JP3520975B2 - ポリプロピレン組成物およびそれを用いた二色成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリプロピレンと
熱可塑性エラストマーとの接着性の向上を図るためのポ
リプロピレン組成物および二色成形体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレンは結晶性が高く、その成
形品は他の材料との接着性が悪いので、従来から接着性
を高める技術が検討されている。

【０００３】例えば、ポリプロピレン成形品の表面に粘
着剤を付与して剥離強度を高めたり、ポリプロピレン成
形品の表面をプラズマ等で表面処理して接着性を向上さ
せたりする技術、表面に接着性を有する物質をコーティ
ングする技術、又はポリプロピレン成形品の表面を溶融
させて粗して接着性を高める技術等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各技術を用いても十分な剥離強度は得られないという
問題がある。また、表面を粗す技術に粘着性を有する材
料の塗布や接着性物質のコーティングなどの技術を組み
合わせることも考えられるが、処理工程が増大し、製造
コストが大きく上昇するという問題がある。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑み、ポリプロ
ピレン成形品の接着性を向上させたポリプロピレン組成
物および二色成形品の製造方法を提供することを課題と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の第１の態様は、ポリプロピレンに接着性付与剤とし
て、メチルアクリレート基修飾ポリエチレンからなる変
性ポリエチレンをブレンドしてなることを特徴とするポ
リプロピレン組成物にある。

【０００７】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、さらに、接着性付与剤として脂肪族アルキル鎖を有
するアクリレート化合物をブレンドしたことを特徴とす
るポリプロピレン組成物にある。

【０００８】

【０００９】本発明の第３の態様は、ポリプロピレンに
接着性付与剤として、メチルアクリレート基修飾ポリエ
チレンからなる変性ポリエチレンをブレンドしてなるポ
リプロピレン組成物と、熱可塑性エラストマー組成物と
を用い、前記ポリプロピレン組成物の成形体に前記熱可
塑性エラストマー成形体が接着した成形体を製造するこ
とを特徴とする二色成形体の製造方法にある。

【００１０】本発明の第４の態様は、第３の態様におい
て、前記熱可塑性エラストマー組成物がスチレン系熱可
塑性エラストマー組成物であることを特徴とする二色成
形体の製造方法にある。

【００１１】本発明の第５の態様は、第３又は４の態様
において、前記ポリプロピレン組成物には、さらに、接
着性付与剤として脂肪族アルキル鎖を有するアクリレー
ト化合物をブレンドされていることを特徴とする二色成
形体の製造方法にある。

【００１２】

【００１３】本発明の第６の態様は、第３〜５の何れか
の態様において、前記ポリプロピレン組成物の成形体を
成形した後、当該成形体の前記変性ポリエチレンだけを
溶融する条件で前記熱可塑性エラストマー組成物を成形
することを特徴とする二色成形体の製造方法にある。

【００１４】

【００１５】

【００１６】かかる本発明のポリプロピレン組成物は、
接着性付与剤が添加されているので、通常では接着され
ないとされている熱可塑性エラストマーと、界面に接着
剤や粘着剤を塗布することなく接着することができる。
すなわち、ポリプロピレン組成物にブレンドされている
変性ポリエチレンは基本的にはポリプロピレンと相溶し
ないが、ポリプロピレン成形品と熱可塑性エラストマー
成形品との界面で接着剤として作用し、両者の間に分散
力又は分子間力などによる接着力が発生すると推察され
る。また、変性ポリエチレンはポリプロピレンと相溶し
ないので、成形品表面近傍に偏在し、界面での接着剤と
して有効に作用すると推察される。

【００１７】ここで、変性ポリエチレンは、特に、メチ
ルアクリレート基修飾ポリエチレン、すなわち、ポリエ
チレンの水素を部分的に、例えば、２０％〜３０％程
度、メチルアクリレート基で置換したものが好ましい
が、これに限定されるものではない。

【００１８】かかる変性ポリエチレンの配合量は、ポリ
プロピレン１００重量部に対して、５重量部以上添加す
れば好ましく、好適には、５重量部〜１００重量部であ
り、さらに好適には、１０〜３０重量部添加することに
より、約２〜３倍以上の剥離強度を得ることができる。

