JPH01113448A - エチレン系共重合体混合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は押出ラミネート用エチレン系共重合体混合物に
関する。さらにくわしくは、金属などとの接着性がすぐ
れているばかりでなく、成形性も良好であり、しかもネ
ックインが改良されたエチレン系共重合体混合物に関す
る。

（従来の技術） 従来、押出ラミネート用の樹脂としては、ポリオレフィ
ン系の重合体、特に低密度ポリエチレンが主に使用され
ている。低密度ポリエチレンは成形加工性、ヒートシー
ル性など押出ラミネートとして種々のすぐれた物性を有
するが、樹脂本来の性質として無極性のため、接着性が
劣るという欠点が有る。すなわち、紙、アルミニウム、
ポリエステル、ナイロン、セロハンなど、各種の極性を
持った基材に対して接着させることが困難である。接着
性を付与するために非常な高温（３１０〜３４０℃）で
成形して樹脂の表面を酸化し極性を持たせることができ
るが、これでも充分な接着力を得るのは難しく、またあ
まり高温で成形すると熱劣化が促進され、成形性、ヒー
トシール性などの本来の特徴が低下したり、発煙や臭い
が悪化する。したがって低密度ポリエチレンをアルミニ
ウムなどの基材に押出ラミネートしようとする時には、
アンカーコート剤と称する一種の接着剤を基材に塗布し
た上でラミネートするのが普通であり、工程の繁雑化、
コストアップ、有機溶剤の使用による作業環境の悪化な
どの問題が有る。前記のような低密度ポリエチレンの問
題点をカバーするため、各種のエチレン系共重合体が押
出ラミネートとして使用されることがある０代表的なの
はエチレンとアクリル酸の共重合体、またはこの共重合
体中の一部のカルボン酸をナトリウム、至鉛などの金属
イオンで中和、架橋した重合体などである。これらの共
重合体は、低密度ポリエチレンに比べ成形性、ヒートシ
ール性なども良好で押出ラミネートとしての適性を備え
、かつ低温成形（２８０〜３００°Ｃ）でアルミニウム
などある種の基材に対しては良好な接着性を示す、ただ
し、ポリエステル、セロハン、２軸延伸ポリプロピレン
などの各種プラスチック基材に対しては必ずしも接着力
が十分でなく、この種の基材に対してはアンカーコート
剤なしで押出ラミネートするのは困難である。

一方、他の共重合体として特定の形の酸無水物基を分子
中に含むエチレン系共重合体が有る。該共重合体はアル
ミニウム、紙、各種プラスチック基材なと、広範囲に良
好な接着性を示すが、溶融張力の大きい、押出ラミネー
トに適する樹脂を製造することが困難である。押出ラミ
ネート成形した場合には、溶融張力の不足から成形性が
不安定となり、またネックインが極めて大きいという欠
点を有する。ネックインが大きいと、両耳部が厚くなり
製品のロスが大きく、生産性が悪くなるので実用に適さ
ない。

これらのことから、本発明者の一部らは、種々探索した
結果、 （Ａ）エチレンと、少なくとも１種類以上の酸無水物基
を含むラジカル重合性七ツマ−との共重合体 および （Ｂ）エポキシ基を分子中に含むエチレン系共重合体 及び／または （Ｃ）エチレンと、不飽和カルボン酸および／またはそ
の誘導体を主成分とする共重合体を部分的にイオン架橋
して成る共重合体から成り、（Ａ）中の酸無水物基に対
してＣＢ）および／または（Ｃ）中のエポキシ基と金属
イオンの合計が１／２，０００〜ｌ／１０モル当量とす
ることを特徴とする押出ラミネート用樹脂組成物か各種
基材に対してアンカーコート剤なしで、充分な接着力を
示し、かつ成形性、ネックインが改良できることを見出
している（特開昭６２−１２９３３１号）。

（発明が解決しようとする問題点） 特開昭６２−１２９３３１号に提案されている押出ラミ
ネート用樹脂組成物の特徴であるアンカーコート剤を使
用しないで接着する場合、接着性は問題ないが、成形性
およびネックインについては、かならずしも充分ではな
い。

