JP7842009B2 - 積層体、及びその製造方法 - Google Patents
積層体、及びその製造方法Info
- Publication number
- JP7842009B2 JP7842009B2 JP2022503721A JP2022503721A JP7842009B2 JP 7842009 B2 JP7842009 B2 JP 7842009B2 JP 2022503721 A JP2022503721 A JP 2022503721A JP 2022503721 A JP2022503721 A JP 2022503721A JP 7842009 B2 JP7842009 B2 JP 7842009B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adhesive layer
- resin
- substrate
- block copolymer
- laminate according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/082—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising vinyl resins; comprising acrylic resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
- B32B27/302—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising aromatic vinyl (co)polymers, e.g. styrenic (co)polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
- B32B27/306—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl acetate or vinyl alcohol (co)polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/26—Polymeric coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2274/00—Thermoplastic elastomer material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/536—Hardness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/538—Roughness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/542—Shear strength
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
しかしながら、通常のスチレン系熱可塑性エラストマーは、セラミックスや金属等に対する接着力が十分でなく、そのままでは溶融接着が困難であるという問題点があった。そのため、セラミックスや金属とスチレン系熱可塑性エラストマーとを接着させるためには、別途接着剤を塗布したり、セラミックス、金属、又は合成樹脂の表面に対してプライマー処理したりする方法が開示されている(特許文献1~6参照)。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、プライマー処理等を施さない場合であっても、金属及び樹脂等からなる基材同士を強固に接着した積層体、及びその製造方法を提供することを目的とする。
[1]基材(X)と、接着剤層(Y)と、基材(Z)とをこの順に有する積層体であり、
前記接着剤層(Y)が、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロック(b)とを含むブロック共重合体(P)を水素添加した水添ブロック共重合体(A)を含み、
前記重合体ブロック(b)に対する前記重合体ブロック(a)の質量比[(a)/(b)]が1/99~50/50であり、
前記接着剤層(Y)の100℃における貯蔵弾性率G’が1.20×105~4.00×105Paであることを特徴とする積層体。
[2]前記接着剤層(Y)の100℃における損失弾性率G”が、3.00×104~2.50×105Paである、前記[1]に記載の積層体。
[4]前記重合体ブロック(b)が、ファルネセン由来の構造単位(b1)を1~100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を0~99質量%含有する、前記[1]~[3]のいずれかに記載の積層体。
[5]前記ファルネセン以外の共役ジエンが、ブタジエン、イソプレン、及びミルセンから選ばれる少なくとも1種である、前記[4]に記載の積層体。
[6]前記重合体ブロック(b)中の炭素-炭素二重結合の水素添加率が70モル%以上である、前記[1]~[5]のいずれかに記載の積層体。
[8]前記水添ブロック共重合体(A)の分子量分布(Mw/Mn)が1.00~4.00である、前記[1]~[7]のいずれかに記載の積層体。
[9]前記芳香族ビニル化合物がスチレンである、前記[1]~[8]のいずれかに記載の積層体。
[10]前記スチレンに由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)のピークトップ分子量が2,000~55,000である、前記[9]に記載の積層体。
[12]前記接着剤層(Y)が下記関係式(i)を満たす、前記[1]~[11]のいずれかに記載の積層体。
[(0℃硬度/23℃硬度)×100≦140] (i)
[13]前記水添ブロック共重合体(A)が2種以上の水添ブロック共重合体の混合物であり、前記水添ブロック共重合体(A)中のジブロック共重合体の含有量が50質量%以下である、前記[1]~[12]のいずれか記載の積層体。
[14]基材(X)としてステンレス板、基材(Z)としてポリアセタール樹脂を用いた場合において、23℃における接着剤層(Y)のせん断接着力が10N/cm2で以上である、前記[1]~[13]のいずれかに記載の積層体。
[16]前記[1]~[15]のいずれかに記載の積層体の製造方法であって、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)をプレス成形する工程(I-a)と、前記工程(I-a)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程(II)とを有することを特徴とする、積層体の製造方法。
[17]前記[1]~[15]のいずれかに記載の積層体の製造方法であって、前記基材(X)上に前記水添ブロック共重合体(A)を含む溶液及び/又は水性エマルションを塗工した後、乾燥させることにより前記接着剤層(Y)を形成する工程(I-b)と、前記工程(I-b)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程(II)とを有することを特徴とする、積層体の製造方法。
[18]前記[1]~[15]のいずれかに記載の積層体の製造方法であって、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)をプレス成形する工程(I-c)と、前記工程(I-c)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)をプレス成形する工程(II-c)とを有することを特徴とする、積層体の製造方法。
[19]前記基材(X)が金属であり、前記基材(Z)が極性樹脂又はポリオレフィン樹脂である、前記[16]~[18]のいずれかに記載の積層体の製造方法。
本発明の積層体は、基材(X)と、接着剤層(Y)と、基材(Z)とをこの順に有する積層体であり、前記接着剤層(Y)が、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロック(b)とを含むブロック共重合体(P)を水素添加した水添ブロック共重合体(A)を含み、前記重合体ブロック(b)に対する前記重合体ブロック(a)の質量比[(a)/(b)]が1/99~50/50であり、前記接着剤層(Y)の100℃における貯蔵弾性率G’が1.20×105~4.00×105Paであることを特徴とするものである。
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
本発明における接着剤層(Y)は、後述する水添ブロック共重合体(A)を含むものであって、動的粘弾性測定により測定された100℃における貯蔵弾性率G’が1.20×105~4.00×105Paであるものである。
