JPWO2009022516A1 - 接着性樹脂組成物の製造方法及び樹脂フィルム並びに積層体 - Google Patents
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Abstract
接着性樹脂組成物の製造方法及び樹脂フィルム並びに積層体を提供する。本発明の接着性樹脂組成物の製造方法は、メルトインデックスが10〜500g/10分の飽和ポリエステル樹脂と、この飽和ポリエステル樹脂を除く他の熱可塑性樹脂であって、メルトインデックスが1.5〜20g/10分の熱可塑性樹脂とを、2軸スクリュー型押出機を用いて混練するときの、混練スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、且つ第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低い。また、本発明の樹脂フィルムは、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなる。更に、本発明の積層体は、複数の被着材を互いに接着する接着剤層と備え、この接着剤層は本発明の樹脂フィルムを用いて設けられたものである。
Description
本発明は、接着性樹脂組成物の製造方法及び樹脂フィルム並びに積層体に関する。更に詳しくは、本発明は、混練不良による未溶融物の発生が抑えられる接着性樹脂組成物の製造方法、及び未溶融物による厚さのばらつき等の少ない樹脂フィルム、並びにこの樹脂フィルムを接着剤層として被着材を接着してなる積層体に関する。本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物は、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、未溶融物による接着剤層の厚さのばらつき、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、且つ優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
従来、熱可塑性樹脂組成物は各種の方法により製造されている。例えば、ベント式2軸押出機を用いて熱可塑性樹脂ペレットを製造する際、真空脱揮領域を設けないシリンダー・スクリュー配列として、溶融体搬送領域を短くし、固体搬送領域に押出材料圧縮領域を設けて遷移領域への随伴空気量を減らし、ゲル化物・炭化物等の異物の少ない品質の優れた熱可塑性樹脂ペレットを提供する製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、金属及び樹脂等の接着に用いる接着剤として、飽和ポリエステル樹脂を含有する接着剤組成物が検討されている。飽和ポリエステル樹脂を金属及び樹脂等の接着剤として用いる方法としては、(1)共重合させるモノマー組成により接着性を付与する方法(例えば、特許文献2参照。)、(2)共重合させるモノマー組成を限定し、特定の結晶性を付与することにより接着性を向上させる方法(例えば、特許文献3参照。)、及び(3)ナイロン、エチレン−酢酸ビニル共重合体を混合し、接着性を向上させる方法(例えば、特許文献4参照。)等が知られている。
特許文献1に記載の熱可塑性樹脂ペレットの製造方法では、真空脱揮領域を設けない、及び遷移領域への随伴空気量を減らす等の特定の方法により、ゲル化物・炭化物等の異物の少ないペレットが製造されている。しかし、特許文献1には、特定の飽和ポリエステル樹脂及びポリエチレン樹脂等を用いて、混練不良による未溶融物の発生を抑えることについては何ら言及されていない、また、製造された熱可塑性樹脂ペレットを接着剤として用いることについても何ら記載されていない。
また、特許文献2〜4に記載の接着剤は、特に金属及び樹脂等の接着では、被着材の間に樹脂組成物のペレットを介在させ、加熱して接着させる、及び樹脂組成物を二次加工してなるフィルム等を、次工程で被着材に積層し、接着させる等の方法で用いられる。しかし、樹脂組成物の混練不良による未溶融物によって、接着剤層の厚さがばらつく等の問題が発生し、接着不良及び外観不良等を生じることがある。更に、特許文献2〜4に記載の接着剤は、被着材と共押出する、溶融させて塗布する、又は接着性フィルムに成形して用いる等の、加熱し、溶融させるのみの簡易な操作、工程により使用することができる。しかし、接着後の耐久性が十分ではないという問題があり、接着強さ等の更なる向上が必要とされる。
本発明は上記の従来の問題点を解決するものであり、混練不良による未溶融物の発生が抑えられる接着性樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなる樹脂フィルムであって、特に被着材の間に介在させて接着剤として用いることができる樹脂フィルム、並びにこの樹脂フィルムを接着剤層として被着材が接着されてなる積層体を提供することを目的とする。本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物は、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
本発明は以下のとおりである。
1.メルトインデックスが10〜500g/10分の飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂を除く熱可塑性樹脂であり、且つメルトインデックスが1.5〜20g/10分である熱可塑性樹脂とを、2軸スクリュー型押出機を用いて混練する接着性樹脂組成物の製造方法であって、混練スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、且つ第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低いことを特徴とする接着性樹脂組成物の製造方法。
2.上記第1混練工程における上記平均シリンダー設定温度が上記第2混練工程における上記平均シリンダー設定温度より2〜60℃低い上記1.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
3.上記2軸スクリュー型押出機は、原材料を投入するためのホッパーと、長さ方向の中間部で副原料を投入するための副原料供給口と、アダプターとを備え、上記第1混練工程は該ホッパーと該副原料供給口との間の混練工程であり、上記第2混練工程は該副原料供給口と該アダプターとの間の混練工程である上記1.又は2.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
4.上記第1混練工程における上記平均シリンダー設定温度が、上記飽和ポリエステル樹脂の融点を20℃下回る温度から該融点を20℃上回る温度までの温度範囲であり、上記第2混練工程における平均シリンダー設定温度が、該飽和ポリエステル樹脂の該融点を15℃下回る温度から該融点を60℃上回る温度までの温度範囲である上記1.乃至3.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
5.上記第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)と、上記第2混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L2)との合計長さと、該第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)との比[L1/(L1+L2)]が、0.3〜0.6である上記1.乃至4.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
6.上記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂、酸変性ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、及びグリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂のうちの少なくとも1種である上記1.乃至5.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
7.上記ポリエチレン樹脂が密度0.910〜0.925g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂である上記6.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
8.上記接着性樹脂組成物が更にエポキシ樹脂を含有する上記1.乃至7.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
9.上記エポキシ樹脂が、分子中に2個以上のグリシジル基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方である上記8.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
10.上記接着性樹脂組成物が更に無機充填剤を含有する上記1.乃至9.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
11.上記無機充填剤がタルクである上記10.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
12.上記1.乃至11.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなることを特徴とする樹脂フィルム。
13.複数の被着材と、各々の該被着材を互いに接着している接着剤層とを備える積層体であって、上記接着剤層は上記12.に記載の樹脂フィルムを用いて設けられたことを特徴とする積層体。
