JP4498051B2 - コーティング剤 - Google Patents

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本発明は、非塩素系コーティング剤に関するものであり、より詳細には接着剤、塗料、プライマーとして有用なコーティング剤に関するものである。
難接着性のポリプロピレンとアルミニウム等の金属との接着剤として、変性ポリプロピレンの樹脂分散物が提案されている(特許文献1)。しかし、これはヒートシール温度が高いという欠点があった。本発明者らは、この樹脂分散物のヒートシール温度を下げるために、(a)示差熱分析で測定した融点が、120℃以上160℃以下、(b)X線回折法により測定した結晶化度が50%以上70%未満、(c)極限粘度[η]が、0.3〜1.5dl/gである、不飽和カルボン酸またはその無水物が一部もしくは全部グラフトされた変性ポリプロピレンを、炭化水素系溶剤に固体状態で分散した樹脂分散物を常温で蒸発乾固して得られる変性ポリプロピレンの粉体が、接着剤や塗料として有用であることを提案した(特許文献2)。本発明者らは、さらにヒートシール温度を下げるために、示差熱分析で測定した融点が120℃未満の、プロピレンと炭素数4以上のα−オレフィンからなるプロピレン系エラストマーを使用することを提案した(特許文献3)。また、塗膜の粘着性を抑制するために、変性プロピレン系エラストマーとして(a)プロピレンを50〜95モル%、1−ブテンを5〜50モル%含有し、(b)135℃、デカリン中で測定される極限粘度が0.1〜12dl/gであり、(c)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn)が3以下であるプロピレン系エラストマーに、グラフト量が0.1〜15質量部となるように、極性モノマーをグラフトしたものであることを使用することを提案した(特許文献4)。
しかしながら、上記変性プロピレン系エラストマーは、ポリオレフィン、特にポリプロピレンとアルミとの接着剤として、ポリプロピレンとの良好な接着性に加えて、ポリプロピレンの融点以下の温度でヒートシール可能な点には優れるが、加熱成膜直後に粘着性が残るという課題があった。
特開昭63−12651号公報 特開平3−91514号公報 特願平10−25806号公報 特開2000−345098号公報
本発明は、上記の問題点を解決することを目的としており、具体的には、塗膜の加熱成膜直後に粘着性がなく、保存安定性と低温ヒートシール性に優れ、ポリプロピレン等のポリオレフィンと金属との接着において、良好な接着性を有する極性モノマーグラフト架橋樹脂を含有するコーティング剤を提供することにある。
本発明のコーティング剤は、(A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーとを、(C)極性モノマー、(D)ラジカル重合開始剤、及び(E)架橋剤の存在下に反応させて得られた極性モノマーグラフト架橋樹脂と有機溶剤から構成される。
すなわち、(A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーとの割合(A)/(B)が40/60〜90/10重量部であるエラストマー100重量、(C)極性モノマー0.1〜10重量部、(D)ラジカル重合開始剤0.001〜10重量部、及び(E)架橋剤0.05〜5.0重量部の存在下に反応させて得られた極性モノマーグラフト架橋樹脂を有機溶剤に溶解または分散してなることを特徴とするコーティング剤である。また、極性モノマーグラフト架橋樹脂の135℃、デカリン中で測定される極限粘度が0.1〜5dl/gであることが好ましい。
前記(A)プロピレン系エラストマー、(a)プロピレンを50〜95モル%、1−ブテンを5〜50モル%含有し、(b)135℃、デカリン中で測定される極限粘度が0.1〜12dl/gであり、(c)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn)が3以下であり、(d)示差走査型熱量計による融点Tmが60〜140℃であり、かつ該融点Tmと、1−ブテン構成単位含量M(モル%)との関係が、−2.6M+130≦Tm≦−2.3M+155であり、(e)X線回折法による結晶化度Cと、1−ブテン構成単位含量M(モル%)との関係が、C≧−1.5M+75であり、前記(B)スチレン系エラストマー、(1)スチレンを10〜60モル%含有するブロック共重合体であり、(2)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量が5,000〜200,000である
本発明は、ポリプロピレン等のポリオレフィンと金属との良好な接着性を有するプロピレン系エラストマー、スチレン系エラストマー、極性モノマー、ラジカル重合開始剤、架橋剤を含有して動的に熱処理して得られた極性モノマーグラフト架橋樹脂を使用しているので、塗膜の加熱成膜直後に粘着性がなくしかも、保存安定性と低温ヒートシール性に優れている。また非塩素系なので、環境問題が少ない無公害型コーティング剤である。
本発明について以下、詳細に説明する。
[(A)プロピレン系エラストマー]
(A)プロピレン系エラストマーは、プロピレンを50〜95モル%、好ましくは60〜93モル%、より好ましくは70〜90モル%の量で、1-ブテンを5〜50モル%、好ましくは7〜40モル%、より好ましくは10〜30モル%の量で含有している。
(1)このプロピレン系エラストマーは、プロピレンおよび1-ブテン以外のオレフィンから導かれる単位を、少量、例えば10モル%以下、望ましくは5モル%以下の量で含んでいてもよい。 (2) プロピレン系エラストマーの135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]は、0.1〜12dl/g、好ましくは0.5〜12dl/g、より好ましくは1〜12dl/gである。 (3) プロピレン系エラストマーのゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により求められる分子量分布(Mw/Mn)は3以下であり、好ましくは2.0〜3. 0、より好ましくは2. 0〜2. 5である。 (4) プロピレン系エラストマーの共重合モノマー連鎖分布のランダム性を示すパラメータB値は0.9〜1. 5、好ましくは0.9〜1. 3、より好ましくは0.9〜1. 2である。このパラメータB値はコールマン等(B.D.Cole-man and T.G.Fox, J. Polym.Sci., Al,3183(1963) )により提案されており、以下のように定義される。
B=P12/(2P1 ・P2
ここで、P1 、P2 はそれぞれ第1モノマー、第2モノマー含量分率であり、P12は全二分子連鎖中の(第1モノマー)・(第2モノマー)連鎖の割合である。
なお、このB値が1のときはベルヌーイ統計に従い、B<1のときには共重合体はブロック共重合体的であり、B>1のとき交互共重合体的である。さらにプロピレン系エラストマー(I)は、上記のような特性に加えて下記の特性を満たすことが好ましい。