本発明においては、100℃における貯蔵弾性率G’が1.20×105~4.00×105Paのものを接着剤層として用いているため、従来の方法では接着しにくかったプロピレン樹脂等の極性が低い基材に対しても優れた接着性を示す。なお、100℃における貯蔵弾性率が前記範囲内である場合に優れた効果を奏する理由は定かではないが、射出成形又はプレス成形等により積層体を製造する際の温度に近い温度である100℃における貯蔵弾性率が範囲内であると、水添ブロック共重合体と基材とがなじみやすくなり密着するため、接着剤層(Y)と基材との接着性が向上するものと考えられる。
接着剤層(Y)の接着性をより一層向上させる観点から、100℃における貯蔵弾性率G’は3.50×105Pa以下であることが好ましく、3.00×105Pa以下であることがより好ましく、2.80×105Pa以下であることが更に好ましい。また、貯蔵弾性率G’は、1.30×105Pa以上であることが好ましく、1.50×105Pa以上であることがより好ましく、1.70×105Pa以上であることが更に好ましい。
なお、本発明において100℃における貯蔵弾性率G’は、実施例に記載の方法で測定した値を指す。
なお、本発明において0℃における貯蔵弾性率G’は、実施例に記載の方法で測定した値を指す。
なお、本発明において100℃における損失弾性率G”は、実施例に記載の方法で測定した値を指す。
なお、接着剤層(Y)の23℃におけるせん断接着強度は、基材(X)としてステンレス板、基材(Z)としてポリアセタール樹脂を用いた場合における接着剤層(Y)のせん断接着強度を指し、具体的には実施例に記載の測定方法で測定することができる。
[(0℃硬度/23℃硬度)×100≦s] (i)
上記関係式(i)において、「23℃硬度」は、JIS K 6253-2:2012のタイプAデュロメータ法による雰囲気温度23℃で測定した硬度を表す。
また、「0℃硬度」は、JIS K 6253-2:2012のタイプAデュロメータ法による雰囲気温度0℃で測定した硬度を表す。
接着剤層(Y)は水添ブロック共重合体(A)を含むものである。接着剤層(Y)が水添ブロック共重合体(A)を含有することにより、水添ブロック共重合体(A)の柔軟性に起因して、基材(X)と基材(Z)とを強固に接着することが可能になる。
水添ブロック共重合体(A)は、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロック(b)とを含むものである。
これらの中でも、スチレン、α-メチルスチレン、4-メチルスチレンがより好ましく、スチレンが更に好ましい。
なお、本明細書及び特許請求の範囲に記載の「ピークトップ分子量」は全て、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定によって求めた標準ポリスチレン換算のピークトップ分子量であり、より詳細には実施例に記載の方法に従って測定した値である。
ブロック共重合体(P)が有する各重合体ブロックのピークトップ分子量は、製造工程において各重合体ブロックの重合が終了する都度、サンプリングした液を測定することで求めることができる。例えばa1-b-a2構造を有するトリブロック共重合体をa1、b、a2の順に逐次重合して合成する場合には、最初の重合体ブロックa1のピークトップ分子量は、a1の重合が終了した時にサンプリングした液をGPC測定することで求めることができる。また、重合体ブロックbのピークトップ分子量は、bの重合が終了した時にサンプリングした液をGPC測定してa1-bの構造のジブロック共重合体のピークトップ分子量を求め、その値から重合体ブロックa1のピークトップ分子量を引き算することにより求めることができる。更に、重合体ブロックa2のピークトップ分子量は、a2の重合が終了した時にサンプリングした液をGPC測定してa1-b-a2の構造のトリブロック共重合体のピークトップ分子量を求め、その値からa1-bの構造のジブロック共重合体のピークトップ分子量を引き算することにより求めることができる。
これらの中でもブタジエン、イソプレン、ミルセン、及びファルネセンがより好ましく、ファルネセンが更に好ましい。
重合体ブロック(b)中のファルネセン由来の構造単位(b1)の含有量は、1~100質量%であることが好ましく、30~95質量%であることがより好ましく、45~90質量%であることが更に好ましく、50~80質量%であることがより更に好ましい。
一方、重合体ブロック(b)がファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)の含有量は0~99質量%であることが好ましく、5~70質量%であることがより好ましく、10~55質量%であることが更に好ましく、20~50質量%であることがより更に好ましい。
なお、ファルネセン以外の共役ジエンとしては、ブタジエン、イソプレン及びミルセンから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
重合体ブロック(a)及び重合体ブロック(b)の結合形態は特に制限されず、直線状、分岐状、放射状又はそれらの2つ以上の組み合わせであってもよい。中でも、各ブロックが直線状に結合した形態が好ましく、重合体ブロック(a)をa、重合体ブロック(b)をbで表したときに、(a-b)l、a-(b-a)m又はb-(a-b)nで表される結合形態が好ましい。なお、前記l、m及びnはそれぞれ独立して1以上の整数を表す。
前記結合形態としては、柔軟性、成形加工性及び取り扱い性等の観点から、b-a-b-a-b、a-b-aで表される共重合体が好ましい。
なお、水添ブロック共重合体(A)は1種の水添ブロック共重合体からなってもよく、また2種以上の水添ブロック共重合体の混合物であってもよく、例えば、前記トリブロック以上のブロック共重合体と、(a-b)で表される、いわゆるジブロック共重合体との混合物であってもよい。しかしながら、接着剤層(Y)の接着耐久性(耐熱性等)を向上させる観点から、水添ブロック共重合体(A)中のジブロック共重合体の含有量は、50質量%以下であることが望ましく、40質量%以下であることが更に好ましく、30質量%以下であることが特に好ましく、20質量%以下であることが最も好ましい。
また、本発明においては、アニオン重合によってb1-a-b2-Liで表される結合形態を有するポリマーアーム(「Li」はBuLiを用いてアニオン重合した際の活性末端を表す。)を製造した後、カップリング剤を用いてカップリングをすることにより得られる、b1-a-b2-a-b1で表される結合形態を有するポリマーを用いることもできる。この際、カップリングされずに残存したポリマーアーム由来のb1-a-b2で表される結合形態のブロック共重合体の含有量は、接着耐久性(耐熱性等)を低下させないようにする観点から、水添ブロック共重合体(A)中、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましく、20質量%以下であることがより更に好ましい。
また、ブロック共重合体(P)が重合体ブロック(a)を2個以上又は重合体ブロック(b)を2個以上有する場合には、それぞれの重合体ブロックは、同じ構造単位からなる重合体ブロックであっても、異なる構造単位からなる重合体ブロックであってもよい。例えば、〔a-b-a〕で表されるトリブロック共重合体における2個の重合体ブロック(a)において、それぞれの芳香族ビニル化合物は、その種類が同じであっても異なっていてもよい。
かかる他の単量体としては、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセン等の不飽和炭化水素化合物;アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、2-アクリロイルエタンスルホン酸、2-メタクリロイルエタンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-メタクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、酢酸ビニル、メチルビニルエーテル等の官能基含有不飽和化合物;等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用してもよい。
ブロック共重合体(P)が重合体ブロック(c)を有する場合、その含有量は50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。
水添ブロック共重合体(A)は、例えばブロック共重合体(P)をアニオン重合により得る重合工程、及び該ブロック共重合体(P)中の重合体ブロック(b)中の炭素-炭素二重結合を水素添加する工程により好適に製造できる。
〔重合工程〕
ブロック共重合体(P)は、溶液重合法又は特表2012-502135号公報、特表2012-502136号公報に記載の方法等により製造することができる。中でも溶液重合法が好ましく、例えば、アニオン重合やカチオン重合等のイオン重合法、ラジカル重合法等の公知の方法を適用できる。中でもアニオン重合法が好ましい。アニオン重合法としては、溶媒、アニオン重合開始剤、及び必要に応じてルイス塩基の存在下、芳香族ビニル化合物、ファルネセン及び/又はファルネセン以外の共役ジエンを逐次添加して、ブロック共重合体(P)を得る。
