JPH10316947A - 熱硬化性感圧接着フイルム - Google Patents

熱硬化性感圧接着フイルム

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JPH10316947A
JPH10316947A JP10137421A JP13742198A JPH10316947A JP H10316947 A JPH10316947 A JP H10316947A JP 10137421 A JP10137421 A JP 10137421A JP 13742198 A JP13742198 A JP 13742198A JP H10316947 A JPH10316947 A JP H10316947A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱硬化性感圧接着フィルム。 【解決手段】 次の成分 熱で加硫できるポリエステル化ゴム 15〜60重量% ビチューメン及び/または粘ちょう化樹脂 10〜30重量% 加硫助剤 1〜20重量% 加硫促進剤 0.2〜5重量% 充填剤 10〜70重量% 及び所望により更なる助剤、可塑剤及び油、から作られ
た両面感圧接着フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、高結合強度を達成するために熱
硬化できるゴム基材の両面感圧接着フィルムに関する。
【0002】自動車工業の車体外板構造体における、通
常の固定法例えばリベット、ネジ、または溶接止めに対
する接着剤の使用は、長年にわたる従来からの技術であ
った。これに使用される材料は、主にポンプで輸送で
き、機械で適用できる液体またはペースト状単成分系で
ある。
【0003】車体外板用接着剤に対する特徴的な必要条
件は、次の通りである:種々の種類の油が塗られた金属
パネル、例えば標準的なスチール、熱浸漬メッキしたス
チール、ガルバニールド(galvannealed)
・スチールまたは亜鉛メッキしたスチールに対して良好
な、耐老化性及び耐加水分解性の接着剤でなければなら
ず、またこの接着は粘着破断パターンに反映されなけれ
ばならない。老化及び加水分解に対する安定性は、昇温
での貯蔵、塩噴霧試験、凝縮試験、互変天候試験などに
よって試験される。車体外板接着剤は、種々の油落とし
浴及びシャワーで、ホスフェート化及び不働体化浴で、
または電着コーテイング中に洗い落されてはならない。
【0004】更に、CED焼き付け炉において約180
℃で30分以内に硬化すること、及び約230℃までの
過度な焼き付け条件に対して安定であることが要求され
る。
【0005】これらの必要条件は多くの液体及びペース
ト状の材料が適合するけれど、これらの材料は欠点を持
っている。例えばこれらの接着剤の多くは、耐洗い落し
性の必要条件が、次の1つにおいてだけ達成される。即
ち、液体またはゲル状の材料を洗浄浴の上流の炉におい
て予かじめゲル化させる、または材料を高粘度に処方し
て温メルト(melt)または熱メルトとして取り扱わ
ねばならない場合だけである。言い換えれば、材料は、
適用する前に室温より著しく高い温度に加熱しなければ
ならない。この両方の方法では、加熱操作がエネルギー
経費を高めることになる。
【0006】最近、室温で処理でき、更に多くのコーテ
イングラインにおいて予めゲル化しなくとも洗浄装置に
耐性のある接着剤ペーストが市場に普及するようになっ
てきた。これは擬プラスチック性処方物で達成される
が、これらの接着剤でさえ、接着剤を熱硬化させる前に
接合すべき金属部品を滑りの防止のために機械的に固定
しなければならないという欠点を持っている。
【0007】一般に、すべての液体またはペースト状の
反応性接着剤は、輸送ライン及び輸送ポンプ中でゆっく
りとした時期尚早の架橋を受け、かくしてこれらのライ
ン及びポンプを非常にゆっくりと閉塞させ、これが故障
や生産の停止をもたらすという欠点を持つ。
【0008】一方、感圧接着フィルムは、これらの欠点
を有さない。高強度を達成するために熱的に硬化できる
感圧接着フィルムも、すでに同様に公知である。
【0009】特開昭50−028970号は、最初に感
圧接着性を示し、熱硬化後高剪断強度を達成する、溶液
から調製されるアクリレート及びエポキシ樹脂の混合物
を記述する。
【0010】WO第95/13328号、米国特許第5
086088号、及びヨーロッパ特許第0386909
号も同様に、アクリレートが光化学的に架橋するアクリ
レート/エポキシに基づく熱硬化性感圧接着剤を記述す
る。
【0011】更に特開平4−189887号、特開平4
−189885号、及び特開平4−189884号は、
