KR20230038196A

KR20230038196A - 접착용 수지 조성물 및 접착 필름

Info

Publication number: KR20230038196A
Application number: KR1020237001023A
Authority: KR
Inventors: 다카히로 요시오카; 히로유키 다카하시
Original assignee: 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2023-03-17
Also published as: CN115836118A; EP4180494A1; US20230279278A1; JPWO2022014503A1; WO2022014503A1

Abstract

다른 재질의 2종의 피착체를 접착하기 위해서 사용되고, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머를 중량비(페녹시 수지:폴리에스테르 엘라스토머)가 20:80 내지 80:20인 범위 내에서 함유함과 함께, 고형물이, 25℃의 조건 하에서 선단 곡률 반경 10㎚의 탐침이 장착된 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관측되는 복수 또한 임의의 10㎛ 사방의 영역에 있어서의 탄성률 위상 이미지 화상에 있어서, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 양자에 기인하는 상분리 구조를 형성하고 있는 개소의 면적이 전체 관찰 면적의 1면적% 이하인 접착용 수지 조성물.

Description

접착용 수지 조성물 및 접착 필름

본 발명은 수지 재료와 금속 재료와 같은 2개의 재료를 접착할 때에 사용하는 접착용 수지 조성물, 그것을 사용하는 접착 필름에 관한 것이다.

많은 공업 제품은, 금속, 수지, 세라믹스 등, 다양한 재료에 의해 구성되어 있고, 이들 다른 재질을 포함하는 부재를 미리 원하는 형상으로 성형한 다음, 나사, 리벳 등의 접합 부재에 의해 접합·일체화되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 특허문헌 2).

그러나, 나사, 리벳 등의 기계적인 접합 부재를 사용한 접합은, 펀칭 가공 등 접합을 위한 작업이 번잡해서, 접합부에 응력이 집중하기 쉽다고 하는 문제가 있다.

한편, 에폭시 수지 등의 경화성 수지를 사용한 접착 접합은 작업이 간편하여, 기계적인 접합 부재가 불필요하기 때문에 제품의 의장성 등이 양호해지는 점에서, 2개 이상의 부재의 접합에는 접착을 이용하는 경우도 근년 많아지고 있다.

또한, 요즘의 자원 절약·에너지 절약의 관점에서 재료나 제품의 경량화를 위한 대처가 추진되고 있고, 특히 자동차 산업에 있어서는, 차체의 경량화를 도모하고, 연비나 주행 성능을 향상시키기 위한 적극적인 검토가 진행되고 있다.

이 분야에서는, 종래의 금속 부재를 단순하게 수지 부재(특히 섬유 강화 플라스틱을 포함하는 부재)로 치환하는 것도 검토되어 있다. 또한, 금속 부재와 수지 부재를 조합해서(예를 들어 양자를 「접착 접합」해서) 양쪽의 특징을 살리는 「멀티머티리얼화」라고도 불리는 부재 설계도 널리 검토되고 있다.

이 멀티머티리얼화 검토의 일례로서, 특허문헌 3에서는, 알루미늄 합금제 아우터 패널과 섬유 강화 플라스틱제 이너 패널을 접착제로 접착함으로써 접합 패널을 제조하는 방법이 개시되어 있다.

그런데, 이와 같이 접착제를 사용하는 경우, 접착제가 경화하기 위해서 오랜 시간이 필요해진다. 게다가, 피착체가 다른 선팽창률을 갖는 재료이기 때문에, 잔류 응력 등의 문제에 의해 외력이 증가함으로써 박리해버리는 트러블이 생길 가능성이 있다.

또한, 특허문헌 4는, 엘라스토머 성분을 포함하는 에폭시계 수지를 사용한 금속 부재와 CFRP 부재의 접합체를 개시하고 있다. 그러나, 특허문헌 4의 접합체에 있어서, 접합 강도의 확보는 금속 부재 표면을 화학 에칭해서 형성한 미세 요철 형상에 의한 것이다. 엘라스토머 성분은 미립자로서 첨가되고, 또한 그 역할은 금속 부재와 CFRP 부재의 선팽창률이나 온도 충격에 대한 완화재에 지나지 않는다.

일본특허공개 제2008-111536호 공보 일본특허공개 제2015-175460호 공보 일본특허공개 제2015-196326호 공보 일본특허공개 제2009-241569호 공보

본 발명의 목적은, 수지 재료와 금속 재료와 같은 2개의 재료의 접착에 있어서, 전단 및 박리의 어느 힘에 대해서도, 강한 접착을 가능하게 하는 접착용 수지 조성물을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 예의 검토한 결과, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머를 소정의 비율로 함유하는 접착용 수지 조성물이 2개의 재료의 접착에 있어서 우수한 접착성을 발현할 수 있는 것을 알아내고, 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명의 접착용 수지 조성물은, 2개의 피착체를 접착하기 위한 접착용 수지 조성물로서, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머를 중량비(페녹시 수지:폴리에스테르 엘라스토머)가 20:80 내지 80:20인 범위 내에서 함유한다.

본 발명의 접착용 수지 조성물은, 그 고형물이, 25℃의 조건 하에서 선단 곡률 반경 10㎚의 탐침이 장착된 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관측되는 복수 또한 임의의 10㎛ 사방의 영역에 있어서의 탄성률 위상 이미지 화상에 있어서, 상기 페녹시 수지와 상기 폴리에스테르 엘라스토머의 양자에 기인하는 상분리 구조를 형성하고 있는 개소의 면적이 전체 관찰 면적의 1면적% 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 접착용 수지 조성물은, 상기 접착용 수지 조성물의 고형물이 이하의 (a) 내지 (c)의 조건;

(a) 유리 전이 온도가 60℃ 이하인 것;

(b) 인장 탄성률이 2500㎫이하인 것;

(c) 인장 파단 신도가 5% 이상인 것;

을 충족하는 것이어도 된다.

