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WO2020017269A1 - ポリオレフィン系接着剤組成物 - Google Patents

ポリオレフィン系接着剤組成物 Download PDF

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Publication number
WO2020017269A1
WO2020017269A1 PCT/JP2019/025470 JP2019025470W WO2020017269A1 WO 2020017269 A1 WO2020017269 A1 WO 2020017269A1 JP 2019025470 W JP2019025470 W JP 2019025470W WO 2020017269 A1 WO2020017269 A1 WO 2020017269A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
adhesive composition
acid
parts
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/025470
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
知佳 高田
祥平 岡野
Original Assignee
東洋紡株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東洋紡株式会社 filed Critical 東洋紡株式会社
Priority to JP2020531205A priority Critical patent/JPWO2020017269A1/ja
Publication of WO2020017269A1 publication Critical patent/WO2020017269A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/26Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J125/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J125/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09J125/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09J125/08Copolymers of styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J153/02Vinyl aromatic monomers and conjugated dienes

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive composition and a laminate.
  • Polyolefin-based resins such as polypropylene and polyethylene are inexpensive and have many excellent properties such as moldability, chemical resistance, water resistance, and electrical properties, and have been widely used in recent years as sheets, films, molded articles, and the like.
  • base materials made of these polyolefin resins are non-polar and crystalline, unlike polar base materials such as polyurethane resins, polyamide resins, acrylic resins, and polyester resins. It has the drawback that painting and bonding are difficult.
  • the main components of the dissimilar material adhesive include ketones of ethylene-vinyl acetate copolymer, polyamide resins, polycarboxylic anhydrides, copolymers of ethylene and acrylic esters (Patent Document 1), There are known styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer rubbers or styrene-butadiene-styrene block copolymer rubbers to which a liquid plasticizer such as a tackifying resin component and a process oil is added (Patent Documents) However, in both cases, since the difference in polarity between the adhesive composition and the polyolefin-based substrate is large and the affinity is poor, peeling between the adhesive composition and the polyolefin-based substrate is likely to
  • the present invention provides an adhesive composition which exhibits good adhesion between a polyolefin resin base material and other dissimilar materials without using a curing agent, and can be bonded at a low temperature.
  • the present inventors have conducted intensive studies and found that a combination of a specific stress relaxation agent and an acid-modified polyolefin is effective, and have come to propose the following invention. That is, the present invention has the following configurations.
  • An adhesive composition comprising an acid-modified polyolefin (A) and a stress relaxation agent (B) containing 30% by mass or more of styrene as a monomer and having a durometer A hardness of 69 or more.
  • the stress relaxing agent (B) is a styrene elastomer.
  • the acid value of the acid-modified polyolefin (A) is preferably 2 to 50 mgKOH / g.
  • the mass ratio of the stress relaxing agent (B) is 5 parts by mass or more and 70 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin (A).
  • the solvent (C) preferably contains an alicyclic hydrocarbon solvent (C1) and an ester solvent (C2).
  • the adhesive composition of the present invention contains a modified polyolefin and a stress relieving agent, a non-polar substrate such as a polyolefin and a polar substrate such as polyester even when a curing agent is not used, and other heterogeneous substrates such as metal. Excellent adhesion. Further, since coating can be performed by dry lamination, equipment costs can be reduced and the film thickness can be reduced. Furthermore, excellent adhesiveness is exhibited even at a low temperature such as 110 ° C. or less where the heat shrinkage of the polyolefin substrate is small.
  • the adhesive composition of the present invention can be used not only with polyolefin base materials, but also with base materials such as polyethylene terephthalate (PET), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polyvinyl chloride (PVC), acrylic resin, and steel plate. Since it shows good adhesion, it is useful as an adhesive for multi-base materials.
  • base materials such as polyethylene terephthalate (PET), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polyvinyl chloride (PVC), acrylic resin, and steel plate. Since it shows good adhesion, it is useful as an adhesive for multi-base materials.
  • the adhesive composition of the present invention does not use a curing agent, it can be easily peeled off from the substrate by performing heat treatment even after bonding.
  • the acid-modified polyolefin (A) used in the present invention is not limited, but is preferably obtained by grafting at least one kind of ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid and its acid anhydride onto polypropylene.
  • Homopolypropylene is particularly preferably used as the polypropylene, but a propylene / ⁇ -olefin copolymer can also be used.
  • the propylene / ⁇ -olefin copolymer is obtained by copolymerizing ⁇ -olefin with propylene as a main component.
  • the ⁇ -olefin for example, one or several kinds of ethylene, 1-butene, 1-heptene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, vinyl acetate and the like can be used. Among these ⁇ -olefins, ethylene and 1-butene are preferred, and 1-butene is most preferred.
  • the acid-modified polyolefin (A) preferably contains propylene as an olefin component in an amount of 60 mol% or more. It is more preferably at least 70 mol%, and still more preferably at least 80 mol%. More preferably, it is 90 mol% or more. The higher the propylene content, the better the adhesion to the propylene substrate.
  • the propylene molar ratio is 60% or more, excellent adhesion to a polyolefin substrate can be exhibited.
  • the molar ratio of 1-butene is 2% or more, solubility in an organic solvent is increased, and coating properties as an adhesive are improved.
  • the total amount of the propylene and 1-butene components is preferably at least 62 mol%. It is more preferably at least 80 mol%, further preferably at least 90 mol%, particularly preferably at least 95 mol%, and even if it is at least 100 mol%.
  • the adhesiveness and chemical resistance are particularly good.
  • Examples of at least one of the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids and acid anhydrides thereof include maleic acid, itaconic acid, citraconic acid and acid anhydrides thereof. Of these, acid anhydrides are preferred, and maleic anhydride is more preferred. Specifically, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified propylene / ethylene copolymer, maleic anhydride-modified propylene / 1-butene copolymer, maleic anhydride-modified propylene / ethylene / 1-butene copolymer, etc. These acid-modified polyolefins can be used alone or in combination of two or more. Of these, maleic anhydride-modified polypropylene is preferred.
  • the acid value of the acid-modified polyolefin (A) is preferably in the range of 2 to 50 mgKOH / g.
  • the range is more preferably 3 to 40 mg KOH / g, still more preferably 5 to 30 mg KOH / g, and particularly preferably 5 to 16 mg KOH / g.
  • the acid value is 2 mgKOH / g or more, the adhesive strength is favorably exhibited.
  • the compatibility with the stress relaxing agent (B) tends to be good.
  • the melting point (Tm) of the acid-modified polyolefin (A) is preferably from 50 ° C to 100 ° C. It is more preferably at least 55 ° C, and even more preferably at least 60 ° C. Further, the temperature is more preferably 90 ° C. or less, further preferably less than 90 ° C., more preferably 87 ° C. or less, and most preferably 85 ° C. or less. When the temperature is 50 ° C. or higher, the cohesive force derived from the crystals becomes strong, and the adhesiveness is good. On the other hand, when the temperature is 100 ° C. or lower, the solution stability and fluidity are good, and the operability at the time of bonding is excellent. .
  • the crystallinity of the acid-modified polyolefin (A) is preferably in the range of 10 to 50%. More preferably, it is in the range of 15 to 45%, most preferably in the range of 20 to 40%.
  • the value is more than the above value, the cohesive force derived from the crystal becomes strong, and the adhesiveness to the substrate is excellent.
  • the value is less than the above-mentioned value, gelation hardly occurs and the solution stability is good.
