JP2017031302A - Adhesive for injection molding - Google Patents

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晴樹 大藤
Haruki Ofuji
晴樹 大藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an additive for injection molding with water as a medium, useful for unifying a metal sheet and a metal in an injection molding and a metal sheet composite resin molded article having an adhesive coated film consisting of the adhesive, the metal sheet and the resin unified and excellent in heat resistance and wet heat resistance.SOLUTION: There is provided an adhesive for injection molding by dispersing an acid modified polypropylene resin in an aqueous medium, where the acid modified polypropylene resin contains unsaturated carboxylic acid of 1.5 to 10.0 mass%, a polypropylene component has an isotactic structure and a value of MFR (melt flow rate) at 180°C and 2160 g load is 400 g/10 min. or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、射出成形用接着剤、接着被膜、接着被膜を有する金属板、および当該金属板と樹脂からなる金属板複合樹脂成形品に関するものである。   The present invention relates to an injection molding adhesive, an adhesive coating, a metal plate having an adhesive coating, and a metal plate composite resin molded article made of the metal plate and a resin.

自動車、家電製品、OA機器等には、鋼板を始めとする多くの金属部品が使用されている。このような金属部品は、多くの場合、金属板がプレス加工されて所定の形状を付与された後、他の金属部品やプラスチック部品と溶接やネジ留め等により接合されて使用されている。   Many metal parts such as steel plates are used in automobiles, home appliances, OA equipment, and the like. In many cases, such metal parts are used after being pressed to give a predetermined shape to a metal plate and then joined to other metal parts or plastic parts by welding or screwing.

その際に、金属板の表面にプラスチックとの接着性を付与し、金属板をプレス加工した後、プラスチックの成形金型に金属板をセットして、溶融プラスチックを注入して冷却固化することにより、金属部品とプラスチック部品とを接着して金属板複合樹脂成形品を形成することが行われている。このようなインモールド成形やインサート成形と呼ばれる方法は、部材製造工程の効率化や部材の軽量化に繋がるため注目されている。金属板の表面にプラスチックとの接着性を付与する方法としては、金属板やプラスチックとの親和性が高い樹脂材料が用いられ、例えば、特許文献1や2ではこのような技術が提案されている。   At that time, by giving adhesion to the plastic on the surface of the metal plate, pressing the metal plate, setting the metal plate in the plastic mold, pouring molten plastic and solidifying by cooling The metal part and the plastic part are bonded to form a metal plate composite resin molded product. Such a method called in-mold molding or insert molding is attracting attention because it leads to the efficiency of the member manufacturing process and the weight reduction of the member. As a method of imparting adhesiveness to the surface of the metal plate, a resin material having high affinity with the metal plate or plastic is used. For example, Patent Documents 1 and 2 propose such a technique. .

特許文献1には、ガラス繊維強化樹脂からなる成形体と接合するために、金属板表面に極性基含有熱可塑性樹脂層を形成しておく技術が開示されている。具体的には、無水マレイン酸変性ポリプロピレン系樹脂をプレス等で金属板表面に積層し、その後、金型内に装入して、ガラス繊維を含むポリプロピレン樹脂を射出成形して一体化するというものである。   Patent Document 1 discloses a technique in which a polar group-containing thermoplastic resin layer is formed on the surface of a metal plate for joining with a molded body made of glass fiber reinforced resin. Specifically, a maleic anhydride-modified polypropylene resin is laminated on the surface of a metal plate with a press or the like, and then inserted into a mold, and a polypropylene resin containing glass fibers is injection-molded and integrated. It is.

一方、特許文献2には、射出成形で樹脂成形品と金属板とを接合する際、金属板に化成処理皮膜、次いで接着層を順次積層した表面処理金属を用いることで、高接着強度かつ容易に接合できる技術が開示されている。   On the other hand, in Patent Document 2, when a resin molded product and a metal plate are joined by injection molding, a surface-treated metal obtained by sequentially laminating a chemical conversion treatment film and then an adhesive layer on the metal plate is used, so that high adhesive strength and easy are achieved. The technique which can be joined to is disclosed.

特開2001−341670号公報JP 2001-341670 A 特開2015−110318号公報JP2015-110318A

しかしながら、特許文献1は、極性基含有熱可塑性樹脂の無水マレイン酸変性率が低く極性基含有熱可塑性樹脂層と金属板との接着相互作用が不十分であり、極性基含有熱可塑性樹脂層をプレス等で積層する方法では金属板との密着性が不十分、すなわち金属板複合樹脂成形品全体としての接着強度が不十分であった。また、特許文献2は、水系接着剤を使用した技術も開示されているが、それを用いた金属板複合樹脂成形品は、高温下や高湿熱下で使用した際の接着力が不十分であった。また、化成処理皮膜と接着層の2層を形成する必要が有るため、製造プロセスが煩雑になるという問題があった。   However, Patent Document 1 discloses that the polar group-containing thermoplastic resin layer has a low maleic anhydride modification rate and the adhesive interaction between the polar group-containing thermoplastic resin layer and the metal plate is insufficient. In the method of laminating with a press or the like, the adhesion to the metal plate is insufficient, that is, the adhesive strength as a whole metal plate composite resin molded product is insufficient. In addition, Patent Document 2 discloses a technique using an aqueous adhesive, but the metal plate composite resin molded product using the adhesive has insufficient adhesive strength when used under high temperature or high humidity heat. there were. Moreover, since it is necessary to form two layers of a chemical conversion treatment film and an adhesive layer, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated.

本発明は、上記のような問題点を解決するものであって、金属板と樹脂を射出成形において一体化させるときに有用な接着剤を提供すると共に、当該接着剤からなる接着被膜を有する金属板と樹脂とが一体化された耐熱性、耐湿熱性に優れた金属板複合樹脂成形品を提供するものである。   The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a useful adhesive when integrating a metal plate and a resin in injection molding, and a metal having an adhesive film made of the adhesive. The present invention provides a metal plate composite resin molded product excellent in heat resistance and moisture and heat resistance in which a plate and a resin are integrated.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定構造の酸変性ポリプロピレン樹脂を含有する水性分散体が射出成形用接着剤として好適であることを見出し、
本発明に至った。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an aqueous dispersion containing an acid-modified polypropylene resin having a specific structure is suitable as an adhesive for injection molding,
The present invention has been reached.

すなわち、本発明の要旨は、以下のとおりである。
(1)酸変性ポリプロピレン樹脂が水性媒体中に分散されてなる射出成形用接着剤であって、酸変性ポリプロピレン樹脂は、不飽和カルボン酸を1.5〜10.0質量%含有し、ポリプロピレン成分がアイソタクチック構造を有し、180℃、2160g荷重におけるMFR(メルトフローレート)の値が400g/10分以下であることを特徴とする射出成形用接着剤。
(2)不揮発性水性化助剤を実質的に含有しないことを特徴とする(1)記載の射出成形用接着剤。
(3)水性分散体中の重量平均分子量が0.15μm以下であることを特徴とする(1)または(2)記載の射出成形用接着剤。
(4)ウレタン樹脂及び/又は架橋剤成分を含有することを特徴とする(1)〜(3)いずれか記載の射出成形用接着剤。
(5)(1)〜(4)いずれか記載の射出成形用接着剤の水性媒体を除去してなる接着被膜。
(6)(5)記載の接着被膜を有する金属板。
(7)(6)記載の金属板と樹脂とが接着被膜を介して積層された金属板複合樹脂成形品。
(8)前記樹脂がポリプロピレン樹脂である(7)記載の金属板複合樹脂成形品。
(9)金型内に(6)記載の金属板を装入した後、溶融樹脂を金型内に射出することで前記金属板の接着被膜を介して前記金属板に樹脂を積層することを特徴とする金属板複合樹脂成形品の製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) An adhesive for injection molding in which an acid-modified polypropylene resin is dispersed in an aqueous medium, the acid-modified polypropylene resin containing 1.5 to 10.0% by mass of an unsaturated carboxylic acid, and a polypropylene component Has an isotactic structure, and an MFR (melt flow rate) value at 180 ° C. under a load of 2160 g is 400 g / 10 min or less.
(2) The adhesive for injection molding according to (1), which does not substantially contain a non-volatile aqueous agent.
(3) The adhesive for injection molding according to (1) or (2), wherein the weight average molecular weight in the aqueous dispersion is 0.15 μm or less.
(4) The adhesive for injection molding according to any one of (1) to (3), which contains a urethane resin and / or a crosslinking agent component.
(5) An adhesive film obtained by removing the aqueous medium of the injection molding adhesive according to any one of (1) to (4).
(6) A metal plate having the adhesive coating according to (5).
(7) A metal plate composite resin molded product in which the metal plate and the resin according to (6) are laminated via an adhesive film.
(8) The metal plate composite resin molded article according to (7), wherein the resin is a polypropylene resin.
(9) After charging the metal plate described in (6) in the mold, the molten resin is injected into the mold to laminate the resin on the metal plate via the adhesive film of the metal plate. A method for producing a metal plate composite resin molded product.

本発明の射出成形用接着剤は、金属板と樹脂との接着性に優れており、当該接着剤の接着被膜を介して得られる金属板と樹脂の金属板複合樹脂成形品は、耐熱性や耐湿熱性にも優れる。また、本発明の射出成形用接着剤は水系接着剤であるため、環境・安全の観点からも優れている。   The adhesive for injection molding of the present invention is excellent in adhesion between the metal plate and the resin, and the metal plate and resin metal plate composite resin molded product obtained through the adhesive coating of the adhesive has heat resistance and Excellent moisture and heat resistance. Further, since the injection molding adhesive of the present invention is a water-based adhesive, it is excellent from the viewpoint of environment and safety.

本発明の射出成形用接着剤を用いた金属板複合樹脂成形品は、耐熱性や耐湿熱性に優れるため、自動車部品、家電製品、建築材料、OA機器等、各種用途に有用である。   The metal plate composite resin molded article using the injection molding adhesive of the present invention is excellent in heat resistance and moist heat resistance, and thus is useful for various applications such as automobile parts, home appliances, building materials, and OA equipment.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の射出成形用接着剤(以下、単に「接着剤」と称することがある。)は、酸変性ポリプロピレン樹脂が水性媒体中に分散された、いわゆる水性分散体の形態をなすものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The adhesive for injection molding of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “adhesive”) is in the form of a so-called aqueous dispersion in which an acid-modified polypropylene resin is dispersed in an aqueous medium.

本発明において、酸変性ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン成分が、アイソタクチック構造を有していることが必要である。ポリプロピレンが、アイソタクチック構造以外の、シンジオタクチック構造、アタクチック構造などの構造の場合、金属板と樹脂とが射出成形により複合化される際の接着性に劣ったり、高温下もしくは高湿熱環境下で接着性が低下する傾向がある。   In the present invention, the acid-modified polypropylene resin requires that the polypropylene component has an isotactic structure. If the polypropylene has a structure other than isotactic structure, such as syndiotactic structure or atactic structure, the adhesion when the metal plate and resin are combined by injection molding may be inferior, or the environment may be high temperature or high humidity There is a tendency for the adhesion to decrease below.

ポリプロピレン樹脂は、一般に、プロピレン成分のみからなるホモポリプロピレン、エチレン成分を1〜10質量%含有したランダムポリプロピレンやブロックポリプロピレン、エチレン成分や1−ブテン成分などを含有したポリプロピレン3元共重合体であるターポリマーなどに分類できる。
本発明における酸変性ポリプロピレン樹脂のポリプロピレン成分は、オレフィン成分がプロピレン成分からのみからなるホモポリプロピレンであることが必要である。酸変性ポリプロピレン樹脂のポリプロピレン成分が、ホモポリプロピレン以外の、ランダムポリプロピレンやブロックポリプロピレン、ターポリマーなどのポリプロピレンである場合には、金属板と樹脂とが射出成形により複合化される際の接着性に劣ったり、高温もしくは高湿熱環境下で接着性が低下する傾向がある。
Polypropylene resins are generally homopolypropylenes composed only of propylene components, random polypropylene and block polypropylenes containing 1 to 10% by mass of ethylene components, and polypropylene terpolymers containing ethylene components and 1-butene components. Can be classified into polymers.
The polypropylene component of the acid-modified polypropylene resin in the present invention needs to be a homopolypropylene in which the olefin component consists only of the propylene component. When the polypropylene component of the acid-modified polypropylene resin is a polypropylene other than homopolypropylene, such as random polypropylene, block polypropylene, and terpolymer, it has poor adhesion when the metal plate and the resin are combined by injection molding. Or, there is a tendency for the adhesiveness to decrease under high temperature or high humidity heat environment.