(5) プロピレン系エラストマーの示差走査型熱量計によって測定される融点Tmは、60〜140℃、好ましくは80〜130℃である。またこの融点Tmと、前記1-ブテン構成単位含量M(モル%)との関係が−2. 6M+130≦Tm≦−2. 3M+155であることが望ましい。 (6) プロピレン系エラストマーのX線回折法により測定される結晶化度Cと、1-ブテン構成単位含量M(モル%)との関係がC≧−1. 5M+75であることが望ましい。上記のような(A)プロピレン系エラストマーの立体規則性は、下記に示すようなトリアドタクティシティ(mm分率)によって評価することができる。このmm分率は、重合体鎖中に存在する3個の頭−尾結合したプロピレン単位連鎖を表面ジグザグ構造で表したとき、そのメチル基の分岐方向が同一である割合として定義され、13C−NMRスペクトルから求められる。具体的に、プロピレン系エラストマーのmm分率を13C−NMRスペクトルから求める際には、重合体鎖中に存在するプロピレン単位を含む3連鎖のうち、(i) 頭−尾結合したプロピレン単位3連鎖、および(ii)頭−尾結合したプロピレン単位とブテン単位とからなり、かつ第2単位目がプロピレン単位であるプロピレン単位・ブテン単位3連鎖が対象とされる。これら3連鎖(i) および3連鎖(ii)中の第2単位目(プロピレン単位)の側鎖メチル基のピーク強度(面積)を下記式に代入してmm分率が求められる。
Figure 0004498051

このように求められるプロピレン系エラストマー(I)のmm分率は85%以上、好ましくは88〜98%、より好ましくは89〜96%である。以下に詳細に説明する。プロピレン系エラストマーの13C−NMRスペクトルは、サンプル管中でプロピレン系エラストマーをロック溶媒として少量の重水素化ベンゼンを含むヘキサクロロブタジエンに完全に溶解させた後、120℃においてプロトン完全デカップリング法により測定される。測定条件は、フリップアングルを45°とし、パルス間隔を3. 4T1 以上(T1 はメチル基のスピン格子緩和時間のうち最長の値)とする。メチレン基およびメチン基のT1 は、メチル基より短いので、この条件では試料中のすべての炭素の磁化の回復は99%以上である。ケミカルシフトは、テトラメチルシランを基準として頭−尾結合したプロピレン単位5連鎖(mmmm)の第3単位目のメチル基炭素ピークを21. 593ppm として、他の炭素ピークはこれを基準とする。このように測定されるプロピレン系エラストマーの13C−NMRスペクトルのうち、プロピレン単位の側鎖メチル基が観測されるメチル炭素領域(約19. 5〜21. 9ppm)は、第1ピーク領域(約21. 0〜21. 9ppm)、第2ピーク領域(約20. 2〜21. 0ppm )、第3ピーク領域(約19. 5〜20. 2ppm)に分類される。そしてこれら各領域内には、下記表に示すような頭−尾結合3連鎖(i) および3連鎖(ii)中の第2単位目(プロピレン単位)の側鎖メチル基ピークが観測される。
Figure 0004498051
表中、Pはプロピレンから導かれる単位、Bは1-ブテンから導かれる単位を示す。上記表に示される頭−尾結合3連鎖(i) および3連鎖(ii)のうち、(i) 3連鎖がすべてプロピレン単位からなるPPP(mm)、PPP(mr)、PPP(rr)について、メチル基の方向を下記に表面ジグザグ構造で図示する。(ii)ブテン単位を含む3連鎖(PPB、BPB)のmm、mr、rr結合は、このPPP結合(i) に準ずる。
Figure 0004498051
第1領域では、mm結合したPPP、PPB、BPB3連鎖中の第2単位(プロピレン単位)目のメチル基が共鳴する。第2領域では、mr結合したPPP、PPB、BPB3連鎖中の第2単位(プロピレン単位)目のメチル基およびrr結合したPPB、BPB3連鎖中の第2単位(プロピレン単位)目のメチル基が共鳴する。
第3領域では、rr結合したPPP3連鎖の第2単位(プロピレン単位)目のメチル基が共鳴する。したがってプロピレン系エラストマーのトリアドタクティシティ(mm分率)は、上記式で示されるように、19. 5〜21. 9ppm (メチル炭素領域)に表れるピークの全面積を100%とした場合に、21. 0〜21. 9ppm (第1領域)に表れるピークの面積の割合(百分率)として求められる。なおプロピレン系エラストマーは、上記のような頭−尾結合した3連鎖(i) および3連鎖(ii)以外にも、下記構造(iii) 、(iv)および(v) で示されるような位置不規則単位を含む部分構造を少量有しており、このような他の結合によるプロピレン単位の側鎖メチル基に由来するピークも上記のメチル炭素領域 (19.5〜21.9 ppm) 内に観測される。
Figure 0004498051
上記の構造(iii) 、(iv)および(v) に由来するメチル基のうち、メチル基炭素Aおよびメチル基炭素Bは、それぞれ17. 3ppm 、17. 0ppm で共鳴するので、炭素Aおよび炭素Bに基づくピークは、前記第1〜3領域 (19. 5〜21. 9 ppm) 内には現れない。さらにこの炭素Aおよび炭素Bは、ともに頭−尾結合に基づくプロピレン3連鎖に関与しないので、上記のトリアドタクティシティ(mm分率)の計算では考慮する必要はない。
またメチル基炭素Cに基づくピーク、メチル基炭素Dに基づくピークおよびメチル基炭素D’に基づくピークは、第2領域に現れ、メチル基炭素Eに基づくピークおよびメチル基炭素E’に基づくピークは第3領域に現れる。
したがって第1〜3メチル炭素領域には、PPE−メチル基(プロピレン−プロピレン−エチレン連鎖中の側鎖メチル基)(20. 7ppm 付近)、EPE−メチル基(エチレン−プロピレン−エチレン連鎖中の側鎖メチル基)(19. 8ppm 付近)、メチル基C、メチル基D、メチル基D’、メチル基Eおよびメチル基E’に基づくピークが現れる。
このようにメチル炭素領域には、頭−尾結合3連鎖(i) および3連鎖(ii)に基づかないメチル基のピークも観測されるが、上記式によりmm分率を求める際にはこれらは下記のように補正される。
PPE−メチル基に基づくピーク面積は、PPE−メチン基(30. 6ppm 付近で共鳴)のピーク面積より求めることができ、EPE−メチル基に基づくピーク面積は、EPE−メチン基(32. 9ppm 付近で共鳴)のピーク面積より求めることができる。
メチル基Cに基づくピーク面積は、隣接するメチン基(31. 3ppm 付近で共鳴)のピーク面積より求めることができる。メチル基Dに基づくピーク面積は、前記構造(iv)のαβメチレン炭素に基づくピーク(34. 3ppm 付近および34. 5ppm 付近で共鳴)のピーク面積の和の1/2より求めることができ、メチル基D’に基づくピーク面積は、前記構造(v) のメチル基E’のメチル基の隣接メチン基に基づくピーク(33. 3ppm 付近で共鳴)の面積より求めることができる。メチル基Eに基づくピーク面積は、隣接するメチン炭素(33. 7ppm 付近で共鳴)のピーク面積より求めることができ、メチル基E’に基づくピーク面積は、隣接するメチン炭素(33. 3ppm 付近で共鳴)のピーク面積より求めることができる。
