JPH06248248A - Laminate of polyethylene to metal - Google Patents

Laminate of polyethylene to metal

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JPH06248248A
JPH06248248A JP6284593A JP6284593A JPH06248248A JP H06248248 A JPH06248248 A JP H06248248A JP 6284593 A JP6284593 A JP 6284593A JP 6284593 A JP6284593 A JP 6284593A JP H06248248 A JPH06248248 A JP H06248248A
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JP
Japan
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polyethylene
metal
modified
laminate
rubber
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Application number
JP6284593A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Kobayashi
明 小林
Tatsuo Teraya
竜男 寺屋
Koichi Yokoyama
公一 横山
Yuji Fujita
祐二 藤田
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Publication date
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  • Polyethers (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To provide the subject laminate improved in the corrosion resistance of the metal and in appearance and good in the adhesion between the polyethylene and the metal under a warm water condition and an alkaline condition by using a specific modified polyethylene composition as an adhesive layer. CONSTITUTION:The laminate is characterized by using a modified polyethylene composition as an adhesive layer, the modified polyethylene composition being produced by modifying (A) 100 pts.wt. polyethylene (preferably linear low density polyethylene) containing <=50wt.% of an olefinic rubber (e.g. ethylene-propylene eopolymer rubber) with (B) 0.5-20 pts.wt. of unsaturated glycidyl compound (preferably glycidyl methacrylate). The modified polyethylene composition is preferably produced e.g. by feeding the polyethylene, the olefinic rubber, the component B and a catalyst such as benzoyl peroxide into an extruder and subsequently melt-kneading the mixture at 170-300 deg.C for 0.1-20min. When the adhesive layer, the polyethylene and the metal are laminated to each other, the metal and the resin are preferably held at temperatures of 160-200 deg.C and 180-230 deg.C, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエチレンと金属と
の積層体に関する。更に詳しく言えば、変性ポリエチレ
ンを接着層として金属との接着力を改善した金属とポリ
エチレンとの積層体に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a laminate of polyethylene and metal. More specifically, the present invention relates to a laminate of metal and polyethylene, which has a modified polyethylene as an adhesive layer and has an improved adhesive force with a metal.

【0002】[0002]

【従来の技術およびその課題】従来、金属の耐食性、外
観、食品衛生上の問題などを改善するために金属管の内
外面、金属板、電線ケーブル、針金等に種々の合成樹脂
を被覆積層することが行なわれている。金属に対する被
覆層としては物理的、化学的特性に優れるポリオレフィ
ンが注目されているが、ポリオレフィンは無極性である
ために金属との接着力が弱いという欠点がある。そこ
で、この欠点を改善するために種々の提案がなされてい
る。例えば、高圧法低密度ポリエチレン、低圧法高密度
ポリエチレンまたはポリプロピレンにゴム化合物を1〜
20重量部添加して不飽和カルボン酸で変性した変性ポ
リオレフィンを使用する方法が開示されているが(特開
昭52-8035 号公報)、この方法では接着性は改善される
ものの耐環境応力亀裂性および高速引張伸びの改良が十
分でないという問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to improve corrosion resistance, appearance, food hygiene and other problems of metals, various synthetic resins are coated and laminated on the inner and outer surfaces of metal tubes, metal plates, electric wires, wires and the like. Is being done. Polyolefin, which has excellent physical and chemical properties, has been attracting attention as a coating layer for metal, but it has a drawback that it has weak adhesion to metal because it is non-polar. Therefore, various proposals have been made to improve this drawback. For example, high-pressure method low-density polyethylene, low-pressure method high-density polyethylene or polypropylene with 1 to 1 rubber compound
A method of using 20 parts by weight of a modified polyolefin modified with an unsaturated carboxylic acid has been disclosed (JP-A-52-8035). However, this method improves the adhesiveness but does not cause environmental stress cracking. There is a problem in that the improvement of the properties and high-speed tensile elongation is not sufficient.

【0003】これを解決した積層物として、線状低密度
ポリエチレンと合成ゴムとの混合物に不飽和カルボン酸
またはその誘導体を反応させた樹脂組成物を接着層とす
る積層物がある(特公昭62-14176号公報)。この積層物
によれば、通常の施工状態(−30〜50℃,pH3〜
8程度)においては十分な接着力が維持されるが、例え
ば80℃以上の高温水中やアルカリ性雰囲気下において
密着強度が低下しやすいという欠点がある。従って、本
発明の目的は金属と十分な接着力を有し、80℃以上の
高温水中やアルカリ性雰囲気下において密着強度が低下
しないポリエチレン系の積層体を提供することにある。
As a laminate that solves this problem, there is a laminate having a resin composition obtained by reacting a mixture of linear low-density polyethylene and synthetic rubber with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof as an adhesive layer (Japanese Patent Publication No. 62-62). -14176 publication). According to this laminate, a normal construction state (-30 to 50 ° C, pH 3 to
8), a sufficient adhesive strength is maintained, but there is a drawback that the adhesive strength is likely to be lowered in high temperature water of 80 ° C. or higher or in an alkaline atmosphere. Therefore, an object of the present invention is to provide a polyethylene-based laminate which has a sufficient adhesive force to a metal and does not deteriorate in adhesion strength in high temperature water of 80 ° C. or higher or in an alkaline atmosphere.

