JP5912411B2 - インサート成形用積層接着フィルム - Google Patents
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(ポリオレフィン樹脂)
本発明においてグラフト変性する前のポリオレフィン系樹脂(以下、原料ポリオレフィン系樹脂と示す)とは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリイソブチレン、プロピレンとエチレンおよび/または1−ブテンとのあらゆる比率でのランダム共重合体またはブロック共重合体、エチレンとプロピレンとのあらゆる比率においてジエン成分が50重量%以下であるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリメチルペンテン、シクロペンタジエンとエチレンおよび/またはプロピレンとの共重合体などの環状ポリオレフィン、エチレンまたはプロピレンと50重量%以下のビニル化合物などとのランダム共重合体、ブロック共重合体などが挙げられる。
ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物あるいはアゾ化合物などを挙げることができる。例示するならば、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド;1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタンなどのパーオキシケタール;パーメタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド;ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α´−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3などのジアルキルパーオキサイド;ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド;ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ−2−メトキシブチルパーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート;t−ブチルパーオキシオクテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレートなどのパーオキシエステルなどの有機過酸化物の1種または2種以上があげられる。
本発明では、変性ポリオレフィン系樹脂からなる接着剤(接着フィルム)を、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムと積層しインサート成形用積層接着フィルムとして用いることを特徴とする。特に、金属部材とポリフェニレンサルファイド系樹脂をインサート成形により一体成形する際に好適に使用することができる。
本発明におけるインサート成形用積層接着フィルムを用いるインサート成形において使用される金属部材としては、本発明のインサート成形用積層接着フィルムが接着するものであれば特に制限はないが、例えば、金、銀、銅、錫、鉛、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ガルバリウム鋼及び亜鉛めっき鋼等が挙げられる。これらのうち鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ガルバリウム鋼及び亜鉛めっき鋼が好ましい。なお、金属からなるインサート部材は用途に応じて2種類以上を同時に使用しても良い。
融解熱量は、変性ポリオレフィン系樹脂組成物を、島津製作所製DSC−50を用いてJIS K7122に従い、以下の条件で融解熱量を測定した。同一試料で2回走査を行い、2回目の走査曲線を用いて算出した。
昇温速度:20℃/min
対象セル:アルミニウム
変性ポリオレフィン系樹脂組成物0.75gをo−ジクロロベンゼン100mLに加え130℃にて3時間加熱して溶解した後、徐冷して25℃にて8時間静置した。ろ過により、再沈物とろ液に分別し、再沈物は80℃にて一晩減圧乾燥し、ろ液は濃縮乾固して回収した。再沈物とろ液の濃縮乾固物について、島津製作所製DSC−50を用いて、JIS K7121に従い、以下の条件で融点を測定した。同一試料で2回走査を行い、2回目の走査曲線を用いて算出した。
昇温速度:20℃/min
対象セル:アルミニウム
せん断強度評価は、島津製作所製AG−2000Dを用い、23℃にて引張テストスピード50mm/minで行った。せん断強度は、せん断力(N)をせん断面積(mm2)で除して求めた(MPa)。
碁盤目試験評価は、JIS K5400に従い、以下の条件で行い、評価点数を算出した。
すきま間隔:2mm
ます目の数:25
評価点数: 10点(剥れなし)、8点(欠損5%以内)、6点(欠損部5〜15%)、4点(欠損部15〜35%)、2点(欠損部35〜65%)、0点(欠損部65%以上)
ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製V3401、MFR=8、融点100℃)100部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5部をホッパー口よりシリンダー温度200℃、スクリュー回転数250rpmに設定した二軸押出機(日本製鋼所製、品名LABOTEX30;φ30mm、L/D=28)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりスチレン5部、グリシジルメタクリレート5部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た(A−1)。得られた樹脂ペレット(A−1)を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュー回転数100rpmに設定した単軸押出機(東洋精機製、品名ラボプラストミル;φ20mm、L/D=20)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み70μmの表面粘着性を有するフィルム(A−1T)を得た。得られたフィルムをポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム(プレスシート、50μ厚)に200℃で熱ラミネートすることにより、積層接着フィルム(A−1L)を得た。
ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製V3401、MFR=8、融点100℃)100部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.1部、無水マレイン酸(和光純薬社製)10部をシリンダー温度200℃、スクリュー回転数250rpmに設定したベント付き二軸押出機(30mmφ、L/D=28、(株)日本製鋼所製、製品名LABOTEX30)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりスチレン5部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(A−2)を得、実施例1と同様にして厚み70μmのフィルム(A−2T)を得、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム(プレスシート、50μ厚)に200℃で熱ラミネートすることにより、積層接着フィルム(A−2L)を得た。
得られた積層接着フィルム(A−2L)を25mm×12.5mmに切り出し、接着フィルム側がSUS304板(25mm×100mm)の端部に接触するよう貼付し、200℃に設定した熱風オーブン内にて3分間加熱を行った。この加熱処理を行ったSUS304板に、ポリフェニレンサルファイドをインサート成形して、SUS304板/積層接着フィルム/ポリフェニレンサルファイドの順に積層された成形体を得た。せん断試験にて接着強度を測定したところ、2.9MPaであった。またSUS304板に貼付する作業性は手に粘着することなく良好だった。
