JP2021516266A - 耐酸性接着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)少なくとも1つのポリクロロプレンゴム;
(b)少なくとも1つのエポキシシラン;
(c)少なくとも1つのアミノシラン;
(d)少なくとも1つの不飽和シラン;および
(e)少なくとも1つの有機溶媒
を含んでなる耐酸性接着剤組成物に関する。
(a)ポリクロロプレンゴムを粉砕する工程;
(b)粉砕したポリクロロプレンゴムを場合により添加されてよい金属酸化物と一緒に加熱し、ロールミルによりポリクロロプレンゴムシートを形成する工程;
(c)有機溶媒、不飽和シランおよび場合により添加されてよい飽和シランを混合し、均一な混合物を生成する工程;
(d)工程(b)のポリクロロプレンゴムシートを工程(c)の均一な混合物に溶解し、溶液を生成する工程;
(e)場合により、該溶液に粘着付与剤、接着促進剤、フィルム形成剤および安定剤を添加する工程;
(f)エポキシシランおよびアミンシランを混合する工程;および
(g)エポキシシランおよびアミンシランの混合物を、工程(d)または工程(e)の溶液に添加する工程;
を含んでなる、耐酸性接着剤組成物の製造方法であって、窒素ガスによる保護を伴って実施する方法に関する。
本明細書で引用される全ての参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明のポリクロロプレンゴムは、クロロプレンホモポリマー、およびクロロプレンと共重合できる他のモノマーとクロロプレンとのコポリマーを意味する。本発明において使用するためのクロロプレンと共重合できる他のモノマーは、メチルアクリレート、ブチルアクリレートおよび2−エチルヘキシルアクリレートのようなアクリル酸エステル;メチルメタクリレート、ブチルメタクリレートおよび2−エチルヘキシルメタクリレートのようなメタクリル酸エステル;2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、1−クロロ−1,3−ブタジエン、ブタジエン、イソプレン、エチレン、スチレン、アクリロニトリルおよびそれらの誘導体を包含するが、これらに限定されない。
本発明のエポキシシランは、カップリング剤として機能する。いくつかの態様において、エポキシシランは、少なくとも1つのエポキシ化アルコキシシランを含み、これは、ケイ素原子に結合する少なくとも1つのアルコキシ基および少なくとも1つのエポキシ基を含んでなる。
本発明のアミノシランは、カップリング剤として機能する。いくつかの態様において、アミノシランは、少なくとも1つのアミン含有アルコキシシランを含み、これは、ケイ素原子に結合した少なくとも1つのアルコキシ基および少なくとも1つのアミノ基を含んでなる。
本発明の不飽和シランは、1個以上の非芳香族炭素−炭素二重結合を有する一般的なシランを意味する。不飽和シランは、カップリング剤として機能し、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(2−メトキシエトキシ)シランおよびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、エチレン性不飽和アルコキシシランであることが好ましい。
本発明の有機溶媒は、一般的な有機溶媒を意味し、芳香族溶媒、ケトン化合物、脂肪族溶媒、脂環式溶媒、エステル溶媒、塩素化炭化水素化合物およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されてよい。
粘着付与剤
本発明の粘着付与剤は、一般的な粘着付与剤を意味し、脂肪族石油樹脂、環式石油樹脂、芳香族石油樹脂、ガム樹脂、ロジンエステル、合成テルペン樹脂、天然テルペン樹脂およびそれらの任意の組み合わせを包含するが、これらに限定されない。
本発明接着促進剤は、一般的な接着促進剤を意味し、好ましくは変性ポリオレフィンであり、より好ましくは塩素化ポリオレフィンおよびアクリル変性ポリオレフィンである。
本発明の安定剤は、アクリル変性ハロゲン化ポリオレフィンまたはメタクリル変性ハロゲン化ポリオレフィンまたはそれらの組み合わせを意味する。
いかなる理論にも限定されることは意図しないが、本発明の飽和シランは、耐酸性接着剤組成物中に存在し得る水を吸収する機能を有し得、エポキシシラン、アミノシランおよび不飽和シランが水と反応することを防ぎ得る。いくつかの態様において、飽和シランは、飽和アルコキシシラン、飽和アルキルシランまたはそれらの組み合わせである。
本発明の金属酸化物は、ポリクロロプレンの硬化を促進する機能を有する一般的な金属酸化物を意味し、耐酸性接着剤の耐熱性を向上させる。好ましくは、金属酸化物は、酸化マグネシウム、酸化亜鉛およびそれらの組み合わせから選択される。より好ましくは、酸化マグネシウムは活性酸化マグネシウムであり、酸化亜鉛は活性酸化亜鉛である。