アニオン重合開始剤としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属;ランタン、ネオジム等のランタノイド系希土類金属;前記アルカリ金属、アルカリ土類金属、ランタノイド系希土類金属を含有する化合物等が挙げられる。中でもアルカリ金属及びアルカリ金属を含有する化合物が好ましく、有機アルカリ金属化合物がより好ましい。
重合に用いる有機アルカリ金属化合物の使用量は、ブロック共重合体(P)の分子量によっても異なるが、通常、芳香族ビニル化合物、ファルネセン及びファルネセン以外の共役ジエンの総量に対して0.01~3質量%の範囲である。
重合反応は、メタノール、イソプロパノール等のアルコールを重合停止剤として添加して停止できる。得られた重合反応液をメタノール等の貧溶媒に注いでブロック共重合体(P)を析出させるか、重合反応液を水で洗浄し、分離後、乾燥することによりブロック共重合体(P)を単離できる。
ブロック共重合体(P)の変性方法としては、例えば、重合停止剤を添加する前に、重合活性末端と反応し得る四塩化錫、テトラクロロシラン、ジクロロジメチルシラン、ジメチルジエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、2,4-トリレンジイソシアネート、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、N-ビニルピロリドン等の変性剤、又は特開2011-132298号公報に記載のその他の変性剤を添加する方法が挙げられる。また、単離後の共重合体に無水マレイン酸等をグラフト化して用いることもできる。
官能基が導入される位置はブロック共重合体(P)の重合末端でも、側鎖でもよい。また上記官能基は1種を単独で又は2種以上を組み合わせてもよい。上記変性剤は、アニオン重合開始剤に対して、通常、0.01~10モル当量の範囲であることが好ましい。
前記方法により得られたブロック共重合体(P)又は変性されたブロック共重合体(P)を水素添加する工程に付すことにより、水添ブロック共重合体(A)を得ることができる。水素添加する方法は公知の方法を用いることができる。例えば、水素添加反応に影響を及ぼさない溶媒にブロック共重合体(P)を溶解させた溶液に、チーグラー系触媒;カーボン、シリカ、けいそう土等に担持されたニッケル、白金、パラジウム、ルテニウム又はロジウム金属触媒;コバルト、ニッケル、パラジウム、ロジウム又はルテニウム金属を有する有機金属錯体等を、水素添加触媒として存在させて水素化反応を行う。水素添加工程においては、前記したブロック共重合体(P)の製造方法によって得られたブロック共重合体(P)を含む重合反応液に水素添加触媒を添加して水素添加反応を行ってもよい。本発明においては、パラジウムをカーボンに担持させたパラジウムカーボンが好ましい。
水素添加反応において、水素圧力は0.1~20MPaが好ましく、反応温度は100~200℃が好ましく、反応時間は1~20時間が好ましい。
本発明の接着剤層(Y)は前記水添ブロック共重合体(A)のみからなってもよいが、前記水添ブロック共重合体(A)と、極性基含有重合体(B)等のその他の成分とで構成される熱可塑性エラストマー組成物からなってもよい。
熱可塑性エラストマー組成物は極性基含有重合体(B)を含有してもよい。極性基含有重合体を含有することにより、接着剤層(Y)が適度な柔軟性と成形加工性とを兼ね備え、かつプライマー処理等を施さなくても、セラミックス、金属、樹脂、コンクリート、アスファルト等と強固に接着力できるようになる。
極性基含有重合体(B)を用いることにより接着力が向上する理由としては、熱可塑性エラストマー組成物が極性基含有系重合体(B)を含有することにより、熱可塑性エラストマー組成物が、セラミックス、金属、樹脂等の基材になじみやすくなること、また、被着体が極性基を有する場合は、極性基含有重合体(B)に含まれる極性基と被着体表面の極性基との間で化学結合を生じること、等が考えられる。
また、極性基含有重合体(B)が有する極性基としては、例えば(メタ)アクリロイルオキシ基;水酸基;アミド基;アミノ基;塩素原子等のハロゲン原子;カルボキシ基;エステル基;酸無水物基等が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリロイルオキシ基、カルボキシ基、エステル基、酸無水物基が接着力向上の観点から好ましく、カルボキシ基及び酸無水物基がより好ましい。
極性基含有共重合性単量体としては、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニル、酸化エチレン、酸化プロピレン、アクリルアミド、不飽和カルボン酸又はそのエステルもしくは酸無水物が挙げられる。中でも、不飽和カルボン酸又はそのエステルもしくは酸無水物が好ましい。不飽和カルボン酸又はそのエステルもしくは酸無水物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、ハイミック酸、無水ハイミック酸等が挙げられる。中でも、マレイン酸、無水マレイン酸がより好ましい。これらの極性基含有共重合性単量体は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。
極性基含有重合体(B)の融点は、耐熱性の観点から、好ましくは100℃以上、より好ましくは110~170℃、更に好ましくは120~145℃である。
熱可塑性エラストマー組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、更に軟化剤を含有してもよい。軟化剤としては、一般にゴム、プラスチックスに用いられる軟化剤を使用できる。例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族系のプロセスオイル;ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート等のフタル酸誘導体;ホワイトオイル;ミネラルオイル;エチレンとα-オレフィンとの液状コオリゴマー;流動パラフィン;ポリブテン;低分子量ポリイソブチレン;液状ポリブタジエン、液状ポリイソプレン、液状ポリイソプレン/ブタジエン共重合体、液状スチレン/ブタジエン共重合体、液状スチレン/イソプレン共重合体等の液状ポリジエン及びその水添物等が挙げられる。中でも、水添ブロック共重合体(A)との相容性の観点から、パラフィン系プロセスオイル;エチレンとα-オレフィンとの液状コオリゴマー;流動パラフィン;低分子量ポリイソブチレン及びその水添物が好ましく、パラフィン系プロセスオイルの水添物がより好ましい。
一塩基性有機酸エステルとしては、例えば、トリエチレングリコール-ジカプロン酸エステル、トリエチレングリコール-ジ-2-エチル酪酸エステル、トリエチレングリコール-ジ-n-オクチル酸エステル、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキシル酸エステル等に代表されるトリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のグリコールと、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、2-エチル酪酸、ヘプチル酸、n-オクチル酸、2-エチルヘキシル酸、ペラルゴン酸(n-ノニル酸)、デシル酸等の一塩基性有機酸との反応によって得られたグリコール系エステルが挙げられる。
多塩基酸有機エステルとしては、例えばセバシン酸ジブチルエステル、アゼライン酸ジオクチルエステル、アジピン酸ジブチルカルビトールエステル等に代表されるアジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の多塩基性有機酸と直鎖状又は分岐状アルコールのエステル等が挙げられる。
有機リン酸エステルとしては、例えばトリブトキシエチルホスフェート、イソデシルフェニルホスフェート、トリイソプロピルホスフェート等が挙げられる。
軟化剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
接着剤層(Y)は、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、他の熱可塑性重合体、無機充填材、粘着性付与樹脂、酸化防止剤、滑剤、光安定剤、加工助剤、顔料や色素等の着色剤、難燃剤、帯電防止剤、艶消し剤、シリコンオイル、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、発泡剤、抗菌剤、防カビ剤、香料を含有してもよい。
前記他の熱可塑性重合体としては、例えば極性基を有さないオレフィン系重合体、スチレン系重合体、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらの中でも、接着剤層(Y)の成形加工性を向上させる観点から、極性基を有さないオレフィン系重合体が好ましい。このような極性基を有さないオレフィン系重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、プロピレンとエチレンや1-ブテン等の他のα-オレフィンとのブロック共重合体やランダム共重合体等の1種又は2種以上を使用することができる。
