JPS5919137B2 - ポリオレフイン系樹脂の表面改質方法 - Google Patents

ポリオレフイン系樹脂の表面改質方法

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JPS5919137B2
JPS5919137B2 JP8086576A JP8086576A JPS5919137B2 JP S5919137 B2 JPS5919137 B2 JP S5919137B2 JP 8086576 A JP8086576 A JP 8086576A JP 8086576 A JP8086576 A JP 8086576A JP S5919137 B2 JPS5919137 B2 JP S5919137B2
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JP
Japan
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polyolefin resin
group
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unsaturated bond
side chain
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JP8086576A
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昭広 渡辺
憲章 梅田
久 伊藤
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリオレフィン系樹脂の表面改質に関するもの
である。
詳細には側鎖に不飽和結合を有する基を含む樹脂を含有
するポリオレフィン系樹脂の表面に紫外線を酸素存在気
体中で照射することにより樹脂表面層にカルボニル基等
の極性基を導入並びに表面層に架橋を生じせしめること
により接着性、印刷性等の表面特性をその目的用途の必
要性に応じて改質を行なうことのできるポリオレフイン
系樹脂の表面改質方法に関する。
ポリオレフイン系樹脂は加工性、耐候性、ヒートシール
性、耐薬品性等にすぐれているので広く一般に用いられ
ているが、化学構造的に無極性であるために染色性、印
刷性、接着性などに欠点を有している。
この欠点を改善するために、従来の代表的な方法として
極性基をポリオレフイン系樹脂中に導入する方法が用い
られている。具体的にはポリオレフイン中に極性基含有
化合物をグラフト重合する方法、ハロゲン化処理する方
法、クロルスルフオン化する方法、有機性化合物を混合
する方法、コロナ放電処理する方法等が実施されている
。そこで、本発明者等はこれらの処理に匹敵もしくはそ
れ以上の表面特性を得るために紫外線の利用を中心とし
た種々の研究、検討を行なつた結果、本発明を完成した
ものである。
現在まで、紫外線を照射することを利用したポリオレフ
イン系樹脂を表面活性化する研究についても種々検討さ
れている。
しかし、単にポリオレフイン系樹脂に紫外線を照射して
もあまり活性化されないため、パーオキサイドや光増感
剤を添加することによる研究検討が行なわれており、特
に塩素系の増感剤を併用すると良いようである。しかし
、このような添加剤を加えることはそれ自体の毒性の問
題及び紫外線照射後に反応してできる物質の毒性が非常
に大きな問題となる。本発明者等はこのような毒性に対
してまつたく必配なくかつ表面活性の効果が充分なる方
法として、ポリオレフイン樹脂中に存在する不飽和基が
紫外線のエネルギーにより空気中の酸素と反応してカル
ボニル基等に変わるという現象に着目し、種々の研究検
討を行なつた結果、側鎖に不飽和基を有する樹脂を含有
するポリオレフイン樹脂に紫外線を酸素存在気体中で照
射するとポリマー中の不飽和基等は酸素または酸素が紫
外線を受けることにより反応して生じたオゾンと反応す
ることによりカルボニル基等の極性基を生成し、表面層
に特に多くの極性基が導入され、著しく活性化された表
面層が形成されること、及び同時に不飽和基はポリマー
表面層において架橋反応を生じ、表面層にブリード、ア
ウトしている低分子量のポリマーを高分子化する結果、
充分なる表面特性の改質効果が得られる事実を見いだし
た。