これらのことから１本発明は前記押出ラミネート用樹脂
組成物に比べて各種基材に対してアンカーコート剤を使
用しなくても一層の接着性を向上するばかりでなく、成
形性およびネックインについてもさらに改良された混合
物（組ＩＲ，物）を得ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にしたがえば、これらの問題点は、（Ａ）少なく
ともエチレンと「α、β−不飽和ジカルボン酸の無水物
」との共重合体（以下「共重合体（Ｉ）と云う） ならびに （Ｂ）エチレンを主成分とするエチレン系重合体に「ラ
ジカル共重合し得るエポキシ基を有する不飽和上ツマ−
」（以下「エポキシ系化合物」と云う）をグラフトさせ
ることによって得られる変性エチレン系重合体 からなり、共重合体（Ｉ）１００重量部に対する変性エ
チレン系重合体の混合割合は０．０５〜５．０重量部で
あるエチレン系共重合体混合物、によって解決すること
ができる。以下、本発明を具体的に説明する。

（Ａ）共重合体（Ｉ） 本発明において使われる共重合体（Ｉ）は少なくともエ
チレンとα、β−不飽和ジカルボン酸の無水物との共重
合体である。

該α、β−不飽和ジカルボン酸は、一般には炭素数が４
〜２０個（好ましくは、４〜１６個、好適には４〜１２
個）のジカルボン酸である。該不飽和ジカルボン酸の無
水物の代表例としては、無水マレイン酸、無水イタコン
酸、無水シトラコン酸、　３，６−ニンドメチレンー１
．２．：１．６−テトラヒトローシスーフタル酸の無水
物（無水ナディック酸０）かあげられる。

本発明の共重合体（Ｉ）はエチレンとα、β−不飽和ジ
カルボン酸の無水物とからなる共重合体てもよく、また
これらと「共重合可使な他のビニルモノマー（以下「第
三コモノマー」と云う）との多元共重合体てもよい。第
三コモノマーの代表例としては、不飽和カルボン酸エス
テルおよびビニルエステルがあげられる。

不飽和カルボン酸エステルは、通常その炭素数は４〜４
０個であり、　４〜３０個のものか望ましく、とりわけ
４〜２０個のものが好適である。また、このエステルの
アルキル基の炭素数か１〜１５個のものが好ましい。好
適な不飽和カルボン酸エステルとしては、メチル（メタ
）アクリレート、エチル（メタ）アクリレートおよびア
ルコキシアルキル（メタ）アクリレートがあげられる。

アルコキシアルキル（メタ）アクリレートとしては、一
般には炭素数は多くとも２０個のものが好ましい、さら
に、アルキル基の炭素数が１〜８個（好適には、１〜４
個）のものが望ましい、また、アルコキシ基の炭素数が
１〜８　（好適には、　１〜４個）のものが好ましい。

好適なアルコキシアルキル（メタ）アクリレートの代表
例としては、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エ
トキシエチル（メタ）アクリレートおよびブトキシエチ
ル（メタ）アクリレートがあげられる。

さらに、ビニルエステルについては１通常炭素数は多く
とも２５個（好ましくは、　４〜２０個、好適には、　
４〜１６個）である。好適なビニルエステルの代表例と
しては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルピバ
レートおよびビニルピバレートかあげられる。

この共重合体（Ｉ）中の前記α１、β−不飽和ジカルボ
ン酸の無水物の共重合割合は、一般には、ｏ、ｏｏｓ〜
３，０モルであり、０．０１〜２．０モル％が望ましく
、とりわけ０．０５〜１．５モル％が好適である。α、
β−不飽和ジカルボン酸の無水物の共重合割合かｏ、ｏ
ｏｓモル％未満では、極性が不足して充分な接着性か得
られない。一方、０．３モル％を超えるならば１重合体
の製造に無理が生じ、安定した生産が困難になるととも
に、酸無水物基による空気中の水分の吸収か多くなり、
成形時において発泡などのトラブルが起るのて好ましく
ない。

