JPWO2015033703A1 - ポリオレフィン系接着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
ポットライフ性が良好で、かつ金属基材とポリオレフィン系樹脂基材との接着性が良好な、変性ポリオレフィンおよびカルボジイミド化合物を含有する接着剤組成物を提供することである。(A1)または(A2)である変性ポリオレフィン(A)、ポリカルボジイミド(B)および有機溶剤(C)を含有する接着剤組成物。(A1):酸価が10〜50mgKOH/g-resinである結晶性酸変性ポリオレフィン(A2):酸価が10〜50mgKOH/g-resin、塩素含有率が5〜40質量%である酸変性塩素化ポリオレフィン
Description
本発明は、ポリオレフィン系樹脂基材と金属基材とを接着するための接着剤組成物に関する。より詳しくは変性ポリオレフィン、ポリカルボジイミドおよび有機溶剤を含有する接着剤組成物に関する。
従来から、家電外板、家具用素材、建築内装用部材などの金属基材には、その表面に塩化ビニル樹脂(以下、単に「塩ビ」ともいう。)を塗布乃至ラミネートしてなる積層体が使用されてきたが、昨今環境問題がクローズアップされ、塩ビの代替としてポリオレフィン系樹脂が提案されている。ポリオレフィン系樹脂は毒性がなく酸、アルカリ、有機溶剤等に強い耐久性を示し、機械的強度、耐磨耗性にも優れ、安価であることから各種分野に幅広く使用されている。
しかしながら、ポリオレフィン系樹脂は非極性であることから、金属基材との接着が困難であった。従来かかるポリオレフィン系樹脂と金属基材との接着のため、種々の接着架橋剤が提案されている。典型的なものとしては、エポキシ系架橋剤、シランカップリング剤、多官能イソシアネート系架橋剤などである(特許文献1、2)。
しかしながら、これらの架橋剤では変性ポリオレフィン溶液配合後のポットライフ性が不良となる場合があり、またポットライフ性がさほど問題なくとも肝心の金属基材との接着性が十分ではなかった。すなわち、ポットライフ性と金属基材との接着性を両立させるものはなかった。ここで、ポットライフ性とは、変性ポリオレフィンに架橋剤または硬化剤を配合し、その配合直後または一定時間経過後の該溶液の安定性を指す。
本発明は、上記の従来の問題に鑑みてなされたものであり、ポリオレフィン系樹脂基材と金属基材との接着剤につき、本発明者らは鋭意検討した結果、変性ポリオレフィン、ポリカルボジイミドおよび有機溶剤を含有する接着剤組成物が、ポットライフ性と接着性とを両立させることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は、変性ポリオレフィンと架橋剤とを配合した後のポットライフ性が良好であり、かつポリオレフィン系樹脂基材と金属基材双方への良好な接着性を有する接着剤組成物を提供することを目的とする。
上記課題を達成するため、本発明者らは鋭意検討し、以下の発明を提案するに至った。
(A1)または(A2)である変性ポリオレフィン(A)、ポリカルボジイミド(B)および有機溶剤(C)を含有する接着剤組成物。
(A1):酸価が10〜50mgKOH/g-resinである結晶性酸変性ポリオレフィン
(A2):酸価が10〜50mgKOH/g-resin、塩素含有率が5〜40質量%である酸変性塩素化ポリオレフィン
(A1):酸価が10〜50mgKOH/g-resinである結晶性酸変性ポリオレフィン
(A2):酸価が10〜50mgKOH/g-resin、塩素含有率が5〜40質量%である酸変性塩素化ポリオレフィン
変性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、ポリカルボジイミド(B)を0.5〜10質量部、有機溶剤(C)を80〜1000質量部含有することが好ましい。
有機溶剤(C)が、溶剤(C1)と溶剤(C2)の混合液であって、溶剤(C1)が芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素およびハロゲン化炭化水素からなる群より選択された1種以上の溶剤であり、溶剤(C2)がアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、グリコールエーテル系溶剤からなる群より選択された1種以上の溶剤であり、溶剤(C1)/溶剤(C2)=50〜90/50〜10(質量比)であることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂基材と金属基材との接着に用いられる前記いずれかに記載の接着剤組成物。
前記いずれかに記載の接着剤組成物によって接着されたポリオレフィン系樹脂基材と金属基材の積層体。
前記積層体を含有するリチウム電池用包装材。
本発明にかかる接着剤組成物は、変性ポリオレフィン、ポリカルボジイミドおよび有機溶剤を含有し、長期間保存しても増粘やゲル化を生じることなく良好なポットライフ性を維持し、かつポリオレフィン系樹脂基材と金属基材との良好な接着性を両立させることができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<変性ポリオレフィン(A)>
本発明で用いる変性ポリオレフィン(A)は、酸価が10〜50mgKOH/g-resinである結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)、または酸価が10〜50mgKOH/g-resin、塩素含有率が5〜40質量%である酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)である。
本発明で用いる変性ポリオレフィン(A)は、酸価が10〜50mgKOH/g-resinである結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)、または酸価が10〜50mgKOH/g-resin、塩素含有率が5〜40質量%である酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)である。
<結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)>
本発明で用いる結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)は限定的ではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン及びプロピレン−α−オレフィン共重合体の少なくとも1種に、α,β−不飽和カルボン酸及びその酸無水物の少なくとも1種をグラフトすることにより得られるものが好ましい。
本発明で用いる結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)は限定的ではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン及びプロピレン−α−オレフィン共重合体の少なくとも1種に、α,β−不飽和カルボン酸及びその酸無水物の少なくとも1種をグラフトすることにより得られるものが好ましい。
プロピレン−α−オレフィン共重合体は、プロピレンを主体としてこれにα−オレフィンを共重合したものである。α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、1−ブテン、1−ヘプテン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、酢酸ビニルなどを1種又は数種用いるこができる。これらのα−オレフィンの中では、エチレン、1−ブテンが好ましい。プロピレン−α−オレフィン共重合体のプロピレン成分とα−オレフィン成分との比率は限定されないが、プロピレン成分が50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましい。
