JPH02102239A - ポリオレフィン組成物 - 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、成形加工後の接着性、塗装性などに優れたポ
リオレフィン組成物に関する。

従来技術とその問題点 ポリオレフィンは、機械的性質、耐薬品性などに優れ、
成形加工が容易であることから、広く利用されており、
さらに他の材料に代替して用途を拡大しつつある。

しかしながら、ポリオレフィンは、無極性であるため、
その表面は、接着性、塗装性などに乏しく、成形加工後
の接着剤接合、塗装、印刷などの二次加工が困難である
。従って、成形体の二次加工に先立っては、表面処理が
必要とされている。

従来この様な表面処理としては、クロム酸／硫酸エツチ
ング、火炎処理、コロナ放電処理、プラズマ処理などが
行われている。しかるに、これらの処理は、操作が煩雑
であったり、装置が高価であったり、有害物質の使用に
より公害問題が発生したりするという問題点を伴ってい
る。

本発明者は、成形加工と同時にポリオレフィンの表面を
改質する方法について研究を重ねた結果、例えば、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチルとメタクリル酸ステアリ
ルとの共重合体を表面改質剤としてポリオレフィンに少
量混合し、これを成形する場合には、成形体表面に該改
質剤が濃縮して析出され、その結果、成形体表面の特性
が著しく改善されることを見出した。すなわち、より具
体的には、成形体の水濡れ性が向上し、シアノアクリレ
ート系接着剤による強固な接着が可能となることを見出
した。しかしながら、この方法による表面改質効果は、
かなり限られたものであり、例えば、塗装の場合には塗
膜の付着強度が十分でなく、またシアノアクリレート系
接着剤以外の接着剤を使用する場合には、接着強度が低
いことも、判明した。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて鋭意研究を
重ねた結果、特定の共重合体と特定のポリオレフィン誘
導体との組合わせからなる表面改質剤をポリオレフィン
に混合する場合には、その成形体の表面特性が著しく改
善されることを見出した。

すなわち、本発明は、下記のポリオレフィン組成物を提
供するものである： （１）官能基を有するモノマーと炭素数１２以上の長鎖
アルキル基を有するモノマーとの共重合体（以下成分−
１という） および （ｉｉ）官能基を有するポリオレフィン誘導体（以下成
分−２という） を配合したことを特徴とする接着性に優れたポリオレフ
ィン組成物。

本発明による改質の対象となるポリオレフィンとしては
、エチレン、プロピレン、ブテン−１，４−メチルペン
テン−１などのα−オレフィンのホモポリマーおよびコ
ポリマー；ジエンとα−オレフィンとのコポリマーなど
が挙げられる。より具体的には、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−
１、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピ
レンゴムなどが例示される。

本発明表面改質剤の成分−１の一方の構成要素である官
能基を有するモノマー（以下第一モノマーという）とし
ては、カルボキシル基、アミド基、カルボン酸無水物、
イミド基、アミノ基、スルホニル基、水酸基、エポキシ
基などを有するモノマー類が挙げられる。これらの官能
基は、必要に応じ、さらに置換基を有していても良い。

この様なモノマーとしては、より具体的に、アクリル酸
、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イ
タコン酸、マレイミド、アクリル酸アミド、メタクリル
酸ジメチルアミノエチル、ビニルピリジン、スチレンス
ルホン酸、アクリルアミド２メチルプロパンスルホン酸
、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グ
リシジルなどが例示される。第一モノマーは、単独で若
しくは２種以上を混合して使用することが出来る。

成分−１を構成する他の構成要素である炭素数１２以上
の長鎖アルキル基を有するモノマー（以下第二モノマー
という）としては、メタクリル酸ラウリル、メタクリル
酸ステアリル、メタクリル酸ベヘニル、ステアリン酸ビ
ニルなどが例示される。第二モノマーも、単独で若しく
は２種以上を混合して使用することが出来る。

成分−１における第一モノマーと第二モノマーとの割合
は、前者：後者−１０〜９０重量％：９０〜１０重量％
の範囲内とすることが好ましい。

第一モノマーと第二モノマーとからなる共重合体は、ラ
ンダム重合体、ブロック重合体、グラフト重合体などの
どの様な形態であっても良い。また、共重合体としての
分子量は、特に限定されないが、通常ポリスチレン換算
数平均分子量で８０００〜６００００程度（ゲル　パー
ミエイション　りロマトグラフで測定）であることが好
ましい。