他の熱可塑性重合体を含有させる場合、その含有量は、水添ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。
無機充填材を含有させる場合、その含有量は、熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性が損なわれない範囲であることが好ましく、水添ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは70質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、特に好ましくは10質量部以下である。
粘着付与樹脂を含有させる場合、その含有量は、熱可塑性エラストマー組成物の力学特性が損なわれない範囲であることが好ましく、水添ブロック共重合体(A)100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは70質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。
本発明の積層体は、基材(X)及び基材(Z)を有する。
基材(X)及び基材(Z)としては、例えば、それぞれ独立に、金属、極性樹脂、ポリオレフィン樹脂、炭素繊維、人工皮革、ガラス、及びセラミックス等から選ばれる少なくとも1種が挙げられ、両基材は同種の材質であってもよい。
基材(X)及び基材(Z)に使用できる金属としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、クロム、亜鉛、及びそれらを成分とするステンレス等の合金が挙げられる。また、銅メッキ、ニッケルメッキ、クロムメッキ、錫メッキ、亜鉛メッキ、白金メッキ、金メッキ、銀メッキ等のメッキによって形成された金属の表面を持つものでもよい。
なお、本発明の積層体は、前記基材(X)及び前記基材(Z)以外の基材、又は接着剤層(Y)を有していてもよいが、前記基材(X)、前記接着剤層(Y)及び前記基材(Z)のみを積層した積層体であること好ましい。
一方、基材(X)及び基材(Z)が非極性材料(例えば、ポリオレフィン樹脂等)の場合は、算術平均粗さ(Ra)が大きい方が高い接着力を示す傾向にある。よって、この場合の算術平均粗さ(Ra)は、0.010~10μmであることが好ましく、0.100~7μmであることがより好ましく、0.200~6μmであることが特に好ましい。上記範囲であれば、10N/cm2以上のせん断接着力を発現することがより容易になるため好ましい。
なお、本発明において算術表面粗さ(Ra)は、JIS B 0601-2001に準じて測定した値であり、具体的には実施例に記載の方法にしたがって測定した値である。
[第1の製造方法]
本発明の積層体の第1の製造方法としては、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)をプレス成形する工程(I-a)と、前記工程(I-a)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程(II-a)とを有する製造方法が挙げられる。
第1の製造方法においては、プレス成形する工程(I-a)と、射出成形する工程(II-a)とを組み合わせて用いているため、これまでに接着できなかった樹脂、例えばポリアセタール樹脂(POM)とステンレス板等とを強固に接着することができる。特に前記接着剤層(Y)を構成する水添ブロック共重合体(A)がファルネセンブロックを有する場合においては、接着剤層(Y)が軟らかくなるためより一層接着性が向上する。
第1の製造方法における工程(I-a)は、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)をプレス成形する工程である。
プレス成形する条件について特に制限はないが、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)を積層した後、温度を好ましくは100~220℃、より好ましくは120~200℃、荷重を好ましくは10~100kgf/cm2、より好ましくは10~50kgf/cm2、更により好ましくは15~40kgf/cm2で、好ましくは1~10分間、より好ましくは1~5分間圧縮することにより前記基材(X)と前記接着剤層(Y)とを接着させることができる。
前記工程(II-a)は、前記工程(I-a)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程である。
前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する方法に特に制限はないが、金型の温度を好ましくは190~360℃、より好ましくは200~330℃に設定すると共に、基材(Z)を構成する樹脂を射出するためのシリンダー温度を好ましくは40~160℃、より好ましくは45~150℃として射出成形することが好ましい。
本発明の積層体の第2の製造方法は、前記基材(X)上に前記水添ブロック共重合体(A)を含む溶液及び/又は水性エマルションを塗工した後、乾燥させることにより前記接着剤層(Y)を形成する工程(I-b)と、前記工程(I-b)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程(II-b)とを有する製造方法である。
第2の製造方法においては、前記基材(X)上に前記水添ブロック共重合体(A)を含む溶液及び/又は水性エマルションを塗工し、乾燥させることにより前記接着剤層(Y)を形成することができるので、比較的簡便に積層体を製造することができる。
工程(I-b)は、前記基材(X)上に前記熱可塑性エラストマー組成物を含む溶液及び/又は水性エマルションを塗工した後、乾燥させることにより前記接着剤層(Y)を形成する工程である。
工程(I-b)においては、まず、前記熱可塑性エラストマー組成物を含む溶液及び/又は水性エマルションを作成する。具体的には、前記熱可塑性エラストマー組成物を有機溶媒又は水に対して、公知の方法により溶解又は分散させる。
水性エマルションを得る場合においては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、ディスパーサーミキサー、コロイドミル、パイプラインミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波乳化機等を用いる方法が挙げられ、これらを単独又は組み合わせて使用できる。
添加剤としては、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、充填剤、改質剤、顔料等が挙げられる。ただし、界面活性剤は入れ過ぎると薄物成形体の耐性を損なうので、必要最小量に留める必要がある。
前記熱可塑性エラストマー組成物を含む溶液及び/又は水性エマルション中の熱可塑性エラストマー組成物の含有量は、5~50質量%であることが好ましく、10~40質量%であることがより好ましく、15~30質量%であることが更に好ましい。
前記方法により溶液又は水性エマルションを作成した後、例えば、塗布、浸漬、ノズル(スプレー)塗布、及び刷毛塗り等から選ばれる1種以上の方法により、基材(X)に対して溶液又は水性エマルションを塗工する。
次いで、例えば好ましくは30~80℃、より好ましくは40~70℃の条件下、好ましくは15分間~2時間、より好ましくは20分間~1時間乾燥させることにより、接着剤層(Y)を形成することができる。
第2の製造方法における工程(II-b)は、前記工程(I-b)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程である。前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する好適な態様は、前記第1の製造方法における工程(II-a)において記載した条件と同じである。
本発明の積層体の第3の製造方法は、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)をプレス成形する工程(I-c)と、前記工程(I-c)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)をプレス成形する工程(II-c)とを有する積層体の製造方法である。
第3の製造方法においては、工程(I-c)及び工程(II-c)において合計2回のプレス成形を行っているため、基材(X)、接着剤層(Y)及び基材(Z)を強固に接着させることが可能である。
第3の製造方法における工程(I-c)は、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)をプレス成形する工程であり、好適な態様は前記第1の製造方法における工程(I-a)に記載した条件と同じである。
第3の製造方法における工程(II-c)は、前記工程(I-c)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)をプレス成形する工程である。前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)をプレス成形する好適な態様は、前記第1の製造方法における工程(I-a)に記載した条件と同じである。
