JPH0432107B2

JPH0432107B2 -

Info

Publication number: JPH0432107B2
Application number: JP62196378A
Authority: JP
Priority date: 1987-08-07
Filing date: 1987-08-07
Publication date: 1992-05-28
Also published as: JPS63205345A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリオレフインあるいはエチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物、ナイロン、ポリエス
テル、ガラス、金属等の極性物質との接着性が良
好で、しかも透明性に優れた変性ポリプロピレン
組成物に関する。一般にポリプロピレンは機械的性質、透明性、
成形性、衛生性等に優れているため広い分野にわ
たつて使用されているが、無極性のため極性物質
との接着性が悪く、これを改良するため種々の改
質が行われている。例えば極性物質をブレンドし
たり、極性モノマーをグラフト反応させることが
試みられているがまだ接着性は充分とは言えな
い。そのため、接着性を更に改良するために、不
飽和カルボン酸類をグラフトした変性ポリプロピ
レン（以下単に変性ポリプロピレンともいう）に
エチレン−プロピレン共重合体等のゴム物質や低
密度ポリエチレン等を混合して変性ポリプロピレ
ン組成物として用いる方法が提案されている（特
公昭54−40112号、同54−40113号）。しかしなが
ら、このようにして製造された変性ポリプロピレ
ン組成物は、ある程度の接着性の改良効果はある
が反面透明性が著しく低下するという欠点があ
る。そのため、上記変性ポリプロピレン組成物を
接着層、或いはコーテイング層として用いた場合
にも得られる積層フイルムの透明性を著しく低下
させるという問題を有する。本発明者等は、透明性の低下が少く、しかも更
に接着性の良好な変性ポリプロピレン組成物につ
いて鋭意研究した。その結果、特定の低密度ポリ
エチレン、すなわち直鎖状低密度ポリエチレンを
変性ポリプロピレンに混合することにより、所期
の目的を達成できることを見い出し本発明に到達
した。本発明は、不飽和カルボン酸類をグラフトした
変性ポリプロピレン又は該変性ポリプロピレン
100重量部に対して最大5000重量部の未変性ポリ
プロピレンを混合したポリプロピレン混合物100
重量部に対し直鎖状低密度ポリエチレンを５〜70
重量部を含有する変性ポリプロピレン組成物であ
る。本発明において使用する１つの樹脂成分は変性
ポリプロピレンである。該変性ポリプロピレンは
任意の方法により、ポリプロピレンに不飽和カル
ボン酸類をグラフト反応させることにより得られ
た不飽和カルボン酸類をグラフトした変性ポリプ
ロピレンである。また本発明に於いては上記変性
ポリプロピレンに不飽和カルボン酸類をグラフト
反応させない所謂未変性のポリプロピレンを混合
したものを使用することができる。該未変性ポリ
プロピレンの混合割合は一般に変性ポリプロピレ
ン100重量部に対して5000重量部以下、好ましく
は10〜2000重量部が適当である。不飽和カルボン
酸をグラフトした変性ポリプロピレンの製造方法
としてはポリプロピレンと不飽和カルボン酸類と
を、例えば溶融状態で反応させる方法（例えば特
公昭43−27421号）、溶液状態で反応させる方法
（例えば特公昭44−15422号）、スラリー状態で反
応させる方法（例えば特公昭43−18144号）、気相
状態で反応させる方法（例えば特開昭50−77493
号）などがあるが、これらの方法の中で押出機を
用いる溶融混練法が操作上簡便であるため好まし
く用いられる。そこで溶融混練法による前記ポリ
プロピレンの製造方法について詳述する。変性ポリプロピレンの原料とするポリプロピレ
ン又は該変性ポリプロピレンに混合して使用する