本発明のフィルム形成剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)ブロックコポリマーおよびスチレン−イソプレン−スチレン(SIS)ブロックコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン(SEBS)ブロックコポリマー、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン(SEPS)ブロックコポリマー、エチレンプロピレンメチレン(EPM)、エチレンプロピレンジエンメチレン(EPDM)およびそれらの任意の組み合わせを包含するが、これらに限定されない。
(a)8〜25重量%の少なくとも1つのポリクロロプレンゴム;
(b)0.2〜1重量%の少なくとも1つのエポキシシラン;
(c)0.2〜2重量%の少なくとも1つのアミノシラン;
(d)0.2〜2重量%の少なくとも1つの不飽和シラン;
(e)1〜5重量%の少なくとも1つの安定剤;
(f)4〜10重量%の少なくとも1つの粘着付与剤;
(g)0.3〜10重量%の少なくとも1つの接着促進剤;
(h)20〜80重量%の少なくとも1つの有機溶媒;
(i)0.2〜3重量%の少なくとも1つの飽和シラン;
(j)0.3〜2重量%の少なくとも1つのフィルム形成剤;および
(k)0.2〜4重量%の少なくとも1つの金属酸化物;
を含んでなり、これら全成分の重量%の合計は100重量%である。
a)ポリクロロプレンゴムを粉砕する工程;
b)粉砕したポリクロロプレンゴムを場合により添加されてよい金属酸化物と一緒に、85℃以下の所望の温度で加熱し、ロールミルによりポリクロロプレンゴムシートを形成する工程;
c)有機溶媒、不飽和シランおよび場合により添加されてよい飽和シランを混合し、均一な混合物を生成する工程;
d)工程b)のポリクロロプレンゴムシートを工程c)の均一な混合物に溶解し、溶液を生成する工程;
e)場合により、該溶液に粘着付与剤、接着促進剤、フィルム形成剤および安定剤を添加し、所望の温度で、例えば25〜40℃の範囲の温度で溶液を撹拌する工程;
f)エポキシシランおよびアミンシランを混合する工程;および
g)エポキシシランおよびアミンシランの混合物を、工程d)または工程e)の溶液に添加する工程;
によって、窒素ガスによる保護を伴って製造してよい。
a)未処理ポリマーおよび金属を耐酸性接着剤で接着することにより積層体を形成する工程;
b)耐酸性接着剤を硬化させるために積層体を加熱する工程;
c)未処理ポリマーおよび金属を互いに180°の角度で剥離する工程;および
d)未処理ポリマーおよび金属が所定の距離に引き離されたときの力を、耐酸性接着剤の初期剥離強度として記録する工程
によって評価してよい。
a)未処理ポリマーおよび金属を耐酸性接着剤で接着することにより積層体を形成する工程;
b)耐酸性接着剤を硬化させるために積層体を加熱する工程;
c)積層体を電解質溶液に浸漬する工程;
d)電解質溶液から積層体を取り出し、25℃、55%の相対湿度で積層体を保存する工程;
e)未処理ポリマーおよび金属を互いに180°の角度で剥離する工程;および
f)未処理ポリマーおよび金属が所定の距離に引き離されたときの力を、耐酸性接着剤の最終剥離強度として記録する工程
によって評価してよい。
a)窒素ガスによる保護を伴って密封容器に耐酸性接着剤を保存する工程;
b)密封容器から耐酸性接着剤を取り出し、耐酸性接着剤の初期剥離強度および最終剥離強度を測定する工程;および
c)最終剥離強度が初期剥離強度の所定の割合以上であれば、耐酸性接着剤の保存性を「合格」とランク付けし、最終剥離強度が初期剥離強度の所定の割合未満であれば、耐酸性接着剤の保存性を「不合格」とランク付けする工程
によって評価してよい。
初期剥離強度試験
アルミニウム箔および未処理共重合ポリプロピレンフィルムを、150g/m2の量で適用した耐酸性接着剤により接合し、積層試料を作製した。積層試料を80℃で2分間加熱し、室温で冷却した。アルミニウム箔および未処理共重合ポリプロピレンフィルムを、Zwick/Roell Z010(1kN)を用いて50mm/分の速度、180°の角度で互いに剥離した。初期剥離強度試験は、25℃および相対湿度55%で実施した。初期剥離強度試験は、耐酸性接着剤を適用して15分以内の積層試料について実施した。アルミニウム箔および未処理共重合ポリプロピレンフィルムを1cm引き離し、そのときの力を耐酸性接着剤の初期剥離強度として記録した。
アルミニウム箔および未処理共重合ポリプロピレンフィルムを、150g/m2の量で適用した耐酸性接着剤により接合し、積層試料を作製した。積層試料を80℃で2分間加熱し、室温で冷却した。積層試料を、60℃で2週間、電解質溶液(Guangzhou Tianci社製JN90652)に浸漬した。積層試料を電解質溶液から取り出し、25℃、相対湿度55%で24時間保存した。アルミニウム箔および未処理共重合ポリプロピレンフィルムを、Zwick/Roell Z010(1kN)を用いて50mm/分の速度、180°の角度で互いに剥離した。最終剥離強度試験は、25℃および相対湿度55%で実施した。アルミニウム箔および未処理共重合ポリプロピレンフィルムを1cm引き離し、そのときの力を耐酸性接着剤の最終剥離強度として記録した。
