JP2009226921A - 接着複合体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)少なくとも2つの成形体が(B)変性ポリオレフィン系樹脂組成物を含有する接着剤により接着された接着複合体であって、(A)成形体の少なくとも1つが(a−1)金属製材料からなる成形体であり、(B)変性ポリオレフィン系樹脂組成物が(b−1)ポリオレフィン系樹脂に(b−2)エポキシ基含有ビニル単量体及び(b−3)芳香族ビニル単量体を、またはさらに(b−4)(メタ)アクリル酸エステル単量体をグラフト反応させて成る変性ポリオレフィン系樹脂組成物である接着複合体。
【選択図】 なし
Description
前記(b−1)ポリオレフィン系樹脂とは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリイソブチレン、プロピレンとエチレンおよび/または1−ブテンとのあらゆる比率でのランダム共重合体またはブロック共重合体、エチレンとプロピレンとのあらゆる比率においてジエン成分が50重量%以下であるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリメチルペンテン、シクロペンタジエンとエチレンおよび/またはプロピレンとの共重合体などの環状ポリオレフィン、エチレンまたはプロピレンと50重量%以下のビニル化合物などとのランダム共重合体、ブロック共重合体などが挙げられる。
エポキシ基含有ビニル単量体としては、特に制限されないが、好ましくは炭素数4〜20、より好ましくは4〜10のエポキシ基含有ビニル単量体である。例示するならば、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジル、マレイン酸モノグリシジル、マレイン酸ジグリシジル、イタコン酸モノグリシジル、イタコン酸ジグリシジル、アリルコハク酸モノグリシジル、アリルコハク酸ジグリシジル、p−スチレンカルボン酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、メタアリルグリシジルエーテル、スチレン−p−グリシジルエーテル、p−グリシジルスチレンなどのグリシジル基含有ビニル単量体、3,4−エポキシ−1−ブテン、3,4−エポキシ−3−メチル−1−ブテンなどのエポキシオレフィン、ビニルシクロヘキセンモノオキシドなどの1種または2種以上が挙げられる。
芳香族ビニル単量体としては、特に制限されないが、好ましくは炭素数4〜20、より好ましくは6〜15の芳香族ビニル単量体である。例示するならば、スチレン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレンなどのメチルスチレン;o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、α−クロロスチレン、β−クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレンなどのクロロスチレン;o−ブロモスチレン、m−ブロモスチレン、p−ブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレンなどのブロモスチレン;o−フルオロスチレン、m−フルオロスチレン、p−フルオロスチレン、ジフルオロスチレン、トリフルオロスチレンなどのフルオロスチレン;o−ニトロスチレン、m−ニトロスチレン、p−ニトロスチレン、ジニトロスチレン、トリニトロスチレンなどのニトロスチレン;o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、ジヒドロキシスチレン、トリヒドロキシスチレンなどのビニルフェノール;o−ジビニルスチレン、m−ジビニルスチレン、p−ジビニルスチレンなどのジビニルスチレン;o−ジイソプロペニルベンゼン、m−ジイソプロペニルベンゼン、p−ジイソプロペニルベンゼンなどのジイソプロペニルベンゼン;などの1種または2種以上が挙げられる。これらのうちスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレンなどのメチルスチレン、ジビニルベンゼン単量体またはジビニルベンゼン異性体混合物が安価であるという点で好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、特に制限されないが、好ましくは炭素数4〜20、より好ましくは4〜10の(メタ)アクリル酸エステルである。具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェニルエチル、(メタ)アクリル酸ナフチル等が挙げられ、なかでも(メタ)アクリル酸メチルが安価である点で好ましい。
(b−1)ポリオレフィン系樹脂、(b−2)エポキシ基含有ビニル単量体、(b−3)芳香族ビニル単量体、及び(b−4)(メタ)アクリル酸エステル単量体を共重合する際、反応を促進するため、ラジカル開始剤を添加することができる。
前記変性ポリオレフィン系樹脂組成物は、それ自体を接着剤として使用してもよく、他の樹脂やフィラーなどを配合した組成物を接着剤として使用してもよい。
本発明の接着複合体は、少なくとも1つの(a−1)金属製材料からなる成形体を含む少なくとも2つ以上の成形体が(B)変性ポリオレフィン系樹脂組成物を含有する接着剤で接着されていれば良い。2つ以上の(a−1)金属製材料からなる成形体を含む組み合わせ、または少なくとも1つの(a−2)ポリオレフィン系樹脂からなる成形体と少なくとも1つの(a−1)金属製材料からなる成形体という組み合わせが、好ましい。さらに複数の成形体を接着しても良く、また、(a−1)(a−2)以外の被着体を組み合わせて接着しても良い。