본 발명의 접착용 수지 조성물은 상기 페녹시 수지가 비정질성으로 유리 전이 온도가 120℃ 이하인 비스페놀 A 골격을 갖는 페녹시 수지여도 되고,

폴리에스테르 엘라스토머가, 융점이 180℃ 이하인 폴리에스테르 엘라스토머여도 된다.

본 발명의 접착용 수지 조성물은, 상기 2개의 피착체의 한쪽이 수지 재료이며, 다른 한쪽이 금속 재료여도 된다.

본 발명의 접착 필름은, 상기 어느 것의 접착용 수지 조성물을 포함하는 것이다.

본 발명의 접착용 수지 조성물에 의하면, 2개의 재료, 예를 들어 수지 재료와 금속 재료와 같은 이종 재료를 견고하게 접착시키는 것이 가능해진다. 본 발명의 접착용 수지 조성물을 사용함으로써, 전단 및 박리의 어느 힘에 대해서도 강한 접착 강도를 발현하는 접착 구조체를 얻을 수 있다. 또한, 접착용 수지 조성물이 열가소성이기 때문에, 종래의 열경화성 수지계의 접착제에 비하여, 단시간에 접착이 가능해진다.

도 1은 실시예 2의 수지 조성물 AFM에 의한 탄성률 위상 이미지도이다.
도 2는 비교예 2의 수지 조성물 AFM에 의한 탄성률 위상 이미지도이다.
도 3은 비교예 3의 수지 조성물 AFM에 의한 탄성률 위상 이미지도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태인 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 접착 구조체에 대해서 상세히 설명한다.

<접착용 수지 조성물>

본 실시 형태의 접착용 수지 조성물은, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머를 필수 성분으로서 함유하는 수지 조성물이다.

본 발명에 있어서의 페녹시 수지란, 2가 페놀 화합물과 에피할로히드린의 축합 반응, 혹은 2가 페놀 화합물과 2관능 에폭시 수지의 중부가 반응에서 얻어지는 비정질성의 열가소성 수지이다. 페녹시 수지는, 용액 중 혹은 무용매 하에 종래 공지된 방법으로 얻을 수 있다. 또한, 페녹시 수지는, 다르게 부르는 방법으로서 폴리히드록시폴리에테르 수지, 열가소성 에폭시 수지라 불리는 경우도 있다.

페녹시 수지의 평균 분자량은, 질량 평균 분자량(Mw)으로서, 통상 10,000 내지 200,000의 범위 내이지만, 바람직하게는 20,000 내지 100,000의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 30,000 내지 80,000의 범위 내이다. Mw가 너무 낮으면 접착용 수지 조성물의 강도가 떨어지고, 너무 높으면 작업성이나 가공성이 떨어지게 되기 쉽다. 또한, Mw는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 표준 폴리스티렌 검량선을 사용해서 환산한 값이다.

페녹시 수지의 수산기 당량(g/eq)은, 통상 50 내지 1000의 범위 내이지만, 바람직하게는 50 내지 750의 범위 내이고, 특히 바람직하게는 50 내지 500의 범위 내이다. 수산기 당량이 너무 낮으면 수산기가 증가하는 것으로 흡수율이 높아지기 때문에, 기계 물성이 저하될 우려가 있다. 수산기 당량이 너무 높으면 수산기가 적기 때문에, 특히 금속 재료와의 접착성이 저하된다.

페녹시 수지의 유리 전이 온도(Tg)는, 예를 들어 65℃ 내지 160℃의 범위 내인 것이 적합하지만, 바람직하게는 70℃ 내지 150℃의 범위 내이다. 유리 전이 온도가 65℃보다 낮으면 성형성은 좋아지지만, 블로킹에 의한 분체 혹은 펠릿의 저장 안정성의 악화나 프리폼 시의 끈적거림(점착성이 나쁘다) 등의 문제가 발생한다. 유리 전이 온도가 160℃보다 높으면 가공 온도가 높아지고, 작업성이 떨어지게 되기 쉽다. 또한, 유리 전이 온도가 160℃를 초과하면, 수지 점도가 높아져서 접착력이 저하된다. 유리 전이 온도는, 보다 바람직하게는 120℃ 이하이면 된다. 또한, 페녹시 수지의 유리 전이 온도는, 시차 주사 열량 측정 장치(DSC)를 사용하여, 10℃/분의 승온 조건으로, 20 내지 280℃의 범위에서 측정하고, 세컨드 스캔의 피크값으로부터 구해지는 수치이다.

페녹시 수지로서는, 상기의 물성을 충족한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 비스페놀 A형 페녹시 수지(예를 들어, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사제의 상품명 페노토토 YP-50, YP-50S, YP-55U), 비스페놀 F형 페녹시 수지(예를 들어, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사제의 상품명 페노토토 FX-316), 비스페놀 A와 비스페놀 F의 공중합형 페녹시 수지(예를 들어, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사제의 상품명 YP-70), 혹은 특수 페녹시 수지(예를 들어, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사제의 상품명 페노토토 YPB-43C, FX293 등) 등을 들 수 있고, 이들을 단독 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다.

또한, 이들 페녹시 수지 중에서도, 비스페놀 A형 페녹시 수지 또는 비스페놀 A와 비스페놀 F의 공중합형 페녹시 수지가 보다 적합하게 사용된다.

본 발명에 있어서의 폴리에스테르 엘라스토머란, 폴리에스테르 단위를 포함하는 하드 세그먼트(결정상)와, 폴리에테르 단위 및/또는 폴리에스테르 단위를 포함하는 소프트 세그먼트(비정질상)를 구성 단위로서 포함하는 고무상 탄성을 나타내는 열가소성의 폴리에스테르 블록 공중합체를 의미한다.

