JPS61231067A - ポリオレフイン成形体用接着剤およびその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリオレフィン成形体に対して優れた接着性
を示・す接着剤およびその製造方法に関する０ 〔従来の技術とその問題点〕 ポリエチレン、あるいはポリプロピレンなどのポリオレ
フィン系樹脂は、加工性、価格などの面で優位性を有し
ているので、フィルム、シートラはじめとする種々の成
形体分野において、現在最も汎用されているポリマーの
一つであるｏしかしポリオレフィンは非常に結晶性が扁
＜、化学構造上非極性である几め、ポリオレフィン成形
体の表面には接着剤が接着しにくいという欠点があり、
接着を要する分野への使用が制限されている。

従来、ポリオレフィン成形体に対する接着性改善のため
に、種々の方法が提案されてきた０たとえば、 （１）接着性を高める効果のおる種々の添加剤、友とえ
ば成形体基材のポリオレフィンと極性の類似している塩
素化ポリオレフィン類を配合し友接着剤を用いる方法。

（２）酸エツチング処理、有機溶媒処理、表面研磨、プ
ラズマ処理、ガス炎処理などの化学的ま几は物理的方法
でポリオレフィン成形体表面を改質して接着性を高める
方法。

（３）上記（１）および（２）を併用する方法。

などであるが、（１）の方法は接着性が多少改善される
程度にすぎず、充分満足すべき接着性が得られるに至っ
ていない。（２）の方法は接着性が多少改善されるもの
の、処理工程が複雑であり、処理設備が高価になるなど
の欠点がある。また、（３）の方法は接着性においてか
なりの改善が見られるものの前記（２）の欠点をそのま
ま引き継ぐ結果となっている０ 〔発明の概要〕 本発明は以上のごとき現状にかんがみ、ポリオレフィン
成形体表面に特別な改質処理を施さなくとも優れた接着
性を示す接着剤の提供を目的に検討を重ねた結果なされ
たもので、ポリオクテン／のゲル溶液がポリオレフィン
成形体の接着に有効であることを見い出して本発明を完
成するに至ったものである。

かくして、本発明によれば、ポリオレフィンゲル溶液を
含有して成るポリオレフィン成形体用接着剤、およびポ
リオレフィンを有機溶媒中で加熱溶解しｔ後、該ポリオ
レフィンのゲル形成温度まで降温し、かつその温度でゲ
ル形成が実質的に完結するまで保持することから成るポ
リオレフィン成形体用接着剤の製造方法が提供される。

本発明のポリオレフィン成形体用接着剤を構成するポリ
オレフィンゲル溶液は、有機溶媒中にポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリインブチレン４ポリブデン、ポリペ
ンテン、ポリヘキセン、ポリヘプテン、ポリオクテン、
ポリノネン、ポリデセンなどのポリオレフィンの１種ま
たは２種以上ｄｉ。

あるいはこれらポリオレフィンが他のモノマーと共重合
体を形成したものであるポリオレフィン類（たとえば、
エチレン−ブタジェン、エチレン−インプレン、エチレ
ン−ｎ−ビニルカルバゾール、エチレン−塩化ビニル、
エチレン−アクリロニトリル、エチレン−スチレン、エ
チレン−ビニルエーテル、エチレン−無水マレイン酸な
どの共重合体、およびプロピレンとポリエチレン共重合
体の場合と同様の共重合性モノマーなどとの共重合体）
がゲル状で分散して成るものであり、該有機溶媒として
は、ベンゼン、トルエン、キシレン、デカリン、テトラ
リン、ヘキサメチルベンゼン、シクロヘキサン、ｎ−オ
クタン、ｎ−デカン、ジクロルベンゼン、α−クロロナ
フタレン、二硫化炭素などの１種または２種以上の混合
で使用でき、これら有機溶媒の中でも特にベンゼン、０
−キシレン、デカリン、テトラリンなどの芳香族炭化水
素系溶媒が好ましく使用できる。

本発明の接着剤は、前記有機溶媒中へ、前記ポリオレフ
ィンを加えて加熱溶解した後、該ポリオレフィンが、該
有機溶媒中でゲル化する温度まで降温し、かつそのゲル
化温度で、ゲル化が実質的に完結するまで保持すること
によって製造される。

前記有機溶媒中へのポリオレフィンの加熱溶解は、１４
０℃以上、好ましくは１４０〜１８０℃特に好ましくは
用いられるポリオレフィンの融点、ないしはそれをわず
かに上まわる温度でおこなうことができる。なお、有機
溶媒の沸点が前記加熱溶解の温度範囲より低い場合には
、所定の温度になるように加圧するのが好ましい。かく
して、ポリオレフィンは加熱された有機溶媒中で膨潤し
、ポリマー鎖のからみ合いが解きほぐされて該有機溶媒
中に拡散し、アタかも溶融して溶媒中に分散したような
状態で均一な溶液を形成する。

