KR950010586B1 - Primed polyalefin base material - Google Patents

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KR950010586B1
KR950010586B1 KR1019870005857A KR870005857A KR950010586B1 KR 950010586 B1 KR950010586 B1 KR 950010586B1 KR 1019870005857 A KR1019870005857 A KR 1019870005857A KR 870005857 A KR870005857 A KR 870005857A KR 950010586 B1 KR950010586 B1 KR 950010586B1
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토마스 심슨 죤
죠셉 코브 제임스
쥬니어 프랭크 죤 아르마티스
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미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
도날드 밀러 셀
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

프라임된 폴리올레핀 기재Primed Polyolefin Substrate

본 발명은 에폭시 수지 접착제와의 결합력을 향상시키는 프라임된 표면(primed surface)의 폴리올레핀 기재에 관한 것이고 또한 에폭시 수지 접착제를 사용하여 프라임된 폴리올레핀 기재(substrate)를 결합시키는 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to primed polyolefin substrates with improved adhesion to epoxy resin adhesives and also to methods for bonding primed polyolefin substrates using epoxy resin adhesives.

수년동안, 에폭시수지 접착제를 사용하여 금속, 세라믹과 목재등의 다른 재료에 결합될 수 있거나 또는 그들 자신끼리 결합될 수 있는 폴리올레핀 재료에 대한 바램이 있었다. 상기의 재료를 에폭시 수지 접착제와 결합시키는 것이 때때로 요구될 수 있는데 이는 결합된 재료가 고온 및 고습도 조건에 처해질 때 특히 그러하다.For many years, there has been a desire for polyolefin materials that can be bonded to other materials such as metals, ceramics and wood using epoxy resin adhesives or to themselves. It may sometimes be necessary to combine the above materials with epoxy resin adhesives, especially when the combined materials are subjected to high temperature and high humidity conditions.

폴리올레핀과 폴리프로필렌의 공중합체인 폴리알로머(polyallomer), 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 비처리된 폴리올레핀 기제는 일반적으로 에폭시 접착제가 잘 접착되지 않으므로, 기재의 특성은 중요하게 변화시킴이 없이 접착성을 용이하고 확실하게 증가시키는 기술의 연구에 있어서 많은 노력이 시도되었다. 연구되어온 접착성 결합을 향상시키기 위한 펴면 변형방법은 헬륨기체 플라스마, 산소 기체 플라스마와 크롬산으로 처리하는 것이다. 이러한 처리와 그외의 표면 변형 방법은 내구성이 빈약하다는 공통된 결점이 있다. 표면을 약간만 문질러도 효과의 감소를 일으키며, 변형된 표면은 쉽게 마모된다.Untreated polyolefin bases such as polyallomers, polypropylenes or polyethylenes, which are copolymers of polyolefins and polypropylenes, generally do not adhere well to epoxy adhesives, so that the properties of the substrate are easily adhered without significantly altering the properties of the substrate. Many efforts have been made in the study of techniques to increase the number and reliably. Unfolding to improve the adhesive bonds that have been studied is the treatment with helium gas plasma, oxygen gas plasma and chromic acid. This treatment and other methods of surface modification have a common drawback of poor durability. Slightly rubbing the surface causes a reduction in effectiveness, and the deformed surface is easily worn.

다양한 피복의 접착력을 개선하기 위한 전자짐등에 의한 폴리올레핀 기재의 방사선 조사가 또한 공지되었으며 이는 미합중국 특허 제4,041,192(헤거등), 4,148,839(파아델러), 3,252,880(미가트등)과 4,179,401(가르네트) 호등에 기술되어 있다.Irradiation of polyolefin-based substrates by electronic loads, etc., to improve the adhesion of various coatings is also known, which is described in U.S. Pat. Described in the essay.

폴리올레핀 기재는 압감 접착제의 개선된 접착력을 위하여 처리된 표면을 갖고 있었다. 그와 같은 압감접착제로는 천연 고무 및 합성 고무에 기초한 것들과 같은 고무-형 접착제, 예컨대 스티렌-부타디엔, 클로로프렌, 네오프렌 및 이소부틸렌 고무 및 합성 수지형 접착제, 예컨대 아크릴, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트 및 폴리비닐부티레이트 접착제등이 있다. 미합중국 특허 제3,628,987(나카타등)호에는 접착제가 접착되어진 필름 표면이 여기에 그라프트-중합된 비닐 단량체 도는 디엔단량체를 갖고 있는 압감접착성 접착제를 개시하고 있으며, 이 접착제는 비닐 또는 디엔 단량체의 중합체와 비슷한 용해도를 갖고 있다. 미합중국 특허 제4,563,388호(봉크등)호는, 아크릴산, 메타크릴산과 그의 에스테르 ; 아크릴아미드 ; 메타크릴아미드 ; 알킬기에서 3개 이하의 탄소수를 갖는 입체적으로 가리워지지 않은 삼차 알킬아미드 및 메타크릴아미드 ; 및 N-비닐피롤리돈으로 구성된 군에서 선택된 최소한 하나의 단량체를 그라프트 중합한 채로 갖고 있으며 이러한 그라프트 중합된 단량체에 아크릴 유형의 정상적인 점착성의 압감 접착제가 결합되어 있는 폴리올레핀 기재를 기술하고 있다.The polyolefin substrate had a treated surface for improved adhesion of the pressure sensitive adhesive. Such pressure sensitive adhesives include rubber-like adhesives such as those based on natural rubber and synthetic rubber, such as styrene-butadiene, chloroprene, neoprene and isobutylene rubber and synthetic resinous adhesives such as acrylic, polyvinyl chloride, polyvinyl Acetate and polyvinyl butyrate adhesives. U.S. Patent No. 3,628,987 (Nakata et al.) Discloses a pressure-sensitive adhesive wherein the film surface to which the adhesive is bonded has a graft-polymerized vinyl monomer or diene monomer to which the polymer is a polymer of vinyl or diene monomer. It has a solubility similar to U.S. Patent No. 4,563,388 (Bunk et al.) Includes acrylic acid, methacrylic acid and esters thereof; Acrylamide; Methacrylamide; Sterically unterminated tertiary alkylamides and methacrylamides having 3 or less carbon atoms in the alkyl group; And a polyolefin substrate having graft polymerized at least one monomer selected from the group consisting of N-vinylpyrrolidone and in which a normal adhesive pressure-sensitive adhesive of acrylic type is bonded to such graft polymerized monomer.

