JP2010017973A - 多層積層体及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 熱衝撃に強く、接着性に優れた積層体を提供する。
【解決手段】 金属層及び樹脂層の少なくとも1層と、弾性電気絶縁層から構成され、金属層及び/又は樹脂層と弾性電気絶縁層とが接着されている多層積層体であって、弾性電気絶縁層が、不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリオレフィンからなり、当該不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリオレフィンが140℃に加熱したキシレンに不溶のゲルを含むがその含有量は0.02重量%未満であることを特徴とする多層積層体、並びにその製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、多層積層体及びその製造方法に関するものである。
絶縁保護被覆が必要とされる金属基材に適用される被覆材としては、充填剤配合のポリシロキサン組成物、ポリフッ化ビニリデン組成物、エポキシ樹脂組成物などの熱硬化性樹脂組成物が知られている。
しかしながら、これらの熱硬化性樹脂組成物は、一般に硬化反応に数十分単位の硬化時間を要するため、作業性に劣る、ポリシロキサン組成物(シリコーン系硬化材)は高コストである、また、エポキシ樹脂組成物は安価であるが環境温度の変化に弱く、熱衝撃により材料が破壊し、被着体と剥離を生じる等の問題を有している。
一方、金属絶縁体としてポリイミドなどのエンジニアリングプラスチックなどを用いる場合、絶縁性、金属との接着強度、折り曲げ、衝撃等の力学強度を同時に満足するのが極めて難しい。また、エポキシ樹脂組成物と同様にヒートショック等の急激な温度変化にも追従できず、接着層が割れ、電子部品としての機能が損なわれる等の問題を生じる。
そこで、製造が比較的容易であり、また、連続ラミネーション等の手段により容易に自動化し得る簡単な方法で、かつ比較的低温、短時間で金属表面に特別な処理を施すことなく簡便かつ強固に金属基材に熱接着させることができる絶縁性の弾性層、即ち弾性シート、弾性フィルム又は弾性テープ等が必要とされていた。
電気絶縁性に優れる安価な素材としてはポリオレフィンが適しているが、積層体としての利用においてはポリオレフィンが無極性のポリマーであるため種々の極性物質との接着性が低く、金属に対する接着性も極めて低いという問題がある。
そこで、熱接着性の絶縁材料として安価で成形性に優れるポリオレフィンを利用するため、その接着性を改良するための種々の検討が行われてきた。その方法の一つに、例えば不飽和カルボン酸又はその誘導体をグラフトした変性ポリオレフィン樹脂が提案されている(特許文献1)。
この技術はポリオレフィンを溶剤に溶解させて不飽和カルボン酸をグラフトすることにより不飽和カルボン酸をグラフトしたポリオレフィンを製造するものであり、溶剤としてペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素が用いられている。
しかしながら、これらの芳香族炭化水素は比較的沸点が高く、反応温度も160℃と高くエネルギーコストが高くなるばかりでなく、回収工程においても高コストになる恐れがある。また、ベンゼンなどは発がん性物質として毒性の観点から、その不使用が望まれている。一方、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素はポリオレフィンの溶解性が充分とはいえず、溶解温度を高くする必要があり、高コストの製造プロセスであった。
また、ポリオレフィンを溶融させた状態で不飽和カルボン酸をグラフトすることにより不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンを製造することが知られており、この方法として押出機を使用した方法が一般に用いられ、例えば、ベント口を有する二軸押出機を使用した方法が挙げられている(特許文献2)。
しかしながら、溶融法では押出機内の滞留時間すなわちグラフト反応時間に限界があり、充分な量の不飽和カルボン酸を反応させることが困難であるばかりでなく、局所的な反応は避けられず、その結果、グラフト反応が不均一となり品質面でゲルやフィッシュアイの発生を誘発していた。また、樹脂温度を250℃といった高温にして反応させる必要があり、不飽和カルボン酸の昇華、揮発、蒸発により必要以上に不飽和カルボン酸を仕込む必要があるばかりか、この方法で得られた不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンへのグラフト量が少ないため、金属絶縁材料として接着性が充分とはいえず、接着性が更に改善された材料が望まれていた。
つまり、これら従来の製造プロセスで得られる不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンは、熱安定性が低く、接着性を阻害する量のゲルを含有しているという問題を有している。また、金属絶縁用樹脂として接着性は向上しているものの、異なる2種の材料、例えば金属とプラスチックを積層するための接着層として使用した場合、得られる積層板は熱衝撃に弱く、より弾性に富み、接着性に優れた絶縁性樹脂が求められていた。
特開平9−3138号公報 特開2002−187914号公報
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱衝撃に強く、接着性に優れた積層体を提供するものである。
本発明者らは、鋭意検討した結果、不飽和カルボン酸をグラフトした特定のポリオレフィンから製造された層状物、即ち、フィルム、シート又はテープが短時間、加圧下、比較的低温で加熱することにより金属層等と強固に接着し、優れた弾性的性質を有することを利用し、金属層及び樹脂層の少なくとも1層と、弾性電気絶縁層から構成された多層積層体を製造でき、この多層積層体は金属層及び/又は樹脂層と弾性電気絶縁層とが接着されているため、熱硬化性樹脂では達成が難しい熱衝撃性に優れた多層積層体を提供できることを見出したものである。即ち、本発明は、金属層及び樹脂層の少なくとも1層と、弾性電気絶縁層から構成され、金属層及び/又は樹脂層と弾性電気絶縁層とが接着されている多層積層体であって、弾性電気絶縁層が、不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリオレフィンからなり、当該不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリオレフィンが140℃に加熱したキシレンに不溶のゲルを含むがその含有量は0.02重量%未満であることを特徴とする多層積層体、並びにその製造方法である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の多層積層体は、金属層及び樹脂層の少なくとも1層と、弾性電気絶縁層から構成され、金属層及び/又は樹脂層と弾性電気絶縁層とが接着されていれば何等制限はなく、弾性電気絶縁層の金属層への強固な接着性を生かし金属層及び樹脂層の少なくとも1層から構成される多層積層体を構成することができる。
