JPS6053579A - アクリロニトリル系重合体用接着剤 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アクリロニトリル系重合体用接着剤に関する
ものであり、アクリロニトリル系重合体同志、又は該重
合体と他の重合体、中でもポリオレフィンとを積層する
際に優れ・た接着性能を発揮することのできるアクリロ
ニ）　ＩＪル糸重重合体用接着剤関する。

アクリロニトリル系重合体は、優れたガスバリヤ−性や
力学物性を有するため食品用容器、包装材、日用雑貨品
、自動車内装材、建築用資材、工業用資材などの用途に
広く利用されている。これらの用途のうちで耐薬品性、
耐水性、耐温水性などの性能が要求される用途では、こ
れらの性能を伺与するために、該アクリロニトリル系重
合体にポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフ
ィンを積層することが試みられているが、優れた接着性
能を有する接着剤はまだ開発されていない。

たとえば、通常の接着性ポリオレフィンとして知られて
いるエポキシ基含有ポリオレフィンまたはカルボキシル
基含有ポリオレフィンをポリオレフィンとアクリロニト
リル系重合体とを積層させる際の接着剤として使用して
も優れた接着性能は得られないし、アクリロニトリル系
重合体にこれらの変性ポリオレフィンを直接積層させよ
うとしても同様に優れた接着性能は得られない。

本発明者らは、アクリロこトリル系重合体用接着剤、と
くにアクリロニトリル系重合体層とボリオレフィン層と
を積層する際に優れた接着性能を発揮することのできる
アクリロニトリル系重合体用接着剤を探索した結果、ス
チレン系炭化水素をグラフト共重合した特定の性状の変
性ポリオレフィンを接着剤として使用すると、前記目的
が達成できることを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、結晶化度が１０％以上の範囲にある
結晶性ポリオレフィン（ａ）　１００重量部に対して、
スチレン系炭化水素（ｂ）を０．１ないし５０重量部の
範囲でグラフト共重合した変性物であって、その極限粘
度〔η〕が０．５ないし５ｄｊ？／ｇの範囲にあり、か
つ結晶化度が１０％以上の範囲にあるスチレン系炭化水
素グラフト変性ポリオレフィンからなるアクリロニトリ
ル系重合体用接着剤、を要旨とするものである。

本発明のアクリロニトリル系重合体用接着剤は、特定の
ポリオレフィンにスチレン、系炭化水素をグラフト共重
合した変性ポリオレフィンである。該スチレンＭ炭化水
素グラフト変性ポリオレフィンを構成する基剤ポリオレ
フィン（ａ）は、結晶化度が１０％以上の範囲にあるこ
とが必要であり、さらには１５％以上の範囲にある結晶
性ポリオレフィンであることが好ましい。また、該基剤
ポリオレフィン（ａ）は、その極限粘度〔η〕〔デカリ
ン溶媒中で１６５°Ｃで測定した値〕が通常０．５ない
し５ｄ６／ｇ％好ましくは０．７ないし４ｄｌ／ｇの範
囲にあり、その密度が通常０．８３ないし０．９８　Ｆ
、、々ｌに、好ましくは０．８４ないし０．９６の範囲
にある。また、該基剤ポリオレフィン（ａ）の分子量分
布（ｗ／Ｍｎ）は通常１ないし２０、好ましくは１ない
し１０の範囲であり、分子量分布が狭くなると接着強度
が向上するようになるのでとくに好ましい。該基剤ポリ
オレフィン（＆）の結晶化度が１０％より小さくなると
、スチレン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオレフィ
ンからなる接着剤の性能は、接着剤の力学的強度が低下
するため、接着強度が低下するようになる。

該基剤ポリオレフィン（ａｌは、エチレン、プロピレン
、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチ
ル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−オ
クテン、１−デセン、１−ドデセンなどのα−オレフィ
ンの単独重合体または２種以上の混合成分の共重合体を
示すことができ、これらの成分の他に酢酸ビニノペアク
リル酸エステル、メククリル酸エステル、アクリル酸金
属塩、メククリル酸金属などのビニル系単量体が共重合
されていてもよい。更に上記α−オレフィン重合体に不
飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸無水物、例えば無
水マレイン酸等がグラフトしたものも基剤ポリオレフィ
ンとして用いることができる。また該基剤ポリオレフィ
ンには微量、たとえば０．５モル％以下の範囲でジエン
成分を含ｉしていても差しつがえないが、少ない方が好
ましい。