実施例1の樹脂ペレット(A−1)90%と、ホモポリプロピレン(プライムポリマー製J106G、MFR=15、融点164℃)10%をシリンダー温度200℃、スクリュー回転数250rpmに設定したベント付き二軸押出機(30mmφ、L/D=28、(株)日本製鋼所製、製品名LABOTEX30)に供給して溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(A−3)を得、実施例1と同様にして厚み70μmのフィルム(A−3T)を得、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム(プレスシート、50μ厚)に200℃で熱ラミネートすることにより、積層接着フィルム(A−3L)を得た。
実施例1の樹脂ペレット(A−1)80%と、ホモポリプロピレン(プライムポリマー製S119、MFR=60、融点164℃)20%をシリンダー温度200℃、スクリュー回転数250rpmに設定したベント付き二軸押出機(30mmφ、L/D=28、(株)日本製鋼所製、製品名LABOTEX30)に供給して溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(A−4)を得、実施例1と同様にして厚み70μmのフィルム(A−4T)を得、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム(プレスシート、50μ厚)に200℃で熱ラミネートすることにより、積層接着フィルム(A−4L)を得た。
ホモポリプロピレン(プライムポリマー製S119、MFR=60、融点164℃)100部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5部をホッパー口よりシリンダー温度200℃、スクリュー回転数250rpmに設定した二軸押出機(日本製鋼所製、品名LABOTEX30;φ30mm、L/D=28)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりスチレン5部、グリシジルメタクリレート5部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た(A−5)。得られた樹脂ペレット(A−5)を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュー回転数100rpmに設定した単軸押出機(東洋精機製、品名ラボプラストミル;φ20mm、L/D=20)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約13cm、厚み70μmの表面粘着性を有するフィルム(A−5T)を得た。得られたフィルムをポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム(プレスシート、50μ厚)に200℃で熱ラミネートすることにより、積層接着フィルム(A−5L)を得た。
実施例1のポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムを積層する前の接着フィルム(A−1T)を、実施例1と同様にしてアルミ板に貼付し、200℃に設定した熱風オーブン内にて3分間加熱を行ったところ、接着フィルムが若干黄変し、低粘度化していた。ポリフェニレンサルファイドをインサート成形して、アルミ板/積層接着フィルム/ポリフェニレンサルファイドの順に積層された成形体を得て、せん断試験にて接着強度を測定したところ、0.4MPaであった。またこの接着フィルムをアルミ板に貼付する際、手に粘着するため、作業性は悪かった。
変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(A−1)の代わりに、未変性のポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製V3401、MFR=8、融点100℃)を用いて実施例1と同様にして厚み70μmのフィルム(B−2T)を得、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムと200℃で熱ラミネート処理し、ポリフェニレンサルファイドをインサート成形したが、容易に剥がれ、せん断試験にて接着強度を測定できなかった。同様に、碁盤目試験も測定することができなかった。
実施例1、2に示す積層接着フィルムは、金属と積層して加熱することにより、金属表面
にポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムが強固に接着した状態を容易に形成することが可能であった。これに対して、比較例1のポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムを積層しない接着フィルムは、加熱接着する際に樹脂を劣化させること無く強固な接着力を発現させる条件設定が難しいことが判る。また比較例2ではポリオレフィン系樹脂を変性していないため、ポリフェニレンサルファイド系樹脂に対し接着性を示さないことが判る。
Claims (11)
- ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムに、接着剤が積層されたインサート成形用積層接着フィルムであり、該インサート成形用積層接着フィルムを、接着剤面が金属部材と接触するよう積層した後、加熱して接着剤部を溶融して金属部材と接着し、該インサート成形用接着フィルム積層金属部材を、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム面が金型内空隙側となるよう金型内に設置して、ポリフェニレンサルファイド系樹脂を射出成形することを特徴とするインサート成形用積層接着フィルムであって、
前記接着剤が、エチレン性二重結合および極性基を同一分子内に含む単量体を用いてグラフト変性した変性ポリオレフィン系樹脂を含有するインサート成形用積層接着フィルム。 - 前記接着剤が、エチレン性二重結合および極性基を同一分子内に含む単量体と芳香族ビニル単量体を用いてグラフト変性した変性ポリオレフィン系樹脂を含有することを特徴とする請求項1記載のインサート成形用積層接着フィルム。
- 前記エチレン性二重結合および極性基を同一分子内に含む単量体が、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸グリシジルから選ばれる少なくとも1つである請求項1または2に記載のインサート成形用積層接着フィルム。
- 前記変性ポリオレフィン系樹脂の融解熱量が1〜50J/gの範囲にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインサート成形用積層接着フィルム。
- 厚みが30〜300μmである請求項1〜4のいずれか1項に記載のインサート成形用積層接着フィルム。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のインサート成形用積層接着フィルムを、接着剤面が金属部材と接触するよう積層した後、加熱して接着剤部を溶融して金属部材と接着し、該インサート成形用接着フィルム積層金属部材を、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム面が金型内空隙側となるよう金型内に設置して、ポリフェニレンサルファイド系樹脂を射出成形するインサート成形方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のインサート成形用積層接着フィルム、該接着フィルムの接着剤側に金属部材、および、該接着フィルムのポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム側にインサート成形部を有するインサート成形体。
- ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルムに、接着剤が積層された積層接着フィルムであって、
前記接着剤が、エチレン性二重結合および極性基を同一分子内に含む単量体を用いてグラフト変性した変性ポリオレフィン系樹脂を含有する積層接着フィルム。 - 前記接着剤面が金属部材と接触する請求項8に記載の積層接着フィルム。
- 積層接着フィルムのポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム面側にポリフェニレンサルファイド系樹脂を積層することを特徴とする請求項8または9に記載の積層接着フィルム。
- 該積層接着フィルムを、接着剤面が金属部材と接触するよう積層した後、加熱して接着剤部を溶融して金属部材と接着し、該接着フィルム積層金属部材を、ポリフェニレンサルファイド系樹脂フィルム面が金型内空隙側となるよう金型内に設置して、射出成形することを特徴とする請求項8に記載の積層接着フィルム。
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