JP2015059182A - 樹脂組成物、接着剤、および、樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

樹脂組成物、接着剤、および、樹脂組成物の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ポリオレフィン樹脂などの非極性材料に対する接着性に優れ、溶剤中での安定性に優れた接着剤等を得るための、新たな樹脂組成物の提供。【解決手段】水酸基と反応し得る官能基を有する変性ポリオレフィン系樹脂、および/または、水酸基と反応し得る官能基と(メタ)アクリルと基を有するアクリル変性ポリオレフィン系樹脂からなるA成分と、水酸基を有する少なくとも1種のアルコールからなるB成分との反応生成物である第1生成物を含み、さらに、重合性官能基を有するC成分構成モノマーの重合体からなるC成分、および/または、前記第1生成物と前記C成分との反応生成物である第2生成物を含み、C成分の含有量は、A成分とB成分の総量に対して50〜150重量%である、樹脂組成物。【選択図】図2

Description

本発明は、樹脂組成物、接着剤、および、樹脂組成物の製造方法に関する。
ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂は、安価で、成形性、耐薬品性、耐水性、電気特性などの多くの優れた性質を有するため、シート、フィルム、成形物等の材料として汎用されている。しかし、これらポリオレフィン系樹脂は、非極性かつ結晶性の材料であるため、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等の極性材料とは異なり、一般に、接着等が困難である。非極性材料と極性材料とを接着するためには、非極性材料と極性材料の両者に対して接着性を有する樹脂組成物(接着剤)を用いる必要がある。
このような接着剤として、塩素化ポリオレフィン樹脂を用いることが提案されている。しかし、脱塩酸による安定性の問題や、環境面で塩素の使用が忌避される傾向がある等の問題がある。
一方で、塩素を使用せず、ポリオレフィン系樹脂の不飽和カルボン酸やアクリル酸エステル、アクリルアミド等で変性してなる変性ポリオレフィン系樹脂を用いることも提案されている。
例えば、特許文献1(特開平11−217537号公報)には、プロピレン系共重合体に、マレイン酸等の不飽和カルボン酸をグラフト共重合させ、さらに、不飽和カルボン酸由来のカルボキシル基に、ポリエステルまたはアルコール等の水酸基を反応させて得られる変性ポリオレフィン樹脂が開示されている。また、特許文献2(特開2002−173514号公報)および特許文献3(国際公開第2005/082963号)には、ポリオレフィン系樹脂を不飽和カルボン酸(およびアクリル酸エステル)で変性してなる変性ポリオレフィン樹脂が開示されている。また、特許文献4(特開2005−163030号公報)には、ポリオレフィン樹脂に(メタ)アクリルアミド誘導体(および不飽和脂肪酸)をグラフト重合してなる変性ポリオレフィン樹脂が開示されている。
特開平11−217537号公報 特開2002−173514号公報 国際公開第2005/082963号 特開2005−163030号公報
しかし、上述のような従来の変性ポリオレフィン系樹脂を接着剤として用いた場合でも、接着性や溶剤中での安定性は必ずしも十分とは言えなかった。
そこで、本発明は、ポリオレフィン樹脂などの非極性材料に対する接着性に優れ、溶剤中での安定性に優れた接着剤等を得るための、新たな樹脂組成物の提供を目的とする。
本発明は、水酸基と反応し得る官能基を有する変性ポリオレフィン系樹脂、および/または、水酸基と反応し得る官能基と(メタ)アクリルと基を有するアクリル変性ポリオレフィン系樹脂からなるA成分と、
水酸基を有する少なくとも1種のアルコールからなるB成分と
の反応生成物である第1生成物を含み、
さらに、重合性官能基を有するC成分構成モノマーの重合体からなるC成分、および/または、前記第1生成物と前記C成分との反応生成物である第2生成物を含み、
C成分の含有量は、A成分とB成分の総量に対して50〜150重量%である、樹脂組成物である。
樹脂組成物は、好ましくは第2生成物を含むことが好ましい。また、前記C成分を構成する重合体は水酸基を含み、前記A成分と前記C成分との反応生成物である第3生成物を含むことが好ましい。
前記水酸基と反応し得る官能基は、酸性官能基であることが好ましい。前記酸性官能基は、カルボキシル基およびその誘導体であることが好ましい。
前記重合性官能基は、重合可能な不飽和基であることが好ましい。前記重合可能な不飽和基は、(メタ)アクリル基であることが好ましい。
前記変性ポリオレフィンおよび前記アクリル変性ポリオレフィンの分子量は、1000〜2000000であることが好ましい。