本発明に適用される不飽和基を含有する樹脂としては、
(R1は水素もしくは炭素数1〜4個のアルキル基であ
り、R2は−CH−CH2,−CH2CH=CH2及び
−00CCH=CH2等エステル基であるが、これらに
限定されるものでなく二重結合を有する基である。
)で表わされる単位からなる重合体もしくはエチレン、
プロピレンなどのオレフイン単位と(1)式で表わされ
た単位からなる共重合体である。共重合体の場合はこれ
らの組成比として、不飽和結合金有単位が0.5m01
%以上含有することである。具体的には不飽和基を多く
含有する1・2ポリブタジエン樹脂が好ましい。更に本
発明に適用されるポリオレフイン系樹脂とは、高密度も
しくは低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン−1、又はエチレンもしくはプロピレンを主成物とし
酢酸ビニル又はアクリル酸エステル類を含有する共重合
体である。
前記ポリオレフイン系樹脂は単独でもよく、また混合物
として使用してもよい。またポリオレフイン系樹脂を主
成分とする他の合成樹脂またはゴム状物との混合物も含
まれる。更にポリオレフイン系樹脂に一般に添加されて
いる安定剤、加工性改良剤、充填剤、着色剤、帯電防止
剤、プロツキング防止剤等の添加剤を含有してもよい。
本発明において使用されるポリオレフイン系樹”脂の成
形物品としては、粉末、フイルム、シート、板、棒、パ
イプ等の種々の形状のものであつてもよい。
側鎖に不飽和結合を有する基を含有する樹脂とポリオレ
フイン系樹脂の混合組成比としては、前喧1)式で示し
た単位が0.5m01%以上含まれる系において使用す
ることができる。
これは、本発明が現在広く使用されているポリオレフイ
ン系樹脂のすぐれた諸物性を失うことのない低濃度であ
つても表面特性の改質効果が得られることを示している
。もちろん前言α1)式に示す成分の混合組成比が多い
ほど改質効果は著しく向上することは明らかであり、混
合組成比の選定については使用目的用途に応じて自由に
選択することができ、限定されるものではない。更に本
発明の特徴としてはポリマーの紫外線照射面のみが著し
く活性化されることである。
たとえばフイルムにおいては紫外線照射面は著しく活性
化されるが、裏面はほとんど変化しない、もちろん両面
より紫外線を照射すれば両面とも活性化するのはいうま
でもない。本発明に使用される紫外線ランプとしては波
長が220〜400nmまでの光を放出する各種ランプ
を使用することができる。
具体的には低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプなどでこれ
に限定されるものではない。短時間で充分なる効果を得
るためには出力の高いランプを使用することが好ましく
、更に空気中でオゾンを発生するランプが好ましい。た
とえば高圧水銀ランプを使用するのが好ましい。本発明
における紫外線照射の雰囲気は酸素存在気体中(一般に
は空気中で充分である)であることが必要である。
温度に関しては樹脂の融点以上でも以下でもよく、特に
限定されるものでない。樹脂の形状を保持したい場合は
融点以下で照射するのが好ましい。以上のことから本発
明においては表面活性の程度を使用目的用途の必要に応
じて.紫外線のエネルギー照射時間、照射距離、樹脂中
の不飽和基濃度、酸素濃度等を組み合せることにより自
由にコントロールすることができる。゜以後実施例を用
いて具体的に説明する。実施例 1 低密度ポリエチレン(旭タウ(株)製、旭タウポリエチ
レンM2l3O)エチレン、酢酸ビニルコポリマー(住
友化学(株)製、エバテートD2O2l)のインフレー
シヨンフイルム(厚み50μ)及びシンジオタクチツク
一1,2,ポリブタジエン樹脂(日本合成ゴム(株)製
JSR,RB82O)を5wt%ブレンドした同低密度
ポリエチレン、エチレン、酢酸ビニルコポリマーのイン
フレーシヨンフイルム(厚み50μ)を高圧水銀ランプ
(東芝電気(株)製、H4OOP) 1本を使用して空
気中、室温にて高圧水銀ランプからの距離6.5CIr
Lで1分、2分、5分、10分、15分照射し、表面活
性について検討した。
処理したサンプルの表面活性度はJIS−K6768「
ポリエチレン及びポリプロピレンフイルムのぬれ試験方
法」に準拠してぬれ張力を測定した。