有機溶媒溶液中のポリオレフィンの濃度に特別な限定が
なく、用いるポリオレフィンの種類、および分子量など
に応じて任意に変えることができる。たとえば、ポリオ
レフィンとしてポリエチレンを用いた場合の好適なポリ
オレフィン濃度は、重量平均分子量（Ｍｗ　’）約３　
Ｘ　１０’の場合で２０重量％以下、Ｍｗ約１〜１５Ｘ
ＩＯ５の場合で３〜５重量％、Ｍｗ約４　Ｘ　１０６の
場合で１重量％以下などである。一般にポリオレフィン
濃度が高くなると溶液粘度ないしは最終的に得られる接
着剤粘度が高くなって、該溶液ないしは接着剤の取扱い
が困難になり、反対に溶液濃度が低くなると、取扱いは
容易となるが厚い接着層を得るのに接着剤の塗布回数が
増加するという不都合が生じるようになる。

かくして得られたポリオレフィンの有機溶媒溶液は次い
でゲル形成温度まで降温され、その温度でゲル形成が実
質的に完結するまで保持されて本発明の接着剤が製造さ
れる。

本発明におけるゲル形成温度は、用いられるポリオレフ
ィンがゲルを形成した場合の該ゲル体のＤＳＣ（示差走
査型熱量計）法で求めた融点より１０℃低い温度（以下
、ゲル形成下限温度という）以上であることが好ましく
、該ゲル体の前記融点付近の温度であることが特に好ま
しい。ゲル形成が、ゲル形成下限温度よりさらに低い温
度でおこなわれると、ゲル体の結晶化が充分進まないた
めか、溶媒が揮散すると白い粉末状結晶を析出するのみ
で、接着性の殆んどないゲル体となってしまう欠点があ
る。これに対し、ゲル形成下限温度以上、特に前記ゲル
体の融点付近でゲル形成のおこなわれ友ゲル体は、結晶
化が充分に進んでいるた′め、溶媒の揮散によって、連
続した皮膜状結晶の極めて優れた接着層を形成する。

本明細書において「ＤＳＣ（示差走査型熱量計）法で求
めた融点」とは、所定の条件で形成されたポリオレフィ
ンゲルを、アルミ製溶液セルにとり、圧着法で封入後、
昇温速度５℃／分で昇温させた時に生じる吸熱変化のピ
ークに対応する温度のことである。

ポリオレフィンの有機溶媒溶液からのゲル形成は、該溶
液を静置状態にしておこなってもさしつかえないが、ポ
リオレフィンポリマー鎖が配向しつつ結晶化するように
、該溶液にシェアーを負荷しつつゲル化を進めるのが、
ゲル体の結晶化の促進および接着剤の強度向上という効
果が得られるので好ましい。シェアーの負荷は該溶液に
層流を生じさせるようにするのが好ましく、好適な一例
としては、外筒と内筒とによって形成される隙間に該溶
液を満几し、かつ該溶液に乱流が生じないような速度で
外筒または内筒のいずれか一方を回転するようにすれば
良い。

以上のようにして得られたポリオレフィンゲル溶液は、
そのまま接着剤として用いることができるが、接着剤の
分野で慣用されている種々の添加剤、たとえば、変性樹
脂類、粘着付与剤、可塑剤増粘剤、界面活性剤、各種有
機溶媒類、顔料、染料などを慣用量で加えることもでき
る。

かくして得られ良木発明の接着剤は、ポリオレフィンゲ
ルを含有した構成から成っているので、常法に従ってポ
リオレフィン成形体の接着に使用し、有機溶媒を揮散せ
しめると、該ポリオレフィン成形体に対し優れた接着性
を示す。特に有機溶媒の揮散を加熱下におこなうと、接
着剤中の有機溶媒が、ポリオレフィン成形体の表面中に
浸潤し、これを局部的に膨潤せしめ、それと塗布した接
着剤中のゲルとがからみ合いを起こし、極めて強度の高
い接着性を示すようになる。

本発明の接着剤が適用できるポリオレフィン成形体につ
いては特別な限定がなく、一般にポリオレフィンと称さ
れている多くの樹脂、たとえば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリ−α−
オレフィンなど、および他のモノマーと共重合体を形成
しているポリオレフィン類（たとえば、エチレン−ブタ
ジェンエチレン−イソプレン、エチレン−ｎ−ビニルカ
ルバゾール、エチレン−塩化ビニル、エチレにアクリロ
ニトリル、エチレン−スチレン、エチレン−ビニルエー
テル、エチレン−無水マイレン酸、およびプロピレンと
他のモノマーの共重合体）などの樹脂を、フィルム、シ
ート、板、パイプ、チューブ、容器、日用雑貨品、自動
車関連部品、電気関連部品、その他種々の成形体の接着
に本発明の接着剤は有効に使用できる。