本発明における酸変性ポリプロピレン樹脂は、上記のようなアイソタクチック構造からなるホモポリプロピレンが、不飽和カルボン酸成分により酸変性されたものである。
酸変性に用いられる不飽和カルボン酸成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸、フマル酸、クロトン酸などのほか、不飽和ジカルボン酸のハーフエステル、ハーフアミド、その他誘導体などが挙げられる。中でもアクリル酸、メタクリル酸、(無水)マレイン酸が、接着性の観点から好ましく、特に(無水)マレイン酸が好ましい。なお、「(無水)〜酸」とは、「〜酸または無水〜酸」を意味する。すなわち、(無水)マレイン酸とは、マレイン酸または無水マレイン酸を意味する。
不飽和カルボン酸成分は、酸変性ポリプロピレン樹脂中に共重合されていればよく、その形態は限定されず、共重合の状態としては、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合(グラフト変性)などが挙げられ、製造のし易さや接着性の観点から、グラフト共重合が好ましい。
The acid-modified polypropylene resin in the present invention is obtained by acid-modifying homopolypropylene having the isotactic structure as described above with an unsaturated carboxylic acid component.
Unsaturated carboxylic acid components used for acid modification include acrylic acid, methacrylic acid, (anhydrous) maleic acid, (anhydrous) itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, etc., as well as unsaturated dicarboxylic acid half esters and half amides And other derivatives. Among these, acrylic acid, methacrylic acid and (anhydrous) maleic acid are preferable from the viewpoint of adhesiveness, and (anhydrous) maleic acid is particularly preferable. In addition, “(anhydrous) to acid” means “to acid or anhydrous to acid”. That is, (anhydrous) maleic acid means maleic acid or maleic anhydride.
The unsaturated carboxylic acid component only needs to be copolymerized in the acid-modified polypropylene resin, and the form thereof is not limited. Examples of the copolymerization state include random copolymerization, block copolymerization, and graft copolymerization (grafting). Modification) and the like, and from the viewpoint of ease of production and adhesiveness, graft copolymerization is preferred.

不飽和カルボン酸成分を、ポリプロピレン樹脂へ導入するグラフト共重合方法は、特に限定されず、例えば、ラジカル発生剤存在下、ポリプロピレン樹脂と不飽和カルボン酸とをポリプロピレン樹脂の融点以上に加熱溶融して反応させる方法や、ポリプロピレン樹脂と不飽和カルボン酸とを有機溶媒に溶解させた後、ラジカル発生剤の存在下で加熱、攪拌
して反応させる方法が挙げられる。操作が簡便である点から、前者の方法が好ましい。
グラフト共重合に使用するラジカル発生剤としては、例えば、ジ−tert−ブチルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、tert−ブチルヒドロパーオキシド、tert−ブチルクミルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ジラウリルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、エチルエチルケトンパーオキシド、ジ−tert−ブチルジパーフタレート等の有機過酸化物類や、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾニトリル類が挙げられる。これらは反応温度によって適宜、選択して使用すればよい。
The graft copolymerization method for introducing the unsaturated carboxylic acid component into the polypropylene resin is not particularly limited. For example, in the presence of a radical generator, the polypropylene resin and the unsaturated carboxylic acid are heated and melted to a melting point or higher of the polypropylene resin. Examples thereof include a reaction method and a method in which a polypropylene resin and an unsaturated carboxylic acid are dissolved in an organic solvent and then reacted by heating and stirring in the presence of a radical generator. The former method is preferable because the operation is simple.
Examples of the radical generator used for graft copolymerization include di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl cumyl peroxide, benzoyl peroxide, dilauryl peroxide, Examples thereof include organic peroxides such as cumene hydroperoxide, tert-butyl peroxybenzoate, ethyl ethyl ketone peroxide, and di-tert-butyl diperphthalate, and azonitriles such as azobisisobutyronitrile. These may be appropriately selected and used depending on the reaction temperature.

酸変性ポリプロピレン樹脂における共重合成分としての不飽和カルボン酸成分の含有量は、1.5〜10.0質量%が必要であり、2.0〜5.0質量%が好ましい。不飽和カルボン酸成分の含有量が1.5質量%未満であると、後述する水性分散体への加工が困難となる。また、不飽和カルボン酸成分の含有量が好ましい範囲内であっても、含有量が少ないと水性分散体の粒子径が大きくなったり、十分な接着性が得難くなる傾向にある。一方、10.0質量%を超えると、樹脂との接着性が低下する傾向にある。   The content of the unsaturated carboxylic acid component as a copolymerization component in the acid-modified polypropylene resin requires 1.5 to 10.0% by mass, and preferably 2.0 to 5.0% by mass. When the content of the unsaturated carboxylic acid component is less than 1.5% by mass, it becomes difficult to process the aqueous dispersion described later. Even if the content of the unsaturated carboxylic acid component is within a preferable range, if the content is small, the particle size of the aqueous dispersion tends to be large, or sufficient adhesion tends to be difficult to obtain. On the other hand, when it exceeds 10.0% by mass, the adhesiveness with the resin tends to be lowered.

本発明において、酸変性ポリプロピレン樹脂は、オレフィン成分と不飽和カルボン酸成分以外の成分、たとえば(メタ)アクリル酸エステルのような成分を、共重合成分として含有してもよい。このような共重合成分の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、酸変性ポリプロピレン樹脂の20質量%以下であることが好ましい。   In the present invention, the acid-modified polypropylene resin may contain a component other than the olefin component and the unsaturated carboxylic acid component, such as a component such as (meth) acrylic acid ester, as a copolymer component. Although content of such a copolymerization component will not be specifically limited if it is a range which does not impair the effect of this invention, It is preferable that it is 20 mass% or less of acid-modified polypropylene resin.

本発明における酸変性ポリプロピレン樹脂の最も好ましい具体例としては、アイソタクチックポリプロピレン−(無水)マレイン酸二元共重合体が挙げられる。酸変性ポリプロピレン樹脂が、アイソタクチックポリプロピレン−(無水)マレイン酸二元共重合体であることで、金属板と樹脂とが射出成形により複合化される際の接着性に優れ、耐熱性や耐湿熱性にも優れる。なお、アイソタクチックポリプロピレン−(無水)マレイン酸二元共重合体における(無水)マレイン酸は、無水マレイン酸、マレイン酸のいずれであってもよく、両者が混在していてもよい。両者の混在した組成とは、アイソタクチックポリプロピレン−無水マレイン酸−マレイン酸共重合体のことであり、本発明ではこの共重合体も、アイソタクチックポリプロピレン−(無水)マレイン酸二元共重合体に含まれる。   The most preferred specific example of the acid-modified polypropylene resin in the present invention includes isotactic polypropylene- (anhydrous) maleic acid binary copolymer. Since the acid-modified polypropylene resin is an isotactic polypropylene- (anhydrous) maleic acid binary copolymer, it has excellent adhesion when a metal plate and a resin are combined by injection molding, and has heat and moisture resistance. Excellent thermal properties. In addition, the maleic anhydride (maleic anhydride) in the isotactic polypropylene- (maleic anhydride) binary copolymer may be either maleic anhydride or maleic acid, or both may be mixed. The mixed composition is an isotactic polypropylene-maleic anhydride-maleic acid copolymer. In the present invention, this copolymer is also an isotactic polypropylene- (maleic anhydride) binary copolymer. Included in coalescence.

酸変性ポリプロピレン樹脂の分子量の目安となる180℃、2160g荷重におけるメルトフローレートは、400g/10分以下であることが好ましく、0.1〜400g/10分であることがより好ましく、1〜300g/10分であることがさらに好ましく、10〜250g/10分であることが特に好ましい。メルトフローレートが400g/10分を超える場合は、高温下もしくは湿熱条件で接着性が低下する傾向がある。また、メルトフローレートが極端に小さい場合、安定した水性分散体を得ることが難しくなる傾向にある。   The melt flow rate at 180 ° C. and 2160 g load, which is a measure of the molecular weight of the acid-modified polypropylene resin, is preferably 400 g / 10 min or less, more preferably 0.1 to 400 g / 10 min, and 1 to 300 g. / 10 min is more preferable, and 10 to 250 g / 10 min is particularly preferable. When the melt flow rate exceeds 400 g / 10 min, the adhesiveness tends to decrease under high temperature or wet heat conditions. Moreover, when the melt flow rate is extremely small, it tends to be difficult to obtain a stable aqueous dispersion.

酸変性ポリプロピレン樹脂は、耐熱性の観点から、融点が130℃以上であることが好ましく、135℃以上であることがより好ましく、140℃以上であることが特に好ましい。   From the viewpoint of heat resistance, the acid-modified polypropylene resin preferably has a melting point of 130 ° C or higher, more preferably 135 ° C or higher, and particularly preferably 140 ° C or higher.

本発明の接着剤における水性媒体は、水または、水を主成分とする液体のことであり、後述する塩基性化合物や有機溶媒を含有していてもよい。   The aqueous medium in the adhesive of the present invention is water or a liquid containing water as a main component, and may contain a basic compound or an organic solvent described later.

水性媒体には、塩基性化合物が含有されていることが好ましい。酸変性ポリプロピレン樹脂のカルボキシル基が、塩基性化合物によって中和され、生成したカルボキシルアニオン間の電気反発力によって、微粒子間の凝集が防がれ、分散安定性が付与される。塩基性化合物としてはカルボキシル基を中和できるものであればよいが、金属板複合樹脂成形品の性能を良好に保つ観点から、揮発性のものを用いることが好ましい。   The aqueous medium preferably contains a basic compound. The carboxyl group of the acid-modified polypropylene resin is neutralized by a basic compound, and the electric repulsion between the generated carboxyl anions prevents aggregation between the fine particles and imparts dispersion stability. The basic compound is not particularly limited as long as it can neutralize the carboxyl group, but is preferably a volatile compound from the viewpoint of maintaining good performance of the metal plate composite resin molded article.

塩基性化合物としては、アンモニアや有機アミンが好ましい。有機アミンの具体例としては、トリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、イソプロピルアミン、アミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、エチルアミン、ジエチルアミン、イソブチルアミン、ジプロピルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、n−ブチルアミン、2−メトキシエチルアミン、3−メトキシプロピルアミン、2,2−ジメトキシエチルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ピロール、ピリジン等が挙げられる。
塩基性化合物の含有量は、酸変性ポリプロピレン樹脂中のカルボキシル基に対して0.5〜10倍当量であることが好ましく、0.8〜5倍当量であることがより好ましく、0.9〜3.0倍当量であることが特に好ましい。塩基性化合物の含有量が0.5倍当量未満であると、塩基性化合物の添加効果が認められず、一方、含有量が10倍当量を超えると、接着層形成時の乾燥時間が長くなったり、水性分散体の安定性が低下することがある。
As the basic compound, ammonia and organic amines are preferable. Specific examples of the organic amine include triethylamine, N, N-dimethylethanolamine, isopropylamine, aminoethanol, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, ethylamine, diethylamine, isobutylamine, dipropylamine, 3-ethoxypropylamine, 3- Diethylaminopropylamine, sec-butylamine, propylamine, n-butylamine, 2-methoxyethylamine, 3-methoxypropylamine, 2,2-dimethoxyethylamine, monoethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, pyrrole , Pyridine and the like.
The content of the basic compound is preferably 0.5 to 10 times equivalent to the carboxyl group in the acid-modified polypropylene resin, more preferably 0.8 to 5 times equivalent, and 0.9 to A 3.0-fold equivalent is particularly preferred. When the content of the basic compound is less than 0.5 times equivalent, the addition effect of the basic compound is not recognized, whereas when the content exceeds 10 times equivalent, the drying time during the formation of the adhesive layer becomes longer. Or the stability of the aqueous dispersion may be reduced.

水性媒体は、有機溶媒を含有してもよい。有機溶媒を含有することで基材への濡れ性を改善することができる。さらには、後述する酸変性ポリプロピレン樹脂の水性分散化の際に有機溶媒を添加することで、水性分散化を促進し、分散粒子径を小さくすることができる。
本発明の接着剤中の有機溶媒の含有量は、50質量%以下であることが好ましく、0.1〜45質量%であることがより好ましく、2〜40質量%であることがさらに好ましく、3〜35質量%であることが特に好ましい。有機溶媒の含有量が50質量%を超えると、水性分散体としての安定性が低下する場合がある。
前記有機溶媒は、水性分散化促進性能や分散安定性の観点から、20℃の水に対する溶解性が10g/L以上であることが好ましく、20g/L以上であることがより好ましく、50g/L以上であることがさらに好ましい。
また、本発明の接着剤を乾燥して接着被膜を得る際の乾燥温度によると、有機溶媒の沸点は、200℃以下であることが好ましい。沸点が200℃を超える有機溶媒は、接着被膜中に残存する傾向にあり、接着性等が低下することがある。
The aqueous medium may contain an organic solvent. By including the organic solvent, the wettability to the substrate can be improved. Furthermore, by adding an organic solvent during the aqueous dispersion of the acid-modified polypropylene resin described later, the aqueous dispersion can be promoted and the dispersed particle size can be reduced.
The content of the organic solvent in the adhesive of the present invention is preferably 50% by mass or less, more preferably 0.1 to 45% by mass, further preferably 2 to 40% by mass, It is especially preferable that it is 3-35 mass%. When the content of the organic solvent exceeds 50% by mass, the stability as an aqueous dispersion may be lowered.
The organic solvent preferably has a solubility in water at 20 ° C. of 10 g / L or more, more preferably 20 g / L or more, and 50 g / L from the viewpoint of aqueous dispersion promotion performance and dispersion stability. More preferably, it is the above.
Moreover, according to the drying temperature at the time of drying the adhesive of this invention and obtaining an adhesive film, it is preferable that the boiling point of an organic solvent is 200 degrees C or less. An organic solvent having a boiling point exceeding 200 ° C. tends to remain in the adhesive film, and the adhesiveness and the like may be lowered.

