JPH05500677A

JPH05500677A - 強化表面エネルギーを有するポリマー組成物とその製造方法

Info

Publication number: JPH05500677A
Application number: JP2514535A
Authority: JP
Inventors: ガーディナー・エリック・エス; ジョージガン，ジョン・ティー; ヘナー，デイル・エル
Original assignee: アリゾナ・ケミカル・カンパニー
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1990-10-02
Publication date: 1993-02-12
Also published as: WO1991004853A1; KR920702288A; EP0494959A1; EP0494959A4

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】強化表面エネルギーを有するポリマー組成物とその製造方法本発明は、強化表面エネルギーを有する低密度又は中密度有機ポリマー材料、詳しくは強化表面エネルギーを有するポリオレフィンと、その製造方法に関するものである。

低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）と、ポリプロピレン、アルファオレフィン改質ポリプロピレン、ポリスチレン、ＴＰＸ即ちポリ（４−メチルペンテン−１）のような他の低密度及び中密度ポリオレフィン、及び他の有機ポリマー材料は、射出成形品、自由押出フィルム、及び例えば紙、金属箔、又は不織布のような支持体上の押出被覆の形態で、包装工業における大量生産用途に用いられている。

それ故に、ポリマー外面を印刷又はコートして、視覚的な魅力を高め、成分を固定し、表面を目立たせたり、又は保護したりする、ことがしばしば望ましい。又、アクリル酸ベースの水分散接着剤、あるいは他の水分散接着剤と共に、低密度及び中密度ポリオレフィンのフィルムを用いて、接着テープを製造することに対する関心も存在している。

これらのポリマー材料は、固有の低い表面エネルギーを有しているので、より極性が強くなるように表面を改質して、殆どのプリントインキと、殆どのコーティング配合物又は接着配合物を受容するようにしなければならない。これらの材料の表面を改質するのに現在用いられている方法は、材料の表面を火炎処理又はコロナ放電処理して酸化する方法である。前述の各処理は、表面エネルギーを約２８−４２ダイン／ｃＩ１１２に増大させて、許容表面を生成させる。しかしながら、その効果は、一時的なものであり、処理と印刷又はコーティングとの間の極めて長い期間（則ち約４週間を超える期間）存在している表面を、適用が成功するように再処理しなければならない。

一般的に、現在の技術による接着テープは、水分散接着剤のためのフィルム支持体として、ポリオレフィンと比べて、より高い表面エネルギーを有するマイラー（ＭＹＬＡＲ）　（登録商標）又は他のポリエステルを用いている。これらのフィルムは、現在の用途には適当であるが、ポリエステルの高い表面エネルギーを兼備したポリオレフィンの強度とコストを有するフィルムに対するニードが存在している。

従って、本発明の目的は、強化表面エネルギーを有するポリマー組成物を提供することにある。

又、本発明のもう一つの目的は、長期間安定な増大した表面エネルギーを有する低密度及び中密度有機ポリマー材料を提供することにある。

本発明の更にもう一つの目的は、強化表面エネルギーを有するポリマー材料を製造する方法を提供することにある。

本発明の別の目的は、低密度及び中密度有機ポリマー材料の表面エネルギーを増大させるための組成物を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、接着テープ支持体としての用途に適する高い表面エネルギーを有する材料を提供することにある。

本発明は、低い表面エネルギーを有する低密度又は中密度有機ポリマー材料表面の表面エネルギーを増大させる方法を提供する。該方法は、式％式％（式中、ＲとＲ１は分子量約１５０−５００ドルトンを有する脂肪族の又は脂肪族／芳香族の一酸塩基のアルキル誘導体、アリール誘導体、アルキルアリール誘導体、アシル誘導体、及びアリールアシル誘導体から成る群より選択され、Ｒ２はＨ，ＣＨ３及びＣ２Ｈ５から成る群より選択され、ＡとＡ１は極性原子又は極性基であり、ｍは２−２０．ｎ　は０−３である）を有する両親媒性化合物約０．５−１０．０重量％とポリマー材料約９９．　５−９０．　０重量％を配合することを含む。ＡとＡＩとして有用な極性原子又は極性基の例としては、限定するのではないが、Ｏ，Ｓ、−ＮＲ３−、又はカルボキシル基が挙げられる。Ａ又はＡ１が−ＮＲ３−である場合、Ｒ３はＨ，ＣＨ３及びＣ２Ｈ６から成る群より選択される。必ずしもそうであるとは限らないが、ｎの値は、両親媒性化合物においては同じであることができる。好ましい方法では、ポリマー材料と両親媒性化合物との配合は、高剪断ミキサー中で、ポリマーと両親媒性化合物を含む：２つの溶液を溶融配合するか、あるいは押出中に固体又は液体として両親媒性化合物を添加することによって、達成する。別法として、重合直後のかす（ｗｏｒｋ −ｕｐ）状態のポリマーに、両親媒性化合物を添加することができるっ分子量約１５０−５００ドルトンを有する脂肪族の又は脂肪族／芳香族の−酸塩基のアルキル誘導体、アリール誘導体、アルキルアリール誘導体、アシル誘導体、及びアリールアシル誘導体の例としては、限定するのではないが、アルキルベンセン、脂肪族アルコール、約１０−２６個の炭素原子から成る鎖長を有する飽和脂肪酸のアシル誘導体、大豆油脂肪酸とタル油脂肪酸、アルキル安息香酸、及びタル油ロジン酸、ウッドロジン酸、ガムロジン酸が挙げられる。