したがってこれらのピーク面積を第2領域および第3領域の全ピーク面積より差し引くことにより、頭−尾結合したプロピレン単位3連鎖(i) および3連鎖(ii)に基づくメチル基のピーク面積を求めることができる。
以上により頭−尾結合したプロピレン単位3連鎖(i) および3連鎖(ii)に基づくメチル基のピーク面積を評価することができるので、上記式に従ってmm分率を求めることができる。なおスペクトル中の各炭素ピークは、文献(Polymer,30,1350(1989) )を参考にして帰属を決めることができる。またプロピレン系エラストマー(I)は、プロピレン連鎖中に存在するプロピレンの2,1-挿入あるいは1,3-挿入に基づく異種結合単位(位置不規則単位)を含む構造を少量有していることがある。重合時、プロピレンは、通常1,2-挿入(メチレン側が触媒と結合する)して前記のような頭−尾結合したプロピレン連鎖を形成するが、稀に2,1-挿入あるいは1,3-挿入することがある。2,1-挿入および1,3-挿入したプロピレンは、重合体中で、前記構造(iii) 、(iv)および(v) で示されるような位置不規則単位を形成する。重合体構成単位中のプロピレンの2,1-挿入および1,3-挿入の割合は、前記の立体規則性と同様に13C−NMRスペクトルを利用して、Polymer,30,1350(1989)を参考にして下記の式から求めることができる。
Figure 0004498051
なおピークの重なりなどにより、Iαβなどの面積を直接スペクトルより求めることが困難な場合は、対応する面積を有する他の炭素ピークで補正することができる。
プロピレン系エラストマー(I)は、上記のようにして求められるプロピレン鎖中に存在するプロピレンの2,1-挿入に基づく異種結合単位を、全プロピレン構成単位中、0. 01%以上、具体的には0. 01〜0. 3%程度の割合で含んでいてもよい。またプロピレン系エラストマーのプロピレンの1,3-挿入に基づく位置不規則単位の割合は、βγピーク(27. 4ppm 付近で共鳴)により求めることができる。プロピレン系エラストマー(I)は、プロピレンの1,3-挿入に基づく異種結合の割合が0. 05%以下であってもよい。
上記のような本発明で用いられるプロピレン系エラストマーは、シングルサイト触媒またはメタロセン触媒で得られる。
[(B)スチレン系エラストマー]
本発明に係わる(B)スチレン系エラストマーは、(a)スチレンを10〜60モル%含有するブロック共重合体であり、(b)ゲルパーミテーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量が5,000〜200,000である。スチレン系エラストマーの市販品として例えば、タフテック(旭化成)、セプトン(クラレ)、クレイトン(シェル)等が挙げられる。
ここで、(A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーとの割合(A)/(B)は通常40/60〜90/10質量部、好ましくは40/60〜70/30質量部である。(A)/(B)の割合がこの範囲にあると剥離強度および粘着性の点で好ましい。
[(C)極性モノマー]
本発明において、極性モノマーグラフト架橋樹脂を得るために、(A)プロピレン系エラストマー、(B)スチレン系エラストマー、及び/又はプロピレン系エラストマー−スチレン系エラストマー架橋樹脂に極性モノマーをグラフト共重合する。極性モノマーとしては、水酸基含有エチレン性不飽和化合物、アミノ基含有エチレン性不飽和化合物、エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物、不飽和カルボン酸とその無水物およびその誘導体、ビニルエステル化合物等を挙げることができるが、不飽和カルボン酸およびその無水物が好ましい。
水酸基含有エチレン性不飽和化合物としては、たとえば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシー3−フェノキシープロピル(メタ)アクリレート、3−クロロー2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、テトラメチロールエタンモノ(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2−(6−ヒドロヘキサノイルオキシ)エチルアクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルおよび10−ウンデセンー1−オール、1−オクテンー3−オール、2−メタノールノルボルネン、ヒドロキシスチレン、N−メチロールアクリルアミド、2−(メタ)アクロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、グリセリンモノアリルエーテル、アリルアルコール、アリロキシエタノール、2−ブテン1,4−ジオール、グリセリンモノアルコール等を挙げることができる。
アミノ基含有エチレン性不飽和化合物としては、下式で表されるようなアミノ基または置換アミノ基を少なくとも1種類有するビニル系単量体を挙げることができる。
−NR1 2
(式中、R1 は水素原子、メチル基またはエチル基であり、R2 は、水素原子、炭素数1〜12,好ましくは炭素数1〜8のアルキル基、炭素数8〜12、好ましくは6〜9のシクロアルキル基である。なお、上記のアルキル基、シクロアルキル基は、さらに置換基を有しても良い。)
このようなアミノ基含有エチレン性不飽和化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸アミノメチル、(メタ)アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノメチル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル等のアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル系誘導体類、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン等のビニルアミン系誘導体類、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のアクリルアミド系誘導体、p−アミノヘキシルコハク酸イミド、2−アミノエチルコハク酸イミド等のイミド類を挙げることができる。
エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物としては、1分子中に重合可能な不飽和結合基及びエポキシ基を少なくとも1個以上有するモノマーが用いられる。このようなエポキシ基含有エチレン性不飽和化合物としては、たとえば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等の不飽和カルボン酸のグリシジルエステル、あるいはマレイン酸、フマル酸、クロトン酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、エンドーシスービシクロ[2,2,1]ヘプトー5−エンー2、3―ジカルボン酸(ナジック酸TM)、エンドーシスービシクロ[2,2,1]ヘプトー5−エンー2−メチルー2,3−ジカルボン酸(メチルナジック酸TM)等の不飽和ジカルボン酸のモノグリシジルエステル(モノグリシジルエステルの場合のアルキル基の炭素数1〜12)、p―スチレンカルボン酸のアルキルグリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル、スチレン−p―グリシジルエーテル、3,4−エポキシー1−ブテン、3,4−エポキシー3−メチルー1−ブテン、3,4−エポキシー1−ペンテン、3,4−エポキシー3−メチルー1−ペンテン、5,6−エポキシー1−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン モノオキシド等を挙げることができる。
不飽和カルボン酸類としては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸等の不飽和カルボン酸またはこれらの誘導体(例えば酸無水物、酸ハライド、アミド、イミド、エステル等)を挙げることができる。この誘導体としては、例えば、塩化マレニル、マレニルイミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロフタル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプトー2−エンー5,6−ジカルボン酸ジメチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メタクリル酸アミノエチルおよびメタクリル酸アミノプロピル等を挙げることができる。
ビニルエステル化合物としては、たとえば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、n−酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、パーサティック酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル等を挙げることができる。これらの極性モノマーは単独あるいは複数で使用することができる。
極性モノマーの含有量は、(A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーとを含有するエラストマー100質量部に対して、通常0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜7質量部である。極性モノマーの含有量がこの範囲にあると剥離強度の点で好ましい。
[(D)ラジカル重合開始剤]
使用する(D)ラジカル重合開始剤は、前記エラストマー(A)(B)と前記(C)極性モノマーとの反応を促進するものであれば何でも良いが、特に有機ペルオキシド、有機ペルエステルが好ましい。
具体的には、ベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−tert―ブチルペルオキシド、2,5−ジメチルー2,5−ジ(ペルオキシベンゾエート)ヘキシンー3、1,4−ビス(tert―ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチルペルアセテート、2,5−ジメチルー2,5−ジ(tert―ブチルペルオキシ)ヘキシンー3、2,5−ジメチルー2,5−ジ(tert―ブチルペルオキシド)ヘキサン、tert−ブチルベンゾエート、tert−ブチルペルフェニルアセテート、tert−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチルペル−sec −オクトエート、tert−ブチルペルピバレート、クミルペルピバレートおよびtert−ブチルペルジエチルアセテートがあり、その他アゾ化合物、たとえば、アゾビスーイソブチルニトリル、ジメチルアゾイソブチルニトリルがある。これらのうちでは、ジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチルー2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシンー3,2,5−ジメチルー2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン等のジアルキルペルオキシドが好ましい。
ラジカル重合開始剤は、(A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーとを含有するエラストマー100質量部に対して、通常0.001〜10質量部、好ましくは0.05〜5.0質量部の量で使用される。
[(E)架橋剤]
(E)架橋剤は、(A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーを効率良く、且つ、一段階で架橋するために使用される。(E)架橋剤を使用せずにプロピレン系エラストマーとスチレン系エラストマーを反応した場合、プロピレン系エラストマーは分子量低減が優先的に起こるため、スチレン系エラストマーとの架橋反応がほとんど起きない。また、予め官能基を導入した変性プロピレン系エラストマーと変性スチレン系エラストマーを合成し、この官能基を利用して架橋する方法もあるが、この場合、作業工程が多くなるといった点で好ましくない。架橋していない変性プロピレン系エラストマーと変性スチレン系エラストマーを有機溶剤に溶解させてコーティング剤を調製すると、各エラストマーが密度差により分層するためコーティング剤の保存安定性に欠ける。
(E)架橋剤は、例えば、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアクリルホマール、トリメタクリロイルホマール、ダイアセトンジアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジイソプロペニルベンゼン、P−キノンジオキシム、P,P'−ジベンゾイルキノンジオキシム、フェニルマレイミド、アリルメタクリレート、N,N'−m−フェニレンビスマレイミド、ジアリルフタレート、テトラアリルオキシエタン、1,2−ポリブタジエン等がある。これらの中で特にトリアクリルホマールが好ましい。これらの架橋剤は複数を併用してもよい。
(E)架橋剤は、(A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーとを含有するエラストマー100質量部に対して、通常0.05〜5.0質量部、好ましくは0.1〜2.0質量部の量で使用される。架橋剤の使用量がこの範囲にあると架橋効率の点で好ましい。
[極性モノマーグラフト架橋樹脂の製造]