有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、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、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−3−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体、さらには、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル、1,2−ジメチルグリセリン、1,3−ジメチルグリセリン、トリメチルグリセリン等が挙げられる。
中でも、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルは、酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散化促進により効果的であり、好ましい。
本発明では、これらの有機溶媒を複数混合して使用してもよい。
Examples of the organic solvent include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, Alcohols such as 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol and cyclohexanol, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone and cyclohexanone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane , Ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl propionate, Esters such as ethyl onate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, glycol derivatives such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, -Methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, ethyl acetoacetate, 1,2- Examples include dimethyl glycerin, 1,3-dimethyl glycerin, and trimethyl glycerin.
Among them, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether are aqueous solutions of acid-modified polyolefin resins. It is effective and effective in promoting dispersion.
In the present invention, a mixture of these organic solvents may be used.

本発明において、酸変性ポリプロピレン樹脂粒子の重量平均粒子径は、接着性のバラつきを抑制する観点から、0.15μm以下であることが好ましく、0.1μm以下であることがより好ましい。粒子径を小さくすることにより、接着層の造膜性が向上し、金属板複合樹脂成形品の接着性のバラつきを低減することができる。   In the present invention, the weight average particle diameter of the acid-modified polypropylene resin particles is preferably 0.15 μm or less, and more preferably 0.1 μm or less, from the viewpoint of suppressing variation in adhesiveness. By reducing the particle diameter, the film forming property of the adhesive layer can be improved, and variations in the adhesive property of the metal plate composite resin molded product can be reduced.

本発明の接着剤における酸変性ポリプロピレン樹脂の含有量は、接着条件や接着層厚み、性能等に応じて適宜選択でき、特に限定されるものでないが、水性分散体の粘性を適度に保ち、かつ良好なコーティング性を発現させる点で、1〜60質量%であることが好ましく、3〜55質量%であることがより好ましく、5〜50質量%であることがさらに好ましく、10〜45質量%であることが特に好ましい。   The content of the acid-modified polypropylene resin in the adhesive of the present invention can be appropriately selected according to the bonding conditions, the adhesive layer thickness, performance, etc., and is not particularly limited, but keeps the viscosity of the aqueous dispersion moderate, and It is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 3 to 55% by mass, further preferably 5 to 50% by mass, and more preferably 10 to 45% by mass in terms of expressing good coating properties. It is particularly preferred that

本発明の接着剤の粘度は、特に限定されないが、B型粘度計で20℃条件下にて測定した粘度は、1〜100000mPa・sであることが好ましい。また、pHも特に限定されないが、pH6〜13であることが好ましい。   The viscosity of the adhesive of the present invention is not particularly limited, but the viscosity measured at 20 ° C. with a B-type viscometer is preferably 1 to 100,000 mPa · s. Moreover, although pH is not specifically limited, It is preferable that it is pH 6-13.

本発明の接着剤は、不揮発性の水性分散化助剤を実質的に含有しないことが好ましい。本発明は、不揮発性水性分散化助剤の使用を排除するものではないが、水性分散化助剤を用いずとも、酸変性ポリプロピレン樹脂を重量平均粒子径0.15μm以下で水性媒体中に安定的に分散することができる。本発明の接着剤は、不揮発性の水性分散化助剤を実質的に含有しないため、接着性や耐水性に優れており、これらの性能は長期的にもほとんど変化しない。   The adhesive of the present invention preferably contains substantially no nonvolatile aqueous dispersion aid. Although the present invention does not exclude the use of a nonvolatile aqueous dispersion aid, the acid-modified polypropylene resin is stable in an aqueous medium with a weight average particle size of 0.15 μm or less without using an aqueous dispersion aid. Can be dispersed. Since the adhesive of the present invention does not substantially contain a non-volatile aqueous dispersion aid, it is excellent in adhesiveness and water resistance, and these performances hardly change even in the long term.

ここで、「水性分散化助剤」とは、水性分散体の製造において、水性分散化促進や水性分散体の安定化の目的で添加される薬剤や化合物のことであり、「不揮発性」とは、常圧での沸点を有さないか、もしくは常圧で高沸点(例えば300℃以上)であることを指す。   Here, the “aqueous dispersion aid” is a drug or compound added for the purpose of promoting aqueous dispersion or stabilizing the aqueous dispersion in the production of the aqueous dispersion. Means that it does not have a boiling point at normal pressure or has a high boiling point (for example, 300 ° C. or higher) at normal pressure.

「不揮発性水性分散化助剤を実質的に含有しない」とは、こうした助剤を製造時(酸変性ポリプロピレン樹脂の水性分散化時)に用いず、得られる水性分散体が結果的にこの助剤を含有しないことを意味する。したがって、こうした水性分散化助剤は、含有量がゼロであることが特に好ましいが、本発明の効果を損ねない範囲で、酸変性ポリプロピレン樹脂に対して5質量%以下、好ましくは2質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%未満程度含まれていても差し支えない。   “Substantially free of non-volatile aqueous dispersion aid” means that such an aid is not used at the time of production (at the time of aqueous dispersion of the acid-modified polypropylene resin), and the resulting aqueous dispersion results in this aid. This means that no agent is contained. Therefore, the content of such an aqueous dispersion aid is particularly preferably zero, but within a range not impairing the effects of the present invention, it is 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less, based on the acid-modified polypropylene resin. More preferably, it may be contained in an amount of less than about 0.5% by mass.

本発明でいう不揮発性水性分散化助剤としては、例えば、後述する乳化剤、保護コロイド作用を有する化合物、変性ワックス類、高酸価の酸変性化合物、水溶性高分子などが挙げられる。   Examples of the non-volatile aqueous dispersion aid used in the present invention include an emulsifier described later, a compound having a protective colloid effect, a modified wax, a high acid value acid-modified compound, a water-soluble polymer, and the like.

乳化剤としては、カチオン性乳化剤、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、あるいは両性乳化剤が挙げられ、一般に乳化重合に用いられるもののほか、界面活性剤類も含まれる。例えば、アニオン性乳化剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、高級アルキルスルホン酸塩、高級カルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェート塩、ビニルスルホサクシネート等が挙げられ、ノニオン性乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体などのポリオキシエチレン構造を有する化合物やポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのソルビタン誘導体等が挙げられ、両性乳化剤としては、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。   Examples of the emulsifier include a cationic emulsifier, an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, and an amphoteric emulsifier. In addition to those generally used for emulsion polymerization, surfactants are also included. For example, anionic emulsifiers include higher alcohol sulfates, higher alkyl sulfonates, higher carboxylates, alkyl benzene sulfonates, polyoxyethylene alkyl sulfate salts, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate salts, vinyl sulfosuccinates. Nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyethylene glycol fatty acid ester, ethylene oxide propylene oxide block copolymer, polyoxyethylene fatty acid amide, ethylene oxide-propylene oxide. Compounds having a polyoxyethylene structure such as copolymers and sorbitan derivatives such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters And examples of the amphoteric emulsifiers, lauryl betaine, lauryl dimethyl amine oxide, and the like.

保護コロイド作用を有する化合物、変性ワックス類、高酸価の酸変性化合物、水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、変性デンプン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびその塩、カルボキシル基含有ポリエチレンワックス、カルボキシル基含有ポリプロピレンワックス、カルボキシル基含有ポリエチレン−プロピレンワックスなどの数平均分子量が通常5000以下の酸変性ポリオレフィンワックス類およびその塩、アクリル酸−無水マレイン酸共重合体およびその塩、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸交互共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等の不飽和カルボン酸含有量が10質量%以上のカルボキシル基含有ポリマーおよびその塩、ポリイタコン酸およびその塩、アミノ基を有する水溶性アクリル系共重合体、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン等、一般に微粒子の分散安定剤として用いられている化合物等が挙げられる。   Compounds having protective colloid action, modified waxes, acid-modified compounds with high acid value, water-soluble polymers include polyvinyl alcohol, carboxyl group-modified polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, modified starch, polyvinylpyrrolidone Polyacrylic acid and salts thereof, carboxyl group-containing polyethylene wax, carboxyl group-containing polypropylene wax, carboxyl group-containing polyethylene-propylene wax, and other acid-modified polyolefin waxes having a number average molecular weight of usually 5000 or less and salts thereof, acrylic acid-anhydride Maleic acid copolymer and salt thereof, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, isobutylene-maleic anhydride A carboxyl group-containing polymer having an unsaturated carboxylic acid content of 10% by mass or more, such as an acid alternating copolymer, a (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, and a salt thereof, polyitaconic acid and a salt thereof, amino Examples thereof include water-soluble acrylic copolymers having a group, gelatin, gum arabic, and casein, and compounds generally used as fine particle dispersion stabilizers.

次に、本発明の接着剤である水性分散体の製造方法について説明する。
酸変性ポリプロピレン樹脂の水性分散体を製造する方法として、たとえば、酸変性ポリプロピレン樹脂と、水性媒体(必要に応じて有機溶剤や塩基性化合物等を含有)とを、密閉可能な容器中で加熱、攪拌する方法などが知られている。しかしながら本発明における酸変性ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン成分が、アイソタクチック構造からなるホモポリプロピレンであることから、結晶化度が高くかつ高融点であり、また酸、アルカリ、有機溶媒などの薬品や水に対して安定であるため、水性分散化が困難な特性を有している。特に得られる水性分散体の重量均粒子径を、好ましい範囲にすることはさらに困難であった。そのため、本発明では、このような方法の中でも、後述する製造方法を採用することが好ましい。以下に、本発明における好ましい製造方法について具体的に説明する。
Next, the manufacturing method of the aqueous dispersion which is the adhesive agent of this invention is demonstrated.
As a method for producing an aqueous dispersion of an acid-modified polypropylene resin, for example, an acid-modified polypropylene resin and an aqueous medium (containing an organic solvent or a basic compound as necessary) are heated in a sealable container. A method of stirring is known. However, in the acid-modified polypropylene resin in the present invention, the polypropylene component is a homopolypropylene having an isotactic structure, so that the crystallinity is high and the melting point is high, and chemicals such as acids, alkalis, organic solvents, and water are used. Therefore, it is difficult to disperse in water. In particular, it was more difficult to make the weight average particle diameter of the aqueous dispersion obtained within a preferable range. Therefore, in this invention, it is preferable to employ | adopt the manufacturing method mentioned later among such methods. Below, the preferable manufacturing method in this invention is demonstrated concretely.

水性分散化に用いる装置としては、固/液撹拌装置や乳化機として使用されている容器を使用することができ、0.1MPa以上の加圧が可能な装置を使用することが好ましい。撹拌の方法、撹拌の回転速度は特に限定されないが、酸変性ポリプロピレン樹脂が水性媒体中で浮遊状態となる程度の低速の撹拌でよい。したがって、高速撹拌(例えば1000rpm以上)やホモジナイザーの使用は必須ではなく、簡便な装置でも水性分散体の製造が可能である。   As an apparatus used for aqueous dispersion, a container used as a solid / liquid stirring apparatus or an emulsifier can be used, and an apparatus capable of pressurization of 0.1 MPa or more is preferably used. The stirring method and the rotation speed of stirring are not particularly limited, but may be stirring at a low speed such that the acid-modified polypropylene resin is in a floating state in an aqueous medium. Therefore, high-speed stirring (for example, 1000 rpm or more) and use of a homogenizer are not essential, and an aqueous dispersion can be produced with a simple apparatus.

