a diisocyanate compound may be used as an adhesive. Since the polyol has a certain molecular weight component and a urethane bond, the polyol has an excellent oxygen barrier property, an excellent initial cohesive force, and is further excellent as an adhesive used during lamination. Moreover, the terminal can be made into an isocyanate group by making the ratio of the hydroxyl group and the isocyanato group in the resin (A) and the diisocyanate compound excessive in isocyanate, and this may be used as a curing agent.
  • the curing agent used in the present invention is not particularly limited as long as it can react with the hydroxyl group of the resin (A), and known curing agents such as diisocyanate compounds, polyisocyanate compounds, and epoxy compounds can be used. Especially, it is preferable to use a polyisocyanate compound from a viewpoint of adhesiveness or retort resistance.
  • Polyisocyanate compounds include aromatic and aliphatic diisocyanates and trivalent or higher polyisocyanate compounds, which may be either low molecular compounds or high molecular compounds.
  • the isocyanate compound may be a blocked isocyanate.
  • the isocyanate blocking agent for example, phenols such as phenol, thiophenol, methylthiophenol, ethylthiophenol, cresol, xylenol, resorcinol, nitrophenol, chlorophenol, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, cyclohexanone oxime oximes, methanol, Alcohols such as ethanol, propanol and butanol; halogen-substituted alcohols such as ethylene chlorohydrin and 1,3-dichloro-2-propanol; tertiary alcohols such as t-butanol and t-pentanol; Examples include lactams such as caprolactam, ⁇ -valerolactam, ⁇ -butyrolactam, ⁇ -propylolactam, and other aromatic amines, imides, acetylacetate.
  • the blocked isocyanate can be obtained by subjecting the above isocyanate compound and the isocyanate blocking agent to an addition reaction by a known and appropriate method.
  • xylylene diisocyanate hydrogenated xylylene diisocyanate, toluene diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate are preferred, and metaxylylene diisocyanate and metahydrogenated xylylene diisocyanate are most preferred in order to obtain good oxygen barrier properties.
  • the glass transition temperature of the cured coating film of the resin (A) and isocyanate compound (B) of the present invention is preferably in the range of ⁇ 30 ° C. to 80 ° C. More preferably, it is 0 ° C to 70 ° C. More preferably, it is 25 ° C to 70 ° C.
  • the glass transition temperature is higher than 80 ° C., the flexibility of the cured coating film near room temperature becomes low, and thus the adhesiveness to the substrate may be deteriorated due to poor adhesion to the substrate.
  • Epoxy compounds include bisphenol A diglycidyl ether and oligomers thereof, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether and oligomers thereof, orthophthalic acid diglycidyl ester, isophthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, and p-oxybenzoic acid diglyceride.
  • Glycidyl ester tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, succinic acid diglycidyl ester, adipic acid diglycidyl ester, sebacic acid diglycidyl ester, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1 , 4-Butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether and polyalkylene glycol Cole diglycidyl ethers, trimellitic acid triglycidyl ester, triglycidyl isocyanurate, 1,4-diglycidyloxybenzene, diglycidyl propylene urea, glycerol triglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl
  • a general-purpose known epoxy curing accelerator may be appropriately added for the purpose of accelerating curing as long as the oxygen barrier property that is the object of the present invention is not impaired.
  • the curing agent is preferably a polyisocyanate compound having an aromatic ring. If the polyisocyanate compound includes the metaxylene skeleton, oxygen is not only generated by hydrogen bonding of urethane groups but also by ⁇ - ⁇ stacking between aromatic rings. It is preferable because the barrier property can be improved.
  • Examples of the polyisocyanate compound containing the meta-xylene skeleton include a trimer of xylylene diisocyanate, a burette synthesized by reaction with an amine, and an adduct obtained by reacting with an alcohol.
  • the adduct body is more preferable because the solubility of the polyisocyanate compound in the organic solvent used for the dry laminate adhesive is easily obtained as compared with the body.
  • an adduct obtained by reacting with an alcohol appropriately selected from the above low molecular active hydrogen compounds can be used. Among them, addition of ethylene oxide of trimethylolpropane, glycerol, triethanolamine, metaxylenediamine, etc. Adduct bodies with objects are particularly preferred.
  • the ratio of the resin (A) and the curing agent is such that the hydroxyl group of the resin (A) and the reaction component of the curing agent are 1 / 0.5 to 1/10 (equivalent ratio). It is preferably blended so that the ratio is 1/1 to 1/5. If the curing agent component is excessive beyond this range, the excess curing agent component may be left out and bleed out from the adhesive layer after bonding. On the other hand, if the curing agent component is insufficient, the adhesive strength is insufficient. There is a fear.
  • a known polymerization catalyst can be used as a catalyst for promoting polymerization of a polymerizable carbon-double bond.
  • the polymerization catalyst include transition metal complexes. Although a transition metal complex will not be specifically limited if it is a compound provided with the capability to oxidatively polymerize a polymerizable double bond, A various metal or its complex can be used.
  • metals such as cobalt, manganese, lead, calcium, cerium, zirconium, zinc, iron, copper, octyl acid, naphthenic acid, neodecanoic acid, stearic acid, resin acid, tall oil fatty acid, tung oil fatty acid, linseed oil fatty acid, A salt with soybean oil fatty acid or the like can be used.
  • the transition metal complex is preferably 0 to 10 parts by mass, more preferably 0 to 3 parts by mass with respect to the resin (A).
  • the above-mentioned curing agent can be used in combination with a known curing agent or accelerator selected according to the type.
  • the adhesion promoter include silane coupling agents such as hydrolyzable alkoxysilane compounds, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, and epoxy resins. Silane coupling agents and titanate coupling agents are also preferred in terms of improving the adhesive to various film materials.
  • the adhesive of the present invention may contain various additives as long as the adhesive strength and oxygen barrier properties are not impaired.
  • additives include inorganic fillers such as silica, alumina, aluminum flakes, and glass flakes, stabilizers (antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, etc.), plasticizers, antistatic agents, lubricants, and antiblocking agents. Examples include agents, colorants, fillers, crystal nucleating agents and the like.
  • the adhesive resin composition of the present invention is characterized by containing a plate-like inorganic compound (C1).
  • the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention has an effect of improving the laminate strength, oxygen barrier property, and light shielding property of an adhesive obtained by curing a resin composition for an adhesive.
  • the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention has a feature that the laminate strength and the barrier property are particularly improved due to the plate-like shape.
  • the charge between the layers of the plate-like inorganic compound (C1) does not directly affect the barrier property, but the dispersibility in the resin composition is significantly inferior with the ionic inorganic compound or the swellable inorganic compound with respect to water.
  • the resin composition becomes thicker and thixotropic, so that the coating suitability becomes a problem.
  • the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention include hydrous silicate (phyllosilicate mineral, etc.), kaolinite-serpentine clay mineral (halloysite, kaolinite, enderite, dickite, nacrite, etc.) , Antigolite, chrysotile, etc.), pyrophyllite-talc group (pyrophyllite, talc, kerorai, etc.), smectite group clay minerals (montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, soconite, stevensite, etc.), Vermiculite group clay minerals (vermiculite etc.), mica or mica group clay minerals (muscovit
  • mica margarite, tetrasilic mica, teniolite etc.
  • chlorite group kukeite, suduaite, clinochlore, chamosite, Animite
  • Hydrotalcite tabular barium sulfate, boehmite, and aluminum polyphosphate and the like.
  • These minerals may be natural clay minerals or synthetic clay minerals.
  • An inorganic layered compound is used individually or in combination of 2 or more types.
  • the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention is preferably nonionic without intercalation.
  • Examples of the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention include, for example, kaolinite-serpentine clay mineral (such as halloysite, kaolinite, enderite, dickite, nacrite, antigolite, chrysotile). Pyrophyllite-talc family (pyrophyllite, talc, kerolai, etc.) can be mentioned.
  • the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention is preferably non-swellable with respect to water.
  • Examples of the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention include, for example, kaolinite-serpentine clay mineral (such as halloysite, kaolinite, enderite, dickite, nacrite, antigolite, chrysotile).
  • kaolinite-serpentine clay mineral such as halloysite, kaolinite, enderite, dickite, nacrite, antigolite, chrysotile.
  • the average particle size in the present invention means a particle size having the highest appearance frequency when the particle size distribution of a certain plate-like inorganic compound (C1) is measured with a light scattering type measuring device.
  • the average particle diameter of the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 ⁇ m or more, and more preferably 1 ⁇ m or more. If the average particle size is 0.1 ⁇ m or less, the length of the long side is short, which causes a problem that it is difficult to improve the oxygen barrier ability and adhesion force without increasing the detour path of oxygen molecules. .
  • the side with a large average particle diameter is not particularly limited. When a large plate-like inorganic compound (C1) is contained by the coating method, when defects such as streaks occur on the coated surface, a material having an average particle diameter of 100 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less is preferably used.
  • the aspect ratio of the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention is preferably higher in order to improve the barrier ability due to the maze effect of oxygen. Specifically, it is preferably 3 or more, more preferably 10 or more, and most preferably 40 or more.
  • Light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less in addition to the plate-like inorganic compound (C1), a light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less can also be used.
  • the light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less include, for example, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, cerium oxide, zirconium oxide, carbon black, various pigments, dyes, benzophenone-based, oxybenzone.
  • UVA blocking agents such as benzoylmethane, butyl-methoxybenzoylmethane, benzotriazole, cinnamic acid, 2-methoxyhexyl paramethoxycinnamate, paraaminobenzoic acid, octylparadimethylaminobenzoate, camphor, methylbenziderine
  • Organic ultraviolet blocking agents such as camphor.
  • the addition amount of the light blocking agent is preferably 0.1 to 30% by mass with respect to the resin. If the addition amount of the light blocking agent is less than 0.1% by mass, the light blocking function cannot be exhibited. On the other hand, even if it exceeds 30% by mass, the light blocking property is not significantly improved, and the gas barrier property may be impaired, which is not preferable.
  • the light blocking agent examples include benzophenone-based SEESORB106 (Cipro Kasei), SEESORB 107 (Cipro Kasei), 2,2′-p-phenylenebis (3,1-oxazin-4-one), 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyl) oxyphenol, benzotriazole-based TINUVIN PS (BASF), TINUVIN 99-2 (BASF), TINUVIN 384 2 (BASF), TINUVIN900 (BASF), TINUVIN928 (BASF), TINUVIN1130 (BASF), hydroxyphenyltoluazine-based TINUVIN400 (BASF), TINUVIN405 (BASF), TINUVIN460 (BASF), TIN VIN477 (BASF), TINUVIN479 (BASF), SEESORB701 (Cipro Kasei), SEESORB707 (Cipro Kasei), 2- (5
  • the total mass of the resin (A), the polyisocyanate compound (B), the plate-like inorganic compound (C1) or the light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less is 100 parts by mass
  • the content of the plate-like inorganic compound (C1) or the light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less is not particularly limited, but is preferably 5 to 50 parts by mass. In the case of 5 parts by mass or less, the barrier ability is difficult to improve, and in the case of 50 parts by mass or more, there is a possibility that the laminating operation becomes difficult due to a decrease in the adhesiveness of the coating surface, or the adhesive force may be insufficient. It is.
  • the content of the plate-like inorganic compound (C1) or the light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less can be obtained by the following formula (e).
  • the additive compound in the above formula represents a plate-like inorganic compound (C1) or a light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less.
  • a method of dispersing the plate-like inorganic compound (C1) used in the present invention or the light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less in the resin (A) or the oxygen barrier adhesive resin composition can be used.
  • a known dispersion method can be used.
  • an ultrasonic homogenizer, a high-pressure homogenizer, a paint conditioner, a ball mill, a roll mill, a sand mill, a sand grinder, a dyno mill, a disperse mat, a nano mill, an SC mill, a nanomizer, and the like can be mentioned, and even more preferably, a high shear force is generated.
  • equipment that can be used include Henschel mixer, pressure kneader, Banbury mixer, planetary mixer, two-roll, three-roll. One of these may be used alone, or two or more devices may be used in combination.
  • a known acid anhydride can be used in combination as an additive.
  • the acid anhydride include phthalic acid anhydride, succinic acid anhydride, het acid anhydride, hymic acid anhydride, maleic acid anhydride, tetrahydrophthalic acid anhydride, hexahydraphthalic acid anhydride, tetraprom phthalic acid Anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenotetracarboxylic anhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 5- (2 , 5-oxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, styrene maleic anhydride copolymer and the like.
  • a compound having an oxygen scavenging function may be added.
  • the compound having an oxygen scavenging function include low molecular organic compounds that react with oxygen such as hindered phenols, vitamin C, vitamin E, organic phosphorus compounds, gallic acid, pyrogallol, cobalt, manganese, nickel, iron, Examples include transition metal compounds such as copper.
  • a tackifier such as a xylene resin, a terpene resin, a phenol resin, or a rosin resin may be added as necessary.
  • a tackifier such as a xylene resin, a terpene resin, a phenol resin, or a rosin resin may be added as necessary.
  • the range of 0.01 to 5 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the total amount of the resin (A) and the curing agent.
  • an active energy ray can also be used as a method of reacting a polymerizable double bond.