未変性ポリプロピレンはプロピレンのホモポリマ
ーおよびコポリマーが特に制限なく作用される。
一般にはホモポリプロピレン、プロピレン−エチ
レンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブ
ロツク共重合体、プロピレンとエチレン以外の他
のα−オレフインとの共重合体、およびこれらの
混合物等が用いられる。これらのうち特にメルト
フローインデツクス（以下単にMFIと略記する）
が0.5乃至30ｇ／10分のホモポリプロピレンおよ
びプロピレン−エチレンランダム共重合体が好ま
しく用いられる。また、不飽和カルボン酸類とし
ては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ま
たそれら酸無水物、エステル、アミド、イミド、
金属塩等であり、例えば無水マレイン酸、無水シ
トラコン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチ
ル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メ
タクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリ
ル酸ブチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル
酸グリシジル、マレイン酸モノエチルエステル、
マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モノメチ
ルエステル、フマル酸ジメチルエステル、イタコ
ン酸モノメチルエステル、イタコン酸ジエチルエ
ステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、マ
レイン酸モノアミド、マレイン酸ジアミド、マレ
イン酸−Ｎ−モノエチルアミド、マレイン酸−
Ｎ，Ｎ−ジエチルアミド、マレイン酸−Ｎ−モノ
ブチルアミド、マレイン酸−Ｎ，Ｎ−ジブチルア
ミド、フマル酸モノアミド、フマル酸ジアミド、
フマル酸−Ｎ−モノエチルアミド、フマル酸−
Ｎ，Ｎ−ジエチルアミド、フマル酸−Ｎ−モノブ
チルアミド、フマル酸−Ｎ，Ｎ−ジブチルアミ
ド、マレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−フ
エニルマレイミド、アクリル酸ナトリウム、メタ
クリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、メタ
クリル酸カリウム等を挙げることができる。これ
のうち、無水マレイン酸を用いるのが最も好まし
い。かかる不飽和カルボン酸類の使用量は特に制
限されないが、良好な不飽和カルボン酸類でグラ
フトされた変性ポリプロピレンを得るためには、
ポリプロピレン100重量部に対して一般に0.01乃
至20重量部、好ましくは0.1乃至５重量部添加が
好ましい。またポリプロピレンと不飽和カルボン酸類との
反応を促進するために有機過酸化物が用いられ
る。有機過酸化物としては例えばベンゾイルバ−
オキサイド、ラウロイルパ−オキサイド、アゾビ
スイソブチロニトリル、ジクミルパ−オキサイ
ド、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパ−オキシジイソ
プロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔ−ブチルパ−オキシ）ヘキサン、２，５
−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパ−オキ
シ）ヘキシン−３，ジ−ｔ−ブチルパ−オキサイ
ド、クメンヒドロパ−オキサイド、ｔ−ブチルヒ
ドロパ−オキサイドなどが挙げられる。有機過酸
化物の添加量は特に制限されないが、ポリプロピ
レン100重量部に対して通常0.005乃至５重量部、