前記B成分の含有量は、前記A成分の水酸基と反応し得る官能基のモル数に対して、前記B成分の水酸基が等モル以下となるような量であることが好ましい。A成分の重量に対するB成分の重量の比率は、1〜120%であることが好ましい。前記アルコールは、分子中に1つの水酸基を有することが好ましい。
また、本発明は、上記の樹脂組成物と、媒質とを含む、接着剤にも関する。
また、本発明は、上記の樹脂組成物の製造方法であって、
前記A成分と前記B成分とを反応させることで前記第1生成物を得る反応工程、および、
前記C成分構成モノマーの重合反応を行うことで前記C成分を合成するC成分重合工程を含み、
前記C成分重合工程は、前記A成分と前記B成分の両者および/または前記第1生成物を含む反応槽中で行われる、製造方法にも関する。
前記反応工程の後に前記C成分重合工程が行われ、
前記C成分重合工程は前記第1生成物を含む反応槽中で行われることが好ましい。
前記C成分重合工程の後に前記反応工程が行われ、
前記C成分重合工程は前記A成分および前記B成分を含む反応槽中で行われることが好ましい。この場合、前記C成分が水酸基を有し、前記反応工程において、さらに前記A成分と前記C成分とを反応させることがより好ましい。
前記B成分を構成する分子の少なくとも一部が、重合性官能基を有し、
前記C成分合成工程において、さらに前記C成分構成モノマーの重合性官能基と前記B成分の重合性官能基との重合反応を行うことが好ましい。
前記水酸基と反応し得る官能基はカルボキシル基およびその誘導体であり、
前記反応工程においてエステル化反応が行われることが好ましい。
また、本発明は、上記の製造方法によって製造される樹脂組成物にも関する。
本発明によれば、ポリオレフィン樹脂などの非極性材料に対する接着性に優れ、溶剤中での安定性に優れた接着剤等を得るための、新たな樹脂組成物を提供することができる。
A成分、B成分およびC成分の各々を表す模式図である。 実施形態1の樹脂組成物の構成を説明するための模式図である。 実施形態2の樹脂組成物の構成を説明するための模式図である。 実施形態3の樹脂組成物の構成を説明するための模式図である。 実施形態4の樹脂組成物の構成を説明するための模式図である。
本発明は、変性ポリオレフィン系樹脂および/またはアクリル変性ポリオレフィン系樹脂からなるA成分と、アルコールからなるB成分との反応生成物(第1生成物)を含み、
さらに、重合体からなるC成分、および、第1生成物とC成分との反応生成物(第2生成物)の少なくともいずれかを含む、樹脂組成物である。
なお、本発明の樹脂組成物を溶媒(分散媒)に溶解(または分散)させてなる組成物は、接着剤、バインダー、プライマー等として好適に使用され得る。
(A成分)
A成分とは、変性ポリオレフィン系樹脂および/またはアクリル変性ポリオレフィン系樹脂からなる成分である。
一般に「変性ポリオレフィン系樹脂」とは、グラフト重合等により官能基が導入されたポリオレフィン系樹脂であるが、本明細書においては、グラフト重合等により水酸基と反応し得る官能基が導入されたポリオレフィン系樹脂を「変性ポリオレフィン系樹脂」と称し、グラフト重合等により水酸基と反応し得る官能基(メタ)とアクリル基とが導入されたポリオレフィン系樹脂を「アクリル変性ポリオレフィン系樹脂」と区別する。
ポリオレフィン系樹脂は、オレフィン類やアルケンをモノマー(単位分子)として合成されるポリマー(重合体)である。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリ(4メチルペンテン)、および、これらの混合物が挙げられる。なお、ポリオレフィン系樹脂には、1種類のモノマーから合成される重合体だけでなく、2種類以上のモノマーから合成される共重合体も含まれる。
「水酸基と反応し得る官能基」とは、水酸基と反応することで結合を生じる官能基である。「水酸基と反応し得る官能基」は、好ましくは酸性官能基である。酸性官能基としては、例えば、カルボキシル基、イソシアン酸基、リン酸基、スルホン酸基、および、それらの誘導体などが挙げられ、好ましくはカルボキシル基である。ここでいう「カルボキシル基」とは酸無水物、酸クロライドなどのカルボン酸誘導体も含む。
ポリオレフィン系樹脂に「水酸基と反応し得る官能基」をグラフト重合させる方法としては、例えば、200〜250℃の高温下で、有機過酸化物を用いてグラフト重合する方法が挙げられる。「水酸基と反応し得る官能基」のグラフト率は、(ポリオレフィンの総重量に対する、グラフト重合させた「水酸基と反応し得る官能基」の比率)は、例えば、数重量%程度(1〜20重量%)である。
また、ポリオレフィン系樹脂に(メタ)アクリル酸モノマーをグラフト重合させる方法としては、例えば、ポリオレフィン自体にラジカルを発生させ、(メタ)アクリル酸モノマーをグラフト重合させる方法が挙げられる。(メタ)アクリル酸モノマーのグラフト率(ポリオレフィンの総重量に対する、グラフト重合させた(メタ)アクリル酸モノマーの比率)は、例えば、数重量%程度である。なお、本明細書において、変性ポリオレフィンとアクリル変性ポリオレフィンとを総称して、「(アクリル)変性ポリオレフィン」と記載することがある。
