JPS60197742A - 水性分散液としてポリオレフィン表面上に塗布された接着物質層の接着性を改善する方法 - Google Patents
水性分散液としてポリオレフィン表面上に塗布された接着物質層の接着性を改善する方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、同種の又は別種の基質と接着されるポリオレ
フィン表面上に、水性分散液から施された接着物質層の
接着性を改善することに関する。
フィン表面上に、水性分散液から施された接着物質層の
接着性を改善することに関する。
種々の膜の接着においては、実際上は一般に有機溶剤に
溶解した接着物質を用いて操作する。
溶解した接着物質を用いて操作する。
この場合は比較的高い溶剤費、廃気の精製、場合によっ
ては残留する少量の溶剤を燃焼すること及び/又は溶剤
の放散が欠点となる。そこで溶剤なしで操作すること、
その場合は西ドイツ特許出願公開2249227号明細
書の指示に従い、約100℃で加工可能なイソシアナー
ト末端基を有するウレタンを使用し、そして空気水分の
影響下に硬化接着することが試みられた。
ては残留する少量の溶剤を燃焼すること及び/又は溶剤
の放散が欠点となる。そこで溶剤なしで操作すること、
その場合は西ドイツ特許出願公開2249227号明細
書の指示に従い、約100℃で加工可能なイソシアナー
ト末端基を有するウレタンを使用し、そして空気水分の
影響下に硬化接着することが試みられた。
しかしこの場合の欠点は、反応系の安定性があまりにも
低いこと、ならびに貼着の不満足な初期接着性である。
低いこと、ならびに貼着の不満足な初期接着性である。
西ドイツ特許出願5130450号明細書によれば、エ
ネルギーに富む放射線例えば紫外線又は電子線の作用に
より硬化する膜を接着するための溶剤不含の接着物質が
知られている。これは(A)少な(とも1種のポリイソ
シアネートと(B)少なくとも1種のアクリロイル基又
はメタクリロイル基ならびに水酸基を有する化合物を含
有する二成分系のものである。この系は貼布直後の初期
接着力が弱く、そして加工に際して制御の困難な性状を
有する。
ネルギーに富む放射線例えば紫外線又は電子線の作用に
より硬化する膜を接着するための溶剤不含の接着物質が
知られている。これは(A)少な(とも1種のポリイソ
シアネートと(B)少なくとも1種のアクリロイル基又
はメタクリロイル基ならびに水酸基を有する化合物を含
有する二成分系のものである。この系は貼布直後の初期
接着力が弱く、そして加工に際して制御の困難な性状を
有する。
一般にポリオレフィンにおいては、他の物質から成る表
面と比較して、接着物質がその表面に特に粘着し難く、
このことは吹込み中空体でも膜でも射出成形品でも同様
である。したがって熱風処理、火炎処理、紫外線照射、
オゾン又は塩素による処理、硝酸又はクロム酸硫酸によ
る酸化、ならびに特にコロナ放電により、ポリオレフィ
ン表面の接着性を改善するか、あるいはシラン化合物、
チタン酸エステル、ポリエチレンイミン又は特殊なメラ
ミン−ホルムアルデヒド縮金物のような接着性を改善す
るための促進剤を使用することが試みられた。
面と比較して、接着物質がその表面に特に粘着し難く、
このことは吹込み中空体でも膜でも射出成形品でも同様
である。したがって熱風処理、火炎処理、紫外線照射、
オゾン又は塩素による処理、硝酸又はクロム酸硫酸によ
る酸化、ならびに特にコロナ放電により、ポリオレフィ
ン表面の接着性を改善するか、あるいはシラン化合物、
チタン酸エステル、ポリエチレンイミン又は特殊なメラ
ミン−ホルムアルデヒド縮金物のような接着性を改善す
るための促進剤を使用することが試みられた。
現在工業的に重要な方法はコロナ放電であって、これは
特に簡単で工業的に費用も少ない。
特に簡単で工業的に費用も少ない。
しかしこの方法の欠点は、比較的速やかに処理の効果が
低下すること、ならびにコロナ処理の効果を減少する加
工助剤例えば滑剤の不利な影響である。オレフィン表面
のコロナ予備処理によって明らかな接着改善が達せられ
るにしても(それは例えば有機溶剤中の接着物質溶液を
用いて被覆する場合に、又は表面を印刷する場合に強く
現われる)、接着の改善は不十分であり、水性分散液か
ら施される接着物質のフィルムの十分な接着が必要であ
る。
低下すること、ならびにコロナ処理の効果を減少する加
工助剤例えば滑剤の不利な影響である。オレフィン表面
のコロナ予備処理によって明らかな接着改善が達せられ
るにしても(それは例えば有機溶剤中の接着物質溶液を