好ましくは0.01乃至１重量部である。不飽和カルボン酸類をグラフトした変性ポリプ
ロピレンは、上記に示したポリプロピレン、不飽
和カルボン酸類、有機過酸化物をタンブラー、ヘ
ンシエルミキサー等で充分に混合し、ポリプロピ
レンの融点以上、一般には融点以上280℃以下の
温度で溶融混練してグラフト化反応を行なわせ
る。溶融混練する方法は特に制限されず、例えば
スクリユー押出機、バンバリ−ミキサー、ミキシ
ングロールなどを用いて行うことができるが、操
作の簡便さのためスクリユー押出機が好ましく使
用される。溶融混練の温度および時間は用いる有
機過酸化物の分解温度により変化するが、一般に
160乃至280℃で0.3乃至30分間、好ましくは170乃
至250℃で１乃至10分間が適当である。なお、溶
融混練は不活性ガス気流中で行なつてもよい。しかして、上記のようにして製造した不飽和カ
ルボン酸類をグラフトした変性ポリプロピレン
は、前記したように不飽和カルボン酸類を所定の
割合で用いても、その未反応モノマーの残存が避
けられない。したがつて、所期の目的を得るため
に上記の変性ポリプロピレンをさらに60℃以上、
好ましくは100℃以上の温度で加熱処理すること
が望ましい。加熱温度が60℃以下の場合、処理に
長時間を要し実用的でない。加熱温度の上限は特
に制限されないが、変性ポリプロピレンの融着を
防止するために、該変性ポリプロピレンの融点以
下であることが好ましい。加熱処理手段は従来知
られている方法、例えば通気バンド型乾燥装置、
材料撹拌型乾燥装置、流動層乾燥装置、気流乾燥
装置、噴霧乾燥装置、回転乾燥装置、ドラム型乾
燥装置、減圧乾燥装置、赤外線乾燥装置、遠赤外
線乾燥装置、マイクロ波乾燥装置などにより行う
ことができるが、熱風乾燥装置が好ましく使用さ
れる。なお、減圧下で加熱処理を行えば処理効果
が一段と向上する。加熱処理時間は特に制限されないが、加熱温度
が低温で、得られる変性ポリプロピレンが多量の
不飽和カルボン酸類の未反応モノマーを含有する
場合は長時間を要し、加熱温度が高温で未反応モ
ノマーが少ない場合は短時間でよい。一般には未
反応モノマー量が0.1重量％以下となるように加
熱処理することが好ましい。本発明の変性ポリプロピレン組成物は、前記変
性ポリプロピレン又は該変性ポリプロピレンと未
変性ポリプロピレンとのポリプロピレン混合物に
特定量の直鎖状低密度ポリエチレンを混合するこ
とによつて得られる。本発明に使用される直鎖状
低密度ポリエチレンとは、実質的に長鎖分岐を持
たない直鎖状の低密度ポリエチレンである。一般
には、長鎖分岐数の定量的な尺度Ｇ＝〔η〕_b／
〔η〕_l（〔η〕_bは分岐ポリエチレンの極限粘度、
〔η〕_lは分岐ポリエチレンと同じ分子量を持つ直
鎖状ポリエチレンの極限粘度）がほぼ１であり
（従来の通常の高圧法低密度ポリエチレンのＧ値
は0.1〜0.6）、短鎖分岐数が主鎖炭素原子100個当
り１〜３個、密度0.910〜0.945、MFI
（ASTMD1238、230℃）0.3〜30ｇ／10分のもの
が好ましく使用される。直鎖状低密度ポリエチレ
ンの製造法は特に制限されない。代表的な製造方
法を例示すれば、７〜45Kg／cm²の圧力（高圧法低
密度ポリエチレンの場合は通常2000〜3000Kg／
cm²）、75〜100℃の温度（高圧法低密度ポリエチレ
ンの場合は120〜250℃）で、クロム系触媒または
チーグラ−触媒を用いて、ブテン−１、メチルペ
ンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等のα
−オレフインをコモノマーとしてエチレンの共重
合を行う方法がある。また、重合方法としては、
溶液法液相法、スラリー法液相法、流動床気相
法、撹拌床気相法等を用いることができる。変性ポリプロピレン組成物における直鎖状低密
度ポリエチレンの配合量は、変性ポリプロピレン
又はポリプロピレン混合物100重量部に対して５
乃至70重量部、好ましくは10乃至50重量部であ