又、本発明は、高い表面エネルギーを有する低密度又は中密度のポリオレフィン組成物も提供する。高い表面エネルギーは、数カ月の間、減少しない。この事は、準安定な高エネルギー酸化表面を生じさせるコロナ放電とは対照的である。

約３−４週間後に、より低い表面エネルギーへと回復する。従って、印刷特性や接着特性は、貯蔵時に、急速に低下する。本発明の組成物は、低い表面エネルギーを有する低密度又は中密度ポリ第１ノフインを約９９．５−９０．０重量％、及び上記した両親媒性化合物を約０．　５−１０．０重量％含む。好ましい組成物においては、Ｒ＝Ｒ’　、Ｒ２−水素、Ａ＝Ａ’−酸素、ｍ＝９、ｎ＝１であり、ポリオレフィンを約９８重量％、両親媒性化合物を約２重量％含む。別の好ましい組成物においては、Ｒ＝Ｒ’　、Ｒ２−水素、Ａ＝Ａ’＝−ＮＲ３−１Ｒ３＝水素、ｍ＝１４、ｎ　＝　１であり、ポリオレフィンを約９８重量％、両親媒性化合物を約２重量％含む。更に別の好ましい組成物においては、Ｒ＝Ｒ’　ＸＲ２＝水素、Ａ＝　Ａ　ｌ−カルボキシル基、ｍ＝７、ｎ＝５であり、ポリオレフィンを約９８重量％、両親媒性化合物を約２重量％含む。

更に本発明は、低い表面エネルギーを有する低密度又は中密度有機ポリマー材料の表面エネルギーを増大させるための組成物も提供する。該組成物は、該有機ポリマー材料に添加する。該組成物は、式％式％）を有する前述の両親媒性化合物である。

又、本発明は、低い表面エネルギーを有する低密度又は中密度ポリ芽レフインを約９９．　５−９０．　０重量％、及び上記の両親媒性化合物を約０．　５−１０．０重量％含む低密度又は中密度ポリオレフィン組成物と、水分散させた接着剤とを含む接着テープも提供する。「テープ」という用語は、ストリップ、フィルム、ンート、及び他の同様な形状寸法を表している。

本発明を用いて接着テープを製造する場合、接着剤は任意の水性溶液又は水分散液であることができる。例えば、アクリル酸接着剤は、非常に有用である。最良の結果は、水素結合のために水素供与体として働（ことができる接着剤によって達成される。

本発明に記載した両親媒性化合物は、中心に在る親水性成分と、中心成分の両末端に結合している２つの親油性成分（上記式中ではＲとＲ１で表されている）とを有する。理論の裏付けはないが、２つの親油性領域は、有機ポリマー材料に対して最も相溶性である、と考えられる。従って、両親媒性化合物は、それらの親油性部分によって、ポリマー材料に定着する、と思われる。両親媒性化合物の中央に在る、有機基と極性基を交互に含む親水性部分は、有機ポリマー材料との相溶性が小さい。故に、親水性セグメントは、ポリマー材料の表面に位置している、と思われる。この親水性セグメントは、ポリマー材料の表面エネルギーを増大させる、と考えられる。両親媒性化合物の親油性セグメントは、ポリマー材料に定着するので、ポリマー材料の表面エネルギーは、従来技術を用いることによって可能な表面エネルギーと比べて、より永久な基準に対して、増大している。

中心成分に窒素が存在していると、他の極性成分よりも優れた追加の利点が生じる。生成した両親媒性化合物は、水素結合を受容することに加えて、活性な水素供与体として働（。従って、特有な表面コーティングからの水素供与を特徴とする特有な用途のための両親媒性化合物を製造することができる。

