JPH01144482A - 接着性組成物の製造法 - 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、接着性組成物に関する。更に詳しくは、各種
基材に対するホットメルト型接着剤などとして有効に使
用される接着性組成物に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、
アルミニウム、鋼、皮革などからなる基材、特に平滑基
材は、これら基材同士あるいはこれを紙、木材、合成樹
脂発泡体などの多孔質体と積層させて、包装資材、産業
資材、自動車部品。

建築部品、家庭用品、医療用品、スポーツ用品などの多
くの分野で使用されている。

こうした各種製品への積層に際しては接着剤が使用され
るが、この接着剤に要求される物性は多種多様であり、
それぞれ適用分野毎に異なっているが、これらの物性中
共通して要求されるものには、接着力と耐熱性の２つが
挙げられる。現在用いられている多くの接着剤で、こう
した要求を同時にかつ十分に満足させるものは溶剤型接
着剤のみであり、例えばクロロブレン系、ニトリル系、
エポキシ系などの溶剤型接着剤が、予め薬品、プラズマ
などで表面処理された基材に対して適用されてきた。し
かしながら、このような溶剤型接着剤を用いた場合には
、乾燥および溶剤回収の各工程を必要とするばかりでは
なく、溶剤蒸気による環境悪化、火災の危険などの問題
が常にみられる。

従って、かかる問題点のないホットメルト型接着剤で、
接着力および耐熱性のすぐれたものの開発が望まれてい
る。

ホットメルト型接着剤としては、従来からエチレン−酢
酸ビニル共重合体、粘着付与剤およびワックスなどの各
成分よりなる接着剤が広く使用されているが、この共重
合体をベースとするホットメルト型接着剤は、特に平滑
基材に適用したときの接着力および耐熱性の点でいずれ
も満足されていない。

平滑基材にも適用し得る接着性組成物として、低結晶性
エチレン−α−オレフィン共重合体およびエチレン−酢
酸ビニル共重合体からなり、それらの少なくともいずれ
か一方を不飽和カルボン酸またはその酸無水物でグラフ
ト変性した組成物が提案されている（特開昭５５−１３
７１８号公報）。この接着剤組成物は、確かに前述のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体ベースのホットメルト型接
着剤よりは平滑基材に対する接着力の向上はみられるも
のの未だその改善効果は十分とはいえず、また耐熱性で
の改善効果はみられない。

また、エチレン−プロピレン共重合体ゴムと結晶性また
は非結晶性のポリプロピレンとの混合物を有機過酸化物
の存在下で溶融混合反応させ、その粘度を低下せしめた
ホットメルト型接着剤も提案されているが（特開昭５５
−４８２３６号公報）、この接着剤の場合には耐熱性の
向上がみられる場合もあるが、平滑基材に対する接着力
が乏しいことが確認された。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、ホットメルト型接着剤として平滑基材
にも十分適用でき、しかもそこに十分なる接着力を付与
し得る接着剤組成物を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる本発明の目的を達成させる接着剤組成物は、（ａ
）過酸化物分解型の非結晶性乃至低結晶性オレフィン系
共重合体９０〜５０重量％および（ｂ）過酸化物分解型
の結晶性オレフィン系重合体１０〜５０重量％よりなり
、これら（ａ）、（ｂ）両成分の少なくともいずれか一
方が（ｃ）不飽和カルボン酸またはその酸無水物によっ
てグラフト変性されている重合体成分ならびに（ｄ）有
機過酸化物の同時溶融混合物よりなる。

（ａ）成分として用いられる過酸化物分解型の非結晶性
乃至低結晶性オレフィン系共重合体としては、例えばプ
ロピレン−エチレン共重合体、ブテン−１−エチレン共
重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体などであって
、結晶性の程度を左右する共単量体の割合が、エチレン
系共重合体の場合にあってはα−オレフィン含量が５０
モル％以上、好ましくは５５モル％以上のものが用いら
れる。二九らのオレフィン系共重合体の中で、柔軟性の
点からみて最も好ましいものはプロピレン−エチレン共
重合体であり、ゴム的性質と粘度低下とを考えると、プ
ロピレン含量が５５〜８０モル％であることが特に好ま
しい。即ち、プロピレン含量がこれ以上では結晶化度が
高くなって柔軟性が失われるようになり、一方これ以下
では粘度が高くなりすぎる。そして、これらの共重合体
は、有機過酸化物と加熱下に混練することにより、架橋
反応よりも分解反応の方が優先して、流動性を著しく増
加させる。