하드 세그먼트로서의 폴리에스테르 단위는, 방향족 폴리에스테르가 바람직하고, 예를 들어 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.

소프트 세그먼트로서의 폴리에테르 단위 및/또는 폴리에스테르 단위는, 지방족 폴리에테르, 지방족 폴리에스테르, 지방족 폴리카르보네이트 등이며, 폴리테트라메틸렌글리콜이나 폴리락톤, 폴리디메틸트리메틸렌카르보네이트 등이 예시된다.

폴리에스테르 블록 공중합체는, 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 하드 세그먼트가 되는 성분(이하, 「하드 세그먼트 성분」이라고 기재한다)으로서 방향족 디카르복실산 및/또는 방향족 디카르복실산 저급 알킬 디에스테르 등의 에스테르 형성성 유도체, 과잉량의 디올(저분자량 글리콜) 및 소프트 세그먼트가 되는 성분(이하, 「소프트 세그먼트 성분」이라고 기재한다)으로서 지방족 폴리에테르 및/또는 지방족 폴리에스테르를 촉매의 존재 하 에스테르 교환 반응시켜서, 얻어지는 반응 생성물을 중축합하는 방법을 들 수 있다.

또한, 폴리에스테르 엘라스토머 중의 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트의 존재 방법은 특별히 제한은 없고, 하드 세그먼트 단부에 소프트 세그먼트 단부가 결합한 완전 블록, 블록 단부에 랜덤 부분이 결합한 블록-랜덤, 블록 부분이 랜덤하게 존재하는 랜덤 블록 등, 또는 이들 혼합물이어도 된다. 또한, 하드 세그먼트 성분과 소프트 세그먼트 성분의 비율(하드 세그먼트 성분/소프트 세그먼트 성분; 이하, 「하드/소프트비」라 기재한다)이, 1/99 내지 50/50의 범위에서 중합된 폴리에스테르 엘라스토머가 바람직하다. 하드/소프트비가 상기 범위 내인 것에 의해, 넓은 배합비로 페녹시 수지와 균일 혼합할 수 있다.

상기 폴리에스테르 엘라스토머는, 융점이 180℃ 이하이고, 또한 인장 파단 신도가 500% 이상인 것이 적합하고, 융점 170℃ 이하이고, 또한 인장 파단 신도가 600% 이상인 것이 보다 바람직하다. 융점이 180℃를 초과하면 가공성이 나빠지고, 인장 파단 신도가 500%를 하회하면 이종 재료에 의한 접착 구조체를 제작했을 때에 접착 구조체의 굽힘 접착 강도가 저하된다.

또한, 본 발명에 있어서의 폴리에스테르 엘라스토머의 융점이란, 시차 주사 열량 측정 장치(DSC)에 의해 측정되는 값을 말한다.

폴리에스테르 엘라스토머로서는, 특별히 한정되지 않고 시판품을 이용할 수 있지만, 특히 폴리에스테르-폴리에테르형의 폴리에스테르 엘라스토머인 것이 바람직하다. 폴리에스테르-폴리에테르형의 엘라스토머는, 그 소프트 세그먼트를 구성하는 폴리에테르 성분(예를 들어 폴리테트라메틸렌글리콜 등)의 화학 구조가 페녹시 수지에 가까워, 페녹시 수지와 넓은 배합비에 있어서 서로 상분리되지 않고 용이하게 상용하기 때문이라 추측된다. 이러한 폴리에스테르 엘라스토머로서, 예를 들어 도요보 가부시키가이샤제 펠프렌 P 타입(상품명), 도레이·듀퐁사제 하이트렐(상품명) 등을 들 수 있다.

본 실시 형태의 접착용 수지 조성물을 구성하는 성분으로서는, 상기 페녹시 수지와 상기 폴리에스테르 엘라스토머 이외에 임의 성분을 포함하고 있어도 된다. 바람직한 임의 성분으로서는, 예를 들어 폴리염화비닐, 폴리스티렌, ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리페닐렌에테르, 나일론 6이나 나일론 610 등의 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리페닐술폰, 폴리술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌술피드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드 등의 열가소성 수지를 들 수 있다. 접착용 수지 조성물은, 또한 목적에 따라 난연제, 무기 필러, 착색제, 산화 방지제, 자외선 방지제, 가소제, 가교제, 착색제, 용제 등의 임의 성분을 포함해도 된다.

이때, 접착용 수지 조성물 중의 수지 성분의 총 중량에 차지하는 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 합계 중량 비율은 70% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 합계 중량 비율이 70% 미만이 되면 원하는 특성이 발현하기 어려워져버린다.

접착용 수지 조성물은, 페녹시 수지, 폴리에스테르 엘라스토머 및 필요에 따라 임의 성분을 혼합함으로써 조제할 수 있다.

페녹시 수지는, 수산기를 포함하고, 에테르기에 의해 반복 단위가 구성되는 수지이며, 폴리에스테르 엘라스토머는, 폴리에스테르 단위를 포함하는 하드 세그먼트(결정상)와, 폴리에테르 단위 및/또는 폴리에스테르 단위를 포함하는 소프트 세그먼트(비정질상)를 구성 단위로서 포함하는 열가소성의 폴리에스테르 블록 공중합체이다. 그러므로 서로 이종의 고분자이면서, 양자의 상용성은, 극성 및 구조면에서 매우 높을 것으로 추정된다. 그 때문에, 일반적으로는 이종의 폴리머는 혼련만으로 상용되는 일이 없음에도 불구하고, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머는, 마치 동종의 폴리머끼리처럼, 특별한 수단이나 장치를 사용하지 않고도 용이하고 균일하게 혼합할 수 있으므로, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머 및 기타 성분을 혼합하는 방법에 특별히 제한은 없으며, 일반 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 각 성분을 용제로 녹여서 바니시화하고, 프로펠러 믹서나 자전 공전식 탈포 교반기 등의 교반·혼합기를 사용해서 블렌드하는 방법이나, 니더나 압출기 등을 사용해서 각 성분을 용융 혼련하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 각 성분을 균일하게 혼합할 수 있는 방법으로서 용융 혼련이 바람직하고, 2축 압출기에 의해 용융 혼련하는 방법이 가장 바람직하다. 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 혼합 상태가 불균일한 경우(예를 들어 상분리해서 해도와 같은 도메인 구조가 되는 경우), 전단 혹은 박리 하중 부하 시, 불균일한 부분에 하중 부하가 집중해서 높은 접착력이 발현하지 않는다. 그러나, 양자가 균일하게 서로 혼합되는 것으로, 페녹시 수지의 높은 전단 접착 강도와 폴리에스테르 엘라스토머의 우수한 수직 박리 접착 강도를 양립시킬 수 있다.