(アクリル)変性ポリオレフィン系樹脂の分子量は、好ましくは1000〜2000000、より好ましくは10000〜200000、さらに好ましくは40000〜100000である。分子量が低い(1000未満)の場合は十分な接着強度が得られず、分子量が高い(2000000超)の場合は、溶解性の低下や樹脂組成物の粘度が高くなり取り扱いが困難になるという問題がある。
(B成分)
B成分とは、水酸基を有する少なくとも1種のアルコール(分子中に少なくとも1つの水酸基を有する化合物)からなる成分である。なお、このB成分の水酸基とA成分の「水酸基と反応し得る官能基」との反応等により、A成分とB成分との反応生成物(第1生成物)が生成する。
B成分としては、例えば、アルキルアルコール、アルケニルアルコール、モノアルコキシポリアルキレングリコール、モノアルケニルオキシポリアルキレングリコール、モノ(アルキルフェニル)ポリアルキレングリコール、モノ(アルケニルフェニル)ポリアルキレングリコール、モノ(アルキルアルケニルフェニル)ポリアルキレングリコール、モノ(メタ)アクリロイルオキシポリアルキレングリコール、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルのカプロラクトン付加物等を単独で、あるいは、これらを任意に組み合わせたものが挙げられる。
B成分の導入量(含有量)は、A成分の水酸基と反応し得る官能基のモル数に対して、B成分の水酸基が等モル以下となるような量であることが好ましい。等モルを超えてしまうと系中に未反応のB成分が残り、部材への密着不良を起こす傾向があるからである。B成分を構成するアルコールは、分子中に1つの水酸基を有することが好ましい。B成分が多価アルコールである場合、A成分の架橋が起り、不溶化または、著しく高粘度化してしまう傾向があるからである。
また、A成分の重量に対するB成分の重量の比率は、特に限定されないが、好ましくは1〜120%であり、より好ましくは2〜80%である。A成分の重量に対するB成分の重量の比率が1%未満である場合、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等の極性材料に対する密着性が低下する。一方、A成分の重量に対するB成分の重量の比率が120%を超える場合、ポリプロピレン(PP)フィルム等の非極性材料に対する密着性が低下する。
(C成分)
C成分とは、重合性官能基を有するC成分構成モノマーの重合体からなる成分である。重合性官能基は、重合可能な不飽和基であることが好ましい。重合可能な不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリル基、ビニル基、アリル基が挙げられる。重合可能な不飽和基を有するC成分構成モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキル、ビニルアルキルエーテル、アルキル酸ビニル、スチレン、メチルスチレンが挙げられ、これらを組み合わせて用いてもよい。必要に応じて、重合性官能基以外に、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、水酸基、エポキシ基、アミド基等の官能基を有するC成分構成モノマーを用いてもよい。
C成分の導入量(含有量)は、A成分とB成分の総量に対して、50〜150重量%、好ましくは80〜120重量%である。C成分の配合量が50重量%未満の場合、PETフィルム等の極性材料に対する密着性が低下する。一方、C成分の配合量が150重量%を超える場合、PPフィルム等の非極性材料に対する密着性が低下する。なお、ここでの量の比率は、全ての成分(A成分、B成分およびC成分)について原料の重量を基準とした比率である。
本発明の樹脂組成物においては、A成分とB成分との反応生成物(第1生成物)中にC成分が混合されているか、または、第1生成物の少なくとも一部にC成分が化学結合しているため、(アクリル)変性ポリオレフィン単独よりも異種の材質の部材同士の接着性に優れる。
また、本発明の樹脂組成物は、第2生成物(第1生成物とC成分との反応生成物)を含むことが好ましい。B成分が重合可能な不飽和結合を有する場合は、C成分が第1生成物(A成分とB成分との反応生成物)と直接化学結合を有しており、第2生成物が含まれると考えられる。本発明の樹脂組成物が第2生成物を含んでいる場合は、さらに混和安定性が良好である。
以下、本発明の樹脂組成物およびその製造方法の具体例について図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1は、A成分、B成分およびC成分の各々を表す模式図である。図1(a)はA成分、図1(b)はB成分、図1(c)はC成分を模式的に示す。図1(a)では、波線で示すポリオレフィン樹脂の側鎖に、黒丸で示す「水酸基と反応し得る官能基」(カルボキシル基など)が付加されている状態を示している。図1(b)は、末端に1つの水酸基を有する化合物を表わしている。図1(c)は、重合可能な不飽和基を有するC成分構成モノマーを重合させて得られる重合体を表している。図2〜図5においても、A〜C成分を同様に表示している。