一般的に、両親媒性化合物は、例えば、ポリグリコール、ポリスルフィド、ポリイミン、又はポリエステルジオールを、脂肪酸、ロジン酸、アルキルフェノール、アリールアルコール、又は脂肪族アルコールと反応させて、製造する。親水性セグメントの鎖長は、例えばポリエチレングリコールでは、２−２０ユニツト（一つのユニットは、１．、２．　３．又は４個の炭素原子と、１個の極性原子又は極性基、例えば１個の酸素原子、硫黄原子、窒素原子、又はカルボキシル基から成っている）、好ましくは約１０ユニツトである。一般的に、疎水性物質は、約１０−２６個の原子から成る鎖長を有する。芳香族アルコール、脂肪族アルコール、又は混合アルコールは、約１５０−５００ドルトンの分子量を有する。

両親媒性化合物の親水性部分の長さに関しては好ましい制限がある。ユニット２個の長さの時には、ポリマー材料に対して両親媒性化合物を添加しても、該材料の表面エネルギーは有意に増大しない。２０ユニツトを超える鎖長の時には、表面エネルギーの初期向上は起こるかもしれないが、両親媒性化合物は容易に水性液中に浸出する。その結果、ポリマー材料の表面エネルギーが低下するので、印刷適性、又は接着テープのための支持体としての適性が損なわれる。一般的には、最適な鎖長は、１０ユニットである。しかし、生成物の特有な使用法においては、１０ユニツトを超える鎖長、又は】０ユニツトよりも短い鎖長が要求されるかもしれない。

ポリマー材料の表面エネルギーの増大は、ポリマー材料表面上の水の接触角によって測定する。この接触角は、印刷適性と、接着剤テープための支持体としての適性と関連がある。又、表面エネルギーは、表面極性と湿潤性とも関連があるが、表面エネルギーを直接測定するのは極めて難しい。従って、表面エネルギーは、通常は、表面エネルギーが分かっている液体を用いることによって、間接的に測定する。表面に液体を接触させる（ｍａｔｃｈ）と、液体は、表面上に、すばやく広がる。単一物質、例えば水の接触角を測定して、より簡便に、表面エネルギーを推定することができる。一般的に、望ましい特性に要求される接触角を決定することができる。通常のインクによる印刷の場合は、水の接触角は、約６０゜−７０°であるべきである。アクリル酸がベースの接着剤（水分散液として適用する）の場合には、水の接触角は、約５０°−７０°であるべきである。例えば未処理の低密度ポリエチレンは、９１°の接触角を示す。ポリマー材料に、両親媒性化合物を０．５−１０．０重量％添加すると、接触角は、約７０°−３０ °となる。

更に、両親媒性化合物の濃度は、１０重量％を超えないことが好ましい。１０重量％を超える量の両親媒性化合物を添加すると、両親媒性化合物とポリマー材料との間に、有意な相分離が起こる。相分離が起ってしまうと、印刷適性又は接着力の向上は認められず、表面エネルギーも殆ど変化しない。

有機ポリマー材料は、低密度ポリエチレンのみに限定されない。ポリプロピレン、アルファオレフィン改質ポリエチレン、アルファオレフィン改質ポリプロピレン、ポリスチレン、及びＴＰＸのような他の低密度及び中密度ポリオレフィンも、それらの表面エネルギーを増大させるための両親媒性化合物による処理に適している。これらの他のポリオレフィンに、ポリエチレンの場合と同様な方法で、両親媒性化合物を配合する。

本発明のより完全な理解のために、その説明として以下に実施例を掲げる。但し以下の実施例は、本発明を限定するものではない。

実施例↓ 一連の両親媒性化合物を、カルボン酸をエステル化することによって、調製した。これらの材料は、表■に示した図示条件下で、図示分子量のポリエチレングリコールを、２当量をわずかに超える過剰量の選択酸と反応させて、調製した。

両親媒性化合物は、除去した水を凝縮させるための出口凝縮器（ｅｘｉｔ　ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）を有する、窒素プランケラティング（ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｂｌａｎｋｅｔｊｎｇ）と窒素撹拌のために配置した反応器中で製造した。便宜上、酸触媒を用いた。表■に、反応条件と、製造された両親媒性化合物を示す。