  • a known technique can be used as the active energy ray, and it can be cured by irradiation with ionizing radiation such as electron beam, ultraviolet ray, or ⁇ ray.
  • ionizing radiation such as electron beam, ultraviolet ray, or ⁇ ray.
  • a known ultraviolet irradiation device equipped with a high pressure mercury lamp, an excimer lamp, a metal halide lamp or the like can be used.
  • a photo (polymerization) initiator that generates radicals and the like upon irradiation with ultraviolet rays is about 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). It is preferable to add.
  • Radical-generating photo (polymerization) initiators include hydrogen abstraction types such as benzyl, benzophenone, Michler's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzoin ethyl ether, diethoxyacetophenone, benzylmethyl ketal, hydroxy
  • photocleavage types such as cyclohexyl phenyl ketone and 2-hydroxy-2-methylphenyl ketone. These can be used alone or in combination.
  • the adhesive of the present invention may be either a solvent type or a solventless type.
  • the solvent may be used as a reaction medium during the production of the polyester polyol and the curing agent. Furthermore, it is used as a diluent during painting.
  • Solvents that can be used include, for example, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and cellosolve acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, isobutyl ketone and cyclohexanone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene.
  • Halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and ethylene chloride, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfoamide and the like. Of these, it is usually preferable to use ethyl acetate or methyl ethyl ketone.
  • Sex when used without a solvent, it is not always necessary to be soluble in an organic solvent, but considering the washing of a reaction kettle during synthesis and the washing of a coating machine during lamination, Sex is necessary.
  • the adhesive of the present invention can be used by being applied to a substrate film or the like.
  • the coating method is not particularly limited and may be performed by a known method.
  • a solvent type whose viscosity can be adjusted
  • it is often applied by a gravure roll coating method.
  • it when it is a solventless type and has a high viscosity at room temperature and is not suitable for gravure roll coating, it can be coated with a roll coater while heating.
  • the adhesive of the present invention can be used as an oxygen barrier adhesive for various applications that require oxygen barrier properties against polymers, paper, metals, and the like.
  • the adhesive of the present invention can be used as an adhesive for film lamination. Since the laminated film is excellent in oxygen barrier properties, it can be used as an oxygen barrier laminated film.
  • the film for lamination used in the present invention is not particularly limited, and a thermoplastic resin film can be appropriately selected according to a desired application.
  • a thermoplastic resin film can be appropriately selected according to a desired application.
  • PET film polystyrene film, polyamide film, polyacrylonitrile film
  • polyethylene film LLDPE: low density polyethylene film
  • HDPE high density polyethylene film
  • polypropylene film CPP: unstretched polypropylene film
  • OPP examples thereof include polyolefin films such as biaxially stretched polypropylene film), polyvinyl alcohol films, and ethylene-vinyl alcohol copolymer films. These may be subjected to stretching treatment.
  • the stretching treatment method it is common to perform simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching after the resin is melt-extruded by extrusion film forming method or the like to form a sheet. Further, in the case of sequential biaxial stretching, it is common to first perform longitudinal stretching and then perform lateral stretching. Specifically, a method of combining longitudinal stretching using a speed difference between rolls and transverse stretching using a tenter is often used. However, when a transparent vapor-deposited film having a high oxygen barrier property is used on both sides of an adhesive using polyester polyol (A2) as an adhesive component, polymerization of a polymerizable double bond of polyester polyol (A2) as an adhesive component May be inhibited and good barrier properties may not be exhibited.
  • polyester polyol (A2) as an adhesive component
  • the oxygen barrier property of the oxygen barrier laminate film is that the oxygen permeability of at least one laminate film is 0.1 cc / m 2 ⁇ day ⁇ atm or more. It is preferable.
  • the adhesive of the present invention can be preferably used as an adhesive for a laminated film formed by bonding a plurality of the same or different resin films.
  • the resin film may be appropriately selected depending on the purpose.
  • the outermost layer is a thermoplastic resin film selected from PET, OPP, and polyamide, and the innermost layer is unstretched polypropylene.
  • CPP a composite film consisting of two layers using a thermoplastic resin film selected from a low density polyethylene film (hereinafter abbreviated as LLDPE), or an outermost layer selected from, for example, PET, polyamide and OPP
  • LLDPE low density polyethylene film
  • a three-layer composite using a thermoplastic resin film, a thermoplastic resin film that forms an intermediate layer selected from OPP, PET, and polyamide, and a thermoplastic resin film that forms an innermost layer selected from CPP and LLDPE Heat to form an outermost layer selected from a film, for example, OPP, PET, polyamide Selected from a plastic film, a thermoplastic film forming a first intermediate layer selected from PET and nylon, a thermoplastic film forming a second intermediate layer selected from PET and polyamide, LLDPE, and CPP
  • a composite film composed of four layers using a thermoplastic resin film forming the innermost layer can be preferably used as a food packaging material as an oxygen barrier film.
  • the surface of the film may be subjected to various surface treatments such as flame treatment and corona discharge treatment as necessary so that an adhesive layer free from defects such as film breakage and repellency is formed.
  • the other thermoplastic resin film is overlaid and bonded by lamination to obtain the oxygen barrier laminate film of the present invention.
  • lamination method known lamination such as dry lamination, non-solvent lamination, extrusion lamination, etc. can be used.
  • the adhesive of the present invention is applied to one of the base films by the gravure roll method, and the other base film is stacked and bonded by dry lamination (dry lamination method).
  • the temperature of the laminate roll is preferably about room temperature to 60 ° C.
  • non-solvent lamination is applied to the surface immediately after applying the adhesive of the present invention, which has been heated to room temperature to about 120 ° C., with a roll such as a roll coater heated to room temperature to about 120 ° C.
  • a laminate film can be obtained by laminating various film materials.
  • the laminating pressure is preferably about 10 to 300 kg / cm 2 .
  • the organic solvent solution of the adhesive of the present invention is applied to the base film as an adhesion aid (anchor coating agent) by a roll such as a gravure roll, and the solvent is dried and cured at room temperature to 140 ° C.
  • a laminate film can be obtained by laminating the polymer material melted by the extruder.
  • the polymer material to be melted is preferably a polyolefin resin such as a low density polyethylene resin, a linear low density polyethylene resin, or an ethylene-vinyl acetate copolymer resin.
  • the oxygen barrier laminate film of the present invention is preferably subjected to aging after production. If polyisocyanate is used as a curing agent, the aging condition is from room temperature to 80 ° C. for 12 to 240 hours, during which adhesive strength is generated.
  • the laminate film formed by the adhesive is a PVDC coat layer, a polyvinyl alcohol (PVA) coat layer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer. (EVOH)
  • PVDC coat layer a polyvinyl alcohol (PVA) coat layer
  • EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer.
  • a very high level of gas barrier properties is achieved without using commonly used gas barrier materials such as film layers, metaxylylene adipamide film layers, and inorganic vapor deposited film layers deposited with alumina, silica, etc. To do.
  • a barrier film containing a gas barrier layer such as a polymer or vinylidene chloride may be used in combination.
  • the resin (A), inorganic compound, and organic solvent described in the column of main agent in Tables 1 to 8 are mixed, zirconia beads having the same mass as this compound are put in a container, and dispersed for about 1 hour with a paint conditioner.
  • a main agent in which the compound was dispersed was prepared.
  • Example 13 (Example 14) and (Comparative Example 11)
  • resin (A) the inorganic compound, the hardening
  • the coating method followed the following (Coating method 2).
  • the ultraviolet transmittance of the obtained laminated film was measured.
  • the ultraviolet transmittance was measured by using a spectrophotometer (Hitachi U-3000 type spectrophotometer).
  • the ultraviolet transmittance in the table indicates a value at 350 nm, and all units are%.
  • the solvent-type adhesive is a corona of a PET film (“E-5102” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a thickness of 12 ⁇ m so that the coating amount is 5.0 g / m 2 (solid content). It was applied to the treated surface, and the solvent was volatilized and dried with a dryer set at a temperature of 70 ° C., and the adhesive surface of the PET film on which the adhesive was applied, and a 70 ⁇ m thick CPP film (“ZK93KM, manufactured by Toray Industries, Inc.) ]) was laminated with the corona-treated surface to prepare a composite film having a layer structure of PET film / adhesive layer / CPP film.
  • a PET film (“E-5102” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a thickness of 12 ⁇ m so that the coating amount is 5.0 g / m 2 (solid content). It was applied to the treated surface, and the solvent was volatilized and dried with a dryer set at a temperature
  • the solvent-type adhesive is a corona of a nylon film (“Emblem ON-BC” manufactured by Unitika Ltd.) having a thickness of 15 ⁇ m so that the coating amount is 5.0 g / m 2 (solid content).
  • a composite film having a layer structure of PET film / adhesive layer / CPP film was prepared by laminating with a corona-treated surface of “TUX-HC”). Next, this composite film was aged at 40 ° C. for 3 days, and the adhesive was cured to obtain a laminated film of the present invention.
  • Laminate strength The laminated film after aging is cut into a width of 15 mm in parallel with the coating direction, and the atmosphere between the PET film and the CPP film using an orientec Tensilon universal testing machine. The temperature was set at 25 ° C., the peeling rate was set to 300 mm / min, and the tensile strength when peeled by the 180 ° peeling method was defined as the laminate strength. The unit of laminate strength was N / 15 mm.
  • the oxygen barrier property of the adhesive cured coating film alone was calculated using the formula (f) from the measurement results of the oxygen barrier laminated film, PET film, and CPP film.
  • P Oxygen permeability of oxygen barrier laminate film
  • P1 Oxygen permeability of coating film alone
  • P2 Oxygen permeability of PET film (calculated as 100 cc / m 2 ⁇ day ⁇ atm)
  • P3 Oxygen permeability of CPP film (calculated as 900 cc / m 2 ⁇ day ⁇ atm)
  • the resin (A) shown in the production example was mixed with ethyl acetate and methyl ethyl ketone (described as MEK) so as to have a nonvolatile content of 50%, and the solubility was confirmed.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • NTS-5 is dehydrated when dispersed. The amount in the table after dehydration
  • BARRISURF HX BARRISURF HX (manufactured by IMERYS, kaolin / non-swelling, interlayer nonionic, plate-like, average particle size / 1.5 ⁇ m, aspect ratio / about 100)
  • ASP-400P ASP-400P (manufactured by BASF, kaolin / non-swelling, interlayer nonionic, plate-like, average particle size / 4.8 ⁇ m)
  • MICRO ACE K-1 MICRO ACE K-1 (manufactured by Nippon Talc Co., Ltd., talc / non-swelling, interlayer nonionic, plate-like, average particle size 8 ⁇ m)
  • Cloisite Na + Cloisite Na + (manufactured by ROCKWOOD, montmorillonite / swelling property, interlayer cationic property, plate shape, average particle size / 6 ⁇ m)
  • OPTIGEL CL OPTIGEL CL
  • MEK-ST MEK-ST (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., silica / non-swelling, spherical, average particle size 10-20 nm, non-volatile content 30% MEK dispersion, none because it is not an aspect ratio / plate)
  • ST-100 ST filler ST-100 (manufactured by Shiraishi Calcium, aminosilane-treated calcined kaolin / non-swellable, plate-like, average particle size 3.5 ⁇ m)
  • ST-301 ST filler ST-301 (manufactured by Shiroishi calcium, aminosilane-treated hard clay / non-swellable, plate-like, average particle size 0.7 ⁇ m)
  • LX-703VL Dick Dry LX-703VL (manufactured by DIC Graphics: polyester polyol having an aromatic skeleton), non-volatile content / about 62%
  • LX-963 Dick Dry LX-963 (manufactured by
  • the interlayer nonionic plate-like inorganic compound (C1) Compared with the laminated body of the adhesive resin composition which does not use ()), it showed favorable adhesive strength.
  • the oxygen barrier laminate film using the adhesive using the adhesive resin composition having oxygen barrier properties of Examples 1 to 8 is a non-swellable or interlayer nonionic plate-like inorganic compound (C1). Compared with the resin composition for oxygen barrier adhesives containing no oxygen, it exhibited a high oxygen barrier property under 90% RH, and also had better adhesive strength. On the other hand, the oxygen permeability in Comparative Examples 1 to 10 is relatively good, but is not sufficient.
  • the resin composition containing the plate-like inorganic compound (C1) of the present invention or the light blocking agent (C2) capable of blocking light having a wavelength of 350 nm or less is light, particularly It is clear that it has the effect of blocking ultraviolet rays.
  • the adhesive of the present invention has good adhesive strength, oxygen barrier properties, and light blocking properties, in addition to the adhesive for film laminate for the packaging material, for example, an adhesive for a protective film for solar cells and a display element It can be suitably used for applications where barrier properties and light blocking properties are desired, such as adhesives for electronic materials such as adhesives for gas barrier substrates, adhesives for building materials, and adhesives for industrial materials.