1.メルトインデックスが10〜500g/10分の飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂を除く熱可塑性樹脂であり、且つメルトインデックスが1.5〜20g/10分である熱可塑性樹脂とを、2軸スクリュー型押出機を用いて混練する接着性樹脂組成物の製造方法であって、混練スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、且つ第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低いことを特徴とする接着性樹脂組成物の製造方法。
2.上記第1混練工程における上記平均シリンダー設定温度が上記第2混練工程における上記平均シリンダー設定温度より2〜60℃低い上記1.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
3.上記2軸スクリュー型押出機は、原材料を投入するためのホッパーと、長さ方向の中間部で副原料を投入するための副原料供給口と、アダプターとを備え、上記第1混練工程は該ホッパーと該副原料供給口との間の混練工程であり、上記第2混練工程は該副原料供給口と該アダプターとの間の混練工程である上記1.又は2.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
4.上記第1混練工程における上記平均シリンダー設定温度が、上記飽和ポリエステル樹脂の融点を20℃下回る温度から該融点を20℃上回る温度までの温度範囲であり、上記第2混練工程における平均シリンダー設定温度が、該飽和ポリエステル樹脂の該融点を15℃下回る温度から該融点を60℃上回る温度までの温度範囲である上記1.乃至3.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
5.上記第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)と、上記第2混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L2)との合計長さと、該第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)との比[L1/(L1+L2)]が、0.3〜0.6である上記1.乃至4.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
6.上記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂、酸変性ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、及びグリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂のうちの少なくとも1種である上記1.乃至5.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
7.上記ポリエチレン樹脂が密度0.910〜0.925g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂である上記6.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
8.上記接着性樹脂組成物が更にエポキシ樹脂を含有する上記1.乃至7.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
9.上記エポキシ樹脂が、分子中に2個以上のグリシジル基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方である上記8.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
10.上記接着性樹脂組成物が更に無機充填剤を含有する上記1.乃至9.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
11.上記無機充填剤がタルクである上記10.に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
12.上記1.乃至11.のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなることを特徴とする樹脂フィルム。
13.複数の被着材と、各々の該被着材を互いに接着している接着剤層とを備える積層体であって、上記接着剤層は上記12.に記載の樹脂フィルムを用いて設けられたことを特徴とする積層体。
本発明の接着性樹脂組成物の製造方法によれば、混練領域の長さ、並びに上流側及び下流側の各々の混練領域の温度設定を特定することにより、混練不良による未溶融物の発生が抑えられる接着性樹脂組成物を製造することができる。この接着性樹脂組成物は、特に、金属及び樹脂等からなる被着材の接着に用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。また、無溶剤型の接着剤として用いることができるため、無公害であり、生産性も高く、広範な産業分野で利用することができる。
また、第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より2〜60℃低い場合は、十分に混練することができ、未溶融物の発生がより抑えられ、接着剤として用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、より有用な接着性樹脂組成物を製造することができる。
更に、2軸スクリュー型押出機が、原材料を投入するためのホッパーと、長さ方向の中間部で副原料を投入するための副原料供給口と、アダプターとを備え、第1混練工程がホッパーと副原料供給口との間の混練工程であり、第2混練工程が副原料供給口とアダプターとの間の混練工程である場合は、未溶融物の発生がより抑えられ、接着剤として用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがない。
また、第1混練工程における平均シリンダー設定温度が、飽和ポリエステル樹脂の融点を20℃下回る温度から融点を20℃上回る温度までの温度範囲であり、第2混練工程における平均シリンダー設定温度が、飽和ポリエステル樹脂の融点を15℃下回る温度から融点を60℃上回る温度までの温度範囲である場合は、接着剤として用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)と、第2混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L2)との合計長さと、第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)との比[L1/(L1+L2)]が、0.3〜0.6である場合は、特に無機充填剤が配合されているときでも、十分に混練することができ、未溶融物の発生等をより抑えることができる。
また、熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂、酸変性ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂のうちの少なくとも1種である場合は、接着剤として用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、より優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、ポリエチレン樹脂が密度0.910〜0.925g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂である場合は、特に優れた接着性及び外観等を有する接着剤層を形成することができる。
また、接着性樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合は、接着剤として用いたときに、より優れた接着性及び外観等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、エポキシ樹脂が、分子中に2個以上のグリシジル基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方である場合は、特に優れた接着性及び外観等を有する接着剤層を形成することができる。
また、接着性樹脂組成物が更に無機充填剤を含有する場合は、接着剤として用いたときに、より優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、無機充填剤がタルクである場合は、特に優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
本発明の樹脂フィルムは、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなるため、混練不良による未溶融物の発生が抑えられ、特に、金属及び樹脂等からなる被着材の接着に用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがない。
本発明の積層体は、複数の被着材が、本発明の樹脂フィルムを用いてなる接着剤層により接着されているため、接着不良を生じることがなく、優れた外観を有する。
また、第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より2〜60℃低い場合は、十分に混練することができ、未溶融物の発生がより抑えられ、接着剤として用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、より有用な接着性樹脂組成物を製造することができる。