(A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーに、(C)極性モノマー、(D)ラジカル重合開始剤、(E)架橋剤を添加して動的に熱処理して極性モノマーグラフト架橋樹脂を得ることができる。ここで、動的に熱処理とは、溶融樹脂を押出機などで混練することを意味する。
前記エラストマー(A)(B)に、前記極性モノマーから選ばれる少なくとも1種の極性モノマーをグラフト共重合させる方法として、種々の方法を挙げることができる。たとえば、エラストマーを加熱溶融して、得られる溶融物に極性モノマーおよびラジカル重合開始剤を添加し、攪拌してグラフト共重合させる方法、エラストマー、極性モノマーおよびラジカル重合開始剤を予め混合し、得られる混合物を押出機に供給して加熱混練しながらグラフト共重合反応させる方法などを挙げることができる。反応温度は、50℃以上、特に80〜200℃の範囲が好適であり、反応時間は0.05〜5時間程度である。反応方式は、回分式、連続式のいずれでも良いが、グラフト共重合を均一に行うためには回分式が好ましい。架橋剤は、反応前の各エラストマーに予め配合しておくことが好ましく、反応中に添加しても良い。また、得られた極性モノマーグラフト架橋樹脂の135℃、デカリン中で測定される極限粘度は0.1〜5dl/gであることが好ましい。
反応時、または反応後に加えて、接着剤等を調製するための有機溶媒としては、特に限定されないが、たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、プロパンジオール、フェノール等のアルコール、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ペンタノン、ヘキサノン、イソホロン、アセトフェノン等のケトン系溶媒、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等のセルソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、ギ酸ブチル等のエステル類、トリクロルエチレン、ジクロルエチレン、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等を挙げることができる。この中では、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、ケトン類が好ましい。これらは1種単独でも2種以上組み合わせても良い。
極性モノマーグラフト架橋樹脂を有するコーティング剤の濃度は、極性モノマーグラフト架橋樹脂および溶媒の種類によっても異なるが、固形分濃度で3〜50%、B型粘度計による溶液粘度で5〜4000mPa・s程度とするのが、接着工程における作業性の点で好ましい。本発明の樹脂分散物中には、発明の目的を損なわない範囲において、それ自体公知の顔料、充填剤、安定剤その他の配合剤を任意に配合することができる。
本発明のコーティング剤を製造するには、前記の極性モノマーグラフト架橋樹脂を、上記溶媒に混合すればよいが、該樹脂が溶媒に溶解しない場合には、微細な粒子に分散することが好ましい。すなわち、該樹脂を溶媒に加えた後、加熱し完全に溶解させ、ついで該溶液を冷却し、極性モノマーグラフト架橋樹脂を微粒化して析出させる。予め60〜100℃で析出するように溶媒組成を設定し、この間の平均冷却速度を1〜20℃/時間、好ましくは2〜10℃/時間に調節することが必要である。あるいは親溶媒にのみ溶解し、親溶媒に対する析出が終了した後に貧溶媒を加えて、さらに析出を行っても良い。
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
以下の実施例において、プロピレン系エラストマーの物性は下記のように測定した。
(1) 1-ブテン含量13C−NMRを利用して求めた。
(2) 極限粘度[η]
135℃、デカリン中で測定した。
(3) 分子量分布(Mw/Mn)
ミリポア(株)製GPC−150Cを用い、以下のようにして測定した。分離カラムは、TSK GNH HTであり、カラムサイズは直径27mm、長さ600mmである。カラム温度を140℃とし、移動相にはo-ジクロロベンゼン(和光純薬工業(株)製)および酸化防止剤としてBHT(武田薬品工業(株)製)0. 025質量部を用い、1. 0ml/分で移動させた。試料濃度は0. 1質量部とし、試料注入量は500μlとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、分子量がMw<1000およびMw>4×106 については東ソー(株)製を用い、1000<Mw<4×106 についてはプレッシャーケミカル(株)製を用いた。
(4) 組成分布B値10mmφの試料管中で、約200mgの試料を1mlのヘキサクロロブタジエンに均一に溶解させて得た試料の13C−NMRのスペクトルを、測定温度120℃、測定周波数25. 05MHz、スペクトル幅1500Hz、フィルター幅1500Hz、パルス繰り返し時間4. 2sec、積算回数2000〜5000回の測定条件の下で測定し、このスペクトルからP1 、P2 、P12を求めることにより算出した。 (5) 融点(Tm)
試料約5mgをアルミパンに詰め、10℃/分で200℃まで昇温し、200℃で5分間保持した後、20℃/分で室温まで降温し、次いで10℃/分で昇温する際の吸熱曲線より求めた。測定は、パーキンエルマー(株)製DSC−7型装置を用いた。
(6) 結晶化度成形後少なくとも24時間経過した厚さ1. 0mmのプレスシートのX線回折測定により求めた。
(7) 2,1-挿入に基づく異種結合の割合Polymer,30,1350(1989) を参考にして、前記した方法により13C−NMRスペクトルを利用して求めた。
以下の実施例において、グラフト重合に用いられるプロピレン系エラストマーを製造する際に用いる遷移金属化合物類の合成例を示す。
(合成例)
rac-ジメチルシリル- ビス{1-(2-エチル-4- フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロライドの合成
(1)3-(2-ビフェニリル)-2- エチルプロピオン酸の合成
500ml−4口丸底フラスコ(攪拌器、ジムロートコンデンサー、滴下ロート、温度計付)にカリウム-t- ブトキシド13. 46g(120ミリモル)、トルエン100ml、N-メチルピロリドン20mlを加え、窒素雰囲気で60℃に加温しながら、エチルマロン酸ジエチル20. 7g(110ミリモル)をトルエン50mlに溶解した溶液を滴下した。滴下終了後、同温で1時間反応させた。次に同温で2-フェニルベンジルブロミド20. 27g(100ミリモル)を30mlのトルエンに溶解した溶液を滴下した。滴下終了後昇温し、2時間還流した。反応混合物を水200mlに注ぎ、2N−HClを加えてpH=1とした。有機相を分離し、水相をトルエン100mlでさらに3回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で中性まで洗浄し、無水Na2 SO4 で乾燥した。溶媒を減圧下で濃縮し、黄橙色液体の濃縮物36. 7gを得た。