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Abstract

 本発明では、接着力、又は酸素バリア性に優れる樹脂を主体とする接着剤用樹脂組成物、及び該樹脂組成物をフィルムに塗布した接着剤を提供することを課題とする。 官能基として1分子中に水酸基を2個以上有する樹脂(A)、官能基として1分子中にイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物(B)、及び板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)とを含有してなる接着剤用樹脂組成物と該接着剤用樹脂組成物を硬化させてなる接着剤の提供により、上記課題を解決する。

Description

板状無機化合物を含有する接着剤用樹脂組成物、および接着剤
 本発明は、接着力、酸素バリア性、及び光遮断性に優れるフィルムを提供することができる樹脂組成物、該樹脂組成物を硬化させてなる接着剤、及びバリア性多層フィルムに関する。
 食品包装材料として各種プラスチックフィルム、金属、ガラス蒸着フィルム、金属箔等を多層ラミネートして複合フィルム化した材料が使用されてきた。これらの各種プラスチックフィルム、金属、ガラス蒸着フィルム、金属箔等を貼り合わせる方法としては、一方の材料面に接着剤を塗布後、溶剤を蒸発乾燥除去し、他の材料を加熱、圧着しながら積層するドライラミネーションと呼ばれる技術がある。この技術は、任意のフィルム同士を自由に貼り合わせることができ、目的に応じた性能を有する複合フィルムを得ることができるため、高性能が要求される食品の包装材料の製造に広く用いられている。   
 ここで使用される接着剤は、(1)プラスチックフィルム、アルミ蒸着フィルム、アルミナ蒸着フィルム、シリカ蒸着フィルム、及びアルミ箔に対する接着性、(2)トンネリングを防ぐための初期接着性、(3)接着剤の硬化速度、(4)ポットライフ、(5)耐内容物性、(6)ボイル、レトルト耐性等に対して高い性能が要求される。更に最近では、接着剤由来の各種不純物が内容物へ移行し香りや味覚に悪影響を与えることのない、(7)低臭味性が重要視されるようになってきた。   
 ここで使用される接着剤は、主として二液反応型ポリウレタン系接着剤である。この接着剤の主たる成分としては、高分子末端に水酸基を有するポリオール成分とイソシアネート基を有するポリイソシアネート成分からなり、水酸基とイソシアネート基との反応によりウレタン結合を形成し硬化する。具体的には、ポリエーテルポリウレタンポリオールや、脂肪族酸由来のポリエステル結合濃度が接着剤固形分に対し2~4mg当量/gになるようなポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール又はこれらの二種以上の混合物とポリイソシアネート化合物を組み合わせたものが知られている(特許文献1)。
 更に近年は、環境対応に対する試みが行われ、有機溶剤の使用量が少ないハイソリッド型やノンソルベンと型の接着剤を各接着剤メーカーでは鋭意開発を行っているが初期接着性、接着強度、良好な耐熱性・耐内容物性、印刷適性等のバランスを得ることが課題となっている。
 また、食品や飲料等の包装に用いられる包装材料は、様々な流通、冷蔵等の保存や加熱殺菌などの処理等から内容物を保護するため、強度や割れにくさ、耐レトルト性、耐熱性といった機能ばかりでなく、内容物を確認できるよう透明性に優れるなど多岐に渡る機能が要求されている。その一方で、ヒートシールにより袋を密閉する場合には、熱加工性に優れる無延伸のポリオレフィン類フィルムが必須であるが、無延伸ポリオレフィンフィルムには包装材料として不足している機能も多い。特に内容物の品質保持という目的から高いバリア性が要求されている。このようなバリア包装材料は、通常、異種のポリマー材料を積層させた複合フレキシブルフィルムとして用いられている。
 バリア機能を多層フィルムに付与する際、内層(シーラント側)に用いる無延伸ポリオレフィンフィルム類は酸素バリア性に乏しい上、コーティングや蒸着によりバリア機能を付与することが困難である。そのため、外層側に用いている各種フィルム(ポリエチレンテレフタレート(以下PETと略す)等のポリエステル系樹脂や、ポリアミド樹脂、延伸ポリオレフィン樹脂)にバリア機能を付与することが多い。
 これらの外層側フィルムにコーティングによりバリア機能を付与する場合、バリアコーティング材料としては、耐レトルト性及び酸素バリア性の高い塩化ビニリデンが多用されてきたが、廃棄の焼成時にダイオキシンが発生する等の問題がある。また、ポリビニルアルコール樹脂やエチレン-ポリビニルアルコール共重合体をバリアコーティング材料として用いた場合、低湿度下では酸素バリア性は高いが、高湿度下やボイル処理、レトルト処理後になると酸素バリア性が著しく低下する問題があった。また、シリカやアルミナ等の金属酸化物の蒸着層を酸素バリア層として設けたフィルムは高価な上、柔軟性に乏しくクラック、ピンホールによりバリア性能がばらつく問題点がある。
 酸素バリア材としては、例えば特許文献2では、活性水素含有化合物(A)および有機ポリイソシアネート化合物(B)を反応させてなる樹脂硬化物を含む熱硬化型酸素バリア性ポリウレタン樹脂であって、該樹脂硬化物中にメタキシレンジイソシネート由来の骨格構造が20質量%以上含有され、かつ前記(A)および(B)の内、3官能以上の化合物の占める割合が、(A)と(B)の総量に対して7質量%以上であることを特徴とする熱硬化型酸素バリア性ポリウレタン樹脂を使用した酸素バリア性複合フィルムが記載されている。
 しかしながら、該組成物は極性が高い溶剤を使用しなければならないため、作業性に乏しい。例えばアセトンのような溶解性の高い溶剤を使用した場合には、沸点が低く且つ外気の水を取り込みやすいため、水とイソシアネートとの反応によって調製粘度が上昇しやすいといった問題があった。
 また、特許文献3では、高分子フィルム基材の少なくとも片面に、酸化珪素、または、酸化アルミニウムの薄膜層を形成した透明性を有する被覆フィルムの該薄膜層面と、ヒートシール性樹脂フィルムとを無機の酸化珪素、または、酸化アルミニウムの材料から選ばれる一種以上の粒子とポリエステルポリオールとイソシアネート化合物を含有するバリア性接着剤を介してドライラミネート法により接着させたことを特徴とするバリア性積層体が記載されている。しかしながら、本積層体では、バリアフィルムとの組合せでバリア性が発現されること、及び接着剤に含有されている無機化合物の粒径がナノオーダーの球状ないしは不定形の無機化合物であるため、接着剤自体のバリア性は高くないという問題点がある。
 また、特許文献4には、ポリエステル外側層と、ポリプロピレン内側層と、前記積層の二つの隣接する層を共に結合するため、該積層の隣接する層の組の少なくとも一方の層に塗布される第1無溶剤脂肪族ポリウレタン積層接着剤にして、前記少なくとも一のシートを通る気体の通過に対する機能的障壁を形成する剥離された粘土プレートリットを含む第1無溶剤脂肪族ポリウレタン積層接着剤について記載されているが、バリア性発現に関する記載がなく、バリア性能については不明である。
一方、ガスバリア性を向上させる手段としては、アルミ蒸着フィルムを使用することが考えられ、該アルミ蒸着フィルムは、ガスバリア性、防湿性、遮光性、保香性などに優る点から、食品や医薬品、芳香系商品のパッケージとして多用されている。しかし、この形態は内容物が見えないことから、外部から内容物の目視確認がでないという欠点や、レトルト食品などの包装においては、そのまま電子レンジで加熱できず、更に金属と有機物の分別が不可能であり、リサイクルや資源保護の点で現在の社会的要求と相反する等の欠点を抱えていた。
特開2000-290631号公報 特許4054972号公報 特許3829526号公報 特許3906095号公報
 これまでの技術では、接着力、ガスバリア性、遮光性を有する材料が求められていたにも関わらず、これらの特性を満足する材料がないのが現状であった。
 そこで、本発明が解決しようとする課題は、接着力、ガスバリア性、遮光性に優れる樹脂を主体とする接着剤用樹脂組成物、及び該樹脂組成物をフィルムに塗布した接着剤を提供することにある。また、上記樹脂組成物を硬化させてなる接着剤、及びバリア性多層フィルムをも提供することにある。
 本発明者らは、官能基として1分子中に水酸基を2個以上有する樹脂(A)、官能基として1分子中にイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物(B)、及び板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)とを含有してなる接着剤用樹脂組成物の提供により、上記課題を解決した。
 本発明により、接着力、ガスバリア性、遮光性に優れるポリエステル樹脂を主体とする接着剤用樹脂組成物、該組成物を硬化させてなる接着剤、及びバリア性多層フィルムの提供も可能となる。
[官能基として1分子中に水酸基を2個以上有する樹脂(A)]
 本発明で使用する樹脂(A)は、官能基として1分子中に水酸基を有する樹脂であって、主骨格が、ポリエステル、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテル、又はポリエーテルポリウレタンを含有してなることに特徴を有し、本発明の目的とする接着力、又はガスバリア性を発現させうるものであれば特に限定はない。
 本発明で用いられるポリエステルは、公知の技術が使用でき、例えば多価アルコールと多価カルボン酸との反応により得ることが出来る。ポリエステルポリウレタンは、公知の技術が使用でき、例えばポリエステルポリオールとジイソシアネートとの反応により得ることが出来る。ポリエーテルは、公知の技術が使用でき、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフランなどのオキシラン化合物を、例えば水、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、グリセリンなどの低分子量ポリオールを開始剤として重合して得られる。ポリエーテルポリウレタンは、公知の技術が使用でき、例えばポリエーテルとジイソシアネートとの反応により得ることが出来る。
(多価カルボン酸)
 本発明の樹脂(A)は、多価カルボン酸成分として具体的には、脂肪族多価カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等を、脂環族多価カルボン酸としては1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等を、芳香族多価カルボン酸としては、オルトフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物或いはエステル形成性誘導体;p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の多塩基酸を単独で或いは二種以上の混合物で使用することができる。また、これらの酸無水物も使用することができる。中でも、バリア性を得る為にはコハク酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、オルトフタル酸、オルトフタル酸の酸無水物、イソフタル酸が好ましく、更にはオルトフタル酸及びその酸無水物がより好ましい。
(多価アルコール成分)
 本発明で使用する多価アルコールは、具体的には、脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、芳香族多価フェノールとして、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、ナフタレンジオール、ビフェノール、ビスフェノールA、ヒスフェノールF、テトラメチルビフェノールや、これらの、エチレンオキサイド伸長物、水添化脂環族を例示することができる。中でも酸素原子間の炭素原子数が少ないほど、分子鎖が過剰に柔軟にならずに、酸素透過しにくいと推定されることから、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールが好ましく、更にはエチレングリコールがより好ましい。多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合反応は、公知慣用の方法で行うことができる。
 本発明の2個以上の水酸基を有する樹脂(A)として、より具体的には、
・3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオールにカルボン酸無水物又はポリカルボン酸を反応させることにより得られるポリエステルポリオール(A1)、
・重合性炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオール(A2)、
・グリセロール骨格を有するポリエステルポリオール(A3)、
・オルト配向多価カルボン酸成分と、多価アルコール成分を重縮合して得られるポリエステルポリオール(A4)、
・イソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)、
等を挙げることができる。
以下、各ポリエステルポリオールについて説明する。
[3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオールにカルボン酸無水物又はポリカルボン酸を反応させることにより得られるポリエステルポリオール(A1)]
 本発明で使用するポリエステルポリオール(A1)は、3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)にカルボン酸無水物又は多価カルボン酸を反応させることにより得られる少なくとも1個のカルボキシ基と2個以上の水酸基を有するものである。3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)は多価カルボン酸または多価アルコールの一部を三価以上とすることで得られる。
 ポリエステルポリオール(A1)の多価アルコール成分および多価アルコール成分として、好ましくは、オルトフタル酸及びその無水物を少なくとも1種以上含む多価カルボン酸成分と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む多価アルコール成分からなる3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)に、カルボン酸無水物又は多価カルボン酸を反応させることにより得られ、少なくとも1個のカルボキシ基と2個以上の水酸基を有するものである。
(オルトフタル酸及びその無水物)
 オルトフタル酸及びその無水物は、骨格が非対称構造である。従って、得られるポリエステルの分子鎖の回転抑制が生じると推定され、これにより酸素バリア性に優れると推定している。また、この非対称構造に起因して非結晶性を示し、十分な基材密着性が付与され、接着力と酸素バリア性に優れると推定される。さらにドライラミネート接着剤として用いる場合には必須である溶媒溶解性も高いことで取扱い性にも優れる特徴を持つ。
(多価カルボン酸 その他の成分)
 3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)を合成する際に、多価カルボン酸成分により分岐構造を導入する場合には、三価以上のカルボン酸を少なくとも一部に有する必要がある。これらの化合物としては、トリメリット酸およびその酸無水物、ピロメリット酸及びその酸無水物等があげられるが、合成時のゲル化を防ぐ為には三価以上の多価カルボン酸としては三価カルボン酸が好ましい。
これ以外の成分として本発明のポリエステルポリオール(I)は、本発明の効果を損なわない範囲において、他の多価カルボン酸成分を共重合させてもよい。具体的には、脂肪族多価カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等を、不飽和結合含有多価カルボン酸としては、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸等を、脂環族多価カルボン酸としては1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等を、芳香族多価カルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物或いはエステル形成性誘導体;p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の多塩基酸を単独で或いは二種以上の混合物で使用することができる。中でも、コハク酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、イソフタル酸が好ましい。
