JP3333286B2 - 複合樹脂組成物およびホットメルト接着剤 - Google Patents

複合樹脂組成物およびホットメルト接着剤

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複合樹脂組成物および
接着剤に関する。さらに詳しくは、加工性、接着性、熱
安定性、柔軟性に優れた複合樹脂組成物およびそれを含
有してなるホットメルト接着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリオレフィン系フィルム等の各
種フィルムや樹脂成形品の接着に用いられる接着剤とし
ては、例えば結晶性ポリオレフィンにスチレンをグラフ
ト共重合した変性ポリオレフィンからなる接着剤(例え
ば特公平1−49187号公報)、スチレンブタジエン
ブロック共重合体の水素添加物にマレイン酸等の極性基
含有化合物をグラフト化した変性体(例えば特開昭58
−19376号公報等)、ポリオレフィンとポリスチレ
ンのグラフトブロックコポリマーのブレンド体(例えば
特開平3−7746号公報等)等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、結晶性
ポリオレフィンにスチレンをグラフト共重合した変性ポ
リオレフィンからなる接着剤は、ホットメルト接着剤と
して使用するとオープンタイムが短い等の問題があり、
またスチレンブタジエンブロック共重合体の水素添加物
に極性基含有化合物をグラフト化した変性体は変性率が
低いため接着性の点で問題がある。さらに、ポリオレフ
ィンとポリスチレンのグラフトブロックコポリマーのブ
レンド体の場合は、ホットメルトとして用いた場合、熱
経時変化による相分離の問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題を解決し、加工性、接着性及び熱安定性の向上を目
的として鋭意検討した結果、非晶質エチレン共重合体及
び低粘度樹脂の両者をスチレン系化合物等でグラフト化
することによって、性能が飛躍的に向上することを見い
だし、本発明に到達した。すなわち本発明は、ASTM
D1238−E法によるメルトインデックスが50未
満であり結晶化度が10%未満である非晶質エチレン共
重合体(A)100重量部とASTM D1238−E
法によるメルトインデックスが50以上である低粘度樹
脂(B)30〜300重量部の存在下に、スチレン系化
合物、ビニル基含有カルボン酸類もしくはその誘導体お
よび(メタ)アクリロニトリルからなる群より選ばれる
少なくとも1種のラジカル重合性単量体(C)50〜1
000重量部を加熱溶融混練機中で重合して得られる複
合樹脂組成物;およびそれを含有してなるホットメルト
接着剤である。
【0005】本発明における非晶質エチレン共重合体
(A)の具体例としては、エチレンと他の1種以上のビ
ニル化合物[例えば、αオレフィン(プロピレン、1−
ブテン、4−メチル−1−ペンテン等)、酢酸ビニル、
メタアクリル酸、アクリル酸等]との共重合体、これら
のビニル基含有カルボン酸類によるグラフト変性体、お
よびこれらの共重合体もしくは変性体の2種以上のブレ
ンド物等が挙げられる。これらのうち好ましいものはエ
チレン−αオレフィン共重合体およびエチレン−αオレ
フィン−非共役ジエン共重合体であり、さらに好ましい
ものはエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロ
ピレン−ジシクロペンタジエン共重合体およびエチレン
−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体であ
る。
【0006】(A)の結晶化度は、通常10%未満、好
ましくは7%未満である。(A)の結晶化度が10%以
上では複合樹脂組成物とした際に十分な柔軟性が得られ
ず、またホットメルト接着剤として用いた際に十分なオ
ープンタイムが得られない。
【0007】(A)のASTM D1238−E法(1
90℃、2160g)によるメルトインデックスは、通
常50未満、好ましくは40未満である。(A)のメル
トインデックスが50以上であると十分な複合樹脂の強
度が得られない。
【0008】低粘度樹脂(B)としては、プロピレン共
重合体(低分子量ポリプロピレン、非晶質プロピレン−
エチレン共重合体等)、エチレン共重合体(エチレン−
酢酸ビニル共重合体等)、水素添加石油樹脂(例えば、
炭素数9系石油樹脂、炭素5数系石油樹脂、ジシクロペ
ンタジエン系石油樹脂等の水素添加物)、水素添加テル
ペン樹脂および水素添加ロジン樹脂およびこれらのビニ
ル基含有カルボン酸類によるグラフト変性体等を挙げる
ことができる。
【0009】(B)のASTM D1238−E法によ
るメルトインデックスは、通常50以上、好ましくは1
00以上である。(B)のメルトインデックスが50未
満であると、溶融混合機中で重合して得られる複合樹脂
組成物が高粘度となり、ホットメルト接着剤としての塗
工性が低下する。
【0010】本発明におけるラジカル重合性単量体
(C)としては、スチレン系化合物、ビニル基含有カル