  • the heat of fusion of the modified polyolefin (A) is preferably in the range of 25 to 40 J / g. It is more preferably in the range of 28 to 38 J / g, and most preferably in the range of 30 to 36 J / g.
  • the value is more than the above value, the cohesive force derived from the crystal becomes strong and the adhesiveness is excellent.
  • the value is less than the above value, gelation is hard to occur, and the solution stability is good.
  • the weight-average molecular weight (Mw) of the acid-modified polyolefin (A) is preferably in the range of 10,000 to 200,000. It is more preferably in the range of 20,000 to 180,000, further preferably in the range of 30,000 to 160,000, particularly preferably in the range of 40,000 to 140,000, and most preferably in the range of 50 to 140,000. 000-100,000. If it is at least the above value, the cohesive strength will be high and the adhesiveness will be good. On the other hand, when the value is equal to or less than the above value, the operability at the time of bonding with good fluidity becomes good.
  • the method for producing the acid-modified polyolefin (A) is not particularly limited, and may be, for example, a radical grafting reaction (that is, a method in which a radical species is generated with respect to a polymer serving as a main chain, the unsaturated carboxylic acid and A reaction for graft-polymerizing an acid anhydride).
  • a radical grafting reaction that is, a method in which a radical species is generated with respect to a polymer serving as a main chain, the unsaturated carboxylic acid and A reaction for graft-polymerizing an acid anhydride.
  • the radical generator is not particularly limited, but it is preferable to use an organic peroxide.
  • Organic peroxides include di-tert-butylperoxyphthalate, tert-butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, tert-butylperoxybenzoate, tert-butylperoxy-2-ethylhexano. Ethate, tert-butyl peroxypivalate, methyl ethyl ketone peroxide, di-tert-butyl peroxide, lauroyl peroxide and the like can be mentioned.
  • examples of other radical generators include azonitriles such as azobisisobutyronitrile and azobisisopropionitrile.
  • These acid-modified polyolefins (A) may be used alone or in combination of two or more.
  • the adhesive composition of the present invention contains a stress relaxing agent (B).
  • the stress relaxing agent By including the stress relaxing agent, the internal stress after forming the adhesive film can be reduced, and the adhesion to the base material can be improved.
  • the stress relaxation agent (B) used in the present invention contains a styrene component as a monomer in an amount of 30% by mass or more. It is more preferably at least 33% by mass, even more preferably at least 35% by mass, particularly preferably at least 40% by mass, more preferably at least 45% by mass, most preferably at least 48% by mass. Further, it is preferably at most 80% by mass, more preferably at most 70% by mass. It is more preferably at most 65% by mass, particularly preferably at most 60% by mass, more preferably at most 55% by mass, most preferably at most 53% by mass.
  • compatibility with the acid-modified polyolefin (A) is moderate, a stress relaxation effect is exhibited, and adhesiveness tends to be improved. If it is at most 80% by mass, the compatibility with the acid-modified polyolefin (A) will be significantly improved.
  • the stress relaxing agent (B) a styrene-based thermoplastic elastomer is preferable.
  • the styrene-based thermoplastic elastomer is not particularly limited, but styrene-ethylene-butylene-styrene resin and styrene-ethylene-propylene resin are preferable. Other examples include styrene elastomer, styrene butadiene resin, styrene ethylene propylene styrene resin, styrene isoprene butadiene styrene resin, styrene isoprene styrene resin, and the like.
  • the styrene-based thermoplastic elastomer may be an acid-modified product.
  • an olefin-based elastomer an alkene-based elastomer, a vinyl chloride-based elastomer, a urethane-based elastomer, an amide-based elastomer, and the like can be used as the stress relaxation agent (B) of the present invention.
  • styrene elastomers are particularly preferred.
  • the durometer A hardness of the stress relaxing agent (B) used in the present invention is 69 or more. It is preferably at least 70, more preferably at least 75, even more preferably at least 80, further preferably at least 85, more preferably at least 90, most preferably at least 95. When it is 69 or more, the stress relaxation effect does not become too large, and the effect is favorably exhibited. Moreover, when it is 69 or more, not only the adhesiveness to polyolefin but also the adhesiveness to polyester, polyvinyl chloride, acrylic, ABS, and stainless steel are excellent. Although 100 may be used, it is preferably 99 or less. Durometer A hardness can be measured according to JIS K6253-3: 2012.
  • the density of the stress relaxing agent (B) is preferably in the range of 0.88 to 0.99 g / cm 3 . More preferably, it is in the range of 0.90 to 0.97 g / cm 3 .
  • it is 0.88 g / cm 3 or more, the specific gravity difference from the acid-modified polyolefin (A) does not become too large, and the solution stability tends to be good. If it is 0.99 g / cm 3 or less, the specific gravity difference from the acid-modified polyolefin (A) does not become too large, and the solution stability becomes good.
  • the stress relaxation agent (B) preferably has a tensile strength in the range of 1.0 to 17 MPa. More preferably, it is in the range of 1.2 to 15 MPa. When the content is within the above range, good adhesiveness is exhibited.
  • stress relaxation agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the stress relaxing agent (B) in the adhesive composition of the present invention is preferably 5 parts by mass or more when the acid-modified polyolefin (A) is 100 parts by mass. It is more preferably at least 10 parts by mass, further preferably at least 15 parts by mass, particularly preferably at least 18 parts by mass, more preferably at least 20 parts by mass, most preferably at least 25 parts by mass. When the amount is 5 parts by mass or more, the adhesion to the polyolefin base material is favorably exhibited. . When the amount of the acid-modified polyolefin (A) is 100 parts by mass, the amount of the stress relaxation agent (B) is preferably 70 parts by mass or less.
  • the adhesive composition of the present invention can contain a solvent (C).
  • the solvent (C) is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the acid-modified polyolefin (A) and the stress relieving agent (B), and alicyclic hydrocarbon solvents and ester solvents can be preferably used.
  • cycloaliphatic hydrocarbon solvents include cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane and the like.
  • the ester solvent include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate and the like. Of these, methylcyclohexane and propyl acetate are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a mixed solvent containing an alicyclic hydrocarbon solvent (C1) and an ester solvent (C2) can be used.
  • a mixed solvent of an alicyclic hydrocarbon solvent and an ester solvent By using a mixed solvent of an alicyclic hydrocarbon solvent and an ester solvent, the solubility of the adhesive composition can be improved.
  • the mass ratio of the alicyclic hydrocarbon (C1) is within the above range, the solubility of the resin is good, and the solution viscosity is moderate, so that coating unevenness is small and good adhesion is exhibited.
  • the solvent (C) can be contained in the range of 10 to 2,000 parts by mass based on 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin (A). It is preferably 25 parts by mass or more and 1500 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or more and 1000 parts by mass or less, further preferably 100 parts by mass or more and 900 parts by mass or less, more preferably 110 parts by mass or more and 800 parts by mass or less. It is. Within the above range, it is advantageous from the viewpoint of production cost and transportation cost.
  • the adhesive composition according to the present invention includes various tackifiers, plasticizers, and curing accelerators in addition to the acid-modified polyolefin (A) and the stress relieving agent (B) as long as the performance of the present invention is not impaired. And additives such as a flame retardant, a pigment and an anti-blocking agent.