熱硬化性感圧接着剤を達成するために特別なアクリレー
ト/エポキシ樹脂混合物を使用する。
【0012】アクリレートの感圧性と熱硬化性エポキシ
ドの高強度を、混合物の形で1つの系で組み合わせる原
理が有効に働くということに疑問はないけれど、欠点も
ある。その様な系を用いた場合、油が塗られた自動車車
体外板での粘着性破断パターンを10N/mm2以上の
結合強度で得ることは今日まで可能でなかった。その
上、エポキシ樹脂は、そのフィルムを手動で適用する場
合、皮膚を刺激するために、ある環境下では特別な保護
手段を取ることが必要である。
【0013】独国特許第3830895号は、エステル
基によって互いに化学的に結合され、また少なくとも1
つがオレフィン性不飽和である、少なくとも2つの出発
重合体からのゴムの構築を記述する。
【0014】最後にヨーロッパ特許第0356715B
1号は、同様に上述した組成物を利用する、但し混合物
を比較的高温で加硫する、2パック接着剤を記述する。
これには、その自動車車体外板接着剤としての用途も示
されている。しかしながら、この材料の、結合させるべ
き基材への適用は、ポリエステル化前に行われ、したが
ってこの材料は基材上を流動してしまう。
【0015】本発明の目的は、高結合強度を得るために
熱的に硬化できる且つその熱的硬化後に、特に自動車車
体外板構造体で使用されるような油の塗られた金属パネ
ルに良く接着して引き裂き試験が粘着破断パターンを示
す、両面感圧接着フィルムを提供することである。更に
このフィルムは、エポキシ樹脂を含むべきでない。
【0016】この目的は、主特許請求項で特徴づけられ
るフィルムによって達成される。それに準ずる特徴及び
態様は本発明のフィルムの有利な具体例に関するもので
ある。
【0017】従って、本両面感圧接着フィルムは、次の
成分 熱で加硫できるポリエステル化ゴム 15〜60重量% ビチューメン及び/または粘ちょう化樹脂 10〜30重量% 加硫助剤 1〜20重量% 加硫促進剤 0.2〜5重量% 充填剤 10〜70重量% 及び所望により更なる助剤、可塑剤及び油、から作られ
る。
【0018】ビチューメンまたは粘ちょう化樹脂例えば
テルペンフェノール樹脂はフィルムの感圧接着性を調整
するのに役立つ。
【0019】ゴムは、好ましくは重合体の或いは平均し
て高分子当り少なくとも2つのヒドロキシル基を有する
重合体混合物Aの及びAと適合し且つ平均して高分子当
り少なくとも2つのカルボン酸基または少なくとも2つ
のカルボン酸無水物基または少なくとも1つのカルボン
酸基と少なくとも1つのカルボン酸無水物基を有する重
合体または重合体混合物Bの反応生成物であり、但しこ
れらの重合体AまたはBの少なくとも1つはオレフィン
性二重結合を含んでなり、この結果ゴムは通常の反応条
件下に昇温で加硫できる。
【0020】特に好適な具体例において、重合体A及び
Bは、平均して高分子当り少なくとも2つのヒドロキシ
ル基、カルボン酸基またはカルボン酸無水物基を有する
液体ポリブタジエンである。これらの官能基は鎖端にま
たは側鎖の端に結合していてよく、または鎖内に位置し
ていてもよい。
【0021】最後にゴムは、更なる出発構成分として、
短鎖ヒドロキシルまたはカルボン酸無水物またはカルボ
キシル末端の物質を含んでなってもよい。これらの物質
は、ポリエステルの生成に関して、停止剤(例えばモノ
アルコール)、延鎖剤(例えばグリコール)または架橋
剤(例えばグリセロール)として働く。
【0022】ゴムは好ましくはエステル化触媒0.05
〜0.5%の添加によってエステル化される。
【0023】この関連で使用されるエステル化触媒は、
特に塩基性エステル化触媒、例えばアミン好ましくは第
2級及び第3級脂肪族アミン、更に特に好ましくはn−
ジブチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジア
ザビシクロオクタン、テトラメチルエチレンジアミンま
たはペンタメチルジエチレントリアミン及び更に1−メ
チルイミダゾールまたは1,2−ジメチルイミダゾール
である。しかしながら、金属が結合していないならば、
酸性エステル化触媒も使用できる。触媒は加硫系と適合
しなければならない。
【0024】特に加硫助剤及び加硫促進剤として有利で
あることの分かった化合物は、硫黄、2,2′−ジベン
ゾチアゾリルジスルフィド及び所望により酸化亜鉛であ
る。これらの物質は加硫に通常の量で添加される。
【0025】最後に特別な用途に依存して、更なる充填
剤例えばチョーク、カーボンブラック、二酸化チタン、
タルク、焼成シリカ、硫酸バリウム、または酸化カルシ
ウム、及び更に助剤として酸化防止剤好ましくはペンタ
エリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−tert
−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
をフィルムに添加してもよい。
【0026】フィルムは、系に適合しうるまたは可塑剤
可塑剤として働く油を含んでいてもよい。これらの適当
なものは、通常の市販のフタレート可塑剤またはナフタ
レン油を含む。
【0027】本発明のフィルムは、自動車車体外板構造
体に使用するのに、特に油の塗られた金属パネルを接合
するのに際立って適当である。しかしながら、このフィ
ルムを用いて、他の金属部品を非常に効果的に結合させ
ることもできる。
【0028】上述したような処方に基づけば、本フィル
ムは同業者によってでさえ予想できなかった際立った製
品の性質を提供する。
【0029】また12MPa以上の剪断強度が達成でき
る。
【0030】本フィルムは、熱架橋前に、油の塗られた
及び塗られていない両方のスチール上において約1〜3
N/cmの接着強度(それぞれの場合、剥離角度180
°)を有する。熱硬化(180℃で30分間)後には、
油の塗られた及び塗られていない両方の金属パネルにお
いて約14N/mm2までの結合強度が達成される。更
に例えば下張り(underlinings)を接合す
るために、実質的に低結合強度で処方することもでき
る。結合強度は、用いる硫黄の量で調節できる。
【0031】本フィルムは、成分の選択のため良好な加
水分解及び老化安定性を示す。
【0032】本処方物は、皮膚刺激剤として分類される
物質を有意の濃度で含んでいないから、さもなければ高
強度結合のために使用されるエポキシフィルムよりも実
質的に皮膚に優しい。
【0033】本フィルムの破断パターンは、多くの場合
に粘着性である。ここに粘着破断パターンとは、接着剤
が引き剥がした部品の両方に残る破断を意味する。
【0034】再び、これは自動車金属パネルの場合に特
に重要である。2つのパネル間の結合が降伏した場合、
それは、各成分パネル上において接着剤がまたは本発明
のフィルムがパネル表面を保護し続けることを保証す
る。それゆえに粘着破断パタ−ンを有するフィルムは、
同時に腐食保護の機能も有する。但しパネルの下での腐
食に対しては可能でない。更に粘着破断パターンは、フ
ィルムが特に非常に良好な金属パネルへの接着性を示す
ということを同業者に提示する。
【0035】特に自動車車体外板構造体における提案し
たフィルムの使用と関連して、本フィルムはポリエステ
ルの予備架橋のために種々のグリース除去浴及びグリー
ス除去シャワー、ホスフェート化及び不働体化浴、及び
電着コーテイング過程において洗い落とされない。ヨー
ロッパ特許第0356715号に記述される2パック接
着剤に比べて、本フィルムは、基材へ適用する前にすで
に予備架橋された状態にある。基材への究極的な接着
は、ビチューメン及び/または粘ちょう化樹脂を使用す
ることによって得られて、感圧接着テープのようにフィ
ルム感圧接着性を与える。
【0036】フィルムを製造するには、まず重合体Aま
たはBのいずれか1つを或いは重合体A及びBの両方を
互いに別々に、通常の市販の、減圧の適用できる溶解
器、プラネタリ−混合器または混練り装置を用いて、指
示した成分と混合する。ついで得られる成分A及びB
を、2成分混合装置で一緒に混合し、更に通常のコーテ
イング装置で剥離紙上に広げて、所望の厚さ、好ましく
は0.2〜2.0mmのペースト様フィルムを形成させ
る。続く加熱トンネルの通過中、加硫開始温度より十分
に低くなければならない且つさもなければエステル化触
媒の性質及び量に及び通流速度に依存する温度におい
て、ペースト様混合物を硬化させて感圧接着フィルムを
製造する。通流速度1〜10m/分において、温度は普
通室温ないし80℃である。
【0037】
【実施例】表1は、フィルムの製造に使用する材料を、
その商品名及び製造業社名と共に表示する。特定する化
学品はすべて市場から自由に入手できる。フィルムの意
図する用途に依存して、出発物質は異なる割合で使用さ
れる。
