JPH0586814B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は押出ラミネート用樹脂組成物に関す
る。従来押出しラミネート用の樹脂としてはポリ
オレフイン系の重合体、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
して種々の優れた物性を有するが、樹脂本来の性
質として無極性の為、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、セロハン等、各種の極性を持つた
基材に対して接着させることが困難である。接着
性を付与する為に非常な高温（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
出来るが、これでも十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、ヒートシール性等の本来の特徴が低
下したり、発煙や臭いが悪化する。従つて低密度
ポリエチレンをアルミニウム等の基材に押出ラミ
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
アツプ、有機溶剤の使用による作業環境の悪化等
の問題が有る。前記の様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。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、亜鉛等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、ヒートシール性等
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℃）でアルミニウム等ある
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
ピレン等の各種プラスチツ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、無水マレイン酸を
含むエチレン系共重合体が有る。この場合エチレ
ン〜アルキル（メタ）アクリレート〜無水マレイ
ン酸の三元共重合体として利用するのが普通であ
る。当共重合体は無水マレイン酸の含有率が
0.6mol％以上であれば、アルミニウム、紙、各
種プラスチツク基材等、広範囲に良好な接着を示
す。ただし該共重合体は製造の条件が限定される
ため、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、またネツクインが極めて大き
いという欠点を有する。ネツクインが大きいと、
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。 上記の状況に鑑み、各種基材に対してアンカー
コート剤なしで十分な接着力を示し、かつ成形性
も低密度ポリエチレン並のレベルを維持する様な
押出ラミネート用の樹脂について検討した結果、
上記エチレン−無水マレイン酸系共重合体に特定
の共重合体を添加することにより成形性、ネツク
インが改良出来ることを見出し本発明に至つた。 即ち、本発明は (A) 少なくともエチレンと無水マレイン酸から成
り、無水マレイン酸成分の含有率が0.05〜
3mol％であるエチレン系共重合体 を必須成分とし、 (B) エポキシ基を分子中に含むエチレン系共重合
体 (C) エチレンと不飽和カルボン酸を主成分とする
エチレン系共重合体を金属化合物で部分的に中
和した共重合体 から選ばれる化合物１種以上を配合した組成物
で、(A)成分に由来する無水マレイン酸単位の数に
対して、(B)、(C)成分に由来するエポキシ基及び金
属原子の数の合計が1/2000〜1/10であることを特
徴とする押出ラミネート用樹脂組成物に存する。 本発明に係る組成物を構成するエチレン−無水
マレイン酸系共重合体(A)には共重合可能な他のビ
ニルモノマーを含有させることができる。 該ビニルモノマーの例としては、アルキル（メ
タ）アクリレートもしくはビニルエステルをあげ
ることができる。アルキル（メタ）アクリレー
ト、ビニルエステルは各々以下の構造式で表わせ
る。

【式】

【式】 R₁は水素またはメチル基を示しR₂，R₃は各々
炭素数が１〜８，１〜３のアルキル基を示す。具
体的な例を挙げると、〔〕に相当する化合物と
してはアクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、
アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル等であり〔〕に相当する化合物は例えば酢酸
ビニルである。重合体中に占める〔〕又は