(多価アルコール成分)
 本発明で使用する多価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。中でも、酸素原子間の炭素原子数が少ないほど、分子鎖が過剰に柔軟にならずに、酸素透過しにくいと推定されることから、エチレングリコールを使用することが最も好ましい。
(多価アルコール その他の成分)
 3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)を合成する際に、多価アルコール成分により分岐構造を導入する場合には、三価以上の多価アルコールを少なくとも一部に有する必要がある。これらの化合物としてはグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,2,4-ブタントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスルトール等があげられるが、合成時のゲル化を防ぐ為には三価以上の多価アルコールとしては三価アルコールが好ましい。
 これ以外の成分として本発明では前述の多価アルコール成分は、本発明の効果を損なわない範囲において、他の多価カルボン酸成分を共重合させてもよい。具体的には、脂肪族ジオールとしては1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、芳香族多価フェノールとして、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、ナフタレンジオール、ビフェノール、ビスフェノールA、ヒスフェノールF、テトラメチルビフェノールや、これらの、エチレンオキサイド伸長物、水添化脂環族を例示することができる。
 次に、本発明のポリエステルポリオール(I)とカルボン酸無水物又は多価カルボン酸との反応は、以下の様にして行う。
 即ち、前記ポリエステルポリオール(I)に、多価カルボン酸又はその酸無水物をポリエステルポリオール(I)の水酸基と反応させることにより得ることができる。ポリエステルポリオール(I)と多価カルボン酸との比率は反応後の樹脂(A)の水酸基が2個以上必要であることより、多価カルボン酸はポリエステルポリオール(I)の水酸基の1/3以下と反応させることが好ましい。ここで用いられるカルボン酸無水物又は多価カルボン酸に制限はないが、多価カルボン酸とポリエステルポリオール(I)との反応時のゲル化を考慮すると、二価或いは三価のカルボン酸無水物を使用することが好ましい。二価のカルボン酸無水物としては無水コハク酸、無水マレイン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、無水フタル酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸無水物等が使用でき、三価のカルボン酸無水物としてはトリメリット酸無水物等が使用できる。
 前記ポリエステルポリオール(A1)の水酸基価が20~250であり、酸価が20~200であることが好ましい。水酸基価はJIS-K0070に記載の水酸基価測定方法にて、酸価はJIS-K0070に記載の酸価測定法にて、測定することができる。水酸基価が20mgKOH/gより小さい場合、分子量が大きすぎる為に粘度が高くなり、良好な塗工適性が得られない。逆に水酸基価が250mgKOH/gを超える場合、分子量が小さくなりすぎる為、硬化塗膜の架橋密度が高くなりすぎ、良好な接着強度が得られない。酸価が20mgKOH/gより小さい場合、分子間の相互作用が小さくなり、良好な酸素バリア性、良好な初期凝集力が得られない。逆に酸価が200mgKOH/gを超える場合、樹脂(A)とイソシアネート化合物(B)との反応が早くなり過ぎ、良好な塗工適性が得られない。
[重合性炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオール(A2)]
 また、本発明のポリエステルポリオール(A2)として、更に、分子内に重合性炭素-炭素二重結合を有するものを挙げることができる。
 本発明で使用するポリエステルポリオール(A2)は、多価カルボン酸と多価アルコールを反応することにより得られ、多価カルボン酸、多価アルコールの成分として重合性炭素-炭素二重結合をもつ成分を使用することにより、ポリエステルポリオール(A2)の分子内に重合成炭素-炭素二重結合を導入することができる。
(多価カルボン酸)
 本発明のポリエステルポリオール(A2)は、多価カルボン酸成分として具体的には、脂肪族多価カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等を、脂環族多価カルボン酸としては、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等を、芳香族多価カルボン酸としては、オルトフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物或いはエステル形成性誘導体;p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の多塩基酸を単独で或いは二種以上の混合物で使用することができる。また、これらの酸無水物も使用することができる。中でも、バリア性を得る為にはコハク酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、オルトフタル酸、オルトフタル酸の酸無水物、イソフタル酸が好ましく、更にはオルトフタル酸及びその酸無水物がより好ましい。
(重合性炭素-炭素二重結合をもつ多価カルボン酸)
 多価カルボン酸において重合性炭素-炭素二重結合をもつ多価カルボン酸として無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸及びその酸無水物、3-メチル-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸及びその無水物等があげられる。中でも、炭素原子数が少ないほど、分子鎖が過剰に柔軟にならずに、酸素透過しにくいと推定されることから、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸が好ましい。
(多価アルコール成分)
 本発明で使用する多価アルコールは、具体的には、脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、芳香族多価フェノールとして、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、ナフタレンジオール、ビフェノール、ビスフェノールA、ヒスフェノールF、テトラメチルビフェノールや、これらの、エチレンオキサイド伸長物、水添化脂環族を例示することができる。中でも酸素原子間の炭素原子数が少ないほど、分子鎖が過剰に柔軟にならずに、酸素透過しにくいと推定されることから、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールが好ましく、更にはエチレングクリコールがより好ましい。
(重合性炭素-炭素二重結合をもつ多価アルコール)
 多価アルコールにおいて重合性炭素-炭素二重結合をもつ多価アルコールとして2-ブテン-1,4-ジオール等があげられる。
 また、上記ポリエステルポリオール(A2)では、重合性炭素-炭素二重結合をもつ多価カルボン酸、多価アルコールを使用することによりポリエステルポリオール(A2)に重合性二重結合を導入したが、水酸基を有するポリエステルポリオールと重合性二重結合を有するカルボン酸、又はカルボン酸無水物との反応であってもよい。この場合のカルボン酸としてはマレイン酸、無水マレイン酸、又はフマル酸等の重合性二重結合を有するカルボン酸、オレイン酸、ソルビン酸等の不飽和脂肪酸等を用いることができる。この場合のポリエステルポリオールとしては2個以上の水酸基を有するポリエステルポリオールで好ましいが、イソシアネート化合物との架橋により分子伸長を考慮すると、水酸基は3個以上有することがより好ましい。ポリエステルポリオールの水酸基が1又は2個の場合、重合成二重結合を有するカルボン酸を反応することにより得たポリエステルポリオール(A2)の水酸基が0又は1個となり、イソシアネート化合物(B)との反応による分子伸長が起こり難くなり、接着剤としてのラミネート強度やシール強度、耐熱性等の特性が得られ難くなる。
 前記ポリエステルポリオール(A2)の水酸基価が20~250mgKOH/g、酸価が0~100mgKOH/gであることが好ましい。水酸基価はJIS-K0070に記載の水酸基価測定方法にて、酸価はJIS-K0070に記載の酸価測定法にて、測定することができる。水酸基価が20mgKOH/gより小さい場合、分子量が大きすぎる為に粘度が高くなり、良好な塗工適性が得られない。逆に水酸基価が250mgKOH/gを超える場合、分子量が小さくなりすぎる為、硬化塗膜の架橋密度が高くなりすぎ、良好な接着強度が得られない。
 また、ポリエステルポリオール(A2)を構成する全モノマー成分100質量部に対して、重合性炭素-炭素二重結合を有するモノマー成分が、5~60質量部であることに特徴を有する。
 この範囲より低いと重合性二重結合間の架橋点が少なくなり、バリア性が得られ難くなり、高いと架橋点が多くなることにより硬化塗膜の柔軟性が著しく低下してラミネート強度が得られ難くなり好ましくない。
 なお本願においてポリエステルポリオール(A2)中の重合性炭素-炭素二重結合を有するモノマー成分量(二重結合成分比率)は、式(a)を用いて計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここでモノマーとは前記の多価カルボン酸、多価アルコールを指す。
 また、本発明のポリエステルポリオール(A2)として、乾性油、又は半乾性油を挙げることができる。乾性油、又は半乾性油としては、炭素-炭素二重結合を有する公知慣用の乾性油、半乾性油等を挙げることができる。
[グリセロール骨格を有するポリエステルポリオール(A3)]
 本発明のポリエステルポリオール(A3)として、更に、一般式(1)で表されるグリセロール骨格を有するポリエステルポリオールを挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式(1)中、R~Rは、各々独立に、水素原子、又は一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式(2)中、nは1~5の整数を表し、Xは、置換基を有してもよい1,2-フェニレン基、1,2-ナフチレン基、2,3-ナフチレン基、2,3-アントラキノンジイル基、及び2,3-アントラセンジイル基から成る群から選ばれるアリーレン基を表し、Yは炭素原子数2~6のアルキレン基を表す)で表される基を表す。但し、R~Rのうち少なくとも一つは、一般式(2)で表される基を表す。)
 前記一般式(1)において、R、R及びRの少なくとも1つは前記一般式(2)で表される基である必要がある。中でも、R、R及びR全てが前記一般式(2)で表される基であることが好ましい。
 また、R、R及びRのいずれか1つが前記一般式(2)で表される基である化合物と、R、R及びRのいずれか2つが前記一般式(2)で表される基である化合物と、R、R及びRの全てが前記一般式(2)で表される基である化合物の、いずれか2つ以上の化合物が混合物となっていてもよい。
 Xは、1,2-フェニレン基、1,2-ナフチレン基、2,3-ナフチレン基、2,3-アントラキノンジイル基、及び2,3-アントラセンジイル基から成る群から選ばれ、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。Xが置換基によって置換されている場合、1又は複数の置換基で置換されていてもよく、該置換基は、X上の、遊離基とは異なる任意の炭素原子に結合している。該置換基としては、クロロ基、ブロモ基、メチル基、エチル基、i-プロピル基、ヒドロキシル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、メチルチオ基、フェニルチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、フタルイミド基、カルボキシル基、カルバモイル基、N-エチルカルバモイル基、フェニル基又はナフチル基等が挙げられる。
 前記一般式(2)において、Yは、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ネオペンチレン基、1,5-ペンチレン基、3-メチル-1,5-ペンチレン基、1,6-ヘキシレン基、メチルペンチレン基、ジメチルブチレン基等の、炭素原子数2~6のアルキレン基を表す。Yは、中でも、プロピレン基、エチレン基が好ましくエチレン基が最も好ましい。
 前記一般式(1)で表されるグリセロール骨格を有するポリエステル樹脂化合物は、グリセロールと、カルボン酸がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸又はその無水物と、多価アルコール成分とを必須成分として反応させて得る。
 カルボン酸がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸又はその無水物としては、オルトフタル酸又はその無水物、ナフタレン2,3-ジカルボン酸又はその無水物、ナフタレン1,2-ジカルボン酸又はその無水物、アントラキノン2,3-ジカルボン酸又はその無水物、及び2,3-アントラセンカルボン酸又はその無水物等が挙げられる。これらの化合物は、芳香環の任意の炭素原子に置換基を有していても良い。該置換基としては、クロロ基、ブロモ基、メチル基、エチル基、i-プロピル基、ヒドロキシル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、メチルチオ基、フェニルチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、フタルイミド基、カルボキシル基、カルバモイル基、N-エチルカルバモイル基、フェニル基又はナフチル基等が挙げられる。
 また、多価アルコール成分としては炭素原子数2~6のアルキレンジオールが挙げられる。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、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール等のジオールを例示することができる。
 なお、本願においてグリセロール骨格の含有量は、本願の酸素バリア性接着剤用有機樹脂組成物全固形分の質量に対して、前記一般式(1)におけるR~Rを除いた残基(C=89.07)がどのくらい含まれるかを、式(b)を用いて計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
P:グリセロール骨格を有するポリエステルポリオール(A3)を表す。
 本発明では、高いバリア性を発現するため、酸素バリア性接着剤用有機樹脂組成物中に5質量%以上のグリセロール残基を有することに特徴がある。
(酸素バリア性接着剤用有機樹脂組成物固形分の質量算出方法)
 酸素バリア性接着剤用樹脂組成物の質量部から希釈溶剤質量、硬化剤に含まれる揮発成分質量、無機成分を除く質量を酸素バリア性接着剤用有機樹脂全固形分の質量とする。
 一方、ポリエステル成分の原料であるアシル基がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸又はその無水物は、骨格が非対称構造である。従って、得られるポリエステルの分子鎖の回転抑制が生じると推定され、これによりガスバリア性に優れると推定している。また、この非対称構造に起因して基材密着性を阻害する結晶性が低いために酢酸エチルやメチルエチルケトン等の溶剤にも高い溶解性を示し且つガスバリア性に優れると推定される。
(多価アルコール)
 本発明で使用するポリエステルポリオール(A3)は、多価アルコールとして、炭素原子数2~6のアルキレンジオール以外の多価アルコール成分を、本発明の効果を損なわない範囲において共重合させてもよい。具体的には、グリセロール、エリスリトール、ペンタエリトール、ジペンタエリスリトール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコール等の脂肪族多価アルコール、シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール等の脂環族多価アルコール、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、ナフタレンジオール、ビフェノール、ビスフェノールA、ヒスフェノールF、テトラメチルビフェノール等の芳香族多価フェノール、或いはこれらのエチレンオキサイド伸長物、水添化脂環族を例示することができる。