本発明の多層積層体の構成としては、例えば、金属層/弾性電気絶縁層、樹脂層/弾性電気絶縁層の2層の積層体、金属層/弾性電気絶縁層/樹脂層、金属層/弾性電気絶縁層/金属層等の3層の積層体、金属層/弾性電気絶縁層/金属層/弾性電気絶縁層、金属層/弾性電気絶縁層/樹脂層/弾性電気絶縁層、樹脂層/弾性電気絶縁層/金属層/弾性電気絶縁層等の4層の積層体等が例示されるが、これらの例は何ら本発明を制限するものではなく、更に多層の積層体を構成することができる。
また、熱接着可能であれば、各層の厚みに制限はなく、金属層、又は樹脂層が平坦でなく、金属材料により形成された回路を積層した凹凸があるものについても同様に適用可能である。更に、金属層としては層の表面全体を金属層が覆った状態ではなく、樹脂層と金属層から構成された表面を持つ層についても同様に積層体とできる。
本発明の多層構造体における金属層とは、金属からなる箔、フィルム、シート、板状物等の平坦な平面状金属成形体、及び、これらの成形体を更に2次加工した立体的な形状を有する3次元成形体を総称して示したものであり、これら2次元、又は3次元の成形体は矩形形状のものでも良く、電子回路のように複雑な平面形状を形成していても良い。このため、層が平面でない場合には特定かつ一定でない曲率をもつ面を有していても良い。ここに、金属とは、例えば、鋼、銅、アルミニウム、錫メッキアルミニウム、銀メッキ銅、研磨されたステンレス鋼、ブラスト処理した鋼等が挙げられる。さらに、表面を異種金属でメッキした金属等にも同様に適用可能である。
本発明の多層構造体における樹脂層とは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等からなる薄膜、フィルム、シート、板状物等の平坦な平面状成形体を始め、射出成形、押出成形、注型成形等、通常、樹脂の成形に用いられる方法等により得られた3次元形状の各種成形体を総称したものである。これら成形体の形状には制限はなく、いかなる形状のものも含む。このため、層が平面でない場合には特定かつ一定でない曲率をもつ面を有していても良い。ここに、熱可塑性樹脂とは、例えば、ポリミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド等が挙げられ、熱硬化性樹脂とは、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。
本発明の多層積層体における弾性電気絶縁層は、金属層等と熱溶融接着が可能な層であり、不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリオレフィン(以下、不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンという)からなるものである。弾性電気絶縁層が不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンからなることにより、絶縁性、熱衝撃性、接着強度に優れた積層体を製造できる。
不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンは、140℃に加熱したキシレンに不溶のゲルを含むがその含有量は0.02重量%未満である。140℃に加熱したキシレンに不溶のゲルを含まないことが良いのであるが、140℃に加熱したキシレンに不溶のゲルを含んでいても、その含有量が0.02重量%未満の場合には、熱衝撃に強く、接着性に優れているものである。140℃に加熱したキシレンに不溶のゲルの含有量が0.02重量%以上になるとフィルム化した際の製品外観を大きく損なうばかりでなく、ゲルの量によっては接着剤として接着強度、耐久性等の力学特性が低下し、剥離する等の問題が生ずる。
不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンの不飽和カルボン酸のグラフト量は特に制限されないが、充分な接着性を有し、かつ、ポリオレフィンの溶融粘度を適度に維持するため、好ましくは0.1〜10重量%であり、さらに好ましくは0.5〜8重量%である。
不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンは、後に述べるような原料ポリオレフィンの種類に従い、例えば、不飽和カルボン酸グラフトポリエチレン、不飽和カルボン酸グラフトエチレン・プロピレン共重合体、不飽和カルボン酸グラフトエチレン・ブテン共重合体、不飽和カルボン酸グラフトエチレン・ヘキセン共重合体、不飽和カルボン酸グラフトエチレン・酢酸ビニル共重合体、不飽和カルボン酸グラフトポリプロピレン等が挙げられる。
不飽和カルボン酸としては、例えば、不飽和モノカルボン酸類及びその誘導体、不飽和ジカルボン酸類及びその誘導体、不飽和ジカルボン酸の酸無水物類及びその誘導体等が挙げられる。不飽和モノカルボン酸類としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が挙げられ、不飽和モノカルボン酸類の誘導体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチルアクリレート等が挙げられる。不飽和ジカルボン酸類としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸等が挙げられ、不飽和ジカルボン酸類の誘導体としては、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸モノメチル、フマル酸ジメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸ジエチル等が挙げられる。不飽和ジカルボン酸の酸無水物類及びその誘導体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。これらは単独又は2種類以上併用しても良い。特に接着性の観点から無水マレイン酸単独又は無水マレイン酸と(メタ)アクリル酸エステル類の組み合わせが好ましい。
ポリオレフィンとしては、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(L−LDPE)、超低密度ポリエチレン(V−LDPE)等が挙げられる。線状低密度ポリエチレン(L−LDPE)としては、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体などのエチレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。その他、エチレン−4−メチルペンテン−1樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)およびその鹸化物、エチレン−ビニルアルコール樹脂(EVOH)、エチレン−プロピレン共重合体(EPM)等のエチレン系コポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンブロックコポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー等が挙げられ、さらに、これらのポリオレフィンの塩素化物も同様に用いることができる。
これらのポリオレフィンを合成するための重合方法は通常知られている方法でよく、高圧ラジカル重合、中低圧重合、溶液重合、スラリー重合等があげられ、使用触媒は過酸化物系触媒、チーグラー−ナッタ触媒、メタロセン触媒が挙げられ、これらの触媒で重合されたポリオレフィンを使用することができる。