ボン酸類もしくはその誘導体、(メタ)アクリロニトリ
ル等が挙げられる。
【0011】スチレン系化合物としては、スチレン、t
-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチ
レン、クロルスチレン、ブロムスチレン、フルオロスチ
レン、エチルスチレン、ジビニルベンゼン、N,N−ジ
エチルアミノスチレン等が挙げられ、これらのうち特に
好ましいものはスチレンである。
【0012】ビニル基含有カルボン酸類もしくはその誘
導体としては、ビニル基含有カルボン酸[(メタ)アク
リル酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸
等]、(メタ)アクリル酸エステル[例えば、炭素数1
〜18のアルキル(メチル、エチル、プロピル、オクチ
ル、ドデシルなど)−、炭素数6〜12の脂環式アルキ
ル(シクロヘキシル、ジシクロヘキシルなど)−、炭素
数7〜21のアラルキル(例えばベンジル)−、ヒドロ
キシアルキル(炭素数2〜6)−、グリシジル−等の
(メタ)アクリレート]、ビニル基含有ジカルボン酸の
イミド化物[マレイミド、N−メチルマレイミド、N−
ブチルマレイミド、N−フェニルマレイミド等]等が挙
げられる。これらのうち好ましいものは(メタ)アクリ
ル酸、無水マレイン酸およびこれらのエステル化物であ
る。
【0013】本発明において、(A)、(B)および
(C)の重量比は、(A):(B):(C)が通常10
0:(30〜300):(50〜1000)、好ましく
は100:(50〜200):(70〜500)であ
る。(B)の比率が30未満では得られる複合樹脂が高
粘度となり、ホットメルト接着剤として使用する場合の
作業性が悪く、300を超えると複合樹脂組成物のゴム
弾性が低下する。また、(C)の比率が50未満では
(A)および(B)に対する変性効果が乏しく分散系が
安定しないため、ホットメルト接着剤として使用する場
合の熱安定性が不十分となり、1000を超えると複合
樹脂組成物のゴム弾性が低下する。
【0014】本発明の組成物を製造する方法は、特に限
定されないが、例えば予め(A)の存在下で(C)を
重合したものと(B)の存在下で(C)を重合したもの
を混合する方法、(B)の存在下で(C)を重合した
ものと(A)の存在下に(C)を重合する方法、
(A)の存在下で(C)を重合したものと(B)の存在
下に(C)を重合する方法、(A)および(B)の存
在下に(C)を重合する方法等が挙げられる。これらの
うち好ましいのは、の方法である。
【0015】重合には必要により公知の重合開始剤や有
機溶剤を使用することができる。重合開始剤としては、
ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロ
パーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシル
パーオキサイド、パーオキシジカーボネート等の有機過
酸化物やアゾイソブチロニトリル等のアゾ系化合物が挙
げられる。有機溶剤としては、脂環式炭化水素系溶剤、
芳香族炭化水素系溶剤、アルコール系溶剤、ハロゲン系
溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤等が挙げられる。
【0016】重合の温度は特に限定はなく、実質的に単
量体を重合させる温度であればよいが、通常80〜26
0℃である。
【0017】製造に用いる加熱溶融混合機としては、そ
の様式、形状等は特に限定されるものではなく、例えば
逆ネジ部を有する圧縮性の高い形状のスクリューまたは
リボン状攪拌翼を有する混合機、ニーダー等を用いるこ
とができる。
【0018】本発明の組成物をホットメルト接着剤とし
て用いる際には、公知の種々の添加剤[例えば接着性付
与剤(ロジン誘導体、テルペン樹脂、炭化水素樹脂
等)、ワックス(パラフィンワックス、マイクロクリス
タリンワックス、低分子量ポリオレフィンワックス
等)、酸化防止剤、フィラー、可塑剤等]を添加しても
よい。
【0019】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下にお
いて「部」は重量部を示す。
【0020】実施例1〜8および比較例1、2 直径45mm、L/D=50のスクリューを有するベン
ト付き同方向二軸押出機を用いて、本発明の複合樹脂お
よび比較の樹脂を製造した。この押出機は、別個に温度
調節することができる4分割のバレルを有しており、第
一バレルの手前に原料供給口が、第四バレル前にベント
口が設けられている。第三バレル部に対応する部分のス
クリューが逆ネジであって、ベント口近辺のスクリュー
のピッチは、30mmである。押出機は第一バレルを1
45℃、第二バレルを160℃、第三バレルを190
℃、第四バレルを230℃に保ちベント口を20Tor
rの減圧にして、表1の比率で分散した樹脂混合物を原
料供給口から、またモノマーは第一バレルに付属のサイ
ド供給口から押出機に供給し滞留時間が7分になるよう
に保ちながら重合し複合樹脂組成物を得た。
【0021】