【0004】なお、近年、本発明に関連する技術とし
て、ポリオレフィンなどの変性剤としてエポキシ含有ア
クリルアミド単量体が注目されている(国際公開WO91/1
4717号、特開平3-285931号、同3-285932号)。国際公開
WO91/14717号には、変性時の臭気がなく、充填材、金属
および重合体樹脂基板との接着性に優れた変性ポリオレ
フィン樹脂、および該変性樹脂と他の熱可塑性樹脂(ポ
リエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボ
ネート、ポリアミドなど)からなる組成物が開示されて
おり、変性ポリオレフィン樹脂被覆体の実施例としてN
−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)−3,5−ジ
メチルベンジル]アクリルアミドで変性したポリプロピ
レン樹脂およびポリエチレン樹脂を脱脂した軟質アルミ
ニウム板および鋼板シート上で加熱プレス接着したもの
が剥離強度に優れている旨の記載がある。しかしなが
ら、本発明が目的とする、80℃以上の高温水中および
アルカリ性雰囲気下において接着強度が低下しない変性
ポリエチレンを接着層とするポリエチレンと金属との積
層体について記載した先行技術はこれまで見られない。
In recent years, as a technique related to the present invention, an epoxy-containing acrylamide monomer has attracted attention as a modifier for polyolefins (International Publication WO91 / 1).
4717, Japanese Patent Laid-Open Nos. 3-285931 and 3-285932). International publication
WO91 / 14717 describes a modified polyolefin resin which has no odor at the time of modification and has excellent adhesiveness to a filler, a metal and a polymer resin substrate, and the modified resin and another thermoplastic resin (polyester, polyphenylene sulfide, Polycarbonate, polyamide, etc.) is disclosed, and N is used as an example of the modified polyolefin resin coating.
-[4- (2,3-Epoxypropoxy) -3,5-dimethylbenzyl] acrylamide-modified polypropylene resin and polyethylene resin degreased soft aluminum plate and steel plate sheet that are heat press-bonded have excellent peel strength. There is a statement to the effect. However, there is no prior art that describes a laminate of polyethylene and a metal having a modified polyethylene as an adhesive layer, which is an object of the present invention and has a low adhesive strength in high temperature water of 80 ° C. or higher and in an alkaline atmosphere. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ポリエチレンを不飽
和グリシジル化合物で変性した変性ポリエチレン、特に
好ましくは適量のオレフィン系ゴムをポリエチレンに配
合した樹脂組成物を不飽和グリシジル化合物で変性した
変性ポリエチレンを接着層とする金属とポリエチレンと
の積層体が高温水条件下およびアルカリ性条件下におい
て金属との密着性に優れていることを見出し、本発明に
到達した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above problems, and as a result, modified polyethylene obtained by modifying polyethylene with an unsaturated glycidyl compound, particularly preferably an appropriate amount of olefinic rubber is converted into polyethylene. It was found that a laminate of a metal and a polyethylene having a modified polyethylene modified with an unsaturated glycidyl compound as a resin composition blended with the adhesive layer has excellent adhesion to the metal under high temperature water conditions and alkaline conditions, The present invention has been reached.

【0006】すなわち、本発明は、オレフィン系ゴムを
50重量%まで含有するポリエチレン100重量部を不
飽和グリシジル化合物 0.5〜20重量部で変性した変性
ポリエチレン組成物を接着層とする金属との積層体であ
る。
That is, the present invention relates to a laminate with a metal having an adhesive layer of a modified polyethylene composition obtained by modifying 100 parts by weight of polyethylene containing up to 50% by weight of an olefinic rubber with 0.5 to 20 parts by weight of an unsaturated glycidyl compound. Is.

【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いる変性ポリエチレンとは、ポリエチレン単独、ある
いはポリエチレンとオレフィン系ゴムとからなる樹脂組
成物を不飽和グリシジル化合物で変性したポリエチレン
である。ここで、ポリエチレンは、密度0.915 〜0.945
g/cm3 、メルトインデックス(MI,190℃,2.16kg
荷重)0.1 〜30g/10分を有するものであり、他のα−
オレフィン20重量%以下程度と共重合したものでもよ
い。このようなポリエチレンとしては、低圧法高密度ポ
リエチレン(HDPE)、高圧法低密度ポリエチレン
(LLDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDP
E)等が挙げられ、中でも耐環境応力亀裂性(ESC
R)および強度等に優れた線状低密度ポリエチレン(L
LDPE)を好ましく用いることができる。
The present invention will be described in detail below. The modified polyethylene used in the present invention is polyethylene alone or polyethylene obtained by modifying a resin composition composed of polyethylene and an olefin rubber with an unsaturated glycidyl compound. Here, polyethylene has a density of 0.915 to 0.945.
g / cm 3 , melt index (MI, 190 ℃, 2.16kg
Load) 0.1 to 30 g / 10 minutes, other α-
It may be copolymerized with about 20% by weight or less of an olefin. Examples of such polyethylene include low-pressure high-density polyethylene (HDPE), high-pressure low-density polyethylene (LLDPE), and linear low-density polyethylene (LLDP).
E) and the like, among which environmental stress crack resistance (ESC)
R) and linear low density polyethylene (L
LDPE) can be preferably used.