ポリオレフィンの分子量の目安となるメルトマスフローレート(MFR)は特に制限されないが、溶剤への溶解性を加温時でも良好とし、また、最終的なグラフト反応物の材料強度を維持するため、好ましくは0.01〜50000(g/10分)であり、さらに好ましくは0.01〜100(g/10分)である。
ポリオレフィンの塩素化方法は公知であり、例えば、四塩化炭素等のハロゲン系溶剤に溶解させた溶液を、紫外線照射下で塩素含有ガスと接触させてポリオレフィンを塩素化する方法(例えば、特開昭47−8643号公報)、ポリオレフィンの粉末を水に懸濁させたスラリー中に塩素ガスを吹き込んでオレフィンを塩素化する方法(例えば、特公昭36−4745号公報)、溶剤を使用せず、ポリオレフィンを、その融点以上に加熱し、溶融させた状態で塩素ガスと接触させることで、ラジカル発生剤、紫外線照射等を用いずにポリオレフィンを塩素化する方法(例えば、特開平3−199206号公報)が開示されている。本発明で用いる塩素化したポリオレフィンはこれらの何れの方法でも製造することができ、塩素化ポリオレフィンの製造方法には何等制限はない。
本発明の多層積層体で用いられる不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンは、ハロゲン系溶剤中で、ラジカル発生剤を用いて不飽和カルボン酸をポリオレフィンにグラフトさせることで製造できる。ハロゲン系溶剤としては、例えば、1,1,2−トリクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等が挙げられる。なお、ハロゲン系溶剤として1,1,2−トリクロロエタンを用いる場合、市販されている1,1,2−トリクロロエタン中には、しばしば0.5〜2.0重量%のアルコール化合物及び/又はエポキシ化合物を不純物として含有している。ここに、アルコール化合物とは水酸基を有する化合物であり、例えば、エチルアルコールやブチルアルコール等が挙げられ、エポキシ化合物とはエポキシ基を有する化合物であり、例えば、1,2−エポキシプロパンや1,2−エポキシブタン等が挙げられる。不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンを無色透明とし、かつ熱安定性も良好でゲルの含有量が少ない不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンを得るためには、1,1,2−トリクロロエタンを溶剤として用いる場合には、1,1,2−トリクロロエタン中に不純物として含まれるアルコール化合物及び/又はエポキシ化合物をあらかじめ除去することが好ましい。
ラジカル発生剤としては、アゾ系化合物又は有機過酸化物等が用いられる。アゾ系化合物としては、α,α−アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等が挙げられ、有機過酸化物としては、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化t−ブチル、過安息香酸t−ブチル等が挙げられる。
アゾ系化合物又は有機過酸化物の添加量は特に制限されないが、不飽和カルボン酸のグラフト量を維持し、また、樹脂の溶融粘度の増加を防止することで成形性の低下を防止して製品品質を維持するため、ポリオレフィン100重量部に対して好ましくは0.05〜5重量部、さらに好ましくは0.05〜3重量部である。
反応温度は特に制限されないが、グラフト反応の効率を高め、変性ポリオレフィンの着色、及び架橋等を防止するため、好ましくは40〜130℃、さらに好ましくは60〜130℃である。反応圧力は特に制限されないが、充分な量の不飽和カルボン酸をグラフトし、また、ゲルの発生を抑制して品質低下を防ぐため、好ましくは0〜1MPa、さらに好ましくは0〜0.7MPaである。本反応においては反応温度、及び、反応させるポリオレフィンの種類によっては均一な溶液状態からけん濁状態でグラフト反応が進行するが、できる限り均一な溶液状態でグラフト反応を進めるため、ポリオレフィンの種類によって反応温度を適宜選択することが好ましい。
グラフト反応の終了後、必要に応じて安定剤を添加する。安定剤はグラフト反応時に発生するラジカルを消滅させ、グラフト反応を停止させるために添加し、通常ポリオレフィンに添加する酸化防止剤を用いるのが好ましく、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、これらの複合系酸化防止剤が好適に用いられる。
グラフト反応に使用する反応容器は通常回分式(バッチ式)反応に使用する容器を用いることができ、上記反応温度、反応圧力に耐えられるものであれば差し支えなく、材質は通常ステンレス製が用いられ、必要に応じて内面がガラスライニング、フッ素コーティング処理を施したものも使用できる。
グラフト反応で生成した不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンとを溶剤との分離には、ドラムドライヤー、水蒸気蒸留、ベント付き押出機等、通常用いられる方法を用いることができるが、ドラムドライヤーを用いることが経済的利用から特に好ましい。
反応工程で不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンを溶剤と分離する方法としてドラムドライヤーを用いる場合には、反応工程を終了した後、その反応溶液を反応器から、加熱したドラムドライヤーに連続的にフィードして、生成物をポリマー溶液から単離する。この際のドラムドライヤーの温度としては、乾燥を促進しつつ、ポリマーの着色、熱劣化、架橋を抑制するため、好ましくは120〜200℃の範囲であり、さらに好ましくは150〜165℃である。ポリマーは薄膜状でドラムから剥離して単離する。
また、ドラムドライヤーにより揮発した1,1,2−トリクロロエタンはドラムドライヤー上部に設置された回収ラインを用いて、回収し、再び反応に用いることができる。
ドラムドライヤーによるポリマー溶液からの溶剤除去に必要な時間は、用いる溶剤の種類、及びドラムドライヤーの温度により異なり、適宜選定し得るが、通常10秒〜5分である。
単離されたポリマーは必要に応じて紐状、シート状、ストランド状又はチップ状に加工することができ、これらの1次賦形したポリマーを更に、1軸、又は必要に応じて2軸押出機へ供給し、ポリマーを溶融させて押出し、ストランドカット、又は水中カットによりペレット化することも可能である。この際の押出温度は特に制限されないが、用いたポリオレフィンを充分に溶融させてスムーズに押し出し、さらにポリオレフィンの分解、着色等を抑制するため、好ましくは100〜300℃であり、さらに好ましくは150〜250℃である。