ポリプロピレン系ランダム共重合体の製造は、公知の方法で実施することができ、例えば特開2001−206914に記載の製造方法に従って、反応釜にプロピレンおよび炭素数4以上のオレフィンを仕込み、水素を供給しながら連続的に製造を行うことができる。重合方法は、公知の塊状重合法、気相重合法の連続重合によって実施することができ、好ましくは、塊状重合で1段階もしくは多段階で実施される。
α,β−不飽和カルボン酸及びその酸無水物の少なくとも1種としては、例えば、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸及びこれらの酸無水物が挙げられる。これらの中でも酸無水物が好ましく、無水マレイン酸がより好ましい。具体的には、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性プロピレン−エチレン共重合体、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体、無水マレイン酸変性プロピレン−エチレン−ブテン共重合体等が挙げられ、これら酸変性ポリオレフィンを1種類又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)の酸価は、ポットライフ性およびポリオレフィン系樹脂基材と金属基材との接着性の観点から、下限は10mgKOH/g-resin以上である必要があり、好ましくは12mgKOH/g-resin以上であり、より好ましくは14mgKOH/g-resin以上であり、さらに好ましくは16mgKOH/g-resin以上であり、特に好ましくは18mgKOH/g-resin以上であり、最も好ましくは20mgKOH/g-resin以上である。前記の値未満であると、ポリカルボジイミドとの相溶性が低く、接着強度が発現しない場合がある。上限は50mgKOH/g-resin以下である必要があり、好ましくは48mgKOH/g-resin以下であり、より好ましくは46mgKOH/g-resin以下であり、さらに好ましくは44mgKOH/g-resin以下であり、特に好ましくは42mgKOH/g-resin以下であり、最も好ましくは40mgKOH/g-resin以下である。前記の値を超えると、溶液の粘度や安定性が低下し、ポットライフ性が低下することがある。さらに製造効率も低下するため好ましくない。
結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)の重量平均分子量(Mw)は、40,000〜170,000の範囲であることが好ましい。より好ましくは50,000〜160,000の範囲であり、さらに好ましくは60,000〜150,000の範囲であり、特に好ましくは70,000〜140,000の範囲であり、最も好ましくは、80,000〜130,000の範囲である。前記の値未満であると、凝集力が弱くなり接着性が劣る場合がある。一方、前記の値を超えると、流動性が低く接着する際の操作性に問題が生じる場合がある。前記範囲内であれば、ポリカルボジイミドとの相互作用が活かされるため好ましい。
結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)における結晶性とは、示差走査型熱量計(DSC)を用いて、−100℃〜250℃ まで20℃/分で昇温し、該昇温過程に明確な融解ピークを示すものを指す。
酸変性ポリオレフィンを結晶性とすることで、非晶性に比べ、凝集力が強く、接着性や耐熱性、耐薬品性に優れるため有利である。
結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)の融点(Tm)は、50℃〜120℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは60℃〜100℃の範囲であり、最も好ましくは70℃〜90℃の範囲である。前記の値未満であると、結晶由来の凝集力が弱くなり、接着性や耐熱性、耐薬品性が劣る場合がある。一方、前記の値を超えると、溶液安定性、流動性が低く接着する際の操作性に問題が生じる場合がある。
結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)の融解熱(ΔH)は、5J/g〜60J/gの範囲であることが好ましい。より好ましくは10J/g〜50J/gの範囲であり、最も好ましくは20J/g〜40J/gの範囲である。前記の値未満であると、結晶由来の凝集力が弱くなり、接着性や耐熱性、耐薬品性が劣る場合がある。一方、前記の値を超えると、溶液安定性、流動性が低く接着する際の操作性に問題が生じる場合がある。
結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)の製造方法としては、特に限定されず、例えばラジカルグラフト反応(すなわち主鎖となるポリマーに対してラジカル種を生成し、そのラジカル種を重合開始点として不飽和カルボン酸および酸無水物をグラフト重合させる反応)、などが挙げられる。
ラジカル発生剤としては、特に限定されないが、有機過酸化物を使用することが好ましい。有機過酸化物としては、特に限定されないが、ジ−tert−ブチルパーオキシフタレート、tert−ブチルヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシピバレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソプロピオニトリル等のアゾニトリル類等が挙げられる。
<酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)>
本発明で用いる酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)は限定的ではないが、前記結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)を塩素化することにより得られるものが好ましい。
本発明で用いる酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)は限定的ではないが、前記結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)を塩素化することにより得られるものが好ましい。
酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)の酸価は、ポットライフ性およびポリオレフィン系樹脂基材と金属基材との接着性の観点から、下限は10mgKOH/g-resin以上である必要があり、好ましくは12mgKOH/g-resin以上であり、より好ましくは14mgKOH/g-resin以上であり、さらに好ましくは16mgKOH/g-resin以上であり、特に好ましくは18mgKOH/g-resin以上であり、最も好ましくは20mgKOH/g-resin以上である。前記の値未満であると、ポリカルボジイミドとの相溶性が低く、接着強度が発現しない場合がある。上限は50mgKOH/g-resin以下である必要があり、好ましくは48mgKOH/g-resin以下であり、より好ましくは46mgKOH/g-resin以下であり、さらに好ましくは44mgKOH/g-resin以下であり、特に好ましくは42mgKOH/g-resin以下であり、最も好ましくは40mgKOH/g-resin以下である。前記の値を超えると、溶液の粘度や安定性が低下し、ポットライフ性が低下することがある。さらに製造効率も低下するため好ましくない。
酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)の塩素含有率は、溶液安定性およびポリオレフィン系樹脂基材と金属基材との接着性の観点から、下限は5質量%以上である必要があり、好ましくは8質量%以上であり、より好ましくは10質量%以上であり、さらに好ましくは12質量%以上であり、特に好ましくは14質量%以上である。前記の値未満であると、溶液安定性が低下しポットライフ性が悪くなることがある。さらに、ポリカルボジイミド(B)との相溶性が低く、接着強度が発現しない場合がある。上限は40質量%以下である必要があり、好ましくは38質量%以下であり、より好ましくは35質量%以下であり、さらに好ましくは32質量%以下であり、特に好ましくは30質量%以下である。前記の値を超えると、酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)の結晶性が低下し、接着強度が低下する場合がある。
酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)の重量平均分子量(Mw)は、40,000〜170,000の範囲であることが好ましい。より好ましくは50,000〜160,000の範囲であり、さらに好ましくは60,000〜150,000の範囲であり、特に好ましくは70,000〜140,000の範囲であり、最も好ましくは、80,000〜130,000の範囲である。前記の値未満であると、凝集力が弱くなり接着性が劣る場合がある。一方、前記の値を超えると、流動性が低く接着する際の操作性に問題が生じる場合がある。前記範囲内であれば、ポリカルボジイミド(B)との相互作用が活かされるため好ましい。
酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)の製造方法としては、特に限定されず、例えば酸変性ポリオレフィンをクロロホルム等のハロゲン化炭化水素に溶解させ、塩素を導入することにより得ることができる。
<ポリカルボジイミド(B)>
本発明で用いるポリカルボジイミド(B)は、分子内に2以上のカルボジイミド基を有するものであれば、特に限定されない。ポリカルボジイミド(B)を使用することによって、変性ポリオレフィン(A)とポリカルボジイミド(B)間に、急激な粘度上昇を伴う架橋反応ではなく、水素結合などの相互作用が生じることで、ポットライフ性を損なうことなく接着性を向上することが可能になると考えられる。
本発明で用いるポリカルボジイミド(B)は、分子内に2以上のカルボジイミド基を有するものであれば、特に限定されない。ポリカルボジイミド(B)を使用することによって、変性ポリオレフィン(A)とポリカルボジイミド(B)間に、急激な粘度上昇を伴う架橋反応ではなく、水素結合などの相互作用が生じることで、ポットライフ性を損なうことなく接着性を向上することが可能になると考えられる。
ポリカルボジイミド(B)は、変性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、0.5質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であることがより好ましく、1.5質量部以上であることがさらに好ましく、2質量部以上であることが特に好ましい。また、10質量部以下であることが好ましく、9質量部以下であることがより好ましく、8.5質量部以下であることがさらに好ましく、8質量部以下であることが特に好ましい。前記範囲未満では金属基材表面の酸化膜層との相互作用が生じず接着性が発現しない場合があり、前記範囲を超えると製造コスト、ポリオレフィン系樹脂基材との接着性が低下する場合がある。
<有機溶剤(C)>
本発明で用いる有機溶剤(C)は、変性ポリオレフィン(A)およびポリカルボジイミド(B)を溶解させるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族系炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロへキサン等の脂環族炭化水素、トリクロルエチレン、ジクロルエチレン、クロルベンゼン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、プロパンジオール、フェノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンペンタノン、ヘキサノン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセトフェノン等のケトン系溶剤、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等のセルソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、ギ酸ブチル等のエステル系溶剤、エチレングリコールモノn -ブチルエーテル、エチレングリコールモノi s o -ブチルエーテル、エチレングリコールモノt e r t - ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノn -ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノi s o -ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノn -ブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノn -ブチルエーテ等のグリコールエーテル系溶剤等を使用することができ、これら1種または2種以上を併用することができる。
本発明で用いる有機溶剤(C)は、変性ポリオレフィン(A)およびポリカルボジイミド(B)を溶解させるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族系炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロへキサン等の脂環族炭化水素、トリクロルエチレン、ジクロルエチレン、クロルベンゼン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、プロパンジオール、フェノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンペンタノン、ヘキサノン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセトフェノン等のケトン系溶剤、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等のセルソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、ギ酸ブチル等のエステル系溶剤、エチレングリコールモノn -ブチルエーテル、エチレングリコールモノi s o -ブチルエーテル、エチレングリコールモノt e r t - ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノn -ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノi s o -ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノn -ブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノn -ブチルエーテ等のグリコールエーテル系溶剤等を使用することができ、これら1種または2種以上を併用することができる。