る。直鎖状低密度ポリエチレンの配合量が上記範
囲未満の場合には接着性改良効果が小さく、ま
た、上記範囲を越えると接着性が低下するのみで
なく、透明性および機械的強度の低下が大きく好
ましくない。変性ポリプロピレン又はポリプロピレン混合物
と直鎖状低密度ポリエチレンの混合は、タンブラ
ー、ヘンシエルミキサー等を用いて行うことがで
きる。また、これらの混合物を例えばスクリユー
押出機、バンバリ−ミキサー、ミキシングロール
などを用いて溶融混練すると更に好ましい。本発明に使用する変性ポリプロピレン組成物の
製造方法として次のような態様も可能である。す
なわち、溶融混練法により製造した変性ポリプロ
ピレン又は該変性ポリプロピレンと未変性ポリプ
ロピレンとのポリプロピレン混合物に所定量の直
鎖状低密度ポリエチレンを混合し、再度溶融混練
した後加熱処理して変性ポリプロピレン組成物を
得る。あるいは、ポリプロピレン、直鎖状低密度
ポリエチレン、不飽和カルボン酸類および有機過
酸化物を混合し、溶融混練した後、必要に応じ加
熱処理して変性ポリプロピレン組成物を得ること
もできる。以上のようにして製造された変性ポリプロピレ
ン組成物は、0.01〜５重量％の不飽和カルボン酸
類を含有することが望ましい。不飽和カルボン酸
類の含有量が0.01重量％以下の場合は接着性改良
効果が小さく、５重量％を越えると製造コストが
高くなるばかりか接着性改良効果は飽和してく
る。また、変性ポリプロピレン組成物には、通常
使用する程度の耐熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、
帯電防止剤、核剤、充填剤、顔料、染料、難燃
剤、ブロツキング防止剤などを含んでいてもよ
い。本発明の変性ポリプロピレン組成物は後述する
実施例及び比較例から明らかな如く、優れた接着
性及び透明性を有している。したがつて、他のフ
イルムの接着層或いはコーテイング層として用い
ることにより、該フイルムの透明性を低下させる
ことなく良好な接着状態で積層物を得ることがで
きる。特に、ガスバリヤー性を有するエチレン−
酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリアミド樹脂及
びポリエステル樹脂よりなるフイルムのコーテイ
ング層として用いることにより、透明性に優れ、
しかも変性ポリプロピレン組成物が有する耐水性
及び耐油性が付与されたガスバリヤー性積層物が
得られる。以下実施例を挙げて説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。なお、本明細書中の諸物性の測定は以下の方法
により測定した。 ΓMFI ASTM Ｄ 1238−52Tにより230℃におい
て2160ｇの荷重により測定した Γグラフト反応無水マレイン酸量熱プレスにより厚さ約0.1mmのフイルムを成
形し、６時間アセトン抽出した後、50℃の温度
で24時間真空乾燥した試料につき、赤外吸収ス
ペクトルを測定し、1780cm^-1の無水マレイン酸
の吸収ピーク強度からグラフト反応無水マレイ
ン酸量を定量した。 Γ接着強度エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ナ
イロンおよびポリエチレンテレフタレートとの
接着は、両者を共押出しし、冷却固化後、縦方
向に幅２cmに切り出し、Ｔ−はくり強度を測定
した。 Γ透明性 ASTM Ｄ 1003によつて測定した。実施例１〜５および比較例１〜11 MFI＝0.6ｇ／10分、エチレン含量2.0重量％の
プロピレン−エチレンランダム共重合体100重量
部、無水マレイン酸２重量部、２，５−ジメチル
−２，５−ジ（ｔ−ブチルパ−オキシ）ヘキサン
0.12重量部、ブチル化ヒドロキシトルエン0.1重
量部、ステアリン酸カルシウム0.1重量部をヘン
シエルミキサーで５分間混合し、Ｌ／Ｄ＝24の40
mmφ押出機により220℃で溶融混練ペレタイズを
行ない、次いで定温乾燥機により145℃で４時間