用いて被覆する場合に、又は表面を印刷する場合に強く
現われる)、接着の改善は不十分であり、水性分散液か
ら施される接着物質のフィルムの十分な接着が必要であ
る。
本発明の課題は、ポリオレフィンの表面に水性分散液か
らの接着物質を実際上必要な接着を満足するように供給
することであった。
らの接着物質を実際上必要な接着を満足するように供給
することであった。
本発明者らは、コロナ放電により予備処理されたポリオ
レフィンの表面に、2〜10個の炭素原子を有するジカ
ルボン酸ジヒドラジド及び接着物質重合物の水性分散液
を好ましくは混合物として施すことにより、ポリオレフ
ィン表面上に水性分散液から施された接着物質層の接着
性を著しく改善しうろことを見出した。
レフィンの表面に、2〜10個の炭素原子を有するジカ
ルボン酸ジヒドラジド及び接着物質重合物の水性分散液
を好ましくは混合物として施すことにより、ポリオレフ
ィン表面上に水性分散液から施された接着物質層の接着
性を著しく改善しうろことを見出した。
ジヒドラジドとしては特に修酸ジヒドラジド、マロン酸
ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒ
ドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒド
ラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジ
ド、イタコン酸ジヒドラジド及び/又はイソフタル酸ジ
ヒドラジドが用いられる。特に興味のあるものはアジピ
ン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド及びイソフ
タル酸ジヒドラジドである。
ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒ
ドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒド
ラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジ
ド、イタコン酸ジヒドラジド及び/又はイソフタル酸ジ
ヒドラジドが用いられる。特に興味のあるものはアジピ
ン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド及びイソフ
タル酸ジヒドラジドである。
前記のジヒドラジドは好ましくは接着物質重合物の水性
分散液と混合して、コロナ放電により予備処理されたポ
リオレフィン表面に施され、その量は分散液の重合物含
量に対し0.071〜4重量%好ましくは0.1〜2重
量%である。しかしジヒドラジドを単独で、場合により
例えば水又は低級アルコール中の溶液の形で、コロナ放
電により予備処理されたポリオレフィン表面に施すこと
もでき、その場合はポリオレフィン表面の1qm当り0
.001〜1g好ましくは0.002〜0.05gで足
りる。ポリオレフィン表面上にジヒドラジドを施す場合
は、なるべくコロナ放電の直後にそれを行うべきである
。こうして予備処理された膜は、コロナ放電予備処理を
してない膜と比較して、改善された接着性な保有したま
まより良く貯蔵可能である。
分散液と混合して、コロナ放電により予備処理されたポ
リオレフィン表面に施され、その量は分散液の重合物含
量に対し0.071〜4重量%好ましくは0.1〜2重
量%である。しかしジヒドラジドを単独で、場合により
例えば水又は低級アルコール中の溶液の形で、コロナ放
電により予備処理されたポリオレフィン表面に施すこと
もでき、その場合はポリオレフィン表面の1qm当り0
.001〜1g好ましくは0.002〜0.05gで足
りる。ポリオレフィン表面上にジヒドラジドを施す場合
は、なるべくコロナ放電の直後にそれを行うべきである
。こうして予備処理された膜は、コロナ放電予備処理を
してない膜と比較して、改善された接着性な保有したま
まより良く貯蔵可能である。
本発明におけるポリオレフィンは特に普通の高圧又は低
圧重合法により製造されたエチレン又はプロピレンの重
合物であって、これは特に膜(フィルム又はシート)の
製造に用いられる。
圧重合法により製造されたエチレン又はプロピレンの重
合物であって、これは特に膜(フィルム又はシート)の
製造に用いられる。
接着物質重合物の水性分散液は一般に既知であって、市
販品として容易に入手できる。好適なものは一般にガラ
ス転位温度が50℃以下好ましくは25℃以下の重合物
の水性分散液である。