(多価カルボン酸)
 本発明のポリエステルポリオール(A3)は、多価カルボン酸成分としてカルボン酸がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸又はその無水物を必須とするが、本発明の効果を損なわない範囲において、他の多価カルボン酸成分を共重合させてもよい。具体的には、脂肪族多価カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等を、不飽和結合含有多価カルボン酸としては、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸等を、脂環族多価カルボン酸としては1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等を、芳香族多価カルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、ジフェン酸及びその無水物、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物或いはエステル形成性誘導体;p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の多塩基酸を単独で或いは二種以上の混合物で使用することができる。
 中でも、コハク酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタル酸、ジフェン酸が好ましい。
[オルト配向多価カルボン酸成分と、多価アルコール成分を重縮合して得られるポリエステルポリオール(A4)]
 本発明で使用するポリエステルポリオール(A4)は、オルトフタル酸及びその無水物を少なくとも1種以上含む多価カルボン酸成分と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む多価アルコール成分からなる。特に、前記オルトフタル酸及びその無水物の、多価カルボン酸全成分に対する使用率が70~100質量%であるポリエステルポリオールが好ましい。
(多価カルボン酸 その他の成分)
 本発明のポリエステルポリオール(A4)は、多価カルボン酸成分として前記オルトフタル酸及びその無水物を必須とするが、本発明の効果を損なわない範囲において、他の多価カルボン酸成分を共重合させてもよい。具体的には、脂肪族多価カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等を、不飽和結合含有多価カルボン酸としては、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸等を、脂環族多価カルボン酸としては1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等を、芳香族多価カルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物或いはエステル形成性誘導体;p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の多塩基酸を単独で或いは二種以上の混合物で使用することができる。中でも、コハク酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、イソフタル酸が好ましい。
 多価アルコール成分及びその他の成分としては、前記のものを挙げることができる。
[イソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)]
 本発明の樹脂(A)は、下記一般式(3)で表されるイソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)を含むと更に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(一般式(3)中、R~Rは各々独立して、-(CHn1-OH(但し
n1は2~4の整数を表す)、又は一般式(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(一般式(4)中、n2は2~4の整数を表し、n3は1~5の整数を表し、Xは1,2-フェニレン基、1,2-ナフチレン基、2,3-ナフチレン基、2,3-アントラキノンジイル基、及び2,3-アントラセンジイル基から成る群から選ばれ、置換基を有していてもよいアリーレン基を表し、Yは炭素原子数2~6のアルキレン基を表す)
で表される基を表す。但しR、R及びRの少なくとも1つは前記一般式(4)で表される基である)
 前記一般式(3)において、-(CHn1-で表されるアルキレン基は、直鎖状であっても分岐状でもよい。n1は、中でも2又は3が好ましく、2が最も好ましい。
 前記一般式(4)において、n2は2~4の整数を表し、n3は1~5の整数を表す。
 Xは1,2-フェニレン基、1,2-ナフチレン基、2,3-ナフチレン基、2,3-アントラキノンジイル基、及び2,3-アントラセンジイル基から成る群から選ばれ、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。
 Xが置換基によって置換されている場合、1または複数の置換基で置換されていてもよく、該置換基は、X上の、遊離基とは異なる任意の炭素原子に結合している。該置換基としては、クロロ基、ブロモ基、メチル基、エチル基、i-プロピル基、ヒドロキシル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、メチルチオ基、フェニルチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、フタルイミド基、カルボキシル基、カルバモイル基、N-エチルカルバモイル基、フェニル基またはナフチル基等が挙げられる。
 Xの置換基は、中でもヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、フタルイミド基、カルバモイル基、N-エチルカルバモイル基、フェニル基、が好ましくヒドロキシル基、フェノキシ基、シアノ基、ニトロ基、フタルイミド基、フェニル基が最も好ましい。
 前記一般式(4)において、Yは、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ネオペンチレン基、1,5-ペンチレン基、3-メチル-1,5-ペンチレン基、1,6-ヘキシレン基、メチルペンチレン基、ジメチルブチレン基等の、炭素原子数2~6のアルキレン基を表す。Yは、中でも、プロピレン基、エチレン基が好ましくエチレン基が最も好ましい。
 前記一般式(3)において、R、R及びRの少なくとも1つは前記一般式(4)で表される基である。中でも、R、R及びR全てが前記一般式(4)で表される基であることが好ましい。
 また、R、R及びRのいずれか1つが前記一般式(4)で表される基である化合物と、R、R及びRのいずれか2つが前記一般式(4)で表される基である化合物と、R、R及びRの全てが前記一般式(4)で表される基である化合物の、いずれか2つ以上の化合物が混合物となっていてもよい。
 前記一般式(3)で表されるイソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)は、イソシアヌル環を有するトリオールと、カルボン酸がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸またはその無水物と、多価アルコール成分とを必須成分として反応させて得る。
 イソシアヌル環を有するトリオールとしては、例えば、1,3,5-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸、1,3,5-トリス(2-ヒドロキシプロピル)イソシアヌル酸等のイソシアヌル酸のアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。
 また、カルボン酸がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸またはその無水物としては、オルトフタル酸またはその無水物、ナフタレン2,3-ジカルボン酸またはその無水物、ナフタレン1,2-ジカルボン酸またはその無水物、アントラキノン2,3-ジカルボン酸またはその無水物、及び2,3-アントラセンカルボン酸またはその無水物等が挙げられる。これらの化合物は、芳香環の任意の炭素原子に置換基を有していても良い。
 該置換基としては、クロロ基、ブロモ基、メチル基、エチル基、i-プロピル基、ヒドロキシル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、メチルチオ基、フェニルチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、フタルイミド基、カルボキシル基、カルバモイル基、N-エチルカルバモイル基、フェニル基またはナフチル基等が挙げられる。
 また、多価アルコール成分としては炭素原子数2~6のアルキレンジオールが挙げられる。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、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール等のジオールを例示することができる。
 中でも、イソシアヌル環を有するトリオール化合物として1,3,5-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸、または1,3,5-トリス(2-ヒドロキシプロピル)イソシアヌル酸を使用し、カルボン酸がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸またはその無水物としてオルトフタル酸無水物を使用し、多価アルコールとしてエチレングリコールを使用したイソシアヌル環を有するポリエステルポリオール化合物が、酸素バリア性や接着性に特に優れ好ましい。
 イソシアヌル環は高極性であり且つ3官能である。従って系全体を高極性化させることができ、且つ、架橋密度を高めることが可能である。このような観点からイソシアヌル環を接着剤樹脂全固形分に対し5質量%以上含有することが好ましい。
 イソシアヌル環を有する本発明の接着剤が、酸素バリア性とドライラミネート接着性とを担保できる理由としては次のように推定している。
 イソシアヌル環は高極性であり、且つ水素結合を形成しない。一般に接着性を高める手法として、水酸基、ウレタン結合、ウレイド結合、アミド結合などの高極性の官能基を配合させる方法が知られているが、これらの結合を有する樹脂は分子間水素結合を形成しやすく、ドライラミネート接着剤に良く使用される酢酸エチル、2-ブタノン溶剤への溶解性を損ねてしまうことがあるが、イソシアヌル環を有するポリエステル樹脂は該溶解性を損なわないので、容易に希釈可能である。
 また、イソシアヌル環は3官能であるため、イソシアヌル環を樹脂骨格の中心とし、且つその分岐鎖に特定の構造のポリエステル骨格を有するポリエステルポリオール化合物は高い架橋密度を得ることができる。架橋密度を高めることで、酸素等のガスが通過する隙間を減らすことができると推定される。このように、イソシアヌル環は分子間水素結合を形成せずに高極性であり且つ高い架橋密度が得られるので、酸素バリア性とドライラミネート接着性とを担保できると推定している。
 なお本願においてイソシアヌル環の含有量は、本願の接着剤樹脂全固形分の質量に対して、前記一般式(3)におけるR~Rを除いた残基(C=126.05)がどのくらい含まれるかを、式(c)を用いて計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
P:イソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)を表す。
(酸素バリア性接着剤用樹脂組成物有機全固形分の質量算出方法)
酸素バリア性接着剤用樹脂組成物の質量部から希釈溶剤質量、硬化剤に含まれる揮発成分質量、無機成分を除く質量を酸素バリア性接着剤用有機樹脂全固形分の質量とする。
 イソシアヌル環を有するポリエステルポリオールは、公知のポリエステルの製造方法により得ることができる。具体的には、触媒共存下、反応温度200~220℃で、生成する水を系外へ取り除きながら反応させる製造方法にて合成できる。
 具体的な一例を示すと、原材料として用いるイソシアヌル環を有するトリオールと、カルボン酸がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸またはその無水物と、多価アルコール成分を一括して仕込んだ後、攪拌混合しながら昇温し、脱水縮合反応させる。JIS-K0070に記載の酸価測定法にて1mgKOH/g以下、同じくJIS-K0070に記載の水酸基価測定方法にて得られる水酸基価ZmgKOH/gが下記式(d)の右辺の数値(mgKOH/g)の±5%以内に入るまで反応を継続することで目的とするポリエステルポリオールを得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
(式(d)中、Mnは所定の3官能ポリエステル樹脂の設定数平均分子量を表す。)
 或いは、各々の原料を多段階に分けて反応させてもよい。また、反応温度にて揮発してしまったジオール成分を追加しながら、水酸基価を±5%以内に入るように調製してもよい。
 反応に用いられる触媒としては、モノブチル酸化錫、ジブチル酸化錫等錫系触媒、テトラ-イソプロピル-チタネート、テトラ-ブチル-チタネート等のチタン系触媒、テトラ-ブチル-ジルコネート等のジルコニア系触媒等の酸触媒が挙げられる。エステル反応に対する活性が高い、テトラ-イソプロピル-チタネート、テトラ-ブチル-チタネート等の上記チタン系触媒と上記ジルコニア触媒を組み合わせて用いることが好ましい。前記触媒量は、使用する反応原料全質量に対して1~1000ppm用いられ、より好ましくは10~100ppmである。1ppmを下回ると触媒としての効果が得られにくく、1000ppmを上回ると後のウレタン化の反応を阻害する傾向がある。
 ポリエーテルポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の活性水素原子を2個有する化合物の1種または2種以上を開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、シクロヘキシレン、等のモノマーの1種又は2種以上を常法により付加重合したものを挙げることができ、必要に応じて炭素数1~4のアルキルアルコールを開始剤として、エチレンオキサイドを必須成分とし、更にプロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、シクロヘキシレン等のモノマーのうち少なくとも1種とブロックあるいはランダム共重合することにより得られるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルを併用してもよい。更にポリエーテルポリオールとしては ポリテトラメチレングリコールも挙げられる。ここにおいてポリテトラメチレングリコールとは、テトラヒドラフランの開環重合によって得られるポリオールのことである。ポリテトラメチレングリコールの合成の際にテトラヒドロフランの一部をエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドで置換した類似化合物を使用すること、若しくはポリテトラメチレングリコールと併用することも可能である。
 これらの樹脂(A)の数平均分子量は450~5000であると接着能と酸素バリア能とのバランスに優れる程度の架橋密度が得られるため特に好ましい。より好ましくは数平均分子量が500~3000である。また硬化剤としては、後述のポリイソシアネートが最も好ましく、適度な反応時間を付与でき、接着強度と酸素バリア能に特に優れる。分子量が450より小さい場合、塗工時の接着剤の凝集力が小さくなりすぎ、ラミネート時にフィルムがズレたり、貼り合せたフィルムが浮き上がるといった不具合が起こり、逆に分子量が5000よりも高い場合、塗工時の粘度が高くなり過ぎて塗工が出来ないことや、粘着性が低い事よりラミネートができないといった不具合が発生する。また、数平均分子量は得られた水酸基価と設計上の水酸基の官能基数から計算により求めた。