また、第三コモノマーの共重合割合は１通常多くとも１
０モル％であり、　７．０モル％以下が好ましく、特に
０．５〜５．０モル％が好適である。第三コモノマーの
共重合割合が１０モル％を超えると、重合体の分子量お
よび結晶化度が低下するために樹脂の溶融張力が小さく
なり、ラミネート成形が困難となる。

この共重合体（Ｉ）のメルトフローインデックス（ＪＩ
Ｓ　　Ｋ７２１０にしたがい、条件が４で測定、以下ｒ
　ＭＦＲＪと云う）は特に制限はないが、成形性および
機械的強度の点から、一般には０．５〜２０ｇ／１０分
（望ましくは、　ｉ、ｏ−２０ｇ／１０分、好適には、
　２．０〜１５ｇ／１０分）である。

（Ｂ）変性エチレン系重合体 本発明において用いられる変性エチレン系重合体はエチ
レンを主成分とするエチレン系重合体にエポキシ系化合
物をグラフトさせることによって得られる。

（１）エチレン系重合体 該変性エチレン系重合体を製造するために使用されるエ
チレン系重合体としては、エチレン車独重合体、エチレ
ンと少量（一般には、３０モル％以下、好ましくは２５
モル％以下）の炭素数が多くとも１２個（望ましくは、
　３〜８個）のα−オレフィンとの共重合体、エチレン
と多くとも３５重量％（好ましくは、３０重量％以下）
の前記の第三コモノマーとの共重合体（第三コモノマー
は二種以上でもよい）があげられる。前記α−オレフィ
ンの好ましい代表例としては、プロピレン、ブテン−１
、ペンテン−１，ヘキセン−１，４−メチルペンテンお
よびオクテン−１があげられる。

この共重合体のＭＦＲは特に制限ｉないが、成形性およ
び機械的強度の点から、通常０．１〜３００ｇ／１０分
（望ましくは、０．５〜３００　ｇ／１０分、好適には
、　０．５〜２５０　ｇ７１０分）である。

前記エチレン単独重合体およびエチレンとα−オレフィ
ンとの密度は、一般には０．９００ｇ　／　ｃ　ｍ″以
上あり、０．９００〜０．９８０　ｇ　／　ｃ　ｍ″が
好ましく、特に０．９０５〜０．９８０　ｇ　／　ｃ　
ｍ″が好適である。

（２）エポキシ系化合物 また、エポキシ系化合物の代表例としては、一般式か下
式（（１）式および（■）式）で示される不飽和グリシ
ジルエステル類、不飽和クリシジルエーテル類などがあ
げられる。

Ｒ−Ｃ−０−ＣＨｚ　−ＣＨ−ＣＨ２（Ｉ　）＼　１ これらの式において、Ｒは同一でも異種でもよく、ビニ
ル基、アリル基のごとくエチレン系不飽和結合を有する
炭素数が２〜８個の炭化水素基である。

好ましいエポキシ系化合物の代表例としては、グリシジ
ルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグ
リシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、メタリ
ルグリシジルエーテルなどがあげられる。

（３）変性エチレン系重合体の製造 本発明の変性エチレン系重合体を製造するにあたり、　
１００重量部の前記エチレン系重合体に対するエポキシ
系化合物の割合は、通常０．Ｏ１〜５．０重量部であり
、０．０２〜３重量部が望ましく、とりわけ０．０５〜
３．０重量部が好適である。１００重量部のエチレン系
重合体に対するエポキシ系化合物の割合が０．０１重量
部未満では得られるエチレン系共重合体混合物の特性（
とりわけ、良好な接着性、ネックイン）を発揮すること
ができない、一方、５．０重量部を超えるならば、該変
性エチレン系重合体を製造するさいに製造上および経済
上の点から好ましくない。

エチレン系重合体にエポキシ系化合物をグラフトするに
は、オレフィン系重合体に極性基を有するモノマーをグ
ラフトして変性オレフィン系重合体を製造するために一
般に行なわれている種々の方法（たとえば、溶液法、懸
濁法、溶融法）のいずれかの方法を適用すればよい、こ
れらの方法のうち、製造の容易性、後処理の簡易性の点
から溶融法が好ましい。