하기의 문헌에는 에폭시 접착제의 접착성을 개선하기 위하여 10마크로미터 이상의 그라프트 단량체 두께로 액상 예비 방사선 조사 또는 증기상 상호 그라프트에 의하여 메틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 아크릴산, 아크릴아미드와 메틸올아크릴아미드를 폴리에틸렌에 그라프트 시키는 방법이 서술되어 있다(상기의 메틸아크릴레이트의 경우에 나중에 비누화한다.).The following documents describe methyl acrylate, vinyl acetate, acrylic acid, acrylamide and methylol acrylamide by liquid preliminary irradiation or vapor phase cross graft with graft monomer thicknesses of 10 macrometers or more to improve the adhesion of epoxy adhesives. A method of grafting a polyethylene to polyethylene is described (in the case of the above methyl acrylate, it saponifies later).

"Surface Modification of Polyethylene by Radiation-Induced Grafting for Adhesive Bonding. I. Relationship Between Adhesive Bond Strength and Surface Composition,"(S. Yamakawa, J.Appl. Polym Sci. 20, 3057-3072(1976) ;"Surface Modification of Polyethylene by Radiation-Induced Grafting for Adhesive Bonding. I. Relationship Between Adhesive Bond Strength and Surface Composition," (S. Yamakawa, J. Appl. Polym Sci. 20, 3057-3072 (1976);

"Ⅱ. Relationship Between Adhesive Bond Strength and Surface Structure,"(S. Yamakawa et al., Macromolecules, 9, 754-758, (1976) ;"II. Relationship Between Adhesive Bond Strength and Surface Structure," (S. Yamakawa et al., Macromolecules, 9, 754-758, (1976);

"Ⅲ. Oxidative Degradation and Stabilization of Grafted Layer,"(S. Yamakawa, et al., J.Appln. Plym. Sci., 22, 2479-2470(1978) ;"III. Oxidative Degradation and Stabilization of Grafted Layer," (S. Yamakawa, et al., J. Appln. Plym. Sci., 22, 2479-2470 (1978);

"Ⅳ.. Improvement in Wet Peel Strength," (S. Yamakawa et al., J.Appl. Polym. Sci., 25, 25-39(1980) ;"IV .. Improvement in Wet Peel Strength," (S. Yamakawa et al., J. Appl. Polym. Sci., 25, 25-39 (1980);

"Ⅴ. Comparison with Other Surface Treatments," (S. Yamakawa et al., J.Appl. Polym. Sci., 25, 4049(1980)."V. Comparison with Other Surface Treatments," (S. Yamakawa et al., J. Appl. Polym. Sci., 25, 4049 (1980).

본 발명은 에폭시수지 접착제에 의하여 제 2 기재에 견고하게 접착되는 폴리올레핀 제 1 기재를 제공하며, 이때 상기의 폴리올레핀 제 1 기재는 카르복실산과 술폰산 및 이들의 알킬에스테르(이 알킬 에스테르는 에스테르기에서 8개 이하의 탄소수를 함유함), 모노- 및 디- 치환된 아미드, 알코홀, 아민, 에폭사이드와 고리에서 최소한 하나의 산소 및/혹은 질소원자를 함유하는 5-, 6-, 및 7-원의 헤테로시클릭 고리로 이루어진 그룹에서 선택된 최소한 하나의 단량체가 상기의 기재에 그라프트 중합되어 있고 또한 상기의 에폭시 수지 접착제와 접촉하고 있으며, 단 상기의 단량체는 에틸렌적으로 불포화된 중합 가능한 부분을 함유하며 그라프트-중합된 단량체는 5마이크로미터 이하의 두께를 갖는 층으로 있다.The present invention provides a polyolefin first substrate that is firmly adhered to a second substrate by an epoxy resin adhesive, wherein the polyolefin first substrate is a carboxylic acid and a sulfonic acid and an alkylester thereof (the alkyl ester is an ester group). Of up to 5 carbon atoms), mono- and di-substituted amides, alcohols, amines, epoxides and 5-, 6-, and 7-membered containing at least one oxygen and / or nitrogen atom in the ring At least one monomer selected from the group consisting of heterocyclic rings is graft polymerized to the substrate and is in contact with the epoxy resin adhesive, provided that the monomer contains an ethylenically unsaturated polymerizable moiety; The graft-polymerized monomer is in a layer having a thickness of 5 micrometers or less.