上記の装置に、酸変性ポリプロピレン樹脂、塩基性化合物、有機溶媒および水などの原料を投入し、好ましくは40℃以下の温度で攪拌混合しておく。次いで、槽内の温度を80〜240℃、好ましくは100〜220℃、さらに好ましくは110〜200℃、特に好ましくは100〜190℃の温度に保ちつつ、好ましくは粗大粒子が無くなるまで攪拌を続ける(例えば、5〜300分間)。
上記工程において、槽内の温度が80℃未満であると、酸変性ポリプロピレン樹脂の水性分散化が進行し難くなり、一方、槽内の温度が240℃を超えると、酸変性アイソタクチックポリプロピレン樹脂の分子量が低下することがある。
Raw materials such as an acid-modified polypropylene resin, a basic compound, an organic solvent, and water are added to the above apparatus, and the mixture is preferably stirred and mixed at a temperature of 40 ° C. or lower. Next, stirring is continued until coarse particles disappear, preferably while maintaining the temperature in the tank at 80 to 240 ° C., preferably 100 to 220 ° C., more preferably 110 to 200 ° C., particularly preferably 100 to 190 ° C. (For example, 5 to 300 minutes).
In the above process, when the temperature in the tank is less than 80 ° C., the aqueous dispersion of the acid-modified polypropylene resin is difficult to proceed. On the other hand, when the temperature in the tank exceeds 240 ° C., the acid-modified isotactic polypropylene resin May reduce the molecular weight.

ここまでの工程で、酸変性ポリプロピレン樹脂は水性媒体におおよそ分散した状態となっている。しかし、本発明においては、酸変性ポリプロピレン樹脂の分散化をより良好なものとし、酸変性ポリプロピレン樹脂の数平均粒子径を、本発明で規定する好ましい範囲にするために、その後さらに系内に、塩基性化合物、有機溶媒および水から選ばれる少なくとも1種を加え、密閉容器中で、再度、100〜240℃の温度下で加熱(再昇温)、攪拌することが好ましい。このように、水性媒体を構成するものを追加し、再度加熱、攪拌することで、水性分散体中の酸変性ポリプロピレン樹脂の数平均粒子径や粒子径分布にかかる分散度を好ましい範囲に調整することができる。
再昇温の工程において、槽内の温度が100℃未満であると、酸変性ポリプロピレン樹脂の水性分散化が進行し難くなり、一方、槽内の温度が240℃を超えると、酸変性ポリプロピレン樹脂の分子量が低下することがある。
なお、塩基性化合物、有機溶媒、水を追加配合する方法は特に限定されないが、ギヤポンプなどを用いて加圧下で配合する方法や、一旦系内温度を下げ常圧になってから配合する方法などがある。
追加配合する塩基性化合物と、有機溶媒と、水との割合は、所望する固形分濃度、粒子径、分散度等に応じて適宜決めればよい。また、塩基性化合物、有機溶媒、水の合計は、配合した後の固形分濃度が1〜50質量%となるよう調整することが好ましく、2〜45質量%となる量がより好ましく、3〜40質量%となる量が特に好ましい。
Through the steps so far, the acid-modified polypropylene resin is approximately dispersed in the aqueous medium. However, in the present invention, in order to make the dispersion of the acid-modified polypropylene resin better, and to make the number average particle diameter of the acid-modified polypropylene resin within a preferable range specified in the present invention, then further into the system, It is preferable to add at least one selected from a basic compound, an organic solvent, and water, and again heat (re-heat up) and stir in a sealed container at a temperature of 100 to 240 ° C. In this way, by adding what constitutes the aqueous medium, and heating and stirring again, the number-average particle size and particle size distribution of the acid-modified polypropylene resin in the aqueous dispersion are adjusted to a preferable range. be able to.
In the reheating step, when the temperature in the tank is less than 100 ° C., aqueous dispersion of the acid-modified polypropylene resin is difficult to proceed. On the other hand, when the temperature in the tank exceeds 240 ° C., the acid-modified polypropylene resin May reduce the molecular weight.
The method of adding the basic compound, the organic solvent, and water is not particularly limited. However, the method of adding the product under pressure using a gear pump or the like, the method of adding the product after the system temperature is lowered to normal pressure, etc. There is.
What is necessary is just to determine suitably the ratio of the basic compound to mix | blend, the organic solvent, and water according to the solid content density | concentration, particle diameter, dispersion degree, etc. which are desired. The total amount of the basic compound, organic solvent, and water is preferably adjusted so that the solid content concentration after blending is 1 to 50% by mass, more preferably 2 to 45% by mass. An amount of 40% by weight is particularly preferred.

水性分散体の製造時に上記の有機溶媒を用いた場合には、水性分散化の後に、その一部またはすべてを、一般に「ストリッピング」と呼ばれる脱溶媒処理によって系外へ留去させ、有機溶媒の含有量を低減させてもよい。ストリッピングにより、水性分散体中の有機溶媒含有量を50質量%以下とすることが、水性分散体の安定性の観点から好ましい。
ストリッピングの工程では、水性分散化に使用した有機溶媒を実質的に全て留去することもできる。しかし、有機溶媒を実質的に全て留去するためには、装置の減圧度を高めたり、操業時間を長くする必要があり、生産性を考慮すると、有機溶媒含有量の下限は0.01質量%程度が好ましい。
ストリッピングの方法としては、常圧または減圧下で水性分散体を攪拌しながら加熱し、有機溶媒を留去する方法が挙げられる。また、水性媒体が留去されることにより、固形分濃度が高くなるので、例えば、粘度が上昇して作業性が低下するような場合には、予め水性分散体に水を添加しておいてもよい。
When the above organic solvent is used during the production of the aqueous dispersion, after the aqueous dispersion, part or all of the organic solvent is distilled out of the system by a solvent removal process generally called “stripping”. The content of may be reduced. It is preferable from the viewpoint of the stability of the aqueous dispersion that the content of the organic solvent in the aqueous dispersion is 50% by mass or less by stripping.
In the stripping step, substantially all of the organic solvent used for the aqueous dispersion can be distilled off. However, in order to distill off substantially all of the organic solvent, it is necessary to increase the degree of decompression of the apparatus or lengthen the operation time, and considering the productivity, the lower limit of the organic solvent content is 0.01 mass. % Is preferred.
Examples of the stripping method include a method in which the aqueous dispersion is heated with stirring at normal pressure or reduced pressure to distill off the organic solvent. In addition, since the solid content concentration is increased by distilling off the aqueous medium, for example, when the viscosity increases and the workability decreases, water is added to the aqueous dispersion in advance. Also good.

水性分散体の固形分濃度は、このようなストリッピングによって有機溶媒を留去することや、水性媒体で希釈することにより調整することができる。   The solid content concentration of the aqueous dispersion can be adjusted by distilling off the organic solvent by such stripping or diluting with an aqueous medium.

上記の方法により、水性媒体中に、酸変性ポリプロピレン樹脂を、未分散樹脂がほとんどまたは全く残存することなく、水性分散化することが可能となる。しかし容器内の異物や少量の未分散樹脂を除くために、水性分散体を装置から払い出す際に、濾過工程を設けてもよい。濾過方法は限定されないが、例えば、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(例えば空気圧0.5MPa)する方法が挙げられる。このような濾過工程を設けることで、異物や未分散樹脂が存在した場合であってもそれらを除去できるので、得られた水性分散体をポリプロピレン樹脂押出しラミネート用アンカーコート剤として問題なく使用することができる。   By the above method, the acid-modified polypropylene resin can be dispersed in an aqueous medium with little or no undispersed resin remaining. However, a filtration step may be provided when removing the aqueous dispersion from the apparatus in order to remove foreign substances in the container and a small amount of undispersed resin. Although the filtration method is not limited, For example, the method of carrying out pressure filtration (for example, air pressure 0.5MPa) with a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035mm, plain weave) is mentioned. By providing such a filtration step, it is possible to remove foreign matter and undispersed resin even if they exist, so the obtained aqueous dispersion can be used without any problem as an anchor coating agent for polypropylene resin extrusion lamination. Can do.

本発明の射出成形用接着剤には、性能をさらに向上させるために、さらにポリウレタン樹脂及び/又は架橋剤を含有してもよい。   In order to further improve the performance, the adhesive for injection molding of the present invention may further contain a polyurethane resin and / or a crosslinking agent.

ポリウレタン樹脂としては、主鎖中にウレタン結合を含有する高分子が使用でき、例えば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との反応で得られる高分子が使用できる。   As the polyurethane resin, a polymer containing a urethane bond in the main chain can be used. For example, a polymer obtained by a reaction between a polyol compound and a polyisocyanate compound can be used.

本発明において、ポリウレタン樹脂を構成するポリオール成分としては、特に限定されず、例えば、水、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、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、メチル−1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等の低分子量グリコール類、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の低分子量ポリオール類、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド単位を有するポリオール化合物、ポリエーテルジオール類、ポリエステルジオール類等の高分子量ジオール類、ビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノール類、ダイマー酸のカルボキシル基を水酸基に転化したダイマージオール等が挙げられる。   In the present invention, the polyol component constituting the polyurethane resin is not particularly limited. For example, water, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2- Propanediol, 1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, methyl-1,5-pentanediol, 1,8-octanediol, 2-ethyl-1 , 3-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol and other low molecular weight glycols, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol and other low molecular weight polyols, ethylene oxide and propylene oxide units Polyol compounds, polyether diols, high molecular weight diols such as polyester diols, bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, dimer diol, and the like to the carboxyl group of the dimer acid was converted to hydroxyl groups.

ポリイソシアネート成分としては、芳香族、脂肪族又は脂環族に属する公知のジイソシアネート類の1種又は2種以上の混合物を用いることができる。ジイソシアネート類の具体例としては、トリレンジジイソシアネート、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニ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、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジメチルジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水添4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、水添トリレンジジイソシアネート、ダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート、及びこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等が挙げられる。また、ジイソシアネート類には、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどの3官能以上のポリイソシアネート類を用いてもよい。   As the polyisocyanate component, one or a mixture of two or more known diisocyanates belonging to aromatic, aliphatic or alicyclic groups can be used. Specific examples of diisocyanates include tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dimethyl diisocyanate, lysine diisocyanate. , Hydrogenated 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, dimerized isocyanate obtained by converting a carboxyl group of dimer acid into an isocyanate group, and adducts, biurets, and isocyanurates. As the diisocyanates, trifunctional or higher functional polyisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate and polymethylene polyphenyl isocyanate may be used.

本発明において、市販の水系のポリウレタン樹脂としては、三井化学社製のタケラックシリーズ(品番:W−615、W−6010、W−511等)、アデカ社製のアデカボンタイターシリーズ(品番:HUX−232、HUX−320、HUX−380、HUX−401等)、第一工業製薬社製のスーパーフレックスシリーズ(品番:500、550、610、650等)、大日本インキ化学工業社製のハイドランシリーズ(品番:HW−311、HW−350、HW−150等)が挙げられる。   In the present invention, commercially available water-based polyurethane resins include Takelac series (product numbers: W-615, W-6010, W-511, etc.) manufactured by Mitsui Chemicals, and Adekabon titer series (product number: HUX, manufactured by Adeka). -232, HUX-320, HUX-380, HUX-401, etc.), Superflex series (part numbers: 500, 550, 610, 650, etc.) manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Hydran manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Series (product number: HW-311, HW-350, HW-150, etc.) can be mentioned.

本発明で用いる架橋剤としては、自己架橋性を有する架橋剤、不飽和カルボン酸成分と反応する官能基を分子内に複数個有する化合物、多価の配位座を有する金属等を用いることができる。
具体的には、オキサゾリン基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物、イソシアネート基含有化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、ジルコニウム塩化合物、シランカップリング剤等が挙げられ、必要に応じて複数のものを混合使用してもよい。中でも、取り扱い易さ及び密着性の観点から、オキサゾリン基を含有する化合物及び/又はエポキシ基を含有する化合物及び/又はシランカップリング剤を添加することが好ましい。
As the crosslinking agent used in the present invention, a crosslinking agent having a self-crosslinking property, a compound having a plurality of functional groups that react with an unsaturated carboxylic acid component in the molecule, a metal having a polyvalent coordination site, or the like may be used. it can.
Specific examples include oxazoline group-containing compounds, carbodiimide group-containing compounds, isocyanate group-containing compounds, melamine compounds, urea compounds, epoxy compounds, zirconium salt compounds, silane coupling agents, etc. A mixture may be used. Among these, from the viewpoint of easy handling and adhesion, it is preferable to add a compound containing an oxazoline group and / or a compound containing an epoxy group and / or a silane coupling agent.

オキサゾリン基含有化合物としては、分子中にオキサゾリン基を2つ以上有しているものが好ましく使用できる。例えば、2,2′−ビス(2−オキサゾリン)、2,2′−エチレン−ビス(4,4′−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2′−p−フェニレン−ビス(2−オキサゾリン)、ビス(2−オキサゾリニルシクロヘキサン)スルフィド等のオキサゾリン基を有する化合物や、オキサゾリン基含有ポリマー等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、取り扱いのし易さからオキサゾリン基含有ポリマーが好ましい。   As the oxazoline group-containing compound, compounds having two or more oxazoline groups in the molecule can be preferably used. For example, 2,2'-bis (2-oxazoline), 2,2'-ethylene-bis (4,4'-dimethyl-2-oxazoline), 2,2'-p-phenylene-bis (2-oxazoline) , A compound having an oxazoline group such as bis (2-oxazolinylcyclohexane) sulfide, an oxazoline group-containing polymer, and the like. These 1 type (s) or 2 or more types can be used. Among these, an oxazoline group-containing polymer is preferable because it is easy to handle.