本発明のアクリロニトリル系重合体用接着剤を構成する
スチレン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオレフィン
のグラフト共重合変性ポリオレフィンのグラフト成分（
ｂ）は、−４式（１）〔式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は
それぞれ水素原子または低級アルキル基を示す。〕で表
わされる化合物である。具体的には、スチレン、α−メ
チルスチレン、０−メチルスチレン、ｍ−エチルスチレ
ン、ｐ−エチルスチレン、ｍ−エチルスチレン、ｐ−エ
チルスチレン、０−イソプロピルスチレン、ｍ−イソプ
ロピルスチレン、ｐ−イソプロピルスチレンなどを例示
することができる。これらのスチレン系炭化水素成分の
うちではスチレン、ｍ−メチルスチレンまたはｐ−メチ
ルスチレン成分であることが好適である。

本発明のアクリロニトリル系重合体用接着剤のスチレン
系炭化水素グラフト共重合変性ポリオレフィンのスチレ
ン系炭化水素成分のグラフト割合は、前記基剤ポリオレ
フィン１００重量部に対して０．１ないし５０重量部の
範囲にあることが必要であり、さらには０．２ないし２
０重量部の範囲にあることが好ましい。スチレン系炭化
水素のグラフト割合が０．１より小さくなると該スチレ
ン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオレフィンからな
る接着剤の性能はアクリロニトリル系重合体との相溶性
が低下１・るため、結局アクリロニトリル系重合体層と
の接着強度が低下するようになり、５０重量部より大き
くなると、ポリオレフィンとの相溶性が低下するためポ
リオレフィン層との接着強度が低下するようになる。さ
らに該スチレン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオレ
フィンは極限粘度〔η〕が０．５ないし５．１／ｇの範
囲にありかつ結晶化度が１０％以上の範囲にあることが
必要であり、さらには極限粘度〔η〕が０．７ないし４
ｄ６／ｇの範囲にありかつ結晶化度が１５％以上の範囲
にあるものが好ましい。また、該スチレン系炭化水素グ
ラフト共重合変性ポリオレフィンの密＆ＬＬｉｉＨ？ｔ
０．８３ないし０．９８ｇ／（７）、好ましくは０．８
４ないし０．９６ｇ／ｃｎｌの範囲にあり、さらにその
分子量分布（ＭＷ／ｉｎ）は通常１ないし２５、好まし
くは１ないし１５の範囲であり、その２３０”ｃにおけ
る溶融粘度は好ま・しくは２×１０２ないし５×１０６
ボイス、とくに好ましくは５Ｘ１０２ないし８Ｘ１０５
ポイズの範囲である。該スチレン系炭化水素グラフト共
重合変性ポリオレフィンの極限粘度〔η〕が５ａ６／ｇ
より大きくなると、該スチレン系炭化水素グラフト共重
合変性ポリオレフィンからなる接Ｎ剤は溶融粘度が非常
に大きくなるために積層成形性が不良となり、０．５ｄ
ｌ／ｇより小さくなると、溶融粘度が低すぎて通常の押
出機では成形しにくくなり、また無理をして成形しても
接着剤としての幾度が不足するために接着強度が低下す
るようになる。さらに該スチレン系炭化水素グラフト共
重合変性ポリオレフィンの結晶化度が１０％より小さく
なると、該スチレン系炭化水素グラフト共重合変性ポリ
オレフィンからなる接着剤の性能は接着剤強度が不足す
るため接着強度が低下するようになる。該スチレン系炭
化水素グラフト共重合変性ポリオレフィンには副生物の
スチレン系炭化水素の単独重合体が含まれていても差し
つかえないが、該スチレン系炭化水素の単独重合体の含
有率が少ない方が接着性能が向上するので好適である。

該スチレン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオレフィ
ンに含まれるスチレン系炭化水素の単独重合体の割合は
、該グラフト共重合変性ポリオレフィン中に含まれるグ
ラフトスヂレン系炭化水素成分単位に対して好ましくは
１００モル％以下、とくに好ましくは５０モル％以下の
範囲である。本発明のアクリロニトリル系重合体用接着
剤は前記スチレン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオ
レフィンのみから構成されていてもよいが、接着性能を
損わない範囲で酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料
、充填剤、核剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤、帯
電防止剤、難燃剤などの添加剤を加えて組成物を形成し
ていても差しつかえない。更に前述の基剤ポリオレフィ
ンとして用いた不飽和カルボン酸無水ＱｔＪ　等をグラ
フトしたポリオレフィンを添加剤として用いてもよい。