  • the adhesive composition of the present invention contains an acid-modified polyolefin (A) and a stress relieving agent (B), and optionally contains a solvent (C). It is preferable that styrene is included in an amount of 1.5 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the solid content of the adhesive composition. It is more preferably at least 3.3 parts by mass, even more preferably at least 4.3 parts by mass, particularly preferably at least 5.3 parts by mass, more preferably at least 6.3 parts by mass, most preferably at least 7 parts by mass. That is all.
  • the upper limit is preferably 56 parts by mass or less, more preferably 47 parts by mass or less, still more preferably 36 parts by mass or less, particularly preferably 30 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less, and most preferably 19 parts by mass or less. Not more than parts by mass. Within the above range, the compatibility with the acid-modified polyolefin and the adhesive strength tend to be good.
  • the adhesive composition of the present invention preferably contains a total of 5% by mass or more of the acid-modified polyolefin (A) and the stress relaxation agent (B) in the adhesive composition. It is more preferably at least 7% by mass, further preferably at least 10% by mass, particularly preferably at least 15% by mass. Further, it is preferably at most 40% by mass, more preferably at most 35% by mass. It is more preferably at most 30% by mass, particularly preferably at most 25% by mass. Within the above range, storage stability and adhesiveness are good. In addition, when the content is 5% by mass or more, the coatability is improved.
  • the adhesive composition of the present invention may not substantially contain a curing agent or a tackifier.
  • the term "substantially not contained” means, for example, 1 part by mass or less, more preferably 0.5 part by mass or less, still more preferably 0.3 part by mass or less, more preferably 1 part by mass or less based on 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin. 0.1 parts by mass or less, and even 0 parts by mass is acceptable.
  • the curing agent is not particularly limited, and indicates a generally known curing agent.
  • a generally known curing agent there are an epoxy curing agent, an isocyanate curing agent, a compound containing an oxazoline group or a carbodiimide group, and a silane coupling agent.
  • the laminate of the present invention is obtained by laminating a polyolefin resin substrate and a heterogeneous substrate with the adhesive composition according to the present invention.
  • the adhesive composition of the present invention can favorably bond polypropylene and polyethylene terephthalate and can be preferably laminated.
  • the adhesive composition of the present invention has good adhesiveness between a polyolefin resin substrate and various other heterogeneous substrates.
  • the different kind of base material is a base material different from the polyolefin base material 1.
  • the polyolefin substrate 1 is polypropylene
  • the different types of substrates include polyesters other than polypropylene, aluminum foil, and polyvinyl chloride substrates.
  • a conventionally known laminate manufacturing technique can be used.
  • the adhesive composition is applied to the surface of the substrate using an appropriate application means such as an applicator or a bar coater, and dried. After drying, while the adhesive composition layer (adhesive layer) formed on the substrate surface is in a molten state, the other substrate is laminated and adhered (laminated adhesive, heat seal adhesive) to the application surface.
  • an appropriate application means such as an applicator or a bar coater
  • the thickness of the adhesive layer formed by the adhesive composition is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 15 ⁇ m, more preferably 1 to 12 ⁇ m when the heterogeneous substrate is a film, More preferably, the thickness is 2 to 10 ⁇ m.
  • the thickness is preferably 5 to 40 ⁇ m, more preferably 10 to 30 ⁇ m.
  • the polyolefin resin substrate may be appropriately selected from conventionally known polyolefin resins.
  • polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer and the like can be used.
  • CPP non-stretched polypropylene film
  • the thickness is not particularly limited, but is preferably 20 to 100 ⁇ m, more preferably 25 to 95 ⁇ m, and further preferably 30 to 90 ⁇ m.
  • the polyolefin resin base material may be mixed with a pigment or various additives as necessary, or may be subjected to a surface treatment.
  • the polyester resin substrate is not particularly limited. Although it varies depending on the purpose of use, it is generally used in the form of a sheet having a thickness of 0.01 to 10 mm, preferably 0.02 to 5 mm.
  • the surface of the polyester resin substrate may be subjected to a surface treatment in advance, or may be left untreated. In any case, the same effect can be exhibited.
  • ABS resin, polyvinyl chloride, acrylic resin, SUS304, or the like can be used.
  • a commercially available test plate can be used.
  • the thickness is also not particularly limited, but is preferably from 100 ⁇ m to 3 mm, and more preferably from 1 to 2.5 mm.
  • the surface of these different kinds of base materials may be subjected to a surface treatment in advance, or may be left untreated. In any case, the same effect can be exhibited.
  • reaction solution was cooled to 125 ° C., and then poured into a container containing 219 parts by mass of methyl ethyl ketone preliminarily heated to 40 ° C. while stirring, cooled to 40 ° C., further stirred for 30 minutes, and further stirred at 25 ° C.
  • the resin was precipitated by cooling to a temperature below (here, an operation of pouring the reaction solution into a solvent such as methyl ethyl ketone while stirring and cooling to precipitate the resin is referred to as "reprecipitation").
  • the slurry liquid containing the resin was centrifuged to separate acid-modified polypropylene grafted with maleic anhydride from (poly) maleic anhydride and a low molecular weight product. Further, the acid-modified polypropylene taken out by centrifugation was charged with stirring into a new container of 2,000 parts by mass of methyl ethyl ketone kept at 25 ° C. in advance, and stirring was continued for 1 hour. Thereafter, the slurry liquid was centrifuged to further separate acid-modified polypropylene from (poly) maleic anhydride and low molecular weight substances.
  • Example 1 In a 500 ml four-necked flask equipped with a water-cooled reflux condenser and a stirrer, 75 parts by mass of the maleic anhydride-modified polypropylene (A-1) obtained in Production Example 1 and 25 parts of the stress relaxation agent (B-1) were added. A mass part, 280 parts by mass of methylcyclohexane and 120 parts by mass of methyl ethyl ketone were charged, the temperature was raised to 70 ° C. with stirring, the stirring was continued for 1 hour, and the mixture was cooled to obtain an adhesive composition. Using this adhesive composition 1, a laminate was prepared by the following method.
  • a PET film (E5101, manufactured by Toyobo Co., thickness 50 ⁇ m) is used as the polyester resin base material, and a non-stretched polypropylene film (Pyrene (registered trademark) film CT manufactured by Toyobo Co., thickness 40 ⁇ m) is used as the polyolefin resin base material ( Hereinafter, also referred to as CPP).
  • the obtained adhesive composition was applied to a polyester resin base material using an applicator so that the thickness of the adhesive layer after drying was about 8 ⁇ m. The coated surface was dried in a 100 ° C.
  • Examples 2 to 12 Comparative Examples 1 to 5
  • the adhesive compositions 2 to 17 were produced in the same manner as in Example 1 except that the acid-modified polyolefin and the stress relaxing agent were changed as shown in Tables 1 and 2.
  • the stress relaxation agents (B) used in Tables 1 and 2 are as follows.
  • B-1 Dynaron (registered trademark) 9901P manufactured by JSR (styrene content 53% by mass, durometer A hardness 98)
  • B-2 Septon (registered trademark) 1020 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • B-3 manufactured by Asahi Kasei Corporation Tuftec (registered trademark) P1500 (styrene content 30% by mass, durometer A hardness 69)
  • B-4 TUFTEC (registered trademark) P1083 manufactured by Asahi Kasei Corporation (styrene content: 20% by mass, durometer A hardness: 56)
  • B-5 Dynaron (registered trademark) 8903P (styrene content 35% by mass, durometer A hardness 49) manufactured by JSR Corporation
  • Example 13 An adhesive composition 1 was obtained in the same manner as in Example 1. Using this adhesive composition 1, a laminate was prepared by the following method.