(実施形態1)
図2は、実施形態1の樹脂組成物の構成を説明するための模式図である。本実施形態の樹脂組成物は、A成分とB成分との反応生成物(第1生成物)と、C成分とを含んでいるが、C成分は基本的に第1生成物と結合していない。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法では、A成分とB成分とを反応させることで第1生成物を得る工程(反応工程)を実施した後に、その第1生成物を含む反応槽中で、C成分構成モノマーの重合反応を行ってC成分を合成する工程(C成分重合工程)を実施する。
(実施形態2)
図3は、実施形態2の樹脂組成物の構成を説明するための模式図である。本実施形態の樹脂組成物は、基本的に第1生成物(A成分とB成分との反応生成物)とC成分との反応生成物(第2生成物)を含んでいる。ただし、第1反応物と結合していない(未反応の)C成分等を含んでいてもよい。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法において、A成分とB成分とを反応させることで第1生成物を得る工程(反応工程)を実施した後に、その第1生成物を含む反応槽中で、C成分構成モノマーの重合反応を行ってC成分を合成する工程(C成分重合工程)を実施する点は実施形態1と同様である。ただし、B成分が構成する分子の少なくとも一部が、重合性官能基を有しているため、C成分合成工程において、C成分構成モノマーの重合性官能基とB成分の重合性官能基との重合反応も行われるため、第2生成物が生成する。
(実施形態3)
図4は、実施形態1の樹脂組成物の構成を説明するための模式図である。本実施形態の樹脂組成物は、第1生成物(A成分とB成分との反応生成物)と、A成分とC成分との反応生成物(第3生成物)を含んでいる。なお、第1生成物と第3生成物は同じ化合物であってもよい。すなわち、化合物A成分にB成分およびC成分が結合した化合物(図4参照)は、第1生成物でもあり、第3生成物でもあるが、このような化合物を含んでいてもよい。ただし、第1反応物と結合していない(未反応の)C成分等を含んでいてもよい。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法では、まず、A成分とB成分とを含む反応槽中で(A成分とB成分とを反応させることなく)、C成分構成モノマーの重合反応を行ってC成分を合成する工程(C成分重合工程)を実施する。
その後、A成分とB成分とを反応させる工程(反応工程)を実施する。ここで、本実施形態では、C成分が水酸基を有しているため、この反応工程において、A成分の「水酸基と反応し得る官能基」にB成分の水酸基が反応すると同時に、A成分の「水酸基と反応し得る官能基」にC成分の水酸基が反応することで、第1生成物と第3生成物を含む樹脂組成物が製造される。
(実施形態4)
図5は、実施形態1の樹脂組成物の構成を説明するための模式図である。本実施形態の樹脂組成物は、第1生成物(A成分とB成分との反応生成物)と、第2生成物(第1生成物とC成分との反応生成物)と、第3生成物(A成分とB成分との反応生成物)とを含んでいる。ただし、第1反応物と結合していない(未反応の)C成分等を含んでいてもよい。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法では、まず、A成分とB成分とを含む反応槽中で(A成分とB成分とを反応させることなく)、C成分構成モノマーの重合反応を行ってC成分を合成する工程(C成分重合工程)を実施する。ここで、本実施形態では、B成分が構成する分子の少なくとも一部が重合性官能基を有しているため、C成分合成工程において、C成分構成モノマーの重合性官能基とB成分の重合性官能基との重合反応も行われるため、第2生成物が生成する。
その後、A成分とB成分とを反応させる工程(反応工程)を実施する。ここで、本実施形態では、C成分が水酸基を有しているため、この反応工程において、A成分の「水酸基と反応し得る官能基」にB成分の水酸基が反応すると同時に、A成分の「水酸基と反応し得る官能基」にC成分の水酸基が反応することで、第1生成物と第3生成物が生成する。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例の記載にあたり、使用した原材料は商品名で表記した。それぞれの商品名の内容は、表1に示すとおりである。
Figure 2015059182
[実施例1]
本実施例では、まず、反応工程(エステル化反応工程)で、A成分とB成分とを反応させてエステル化反応生成物(第1生成物)を得、その後、C成分重合工程では、該第1生成物を含む反応槽中でC成分を合成する。具体的な工程は以下のとおりである。
(エステル化反応工程)