更に、2軸スクリュー型押出機が、原材料を投入するためのホッパーと、長さ方向の中間部で副原料を投入するための副原料供給口と、アダプターとを備え、第1混練工程がホッパーと副原料供給口との間の混練工程であり、第2混練工程が副原料供給口とアダプターとの間の混練工程である場合は、未溶融物の発生がより抑えられ、接着剤として用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがない。
また、第1混練工程における平均シリンダー設定温度が、飽和ポリエステル樹脂の融点を20℃下回る温度から融点を20℃上回る温度までの温度範囲であり、第2混練工程における平均シリンダー設定温度が、飽和ポリエステル樹脂の融点を15℃下回る温度から融点を60℃上回る温度までの温度範囲である場合は、接着剤として用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)と、第2混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L2)との合計長さと、第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)との比[L1/(L1+L2)]が、0.3〜0.6である場合は、特に無機充填剤が配合されているときでも、十分に混練することができ、未溶融物の発生等をより抑えることができる。
また、熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂、酸変性ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂のうちの少なくとも1種である場合は、接着剤として用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、より優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、ポリエチレン樹脂が密度0.910〜0.925g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂である場合は、特に優れた接着性及び外観等を有する接着剤層を形成することができる。
また、接着性樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合は、接着剤として用いたときに、より優れた接着性及び外観等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、エポキシ樹脂が、分子中に2個以上のグリシジル基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方である場合は、特に優れた接着性及び外観等を有する接着剤層を形成することができる。
また、接着性樹脂組成物が更に無機充填剤を含有する場合は、接着剤として用いたときに、より優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、無機充填剤がタルクである場合は、特に優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
本発明の樹脂フィルムは、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなるため、混練不良による未溶融物の発生が抑えられ、特に、金属及び樹脂等からなる被着材の接着に用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがない。
本発明の積層体は、複数の被着材が、本発明の樹脂フィルムを用いてなる接着剤層により接着されているため、接着不良を生じることがなく、優れた外観を有する。
C1〜C9;温度設定ゾーン、N1〜N3;混練用スクリューパーツ、1;ホッパー、2;副原料供給口、3;アダプター。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の接着性樹脂組成物の製造方法は、メルトインデックスが10〜500g/10分の飽和ポリエステル樹脂と、この飽和ポリエステル樹脂を除く他の熱可塑性樹脂であって、メルトインデックスが1.5〜20g/10分の熱可塑性樹脂とを、2軸スクリュー型押出機を用いて混練するときに、混練スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、且つ第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低いことを特徴とする。
尚、飽和ポリエステル樹脂及び他の熱可塑性樹脂の各々のメルトインデックスは、JIS K 7210(熱可塑性プラスチックの流れ試験方法)に従って、試験温度190℃、試験荷重21.18Nの条件で測定した値である。
本発明の接着性樹脂組成物の製造方法は、メルトインデックスが10〜500g/10分の飽和ポリエステル樹脂と、この飽和ポリエステル樹脂を除く他の熱可塑性樹脂であって、メルトインデックスが1.5〜20g/10分の熱可塑性樹脂とを、2軸スクリュー型押出機を用いて混練するときに、混練スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、且つ第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低いことを特徴とする。
尚、飽和ポリエステル樹脂及び他の熱可塑性樹脂の各々のメルトインデックスは、JIS K 7210(熱可塑性プラスチックの流れ試験方法)に従って、試験温度190℃、試験荷重21.18Nの条件で測定した値である。
[1]接着性樹脂組成物の組成
上記「飽和ポリエステル樹脂」としては、メルトインデックス(以下、「MI」と略記する。)が10〜500g/10分の飽和ポリエステル樹脂を用いることができる。このMIは、10〜300g/10分、特に10〜200g/10分、更に10〜100g/10分であることが好ましい。飽和ポリエステル樹脂のMIが10〜500g/10分であれば、混練不良による未溶融物の発生が十分に抑えられ、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、優れた接着強さ等を有する接着剤として使用することができる。
上記「飽和ポリエステル樹脂」としては、メルトインデックス(以下、「MI」と略記する。)が10〜500g/10分の飽和ポリエステル樹脂を用いることができる。このMIは、10〜300g/10分、特に10〜200g/10分、更に10〜100g/10分であることが好ましい。飽和ポリエステル樹脂のMIが10〜500g/10分であれば、混練不良による未溶融物の発生が十分に抑えられ、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、優れた接着強さ等を有する接着剤として使用することができる。
飽和ポリエステル樹脂は、MIが上記の特定の範囲内であることを除いて特に限定されないが、その軟化温度が100〜190℃、特に100〜160℃であることが好ましい。軟化温度が100〜190℃であれば、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。また、接着性樹脂組成物を用いて樹脂フィルムを成形するときに、ブロッキング等を生じることがなく、成形加工が容易である。更に、示差走査熱量計を用いて測定した飽和ポリエステル樹脂の融解熱は、0.5kccal/kg以上であることが好ましい。融解熱が0.5kccal/kg以上であれば、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、より優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
また、金属シート、樹脂フィルム等の、厚さが薄く、柔軟な被着材である場合は、飽和ポリエステル樹脂として、粘弾性スペクトロメータにより測定したガラス転移温度が30℃以下、特に0℃以下(通常、−40℃以上)の飽和ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。被着材が柔軟であれば、被着材が接着されてなる積層体を容易に変形させることができるが、飽和ポリエステル樹脂のガラス転移温度が30℃以下であれば、接着剤層が積層体の変形に十分に追随し、変形による剥離等を生じることがなく、優れた耐久性等を有する接着剤層を形成することができる。