不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンには、他樹脂を配合することができる。他樹脂としては、例えば、グラフト反応が施されていない上記ポリオレフィン樹脂のみならず、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリスチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン樹脂などのスチレン系樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸−メチルなどのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂(PPO)、ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS)、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)、ポリオキシメチレン樹脂(POM)、エポキシ樹脂、ポリウレタン、尿素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、セルロース、石油樹脂などが挙げられる。必要に応じて、反応性の官能基、又は末端基を有する他の樹脂と本発明の不飽和カルボン酸基とを化学反応させることが可能であり、これら官能基間の物理的相互作用を利用したブレンドが可能である。さらにシランカップリング剤、チタンカップリング剤などのカップリング剤を第三成分として添加し他樹脂との相溶性を向上させる、又は接着性を向上させることも可能である。
不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンには、エラストマー又はゴム成分を配合することができる。エラストマー又はゴム成分としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。また、熱可塑性エラストマー(TPE)としてはSBS、SIS等のスチレン系TPE(SBC)、ポリオレフィン系TPE(TPO)、ウレタン系TPE(TPU)、ポリエステル系エラストマー(TPEE)、ポリマミド系エラストマー(TPA)、シリコーン系TPE、フッ素系TPEが例示される。
不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンには、以下の各種添加剤を配合することができる。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、これらの複合系酸化防止剤等が挙げられる。その他安定剤としては有機ホスファイト系安定剤、チオエーテル系安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。また、充填剤としては、例えば、球状フィラー、板状フィラー、繊維状フィラー等が挙げられる。接着剤としては、例えば、液体および固体ビスフェノールAエポキシ樹脂、エポキシクレゾールノボラック、エポキシフェノールノボラックおよびビスフェノールAエポキシ樹脂とエポキシクレゾールノボラックまたはエポキシフェノールノボラックとの混合物、ビスフェノールFエポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。エポキシ架橋剤としては、三フッ化硼素の錯化合物、ジシアンジアミド、ポリアミド類、ポリアミン類等が挙げられる。難燃剤としては、例えば、エチレンビステトラブロモフタールイミド、デカブロモジフェニルオキサイド、SAYTEX8010、テトラデカブロモジフェノキシベンゼンなどの臭素化系難燃剤、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、硼酸亜鉛、FIREBRAKE ZBなどの難燃助剤、DECLORANE PLUSなどの塩素化系難燃剤等が挙げられる。滑剤としては、高級脂肪酸金属塩として例えばステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸などの高級脂肪酸のマグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩などのアルカリ土類金属塩、カドミウム塩、亜鉛塩、鉛塩、さらにはナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩などのアルカリ金属塩などが使用できる。その他の添加剤としては、帯電防止剤、着色剤、天然油、合成油、ワックス、可塑剤、造核剤、重金属不活性化剤、加工助剤、ワックス類、アーク抑制剤、アルミナ、シラン処理したタルク、マイカ、長石およびウォラストナイトのような滴下抑制剤等が挙げられる。添加剤の添加量は特に制限するものではないが、添加剤の添加効果を発現させ、かつ、接着性を維持するため、不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィン100重量部に対して20〜40重量部であることが好ましい。
不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンと他樹脂、エラストマー又はゴム成分、各種添加剤の混合には、通常用いられる混練方法が使用でき、単軸押出機、二軸押出機、ブラベンダー型インターナルミキサー、バンバリーミキサー、ロール、ニーダー、ヘンシェルミキサー、Vブレンダー、タンブラーミキサーなどを用いることができる。
本発明の多層積層体における電気弾性絶縁層は不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンを通常のポリオレフィン樹脂を加工する成形方法によりフィルム化可能であり、インフレーションフィルム成形、キャスト成形、押出ラミネーション成形、カレンダー成形、シート成形、繊維成形、ブロー成形、射出成形、回転成形、被覆成形が挙げられる。また、必要に応じてフィルム成形においては、本発明の不飽和カルボン酸をグラフトしたポリオレフィンを少なくとも片側一層に使用した共押出成形や多層積層成形をすることも可能である。
多層化の基材としては、ポリアミド、ポリエステル、エチレン−ビニルアルコール樹脂などの樹脂製フィルムのみならず、紙、アルミ箔、ステンレス箔、銅箔などの金属箔、アルミ板、ステンレス板、銅板、ガラスなどの異種素材と積層することも可能である。また、厚みの薄い層が必要であれば、不飽和カルボン酸をグラフトしたポリオレフィンを有機溶剤に溶解させた後、その溶液をPET等の基材上に流延し、溶剤を揮発させた後に剥離する方法、即ち、溶剤キャスト法によりフィルム化することも可能である。更に、上記のポリオレフィンを有機溶剤に溶解させた溶液を前述の金属箔、金属シート、金属板等、又は、各種の樹脂、各種のガラス、紙等の異種材料の層上に直接、一定の膜厚で塗布した後に溶剤を揮発させて、接着性、絶縁性、熱融着性を付与した2層構造の金属箔積層体、金属シート積層体、金属板積層体、樹脂フィルム積層体、樹脂板積層体、樹脂シート積層体、ガラス積層体、紙積層体を得ることができる。
一方、溶剤を用いたキャストフィルム成形も可能である。溶液キャスト法を用いる場合、例えば、本発明の樹脂を1,1,2−トリクロロエタン、クロロフォルム、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解させた溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム上にキャストし溶剤を揮発除去することにより成膜することができる。