  • the same unstretched polypropylene film as described above was used as the polyolefin resin substrate.
  • the obtained adhesive composition was applied to a polyolefin resin base material using an applicator so that the thickness of the dried adhesive layer was about 20 ⁇ m.
  • the coated surface was dried in a 100 ° C. atmosphere for 1 minute using a hot air drier to obtain a polyolefin resin substrate on which an adhesive layer having a thickness of about 20 ⁇ m was laminated.
  • a polypropylene test plate manufactured by Nippon Test Panel, thickness 2 mm
  • an ABS test plate manufactured by Nippon Test Panel, thickness 2 mm
  • a polycarbonate test plate manufactured by Japan Test Panel, thickness 2 mm
  • the stress relaxation agent (B) used in Table 3 is the same as that used in Tables 1 and 2.
  • the acid value (mgKOH / g-resin) in the present invention is the amount of KOH required to neutralize 1 g of the acid-modified polyolefin (A), and according to the test method of JIS K0070 (1992). It was measured. Specifically, after dissolving 1 g of the acid-modified polyolefin in 100 g of xylene adjusted to a temperature of 100 ° C., a 0.1 mol / L potassium hydroxide ethanol solution [trade name “0” using phenolphthalein as an indicator at the same temperature. .1 mol / L ethanolic potassium hydroxide solution ", manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]. At this time, the acid value (mgKOH / g) was calculated by converting the amount of potassium hydroxide required for the titration into mg.
  • Durometer A hardness was measured in accordance with JIS K6253-3: 2012. Specifically, place the test piece on a flat and solid surface, and hold the durometer so that the pressure plate of the durometer is parallel to the surface of the test piece and the indenter is perpendicular to the surface of the rubber. And bring the pressure plate into contact with the test piece. The tip of the indenter was measured at a distance of 12.0 mm or more from the end of the test piece.
  • the melting point and the heat of fusion are measured by using a differential scanning calorimeter (hereinafter, DSC, manufactured by TA Instruments Japan, Q-2000) at a rate of 10 ° C./min. Then, it was measured from the top temperature and the area of the melting peak at the time of reheating and melting again.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the adhesive composition was applied to the surface of a Teflon (registered trademark) sheet using an applicator, dried, and then peeled to obtain a film-like adhesive composition. Thereafter, XRD measurement was performed under the following conditions. Measuring equipment: Rigaku X-ray diffractometer RINT2500 Target: Cu Tube voltage: 40 kV Tube current: 200 mA Collimator: 1mm ⁇ Slit: vertical 2 °, horizontal 1/2 ° Light receiving section: Ni filter, scintillation counter scanning range: 2 ⁇ / ⁇ The crystallinity was calculated from the obtained XRD diffraction peak.
  • the laminate was cut into 15 mm strips, and the adhesion was evaluated by a 180 ° peel test according to the following criteria.
  • the T-peel test was conducted in accordance with the test method of ASTM-D1876-61, and the peel strength at a tensile speed of 50 mm / min was measured at 25 ° C. using Tensilon RTM-100 manufactured by Orientec Corporation.
  • the peel strength (N / 15 mm) between the polyester substrate and the polyolefin resin substrate was an average of three test values.
  • the adhesive composition of the present invention contains an acid-modified polyolefin and a thermoplastic resin, and even when a curing agent is not used, a non-polar substrate such as a polyolefin and a polar substrate, and the adhesiveness of other different substrates such as a metal. Excellent. Further, since coating can be performed by dry lamination, equipment costs can be reduced and the film thickness can be reduced. Furthermore, excellent adhesiveness is exhibited even at a low temperature such as 110 ° C. or less where the heat shrinkage of the polyolefin substrate is small. Therefore, the adhesive composition of the present invention can be widely used as an adhesive for bonding various types of substrates.

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Abstract

【課題】 硬化剤不使用でもポリオレフィン樹脂基材とその他の異種材との良好な接着性を示し、低温での貼り合わせが可能であり、貯蔵安定性に優れる接着剤組成物を提供する。 【解決手段】 酸変性ポリオレフィン(A)、および単量体としてスチレンを30質量%以上含有し、かつデュロメータA硬さが69以上である応力緩和剤(B) を含有する、接着剤組成物。