飽和ポリエステル樹脂の製造に用いるジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、ジメチルテレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、及びコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、ピメリン酸、1,6−ヘキサンジカルボン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。これらのジカルボン酸は1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、ジオールとしては、例えば、エチレングリール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチルペンタンジオール、1,3−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノールA、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のジオールが挙げられる。これらのジオールは1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物では、ジカルボン酸残基として30〜90モル%のテレフタル酸残基が含有され、且つジオール残基として30モル%以上の1,4−ブタンジオール残基が含有される飽和ポリエステル樹脂が好ましい。また、このような組成を有し、且つ上記の軟化温度、融解熱及びガラス転移温度を併せて有する飽和ポリエステル樹脂がより好ましい。このような飽和ポリエステル樹脂を用いたときは、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、より優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、飽和ポリエステル樹脂を製造する際、酸成分として、マレイン酸、フマル酸、ダイマー酸等の不飽和酸、及びトリメリット酸等の3官能以上の多官能酸を共重合させることもできる。また、アルコール成分として、トリメチールプロパン、ペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールを共重合させることもできる。これらのモノマーを共重合させた飽和ポリエステル樹脂は、ポリエステル系接着剤に配合して用いられることが多い共重合樹脂であるが、この共重合樹脂を用いた場合、使用形態によっては接着性、耐久性及び熱安定性等が低下することがあるため、所要特性が損なわれない範囲で用いることが好ましい。
上記「熱可塑性樹脂」としては、上記の特定のMIを有する飽和ポリエステル樹脂を除く他の熱可塑性樹脂であり、且つMIが1.5〜20g/10分である各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。この熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、酸変性ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂のうちの少なくとも1種を用いることが好ましい。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂がより好ましい。このポリエチレン樹脂は特に限定されず、各種のポリエチレン樹脂を用いることができる。ポリエチレン樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中高密度ポリエチレン等が挙げられる。また、エチレンと、10質量%以下、特に3〜7質量%のプロピレン、アクリル酸、アクリル酸エステル等との共重合樹脂(エチレンと他のモノマーとの合計を100質量%とする。)を用いることもできる。これらのポリエチレン樹脂は1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。ポリエチレン樹脂としては、低密度ポリエチレン及び直鎖状低密度ポリエチレンを用いることが好ましく、密度が0.910〜0.925g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂が特に好ましい。
酸変性ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂に、無水マレイン酸、無水イタコン酸等をグラフト重合させてなる樹脂を用いることができる。また、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂としては、エチレンと、45質量%以下、特に3〜15質量%の酢酸ビニルとの共重合樹脂(エチレンと酢酸ビニルとの合計を100質量%とする。)を用いることができる。更に、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂としては、例えば、テレフタル酸残基、エチレングリコール残基及びシクロヘキサンジメタノール残基を有する飽和ポリエステル樹脂(イーストマンケミカル社製、商品名「EASTER GN071等)を用いることができる。
熱可塑性樹脂のMIは1.5〜20g/10分であり、1.5〜15g/10分、特に1.5〜10g/10分、更に1.5〜5g/10分であることが好ましい。熱可塑性樹脂のMIが1.5〜20g/10分であれば、飽和ポリエステル樹脂との混合が容易であり、より均質な樹脂混合物とすることができ、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、未溶融物によって、接着剤層の厚さがばらつき、接着不良及び外観不良等を生じることがない。
また、熱可塑性樹脂の配合量は、飽和ポリエステル樹脂を100質量部とした場合に、5〜35質量部、特に10〜30質量部、更に10〜25質量部とすることが好ましい。熱可塑性樹脂の配合量が5〜35質量部であれば、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、接着性樹脂組成物には、上記の特定の飽和ポリエステル樹脂と、熱可塑性樹脂とを除く他の熱可塑性樹脂が含有されていてもよいが、上記の特定の飽和ポリエステル樹脂及び熱可塑性樹脂と、他の熱可塑性樹脂との合計を100質量%とした場合に、他の熱可塑性樹脂は30質量%以下、特に25質量%以下であることが好ましい。
更に、接着性樹脂組成物には、上記の特定の飽和ポリエステル樹脂と、熱可塑性樹脂とを除く他の熱可塑性樹脂が含有されていてもよいが、上記の特定の飽和ポリエステル樹脂及び熱可塑性樹脂と、他の熱可塑性樹脂との合計を100質量%とした場合に、他の熱可塑性樹脂は30質量%以下、特に25質量%以下であることが好ましい。
接着性樹脂組成物にはエポキシ樹脂を含有させることができる。このエポキシ樹脂は特に限定されず、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等を用いることができる。エポキシ樹脂としては、分子中に2個以上のグリシジル基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。これらのエポキシ樹脂は1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂の含有量は特に限定されないが、飽和ポリエステル樹脂を100質量部とした場合に、3〜20質量部、特に5〜15質量部とすることができる。3〜20質量部のエポキシ樹脂を含有させることにより、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着強さ等をより向上させることができる。
エポキシ樹脂の含有量は特に限定されないが、飽和ポリエステル樹脂を100質量部とした場合に、3〜20質量部、特に5〜15質量部とすることができる。3〜20質量部のエポキシ樹脂を含有させることにより、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着強さ等をより向上させることができる。
接着性樹脂組成物には無機充填剤を含有させることもできる。この無機充填剤は特に限定されず、例えば、タルク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、クレー、ベントナント、シリカ等の粉末を用いることができる。無機充填剤としてはタルクが好ましい。
無機充填剤の含有量も特に限定されないが、飽和ポリエステル樹脂を100質量部とした場合に、20質量部以下、特に15質量部以下、更に10質量部以下(通常、1質量部以上)であることが好ましい。20質量部以下の無機充填剤を含有させることにより、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着強さ等をより向上させることができる。
無機充填剤の含有量も特に限定されないが、飽和ポリエステル樹脂を100質量部とした場合に、20質量部以下、特に15質量部以下、更に10質量部以下(通常、1質量部以上)であることが好ましい。20質量部以下の無機充填剤を含有させることにより、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着強さ等をより向上させることができる。
接着性樹脂組成物には有機アルコキシシランを含有させることもできる。この有機アルコキシシランは特に限定されず、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル−トリ(β−メトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル−トリ(β−メトキシエトキシ)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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプト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、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等が挙げられる。これらのうちでは、エポキシ基を有する有機アルコキシシランが特に好ましい。
有機アルコキシシランの含有量も特に限定されないが、飽和ポリエステル樹脂を100質量部とした場合に、0.1〜5質量部、特に0.5〜3質量部であることが好ましい。0.1〜5質量部の有機アルコキシシランを含有させることにより、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着強さ等をより向上させることができる。
有機アルコキシシランの含有量も特に限定されないが、飽和ポリエステル樹脂を100質量部とした場合に、0.1〜5質量部、特に0.5〜3質量部であることが好ましい。0.1〜5質量部の有機アルコキシシランを含有させることにより、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着強さ等をより向上させることができる。