本発明で使用する表面改質剤中の成分−２としては、カ
ルボキシル基、アシル基、アミノ基、スルホニル基、水
酸基、エポキシ基などの官能基を有するモノマーとα−
オレフィン（エチレン、プロピレン、ブテン−１，４−
メチルペンテン−１など）とのコポリマー類；化学反応
によりこれらの官能基を導入したα−オレフィンのホモ
ポリマーおよびコポリマー類；これらの官能基を有する
モノマーを構成成分とするホモポリマーおよびコポリマ
ーをグラフトさせたα−オレフィンのホモポリマーおよ
びコポリマー類；などの官能基を含むポリオレフィン誘
導体を例示することが出来る。

より具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチ
レン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−ア
クリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、これら共重合体のケン化物、無水マレイン酸を付加
させたポリプロピレン、ポリエチレン−ポリアクリル酸
グラフト共重合体、ポリプロピレン−ポリアクリル酸グ
ラフト共重合体などが例示される。成分−２の分子量も
、特に限定されないが、通常数平均分子量で３００００
〜３０００００程度である。

改質されるべきポリオレフィン１００重量部に対する配
合割合は、ポリオレフィンの種類などにより変わり得る
が、成分−１が０．　５〜１０重量部程度、より好まし
くは０．５〜３重量部程度であり、成分−２が１〜３５
重量部程度、より好ましくは１〜１５重量部程度である
。成分−１および成分−２の量が少なすぎる場合には、
所望の表面改質効果が十分に達成されないのに対し、両
成分のいずれか一方若しくは両方の量が過剰となる場合
には、ポリオレフィンの優れた特性が損なわれる様にな
る。

ポリオレフィンに対する成分−１および成分＝２の混合
は、ニーダ−、バンバリーミ１′キサ−などの公知のポ
リマー材料混合装置を使用し、ポリオレフィンの種類に
応じて適宜加熱しつつ、常法に従って行なえば良い。或
いは、ポリオレフィン、成分−１および成分−２を粒状
のままトライブレンドしても良い。さらにまた、成形時
に成形機のホッパーにポリオレフィン、成分−１および
成分２をそれぞれ供給し、混練と同時に成型してもよい
。

発明の効果 溶融状態の本発明組成物を圧縮成形、射出成形、押出し
成形などの常法に従って成形すると、表面改質剤がポリ
オレフィン成形体の表面に濃縮されて析出し、しかも官
能基を含むポリオレフィン誘導体の作用により、成形体
の表面に固定される。

その結果、成形体の表面処理を行なうことなく、接着剤
接合、塗装、印刷などの二次加工を直接行なうことがで
きる。

実施例 以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをより
一層明確にする。

実施例１〜８および比較例１〜８ 第１表に示す割合でポリエチレン（Ｐ　Ｅ）１００重量
部に成分−１（重量部）および成分−２（重量部）を均
一に混練した。

ポリエチレンとして“Ａ”を使用する場合には、６イン
チテストロール（温度１６０℃）にポリエチレンを巻き
付けた後、成分−２を加えて５分間混練し、次いで成分
−１を加えてさらに５分間混練した。なお、いずれかの
−成分のみを使用する場合には、成分−１または成分−
２を加えて１０分間混練した。

ポリエチレンとして“Ｂ”を使用する場合には、ポリエ
チレンと成分−２とをニーダ−（温度１３０℃）に投入
して、５分間混練し、次いで成分−１を加えてさらに５
分間混練した。なお、成分−１を使用しない場合には、
ポリエチレンと成分−２とをニーダ−（温度１３０℃）
に投入して、１０分間混練した。

第１表における各記号の内容は、以下の通りである。

Ａ・・・低密度ポリエチレン、商標“ユカロンＨＥ３０
“、三菱油化（株）製、ＭＩ＝０．　３Ｂ・・・低密度
ポリエチレン、商標“ミラソン５３“三井石油化学工業
（株）製、ＭＦＲ＝３．３０・・・メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル−メタクリル酸ステアリル共重合体（メ
タクリル酸ジメチルアミノエチル含量＝３７％、ポリス
チレン換算数平均分子量−５４８００） Ｄ・・・メタクリル酸ジメチルアミノエチル−メタクリ
ル酸−メタクリル酸ステアリル共重合体（メタクリル酸
ジメチルアミノエチル含量＝２８％、メタクリル酸含量
＝１０％、ポリスチレン換算数平均分子量−９８００） また、成分−２として使用したものは、エチレン−アク
リル酸共重合体（商標“プリマコール３３４０”、ダウ
　ケミカル社製、アクリル酸含量＝６．５％、ＭＩ＝９
．０）であった。