본 실시 형태의 접착용 수지 조성물에 있어서의 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 중량비는 20:80 내지 80:20의 범위 내이며, 바람직하게는 25:75 내지 50:50의 범위 내이다. 페녹시 수지의 중량 비율이 80%보다 높고 폴리에스테르 엘라스토머의 중량 비율이 20%보다 낮으면, 인장 전단 접착 강도는 높아지지만 굽힘 접착 강도가 낮아진다. 이것과는 반대로, 페녹시 수지의 중량 비율이 20%보다 낮고 폴리에스테르 엘라스토머의 중량 비율이 80%보다 높으면, 굽힘 접착 강도는 높지만 인장 전단 접착 강도가 낮아진다.

본 실시 형태의 접착용 수지 조성물의 유리 전이 온도는 60℃ 이하인 것이 바람직하고(조건 a), 보다 바람직하게는 10℃ 이하이다. 유리 전이 온도가 60℃ 이하이면, 접착면 형상이 변형되는 것과 같은 강한 하중이 가해지는 경우에도 강한 접착력을 나타낸다. 마찬가지 이유에서, 본 실시 형태의 접착용 수지 조성물의 고형물은, 그 인장 탄성률이, 2500㎫ 이하인 것이 바람직하고(조건 b), 보다 바람직하게는 1000㎫ 이하이고, 마찬가지로 인장 파단 신도는, 고체의 상태에서, 5% 이상이 바람직하고(조건 c), 보다 바람직하게는 100% 이상이다.

상기 조건 a 내지 c의 어느 것이 충족되지 않는 경우, 본 실시 형태의 접착용 수지 조성물을 사용해서 제작된 이종 재료에 의한 접착 구조체의 인장 전단 접착 강도와 굽힘 접착 강도를 양립시키는 것이 어려워지는 경우가 있다.

본 실시 형태의 접착용 수지 조성물은, 그 고형물의 표면의 10㎛×10㎛의 면적 범위에 있어서, 탄성률 위상 이미지 화상에서 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 양자에 기인하는 상분리 구조가 관찰되지 않거나, 거의 관찰되지 않는다고 하는 특징을 갖고 있다.

여기서, 「페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 양자에 기인한다」란, 페녹시 수지 자체, 또는 폴리에스테르 엘라스토머 자체에 기인하는 상분리 구조는 제외하는 것을 의미한다.

탄성률 위상 이미지 화상은, 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관찰할 수 있다. 구체적으로는, 크라이오 마이크로톰(-40℃) 등을 사용해서 접착용 수지 조성물의 표면을 평활하게 하는 표면 형성을 행한 후, Bruker-AXS사제 NCHV 프로브(선단 곡률 반경 10㎚, 용수철 상수 42N/m)를 세트한 Bruker-AXS사제 Dimension Icon형 AFM을 사용하여, 탭핑 모드로 스캔해서 관측할 수 있다. 상기 방법에 의해, 25℃의 조건 하, 10㎛×10㎛의 범위에 있어서 본 실시 형태의 접착용 수지 조성물을 관측하면, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 양자의 탄성률의 차에 기인하는 음양이 없는 균일한 이미지 화상이 되고, 해도 구조나 공연속 구조를 취하는 경우에 보이는 반점 혹은 줄무늬상의 명료한 모양(상분리 구조)이 관측되지 않거나, 거의 관찰되지 않는다. 보다 구체적으로는, 복수의 샘플에 있어서의, 임의의 복수의 10㎛ 사방의 관찰 에어리어의 총 면적에 있어서, 상기 상분리 구조가 관찰되는 개소가 상기 관찰 에어리어 총 면적의 1면적% 이하이고, 바람직하게는 0.1 면적% 이하이고, 보다 바람직하게는 0면적%(즉, 상분리 구조가 관찰되지 않는다)이다.

또한, AFM에 의한 관찰은 적어도 2개 이상의 샘플에 있어서 각각 10군데 이상(합계 20 시야 이상), 바람직하게는 5개 이상의 샘플에 있어서 각각 10군데 이상(합계 50 시야 이상), 보다 바람직하게는 10개의 샘플에 있어서 각각 10군데 이상(합계 100 시야 이상) 행하는 것이 좋다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 2개 내지 5개의 샘플에 있어서, 각각 10군데(합계 20부터 50 시야)에서 관찰을 행해도 되고, 5개 내지 10개의 샘플에 있어서, 각각 10군데(합계 50부터 100 시야)에서 관찰을 행해도 된다.

이와 같이, 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머의 상분리 구조가 거의 관측되지 않는 점에서, 본 실시 형태의 접착용 수지 조성물은 20:80 내지 80:20의 범위 내의 중량비의 범위에 있어서, 양자가 거의 균질하게 분산되어 있는 것이라 생각된다. 그러므로 본 실시 형태의 접착용 수지 조성물은, 페녹시 수지 기인의 높은 인장 전단 접착 강도와 폴리에스테르 엘라스토머에 기인하는 높은 굽힘 접착 강도를 양립시키고 있는 것이라 추측된다.