（ｂ）成分の過酸化物分解型の結晶性オレフィン系重合
体としては、例えばアイソタクチックボリプロピレン、
プロピレンと他のオレフィンとの共重合体、ポリブテン
−１などが挙げられる。これらの結晶性オレフィン系重
合体は、融点が約１００〜２００℃、好ましくは約１１
０〜１７０℃、また結晶化度が約２５フ以上のものが好
んで用いられる。これ以下の融点のものあるいはこれ以
下の結晶化度のものは、本発明の目的である耐熱性の向
上に適さず。

一方これ以上の融点のものを用いると、ホットメルト接
着剤として使用する温度範囲における流動性の向上とい
う目的に適さないようになる。これらの結晶性オレフィ
ン系樹脂は、有機過酸化物と加熱下に混練す、ることに
より、熱分解して流動性を増加させると共に、耐熱性を
向上させる役割をも果している。

上記（、）成分および（ｂ）成分よりなる重合体成分中
、（、）成分は９０〜５０重量％、好ましくは８０〜６
０重量〆、また（ｂ）成分は１０〜５０重量％、好まし
くは２０〜４０重量％の割合で用いられる。（ｂ）成分
の割合がこれ以上では、組成物の柔軟性および接着性が
損なわれるようになり、一方これ以下の使用割合では、
組成物の耐熱性、流動性が損われるようになる。

（ｃ）成分の不飽和カルボン酸またはその酸無水物とし
ては、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アク
リル酸、メタクリル酸、クロトン酸、無水マレイン酸、
無水イタコン酸、ソルビン酸。

けい皮酸、ビニル酢酸などが用いられ、これらの中単独
でラジカル重合し難い無水マレイン酸が好んで用いられ
る。これらの不飽和カルボン酸またはその酸無水物は、
有機過酸化物の存在下で前記（ａ）成分および（ｂ）成
分の少くともいずれか一方と加熱混練することにより、
これらの重合体成分にグラフト共重合される。この場合
、（ａ）成分または（ｂ）成分の全量をグラフト共重合
に用いる必要はなく、グラフトに用いなかった残部は未
変性の成分として（ｄ）成分との混合時に用いることが
できる。不飽和カルボン酸またはその酸無水物は。

重合体のグラフト変性体成分のグラフト量として。

樹脂成分１００重量部当り０．０１〜５重量部、好まし
くは０．５〜３重量部、更に好ましくは１〜２重量部と
なる量で用いられる。これ以上の量で用いられると着色
が激しくなり、一方これ以下では接着力が不十分となる
。

上記重合体成分の分解反応およびグラフト反応のために
用いられる（ｄ）成分の有機過酸化物としては、例えば
ジクミルペルオキシド、ジ第３ブチルペルオキシド、２
．５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチルペルオキシ）
ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチル
ペルオキシ）ヘキシン−３、■、３−ビス（第３ブチル
ペルオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（第
３ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロ
ヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（第３ブチルペル
オキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド。

Ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、２．４−ジクロロ
ベンゾイルペルオキシド、第３ブチルペルオキシベンゾ
エート、第３ブチルペルオキシイソプロピルカーボネー
ト、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド
、第３ブチルクミルペルオキシドなどを挙げることがで
きる。これらの有機過酸化物は、樹脂成分１００重量部
当り０．０１〜３重量部。

好ましくは０．０５〜１重量部、更に好ましくは０．１
〜１重量部の割合で用いられる。

また、本発明の接着性組成物には、そこに求められてい
る性質を損わせない範囲内において、相溶性、柔軟性お
よび粘度の調節などの目的で、エチレン−ビニルエステ
ル共重合体、エチレンー不飽和カルボン酸（エステル）
共重合体などを併用することもできる。

接着性組成物の調製は、前記各成分をバンバリーミキサ
−、ニーダ−１撹拌機付溶融槽、押出機などを用いて、
少なくともいずれか一方がグラフト変性されている（ａ
）、（ｂ）周成分を（ｄ）成分の分解温度以上の温度で
溶融、混練した後、粒状、フレーク状、ペレット状、棒
状などに一旦成形し。

各種接着法に使用する。ここで、（ａ）、（ｂ）および
（ｄ）各成分を押出機で溶融、混練する場合、押出機で
の滞留時間不足や押出機の混線性不良などから混練不足
で、生成物のメルトインデックスの上昇不足、耐熱性の
改良効果不十分となる場合には、更に有機過酸化物を添
加するかもしくは無添加で再度押出機により溶融、混練
することによって、目的とする接着性組成物を得ること
もできる。また、押出機での容量、性能などを考慮して
、第１の押出機でグラフト変性されていない（ａ）成分
または（ｂ）成分および（ｄ）成分の各成分を混練した
後。