〔発明の実施例〕

実施例１ 低密度ポリエチレン（三片石油化学社製、ネオゼツクス
２０１８Ｍ）を、該ポリエチレン濃度が３重量％、およ
び５重量％となるような量を０−キシレン中に加え１８
０℃で加熱溶解して、ポリエチレンの０−キシレン溶液
を調製した。次いでこの溶液を８５℃まで降温し、かつ
その温度に、１８時間保持してポリエチレンゲル含有接
着剤を製造した。得られた接着剤をポリエチレン板に塗
布し、その上に他のポリエチレン板を重ね、以下の条件
でキユアリングした。

（１）ポリエチレン濃度３重量％の接着剤を用いて接着
し几ポリエチレン板は８５℃で１０分、２０分、４０分
の各時間キユアリングした。

（２）ポリエチレン濃度５重量％の接着剤を用いて接着
し危ポリエチレン板は、７５℃で１０分、２０分、４０
分の各時間キユアリングした。

その結果、それぞれのキユアリング条件におけるポリエ
チレン板の接着性は、濃度５重量％の接着剤を用い、７
５℃Ｘ１ｏ分キユアリングしたものは、キュア不足のた
めか比較的接着の弱いものであったが、その他のものは
良好な接着性を示した。

実施例２ 下記（１）〜（４）に示したポリオレフィンと溶媒の組
み合せで、ポリオレフィン濃度５％の接着剤を実施例１
同様にして製造した。なお、この場合のポリオレフィン
の加熱溶解は、それぞれの溶媒の沸点附近の温度（１４
０〜１８０℃）でおこない、７０〜８０℃の温度で５〜
１０分間ゲル形成をおこなっ几。

（１）ポリエチレン−デカリン （２）ポリエチレン−Ｐ−キシレン （３）ポリプロピレン−デカリン （４）ポリプロピレン−テトラリン 以上で得られた接着剤を用いてポリオレフィン樹脂板を
接着し、種々の温度条件でキユアリングし、次いで２０
℃の温度において、引張シ速度５態／分の速１度で引張
りせん断接着強度を（Ｊ工５Ｋ６８５０に準じて）測定
しｍｏその結果を表−１に示し友。　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１表−１ 上記表−１の測定結果から明らかなように、本発明のポ
リオレフィンは良好な接着性を示し、特に接着時の熱処
理によって、さらに優れた接着性を示しｆｔ。

：発明の効果〕 本発明のポリオレフィン接着剤は、表面改質処理なしで
もポリオレフィン成形体に対して良好な接着効果を発揮
するものであり、これまで、結晶性が高く、化学構造上
非極性であるポリオレフィンに良好な接着性を示す接着
剤は不可能とされてきただけに、本発明によってもたら
される利益は大きく、たとえば使用目的が限られていた
ポリオレフィンの用途を、接着の必要な分野に拡大でき
るばかりでなく、場合によっては塗料等のバインダーに
応用すれば、安価に表面に着色および新しい機能を付与
することができるなど、きわめてすぐれた発明といえる
。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィンゲル溶液を含有して成るポリオレ
   フィン成形体用接着剤。
2. （２）前記ゲル溶液は、ベンゼンおよびその誘導体から
   選ばれた少なくとも１種の有機溶媒中に、前記ポリオレ
   フィンゲルが分散して成るものである特許請求の範囲第
   １項に記載のポリオレフィン成形体用接着剤。
3. （３）ポリオレフィンを有機溶媒中で加熱溶解した後該
   ポリオレフィンのゲル形成温度まで降温し、かつその温
   度でゲル形成が実質的に完結するまで保持することから
   成るポリオレフィン成形体用接着剤の製造方法。
4. （４）前記有機溶媒はベンゼンおよびその誘導体から選
   ばれた少なくとも１種である特許請求の範囲第３項に記
   載のポリオレフィン成形体用接着剤の製造方法。
5. （５）前記ゲル形成温度は、前記ポリオレフィンゲルの
   ＤＳＣ（示差走査型熱量計）法で求めた融点より１０℃
   低い温度以上である特許請求の範囲第３項に記載のポリ
   オレフィン成形体用接着剤の製造方法。
6. （６）前記ゲル形成は、前記ポリオレフィンの有機溶媒
   溶液にシェアーを負荷しつつおこなうことから成る特許
   請求の範囲第３項に記載のポリオレフィン成形体用接着
   剤の製造方法。