実施倒四凝縮物を回収するための冷却管、撹拌機を備え、窒素プランケラティング（ｂｌａｎｋｅｔｉｎｇ）の用意をしたガラス反応器に、枝分かれＣＩｌ＋脂肪酸［シルファツト（Ｓｙ　ｌ　ｆ　ａ　ｔ”）　、アリシナケミカル社（Ａｒｉｚｏｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ、）、Ｄ−１脂肪酸、酸ｇｆ１１７８］　２００部、ポリエチレングリコール　１００ｇ　（平均分子量４００、エチレンオキシド平均９．１モル／鎖）及び亜リン酸０．５ｇを装入した。反応器を窒素でプランケラティングし、撹拌し、温度を２００℃に高め、この温度に７時間維持した。

反応の終了後に、混合物を真空下でストリッピングし、過剰な未反応脂肪酸を除去した。生ずる両親媒性化合物Ｊは８２．５％収率で製造され、ガードナーカラー（ＧａｒｄｎｅｒＣｏｌｏｒ）５及び酸価６．３であった。この両親媒性化合物は室温において可動な液体であった。

実施例旦実施例Ｈの一般的方法に従って、両親媒性化合物Ｋを製造した。この場合には、ノニルフェノールエチレンオキシド縮合物［アイゲバール（Ｉｇｅｐａｌ）７１０、ガフ社（ＧＡＦ　Ｃｏｒｐ、）　、１０−１１モルのエチレンオキシド縮合物］４０ｇをタル油ロジン（ＡＮ１７５）２１ｇと、次亜リン酸触媒２１ｍｇの存在下で２７０℃において２９時間反応させた。反応の終了後に、両親媒性化合物Ｋをゲル相クロマトグラフィーによって分析した、これは８９％純度を表示し、主要な不純物は過剰なロジンであった（約１０％）。両親媒性化合物には室温において粘稠な油状物であり、ガードナルカラー４及び酸価１５であった。

実施例Ｎ撹拌機、ヒーター、窒素プランケラティング及び出口冷却管を備えたガラス反、　部器において、両親媒性化合物りを下記のように製造した。この反応器にポリエチレングリコール（分子量４００）２０ｇ、デカン酸メチル１８．６ｇ及びｐ −トルエンスルホン酸０．２ｇを装入した。この混合物を撹拌し、１３０℃において１時間加熱し、１６０’Ｃにおいて１１／２時間加熱した。生ずる両親媒性化合物をゲル相クロマトグラフィーによって分析して、１００％収率で約り８％純度であると測定された。両親媒性化合物りはガードナーカラー３、酸価２を有し、室温において可動な液体であった。

実施例ｙパーマポール（Ｐｅ　ｒｍａｐｏ　Ｉ”）Ｐ−３ポリオール［シー）Ｉ−ル（Ｔｈｉｃｋｏｌ）］、典型的な構造 −ＣＨ２ＣＨ２Ｓ　ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨＣＨ２Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２０ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２５Ｃ）（２０Ｈ２ｏ−ＣＨ３を有し、分子量５００を有する混合ヒドロキシル末端酸素−硫黄エーテルの２５１ｇサンプルを５０％次亜リン酸水溶液０．６ｇの存在下でタル油ロジン酸３５０ｇと反応させ、２７０°Ｃにおいて４時間反応させた。生成物の両親媒性化合物Ｍが酸価１２．４を有する粘稠な琥珀色油状物として本質的に定量的収率で得られた。

実施例茎モルトン（Ｍｏ　Ｉ　ｔ　ｏ　ｎ）フラスコ中で蒸留テトラヒドロフラン２５０ｍ１中に分散したナトリウム９．２ｇによってナトリウム分散液を製造し、２０ °Ｃにおいて混合した。撹拌を続けながら、ポリエチレングリコール４００　２２．５ｇと１−ブロモヘキサデカン３０．１ｇとの混合物を反応混合物に加え、混合物を還流加熱した。４８時間後に、ナトリウムを濾別し、テトラヒドロフランを反応混合物から蒸発させた。粗側親媒性化合物、ビスヘキサデシルポリエチレングリコールエーテルをエチルエーテルに溶解した。エーテル溶液を水で洗浄し、次にシリカゲルカラム上で精製し、精製両親媒性化合物Ｎを得た。両親媒性化合物Ｎは粘稠な淡黄色油状物として得られた。