本発明の積層体の第4の製造方法は、前記基材(X)と前記接着剤層(Y)とを共押出する工程(I-d)と、前記工程(I-d)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)をプレス成形する工程(II-d)とを有する積層体の製造方法である。
第4の製造方法においては、工程(I-d)において共押出することにより前記基材(X)と前記接着剤層(Y)とが強固に接着し、更に工程(II-d)においてプレス成形を行っているため、基材(X)、接着剤層(Y)及び基材(Z)の全体としても強固に接着させることが可能である。
第4の製造方法における工程(I-d)は、前記基材(X)と前記接着剤層(Y)とを共押出する工程である。
共押出する方法に特に制限はないが、Tダイ押出成形機やインフレーション成形機等の製膜装置を使用する方法が挙げられる。
共押出する際の基材(X)側のバレルの設定温度は、150~250℃であることが好ましく、接着剤層(Y)側のバレルの設定温度は、140~240℃であることが好ましい。また、Tダイ押出成形する場合においてTダイの温度は、130~230℃であることがより好ましい。
第4の製造方法における工程(II-d)は、前記工程(I-d)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)をプレス成形する工程である。前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)をプレス成形する好適な態様は、前記第1の製造方法における工程(I-a)に記載した条件と同じである。
本発明の積層体の第5の製造方法は、前記基材(X)上に、前記接着剤層(Y)を射出成形する工程(I-e)と、前記工程(I-e)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程(II-e)とを有する積層体の製造方法である。
第5の製造方法においては、接着剤層(Y)の特性を活かしつつ2回の射出成形を行うため、従来の方法では接着できなかった基材同士を強固に接着することが可能になる。
第5の製造方法における工程(I-e)は、前記基材(X)上に、前記接着剤層(Y)を射出成形する工程である。前記基材(X)上に、前記接着剤層(Y)を射出成形する好適な態様は、前記第1の製造方法における工程(II-a)において記載した条件と同じである。
第5の製造方法における工程(II-e)は、前記工程(I-e)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程である。前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する好適な態様は、前記第1の製造方法における工程(II-a)において記載した条件と同じである。
本発明の積層体は、様々な用途に広く適用することができる。例えば、電子・電気機器、OA機器、家電機器、自動車用部材等のハウジング材に、合成樹脂、ガラス繊維を含有する合成樹脂、アルミニウム、マグネシウム合金といった軽金属が用いられるが、これらのハウジング材に本発明の積層体を用いることができる。より具体的には、大型ディスプレイ、ノート型パソコン、携帯用電話機、PHS、PDA(電子手帳等の携帯情報端末)、電子辞書、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯用ラジオカセット再生機、インバーター等のハウジングに接着され、衝撃緩和材、滑り止め防止機能を持った被覆材、防水材、意匠材等の用途に好ましい。
また、自動車や建築物のウィンドウモールやガスケット、ガラスのシーリング材、防腐蝕材等、ガラスと接着された成形体や構造体として広い範囲の用途に有用である。また、自動車や建築物の窓におけるガラスとアルミニウムサッシや金属開口部等との接合部、太陽電池モジュール等におけるガラスと金属製枠体との接続部等のシーラントとしても好適に使用できる。更には、ノート型パソコン、携帯電話、ビデオカメラ等の各種情報端末機器や、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等に用いられる二次電池のセパレーター等にも好適に使用できる。
<水添ブロック共重合体(A)>
〔製造例1:水添ブロック共重合体(A-1)の製造〕
下記表1の配合としたこと以外は、特開2018-024776の製造例6に記載の方法により、水添ブロック共重合体(A-1)を製造した。具体的には以下のとおりである。
窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン50.0kg、アニオン重合開始剤としてsec-ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)190.5g、ルイス塩基としてテトラヒドロフラン0.40kgを仕込み、50℃に昇温した後、β-ファルネセン6.34kgを加えて2時間重合を行い、引き続いてスチレン(1)2.50kgを加えて1時間重合させ、更にブタジエン3.66kgを加えて1時間重合を行った。続いてこの重合反応液にカップリング剤としてジクロロジメチルシラン0.02kgを加え1時間反応させることで、ポリ(β-ファルネセン)-ポリスチレン-ポリブタジエン-ポリスチレン-ポリ(β-ファルネセン)ペンタブロック共重合体(以下、「ブロック共重合体(P1)」という。)を含む反応液を得た。この反応液に、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を前記ブロック共重合体(P1)に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷、放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、さらに真空乾燥することにより、ポリ(β-ファルネセン)-ポリスチレン-ポリブタジエン-ポリスチレン-ポリ(β-ファルネセン)ペンタブロック共重合体の水素添加物(A-1)(以下、「水添ブロック共重合体(A-1)」という。)を得た。得られた水添ブロック共重合体(A-1)は、ポリ(β-ファルネセン)-ポリスチレン-ポリブタジエン-ポリスチレン-ポリ(β-ファルネセン)ペンタブロック共重合体の水素添加物90質量%及びポリブタジエン-ポリスチレン-ポリ(β-ファルネセン)トリブロック共重合体の水素添加物10質量%を含む混合物であった。得られた水添ブロック共重合体(A-1)について、上記の物性を測定した。結果を表1に示す。
また、下記表1の配合としたこと以外は、国際公開公報第2019/103048号の実施例1に記載の方法により水添ブロック共重合体(A-2)を製造した。具体的には以下のとおりである。
窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン50kg、アニオン重合開始剤として濃度10.5質量%のsec-ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液87g(sec-ブチルリチウムの実質的な添加量:9.1g)を仕込んだ。
耐圧容器内を50℃に昇温した後、スチレン(1)1.0kgを加えて1時間重合させ、容器内温度50℃で、ルイス塩基として2,2-ジ(2-テトラヒドロフリル)プロパン(DTHFP)63gを加え、イソプレン8.16kg及びブタジエン6.48kgの混合液を5時間かけて加えた後2時間重合させ、さらにスチレン(2)1.0kgを加えて1時間重合させることにより、ポリスチレン-ポリ(イソプレン/ブタジエン)-ポリスチレントリブロック共重合体を含む反応液を得た。
該反応液に、オクチル酸ニッケル及びトリメチルアルミニウムから形成されるチーグラー系水素添加触媒を水素雰囲気下で添加し、水素圧力1MPa、80℃の条件で5時間反応させた。該反応液を放冷及び放圧させた後、水洗により上記触媒を除去し、真空乾燥させることにより、ポリスチレン-ポリ(イソプレン/ブタジエン)-ポリスチレントリブロック共重合体の水素添加物(A-2)(以下、「水添ブロック共重合体(A-2)」という。)を得た。得られた(A-2)は、ポリスチレン-ポリ(イソプレン/ブタジエン)-ポリスチレントリブロック共重合体の水素添加物100質量%からなり、ポリスチレン-ポリ(イソプレン/ブタジエン)ジブロック共重合体の水素添加物は実質的に含まれていなかった。得られた水添ブロック共重合体(A-2)について、上記の物性を測定した。結果を表1に示す。
分子量(Mp)が66,500であり、ジエンブロックのビニル結合量が38モル%であり、スチレン含有量30質量%であるSEBSと分子量(Mp)が33,500であり、ジエンブロックのビニル結合量が38モル%であり、スチレン含有量30質量%であるSEBとを質量比〔SEBS/SEB〕が3/7になるように混合し、水添ブロック共重合体(A-3)を製造した。