本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物には更に他の添加剤等を含有させることができる。この添加剤等としては、安定剤、紫外線吸収剤及び老化防止剤等の、通常、接着性樹脂組成物に配合して用いられる添加剤等が挙げられる。
[2]接着性樹脂組成物の製造方法
本発明の接着性樹脂組成物の製造方法は、前記の飽和ポリエステル樹脂と、この飽和ポリエステル樹脂を除く他の熱可塑性樹脂とを、2軸スクリュー型押出機を用いて混練するときの、混練用スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、且つ第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低い。
本発明の接着性樹脂組成物の製造方法は、前記の飽和ポリエステル樹脂と、この飽和ポリエステル樹脂を除く他の熱可塑性樹脂とを、2軸スクリュー型押出機を用いて混練するときの、混練用スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、且つ第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低い。
本発明において用いられる2軸スクリュー型押出機は、スクリューの基端部が取り付けられた駆動側(上流側)からスクリューの先端側(下流側)へと、原材料を投入するためのホッパー、必要に応じて中間部で副原料を投入するための副原料供給口、及び先端部に取り付けられたアダプター等を備える。そして、副原料供給口を備える場合は、ホッパーと副原料供給口との間の混練部における混練が上記「第1混練工程」となり、副原料供給口とアダプターとの間の混練部における混練が上記「第2混練工程」となる。また、副原料供給口を備えない場合は、スクリュー有効長の中央から駆動側(上流側)を「第1混練工程」とし、中央から先端側(下流側)を第2混練工程とする。
上記「2軸スクリュー型押出機」が有するスクリューは、軸芯の長さ方向に、樹脂等を混練するための混練部と、樹脂等を搬送するための搬送部とを備え、この混練部と搬送部との合計長さがスクリュー有効長である。従って、後記のアダプターはスクリュー有効長に含まれない。また、このスクリューは、軸芯と、この軸芯に嵌装されたそれぞれ複数の混練用スクリューパーツと搬送用スクリューパーツとを有し、複数の混練用スクリューパーツが上記の混練部を構成し、複数の搬送用スクリューパーツが上記の搬送部を構成する。また、第1混練工程及び第2混練工程の各々を構成するそれぞれの混練用スクリューパーツは、同構造であってもよく、構造が異なっていてもよい。更に、第1混練工程及び第2混練工程の各々に複数の混練用スクリューパーツが配設される場合、それぞれの混練用スクリューパーツは同構造でもよく、構造が異なっていてもよい。
本発明では、混練用スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、0.23〜0.45、特に0.23〜0.42、更に0.24〜0.40であることが好ましい。この比が0.20〜0.45であれば、樹脂等を安定して、且つ十分に混練し、混合することができ、混練不良による未溶融物の発生が抑えられ、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、接着不良及び外観不良等を生じることがなく、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。また、比(Ls/La)が上記の範囲内であれば、過大な負荷によって樹脂温度が高くなりすぎ、樹脂が劣化することもない。
また、第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)と、第2混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L2)との合計長さと、第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)との比[L1/(L1+L2)]は特に限定されないが、0.3〜0.6、特に0.35〜0.6、更に0.4〜0.55であることが好ましい。このように第1混練工程における混練用スクリューパーツが十分な長さを有しておれば、特に無機充填剤等を配合したときでも、十分に混練することができ、未溶融物の発生を抑えることができ、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
更に、本発明では、第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低く、これによって、より安定した混練、混合が可能となり、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、より優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。第1混練工程における平均シリンダー設定温度は、第2混練工程における平均シリンダー設定温度より2〜60℃低いことが好ましく、5〜40℃低いことがより好ましい。
また、第1混練工程における平均シリンダー設定温度は、飽和ポリエステル樹脂の融点を20℃下回る温度から融点を20℃上回る温度までの温度範囲であり、第2混練工程における平均シリンダー設定温度は、飽和ポリエステル樹脂の融点を15℃下回る温度から融点を60℃上回る温度までの温度範囲であることがより好ましい。これによって、更に安定した混練、混合が可能となり、混練不良による未溶融物の発生が十分に抑えられ、特に、金属及び樹脂等の接着に用いたときに、優れた接着強さ等を有する接着剤層を形成することができる。
第1混練工程における平均シリンダー設定温度は、飽和ポリエステル樹脂の融点を10℃下回る温度から融点を10℃上回る温度までの温度範囲であることが特に好ましい。また、第2混練工程における平均シリンダー設定温度は、飽和ポリエステル樹脂の融点を5℃下回る温度から融点を45℃上回る温度までの温度範囲であることが特に好ましい。これによって、特に安定した混練、混合が可能となる。
この2軸スクリュー型押出機では、シリンダーの温度設定は、シリンダーを上流側から下流側へと複数の温度設定ゾーンに分割し、各々の温度設定ゾーンの温度を所定温度に設定することによりなされている。そして、混練用スクリューパーツの配設部と、シリンダーの温度設定ゾーンとは必ずしも一致しない。即ち、混練用スクリューパーツが所定の温度設定ゾーンの範囲内に配設されることもあり、異なる温度に設定された隣り合う温度設定ゾーンを跨って配設されることもある。更に、第1混練工程及び第2混練工程の各々を構成する混練用スクリューパーツは、それぞれ一箇所のみに配設されることもあり、複数箇所に配設されることもある。即ち、第1混練工程及び第2混練工程は、それぞれ1個のスクリューパーツにより構成されることもあり、2個以上のスクリューパーツにより構成され、各々のスクリューパーツ間に搬送用スクリューパーツが配設された形態でもよい。このように混練用スクリューパーツの配設形態は多様であるが、複数の温度設定ゾーンに配設されることが多い。従って、第1混練工程及び第2混練工程の各々におけるシリンダー設定温度を、「平均」シリンダー設定温度とする。
[3]樹脂フィルム及び積層体
本発明の樹脂フィルムは、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなる。
この樹脂フィルムは、接着性樹脂組成物を用いて、T−ダイ法、インフレーション法等の各種の成形法によりフィルムに加工することができる。この樹脂フィルムは、特に金属及び樹脂等の接着において有用である。
また、本発明の積層体は、複数の被着材と、各々の被着材を互いに接着している接着剤層とを備え、この接着剤層は本発明の樹脂フィルムを用いて形成されている。
この積層体は、各種の被着材の間に所定の方法によって本発明の樹脂フィルムを介在させ、種々の方法によって各々の被着材を接着することにより作製することができる。
以下、接着方法及び被着材について詳述する。
本発明の樹脂フィルムは、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなる。
この樹脂フィルムは、接着性樹脂組成物を用いて、T−ダイ法、インフレーション法等の各種の成形法によりフィルムに加工することができる。この樹脂フィルムは、特に金属及び樹脂等の接着において有用である。
また、本発明の積層体は、複数の被着材と、各々の被着材を互いに接着している接着剤層とを備え、この接着剤層は本発明の樹脂フィルムを用いて形成されている。
この積層体は、各種の被着材の間に所定の方法によって本発明の樹脂フィルムを介在させ、種々の方法によって各々の被着材を接着することにより作製することができる。
以下、接着方法及び被着材について詳述する。
(1)接着方法
本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物を用いる場合、接着方法としては、組成物の製造に用いた2軸スクリュー型押出機から押し出され、造粒されたペレットを用いて、押出機等により本発明の樹脂フィルムを成形し、この樹脂フィルムを被着材の間に介在させ、所定温度に加熱し、必要に応じて加圧して接着させて本発明の積層体とする方法が挙げられる。また、押出機等により成形されつつある樹脂フィルムを、そのまま一方の被着材の表面に積層させ、この樹脂フィルムに他方の被着材を積層し、必要に応じて加熱、加圧して接着させて積層体とする方法が挙げられる。また、被着材の少なくとも一方が樹脂シート等であるときは、この樹脂シートと樹脂フィルムとを共押出により直接接着させ、この樹脂フィルムに他方の被着材を積層し、必要に応じて加熱、加圧して接着させて積層体とすることもできる。