本発明のアクリロニトリル系重合体用接着剤であるスチ
レン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオレフィンは従
来から公知の方法によって製造することができる。たと
えば、前記基剤ポリオレフィン（ａ）と前記スチレン系
炭化水素（ｂ）とを、加熱溶融状態で反応させる方法を
採用することもできるし、溶液状態で反応させる方法を
採用することもできる。反応は必要に応じてラジカル開
始剤の存在下に実施してもよい。ラジカル開始剤として
は有機ペルオキシド、有機ペルエステル、例工ばベンゾ
イルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、
ジクミルペルオキシド、ジーｔａｒｔ−ブチルペルオキ
シド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベルオキシドベ
ンゾエートンヘキシンー６．１，４−ヒ゛ス（１θｒｔ
−ブチルペルオキソイソプロピル］ベンゼン、ラウロイ
ルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルアセテート、２
，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオ
キシ）ヘキシン−６，２，５−ジメチル−２，５−ジ（
ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサジ、ｔｅｒｔ−ブ
チルペルベンゾエート、、　ｔｅｒｔ−ブチルペルフェ
ニルアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルペルイソブチレート
、ｔｅｒｔ−ブチルペルーＢｅＱ−オクトエ−）　、ｔ
ｅｒｔ　−７’チルペルピバレート、クミルペルピバレ
ートおよびｔｅｒｔ−プチルペルジエヂルアセテート、
その他アゾ化合物、例えばアイゾビスイソブチロニトリ
ル、ジメチルアゾイソブチレートがある。これらのうち
ではジクミルペルオキシド、ジーｔθｒｔ−ブチルペル
オキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−
ブチルペルオキシ）ヘキシン−６・２．５−ジメチル−
２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、
１，４−ビス（，１θｒｔ−ブチルペルメギジイソプロ
ビル〕ベンゼンなどのジアルキルペルオキシドが好まし
い。反応の際の温度は通常７０ないし５５０℃、好まし
くは８Ｇないし５２０℃の範囲である。

本発明のスヂレン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオ
レフィンからなるアクリロニトリル系重合体用接着剤は
、アクリロニトリル系’ＩＩ合体とポリオレフィン類と
の接着に使用することができるホカ、アクリロニトリル
系重合体同志またはアクリロニトリル系重合体とポリエ
ステル類、ポリカーボネート、ポリスチレン類、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどとの接着剤としても
好適である。また、前述の如く本発明の接着剤の基剤ポ
リオレフィンとしてα−オレフィン重合体に不飽和カル
ボン酸又は不飽和カルボン酸無水物がグラフトしたもの
を用いた場合、あるいはこれらのグラフト物を添加剤と
して接着剤に加えたものはポリアミド、エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体などの接着剤として用いる場合に
好適である。

本発明の接着剤の使用形態としては溶融型接着剤、溶液
型接着剤のいずれでもよい。本発明の接着剤が適用でき
る重合体の形状は各種の形状物、シート状物、フィルム
状物などであり、いかなる形状であってもよい。

本発明において、アクリロニトリル系重合体とは、アク
リロニトリルまたはメタアクリロニトリルなどのアクリ
ロニトリル系単量体を含む重合体を指す。アクリロニト
リル系重合体として好ましいものはアクリロニトリル系
単量体を５０重量％以上含むものであり、更に好ましく
は６０重量％以上、とくに好ましくは６５重量％以上含
むものである。

アクリロニトリル系単量体が５０％未満となると、ポリ
オレフィンと積層した場合に積層物のガスバリアー性が
乏しいという欠点が生じることもあるからである。この
場合のアクリロニトリル系単量体と共重合可能な単量体
としてはインブチレンの如きα−オレフィン；式ＣＨ２
””ＯＲＪｒ　（Ｒは水素又はメチル基であり、Ａｒは
芳香族残基であり核置換されていてもよい）で表わされ
る芳香族オレフィンで例えばスチレン、α−メチルスヂ
レン％Ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−
メチルスチレン、２，５−ジメチルスチレン等で、特に
好ましくはスチレン、α−メチルスチレン：式ＯＨ２−
ＯＲ１０００Ｒ２（Ｒ１は水素又はメチル基又はエチル
基であり、Ｒ２は水素又は炭素数１〜８のアルキルシ、
（又はハロゲン原子である）で表わされるアクリル１′
３１又はアクリル酸エステルで、例えばアクリル酸、ア
クリル酸メチル、アクリル師工千ル、アクリル酸ブチル
、アクリル酸オクチル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、エタクリル酸メチル等；式０Ｈ２＝Ｃ！］
（ＯＯＣ！Ｒ（Ｒは炭素数１〜１８のアルキル基である
〕で表わされるビニルエステルで例えば酢酸ビニル、ラ
ウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等；式ｃＨ２＝ａ
ｕｏｎ　（Ｒは炭素数１〜４のアルキル基である）で表
わされるビニル：ｒ−−７一ルテ例エバ、メチルビニル
エーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテ
ル等；式ＯＨ２：ＯＨＸ、Ｘ２（ｘｌは水素又は塩素又
は臭素原子であり、ｘ２は塩素又は臭素原子であるンで
表わされるハロゲン化ビニルまたはハロゲン化ビニリデ
ンで例えば塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン等
の不飽和単量体である。