不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンの単層フィルム、または単層シートを他の樹脂、又は無機、金属材料を含む他の素材と積層させた多層フィルム、多層シート、多層押出ラミネーション成形体、多層ブロー容器、多層2色成形体、多層異形押出成形体、金属部材とのインサトート射出成形体などを製造することが可能である。具体的には、バリア層であるEVOHフィルムまたはシートを多層化した食品包装フィルム、食品容器、またはガソリンタンク、多層繊維、鋼管被覆、ステンレス鋼板、カラー鋼板、銅貼積層フィルム、銅線の表面接着剤、銅線被覆などに代表される金属素材の表面または内面を本発明の不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンでコーティングした被覆製品、あるいは内層に樹脂およびそれらの発泡体を有し表面が金属である多層成形体における表面金属層と内層樹脂層との中間接着層、無機ガラス同士の接着に用いる合わせガラス用中間フィルム、光学フィルムとガラスとの接着に用いる中間層フィルム、各種樹脂と無機充填材、ナノフィラーまたは顔料との親和性を高めた相溶化剤、塗料、インキなどが挙げられる。
本発明の多層積層体においては、弾性電気絶縁層を自動化プロセスを使用して、フィルム、シート又はテープとして金属層に接着し絶縁被覆を行うことができる。例えば、金属層にフィルムを接着させるラミネート用ローラを通過させて接着させる方法では、金属層を弾性フィルムの溶融温度近傍に予熱しておく方法により接着することができる。一方、金属層を予熱せずにラミネーターにより加熱圧着する方法も同様に可能であり、弾性電気絶縁層が接着性を発現する温度に加熱することが可能であれば、なんら積層方法には制限がない。金属を余熱する場合には、熱風の吹き付けまたは誘導加熱が使用できる。何れのケースにおいても本発明の樹脂が熱可塑性であることを生かして、積層体製造の自動化が容易にできる。
本発明の多層積層体における弾性電気絶縁層の溶融接着温度は、40〜250℃である。40℃未満の場合、弾性電気絶縁層の融解が充分でなく接着強度が低下する場合があり、また250℃を超える場合には弾性電気絶縁層の熱劣化等による着色が見られる場合があり、また、弾性電気絶縁層の劣化により接着強度の低下を招く場合がある。好ましくは80〜200℃である。
本発明の多層積層体における弾性電気絶縁層の溶融接着に用いられる圧力は、電気絶縁層が融着すれば特に制限はないが、接着界面の密着性を維持し、かつ、弾性電気絶縁層の流動による層の厚みの低下を抑制するため、好ましくは0.01〜20MPaであり、さらに好ましくは0.01〜5MPaである。接着時の圧力は適宜、被着体の種類により選択することが好ましい。
本発明における弾性電気絶縁層を錫メッキアルミニウムまたは銀をフラッシュメッキした銅等の金属層に適用した場合、金属層と強固に接着した弾性電気絶縁層を形成する。溶融接着エポキシ粉末に替わって、弾性電気絶縁層を用いることにより、錫メッキのような低融点金属が軟化する温度よりも低い温度で接着できるという特徴を有する。また、得られた弾性電気絶縁層は弾性を有するため、温度の急激な変化、基板の曲げ等に対して追従できる。これらの特性は、金属メッキ層に損傷を与えるリスクを大幅に軽減し、流動層コーティング技術等に比べ操作性にも優れている。
本発明の多層積層体は、従来用いられてきた熱衝撃に弱い熱硬化性樹脂とは異なり、弾性電気絶縁層を利用することにより熱衝撃に強く、接着性に優れた積層体となる。さらに、本発明ではこの弾性電気絶縁層として不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンを利用することにより、40〜250℃という比較的低温の条件下で加熱圧着することにより短時間かつ連続的に多層積層体を製造可能とするものであり、産業上、極めて適用範囲の広い積層体及びその製造方法を提供するものである。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
<原料>
本発明の実施例には下記の原料を使用した。
(1)EVA
エチレン・酢酸ビニル共重合体:東ソー株式会社製 ウルトラセン(登録商標)751(酢酸ビニル含有量=28重量%、MFR=5.7g/10分、密度=952kg/m
(2)L−LDPE
エチレン・ヘキセン−1共重合体:東ソー株式会社製 ニポロン−Z(登録商標)ZF230(MFR=2.0g/10分、密度=920kg/m
(3)PP
ホモポリプロピレン:チッソ石油化学株式会社製 チッソポリプロ XF1811(MFR=2.5g/10分、密度=900kg/m
(4)HDPE
高密度ポリエチレン:東ソー株式会社製 ニポロンハード(登録商標)4000(MFR=5.0g/10分、密度=965kg/m
(5)ベンゾイルパーオキサイド(BPO)
日本油脂株式会社製 ナイパーB
(6)ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(DBPIB)
日本油脂株式会社製 パーブチルP
(7)2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール(BHT)
株式会社エーピーアイコーポレーション ヨシノックスBHT
(8)無水マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、1,1,2−トリクロロエタン、キシレン、メタノール、ジメチルホルムアミド、BHT、26%硫酸水溶液、チモールブルー指示薬、N/20のKOH溶液は関東化学株式会社製の1級試薬を用いた。
<接着試験>
接着試験には下記の樹脂、金属を用いた。
(1)ポリイミドフィルム
宇部興産株式会社製 UPILEX(登録商標)755
(2)ポリカーボネートフィルム
帝人化成株式会社製 パンライト(登録商標)PC−2151
(3)ポリエチレンテレフタレートフィルム
東レ株式会社製 ルミラー #100
(4)ポリフェニレンサルファイド(PPS)
東ソー株式会社製 サスティール(登録商標)GS40
(5)銅板
株式会社ニラコ製 CU−113328 0.10m
(6)アルミニウム板
東洋アルミニウム株式会社製 番手:A1N30H−H18 厚み:100μm
<酸価>
ポリマーサンプル1gを秤量し、トルエン100mlに加熱溶解させた後、メタノール10ml、ジメチルフォルムアミド10ml、水0.5mlを加える。引き続き、チモールブルー指示薬1mlを加え、N/20のKOH溶液(n−プロパノール/ベンゼン溶液)で滴定し、青紫色が1分以上持続する点を終点として算出した。
<メルトマスフローレート(MFR)>
メルトマスフローレート(MFR)は、ポリエチレンはJISK6922−1に、エチレン酢酸ビニル共重合体はJISK6924−1、ポリプロピレンはJISK6921−2にそれぞれ準拠して、宝工業(株)製のメルトインデクサーL244を用いて、測定温度190℃、荷重2.16kgfの条件で測定した。
<ゲル分率の測定>
ポリマー50mgをキシレン50mlに添加し、140℃で12時間溶解させた後、この溶液を200メッシュのステンレス製のメッシュ(75μm)で濾過して金網上の未溶融分を105℃、5時間乾燥して算出した。
<イエローインデックス(YI)の測定>
JIS K7105(1981年版)に準拠して、(株)神藤金属工業所製 復動式圧縮成形機WFA−50を用いて加熱温度150℃、圧力10MPa、10分間、冷却温度30℃、圧力10MPa、5分間の条件でプレスした厚さ100μmのフィルムのYIをスガ試験機(株)製 SMカラーコンピューターを用いて測定した。
<1,1,2−トリクロロエタン中の1−ブタノール及び1,2−エポキシブタン量>