第２の押出機でグラフト変性された（ａ）成分または（
ｂ）成分および（ｄ）成分を添加する方式を採用するこ
ともできる。

本発明の接着性組成物の調製時に重要なことは、少なく
ともいずれか一方がグラフト変性された（ａ）成分およ
び（ｂ）成分を共存させ、これを（ｄ）成分有機過酸化
物の存在下に溶融、混練し、重合体成分の開裂分解反応
とメルトワークとを同時に行なっている点にあり、これ
によって始めて本発明の目的が達成されるのである。

例えば、グラフト変性された（ａ）成分と（ｄ）成分を
溶融、混練し５分解変性した後、この分解生成物と（ｂ
）成分とを単に溶融、混練しただけでは、本発明のよう
に耐熱性にすぐれた接着性組成物を得ることができない
。また、少なくともいずれか一方がグラフト変性された
（ａ）、（ｂ）両成分のみからなる組成物と比較して、
本発明のものは特にそれからホットメルト接着剤に調製
したときに、接着力の点ばかりではなく、特にせん断接
着破壊温度の点において顕著にすぐれている。

以上の各成分を基本の必須成分とする本発明の接着性組
成物には、必要に応じて粘着付与樹脂。

ワックス、可塑剤、充填剤、酸化防止剤などを配合し、
ホットメルト型接着剤を調製することができる。

粘着付与樹脂としては、例えばロジンまたはその誘導体
、テルペン樹脂、テルペン−フェノール樹脂、芳香族系
、脂肪族系、脂環族系または共重合系の石油樹脂、クマ
ロン−インデン樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられ、
相溶性および接着性の点からは特にテルペン樹脂、脂環
族系石油樹脂が、また耐熱性の点からは特にテルペン樹
脂が好ましく、これらは接着性組成物１００重量部当り
約２０〜２００重量部、好ましくは約５０〜１５０重量
部の割合で用いられる。

組成物の粘度低下剤として用いられるワックスとしては
、例えばパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワ
ックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワック
スなどが挙げられ、これらは接着性組成物１００重量部
当り約５０重量部以下の割合で一般に用いられる。この
組成物をホットメルトアプリケーターで塗布可能な接着
剤として用いる場合には、それの粘度（１８０℃）が約
１００Ｐａ、Ｓ以下、好ましくは約５０Ｐａ、Ｓ以下で
あることが望ましいので、前記各成分の配合量の調節に
より、組成物の粘度は所望の程度に調整される。

このようにして調製される接着性組成物は、好ましくは
ホットメルト型接着剤の形で、例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、硬質または軟質の塩化ビ
ニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはその
けん化物、ポリエステル、ポリアミド、エチレン−アク
リル酸（エステル）共重合体、アイオノマー樹脂などの
各種樹脂のフィルム、シート、発泡体、不織布その他の
成形品、アルミニウム箔、銅箔、Ｗ４板、紙、木材など
の平滑基材を含む各種の基材に対し、有効な接着剤とし
て用いることができる。

これらの基材に対する接着性組成物の適用は、例えば次
のような方法によって行なうことができる。

（１）熱融着法 インフレーション法、■−ダイ法などによって成形した
接着性組成物のフィルムまたはシートを基材間に挟み、
熱融着する方法 あるいは、少くとも一方の基材側に共押出法、押出被覆
法などにより予め接着性組成物を積層させた後、他方の
基材を貼合せる方法 （２）サンドウィッチラミネーショーン法Ｔ−ダイ法な
どによる接着性組成物の溶融膜を介して、基材を貼り合
せる方法 （３）共押出法 基材が押出成形可能な場合には、接着性組成物を含め、
全構成層を押出成形法で共押出積層する方法 （４）ホットメル１−法 必要に応じて粘着付与樹脂、ワックスなどを加えた接着
性組成物を、ホットメルトガン、ロールコータ−１押出
コーターなどを用いて基材に塗布し、圧着して接着させ
る方法 〔発明の効果〕 本発明に係る接着性組成物は、良好な接着力と耐熱性と
を有するので、平滑基材を少くとも一方の基材とするも
のに対しても接着剤、特にホットメルト型接着剤として
有効に使用することができる。特に、平滑基材の中でも
従来接着が困難とされていたポリプロピレン同士または
これと他の基材に対しても１１本発明の接着性組成物は
良好な接着性と耐熱性とを付与し得ることは特筆すべき
ことといわなければならない。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明の詳細な説明する。