又、このアクリロニトリル系重合体は、ジエン糸のゴム
重合体、エチレン−プロピレン共重合体或いはアクリル
系重合体等のエラストマーの存在下で重合されたいわゆ
るグラフト共重合体であっても良い。又アクリロニトリ
ル系重合体に他の樹脂を混合した混合樹脂であってもよ
い。又必要に応じて可塑剤、加工助剤、安定剤、充填剤
等の添加物を加えた樹脂であっても良い。

ニトリル含有重合体の重合法は特に制限はなく重合開始
剤の存在下で既知の方法によって製造される。即ぢ塊状
重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合のいずれの方法で
も良い。

アクリロニトリル系単量体含量が５０重量％以」ニであ
るこれらの具体的製品としては−，Ｂａｒｅｘ２１０　
（Ｖｉｓｔｒｏｎ社）　、ＬＯＰＡＣ（Ｍｏｎｓａｎｔ
ｏ社）１０ｙｃｏｐａｃ　（Ｂａｒｇ　Ｗａｒｎｅｒ社
）、ＰＡＮ−Ａ−４２５（５ｏｌｖａｙ社）、Ｖｉｃｏ
ｂａｒ　（Ｄｕ’Ｐｏｎｔ社ン、ＬＰＴ（工ＣＩ仁ト）
があげられる。

本発明のスチレン系炭化水素グラフト共重合変性ポリオ
レフィンからなるアクリロニトリル系重合体用接着剤が
好んで適用されるポリオレフィン類として具体的には、
前記基剤ポリオレフィン（ａ）として例示したポリオレ
フィン類を同様に例示することができる。この場合、ポ
リオレフィンとして結晶化度は通常１０％以上、好まし
くは１５％以上の範囲のものを用いるのが好ましい。ま
たその〔η〕は通常０．５なイＬ／　５　ｄ／？／ｇ、
好ｔ　Ｌ　＜　（ｄ、　０．７ないし４ｄ６／ｇの範囲
である。

」二記アクニロニトリル系重合体とポリオレフィン類を
本発明の接着剤によって積層成形体とする場合の積ハ？
１体の形成方法の一例としては、例えば５合の押出機に
別々に各層の成分ポリマーを供給し２、溶）ｉ＋！　Ｌ
だポリマー同志が１つのダイの内部で合流する複層Ｔダ
イシートまたは複層フィルム成形法、溶融したポリマー
をダイの外で熱融着させるタンデム法などを例示するこ
とができる。この場合、該ポリオレフィンからなる層の
厚さは任意であるが、通常５μないし５０　ｍｍ　、好
ましくは１０μないし４０ｍｍの範囲である。また本願
発明の接着剤は中間接着層を形成し、その層厚は任意で
あるが、通常１ないし５００μ、好ましくは２ないし１
００μの範囲である。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例１ エチレン・プロピレン共重合体〔工′チレン含有ｉ１８
０　％　／ｌ／　％、極限粘度〔９０１，３６４７ｇ、
（Ｍｗ／Ｍｎ　）　２，７　、結晶化度１５％〕１００
重量部にスチレンを２重量部グラフト共重合したスチレ
ングラフト変性エチレン・プロピレン共重合体（（η〕
１．４１？／ｇ、結晶化度１４％、（Ｍｗ／Ｍｎ　）　
２．９　、溶融粘度６×１０　ボイス〕を一台の押出機
で溶融し、樹脂温度２００°Ｃで６層複合Ｔ−ダイシー
ト成形用ダイに供給した。別途高密度ポリエチレン〔〔
η〕１．５ｄ６／ｇ）およびアクリロニトリル系共重合
体（Ｖｉｓｔｒｏｎ社製、商品名Ｅａｒｅｘ２１０　）
を各々、別の押出機により溶融し、樹脂温度を共に２０
０°Ｃとして前記ダイに供給し、外層が高密度ポリエチ
レン層（５０μ＞、中間層がスチレングラフト変性エチ
レン・プロピレン共重合体層Ｃ２０ｔｔ）、内層が１３
ａｒｅｘ２１０　（１ｍｍ　）からなる６層シートヲ作
成した。