(製造例1)
ランダムポリプロピレン(プライムポリマー製J229E、MFR=50)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部をシリンダー温度200℃、スクリュ回転数250rpmに設定した二軸押出機(30mmφ、L/D=28、(株)日本製鋼所製、製品名TEX30HSS)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル5重量部、スチレン5重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−1)を得た。
ランダムポリプロピレン((株)プライムポリマー製J229E、MFR=50)50重量部、ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製V3401、MFR=8)50重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部をシリンダー温度200℃、スクリュ回転数250rpmに設定した二軸押出機(30mmφ、L/D=28、(株)日本製鋼所製、製品名TEX30HSS)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル5重量部、スチレン5重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−2)を得た。
ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製V3401、MFR=8)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部をシリンダー温度200℃、スクリュ回転数250rpmに設定した二軸押出機(30mmφ、L/D=28、(株)日本製鋼所製、製品名TEX30HSS)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル5重量部、スチレン5重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−3)を得た。
ランダムポリプロピレン(プライムポリマー製J229E、MFR=50)100重量部、製造例1にて作成した変性ポリオレフィン系樹脂ペレット20重量部を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−4)を得た。
ランダムポリプロピレン(プライムポリマー製J229E、MFR=50)を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−5)を得た。
製造例1〜4、参考製造例1で得られたフィルム(B−1)〜(B−5)を用いてポリオレフィン系樹脂板と金属板を接着したテストサンプルを作成し、せん断強度を測定した。実施例、比較例で用いたテスト板を以下に示す。
(a−1−1)アルミニウム
(a−1−2)鋼板
(a−2−1)ポリプロピレン
テストサンプルは、以下の方法で作成した。アルミプレート(25mm×150mm)とポリプロピレン板の間にフィルムを挟み、プレス機(プレス温度200℃、プレス時間1分)にて接着し、テストサンプルを得た。180度剥離強度評価は、島津製作所製AG−2000Aを用い、23℃にて引張テストスピード200mm/minで行った。結果を表1に示す。
テストサンプルは、以下の方法で作成した。鋼板(25mm×100mm)とポリプロピレン板(25mm×100mm)の間にフィルムを挟み、プレス機(プレス温度200℃、プレス時間1分)にて接着し、テストサンプルを得た。せん断強度評価は、島津製作所製AG−2000Aを用い、23℃にて引張テストスピード50mm/minで行った。結果を表1に示す。
(製造例5)
ホモポリプロピレン(プライムポリマー製S119、MFR=60)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部をシリンダー温度200℃、スクリュ回転数150rpmに設定したベント付き二軸押出機(44mmφ、L/D=38.5、(株)日本製鋼所製、製品名TEX44XCT)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル5重量部、スチレン5重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−6)を得た。
ブロックポリプロピレン(プライムポリマー製J6083HP、MFR=60)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部をシリンダー温度200℃、スクリュ回転数150rpmに設定したベント付き二軸押出機(44mmφ、L/D=38.5、(株)日本製鋼所製、製品名TEX44XCT)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル5重量部、スチレン5重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−7)を得た。
ランダムポリプロピレン(プライムポリマー製J229E、MFR=50)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部をシリンダー温度200℃、スクリュ回転数150rpmに設定したベント付き二軸押出機(44mmφ、L/D=38.5、(株)日本製鋼所製、製品名TEX44XCT)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル5重量部、スチレン5重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−8)を得た。