販品として容易に入手できる。好適なものは一般にガラ
ス転位温度が50℃以下好ましくは25℃以下の重合物
の水性分散液である。
特に常法により製造された多くはアクリル酸のエチルエ
ステル、フチルエステル及ヒ/又ハ2−エチルヘキシル
エステルから導かれるアクリル酸もしくはメタクリル酸
のエステルを基礎とする接着物質の分散液、ならびにブ
タジェン−スチロール共重合物、ビニルエステル重合物
又はハロゲン化ビニル特に塩化ビニル共重合物の水性分
散液があげられる。
ステル、フチルエステル及ヒ/又ハ2−エチルヘキシル
エステルから導かれるアクリル酸もしくはメタクリル酸
のエステルを基礎とする接着物質の分散液、ならびにブ
タジェン−スチロール共重合物、ビニルエステル重合物
又はハロゲン化ビニル特に塩化ビニル共重合物の水性分
散液があげられる。
この接着物質共重合物は少量のコモノマートして、アク
リルニトリル及び/又はα、β−モノオレフィン性不飽
和の6〜5個の炭素原子を有するモノ−及び/又はジカ
ルボン酸及び/又はそのアミドならびにそのアミド窒素
原子においてメチロール基により置換された誘導体、あ
るいは共重合可能なオレフィン性不飽和のケトン又はア
ルデヒドを重合金有しうる。その例はアクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、アクリル酸アミド、メタクリル
酸アミド、N−メチロールアクリル酸アミド、N−メチ
ロールメタクリル酸アミド及びN−ブトキシメチルアク
リルアミド、ならびにさらにN−メチルアクリルアミド
、アクロレイン及びジアセトンアクリルアミドである。
リルニトリル及び/又はα、β−モノオレフィン性不飽
和の6〜5個の炭素原子を有するモノ−及び/又はジカ
ルボン酸及び/又はそのアミドならびにそのアミド窒素
原子においてメチロール基により置換された誘導体、あ
るいは共重合可能なオレフィン性不飽和のケトン又はア
ルデヒドを重合金有しうる。その例はアクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、アクリル酸アミド、メタクリル
酸アミド、N−メチロールアクリル酸アミド、N−メチ
ロールメタクリル酸アミド及びN−ブトキシメチルアク
リルアミド、ならびにさらにN−メチルアクリルアミド
、アクロレイン及びジアセトンアクリルアミドである。
多くの場合にこれら共重合物は、ビニルスルホン酸又は
他のオレフィン性不飽和酸例工ばN−(β−スルフアー
トエチル)−アクリルアミド、β−スルホエチル−メタ
クリルアミド又はアクリルアミドプロパンスルホン酸を
も重合金有する。反応性基を有するこれらモノマーの量
は、一般に全モノマーに対し0.5〜5特に1〜5重量
%である。さらにポリウレタン接着物質の水性分散液も
好適である。分散液の重合物含量は多くの場合40〜6
0重量%である。
他のオレフィン性不飽和酸例工ばN−(β−スルフアー
トエチル)−アクリルアミド、β−スルホエチル−メタ
クリルアミド又はアクリルアミドプロパンスルホン酸を
も重合金有する。反応性基を有するこれらモノマーの量
は、一般に全モノマーに対し0.5〜5特に1〜5重量
%である。さらにポリウレタン接着物質の水性分散液も
好適である。分散液の重合物含量は多くの場合40〜6
0重量%である。
適当なポリアクリレート接着物質重合物の水性分散液の
例は、例えば英国特許1259459号、米国特許50
08850号、同2956904号、英国特許1521
716号、ヨーロッパ特許出願公開84152号及び同
88600号各明細書により公知である。ブタジェン−
スチロール共重合物を基礎とする接着物質共重合物の適
当な水性分散液は、例えばヨーロッパ特許出願公開50
226号明細書に記載されている。ポリビニルエステル
を基礎とする接着物質共重合物の水性分散液の適例は、
スカイスト著ハンドブック・オプーアドヒージプズ2版
ノストランド・ラインホールド社、ニューヨーク197
7年464〜495頁により、ポリウレタン接着物質の
それは西ドイツ特許1495745号明細書により知ら
れている。
例は、例えば英国特許1259459号、米国特許50
08850号、同2956904号、英国特許1521
716号、ヨーロッパ特許出願公開84152号及び同
88600号各明細書により公知である。ブタジェン−
スチロール共重合物を基礎とする接着物質共重合物の適
当な水性分散液は、例えばヨーロッパ特許出願公開50
226号明細書に記載されている。ポリビニルエステル
を基礎とする接着物質共重合物の水性分散液の適例は、