有機溶剤(C)は、変性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、80質量部以上であることが好ましく、90質量部以上であることがより好ましく、100質量部以上であることがさらに好ましく、110質量部以上であることが特に好ましい。また、1000質量部以下であることが好ましく、900質量部以下であることがより好ましく、800質量部以下であることがさらに好ましく、700質量部以下であることが特に好ましい。前記範囲未満では、液状およびポットライフ性が低下することがあり、前記範囲を超えると製造コスト、輸送コストの面から不利となる場合がある。
有機溶剤(C)は、接着剤組成物の液状およびポットライフ性の観点から、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素およびハロゲン化炭化水素からなる群より選択された1種以上の溶剤(C1)、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤およびグリコールエーテル系溶剤からなる群より選択された1種以上の溶剤(C2)の混合液が好ましい。混合比としては、溶剤(C1)/溶剤(C2)=50〜90/50〜10(質量比)であることが好ましく、55〜85/45〜15(質量比)であることがより好ましく、60〜80/40〜20(質量比)であることがさらに好ましい。上記範囲を外れると接着剤組成物の液状およびポットライフ性が低下することがある。また、溶剤(C1)が脂環族炭化水素、溶剤(C2)がケトン系溶剤であることが特に好ましい。
<接着剤組成物>
本発明にかかる接着剤組成物は、前記変性ポリオレフィン(A)、ポリカルボジイミド(B)および有機溶剤(C)の混合物である。変性ポリオレフィン(A)としては、結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)を単独で使用しても良いし、酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)を単独で使用しても良いし、これらを併用しても良い。変性ポリオレフィン(A)およびポリカルボジイミド(B)は有機溶剤(C)に溶解しても良いし、分散しても良い。ポットライフ性の観点から溶解していることが好ましい。
本発明にかかる接着剤組成物は、前記変性ポリオレフィン(A)、ポリカルボジイミド(B)および有機溶剤(C)の混合物である。変性ポリオレフィン(A)としては、結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)を単独で使用しても良いし、酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)を単独で使用しても良いし、これらを併用しても良い。変性ポリオレフィン(A)およびポリカルボジイミド(B)は有機溶剤(C)に溶解しても良いし、分散しても良い。ポットライフ性の観点から溶解していることが好ましい。
本発明にかかる接着剤組成物は、本発明の性能を損なわない範囲で前記変性ポリオレフィン(A)、ポリカルボジイミド(B)および有機溶剤(C)の他に各種の添加剤を配合して使用することができる。添加剤としては、特に限定されないが、難燃剤、顔料、ブロッキング防止剤等を使用することが好ましい。
<積層体>
本発明の積層体は、ポリオレフィン系樹脂基材と金属基材を本発明にかかる接着剤組成物で積層したものである。
本発明の積層体は、ポリオレフィン系樹脂基材と金属基材を本発明にかかる接着剤組成物で積層したものである。
積層する方法としては、従来公知のラミネート製造技術を利用することができる。例えば、特に限定されないが、金属基材の表面に接着剤組成物をロールコータやバーコータ等の適当な塗布手段を用いて塗布し、乾燥させる。乾燥後、金属基材表面に形成された接着剤層が溶融状態にある間に、その塗布面にポリオレフィン系樹脂基材を積層接着してラミネート構造体を得ることができる。
前記接着剤組成物により形成される接着剤層の厚みは、特に限定されないが、0.5〜10μmにすることが好ましく、0.8〜9.5μmにすることがより好ましく、1〜9μmにすることがさらに好ましい。
前記接着剤組成物により形成される接着剤層の厚みは、特に限定されないが、0.5〜10μmにすることが好ましく、0.8〜9.5μmにすることがより好ましく、1〜9μmにすることがさらに好ましい。
<ポリオレフィン系樹脂基材>
ポリオレフィン系樹脂基材としては、従来から公知のポリオレフィン系樹脂の中から適宜選択すればよい。例えば、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などを用いることができる。中でも、ポリプロピレンの無延伸フィルム(以下、CPPともいう。)の使用が好ましい。その厚さは、特に限定されないが、20〜100μmであることが好ましく、25〜95μmであることがより好ましく、30〜90μmであることがさらに好ましい。なお、ポリオレフィン系樹脂基材には必要に応じて顔料や種々の添加物を配合してもよい。
ポリオレフィン系樹脂基材としては、従来から公知のポリオレフィン系樹脂の中から適宜選択すればよい。例えば、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などを用いることができる。中でも、ポリプロピレンの無延伸フィルム(以下、CPPともいう。)の使用が好ましい。その厚さは、特に限定されないが、20〜100μmであることが好ましく、25〜95μmであることがより好ましく、30〜90μmであることがさらに好ましい。なお、ポリオレフィン系樹脂基材には必要に応じて顔料や種々の添加物を配合してもよい。
<金属基材>
金属基材としては、特に限定されないが、例えばアルミニウム、銅、鉄鋼、亜鉛、ジュラルミン、ダイカストなどの各種金属およびその合金を使用することができる。また、その形状としては、金属箔、圧延鋼板、パネル、パイプ、カン、キャップなど任意の形状を取り得ることができる。一般的には、加工性等の観点からアルミ二ウム箔が好ましい。また、使用目的によっても異なるが、一般的には0.01〜10mm、好ましくは0.02〜5mmの厚みのシートの形で使用される。
また、これら金属基材の表面を予め表面処理を施しておいてもよいし、未処理のままでもよい。いずれも場合であっても同等の効果を発揮することができる。
金属基材としては、特に限定されないが、例えばアルミニウム、銅、鉄鋼、亜鉛、ジュラルミン、ダイカストなどの各種金属およびその合金を使用することができる。また、その形状としては、金属箔、圧延鋼板、パネル、パイプ、カン、キャップなど任意の形状を取り得ることができる。一般的には、加工性等の観点からアルミ二ウム箔が好ましい。また、使用目的によっても異なるが、一般的には0.01〜10mm、好ましくは0.02〜5mmの厚みのシートの形で使用される。
また、これら金属基材の表面を予め表面処理を施しておいてもよいし、未処理のままでもよい。いずれも場合であっても同等の効果を発揮することができる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。実施例中および比較例中に単に部とあるのは質量部を示す。
<結晶性酸変性ポリオレフィン(A1)の製造例>
製造例1