Ｅ 第１表 成分−１ 成分−２ Ｃ：　２ Ｃ：　２ Ｄ＝２ Ｄ：　２ Ｃ：　３ Ｃ：３ Ｄ：３ Ｄ：　３ 第　１　表（続き） Ｅ 成分−１ 成分−２ Ｃ：　２ Ｃ：２ ５分間）、厚さ０．５ｍｍのシートを製造した後、該シ
ート上に第２表に示す塗料をドクターブレード（間隔０
．１ｍｍ）により塗布し、常温で乾燥し、ＪＩＳ　　Ｋ
　　５４００に準じて基盤目テープ剥離テストを行なっ
た。

結果を第２表に併せて示す。

なお、使用した塗料の詳細は、下記の通りである。

Ｅ：商標“ＲＥＴＡＮ　　ＰＧ８０−スポイラ−用硬化
剤″、関西ペイント（株）製 Ｆ：塗料用ベースポリマー、商標“タケラックＵＡ−９
０２−タケネートＤ−１６ＯＮ”次いで、上記で得られ
た各ポリエチレン組成物を１２ｇずつ取り、シリコーン
離型剤を焼き付けたアルミニウム板間で圧縮成形して（
２００℃、第２表 第　２　表（続き） 塗料 基盤目テープ テスト 塗料 基盤目テープ テスト 第１表および第２表に示す結果がら明らがな様に、本発
明の成分−１と成分−２とを併用する場合にのみ、ポリ
オレフィン成形体の表面が改質され、密着性良好な塗膜
が形成されている。

実施例９〜１０および比較例９〜１１ ６インチテストロール（温度１６０°Ｃ）にポリエチレ
ン１００重量部を巻き付けた後、成分−２を５重量部加
えて５分間混練し、次いで成分−１を２重量部加えてさ
らに５分間混練した（実施例９〜１０）。

なお、成分−１を加えない場合には、６インチテストロ
ール（温度１６０°Ｃ）にポリエチレン１００重量部を
巻き付けた後、成分−２を５重量部加えて１０分間混練
した（比較例１０）。

また、成分−２を加えない場合には、６インチテストロ
ール（温度１６０℃）にポリエチレン１００重量部を巻
き付けた後、５分間混練し、次いで成分−１を５重量部
加えて１０分間混練した（比較例１１）。

さらに、成分−１および成分−２を加えない場合には、
６インチテストロール（温度１６０℃）にポリエチレン
１００重量部を巻き付けた後、そのまま１０分間ロール
練りした（比較例゛９）。

なお、使用したポリエチレンは、実施例１〜８で使用し
たポリエチレンＡと同一であり、成分１は、実施例１〜
８で使用したＣおよびＤと同一である。

次いで、上記で得られた各ポリエチレン組成物を１２ｇ
ずつ取り、シリコーン離型剤を焼き付けたアルミニウム
板間で圧縮成形して（２００℃、５分間）、厚さ０．５
ｍｍのシートを製造した。次いで、該シートから切り出
した試料（２５ｍｍＸ１００ｍｍ）上に接着剤にトリル
ゴム系接着剤、商標“ボンド０１０３”、コニシ（株）
製）をブラシで塗布し、１０分間放置し、２枚を貼り合
わせてゲージ圧３０）ｃｇ／ｃＩＩＩで圧着し、４８時
間放置した後、剥離強度試験に供した。剥離試験は、定
速引張り試験機を使用して、クロスヘツドスピード３０
０ｍｍ／分で行なった。結果を第３表に示す。

第３表 成分−１成分−２ 剥離強度 （ｋｇｆ／２５ｍｍ） 実施例 ９　　　　Ｃ：２ １０　　　　　Ｄ：２ 比較例 １１　　　　　　Ａ 注：実施例９〜１ 面の破壊状況は、 ３゜ ５　　　　３、４ ０　　　　　０．０１ ５　　　　０、６ ０　　　　０、５ ０および比較例９〜１１の剥離 いずれも界面破壊であった。

両成分の単独使用の場合および両成分を使用しない場合
に比して、極めて大きな接着強度が得られている。

実施例１１ 成分−１としてメタクリル酸−メタクリル酸ステアリル
共重合体を使用し、成分−２としてエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体のケン化物を使用する以外は実施例１と同様
にして、本発明組成物を得た。

得られた組成物のシート状物を実施例９と同様の接合部
のＴ型剥離試験に供したところ、やはり２ｋｇｆ／２５
ｍｍ程度の優れた接着強度が得られた。

（以　上） 第３表に示す結果から明らかな様に、成分−１および成
分−２を併用する本発明組成物によれば、１つ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］（ｉ）官能基を有するモノマーと炭素数１２以上
   の長鎖アルキル基を有するモノマーとの共重合体 および （ｉｉ）官能基を有するポリオレフィン誘導体を配合し
   たことを特徴とするポリオレフィン組成物。