四つ口丸底フラスコ(容量:2L)に、450質量部のMCHと、B成分(21質量部のユニルーブMB−38)を仕込み、内温60〜90℃で加温攪拌しながら、A成分(50質量部のアウローレンS−5106S)を添加し、約1時間かけて完全に溶解させた。これに4質量部のPP−360を添加し、内温を100〜105℃(MCHが還流する)まで昇温し、その温度を維持しながら15時間の反応を行った。
(C成分重合工程)
エステル化反応工程の終了後、内温を90℃に下げ、C成分構成モノマー(73.5質量部のCHMAおよび1.5質量部のMMA)を投入し、10重量%のAMBNを含む30質量部のMCH溶液(3質量部のAMBNを27質量部のMCHに完全に溶解させた溶液)を1時間かけて滴下した。そのまま内温を90℃に維持し、5時間の重合を行うことで、実施例1の樹脂組成物(接着剤)を得た。
[実施例2]
B成分(ユニルーブMB−38)の配合量を33質量部、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を38質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の樹脂組成物を得た。
[実施例3]
B成分(ユニルーブMB−38)の配合量を40質量部、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を31質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の樹脂組成物を得た。
[実施例4]
B成分として、8.75質量部のユニルーブMB−38および0.15質量部のアリルアルコールを用い、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を62.1質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の樹脂組成物を得た。
[実施例5]
B成分として、8.7質量部のユニルーブMB−38および0.2質量部のHEVEを用い、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を62.1質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の樹脂組成物を得た。
[実施例6]
B成分として、8.75質量部のユニルーブMB−38および0.25質量部のHBVEを用い、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を62質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例6の樹脂組成物を得た。
[実施例7]
B成分として、8.7質量部のユニルーブMB−38および0.3質量部のHDGVEを用い、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を62質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例7の樹脂組成物を得た。
[実施例8]
B成分として、8.7質量部のユニルーブMB−38および0.4質量部のCHMVEを用い、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を61.9質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例8の樹脂組成物を得た。
[実施例9]
B成分として、8.4質量部のユニルーブMB−38および3.2質量部のアクアロンRN−30を用い、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を59.4質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例9の樹脂組成物を得た。
[実施例10]
B成分として、8.7質量部のユニルーブMB−38および0.3質量部の4HBA[重合性官能基を有するB成分]を用い、A成分(アウローレンS−5106S)の配合量を62質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例10の樹脂組成物を得た。
[実施例11]
(C成分重合工程)
四つ口丸底フラスコ(容量:2L)に、450質量部のMCHと、B成分(15.4質量部のユニルーブMB−38および0.5質量部のHBVE)と、C成分(73.5質量部のCHMAおよび1.5質量部のMMA)とを仕込み、内温60〜90℃に加温攪拌しながら、A成分(55.1質量部のアウローレン150S)を添加し、約1時間かけて完全に溶解させた。10重量%のAMBNを含む30質量部のMCH溶液を1時間かけて滴下した。そのまま内温を90℃に維持し、5時間の重合を行った。
(エステル化反応工程)