加熱処理を行ない無水マレイン酸をグラフトした
変性ポリプロピレン（以下、グラフトPPとも略
す）を得た。このグラフトPPのMFI＝52.7ｇ／
10分であり、0.5重量％の無水マレイン酸をグラ
フト含有していた。次に、グラフトPP15重量部に表１に示す割合
でMFI＝4.0ｇ／10分の未変性ホモポリプロピレ
ン、比重0.922、Ｇ＝0.98、MFI＝5.4ｇ／10分の
直鎖状低密度ポリエチレン、比重0.920、Ｇ＝
0.25、MFI＝4.0ｇ／10分の高圧法低密度ポリエ
チレン、比重0.960、Ｇ＝1.0、MFI＝5.0ｇ／10分
の直鎖状高密度ポリエチレン、エチレン含量70重
量％、MFI＝5.3ｇ／10分のエチレン−プロピレ
ンランダム共重合体、エチレン含量80重量％、
MFI＝6.4ｇ／10分のエチレン−ブテン−１ラン
ダム共重合体を夫々混合し、Ｌ／Ｄ＝24の40mmφ
押出機により200℃で溶融混練ペレタイズを行い、
変性ポリプロピレン組成物を得た。得られた変性
ポリプロピレン組成物を70μのフイルムに製膜し
ヘイズを測定した。結果を表１に示す。また、上
記変性ポリプロピレン組成物の使用例として、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ナイロン
６およびポリエチレンテレフタレートとの接着強
度を表２に示す。なお、接着強度は以下のように
して求めた。即ち、変性ポリプロピレン組成物を
Ｌ／Ｄ＝20の40mmφ押出機から200℃で、またエ
チレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（MFI＝
19.5ｇ／10分、エチレ含量45モル％、ケン化度99
％以上）、ナイロン６およびポリエチレンテレフ
タレートをＬ／Ｄ＝24の30mmφ押出機からそれぞ
れ200℃、250℃および270℃でそれぞれ共押出Ｔ
−ダイを通して押出し、変性ポリプロピレン組成
物の厚さ0.5mm、エチレン−酢酸ビニル共重合体
ケン化物、ナイロン６およびポリエチレンテレフ
タレートの厚さ0.2mmの共押出シートを夫々成形
し、引張強度20mm／minでＴ−剥離強度を測定し
た。また、上記積層物のヘイズを測定した。結果
を表２に併せて示す。

【表】

【表】用途例１ MFI＝1.0ｇ／10分のホモポリプロピレンを290
℃に設定したＴ−ダイを装着した押出機に投入
し、厚さ1.5mmのシートを得た。次いでこのシー
トをロール表面温度を155℃に測定したロール式
延伸機で縦方向に５倍延伸し、厚さ0.3mmの一軸
延伸ポリプロピレンシートが作つた。次に250℃
に設定した押出しラミネーターに実施例３の変性
ポリプロピレン組成物を投入し、上記一軸延伸ポ
リプロピレンシート上に20μの厚さに押出しラミ
ネートをした。更に200℃に設定した押出しラミ
ネートにより上記の積層シートの変性ポリプロピ
レン組成物側の面に実施例３で用いたエチレン−
酢酸ビニル共重合体ケン化物を80μの厚さに押出
したラミネートして、一軸延伸ポリプロピレン／
変性ポリプロピレン組成物／エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物の三層積層シートを得た。こ
の積層シートを空気温度160℃に設定したオープ
ン式延伸機で横方向に10倍延伸し厚さ40μの積層
複合フイルムを得た。このフイルムの各層は剥離
不能であり、酸素透過度は7.1c.c.／m²・24hr・
atm、ヘイズは1.8％であつた。用途比較例１用途例１において用いた変性ポリプロピレン組
成物に代り比較例６で用いたものを用いること以
外は用途例１と同様ほ行なつた。得られたフイル
ムの酸素透過度は7.3c.c.／m²・24hr・atm、ヘイ
ズは3.5％であつた。用途例２ MFI＝1.0ｇ／10分のホモポリプロピレンを290
℃に設定したＴ−ダイを装着した押出機に投入
し、厚さ1.5mmのシートを得た。次いでこのシー