耐酸性接着剤を、窒素ガスによる保護を伴って、密閉金属容器において5〜15℃で6か月保存した。
密閉金属容器から耐酸性接着剤を取り出し、上述したように初期剥離強度および最終剥離強度の試験を実施した。
最終剥離強度が初期剥離強度の60%以上であった場合、耐酸性接着剤の保存性を「合格」とランク付けし、;最終剥離強度が初期剥離強度の60%未満であった場合、耐酸性接着剤の保存性を「不合格」とランク付けした。
耐酸性接着剤組成物試料は、下記から選択される成分を混合することにより、表1Aおよび表1Bに従って調製した:
ポリクロロプレンゴム(東ソー株式会社製Skyprene 580H);
ポリクロロプレンゴム(東ソー株式会社製Skprene G-40S-1);
ポリクロロプレンゴム(東ソー株式会社製Skyprene Y-30S);
ロジン変性フェノール樹脂(荒川化学株式会社製Tamanol 803L);
塩素化ポリプロピレン(東洋紡株式会社製Hardren DX-526P);
変性ポリオレフィン樹脂(日本製紙株式会社製AUROREN 550S);
スチレン−ブタジエン−スチレンポリマー(Kraton社製Kraton D1102 J);
メチルシクロヘキサン(SK Chemicals社製MCH);
シクロヘキサン(SK Chemicals社製CH);
酢酸エチル(SK Chemicals社製EA);
活性酸化マグネシウム(協和化学工業株式会社製Kyowamag 150);
活性酸化亜鉛(正同化学工業株式会社製AZO);
ビニルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製KBM 1003);
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製KBM 403);
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(信越化学工業株式会社製KBM 603);
テトレアエチルオルトシリケート(Zhangjiaguang Xinya Chemical Co., Ltd.製);
アクリル変性塩素化ポリプロピレン(Changzhou Hengbang Chemical Co., Ltd.製XM-200);および
アクリル変性ポリオレフィン樹脂(日本製紙株式会社製AUROREN 350S);
Claims (15)
- (a)少なくとも1つのポリクロロプレンゴム;
(b)少なくとも1つのエポキシシラン;
(c)少なくとも1つのアミノシラン;
(d)少なくとも1つの不飽和シラン;および
(e)少なくとも1つの有機溶媒
を含んでなる耐酸性接着剤組成物。 - エポキシシランはエポキシ化アルコキシシランであり、好ましくは、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(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、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシランおよびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1に記載の耐酸性接着剤組成物。
- エポキシシランの含有量は、組成物の総重量に基づいて、0.2〜1重量%、好ましくは0.4〜0.6重量%である、請求項1または2に記載の耐酸性接着剤組成物。
- アミノシランはアミン含有アルコキシシランであり、好ましくは、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、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルトリメトキシシラン、4−アミノ−3,3−ジメチルブチルジメトキシメチルシラン、3−(N−エチルアミノ)−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、N−エチル−3−アミノ−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、N−エチル−3−アミノ−2−メチルプロピルジエトキシメチルシラン、N−エチル−3−アミノ−2−メチルプロピルトリエトキシシラン、N−エチル−3−アミノ−2−メチルプロピルメチルジメトキシシラン、N−ブチル−3−アミノ−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシランおよびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1〜3のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。