オキサゾリン基含有ポリマーは、一般に2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン等の付加重合性オキサゾリンを重合させることにより得られる。オキサゾリン基含有ポリマーには、必要に応じて他の単量体が共重合されていてもよい。オキサゾリン基含有ポリマーの重合方法としては、特に限定されず、公知の重合方法を採用することができる。オキサゾリン基含有ポリマーの市販品としては、日本触媒社製のエポクロスシリーズ等が挙げられる。具体的な商品名としては、例えば、水溶性タイプの「WS−500」、「WS−700」;エマルションタイプの「K−1010E」、「K−1020E」、「K−1030E」、「K−2010E」、「K−2020E」、「K−2030E」等が挙げられる。   The oxazoline group-containing polymer is generally obtained by polymerizing an addition polymerizable oxazoline such as 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline. The oxazoline group-containing polymer may be copolymerized with other monomers as necessary. The polymerization method of the oxazoline group-containing polymer is not particularly limited, and a known polymerization method can be employed. Examples of commercially available oxazoline group-containing polymers include Nippon Shokubai Epocross series. Specific product names include, for example, water-soluble type “WS-500”, “WS-700”; emulsion type “K-1010E”, “K-1020E”, “K-1030E”, “K-” 2010E "," K-2020E "," K-2030E "and the like.

エポキシ基含有化合物は、分子中に少なくとも2つ以上のエポキシ基を有しているものであれば特に限定されない。例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールAβ−ジメチルグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、テトラヒドロキシフェニルメタンテトラグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ブロム化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、クロル化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、エポキシウレタン樹脂等のグリシジルエーテル型;p−オキシ安息香酸グリシジルエーテル・エステル等のグリシジルエーテル・エステル型;フタル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、アクリル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル等のグリシジルエステル型;グリシジルアニリン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルイソシアヌレート、トリグリシジルアミノフェノール等のグリシジルアミン型;エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油等の線状脂肪族エポキシ樹脂;3,4−エポキシ−6メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシシクロヘキサン)カルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンジエポキサイド、ジシクロペンタジエンオキサイド、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、リモネンジオキサイド等の脂環族エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの1種または2種以上を用いることができる。
市販のエポキシ化合物としては、本発明に適した水系のものとして、例えば、長瀬ケムテック社製のデナコールシリーズ(EM−150、EM−101など)、旭電化工業社製のアデカレジンシリーズ等が挙げられ、UVインキ密着性や耐スクラッチ性向上の点から多官能エポキシ樹脂エマルションである旭電化社製のアデカレジンEM−0517、EM−0526、EM−11−50B、EM−051Rなどが好ましい。
The epoxy group-containing compound is not particularly limited as long as it has at least two epoxy groups in the molecule. For example, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol A β-dimethyl glycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, tetrahydroxyphenylmethane tetraglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, chlorinated bisphenol A diglycidyl ether, Glycidyl ether types such as hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, diglycidyl ether of bisphenol A alkylene oxide adduct, novolac glycidyl ether, polyalkylene glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, pentaerythritol diglycidyl ether, epoxy urethane resin; p-Oxybenzoic acid glycidyl ether Glycidyl ether / ester type such as terephthalic acid; glycidyl ester type such as phthalic acid diglycidyl ester, tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, acrylic acid diglycidyl ester, dimer acid diglycidyl ester; glycidyl aniline , Glycidylamine types such as tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidylisocyanurate, triglycidylaminophenol; linear aliphatic epoxy resins such as epoxidized polybutadiene and epoxidized soybean oil; 3,4-epoxy-6methylcyclohexylmethyl-3 , 4-Epoxy-6methylcyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4-epoxycyclohexane) carboxylate, bis (3 , 4-epoxy-6methylcyclohexylmethyl) adipate, vinylcyclohexene diepoxide, dicyclopentadiene oxide, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, limonene dioxide, and the like. These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
Examples of commercially available epoxy compounds include water-based compounds suitable for the present invention, such as Denasel series (EM-150, EM-101, etc.) manufactured by Nagase Chemtech, Adeka Resin series manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. Adeka Resins EM-0517, EM-0526, EM-11-50B, and EM-051R manufactured by Asahi Denka Co., Ltd., which are polyfunctional epoxy resin emulsions, are preferable from the viewpoint of improving UV ink adhesion and scratch resistance.

シランカップリング剤としては既知のものを使用することができ、具体的には、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシメチルジメトキシシラン、2−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのグリシドキシ基(もしくはエポキシ基)含有シランカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シランなどのビニル基含有シランカップリング剤;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのメタクリロキシ基含有シランカップリング剤;γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤;γ−クロロプロピルメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランなどのハロゲン基含有シランカップリング剤などが挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いも良いし、2種以上を併用してもよい。これらの中では、最終的に得られる金属板複合樹脂成形品全体の接合強度が良好な点で、アミノ基含有シランカップリング剤、グリシドキシ基(もしくはエポキシ基)含有シランカップリング剤が好ましい。   As the silane coupling agent, known ones can be used. Specifically, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ- Amino group-containing silane coupling agents such as aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane; γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxy Glycidoxy group (or epoxy group) -containing silane coupling agent such as silane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxymethyldimethoxysilane, 2- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane; vinyl Trimethoxysilane, vinyl triethoxy Vinyl group-containing silane coupling agents such as silane and vinyltris (β-methoxyethoxy) silane; methacryloxy group-containing silane coupling agents such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane; γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyl Examples include mercapto group-containing silane coupling agents such as methyldimethoxysilane; halogen group-containing silane coupling agents such as γ-chloropropylmethoxysilane and γ-chloropropyltrimethoxysilane. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, an amino group-containing silane coupling agent and a glycidoxy group (or epoxy group) -containing silane coupling agent are preferable in that the joint strength of the overall metal plate composite resin molded article finally obtained is good.

本発明における接着層は、ポリウレタン樹脂又は架橋剤のいずれか、あるいは両方を含有していても良い。   The adhesive layer in the present invention may contain either a polyurethane resin or a crosslinking agent, or both.

接着層において、架橋剤を用いずにポリウレタン樹脂を用いる場合、その含有量は、ポリオレフィン樹脂100質量部に対して1〜300質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜150質量部、更に好ましくは2〜130質量部、特に好ましくは3〜100質量部である。ポリウレタン樹脂の含有量が1質量部未満では、基材層と接着層との間の密着性が不十分となり、積層体として十分な接着性、耐熱性が得難くなる。一方、300質量部を超えると、ポリプロピレン層と接着層の間の密着性が不十分となり、同じく積層体として十分な接着性、耐熱性が得難くなる。   In the adhesive layer, when a polyurethane resin is used without using a crosslinking agent, the content thereof is preferably 1 to 300 parts by mass, more preferably 1 to 150 parts by mass, and more preferably 100 parts by mass of the polyolefin resin. Preferably it is 2-130 mass parts, Most preferably, it is 3-100 mass parts. When the content of the polyurethane resin is less than 1 part by mass, the adhesion between the base material layer and the adhesive layer becomes insufficient, making it difficult to obtain sufficient adhesion and heat resistance as a laminate. On the other hand, when it exceeds 300 parts by mass, the adhesion between the polypropylene layer and the adhesive layer becomes insufficient, and it is difficult to obtain sufficient adhesion and heat resistance as a laminate.

接着層において、ポリウレタン樹脂を用いずに架橋剤を用いる場合、その含有量は、ポリオレフィン樹脂100質量部に対して0.1〜50質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜40質量部、さらに好ましくは1〜30質量部である。架橋剤の含有量が0.1質量部未満では、架橋が不十分であるため基材層と接着層との間の密着性が劣り、積層体として十分な接着性、耐熱性が得難くなる。一方、50質量部を超えると、ポリプロピレン層と接着層の間の密着性が不十分となり、同じく積層体として十分な接着性、耐熱性が得難くなる。   In a contact bonding layer, when using a crosslinking agent without using polyurethane resin, it is preferable that the content is 0.1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of polyolefin resin, More preferably, it is 0.5-40. Part by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass. If the content of the cross-linking agent is less than 0.1 parts by mass, since the cross-linking is insufficient, the adhesion between the base material layer and the adhesive layer is inferior, making it difficult to obtain sufficient adhesion and heat resistance as a laminate. . On the other hand, when it exceeds 50 parts by mass, the adhesion between the polypropylene layer and the adhesive layer becomes insufficient, and it is difficult to obtain sufficient adhesion and heat resistance as a laminate.

接着層にポリウレタン樹脂及び架橋剤の両方を含む場合は、ポリオレフィン樹脂100質量部に対して、架橋剤50質量部以下及びポリウレタン樹脂300質量部以下の範囲とし、但し、いずれか一方の成分を0.1質量部以上含有していることが好ましい。いずれの成分も0.1質量部未満であると、基材層と接着層との間の密着性が不十分となり、積層体として十分な接着性、耐熱性が得難くなる。一方、いずれか一方の成分が上記範囲を超えると、シーラント層と接着層の間の密着性が不十分となり、同じく積層体として十分な接着性、耐熱性が得難くなる。   When both the polyurethane resin and the crosslinking agent are included in the adhesive layer, the crosslinking agent is used in a range of 50 parts by mass or less and 300 parts by mass or less of the polyurethane resin with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin. It is preferable to contain 1 part by mass or more. When any component is less than 0.1 part by mass, the adhesion between the base material layer and the adhesive layer becomes insufficient, and it is difficult to obtain sufficient adhesion and heat resistance as a laminate. On the other hand, if any one of the components exceeds the above range, the adhesion between the sealant layer and the adhesive layer becomes insufficient, and it is difficult to obtain sufficient adhesion and heat resistance as a laminate.

また、本発明の接着剤には、目的に応じて性能をさらに向上させるために、上記以外の他の重合体が少量含有されていてもよい。   Further, the adhesive of the present invention may contain a small amount of a polymer other than the above in order to further improve the performance depending on the purpose.

本発明の接着剤に添加される他の樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビリニデン、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン樹脂、ポリ(メタ)アクリロニトリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、変性ナイロン樹脂、ロジン系やテルペン系などの粘着付与樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。必要に応じて複数のものを混合使用してもよい。   Examples of other resins added to the adhesive of the present invention include polyethylene resin, polyester resin, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and ethylene- (meth) acrylic acid. Copolymer, ethylene- (meth) acrylic ester-maleic anhydride copolymer, styrene-maleic acid resin, styrene-butadiene resin, butadiene resin, acrylonitrile-butadiene resin, poly (meth) acrylonitrile resin, (meth) acrylamide Examples thereof include resins, chlorinated polyethylene resins, chlorinated polypropylene resins, modified nylon resins, rosin-based and terpene-based tackifier resins, phenol resins, silicone resins, epoxy resins, and the like. You may mix and use several things as needed.

本発明の接着剤に好ましく添加されるポリエチレン樹脂は、酸変性ポリエチレン樹脂であることがより好ましく、不飽和カルボン酸の含有量が1〜5質量%である酸変性ポリエチレン樹脂であることが特に好ましい。酸変性ポリエチレン樹脂の具体例としては、不飽和カルボン酸の含有量が1〜5質量%のエチレン−(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体が挙げられる。   The polyethylene resin preferably added to the adhesive of the present invention is more preferably an acid-modified polyethylene resin, and particularly preferably an acid-modified polyethylene resin having an unsaturated carboxylic acid content of 1 to 5% by mass. . Specific examples of the acid-modified polyethylene resin include an ethylene- (meth) acrylic acid ester-maleic anhydride copolymer having an unsaturated carboxylic acid content of 1 to 5% by mass.

本発明の接着剤に好ましく添加されるポリエステル樹脂は、多塩基酸成分と多価アルコール成分とを主成分とする高分子である。ポリエステル樹脂には、モノカルボン酸、モノアルコール、ヒドロキシカルボン酸が共重合されていてもよい。   The polyester resin preferably added to the adhesive of the present invention is a polymer mainly composed of a polybasic acid component and a polyhydric alcohol component. The polyester resin may be copolymerized with monocarboxylic acid, monoalcohol, or hydroxycarboxylic acid.

以上のような添加剤は、単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また添加剤は、添加、混合のしやすさの観点から、水溶性または水性分散性のものを用いることが好ましい。   These additives may be used alone or in combination of two or more. Moreover, it is preferable to use a water-soluble or water-dispersible additive from the viewpoint of easy addition and mixing.

本発明の接着剤を金属板に塗布し、接着剤中の水性媒体を乾燥除去することにより接着被膜を形成できる。   An adhesive film can be formed by applying the adhesive of the present invention to a metal plate and drying and removing the aqueous medium in the adhesive.