溶融法によって説明すると、前記の割合の範囲の前記エ
チレン系重合体とエポキシ系化合物および後記のラジカ
ル開始剤を一般の合成樹脂の分野において使用されてい
る溶融混線機（たとえば、押出機）を使って溶融混練し
ながら処理することによって得られる。このさい、あら
かじめエチレン系重合体、エポキシ系化合物および有機
過酸化物をトライブレンドさせることが好ましい。

ラジカル開始剤としては、１分半減期温度が通常１００
℃以上のものが好ましく、特に１１０’Ｃ以上のものか
好適である。該ラジカル開始剤の代表例としては、ラウ
ロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、第
三級−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオ
キサイド、　２．５−ジメチル−２，５−ジ（第三級−
ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジー第三級−ブチルパー
オキサイドおよび２．５−ジメチル−２，５−ジ（第三
級−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３などの有機過酸化
物かあげられる。これらの有機過酸化物は必要に応じて
二種以上併用してもよい。

混練温度は使用するエチレン系重合体およびラジカル開
始剤の種類によって異なるが、使われるエチレン系重合
体の融点以上ないし２７０℃以下の温度範囲である。一
般には１２０〜２５０℃である。

（Ｃ）混合割合 本発明のエチレン系共重合体混合物を製造するにあたり
、前記エチレン系共重合体１００重量部に対する変性エ
チレン系重合体の混合割合は０．０５〜５．０重量部で
あり、０．０５〜３．０重量部が好ましく、　０．１〜
３．０重量部か好適である。１００重量部のエチレン系
共重合体に対する変性エチレン系重合体の混合割合が０
．０５重量部未満では、成形性の改良効果が乏しく、初
期の目的を達成することができない、一方、　５．０重
量部を超えると、後記の混線および成形時に過剰の反応
が起こり、溶融延伸性が低下し、適切な押出ラミネート
成形性ができないうえ、フィルムにゲルが発生したり、
エチレン系共重合体の酸無水物基の量の低下による接着
性の減少か顕著となるために好ましくない。

（Ｄ）混合物の製造、成形など 本発明の混合物を製造するにあたり、オレフィン系樹脂
の分野において一般に利用されている酸素、光および熱
に対する安定剤、難燃化剤、可塑剤、滑剤、充填剤、帯
電防止剤および電気的特性改良剤のごとき添加剤を本発
明の組成物が有する特性を本質的に損わない範囲で添加
してもよい。

混合方法としてはオレフィン系重合体の分野に於て通常
行なわれているヘンシェルミキサーのごとき混合機を使
ったトライブレンドでもよく。

へンバリーミキサー、ニーダ−１二軸押出機、単軸押出
機、ロールミルなどの混合機を使って溶融混練させる方
法でもよい、このさい、あらかじめトライブレンドし、
得られる混合物を溶融混練させることによって一層均一
な混合物を製造することができる。

以上のようにして得られた本発明のエチレン系共重合体
混合物は、たとえば通常のオレフィン系重合体を混線す
るさいの装置、すなわちバンバリーミキサ−、ロール、
各種の押出機などを利用して溶融混合することによって
得られるが、場合によっては溶融混合せずに、トライブ
レンドによって直接ラミネート成形することも可能であ
る。

前記のエチレン系共重合体混合物を使ってラミネート成
形を実施する。成形温度は目的によって異なり、必要な
接着強度、ネックイン、溶融延伸性の兼ね合いで決める
必要があるが、通常２５０〜３１０℃（好ましくは、　
２６０〜３１口℃）が適当である。その他の成形条件は
通常の低密度ポリエチレンの押出ラミネート成形と同様
に考えればよく、本発明に係る混合物は、低密度ポリエ
チレンと同等の成形性を示しながら、各種基材に対しア
ンカーコート剤なして強い接着力を示し、かつ成形性、
ヒートシール性か良好であるため各種産業資材、包装材
料などに幅広く利用出来る。

