JP6725206B2 - 接着性樹脂組成物、接着テープ、基材付接着テープ、および複合物品 - Google Patents
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Description
ポリアミド系樹脂とエポキシ系樹脂を含む接着性樹脂組成物であって、
該ポリアミド系樹脂の含有量が、該エポキシ系樹脂100重量部に対して、15重量部以上100重量部未満である。
本発明の接着性樹脂組成物は、ポリアミド系樹脂とエポキシ系樹脂を含む。
本発明の接着テープは、本発明の接着性樹脂組成物を硬化させて形成される。硬化の方法としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な方法を採用し得る。
本発明の基材付接着テープは、基材層と本発明の接着性樹脂組成物を硬化させて形成される層を有する。
(本発明の接着性樹脂組成物を有する複合物品)
本発明の第1の複合物品は、本発明の接着性樹脂組成物を繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)表面上に有する。この複合物品は、好ましくは、本発明の接着性樹脂組成物を繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に形成したものであり、例えば、プレス、射出成型などによって成型した繊維強化熱可塑性プラスチックの表面の全体もしくは一部に対して該接着性樹脂組成物を塗布、貼着、ラミネート等することによって、繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に接着樹脂組成物層を形成する。本発明の第1の複合物品が有する繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)としては、例えば、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)などが挙げられ、本発明の効果をより一層発現し得る点で、好ましくは、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)である。炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)としては、任意の適切な炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)を採用し得る。このような炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)としては、例えば、PA66系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、PPS系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、TPU系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、PP系炭素繊維強化熱可塑性プラスチックなどが挙げられる。また、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)としては、任意の適切なガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)を採用し得る。このようなガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)としては、例えば、PP系ガラス繊維強化熱可塑性プラスチックなどが挙げられる。なお、必要に応じて、繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に、予め、表面研磨(サンドペーパー処理、サンドブラスト処理など)、プラズマ処理、コロナ処理、プライマー処理等を施しておくこともできる。
本発明の第2の複合物品は、本発明の接着テープが繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)表面に配置されたものである。この複合物品は、好ましくは、本発明の接着テープを繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に積層したものであり、例えば、プレス、射出成型などによって成型した繊維強化熱可塑性プラスチックの表面の全体もしくは一部に対して該接着テープを貼着、ラミネート等することによって、繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に接着テープを配置する。本発明の第2の複合物品が有する繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)としては、例えば、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)などが挙げられ、本発明の効果をより一層発現し得る点で、好ましくは、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)である。炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)としては、任意の適切な炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)を採用し得る。このような炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)としては、例えば、PA66系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、PPS系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、TPU系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、PP系炭素繊維強化熱可塑性プラスチックなどが挙げられる。また、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)としては、任意の適切なガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)を採用し得る。このようなガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)としては、例えば、PP系ガラス繊維強化熱可塑性プラスチックなどが挙げられる。なお、必要に応じて、繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に、予め、表面研磨(サンドペーパー処理、サンドブラスト処理など)、プラズマ処理、コロナ処理、プライマー処理等を施しておくこともできる。
