JPH0660266B2 - ポリオレフィン組成物 - Google Patents

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／硫酸エッチング、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： （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（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８００
０〜６００００程度（ゲル パーミエイション クロマ
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
ーアクリル酸共重合体、エチレンー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、
エチレンー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
ロピレンーポリアクリル酸グラフト共重重合体などが例
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、ニーダー、バンバリーミキサー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
ままド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（ＰＥ）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、いずれかの一
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とをニーダー（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とをニーダー（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、Ｍ１＝０．３ Ｂ…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＝３．３ Ｃ…メタクリル酸ジメチルアミノエチルーメタクリル酸
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＝５４
８００） Ｄ…メタクリル酸ジメチルアミノエチル−メタクリル酸
ー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＝１
０％、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、エチレンーアク
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。

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に準じて碁盤目テ
ープ剥離テストを行なった。

結果を第２表に併せ示す。

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−スポイラー用硬化
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−１６０Ｎ” 第１表および第２表に示す結果から明らかな様に、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℃）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℃）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（２５mm×１００mm）上に接着剤（ニトリルゴム
系接着剤、商標“ボンドＧ１０３”、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３０kg/cm²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、クロスヘッドスピード３００mm／分で行な
った。結果を第３表に示す。

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、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９と同様の接合部の
Ｔ型剥離離試験に供したところ、やはり２kgf/25mm程度
の優れた接着強度が得られた。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 53:00 23:26）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ｉ）官能基を有するモノマーと炭素数１
   ２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。