【0008】また、オレフィン系ゴムとは、エチレン−
α−オレフィン共重合体ゴム、ポリオレフィンゴムおよ
びポリジオレフィンゴムである。エチレン−α−オレフ
ィン共重合体ゴムとしては、エチレンと、プロピレン、
1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチルペンテン−1等
のエチレン以外のα−オレフィンの1種または2種以上
との共重合体ゴムを意味する。上記エチレンとエチレン
以外のα−オレフィンの1種または2種以上との重合体
ゴムとしては、典型的には、エチレン−プロピレン共重
合体ゴム(EPR)、エチレン−ブテン共重合体ゴム
(EBR)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴ
ム(EPDM)等が挙げられる。エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体ゴム(EPDM)中のジエンとして
は、ジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、シ
クロオクタジエン、メチレンノルボルネン等の非共役ジ
エンまたはブタジエン、イソプレン等の共役ジエンを使
用することができる。
The olefin rubber is ethylene-
They are α-olefin copolymer rubber, polyolefin rubber and polydiolefin rubber. As the ethylene-α-olefin copolymer rubber, ethylene, propylene,
It means a copolymer rubber with one or more α-olefins other than ethylene, such as 1-butene, 1-hexene, and 4-methylpentene-1. As the polymer rubber of ethylene and one or more kinds of α-olefins other than ethylene, typically, ethylene-propylene copolymer rubber (EPR) and ethylene-butene copolymer rubber (EBR) are used. , Ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM) and the like. As the diene in the ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), a non-conjugated diene such as dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, cyclooctadiene, methylenenorbornene or a conjugated diene such as butadiene or isoprene is used. be able to.

【0009】エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム中
のエチレンの含有量は5〜95重量%であり、好ましく
は10〜90重量%である。エチレンの含有量が5重量
%未満、あるいは95重量%を越えると、ゴムとしての
性質の発現が困難となる。このようなエチレン−α−オ
レフィン共重合体ゴムは、その結晶化度は通常40重量
%以下であり、ムーニー粘度(ML1+4 100℃)10
〜150、密度0.9 g/cm3 以下の物性を有し、特に引張
剛性1000kg/cm2 以下のものが好ましい。
The ethylene content in the ethylene-α-olefin copolymer rubber is 5 to 95% by weight, preferably 10 to 90% by weight. When the ethylene content is less than 5% by weight or exceeds 95% by weight, it becomes difficult to exhibit properties as a rubber. Such an ethylene-α-olefin copolymer rubber has a crystallinity of usually 40% by weight or less and a Mooney viscosity (ML 1 + 4 100 ° C.) of 10
It preferably has a physical property of 150 to 150 and a density of 0.9 g / cm 3 or less, and particularly has a tensile rigidity of 1000 kg / cm 2 or less.

【0010】ポリオレフィンゴムの具体例としては、ポ
リイソブチレン(PIB)等が挙げられ、ポリジオレフ
ィンゴムとしてはポリブタジエン、ポリイソプレン等が
挙げられる。これらはムーニ粘度10〜150、結晶化
度30重量%以下のものが好ましく、前記以外だと接着
性が悪くなる。
Specific examples of the polyolefin rubber include polyisobutylene (PIB) and the like, and examples of the polydiolefin rubber include polybutadiene and polyisoprene. Those having a Mooney viscosity of 10 to 150 and a degree of crystallinity of 30% by weight or less are preferable.

【0011】また、本発明において使用する前記オレフ
ィン系ゴムには、その特性を損なわない範囲内で、例え
ば4−メチルペンテン−1などの他のα−オレフィンか
ら誘導される他の繰り返し単位を、10モル%以下の割
合まで含んでもよい。
The olefinic rubber used in the present invention may contain other repeating units derived from other α-olefins such as 4-methylpentene-1 within a range that does not impair the properties thereof. You may contain up to the ratio of 10 mol% or less.

【0012】本発明において接着層として使用する変性
ポリエチレンはポリエチレンのみを不飽和グリシジル化
合物で変性したものでもよいが、特にオレフィン系ゴム
を配合した組成物を不飽和グリシジル化合物で変性した
ものが好ましい。すなわち、本発明においてオレフィン
系ゴムの配合割合は、ポリエチレン100〜50重量
%、好ましくは80〜70重量%、オレフィン系ゴム0
〜50重量%、好ましくは20〜30重量%である。オ
レフィン系ゴムを配合しない場合には金属との接着強度
が低く、50重量%を超えると耐熱性が低下するので好
ましくない。
In the present invention, the modified polyethylene used as the adhesive layer may be polyethylene modified with an unsaturated glycidyl compound, but a composition containing an olefinic rubber is preferably modified with an unsaturated glycidyl compound. That is, in the present invention, the compounding ratio of the olefin rubber is 100 to 50% by weight of polyethylene, preferably 80 to 70% by weight, and the olefin rubber is 0%.
-50% by weight, preferably 20-30% by weight. If the olefin rubber is not blended, the adhesive strength with the metal is low, and if it exceeds 50% by weight, the heat resistance is lowered, which is not preferable.