ホモポリプロピレン(プライムポリマー製S119、MFR=60)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部をシリンダー温度200℃、スクリュ回転数150rpmに設定したベント付き二軸押出機(44mmφ、L/D=38.5、(株)日本製鋼所製、製品名TEX44XCT)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル5重量部、スチレン5重量部、アクリル酸ブチル5重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−9)を得た。
製造例4で得られた変性ポリオレフィン系樹脂ペレット80重量部、ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製V3401、MFR=8)20重量部をシリンダー温度200℃、スクリュ回転数150rpmに設定したベント付き二軸押出機(44mmφ、L/D=38.5、(株)日本製鋼所製、製品名TEX44XCT)に供給して溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−10)を得た。
ホモポリプロピレン(プライムポリマー製S119、MFR=60)を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−11)を得た。
ブロックポリプロピレン(プライムポリマー製J6083HP、MFR=60)を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−12)を得た。
ランダムポリプロピレン(プライムポリマー製J229E、MFR=50)を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュ回転数100rpmに設定した単軸押出機(20mmφ、L/D=20、(株)東洋精機製、製品名ラボプラストミル)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み100μmのフィルム(B−13)を得た。
市販品アドマーフィルム(東セロ製QE−080)をそのまま用いた(B−14)。
製造例5〜9、参考製造例2〜4で得られたフィルム(B−6)〜(B−13)および市販接着フィルム(B−14)を用いて金属板を接着したテストサンプルを作成し、せん断強度を測定した。実施例、比較例で用いた金属板を以下に示す。
(a−1−3)フェライト系ステンレス鋼(SUS430)
(a−1−4)オーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)
テストサンプルは、以下の方法で作成した。2枚の金属板(25mm×100mm)の間に、接着面の大きさが25mm×12.5mmとなるようにフィルムを挟み、プレス機(プレス温度220℃、プレス時間1分)にて接着し、テストサンプルを得た。せん断強度評価は、島津製作所製AG−2000Dを用い、−30℃、23℃、80℃のいずれかにて引張テストスピード50mm/minで行った。せん断強度は、せん断力(N)をせん断面積(mm2)で除して求めた(MPa)。また、破壊状態についても観察した。結果を表2に示す。
Claims (7)
- (A)少なくとも2つの成形体が(B)変性ポリオレフィン系樹脂組成物を含有する接着剤により接着された接着複合体であって、(A)成形体の少なくとも1つが(a−1)金属製材料からなる成形体であり、変性ポリオレフィン系樹脂組成物が(b−1)ポリオレフィン系樹脂に(b−2)エポキシ基含有ビニル単量体及び(b−3)芳香族ビニル単量体を、またはさらに(b−4)(メタ)アクリル酸エステル単量体をグラフト反応させて成る変性ポリオレフィン系樹脂組成物である接着複合体。
- 前記(A)成形体の少なくとも2つが(a−1)金属製材料からなる成形体であることを特徴とする、請求項1に記載の接着複合体。
- 前記(A)成形体の少なくとも1つが(a−1)金属製材料からなる成形体であり、他の少なくとも1つが(a−2)ポリオレフィン系樹脂からなる成形体であることを特徴とする、請求項1〜2のいずれかに1項に記載の接着複合体。
- (b−1)ポリオレフィン系樹脂が、プロピレン単位が過半量であるポリプロピレン系樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着複合体。
- (B)変性ポリオレフィン系樹脂組成物を含有する接着剤が、変性ポリオレフィン系樹脂組成物を50〜100重量%含有する接着剤である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着複合体。
- (B)変性ポリオレフィン系樹脂組成物を含有する接着剤が、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対し、変性ポリオレフィン系樹脂組成物を0.1〜100重量部含有するポリオレフィン系樹脂組成物である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着複合体。
- (a−1)金属製材料が、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、ガルバリウム鋼板及び亜鉛めっき鋼板から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜6の何れか一項に記載の接着複合体。
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