Description

ポリオレフィン系接着剤組成物
 本発明は、接着剤組成物、積層体に関する。
ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂は、安価で成形性、耐薬品性、耐水性、電気特性など多くの優れた性質を有するため、シート、フィルム、成形物等として、近年広く採用されている。
しかし、これらポリオレフィン系樹脂からなる基材(以下、ポリオレフィン系基材)は、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等の極性基材とは異なり、非極性かつ結晶性であるため、塗装や接着が困難であるという欠点を有する。
最近は、ポリオレフィン系基材同士のみならず、例えば塩化ビニル、ポリエステルといった極性プラスチック基材や、金属など異種材料とポリオレフィン系基材との優れた付着性への要求が大きくなっている。
異種材接着剤の主成分としては、エチレン-酢酸ビニル共重合体のケトン化物、ポリアミド樹脂、無水ポリカルボン酸、エチレンとアクリル酸エステル類との共重合体からなるもの(特許文献1)や、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロック共重合ゴムあるいはスチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合ゴムに、粘着付与樹脂成分およびプロセスオイルなどの液状可塑剤を添加してなるものなどが知られている(特許文献2)が、いずれも接着剤組成物とポリオレフィン系基材との極性の差が大きく親和性に乏しいため、ポリオレフィン系基材との間での剥離が生じやすく、接着性は不充分である。
そこで、ポリオレフィン系基材との親和性が高い、変性ポリオレフィン樹脂等の有機溶剤溶解物(ワニス)を接着剤としてポリオレフィン系基材に塗布することにより、接着性の向上をはかる手法(特許文献3)等が用いられている。しかし、極性基材への接着性のみであり、ポリプロピレンなどの非極性基材に対する接着性は低い。
このような状況のもと、異種材料用接着剤が種々提案されている(例えば、特許文献4~6参照)。
特開平11-92733号公報 特開平8-60121号公報 特開2002-173514号公報 特許第6006387号 特開2004-292716号公報 特許第5320662号
 しかしながら、前記提案されている接着剤組成物は硬化剤を使用しない場合の接着性が不十分であり、硬化剤が必須であった。そのため、エージングが必要である点、ポットライフが短いという点でいまだ不十分であった。本発明は、硬化剤不使用でもポリオレフィン樹脂基材とその他の異種材との良好な接着性を示し、低温での貼り合わせが可能である接着剤組成物を提供するものである。
 上記課題を達成するため、本発明者らは鋭意検討し、特定の応力緩和剤と酸変性ポリオレフィンの組み合わせが有効であることを見出し、以下の発明を提案するに至った。すなわち本発明は、以下の構成からなる。
酸変性ポリオレフィン(A)、および単量体としてスチレンを30質量%以上含有し、かつデュロメータA硬さが69以上である応力緩和剤(B)を含有する、接着剤組成物。  
前記応力緩和剤(B)が、スチレン系エラストマーであることが好ましい。
前記酸変性ポリオレフィン(A)の酸価が2~50mgKOH/gである ことが好ましい。
前記酸変性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、前記応力緩和剤(B)の質量比が、5質量部以上70質量部以下であることが好ましい。
さらに溶剤(C)を含む 、前記いずれかに記載の接着剤組成物。
前記溶剤(C)が、脂環式炭化水素溶剤(C1)およびエステル系溶剤(C2)を含むことが好ましい。
脂環式炭化水素溶剤(C1)とエステル系溶剤(C2)の質量比が、(C1)/(C2)=95/5~60/40であることが好ましい。
 ポリオレフィン樹脂基材1と基材1とは異なる基材2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。
前記基材2がポリエステル基材であ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樹脂基材1と基材1とは異なる基材2の積層体 。
  本発明の接着剤組成物は、変性ポリオレフィンおよび応力緩和剤を含み、硬化剤を使用しない場合でもポリオレフィンのような非極性基材とポリエステルのような極性基材、金属などのその他異種基材の接着性に優れる。また、ドライラミネートにより塗工可能なため、設備費を削減でき、膜厚も薄くすることができる。さらに、ポリオレフィン基材の熱収縮影響が小さい110℃以下のような低温でも優れた接着性を発現する。
本発明の接着剤組成物は、ポリオレフィン基材のみならず、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリル樹脂、鋼板等の基材とも良好な密着性を示すため、マルチ基材用接着剤として有用である。
 また、本発明の接着剤組成物は硬化剤を使用しないため、接着後でも熱処理を行うことで基材から簡単に剥離することができる。
 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<酸変性ポリオレフィン(A)>
 本発明で用いる酸変性ポリオレフィン(A)は限定的ではないが、ポリプロピレンに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。 
 ポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレンが特に好ましく使用できるが、プロピレン・α-オレフィン共重合体も使用できる。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とができる。これらのα-オレフィンの中では、エチレン、1-ブテンが好ましく、1-ブテンが最も好ましい。
 酸変性ポリオレフィン(A)はオレフィン成分としてプロピレンを60モル%以上含有することが好ましい。より好ましくは70モル%以上であり、さらに好ましくは80モル%以上である。まして好ましいのは90モル%以上である。プロピレン含有量が多いほど、プロピレン基材との密着性が向上する。
 プロピレンと1-ブテンのモル比の好ましい範囲としてはプロピレン/1-ブテン=100~60/0~40であり、より好ましくは98~65/2~35、さらに好ましくは90~70/10~30である。プロピレンのモル比が60%以上であることで、ポリオレフィン基材との優れた密着性を発現できる。また、1-ブテンのモル比が2%以上であれば有機溶剤への溶解性が増し、接着剤としての塗工性が向上する。
 オレフィン成分として、プロピレンと1-ブテン成分の合計量は62モル%以上であることが好ましい。より好ましくは80モル%以上であり、さらに好ましくは90モル%以上であり、特に好ましくは95モル%以上であり、100モル%であっても差し支えない。プロピレンと1-ブテン成分の合計量が62モル%以上であると、接着性および耐薬品性が特に良好である。な
 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・1-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・1-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。なかでも無水マレイン酸変性ポリプロピレンが好ましい。
 酸変性ポリオレフィン(A)の酸価は、2~50mgKOH/gの範囲であることが好ましい。より好ましくは3~40mgKOH/g、さらに好ましくは5~30mgKOH/g、特に好ましくは5~16mgKOH/gの範囲である。酸価が2mgKOH/g以上では、接着力が良好に発揮される。一方、酸価が50mgKOH/g以下では、応力緩和剤(B)との相溶性が良好な傾向を示す。
 酸変性ポリオレフィン(A)の融点(Tm)は、50℃以上100℃以下であることが好ましい。より好ましくは55℃以上であり、さらに好ましくは60℃以上である。また、より好ましくは90℃以下であり、さらに好ましくは90℃未満であり、それ以上に好ましいのは87℃以下、最も好ましくは85℃以下である。50℃以上では、結晶由来の凝集力が強くなり、接着性が良好である。一方、100℃以下では、溶液安定性、流動性が良好で接着する際の操作性に優れる。。
 酸変性ポリオレフィン(A)の結晶化度は、10~50%の範囲であることが好ましい。より好ましくは15~45%の範囲であり、最も好ましくは20~40%の範囲である。前記の値以上であると、結晶由来の凝集力が強くなり、基材との接着性が優れる。一方、前記の値以下では、ゲル化しにくく、溶液安定性が良好である。
 変性ポリオレフィン(A)の融解熱量は、25~40J/gの範囲であることが好ましい。より好ましくは28~38J/gの範囲であり、最も好ましくは30~36J/gの範囲である。前記の値以上であると、結晶由来の凝集力が強くなり、接着性が優れる。一方、前記の値未満では、ゲル化しにくく、溶液安定性が良好である。
 酸変性ポリオレフィン(A)の重量平均分子量(Mw)は、10,000~200,000の範囲であることが好ましい。より好ましくは20,000~180,000の範囲であり、さらに好ましくは30,000~160,000の範囲であり、特に好ましくは40,000~140,000の範囲であり、最も好ましくは、50,000~100,000の範囲である。前記の値以上であると、凝集力が強くなり接着性が良好となる。一方、前記の値以下であれば、流動性が良く接着する際の操作性が良好となる。
 酸変性ポリオレフィン(A)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、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が挙げられる。また、その他のラジカル発生剤としては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。