본 발명은 에폭시 수지 접착제를 사용하여 폴리올레핀 제 1 기재를 제 2 기에 부착하는 방법을 제공하며, 이 방법은 a) 카르복실산과 술폰산 및 이들의 알킬 에스테르(이러한 알킬 에스테르는 에스테르기에서 8개 이하의 탄소수를 함유함). 모노- 및 디- 치환된 아미드, 알코홀, 아민, 에폭사이드와 고리에서 최소한 하나의 산소 및/혹은 질소원자를 함유하는 5-, 6-, 및 7-원의 헤테로 시클릭 고리로 이루어진 그룹에서 선택된 액상 단량체(여기서, 이 단량체는 에틸렌적으로 불포화된 중합 가능한 부분을 함유함)를 5마이크로미터 이하의 층으로 상기의 폴리올레핀 제 1 기재상에 피복하고 ; b) 피복된 기재를 이온화 방사선으로 조사하여 상기 단량체를 상기 기재에 그라프트 중합하고 ; c) 에폭시 수지 접착제를 (i) 제 1 기재상의 상기 그라프트-중합된 단량체 표면 및 (ii) 상기 제 2 기재의 표면중 최소한 하나의 표면상에 피복하고 ; d) 상기 표면(i)과 (ii)를 접속시키고 ; e) 상기 에폭시 수지 접착제를 경화하는 것을 포함한다.The present invention provides a method of attaching a polyolefin first substrate to a second group using an epoxy resin adhesive, which method comprises: a) carboxylic acids and sulfonic acids and their alkyl esters (the alkyl esters being no more than 8 in the ester group); Containing carbon number). Selected from the group consisting of mono- and di-substituted amides, alcohols, amines, epoxides and 5-, 6- and 7-membered heterocyclic rings containing at least one oxygen and / or nitrogen atom in the ring Coating a liquid monomer, wherein said monomer contains an ethylenically unsaturated polymerizable moiety, on said polyolefin first substrate in a layer of 5 micrometers or less; b) irradiating the coated substrate with ionizing radiation to graft polymerize the monomer onto the substrate; c) coating an epoxy resin adhesive on at least one of (i) the graft-polymerized monomer surface on the first substrate and (ii) the surface of the second substrate; d) connecting said surfaces (i) and (ii); e) curing the epoxy resin adhesive.

놀랍게도, 그라프트된 단량체층의 두께가 5마이크로미터 이하일때 25 1b/in(440N/dm) 이상의 뛰어난 박리값(peel value)이 얻어진다.Surprisingly, excellent peel values of 25 1b / in (440 N / dm) or more are obtained when the thickness of the grafted monomer layer is 5 micrometers or less.

본 발명의 기재는 폴리올레핀 재료 즉 폴리에틸렌, 폴리알킬-α-올레핀 및 이들의 배합물, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 에틸렌/프로필렌 공중합체인 폴리알로머이다. 또한 이들 폴리올레핀재료는 소량 즉 약 10중량%가지의 개질용 단량체를 함유할 수도 있으며 이러한 단량체의 예로는 교차 결합 가능한 삼중합체 예컨대 디시클로펜타디엔과 노르보르넨, 및 아크릴산과 같이 결합력을 강화하는 이오노머(jonomer)등이 있다. 삼중합체(terpolymer)와 이오노머는 폴리올레핀 재료에 대한 에폭시 수지 접착제에 영향을 줄 정도의 충분한 양으로 폴리올레핀 재료의 표면에는 존재하지 않는다.The substrate of the present invention is a polyolefin material, ie polyethylene, polyalkyl-α-olefins and combinations thereof, such as polyalomers which are polyethylene, polypropylene or ethylene / propylene copolymers. These polyolefin materials may also contain small amounts, or about 10% by weight, of modifying monomers, and examples of such monomers are crosslinkable terpolymers such as dicyclopentadiene and norbornene, and ionomers that enhance binding strength, such as acrylic acid. (jonomer), etc. Terpolymers and ionomers are not present on the surface of the polyolefin material in an amount sufficient to affect the epoxy resin adhesive to the polyolefin material.

폴리올레핀 재료의 두께는 접착-피복된 제품의 최종 사용에 의하여 결정되는데, 일반적으로 약 0.025 내지 약 5.0ml의 두께를 갖는다. 폴리올레핀 재료는 당해 기술분야에 알려져 있는 카본 블랙, 탄산칼슘, 실리카, 이산화티타늄, 교차 결합제, 분산제와 압출보조제등의 첨가제를 함유하기도 한다.The thickness of the polyolefin material is determined by the end use of the adhesive-coated product, which generally has a thickness of about 0.025 to about 5.0 ml. Polyolefin materials may also contain additives such as carbon black, calcium carbonate, silica, titanium dioxide, crosslinking agents, dispersants and extrusion aids known in the art.