本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物を用いる場合、接着方法としては、組成物の製造に用いた2軸スクリュー型押出機から押し出され、造粒されたペレットを用いて、押出機等により本発明の樹脂フィルムを成形し、この樹脂フィルムを被着材の間に介在させ、所定温度に加熱し、必要に応じて加圧して接着させて本発明の積層体とする方法が挙げられる。また、押出機等により成形されつつある樹脂フィルムを、そのまま一方の被着材の表面に積層させ、この樹脂フィルムに他方の被着材を積層し、必要に応じて加熱、加圧して接着させて積層体とする方法が挙げられる。また、被着材の少なくとも一方が樹脂シート等であるときは、この樹脂シートと樹脂フィルムとを共押出により直接接着させ、この樹脂フィルムに他方の被着材を積層し、必要に応じて加熱、加圧して接着させて積層体とすることもできる。
(2)被着材
被着材は特に限定されず、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物は、各種の被着材の接着に用いることができる。この被着材としては、金属シート等の金属成形体、及び樹脂シート等の樹脂成形体が挙げられる。金属の種類も特に限定されず、銅、アルミニウム、及び冷間圧延鋼、リン酸処理鋼、亜鉛処理鋼、クロメート処理鋼、ステンレス鋼等の各種の鋼材などが挙げられる。また、樹脂の種類も特に限定されず、飽和ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。更に、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
被着材は特に限定されず、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物は、各種の被着材の接着に用いることができる。この被着材としては、金属シート等の金属成形体、及び樹脂シート等の樹脂成形体が挙げられる。金属の種類も特に限定されず、銅、アルミニウム、及び冷間圧延鋼、リン酸処理鋼、亜鉛処理鋼、クロメート処理鋼、ステンレス鋼等の各種の鋼材などが挙げられる。また、樹脂の種類も特に限定されず、飽和ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。更に、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
また、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物は、同種又は異種の金属シート等の金属成形体の接着、同種又は異種の樹脂フィルム等の樹脂成形体の接着に有用であるばかりでなく、金属シート等の金属成形体と樹脂フィルム等の樹脂成形体との接着においても有用である。例えば、ICカード等の製造における、銅及びアルミニウム等と、ポリエチレンテレフタレート等の飽和ポリエステル樹脂及びポリ塩化ビニル樹脂等との接着に用いることができる。このように、本発明の方法により製造された接着性樹脂組成物は、各種の同種の被着材、異種の被着材の接着に用いることができるが、特に異種の被着材の接着では、少なくとも一方の被着材にプライマーを塗布する、及び表面処理をする等の方法によって接着強さ等をより向上させることもできる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
(1)樹脂の予備混合
飽和ポリエステル樹脂、熱可塑性樹脂、並びに必要に応じてエポキシ樹脂(ビスフェノールA型、ジャパンエポキシレジン社製、商品名「ER1007」)及びタルク(ソブエクレー社製、商品名「タルクCS」)を、表1、2に記載の質量割合で配合し、タンブラーを用いて予備混合した。また、有機アルコキシシラン(γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、日本ユニカー社製、商品名「A−187」)2質量部(飽和ポリエステル樹脂を100質量部とする。)を、2軸スクリュー型押出機の副原料供給口から投入して添加した。
(1)樹脂の予備混合
飽和ポリエステル樹脂、熱可塑性樹脂、並びに必要に応じてエポキシ樹脂(ビスフェノールA型、ジャパンエポキシレジン社製、商品名「ER1007」)及びタルク(ソブエクレー社製、商品名「タルクCS」)を、表1、2に記載の質量割合で配合し、タンブラーを用いて予備混合した。また、有機アルコキシシラン(γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、日本ユニカー社製、商品名「A−187」)2質量部(飽和ポリエステル樹脂を100質量部とする。)を、2軸スクリュー型押出機の副原料供給口から投入して添加した。
(2)2軸スクリュー型押出機
58mmφ同方向2軸スクリュー型押出機(L/D=42、スクリュー有効長;2445mm)を用いた。この2軸スクリュー型押出機は、図1のように、長さ方向にC1〜C9の9個の温度設定ゾーンが設けられたシリンダー、及び長さ方向に複数の混練用スクリューパーツ(N1、N2、N3)が配設されたスクリューを備え、C1ゾーンの直上にホッパー1、C5ゾーンとC6ゾーンとの境界部に副原料供給口2、C9の下流側にアダプター3がそれぞれ配設されている。
58mmφ同方向2軸スクリュー型押出機(L/D=42、スクリュー有効長;2445mm)を用いた。この2軸スクリュー型押出機は、図1のように、長さ方向にC1〜C9の9個の温度設定ゾーンが設けられたシリンダー、及び長さ方向に複数の混練用スクリューパーツ(N1、N2、N3)が配設されたスクリューを備え、C1ゾーンの直上にホッパー1、C5ゾーンとC6ゾーンとの境界部に副原料供給口2、C9の下流側にアダプター3がそれぞれ配設されている。
(3)接着性樹脂組成物の評価
実施例、比較例で製造した接着性樹脂組成物を造粒してなるペレットを用いて、40mmφ単軸押出機により、厚さ50μmの樹脂フィルムを成形し、この樹脂フィルムの任意の位置における幅200mm、長さ10mの範囲内に存在する面積0.3mm2以上の未溶融物(財務省印刷局製造の夾雑物測定図表により大きさを判断した。以下、この未溶融物を「FE」と略記する。表1、2においてもFEと表記する。)の個数を計数した。また、発生したFEのうちの代表的なFE(最も寸法が大きいと思われるFEから大きさの順に10個のFE、但し、FEが10個以下の場合は全数)の厚さをダイヤルゲージにより測定した。表1、2の厚さは平均値である。
実施例、比較例で製造した接着性樹脂組成物を造粒してなるペレットを用いて、40mmφ単軸押出機により、厚さ50μmの樹脂フィルムを成形し、この樹脂フィルムの任意の位置における幅200mm、長さ10mの範囲内に存在する面積0.3mm2以上の未溶融物(財務省印刷局製造の夾雑物測定図表により大きさを判断した。以下、この未溶融物を「FE」と略記する。表1、2においてもFEと表記する。)の個数を計数した。また、発生したFEのうちの代表的なFE(最も寸法が大きいと思われるFEから大きさの順に10個のFE、但し、FEが10個以下の場合は全数)の厚さをダイヤルゲージにより測定した。表1、2の厚さは平均値である。
実施例1
(1)2軸スクリュー型押出機
シリンダーの各々のゾーンの設定温度を、C1=70℃、C2=100℃、C3=120℃、C4=110℃、C5=100℃、C6=100℃、C7=100℃、C8=150℃及びC9=150℃とした(アダプターの設定温度は150℃とした。)。また、C3〜C5ゾーンに跨って長さ390mmの第1混練用スクリューパーツN1(第1混練工程を構成する。)、C6〜C7ゾーンに跨って長さ380mmの第2混練用スクリューパーツN2、及びC9ゾーンに長さ120mmの第3混練用スクリューパーツN3(第2混練用スクリューパーツと第3混練用スクリューパーツとで第2混練工程を構成する。)を配設した。
(1)2軸スクリュー型押出機
シリンダーの各々のゾーンの設定温度を、C1=70℃、C2=100℃、C3=120℃、C4=110℃、C5=100℃、C6=100℃、C7=100℃、C8=150℃及びC9=150℃とした(アダプターの設定温度は150℃とした。)。また、C3〜C5ゾーンに跨って長さ390mmの第1混練用スクリューパーツN1(第1混練工程を構成する。)、C6〜C7ゾーンに跨って長さ380mmの第2混練用スクリューパーツN2、及びC9ゾーンに長さ120mmの第3混練用スクリューパーツN3(第2混練用スクリューパーツと第3混練用スクリューパーツとで第2混練工程を構成する。)を配設した。
上記のように温度設定し、且つ上記のように混練用スクリューパーツを配設することにより、混練用スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)は0.364となる。更に、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は110℃[(C3;120℃+C4;110℃+C5;100℃)/3](下記の飽和ポリエステル樹脂の融点を4℃下回る。)、第2混練工程の平均シリンダー設定温度は117℃[(C6;100℃+C7;100℃+C9;150℃)/3](下記の飽和ポリエステル樹脂の融点を3℃上回る。)となり、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は、第2混練工程の平均シリンダー設定温度より7℃低い。また、第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)は390mm、第2混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L2)は500mmであり、第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さと混練用スクリューパーツの合計長さとの比[L1/(L1+L2)]は0.44となる。