1リットル−4口丸底フラスコ(攪拌器、ジムロートコンデンサー、滴下ロート、温度計付)に、水酸化カリウム67. 3g(1. 02モル)とメタノール水溶液160ml(メタノール/水=4/1(=v/v))を加えた。室温下、窒素雰囲気で上記濃縮物をメタノール水溶液50ml(メタノール/水=4/1(=v/v))に溶解させた溶液を滴下した。滴下後、昇温し、4時間還流させた。その後、室温まで冷却し、析出した固体を濾過した。濾物を水に溶解させ、硫酸を加え、酸性(pH=1)とし、塩化メチレン100mlで5回抽出した。合わせた有機相を無水Na2SO4 で乾燥した。溶媒を減圧下濃縮して、白色固体の生成物24. 2gを得た。
次に、300ml−3口丸底フラスコ(スターラーチップ、ジムロートコンデンサー、温度計付)に上記白色固体24. 2g、酢酸56ml、水37mlおよび濃硫酸13. 1mlを加え、窒素雰囲気で6時間還流させた。反応終了後、酢酸を減圧下で留去し、水50mlを加え、塩化メチレン50mlで3回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水50mlで洗浄後、無水Na2 SO4 で乾燥した。溶媒を減圧で留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=2/1→1/1容量部で展開)で分離精製して白色固体13. 7を得た(収率:54%)。得られた生成物の物性を下記に示す。
FD−MS :254(M+
MP :91. 2〜94. 0℃ NMR(CDCl3 、90Hz): δ=0. 71(t、J=7. 2Hz、3H、CH3 );
1. 16〜1. 58(m、2H);
2. 32(bquin 、J=7. 0Hz、1H、>CH−);
2. 61〜2. 99(m、2H);。
(2)3-(2-ビフェニリル)-2- エチルプロピオニルクロリドの合成
100ml−3口丸底フラスコ(スターラーチップ、ジムロートコンデンサー、温度計、NaOHトラップ付)に、上記で得られた3-(2-ビフェニリル)-2-エチルプロピオン酸13. 3g(52. 4ミリモル)と塩化チオニル25. 9ml(355ミリモル)を加え、窒素雰囲気で2. 5時間加熱還流させた。反応終了後、未反応の塩化チオニルを減圧で蒸留して黄橙色液体の粗生成物15. 2gを得た。この酸クロリドはこれ以上精製せず次の反応に用いた。得られた生成物の物性を下記に示す。
IR(Neat) :1786cm-1 (νc=o )。
(3) 2-エチル-4- フェニル-1- インダノンの合成
200ml−3口丸底フラスコ(スターラーチップ、ジムロートコンデンサー、滴下ロート、温度計、NaOHトラップ付)に無水塩化アルミニウム8. 04g(60. 3ミリモル)と二硫化炭素50mlを加え、氷冷下、窒素雰囲気で上記で得られた3-(2-ビフェニリル)-2- エチルプロピオニルクロリド15. 2g(52. 4ミリモル)を二硫化炭素21mlに溶解した溶液を滴下した。滴下終了後、内温を室温に上げ、1時間反応させた。反応溶液を氷水200mlに注いで分解し、エーテル100mlで2回抽出した。合わせた有機相を飽和NaHCO3 水100ml、次に飽和食塩水100mlで洗浄し、無水Na2SO4 で乾燥した。溶媒を減圧で留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=10/1容量部で展開)で分離精製して目的物を黄色固体として10. 8g得た(収率:88%)。得られた生成物の物性を下記に示す。
NMR(CDCl3 、90Hz): δ=0. 98(t、J=7. 2Hz、3H、CH3 );
1. 60〜2. 20(m、2H);
2. 42〜2. 82(m、IH、>CH−);
2. 80(dd、J=3. 8Hz、16. 5Hz、1H);
3. 36(dd、J=7. 6Hz、16. 5Hz、1H ;
7. 09〜7. 91(m、8H)
IR(Neat) :1705cm-1(νC=O )。
(4) 2-エチル-1- ヒドロキシ-4- フェニルインダンの合成
200ml−3口丸底フラスコ(スターラーチップ、ジムロートコンデンサー、滴下ロート、温度計付)に水素化ホウ素ナトリウム0. 85g(22. 6ミリモル)と28mlのエタノールを加え、窒素雰囲気下室温で、上記で得られた2-エチル-4- フェニル-1- インダノン10. 6g(45. 1ミリモル)を20mlのエタノールに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、50℃に昇温し、さらに3. 5時間反応させた。反応後冷却し、未反応の水素化ホウ素ナトリウムをアセトンを滴下して分解した。次に反応混合物を減圧下、濃縮し、水50mlとエーテル50mlを加え抽出した。有機相を分離後、水相をエーテル50mlで2回抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水100mlで洗浄し、無水Na2 SO4 で乾燥した。溶媒を減圧下で留去して粘調な淡黄色液体の目的物(2種類の異性体混合物)を10. 67g得た(収率:99%)。得られた生成物の物性を下記に示す。
NMR(CDCl3 、90Hz): δ=1. 02(t、J=7. 1Hz、3H、CH3 );
1. 31〜3. 28(m、5H);
4. 86、5. 03(それぞれd、それぞれJ=6. 4Hz、 J=5. 1Hz、合わせてIH、>CH−O−);
7. 10〜7. 66(m、8H)
IR(Neat) :3340cm-1(νOH)。
(5) 2-エチル-4- フェニルインデンの合成
300ml−4口丸底フラスコ(スターラーチップ、滴下ロート、温度計付)に、上記で得られた2-エチル-1- ヒドロキシ-4- フェニルインダン9. 78g(41. 3ミリモル)、トリエチルアミン17. 2ml(123. 8ミリモル)、4-ジメチルアミノピリジン0. 25g(2. 1ミリモル)および塩化メチレン98mlを加えた。氷冷下、窒素雰囲気でメタンスルホニルクロリド6. 4ml(82. 5ミリモル)を塩化メチレン6. 5mlに溶解した溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、同温度でさらに3. 5時間反応させた。反応混合物を氷水250mlに注いだ後、有機相を分離し、水相を塩化メチレン50mlでさらに2回抽出した。合わせた有機相を飽和NaHCO3 水、次に飽和食塩水で洗浄した後、無水Na2 SO4 で乾燥した。溶媒を減圧で留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサンで展開)で分離精製して目的物(2種類の異性体混合物)を淡黄色液体として6. 56g得た(収率:73%)。得られた生成物の物性を下記に示す。
NMR(CDCl3 、90MHz): δ=1. 20(t、J=7. 6Hz、3H、CH3 );
2. 49(q、J=7. 6Hz、2H);
3. 41(s、2H);
6. 61、6. 72(それぞれbs、合わせて1H);
7. 09〜8. 01(m、8H)。
(6) ジメチルシリル- ビス(2-エチル-4- フェニルインデン)の合成
