JP6111128B2 - 変性ポリオレフィン系樹脂組成物およびそれからなる熱溶着性フィルム - Google Patents
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Description
この欠点を改善するために、オレフィン系樹脂へ極性官能基を有する重合可能なモノマーをグラフト重合させて、変性樹脂を製造する方法が試みられ、以下のような方法が提案されている。
すなわち、本発明は、以下の構成をなす。
i)変性ポリオレフィン系樹脂Aの融点Tm(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)の融点Tm(B)が下記式を満たす。
120≦Tm(A)≦170
80≦Tm(B)<120
ii)変性ポリオレフィン系樹脂(A)の融解熱量ΔH(A)とポリオレフィン系樹脂(B)の融解熱量ΔH(B)が下記式を満たす。
2).前記単量体成分が、エチレン性二重結合およびエポキシ基を同一分子内に含む化合物および芳香族ビニル化合物を含有することを特徴とする1)記載の変性ポリオレフィン系樹脂組成物。
融点ピークFTm(A):120℃以上、170℃以下
融点ピークFTm(B):80℃以上、120℃未満
本発明の変性ポリオレフィン系樹脂組成物にはグラフト変性された変性ポリオレフィン系樹脂(A)が使用される。グラフト変性する前のポリオレフィン系樹脂(以下、原料ポリオレフィン系樹脂と示す)としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリイソブチレン、プロピレンとエチレンおよび/または1−ブテンとのあらゆる比率でのランダム共重合体またはブロック共重合体、エチレンとプロピレンとのあらゆる比率においてジエン成分が50重量%以下であるエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリメチルペンテン、シクロペンタジエンとエチレンおよび/またはプロピレンとの共重合体などの環状ポリオレフィン、エチレンまたはプロピレンと50重量%以下のビニル化合物などとのランダム共重合体、ブロック共重合体などが挙げられる。
原料ポリオレフィン樹脂をグラフト変性するためのエチレン性二重結合およびエポキシ基を同一分子内に含む化合物としては特に限定なく種々のものを用いることができる。このような化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸グリシジル、マレイン酸ジグリシジル、イタコン酸ジグリシジル、アリルコハク酸ジグリシジル、p−スチレンカルボン酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、メタ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、p−グリシジルスチレン、3,4−エポキシ−1−ブテン、3,4−エポキシ−3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロヘキセンモノオキシドなどを挙げることができる。これらの中では、安価でかつ金属材料等との層間密着性を得ると言う観点から(メタ)アクリル酸グリシジルが好ましい。
上記原料ポリオレフィン系樹脂とエチレン性二重結合およびエポキシ基を同一分子内に含む化合物、さらに必要に応じて芳香族ビニル化合物を、ラジカル重合開始剤の存在下で加熱して反応させることにより、変性ポリオレフィン系樹脂(A)を得ることができる。
本発明の変性ポリオレフィン系樹脂(A)は、融点が120〜170℃、でかつ融解熱量ΔH(A)が、ポリオレフィン系樹脂(B)の融解熱量ΔH(B)よりも小さいこと(ΔH(A)<ΔH(B))が特徴である。当該融点が120℃未満では高温域で良好な接着性(耐熱性)を維持することが出来ず、170℃を超えると変性ポリオレフィン系樹脂組成物を塗布するときの作業性が著しく低下する傾向にあり、好ましくは125〜160℃、さらに好ましくは、130〜150℃である。次に、融解熱量ΔH(A)は上記範囲にあることで、被着体への易接着性とハンドリング性を両立させ易い傾向にあり、ΔH(A)の好ましい値としては、1〜50J/g、さらには2〜30J/g、より好ましくは3〜20J/gである。
本発明の変性ポリオレフィン系樹脂(A)の配合量は50〜98重量%、好ましくは60〜97%、さらに好ましくは65〜95%である。この範囲にあることで、タック性が低くハンドリング性に優れ、かつ被着体への易接着性に優れた変性ポリオレフィン系樹脂組成物が得られ易い。
本発明のポリオレフィン系樹脂(B)は、融点Tm(B)が80℃以上120℃未満で、かつ融解熱量ΔH(B)が、変性ポリオレフィン系樹脂(A)の融解熱量ΔH(A)よりも大きいこと(ΔH(A)<ΔH(B))が特徴である。Tm(B)が80℃未満では高温域で良好な接着性(耐熱性)を維持することができない場合があり、120℃以上では被着体との接着時に大きな熱量を要し、易接着性が損なわれる可能性があり、好ましくは90℃以上120℃未満、さらに好ましくは、100℃以上120℃未満である。次に、融解熱量ΔH(B)は上記範囲にあることで、被着体への易接着性とハンドリング性を両立させ易い傾向にあり、ΔH(B)の好ましい値としては、50〜150J/g、さらには60〜130J/g、より好ましくは70〜120J/gである。