【0013】また、本発明においては、前記のポリエチ
レンおよびオレフィン系ゴム以外に、他のポリオレフィ
ンを含有せしめてもよい。他のポリオレフィンとして
は、ポリプロピレンのホモ、ランダム、ブロック重合
体、あるいはプロピレン−非共役ジエン共重合体(PP
DM)、ポリブテン−1(PB−1)等が挙げられ、こ
れらは前記ポリエチレンの脆化温度を著しく損なわない
程度、すなわち、50重量%程度含有させることができ
る。
Further, in the present invention, other polyolefin may be contained in addition to the above-mentioned polyethylene and olefin rubber. Other polyolefins include homo-, random-, block-polymers of polypropylene, or propylene-non-conjugated diene copolymers (PP
DM), polybutene-1 (PB-1), and the like. These can be contained in an amount that does not significantly impair the embrittlement temperature of the polyethylene, that is, about 50% by weight.

【0014】本発明において、変性剤として使用される
不飽和グリシジル化合物とは、一般式(I)
In the present invention, the unsaturated glycidyl compound used as the modifier is represented by the general formula (I)

【0015】[0015]

【化1】 [式中、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基
であり、Arはグリシジルオキシ基を少なくとも1つ以
上有する炭素数6〜20の芳香族炭化水素基であり、n
は1〜4の整数を表わす。]、一般式(II)
[Chemical 1] [In the formula, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Ar is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms having at least one glycidyloxy group, and n
Represents an integer of 1 to 4. ], General formula (II)

【0016】[0016]

【化2】 [式中、Rは前記と同じ意味を表わす。]または一般式
(III)
[Chemical 2] [In the formula, R represents the same meaning as described above. ] Or general formula
(III)

【0017】[0017]

【化3】 [式中、Xはメチレン基またはフェニレン基を表わし、
Rは前記と同じ意味を表わす。]で示される重合性の化
合物である。これらのうち、一般式(I) および一般式(I
I)で示される化合物が好ましい。一般式(I) で示される
不飽和グリシジル化合物の中では、特に下記一般式で示
される化合物が好ましい。
[Chemical 3] [In the formula, X represents a methylene group or a phenylene group,
R has the same meaning as described above. ] It is a polymeric compound shown by these. Of these, the general formula (I) and the general formula (I
The compounds represented by I) are preferred. Among the unsaturated glycidyl compounds represented by the general formula (I), the compounds represented by the following general formula are particularly preferable.

【0018】[0018]

【化4】 [式中、Rは前記と同じ意味を表わす。]このようなグ
リシジル化合物は、例えば特開昭60-130580 号に示され
るような方法により製造することができる。
[Chemical 4] [In the formula, R represents the same meaning as described above. Such a glycidyl compound can be produced, for example, by the method described in JP-A-60-130580.

【0019】また、一般式(II)で示される不飽和グリシ
ジルエステルおよび一般式(III) で示される不飽和グリ
シジルエーテルとしては、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート(GMA)、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、スチ
レン−p−グリシジルエーテル等が挙げられ、中でもグ
リシジルメタクリレート(GMA)が好ましい。これら
重合性化合物は、通常単独で使用されるが、2種以上併
用することもできる。
The unsaturated glycidyl ester represented by the general formula (II) and the unsaturated glycidyl ether represented by the general formula (III) include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate (GMA), allyl glycidyl ether and 2-methylallyl. Examples thereof include glycidyl ether and styrene-p-glycidyl ether, and among them, glycidyl methacrylate (GMA) is preferable. These polymerizable compounds are usually used alone, but may be used in combination of two or more kinds.

【0020】変性剤の配合量は原料樹脂の組成などによ
って異なるので一概には言えないが、一般には原料樹脂
100重量部に対して0.5 〜20重量部程度、好ましく
は1〜10重量部である。配合量が0.5 重量部未満で
は、金属との密着強度が不足し、また20重量部を越え
る配合はポリエチレン自体の性質が変化するため好まし
くない。
The amount of the modifier compounded cannot be generally specified because it varies depending on the composition of the raw material resin, but generally it is about 0.5 to 20 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the raw material resin. . If the blending amount is less than 0.5 parts by weight, the adhesion strength to the metal will be insufficient, and if the blending amount exceeds 20 parts by weight, the properties of polyethylene itself will change, which is not preferable.

【0021】このような変性ポリエチレンは溶液法また
は溶融混練法等の既知の変性法を利用して得ることがで
きる。また、市販のものから所望のものを適宜選択して
使用してもよい。変性法の具体例としてグラフト重合に
よる方法について説明する。
Such modified polyethylene can be obtained by utilizing a known modification method such as a solution method or a melt kneading method. In addition, a desired product may be appropriately selected and used from commercially available products. A method by graft polymerization will be described as a specific example of the modification method.