200ml−3口丸底フラスコ(スターラーチップ、ジムロートコンデンサー、滴下ロート、温度計付)に2-エチル-4- フェニルインデン5. 0g(22. 8ミリモル)、チオシアン酸銅80mg(0. 63ミリモル)および無水エーテル50mlを加えた、窒素雰囲気で氷冷下1. 6M濃度のn-ブチルリチウムのヘキサン溶液15. 7ml(25. 1ミリモル)をゆっくり滴下した。滴下終了後、室温に昇温し、さらに1時間反応させた。次に、ジメチルジクロロシラン1. 52ml(12. 6ミリモル)を無水エーテル4. 5mlに溶解した溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、室温でさらに12時間反応させた。反応混合物をセライトで濾過後、濾液を飽和塩化アンモニウム水50mlに注いだ。有機相を分離後、水相をエーテル50mlで抽出した。合わせた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水Na2 SO4 で乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン→ヘキサン/塩化メチレン=20/1容量部で展開)で分離して淡黄色固体の目的物(2種類の異性体混合物)を4. 5g得た(収率80%)。得られた生成物の物性を下記に示す。
NMR(CDCl3 、90Hz): δ=−0. 23、−0. 17(それぞれs、合わせて6H、 Si-CH3 );1. 12、1. 19(それぞれt、それぞれ J=7. 4Hz、合わせて6H、CH3 );
2. 44、(bq、J=7. 4Hz、4H);
3. 81(s、2H、>CH−Si−);
6. 75(bs、2H、3−H−Ind);
6. 88〜7. 74(m、16H)。
(7) rac-ジメチルシリル- ビス{1-(2- エチル-4- フェニルインデニル) }ジルコニウムジクロライドの合成
50ml−3口丸底フラスコ(スターラーチップ、玉入コンデンサー、滴下ロート、温度計付)にアルゴン雰囲気で、上記で得られたジメチルシリル- ビス(2-エチル-4- フェニルインデン) 0. 84g(1. 69ミリモル)と無水エーテル17mlを加え、室温で1. 58M濃度のn-ブチルリチウムのヘキサン溶液2. 25ml(3. 56ミリモル)をゆっくり滴下した。滴下後、さらに13. 5時間反応させた。得られた反応液をドライアイス〜アセトン浴で−70℃に冷却し、ZrCl4 0. 395g(1. 69ミリモル)の粉末を徐々に添加した。添加終了後、攪拌を継続しながら、終夜放置した。次に室温で溶媒を減圧下に留去した。塩化メチレン30mlを加えた後、不溶物を濾過し、濾液を室温で濃縮晶析した。析出した固体を濾過した後、無水エーテル3mlで2回洗浄し、減圧下で乾燥させて目的物を橙黄色固体として0. 17g得た(収率:15%)。得られた生成物の物性を下記に示す。
NMR(CDCl3 、90MHz): δ=1. 09(t、J=7. 3Hz、6H、CH3 );
1. 34(s、6H、Si−CH3 );
2. 46(quin、J=7. 3Hz、2H);
2. 73(quin、J=7. 3Hz、2H);
6. 96(s、2H、3-H- Ind);
6. 99〜7. 88(m、16H)。
(製造例)
プロピレン系エラストマーの合成
充分に窒素置換した2リットルのオートクレーブに、ヘキサンを900ml、1-ブテンを90g仕込み、トリイソブチルアルミニウムを1ミリモル加え、70℃に昇温した後、プロピレンを供給して全圧7kg/cm2Gにし、メチルアルミノキサン0. 30ミリモル、上記製造例と同様の方法で製造されたrac-ジメチルシリレン−ビス{1-(2-メチル-4- フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロライドをZr原子に換算して0. 001ミリモル加え、プロピレンを連続的に供給して全圧を7kg/cm2Gに保ちながら30分間重合を行った。重合後、脱気して大量のメタノール中でポリマーを回収し、110℃で12時間減圧乾燥した。
得られたポリマー(プロピレン系エラストマー)は39. 7gであり、重合活性は79kg・ポリマー/ミリモルZr・hrであった。このポリマーの1-ブテン含量Mは26. 4モル%であった。極限粘度[η]は1. 60dl/g、融点Tmは88. 4℃であった。2,1-挿入に基づく異種結合の割合は約0. 02%であった。得られたポリマーについて測定した物性を表2に示す。TmとMの関係式による値は下限が61.66で、上限が94.28であり、結晶化度CとMの関係式の右辺は35.4であった。
Figure 0004498051
用いたプロピレン系エラストマー、スチレン系エラストマー、極性モノマー、ラジカル重合開始剤、架橋剤は以下のとおりである。
(A)プロピレン系エラストマー
前記、実施例での合成品を使用した。
(B)スチレン系エラストマー
商品名 タフテックH1051 旭化成(株)製
タイプ:SEBS,スチレン含量:40質量部
Mw:72,000,Mw/Mn:1.50
(C)極性モノマー
商品名 クリスタルマン 日本油脂(株)製
化学名 無水マレイン酸
(D)ラジカル重合開始剤
商品名 パーヘキシン25B 日本油脂(株)製
化学名 2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3
(E)架橋剤
商品名 TAF ダイトーケミックス(株)製
化学名 トリアクリルホマール
<評価方法>
分子量・分子量分布
o-ジクロロベンゼンを移動相に用い、極性樹脂はプロピレンを標準試料とした高温GPC(三菱油化製 CFC T-150A型)により分析した。
極限粘度
135℃デカリン中の粘度
無水マレイン酸グラフト量
赤外分光光度計(FT-IR,日本分光製 FT-IR410型)を使用し、1790cm-1に検出される無水マレイン酸のカルボニル基の吸収(逆対称伸縮振動)をキーハンドとした各変性ポリオレフィンの検量線で定量した。
粘着性
粘着性の有無は、指で触れることで評価
剥離強度
JIS Z1707に準拠
[製造例1]
プロピレン系エラストマー(合成品)45質量部、スチレン系エラストマー(タフテックH1051)55質量部に対し、極性モノマー(無水マレイン酸)1.0質量部、ラジカル重合開始剤(パーへキシン25B)0.2質量部、架橋剤(TAF)を0.4質量部加え、充分混合した後、2軸押出機(日本プラコン社製、30mm押出機、L/D=42、同方向回転、ベント2箇所設置、0.08MPaにベントを減圧)を用いて、押出温度220℃、回転数500回転/分、押出量16kg/時間で押出変性を行った。押出変性品の重量平均分子量、極限粘度、無水マレイン酸グラフト量を表3に記した。
[製造例2]
プロピレン系エラストマー(合成品)65質量部、スチレン系エラストマー(タフテックH1051)35質量部に対し、極性モノマー(無水マレイン酸)1.0質量部、ラジカル重合開始剤(パーへキシン25B)0.2質量部、架橋剤(TAF)を0.4質量部加え、充分混合した後、2軸押出機(日本プラコン社製、30mm押出機、L/D=42、同方向回転、ベント2箇所設置、0.08MPaにベントを減圧)を用いて、押出温度220℃、回転数500回転/分、押出量16kg/時間で押出変性を行った。押出変性品の重量平均分子量、極限粘度、無水マレイン酸グラフト量を表3に記した。