本発明のポリオレフィン系樹脂(B)の配合量は2〜50重量%、好ましくは3〜40%、さらに好ましくは5〜35%である。この範囲にあることで、タック性が低く、かつ被着体への易接着性に優れた変性ポリオレフィン系樹脂組成物が得られ易い。
本発明の変性ポリオレフィン系樹脂組成物は、熱溶着性を有するポリオレフィン系フィルムにすることができる。本発明でいう熱溶着性とは、熱で溶けて被着体と接合する性質のことである。本発明のフィルムとは、厚みとしては3μmから3mmが例示でき、好ましくは10μm〜1mmであり、フィルムとして利用することができるものである。
本発明の熱溶着性フィルムは、少なくとも2つの融点ピークFTm(A),FTm(B)を有する熱溶着層を少なくとも1層有することを特徴とする。FTm(A)は120℃以上170℃以下、好ましくは120℃以上160℃以下、さらには120℃以上150℃以下が好ましい。FTm(B)は80℃以上120℃以下、好ましくは90℃以上120℃以下、さらには100℃以上120℃以下が好ましい。上記範囲のFTm(A),FTm(B)を有することで、低タック性、易接着性のバランスに優れた熱溶着性フィルムが得られ易い。
示差走査熱量測定(DSC)において、試料1〜10mgを40℃から210℃まで10℃/分の速度で昇温し、該温度で5分間保持後、ついで210℃から40℃まで10℃/分の速度で降温し、該温度で5分間保持後、再度40℃から210℃まで10℃/分の速度で昇温したときの融解ピークにて吸熱量が最大となる点の温度を融点とし、融解ピークの融解開始前の低温側ベースラインと融解終了後の高温側ベースラインとを直線で結び当該直線とDSC曲線とで囲まれた面積から算出される熱量を融解熱量とした。なお、示差走査熱量計は、島津示差走査熱量計DSC−50(島津製作所製)を使用した。
220℃のオーブンに5分間放置し予熱したアルミプレート(幅25mm×長さ100mm×厚み1.5mm)に各実施例で得られた3層フィルムを幅15mm×長さ15mmに切り出し、離型PETを剥ぎ取って得られた熱溶着性フィルムをアルミプレートの端5mmを残した位置に張り付け、さらにその上にアルミ箔(幅25mm×長さ100mm×厚み200μm)をアルミプレートと重なるように貼り付けた。この積層サンプルの上に、220℃のオーブン内にしばらく放置し温度が平衡に達した350gの錘を乗せ、30秒間220℃オーブン内で放置し積層試験片を得た。
〇・・・40N/15mm以上
△・・・30N/15mm以上40N未満
×・・・30N/未満
各実施例で得られた3層フィルムを幅15mm×長さ100mmに切り出し、離型PETを剥ぎ取る。得られた熱溶着性フィルム(単層)を長さ方向に折りたたみ1分間放置した後、フィルムの合わせ面の剥がし易さで下記の様に評価した。
〇・・・容易に剥ぎ取ることが可能
×・・・容易に剥ぎ取れない
・MPOA1:ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製「Versify3401.05」、MFR(230℃)8g/10分)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部を200℃に設定した2軸押出機(TEX30:L/D=28、日本製鋼所製)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル5重量部、スチレン5重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(融点143℃、融解熱量(ΔH)6mJ/mg)を得た。
・MPOA2:ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製「Versify3401.05」、MFR(230℃)8g/10分)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部を200℃に設定した2軸押出機(TEX30:L/D=28、日本製鋼所製)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル4重量部、スチレン4重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(融点143℃、融解熱量(ΔH)6mJ/mg)を得た。
・MPOA3:ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製「Versify3401.05」、MFR(230℃)8g/10分)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部を200℃に設定した2軸押出機(TEX30:L/D=28、日本製鋼所製)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル3重量部、スチレン3重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(融点143℃、融解熱量(ΔH)6mJ/mg)を得た。