기재에 대한 에폭시 접착제의 접착력을 향상하기 위하여 폴리올레핀 기재상에 그라프트 중합하기에 알맞는 단량체는 다음과 같다 ; 아크릴산, 디메틸 아크릴아미드, 디에틸아크릴아미드, 디프로필아크릴아미드, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 부탄디올디아크릴레이트, 헥산디올디아크릴레이트, 디에틸아미노에틸아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨톨 테트라아크릴레이트, 히단토인 헥사크릴레이트, 2-비닐-4,4-디메틸아즐락톤과 N-미닐-피롤리돈.Suitable monomers for graft polymerization on polyolefin substrates in order to improve the adhesion of the epoxy adhesive to the substrates are as follows; Acrylic acid, dimethyl acrylamide, diethyl acrylamide, dipropyl acrylamide, hydroxyethyl acrylate, butanediol diacrylate, hexanediol diacrylate, diethylaminoethyl acrylate, glycidyl methacrylate, isobutyl meta Acrylate, cyclohexyl methacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tol acrylate, hydantoin hexaacrylate, 2-vinyl-4 , 4-dimethylazlactone and N-minyl-pyrrolidone.

단량체 조성물은 일반적으로 약 60 내지 100중량%의 단량체를 함유한다. 폴리올레핀 기재에 도포되는 단향체 조성물은 교차 결합제, 계면활성제, 알코홀과 산 등과 같은 다양한 첨가제를 함유할 수 있다.The monomer composition generally contains about 60 to 100 weight percent monomer. The monomer composition applied to the polyolefin substrate may contain various additives such as crosslinkers, surfactants, alcohols and acids and the like.

기재상에 그라프트하기에 알맞는 단량체일 수도 있는 교차 결합제가 제품의 내열성을 더욱 더 향상시키기 위해 첨가될 수도 있다. 유용한 교차 결합제로는 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아클리레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크리레이트, 알릴 메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 티오디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트와 트리알킬 시아누레이트 등이 있다. 바람직한 교차 결합제로는 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트와 티오디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트가 있다. 교차 결합제는 단량체 조성물에 약 0 내지 약 80중량%, 바람직하게는 0 내지 약 40중량%로 존재할 수 있다.Crosslinking agents, which may be suitable monomers for grafting on the substrate, may be added to further improve the heat resistance of the product. Useful crosslinking agents include polyethylene glycol diacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, allyl methacrylate, 1,6- Hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, thiodiethylene glycol diacrylate, trialkyl cyanurate, and the like. Preferred crosslinkers include polyethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylol propane triacrylate and thiodiethylene glycol diacrylate. The crosslinking agent may be present in the monomer composition at about 0 to about 80 weight percent, preferably 0 to about 40 weight percent.

계면활성제는 기재상의 피복의 균일성을 증가시키기 위하여 단량체 조성물에 존재할 수 있다.Surfactants may be present in the monomer composition to increase the uniformity of the coating on the substrate.

단량체 조성물의 두께는 바람직하게는 약 5마이크로미터 이하, 더욱 바람직하게는 약 1마이크로미터 이하이며 가장 바람직하게는 약 0.5마이크로미터 이하이다.The thickness of the monomer composition is preferably about 5 micrometers or less, more preferably about 1 micrometer or less and most preferably about 0.5 micrometer or less.

폴리올레핀 기재에 단량체를 균일하게 도포하기 위하여, 극성 액체가 기재의 표면을 적실 수 있게 기재를 처리하는 것이 바람직하다. 이것은 기재를 질산 또는 크롬산과 같은 산화제로 처리하거나 기재를 불꽃, 플라즈마방전 또는 코로나방전 처리함으로써 달성될 수 있다. 바람직한 방법은 코로나 방전처리이다.In order to uniformly apply the monomer to the polyolefin substrate, it is preferable to treat the substrate so that the polar liquid wets the surface of the substrate. This can be accomplished by treating the substrate with an oxidizing agent such as nitric acid or chromic acid or treating the substrate with a flame, plasma discharge or corona discharge. Preferred method is corona discharge treatment.

단량체는 X-선, 베타선, 감마선, 자외선, 가시광선 및 전자빔방사선 등과 같은 화학방사선의 사용에 의하여 기재상에 그라프트 중합된다. 바람직한 그라프트 중합방법은 전자빔에 의한 방사선 조산방법이다. 전자빔 용량은 일반적으로 약 0.05Mrads 이상, 바람직하게는 약 0.5Mrads 이상, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 약 10Mrads 사이이다.The monomers are graft polymerized onto the substrate by the use of actinic radiation such as X-rays, beta rays, gamma rays, ultraviolet rays, visible light and electron beam radiation. Preferred graft polymerization method is a method of radiation calculation by electron beam. The electron beam capacity is generally at least about 0.05 Mrads, preferably at least about 0.5 Mrads, more preferably between about 2 and about 10 Mrads.