〔〕、及び無水マレイン酸の割合は、それぞれ
10mol％以下、0.05〜3mol％であり好ましくはそ
れぞれ0.8〜5mol％、0.15〜1.5mol％である。ア
ルキル（メタ）アクリレート又はビニルエステル
の量が10mol％を超えると重合体の分子量結晶化
度が低下するため、樹脂の溶融張力が小さすぎラ
ミネート成形が困難となる。また、無水マレイン
酸の量が0.05mol％未満では極性が不足し十分な
接着性が得られないし、3mol％を超えると重合
体の製造に無理が生じ安定した生産が困難になる
と共に、無水マレイン酸による空気中の水分の吸
収が多くなり、成形時の発泡等のトラブルが起る
ので好ましくない。 重合体の分子量、分子量分布、メルトインデツ
クス（JIS−Ｋ−6760）密度については、特に制
限はないが、適切な押出ラミネートを実施する為
にはメルトインデツクスは１〜15ｇ／10分、特に
５〜10ｇ／10分が好ましい。当該共重合体の製造
方法としては、高圧法低密度ポリエチレンの重合
設備、技術を利用することができる。例えば無水
マレイン酸と、アルキル（メタ）アクリレート又
はビニルエステルを温度150〜280℃、圧力1000〜
2000Kg／cm²に保持された反応器にエチレンと共に
導入し、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ｔ−ブチ
ルパーオキシピバレート等に代表されるフリーラ
ジカル開始剤の存在下に重合する。 上記(A)成分に添加される改良剤は、エチレンと
不飽和グリシジル化合物の共重合体(B)であり、こ
こでいう不飽和グリシジル化合物とは、１分子中
にエチレンと共重合しうる不飽和結合及びエポキ
シ基を少なくとも１個を有する化合物である。た
とえば一般式〔〕で表わせる不飽和グリシジル
エステル類、一般式〔〕で表わされる不飽和グ
リシジルエーテル類等である。

【化】

【化】 式中のＲはビニル基、アリル基等、エチレン系
不飽和結合を有する炭化水素基を示し、これらの
化合物の具体的な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、２−メチルアリルグリシジルエー
テル等が挙げられる。共重合体中の不飽和グリシ
ジル化合物の含有率としては0.2〜15mol％が物
性バランス的に適正な範囲である。更に当該共重
合体には第３成分として一般式〔〕又は〔〕
で表わされる各種化合物を１種類以上共重合し三
元乃至四元共重合体としても差支えない。 もう一方の改良剤は、エチレンと不飽和カルボ
ン酸を主成分とする共重合体を中和度10〜70mol
％の範囲でイオン架橋した共重合体(C)である。こ
こでいう不飽和カルボン酸とは、一分子中にエチ
レンと共重合しうる不飽和結合及びカルボキシル
基を少なくとも１個有する化合物である。化合物
の具体的な例としては、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸、及
びマレイン酸、フマル酸等ジカルボン酸の各種モ
ノエステル等が挙げられる。中和度とは、共重合
体に含まれるカルボン酸金属塩の、カルボキシル
基とカルボン酸金属塩の和に対するモル比で定義
され、下式の様に表わせる。 中和度［mol％］＝［COOM］／［COOM
］＋［COOH］×100 ここにＭは金属イオンでNa⁺，K⁺，Mg⁺⁺，
Ca⁺⁺，Zn⁺⁺，Al⁺⁺⁺等を表わすが本発明に使用する
場合はNa⁺，K⁺が好ましい。 上記改良剤(B)及び(C)は公知の共重合体であり。
(A)と同様にして高圧法低密度ポリエチレン製造設
備の応用並びにその後の後処理によつて容易に製
造できる。 本発明は無水マレイン酸系共重合体(A)に改良剤
の少なくとも一種類を混合してなる樹脂組成物に
関するが、その混合の比率は、共重合体(A)中の無
水マレイン酸に対して、改良剤中のエポキシ基と
金属原子の数の合計が1/2000〜1/10、好ましくは
１／５００〜1/50となるような比率にする必要がある。
この比率が1/20000未満では成形性の改良効果が
小さく所期の目的を達しえないし、1/10を超える
と、反応が過剰に起こり、溶融延伸性が低下し適
切な押出ラミネート成形が出来ないうえに、フイ
ルムにゲルが発生したり、無水マレイン酸の量の
低下による接着性減少が顕著となるため、好まし
くない。改良剤(B)，(C)は両者のうちどちらか一方
だけ使用しても、また両者を合せて使用しても差
支えない。 本発明に係る組成物は、例えば通常のポリオレ
フイン系重合体を混練する際の装置、すなわちバ
ンバリーミキサー、ロール、各種の押出機等を利
用して溶融混合することによつて得られるが、場
合によつては溶融混合せずに、ドライブレンドに
よつて直接ラミネート成形することも可能であ