なお、各実施例および比較例で調製された組成物の評価
は、次のようにして行われた。

接着カニ （ａ）ヒートシール法 ホットメルト型接着剤を１８０℃で加熱溶融し、熱プレ
スを用いて厚さ０．２ｎｎシートを作製した。

この接着剤シートを被着体間に挟み、これをヒートシー
ラーを用いて、シール幅２５ｍ＋、シール温度１６０℃
（シールバー上面および下面の温度）、シール圧３ｋｇ
／ｃｄＧ、シール時間５秒間の条件下でヒートシールし
た後２５＋ｍの幅に切り、この試料をインストロン引張
試験機を用い、引張速度３００ａｍ／分、温度２３℃の
条件下でＴ型剥離強度を測定した。

（ｂ）ホットメルトアプリケーター法 ホットメルト型接着剤を１８０℃で加熱溶融し、ノード
ソンホットメルトアプリケーターを用い、オープンタイ
ム５秒間、プレス圧力３ｋｇ／ｄＧ、プレス時間５秒間
の条件下で圧着した後、２５ｍ＋＋幅の試料を作製し、
この試料をインストロン引張試験機を用い、引張速度３
００ｍ／分、温度２３℃の条件下でＴ型剥離強度を測定
した。

なお、これらの接着力測定用の被着体としては。

ポリプロピレンフィルム（ｐｐ：三井石油化学製品のポ
リプロピレンを原料としたインフレーションフィルム、
厚さ２００μ）、ポリエチレンテレフタレートフィルム
（ＰＥＴ　：東し製品ルミラー、厚さ２００μ）および
軟質アルミニウム板（［１：厚さ２００μ）がそれぞれ
用いられた。

溶融粘度； ホットメルト型接着剤の１８０℃における溶融粘度をＢ
型回転粘度計で測定した。

せん断接着破壊温度： 接着力の測定方法において、接着剤シートをクラフト紙
の間に挟んで同条件でヒートシールした後、２５＋ｎｎ
幅の試料を作製し、これに１ｋｇの荷重をかけて０．３
℃／分の昇温速度で昇温させたときの落下温度を測定し
た。

また、用いられた（ａ）、　（ｂ）各成分のメルトフロ
ーレートは、いずれも１９０℃で測定された。

実施例１ 結晶性ポリプロピレン（メルトフローレート１５）１０
０部、無水マレイン酸１．５部および２，５−ジメチル
２．５−ジ（第３ブチルパーオキシ）ヘキシン−３０，
２部をトライブレンドし、この混合物を口径６５＋ｎｍ
の押出機（Ｌ／Ｄ＝２８、中間ダルメージスクリュー使
用）を用い、樹脂温度３００℃でグラフト反応させた。

また、結晶性ポリプロピレンの代りに、同量のプロピレ
ン−エチレン共重合ゴム（プロピレン含量６０モル％、
メルトフローレート０．２９）を用い、それをグラフト
反応させた。

このようにして得られた結晶性ポリプロピレンの無水マ
レイン酸グラフト変性体（無水マレイン酸グラフト量１
．５重量％）３０部およびプロピレン−エチレン共重合
体ゴムの無水マレイン酸グラフト変性体（無水マレイン
酸グラフト量１．５重量％）７０部に、２，５−ジメチ
ル−２，５−ジ（第３ブチルパーオキシ）ヘキシン−３
０，２部をトライブレンドし、これを口径６５＋ｍの押
出機を用いて３００℃で押出してペレット化した。

比較例１ 実施例１において、２．５−ジメチル−２，５−ジ（第
３ブチルパーオキシ）ヘキシン−３が用いられなかった
。

以上の実施例および比較例で得られた接着性組酸物につ
いて、メルトフローレート（１９０℃、２１６０ｇ）、
せん断接着破壊温度およびヒートシール法による接着強
度が、それぞれ測定された。得られた結果は１次の表１
に示される。

表１ 実施例１　　　　４０　　　　　　　　１３９　　　　
１０５０　　１０８０比較例１　　　　３２　　　　　
　　　９９　　　　１３００１６２０実施例２ 実施例１の接着性組成物４０部、粘着付与樹脂としての
テルペン樹脂（安原油脂製品ＹＳレジンＰｘ１０００）
４０部およびマイクロクリスタリンワックス（日本精蝋
製品ルバックス２１９１）２０部をニーダ−に投入し、
２００〜２２０℃で１時間混練してホットメルト型接着
剤を調製した。