（実施例および比較例） 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例および比較例において、ネックインの測定
は、引取速度が７０ｍ／分の条件で２０４．ｍのラミネ
ートの厚さになるように押出機の回転数を調整して成形
した後、ダイスの出口のフィルムの幅−成形後のフィル
ム幅（ａｍ）として求めた。

溶融延伸性は、押出機回転数を３０回転／分に一定にし
ておいて引取速度を徐々に上げてゆき、溶融膜か著しく
不安定になるときまたは切断する時の引取速度を測定し
た。接着強度の測定は、各基材にラミネートしたサンプ
ルを１．５ｃｍ幅で引取方向に切断し試験片を作り、２
４時間、２３°Ｃ１相対温度５０％で状態調節した後に
、　３００■■／ｓｉｎの速度て１８Ｇ’はくすし、は
くり強度を測定した。

なお、実施例および比較例において使った各エチレン系
共重合体および変性エチレン系重合体の種類、物性およ
び製造条件を下記に示す。

（（Ａ）エチレン系共重合体） エチレン系重合体として、　ＭＦＲが７−５ｇ　／　１
０分であり、メチルメタアクリレートの共重合割合が８
．２重量％であり、かつ無水マレイン酸の共重合割合か
３．　ｌｆｉ量％であるエチレン−メチルメタアクリレ
ート−無水マレイン酸三元共重合体（以下「重合体（Ａ
）」と云う）、　ＶＦＲが６．８ｇ７１０分であり、メ
チルメタアクリレートの共重合割合が７．６重量％であ
り、かつ無水シトランコン酸の共重合割合が２．８重量
％であるエチレン−メチルメタアクリレート−無水シト
ラコン酸三元共重合体（以下「重合体（Ｂ）」と云う）
、ＭＦＲが５．２ｇ／ｌＯ分であり、メチルメタアクリ
レートの共重合割合か９．２重量％てあり、かつ３，６
−ニンドメチレンー　１．２，３．６−テトラヒドロー
シスーフタル酸の無水物の共重合割合が２，８重量％で
あるエチレン−メチルメタアクリレート−３，６−ニン
ドメチレンー　１．２，３．６−テトラヒトローシスー
フタル酸の無水物三元共重合体（以下「重合体（Ｃ）」
と云う）、ＭＦＲが４．８ｇ／１０であり、メトキシメ
チルアクリレートの共重合割合が８．６重量％であり、
しかも無水イタコン酸の共重合割合が２．６重量％であ
るエチレン−メトキシメチルアクリレート−無水イタコ
ン酸三元共重合体（以下「重合体（Ｄ）」と云う）なら
びにＭＦＲが７．０ｇ７１０であり、かつアクリル酸の
共重合割合が８．６重量％であるエチレン−アクリル酸
共重合体（以下「重合体（Ｅ）」と云う）を用いた。

〔（Ｂ）変性エチレン系重合体〕

また、変性エチレン系重合体として下記のようにして製
造したものを使用した。

メチルメタアクリレートの共重合割合か２０．５重量％
であるエチレン−メチルメタアクリレート共重合体１０
０重量部をニーダ−（４０回転／分）を使い、樹脂温度
が１７５℃において混練しながら２．０重量部のグリシ
ジルメタアクリレートを加えた後、さらに０．５０重量
部のジクミルパーオキサイドを５回に分けて添加し、２
０分間混練し、変性エチレン系重合体（以下「変性物（
１）」と云う）を製造した。得られた変性物（１）のＭ
ＦＲは４．Ｉｉｇ／１０分であった。この変性物（１，
）中のグラフトしたグリシジルメタアクリレートは含量
にして０．５８重量％であった。

酢酸ビニルの共重合割合が１０．８重量％であるエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体１００重量部をニーダ−（４０
回転／分）を用い、樹脂温度か１３０°Ｃにおいて混練
しながら３．０重量部のグリシジルメタアクリレートを
加えた後、　Ｏ，ＳＯ重量部のベンゾイルパーオキサイ
ドを５回に分けて添加し、２０分間混練し、変性エチレ
ン系重合体（以下「変性物（２）」と云う〕を製造した
。得られた変性物（２）のＭＦＲは１．８ｇ　７１０分
てあった。この変性物（２）中のグラフトしたグリシジ
ルメタアクリレートは含量にして０．４８重量％であっ
た。