スカイスト著ハンドブック・オプーアドヒージプズ2版
ノストランド・ラインホールド社、ニューヨーク197
7年464〜495頁により、ポリウレタン接着物質の
それは西ドイツ特許1495745号明細書により知ら
れている。
ジカルボン酸ジヒドラジド及び接着物質の水性分散液を
用いて被覆されたポリオレフィン表面例えばポリエチレ
ン表面は、他の基質例えばポリオレフィン、ポリアミド
、ポリエステル、ポリスチロール又はポリノ・ロゲン化
ビニル例えばポリ塩化ビニルを基礎とする被覆されてい
ない膜と貼り合わせることができ、あるいは他の平らな
基礎例えば木材、金属又は合成樹脂体の上に貼着するこ
とができる。その際、非水系からの接着物質重合物を施
した場合と同等の接着強度が得られる。
用いて被覆されたポリオレフィン表面例えばポリエチレ
ン表面は、他の基質例えばポリオレフィン、ポリアミド
、ポリエステル、ポリスチロール又はポリノ・ロゲン化
ビニル例えばポリ塩化ビニルを基礎とする被覆されてい
ない膜と貼り合わせることができ、あるいは他の平らな
基礎例えば木材、金属又は合成樹脂体の上に貼着するこ
とができる。その際、非水系からの接着物質重合物を施
した場合と同等の接着強度が得られる。
下記実施例中の部及び%は重量に関する。
実施例1
常法により製造された2−エチルへキシルアクリレート
85部、アクリルニトリル10部ならびに各2.5部の
アクリル酸及びN−メチロールアクリル酸アミドからの
共重合物の5−0%水性分散液に、種々の量でアジピン
酸ジヒドラジドの50%水性分散液を添加する。得られ
た混合物を、厚さ150μmのポリエチレンフィルムを
コロナ放電により予備処理したものに、’ 1097m
2の量で塗布する。これを室温で乾燥し、ポリプロピレ
ン及びポリアミドの各フィルムとゴムロールにより貼り
合わせる。得られた積層物を乾燥箱内で60℃で6分間
熱処理したのち、これから幅2確のテープを切り取る。
85部、アクリルニトリル10部ならびに各2.5部の
アクリル酸及びN−メチロールアクリル酸アミドからの
共重合物の5−0%水性分散液に、種々の量でアジピン
酸ジヒドラジドの50%水性分散液を添加する。得られ
た混合物を、厚さ150μmのポリエチレンフィルムを
コロナ放電により予備処理したものに、’ 1097m
2の量で塗布する。これを室温で乾燥し、ポリプロピレ
ン及びポリアミドの各フィルムとゴムロールにより貼り
合わせる。得られた積層物を乾燥箱内で60℃で6分間
熱処理したのち、これから幅2確のテープを切り取る。
これについて試験機により測定した結合強度を第1表に
まとめて示す。アジピン酸ジヒドラジドの量は分散液の
重合物含量に対する%で示される。表中には比較実験も
あげられ、その場合はジヒドラジドを添加しない重合物
の水性分散液が、コロナ放電により予備処理されたポリ
エチレンフィルムの上に施された。PEはポリエチレン
、PPはポリプロピレンそしてPAはポリアミドを意味
する。
まとめて示す。アジピン酸ジヒドラジドの量は分散液の
重合物含量に対する%で示される。表中には比較実験も
あげられ、その場合はジヒドラジドを添加しない重合物
の水性分散液が、コロナ放電により予備処理されたポリ
エチレンフィルムの上に施された。PEはポリエチレン
、PPはポリプロピレンそしてPAはポリアミドを意味
する。
第1表
結合接着値(N/cm)
アジピン酸ジヒドラジドの重量%
なし 0.1 0.5 2 4
pE/pp O,20,81,61,21,5PR/P
A O,20,61,10,80,9実施例2 常法により製造されたn−ブチルアクリレート40%、
ビニルプロピオネート20%及び塩化ビニリデン40%
からの共重合物の55%水性分散液に、アジピン酸ジヒ
ドラジドの50%水性懸濁液を添加する。重合物量に対
するヒドラジドの含量は1%である。この分散液を10
g/m2の量で、コロナ放電により常法により予備処理
されたポリエチレンフィルムに塗布する。そのほかこの
ポリエチレンフィルムを、まず1%アジピン酸ジヒドラ
ジド水溶液を1 m2につきジヒドラジド0.5の量で
塗布する。この溶液はポリエチレンフィルムの濡れを改
善するため9モルのエチレンオキシドによりエトキシ化
したイソオクチルフェノールの硫酸半エステルのナトリ
ウム塩を0.2%含有する。こうして促進化されたフィ
ルムを60℃で3分間乾燥したのち、ジヒドラジド不含
の重合物分散液を10fl/m2の量で用いて塗布する
。塗布されたフィルムを60℃で6分間乾燥する。
A O,20,61,10,80,9実施例2 常法により製造されたn−ブチルアクリレート40%、