このようにして調製されたホットメルト型接着剤につい
て、溶融粘度、せん断接着破壊温度およびヒートシール
法による接着強度をそれぞれ測定した。

比較例２ 実施例２において、実施例１の接着性組成物の代りに、
比較例１の組成物が同量用いられた。

以上の実施例２および比較例２で得られたホットメルト
型接着剤についての測定結果は、次の表２に示される。

表２ 実施例２　　９．８　　　　１１０　　　　　６．０　
　６．８　　　５．２比較例２　　９．８　　　　　６
ｇ　　　　　　５．２　　５．０　　　５．３実施例３ 前記結晶性ポリプロピレン１００部、無水マレイン酸５
部および２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチルパ
ーオキシ）ヘキシン−３０，２部をトライブレンドし、
実施例１と同じ方法でグラフト反応させた、得られた結
晶性ポリプロピレンの無水マレイン酸グラフト変性体（
無水マレイン酸グラフトｉ１．５重量％）３０部、実施
例１で用いられたプロピレン−エチレン共重合ゴム７０
部および２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチルパ
ーオキシ）ヘキシン−３０，２部をトライブレンドし、
これを口径６５ｍの押出機を用い。

樹脂温度３００℃で押出してペレットとした。

実施例４ 実施例１のプロピレン−エチレン共重合ゴムへの無水マ
レイン酸グラフト変性体７０部、結晶性ポリプロピレン
３０部および２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチ
ルパーオキシ）ヘキシン−３０，２部をトライブレンド
し、これを口径６５ｎａの押出機を用い、樹脂温度３０
０℃で押出してペレットとした。

比較例３ 実施例３において、結晶性ポリプロピレンの無水マレイ
ン酸グラフト変性体とプロピレン−エチレン共重合ゴム
とが、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチルパー
オキシ）ヘキシン−３の不存在下で、メルトブレンドさ
れた。

実施例５ 実施例２において、実施例１の接着性組成物の代りに、
実施例３の接着性組成物が同量用いられた。

実施例６ 実施例２において、実施例１の接着性組成物の代りに、
実施例４の組成物が同量用いられた。

比較例４ 実施例２において、実施例１の接着性組成物の代りに、
比較例３の組成物が同量用いられた。

以上の実施例３〜６および比較例３〜４で得られた（接
着性）組成物およびホットメルト型接着剤についての評
価が実施例１および２と同様にして行われた。それらの
測定結果は、次の表３に示される。

（以下余白） 実施例３３８ 実施卸　　６０ 比較例３３．６ 実施例５７．１ 実施例６５．０ カＮ帛　　　　　　　１００ 表３ ９１　５．６　５．７　　５．１ ９０　６．０　６．０　　５．８ ６９　１．９　０．５　　１．８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）過酸化物分解型の非結晶性乃至低結晶性オレ
   フィン系共重合体９０〜５０重量％および（ｂ）過酸化
   物分解型の結晶性オレフィン系重合体１０〜５０重量％
   よりなり、これら（ａ）、（ｂ）両成分の少なくともい
   ずれか一方が（ｃ）不飽和カルボン酸またはその酸無水
   物によってグラフト変性されている重合体成分ならびに
   （ｄ）有機過酸化物の同時溶融混合物よりなる接着性組
   成物。 ２、（ａ）成分に用いられるオレフィン系共重合体がプ
   ロピレン含量５０モル％以上のプロピレン−エチレン共
   重合体である特許請求の範囲第１項記載の接着性組成物
   。 ３、（ｂ）成分に用いられるオレフィン系重合体がプロ
   ピレンの単独重合体または共重合体である特許請求の範
   囲第１項記載の接着性組成物。 ４、重合体のグラフト変性体成分がマレイン酸または無
   水マレイン酸グラフト変性体である特許請求の範囲第１
   項記載の接着性組成物。 ５、重合体のグラフト変性体成分が不飽和カルボン酸ま
   たはその酸無水物グラフト量０．０１〜５重量％のグラ
   フト変性体である特許請求の範囲第１項または第４項記
   載の接着性組成物。 ６、（ｄ）成分が重合体成分１００重量部当り０．０１
   〜３重量部の割合で用いられた特許請求の範囲第１項記
   載の接着性組成物。