(2)使用樹脂
樹脂として、MI73g/10分、融点114℃の飽和ポリエステル樹脂[東亞合成社製、商品名「アロンメルトPES−111」、以下、飽和ポリエステル樹脂(A)という。また、表1、2でも飽和ポリエステル樹脂(A)と表記する。]、及びMI2.4g/10分、密度0.922g/cm3の低密度ポリエチレン[日本ユニカー社製、商品名「NUC8160」、以下、ポリエチレン樹脂(A)と表記する。また、表1、2でもポリエチレン樹脂(A)と表記する。]を使用し、上記のようにして予備混合してなる樹脂混合物をホッパーから200kg/時の供給速度で投入し、スクリュー回転数400rpmで接着性樹脂組成物を製造した。
樹脂として、MI73g/10分、融点114℃の飽和ポリエステル樹脂[東亞合成社製、商品名「アロンメルトPES−111」、以下、飽和ポリエステル樹脂(A)という。また、表1、2でも飽和ポリエステル樹脂(A)と表記する。]、及びMI2.4g/10分、密度0.922g/cm3の低密度ポリエチレン[日本ユニカー社製、商品名「NUC8160」、以下、ポリエチレン樹脂(A)と表記する。また、表1、2でもポリエチレン樹脂(A)と表記する。]を使用し、上記のようにして予備混合してなる樹脂混合物をホッパーから200kg/時の供給速度で投入し、スクリュー回転数400rpmで接着性樹脂組成物を製造した。
実施例2
(1)2軸スクリュー型押出機
シリンダーの各々のゾーンの設定温度を、C1=70℃、C2=100℃、C3=120℃、C4=110℃、C5=100℃、C6=140℃、C7=140℃、C8=150℃及びC9=150℃とした(アダプターの設定温度は150℃とした。)。また、C3〜C5ゾーンに跨って長さ330mmの第1混練用スクリューパーツ、C6〜C8ゾーンに跨って長さ260mmの第2混練用スクリューパーツ、及びC9ゾーンに長さ60mmの第3混練用スクリューパーツを配設した。このように温度設定し、且つ混練用スクリューパーツを配設することにより、比(Ls/La)は0.266となる。更に、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は110℃[(C3;120℃+C4;110℃+C5;100℃)/3](下記の飽和ポリエステル樹脂の融点を4℃下回る。)、第2混練工程の平均シリンダー設定温度は145℃[(C6;140℃+C7;140℃+C8;150℃+C9;150)/4](下記の飽和ポリエステル樹脂の融点を31℃上回る。)となり、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は、第2混練工程の平均シリンダー設定温度より35℃低い。また、L1は330mm、L2は320mmであり、比[L1/(L1+L2)]は0.51となる。
(1)2軸スクリュー型押出機
シリンダーの各々のゾーンの設定温度を、C1=70℃、C2=100℃、C3=120℃、C4=110℃、C5=100℃、C6=140℃、C7=140℃、C8=150℃及びC9=150℃とした(アダプターの設定温度は150℃とした。)。また、C3〜C5ゾーンに跨って長さ330mmの第1混練用スクリューパーツ、C6〜C8ゾーンに跨って長さ260mmの第2混練用スクリューパーツ、及びC9ゾーンに長さ60mmの第3混練用スクリューパーツを配設した。このように温度設定し、且つ混練用スクリューパーツを配設することにより、比(Ls/La)は0.266となる。更に、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は110℃[(C3;120℃+C4;110℃+C5;100℃)/3](下記の飽和ポリエステル樹脂の融点を4℃下回る。)、第2混練工程の平均シリンダー設定温度は145℃[(C6;140℃+C7;140℃+C8;150℃+C9;150)/4](下記の飽和ポリエステル樹脂の融点を31℃上回る。)となり、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は、第2混練工程の平均シリンダー設定温度より35℃低い。また、L1は330mm、L2は320mmであり、比[L1/(L1+L2)]は0.51となる。
(2)使用樹脂
実施例1と同じ飽和ポリエステル樹脂、及びMI9.4g/10分、密度0.922g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂[日本ポリエチレン社製、商品名「LC720」、表1ではポリエチレン樹脂(B)と表記する。]を使用し、上記のようにして予備混合してなる樹脂混合物をホッパーから250kg/時の供給速度で投入し、スクリュー回転数400rpmで接着性樹脂組成物を製造した。
実施例1と同じ飽和ポリエステル樹脂、及びMI9.4g/10分、密度0.922g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂[日本ポリエチレン社製、商品名「LC720」、表1ではポリエチレン樹脂(B)と表記する。]を使用し、上記のようにして予備混合してなる樹脂混合物をホッパーから250kg/時の供給速度で投入し、スクリュー回転数400rpmで接着性樹脂組成物を製造した。
実施例3
熱可塑性樹脂として、MI13g/10分の酸変性ポリオレフィン樹脂(東洋化成工業社製、商品名「トーヨータックM300」)を用いた他は、実施例2と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
熱可塑性樹脂として、MI13g/10分の酸変性ポリオレフィン樹脂(東洋化成工業社製、商品名「トーヨータックM300」)を用いた他は、実施例2と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
実施例4
樹脂の予備混合の工程で更にエポキシ樹脂を配合した他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
樹脂の予備混合の工程で更にエポキシ樹脂を配合した他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
実施例5
樹脂の予備混合の工程で更にタルクを配合した他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
樹脂の予備混合の工程で更にタルクを配合した他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
実施例6
樹脂の予備混合の工程で更にエポキシ樹脂及びタルクを配合した他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
樹脂の予備混合の工程で更にエポキシ樹脂及びタルクを配合した他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
実施例7
飽和ポリエステル樹脂(A)に代えてMI20g/10分、融点104℃の飽和ポリエステル樹脂(B)[東亞合成社製、商品名「アロンメルトPES−231」、表1では飽和ポリエステル樹脂(B)と表記する。]を用いた他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、第1混練工程の平均シリンダー設定温度(110℃)は飽和ポリエステル樹脂の融点を6℃上回り、第2混練工程の平均シリンダー設定温度(117℃)は飽和ポリエステル樹脂の融点を13℃上回ることになる。
飽和ポリエステル樹脂(A)に代えてMI20g/10分、融点104℃の飽和ポリエステル樹脂(B)[東亞合成社製、商品名「アロンメルトPES−231」、表1では飽和ポリエステル樹脂(B)と表記する。]を用いた他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、第1混練工程の平均シリンダー設定温度(110℃)は飽和ポリエステル樹脂の融点を6℃上回り、第2混練工程の平均シリンダー設定温度(117℃)は飽和ポリエステル樹脂の融点を13℃上回ることになる。
実施例8
飽和ポリエステル樹脂(A)に代えてMI400g/10分、融点118℃の飽和ポリエステル樹脂(C)[東亞合成社製、商品名「アロンメルトPES−120L」、表1では飽和ポリエステル樹脂(C)と表記する。]を用いた他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、第1混練工程の平均シリンダー設定温度(110℃)は飽和ポリエステル樹脂の融点を8℃下回り、第2混練工程の平均シリンダー設定温度(117℃)は飽和ポリエステル樹脂の融点を1℃下回ることになる。
飽和ポリエステル樹脂(A)に代えてMI400g/10分、融点118℃の飽和ポリエステル樹脂(C)[東亞合成社製、商品名「アロンメルトPES−120L」、表1では飽和ポリエステル樹脂(C)と表記する。]を用いた他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、第1混練工程の平均シリンダー設定温度(110℃)は飽和ポリエステル樹脂の融点を8℃下回り、第2混練工程の平均シリンダー設定温度(117℃)は飽和ポリエステル樹脂の融点を1℃下回ることになる。
比較例1
ポリエチレン樹脂(A)に代えてMI1.1g/10分、密度0.920g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂[以下、ポリエチレン樹脂(C)という。また、表2でもポリエチレン樹脂(C)と表記する。]を用いた他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
ポリエチレン樹脂(A)に代えてMI1.1g/10分、密度0.920g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂[以下、ポリエチレン樹脂(C)という。また、表2でもポリエチレン樹脂(C)と表記する。]を用いた他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