【0022】溶融混練法においては、ポリエチレン、オ
レフィン系ゴム、前述したグリシジル化合物、および必
要に応じて触媒を用い、これら成分を押出機や二軸混練
機等に投入し、170〜300℃程度の温度に加熱して
溶融しながら、0.1 〜20分程度混練して変性ポリエチ
レンを得る。また溶液法の場合には、キシレン等の有機
溶剤に上記の出発物質を溶解し、90〜200℃程度の
温度で0.1 〜100時間撹拌しながら変性を行なう。
In the melt-kneading method, polyethylene, olefinic rubber, the above-mentioned glycidyl compound and, if necessary, a catalyst are used, and these components are put into an extruder, a twin-screw kneader or the like, and heated to about 170 to 300 ° C. The modified polyethylene is obtained by kneading for about 0.1 to 20 minutes while heating to a temperature and melting. In the case of the solution method, the above-mentioned starting materials are dissolved in an organic solvent such as xylene, and modification is carried out while stirring at a temperature of about 90 to 200 ° C for 0.1 to 100 hours.

【0023】変性の順序には特に制限はなく、例えば、
ポリエチレンとオレフィン系ゴムをブレンドしたものを
変性するか、ポリエチレンを変性した後、オレフィン系
ゴムをブレンドするか、あるいはオレフィン系ゴムを変
性した後、ポリエチレンをブレンドする等の方法で行な
うことができる。また、変性剤濃度の高い変性ポリエチ
レン(マスターバッチ)を作製しておき、後に適当な未
変性の樹脂で希釈する等の方法を採用することもでき
る。このようにして得られる変性ポリエチレンの変性剤
のグラフト率は0.5 〜20重量%程度であり、0.01〜5
0g/10分程度のMIを有する。
The order of denaturation is not particularly limited, and for example,
It can be carried out by a method such as modifying a blend of polyethylene and an olefin rubber, modifying the polyethylene, then blending the olefin rubber, or modifying the olefin rubber and then blending the polyethylene. It is also possible to employ a method in which a modified polyethylene (masterbatch) having a high modifier concentration is prepared and then diluted with an appropriate unmodified resin. The graft ratio of the modifier of the modified polyethylene thus obtained is about 0.5 to 20% by weight, and 0.01 to 5
It has MI of about 0 g / 10 minutes.

【0024】いずれの変性法の場合にも、触媒として通
常のラジカル重合用触媒、例えば過酸化ベンゾイル、過
酸化ラウロイル、過酸化ジ−t−ブチル、過酸化アセチ
ル、過安息香酸t−ブチル、過酸化ジクミル、過安息香
酸、過酢酸、過ピバリン酸t−ブチル、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ−t−ブチルパーオキシヘキシン等の過
酸化物類や、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合
物類等を用いることができる。触媒の添加量は原料樹脂
100重量部に対して0.005 〜0.3 重量部、好ましくは
0.01〜0.05重量部である。なお、上記のグラフト反応時
にフェノール系やリン系の酸化防止剤を添加することも
可能である。
In any of the modification methods, as a catalyst, a usual radical polymerization catalyst such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, di-t-butyl peroxide, acetyl peroxide, t-butyl perbenzoate, or peroxybenzoate is used. Peroxides such as dicumyl oxide, perbenzoic acid, peracetic acid, t-butyl perpivalate, and 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxyhexyne, and azobisisobutyronitrile. Azo compounds and the like can be used. The amount of the catalyst added is 0.005 to 0.3 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the raw material resin.
0.01 to 0.05 parts by weight. It is also possible to add a phenol-based or phosphorus-based antioxidant during the above graft reaction.

【0025】また、変性ポリエチレンの強化や改質を目
的としてその他の物質、例えば、ガラス繊維等の充填材
や強化材、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電
防止剤、発泡剤、造核剤等を添加配合することができ
る。
Further, for the purpose of strengthening or modifying the modified polyethylene, other substances, for example, fillers and reinforcing materials such as glass fibers, heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, plasticizers, antistatic agents, foams. Agents, nucleating agents and the like can be added and blended.

【0026】本発明の積層体に用いるポリエチレンとし
ては、前記の変性原料のポリエチレンと同様のものを用
いることができる。すなわち、用途に合わせて、低圧法
高密度ポリエチレン(HDPE)、高圧法低密度ポリエ
チレン(LLDPE)、線状低密度ポリエチレン(LL
DPE)等を単独で、あるいは2種以上を組成物として
用いることができる。さらに不飽和カルボン酸またはそ
の無水物で変性したものをも配合して用いることができ
る。
As the polyethylene used for the laminate of the present invention, the same polyethylene as the modified raw material can be used. That is, high-pressure low-density polyethylene (HDPE), high-pressure low-density polyethylene (LLDPE), linear low-density polyethylene (LL) according to the application.
DPE) and the like can be used alone or in combination of two or more. Further, those modified with an unsaturated carboxylic acid or its anhydride can be blended and used.