なお、SEBSの質量比[(a)/(b)]は30/70であり、水素添加率は99モル%であり、SEBの質量比[(a)/(b)]は30/70であり、水素添加率は99モル%であり、水添ブロック共重合体(A-3)中のジブロック共重合体の含有量は30質量%であった。
(1)分子量分布及びピークトップ分子量(Mp)等の測定
水添ブロック共重合体のピークトップ分子量(Mp)及び分子量分布(Mw/Mn)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により標準ポリスチレン換算分子量で求め、分子量分布のピークの頂点の位置からピークトップ分子量(Mp)を求めた。測定装置及び条件は、以下のとおりである。
なお、重合体ブロック(a)のピークトップ分子量は、重合体ブロック(A)の重合が終了した後、サンプリングした液を測定することにより求めた。
・分離カラム :東ソー株式会社製「TSKgelG4000HXL」
・検出器 :東ソー株式会社製「RI-8020」
・溶離液 :テトラヒドロフラン
・溶離液流量 :1.0ml/分
・サンプル濃度:5mg/10ml
・カラム温度 :40℃
各製造例において、水素添加前のブロック共重合体及び水素添加後のブロック共重合体(水添ブロック共重合体)をそれぞれ重クロロホルム溶媒に溶解し、日本電子株式会社製「Lambda-500」を用いて50℃で1H-NMRを測定した。水添ブロック共重合体(A)中の重合体ブロック(b)の水素添加率は、得られたスペクトルの4.5~6.0ppmに現れる炭素-炭素二重結合が有するプロトンのピークから、下記式により算出した。
水素添加率={1-(水素添加後のブロック共重合体1モルあたりに含まれる炭素-炭素二重結合のモル数)/(水素添加前のブロック共重合体1モルあたりに含まれる炭素-炭素二重結合のモル数)}×100(モル%)
表2に記載の材料を用いると共に、表3~10に記載の製造方法により各材料を積層して積層体を製造した。表3~10に記載の各製造方法の手順及び条件は以下のとおりである。
(1)接着剤層(Y)の製造
水添ブロック共重合体(A)を(株)新藤金属工業所製圧縮プレス成形機「NF-37」を使用して、テフロン(登録商標)コーティング金属枠をスペーサーとして用い、200℃、100kgf/cm2の荷重で3分間、圧縮プレス成形した後、30℃、15kgf/cm2の荷重で1分間、圧縮プレス成形することで厚さ1mmの接着剤層(Y)を得た。
長さ100mm×幅35mm×厚さ1mmの基材(X)の両面を、界面活性剤水溶液、蒸留水を順に用いて洗浄し、乾燥させた。その後、該基材(X)と、前記(1)で作製した接着剤層(Y)とを、外寸200mm×200mm、内寸150mm×150mm、厚さ2mmの金属製スペーサーの中央部に配置した。
積層した基材(X)と接着剤層(Y)とをポリテトラフルオロエチレン製シートで挟み、圧縮成形機を用いて180℃の温度条件下、荷重20kgf/cm2(2N/mm2)で3分間プレス成形することで、基材(X)と接着剤層(Y)とを積層した。
前記基材(X)と接着剤層(Y)との積層物を射出成形機(東芝機械株式会社製「EC75SX;75トン」)にセットした後、基材(Z)を構成する材料を射出インサート成形法により積層することにより、基材(X)、接着剤層(Y)及び基材(Z)をこの順に積層した積層体を作製した。なお、基材(Z)の厚みは2.0mmであった。
(1)工程(I-b)
溶媒としてシクロヘキサンを用いて水添ブロック共重合体(A)の25質量%溶液を調製した。上記溶液に基材(X)(厚み1.0mm)を2回して浸漬することで塗工した。その後、60℃で30分間ギアオーブンで乾燥して、基材(X)と接着剤層(Y)とを積層した。乾燥後の接着剤層(Y)の厚みは0.2mmであった。
(3)工程(II-a)
前記第1の製造方法に記載の方法と同様の方法により、積層体を得た。なお、基材(Z)の厚みは2.8mmであった。
(1)接着剤層(Y)の製造
前記第1の製造方法に記載の方法と同様の方法により接着剤層(Y)を得た。なお、接着剤層(Y)の厚みは1.0mmであった。
(2)工程(I-c)
前記第1の製造方法に記載の方法(I-a)と同様の方法により、基材(X)と接着剤層(Y)とを積層した。なお、基材(X)の厚みは1.0mmであった。
前記第1の製造方法に記載の方法(I-a)と同様の方法により、接着剤層(Y)と基材(Z)とを積層した。なお、基材(Z)の厚みは1.0mmであった。
(1)工程(I-d)
基材(X)をスクリュー径30mmの単軸押出機(GM30-28 株式会社GMエンジニアリング製)から、接着剤層(Y)をスクリュー径25mmの単軸押出機(GM-25-25 株式会社GMエンジニアリング製)から供給し、Tダイ(T300 ハンガーコートダイ)から出てきたフィルムを巻き取り、基材(X)と接着剤層(Y)の共押出フィルムを得た。なお、基材(X)の厚みは0.03~0.05mmであり、接着剤層(Y)の厚みは0.005~0.03mmであった。
前記工程(I-d)で得られた共押出フィルムについて、前記第1の製造方法に記載の方法(I-a)と同様の方法により、接着剤層(Y)上に基材(Z)をプレス成形した。得られた積層体の層構成は、基材(X)、接着剤層(Y)及び基材(Z)をこの順に有するものであった。なお、基材(Z)の厚みは1.0mmであった。
(1)工程(I-e)
基材(X)を射出成形機(東芝機械株式会社製「EC75SX;75トン」)にセットした後、接着剤層(Y)を構成する材料を射出インサート成形法により積層した。なお、基材(X)の厚みは1.0mmであり、接着剤層(Y)の厚みは1.0mmであった。
次いで、基材(X)の上に積層された接着剤層(Y)の上に、基材(Z)を構成する材料を射出インサート成形法により積層することにより、基材(X)、接着剤層(Y)及び基材(Z)をこの順に積層した積層体を作製した。なお、基材(Z)の厚みは1.0mmであった。
圧縮プレス成形機で製造した接着剤層(Y)から直径8mm、厚さ1mmの円盤状の試験片を切り出した。この試験片についてARES-G2レオメーター(TA Instruments社製)を用いて、下記条件で動的粘弾性測定を行い、100℃及び0℃の貯蔵弾性率(G’)と100℃及び0℃の損失弾性率(G”)をそれぞれ測定した。
(動的粘弾性測定装置及び測定条件)
・平行プレート:直径8mm
・振動モード :ねじり振動
・歪み量 :0.1%
・周波数 :1Hz
・測定温度 :-70~200℃
・昇温速度 :3℃/分
得られた積層体について基材(X)と基材(Z)とを手で剥がす際の挙動について下記基準で評価した。
1(良好) :手で剥がせない
2(合格) :手で無理やり剥がすことができる
3(不合格):手で簡単に剥がれる
<試験片の作製方法>
長さ50mm、幅35mm、厚さ1mmの基材(X)の両面を、界面活性剤水溶液、及び蒸留水を順に用いて洗浄し、乾燥させた。その後、該基材(X)と、前記<第1の製造方法〔1〕プレス成形工程、〔2〕射出成形工程>における「(1)接着剤層(Y)の製造」で作製した接着剤層(Y)を、長さ12.5mm、幅35mmに切り出し、これを外寸200mm×200mm、内寸150mm×150mm、厚さ2mmの金属製スペーサーの中央部に配置した。
次いで、積層した基材(X)と接着剤層(Y)とをポリテトラフルオロエチレン製シートで挟み、圧縮成形機を用いて180℃の温度条件下、荷重20kgf/cm2(2N/mm2)で3分間プレス成形することで、基材(X)と接着剤層(Y)とを積層した。
その後、接着剤層(Y)を積層していない部分にポリイムドフィルムを貼った前記基材(X)と接着剤層(Y)との積層物とポリイミドフィルムを貼った治具を射出成形機(東芝機械株式会社製「EC75SX;75トン」)の金型にセットした後、基材(Z)を構成する材料を射出インサート成形法により積層することにより、基材(X)、接着剤層(Y)及び基材(Z)をこの順に積層した積層体を作製した(図1を参照)。
本積層体の接着剤層(Y)及び基材(Z)部分を長さ12.5mm、幅25mmに切り出して試験片を作製した(図2を参照。ただし、図2は積層体を基材(Z)側から見た図である。)。
前記試験片の基材層(X)及び基材層(Z)部分を掴み、引張試験機(インストロン社製3345)にて、室温23℃下で、速度2mm/分で移動させた時の接着力を測定した。
基材の表面をSurfcorder SE1700α(株式会社小坂研究所社製)を用いて、下記測定条件下、JIS B 0601-2001に準じて測定した。なお、基材の表面粗さの測定値は表10にのみ記載する。
(測定条件)
・触針R :2μm
・送り速さ :0.500mm/s
・カットオフ :λc=0.800mm
・測定長さ :4.000mm
・フィルタ :GAUSS(ASME)
測定不可*:接着力が低く、サンプル作製時に剥離あるいは引張試験機に取り付ける時に剥離した。
接着剤層(Y)の材料としてA-1~A-3を用いて以下の要領で接着剤層(Y)の硬度を測定した。まず、新藤金属工業所製圧縮プレス成形機「NF-37」を使用し、テフロン(登録商標)コーティング金属枠をスペーサーとして用いて、200℃、100kgf/cm2の荷重で3分間、圧縮プレス成形した後、30℃、15kgf/cm2の荷重で1分間、圧縮プレス成形することで厚さ1mmの接着剤層(Y)を得た。