 本発明で使用する樹脂(A)は、ガラス転移温度が-30℃~80℃の範囲が好ましい。より好ましくは0℃~60℃である。更に好ましくは25℃~60℃である。ガラス転移温度が80℃よりも高すぎる場合、室温付近でのポリエステルポリオールの柔軟性が低くなることにより、基材への密着性が劣ることで接着力が低下するおそれがある。一方-30℃よりも低すぎる場合、常温付近でのポリエステルポリオールの分子運動が激しいことにより十分な酸素バリア性が出ないおそれがある。
 更に樹脂(A)をジイソシアネート化合物との反応によるウレタン伸長により数平均分子量1000~15000としたポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオールを接着剤として用いても良い。該ポリオールには一定以上の分子量成分とウレタン結合とが存在するために、優れた酸素バリア性を持つ上、初期凝集力に優れ、ラミネート時に使用する接着剤としてさらに優れる。また、樹脂(A)とジイソシアネート化合物における水酸基とイソソアネート基の比率をイソシアネート過剰とすることで、末端をイソシアネート基とすることが出来、これを硬化剤として使用してもよい。
(接着剤 硬化剤)
 本発明で使用する硬化剤は、前記樹脂(A)の水酸基と反応しうる硬化剤であれば特に限定はなく、ジイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物やエポキシ化合物等の公知の硬化剤を使用できる。中でも、接着性や耐レトルト性の観点から、ポリイソシアネート化合物を使用することが好ましい。
 ポリイソシアネート化合物としては芳香族、脂肪族のジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネート化合物があり、低分子化合物、高分子化合物のいずれでもよい。たとえば、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、トルエ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、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート或いはこれらのイソシアネート化合物の3量体、およびこれらのイソシアネート化合物の過剰量と、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、メタキシリレンアルコール、1,3-ビスヒドロキシエチルベンゼン、1,4-ビスヒドロキシエチルベンゼン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、エリスリトール、ソルビトール、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メタキシリレンジアミンなどの低分子活性水素化合物およびそのアルキレンオキシド付加物、各種ポリエステル樹脂類、ポリエーテルポリオール類、ポリアミド類の高分子活性水素化合物などと反応させて得られるアダクト体が挙げられる。
 イソシアネート化合物としてはブロック化イソシアネートであってもよい。イソシアネートブロック化剤としては、例えばフェノール、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、ニトロフェノール、クロロフェノールなどのフェノール類、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなそのオキシム類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、エチレンクロルヒドリン、1,3-ジクロロ-2-プロパノールなどのハロゲン置換アルコール類、t-ブタノール、t-ペンタノール、などの第3級アルコール類、ε-カプロラクタム、δ-バレロラクタム、γ-ブチロラクタム、β-プロピロラクタムなどのラクタム類が挙げられ、その他にも芳香族アミン類、イミド類、アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、マロン酸エチルエステルなどの活性メチレン化合物、メルカプタン類、イミン類、尿素類、ジアリール化合物類重亜硫酸ソーダなども挙げられる。ブロック化イソシアネートは上記イソシアネート化合物とイソシアネートブロック化剤とを公知慣用の適宜の方法より付加反応させて得られる。
 中でも、良好な酸素バリア性を得る為にはキシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、トルエ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が好ましく、メタキシリレンジイソシアネート、メタ水素化キシリレンジイソシアネートが最も好ましい。
 本発明の樹脂(A)とイソシアネート化合物(B)との硬化塗膜のガラス転移温度が-30℃~80℃の範囲が好ましい。より好ましくは0℃~70℃である。更に好ましくは25℃~70℃である。ガラス転移温度が80℃よりも高い場合、室温付近での硬化塗膜の柔軟性が低くなることにより、基材への密着性が劣ることで接着力が低下するおそれがある。一方-30℃よりも低い場合、常温付近での硬化塗膜の分子運動が激しいことにより十分な酸素バリア性が出ないおそれや、凝集力不足による接着力低下のおそれがある。
 また、本発明で用いる樹脂(A)の末端にカルボン酸が残存した場合には、エポキシ化合物を硬化剤として用いることができる。エポキシ化合物としてはビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、水素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、オルソフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、p-オキシ安息香酸ジグリシジルエステル、テトラハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、セバシン酸ジグリシジルエステル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルおよびポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル類、トリメリット酸トリグリシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、1,4-ジグリシジルオキシベンゼン、ジグリシジルプロピレン尿素、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、グリセロールアルキレンオキサイド付加物のトリグリシジルエーテルなどを挙げることができる。
 エポキシ化合物を硬化剤として用いる場合には、硬化を促進する目的で汎用公知のエポキシ硬化促進剤を本発明の目的である酸素バリア性が損なわれない範囲で適宜添加してもよい。
 中でも、硬化剤が芳香族環を有するポリイソシアネート化合物であることが好ましく、前記メタキシレン骨格を含むポリイソシアネート化合物であると、ウレタン基の水素結合だけでなく芳香環同士のπ-πスタッキングによって酸素バリア性を向上させることができるという理由から好ましい。
 前記メタキシレン骨格を含むポリイソシアネート化合物としては、キシリレンジイソシアネートの3量体、アミンとの反応により合成されるビューレット体、アルコールと反応してなるアダクト体があるが、3量体、ビューレット体と比べ、ポリイソシアネート化合物のドライラミネート接着剤に用いられる有機溶剤への溶解性が得られやすいという理由からアダクト体がより好ましい。アダクト体としては、上記の低分子活性水素化合物の中から適宜選択されるアルコールと反応してなるアダクト体が使用できるが、中でも、トリメチロールプロパン、グリセロール、トリエタノールアミン、メタキシレンジアミンのエチレンオキシド付加物とのアダクト体が特に好ましい。
 前記樹脂(A)と前記硬化剤とは、樹脂(A)と硬化剤との割合が樹脂(A)の水酸基と硬化剤の反応成分とが1/0.5~1/10(当量比)となるように配合することが好ましく、より好ましくは1/1~1/5である。該範囲を超えて硬化剤成分が過剰な場合、余剰な硬化剤成分が残留することで接着後に接着層からブリードアウトするおそれがあり、一方、硬化剤成分が不足の場合には接着強度不足のおそれがある。
 重合性炭素-二重結合の重合を促進する為の触媒として公知の重合触媒を使用することができる。重合触媒としては遷移金属錯体があげられる。遷移金属錯体は、重合性二重結合を酸化重合させる能力を備える化合物であれば特に限定しないが、種々の金属或いはその錯体を用いることができる。例えば、コバルト、マンガン、鉛、カルシウム、セリウム、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅等の金属と、オクチル酸、ナフテン酸、ネオデカン酸、ステアリン酸、樹脂酸、トール油脂肪酸、桐油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、大豆油脂肪酸等との塩を用いることができる。遷移金属錯体は樹脂(A)に対して0~10質量部が好ましく、より好ましくは0~3質量部である。
 前記硬化剤は、その種類に応じて選択された公知の硬化剤或いは促進剤を併用することもできる。例えば接着促進剤としては、加水分解性アルコキシシラン化合物等のシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系等のカップリング剤、エポキシ樹脂等が挙げられる。シランカップリング剤やチタネート系カップリング剤は、各種フィルム材料に対する接着剤を向上させる意味でも好ましい。
(接着剤 その他の成分)
 本発明の接着剤は、接着力および酸素バリア性を損なわない範囲で、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、アルミニウムフレーク、ガラスフレークなどの無機充填剤、安定剤(酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等)、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、結晶核剤等が例示できる。
(板状無機化合物(C1))
 本発明の接着剤用樹脂組成物では、板状無機化合物(C1)を含有することに特徴を有する。本発明に用いられる板状無機化合物(C1)は、接着剤用樹脂組成物を硬化させてなる接着剤のラミネート強度と酸素バリア性、遮光性を向上させる効果を有する。
 本発明で用いられる板状無機化合物(C1)は形状が板状であることにより、特にラミネート強度とバリア性が向上する特徴がある。板状無機化合物(C1)の層間の電荷はバリア性に直接大きく影響しないが、樹脂組成物に対する分散性が、イオン性無機化合物、或いは水に対して膨潤性無機化合物では大幅に劣り、添加量を増加させると樹脂組成物の増粘やチキソ性となることより塗工適性が課題となる。これに対して、無電荷(非イオン性)、或いは水に対して非膨潤性の場合は、添加量を増加させても、増粘やチキソ性となり難く塗工適性が確保できる。本発明で使用される板状無機化合物(C1)としては、例えば、含水ケイ酸塩(フィロケイ酸塩鉱物等)、カオリナイト-蛇紋族粘土鉱物(ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディッカイト、ナクライト等、アンチゴライト、クリソタイル等)、パイロフィライト-タルク族(パイロフィライト、タルク、ケロライ等)、スメクタイト族粘土鉱物(モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイト等)、バーミキュライト族粘土鉱物(バーミキュライト等)、雲母又はマイカ族粘土鉱物(白雲母、金雲母等の雲母、マーガライト、テトラシリリックマイカ、テニオライト等)、緑泥石族(クッケアイト、スドーアイト、クリノクロア、シャモサイト、ニマイト等)、ハイドロタルサイト、板状硫酸バリウム、ベーマイト、ポリリン酸アルミニウム等が挙げられる。これらの鉱物は天然粘土鉱物であっても合成粘土鉱物であってもよい。無機層状化合物は単独で又は二種以上組み合わせて使用される。
 また、本発明で用いられる板状無機化合物(C1)は、層間電化を持たない非イオン性であることが好ましい。
 このような本発明で使用される板状無機化合物(C1)としては、例えば、カオリナイト-蛇紋族粘土鉱物(ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディッカイト、ナクライト等、アンチゴライト、クリソタイル等)、パイロフィライト-タルク族(パイロフィライト、タルク、ケロライ等)等を挙げることができる。
 また、本発明で用いられる板状無機化合物(C1)は、水に対して非膨潤性であることが好ましい。
 このような本発明で使用される板状無機化合物(C1)としては、例えば、カオリナイト-蛇紋族粘土鉱物(ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディッカイト、ナクライト等、アンチゴライト、クリソタイル等)、パイロフィライト-タルク族(パイロフィライト、タルク、ケロライ等)、雲母又はマイカ族粘土鉱物(白雲母、金雲母等の雲母、マーガライト、テトラシリリックマイカ、テニオライト等)、緑泥石族(クッケアイト、スドーアイト、クリノクロア、シャモサイト、ニマイト等)、ハイドロタルサイト、板状硫酸バリウム等を挙げることができる。
 本発明での平均粒径とは、ある板状無機化合物(C1)の粒度分布を光散乱式測定装置で測定した場合の出現頻度が最も高い粒径を意味する。本発明で用いる板状無機化合物(C1)での平均粒径は特に限定はないが、好ましくは0.1μm以上であり、更に好ましくは1μm以上である。平均粒径が0.1μm以下であると、長辺の長さが短いことにより、酸素分子の迂回経路が長くならずに酸素バリア能を向上させにくい問題や接着力を向上させにくい問題が生じる。平均粒径の大きい側は特に限定されない。塗工の方法により大きな板状無機化合物(C1)を含有すると塗工面にスジ等の欠陥が生じる場合は、好ましくは平均粒径100μm以下、更に好ましくは20μm以下の材料を用いると良い。
 本発明で使用される板状無機化合物(C1)のアスペクト比は酸素の迷路効果によるバリア能の向上のためには高い方が好ましい。具体的には3以上が好ましく、更に好ましくは10以上、最も好ましくは40以上である。
(350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2))
 本発明では、板状無機化合物(C1)の他に、350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)を使用することもできる。
350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等、カーボンブラック、各種顔料、染料等、ベンゾフェノン系、オキシベンゾン、ベンゾイルメタン系、ブチル-メトキシベンゾイルメタン、ベンゾトリアゾール系等のUVA遮断剤、桂皮酸系、パラメトキシケイ皮酸2 エチルヘキシル、パラアミノ安息香酸系、パラジメチルアミノ安息香酸オクチル、カンフル系、メチルベンジデリンカンフル等の有機系紫外線遮断剤等である。
光遮断剤の添加量としては、樹脂に対して0.1~ 30質量%含まれるのが好ましい。上記の光遮断剤の添加量が、0.1質量% 未満であると、光遮断性の機能を発現できない。一方、30質量%を超えて使用しても光遮断性の大幅な向上がみられず、ガスバリア性を損なう可能性があり好ましくない。
 上記光遮断剤としては、具体的には例えば、ベンゾフェノン系の、SEESORB106(シプロ化成)、SEESORB107(シプロ化成)、2,2’-p-フェニレンビス(3,1-オキサジン-4-オン)、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(ヘキシル)オキシフェノール、ベンゾトリアゾール系のTINUVIN PS(BASF社)、TINUVIN99-2(BASF)、TINUVIN384-2(BASF社)、TINUVIN900(BASF)、TINUVIN928(BASF)、TINUVIN1130(BASF)、ヒドロキシフェニルトルアジン系のTINUVIN400(BASF)、TINUVIN405(BASF)、TINUVIN460(BASF)、TINUVIN477(BASF)、TINUVIN479(BASF)、SEESORB701(シプロ化成)、SEESORB707(シプロ化成)、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α’-ジメチルベンジン)フェニル]ベンゾトリアゾール、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(ヘキシル)オキシフェノール等の光遮断剤を使用することができる。