본 실시 형태의 접착용 수지 조성물은, 고형상, 분말상, 액상 등의 다양한 형태로 하는 것이 가능하고, 예를 들어 용제에 의해 바니시화해도 되고, 분말화해서 사용할 수도 있지만, 핸들링성 등의 관점에서 필름화된 접착 필름으로서 사용하는 것이 바람직하다.

<접착 필름>

본 실시 형태의 접착용 수지 조성물을 필름화하는 방법에 특별히 제한은 없고, 일반 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 용융 압출 성형법, 용액 캐스팅 성형법, 캘린더 성형법 등을 들 수 있다.

본 실시 형태에 따른 접착 필름은, 예를 들어 5 내지 500마이크로미터의 범위 내의 두께를 갖는다. 바람직하게는, 5 내지 250마이크로미터의 범위 내의 두께를 갖는 필름이며, 보다 바람직하게는, 10 내지 100마이크로미터의 범위 내의 두께를 갖는 필름이다.

본 실시 형태의 접착용 수지 조성물 및 접착 필름은, 동종 혹은 다른 재질의 2개의 피착체를 접착하기 위해서 적합하게 사용된다. 이하, 본 발명의 접착용 수지 조성물 또는 접착 필름을 사용해서 접착한 접착 구조체에 대해서 설명한다.

<접착 구조체>

본 실시 형태의 접착 구조체는 제1 부재와, 이 제1 부재와 동종 혹은 다른 제2 부재와, 제1 부재와 제2 부재 사이에 개재하는 접착 수지층을 구비하고, 접착 수지층이 접착용 수지 조성물 또는 접착 필름에 의해 구성되어 있다. 즉, 접착 구조체는 동종 혹은 다른 2개의 피착체를, 접착용 수지 조성물 또는 접착 필름을 사용해서 접착한 것이다.

또한, 피착체의 형상이나 크기에 대해서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 판상이거나 입체여도 되고, 사전에 원하는 형상으로 부형된 형상이어도 되고, 제1 부재와 제2 부재의 형상이나 크기가 달라도 된다.

접착 구조체의 2개의 피착체는, 예를 들어 금속 부재끼리나 수지 부재끼리의 동종의 재질이어도 되지만, 피착체의 한쪽은 수지 재료이며, 다른 한쪽은 수지 재료 이외의 이종 재료(이하, 단순하게 「이종 재료」라고 호칭한다)인 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 접착용 수지 조성물 또는 접착 필름을 사용해서 접착한 접착 구조체는 양자가 강하게 접착되어 있다. 예를 들어, 수지 재료와 금속 부재와의 접착 구조체의 인장 전단 접착 강도는, 수지 재료의 Tg나 열변형 온도에 의한 가공 조건의 제약은 있지만, 적어도 160℃ 이상의 온도에서, 5㎫의 압력을 5분간에 걸쳐 접착했을 때에, 바람직하게는 5.0㎫ 이상, 보다 바람직하게는 10.0㎫ 이상이고, 굽힘 접착 강도는, 동일한 조건으로 접착했을 때에, 바람직하게는 0.25㎫ 이상, 보다 바람직하게는 0.50㎫ 이상의 접착력을 갖고 있다.

또한, 접착 구조체의 인장 전단 접착 강도와 굽힘 접착 강도는 둘 중 어느 한쪽이 높으면 되는 것은 아니고, 양자의 밸런스가 잡혀 있는 것이 바람직하다. 상기 밸런스의 기준으로서는, 접착 구조체의 구성에 따라 다르지만, 인장 전단 접착 강도와 굽힘 접착 강도의 수치를 승산한 수치가 1.5를 초과하여, 바람직하게는 2.0 이상인 것이 좋고, 특히 수지 재료가 섬유 강화 재료이면 4.0 이상, 바람직하게는 20 이상이다.

실용상 바람직한 이종 재료에 의한 접착 구조체의 일례로서는, 섬유 강화 플라스틱 재료와 금속 부재에 의한 것이며, 특히 페녹시 수지를 함유하는 섬유 강화 플라스틱 재료와 금속 부재의 조합이 보다 바람직하다. 이 경우에 있어서도, 접착 구조체의 인장 전단 접착 강도는 바람직하게는 5.0㎫ 이상, 보다 바람직하게는 10.0㎫ 이상이고, 굽힘 접착 강도는 바람직하게는 0.25㎫ 이상, 보다 바람직하게는 0.50㎫ 이상이고, 가공 조건으로서는 적어도 220℃ 이상의 온도로 4㎫의 압력을 5분간에 걸쳐 행해지는 것이 바람직하다.

또한, 인장 전단 접착 강도란, JIS K6850을 참고로 측정할 수 있는 전단 접착력의 지표이며, 굽힘 접착 강도와는 JIS K6856(A법)을 참고로 측정할 수 있는 박리 접착력의 지표이다.

상기 수지 재료는, 합성 수지 또는 플라스틱을 포함하는 재료이다. 수지 재료로서는, 예를 들어 열가소성 수지인 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리스티렌, ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리카르보네이트, 폴리페닐렌 에테르, 폴리에테르술폰, 액정 폴리머, 폴리에테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드 등, 열경화성 수지인 폴리우레탄, 페놀 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다.

수지 재료는, 필러에 의해 강화된 것이라도 된다. 필러로서는, 예를 들어 실리카, 탈크, 마이카, 클레이, 철분, 알루미늄분, 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화티타늄, 산화철, 카본 블랙, 탄소 섬유, 보론 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유 등을 들 수 있다. 특히, 탄소 섬유, 보론 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유와 같은 강화 섬유 기재에 의해 강화된 것인 것이 바람직하다.