・MPOA4:F227D(プライムポリマー製、ランダムポリプロピレン、MFR(230℃)7g/10分)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部を200℃に設定した2軸押出機(TEX30:L/D=28、日本製鋼所製)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル3重量部、スチレン3重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(融点145℃、融解熱量(ΔH)75mJ/mg)得た。
・POB1:DNDV−0405R(日本ユニカー製、低密度ポリエチレン、MFR(190℃)32g/10分、融点108℃、融解熱量(ΔH)100mJ/mg)
・POB2:NUC−8009(日本ユニカー製、低密度ポリエチレン、MFR(190℃)9g/10分、融点110℃、融解熱量(ΔH)110mJ/mg)
・POB3:ビスタマックス6202(エクソンモービル製、エチレン−プロピレン共重合体、タイプA硬度61、MFR(230℃)18g/10分、融点113℃、融解熱量(ΔH)2mJ/mg)
・POB4:ポリプロピレンエチレンラバー(ダウケミカル製「Versify3401」、MFR(230℃)8g/10分)100重量部、1,3−ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5重量部を200℃に設定した2軸押出機(TEX30:L/D=28、日本製鋼所製)に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル3重量部、スチレン3重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレット(融点97℃、融解熱量(ΔH)4mJ/mg)得た。
表1に示す通り、変性ポリオレフィン系樹脂(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)を配合、ドライブレンドして得ら樹脂ペレットを、押出ラミネーター装置に付随する単軸押出機に投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、幅約600mm、厚み80μmの表面粘着性を有する熱溶着性フィルムを押出した。押出した熱溶着性フィルムの両面から離型PETフィルム(幅600mm×厚み50μm、表面片面離型処理)を離型処理面が溶着フィルムに接する様に繰り出し、押出ラミネート法により積層し、熱溶着性フィルムの両面に離型PETフィルムが積層された3層フィルムを得た。得られた3層フィルムは所定の方法により離型PETフィルムを取り除き、タック性評価、接着強度評価を実施した。その結果を表1に示す。
ポリオレフィン系樹脂(B)を使用しなかった以外は実施例1と同様にして熱溶着性フィルムを得た。得られた熱溶着性フィルムは接着強度がやや低いものであった。
ポリオレフィン系樹脂(B)としてPOB3を使用したこと以外は実施例2と同様に熱溶着性フィルムを得た。得られた熱溶着性フィルムはタック性が強いものであった。
変性ポリオレフィン系樹脂(A)とポリオレフィン系樹脂(B)の配合比率を表1記載のように変更した以外は実施例1と同様に熱溶着性フィルムを得た。得られた熱溶着性フィルムは接着強度が低いものであった。
ポリオレフィン系樹脂(B)としてPOB4を表1記載の配合比となるように配合した以外は実施例3と同様に熱溶着性フィルムを得た。得られた熱溶着性フィルムは接着強度が低いものであった。
Claims (2)
- エチレン性二重結合およびエポキシ基を同一分子内に含む化合物および芳香族ビニル化合物を含有する単量体成分を用いてグラフト変性した変性ポリオレフィン系樹脂(A)50〜98重量%と未変性の低密度ポリエチレン(B)2〜50重量%からなり、かつ下記i)、ii)を満たすことを特徴とする変性ポリオレフィン系樹脂組成物。
i)変性ポリオレフィン系樹脂Aの融点Tm(A)、未変性の低密度ポリエチレン(B)の融点Tm(B)が下記式を満たす。
120≦Tm(A)≦170
80≦Tm(B)<120
ii)変性ポリオレフィン系樹脂(A)の融解熱量ΔH(A)と未変性の低密度ポリエチレン(B)の融解熱量ΔH(B)が下記式を満たす。
ΔH(B)>ΔH(A) - 請求項1に記載の変性ポリオレフィン系樹脂組成物からなり、少なくとも下記2つの融点ピーク(FTm(A),FTm(B))を有する熱溶着層を少なくとも1層有することを特徴とする熱溶着性接着フィルム。
融点ピークFTm(A):120℃以上、170℃以下
融点ピークFTm(B):80℃以上、120℃未満
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