本発明の第3の複合物品は、本発明の基材付接着テープが、該基材付接着テープの基材層と反対側が繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)表面側に向くように配置されたものである。この複合物品は、好ましくは、本発明の基材付接着テープの基材層と反対側を繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に積層したものであり、例えば、プレス、射出成型などによって成型した繊維強化熱可塑性プラスチックの表面の全体もしくは一部に対して該基材付接着テープの基材層と反対側を貼着、ラミネート等することによって、繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に基材付接着テープを配置する。本発明の第3の複合物品が有する繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)としては、例えば、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)などが挙げられ、本発明の効果をより一層発現し得る点で、好ましくは、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)である。炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)としては、任意の適切な炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)を採用し得る。このような炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)としては、例えば、PA66系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、PPS系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、TPU系炭素繊維強化熱可塑性プラスチック、PP系炭素繊維強化熱可塑性プラスチックなどが挙げられる。また、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)としては、任意の適切なガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)を採用し得る。このようなガラス繊維強化熱可塑性プラスチック(GFRTP)としては、例えば、PP系ガラス繊維強化熱可塑性プラスチックなどが挙げられる。なお、必要に応じて、繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に、予め、表面研磨(サンドペーパー処理、サンドブラスト処理など)、プラズマ処理、コロナ処理、プライマー処理等を施しておくこともできる。
本発明の第1、第2、第3の複合物品内において、プライマー処理のために用い得るプライマーとしては、本発明の接着性樹脂組成物の繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)へのなじみ、本発明の接着テープの繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)へのなじみ、本発明の基材付接着テープの繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)へのなじみをより顕著に発現させ得るものであれば、任意の適切なプライマーを採用し得る。このようなプライマーの中でも、本発明の接着性樹脂組成物の繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)へのなじみ、本発明の接着テープの繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)へのなじみ、本発明の基材付接着テープの繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)へのなじみを非常に顕著に発現させ得る点で、フェノール類を含むアルコール溶液からなるプライマー、シラン化合物とアルコールを含むプライマー、塩素化ポリプロピレンとトルエン溶液を含むプライマーが好ましい。特に、繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)がPA系繊維強化熱可塑性プラスチックの場合には、フェノール類を含むアルコール溶液からなるプライマー、シラン化合物とアルコールを含むプライマーが好ましく、繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)がPP系繊維強化熱可塑性プラスチックの場合には、塩素化ポリプロピレンとトルエン溶液を含むプライマーが好ましい。
エンドレスベルト♯60を取り付けた卓上ベルトサンダーで表面研磨後、イソプロピルアルコールで清拭した25mm幅×100mm長さのFRTP板材(TEPEX dynalite201−C200(PA66系炭素繊維、2mm厚さ)、TEPEX dynalite207−C200(PPS系炭素繊維、2mm厚さ)、TEPEX dynalite208−C200(TPU系炭素繊維、1mm厚さ)、TEPEX dynalite104−RG600(PP系ガラス繊維、2mm厚さ)のいずれか)を2枚準備した。
プライマー処理をしたFRTP板材を用いる場合は、上記のFRTP板材に、紙製ウエスに含浸させた各種プライマーを塗布し、25℃雰囲気下で30分間放置した。
プライマーとしては、RC−1017(塩素化ポリプロピレンとトルエン溶液を含むプライマー、LORD FAR EAST INC.製)、AP−134(シラン化合物とアルコールを含むプライマー、LORD FAR EAST INC.製)、プライマー(1)(メタノール40重量%、エタノール20重量%、イソプロピルアルコール20重量%、1,3−ジヒドロキシベンゼン20重量%の組成で調整したアルコール溶液)を用いた。