実施例■ エネルギー　ポリオレフィンの製造高表面エネルギーを有する有機ポリマー組成物を次のように製造した。低密度ポリエチレン［アラトン（Ａｌａｔｈｏｎ”）　、比重０．９２−０．９４、メルトインデックス３．５〜４．５　（Ａ３７Ｍ標準規格　条件Ｅ）を特徴とする、デュポン社（ＤｕＰｏｎ　ｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ）によって製造、テナイト（Ｔｅｎｉｔｅ”）１９２４、比重０．９２−０．９４、メルトインデックス３．’５ −４゜５　（Ａ３７Ｍ標準規格　条件Ｅ）を特徴とする、イーストマン　コダック（Ｅａｓ　ｔｒｎａｎ　Ｋｏｄａｋ）によって製造：又はダウ　レジン（Ｄｏｗ　Ｒｅ５ｉｎ）５００４、比重０．９２〜０．９４、メルトインデックス３．５〜４．５（Ａ３７Ｍ標準規格　条件Ｅ）を特徴とする、デュポン社によって製造コと種々のレベルでの特定両親媒性化合物とを溶融形で、押出機内での混合によって又は高剪断ミキサー内での混合によって一緒にした。完全な混合が得られる限り、配合手段は重要ではない。配合後に、ポリマー生成物をフィルムとして押出成形した、又はガラス上に直接、フィルムとして押出した。接触角の測定によってフィルムの表面エネルギーを評価した。得られたポリマー組成物と測定された接触角度を表■に列挙する。

両親媒性化合物Ｃも押出機でマスターバッチ化した。ポリエチレン樹脂と両親媒性化合物を押出機で混合してがら、押出した。押出物を細断して、通常の樹脂ペレットを製造した。マスターバッチを金属、紙上に独立フィルムとして押出した。これらの支持体上で測定された接触角は表■に示す接触角を実証する。これらの支持体は、被覆ボードを製造した７週間後に、プラント試行で上首尾に印刷された。

表■ ＬＤＰＥ　の１両親媒性化合物　水接触角″ Ｂ　テナイト１９２４　−−　８２　７５Ｃテナイト１９２４　７１　５７　− −Ｄ　アラトン１６４０　−−　５８　−−Ｅ　アラトン１６４０　−−　５６　−−Ｆ　アラトン１６４０　６５　６３　−−Ｇ　テナイト１９２４　４９　５７　−Ｈアラトン１６４０　３０　３６　−−■　テナイト１９２４　３１　２５　−−Ｊ　アラトン１６４０　６３　１６　−−Ｋ　アラトン１６４０　６２　５３　−−−Ｌ　アラトン１６４０　７４　６０　−−Ｍ　アラトン１６４０　６９　Ｔｏ　−−Ｎ　アラトン１６４０　８１　６３　−−（ａ）対比のために加えたアニリンブルー領　０１重量％を含む蒸留水（ｂ）接触角減少は表面エネルギー増大に等しい。

実施例！実施例Ｉからの両親媒性化合物Ｃに実施例■におけるように１．２及び５重量％のポリオレフィン　アラトン１６４０　（デュポン）を配合した。水接触角を測定し、結果を表■に記載する。表■に見られるように、接触角の測定は両親媒性化合物の濃度か増加するので、再現性が低い。これは、我々の推測によると、ポリオレフィン中の両親媒性化合物の溶解度の限定に関係する。

人里実施廼■ 画親媒性ヱ左下例金成タル油ロジンを最初にロジン酸塩化物に転化し、これをピリジン溶液中でポリイミンと反応させた。反応混合物をｏ℃〜２℃の温変に２時間維持し、］１１時かけて徐々に室温にまで加熱した。この混合物を室温に３０分間維持した。反応混合物を大きく過剰なヘキサン中に注入することによって生成物は凝固した。凝固した生成物をヘキサンで洗浄してから、メタノール中に再溶解した。このメタノール溶液を別の容器に移し、メタノールを蒸発によって除去した。表■は得られた両親媒性化合物を列挙する。

表Ｗ画親媒性北合惣Ωｐ金成久４グＪＩＪｊヂ分子貝−」ひｒ−ｊ’重Ｌ」　＃　カラニー　収率ＴＯＲ，Ａ、２５　３０２　ＰＥＴ　２４．７　６００　０　＞１８　７０％０（ａ）ＴＯＲＡ−タル油ロジン酸（ｂ）ＰＥＪ−ポリエチレンイミン（Ｃ）−赤外とＮＭＲスペクトロスコピーによって測定実施例Ｘｇ表重戸彷ゾに台、今　するポリオレフィンの合成低密度又は中密度ポリオレフィンに表Ｖに示すような特定の両親媒性化合物を溶融物として又は溶剤配合によって混合した。配合手段は、完全な混合が達せられる限り、重要ではない。配合後に、ポリマー生成物をフィルムとして押出成形した、又はガラス上に直接、フィルムとして押出した。接触角の測定によってフィルムの表面エネルギーを評価した。得られたポリマー組成物と測定された接触角度を表Ｖに列挙する。