【0038】 表1:フィルムの製造に使用する材料、その商品名及び製造業者 商品名 化学名 製造業者/供給業者 ポリbd R45HT ヒドロキシ官能基化 エルフ・アトケム(Elf ポリブタジエン Atchem) ポリベスト(poly− 無水マレイン酸官能 フルス(Huls) vest)C70 基化ポリブタジエン グリセロ−ル グリセロ−ル メルク(Merck) エチレングリコ−ル エチレングリコ−ル メルク ビチュ−メンB65 ビチューメン エルフ・ビチューメン・ ドイツ シェネクタデイ− テルペン− シェネクタデイー (Schenecta− フェノール樹脂 dy)SP553 グラベクス ナフテン油 シェル(Shell) (Gravex)942 パラチノ−ル(Pa− フタル酸ジイソノニ BASF latinol)N ル クリステクス 硫黄 カリ−ヘミ−(Kali− (Crystex)N Chemie) ペルカシト 2,2′−ジベンゾ アクゾ・ノベル(Akzo (Perkacit) チアゾリル Nobel) MBTS ジスルフィド 粉末高カルシウム石灰 酸化カルシウム RWK タルクム・プレバ− タルク ルゼナック(Luze− (Talkum nac) Prever) プリンテクス カーボンブラック デグッサ(Degussa) (Printex)30 1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]− メルク オクタン(DABCO) N、N、N′、N′−テトラメチルエチレン メルク ジアミン(TMEDA) 以下、本発明のフィルムを製造するための処方を、それ
ぞれの場合に表の形で示す。使用する材料は常に続いて
記述する方法で調製した。
【0039】実施例1 ポリbd R45HT 26.0kg ポリベストC70 17.1kg ビチューメンB65 15.0kg クリステクスN 16.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 6.1kg DABCO 0.3kg実施例2 ポリbd R45HT 28.0kg ポリベストC70 15.1kg ビチューメンB65 15.0kg クリステクスN 16.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 6.1kg DABCO 0.3kg実施例3 ポリbd R45HT 26.0kg ポリベストC70 17.1kg ビチューメンB65 10.0kg シェネクタデイ−SP553 5.0kg クリステクスN 16.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 6.1kg DABCO 0.3kg実施例4 ポリbd R45HT 26.0kg ポリベストC70 17.1kg ビチューメンB65 10.0kg グラベクス942 5.0kg クリステクスN 16.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 6.1kg DABCO 0.3kg実施例5 ポリbd R45HT 26.0kg ポリベストC70 17.1kg ビチューメンB65 10.0kg パラチノールN 5.0kg クリステクスN 16.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 6.1kg DABCO 0.3kg実施例6 ポリbd R45HT 27.0kg ポリベストC70 17.0kg グリセロール 0.1kg ビチューメンB65 15.0kg クリステクスN 16.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 5.1kg DABCO 0.3kg実施例7 ポリbd R45HT 27.0kg ポリベストC70 17.0kg エチレングリコール 0.1kg ビチューメンB65 15.0kg クリステクスN 16.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 5.1kg DABCO 0.3kg実施例8 ポリbd R45HT 27.5kg ポリベストC70 18.7kg ビチューメンB65 15.0kg クリステクスN 13.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 5.1kg DABCO 0.3kg実施例9 ポリbd R45HT 33.5kg ポリベストC70 22.8kg ビチューメンB65 15.0kg クリステクスN 4.0kg ペルカシトMBTS 0.4kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 6.0kg DABCO 0.3kg実施例10 ポリbd R45HT 26.0kg ポリベストC70 17.1kg ビチューメンB65 15.0kg クリステクスN 16.0kg ペルカシトMBTS 1.5kg 粉末高カルシウム石灰 3.0kg タルクム・プレバ− 15.0kg プリンテクス30 6.1kg DABCO 0.3kg これらの実施例におけるA成分の製造は、それぞれの場
合、プラネタリー混合器または溶解器において、ポリベ