C成分重合工程の終了後、フラスコ内に4質量部のPP−360を添加し、内温を100〜105℃(MCHが還流する)まで昇温して、その温度を維持しながら15時間の反応を行うことで、実施例11の樹脂組成物を得た。
[実施例12]
A成分として、アウローレン150Sの代わりにアウローレン250Sを用いた以外は、実施例11と同様にして、実施例12の樹脂組成物を得た。
[実施例13]
(エステル化反応工程)
四つ口丸底フラスコ(容量:2L)に、450質量部のMCHと、B成分(8.75質量部のユニルーブMB−38および0.25質量部のHBVE)とを仕込み、内温60〜90℃で加温攪拌しながら、A成分(62質量部のアウローレンS−5106S)を添加し、約1時間かけて完全に溶解させた。これに4質量部のPP−360を添加し、内温を100〜105℃(MCHが還流する)まで昇温し、その温度を維持しながら15時間の反応を行った。
(C成分重合工程)
エステル化反応工程の終了後、内温を90℃に下げ、C成分構成モノマー(52.5質量部のCHMAおよび22.5質量部のスチレンモノマー)を投入し、10重量%のAMBNを含む30質量部のMCH溶液を1時間かけて滴下した。そのまま内温を90℃に維持し、5時間の重合を行うことで、実施例13の樹脂組成物を得た。
[実施例14]
C成分として、67.5質量部のCHMAおよび7.5質量部の酢酸ビニルモノマーを用いた以外は、実施例13と同様にして、実施例14の樹脂組成物を得た。
[実施例15]
(エステル化反応工程)
四つ口丸底フラスコ(容量:2L)に、350質量部のMCHおよび100質量部のMEKと、B成分(8.75質量部のユニルーブMB−38および0.25質量部のHBVE)とを仕込み、内温60〜90℃で加温攪拌しながら、A成分(62質量部のアウローレンS−5106S)を添加し、約1時間かけて完全に溶解させた。これに4質量部のPP−360を添加し、内温を100〜105℃(MCHが還流する)まで昇温し、その温度を維持しながら15時間の反応を行った。
(C成分重合工程)
エステル化反応工程の終了後、内温を90℃に下げ、C成分構成モノマー(67.5質量部のCHMAおよび7.5質量部のDEAA)を投入し、10重量%のAMBNを含む30質量部のMCH溶液を1時間かけて滴下した。そのまま内温を90℃に維持し、5時間の重合を行うことで、実施例15の樹脂組成物を得た。
[比較例1]
四つ口丸底フラスコ(容量:1L)に、270質量部のMCHと、C成分構成モノマー(73.5質量部のCHMAおよび1.5質量部のMMA)を仕込み、内温を90℃まで昇温して攪拌しながら、10重量%のAMBNを含む30質量部のMCH溶液を1時間かけて滴下した。そのまま内温を90℃に維持し、5時間の重合を行うことで、比較例1の樹脂組成物を得た。
[比較例2]
四つ口丸底フラスコ(容量:1L)に、300質量部のMCHおよび30質量部のMEKを仕込み、A成分(75質量部のアウローレンS−5106S)を添加し、約1時間かけて完全に溶解させて、比較例2の樹脂組成物を得た。
[比較例3]
四つ口丸底フラスコ(容量:1L)に、300質量部のMCHと、B成分(8.75質量部のユニルーブMB−38および0.25質量部のHBVE)とを仕込み、さらにA成分(62質量部のアウローレンS−5106S)を添加し、約1時間かけて完全に溶解させて、4質量部のPP−360を仕込み、内温を100〜105℃(MCHが還流する)まで昇温し、その温度を維持しながら15時間の反応を行うことで、比較例3の樹脂組成物を得た。
[比較例4]
50質量部の比較例1の樹脂組成物と、50質量部の比較例2の樹脂組成物とを室温でブレンドして、比較例4の樹脂組成物を得た。
[比較例5]
50質量部の比較例1の樹脂組成物と、50質量部の比較例3の樹脂組成物とを室温でブレンドして、比較例5の樹脂組成物を得た。
[比較例6]
四つ口丸底フラスコ(容量:1L)に、120質量部のMCHと、B成分(3.5質量部のユニルーブMB−38および0.1質量部のHBVE)とを仕込み、さらにA成分(24.8質量部のアウローレンS−5106S)を添加し、約1時間かけて完全に溶解させた。次に、1.6質量部のPP−360を仕込み、内温を100〜105℃(MCHが還流する。)まで昇温し、その温度を維持しながら15時間反応(エステル化反応)させた。
エステル化反応の終了後、C成分構成モノマー(117.6質量部のCHMAおよび2.4質量部のMMA)と、180質量部のMCHとを添加し、10重量%のAMBNを含む30質量部のMCH溶液を1時間かけて滴下した。そのまま内温を90℃に維持し、5時間の重合を行うことで、比較例6の樹脂組成物を得た。
[比較例7]
四つ口丸底フラスコ(容量:1L)に、480質量部のMCHと、B成分(14質量部のユニルーブMB−3および0.4質量部のHBVE)とを仕込み、さらにA成分(99.2質量部のアウローレンS−5106S)を添加し、約1時間かけて完全に溶解させた。次に、6.4質量部のPP−360を仕込み、内温を100〜105℃(MCHが還流する)まで昇温し、その温度を維持しながら15時間の反応(エステル化反応)を行った。