表ｙポリオレフィン組成物９表纒匿触角両親媒性ＯＰＳ　７０　７０（ａ）対比のために加えた０、０１重量％アニリンブルーを含む蒸留水（ｂ）ＰＳ＝ポリスチレン（Ｃ）接触角の減少は表面エネルギー増大に等しい。

（ｄ）ポリオレフィンに加えた両親媒性化合物（重量）実施何回画籾媒性ポリニー乙元火の合成エステル化中の再分配とエステル交換を防止するために、タル油ロジンを最初にロジン酸塩化物に転化した。酸塩化物をＨＣＬスキャベンジャ−きしてのピリジンを含む、９０℃のトルエン中で、表■に示すような線状ポリエステルジオールと反応させた。沈殿した塩酸ピリジン上から生成物をデカンｌ−Ｌ、溶媒を蒸留によって除去した。生成物は表■に示ず特性を有した。

表Ｗ両親媒性化金物旦■金成ＴＯＲＡ　５０　ＰＣＬ　４４　６３０−９１２　Ｐ２５．６　＞１８　８６％６（ａ）ＴＯＲＡ＝タル油ロジン酸（ｂ）ＰＣＬ−ポリカプロラクトン（ｃ）ＫＯＨｍｇ／両親媒性化合物　ｇ害施例■ 高表ｊ戸ｊゾ腔賢二り育するポリオレフィンの合成低密度又は中密度ポリオレフィンに表Ｖに示すような特定の両親媒性化合物を溶融物として又は押出機内での混合によって又は溶剤配合によって混合した。配合手段は、完全な混合が達せられる限り、重要ではない。配合後に、ポリマー生成物をフィルムとして押出成形した、又はガラス上に直接、フィルムとして押出した。接触角の測定によってフィルムの表面エネルギーを評価した。得られたポリマー組成物と測定された接触角度を表■に列挙する。

表■ ポリオレフィン組ｂ　の　ｆｌｕ漁両親媒性Ｐ　ＬＤＰＥ　７８　７５（ａ）対比のために加えたＯ−０１重量％アニリンブルーを含む蒸留水Ｃｂ）ＬＤＰＥ−低密度ポリエチレン２ＰＰ−ポリプロピレン（ｃ）接触角の減少は表面エネルギー増大に等しい。

（ｄ）ポリオレフィンに加えた両親媒性化合物（重量）実施剋入旦両親媒性化合物９９習遣両親媒性化合物Ｑをタル油ロジン酸Ｌアシノール（Ａｃｉｎｏｌ）Ｒタイプ５タル油ロジン、アリシナ　ケミカル　カンパニー（Ａｒｉｚｏｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａ　Ｉ　Ｃｏｍｐａｎｙ）のポリエチレングリコールしカルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）タイプ、ユニオン　カーバイド（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ）、分子量４００］によるエステル化によって製造した。２当量よりやや多いポリエチレングリコールをタル油ロジンと、リン酸触媒の存在下で２６０℃において２９時間反応させた。反応は窒素ブランケット下で撹拌しながら、出口冷却管によって除去される水を凝縮しながら実施した。生ずる両親媒性化合物Ｑは、Ｋ　ＯＨ１１ｍｇ／生成物ｇの酸価とガードナーカラー７を有した。この両親媒性化合物は９４％収率で得られる粘稠な液体であった。

実施輿ＸＩＶフィルムの製造実施例ｘｍの両親媒性化合物に押出機内で低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を配合して、両親媒性化合物３重量％を含むフィルムを得た。一般に、配合手段は、完全な混合が達せられる限り、重要ではない。フィルムを紙支持体上に押出した。露出Ｌ　Ｄ　Ｐ　Ｅ面に水分散させたアクリルラテックス接着剤組成物をロール塗布し、室温において２０分間風乾させ、１００℃において３分間加熱することによって融合させた。

実施例Ｘｙ実施例ＸＩＶの接着剤塗布フィルムを１インチｘ３インチのストリップに切断し。

、ステンレス鋼プレートに接着させた。接着力を２インチ／分の分離速度によって１８０°剥離強さとして試験した。３０分間〜】一時間の短い滞留時間（Ｒ留時間は塗布から試験までの接着剤と鋼との接触時間である）において、複合体は良好な剥離強さを示しく表■を参照）、破損は接着剤／ＩＩ界面において生じた。３時間を越える長い滞留時間では、複合体は紙支持体中で破損した。全ての場合に、ＬＤＰＥ／アクリル界面では破損は請じなかった。