【0027】本発明の積層体において使用する金属とし
ては、鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、錫、ス
テンレス、真ちゅう、ブリキ、トタン等が挙げられる。
本発明のポリエチレン積層体は金属基板の上に接着層と
しての変性ポリエチレンおよび表層としてのポリエチレ
ンを積層する3層構造体を基本とするが、必要に応じて
ポリエステル、ナイロン等他の熱可塑性樹脂などと組合
わせることもできる。積層体を製造する方法は特に限定
されるものではなく、例えば変性ポリエチレンおよびポ
リエチレンをフィルムあるいはシート状としておいて熱
圧着する方法、ダイ外部でラミネートする方法、ダイ内
部でラミネート(共押出)する方法、押出コーティング
する方法あるいは粉体塗装する方法等公知の方法を採用
することができる。
Examples of the metal used in the laminate of the present invention include iron, aluminum, copper, zinc, nickel, tin, stainless steel, brass, tin plate and galvanized iron.
The polyethylene laminate of the present invention is basically a three-layer structure in which a modified polyethylene as an adhesive layer and a polyethylene as a surface layer are laminated on a metal substrate, but other thermoplastic resins such as polyester and nylon may be used as required. It can also be combined with. The method for producing the laminate is not particularly limited, and for example, modified polyethylene and a method of thermocompression bonding polyethylene in the form of a film or sheet, a method of laminating outside the die, a method of laminating (coextrusion) inside the die. A known method such as an extrusion coating method or a powder coating method can be adopted.

【0028】積層するに際して、通常金属表面には予め
溶剤脱脂、酸洗、ショットブラスト、リン酸亜鉛処理、
リン酸カルシウム等の前処理を施し、さらに必要により
プライマー処理としてエポキシ系樹脂などのプライマー
を介して、より強靭な接着力を有する積層体を得ること
ができる。エポシキ樹脂系のプライマーとしては、一液
性または二液性の変性エポキシ系樹脂プライマーが耐熱
性あるいは安定性の点から好ましい。なお、積層時には
金属温度を120〜250℃、好ましくは160〜20
0℃に保持し、また樹脂温度は180〜230℃に保持
することが好ましい。金属の温度が120℃以下では十
分な接着強度が得られず、また250℃以上では垂れ、
樹脂劣化などの原因となるため好ましくない。
When laminating, the metal surface is usually preliminarily subjected to solvent degreasing, pickling, shot blasting, zinc phosphate treatment,
It is possible to obtain a laminate having a stronger adhesive force by subjecting it to pretreatment with calcium phosphate or the like, and further through a primer such as an epoxy resin as a primer treatment if necessary. As the epoxy resin-based primer, a one-component or two-component modified epoxy resin primer is preferable from the viewpoint of heat resistance or stability. The metal temperature during lamination is 120 to 250 ° C., preferably 160 to 20.
It is preferable to maintain the temperature at 0 ° C. and the resin temperature at 180 to 230 ° C. If the temperature of the metal is 120 ° C or lower, sufficient adhesive strength cannot be obtained, and if the temperature is 250 ° C or higher, sagging occurs,
It is not preferable because it may cause resin deterioration.

【0029】積層体の被覆樹脂層は通常1〜5mmの厚さ
であるが、安定的な接着を得るために変性ポリエチレン
接着層は樹脂層厚みの1割以上が必要である。被覆樹脂
層のすべてが変性ポリエチレンであっても性能上問題は
ないがコスト増となるため、通常は未変性ポリエチレン
を積層した多層構造とすることが好ましい。
The coating resin layer of the laminate has a thickness of usually 1 to 5 mm, but the modified polyethylene adhesive layer needs to account for 10% or more of the resin layer thickness in order to obtain stable adhesion. Even if all of the coating resin layers are modified polyethylene, there is no problem in performance, but the cost increases. Therefore, it is usually preferable to have a multilayer structure in which unmodified polyethylene is laminated.

【0030】[0030]

【作用】本発明の積層体では、接着層のオレフィン系ゴ
ムを含むポリエチレンを変性したポリエチレン層が基板
の金属及び表面のポリエチレン層と親和性がよいために
密着性に優れ、また従来のMAH変性層に比べて水やア
ルカリの侵入を受けにくいエポキシ基を有する変性剤で
変性しているためために耐温水性および耐アルカリ性に
優れるものと考えられる。
In the laminate of the present invention, the polyethylene layer modified with polyethylene containing olefinic rubber in the adhesive layer has good affinity with the metal of the substrate and the polyethylene layer on the surface, and therefore has excellent adhesion, and the conventional MAH modified It is considered that it is excellent in hot water resistance and alkali resistance because it is modified with a modifying agent having an epoxy group that is less susceptible to invasion of water and alkali than the layer.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明は下記の例に限定され
るものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0032】変性ポリエチレン(変性PE)の製造 (1) 変性PE〜の製造 ポリエチレン(LLDPE[MI=4g/10分,密度0.93
4 g/cm3 ,スティフネス 4600kg/cm2 ])、オレフィン
系ゴム(EBR[MI=3.5 g/10分,密度0.88g/cm3
引張弾性率200kg/cm2 ])、変性剤として下記式
Production of Modified Polyethylene (Modified PE) (1) Production of Modified PE ~ Polyethylene (LLDPE [MI = 4 g / 10 min, density 0.93
4 g / cm 3 , stiffness 4600 kg / cm 2 ]), olefin rubber (EBR [MI = 3.5 g / 10 min, density 0.88 g / cm 3 ,
Tensile modulus 200 kg / cm 2 ]), as a modifier

【0033】[0033]

【化5】 で示される不飽和グリシジル化合物(AXE[鐘淵化学
工業(株)社製])およびラジカル開始剤(POX:パ
ーヘキシン25B[日本油脂(株)社製])を第1表に
示す割合でドライブレンドし、二軸式押出機(54mm
φ,L/D比42)を用いスクリュー回転速度150rp
m 、温度210℃で溶融混練しペレタイズした。得られ
たAXE変性ポリエチレンのMIを第1表に合わせて示
す。
[Chemical 5] An unsaturated glycidyl compound (AXE [manufactured by Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd.]) and a radical initiator (POX: Perhexin 25B [manufactured by NOF CORPORATION]] are dry blended in the proportions shown in Table 1. And twin-screw extruder (54mm
φ, L / D ratio 42) and screw rotation speed 150rp
The mixture was melt-kneaded at a temperature of 210 ° C. and pelletized. The MI of the obtained AXE-modified polyethylene is also shown in Table 1.