プラズマ処理をしたFRTP板材を用いる場合は、上記のFRTP板材に、富士機械製造製のFPE20大気圧プラズマ処理装置を使用し、窒素ガス流量=30L/min、酸素ガス流量=20L/min、照射距離=10mmで、被着体端部20mmの部分を1回処理した。
プラズマ処理を実施する場合の照射速度は、TEPEX dynalite201−C200(PA66系炭素繊維、2mm厚さ)については11mm/sec、TEPEX dynalite207−C200(PPS系炭素繊維、2mm厚さ)については25mm/sec、TEPEX dynalite208−C200(TPU系炭素繊維、1mm厚さ)については66mm/sec、TEPEX dynalite104−RG600(PP系ガラス繊維、2mm厚さ)については100mm/secとした。
サンドブラスト処理をしたFRTP板材を用いる場合は、ベルトサンダーでの表面研磨の代わりに、研磨剤(フジランダムWA(ホワイトアランダム))を、圧力0.5MPa、距離100mmで噴射し、表面が均一になるまで研磨した。研磨剤のサイズによって、#24では被着体表面に最大60μm程度の凹凸が、#100では被着体表面に最大16μm程度の凹凸が、#220では被着体表面に最大12μm程度の凹凸が被着体表面に形成されていることが確認された。表面研磨後はイソプロピルアルコールで清拭した。
次に、各実施例および各比較例で得られた接着テープを25mm幅×12.5mm長さに切断した。
上記2枚のFRTP板材を、それぞれの端部から25mm幅×12.5mm長さにおいて重なるように、上記接着テープを用いて、20℃雰囲気下で2kg×5sec荷重をかけて貼着し、紙クリップで固定した。その後、150℃で20分加熱することにより、接着テープを硬化させ、試験片を作製した。
試験片を室温(25℃)まで冷却後、試験片の両側端部から40mm部分でチャックし、試験速度5mm/minで引っ張り試験を実施し、最大のせん断接着力を測定した。80℃でのせん断接着力は試験片を80℃雰囲気下に30min放置後、80℃雰囲気下で同様に測定を実施した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(グレード:834、三菱化学製):60重量部、ポリアミド樹脂(グレード:TXM−272、カルボキシル基とアミノ基の両方を有する脂肪酸変性ポリアミド系樹脂、融点:111℃、株式会社T&K TOKA製):40重量部、硬化剤(DCMU99、保土谷化学製):2重量部、硬化剤(DDA50、CVC Thermoset Specialties製):5重量部を配合し、これをミキシングロールで混練することにより、樹脂組成物(1)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(1)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(1A)を得た。
結果を表1に示す。
樹脂組成物を得るための材料の配合割合を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に行い、樹脂組成物(2)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(2)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(2A)を得た。
結果を表1に示す。
樹脂組成物を得るための材料の配合割合を表1のように変更した以外は、実施例1と同様に行い、樹脂組成物(3)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(3)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(3A)を得た。
結果を表1、表3に示す。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(グレード:834、三菱化学製):50重量部、ジフェニルジアミノメタン型エポキシ樹脂(グレード:JER604、三菱化学製):20重量部、ポリアミド樹脂(グレード:TXM−272、カルボキシル基とアミノ基の両方を有する脂肪酸変性ポリアミド系樹脂、融点:111℃、株式会社T&K TOKA製):30重量部、硬化剤(DCMU99、保土谷化学製):2重量部、硬化剤(DDA50、CVC Thermoset Specialties製):5重量部を配合し、これをミキシングロールで混練することにより、樹脂組成物(4)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(4)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(4A)を得た。
結果を表1、表4に示す。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(グレード:834、三菱化学製):50重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(グレード:YDCN704、新日鉄住金化学製):20重量部、ポリアミド樹脂(グレード:TXM−272、カルボキシル基とアミノ基の両方を有する脂肪酸変性ポリアミド系樹脂、融点:111℃、株式会社T&K TOKA製):30重量部、硬化剤(DCMU99、保土谷化学製):2重量部、硬化剤(DDA50、CVC Thermoset Specialties製):5重量部を配合し、これをミキシングロールで混練することにより、樹脂組成物(5)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(5)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(5A)を得た。
結果を表1、表5、表6、表7に示す。
なお、樹脂組成物(5)に粘着付与剤を加えた場合のせん断接着力の評価については、上記樹脂組成物(5)の組成にさらに5重量部の粘着付与剤(レゾルシン(住友化学製)またはカテコール(東京化成製))を加えて評価した。
樹脂組成物を得るための材料の配合割合を表1のように変更した以外は、実施例4と同様に行い、樹脂組成物(6)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(6)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(6A)を得た。