表！斉　留　８　（１８０°　１　さ　ＯＺ　１　ｎ）１アベリ　ケミカル“　鉤　５　６０．５（ａ）両被覆層のフィルム厚さは１ｍｉ　ｌ　ｌ　（０，００１インチ）であった。

（ｂ）７クアタク（ＡＱＵＡＴＡＣ）６０８５　（アリシナ　ケミカル）３０重量％によって粘着性強化された、アベリ　ケミカル（Ａｖｅ　ｒｙ　Ｃｈｅｍｉ　ｃａｌ）から供給される適当なアクリル系誘導体。

（ｃ）ｏポンド（ＲＯＢＯＮＤ）ＰＳ−９５、以前にはローム　アンド　ハース（Ｒｏｈｍ　ａｎｄ　Ｈａａｓ）から供給されるローム　アンド　ハースＥ２３９５゜（ｄ）破損は紙支持体中で生じた。剥離強さは記録せず。

上記から、低密度ポリオレフィンへの両親媒性化合物の添加は低密度ポリオレフィンの表面エネルギーを非常に高めることが分かる。プリント（ｐｒｉｎｔ；ｎｇ〕と接着は７０°未満の水接触角において最も効果的であるので、両親媒性化合物の添加はポリマー物質の宵用性を非常に高める。この実施例は、ポリマー物質の表面エネルギーがポリマー物質への適当量の両親媒性化合物の添加によって所望のレベルにまで高められることをも説明する。

ポリマー物質の表面エネルギーのこの改良は、低密度ポリエチレン以外に、ポリプロピレン、アルファーオレフィン、改質ポリプロピレンとポリエチレン、ポリスチレン及びＴＰＸを含めた、広範囲の低密度及び中密度ポリオレフィンにまで及ぶ。さらに、表面エネルギーは、４週間以下の期間のみ有効である先行技術の処理に比べて、８力月を越える期間にわたって改良される。それ故、本発明は低密度及び中密度有機ポリマー物質の表面エネルギーを比較的長期間高める手段を提供する。

本発明の高表面エネルギーのポリオレフィンから有効な接着テープか製造されることも判明している。剥離強さの試験を受ける場合に、結合は支持体中で破損し、ポリマー表面では破損しない。