1,1,2−トリクロロエタン0.5μlをマイクロシリンジにより採取し、GCキャピラリーカラムDB−1301(アジレント・テクノロジーズ社製長さ30m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)を取り付けたガスクロマトグラフ装置(島津製作所製GC−14A)にて、以下の条件で測定した。
インジェクション温度:40℃
インジェクション温度保持時間:4分
昇温プログラム1:5℃/分(40℃〜90℃)
昇温プログラム2:10℃/分(90℃〜190℃)
最終温度:190℃
最終温度保持時間:20分
キャリアガス:ヘリウム
<接着試験>
プレス成形機として(株)神藤金属工業所製 復動式圧縮成形機WFA−50を用いて加熱温度150℃、圧力10MPa、10分間、冷却温度30℃、圧力10MPa、5分間のプレス条件にて厚さ100μmのプレスフィルムを得た。該100μmの厚みに成形したフィルムと被着体をテスター産業株式会社製ヒートシールテスターTP−701を用いて180℃、60秒、0.2MPaの条件で加熱圧着した。引張試験機として(株)オリエンテック製テンシロン万能試験機RTE−1210を用いて引張速度(剥離速度)300mm/分の条件にてT型剥離試験により、その接着強度を評価した。
<溶融押出>
ベントを有するナカタニ機械工業製のゾーン数10、2軸押出機(115mmφ、L/D=50)を用いた。
<ヒートサイクル試験>
エスペック株式会社製 冷熱衝撃装置TSA−71L−Aを用いて85℃で30分、常温で5分、−40℃で30分を1サイクルとして接着試験片に熱衝撃を加えて、接着片の剥離等を観察した。
実施例1
<不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンの製造>
1,1,2−トリクロロエタンを5000重量部と26%硫酸水溶液を2500重量部とを下口付き10リッターフラスコに入れ激しく撹拌し、静置後下層の有機層を抜き出した。次に、抜き出した有機層と蒸留水を5kgとを下口付き10リッターフラスコに入れ激しく撹拌し、静置後下層の有機層を抜き出す操作を3回繰り返し、不純物の1−ブタノール及び1,2−エポキシブタンを除いた。さらに抜き出した有機層にモレキュラーシーブス4Aを150重量部添加して、スターラーで撹拌することにより脱水し、精製した1,1,2−トリクロロエタン(以下、精製TCEと記す)を得た。
4リッターのガラス製反応容器に精製TCE、2480重量部とEVAを200重量部、並びに無水マレイン酸を4.1重量部仕込んだ。反応器を80℃に昇温し、その後80℃で4時間保持することによってEVAを均一に溶解した。またこの間、反応器に5リッター/分の流速で窒素ガスを導入し、反応器に混入した空気を排除した。グラフト反応の触媒として1.5重量部のBPOを精製TCE100重量部に溶解した。この溶液を反応器へ1時間かけて添加した後、反応器の圧力を1MPaに保った状態で、3時間グラフト反応を行った。反応終了後、圧力を常圧に戻し反応器の温度を70℃まで下げ、安定剤として0.06重量部のBHTを添加した。この溶液を大量のメタノール中に注ぎ、生成物である無水マレイン酸グラフトEVAを溶剤から分離した。
生成物は、分析の結果1.5重量%の不飽和カルボン酸(無水マレイン酸)を有することがわかった。ゲルは0.011重量%であり、YIは2と色相は良好であった。
<不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンフィルムの製造>
復動式圧縮成形機WFA−50を用いて、上記で得られた不飽和カルボン酸グラフトEVAを、加熱温度150℃、圧力10MPa、加熱時間10分間、冷却温度30℃、圧力10MPa、冷却時間5分間の条件でプレス成形することにより、サイズ50mm×100mm、厚さ100μmのフィルム(フィルム1)を得た。得られたフィルムの外観、性状は良好でありフィッシュアイ等の欠点は見られなかった。
<銅シートの絶縁被覆>
得られたサイズ50mm×100mm、厚み100μmのフィルム(フィルム1)、表面処理を行っていないサイズ100mm×100mm、厚み0.5mmの銅シート(シート1)、サイズ100mm×100mm厚み100μmのポリイミドフィルム(フィルム2)を、シート1/フィルム1/フィルム2の構成で積層し、圧力0.2Mpa、温度180℃、時間1分の条件で銅シート、及びポリイミドフィルムの半分の面積を接着した積層体を得た。得られた積層体から長さ100mm、幅15mmの短冊状試料を、半分の面積が接着されており、半分の面積が接着されていない状態となるように切り取り、引張り速度300mm/分の条件でT型剥離試験を行ったところ、本積層体は42N/15mmの優れた剥離強度を示した。また、本試験片は200回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離、破壊を生じず、熱衝撃に強い積層体であることが確認できた。その結果を表1に示す。
Figure 2010017973
実施例2
実施例1と同様の手法でアクリル酸をグラフトしたEVAを製造し、フィルム化した後接着試験を行った。被着体を銅シート、及び、アルミニウムシートとした以外は実施例1と同様の手法により積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は40N/15mmの非常に強い剥離強度を示した。また、本試験片は200回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離、破壊を生じず、熱衝撃に強い積層体であることが確認できた。その結果を表1に示す。
実施例3
実施例1と同様の手法で無水マレイン酸及びアクリル酸ブチルをグラフトしたEVAを製造し、フィルム化した後接着試験を行った。実施例1と同様の手法により、銅シート/無水マレイン酸及びアクリル酸ブチルをグラフトしたEVAフィルム/ポリカーボネートフィルム/無水マレイン酸及びアクリル酸ブチルをグラフトしたEVAフィルム/銅シートからなる5層の積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は層1/層3間の剥離強度が40N/15mm、層3/層5間の剥離強度が35N/15mmと、非常に強い剥離強度を示した。また、本試験片は200回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離、破壊を生じず、熱衝撃に強い積層体であることが確認できた。その結果を表1に示す。
実施例4
実施例1と同様の手法で無水マレイン酸及びアクリル酸エチルをグラフトしたEVAを製造し、フィルム化した後接着試験を行った。実施例1と同様の手法により、アルミニウムシート/無水マレイン酸及びアクリル酸エチルをグラフトしたEVAフィルム/PPSシート/無水マレイン酸及びアクリル酸エチルをグラフトしたEVAフィルム/銅シートからなる5層の積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は層1/層3間の剥離強度が48N/15mm、層3/層5間の剥離強度が40N/15mmと、非常に強い剥離強度を示した。また、本試験片は200回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離、破壊を生じず、熱衝撃に強い積層体であることが確認できた。その結果を表1に示す。