이어서, 이종 재료에 대해서 설명한다. 본 발명에 있어서의 이종 재료란, 상기 수지 재료 이외의 소재를 나타낸다. 예를 들어, 철, 구리, 알루미늄, 티타늄, 마그네슘 등의 순금속이나 스테인리스, 두랄루민, 놋쇠, 티타늄 합금, 마그네슘 합금 등의 합금류와 같은 금속 재료 및 이들의 표면을 아연 등에 의해 도금한 표면 처리한 것, 유리, 시멘트, 세라믹스, 목재 등을 들 수 있다. 특히, 수지 재료와 표면 도금재를 포함하는 금속 재료로 이루어지는 접착 구조체는, 산업상의 이용 범위가 넓어 매우 유용하다.

수지 재료와 이종 재료의 특히 바람직한 조합으로서는, 예를 들어 수지 재료가 섬유 강화 플라스틱이며, 이종 재료가 강판인 조합을 들 수 있다. 이 경우, 섬유 강화 플라스틱에 있어서의 매트릭스 수지로서는, 사용하는 접착용 수지 조성물 또는 접착 필름과 친화성이 높은 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 예를 들어 페녹시 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카르보네이트 수지 등을 매트릭스 수지로 하는 것이 좋다. 특히 바람직하게는 페녹시 수지이며, 상기 섬유 강화 플라스틱의 매트릭스 수지 중에 페녹시 수지가 20중량% 이상 포함되어 있는 것이 가장 바람직하다.

상기 접착 구조체를 제작하는 방법으로서는, 접착용 수지 조성물 또는 접착 필름을 수지 재료와 이종 재료 사이에 배치하고, 가열함으로써 접착용 수지 조성물을 연화시키고, 수지 재료와 이종 재료를 압착시키는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 가열 압축 프레스기로 가열과 압착을 한번에 행하는 방법, 고속 회전하는 지그나 초음파를 발생하는 지그를 누르는 것으로 발생한 열에 의해 압착하는 방법, 접착용 수지 조성물 또는 접착 필름을 핫 플레이트나 열풍 오븐, 할로겐 히터, 적외선 히터 등에 미리 가열한 수지 재료 및/또는 이종 재료로 끼워 압착하는 방법 등을 들 수 있다. 가공 조건은, 예를 들어 가열 온도 150 내지 300℃, 압력 0.5 내지 5㎫, 시간 1 내지 20분 정도의 조건이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 가열 온도 150 내지 250℃, 압력 1 내지 4㎫, 시간 1 내지 10분이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 접착용 수지 조성물 또는 접착 필름을 사용함으로써, 수지 재료와 금속 재료와 같은 이종 재료를 접착하고, 전단 및 박리 양쪽의 힘에 대해서도 강한 접착 구조체를 얻을 수 있다. 이와 같이 제조된 접착 구조체는, 전기·전자 기기 등의 하우징 뿐만 아니라, 토목 건축 부재, 자동차 부재, 항공기 부재 등의 용도에 있어서의 구조 부재로서도 적합하게 사용할 수 있는 것이다.

실시예

이하에 실시예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예의 기재에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예에 있어서의 각종 물성의 시험 및 측정 방법은 이하와 같다.

<접착용 수지 조성물의 평가 방법>

(유리 전이 온도, 융점)

JIS K7121(플라스틱의 전이 온도 측정 방법)에 준거해서 측정했다. 또한, 비정질성 수지와 같이 명확한 융점을 측정할 수 없는 것은 「ND」로 하였다. 또한, 유리 전이 온도가 2개 관측될 경우에는, 낮은 쪽을 유리 전이 온도로 하였다.

(인장 탄성률, 인장 파단 신도)

JIS K6251(가황 고무 및 열가소성 고무-인장 특성을 구하는 방법)에 준거해서 측정했다. 시험편은 덤벨상 5호형을 사용했다. 단, 인장 탄성률은 JIS K7161(플라스틱-인장 특성을 구하는 방법)에 의거했다. 또한, 측정은 AND사 제조, 텐실론 만능 시험기 RTF-2410을 사용해서 25℃ 환경 하에서 행하여, 페녹시 수지 단독의 물성(비교예 1) 및 페녹시 수지와 폴리에틸렌테레프탈레이트의 혼합물 물성(비교예 3)은 JIS K7161에 준거해서 측정했다.

(AFM에 의한 탄성률 위상 이미지의 관측)

크라이오 마이크로톰(-40℃)을 사용해서 수지 펠릿의 단면(직경 3㎜ 정도)을 평활하게 하는 표면 형성을 행한 후, Bruker-AXS사제 NCHV 프로브(선단 곡률 반경 10㎚, 용수철 상수 42N/m)를 세트한 Bruker-AXS사제 Dimension Icon형 AFM을 사용하여, 25℃의 조건 하에서 10㎛×10㎛의 범위를 탭핑 모드로 스캔해서 관측했다.

또한, 탄성률 위상 이미지의 관측 시에는, 제조 조건이 안정된 단계에서 샘플링한 수지 펠릿 1개당 임의의 10군데의 시야에 대한 관측을, 10개의 각각 개별의 수지 펠릿을 사용해서 행하였다. 페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머에 기인하는 반점 혹은 줄무늬상의 모양(상분리 구조)이 관찰 에어리어 총 면적의 1면적% 이하인 경우에는 ○(양호), 1면적%보다 큰 경우에는 ×(불량)라 평가했다.

<접착 구조체의 평가 방법>

(인장 전단 접착 강도)

JIS K6850(접착제-강성 피착재의 인장 전단 접착 강도 시험 방법)을 참고로 측정했다. 또한, 측정은 25℃ 환경 하에서 행하고, 평가한 수지 재료 및/또는 이종 재료의 두께는 각 소재에 따라 다르기 때문에, 두께가 다른 인접판에서 접착면에 부하가 올바르게 걸리도록 했다.