新規であると考えられる本発明の種々な特許請求の範囲に記載する。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．次の要素：低密度又は中密度の低表面エネルギーポリオレフィン約９９．５〜約９０．０重量％；及び式：ＲＡ（ＣＨＲ２［ＣＨ２］ｎＡ１）ｍＲ１［式中、ＲとＲ１は分子量約１５０〜約５００ドルトンを有する脂肪族又は脂肪族／芳香族一酸（ｍｏｎｏ−ａｏｉｄ）のアルキル、アリール、アルキルアリール、アシル及びアリールアシル誘導体から成る群から選択され；ＡとＡ１はＯ、Ｓ、−ＮＲ３−又はカルボキシル基から成る群から選択され；Ｒ３はＨ、ＣＨ３及びＣ２Ｈ５から成る群から選択され；Ｒ２はＨ、ＣＨ３及びＣ２Ｈ５から成る群から選択され；ｎは０〜３であり；ｍは２〜２０である］で示される両親媒性化合物約０．５〜約１０．０重量％を含む低密度又は中密度ポリオレフィン組成物。
２．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が酸素である請求項１記載の組成物。
３．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が酸素と硫黄とから成る群から選択される請求項１記載の組成物。
４．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が−ＮＨ−である請求項１記載の組成物。
５．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１がカルボキシルである請求項１記載の組成物。
６．前記ポリオレフィンがポリエチレン、ポリプロピレン、アルファーオレフィン改質ポリプロピレン、ポリスチレン及びポリ（４−メチルペンチン−１）から成る群から選択される請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
７．ｍが４〜１２である請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
８．ｍが９である請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
９．前記ポリオレフィン約９９％〜約９５％；及び前記両親媒性化合物約１％〜約５％を含む請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
１０．低密度又は中密度の低表面エネルギー有機ポリマー物質の表面エネルギーを高めるための組成物であって、式：ＲＡ（ＣＨＲ２［ＣＨ２］ｎＡ１）ｍＲ１［式中、ＲとＲ１は分子量約１５０〜約５００ダルトンを有する脂肪族又は脂肪族／芳香族一酸のアルキル、アリール、アルキルアリール、アシル及びアリールァシル誘導体から成る群から選択され；ＡとＡ１はＯ、Ｓ、−ＮＲ３−又はカルボニル基から成る群から選択され；Ｒ３はＨ、ＣＨ３及びＣ２Ｈ５から成る群から選択され；Ｒ２はＨ、ＣＨ３及びＣ２Ｈ５から成る群から選択され；ｎは０〜３であり；ｍは２〜２０である］で示され、有機ポリマー物質を配合されて、高表面エネルギーを有するポリマー物質を形成する組成物。
１１．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が酸素である請求項１０記載の組成物。
１２．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が酸素と硫黄とから成る群から選択される請求項１０記載の組成物。
１３．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が−ＮＨ−である請求項１０記載の組成物。
１４．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１がカルボニルである請求項１０記載の組成物。
１５．ｍが４〜１２である請求項１０〜１４のいずれかに記載の組成物。
１６．ｍが９である請求項１０〜１４のいずれかに記載の組成物。
１７．次の要素：低密度又は中密度の低表面エネルギーポリオレフィン約９９．５〜約９０．０重量％；式：ＲＡ（ＣＨＲ２［ＣＨ２］ｎＡ１）ｍＲ１［式中、ＲとＲ１は分子量約２００〜約５００ドルトンを有する脂肪族又は脂肪族／芳香族一酸のアルキル、アリール、アルキルアリール、アシル及びアリールァシル誘導体から成る群から選択され；ＡとＡ１はＯ、−ＮＲ３−、カルボキシル及びＳから成る群から選択され；Ｒ２とＲ３はＨ、ＣＨ３及びＣ２Ｈ５から成る群がら選択され；ｎは０〜３であり；ｍは２〜２０である］で示される両親媒性化合物約０．５〜約１０．０重量％；及び水分散された接着剤を含む低密度又は中密度ポリオレフィン組成物を含む接着テープ。
１８．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が酸素である請求項１７記載の接着テープ。
１９．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が酸素と硫黄とから成る群から選択される請求項１７記載の接着テープ。
２０．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１がＮＨである請求項１７記載の接着テープ。
２１．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１がカルボキシルである請求項１７記載の接着テープ。
２２．前記ポリオレフィンがポリエチレン、ポリプロピレン、アルファーオレフィン改質ポリプロピレン、ポリスチレン及びポリ（４−メチルペンチン−１）から成る群から選択される請求項１７〜２１のいずれかに記載の接着テープ。
２３．ｍが４〜１２である請求項１７〜２１のいずれかに記載の接着テープ。
２４．前記ポリオレフィン約９９％〜約９５％；及び前記両親媒性化合物約１％〜約５％を含む請求項１７〜２１のいずれかに記載の接着テープ。
２５．接着剤がアクリル接着剤である請求項１７〜２１のいずれかに記載の接着テープ。
２６．低密度又は中密度の低表面エネルギー有機ポリマー物質の表面エネルギーを高めるための方法であって、前記ポリマー物質約９９．５〜約９０．０重量％と、式：ＲＡ（ＣＨＲ２［ＣＨ２］ｎＡ１）ｍＲ１［式中、ＲとＲ１は分子量約１５０〜約５００ドルトンを有する脂肪族又は脂肪族／芳香族一酸のアルキル、アリール、アルキルアリール、アシル及びアリールァシル誘導体から成る群から選択され；Ｒ２はＨ、ＣＨ３及びＣ２Ｈ５から成る群がら選択され；ＡとＡ１はＯ、Ｓ、 −ＮＲ３−又はカルボキシル基から成る群から選択され；Ｒ３はＨ、ＣＨ３及びＣ２Ｈ５から成る群から選択され；ｍは２〜２０であり；ｎは０〜３である］で示される両親媒性化合物約０．５〜約１０．０重量％とを混和することを含む方法。
２７．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が酸素である請求項２６記載の方法。
２８．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が酸素と硫黄とから成る群から選択される請求項２６記載の方法。
２９．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１が−ＮＨ−である請求項２６記載の方法。
３０．ＲとＲ１が同じであり、Ｒ２が水素であり、ＡとＡ１がカルボキシルである請求項２６記載の方法。
３１．前記ポリオレフィンがポリエチレン、ポリプロピレン、アルファーオレフィン改質ポリプロピレン、ポリスチレン及びポリ（４−メチルベンチン−１）から成る群から選択される請求項２６〜３０のいずれかに記載の方法。
３２．ｍが４〜１２である請求項２６〜３０のいずれかに記載の方法。
３３．ｍが９である請求項２６〜３０のいずれかに記載の方法。
３４．前記有機ポリマー物質約９９％〜約９５％が存在し、前記両親媒性化合物約１％〜約５％が存在する請求項２６〜３０のいずれかに記載の方法。