폴리올레핀 재료가 접착되어지는 기재는 에폭시 접착제와 잘 결합하는 어떠한 것일 수 있다. 이와 같은 기재의 예로는 금속, 예컨대 알루미늄, 강, 아연도금강, 스테인레스 강, 구리 및 티타늄, 폴리올레핀이 아닌 플라스틱, 에컨대 폴리카르보네이트, 폴리빈리 클로라이드, 폴리에스테르 및 섬유-강화 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 특히 고온내충격성 개량된 플라스틱, 천연 및 합성고무, 예컨대 폴리클로로프렌, 스티렌-부타디엔고무 및 니트릴고무, 세라믹, 나무, 페인트된 표면, 실란으로 프라임된 유리, 본 발명에 따라 그라프트 중합된 단량체를 함유하는 폴리올레핀등이 있다.The substrate to which the polyolefin material is to be bonded may be anything that bonds well with the epoxy adhesive. Examples of such substrates include metals such as aluminum, steel, galvanized steel, stainless steel, copper and titanium, plastics other than polyolefins, such as polycarbonates, polyvinyl chlorides, polyesters and fiber-reinforced polyesters, poly Methyl methacrylate and acrylonitrile-butadiene-styrene, especially plastics with improved impact resistance, natural and synthetic rubbers such as polychloroprene, styrene-butadiene rubber and nitrile rubber, ceramics, wood, painted surfaces, primed with silane Glass and polyolefins containing monomers graft polymerized according to the invention.

본 발명에 유용한 에폭시 접착제는 필요한 경화온도가 포리올레핀 기재의 연화온도를 넘지 않는한 어떠한 1- 또는 2-부의 에폭시 접착제라도 상관이 없다. 사용시에 에폭시접착제는 폴리올레핀 기재 또는 폴리올레핀 재료가 부착되게 되는 기재 또는 이들 양쪽 모두에 도포될 수 있다. 전형적인 에폭시 접착제로는 Sootch-WeldR상표의 Epoxy Adhesivews 1838과 2216B/A가 있는데 이들 각각은 3M 사에서 시판되고 있다.The epoxy adhesive useful in the present invention may be any 1- or 2-part epoxy adhesive as long as the required curing temperature does not exceed the softening temperature of the polyolefin substrate. In use, the epoxy adhesive may be applied to the polyolefin substrate or the substrate to which the polyolefin material is to be attached or both. Typical epoxy adhesives are Epoxy Adhesivews 1838 and 2216B / A under the trademark Sootch-Weld R, each of which is available from 3M.

본 발명의 잇점은 다음의 실시예에 의하여 설명되며, 당해 기술분야의 숙련자에게는 다양한 변형이 가능할 것이다.The advantages of the invention are illustrated by the following examples, and various modifications are possible to those skilled in the art.

[실시예 1]Example 1

Tennessee Eastman에서 "Tenite"5321 E로 시판되는 폴리알로머수지를 중량%의 카본 블랙으로 밀링(milling) 하였다. 그뒤 조성물을 두께 약 0.5ml의 시이트로 압출한 후, 그 시이트의 한쪽 표면을, 염화된 폴리에틸렌-피복된 전극과 분쇄된 알루미늄 실린더 사이의 1ml 공기 갭에 시이트를 통과시킴으로써 코로나-처리했다. 주파수는 16kHz이며 총 입력은, 1.5kw이고, 노출시간은 0.6-1.0초이다. 이어서, 코로나-처리된 표면상을, 80중량부의 N,N-디메틸 아크릴아미드, 20중량부의 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 및 0.5중량부의 플루오로 케미칼 아크릴레이트 올리고머(3M 사로부터 "FC 430"으로 상업적으로 입수 가능한 습윤 및 균염제)의 혼합물로 도포했다. 25℃에서의 점도가 2.3cps인 상기 혼합물을, 피복 두께가 1마이크로미터 이하가 되도록 No. 200콰드널링된 그라뷰롤(quad Knurled gravure roll)과 닥터 블레이드를 사용하여 코로나-처리된 폴리알로머표면에 도포하였다. 이어서, 피복된 표면을 질소 대기하에서 약 4Mards의 적용량 및 150-250kV의 전자빔 방사선에 노출시켰다. 그라프트된 층의 두께는 감소된 총방사-적외선 분광 분석에 의하여 측정했을 때 0.4마이크로미터 이하인 것으로 밝혀졌다.The polyalomer resin, available from Tennessee Eastman as "Tenite" 5321 E, was milled with carbon black by weight percent. The composition was then extruded into a sheet about 0.5 ml thick and then one surface of the sheet was corona-treated by passing the sheet through a 1 ml air gap between the chlorinated polyethylene-coated electrode and the crushed aluminum cylinder. The frequency is 16 kHz, the total input is 1.5 kw, and the exposure time is 0.6-1.0 seconds. The corona-treated surface was then subjected to 80 parts by weight of N, N-dimethyl acrylamide, 20 parts by weight of trimethylol propane triacrylate, and 0.5 parts by weight of fluoro chemical acrylate oligomer (from 3M to "FC 430"). And a mixture of commercially available wetting and leveling agents). The mixture having a viscosity of 2.3 cps at 25 ° C. was prepared so that the coating thickness was 1 micrometer or less. 200 quadrant knurled gravure rolls and doctor blades were applied to the corona-treated polyalomer surface. The coated surface was then exposed to an application amount of about 4Mards and electron beam radiation of 150-250kV under nitrogen atmosphere. The thickness of the grafted layer was found to be less than 0.4 micrometer as measured by reduced total radiation-infrared spectroscopy.