比較例2
ポリエチレン樹脂(A)に代えてポリエチレン樹脂(C)を用いた他は、実施例6と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
ポリエチレン樹脂(A)に代えてポリエチレン樹脂(C)を用いた他は、実施例6と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。
比較例3
シリンダーの各々のゾーンの設定温度のうちの、C3を130℃、C4を150℃、C5を140℃、及びC6を140℃、C7を140℃、C9を140℃とした他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は140℃、第2混練工程の平均シリンダー設定温度は140℃となり、第1混練工程の平均シリンダー設定温度と、第2混練工程の平均シリンダー設定温度とは同じになる。
シリンダーの各々のゾーンの設定温度のうちの、C3を130℃、C4を150℃、C5を140℃、及びC6を140℃、C7を140℃、C9を140℃とした他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は140℃、第2混練工程の平均シリンダー設定温度は140℃となり、第1混練工程の平均シリンダー設定温度と、第2混練工程の平均シリンダー設定温度とは同じになる。
比較例4
シリンダーの各々のゾーンの設定温度のうちの、C3を130℃、C4を140℃、C5を150℃、及びC6を100℃、C7を110℃、C9を120℃とした他は、実施例6と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は140℃、第2混練工程の平均シリンダー設定温度は110℃となり、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は、第2混練工程の平均シリンダー設定温度より30℃高い。
シリンダーの各々のゾーンの設定温度のうちの、C3を130℃、C4を140℃、C5を150℃、及びC6を100℃、C7を110℃、C9を120℃とした他は、実施例6と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は140℃、第2混練工程の平均シリンダー設定温度は110℃となり、第1混練工程の平均シリンダー設定温度は、第2混練工程の平均シリンダー設定温度より30℃高い。
比較例5
C7〜C8ゾーンに跨って長さ270mmの混練用スクリューパーツを配設し、その他のゾーンには搬送用スクリューパーツを配設したスクリューを用いた他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、混練用スクリューパーツの長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)は0.110となる。
C7〜C8ゾーンに跨って長さ270mmの混練用スクリューパーツを配設し、その他のゾーンには搬送用スクリューパーツを配設したスクリューを用いた他は、実施例1と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、混練用スクリューパーツの長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)は0.110となる。
比較例6
C7〜C8ゾーンに跨って長さ270mmの混練用スクリューパーツを配設し、その他のゾーンには搬送用スクリューパーツを配設したスクリューを用いた他は、実施例6と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、混練用スクリューパーツの長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)は0.110となる。
C7〜C8ゾーンに跨って長さ270mmの混練用スクリューパーツを配設し、その他のゾーンには搬送用スクリューパーツを配設したスクリューを用いた他は、実施例6と同様にして接着性樹脂組成物を製造した。この場合、混練用スクリューパーツの長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)は0.110となる。
表1の結果によれば、実施例1〜8の接着性樹脂組成物では、FEの個数が少なく、FEの厚さの平均値もフィルムの厚さ50μmと比べて過大ではなく、溶融、混練により均質な組成物となり、優れた外観等を有する樹脂フィルムなどとすることができる。また、実施例1及び4〜7のように、飽和ポリエステル樹脂及びポリエチレン樹脂のMIが小さい場合に、FEの発生がより少ないことが分かる。
一方、表2の結果によれば、ポリエチレン樹脂のMIが下限値未満である比較例1、2及び第1混練工程と第2混練工程の各々設定温度が発明の範囲を外れる比較例3、4では、FEの個数が47個以上と多く、厚さも232μm以上であり、実用に供し得ないことが分かる。また、混練用スクリューパーツの長さとスクリュー有効長との比が発明の範囲を外れる比較例5、6では、FEは極めて多く、厚さもフィルムの厚さ50μmの10倍を越えており、極めて劣っていることが分かる。
本発明は、例えば、金属及び樹脂等の接着などを必要とする各種の産業分野において有用である。特に、金属シート、樹脂シート並びに特定の形状を有する金属成形体及び樹脂成形体の接着に有用であり、接着強さ等に優れた接着剤層を形成することができる。
Claims (13)
- メルトインデックスが10〜500g/10分の飽和ポリエステル樹脂と、該飽和ポリエステル樹脂を除く熱可塑性樹脂であり、且つメルトインデックスが1.5〜20g/10分である熱可塑性樹脂とを、2軸スクリュー型押出機を用いて混練する接着性樹脂組成物の製造方法であって、
混練用スクリューパーツの合計長さ(Ls)とスクリュー有効長(La)との比(Ls/La)が0.20〜0.45であり、且つ第1混練工程における平均シリンダー設定温度が第2混練工程における平均シリンダー設定温度より低いことを特徴とする接着性樹脂組成物の製造方法。 - 上記第1混練工程における上記平均シリンダー設定温度が上記第2混練工程における上記平均シリンダー設定温度より2〜60℃低い請求項1に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記2軸スクリュー型押出機は、原材料を投入するためのホッパーと、長さ方向の中間部で副原料を投入するための副原料供給口と、アダプターとを備え、上記第1混練工程は該ホッパーと該副原料供給口との間の混練工程であり、上記第2混練工程は該副原料供給口と該アダプターとの間の混練工程である請求項1又は2に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記第1混練工程における上記平均シリンダー設定温度が、上記飽和ポリエステル樹脂の融点を20℃下回る温度から該融点を20℃上回る温度までの温度範囲であり、上記第2混練工程における平均シリンダー設定温度が、該飽和ポリエステル樹脂の該融点を15℃下回る温度から該融点を60℃上回る温度までの温度範囲である請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)と、上記第2混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L2)との合計長さと、該第1混練工程における混練用スクリューパーツの長さ(L1)との比[L1/(L1+L2)]が、0.3〜0.6である請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン樹脂、酸変性ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、及びグリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂のうちの少なくとも1種である請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記ポリエチレン樹脂が密度0.910〜0.925g/cm3の低密度ポリエチレン樹脂である請求項6に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記接着性樹脂組成物が更にエポキシ樹脂を含有する請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記エポキシ樹脂が、分子中に2個以上のグリシジル基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方である請求項8に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記接着性樹脂組成物が更に無機充填剤を含有する請求項1乃至9のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 上記無機充填剤がタルクである請求項10に記載の接着性樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1乃至11のうちのいずれか1項に記載の接着性樹脂組成物の製造方法により製造された接着性樹脂組成物を加工してなることを特徴とする樹脂フィルム。
- 複数の被着材と、各々の該被着材を互いに接着している接着剤層とを備える積層体であって、
上記接着剤層は請求項12に記載の樹脂フィルムを用いて形成されたことを特徴とする積層体。
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