[製造例3]
プロピレン系エラストマー(合成品)85質量部、スチレン系エラストマー(タフテックH1051)15質量部に対し、極性モノマー(無水マレイン酸)1.0質量部、ラジカル重合開始剤(パーへキシン25B)0.2質量部、架橋剤(TAF)を0.4質量部加え、充分混合した後、2軸押出機(日本プラコン社製、30mm押出機、L/D=42、同方向回転、ベント2箇所設置、0.08MPaにベントを減圧)を用いて、押出温度220℃、回転数500回転/分、押出量16kg/時間で押出変性を行った。押出変性品の重量平均分子量、極限粘度、無水マレイン酸グラフト量を表3に記した。
[製造例4]
プロピレン系エラストマー(合成品)50質量部、スチレン系エラストマー(タフテックH1051)50質量部に対し、極性モノマー(無水マレイン酸)1.0質量部、ラジカル重合開始剤(パーへキシン25B)を0.2質量部加え、充分混合した後、2軸押出機(日本プラコン社製、30mm押出機、L/D=42、同方向回転、ベント2箇所設置、0.08MPaにベントを減圧)を用いて、押出温度220℃、回転数500回転/分、押出量16kg/時間で押出変性を行った。押出変性品の重量平均分子量、極限粘度、無水マレイン酸グラフト量および溶液安定性を表3に記した。
[製造例5]
プロピレン系エラストマー(合成品)50質量部、スチレン系エラストマー(タフテックH1051)50質量部に対し、極性モノマー(無水マレイン酸)1.0質量部、ラジカル重合開始剤(パーへキシン25B)0.2質量部、架橋剤(TAF)を10質量部加え、充分混合した後、2軸押出機(日本プラコン社製、30mm押出機、L/D=42、同方向回転、ベント2箇所設置、0.08MPaにベントを減圧)を用いて、押出温度220℃、回転数500回転/分、押出量16kg/時間で押出変性を行った。押出変性品の重量平均分子量、極限粘度、無水マレイン酸グラフト量を表3に記した。
[製造例6]
プロピレン系エラストマー(合成品)95質量部、スチレン系エラストマー(タフテックH1051)5質量部に対し、極性モノマー(無水マレイン酸)1.0質量部、ラジカル重合開始剤(パーへキシン25B)0.2質量部、架橋剤(TAF)を0.4質量部加え、充分混合した後、2軸押出機(日本プラコン社製、30mm押出機、L/D=42、同方向回転、ベント2箇所設置、0.08MPaにベントを減圧)を用いて、押出温度220℃、回転数500回転/分、押出量16kg/時間で押出変性を行った。押出変性品の重量平均分子量、極限粘度、無水マレイン酸グラフト量を表3に記した。
[実施例1]
製造例1で得た極性モノマーグラフト架橋樹脂60gをメチルシクロヘキサン240gに溶解し、樹脂20質量部を含む溶液を得た。この溶液の安定性を表3に記した。該溶液をバーコーターを用いてアルミ箔に塗布、風乾した後、180℃にセットしたエア・オーブン中で20秒間加熱し、均一透明な塗工箔を得た。加熱成膜直後の粘着性の有無は、指で触れることで評価した。この塗工箔とポリプロピレンシート(東セロ(株):#500T−T)をJIS Z1707に準拠した方法により100〜200℃で1秒間、1kg/cm2 の圧力をかけてヒートシールして試料とした。この試料の180°剥離強度を常温で測定した結果と加熱成膜直後の粘着性の有無を表3に記した。
[実施例2]
製造例2で得た極性モノマーグラフト架橋樹脂を実施例1と同様の方法で溶液とし、この溶液の安定性を表3に記した。実施例1と同様の方法で180°剥離強度を常温で測定した結果と加熱成膜直後の粘着性の有無を表3に記した。
[実施例3]
製造例3で得た極性モノマーグラフト架橋樹脂を実施例1と同様の方法で溶液とし、この溶液の安定性を表3に記した。実施例1と同様の方法で180°剥離強度を常温で測定した結果と加熱成膜直後の粘着性の有無を表3に記した。
[比較例1]
製造例4で得た極性モノマーグラフト架橋樹脂を実施例1と同様の方法で溶液とし、この溶液の安定性を表3に記した。実施例1と同様の方法で180°剥離強度を常温で測定した結果と加熱成膜直後の粘着性の有無を表3に記した。
[比較例2]
製造例5で得た極性モノマーグラフト架橋樹脂を実施例1と同様の方法で溶液とし、この溶液の安定性を表3に記した。実施例1と同様の方法で180°剥離強度を常温で測定した結果と加熱成膜直後の粘着性の有無を表3に記した。
[比較例3]
製造例6で得た極性モノマーグラフト架橋樹脂を実施例1と同様の方法で溶液とし、この溶液の安定性を表3に記した。実施例1と同様の方法で180°剥離強度を常温で測定した結果と加熱成膜直後の粘着性の有無を表3に記した。
Figure 0004498051
本発明のコーティング剤は、金属同士、ポリオレフィン同士、あるいは金属とポリオレフィンとの接着剤やヒートシール剤として、塗膜の粘着性がなく、優れた接着性能および密着性能を示す。このため、特にPTP包装用接着剤、ラミネート用接着剤、塗料用原料またはプライマー原料としても有効に使用できる。

Claims (2)

  1. (A)プロピレン系エラストマーと(B)スチレン系エラストマーと割合(A)/(B)として40/60〜90/10重量で含むエラストマーを、前記エラストマー100重量部に対して(C)極性モノマー0.1〜10重量部、(D)ラジカル重合開始剤0.001〜10重量部、及び(E)架橋剤0.05〜5.0重量部の存在下に反応させて得られた極性モノマーグラフト架橋樹脂であって、
    前記(A)プロピレン系エラストマーが、(a)プロピレンを50〜95モル%、1−ブテンを5〜50モル%含有し、(b)135℃、デカリン中で測定される極限粘度が0.1〜12dl/gであり、(c)ゲルパーミテーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn)が3以下であり、(d)示差走査型熱量計による融点Tmが60〜140℃であり、かつ該融点Tmと、1−ブテン構成単位含量M(モル%)との関係が、−2.6M+130≦Tm≦−2.3M+155であり、(e)X線回折法による結晶化度Cと、1−ブテン構成単位含量M(モル%)との関係が、C≧−1.5M+75であり、
    前記(B)スチレン系エラストマーが、(1)スチレンを10〜60モル%含有するブロック共重合体であり、(2)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量が5,000〜200,000である
    極性モノマーグラフト架橋樹脂を有機溶剤に溶解または分散してなることを特徴とするコーティング剤。
  2. 前記極性モノマーグラフト架橋樹脂の135℃、デカリン中で測定される極限粘度が0.1〜5dl/gであることを特徴とする請求項1に記載のコーティング剤。
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