냉각-롤링된 강판(Hillside, Michigan 소재의 Advanced Coating Technologies, inc., 에서 시판되는 4"×12"×0.32"(10㎝×30㎝×0.8㎝)의 80-730F 냉각-롤링된 강, B40, 비광택됨, 17603001)을 메틸에틸케톤으로 세번 닦아서 표면상의 오일을 제거한다. 6중량부의 베이스(base)와 5중량부의 가속제를 혼합하여 Scotch-WeldR상표명의 Epoxy Adhesive 1838-L B/A 반투명체를 제조하였다. 그 접착제를 강판상에 피복하고 N,N-디메틸 아크릴아미드/트리메틸을 프로판 트리아크릴레이트가 그라프트된 1"×6" 폴리알로머의 스트립을 접착제상에 위치시키며 이때 그라프트된 표면은 접착제와 접촉하고 폴리알로머 종단은 판을 지나게 연장시켰다. 강판/접착제/폴리알로머 복합체를 4.5 1b(2㎏) 롤러로서 두번 로울링시켰다. 에폭시접착제층의 두께가 약 0.004인치(0.1mm)인 상기 복합체를 170℉(77℃)의 오븐에 2시간 위치시켰다. 그뒤 오븐을 끄고 그 복합체를 하룻밤(16시간) 냉각시켰다. 강판으로부터 폴리알로머를 90°각도로, 1분에 12인치(30㎝)의 속도로 잡아강겨서 접착력을 측정했다. 접착실패는 없었다. 접착된 폴리알로머는 약 40 1b/in(700N/dm)의 힘에서 파괴되었다.Cold-rolled steel (4 "x 12" x 0.32 "(10 cm x 30 cm x 0.8 cm) commercially available from Advanced Coating Technologies, Inc., Hillside, Michigan, 80-730 F cold-rolled steel, B40 , Unpolished, 17603001) three times with methyl ethyl ketone to remove surface oils 6 parts by weight of base and 5 parts by weight of accelerator are mixed with Epoxy Adhesive 1838-LB / A under the Scotch-Weld R brand name. The translucent body was prepared by coating the adhesive on a steel sheet and placing a strip of N, N-dimethyl acrylamide / trimethyl on propane triacrylate-grafted 1 "x 6" polyalomer onto the adhesive, where the graft was The coated surface was in contact with the adhesive and the polyalomer end extended past the plate.The steel / adhesive / polyalomer composite was rolled twice with a 4.5 lb (2 kg) roller.The epoxy adhesive layer was approximately 0.004 inches (thick). 0.1 mm) into the oven at 170 ° F. (77 ° C.) for 2 hours. The oven was then turned off and the composite was cooled overnight (16 hours) The adhesive force was measured by pulling the polyalomer from the steel sheet at a 90 ° angle at a rate of 12 inches (30 cm) per minute. There was no failure The bonded polyalomer was destroyed at a force of about 40 1b / in (700 N / dm).

[비교 실시예 1-3]Comparative Example 1-3

비교 실시예 1-3에 있어서, 처리안된 폴리알로머, 실시예 1에서와 같이 코로나-처리된 폴리알로머, 실시예 1에서와 같이 코로나-처리되고 전자빔 방사선 조사되었지만 단량체가 없는 폴리알로머 각각을 실시예 1에서 처럼 접착력에 대하여 실험하였다.For Comparative Examples 1-3, each of the untreated polyalomer, the corona-treated polyalomer as in Example 1, each of the corona-treated and electron beam irradiated but no monomer monomers as in Example 1 Was tested for adhesion as in Example 1.

결과는 표 1에 나타나 있다.The results are shown in Table 1.

[실시예 2-19]Example 2-19

실시예 2-19에 있어서, 단량체로 적셔진 페이퍼 타월로 폴리알로머를 문지름으로서 단량체를 도포하고 전자빔 방사선 적용량이 약 5Mards이라는 것을 제외하고는 실시예 1에서 기술된 방법으로 표 1에 열거된 다양한 단량체를 폴리알로머 상에 그라프트 중합하였다. 실시예 2-12와 14-19 각각에 있어서는, 95중량부의 지시된 단량체를 교차 결합제로서 5중량부의 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트와 혼합하고 실시예 13에서는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 아세톤내의 50중량%의 용액으로 도포하였다. 복합체를 실시예 1에서와 같이 제조하고 접착력에 대해서 시험하였다.The various methods listed in Table 1 in Examples 2-19, except that the monomer was applied by rubbing the polyalomer with a paper towel moistened with the monomer and the electron beam radiation application amount was about 5 Mars. The monomer was graft polymerized onto the polyalomer. In Examples 2-12 and 14-19, respectively, 95 parts by weight of the indicated monomers were mixed with 5 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate as a crosslinking agent, and in Example 13, 50 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate in acetone. It was applied as a solution of%. The composite was prepared as in Example 1 and tested for adhesion.