 これらの酸変性ポリオレフィン(A)は、単独で用いてもよく、また2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
<応力緩和剤(B)>
 本発明の接着剤組成物は応力緩和剤(B)を含有する。応力緩和剤を含有させることにより、接着剤を成膜した後の内部応力を軽減させ、基材との密着性を向上させることができる。
 本発明に用いる応力緩和剤(B)は、単量体としてスチレン成分を30質量%以上含有する。より好ましくは33質量%以上であり、さらに好ましくは35質量%以上、特に好ましくは40質量%以上、それ以上に好ましくは45質量%以上、最も好ましくは48質量%以上である。また、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。さらに好ましくは65質量%以下であり、特に好ましいのは60質量%以下、それ以上に好ましいのは55質量%以下であり、最も好ましくは53質量%以下である。30質量%以上であると酸変性ポリオレフィン(A)との相溶性がほどよく、応力緩和効果が発現され、接着性が良好となる傾向がある。また、80質量%以下では、酸変性ポリオレフィン(A)との相溶性が著しく向上する。応力緩和剤(B)は、スチレン系熱可塑性エラストマーが好ましい。
スチレン系熱可塑性エラストマーは特に限定されないが、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン樹脂、スチレン-エチレン-プロピレン樹脂が好ましい。他にも、スチレンエラストマー、スチレンブタジエン樹脂、スチレンエチレンプロピレンスチレン樹脂、スチレンイソプレンブタジエンスチレンブ樹脂、スチレンイソプレンスチレン樹脂などが挙げられる。スチレン系熱可塑性エラストマーは酸変性物であってもよい。
 本発明の応力緩和剤(B)としてはスチレン系エラストマーの他に、スチレン成分を含有するオレフィン系エラストマー、アルケン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、アミド系エラストマーなども用いることができる。中でも、スチレン系エラストマーが特に好ましい。
 本発明に用いる応力緩和剤(B)のデュロメータA硬さは、69以上である。好ましくは70以上であり、より好ましくは75以上、さらに好ましくは80以上、増して好ましくは85以上、それ以上に好ましくは90以上、最も好ましくは95以上である。69以上であると、応力緩和効果が大きくなりすぎることはなく良好に効果が発揮され、接着層が凝集破壊せず良好に接着される。また、69以上であることで、ポリオレフィンに対する接着性だけでなくポリエステルやポリ塩化ビニル、アクリル、ABS、ステンレスとの接着性にも優れる。また、100でもさしつかえないが、好ましくは99以下である。
 デュロメータA硬さは、JIS K6253―3:2012に従って測定することができる。
 応力緩和剤(B)の密度は、0.88~0.99g/cmの範囲であることが好ましい。より好ましくは、0.90~0.97g/cmの範囲である。0.88g/cm以上であると、酸変性ポリオレフィン(A)との比重差が大きくなりすぎず、溶液安定性が良好な傾向である。また、0.99g/cm以下では、酸変性ポリオレフィン(A)との比重差が大きくなりすぎず、溶液安定性が良好となる。
 応力緩和剤(B)の引張強さは、1.0~17MPaの範囲であることが好ましい。より好ましくは、1.2~15MPaの範囲である。前記の範囲内であることで、良好な接着性が発現する。
これらの応力緩和剤は、単独で用いてもよく、また2種類以上を組み合わせて用いてもよい。  
 本発明の接着剤組成物中の応力緩和剤(B)の含有量は、酸変性ポリオレフィン(A)を100質量部としたとき、(B)が5質量部以上であることが好ましい。より好ましくは10質量部以上であり、さらに好ましくは15質量部以上、特に好ましくは18質量部以上、それ以上に好ましくは20質量部以上であり,最も好ましくは25質量部以上である。5質量部以上であると、ポリオレフィン基材との接着性が良好に発揮される。。また、酸変性ポリオレフィン(A)100質量部としたとき、応力緩和剤(B)は70質量部以下が好ましい。より好ましくは67質量部以下、さらに好ましくは55質量部以下、増して好ましくは50質量部以下、それ以上に好ましくは45質量部以下、最も好ましくは35質量部以下である。70質量部以内では、ポリオレフィン基材との接着性が特に良好である。
<溶剤(C)>
 本発明の接着剤組成物は、溶剤(C)を含むことができる。溶剤(C)は酸変性ポリオレフィン(A)および応力緩和剤(B)を溶解または分散できるものであれば特に限定されず、脂環式炭化水素溶剤、エステル系溶剤を好ましく用いることができる。
 例えば、脂環式炭化水素溶剤としてはシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等が挙げられる。エステル系溶剤としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等が挙げられる。これらの中ではメチルシクロヘキサン、酢酸プロピルが好ましい。これらを単独で使用しても良いし、2種以上を任意に組み合わせて使用しても良い。
 本発明で使用される溶剤(C)は、脂環式炭化水素溶剤(C1)とエステル系溶剤(C2)を含む混合溶剤を用いることができる。脂環式炭化水素溶剤とエステル系溶剤の混合溶剤とすることで、接着剤組成物の溶解性を向上させることができる。 
 前記混合溶剤を用いる場合、脂環式炭化水素溶剤(C1)とエステル系溶剤(C2)の質量比は(C1)/(C2)=95/5~60/40であることが好ましい。より好ましくは90/10~65/35であり、特に好ましくは80/20~70/30の範囲である。脂環式炭化水素(C1)の質量比が前記の範囲内であれば、樹脂の溶解性が良く、溶液粘度が適度となるため、塗工ムラが少なく、良好な接着性を発揮する。
 溶剤(C)は、酸変性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、10~2000質量部の範囲で含むことができる。好ましくは25質量部以上1500質量部以下であり、より好ましくは50質量部以上1000質量部以下、さらに好ましくは100質量部以上900質量部以下、それ以上に好ましくは110質量部以上800質量部以下である。前記範囲内であると製造コスト、輸送コストの面から有利である。
 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、酸変性ポリオレフィン(A)、および応力緩和剤(B)の他に、各種の粘着付与剤、可塑剤、硬化促進剤、難燃剤、顔料、ブロッキング防止剤等の添加剤を配合して使用することができる。
<接着剤組成物>
 本発明の接着剤組成物は、酸変性ポリオレフィン(A)および応力緩和剤(B)を含み、必要に応じて溶剤(C)を含有する。接着剤組成物の固形分100質量部中、スチレンを1.5質量部以上含むことが好ましい。より好ましくは3.3質量部以上であり、さらに好ましくは4.3質量部以上、特に好ましくは5.3質量部以上、それ以上に好ましくは6.3質量部以上、最も好ましくは7質量部以上である。また、上限としては56質量部以下が好ましく、より好ましくは47質量部以下、さらに好ましくは36質量部以下、特に好ましくは30質量部以下、それ以上に好ましくは25質量部以下、最も好ましくは19質量部以下である。前記範囲内では酸変性ポリオレフィンとの相溶性および接着強度が良好な傾向にある。
 本発明の接着剤組成物は、接着剤組成物中における酸変性ポリオレフィン(A)および応力緩和剤(B)を合計5質量%以上含むことが好ましい。より好ましくは7質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、特に好ましくは15質量%以上である。また、40質量%以下が好ましく、35質量%以下がより好ましい。さらに好ましくは30質量%以下であり、特に好ましくは25質量%以下である。前記範囲内では、貯蔵安定性および接着性が良好となる。また、5質量%以上含むことで塗工性が良好となる。
 本発明の接着剤組成物は、硬化剤や粘着付与剤を実質的に含まなくてもよい。実質的に含まないとは、例えば酸変性ポリオレフィン100質量部に対して1質量部以下であり、より好ましくは0.5質量部以下、さらに好ましくは0.3質量部以下、それ以上に好ましくは0.1質量部以下であり、0質量部でも差支えがないということである。硬化剤を実質的に含有しないことで、一度作製した基材/接着剤/基材の積層体であっても加熱等の処理により容易に剥がすことが可能となる。
 上記硬化剤は特に限定されず、一般的に公知のものを指す。例えば、エポキシ硬化剤や、イソシアネート硬化剤、オキサゾリン基またはカルボジイミド基を含有する化合物、シランカップリング剤などである。
<積層体>
 本発明の積層体は、ポリオレフィン樹脂基材と異種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。例えば、本発明の接着剤組成物は、ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートを良好に接着し、好ましく積層することができる。本発明の接着剤組成物は、ポリオレフィン樹脂基材とその他さまざまな異種基材との接着性が良好である。前記異種基材とは、ポリオレフィン基材1とは異なる基材のことである。例えば、ポリオレフィン基材1がポリプロピレンであれば、異種基材はポリプロピレン以外のポリエステルやアルミニウム箔、ポリ塩化ビニル基材などである。
 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、基材の表面に接着剤組成物をアプリケ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、基材表面に形成された接着剤組成物の層(接着剤層)が溶融状態にある間に、その塗布面にもう片方の基材を積層接着(ラミネート接着、ヒートシール接着)して積層体を得ることができる。ラミネート接着やヒートシール接着いずれの積層体作製方法であっても、十分な接着性を確保できる。