(굽힘 접착 강도)

JIS K6856(접착제의 굽힘 접착 강도 시험 방법)의 A법을 참고로 측정했다. 단, 하중부 선단은 R5, 지지대 선단은 R5의 지그를 사용했다. 또한, 측정은 25℃ 환경 하에서 행하였다.

[실시예 1]

페녹시 수지 A(상품명; 페노토토 YP50S, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사 제조, 유리 전이 온도 84℃)와 폴리에스테르 엘라스토머 B(상품명; 하이트렐 BD406, 도레이·듀퐁사 제조, 융점 142℃)를 전자/후자에서 80/20의 중량 비율로 드라이 블렌드한 후, 스크루 직경 26㎜의 동일 방향 회전의 2축 압출기(설정 온도: 200℃)로 용융 혼련을 행함으로써, 수지 조성물 1을 얻었다. 얻어진 수지 조성물 1의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

페녹시 수지 A와 폴리에스테르 엘라스토머 B를 67/33의 중량 비율로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 조성물 2를 얻었다. 얻어진 수지 조성물 2의 평가 결과를 표 1, AFM에 의한 탄성률 위상 이미지의 관측 결과를 도 1에 나타낸다.

[실시예 3]

페녹시 수지 A와 폴리에스테르 엘라스토머 B를 60/40의 중량 비율로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 조성물 3을 얻었다. 얻어진 수지 조성물 3의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]

페녹시 수지 A와 폴리에스테르 엘라스토머 B를 40/60의 중량 비율로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 조성물 4를 얻었다. 얻어진 수지 조성물 4의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 5]

페녹시 수지 A와 폴리에스테르 엘라스토머 B를 33/67의 중량 비율로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 조성물 5를 얻었다. 얻어진 수지 조성물 5의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 6]

페녹시 수지 A와 폴리에스테르 엘라스토머 B를 20/80의 중량 비율로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 조성물 6을 얻었다. 얻어진 수지 조성물 6의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 7]

페녹시 수지 A, 폴리에스테르 엘라스토머 B, 산화 방지제 1(페놀계 산화 방지제, 상품명; 아데카스탭 AO-80, ADEKA사제), 산화 방지제 2(포스파이트계 산화 방지제, 상품명; 아데카스탭 PEP-36, ADEKA사제)를 33/67/0.1/0.1의 중량 비율로 드라이 블렌드한 후, 스크루 직경 26㎜의 동일 방향 회전의 2축 압출기(설정 온도: 200℃)로 용융 혼련을 행함으로써, 수지 조성물 7을 얻었다. 얻어진 수지 조성물 7의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

페녹시 수지 A를 100중량부 사용하고, 폴리에스테르 엘라스토머를 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 조성물 8을 얻었다. 그 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 2]

폴리에스테르 엘라스토머 B를 100중량부 사용하고, 페녹시 수지를 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 조성물 9를 얻었다. 그 평가 결과를 표 2, AFM에 의한 탄성률 위상 이미지의 관측 결과를 도 2에 나타낸다.

[비교예 3]

페녹시 수지 A와 폴리에틸렌테레프탈레이트(상품명; NEH-2070, 유니티카사 제조, 융점 250℃)를 50/50의 중량 비율로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 조성물 10을 얻었다. 얻어진 수지 조성물 10의 평가 결과를 표 2, AFM에 의한 탄성률 위상 이미지의 관측 결과를 도 3에 나타낸다.

도 2(비교예 2)로부터, 실시예 및 비교예에서 사용한 폴리에스테르 엘라스토머 B에는, 단체로 엘라스토머 이외의 첨가제라 추측되는 성분이 포함되어 있는 것을 알 수 있다. 폴리에스테르 엘라스토머 B를 약 3할로 페녹시 수지 A가 약 7할 혼합된 도 1(실시예 2)을 보면, 대량의 페녹시 수지가 첨가되었음에도 불구하고 엘라스토머 단체인 도 2와 거의 마찬가지이며, 양자에 기인하는 상분리 구조가 보이지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 도 1, 도 2에 있어서의 흰 반문은, 상기 첨가제라 추측되는 성분이다.

폴리에스테르 엘라스토머가 아니고, 동일한 폴리에스테르계 수지인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 페녹시 수지에 혼합한 경우의 예가 도 3(비교예 3)이다. 동일한 폴리에스테르계 수지에서도, 구성 단위로 폴리에테르 단위 및/또는 폴리에스테르 단위를 포함하는 소프트 세그먼트(비정질상)를 포함하지 않는 폴리에틸렌테레프탈레이트는 페녹시 수지에 대하여 상용성이 낮아, 서로 분리되어 상분리를 일으키고 있는 것을 알 수 있다.

이어서, 얻어진 수지 조성물의 필름화를 행하였다.

[실시예 8]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 1을 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[실시예 9]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 2를 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[실시예 10]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 3을 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[실시예 11]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 4를 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[실시예 12]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 5를 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[실시예 13]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 6을 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[실시예 14]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 7을 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[비교예 4]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 8(페녹시 수지 A 단독)을 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[비교예 5]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 9(폴리에스테르 엘라스토머 B 단독)를 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 200℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 200℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

[비교예 6]

37t 자동 프레스기를 사용해서 수지 조성물 10을 포함하는 두께 0.1 내지 0.05㎜의 접착 필름을 제작했다. 성형 조건: 280℃, 1㎫로 3분 프레스한 후, 가스 배출을 3회 행하고, 280℃, 8㎫로 5분 프레스를 행하고, 가압 상태 그대로 60℃까지 냉각했다.

이어서, 얻어진 필름을 사용해서 접착 구조체를 제작하고, 평가를 행하였다.