【表1】 (記号等の説明) AA ;アクリル酸 MA ;無水マレイン酸 ACN;アクリロニトリル DCP;ジクミルパーオキサイド EPR;エチレンプロピレン共重合体(結晶化度6%、
メルトインデックス2、日本合成ゴム製「EP912
P」) EPDM;エチレンプロピレンエチリデンノルボルネン
共重合体(結晶化度5%、メルトインデックス0.8、
日本合成ゴム製「EP57P」) APAO;非結晶性ポリプロピレン(メルトインデック
ス100以上、宇部レキセン製「UT2535」) PP1;無水マレイン酸変性低分子量ポリプロピレン
(メルトインデックス100以上、三洋化成製「ユーメ
ックス1001」) 水添樹脂 ;水添テルペン樹脂(メルトインデックス1
00以上、安原化学製「クリアロンP105」) PE;結晶性高密度ポリエチレン(メルトインデックス
8) SEBS;水素添加スチレンブタジエンブロック共重合
体(メルトインデックス1以下)
【0022】得られた複合樹脂組成物を射出成型機で成
形して試験片を作成した。該試験片を用いて測定した樹
脂物性値を表2に示す。
【0023】
【表2】 (測定方法) 破断強度;JIS K6301(単位:kgf/c
2) 破断伸び;JIS K6301(単位:%) 硬度 ;JIS K6301(JIS A) MFR(メルトインテ゛ックス);ASTM D1238−L法
(230℃,2160g)
【0024】得られた各複合樹脂100部、タッキファ
イヤー(出光石油化学製「アドマープP100」:軟化
点100℃の水添石油樹脂)300部、プロセスオイル
(出光興産製「ダイアナプロセスPW90」)50部お
よび酸化防止剤(チバガイギー製「イルガノックス10
10」)2.5部を溶融混合し、ホットメルト接着剤を
得た。得られた接着剤の性能測定結果を表3に示す。
【0025】
【表3】 (測定方法) せん断接着強度;JIS K6854に基づきアルミ板
/ポリエステルフィルムでの断剥接着強度を測定した
(単位:kgf/cm2)。 ピール強度 ;JIS K6854に基づきアルミ板
/ポリエステルフィルムでの180゜剥離強度を測定し
た(単位:g/25mm)。 熱安定性 ;190℃で5時間不活性ガス雰囲気下
に放置後のB型粘度計による粘度の変化率で評価した
(○:変化率20%未満、×:変化率20%以上)。
【0026】
【発明の効果】本発明の複合樹脂組成物は下記の効果を
有する。 (1)低溶融粘度樹脂と結晶性の低いポリエチレン共重
合体の両方がラジカル重合性単量体でグラフト変性され
ているため、樹脂物性に優れる。 (2)溶融状態を長時間保持しても相分離することがな
いので、熱安定性が極めて良好である。 (3)各種材料に対して優れた接着性を示す。 上記効果を奏することから、本発明の複合樹脂組成物は
ホットメルト接着剤または粘着剤用として特に有用であ
るほか、有機溶剤溶液、エマルジョン、ディスパージョ
ン、フィルムあるいはシートの形でも使用可能である。
また、本発明の複合樹脂組成物は、ポリスチレンやゴム
等の成形用樹脂の機械的性質の改質やアスファルトの耐
寒性向上剤としても用いることができる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 255/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ASTM D1238−E法によるメル
    トインデックスが50未満であり結晶化度が10%未満
    である非晶質エチレン共重合体(A)100重量部とA
    STM D1238−E法によるメルトインデックスが
    50以上である低粘度樹脂(B)30〜300重量部の
    存在下に、スチレン系化合物、ビニル基含有カルボン酸
    類もしくはその誘導体および(メタ)アクリロニトリル
    からなる群より選ばれる少なくとも1種のラジカル重合
    性単量体(C)50〜1000重量部を加熱溶融混練機
    中で重合して得られる複合樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 (A)が、エチレン−αオレフィン共重
    合体および/またはエチレン−αオレフィン−非共役ジ
    エン共重合体である請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 (B)が、プロピレン共重合体、エチレ
    ン共重合体、水素添加石油樹脂、水素添加テルペン樹脂
    および水素添加ロジン樹脂からなる群より選ばれる少な
    くとも1種の低粘度樹脂である請求項1または2記載の
    複合樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 (B)が、非晶質ポリプロピレン共重合
    体および/またはエチレン−酢酸ビニル共重合体の低粘
    度樹脂である請求項1または2記載の複合樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4記載の複合樹脂組成物を含
    有してなるホットメルト接着剤。
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