ビニルプロピオネート20%及び塩化ビニリデン40%
からの共重合物の55%水性分散液に、アジピン酸ジヒ
ドラジドの50%水性懸濁液を添加する。重合物量に対
するヒドラジドの含量は1%である。この分散液を10
g/m2の量で、コロナ放電により常法により予備処理
されたポリエチレンフィルムに塗布する。そのほかこの
ポリエチレンフィルムを、まず1%アジピン酸ジヒドラ
ジド水溶液を1 m2につきジヒドラジド0.5の量で
塗布する。この溶液はポリエチレンフィルムの濡れを改
善するため9モルのエチレンオキシドによりエトキシ化
したイソオクチルフェノールの硫酸半エステルのナトリ
ウム塩を0.2%含有する。こうして促進化されたフィ
ルムを60℃で3分間乾燥したのち、ジヒドラジド不含
の重合物分散液を10fl/m2の量で用いて塗布する
。塗布されたフィルムを60℃で6分間乾燥する。
次いでこのフィルムの塗布した面に、注意してかみそり
刃で十文字の切り込み(格子切り込み)を入れる。この
上に2cm幅の接着テープ(テツサフイルム)で格子切
り込みを覆って塗層の約10cmにわたり貼着する。格
子切り込みのある貼着部で、テツサフイルムのテープを
引張り試験機により1800の角度で引きはがす。下記
の結合力値(N/2cm)が得られた。
刃で十文字の切り込み(格子切り込み)を入れる。この
上に2cm幅の接着テープ(テツサフイルム)で格子切
り込みを覆って塗層の約10cmにわたり貼着する。格
子切り込みのある貼着部で、テツサフイルムのテープを
引張り試験機により1800の角度で引きはがす。下記
の結合力値(N/2cm)が得られた。
第2表
無添加 ADH1% ADHで促進
実施例3
a)実施例2と同様に操作し、ただし常法により製造さ
れた各48%のn−ブチルアクリレート及びスチロール
ならびに各2%のアクリル酸及びメタクリルアミドから
の共重合物の50%水性分散液を使用する。下記の結合
力値(N/2 cm )が得られた。
れた各48%のn−ブチルアクリレート及びスチロール
ならびに各2%のアクリル酸及びメタクリルアミドから
の共重合物の50%水性分散液を使用する。下記の結合
力値(N/2 cm )が得られた。
第3表
無添加 ADH1% ADHで予備処理十文字切り込み
のない他の2cIn幅の試料では、テツサフイルムを手
で引きはがし、そしてポリエチレンフィルム上の接着を
経験的に評価した。
のない他の2cIn幅の試料では、テツサフイルムを手
で引きはがし、そしてポリエチレンフィルム上の接着を
経験的に評価した。
下記の評価法が採用された。
1−きわめて良好に接着
2−良好に接着
3=中程度の接着
4=中程度ないし劣る接着
5=接着なし
これによって下記の評価値が得られた。
第4表
無添加 ADH1% ADHで予備処理5 3 1−2
b) a)の分散液及びジヒドラジドを塗布されたポリ
エチレンフィルム上のテツサフイルムの接着強度の経験
的評価を、同量の下記ジヒドラジド bl)こはく酸ジヒドラジド b2)イソフタル酸ジヒドラジド を用いて行った。下記の評価値が得られた。
エチレンフィルム上のテツサフイルムの接着強度の経験
的評価を、同量の下記ジヒドラジド bl)こはく酸ジヒドラジド b2)イソフタル酸ジヒドラジド を用いて行った。下記の評価値が得られた。
第5表
bl 5 5 2
b2552−3
実施例4
実施例2と同様に操作し、ただし常法により製造された
ブタジェン60%、スチロール66%、メタクリルアミ
ド1%及びアクリル酸6%からの共重合物の水性分散液
を使用する。得られた結合力値(N / 2 cm )
を次表に示す。記号は次の意味を有する。
ブタジェン60%、スチロール66%、メタクリルアミ
ド1%及びアクリル酸6%からの共重合物の水性分散液
を使用する。得られた結合力値(N / 2 cm )
を次表に示す。記号は次の意味を有する。
A0=テツサフイルム上に移った塗層
Aコポリエチレンフィルム上に残った塗層第6表
無添加 ADH1% ADHで予備処理1.2 A、
3.OA 5.I A
3.OA 5.I A
Claims (1)
- コロナ放電により予備処理されたポリオレフィンの表面
に、2〜10個の炭素原子を有するジカルボン酸ジヒド
ラジド及び接着物質重合物の水性分散液を好ましくは混
合物として施すことを特徴とする、ポリオレフィン表面
上に水性分散液から施された接着物質層の接着性を改善
する方法。
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