エステル化反応の終了後、C成分構成モノマー(29.4質量部のCHMAおよび0.6質量部のMMA)を添加し、10重量%のAMBNを含む30質量部のMCH溶液を1時間かけて滴下した。そのまま内温を90℃に維持し、5時間の重合を行うことで、比較例7の樹脂組成物を得た。
[比較例8]
四つ口丸底フラスコ(容量:1L)に、300質量部のMCHを仕込み、A成分(75質量部のアウローレンS−5106S)を添加し、内温を60〜90まで昇温して、約1時間かけて完全に溶解させた。次に、C成分(73.5質量部のCHMAおよび1.5質量部のMMA)を添加し、10重量%のAMBNを含む30質量部のMCH溶液を1時間かけて滴下した。そのまま内温を90℃に維持し、5時間の重合を行うことで、比較例8の樹脂組成物を得た。
なお、実施例1〜15ならびに比較例1〜3および6〜8における各原料の配合量を、次の表2にまとめた。
Figure 2015059182
<液安定性試験>
実施例1〜15および比較例1〜8で合成した樹脂組成物を、スクリュー管に入れて常温で一日放置した後、目視による観察を行った。観察結果を表3に示す。表中、分離せず均一に混和しているものを「安定」、液が2層に分離したものを「層分離」と記載した。
<接着強度試験>
液安定性試験で層分離しなかった実施例1〜15および比較例1〜3、6、7について、MKS接着剥離試験器BA−400D((株)丸菱科学機械製作所製)を用いて、接着強度を測定するための試験を行った。
まず、試験機に備え付けの金属試験板に、未処理PP(ポリプロピレン)フィルム(「プロセルフ」、ニトムズ(株)製)または未処理PETフィルム(寺岡製作所(株)製)をカバーフィルムのように覆いながら貼り付けた。
次に、上述のように処理された金属試験板、ならびに、別途用意した未処理PP板(新神戸電機(株)製)および未処理PET板(笠井産業(株)製)のそれぞれに、実施例1〜15および比較例1〜3、6、7で得られた樹脂組成物をNo.20のバーコーターで塗布した後、100℃で20秒かけて乾燥させた。
その後、PPもしくはPETで覆われた金属試験板とPP板、または、PETで覆われた金属試験板とPET板を、それらの上記樹脂組成物側の面同士が接するように貼り合わせて、160g/cmの荷重をかけながら、100℃1分間の熱処理を行った。更に、同一荷重下で150℃1分間の熱処理を行った。更に、70℃1時間の熱処理を行い樹脂組成物を完全に乾燥させた。その後、23℃、湿度50%の条件下で2時間放置し、上述したMKS接着剥離試験器BA−400Dで接着強度を測定した。
測定結果を表3に示す。なお、表中の数値(接着強度)の単位は、N/cmである。また、「PP/PP」は、未処理PP板と、未処理PPフィルムで覆われた金属試験板との接着強度を示す。「PP/PET」は、未処理PP板と、未処理PETフィルムで覆われた金属試験板との接着強度を示す。「PET/PET」は、未処理PET板と、未処理PETフィルムで覆われた金属試験板との接着強度を示す。
Figure 2015059182
表3に示されるように、本発明に包含される実施例1〜15の接着剤は、液安定性が良好であり、かつ、非極性材料(PP)および極性材料(PET)の両者に対して優れた接着性を有することが分かる。なお、B成分としてHBVEを用いている実施例6は、非極性材料および極性材料の両者に対して特に優れた接着性を有していた。また、B成分として4HBAを用いている実施例10は、非極性材料および極性材料の両者に対して特に優れた接着性を有していた。また、C成分としてCHMAおよびMMA以外に、スチレンモノマー、酢酸ビニルモノマーまたはDEAAを用いた実施例13〜15においても、非極性材料および極性材料の両者に対して優れた接着性を有していた。
一方、C成分のみを含む比較例1、A成分のみを含む比較例2、A成分とB成分との反応生成物のみを含む比較例3では、非極性材料および極性材料のいずれかに対する接着性が低かった。
また、比較例6(C成分の含有量が、A成分とB成分の総量に対して150重量%を超える樹脂組成物)では、PPフィルム等の非極性材料に対する密着性が低下し、比較例7(C成分の含有量が、A成分とB成分の総量に対して50重量%未満である樹脂組成物)では、PETフィルム等の極性材料に対する密着性が低下することが分かる。
また、比較例4(比較例1と比較例2を単にブレンドした組成物)、比較例5(比較例1と比較例3を単にブレンドした組成物)、および、A成分のみを含む反応槽中でC成分の合成をおこなった比較例8では、液安定性が悪く、層分離が観察された。
<各種基材への碁盤目密着性試験>
表4に記載の各種基材(部材)に、実施例6および比較例2の樹脂組成物をNo.10のバーコーターで塗布し、熱処理(100℃×1分間)および冷却(冷蔵庫内で5分間)により樹脂組成物を乾燥させた後に、碁盤目密着性試験をJIS K5400に準じて行った。試験結果を表4に示す。なお、碁盤目密着性試験の結果は、塗膜の剥れが無い場合を「100」、塗膜が全て剥れた場合を「0」として記載し、それ以外は試験後に残った塗膜の概ねの比率を数値で表した。