結果を表1に示す。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(グレード:834、三菱化学製):70重量部、ポリアミド樹脂(グレード:PA−201、脂肪酸変性ポリアミド系樹脂、融点:122℃、株式会社T&K TOKA製):30重量部、硬化剤(DCMU99、保土谷化学製):2重量部、硬化剤(DDA50、CVC Thermoset Specialties製):5重量部を配合し、これをミキシングロールで混練することにより、樹脂組成物(7)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(7)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(7A)を得た。
結果を表1に示す。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(グレード:834、三菱化学製):70重量部、ポリアミド樹脂(グレード:PA−201、脂肪酸変性ポリアミド系樹脂、融点:122℃、株式会社T&K TOKA製):30重量部、硬化剤(DCMU99、保土谷化学製):2重量部、硬化剤(DDA50、CVC Thermoset Specialties製):5重量部を配合し、これをミキシングロールで混練することにより、樹脂組成物(8)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(8)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.5mmに圧延して、基材を有さない接着テープ(8B)を得た。
結果を表1に示す。
樹脂組成物を得るための材料の配合割合を表2のように変更した以外は、実施例1と同様に行い、樹脂組成物(C1)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(C1)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(C1A)を得た。
結果を表2に示す。
樹脂組成物を得るための材料の配合割合を表2のように変更した以外は、実施例1と同様に行い、樹脂組成物(C2)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(C2)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(C2A)を得た。
結果を表2に示す。
樹脂組成物を得るための材料の配合割合を表2のように変更した以外は、実施例1と同様に行い、樹脂組成物(C3)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(C3)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(C3A)を得た。
結果を表2に示す。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(グレード:1004、三菱化学製):30重量部、ゴム変性エポキシ樹脂(グレード:EPR1309、ADEKA製):70重量部、硬化剤(DCMU99、保土谷化学製):2重量部、硬化剤(DDA50、CVC Thermoset Specialties製):5重量部を配合し、これをミキシングロールで混練することにより、樹脂組成物(C4)を混練物として調製した。
次いで、得られた樹脂組成物(C4)を、プレス成形機により剥離紙に挟んだ状態で厚さ0.2mmに圧延して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の片面の剥離紙を剥がし、不織布基材(ポリエステル系スパンレース、目付=37.5g/m2、厚さ=0.28mm)の両側に樹脂層を貼り合わせて再度プレス成型機にて0.5mmに圧延し、基材付接着テープ(C4A)を得た。
結果を表2に示す。
Claims (10)
- ポリアミド系樹脂とエポキシ系樹脂を含む混錬物であり、圧延して硬化させることで厚みが100μm〜1000μmの接着テープを形成可能な接着性樹脂組成物であって、
該ポリアミド系樹脂が、脂肪酸変性ポリアミド系樹脂であり、
該脂肪酸変性ポリアミド系樹脂の融点が、80℃〜160℃であり、
該ポリアミド系樹脂の含有量が、該エポキシ系樹脂100重量部に対して、15重量部以上100重量部未満であり、
該接着性樹脂組成物中の、該ポリアミド系樹脂と該エポキシ系樹脂の合計量の含有割合が50重量%〜99重量%である、接着性樹脂組成物。 - 前記エポキシ系樹脂が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂および耐熱性エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1に記載の接着性樹脂組成物。
- 請求項1または2に記載の接着性樹脂組成物を硬化させて形成される接着テープ。
- 基材層と請求項1または2に記載の接着性樹脂組成物を硬化させて形成される層を有する基材付接着テープ。
- 請求項1または2に記載の接着性樹脂組成物を繊維強化熱可塑性プラスチック表面上に有する複合物品。
- 前記接着性樹脂組成物の前記繊維強化熱可塑性プラスチック側の表面と前記繊維強化熱可塑性プラスチックの前記接着性樹脂組成物側の表面との少なくとも一方が、プライマー処理、サンドブラスト処理、およびプラズマ処理から選ばれる少なくとも1種が施されている、請求項5に記載の複合物品。
- 請求項3に記載の接着テープが繊維強化熱可塑性プラスチック表面に配置された複合物品。
- 前記接着テープの前記繊維強化熱可塑性プラスチック側の表面と前記繊維強化熱可塑性プラスチックの前記接着テープ側の表面との少なくとも一方が、プライマー処理、サンドブラスト処理、およびプラズマ処理から選ばれる少なくとも1種が施されている、請求項7に記載の複合物品。
- 請求項4に記載の基材付接着テープが、該基材付接着テープの基材層と反対側が繊維強化熱可塑性プラスチック表面側に向くように配置された複合物品。
- 前記基材付接着テープの前記繊維強化熱可塑性プラスチック側の表面と前記繊維強化熱可塑性プラスチックの前記基材付接着テープ側の表面との少なくとも一方が、プライマー処理、サンドブラスト処理、およびプラズマ処理から選ばれる少なくとも1種が施されている、請求項9に記載の複合物品。
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