 本発明の板状無機化合物(C1)及び350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)は、これらを併用しても、又はどちらか一方を用いてもよい。
 本発明では樹脂(A)、ポリイソシアネート化合物(B)、及び板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)の総質量を100質量部とした場合、板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)の含有率は、特に限定はないが5~50質量部であることが好ましい。5質量部以下の場合はバリア能が向上しにくく、50質量部以上では塗工表面の粘着性が低下することによりラミネート操作がしにくくなったり、接着力が不十分になる可能性があるためである。
 板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)の含有率(配合物のPWC)は下記式(e)により求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 但し、上記式における添加化合物は、板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)を表す。
 本発明で使用される板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)を樹脂(A)或いは酸素バリア性接着剤樹脂組成物に分散させる方法としては公知の分散方法が利用できる。例えば、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントコンディショナー、ボールミル、ロールミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、ナノミル、SCミル、ナノマイザー等を挙げることができ、更により好ましくは、高い剪断力を発生させることのできる機器として、ヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー、二本ロール、三本ロール等が上げられる。これらのうちの1つを単独で用いてもよく、2種類以上装置を組み合わせて用いてもよい。
 また、接着剤層の耐酸性を向上させる方法として公知の酸無水物を添加剤として併用することもできる。酸無水物としては、例えば、フタル酸無水物、コハク酸無水物、ヘット酸無水物、ハイミック酸無水物、マレイン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドラフタル酸無水物、テトラプロムフタル酸無水物、テトラクロルフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノテトラカルボン酸無水物、2,3,6,7-ナフタリンテトラカルボン酸2無水物、5-(2,5-オキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、スチレン無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
 また、必要に応じて、更に酸素捕捉機能を有する化合物等を添加してもよい。酸素捕捉機能を有する化合物としては、例えば、ヒンダードフェノール類、ビタミンC、ビタミンE、有機燐化合物、没食子酸、ピロガロール等の酸素と反応する低分子有機化合物や、コバルト、マンガン、ニッケル、鉄、銅等の遷移金属化合物等が挙げられる。
 また、塗布直後の各種フィルム材料に対する粘着性を向上させるために、必要に応じてキシレン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂などの粘着付与剤を添加しても良い。これらを添加する場合には、樹脂(A)と硬化剤の総量100質量部に対して0.01~5質量部の範囲が好ましい。
 また、重合性二重結合を反応させる方法として活性エネルギー線を使用することもできる。活性エネルギー線としては公知の技術が使用でき、電子線、紫外線、或いはγ線等の電離放射線等を照射して硬化させることができる。紫外線で硬化させる場合、高圧水銀灯、エキシマランプ、メタルハライドランプ等を備えた公知の紫外線照射装置を使用することができる。
 紫外線を照射して硬化させる場合には、必要に応じて、紫外線の照射によりラジカル等を発生する光(重合)開始剤を樹脂(A)100質量部に対して0.1~20質量部程度添加することが好ましい。
 ラジカル発生型の光(重合)開始剤としては、ベンジル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等の水素引き抜きタイプや、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチルフェニルケトン等の光開裂タイプが挙げられる。これらの中から単独或いは複数のものを組み合わせて使用することができる。
(接着剤の形態)
 本発明の接着剤は、溶剤型又は無溶剤型のいずれの形態であってもよい。溶剤型の場合、溶剤はポリエステルポリオール及び硬化剤の製造時に反応媒体として使用してもよい。更に塗装時に希釈剤として使用される。使用できる溶剤としては、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチレンクロリド、エチレンクロリド等のハロゲン化炭化水素類、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホアミド等が挙げられる。これらのうち通常は酢酸エチルやメチルエチルケトンを使用するのが好ましい。また、無溶剤で使用する場合は必ずしも有機溶剤に可溶である必要は無いと考えられるが、合成時の反応釜の洗浄やラミネート時の塗工機等の洗浄を考慮すると、有機溶剤に対する溶解性が必要である。
 本発明の接着剤は、基材フィルム等に塗工して使用することができる。塗工方法としては特に限定はなく公知の方法で行えばよい。例えば粘度が調整できる溶剤型の場合は、グラビアロール塗工方式等で塗布することが多い。また無溶剤型で、室温での粘度が高くグラビアロール塗工が適さない場合は、加温しながらロールコーターで塗工することもできる。ロールコーターを使用する場合は、本発明の接着剤の粘度が500~2500mPa・s程度となるように室温~120℃程度まで加熱した状態で、塗工することが好ましい。
 本発明の接着剤は、酸素バリア性接着剤として、ポリマー、紙、金属などに対し、酸素バリア性を必要とする各種用途の接着剤として使用できる。
 以下具体的用途の1つとしてフィルムラミネート用接着剤について説明する。
 本発明の接着剤は、フィルムラミネート用接着剤として使用できる。ラミネートされた積層フィルムは、酸素バリア性に優れるため、酸素バリア性積層フィルムとして使用できる。
 本発明で使用する積層用のフィルムは、特に限定はなく、所望の用途に応じた熱可塑性樹脂フィルムを適宜選択することができる。例えば食品包装用としては、PETフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリエチレンフィルム(LLDPE:低密度ポリエチレンフィルム、HDPE:高密度ポリエチレンフィルム)やポリプロピレンフィルム(CPP:無延伸ポリプロピレンフィルム、OPP:二軸延伸ポリプロピレンフィルム)等のポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン-ビニルアルコール共重合体フィルム等が挙げられる。これらは延伸処理を施してあってもよい。延伸処理方法としては、押出成膜法等で樹脂を溶融押出してシート状にした後、同時二軸延伸或いは逐次二軸延伸を行うことが一般的である。また逐次二軸延伸の場合は、はじめに縦延伸処理を行い、次に横延伸を行うことが一般的である。具体的にはロール間の速度差を利用した縦延伸とテンターを用いた横延伸を組み合わせる方法が多く用いられる。但し、接着剤成分としてポリエステルポリオール(A2)を使用した接着剤の両側に酸素バリア性の高い透明蒸着フィルム等を使用した場合、接着剤成分のポリエステルポリオール(A2)の重合性二重結合の重合が阻害され、良好なバリア性が発現しない場合がある。従って、接着剤成分としてポリエステルポリオール(A2)を使用する際は酸素バリア性積層フィルムの酸素バリア性としては少なくとも一種のラミネートフィルムの酸素透過率が0.1cc/m・day・atm以上であることが好ましい。
 本発明の接着剤は、同種または異種の複数の樹脂フィルムを接着してなる積層フィルム用の接着剤として好ましく使用できる。樹脂フィルムは、目的に応じて適宜選択すればよいが、例えば包装材として使用する際は、最外層をPET、OPP、ポリアミドから選ばれた熱可塑性樹脂フィルムを使用し、最内層を無延伸ポリプロピレン(以下CPPと略す)、低密度ポリエチレンフィルム(以下LLDPEと略す)から選ばれる熱可塑性樹脂フィルムを使用した2層からなる複合フィルム、或いは、例えばPET、ポリアミド、OPPから選ばれた最外層を形成する熱可塑性樹脂フィルムと、OPP、PET、ポリアミドから選ばれた中間層を形成する熱可塑性樹脂フィルム、CPP、LLDPEから選ばれた最内層を形成する熱可塑性樹脂フィルムを使用した3層からなる複合フィルム、さらに、例えばOPP、PET、ポリアミドから選ばれた最外層を形成する熱可塑性樹脂フィルムと、PET、ナイロンから選ばれた第1中間層を形成する熱可塑製フィルムとPET、ポリアミドから選ばれた第2中間層を形成する熱可塑製フィルム、LLDPE、CPPから選ばれた最内層を形成する熱可塑性樹脂フィルムを使用した4層からなる複合フィルムは、酸素バリア性フィルムとして、食品包装材として好ましく使用できる。
 また、フィルム表面には、膜切れやはじきなどの欠陥のない接着層が形成されるように必要に応じて火炎処理やコロナ放電処理などの各種表面処理を施してもよい。
 前記熱可塑性樹脂フィルムの一方に本発明の接着剤を塗工後、もう一方の熱可塑性樹脂フィルムを重ねてラミネーションにより貼り合わせることで、本発明の酸素バリア性積層フィルムが得られる。ラミネーション方法には、ドライラミネーション、ノンソルベントラミネーション、押出しラミネーション等公知のラミネーションを用いることが可能である。
 ドライラミネーション方法は、具体的には、基材フィルムの一方に本発明の接着剤をグラビアロール方式で塗工後、もう一方の基材フィルムを重ねてドライラミネーション(乾式積層法)により貼り合わせる。ラミネートロールの温度は室温~60℃程度が好ましい。
 また、ノンソルベントラミネーションは基材フィルムに予め室温~120℃程度に加熱しておいた本発明の接着剤を室温~120℃程度に加熱したロールコーターなどのロールにより塗布後、直ちにその表面に新たなフィルム材料を貼り合わせることによりラミネートフィルムを得ることができる。ラミネート圧力は、10~300kg/cm程度が好ましい。
 押出しラミネート法の場合には、基材フィルムに接着補助剤(アンカーコート剤)として本発明の接着剤の有機溶剤溶液をグラビアロールなどのロールにより塗布し、室温~140℃で溶剤の乾燥、硬化反応を行なった後に、押出し機により溶融させたポリマー材料をラミネートすることによりラミネートフィルムを得ることができる。溶融させるポリマー材料としては低密度ポリエチレン樹脂や直線状低密度ポリエチレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂などのポリオレフィン系樹脂が好ましい。
 また、本発明の酸素バリア性積層フィルムは、作製後エージングを行うことが好ましい。エージング条件は、硬化剤としてポリイソシアネートを使用する場合であれば、室温~80℃で、12~240時間の間であり、この間に接着強度が生じる。
 本発明の接着剤は高い酸素バリア性を有することを特徴としていることから、該接着剤により形成されるラミネートフィルムは、PVDCコート層やポリビニルアルコール(PVA)コート層、エチレン‐ビニルアルコール共重合体(EVOH)フィルム層、メタキシリレンアジパミドフィルム層、アルミナやシリカなどを蒸着した無機蒸着フィルム層などの一般に使用されているガスバリア性材料を使用することなく非常に高いレベルのガスバリア性が発現する。
 本発明では、さらに高いバリア機能を付与するために、必要に応じてアルミニウム等の金属、或いはシリカやアルミナ等の金属酸化物の蒸着層を積層したフィルムや、ポリビニルアルコールや、エチレン・ビニールアルコール共重合体、塩化ビニリデン等のガスバリア層を含有するバリア性フィルムを併用してもよい。
 次に、本発明を、実施例及び比較例により具体的に説明する。例中断りのない限り、「部」「%」は質量基準である。
(製造例1)樹脂(A):Gly(OPAEG)2MAの製造例
 攪拌機、窒素ガス導入管、精留管、水分分離器等を備えたポリエステル反応容器に、無水フタル酸1316.8部、エチレングリコール573.9部、グリセリン409.3部及びチタニウムテトライソプロポキシドを多価カルボン酸と多価アルコールとの合計量に対して100ppmに相当する量を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、水酸基価339.9mgKOH/gのポリエステルポリオールを得た。次いで温度を120℃まで下げ、これに無水マレイン酸421.8部を仕込み120℃を保持した。酸価が無水マレイン酸の仕込み量から計算した酸価の概ね半分になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量約520、水酸基価216.6mgKOH/g、酸価96.2mgKOH/gのポリエステルポリオールを得た。樹脂(A)1分子当たりの設計上の官能基の数 水酸基:2個、カルボキシ基:1個
(製造例2)樹脂(A):THEI(OPAEG)3の製造例
 攪拌機、窒素ガス導入管、精留管、水分分離器等を備えたポリエステル反応容器に、無水フタル酸1136.5部、エチレングリコール495.3部、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート668.1部及びチタニウムテトライソプロポキシドを多価カルボン酸と多価アルコールとの合計量に対して100ppmに相当する量を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量約860、水酸基価195.4mgKOH/g、酸価0.9mgKOH/gのポリエステルポリオールを得た。樹脂(A)1分子当たりの設計上の官能基の数 水酸基:3個、カルボキシ基:0個
(接着剤主剤の調整)
 表1~8の主剤の欄記載の樹脂(A)、無機化合物、有機溶剤を混合し、この配合物と同質量のジルコニアビーズを容器に入れ、ペイントコンディショナーにて約1時間分散を行い、無機化合物を分散させた主剤を作製した。
(実施例1)~(実施例12)
 表1~8の実施例に従い、樹脂(A)、無機化合物、硬化剤および溶剤を混合し、接着剤を得た。塗工方法、評価方法は以下によった。
(比較例1)~(比較例10)
表2、5,6、8の比較例に従い、樹脂、無機化合物、硬化剤および溶剤を混合し、接着剤を得た。塗工方法、評価方法は以下によった。
(実施例13)、(実施例14)及び(比較例11)
 表9の実施例、比較例に従い、樹脂(A)、無機化合物、硬化剤および溶剤を混合し、接着剤を得た。塗工方法は以下の(塗工方法2)に従った。また、得られた積層フィルムの紫外線透過率を測定した。紫外線透過率の測定は、分光光度計(日立製作所U - 3000形分光光度計) を用いた。表中の紫外線透過率は350nmでの値を示し、単位は全て% である。
(塗工方法1)
 前記溶剤型接着剤を、バーコーターを用いて、塗布量5.0g/m(固形分)となるように厚さ12μmのPETフィルム(東洋紡績(株)製「E-5102」)のコロナ処理面に塗布し、温度70℃に設定したドライヤーで希釈溶剤を揮発させ乾燥し、接着剤が塗布されたPETフィルムの接着剤面と、厚さ70μmのCPPフィルム(東レ(株)製「ZK93KM」)のコロナ処理面とラミネートし、PETフィルム/接着層/CPPフィルムの層構成を有する複合フィルムを作製した。次いで、この複合フィルムを40℃/3日間のエージングを行い、接着剤の硬化を行って、本発明の積層フィルムを得た。