る。 以上の様な条件のもとに製造した樹脂組成物で
ラミネート成形を実施する。成形温度は目的によ
つて異なり、必要な接着強度、ネツクイン、溶融
延伸性の兼ね合いで決める必要があるが、通常
260℃〜310℃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、本発明に係る樹脂組成物
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で強
い接着力を示し、かつ成形性、ヒートシール性が
良好であるため各種産業資材、包装材料等に幅広
く利用出来る。 以下、実施例及び比較例をあげ本発明をさらに
詳細に説明する。 実施例 １ エチレン〜メチルメタクリレート〜無水マレイ
ン酸三元共重合体は高圧法低密度ポリエチレン製
造設備を用い製造した。エチレン〜グリシジルメ
タクリレート共重合体は、２のオートクレーブ
型反応器を用い、温度180℃、圧力1800Kg／cm²で
ｔ−ブチルパーオキシピバレートを開始剤として
重合しサンプルを得た。なお共重合体中の各単量
体の定量は、赤外吸収スペクトル、¹³C−NMRス
ペクトル、元素分析を併用した。 以上の２種類の共重合体をドライブレンドした
後、50φの押出機を用い150℃で溶融混合し、ペ
レツト化したものをラミネート成形機で各種基材
に対してコーテイングすると共に諸物性を測定し
た。押出ラミネート条件は以下の様である。 （以下の実施例、比較例において同じ） 押出機 90φダイ幅 750mm ラミネート厚み 25μ 冷却ロール温度 25℃ 引取速度 70m／min 樹脂温度 290℃ ネツクインの測定は、上記の引取速度で20μの
ラミネート厚みになる様に押出機回転数を調整し
成形した後、ダイス出口のフイルム幅−成形後の
フイルム幅（mm）として求めた。溶融延伸性は、
押出機回転数30rpm一定にしておいて引取速度を
徐々に上げてゆき、溶融膜が著しく不安定になる
時又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、24時
間、23℃、相対湿度50％で状態調節した後に、
300mm／minの速度で180℃はくりし、はくり強度
を測定した。結果を表１に示す。 表の結果から明らかな様に、当該共重合体混合
物はネツクインが小さく、良好な成形性を示すう
え、アルミニウム箔、２軸延伸ポリプロピレンを
はじめ各種基材に良好接着性を示しアンカーコー
ト剤なしで十分成形可能なことがわかつた。 実施例 ２〜５ (A)としては実施例１と同じものを使用した。改
良剤として、エチレン〜グリシジルメタクリレー
ト〜酢酸ビニル三元共重合体を使用した場合（実
施例２）、エチレン〜メタクリル酸共重合体の部
分イオン化物を使用した場合（実施例３，５）、
実施例１と３の改良剤を併用した場合（実施例
４）について、実施例１に示した方法に準じてラ
ミネートテストを実施した。 この際使用した部分イオン化物は、高圧法低密
度ポリエチレン製造設備を使用したエチレン〜メ
タクリル酸メチル共重合体を溶媒中でケン化し、
更に酢酸ナトリウムででイオン化することによつ
て得た。 表１に示す通り良好なラミネートの結果が得ら
れた。 比較例 １ 実施例１，２で使用したエチレン〜メチルメタ
クリレート〜無水マレイン酸三元共重合体を単独
でラミネートテストした。各基材に対する接着強
度は強く、アンカーコート剤なしでも成形可能で
あつたが、ネツクインがきわめて大きく、安定し
た成形が出来ないと共に、両耳部が厚くなり、製
品のロスが大きいので生産性が悪く、押出ラミネ
ート用の樹脂としては適当でない。 比較例 ２ エチレン〜アクリル酸共重合体を利用してラミ
ネート成形を実施した。ネツクイン等の成形性は
良好で、アルミニウム基材、紙基材に関しては良
好な接着を示したが、ポリエステル、２軸延伸ポ
リプロピレンセロハン等のプラスチツク基材に対
しては接着力が弱く、広範囲にアンカーコート剤
なしで利用するのは無理である。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) 少なくともエチレンと無水マレイン酸か
   ら成り、無水マレイン酸成分の含有率が0.05〜
   3mol％であるエチレン系共重合体 を必須成分とし、 (B) エポキシ基を分子中に含むエチレン系共重合
   体 (C) エチレンと不飽和カルボン酸を主成分とする
   エチレン系共重合体を金属化合物で部分的に中
   和した共重合体 から選ばれる化合物１種以上を配合した組成物
   で、(A)成分に由来する無水マレイン酸単位の数に
   対して、(B)、(C)成分に由来するエポキシ基及び金
   属原子の数の合計が1/2000〜1/10であることを特
   徴とする押出ラミネート用樹脂組成物。