- アミノシランの含有量は、組成物の総重量に基づいて、0.2〜2重量%、好ましくは0.4〜1重量%である、請求項1〜4のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。
- 不飽和シランはエチレン性不飽和アルコキシシランであり、好ましくは、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(2−メトキシエトキシ)シランおよびそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1〜5のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。
- 不飽和シランの含有量は、組成物の総重量に基づいて、0.2〜2重量%、好ましくは0.4〜1重量%である、請求項1〜6のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。
- アクリル変性ハロゲン化ポリオレフィン、メタクリル変性ハロゲン化ポリオレフィンおよびそれらの任意の組み合わせから好ましくは選択される、少なくとも1つの安定剤を更に含んでなる、請求項1〜7のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。
- 飽和アルコキシシラン、飽和アルキルシランおよびそれらの任意の組み合わせから好ましくは選択される、少なくとも1つの飽和シランを更に含んでなる、請求項1〜8のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。
- スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)ブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)ブロックコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン(SEBS)ブロックコポリマー、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン(SEPS)ブロックコポリマー、エチレンプロピレンメチレン(EPM)、エチレンプロピレンジエンメチレン(EPDM)およびそれらの任意の組み合わせから好ましくは選択される、少なくとも1つのフィルム形成剤を更に含んでなる、請求項1〜9のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。
- 少なくとも1つの粘着付与剤、少なくとも1つの接着促進剤および少なくとも1つの金属酸化物を更に含んでなる、請求項1〜10のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。
- (a)8〜25重量%の少なくとも1つのポリクロロプレンゴム;
(b)0.2〜1重量%の少なくとも1つのエポキシシラン;
(c)0.2〜2重量%の少なくとも1つのアミノシラン;
(d)0.2〜2重量%の少なくとも1つの不飽和シラン;
(e)1〜5重量%の少なくとも1つの安定剤;
(f)4〜10重量%の少なくとも1つの粘着付与剤;
(g)0.3〜10重量%の少なくとも1つの接着促進剤;
(h)20〜80重量%の少なくとも1つの有機溶媒;
(i)0.2〜3重量%の少なくとも1つの飽和シラン;
(j)0.3〜2重量%の少なくとも1つのフィルム形成剤;および
(k)0.2〜4重量%の少なくとも1つの金属酸化物;
を、全成分の重量%が合計100重量%となるように含んでなる、請求項1〜11のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物。 - 下記工程:
(a)ポリクロロプレンゴムを粉砕する工程;
(b)粉砕したポリクロロプレンゴムを場合により添加されてよい金属酸化物と一緒に加熱し、ロールミルによりポリクロロプレンゴムシートを形成する工程;
(c)有機溶媒、不飽和シランおよび場合により添加されてよい飽和シランを混合し、均一な混合物を生成する工程;
(d)工程(b)のポリクロロプレンゴムシートを工程(c)の均一な混合物に溶解し、溶液を生成する工程;
(e)場合により、該溶液に粘着付与剤、接着促進剤、フィルム形成剤および安定剤を添加する工程;
(f)エポキシシランおよびアミンシランを混合する工程;および
(g)エポキシシランおよびアミンシランの混合物を、工程(d)または工程(e)の溶液に添加する工程;
を含んでなり、工程(a)〜(g)は窒素ガスにより保護されている、請求項1〜12のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物の製造方法。 - 請求項1〜12のいずれかに記載の耐酸性接着剤組成物により接合された物品。
- 請求項14に記載の物品を含んでなる電池。
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