[접착 구조체의 제작 방법]

접착 구조체는, JIS K6850 및 K6856(A 법 시험편)을 참고로 제작했다. 이종 재료(폭 25㎜×길이 100㎜×두께 1.6㎜ 혹은 두께 1.5㎜)의 선단에, 폭 25㎜×길이 12.5㎜로 커트한 필름을 얹고, 그 위에 수지 재료(폭 25㎜×길이 100㎜×두께 2.0㎜)를 겹쳤다. 이것을, 표 3의 조건으로 가열 프레스함으로써 시험편을 제작했다.

표 3 중의 약호는, 이하의 내용을 의미한다.

[이종 재료]

◎ SGCC: 아연 도금 강판(스탠더드 테스트 피스사제; 폭 25㎜×길이 100㎜×두께 1.6㎜)

[수지 재료]

◎ PC: 폴리카르보네이트판(스탠더드 테스트 피스사제; 폭 25㎜×길이 100㎜×두께 2.0㎜)

◎ PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트판(스탠더드 테스트 피스사제; 폭 25㎜×길이 100㎜×두께 2.0㎜)

◎ CF-페녹시: 탄소 섬유 강화 페녹시 수지판

페녹시 수지(상품명; 페노토토 YP50S, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사제)를 동결 분쇄, 분급해서 평균 입자경 D₅₀이 80㎛인 분체를 준비했다. 이것을, 개섬 탄소 섬유 직물(상품명; SA-3203, 사카이 오벡스사제)에 대하여, 상기 분체를 정전 도장 장치(상품명; GX8500, 니혼 파커라이징사제)에서 분체 도장을 행하였다. 그 후, 오븐에서 240℃, 1분간 가열 용착시킴으로써 프리프레그를 제작했다. 또한, 수지 부착량은 30중량%가 되도록 조정했다. 얻어진 프리프레그를 소정의 매수 적층하고, 240℃, 3㎫로 5분간 열 프레스하고, 가압 상태를 유지한 채 50℃까지 냉각함으로써 두께 약 2.0㎜의 성형판을 제작했다. 이것을 커트하는 것으로, 폭 25㎜×길이 100㎜×두께 2.0㎜의 성형판을 얻었다.

◎ GF-EP: 유리 섬유 강화 에폭시 수지판(에폭시 유리, 스탠더드 테스트 피스사제; 폭 25㎜×길이 100㎜×두께 2.0㎜)

◎ CF-PA6: 탄소 섬유 강화 나일론 6판(상품명 TEPEX202-C200(9)/50%, 산와 트레이딩사제; 폭 25㎜×길이 100㎜×두께 2.0㎜)

[접착 구조체의 평가 결과]

얻어진 접착 구조체의 평가 결과를 표 4 내지 6에 나타낸다. 또한, 접착 구조체를 제작할 수 없었던(즉, 접착할 수 없었던) 경우에는 ×(불량)로 평가했다.

평가예 1 내지 8로부터, 본 발명의 접착 필름을 사용한 접착 구조체는, 인장 전단 접착 강도와 굽힘 접착 강도를 양립시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

평가예 9와 같이 접착 필름을 사용하지 않는 경우에는, 접착 구조체를 제작할 수 없고, 평가예 10, 11과 같이 페녹시 수지 또는 폴리에스테르 엘라스토머 단독의 필름을 사용하는 경우에는, 전단 접착 강도 혹은 굽힘 접착 강도의 어느 한쪽이 낮은 결과가 되었다. 또한, 폴리에스테르엘라스토머 대신에 동일한 폴리에스테르계 수지인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 접착 필름의 경우에는, 접착 구조체를 제작할 수 없었다(평가예 12).

평가예 13 내지 19로부터, 본 발명의 접착 필름을 사용하면, 섬유 강화한 수지 재료에 대하여 특히 양호한 접착성을 나타내는 것이 확인되었다.

이들 평가 결과로부터, 본 발명의 접착용 수지 조성물 및 접착 필름을 사용함으로써, 수지 재료와 금속 재료와 같은 이종 재료를 전단 및 박리 양쪽의 힘에 대해서도 강한 접착 구조체가 얻어지는 것이 나타났다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 예시의 목적으로 상세히 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 제약되는 것은 아니고, 다양한 변형이 가능하다.

본 출원은 2020년 7월 13일에 일본에서 출원된 특원 제2020-119615호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 당해 출원의 전체 내용을 여기에 원용한다.

Claims

2개의 피착체를 접착하기 위한 접착용 수지 조성물로서,
페녹시 수지와 폴리에스테르 엘라스토머를 중량비(페녹시 수지:폴리에스테르 엘라스토머)가 20:80 내지 80:20인 범위 내에서 함유함과 함께,
상기 접착용 수지 조성물의 고형물이, 25℃의 조건 하에서 선단 곡률 반경 10㎚의 탐침이 장착된 원자간력 현미경(AFM)에 의해 관측되는 복수 또한 임의의 10㎛ 사방의 영역에 있어서의 탄성률 위상 이미지 화상에 있어서, 상기 페녹시 수지와 상기 폴리에스테르 엘라스토머의 양자에 기인하는 상분리 구조를 형성하고 있는 개소의 면적이 전체 관찰 면적의 1면적% 이하인 것을 특징으로 하는 접착용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 접착용 수지 조성물의 고형물이 이하의 (a) 내지 (c)의 조건;
(a) 유리 전이 온도가 60℃ 이하인 것;
(b) 인장 탄성률이 2500㎫ 이하인 것 ;
(c) 인장 파단 신도가 5% 이상인 것;
을 충족하는, 접착용 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 페녹시 수지가 비정질성으로 유리 전이 온도가 120℃ 이하인 비스페놀 A 골격을 갖는 페녹시 수지이며,
폴리에스테르 엘라스토머가, 융점이 180℃ 이하인 폴리에스테르 엘라스토머인, 접착용 수지 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 피착체의 한쪽이 수지 재료이며, 다른 한쪽이 금속 재료인, 접착용 수지 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 접착용 수지 조성물을 포함하는, 접착 필름.