Figure 2015059182
表4に示される結果から、実施例6の樹脂組成物(接着剤)は、A成分のみを含む比較例2と比べて、特にPSt(ポリスチレン)、PET(ポリエチレンテレフタラート)、ABS樹脂に対する接着性に優れており、PP、ガラス、ナイロン、COP(シクロオレフィンポリマー)、アルミ、SUS(ステンレス鋼)に対しても優れた接着性を有することが分かる。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (19)

  1. 水酸基と反応し得る官能基を有する変性ポリオレフィン系樹脂、および/または、水酸基と反応し得る官能基と(メタ)アクリル基とを有するアクリル変性ポリオレフィン系樹脂からなるA成分と、
    水酸基を有する少なくとも1種のアルコールからなるB成分と
    の反応生成物である第1生成物を含み、
    さらに、重合性官能基を有するC成分構成モノマーの重合体からなるC成分、および/または、前記第1生成物と前記C成分との反応生成物である第2生成物を含み、
    C成分の含有量は、A成分とB成分の総量に対して50〜150重量%である、樹脂組成物。
  2. 前記第2生成物を含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. 前記C成分を構成する重合体は水酸基を含み、
    前記A成分と前記C成分との反応生成物である第3生成物を含む、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
  4. 前記水酸基と反応し得る官能基は、酸性官能基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  5. 前記酸性官能基は、カルボキシル基およびその誘導体である、請求項4に記載の樹脂組成物。
  6. 前記重合性官能基は、重合可能な不飽和基である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  7. 前記重合可能な不飽和基は、(メタ)アクリル基である、請求項6に記載の樹脂組成物。
  8. 前記変性ポリオレフィンおよび前記アクリル変性ポリオレフィンの分子量は、1000〜2000000である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  9. 前記B成分の含有量は、前記A成分の水酸基と反応し得る官能基のモル数に対して、前記B成分の水酸基が等モル以下となるような量である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  10. A成分の重量に対するB成分の重量の比率は、1〜120%である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  11. 前記アルコールは、分子中に1つの水酸基を有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物と、媒質とを含む、接着剤。
  13. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
    前記A成分と前記B成分とを反応させることで前記第1生成物を得る反応工程、および、
    前記C成分構成モノマーの重合反応を行うことで前記C成分を合成するC成分重合工程を含み、
    前記C成分重合工程は、前記A成分と前記B成分の両者および/または前記第1生成物を含む反応槽中で行われる、製造方法。
  14. 前記反応工程の後に前記C成分重合工程が行われ、
    前記C成分重合工程は前記第1生成物を含む反応槽中で行われる、請求項13に記載の製造方法。
  15. 前記C成分重合工程の後に前記反応工程が行われ、
    前記C成分重合工程は前記A成分および前記B成分を含む反応槽中で行われる、請求項13に記載の製造方法。
  16. 前記C成分が水酸基を有し、前記反応工程において、さらに前記A成分と前記C成分とを反応させる、請求項15に記載の製造方法。
  17. 前記B成分を構成する分子の少なくとも一部が、重合性官能基を有し、
    前記C成分合成工程において、さらに前記C成分構成モノマーの重合性官能基と前記B成分の重合性官能基との重合反応を行う、請求項13〜16のいずれか1項に記載の製造方法。
  18. 前記水酸基と反応し得る官能基はカルボキシル基およびその誘導体であり、
    前記反応工程においてエステル化反応が行われる、請求項13〜17のいずれか1項に記載の製造方法。
  19. 請求項13〜18のいずれか1項に記載の製造方法によって製造される樹脂組成物。
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