【0034】(2) 変性PEの製造 変性剤としてAXEに代えてグリシジルメタクリレート
(GMA[東京化成(株)社製])を用いた以外は前記
(1) と同様の操作を行ない、変性ポリエチレンを得た。
得られたGMA変性ポリエチレンのMIを第1表に示
す。
(2) Manufacture of modified PE The above was carried out except that glycidyl methacrylate (GMA [manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.]) was used instead of AXE as a modifier.
The same operation as in (1) was performed to obtain modified polyethylene.
The MI of the obtained GMA-modified polyethylene is shown in Table 1.

【0035】(3) 変性PEの製造 オレフィン系ゴムとしてEBRに代えてポリイソブチレ
ン(PIB[粘度平均分子量 990,000,密度0.9 g/c
m3 ])を用いた以外は前記(1) と同様の操作を行な
い、変性ポリエチレンを得た。得られたAXE変性ポリ
エチレンのMIを第1表に示す。
(3) Production of Modified PE Polyisobutylene (PIB [viscosity average molecular weight 990,000, density 0.9 g / c
m 3 ]) was used, and the same operation as in the above (1) was performed to obtain a modified polyethylene. The MI of the obtained AXE-modified polyethylene is shown in Table 1.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】(4) 変性PE〜の製造 ポリエチレン(LLDPE[MI=4g/10分,密度0.93
4 g/cm3 ,スティフネス 4600kg/cm2 ])、ポリオレフ
ィンゴム(PIB)、変性剤(MAH:無水マレイン
酸)およびラジカル開始剤(POX)を第2表に示す割
合でドライブレンドし、単軸式押出機(90mmφ,L/
D比32)を用いスクリュー回転速度100rpm 、温度
230℃で溶融混練しペレタイズした。得られたMAH
変性ポリエチレンのMIを第2表に合わせて示す。
(4) Production of modified PE ~ Polyethylene (LLDPE [MI = 4 g / 10 min, density 0.93
4 g / cm 3 , stiffness 4600 kg / cm 2 ]), polyolefin rubber (PIB), modifier (MAH: maleic anhydride) and radical initiator (POX) were dry blended in the proportions shown in Table 2 to give a uniaxial Type extruder (90mmφ, L /
Using a D ratio of 32), the mixture was melt-kneaded and pelletized at a screw rotation speed of 100 rpm and a temperature of 230 ° C. MAH obtained
The MI of modified polyethylene is also shown in Table 2.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】実施例1〜6,比較例1〜3 金属としてアルミニウム(Al)および鋼板を用い、試
験片(積層体)を作製した。作製方法を以下に示す。 (1) アルミニウム 厚さ0.1mm のアルミニウムと厚さ0.1mm の変性ポリエチ
レン(変性PE〜)と厚さ0.1mm のポリエチレン
(低圧法高密度ポリエチレン(HDPE):密度0.935
g/cm3 ,MI(190℃,2.16kg荷重)0.2 g/10分)を
用い、アルミニウム/変性PE/HDPE/変性PE/
HDPEの5層積層物を作製し、25mm幅に切出し、こ
れを試験片とした。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 Using aluminum (Al) and a steel plate as metals, test pieces (laminates) were prepared. The manufacturing method is shown below. (1) Aluminum 0.1 mm thick aluminum and 0.1 mm thick modified polyethylene (modified PE ~) and 0.1 mm thick polyethylene (low pressure method high density polyethylene (HDPE): density 0.935)
g / cm 3 , MI (190 ° C, 2.16 kg load) 0.2 g / 10 min), aluminum / modified PE / HDPE / modified PE /
A 5-layer laminate of HDPE was prepared and cut into a width of 25 mm, which was used as a test piece.

【0040】(2) 鋼板 リン酸亜鉛処理した鋼板(150 ×50×5.2mm )と厚さ0.
3mm の変性ポリエチレン(変性PE〜)と厚さ0.7m
m のポリエチレン(低圧法高密度ポリエチレン(HDP
E):密度0.935 g/cm3 ,MI(190℃,2.16kg荷
重)0.2 g/10分)を用い、鋼板/変性PE/HDPEの
3層積層物を作製し、樹脂部分を10mm幅に切出した
後、端面から20mmを鋭利な刃物で剥離し、つかみ代を
作製し、これを試験片とした。
(2) Steel plate Zinc phosphate treated steel plate (150 × 50 × 5.2 mm) and thickness of 0.1.
3mm modified polyethylene (modified PE ~) and thickness 0.7m
m polyethylene (low pressure method high density polyethylene (HDP
E): Using a density of 0.935 g / cm 3 and MI (190 ° C., 2.16 kg load) 0.2 g / 10 min), a three-layer laminate of steel plate / modified PE / HDPE was prepared, and the resin portion was cut into a width of 10 mm. After that, 20 mm from the end face was peeled off with a sharp blade to prepare a gripping margin, which was used as a test piece.