実験結果を表−1に示したが、シンジオタクチツク一1
・ 2 −ポリブタジエン樹脂をブレンドしたフイルム
の表面層のぬれ張力は、低密度ポリエチレン及びエチレ
ン、酢酸ビニルコポリマーのみのフイルムの表面層に比
較して著しく改質されていることがわかる。実施例 2 シンジオタクチツク一1・ 2 −ポリブタジエン樹脂
をエチレン、酢酸ビニルコポリマー(住友化学(株)製
エバテートD2O2l)に0,2,5,10,30,1
00wt%ブレンドレインフレーシヨンフイルムを得る
(厚み50μ)。
そのフイルムを高圧水銀ランプ(東芝製H4OOP)1
本によつて空気中、室温にて高圧水銀ランプからの距離
5cTnで2分、8分、16分、25分照射した。処理
したフイルムの表面活性の程度を知るためにぬれ張力(
JIS−K6768に準拠)、架橋度としてゲル含量(
トルエンソツクスレ一抽出、沸点環流8時間以上)を測
定し、その結果を表−2に示した。結果かられかるよう
にシンジオタクチツク一1・2−ポリブタジエン樹脂の
ブレンド量が多いほど表面活性化の速度も、架橋度も大
きくなる。またシンジオタクチツク一1・2−ポリブタ
ジエン樹脂のブレンド量が少なくてもその表面活性は無
添加に比較して充分な活性が得られることがわかる。実
施例 3シンジオタクチツク一1・2−ポリブタジエン
樹脂のインフレーシヨンフイルム(50μ)を実施例1
,2と同様な方法にて5分、10分、30分、60分紫
外線を照射し、シンジオタクチツク一1・2−ポリブタ
ジエン樹脂の表面活性化について化学的な確証をうるた
めにカルボニル基(1720CIL′りの生成量を赤外
吸収スペクトルの吸収によつて追跡した。
測定方法として表面層の吸収を知るためにATR法(日
本分光(株)製IR−G多重全反射測定装置)で測定を
行なつた。Fig−1はシンジオタクチツク一1・2−
ポリブタジエン樹脂フイルムの紫外線照射表面層の照射
時間に対するカルボニル基の変化である。これから表面
層が紫外線のエネルギーにより酸素及びオゾンと反応し
カルボニル基等の極性基が導入されていることがわかる
Fig−2は紫外線照射表面層の表面と裏面であるが、
カルボニル基の導入が紫外線が照射されている表面のみ
に行なわれていることが観察できる。
実施例 4本発明によつて得られる表面活性化フイルム
がどのような用途に使用できるか、まずスキンパツク包
装における紙との接着性に関して検討を行なつた。
シンジオタクチツク一1・2−ポリブタジエン樹脂10
wt(f)含有エチレン、酢酸ビニルコポリマー及びシ
ンジオタクチツク一1・2−ポリブタジエン樹脂のイン
フレーシヨンフイルム(厚み、100μ)を実施例1,
2と同様な紫外線処理を行ない、各種ぬれ張力(JIS
−K6768に準拠)の異なる処理フイルムを得た。
その処理フイルムをスキンパツク装置(河村包装機(株
)製、スピーマ一1800)にて段ボールに接着し、次
にそのサンプルを恒温室(温度23℃湿度50%)に2
4時間以上放置後、巾25nの試験片を作成した。
インストロン1130型引張り試験機にて剥離速度10
011/Ilillで180゜剥離試験を行なつた。チ
ヤートにより最高値を試験片の接着強度としてg/25
mmの単位で表−3に結果を示した。この結果からシン
ジオタクチツク一1・2−ポリブタジエ7樹脂10wt
%含有エチレン、酢酸ビニルコポリマー及びシンジオタ
クチツク一1・2−ポリブタジエン樹脂の紫外線照射フ
イルムは、ともに適切な処理条件下で処理することによ
り紙との接着力は、現在スキンパツク包装分野で使用さ
れているのに充分な接着強度を得ることが出来る。
実施例 5 本発明による表面活性化フイルムの金属面への接着性の
検討を行なつた。
接着基材としてはアルミニウム(半硬質、厚さ0.2m
0、銅(厚さ0.2m0板を使用した。
まず、実施例4と同様に紫外線照射フイルムの照射面を
、アルミニウム、銅板をアセトン脱脂処理した金属面に
置き、加熱プレス(プレス条件加熱側170℃、30k
g/Cd・5分、冷却側301<g/Cd・3分)にて
接着を行なつた。接着したサンプルを恒温室(温度23
℃、湿度50%)に24時間放置後巾25mmの試験片
を作成し、引張り試験機(テンシロンUTM4L型)で
剥離速度300mm/―で180℃剥離試験を行なつた
。チヤートより最高値を試験片の接着強度としてI<!