撹拌機を取り付けた1Lオートクレーブに、プロピレン−ブテン共重合体(三井化学社製「タフマー(登録商標)XM7080」)100質量部、トルエン150質量部及び無水マレイン酸25質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイド6質量部を加え、140℃まで昇温した後、更に3時間撹拌した。その後、得られた反応液を冷却後、多量のメチルエチルケトンが入った容器に注ぎ、樹脂を析出させた。その後、当該樹脂を含有する液を遠心分離することにより、無水マレイン酸がグラフト重合した酸変性プロピレン−ブテン共重合体と(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物とを分離、精製した。その後、減圧下70℃で5時間乾燥させることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−1、酸価48mgKOH/g-resin、重量平均分子量50,000、Tm75℃、△H25J/g)を得た。
製造例1
撹拌機を取り付けた1Lオートクレーブに、プロピレン−ブテン共重合体(三井化学社製「タフマー(登録商標)XM7080」)100質量部、トルエン150質量部及び無水マレイン酸25質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイド6質量部を加え、140℃まで昇温した後、更に3時間撹拌した。その後、得られた反応液を冷却後、多量のメチルエチルケトンが入った容器に注ぎ、樹脂を析出させた。その後、当該樹脂を含有する液を遠心分離することにより、無水マレイン酸がグラフト重合した酸変性プロピレン−ブテン共重合体と(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物とを分離、精製した。その後、減圧下70℃で5時間乾燥させることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−1、酸価48mgKOH/g-resin、重量平均分子量50,000、Tm75℃、△H25J/g)を得た。
製造例2
無水マレイン酸の仕込み量を20質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−2、酸価25mgKOH/g-resin、重量平均分子量80,000、Tm75℃、△H30J/g)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を20質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−2、酸価25mgKOH/g-resin、重量平均分子量80,000、Tm75℃、△H30J/g)を得た。
製造例3
無水マレイン酸の仕込み量を10質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドを2質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−3、酸価10mgKOH/g-resin、重量平均分子量150,000、Tm80℃、△H25J/g)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を10質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドを2質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−3、酸価10mgKOH/g-resin、重量平均分子量150,000、Tm80℃、△H25J/g)を得た。
製造例4
無水マレイン酸の仕込み量を30質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−4、酸価55mgKOH/g-resin、重量平均分子量40,000、Tm70℃、△H25J/g)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を30質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−4、酸価55mgKOH/g-resin、重量平均分子量40,000、Tm70℃、△H25J/g)を得た。
製造例5
無水マレイン酸の仕込み量を5質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドを2質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−5、酸価7mgKOH/g-resin、重量平均分子量170,000、Tm80℃、△H25J/g)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を5質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドを2質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−5、酸価7mgKOH/g-resin、重量平均分子量170,000、Tm80℃、△H25J/g)を得た。
<酸変性塩素化ポリオレフィン(A2)の製造例>
製造例6
撹拌機を取り付けた1Lオートクレーブに、プロピレン-エチレン共重合体(230℃雰囲気下のMFR=5g/10分)100質量部、トルエン150質量部及び無水マレイン酸20質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイド5質量部を加え、140℃まで昇温した後、更に3時間撹拌した。その後、得られた反応液を冷却後、多量のメチルエチルケトンが入った容器に注ぎ、樹脂を析出させた。その後、当該樹脂を含有する液を遠心分離することにより、無水マレイン酸がグラフト重合した酸変性プロピレン−エチレン共重合体と(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物とを分離、精製した。その後、減圧下70℃で5時間乾燥させることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−エチレン共重合体(PO−6)を得た。次いで、2Lのグラスライニング製反応缶にPO−6を100質量部、クロロホルムを1700質量部入れ密閉にした。反応缶内の液を撹拌して分散しながら加温し、缶内温度120℃で1時間溶解した。缶内温度を110℃まで冷却した後に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサエノエートを0.5g添加し、塩素を70質量部導入した。缶内温度を60℃まで冷却し、クロロホルム1400質量部を留去した後に、安定剤としてp−t−ブチルフェニルグリシジルエーテルを4質量部添加した。その後、乾燥することにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−1、酸価25mgKOH/g-resin、塩素含有率20質量%、重量平均分子量60,000)を得た。
製造例6