実施例5
実施例1と同様の手法でアクリル酸をグラフトしたEVAを製造し、フィルム化した後接着試験を行った。実施例1と被着体を厚み0.5mmのアルミニウムシート、及び、厚み100μmのポリイミドフィルムとした以外は実施例1と同様の手法により積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は54N/15mmの非常に強い剥離強度を示した。また、本試験片は200回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離、破壊を生じず、熱衝撃に強い積層体であることが確認できた。その結果を表1に示す。
実施例6
実施例1と同様の手法で無水マレイン酸をグラフトしたEVAを製造し、フィルム化した後接着試験を行った。実施例1と被着体を厚み0.5mmのアルミニウムシート、及び、厚み100μmのポリカーボネートフィルムとした以外は実施例1と同様の手法により積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は50N/15mmの非常に強い剥離強度を示した。また、本試験片は200回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離、破壊を生じず、熱衝撃に強い積層体であることが確認できた。その結果を表1に示す。
実施例7
実施例1と同様の手法で無水マレイン酸をグラフトしたEVAを製造し、フィルム化した後接着試験を行った。実施例1と被着体を厚み0.5mmのアルミニウムシート、及び、厚み1mmのPPSとした以外は実施例1と同様の手法により積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は52N/15mmの非常に強い剥離強度を示した。また、本試験片は200回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離、破壊を生じず、熱衝撃に強い積層体であることが確認できた。その結果を表1に示す。
実施例8
ポリオレフィンをLDPEに変えた以外は実施例1と同様の手法により無水マレイン酸をグラフトしたLDPEを製造し、フィルム化して接着試験を行った。その結果を表1に示す。
実施例9
ポリオレフィンをHDPEに変えた以外は実施例1と同様の手法により無水マレイン酸をグラフトしたHDPEを製造し、フィルム化して接着試験を行った。ポリイミドフィルムを厚み0.5mmのアルミニウムシートとした以外は実施例1と同様の手法により積層体を得て、この積層体の剥離試験を実施した。その結果を表2に示す。
Figure 2010017973
実施例10
ポリオレフィンをL−LDPEに変えた以外は実施例1と同様の手法により無水マレイン酸及びアクリル酸をグラフトしたL−LDPEを製造し、フィルム化して接着試験を行った。実施例1と同様の手法により、銅シート/無水マレイン酸及びアクリル酸をグラフトしたL−LDPEフィルム/ポリカーボネートフィルム/無水マレイン酸及びアクリル酸をグラフトしたL−LDPEフィルムからなる4層の積層体を得て、この積層体の剥離試験を実施した。その結果を表2に示す。
実施例11
撹拌機,UV照射装置、還流冷却器付き10Lセパラブルフラスコに、MFR2.5、密度900kg/mのポリプロピレン500重量部、イオン交換水8L、及び0.23重量部のアルキルスルホン酸ナトリウムを仕込み、懸濁液を調製した。この懸濁液にUVを照射しながら、塩素ガスを連続的に導入し、100℃で6時間反応を行い塩素含有量20%の塩素化ポリプロピレンを得た。
得られた塩素化PPを用いて実施例1と同様の手法により、無水マレイン酸をグラフトしたCPPを得た後、フィルム化して接着試験を実施した。実施例1と同様の手法により、銅シート/無水マレイン酸をグラフトしたCPPフィルム/ポリイミドフィルム/無水マレイン酸をグラフトしたCPPフィルム/銅シートからなる5層の積層体を得て、この積層体の剥離試験を実施した。その結果を表2に示す。
実施例12
MFR2、密度920kg/mのL−LDPEに変えた以外は実施例1と同様の手法で、無水マレイン酸及びアクリル酸ブチルをグラフトしたL−LDPEを製造した。また、得られた変性L−LDPEを実施例1と同様の手法によりフィルム化し、接着試験を実施した。実施例1と同様の手法により、アルミニウムシート/無水マレイン酸及びアクリル酸ブチルをグラフトしたL−LDPEフィルム/ポリイミドフィルム/無水マレイン酸及びアクリル酸ブチルをグラフトしたL−LDPEフィルム/アルミニウムシートからなる5層の積層体を得て、この積層体の剥離試験を実施した。その結果を表2に示す。
実施例13
ポリオレフィンをPPに変えた以外は実施例1と同様の手法により無水マレイン酸をグラフトしたPPを製造し、フィルム化して接着試験を行った。実施例1と同様の手法により、銅シート/無水マレイン酸をグラフトしたPPフィルム/ポリイミドフィルム/無水マレイン酸をグラフトしたPPフィルムからなる4層の積層体を得て、この積層体の剥離試験を実施した。その結果を表2に示す。
実施例14
実施例1と同様の手法でアクリル酸をグラフトしたEVAを製造し、厚み0.5mmのアルミニウムシートの片面に、アクリル酸をグラフトしたEVAフィルムを接着した。この際、アルミニウムシートと接着する面と反対側の面をポリエチレンテレフタレートフィルムで保護したアクリル酸グラフトEVAのフィルムを用い、実施例1と同様の手法により積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、EVAフィルムとアルミニウムシートの接着強度が強いため、EVAフィルムが先に破断した。また、本試験片は200回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離を生じず、熱衝撃に強い積層体であることが確認できた。その結果を表2に示す。
実施例15
実施例1と同様の手法により厚み0.5mmのアルミニウムシート、厚み0.5mmの銅シート、厚み100μmの無水マレイン酸グラフトEVAフィルムからなる、アルミニウムシート/無水マレイン酸グラフトEVAフィルム/銅シート/無水マレイン酸グラフトEVAフィルムから構成される4層の積層体を得た。この積層体の接着試験を実施した結果を表2に示す。
比較例1
ナカタニ製の115機械工業mmφ、L/D=50の2軸押出機を用いて、ゾーンC1、C2、C3を150、180、200℃に、ゾーンC4〜C10、A、Dを220℃に設定し、回転数110rpmで、C6〜C7間のベントから未反応の不飽和カルボン酸を除去しグラフト反応を行った。即ち、EVA100重量部、無水マレイン酸4重量部、BPO2重量部の比率でヘンシェルミキサーを用いて均一に混合したプリブレンドを二軸押出機に供給、グラフト反応を行い無水マレイン酸をグラフトしたEVAを得た。得られたEVAは分析の結果、0.6重量%の無水マレイン酸を含有し、0.15重量%のゲルを含有していることを確認した。
<不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンフィルムの製造>