9/25Ttmの単位で表−4に結果を示した。この結
果からシンジオタクチツク一1・2−ポリブタジエン樹
脂10wt%含有エチレン、酢酸ビニルコポリマーの紫
外線照射フイルムが著しく金属との接着がよいことがわ
かる。実施例 6 本発明による表面活性化フイルムを用いドライラミネー
シヨン等の接着剤塗布による層間接着強度の検討を行な
つた。
接着剤としてウレタン系接着剤タケラックA37lと硬
化剤タケネートA−3(武田薬品(株)製)を9:1の
割合いで混合し酢酸エチルを溶剤として固形成分を35
wt%に希釈した液を用いた。
被接着基材としてC−ナイロン(三菱樹脂(株)製厚み
40μ)を用いた。接着剤塗布はグラビア印刷テスター
によりC−ナイロン側に塗布(約5g/I)を行ない、
5時間ほど室温に放置し溶剤を飛散させた後、実施例4
と同様に紫外線照射したフイルムの照射面とC−ナイロ
ンの接着剤塗布面をロールにて圧着した。そのサンプル
を恒温室(温度23℃湿度50%)に24時間放置後巾
15鼎の試験片を切り取り、引張り試験機(テトロンU
TM4L型)で剥離速度300mTfL/MinにてT
字剥離試験を行なつた。
チヤートより最高値を試験片の接着強度としg/15m
mの単位で表−5に結果を示した。この結果かられかる
ように紫外線照射フイルムはウレタン系接着剤等の接着
剤塗布による接着方式における用途においても実用に充
分な接着強度が得られることがわかる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 側鎖に不飽和結合を有する基を含む樹脂を含有する
    ポリオレフィン系樹脂の表面に紫外線を酸素存在気体中
    で照射することを特徴とするポリオレフィン系樹脂の表
    面改質方法。 2 側鎖に不飽和結合を有する基を含む樹脂を含有させ
    る原ポリオレフィン系樹脂が、高密度もしくは低密度ポ
    リエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、又はエ
    チレンもしくはプロピレンを主成物とし酢酸ビニル又は
    アクリル酸エステル類を含有する共重合体である特許請
    求の範囲第1項記載のポリオレフィン系樹脂の表面改質
    方法。 3 側鎖に不飽和結合を有する基を含む樹脂が、一般式
    CR_1R_2=CH_2(1)(R_1は水素もしく
    は炭素数1〜4個のアルキル基、R_2は−CH=CH
    _2、−CH_2CH=CH_2または−OOCCH=
    CH_2などの二重結合を有する基を表わす)で表わさ
    れる単位からなる重合体である特許請求の範囲第1項記
    載のポリオレフィン樹脂の表面改質方法。 4 側鎖に不飽和結合を有する基を含む樹脂が、エチレ
    ン、プロピレンなどのポリオレフィン単位と、一般式C
    R_1R_2=CH_2(1) (R_1は水素もしくは炭素数1〜4個のアルキル基、
    R_2は−CH=CH_2、−CH_2CH=CH_2
    または−OOCCH=CH_2などの二重結合を有する
    基を表わす)で表わされる単位とからなる共重合体であ
    る特許請求の範囲第1項記載のポリオレフィン系樹脂の
    表面改質方法。 5 共重合体中、不飽和結合含有単位を0.5mol%
    以上含有するものである特許請求の範囲第4項記載のポ
    リオレフィン系樹脂の表面改質方法。 6 側鎖に不飽和結合を有する基を含有する樹脂のポリ
    オレフィン系樹脂の混合組成比として一般式CR_1R
    _2=CH_2(1) (R_1は水素もしくは炭素数1〜4個のアルキル基、
    R_2は−CH=CH_2、−CH_2CH=CH_2
    または−OOCCH=CH_2などの二重結合を有する
    基を表わす)で表わされる単位が0.5mol%以上含
    まれる系で使用される特許請求の範囲第1項記載のポリ
    オレフィン系樹脂の表面改質方法。 7 ポリオレフィン系樹脂が、粉末、フィルム、シート
    、板、棒、パイプ等の形状物品として使用されるもので
    ある特許請求の範囲第1項記載のポリオレフィン系樹脂
    の表面改質方法。 8 波長が220〜400nmである紫外線を酸素存在
    気体中で照射する特許請求の範囲第1項記載のポリオレ
    フィン系樹脂の表面改質方法。
JP8086576A 1976-07-09 1976-07-09 ポリオレフイン系樹脂の表面改質方法 Expired JPS5919137B2 (ja)

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JPS5689593A (en) * 1979-12-21 1981-07-20 Toyobo Co Ltd Transfer film having high releasing property and excellent evaporation metal layer
IT1234203B (it) * 1988-07-19 1992-05-06 Elma S P A Santena To Procedimento per la realizzazione di un riflettore per proiettore costituito da un tecnopolimero termoplastico e riflettore per proiettore realizzato tramite il suddetto procedimento
JPH0759646B2 (ja) * 1990-01-23 1995-06-28 工業技術院長 熱可塑性樹脂成形品の表面処理方法

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