 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、異種基材がフィルムの場合、0.5~15μmにすることが好ましく、1~12μmにすることがより好ましく、2~10μmにすることがさらに好ましい。異種基材が成型品である場合、5~40μmにすることが好ましく、10~30μmにすることがさらに好ましい。
<ポリオレフィン樹脂基材(フィルム)>
 ポリオレフィン樹脂基材としては、従来から公知のポリオレフィン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し、表面処理を施してもよい。
<ポリエステル樹脂基材(フィルム)>
 ポリエステル樹脂基材としては、特に限定されない。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、これらポリエステル樹脂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。
<その他異種基材>
 その他の異種基材としては、ABS樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、SUS304などを用いることができる。特に限定されないが、市販の試験板を用いることができる。その厚さも特に限定されないが、100μm~3mmであることが好ましく、さらに1~2.5mmであることがより好ましい。また、これら異種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。
<酸変性ポリオレフィン(A)の製造例>
製造例1
 1Lオートクレーブに、ポリプロピレン(Tm:80℃、結晶化度=23%)100質量部、トルエン150質量部及び無水マレイン酸8.5質量部、ジ-tert-ブチルパーオキサイド4質量部を加え、140℃まで昇温した後、更に1時間撹拌した(ここで、1時間「反応」したという)。その後、得られた反応液を125℃まで冷却後、予め40℃に加温したメチルエチルケトン219質量部が入った容器に攪拌しながら注ぎ、40℃まで冷却し、更に30分間攪拌し、更に25℃まで冷却することで樹脂を析出させた(ここで、反応液をメチルエチルケトンなどの溶剤に攪拌しながら注ぎ込み、冷却することで樹脂を析出させる操作を「再沈」という)。その後、当該樹脂を含有するスラリー液を遠心分離することで無水マレイン酸がグラフト重合した酸変性ポリプロピレンと(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物とを分離した。
 更に、遠心分離して取り出した酸変性ポリプロピレンを、予め25℃に保温した新たな2000質量部のメチルエチルケトンが入った容器に攪拌しながら投入し、1時間攪拌を続けた。その後、スラリー液を遠心分離することで、更に酸変性ポリプロピレンと(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物とを分離した。当該操作を2回繰り返すことで、精製した(ここで、遠心分離して取り出した酸変性ポリプロピレンをメチルエチルケトンに攪拌しながら投入し、再度遠心分離することで、精製を強化する操作を「リスラリー」とする)。
 精製後、減圧下50℃で5時間乾燥させることにより、酸変性ポリオレフィンである無水マレイン酸変性ポリプロピレン(A-1、酸価11mgKOH/g-resin、重量平均分子量60,000、Tm80℃、結晶化度=25%)を得た。
製造例2
 製造例1で用いた無水マレイン酸の量を3.5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、酸変性ポリオレフィンである無水マレイン酸変性ポリプロピレン(A-2、酸価6.5mgKOH/g-resin、重量平均分子量77,000、Tm80℃、結晶化度=30%)を得た。
製造例3
  製造例1で用いたポリプロピレン(Tm:80℃)をプロピレン-ブテン共重合体(Tm:83℃、プロピレン80質量%、ブテン20質量%)に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、酸変性ポリオレフィンである無水マレイン酸変性プロピレン-ブテン共重合体(A-3、酸価11mgKOH/g-resin、重量平均分子量90,000、Tm80℃、結晶化度=36%)を得た。
実施例1
 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ポリプロピレン(A-1)を75質量部、応力緩和剤(B-1)を25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70℃まで昇温し、撹拌を1時間続けた後、冷却することで接着剤組成物を得た。この接着剤組成物1を用いて、下記の方法で積層体を作成した。
ポリオレフィン樹脂基材とポリエステル樹脂基材との積層体の作製(ラミネート接着)
ポリエステル樹脂基材にはPETフィルム(東洋紡社製、E5101、厚さ50μm)を使用し、ポリオレフィン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)(以下、CPPともいう。)を使用した。
 得られた接着剤組成物をポリエステル樹脂基材にアプリケータを用いて乾燥後の接着剤層の膜厚が8μm程度になるように調整して塗布した。温風乾燥機を用いて塗布面を100℃雰囲気で1分間乾燥させ、膜厚8μm程度の接着剤層が積層されたポリエステル樹脂基材を得た。前記接着剤層表面にポリオレフィン樹脂基材を重ね合わせ、テスター産業社製の小型卓上テストラミネーター(SA-1010-S)を用いて、ラミネート温度80℃で、0.3MPa、1m/分にて貼り合わせ、室温で、1日間養生することで積層体を得た。
得られた積層体に対して、接着性を評価した。結果を表1及び表2に示す。
(実施例2~12、比較例1~5)
 酸変性ポリオレフィン、応力緩和剤を表1及び表2に示すとおりに変更し、実施例1と同様な方法で接着剤組成物2~17を作製した。得られた接着剤組成物2~17を用いて実施例1と同様な方法で積層体を作製し、接着性評価を実施した。評価結果を表1及び表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
表1及び表2で用いた応力緩和剤(B)は以下のものである。
B-1: JSR社製 ダイナロン(登録商標)9901P(スチレン含量53質量%、デュロメータA硬さ98)
B-2: クラレ社製 セプトン(登録商標)1020 (スチレン含量36質量%、デュロメータA硬さ70)
B-3: 旭化成社製 タフテック(登録商標)P1500(スチレン含量30質量%、デュロメータA硬さ69)
B-4: 旭化成社製 タフテック(登録商標)P1083(スチレン含量20質量%、デュロメータA硬さ56)
 B-5: JSR社製 ダイナロン(登録商標)8903P(スチレン含量35質量%、デュロメータA硬さ49)
実施例13
 実施例1と同様の方法で接着剤組成物1を得た。この接着剤組成物1を用いて、下記の方法で積層体を作成した。
 ポリオレフィン樹脂基材とその他異種基材との積層体の作製(ヒートシール接着)
 ポリオレフィン樹脂基材には上記と同様の無延伸ポリプロピレンフィルムを使用した。得られた接着剤組成物をポリオレフィン樹脂基材にアプリケータを用いて乾燥後の接着剤層の膜厚が20μm程度になるように調整して塗布した。温風乾燥機を用いて塗布面を100℃雰囲気で1分間乾燥させ、膜厚20μm程度の接着剤層が積層されたポリオレフィン樹脂基材を得た。前記接着剤層表面にポリプロピレン試験板(日本テストパネル社製、厚さ2mm)、ABS試験板(日本テストパネル社製、厚さ2mm)、ポリカーボネート試験板(日本テストパネル社製、厚さ2mm)、ポリ塩化ビニル試験板(日本テストパネル社製、厚さ2mm)、アクリル試験板(日本テストパネル社製、厚さ2mm)、SUS304試験板(日本テストパネル社製、厚さ2mm)、PET試験板(日本テストパネル社製、厚さ2mm)を重ね合わせ、テスター産業社製のヒートシールテスター(TP-701-B)を用いて、ヒートシール温度90℃(試験板側は55℃)で、0.3MPa、15sにて貼り合わせ、室温で、1日間養生することで積層体を得た。
得られた積層体に対して、接着性を評価した。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
表3で用いた応力緩和剤(B)は表1及び2で用いたものと同様である。
 上記のようにして得られた各酸変性ポリオレフィン、応力緩和剤、接着剤組成物および積層体に対して下記方法に基づいて分析測定および評価を行った。
<スチレン成分の含有量の測定> 
 応力緩和剤を重水素化クロロホルムに溶解し、その試料溶液のH-NMRスペクトルを観測幅15ppmで測定した。またあらかじめ、3種の濃度のポリスチレン/重水素化クロロホルム溶液のH-NMRスペクトルのスチレンのピーク面積と濃度から検量線を求め、この検量線を用いて、試料溶液のスチレンのピーク面積からスチレンの含有量を算出した。  
<酸価の測定>
 本発明における酸価(mgKOH/g-resin)は、1gの酸変性ポリオレフィン(A)を中和するのに必要とするKOH量のことであり、JIS K0070(1992)の試験方法に準じて、測定した。具体的には、100℃に温度調整したキシレン100gに、酸変性ポリオレフィン1gを溶解させた後、同温度でフェノールフタレインを指示薬として、0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液[商品名「0.1mol/Lエタノール性水酸化カリウム溶液」、和光純薬(株)製]で滴定を行った。この際、滴定に要した水酸化カリウム量をmgに換算して酸価(mgKOH/g)を算出した。