【００１９】かかる変性ポリエチレンは、２色成形品の
成形時に容易に溶融して熱可塑性エラストマーと良好に
接着する。この場合、先にポリエチレン組成物を成形
し、次いで、熱可塑性エラストマーを成形する際に、変
性ポリエチレンが溶融する条件とするのが好ましい。こ
の条件は、成形方法、成形材料により異なるが、例え
ば、成形型を８０〜１００℃程度、溶融熱可塑性エラス
トマーの温度を１５０〜２５０℃程度にする。一方、こ
の成形条件は、ポリプロピレン自体が溶融するような条
件とするのは好ましくない。先に成形したポリプロピレ
ン成形品の形状が崩れ、また、クラック発生等の原因に
なるからである。

【００２０】また、好ましくは、接着性付与剤として、
さらに、脂肪族アルキル鎖を有するアクリレート化合物
を添加するのが好ましい。かかる脂肪族アルキル基を有
するアクリレート化合物は、変性ポリエチレンと相溶
し、溶融温度を低下させ、且つ協力して接着性を相乗的
に向上させると思われる。すなわち、脂肪族アルキル鎖
を有するアクリレート化合物は、基本的にポリプロピレ
ンと相溶しない変性ポリエチレンに相溶していると考え
られ、変性ポリエチレンと相溶してその溶融温度を低下
し、相乗的に接着性を向上するものと思われる。

【００２１】かかる脂肪族アルキル鎖を有するアクリレ
ート化合物の添加量は、ポリプロピレン１００重量部に
対して、２〜３０重量部程度、好ましくは５〜１０重量
部程度添加すればよい。これにより、例えば、上述のよ
うな成形条件で、成形型の温度を１０〜２０度程度低下
させることができる。

【００２２】このような本発明のポリプロピレン組成物
は、一般的な汎用ポリプロピレンと同様に成形でき、熱
可塑性エラストマー、特に特定のスチレン系熱可塑性エ
ラストマーとの接着性が良好である。即ち、熱可塑性エ
ラストマーとしてポリプロピレンに接着性を有するもの
を選択すれば、変性ポリエチレンが存在しない界面にお
いてもポリエチレンと熱可塑性エラストマーとの接着が
生じ、両者の剥離強度をさらに向上させることができ
る。これにより、特に接着剤を使用することなく十分な
剥離強度を有する二色成形品が製造できる。

【００２３】ここで、成形方法も特に限定されず、イジ
ェクション成形や熱プレス成形などの種々の成形を採用
することができ、また、二色成形品を製造する場合に
は、ポリプロピレン組成物および熱可塑性エラストマー
を同時に成形して良いし、ポリプロピレン組成物を先に
成形し、次いで、熱可塑性エラストマーを成形しても良
いし、ポリプロピレン組成物の成形品を別途成形し、こ
れを型に入れて熱可塑性エラストマーを成形しても良
い。

【００２４】このような二色成形は、好ましくは、溶融
した熱可塑性エラストマーの熱でポリプロピレン成形品
の変性ポリエチレンが溶融するような条件で行うのが好
ましい。これにより、ポリプロピレンと熱可塑性エラス
トマーとの界面が荒らされたのと同様な効果が得られ、
さらに接着強度が向上する。

【００２５】このような二色成形品の例としては、車載
用のＣＤプレーヤーに用いるＣＤダンパ、ＣＤクランパ
ーの他、プリンター等に用いられる重送防止パッド、給
紙搬送ロール、スキージーロール、さらには、医療機器
用部材等を挙げることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
詳細に説明する。

【００２７】汎用ポリプロピレン（融点：１６０℃）１
００重量部に、変性ポリエチレン（部分的に水素をメチ
ルアクリレート基で置換したもの；エクソン化学社製；
融点：８０℃）５，１１，２５，４３，１００重量部そ
れぞれブレンドし、実施例１〜５のポリプロピレン組成
物とした。

【００２８】これに、スチレン系低硬度熱可塑性エラス
トマーを用いて二色成形品を製造した。このとき、熱可
塑性エラストマー成形時の型温度を９０℃、熱可塑性エ
ラストマーの温度を２２０℃とした。二色成形品の寸法
は、それぞれのシートの寸法が５０ｍｍ×３ｍｍで厚さ
２ｍｍであり、長手方向中央部に長さ１０ｍｍの接着部
を設けたものである。