撹拌機を取り付けた1Lオートクレーブに、プロピレン-エチレン共重合体(230℃雰囲気下のMFR=5g/10分)100質量部、トルエン150質量部及び無水マレイン酸20質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイド5質量部を加え、140℃まで昇温した後、更に3時間撹拌した。その後、得られた反応液を冷却後、多量のメチルエチルケトンが入った容器に注ぎ、樹脂を析出させた。その後、当該樹脂を含有する液を遠心分離することにより、無水マレイン酸がグラフト重合した酸変性プロピレン−エチレン共重合体と(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物とを分離、精製した。その後、減圧下70℃で5時間乾燥させることにより、無水マレイン酸変性プロピレン−エチレン共重合体(PO−6)を得た。次いで、2Lのグラスライニング製反応缶にPO−6を100質量部、クロロホルムを1700質量部入れ密閉にした。反応缶内の液を撹拌して分散しながら加温し、缶内温度120℃で1時間溶解した。缶内温度を110℃まで冷却した後に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサエノエートを0.5g添加し、塩素を70質量部導入した。缶内温度を60℃まで冷却し、クロロホルム1400質量部を留去した後に、安定剤としてp−t−ブチルフェニルグリシジルエーテルを4質量部添加した。その後、乾燥することにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−1、酸価25mgKOH/g-resin、塩素含有率20質量%、重量平均分子量60,000)を得た。
製造例7
無水マレイン酸の仕込み量を9質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を3質量部、塩素の導入量を160質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−2、酸価10mgKOH/g-resin、塩素含有率40質量%、重量平均分子量70,000)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を9質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を3質量部、塩素の導入量を160質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−2、酸価10mgKOH/g-resin、塩素含有率40質量%、重量平均分子量70,000)を得た。
製造例8
無水マレイン酸の仕込み量を9質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を3質量部、塩素の導入量を20質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−3、酸価10mgKOH/g-resin、塩素含有率5質量%、重量平均分子量65,000)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を9質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を3質量部、塩素の導入量を20質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−3、酸価10mgKOH/g-resin、塩素含有率5質量%、重量平均分子量65,000)を得た。
製造例9
無水マレイン酸の仕込み量を35質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を6質量部、塩素の導入量を10質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−4、酸価48mgKOH/g-resin、塩素含有率5質量%、重量平均分子量42,000)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を35質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を6質量部、塩素の導入量を10質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−4、酸価48mgKOH/g-resin、塩素含有率5質量%、重量平均分子量42,000)を得た。
製造例10
無水マレイン酸の仕込み量を35質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を6質量部、塩素の導入量を160質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−5、酸価48mgKOH/g-resin、塩素含有率40質量%、重量平均分子量48,000)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を35質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を6質量部、塩素の導入量を160質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−5、酸価48mgKOH/g-resin、塩素含有率40質量%、重量平均分子量48,000)を得た。
製造例11
無水マレイン酸の仕込み量を40質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を6質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−6、酸価55mgKOH/g-resin、塩素含有率20質量%、重量平均分子量30,000)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を40質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドの仕込み量を6質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−6、酸価55mgKOH/g-resin、塩素含有率20質量%、重量平均分子量30,000)を得た。
製造例12
無水マレイン酸の仕込み量を5質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドを2質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−7、酸価7mgKOH/g-resin、塩素含有率20質量%、重量平均分子量180,000)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を5質量部、ジ−tert−ブチルパーオキサイドを2質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−7、酸価7mgKOH/g-resin、塩素含有率20質量%、重量平均分子量180,000)を得た。
製造例13
塩素の導入量を200質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−8、酸価25mgKOH/g-resin、塩素含有率45質量%、重量平均分子量60,000)を得た。
塩素の導入量を200質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−8、酸価25mgKOH/g-resin、塩素含有率45質量%、重量平均分子量60,000)を得た。
製造例14
塩素の導入量を6質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−9、酸価25mgKOH/g-resin、塩素含有率3質量%、重量平均分子量60,000)を得た。
塩素の導入量を6質量部に変更した以外は製造例6と同様にすることにより、無水マレイン酸変性塩素化プロピレン−エチレン共重合体(CPO−9、酸価25mgKOH/g-resin、塩素含有率3質量%、重量平均分子量60,000)を得た。
(主剤1の作製)