金属板としては、冷延鋼板、溶融純亜鉛めっき鋼板(GI)、または合金化溶融Zn−Feめっき鋼板(GA)、合金化溶融Zn−5%Alめっき鋼板(GF)、電気純亜鉛めっき鋼板(EG)、電気Zn−Niめっき鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、チタン板、ガルバリウム鋼板等が挙げられる。金属基板の厚みは用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、最終製品の軽量化のためには、0.3〜5.0mm程度が好ましい。
金属板の表面は接着性向上やその他目的のための処理を行っていてもよく、例えば洗浄処理、研磨処理、レーザー処理、クロメート処理などの化学薬品処理、電気化学的処理、プラズマ処理などの活性ガス処理、プライマー処理などを行うことができる。
As the metal plate, a cold-rolled steel plate, a hot-dip galvanized steel plate (GI), an alloyed hot-dip Zn-Fe-plated steel plate (GA), an alloyed hot-dip Zn-5% Al-plated steel plate (GF), an electro-pure galvanized steel plate (EG), an electric Zn—Ni plated steel plate, an aluminum plate, an aluminum alloy plate, a titanium plate, a galvalume steel plate and the like. The thickness of the metal substrate can be appropriately selected according to the application and is not particularly limited, but is preferably about 0.3 to 5.0 mm for reducing the weight of the final product.
The surface of the metal plate may be subjected to treatment for improving adhesion or other purposes, such as chemical treatment such as cleaning treatment, polishing treatment, laser treatment, chromate treatment, electrochemical treatment, plasma treatment, etc. Gas treatment, primer treatment, etc. can be performed.

本発明の接着剤を塗布する方法は、金属板の形状により適宜選択でき、特に限定されないが、公知の方法、例えばスプレーコーティング、浸漬コーティング、はけ塗り法、ワイヤーバーコーティング、カーテンフローコーティング、グラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、エアナイフコーティング等が採用できる。   The method of applying the adhesive of the present invention can be appropriately selected depending on the shape of the metal plate, and is not particularly limited, but is a known method such as spray coating, dip coating, brush coating, wire bar coating, curtain flow coating, gravure. Roll coating, reverse roll coating, air knife coating, etc. can be employed.

本発明の接着剤の塗布量は、その用途によって適宜選択され、乾燥膜厚(接着被膜)として1〜100μmであることが好ましく、3〜70μmであることがより好ましく、5〜50μmであることがさらに好ましい。
なお、均一な接着被膜を得るためには、塗布に用いる装置やその使用条件を適宜選択することに加えて、装置や使用条件に応じて濃度や粘度が調整された塗料を使用することが好ましい。
The coating amount of the adhesive of the present invention is appropriately selected depending on the application, and is preferably 1 to 100 μm, more preferably 3 to 70 μm, and more preferably 5 to 50 μm as a dry film thickness (adhesive coating). Is more preferable.
In addition, in order to obtain a uniform adhesive film, it is preferable to use a paint whose concentration and viscosity are adjusted according to the device and use conditions, in addition to appropriately selecting the device used for coating and the use conditions thereof. .

本発明の接着剤を塗布後に乾燥する際に用いる加熱装置として、通常の熱風循環型のオーブンや赤外線ヒーター等を使用することができる。
加熱温度や加熱時間は、被塗布物である基材の特性や、接着剤中に任意に配合しうる前述の各種材料の添加量により適宜選択される。加熱温度としては、50〜250℃であることが好ましく、80〜200℃であることがより好ましく、100〜180℃であることがさらに好ましい。
一方、加熱時間は、5秒〜180分であることが好ましく、30秒〜120分であることがより好ましく、1分〜60分であることがさらに好ましい。なお、添加剤として架橋剤を含む場合は、酸変性ポリプロピレン樹脂や他の重合体のカルボキシル基と架橋剤との反応を十分進行させるために、加熱温度および時間は架橋剤の種類によって適宜選定することが望ましい。
As a heating device used when drying after applying the adhesive of the present invention, a normal hot air circulation type oven, an infrared heater or the like can be used.
The heating temperature and the heating time are appropriately selected depending on the characteristics of the base material that is an object to be coated and the addition amount of the various materials described above that can be arbitrarily blended in the adhesive. As heating temperature, it is preferable that it is 50-250 degreeC, It is more preferable that it is 80-200 degreeC, It is further more preferable that it is 100-180 degreeC.
On the other hand, the heating time is preferably 5 seconds to 180 minutes, more preferably 30 seconds to 120 minutes, and further preferably 1 minute to 60 minutes. In addition, when a crosslinking agent is included as an additive, the heating temperature and time are appropriately selected depending on the type of the crosslinking agent in order to sufficiently advance the reaction between the carboxyl group of the acid-modified polypropylene resin or other polymer and the crosslinking agent. It is desirable.

本発明の金属板複合樹脂成形品は、上記接着被膜を有する金属板と樹脂とが、この接着被膜を介して積層されたものであり、具体的には、少なくとも金属板/接着被膜/樹脂がこの順に積層されてなるものである。   The metal plate composite resin molded article of the present invention is obtained by laminating a metal plate having the above-mentioned adhesive film and a resin through this adhesive film. Specifically, at least the metal plate / adhesive film / resin is They are stacked in this order.

本発明の金属板複合樹脂成形品は、インモールド成形またはインサート成形といった射出成形方法で製造することが好ましい。
本発明の金属板複合樹脂成形品の製造方法としては、例えば、本発明の接着剤を塗布、乾燥して接着被膜を形成した金属板を目的とする形状に予め加工しておく。その後、射出成形機の金型内に金属板を装入し、型締めして、溶融樹脂を型内に射出し、樹脂を冷却固化することで、本発明の金属板複合樹脂成形品を得ることができる。本発明の射出成形用接着剤からなる接着被膜を有する金属板は、プレス成形法による樹脂との複合を排除するものではないが、金属板複合樹脂成形品を大量製造する観点では、短時間・高効率である射出成形(インモールド成形またはインサート成形)法を採用することが好ましい。
The metal plate composite resin molded article of the present invention is preferably produced by an injection molding method such as in-mold molding or insert molding.
As a manufacturing method of the metal plate composite resin molded product of the present invention, for example, a metal plate on which an adhesive coating of the present invention has been applied and dried to form an adhesive coating is processed in advance into a desired shape. Thereafter, the metal plate is inserted into the mold of the injection molding machine, the mold is clamped, the molten resin is injected into the mold, and the resin is cooled and solidified to obtain the metal plate composite resin molded product of the present invention. be able to. The metal plate having an adhesive coating made of the injection molding adhesive of the present invention does not exclude the composite with the resin by the press molding method, but in terms of mass production of the metal plate composite resin molded product, It is preferable to employ a highly efficient injection molding (in-mold molding or insert molding) method.

射出成形の条件は、成形品を構成する樹脂の種類に応じて適宜変更すればよく、例えば成形品用樹脂がポリプロピレンの場合は、シリンダー温度を230〜250℃、金型温度を45〜55℃、射出保持時間を5〜8秒、冷却時間を20〜30秒程度とすることができ、成形品用樹脂がナイロン6の場合は、シリンダー温度を240〜250℃、金型温度を70〜80℃、射出保持時間を5〜8秒、冷却時間を20〜30秒程度とすることができる。この条件で射出成形を行うと、本発明の接着剤から得られる接着被膜が形成された金属板と樹脂が強固に接着した金属板複合樹脂成形品が得られる。   The injection molding conditions may be appropriately changed according to the type of resin constituting the molded product. For example, when the resin for the molded product is polypropylene, the cylinder temperature is 230 to 250 ° C. and the mold temperature is 45 to 55 ° C. The injection holding time can be 5 to 8 seconds and the cooling time can be about 20 to 30 seconds. When the resin for the molded product is nylon 6, the cylinder temperature is 240 to 250 ° C. and the mold temperature is 70 to 80. C., the injection holding time can be 5 to 8 seconds, and the cooling time can be about 20 to 30 seconds. When injection molding is performed under these conditions, a metal plate composite resin molded article in which the metal plate on which the adhesive film obtained from the adhesive of the present invention is formed and the resin are firmly bonded is obtained.

成形品用樹脂としては公知の樹脂であればいずれも使用可能であり、特に限定されないが、中でも、本発明の接着剤はポリプロピレン樹脂との接着性に特に優れる。成形品としての強度を高めるために、成形品用樹脂にガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維を5〜60質量%程度添加してもよい。また、各種顔料や染料、難燃剤、抗菌剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤等の公知の添加剤を加えてもよい。   Any known resin can be used as the resin for the molded article, and is not particularly limited. Among them, the adhesive of the present invention is particularly excellent in adhesiveness with a polypropylene resin. In order to increase the strength as a molded product, reinforcing fibers such as glass fibers and carbon fibers may be added to the resin for molded products in an amount of about 5 to 60% by mass. Moreover, you may add well-known additives, such as various pigments and dyes, a flame retardant, an antibacterial agent, antioxidant, a plasticizer, and a lubricant.

金属板複合樹脂成形品の金属/樹脂接合部の接着強度としては、6MPa以上が好ましく、10MPa以上が特に好ましい。6MPa以上の接着性があれば、本発明の接着剤の使用が想定される種々の用途において十分な性能を発揮することができる。
接着強度は、既知の方法で評価することができ、一例として、引張試験機にて引張剪断応力を測定することで評価することができる。
The adhesive strength of the metal / resin joint of the metal plate composite resin molded article is preferably 6 MPa or more, and particularly preferably 10 MPa or more. If the adhesiveness is 6 MPa or more, sufficient performance can be exhibited in various applications where the use of the adhesive of the present invention is assumed.
The adhesive strength can be evaluated by a known method, and as an example, it can be evaluated by measuring tensile shear stress with a tensile tester.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらによって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. However, the present invention is not limited by these.

1.酸変性ポリプロピレン樹脂の特性
(1)酸変性ポリプロピレン樹脂の組成、立体規則性
Varian社製、GEMINI2000/300核磁気共鳴装置(磁場強度7.05T)にて、組成はHNMR、立体規則性13C NMR測定をおこない、決定した。前者はテトラクロロエタン(d)を、後者はオルトジクロロベンゼンを測定溶媒とし、120℃で測定した。
(2)酸変性ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート(MFR)
JIS K7210:1999記載の方法に準じ、180℃、2160g荷重で測定した。
(3)酸変性ポリプロピレン樹脂の融点
パーキンエルマー社製DSC7を用いてDSC法にて測定した。
1. Characteristics of acid-modified polypropylene resin (1) Composition of acid-modified polypropylene resin, stereoregularity manufactured by Varian, GEMINI 2000/300 nuclear magnetic resonance apparatus (magnetic field intensity 7.05 T), composition 1 HNMR, stereoregularity 13 C NMR measurement was performed and determined. The former was measured at 120 ° C. using tetrachloroethane (d 2 ) and the latter using orthodichlorobenzene as a measurement solvent.
(2) Melt flow rate (MFR) of acid-modified polypropylene resin
According to the method described in JIS K7210: 1999, the measurement was performed at 180 ° C. under a load of 2160 g.
(3) Melting | fusing point of acid-modified polypropylene resin It measured by DSC method using DSC7 by Perkin Elmer.

2.酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体の特性
(1)水性分散体中の分散粒子の数平均粒子径
マイクロトラック粒度分布計(日機装社製、UPA150、MODEL No.9340、動的光散乱法)を用いて求めた。粒子径算出に用いる樹脂の屈折率は1.50とした。
2. Characteristics of Acid-modified Polypropylene Resin Aqueous Dispersion (1) Number average particle size of dispersed particles in aqueous dispersion Microtrac particle size distribution analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., UPA150, MODEL No. 9340, dynamic light scattering method) Asked. The refractive index of the resin used for particle diameter calculation was 1.50.

3.金属板複合樹脂成形品の接着性
(1)引張試験(20℃)
各実施例および比較例で作製した金属板/樹脂成形品の試験片を引張り試験機(インテスコ社製精密万能材料試験機2020型)を用い、20℃、65%RHの雰囲気中、引張速度100mm/分の条件で、金属板/樹脂成形品の界面の接着性を引張剪断試験により測定した。測定はサンプル数15で行い、その平均値を、接着強度とした。また、その時の接着強度の標準偏差を算出した。
接着強度および標準偏差を下記基準により評価した。
[接着強度]
◎:10MPa以上
○:6MPa以上、10MPa未満
×:6MPa未満
[ 標準偏差 ]
○:1.5MPa未満
△:1.5MPa以上、2MPa未満
×:2MPa以上
3. Adhesiveness of metal plate composite resin molded product (1) Tensile test (20 ° C)
Using a tensile tester (precision universal material testing machine 2020, manufactured by Intesco), a test piece of a metal plate / resin molded product prepared in each example and comparative example was used, and the tensile speed was 100 mm in an atmosphere of 20 ° C. and 65% RH. The adhesion at the interface of the metal plate / resin molded product was measured by a tensile shear test under the conditions of / min. The measurement was performed with 15 samples, and the average value was defined as the adhesive strength. Moreover, the standard deviation of the adhesive strength at that time was calculated.
The adhesive strength and standard deviation were evaluated according to the following criteria.
[Adhesive strength]
◎: 10 MPa or more ○: 6 MPa or more, less than 10 MPa x: less than 6 MPa
[ standard deviation ]
○: Less than 1.5 MPa Δ: 1.5 MPa or more, less than 2 MPa x: 2 MPa or more

(2)引張試験(80℃)
上記(1)と同様の方法で、測定時の温度を20℃から80℃に変更して引張剪断試験を行った。また、同様の基準で接着強度を評価した。
(2) Tensile test (80 ° C)
The tensile shear test was performed by changing the temperature during measurement from 20 ° C. to 80 ° C. in the same manner as in (1) above. Further, the adhesive strength was evaluated according to the same criteria.