【００２９】これを用い、ポリプロピレン成形体の長手
方向両端を固定し、エラストマー成形体の一端部を直交
する方向に引っ張って剥離強度（ｇ）を測定する９０°
剥離試験を行った結果を表１に示す。比較のため、変性
ポリエチレンを添加しないでポリプロピレンのみを用い
たもの（比較例１）、変性ポリエチレンのみを用いたも
の（比較例２）についても同様に試験し、結果を表１に
併せて示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】この結果、ポリプロピレンに変性ポリエチ
レンを少なくとも５重量部程度配合すると、剥離強度が
著しく向上することがわかった。また、この剥離した接
着面を観察すると、間欠的に破断繊維の集合体が見ら
れ、これがポリエチレンから形成されていることがわか
った。これにより、変性ポリエチレンが間欠的に相分離
しており、成形時に溶融して熱可塑性エラストマーとの
接着部を形成していることが認められた。

【００３２】また、変性ポリエチレンを１１、２５，４
３，１００重量部添加したものについて、成形型の温度
を８０℃（ポリプロピレン成形体の温度はこれより低い
と思われる）とした以外は同様にして試験を行った。こ
の結果を下記表２に示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】この結果、この実施例では変性ポリエチレ
ン自体の成形時の溶融状態が十分ではないことが予想さ
れるが、比較例に対しては剥離強度の増大が認められ
た。

【００３５】さらに、ポリプロピレン１００重量部に、
変性ポリエチレンを５，１０，１５，２０重量部をそれ
ぞれブレンドし、さらに、それぞれに脂肪族アルキル鎖
を有するアクリレート化合物（アクリレート９００：商
品名：三菱化学社製：イソノニルアクリレート）を５重
量部添加た組成物をそれぞれ用い、成形型温度を８０℃
で成形した以外は上述した通り剥離試験した結果を下記
表３に示す。

【００３６】

【表３】

【００３７】この結果、アクリレート化合物を添加する
ことにより、成形温度を低下することができることが確
認できた。

【００３８】また、ポリプロピレン１００重量部に、上
述した変性ポリエチレン５重量部を添加し、上述したス
チレン系熱可塑性エラストマーを用い、図１に示す液体
封入ダンパ（ＣＤダンパ）を製造した。

【００３９】すなわち、略円筒形の容器本体１をポリプ
ロピレン組成物で成形し、型を９０℃に保持したままス
チレン系熱可塑性エラストマー（２２０℃）を充填して
蛇腹状の弾性封止部２を成形し、２色成形体とした。

【００４０】次いで、容器本体１内にシリコーンオイル
からなる粘性液体３を充填したのち、別途ポリプロピレ
ンで成形した蓋体４を容器本体１に超音波溶着し、液体
封入ダンパとした。

【００４１】この液体封入ダンパは、車載用のＣＤダン
パとして用いることができた。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
本来的には接着できないポリプロピレンと熱可塑性エラ
ストマーとの二色成形体を容易に製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態で製造した液体封入ダンパの
断面図である。

【符号の説明】

１ 容器本体 ２ 弾性封止部材 ３ 粘性液体 ４ 蓋体

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリプロピレンに接着性付与剤として、
   メチルアクリレート基修飾ポリエチレンからなる変性ポ
   リエチレンをブレンドしてなることを特徴とするポリプ
   ロピレン組成物。
2. 【請求項２】 請求項１において、さらに、接着性付与
   剤として脂肪族アルキル鎖を有するアクリレート化合物
   をブレンドしたことを特徴とするポリプロピレン組成
   物。
3. 【請求項３】 ポリプロピレンに接着性付与剤として、
   メチルアクリレート基修飾ポリエチレンからなる変性ポ
   リエチレンをブレンドしてなるポリプロピレン組成物
   と、熱可塑性エラストマー組成物とを用い、前記ポリプ
   ロピレン組成物の成形体に前記熱可塑性エラストマー成
   形体が接着した成形体を製造することを特徴とする二色
   成形体の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記熱可塑性エラス
   トマー組成物がスチレン系熱可塑性エラストマー組成物
   であることを特徴とする二色成形体の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４において、前記ポリプロ
   ピレン組成物には、さらに、接着性付与剤として脂肪族
   アルキル鎖を有するアクリレート化合物をブレンドされ
   ていることを特徴とする二色成形体の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項３〜５の何れかにおいて、前記ポ
   リプロピレン組成物の成形体を成形した後、当該成形体
   の前記変性ポリエチレンだけを溶融する条件で前記熱可
   塑性エラストマー組成物を成形することを特徴とする二
   色成形体の製造方法。