【0041】上記の試験片について次の条件で密着強度
を測定し、その結果を第3表に合せて示す。 (a) インテスコ引張試験機を用い、測定温度23℃、引
張速度50mm/min にて180度剥離強度を測定した。 (b) 耐温水性試験 積層物(アルミニウム)を80℃及び100℃の温水に
1か月間浸漬し、その後の密着強度を(a) の方法に従い
測定し、強度の保持率(%)で表わした。 (c) 耐アルカリ性試験 積層物(鋼板)を10%カセイソーダ水溶液(30℃)
に1か月間浸漬し、その後の密着強度を(a) の方法に従
い測定し、強度の保持率(%)で表わした。
The adhesion strength of the above test piece was measured under the following conditions, and the results are also shown in Table 3. (a) Using an Intesco tensile tester, the 180 ° peel strength was measured at a measurement temperature of 23 ° C. and a pulling speed of 50 mm / min. (b) Hot water resistance test A laminate (aluminum) was immersed in hot water at 80 ° C and 100 ° C for 1 month, and the adhesion strength after that was measured according to the method of (a), and expressed as the strength retention rate (%). It was (c) Alkali resistance test 10% caustic soda aqueous solution (30 ° C) for the laminate (steel plate)
It was soaked in a sheet for 1 month, and the adhesion strength after that was measured according to the method of (a), and expressed as a retention rate (%) of the strength.

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】第3表から明らかなように、MAH変性ポ
リエチレンを用いた積層体(比較例1〜3)は、初期密
着強度に比較してその強度保持率は80〜100℃の高
温水条件下では60〜70%、アルカリ性条件下では5
0%といずれも強度が大幅に低下している。これに対し
て本発明の積層体(実施例1〜6)では初期密着強度に
比較して90〜99%の強度が維持されており、中でも
オレフィン系ゴムを配合したポリエチレンをAXEで変
性したもの(実施例1〜3および6)が特に優れた密着
強度を示していることが分かる。
As is clear from Table 3, the laminates using MAH-modified polyethylene (Comparative Examples 1 to 3) had a strength retention rate of 80 to 100 ° C. under high temperature water conditions as compared with the initial adhesion strength. 60 to 70%, 5 under alkaline conditions
The strength was significantly reduced at 0%. On the other hand, in the laminates of the present invention (Examples 1 to 6), the strength of 90 to 99% was maintained as compared with the initial adhesion strength, and among them, polyethylene mixed with olefin rubber was modified with AXE. It can be seen that (Examples 1 to 3 and 6) show particularly excellent adhesion strength.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のポリエチ
レン積層体は、金属基板にポリエチレンに適量のオレフ
ィン系ゴムを配合した樹脂組成物を不飽和グリシジル化
合物で変性した変性ポリエチレンの接着層を介してポリ
エチレンを積層したものであり、金属の耐食性および外
観を改善することができ、特に温水条件下およびアルカ
リ性条件下において金属との密着性が良好である。この
ような本発明のポリエチレン積層体は、金属管、金属
板、電線、針金等へのコーティング材として応用するこ
とができ、特に土木、建築など耐温水性や耐アルカリ性
等の物性の要求される分野で好ましく用いることができ
る。
As described in detail above, the polyethylene laminate of the present invention has a modified polyethylene adhesive layer obtained by modifying a resin composition prepared by mixing a metal substrate with an appropriate amount of olefin rubber into a metal substrate and modifying the resin composition with an unsaturated glycidyl compound. It is a laminate of polyethylene and is capable of improving the corrosion resistance and appearance of the metal, and particularly has good adhesion to the metal under hot water conditions and alkaline conditions. Such a polyethylene laminate of the present invention can be applied as a coating material for metal pipes, metal plates, electric wires, wires, etc., and is particularly required to have physical properties such as warm water resistance and alkali resistance in civil engineering and construction. It can be preferably used in the field.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 祐二 埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡1丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Fujita 1-3-1 Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Tonen Research Institute

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オレフィン系ゴムを50重量%まで含有
するポリエチレン100重量部を不飽和グリシジル化合
物 0.5〜20重量部で変性した変性ポリエチレン組成物
を接着層とする金属とポリエチレンとの積層体。
1. A laminate of metal and polyethylene having an adhesive layer of a modified polyethylene composition obtained by modifying 100 parts by weight of polyethylene containing up to 50% by weight of an olefin rubber with 0.5 to 20 parts by weight of an unsaturated glycidyl compound.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226921A (en) * 2007-10-16 2009-10-08 Kaneka Corp Adhered composite
US7790288B2 (en) 2005-08-11 2010-09-07 3M Innovative Properties Company Interpenetrating polymer network as coating for metal substrate and method therefor
US8231943B2 (en) 2005-08-11 2012-07-31 3M Innovative Properties Company Interpenetrating polymer network as coating for metal substrate and method therefor

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