(3)引張試験(湿熱試験後)
各実施例および比較例で作製した金属板/樹脂成形品の試験片を85℃/85%RHの恒温恒湿装置中で500時間処理した後、上記(1)と同様の方法で、引張剪断試験を行った。また、同様の基準で接着強度を評価した。
(3) Tensile test (after wet heat test)
After the specimens of the metal plate / resin molded product prepared in each Example and Comparative Example were treated for 500 hours in a constant temperature and humidity apparatus at 85 ° C./85% RH, tensile shear was performed in the same manner as in (1) above. A test was conducted. Further, the adhesive strength was evaluated according to the same criteria.

(酸変性ポリプロピレン樹脂の製造)
製造例1(酸変性ポリプロピレン樹脂「P−1」の製造)
アイソタクチック構造のホモポリプロピレン樹脂(MFR=2g/10分、180℃、2160g荷重)100質量部に、無水マレイン酸5.5質量部、ジ−t−ブチルパーオキシド1.0質量部を、170℃に設定した二軸押出機を用いて反応させて、酸変性ポリプロピレン樹脂を得た。
この樹脂をアセトンで数回洗浄後、減圧乾燥機で乾燥し、酸変性ポリプロピレン樹脂「P−1」を得た。
(Production of acid-modified polypropylene resin)
Production Example 1 (Production of acid-modified polypropylene resin “P-1”)
To 100 parts by mass of isotactic homopolypropylene resin (MFR = 2 g / 10 min, 180 ° C., 2160 g load), 5.5 parts by mass of maleic anhydride and 1.0 part by mass of di-t-butyl peroxide, The reaction was carried out using a twin screw extruder set at 170 ° C. to obtain an acid-modified polypropylene resin.
This resin was washed several times with acetone and then dried with a vacuum dryer to obtain an acid-modified polypropylene resin “P-1”.

製造例2(酸変性ポリプロピレン樹脂「P−2」の製造)
製造例1において、無水マレイン酸の添加量を5.5質量部に変えて6.0質量部とし、ジ−t−ブチルパーオキシドの添加量を1.0質量部から1.5質量部とした以外は同様の操作を行うことにより、酸変性ポリプロピレン樹脂「P−2」を得た。
Production Example 2 (Production of acid-modified polypropylene resin “P-2”)
In Production Example 1, the addition amount of maleic anhydride was changed to 5.5 parts by mass to 6.0 parts by mass, and the addition amount of di-t-butyl peroxide was changed from 1.0 to 1.5 parts by mass. An acid-modified polypropylene resin “P-2” was obtained by carrying out the same operation except that.

製造例3(酸変性ポリプロピレン樹脂「P−3」の製造)
製造例1において、無水マレイン酸の添加量を5.5質量部に変えて3.8質量部とし、ジ−t−ブチルパーオキシドの添加量を1.0質量部から0.8質量部とした以外は同様の操作を行うことにより、酸変性ポリプロピレン樹脂「P−3」を得た。
Production Example 3 (Production of acid-modified polypropylene resin “P-3”)
In Production Example 1, the amount of maleic anhydride added was changed to 5.5 parts by mass to 3.8 parts by mass, and the amount of di-t-butyl peroxide added was changed from 1.0 parts by mass to 0.8 parts by mass. The acid-modified polypropylene resin “P-3” was obtained by carrying out the same operation except that.

製造例4(酸変性ポリプロピレン樹脂「P−4」の製造)
製造例1において、無水マレイン酸の添加量を5.5質量部に変えて2.8質量部とし、ジ−t−ブチルパーオキシドの添加量を1.0質量部から0.5質量部とした以外は同様の操作を行うことにより、酸変性ポリプロピレン樹脂「P−4」を得た。
Production Example 4 (Production of acid-modified polypropylene resin “P-4”)
In Production Example 1, the amount of maleic anhydride added was changed to 5.5 parts by mass to 2.8 parts by mass, and the amount of di-t-butyl peroxide added was changed from 1.0 parts by mass to 0.5 parts by mass. An acid-modified polypropylene resin “P-4” was obtained by carrying out the same operation except that.

製造例5(酸変性ポリプロピレン樹脂「P−5」の製造)
製造例1において、無水マレイン酸の添加量を5.5質量部に変えて6.0質量部とし、ジ−t−ブチルパーオキシドの添加量を1.0質量部から1.8質量部とした以外は同様の操作を行うことにより、酸変性ポリプロピレン樹脂「P−5」を得た。
Production Example 5 (Production of acid-modified polypropylene resin “P-5”)
In Production Example 1, the addition amount of maleic anhydride was changed to 5.5 parts by mass to 6.0 parts by mass, and the addition amount of di-t-butyl peroxide was changed from 1.0 to 1.8 parts by mass. An acid-modified polypropylene resin “P-5” was obtained by carrying out the same operation except that.

製造例6(酸変性ポリプロピレン樹脂「P−6」の製造)
製造例1において、ホモポリプロピレン樹脂としてシンジオタクチック構造のホモポリプロピレン樹脂(MFR=5g/10分、180℃、2160g荷重)を用いた以外は同様の操作を行うことにより、酸変性ポリプロピレン樹脂「P−6」を得た。
Production Example 6 (Production of acid-modified polypropylene resin “P-6”)
In Production Example 1, the same operation was performed except that a homopolypropylene resin having a syndiotactic structure (MFR = 5 g / 10 min, 180 ° C., 2160 g load) was used as the homopolypropylene resin, whereby the acid-modified polypropylene resin “P -6 "was obtained.

製造例7(酸変性ポリプロピレン樹脂「P−7」の製造)
製造例1において、アイソタクチック構造のホモポリプロピレン樹脂に変え、ランダムポリプロピレン(プロピレン/エチレン=96/4(質量比)、MFR=10g/10分、180℃、2160g荷重)を用いた以外は同様の操作を行うことにより、酸変性ポリプロピレン樹脂「P−7」を得た。
Production Example 7 (Production of acid-modified polypropylene resin “P-7”)
The same as in Production Example 1 except that random polypropylene (propylene / ethylene = 96/4 (mass ratio), MFR = 10 g / 10 min, 180 ° C., 2160 g load) was used instead of the homopolypropylene resin having an isotactic structure. The acid-modified polypropylene resin “P-7” was obtained by performing the above operations.

製造例8(酸変性ポリプロピレン樹脂「P−8」の製造)
製造例1において、アイソタクチック構造のホモポリプロピレン樹脂に変え、ランダムポリプロピレン(プロピレン/エチレン/ブテン=89/5/6(質量比)、MFR=10g/10分、180℃、2160g荷重)を用いた以外は同様に操作を行うことにより、酸変性ポリプロピレン樹脂「P−8」を得た。
Production Example 8 (Production of acid-modified polypropylene resin “P-8”)
In Production Example 1, a random polypropylene (propylene / ethylene / butene = 89/5/6 (mass ratio), MFR = 10 g / 10 min, 180 ° C., 2160 g load) is used instead of the isotactic homopolypropylene resin. The acid-modified polypropylene resin “P-8” was obtained by carrying out the same operation except that.

製造例1〜8で得られた酸変性ポリプロピレン樹脂の特性を表1に示す。   Table 1 shows the properties of the acid-modified polypropylene resins obtained in Production Examples 1-8.

(酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体の調製)
調製例1(酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−1」の調製)
ヒーター付きの密閉できる耐圧1L容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、75.0gの酸変性ポリプロピレン樹脂「P−1」、30.0gのイソプロパノール、170.0gのテトラヒドロフラン、15.0gのトリエチルアミンおよび210.0gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を150℃に保ってさらに60分間撹拌した後、ヒーターの電源を切り自然冷却した。
内温が80℃まで冷えたところで容器を開封して、60.0gのテトラヒドロフラン、10.0gのジメチルアミノエタノールおよび50.0gの蒸留水からなる原料を追加投入した。その後、容器を密閉し、ヒーターの電源を入れ、撹拌翼の回転速度を300rpmの状態で再度加熱(再昇温)した。系内温度を140℃に保ってさらに60分間撹拌した後、ヒーターの出力を、内温80℃になるように調整した。
内温が80℃まで冷えたところで、真空ポンプを使って系内を徐々に減圧して、イソプロパノール、テトラヒドロフランと水を除去した。テトラヒドロフラン、イソプロパノールと水を400g以上除去した後、ヒーターの電源を切り、系内温度が35℃になったところで、水を添加して水性分散体中の「P−1」の濃度が20質量%となるように調整し、180メッシュのステンレス製フィルターで加圧濾過して、均一な酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−1」を得た。なお加圧濾過の後、フィルター上に樹脂の未分散物は確認できなかった。
(Preparation of acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion)
Preparation Example 1 (Preparation of acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion “E-1”)
75.0 g of acid-modified polypropylene resin “P-1”, 30.0 g of isopropanol, 170.0 g of tetrahydrofuran, 15.0 g of triethylamine using a stirrer equipped with a 1 L glass container that can be sealed with a heater. When 210.0 g of distilled water was charged into a glass container and stirred at a rotation speed of the stirring blade of 300 rpm, no resin precipitation was observed at the bottom of the container, confirming that it was in a floating state. Therefore, while maintaining this state, the heater was turned on and heated after 10 minutes. Then, the system temperature was maintained at 150 ° C. and the mixture was further stirred for 60 minutes, and then the heater was turned off and naturally cooled.
When the internal temperature was cooled to 80 ° C., the container was opened, and a raw material consisting of 60.0 g of tetrahydrofuran, 10.0 g of dimethylaminoethanol and 50.0 g of distilled water was additionally charged. Thereafter, the vessel was sealed, the heater was turned on, and the stirring blade was heated again (heated again) at a rotation speed of 300 rpm. After the system temperature was maintained at 140 ° C. and stirring was continued for 60 minutes, the output of the heater was adjusted so that the internal temperature was 80 ° C.
When the internal temperature decreased to 80 ° C., the system was gradually decompressed using a vacuum pump to remove isopropanol, tetrahydrofuran and water. After removing 400 g or more of tetrahydrofuran, isopropanol and water, the heater was turned off and when the system temperature reached 35 ° C., water was added and the concentration of “P-1” in the aqueous dispersion was 20% by mass. And pressure filtration with a 180 mesh stainless steel filter to obtain a uniform acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion “E-1”. In addition, after pressure filtration, the undispersed resin was not confirmed on the filter.

調製例2、3、6〜9(酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−2、3、6〜9」の調製)
不飽和カルボン酸変性ポリプロピレン樹脂としてP−1に代えて調製例2(E−2)ではP−2、調製例3(E−3)ではP−3、調製例6(E−6)ではP−5、調製例7(E−7)ではP−6、調製例8(E−8)ではP−7、調製例9(E−9)ではP−8を用いた以外は、調製例1と同様の方法で酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−2、3、6〜9」を得た。
Preparation Examples 2, 3, 6-9 (Preparation of acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion “E-2, 3, 6-9”)
As an unsaturated carboxylic acid-modified polypropylene resin, instead of P-1, P-2 in Preparation Example 2 (E-2), P-3 in Preparation Example 3 (E-3), P in Preparation Example 6 (E-6) Preparation Example 1 except that P-5 was used in Preparation Example 7 (E-7), P-7 in Preparation Example 8 (E-8), and P-8 in Preparation Example 9 (E-9). In the same manner, acid-modified polypropylene resin aqueous dispersions “E-2, 3, 6-9” were obtained.

調整例5
調整例5(E−5)は、不飽和カルボン酸変性ポリプロピレン樹脂としてP−1に代えてP−4を用いた以外は、調整例1と同様に行ったが、加圧濾過の後のフィルター上に樹脂の未分散物が見られ、安定した分散体を得ることができなかった。
Adjustment example 5
Adjustment Example 5 (E-5) was carried out in the same manner as Adjustment Example 1 except that P-4 was used instead of P-1 as the unsaturated carboxylic acid-modified polypropylene resin, but the filter after pressure filtration Undispersed resin was observed on the top, and a stable dispersion could not be obtained.