復動式圧縮成形機WFA−50を用いて、得られた無水マレイン酸グラフトEVAを、加熱温度150℃、圧力10MPa、加熱時間10分間、冷却温度30℃、圧力10MPa、冷却時間5分間の条件でプレス成形することにより、厚さ100μmのフィルムを得た。得られたフィルムにはフィッシュアイがあり、外観は実施例で得られたフィルムに比べ明らかに劣っていた。
得られたサイズ50mm×100mm、厚み100μmのフィルム(フィルム3)、表面処理を行っていないサイズ100mm×100mm、厚み0.5mmの銅シート(シート1)、サイズ100mm×100mm厚み100μmのポリイミドフィルム(フィルム2)を、シート1/フィルム3/フィルム2の構成で積層し、圧力0.2MPa、温度180℃、時間1分の条件で箔1、及びポリイミドフィルムの半分の面積を接着した積層体を得た。得られた積層体から長さ100mm、幅15mmの短冊状試料を、半分の面積が接着されており、半分の面積が接着されていない状態となるように切り取り、引張り速度300mm/分の条件でT型剥離試験を行ったところ、本積層体は13N/15mmと剥離強度は低い値を示した。また、本試験片は20回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離を生じ、実施例で得られた積層体に比べ熱衝撃に弱い積層体であった。その結果を表3に示す。
Figure 2010017973
比較例2
比較例1と同様の手法で無水マレイン酸及びアクリル酸をグラフトしたEVAを製造し、比較例1の被着体を銅シート、及び、アルミニウムシートとした以外は実施例1と同様の手法により積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は15N/15mmと低い剥離強度を示した。また、本試験片は50回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離を生じ、実施例で得られた積層体に比べ熱衝撃に弱い積層体であった。その結果を表3に示す。
比較例3
比較例1と同様の手法で無水マレイン酸及びアクリル酸ブチルをグラフトしたEVAを製造し、比較例1の被着体を銅シート(層1)、ポリカーボネートフィルム(層3)、銅シート(層5)の構造とした以外は実施例1と同様の手法により積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は層1/層3間の剥離強度10N/15mm、層3/層5間の剥離強度12N/15mmと低い値を示した。また、本試験片は18回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離を生じ、実施例で得られた積層体に比べ熱衝撃に弱い積層体であった。その結果を表3に示す。
比較例4
比較例1と同様の手法で無水マレイン酸をグラフトしたEVAを製造し、比較例1の被着体をアルミニウムシート(層1)、PPSシート(層2)、銅シート(層3)とした以外は実施例1と同様の手法により5層の積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は層1/層3間の剥離強度10N/15mm、層3/層5間の剥離強度11N/15mmと低い値を示した。また、本試験片は35回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離を生じ、実施例で得られた積層体に比べ熱衝撃に弱い積層体であった。その結果を表3に示す。
比較例5
比較例1と同様の手法で無水マレイン酸をグラフトしたEVAを製造し、比較例1の被着体をアルミニウムシート、及び、ポリイミドフィルムとした以外は実施例1と同様の手法により表3に示した4層の積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は層1/層3間の剥離強度が9N/15mmと低く、層3/層4間の剥離強度も7N/15mmと低い値を示した。また、本試験片は30回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離を生じ、実施例で得られた積層体に比べ熱衝撃に弱い積層体であった。その結果を表3に示す。
比較例6
比較例1と同様の手法で無水マレイン酸をグラフトしたEVAを製造し、比較例1の被着体をアルミニウムシート、及び、ポリカーボネートとした以外は実施例1と同様の手法により表3に示した4層の積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は層1/層3間の剥離強度が11N/15mmと低く、層3/層4間の剥離強度も8N/15mmと低い値を示した。また、本試験片は32回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離を生じ、実施例で得られた積層体に比べ熱衝撃に弱い積層体であった。その結果を表3に示す。
比較例7
比較例1と同様の手法で無水マレイン酸をグラフトしたEVAを製造し、比較例1の被着体をアルミニウムシート、及び、PPSとした以外は実施例1と同様の手法により表3に示した4層の積層体を得た。この積層体の剥離試験を実施した結果、本積層体は層1/層3間の剥離強度8N/15mmと低く、層3/層4間の剥離強度も7N/15mmと低い値を示した。また、本試験片は26回のヒートサイクル試験で、積層体を構成する各材料間で剥離を生じ、実施例で得られた積層体に比べ熱衝撃に弱い積層体であった。その結果を表3に示す。
比較例8
実施例11で得られたCPPを用いて比較例1と同様の手法で無水マレイン酸をグラフトしたCPPを製造し、得られたポリマーをフィルム化した後、銅シート/無水マレイン酸をグラフトしたCPPフィルム/ポリイミドフィルム/無水マレイン酸をグラフトしたCPPフィルムの4層の積層体を製造し、その接着試験を行った結果を表3に示す。接着試験の結果、積層体は接着強度、色相、熱衝撃の何れの物性についても実施例で得られた積層体に対し劣っていた。その結果を表3に示す。

Claims (4)

  1. 金属層及び樹脂層の少なくとも1層と、弾性電気絶縁層から構成され、金属層及び/又は樹脂層と弾性電気絶縁層とが接着されている多層積層体であって、弾性電気絶縁層が、不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリオレフィンからなり、当該不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリオレフィンが140℃に加熱したキシレンに不溶のゲルを含むがその含有量は0.02重量%未満であることを特徴とする多層積層体。
  2. 金属層及び/又は樹脂層と弾性電気絶縁層とが、加熱圧着されることにより接着されていることを特徴とする請求項1に記載の多層積層体。
  3. 不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリオレフィン100重量部に対して、20〜40重量部の難燃剤をさらに含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多層積層体。
  4. 金属層と弾性電気絶縁層とを重ねた状態で、加圧下で、かつ、40〜250℃の温度下で加熱圧着することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかの項記載の多層積層体の製造方法。
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