결과는 하기표 1에서 나타나 있다.The results are shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

* 접착된 폴리알로머 파괴* Destroying Bonded Polyalomers

[실시예 20과 21][Examples 20 and 21]

20밀(0.5mm) 두께의 폴리알로머 시이트재료에, 80중량부의 디에틸아크릴아미드, 20중량부의 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 0.5중량부의 FC430의 단량체 혼합물을 실시예1의 방법에 따라 그라프트 하였다. 냉각-롤링된 강판(3"×7"×1/8(7.5㎝×17.5㎝×2.2㎝), 미네소타세인트폴의 Paper Calmenson & Co., 에서 시판되는 Type 1018)을 36등급의 샌드페이퍼를 사용하여 손으로 마모시킨뒤 80등급 강모 연마 브러시로 문지른 다음 메틸 에틸케톤으로 탈지시켰다. 그뒤 강판을 3M사의 Scotch-WeldR상표의 Epoxy Primer 1945로서 약 1-2밀(0.025-0.5mm) 두께로 피복한 뒤 약 10분간 건조하였다.To a 20 mil (0.5 mm) thick polyalomer sheet material, a monomer mixture of 80 parts by weight of diethylacrylamide, 20 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate, and 0.5 parts by weight of FC430 was grafted according to the method of Example 1. It was. Cold-rolled steel sheet (3 "x 7" x 1/8 (7.5 cm x 17.5 cm x 2.2 cm), Type 1018, available from Paper Calmenson & Co., Minn., St. Paul, After wear by hand, rub with a grade 80 bristle abrasive brush and degreased with methyl ethyl ketone. The steel sheet was then coated with a thickness of about 1-2 mils (0.025-0.5 mm) with 3M Scotch-Weld R brand Epoxy Primer 1945 and dried for about 10 minutes.

실시예 20에 있어서, 3M 상에서 시판되는 Scotch-WeldR상표의 Epoxy Adhesive 1838-L B/A Tramslucent를 똑같은 부피의 베이스(base)와 가속제를 혼합하여 제조하였다. 접착제를 프라임된 강판상에 피복하였다.In Example 20, Scotch-Weld R brand Epoxy Adhesive 1838-LB / A Tramslucent, commercially available on 3M, was prepared by mixing the same volume of base and accelerator. The adhesive was coated on the primed steel plate.

1"×8"크기의 폴리알로머의 그래프트된 표면을 실시예 1에서와 같이 접착제상에 놓고 제 2 강판을 폴리알로머의 상부에 위치시켜 폴리알로머 제료와 접착제사이의 접촉을 균일하게 하였다. 이렇게 형성된 복합체를 실온(73°F,23℃)에서 3일간 경화시켰다. 상부의 강판을 제거한 뒤 복합체를 실온의 물에 13일간 담구어 놓았다. 실시예 1에서와 같이 복합체를 90°박리 시험하였을 때 어떠한 결합의 파괴가 발생하기 전에, 접착된 폴리알로머가 먼저 파괴되었다.The grafted surface of the 1 "x 8" polyalomer was placed on the adhesive as in Example 1 and a second steel sheet was placed on top of the polyalomer to make uniform contact between the polyalomer material and the adhesive. . The composite thus formed was cured for 3 days at room temperature (73 ° F., 23 ° C.). After removing the upper steel sheet, the composite was immersed in water at room temperature for 13 days. When the composite was subjected to a 90 ° peel test as in Example 1, the adhered polyalomer was first broken before any bond breakage occurred.

실시예 21에서, 사용된 접착제가 Scotho-WeldR상표의 2216 B/A Structural Adhesive(2부피부의 베이스와 혼합된 3부피부의 가속제)인 것을 제외하고는 복합체를 실시예 20에서와 같이 제조하고 실험하였다. 어떠한 결합 파괴가 발생하기 전에, 접착된 폴리알로머가 먼저 파괴되었다.In Example 21, the composite was prepared as in Example 20 except that the adhesive used was 2216 B / A Structural Adhesive of the Scotho-Weld R brand (accelerator of 3 parts volume mixed with a base of 2 parts volume). Was prepared and tested. Before any bond failure occurred, the adhered polyalomer was first broken.

본 분야의 기술자에게는 본 발명의 범주에 어긋남이 없이 본 발명을 변형시키는 방법이 용이할 것이며 본 발명은 본원에 예시로서 제시된 내용으로서 제약받는 것은 아니다.It will be readily apparent to one skilled in the art how to modify the invention without departing from the scope of the invention and the invention is not to be construed as illustrative herein.