調製例4(酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−4」の調製)
調製例3において、トリエチルアミンに代えてジメチルアミノエタノールとすること以外は、同様の方法で酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−4」を得た。
Preparation Example 4 (Preparation of acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion “E-4”)
An acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion “E-4” was obtained in the same manner as in Preparation Example 3, except that dimethylaminoethanol was used instead of triethylamine.

調製例10(酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−10」の調製)
25.0gの酸変性ポリプロピレン樹脂「P−1」をトルエン100gに加え、撹拌しながら加温して均一に溶解させた。一方、別の容器にポリオキシアルキル系界面活性剤2.0gを水100gに加えて溶解させた。前記、酸変性ポリプロピレン樹脂のトルエン溶液と界面活性剤の水溶液を撹拌した。さらに、DMEAを加えて、pHを調整した後、ロータリーエバポレーターでトルエンを留去させて、酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−10」を得た。
Preparation Example 10 (Preparation of acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion “E-10”)
25.0 g of acid-modified polypropylene resin “P-1” was added to 100 g of toluene and heated with stirring to be dissolved uniformly. On the other hand, in another container, 2.0 g of polyoxyalkyl surfactant was added to 100 g of water and dissolved. The toluene solution of the acid-modified polypropylene resin and the aqueous solution of the surfactant were stirred. Furthermore, after adding DMEA and adjusting pH, toluene was distilled off with the rotary evaporator and acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion "E-10" was obtained.

調製例1〜10で得られた酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体の特性を表2に示す。   The properties of the acid-modified polypropylene resin aqueous dispersions obtained in Preparation Examples 1 to 10 are shown in Table 2.

実施例1
厚さ1.0mmのアルミニウム合金板(クロメート処理済み、アセトン脱脂済み)の表面に、酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体「E−1」をバーコーターで乾燥後の樹脂被膜の厚みが15μmとなるように塗布し、120℃で10分間加熱し、接着被膜を有する金属板を得た。
次に、射出成形機(日精樹脂工業社製;NEX−110)を用いて射出成形を行った。上記接着被膜を有する金属板を、100mm×25mmにカットし、金型に入れ、ガラス繊維を30質量%含有したポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製;プライムポリプロE7000)を溶融させて、100mm×23mm×3mm厚となるように射出成形を行った。樹脂と金属板とは、8mm長さ×23mm幅で重なるように接着させ、金属板/樹脂成形品の試験片を得た。この時、射出条件は、シリンダー温度240℃、樹脂成形温度240℃、金型温度50℃、射出圧力50MPa、射出保持時間6.5秒、冷却時間25秒とした。
Example 1
The thickness of the resin film after drying the acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion “E-1” with a bar coater on the surface of a 1.0 mm thick aluminum alloy plate (chromate treated, acetone degreased) And heated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a metal plate having an adhesive film.
Next, injection molding was performed using an injection molding machine (manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd .; NEX-110). The metal plate having the adhesive coating is cut into a size of 100 mm × 25 mm, put into a mold, and a polypropylene resin containing 30% by mass of glass fiber (manufactured by Prime Polymer; Prime Polypro E7000) is melted to be 100 mm × 23 mm × Injection molding was performed to obtain a thickness of 3 mm. The resin and the metal plate were bonded so as to overlap each other at 8 mm length × 23 mm width to obtain a test piece of metal plate / resin molded product. At this time, the injection conditions were a cylinder temperature of 240 ° C., a resin molding temperature of 240 ° C., a mold temperature of 50 ° C., an injection pressure of 50 MPa, an injection holding time of 6.5 seconds, and a cooling time of 25 seconds.

実施例2〜4、比較例1〜5
実施例1において、酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体を「E−1」に代えて「E−2」(実施例2)、「E−3」(実施例3)、「E−4」(実施例4)、「E−6」(比較例1)、「E−7」(比較例2)、「E−8」(比較例3)、「E−9」(比較例4)、「E−10」(比較例5)とする以外は同様に操作し、金属板/樹脂成形品の試験片を得た。
Examples 2-4, Comparative Examples 1-5
In Example 1, the acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion was replaced with “E-1”, and “E-2” (Example 2), “E-3” (Example 3), “E-4” (implemented) Example 4), “E-6” (Comparative Example 1), “E-7” (Comparative Example 2), “E-8” (Comparative Example 3), “E-9” (Comparative Example 4), “E A test piece of metal plate / resin molded product was obtained in the same manner except for “−10” (Comparative Example 5).

実施例5〜9
実施例1において、酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体を「E−1」の固形分100質量部に対して、オキサゾリン基含有架橋剤を固形分で5質量部(実施例5)、エポキシ基含有架橋剤を固形分で5質量部(実施例6)、シランカップリング剤を有効成分で1質量部(実施例7)、ポリウレタン樹脂エマルションを固形分で20質量部(実施例8)、オキサゾリン基含有架橋剤を固形分で2質量部とポリウレタン樹脂エマルションを固形分で20質量部(実施例9)をそれぞれ添加したこと以外は同様に操作し、金属板/樹脂成形品の試験片を得た。
ここで、オキサゾリン基含有架橋剤としてはエポクロスWS−500(日本触媒社製、固形分濃度39質量%)、エポキシ基含有架橋剤としてはアデカレジンEM−0517(アデカ社製、固形分濃度51質量%)、シランカップリング剤としてはKBM−403(信越化学工業社製、有効成分100%)、ウレタン樹脂エマルションとしてはタケラックW−6010(三井化学社製、固形分濃度30質量%)を用いた。
Examples 5-9
In Example 1, 5 parts by mass (Example 5) of an oxazoline group-containing cross-linking agent in solid content with respect to 100 parts by mass of solid content of “E-1” in the acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion, and epoxy group-containing cross-linking 5 parts by mass of solid agent (Example 6), 1 part by mass of silane coupling agent (Example 7), 20 parts by mass of polyurethane resin emulsion (Example 8), containing oxazoline group A test piece of a metal plate / resin molded product was obtained in the same manner except that 2 parts by mass of the cross-linking agent and 20 parts by mass (Example 9) of the polyurethane resin emulsion were added.
Here, Epocros WS-500 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., solid concentration 39% by mass) as the oxazoline group-containing crosslinking agent, and Adeka Resin EM-0517 (manufactured by Adeka Corp., solid content concentration 51% by mass) as the epoxy group-containing crosslinking agent. ), KBM-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., active ingredient 100%) was used as the silane coupling agent, and Takelac W-6010 (manufactured by Mitsui Chemicals, solid content concentration 30% by mass) was used as the urethane resin emulsion.

比較例6〜10
比較例1〜5において、酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体の固形分100質量部に対して、オキサゾリン基含有架橋剤を固形分で2質量部とポリウレタン樹脂エマルションを固形分で20質量部をそれぞれ添加したこと以外は同様に操作し、金属板/樹脂成形品の試験片を得た。
Comparative Examples 6-10
In Comparative Examples 1 to 5, 2 parts by mass of the oxazoline group-containing crosslinking agent and 20 parts by mass of the polyurethane resin emulsion were added to 100 parts by mass of the solid content of the acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion, respectively. A test piece of metal plate / resin molded product was obtained in the same manner as described above.

実施例1〜9および比較例1〜10で得られた、金属板/樹脂成形品の試験片を用いた試験結果を表3に示す。   Table 3 shows the test results using the metal plate / resin molded product test pieces obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10.

実施例1〜4は、ポリプロピレン成分がアイソタクチック構造からなるホモポリプロピレンである酸変性ポリプロピレン樹脂と水性媒体とを含有する酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体からなる射出成形用接着剤であり、金属板/樹脂成形品の接合用接着剤に適した特性を有していた。また、実施例5〜9では、酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体にウレタン樹脂及び/又は架橋剤成分が含まれることにより、接着性、高温下での接着性、耐湿熱性が向上していた。実施4の酸変性ポリプロピレン樹脂水性分散体は、接着性は十分であるものの、粒子径がやや大きいため、接着性においてややバラつきが生じた。   Examples 1-4 are adhesives for injection molding composed of an acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion containing an acid-modified polypropylene resin and an aqueous medium whose homopolypropylene has a polypropylene component having an isotactic structure, and a metal plate / It had characteristics suitable for an adhesive for bonding resin molded products. Moreover, in Examples 5-9, adhesiveness, adhesiveness under high temperature, and heat-and-moisture resistance were improving by including a urethane resin and / or a crosslinking agent component in the acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion. Although the acid-modified polypropylene resin aqueous dispersion of Example 4 had sufficient adhesiveness, the particle diameter was slightly large, and thus the adhesiveness slightly varied.

一方、ポリプロピレン樹脂の構造や組成が本発明の規定外である場合(比較例1〜4、6〜9)、高温下(80℃)での接着性や耐湿熱性には劣るものであった。特に、ポリプロピレン樹脂がホモポリプロピレン以外の場合(比較例3、4、8、9)、常温下の接着性にも劣っており、ポリプロピレン樹脂の構造がアイソタクチック構造でない場合(比較例2、7)、接着性に大きなバラつきが見られた。
さらに、乳化剤を含む酸変性ポリオレフィン樹脂水性分散体を用いた場合(比較例5、12)、耐湿熱性が劣っていた。
不飽和カルボン酸による変性率が本発明で規定する範囲外の酸変性ポリオレフィン樹脂を用いた場合(「E−5」)、実質的に分散が進行せず水性分散体を得ることができなかった。
On the other hand, when the structure and composition of the polypropylene resin are out of the scope of the present invention (Comparative Examples 1 to 4 and 6 to 9), the adhesiveness and wet heat resistance at high temperatures (80 ° C.) were inferior. In particular, when the polypropylene resin is other than homopolypropylene (Comparative Examples 3, 4, 8, and 9), the adhesiveness at room temperature is inferior, and the structure of the polypropylene resin is not an isotactic structure (Comparative Examples 2 and 7). ), A large variation in adhesiveness was observed.
Furthermore, when the acid-modified polyolefin resin aqueous dispersion containing an emulsifier was used (Comparative Examples 5 and 12), the heat-and-moisture resistance was poor.
When an acid-modified polyolefin resin having a modification rate with an unsaturated carboxylic acid outside the range specified in the present invention was used (“E-5”), the dispersion did not substantially proceed and an aqueous dispersion could not be obtained. .

Claims (9)

酸変性ポリプロピレン樹脂が水性媒体中に分散されてなる射出成形用接着剤であって、酸変性ポリプロピレン樹脂は、不飽和カルボン酸を1.5〜10.0質量%含有し、ポリプロピレン成分がアイソタクチック構造を有し、180℃、2160g荷重におけるMFR(メルトフローレート)の値が400g/10分以下であることを特徴とする射出成形用接着剤。   An adhesive for injection molding in which an acid-modified polypropylene resin is dispersed in an aqueous medium. The acid-modified polypropylene resin contains 1.5 to 10.0% by mass of an unsaturated carboxylic acid, and the polypropylene component is isotactic. An adhesive for injection molding having a tic structure and having an MFR (melt flow rate) value at 180 ° C. under a load of 2160 g of 400 g / 10 min or less. 不揮発性水性化助剤を実質的に含有しないことを特徴とする請求項1記載の射出成形用接着剤。   The adhesive for injection molding according to claim 1, wherein the adhesive is substantially free of non-volatile water-based auxiliary. 水性分散体中の重量平均分子量が0.15μm以下であることを特徴とする請求項1または2記載の射出成形用接着剤。   The adhesive for injection molding according to claim 1 or 2, wherein the weight average molecular weight in the aqueous dispersion is 0.15 µm or less. ウレタン樹脂及び/又は架橋剤成分を含有することを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の射出成形用接着剤。   The adhesive for injection molding according to any one of claims 1 to 3, further comprising a urethane resin and / or a crosslinking agent component. 請求項1〜4いずれか記載の射出成形用接着剤の水性媒体を除去してなる接着被膜。   The adhesive film formed by removing the aqueous medium of the adhesive for injection molding in any one of Claims 1-4. 請求項5記載の接着被膜を有する金属板。   A metal plate having the adhesive coating according to claim 5. 請求項6記載の金属板と樹脂とが接着被膜を介して積層された金属板複合樹脂成形品。   A metal plate composite resin molded product in which the metal plate according to claim 6 and a resin are laminated via an adhesive film. 前記樹脂がポリプロピレン樹脂である請求項7記載の金属板複合樹脂成形品。   The metal plate composite resin molded article according to claim 7, wherein the resin is a polypropylene resin. 金型内に請求項6記載の金属板を装入した後、溶融樹脂を金型内に射出することで前記金属板の接着被膜を介して前記金属板に樹脂を積層することを特徴とする金属板複合樹脂成形品の製造方法。
After the metal plate according to claim 6 is inserted into the mold, the resin is laminated on the metal plate through an adhesive film of the metal plate by injecting molten resin into the mold. Manufacturing method of metal plate composite resin molded product.
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