水冷還流凝縮器と撹拌機を備えた500mlの四つ口フラスコに、製造例1で得られた無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−1)を100質量部、メチルシクロヘキサンを280質量部およびメチルエチルケトンを120質量部仕込み、撹拌しながら80℃まで昇温し、撹拌を1時間続けることで主剤1を得た。溶液状態を表1に示す。
水冷還流凝縮器と撹拌機を備えた500mlの四つ口フラスコに、製造例1で得られた無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(PO−1)を100質量部、メチルシクロヘキサンを280質量部およびメチルエチルケトンを120質量部仕込み、撹拌しながら80℃まで昇温し、撹拌を1時間続けることで主剤1を得た。溶液状態を表1に示す。
(主剤2〜22の作製)
結晶性酸変性ポリオレフィンまたは酸変性塩素化ポリオレフィン、および有機溶剤を表1〜2に示すとおりに変更し、主剤1と同様な方法で主剤2〜22を作製した。配合量、溶液状態を表1〜2に示す。ただし、主剤9、19、22は溶液状態が悪く、ゲル状になったため接着剤として評価することができなかった。
結晶性酸変性ポリオレフィンまたは酸変性塩素化ポリオレフィン、および有機溶剤を表1〜2に示すとおりに変更し、主剤1と同様な方法で主剤2〜22を作製した。配合量、溶液状態を表1〜2に示す。ただし、主剤9、19、22は溶液状態が悪く、ゲル状になったため接着剤として評価することができなかった。
実施例1
主剤1を500質量部、架橋剤としてポリカルボジイミド カルボジライトV-03を3質量部配合し、接着剤組成物を得た。ポットライフ性および接着性を表3に示す。
主剤1を500質量部、架橋剤としてポリカルボジイミド カルボジライトV-03を3質量部配合し、接着剤組成物を得た。ポットライフ性および接着性を表3に示す。
実施例2〜20、比較例1〜15
主剤2〜22および架橋剤を表3〜6に示すとおりに変更し、実施例1と同様な方法で実施例2〜20、比較例1〜15を行った。配合量、ポットライフ性および接着性を表3〜6に示す。
主剤2〜22および架橋剤を表3〜6に示すとおりに変更し、実施例1と同様な方法で実施例2〜20、比較例1〜15を行った。配合量、ポットライフ性および接着性を表3〜6に示す。
表3〜6で用いた架橋剤は以下のものである。
ポリカルボジイミド:カルボジライト(登録商標)V−05(日清紡社製、固形分濃度100質量%)
ポリカルボジイミド:カルボジライト(登録商標)V−03(日清紡社製、固形分濃度50質量%)
ポリイソシアネート:デュラネート(登録商標)TPA−100(旭化成社製)
シランカップリング剤:KBM−403(信越シリコーン社製)
ポリカルボジイミド:カルボジライト(登録商標)V−05(日清紡社製、固形分濃度100質量%)
ポリカルボジイミド:カルボジライト(登録商標)V−03(日清紡社製、固形分濃度50質量%)
ポリイソシアネート:デュラネート(登録商標)TPA−100(旭化成社製)
シランカップリング剤:KBM−403(信越シリコーン社製)
酸価
本発明における酸価(mgKOH/g-resin)は、FT−IR(島津製作所社製、FT−IR8200PC)を使用して、無水マレイン酸のカルボニル(C=O)結合の伸縮ピーク(1780cm-1)の吸光度(I)、アイソタクチック特有のピーク(840cm-1)の吸光度(II)および無水マレイン酸(東京化成製)のクロロホルム溶液によって作成した検量線から得られるファクター(f)を用いて下記式により算出した値である。
酸価=[吸光度(I)/吸光度(II)×(f)/無水マレイン酸の分子量×2×水酸化カリウムの分子量×1000(mg)/100(%)]
無水マレイン酸の分子量:98.06 水酸化カリウムの分子量:56.11
本発明における酸価(mgKOH/g-resin)は、FT−IR(島津製作所社製、FT−IR8200PC)を使用して、無水マレイン酸のカルボニル(C=O)結合の伸縮ピーク(1780cm-1)の吸光度(I)、アイソタクチック特有のピーク(840cm-1)の吸光度(II)および無水マレイン酸(東京化成製)のクロロホルム溶液によって作成した検量線から得られるファクター(f)を用いて下記式により算出した値である。
酸価=[吸光度(I)/吸光度(II)×(f)/無水マレイン酸の分子量×2×水酸化カリウムの分子量×1000(mg)/100(%)]
無水マレイン酸の分子量:98.06 水酸化カリウムの分子量:56.11
塩素含有率
本発明における塩素含有率はJIS K-7210に準じて滴定によって求められる値である。
本発明における塩素含有率はJIS K-7210に準じて滴定によって求められる値である。
重量平均分子量(Mw)
本発明における重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPC、標準物質:ポリスチレン樹脂、移動相:テトラヒドロフラン)によって測定した値である。
本発明における重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPC、標準物質:ポリスチレン樹脂、移動相:テトラヒドロフラン)によって測定した値である。
融点、融解熱量
本発明における融点、融解熱量は示差走査熱量計(以下、DSC、ティー・エー・インスツルメント・ジャパン製、Q−2000)を用いて、20℃/分の速度で昇温融解、冷却樹脂化して、再度昇温融解した際の融解ピークのトップ温度および面積から測定した値である。
本発明における融点、融解熱量は示差走査熱量計(以下、DSC、ティー・エー・インスツルメント・ジャパン製、Q−2000)を用いて、20℃/分の速度で昇温融解、冷却樹脂化して、再度昇温融解した際の融解ピークのトップ温度および面積から測定した値である。
主剤溶液状態の評価
主剤1〜18の溶液状態について、ブルックフィールド型粘度計を用いて25℃の溶液粘度を測定することで評価した。
<評価基準>
○(実用上優れる):500mPa・s未満
△(実用可能):500mPa・s以上1000mPa・s未満
×(実用不可能):1000mPa・s以上またはゲル化により粘度測定不可
主剤1〜18の溶液状態について、ブルックフィールド型粘度計を用いて25℃の溶液粘度を測定することで評価した。
<評価基準>
○(実用上優れる):500mPa・s未満
△(実用可能):500mPa・s以上1000mPa・s未満
×(実用不可能):1000mPa・s以上またはゲル化により粘度測定不可
ポットライフ性の評価
ポットライフ性とは、変性ポリオレフィンに架橋剤または硬化剤を配合し、その配合直後または配合後一定時間経過後の該溶液の安定性を指す。ポットライフ性が良好な場合は、溶液の粘度上昇が少なく長期間保存が可能であることを指し、ポットライフ性が不良な場合は、溶液の粘度が上昇(増粘)し、ひどい場合にはゲル化現象を起こし、長期間保存が不可能であることを指す。
実施例1〜19および比較例1〜15で得られた接着剤組成物のポットライフ性を、25℃および40℃雰囲気で24時間貯蔵した後に、ブルックフィールド型粘度計を用いて25℃の溶液粘度を測定することで評価した。評価結果を表3〜6に示す。
<評価基準>
○(実用上優れる):500mPa・s未満
△(実用可能):500mPa・s以上1000mPa・s未満
×(実用不可能):1000mPa・s以上またはゲル化により粘度測定不可
ポットライフ性とは、変性ポリオレフィンに架橋剤または硬化剤を配合し、その配合直後または配合後一定時間経過後の該溶液の安定性を指す。ポットライフ性が良好な場合は、溶液の粘度上昇が少なく長期間保存が可能であることを指し、ポットライフ性が不良な場合は、溶液の粘度が上昇(増粘)し、ひどい場合にはゲル化現象を起こし、長期間保存が不可能であることを指す。