トをロール表面温度を155℃に設定したロール式
延伸機で縦方向に５倍延伸し、厚さ0.3mmの一軸
延伸ポリプロピレンシートを作つた。次にダイ温
度200℃に設定した二種三層共押出しラミネータ
ーにより上記一軸延伸ポリプロピレンシート上に
実施例４の変性ポリプロピレン組成物20μ／エチ
レン−酢酸ビニル共重合体ケン化物40μ／変性ポ
リプロピレ組成物20μになるように共押出しラミ
ネートした。更にダイ温度280℃に設定したラミ
ネーターにより上記積層シートの変性ポリプロピ
レン組成物側にMHI＝8.0ｇ／10分、エチレン含
量3.5重量％のプロピレン−エチレンランダム共
重合体20μを押出しラミネートして、一軸延伸ポ
リプロピレン／変性ポリプロピレン組成物／エチ
レン−酢酸ビニル共重合体ケン化物／変性ポリプ
ロピレン組成物／プロピレン−エチレンランダム
共重合体の５層積層シートを得た。この積層シー
トを空気温度160℃に設定したオープン式延伸機
で横方向に10倍延伸し、厚さ40μの積層複合フイ
ルムを得た。このフイルムの各層は剥離不能であ
り、酸素透過度は12c.c.／m²・24hr・atm、ヒート
シール温度は126℃、ヘイズは2.0％であつた。用途比較例２用途例２において用いた変性ポリプロピレン組
成物に代り比較例７で用いたものを用いる以外は
用途例２と同様に行なつた。得られたフイルムの
酸素透過度は13c.c.／m²・24hr・atm、ヒートシー
ル温度は131℃、ヘイズは4.0％であつた。実施例６及び用途例３ MFI＝0.6ｇ／10分、エチレン含量2.5重量％の
プロピレン−エチレンランダム共重合体90重量
部、実施例１〜５で用いた直鎖状低密度ポリエチ
レン10重量部、無水マレイン酸0.3重量部、ベン
ゾイルパ−オキサイド0.1重量部、ブチル化ヒド
ロキシトルエン0.1重量部、ステアリン酸カルシ
ウム0.1重量部をヘンシエルミキサーで５分間混
合し、Ｌ／Ｄ＝24の40mmφ押出機により220℃で
溶融混練を行ない、定温乾燥機により140℃で３
時間加熱処理した。この変性ポリプロピレン組成
物は0.21重量％の無水マレイン酸がグラフトして
おり、そのMFIは8.5ｇ／10分であつた。一方、
MFI＝1.0ｇ＝10分のホモポリプロピレンを290℃
に設定したＴダイを装着した押出機により厚さ
1.5mmのシートを作つた。次いでこのシートをロ
ール表面温度を155℃に設定したロール式延伸機
で縦方向に５倍延伸し、厚さ0.3mmの一軸延伸ポ
リプロピレンシートを作つた。次にダイ温度を
200℃に設定した二種三層共押出しラミネーター
によりこの一軸延伸ポリプロピレンシート上に上
記の変性ポリプロピレン組成物20μ／エチレン−
酢酸ビニル共重合体ケン化物40μ／変性ポリプロ
ピレン組成物20μになるように共押出ラミネート
し、変性ポリプロピレン組成物／エチレン−酢酸
ビニル共重合体ケン化物／変性ポリプロピレン組
成物／一軸延伸ポリプロピレンの４層シートを得
た。この積層シートを空気温度145℃に設定した
オーブン式延伸機で横方向に10倍延伸し、厚さ
38μの積層複合フイルムを得た。このフイルムの
各層は剥離不能であり、酸素透過度は13c.c.／m²・
24hr・atm、ヒートシール温度は132℃、ヘイズ
は2.5％であつた。用途比較例３実施例６において用いた直鎖状低密度ポリエチ
レンの代りに比較例４〜８で用いた高圧法低密度
ポリエチレンを用いる以外は実施例６と同様に行
なつた。得られたフイルムの酸素透過度は14c.c.／
m²・24hr・atm、ヒートシール温度は135℃、ヘ
イズは5.2％であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１不飽和カルボン酸類をグラフトした変性ポリ
プロピレン又は該変性ポリプロピレン100重量部
に対して最大5000重量部の未変性ポリプロピレン
を混合したポリプロピレン混合物100重量部に対
して直鎖状低密度ポリエチレン５〜70重量部を含
有する変性ポリプロピレン組成物。