 (塗工方法2)
 前記溶剤型接着剤を、バーコーターを用いて、塗布量5.0g/m(固形分)となるように厚さ15μmのナイロンフィルム(ユニチカ(株)製「エンブレムON-BC」)のコロナ処理面に塗布し、温度70℃に設定したドライヤーで希釈溶剤を揮発させ乾燥し、接着剤が塗布されたPETフィルムの接着剤面と、厚さ60μmのL-LDPEフィルム(東セロ(株)製「TUX-HC」)のコロナ処理面とラミネートし、PETフィルム/接着層/CPPフィルムの層構成を有する複合フィルムを作製した。次いで、この複合フィルムを40℃/3日間のエージングを行い、接着剤の硬化を行って、本発明の積層フィルムを得た。
(評価方法)
(1)ラミネート強度
 エージングが終了した積層フィルムを、塗工方向と平行に15mm幅に切断し、PETフィルムとCPPフィルムとの間を、(株)オリエンテック製テンシロン万能試験機を用いて、雰囲気温度25℃、剥離速度を300mm/分に設定し、180度剥離方法で剥離した際の引っ張り強度をラミネート強度とした。ラミネート強度の単位はN/15mmとした。
(2)酸素透過率
 エージングが終了した積層フィルムを、モコン社製酸素透過率測定装置OX-TRAN2/21MHを用いてJIS-K7126(等圧法)に準じ、23℃90%RHの雰囲気下で測定した。なおRHとは、湿度を表す。
 また、接着剤硬化塗膜単体の酸素バリア性は酸素バリア性積層フィルム、PETフィルムおよびCPPフィルムの測定結果より、式(f)を用いて計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
P :酸素バリア性積層フィルムの酸素透過率
P1:塗膜単体の酸素透過率
P2:PETフィルムの酸素透過率(100cc/m・day・atmとして計算)
P3:CPPフィルムの酸素透過率(900cc/m・day・atmとして計算)
(硬化塗膜のガラス転移温度測定)
 表1~8に従い、樹脂(A)、硬化剤、無機化合物および溶剤を混合し、CPPフィルムの非コロナ処理面にアプリケーターを用いて塗工を行い、減圧乾燥の後、40℃/3日間の処理を行った。硬化塗膜をCPPフィルムから剥離し、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)製、レオメトリックシステムアナライザー RSAIIIにて、-50℃~200℃の範囲、1Hz、昇温スピード3℃/分の条件で弾性率の測定を行った。得られた動的貯蔵弾性率と動的損失弾性率より下記式にてtanδを計算し、tanδのピーク値を示す温度をガラス転移温度とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
(溶解性)
 製造例に示した樹脂(A)を酢酸エチルおよびメチルエチルケトン(MEKと記載)と不揮発分50%となるように混合し、溶解性を確認した。液の状態が透明となった場合、溶解性が良好と判断して「○」と判定し、濁りが発生した場合を溶解性が不良と判断して「×」と判定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
*1)NTS-5は分散時に脱水して使用。表中は脱水後の配合量
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 表中の略号は以下を示す。
・BARRISURF HX:BARRISURF HX(IMERYS社製、カオリン/非膨潤性、層間非イオン性、板状、平均粒径/1.5μm、アスペクト比/約100)
・ASP-400P:ASP-400P(BASF社製、カオリン/非膨潤性、層間非イオン性、板状、平均粒径/4.8μm)
・MICRO ACE K-1:MICRO ACE K-1(日本タルク社製、タルク/非膨潤性、層間非イオン性、板状、平均粒径8μm)
・CloisiteNa+:CloisiteNa+(ROCKWOOD社製、モンモリロナイト/膨潤性、層間陽イオン性、板状、平均粒径/6μm)
・OPTIGEL CL:OPTIGEL CL(ROCKWOOD社製、スメクタイト/膨潤性、層間陽イオン性、板状、平均粒径/1μm、アスペクト比/500~1000)
・PDM-5B:PDM-5B(トピー工業社製、マイカ/非膨潤性、板状、平均粒径4.6μm、アスペクト比/約28)
・PDM-10BY:PDM-10BY(トピー工業社製、マイカ/非膨潤性、板状、平均粒径12.8μm、アスペクト比/約40)
・NTS-5:NTS-5(トピー工業社製、マイカ/膨潤性、板状、平均粒径11.4μm、不揮発分約6%水分散液、アスペクト比/約1000)を脱水して使用
・MEK-ST:MEK-ST(日産化学社製、シリカ/非膨潤性、球状、平均粒径10~20nm、不揮発分30%MEK分散溶液、アスペクト比/板状でない為に無し)
・ST-100:STフィラーST-100(白石カルシウム製、アミノシラン処理焼成カオリン/非膨潤性、板状、平均粒径3.5μm)
・ST-301:STフィラーST-301(白石カルシウム製、アミノシラン処理ハードクレー/非膨潤性、板状、平均粒径0.7μm)
・LX-703VL:ディックドライLX-703VL(DICグラフィックス社製:芳香族骨格を有するポリエステルポリオール)、不揮発分/約62%
・LX-963:ディックドライLX-963(DICグラフィックス社製:芳香族骨格を有するポリエステルポリウレタンポリオール)、不揮発分/約50%
・LX-415A:ディックドライLX-963(DICグラフィックス社製:芳香族骨格を有するポリエーテルポリウレタンポリオール)、不揮発分/約70%
・SP-75:SP-75(DICグラフィックス社製:芳香族系ポリイソシアネート)、不揮発分/約75%
・D-110N:タケネートD-110N(三井化学社製:XDI系ポリイソシアネート、不揮発分/約75%)
タケネート500:タケネート500(三井化学社製:XDIキシリレンジイソシアネート、不揮発分/約100%)
 この結果、実施例1~12記載の非膨潤性或いは層間非イオン性の板状無機化合物(C1)を使用した接着剤樹脂組成物の積層体では、層間非イオン性の板状無機化合物(C1)を使用しない接着剤樹脂組成物の積層体と比較して、良好な接着強度を示した。
 この結果また、実施例1~8の酸素バリア性を有する接着剤樹脂組成物を使用した接着剤を使用した酸素バリア積層フィルムは、非膨潤性或いは層間非イオン性の板状無機化合物(C1)を含有しない酸素バリア性接着剤用樹脂組成物と比較して、90%RH下での高い酸素バリア性を示し、更に良好な接着強度も有していた。一方、比較例1~10での酸素透過率は比較的良好なものもあるが十分なレベルではない。
 また、実施例13及び14で明らかなように本発明の板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)を含有する樹脂組成物は、光、特に紫外線を遮断する効果を有することが明らかである。
 本発明の接着剤は、良好な接着強度と酸素バリア性、及び光遮断性を有するので、前記包装材用のフィルムラミネート用接着剤の他、例えば太陽電池用保護フィルム用の接着剤や表示素子用ガスバリア性基板の接着剤等の電子材料用接着剤、建築材料用接着剤、工業材料用接着剤等、バリア性、及び光遮断性を所望される用途であれば好適に使用できる。

Claims (31)

  1. 官能基として1分子中に水酸基を2個以上有する樹脂(A)、官能基として1分子中にイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物(B)、及び板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)とを含有してなる接着剤用樹脂組成物。
  2. 樹脂(A)の主骨格が、ポリエステル、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテル、又はポリエーテルポリウレタン構造を有する請求項1に記載の接着剤用樹脂組成物。
  3. 樹脂(A)が芳香族環を有する請求項1又は2に記載の接着剤用樹脂組成物。
  4. 樹脂(A)の主骨格がポリエステル又はポリエステルポリウレタン構造であって、
    ポリエステル構成モノマー成分の多価カルボン酸全成分に対して、オルト配向芳香族ジカルボン酸又はその無水物の使用率が70~100質量%であることを特徴とする請求項3に記載の接着剤用樹脂組成物。
  5. オルト配向芳香族ジカルボン酸又はその無水物が、オルトフタル酸又はその無水物、ナフタレン2,3-ジカルボン酸又はその無水物、ナフタレン1,2-ジカルボン酸又はその無水物、アントラキノン2,3-ジカルボン酸又はその無水物、及び2,3-アントラセンジカルボン酸又はその無水物から成る群から選ばれる少なくとも1つである請求項4に記載の接着剤用樹脂組成物。
  6. 樹脂(A)が、3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオールにカルボン酸無水物又はポリカルボン酸を反応させることにより得られる少なくとも1個のカルボキシ基と2個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(A1)である請求項1~3の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  7. ポリエステルポリオール(A1)の水酸基価が20~250であり、酸価が20~200である請求項6に記載の接着剤用樹脂組成物。
  8. 樹脂(A)が、分子内に重合性炭素-炭素二重結合を有するポリエステルポリオール(A2)である請求項1~3の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  9. ポリエステルポリオール(A2)を構成する重合性炭素-炭素二重結合を有するモノマー成分が、マレイン酸、無水マレイン酸、又はフマル酸である請求項8に記載の接着剤用樹脂組成物。
  10. ポリエステルポリオール(A2)を構成する全モノマー成分100質量部に対して、重合性炭素-炭素二重結合を有するモノマー成分が、5~60質量部である請求項8又は9に記載の接着剤用樹脂組成物。
  11. 樹脂(A)が、一般式(1)で表されるポリエステルポリオール(A3)である請求項1~3の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(1)中、R~Rは、各々独立に、水素原子、又は一般式(2)
    (式(2)中、nは1~5の整数を表し、Xは、置換基を有してもよい1,2-フェニレン基、1,2-ナフチレン基、2,3-ナフチレン基、2,3-アントラキノンジイル基、及び2,3-アントラセンジイル基から成る群から選ばれるアリーレン基を表し、Yは炭素原子数2~6のアルキレン基を表す)で表される基を表す。但し、R~Rのうち少なくとも一つは、一般式(2)で表される基を表す。)
  12. 前記一般式(1)で表されるポリエステルポリオール(A3)のグリセロール残基を、酸素バリア性ポリエステル樹脂組成物中に5質量%以上含有する請求項11に記載の接着剤用樹脂組成物。
  13. 樹脂(A)が、オルト配向芳香族ジカルボン酸又はその無水物の少なくとも1種を含む多価カルボン酸成分と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む多価アルコール成分を重縮合して得られるポリエステルポリオール(A4)である請求項1~3の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  14. オルト配向芳香族ジカルボン酸又はその無水物が、オルトフタル酸又はその無水物、ナフタレン2,3-ジカルボン酸又はその無水物、ナフタレン1,2-ジカルボン酸又はその無水物、アントラキノン2,3-ジカルボン酸又はその無水物、及び2,3-アントラセンジカルボン酸又はその無水物から成る群から選ばれる少なくとも1つの多価カルボン酸又はその無水物である請求項13に記載の接着剤用樹脂組成物。
  15. 樹脂(A)が、一般式(3)で表されるイソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)である請求項1~3の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (一般式(3)中、R~Rは各々独立して、-(CHn1-OH(但しn1は2~4の整数を表す)、又は一般式(4)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (一般式(4)中、n2は2~4の整数を表し、n3は1~5の整数を表し、Xは1,2-フェニレン基、1,2-ナフチレン基、2,3-ナフチレン基、2,3-アントラキノンジイル基、及び2,3-アントラセンジイル基から成る群から選ばれ、置換基を有していてもよいアリーレン基を表し、Yは炭素原子数2~6のアルキレン基を表す。)で表される基を表す。但しR、R及びRの少なくとも1つは前記一般式(4)で表される基である。)
  16. イソシアネート化合物(B)が芳香族環を有するポリイソシアネートを含有するものである請求項1~15の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  17. 芳香族環を有するポリイソシアネートが、メタキシレンジイソシアネート、又はメタキシレンジイソシアネートと2個以上の水酸基を有するアルコールとの反応生成物である請求項16に記載の接着剤用樹脂組成物。
  18. 板状無機化合物(C1)が、層間が非イオン性であるか、或いは水に対して非膨潤性である請求項1~17の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  19. 板状無機化合物(C1)が、平均粒径0.1μm以上の粒子を含有するものである請求項1~18の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  20. 350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)が、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、カーボンブラック、有機系紫外線遮断剤からなる群から選ばれるものである請求項1~19に記載の接着剤用樹脂組成物。
  21. 樹脂(A)、イソシアネート化合物(B)、及び板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)の総質量を100質量部とした場合、板状無機化合物(C1)或いは350nm以下の波長の光を遮断し得る光遮断剤(C2)の含有量が5~50質量部である請求項1~20の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  22. 樹脂(A)を、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、又はケトン系溶剤若しくはエステル系溶剤を含有する混合溶剤に溶解させてなる請求項1~21の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  23. 無溶剤型である請求項1~21の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物。
  24. 請求項1~23の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物が酸素バリア性を有するものである酸素バリア性接着剤用樹脂組成物。
  25. 樹脂(A)とイソシアネート化合物(B)から得られる硬化塗膜の塗布量が略5g/mである場合において、該硬化塗膜の23℃湿度90%における酸素透過性が100cc/m・day・atm以下である樹脂(A)とイソシアネート化合物(B)を用いてなる請求項24に記載の酸素バリア性接着剤用樹脂組成物。
  26. 請求項1~23の何れかに記載の接着剤用樹脂組成物を硬化させてなる接着剤。
  27. 請求項24又は25に記載の酸素バリア性接着剤用樹脂組成物を硬化させてなる酸素バリア性接着剤。
  28. フィルムラミネート用接着剤として使用する請求項26又は27に記載の接着剤。
  29. 請求項28に記載の接着剤から構成される層を有する不活性ガスバリア用多層フィルム。
  30. 請求項28に記載の接着剤から構成される層を有するアルコールガスバリア用多層フィルム。
  31. 請求項28に記載の接着剤から構成される層を有する保香用多層フィルム。
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