得られたシートを、およそ5cm×5cmに切り出し、6枚重ねて厚み6mmの硬度を、TypeA デュロメータの圧子を用い、室温23℃及び0℃の恒温槽内で、JIS K 6253-3:2012に準拠して測定した。
雰囲気温度を室温23℃で測定した値と、雰囲気温度を0℃の恒温槽内で測定した値を用いて、下記関係式(i)に基づいてINDEXを算出した。
(0℃硬度/23℃硬度)×100≦s(INDEX) (i)
Claims (16)
- 基材(X)と、接着剤層(Y)と、基材(Z)とをこの順に有する積層体であり、
前記接着剤層(Y)が、芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)と、共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロック(b)とを含むブロック共重合体(P)を水素添加した水添ブロック共重合体(A)を含み、
前記重合体ブロック(b)に対する前記重合体ブロック(a)の質量比[(a)/(b)]が1/99~50/50であり、
前記接着剤層(Y)の100℃における貯蔵弾性率G’が1.20×105~4.00×105Paであり、
前記基材(X)は、金属であり、前記基材(Z)は、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、(メタ)アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS)、(メタ)アクリロニトリル-スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル-ブタジエン-スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル-スチレン樹脂、ブタジエン-スチレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、シンジオタクティックポリスチレン樹脂、ポリウレタン(熱可塑性、熱硬化性)及びポリオレフィン樹脂から選択される少なくとも1種である、
ことを特徴とする積層体。 - 前記接着剤層(Y)の100℃における損失弾性率G”が、3.00×104~2.50×105Paである、請求項1に記載の積層体。
- 前記接着剤層(Y)が、水添ブロック共重合体(A)を含有する熱可塑性エラストマー組成物からなる、請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記重合体ブロック(b)が、ファルネセン由来の構造単位(b1)を1~100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を0~99質量%含有する、請求項1~3のいずれかに記載の積層体。
- 前記ファルネセン以外の共役ジエンが、ブタジエン、イソプレン、及びミルセンから選ばれる少なくとも1種である、請求項4に記載の積層体。
- 前記重合体ブロック(b)中の炭素-炭素二重結合の水素添加率が70モル%以上である、請求項1~5のいずれかに記載の積層体。
- 前記水添ブロック共重合体(A)のピークトップ分子量(Mp)が4,000~1,500,000である、請求項1~6のいずれかに記載の積層体。
- 前記水添ブロック共重合体(A)の分子量分布(Mw/Mn)が1.00~4.00である、請求項1~7のいずれかに記載の積層体。
- 前記芳香族ビニル化合物がスチレンである、請求項1~8のいずれかに記載の積層体。
- 前記スチレンに由来の構造単位からなる重合体ブロック(a)のピークトップ分子量が2,000~55,000である、請求項9に記載の積層体。
- 前記接着剤層(Y)が下記関係式(i)を満たす、請求項1~10のいずれかに記載の積層体。
[(0℃硬度/23℃硬度)×100≦140] (i) - 前記水添ブロック共重合体(A)が2種以上の水添ブロック共重合体の混合物であり、前記水添ブロック共重合体(A)中のジブロック共重合体の含有量が50質量%以下である、請求項1~11のいずれかに記載の積層体。
- 基材(X)としてステンレス板、基材(Z)としてポリアセタール樹脂を用いた場合において、23℃における接着剤層(Y)のせん断接着力が10N/cm2で以上である、請求項1~12のいずれかに記載の積層体。
- 請求項1~13のいずれかに記載の積層体の製造方法であって、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)をプレス成形する工程(I-a)と、前記工程(I-a)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程(II)とを有することを特徴とする、積層体の製造方法。
- 請求項1~13のいずれかに記載の積層体の製造方法であって、前記基材(X)上に前記水添ブロック共重合体(A)を含む溶液及び/又は水性エマルションを塗工した後、乾燥させることにより前記接着剤層(Y)を形成する工程(I-b)と、前記工程(I-b)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)を射出成形する工程(II)とを有することを特徴とする、積層体の製造方法。
- 請求項1~13のいずれかに記載の積層体の製造方法であって、前記基材(X)上に前記接着剤層(Y)をプレス成形する工程(I-c)と、前記工程(I-c)後の前記接着剤層(Y)上に、前記基材(Z)をプレス成形する工程(II-c)とを有することを特徴とする、積層体の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020032158 | 2020-02-27 | ||
| JP2020032158 | 2020-02-27 | ||
| PCT/JP2021/007194 WO2021172470A1 (ja) | 2020-02-27 | 2021-02-25 | 積層体、及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021172470A1 JPWO2021172470A1 (ja) | 2021-09-02 |
| JP7842009B2 true JP7842009B2 (ja) | 2026-04-07 |
Family
ID=77491579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022503721A Active JP7842009B2 (ja) | 2020-02-27 | 2021-02-25 | 積層体、及びその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11951731B2 (ja) |
| EP (1) | EP4112297A4 (ja) |
| JP (1) | JP7842009B2 (ja) |
| CN (1) | CN115135497B (ja) |
| TW (1) | TWI874594B (ja) |
| WO (1) | WO2021172470A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025151972A1 (en) * | 2024-01-15 | 2025-07-24 | 3M Innovative Properties Company | Adhesive and tape including bio-based components and related processes |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016125899A1 (ja) | 2015-02-06 | 2016-08-11 | 株式会社クラレ | 水添ブロック共重合体 |
| JP2017008308A (ja) | 2015-06-17 | 2017-01-12 | 株式会社クラレ | 伸縮性材料、フィルム及び不織布 |
| WO2018143373A1 (ja) | 2017-02-01 | 2018-08-09 | デンカ株式会社 | 表皮材用多層シ-ト |
| WO2019103048A1 (ja) | 2017-11-22 | 2019-05-31 | 株式会社クラレ | ブロック共重合体又はその水素添加物 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615185B2 (ja) | 1986-07-17 | 1994-03-02 | 三菱油化株式会社 | 積層体の製造方法 |
| JPH09156035A (ja) | 1995-12-11 | 1997-06-17 | Dainippon Ink & Chem Inc | 金属部品のラミネート成形方法 |
| JPH1029276A (ja) * | 1996-07-15 | 1998-02-03 | Polyplastics Co | 積層体およびその製造方法 |