ストC70を除く上述した原料を互いに2時間混合する
ことによって行った。泡のない生成物を得るために、最
後の10分間15トール以下の減圧を適用して、混合物
を脱気した。それぞれの場合の結果は、室温で更に取り
扱え、50〜5000Pasからの範囲の温度を有する
ペーストであった。
【0040】これらの実施例におけるB成分はそれぞれ
の場合ポリベストC70であった。A及びB成分を2成
分混合装置で一緒に混合し、ついで通常のコーテイング
装置で混合物を両面剥離紙上に広げ、厚さ1.0mmの
ペースト様フィルムを形成させた。続く加熱トンネルの
通過中、架橋は70℃で起こり、感圧接着フィルムが生
成した。
【0041】この様に得たフィルムに見出される接着性
能を表2に示す。
【0042】試験は、熱浸漬メッキした、電着亜鉛メッ
キした及びメッキしたパネル、及び更に標準的なスチー
ルを用いて行った。油[アンチコリット(Antico
rit)RP4107S]を2〜3g/m2の厚さで適
用した。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】本発明の特徴及び態様は以下の通りであ
る。
【0046】1.次の成分 熱で加硫できるポリエステル化ゴム 15〜60重量% ビチューメン及び/または粘ちょう化樹脂 10〜30重量% 加硫助剤 1〜20重量% 加硫促進剤 0.2〜5重量% 充填剤 10〜70重量% 及び所望により更なる助剤、可塑剤及び油、から作られ
た両面感圧接着フィルム。
【0047】2.ゴムが重合体の或いは平均して高分子
当り少なくとも2つのヒドロキシル基を有する重合体混
合物Aの及びAと適合し且つ平均して高分子当り少なく
とも2つのカルボン酸基または少なくとも2つのカルボ
ン酸無水物基または少なくとも1つのカルボン酸基と少
なくとも1つのカルボン酸無水物基を有する重合体また
は重合体混合物Bの反応生成物であり、但しこれらの重
合体AまたはBの少なくとも1つがオレフィン性二重結
合を含んでなる、上記1のフィルム。
【0048】3.重合体A及びBが、平均して高分子当
り少なくとも2つのヒドロキシル基、カルボン酸基また
はカルボン酸無水物基を有する液体ポリブタジエンであ
る、上記2のフィルム。
【0049】4.ゴムが、更なる出発構成分として、短
鎖ヒドロキシルまたはカルボン酸無水物またはカルボキ
シル末端の物質を含んでなってもよい、上記1〜3のフ
ィルム。
【0050】5.ゴムがエステル化触媒0.05〜0.
5%の添加によってポリエステル化されている、上記1
〜4のフィルム。
【0051】6.使用するエステル化触媒が塩基性エス
テル化触媒、例えばアミン好ましくは第2級及び第3級
脂肪族アミン、更に特に好ましくはn−ジブチルアミ
ン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジアザビシクロオ
クタン、テトラメチルエチレンジアミンまたはペンタメ
チルジエチレントリアミン及び更に1−メチルイミダゾ
−ルまたは1,2−ジメチルイミダゾールである、上記
1〜5のフィルム。
【0052】7.添加される加硫助剤及び加硫促進剤が
硫黄、2,2′−ジベンゾチアゾリルジスルフィド及び
所望により酸化亜鉛である上記1〜6のフィルム。
【0053】8.添加される充填剤がチョーク、カーボ
ンブラック、二酸化チタン、タルク、焼成シリカ、硫酸
バリウムまたは酸化カルシウムである、上記1〜7のフ
ィルム。
【0054】9.添加される助剤が酸化防止剤、好まし
くはペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ
−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート]である、上記1〜8のフィルム。
【0055】10.上記1によるフィルムの、自動車車
体外板構造物における、特に油を塗った金属パネルの接
合に対する使用法。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の成分 熱で加硫できるポリエステル化ゴム 15〜60重量% ビチューメン及び/または粘ちょう化樹脂 10〜30重量% 加硫助剤 1〜20重量% 加硫促進剤 0.2〜5重量% 充填剤 10〜70重量% 及び所望により更なる助剤、可塑剤及び油、から作られ
    た両面感圧接着フィルム。
  2. 【請求項2】 請求項1によるフィルムの、自動車車体
    外板構造物における、特に油が塗られた金属パネルの接
    合に対する使用法。
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