ＭＦＲか５２ｇ／１０分であり、かつ密度が０．９１５
ｇ　／　ｃ　ｍ”であるエチレン単独重合体を変性物（
１）と同じ条件でグリシジルメタアクリレートをグラフ
トし、変性エチレン系重合体（以下「変性物（３）」と
云う）を製造した。得られた変性物（３）のＭＦＲは１
．２ｇ／１０分であり、かつグラフトしたグリシジルメ
タアクリレートは含量にして０．５１重量％であった。

比較のために、　ＭＦＲが：１．８ｇ／１０分であり、
かつグリシジルメタアクリレートの共重合割合が１．２
重量％であるエチレン−グリシジルメタアクリレート共
重合体〔以下「重合体（ａ）」と云う〕を使った。

実施例　１〜６、比較例　１〜３ 第１表に種類が示されている各エチレン系共重合体１０
０重量部に第１表に種類が示され、かつその混合割合が
示されている変性エチレン系重合体をあらかじめヘンシ
ェルミキサーを使って５分間トライブレンドを行なった
。得られた各混合物を押出機（径　ＳＯｍｍ）を用い、
　１５０℃て溶融しながら混練し、混合物（ベレット）
を製造した。

このようにして得られた各ベレットを第１表に種類が示
されている各種基材とラミネート成形機（径　９０諺■
、ダイ輻　７５０＋ｓｍ）を使用し、樹脂温度か２９０
℃、冷却ロール温度が２５°Ｃ１引取速度か７０ｍ／分
の条件でラミネート物を製造した。

得られた各混合物のネックインおよび溶融延伸性ならび
に各ラミネート物の各種基材に対する接着強度の測定を
行なった。得られた結果を第１表に示す。

（以下余白） 〔発明の効果〕 本発明のエチレン系共重合体混合物は、ラミネート物を
製造するさい、下記のごとき効果を発揮する。

（１）ラミネート物を製造するさい、ネックインが小さ
く、しかも溶融延伸性が良好であるため、成形性かすぐ
れている。

（２）各種の金属、紙類、セロハンとの接着、性が良好
であるのみならず、接着性が乏しいポリオレフィン樹脂
、ポリアミド樹脂との接着性もすぐれているため、各種
基材とアンカーコート剤を使わなくても、ラミネート物
を製造することができる。

本発明のエチレン系共重合体混合物は、以上のごとき効
果を発揮するため、多方面にわたって利用することかて
きる。代表例な用途を下記に示す。

（１）各種基材とのラミネート物 （２）フィルムやシート （３）該混合物を介在して各種基材との多層物子　続補
正書（自発） 昭和６３年　１月１３日 エチレン系共重合体混合物 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都港区芝大門二丁目１０番１２号名称　（２
００）　　昭和電工株式会社代表者　村　１）　− ４、代理人　（郵便番号！０５） 居所　東京都港区芝大門二丁目１０番１２号昭和電工株
式会社内 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。

６、補正の内容 （１）明細書の第９頁第４行にｒ　Ｏ，００５〜３．０
モル」とあるのをｒ　ｏ、ｏｏｓ〜３．０モル％」と補
正いたします。

（２）同頁第８行に「０．３モル％」とあるのを「３．
０モル％」と補正いたします。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）少なくともエチレンとα，β−不飽和ジカルボン
   酸の無水物との共重合体（Ｉ）、 ならびに （Ｂ）エチレンを主成分とするエチレン系重合体にラジ
   カル共重合し得るエポキシ基を有する不飽和モノマーを
   グラフトさせることによって得られる変性エチレン系重
   合体 からなり、共重合体（Ｉ）１００重量部に対する変性エ
   チレン系重合体の混合割合は０．０５〜５．０重量部で
   あるエチレン系共重合体混合物。