Claims (10)

에촉시 접착제가 피복되어 있는 제 2 기재상에 접착된 폴리올레핀의 제 1 기재로 구성된 제품으로서, 상기 폴리올레핀 제 1 기재는 카르복실산과 술폰산 및 이들의 알킬 에스테르(이것은 에스테르기에서 8개 이하의 탄소수를 함유함), 모노- 및 디-치환된 아미드, 알코홀, 아민, 에폭사이드와 고리에서 최소한 하나의 산소 및또는 질소원자를 함유하는 5-, 6-, 및 7-원의 헤테로 시클로고리로 이루어진 그룹에서 선택된 하나이상의 단량체가 상기의 제 1 기재에 그라프트-중합되어 있으며 또한 상기의 제 1 기재는 에폭시수지 접착제와 접촉하며, 상기의 단량체는 에틸렌적으로 불포화된 중합 가능한 부를 함유하고, 상기의 그라프트-중합된 단량체는 5마이크로이하의 두께를 갖는 층으로 있는 것을 특징으로 하는 상기의 제품.A product consisting of a first substrate of polyolefin adhered onto a second substrate coated with an epoxid adhesive, wherein the polyolefin first substrate comprises carboxylic acids and sulfonic acids and their alkyl esters (which have up to 8 carbon atoms in the ester group). Group) consisting of mono- and di-substituted amides, alcohols, amines, epoxides and 5-, 6- and 7-membered heterocyclocycles containing at least one oxygen and / or nitrogen atom in the ring At least one monomer selected from is graft-polymerized to the first substrate and the first substrate is in contact with an epoxy resin adhesive, the monomer containing an ethylenically unsaturated polymerizable moiety, the graph The article of claim 1, wherein the t-polymerized monomer is in a layer having a thickness of less than 5 microns. 제 1 항에 있어서, 그라프트 중합된 단량체가 디메틸아크릴아미드 및 트리메틸을 프로판트리아크릴레이트인 제품.The article of claim 1 wherein the graft polymerized monomer is dimethylacrylamide and trimethyl propanetriacrylate. 제 1 항에 있어서, 폴리올레핀의 제 1 기재가 폴리알로머인 제품.The article of claim 1 wherein the first substrate of polyolefin is a polyalomer. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 기재가 금속인 제품.The article of claim 1, wherein said second substrate is a metal. 제 1 항에 있어서, 박리값이 251b/in(440N/dm) 이상인 제품.The product of claim 1, wherein the peel value is at least 251 b / in (440 N / dm). a) 카르복실산과 술폰산 및 이들의 알킬 에스테르(이것은 에스테르기에서 8개 이하의 탄소수를 함유함), 모노- 및 디-치환된 아미드, 알코홀, 아민, 에폭사이드 및 고리에서 하나 이상의 산소 및/또는 질소원자를 함유하는 5-, 6-, 및 7-원의 헤테로 시클릭고리로 이루어진 그룹에서 선택된 액상 단량체(여기서, 이 단량체는 에틸렌적으로 불포화된 중합 가능한 부를 함유함)를 5마이크로미터두께 이하의 층으로 폴리올레핀 제 1 기재상에 피복하고 ; b) 피복된 기재를 이온화 방사선으로 조사하여상기 단량체를 기재에 그라프트 중합하고 ; (c) 에폭시 수지 접착제를 (i) 상기 제 1 기재의 상기 그라프트-중합된 단량체 표면과 (ii) 상기 제 2 기재의 표면중 하나이상의 표면상에 피복하고 ; c) 상기 표면(i)과 (ii)를 접촉시키고 ; e) 상기 에폭시 수지 접착제를 경화하는 것을 포함하는 제 1 항의 제품의 제조 방법.a) carboxylic acids and sulfonic acids and their alkyl esters, which contain up to 8 carbon atoms in the ester group, mono- and di-substituted amides, alcohols, amines, epoxides and at least one oxygen in the ring and / or A liquid monomer selected from the group consisting of 5-, 6-, and 7-membered heterocyclic rings containing nitrogen atoms, wherein the monomers contain ethylenically unsaturated polymerizable moieties, is 5 micrometers or less in thickness. Coating on a polyolefin first substrate with a layer of; b) irradiating the coated substrate with ionizing radiation to graft polymerize the monomer onto the substrate; (c) coating an epoxy resin adhesive on at least one of (i) the graft-polymerized monomer surface of the first substrate and (ii) the surface of the second substrate; c) contacting said surfaces (i) and (ii); e) The method of claim 1 comprising curing the epoxy resin adhesive. 제 6 항에 있어서, 이온화방사선이 전자빔 방사선인 방법.7. The method of claim 6, wherein the ionizing radiation is electron beam radiation. 제 7 항에 있어서, 전자빔 방사선 적용량이 약 0.05Mards 내지 0.5Mards인 방법.8. The method of claim 7, wherein the electron beam radiation application amount is about 0.05Mards to 0.5Mards. 제 6 항에 있어서, 상기 액상 단량체체로 피복된 습윤제를 더욱 더 포함하는 방법.7. The method of claim 6 further comprising a humectant coated with said liquid monomer. 제 6 항에 있어서, 폴리올레핀의 제 1 기재를 상기 액상 단량체로 피복하기 전에 상기 폴리올레핀의 제 1 기재를 코로나-처리하는 것을 더욱 더 포함하는 방법.7. The method of claim 6, further comprising corona-treating the first substrate of polyolefin prior to coating the first substrate of polyolefin with the liquid monomer.
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