実施例1〜19および比較例1〜15で得られた接着剤組成物のポットライフ性を、25℃および40℃雰囲気で24時間貯蔵した後に、ブルックフィールド型粘度計を用いて25℃の溶液粘度を測定することで評価した。評価結果を表3〜6に示す。
<評価基準>
○(実用上優れる):500mPa・s未満
△(実用可能):500mPa・s以上1000mPa・s未満
×(実用不可能):1000mPa・s以上またはゲル化により粘度測定不可
接着性の評価
接着性は、後記のとおり、金属基材とポリオレフィン系樹脂基材との積層体を作製し、初期のT型剥離試験および電解液試験後のT型剥離試験によって評価した。評価結果を表3〜6に示す。
接着性は、後記のとおり、金属基材とポリオレフィン系樹脂基材との積層体を作製し、初期のT型剥離試験および電解液試験後のT型剥離試験によって評価した。評価結果を表3〜6に示す。
金属基材とポリオレフィン系樹脂基材との積層体の作製
金属基材にはアルミニウム箔(住軽アルミ箔社製、8079−0、厚さ40μm)を使用し、ポリオレフィン系樹脂基材には無延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製パイレン(登録商標)フィルムCT、厚さ40μm)を使用した。
実施例1〜19および比較例1〜15で得られた接着剤組成物を金属基材にバーコータを用いて乾燥後の接着剤層の膜厚が3μmになるように調整して塗布した。塗布面を温風乾燥機を用いて80℃雰囲気で10分間乾燥させ、膜厚3μmの接着剤層を得た。前記接着剤層表面にポリオレフィン系樹脂基材を重ね合わせ、120℃、0.1MPaで2分間熱圧着することで積層体を得た。
金属基材にはアルミニウム箔(住軽アルミ箔社製、8079−0、厚さ40μm)を使用し、ポリオレフィン系樹脂基材には無延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製パイレン(登録商標)フィルムCT、厚さ40μm)を使用した。
実施例1〜19および比較例1〜15で得られた接着剤組成物を金属基材にバーコータを用いて乾燥後の接着剤層の膜厚が3μmになるように調整して塗布した。塗布面を温風乾燥機を用いて80℃雰囲気で10分間乾燥させ、膜厚3μmの接着剤層を得た。前記接着剤層表面にポリオレフィン系樹脂基材を重ね合わせ、120℃、0.1MPaで2分間熱圧着することで積層体を得た。
前記積層体の初期および電解液試験後の接着試強度をT型剥離試験により測定した。
T型剥離試験
ASTM−D1876−61の試験法に準拠し、オリエンテックコーポレーション社製のテンシロンRTM−100を用いて、25℃環境下で、引張速度50mm/分における剥離強度を測定した。金属基材/ポリオレフィン系樹脂基材間の剥離強度(N/cm)は5回の試験値の平均値とした。
ASTM−D1876−61の試験法に準拠し、オリエンテックコーポレーション社製のテンシロンRTM−100を用いて、25℃環境下で、引張速度50mm/分における剥離強度を測定した。金属基材/ポリオレフィン系樹脂基材間の剥離強度(N/cm)は5回の試験値の平均値とした。
初期
前記積層体を25℃雰囲気で12時間静置後、100mm×15mm大きさに切断し、T型剥離試験により接着性の評価を行った。
<評価基準>
◎(実用上特に優れる):8N/cm以上
○(実用上優れる):7N/cm以上8N/cm未満
△(実用可能):6N/cm以上7N/cm未満
×(実用不可能):6N/cm未満
前記積層体を25℃雰囲気で12時間静置後、100mm×15mm大きさに切断し、T型剥離試験により接着性の評価を行った。
<評価基準>
◎(実用上特に優れる):8N/cm以上
○(実用上優れる):7N/cm以上8N/cm未満
△(実用可能):6N/cm以上7N/cm未満
×(実用不可能):6N/cm未満
電解液試験後
リチウム電池の包装材としての利用性を検討するため電解液試験を実施した。前記積層体を25℃雰囲気で12時間静置した後、電解液[エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート/ジメチルカーボネート=1/1/1(容積比)に6フッ化リン酸リチウムを添加したもの]に85℃で3日間浸漬させた。その後、積層体を取り出しイオン交換水で洗浄、ペーパーワイパーで水を拭き取り、十分に水分を乾燥させ、100mm×15mm大きさに切断し、T型剥離試験により接着性の評価を行った。
<評価基準>
◎(実用上特に優れる):8N/cm以上
○(実用上優れる):7N/cm以上8N/cm未満
△(実用可能):6N/cm以上7N/cm未満
×(実用不可能):6N/cm未満
リチウム電池の包装材としての利用性を検討するため電解液試験を実施した。前記積層体を25℃雰囲気で12時間静置した後、電解液[エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート/ジメチルカーボネート=1/1/1(容積比)に6フッ化リン酸リチウムを添加したもの]に85℃で3日間浸漬させた。その後、積層体を取り出しイオン交換水で洗浄、ペーパーワイパーで水を拭き取り、十分に水分を乾燥させ、100mm×15mm大きさに切断し、T型剥離試験により接着性の評価を行った。
<評価基準>
◎(実用上特に優れる):8N/cm以上
○(実用上優れる):7N/cm以上8N/cm未満
△(実用可能):6N/cm以上7N/cm未満
×(実用不可能):6N/cm未満
本発明にかかる接着剤組成物は、変性ポリオレフィン(A)、ポリカルボジイミド(B)および有機溶剤(C)を含有し、長期保存しても増粘やゲル化を生じることなく良好なポットライフ性を維持し、かつ金属基材とポリオレフィン系樹脂基材との良好な接着性を両立させることができる。そのため、本発明の接着剤組成物から形成されるポリオレフィン系樹脂基材と金属基材との積層構造体は、家電外板、家具用素材、建築内装用部材などの分野のみならず、パソコン、携帯電話、ビデオカメラなどに用いられるリチウム電池の包装材(パウチ形態)としても幅広く利用し得るものである。
Claims (6)
- (A1)または(A2)である変性ポリオレフィン(A)、ポリカルボジイミド(B)および有機溶剤(C)を含有する接着剤組成物。
(A1):酸価が10〜50mgKOH/g-resinである結晶性酸変性ポリオレフィン
(A2):酸価が10〜50mgKOH/g-resin、塩素含有率が5〜40質量%である酸変性塩素化ポリオレフィン - 変性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、ポリカルボジイミド(B)を0.5〜10質量部、有機溶剤(C)を80〜1000質量部含有する請求項1に記載の接着剤組成物。
- 有機溶剤(C)が、溶剤(C1)と溶剤(C2)の混合液であって、溶剤(C1)が芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素およびハロゲン化炭化水素からなる群より選択された1種以上の溶剤であり、溶剤(C2)がアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、グリコールエーテル系溶剤からなる群より選択された1種以上の溶剤であり、溶剤(C1)/溶剤(C2)=50〜90/50〜10(質量比)である請求項1または2に記載の接着剤組成物。
- ポリオレフィン系樹脂基材と金属基材との接着に用いられる請求項1〜3のいずれかに記載の接着剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の接着剤組成物によって接着されたポリオレフィン系樹脂基材と金属基材の積層体。
- 請求項5に記載の積層体を含有するリチウム電池用包装材。
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