この３層シートから幅１０ｍｍの試験片を切り取りＢａ
ｒｅｘ２１０とスチレングラフト変性エチレン・プロピ
レン共重合体の間を一部剥離し、高密度ポリエチレンと
スチレングラフト変性エチレン・プロピレン共重合体の
２層フィルム側を１８０度剥離することにより、Ｂａｒ
θＸ２１０とスチレングラフト変性エチレン・プロピレ
ン」（重合体の間のｊ台間接着強度を測定した。

その結果、接着強度は６５０　ｇ／ｃｍであった。また
、高密度ポリエチレンとスチレングラフト変性エチレン
・プロピレン共重合体の間は剥離不能であり十分強力に
接着していた。

実施例２ないし９および比較例１ないし５実施例１で用
いた変性用基剤エチレン系ポリマーとして、表１に示す
エチレン・プロピレン共重合体を用いる他は、実施例１
と同様の方法により６層シートを作製し、同様に評価し
た。

その結果を表１に示した。

実施例１０ないし１５ 変性用基剤エチレン系ポリマーとして、表２に示すエチ
レン系ポリマーを用いる他は実施例１と同様の方法およ
び６層シートを作製した。

実施例１４ないし１６ 変性用基剤ポリオレフィンとして、表２に示すプロピレ
ン系ポリマーを用い、かつ該基剤のスチレングラフト変
性プロピレン系ポリマーと接着するポリオレフィンとし
て、プロピレン・エチレンランダム共重合体〔エチレン
含量２モル％、〔η）　２．５　ｃｉｆｆ／ｇ　、ｌを
用いる他は、実施例１と同様の方法により５層シートを
作製し、ＢａｒθＸ２１０とスチレングラフト変性プロ
ピレン系ポリマーとの接着強度を測定した。

結果を表２に示した。

実施例１７ Ｄ’ａｒｅｘ　２１０との接着剤として表２に示したス
チレングラフト変性ポリブテン−１を用い、かつ該スチ
レングラフト変性ポリブテン−１と接着するポリオレフ
ィンとして、ポリブテン−１（（η〕５、Ｏｄ７？／ｇ
）を用いる他は、実施例１と同様の方法により５層シー
トを作製し、その接着強度を測定した。

結果を表２に示した。

実施例１８ Ｂａｒｅｘ　２１０との接着剤として表２に示したスデ
レングラフト変性ポリー４−メチルペンテン−１を用い
、かつ該スチレングラフト変性ポリ−４−メヂルペンテ
ン−１と接着するポリオレアインとして４−メチルペン
テン−１（９８モルｇ）−デセン−１（２モル％）共重
合体〔〔η〕２．５　ａ／／ｇ　：）を用い、該スチレ
ンゲラフトボリー４−メチルペンテン−１および４−メ
チルペンテン−ドデセン−１共ｆｆｉ　合体のダイへの
供給温度を各々２６０°Ｃとする他は実施例１と同様の
方法により６層シートを作製した。

その接着強度を表２に示した。

実施例１９ Ｂａｒｅｘ２１０と接着する接着剤として、ｐ−メチル
スチレングラフト変性エチレン−プロピレン共重合体（
ｐ−メチルスチレン含量 １．５　ｇ／　１００　ｇ−ＰＩ　、　（η）　１ｊｄ
Ｊｌ？／ｇ、基剤エチレン共重合体は実施例１に同じ）
を用いる他は実施例１と同様の方法により、６層シート
を作製した。

その結果、Ｂａｒｅｘ２１０との接着強度は５９０　ｇ
／ｃ１ｎであった。

出願人　三井石油化学工秦株式会社 代理人　山　日　和

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶化度が１０％以上の範囲にある結晶性ポリｌ
   レフイン（ａ１１００ｆｉ量部に対して、スチレン糸炭
   化水素（ｂ）を０．１ないし５０重量部の範囲でグラフ
   ト共重合した変性物であって、その極限粘度〔η〕が０
   ．５ないしｓｄｉ／ｇの範囲にありかつ結晶化度が１ｏ
   ％以上の範囲にあるスチレン糸炭化水素グラフト変性ポ
   リオレフィンからなるアクリロニトリル系重合体用接着
   剤。