<デュロメータA硬さの測定>
 デュロメータA硬さは、JIS K6253―3:2012に従って測定した。具体的には平たんで堅固な面に試験片を置き、デュロメータの加圧板が試験片の表面に平行になるより,かつ,押針がゴムの表面に対して直角になるようにデュロメータを保持し,加圧板を試験片に接触させる。押針先端は,試験片の端から12.0 mm以上離れた位置で測定した。
<重量平均分子量(Mw)の測定>
 本発明における重量平均分子量は、日本ウォーターズ社製ゲルパーミエーションクロマトグラフAlliance e2695(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、カラム:Shodex KF―806 + KF―803、カラム温度:40℃、流速:1.0ml/分、検出器:フォトダイオードアレイ検出器(波長254nm=紫外線))によって測定した。
<融点、融解熱量の測定>
 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、10℃/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。
<結晶化度の測定>
テフロン(登録商標)シートの表面に接着剤組成物をアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、剥離させ、フィルム状の接着組成物を得た。その後、以下の条件でXRD測定を行った。測定機器:理学電機製X線回折装置RINT2500 
ターゲット:Cu
管電圧:40kV
管電流:200mA
コリメータ:1mmφ
スリット:縦2°、横1/2°
受光部:Niフィルター、シンチレーションカウンター
走査範囲:2θ/θ
得られたXRD回折ピークから結晶化度を算出した。
<接着性の評価>
 積層体を15mmの短冊状に切断し、180°剥離試験により接着性を以下の基準により評価した。
T型剥離試験は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。ポリエステル基材/ポリオレフィン樹脂基材間の剥離強度(N/15mm)は3回の試験値の平均値とした。
 本発明の接着剤組成物は、酸変性ポリオレフィンおよび熱可塑性樹脂を含み、硬化剤不使用の場合でもポリオレフィンのような非極性基材と極性基材、金属などのその他異種基材の接着性に優れる。また、ドライラミネートにより塗工可能なため、設備費を削減でき、膜厚も薄くすることができる。さらに、ポリオレフィン基材の熱収縮影響が小さい110℃以下のような低温でも優れた接着性を発現する。そのため、本発明の接着剤組成物は、様々な種類の基材同士を貼り合わせる接着剤として幅広く利用し得るものである。 
 

Claims (10)

  1. 酸変性ポリオレフィン(A)、およびスチレン成分を30質量%以上含有し、かつデュロメータA硬さが69以上である応力緩和剤(B)を含有する、接着剤組成物。
  2. 前記応力緩和剤(B)が、スチレン系エラストマーである、請求項1に記載の接着剤組成物。
  3. 前記酸変性ポリオレフィン(A)の酸価が2~50mgKOH/gである、請求項1または2に記載の接着剤組成物。
  4. 前記酸変性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、前記応力緩和剤(B)の質量比が、5質量部以上70質量部以下である、請求項1~3いずれかに記載の接着剤組成物。
  5. さらに溶剤(C)を含む、請求項1~4いずれかに記載の接着剤組成物。
  6. 前記溶剤(C)が、脂環式炭化水素溶剤(C1)およびエステル系溶剤(C2)を含む、請求項5に記載の接着剤組成物。
  7. 脂環式炭化水素溶剤(C1)とエステル系溶剤(C2)の質量比が、(C1)/(C2)=95/5~60/40である、請求項6に記載の接着剤組成物。
  8.  ポリオレフィン樹脂基材1と基材1とは異なる基材2との接着に用いられる請求項1~7いずれかに記載の接着剤組成物。
  9.  前記基材2がポリエステル基材である請求項8に記載の接着剤組成物。
  10.  請求項1~7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樹脂基材1と基材1とは異なる基材2の積層体。
     
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113201307A (zh) * 2021-04-21 2021-08-03 深圳宝利树脂有限公司 Pp处理剂及其制备方法
JPWO2021161735A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19
WO2021251221A1 (ja) * 2020-06-12 2021-12-16 東洋紡株式会社 ポリオレフィン系接着剤組成物および積層体
TWI873276B (zh) 2020-02-14 2025-02-21 日商東洋紡Mc股份有限公司 聚烯烴系黏接劑組成物

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0551496A (ja) * 1990-09-27 1993-03-02 Bp Chem Internatl Ltd 接着または被覆組成物およびその使用
JP2001059079A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Mitsubishi Chemicals Corp 接着性重合体組成物
JP2005272721A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Fujikura Ltd ホットメルト組成物及びそれを用いた防水コネクタ
WO2006104058A1 (ja) * 2005-03-29 2006-10-05 Mitsui Chemicals, Inc. プロピレン系接着剤用重合体組成物およびその積層体
JP2007277407A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Diabond Industry Co Ltd 耐水性ポリエステル樹脂の製造方法
JP2008163121A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Nippon Shiima Kk 樹脂組成物
JP2016000513A (ja) * 2014-05-20 2016-01-07 早川ゴム株式会社 中空弾性樹脂成形体及びその製造方法
WO2016194917A1 (ja) * 2015-06-01 2016-12-08 富士フイルム株式会社 仮止め接着剤、接着フィルム、接着性支持体、積層体およびキット
WO2018131670A1 (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社日本触媒 共重合体および樹脂組成物

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0551496A (ja) * 1990-09-27 1993-03-02 Bp Chem Internatl Ltd 接着または被覆組成物およびその使用
JP2001059079A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Mitsubishi Chemicals Corp 接着性重合体組成物
JP2005272721A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Fujikura Ltd ホットメルト組成物及びそれを用いた防水コネクタ
WO2006104058A1 (ja) * 2005-03-29 2006-10-05 Mitsui Chemicals, Inc. プロピレン系接着剤用重合体組成物およびその積層体
JP2007277407A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Diabond Industry Co Ltd 耐水性ポリエステル樹脂の製造方法
JP2008163121A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Nippon Shiima Kk 樹脂組成物
JP2016000513A (ja) * 2014-05-20 2016-01-07 早川ゴム株式会社 中空弾性樹脂成形体及びその製造方法
WO2016194917A1 (ja) * 2015-06-01 2016-12-08 富士フイルム株式会社 仮止め接着剤、接着フィルム、接着性支持体、積層体およびキット
WO2018131670A1 (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社日本触媒 共重合体および樹脂組成物

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021161735A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19
WO2021161735A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19 東洋紡株式会社 ポリオレフィン系接着剤組成物
TWI873276B (zh) 2020-02-14 2025-02-21 日商東洋紡Mc股份有限公司 聚烯烴系黏接劑組成物
WO2021251221A1 (ja) * 2020-06-12 2021-12-16 東洋紡株式会社 ポリオレフィン系接着剤組成物および積層体
CN113201307A (zh) * 2021-04-21 2021-08-03 深圳宝利树脂有限公司 Pp处理剂及其制备方法

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