| JP4901106B2 (ja) | 2005-01-27 | 2012-03-21 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 車両モールディング用熱可塑性エラストマー組成物および車両用モールディング付きガラス板 |
| JP4820569B2 (ja) | 2005-04-08 | 2011-11-24 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 熱可塑性エラストマー組成物および車両用モールディング付きガラス板 |
| JP2009227844A (ja) | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Unitika Ltd | 強化ポリアミド樹脂組成物 |
| JP2010001364A (ja) | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Unitika Ltd | ガラス繊維強化ポリアミド樹脂組成物 |
| ES2381651T3 (es) | 2008-09-04 | 2012-05-30 | Amyris, Inc. | Composiciones adhesivas que compreden un polifarneseno |
| US8048976B2 (en) | 2008-09-04 | 2011-11-01 | Amyris, Inc. | Polyfarnesenes |
| JP2011132298A (ja) | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 変性共重合体、それを用いたゴム組成物および空気入りタイヤ |
| WO2011096389A1 (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-11 | 日本ゼオン株式会社 | 太陽電池素子封止用樹脂組成物及び太陽電池モジュール |
| TW201529692A (zh) | 2013-12-11 | 2015-08-01 | Kuraray Co | 熱塑性彈性體組成物、成形體及接著劑 |
| US20170158916A1 (en) * | 2014-07-04 | 2017-06-08 | Dic Corporation | Adhesive tape, electronic device, and method for dismantling article |
| JP6866993B2 (ja) | 2016-08-10 | 2021-04-28 | 株式会社クラレ | 熱可塑性エラストマー組成物、積層構造体及び該積層構造体の製造方法 |
| JP2018150447A (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | 株式会社クラレ | 多層フィルムおよび成形体 |
| KR102718552B1 (ko) | 2018-05-31 | 2024-10-16 | 주식회사 쿠라레 | 블록 공중합체의 수소 첨가물, 수지 조성물, 및 이들의 각종 용도 |
| TW202106736A (zh) | 2019-05-22 | 2021-02-16 | 日商可樂麗股份有限公司 | 氫化嵌段共聚物、樹脂組成物、及彼等之各種用途 |
-
2021
- 2021-02-25 JP JP2022503721A patent/JP7842009B2/ja active Active
- 2021-02-25 CN CN202180017336.7A patent/CN115135497B/zh active Active
- 2021-02-25 WO PCT/JP2021/007194 patent/WO2021172470A1/ja not_active Ceased
- 2021-02-25 EP EP21759582.6A patent/EP4112297A4/en active Pending
- 2021-02-25 US US17/802,637 patent/US11951731B2/en active Active
- 2021-02-26 TW TW110106969A patent/TWI874594B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016125899A1 (ja) | 2015-02-06 | 2016-08-11 | 株式会社クラレ | 水添ブロック共重合体 |
| JP2017008308A (ja) | 2015-06-17 | 2017-01-12 | 株式会社クラレ | 伸縮性材料、フィルム及び不織布 |
| WO2018143373A1 (ja) | 2017-02-01 | 2018-08-09 | デンカ株式会社 | 表皮材用多層シ-ト |
| WO2019103048A1 (ja) | 2017-11-22 | 2019-05-31 | 株式会社クラレ | ブロック共重合体又はその水素添加物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2021172470A1 (ja) | 2021-09-02 |
| TWI874594B (zh) | 2025-03-01 |
| US20230109535A1 (en) | 2023-04-06 |
| WO2021172470A1 (ja) | 2021-09-02 |
| TW202200649A (zh) | 2022-01-01 |
| US11951731B2 (en) | 2024-04-09 |
| CN115135497A (zh) | 2022-09-30 |
| EP4112297A1 (en) | 2023-01-04 |
| CN115135497B (zh) | 2024-11-22 |
| EP4112297A4 (en) | 2024-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10745598B2 (en) | Thermoplastic polymer composition and molded article | |
| US9994705B2 (en) | Thermoplastic elastomer composition, molded article, and adhesive agent | |
| US9102849B2 (en) | Thermoplastic polymer composition and molded article | |
| KR101823715B1 (ko) | 열가소성 중합체 조성물 및 성형품 | |
| EP2599833B1 (en) | Thermoplastic polymer composition and molded article | |
| EP3196250B1 (en) | Thermoplastic polymer composition and molded article | |
| KR20220131545A (ko) | 열가소성 엘라스토머 조성물, 성형품, 적층 구조체 및 그 적층 구조체의 제조 방법 | |
| WO2022230482A1 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物、成形品、積層構造体及び該積層構造体の製造方法 | |
| JP7842009B2 (ja) | 積層体、及びその製造方法 | |
| JP7724769B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物、積層構造体及び該積層構造体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231121 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250204 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250327 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250701 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250808 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20251028 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20251224 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20260303 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260326 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7842009 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |