JPS63291937A - エチレン系共重合体混合物 - Google Patents

エチレン系共重合体混合物

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JPS63291937A
JPS63291937A JP12576187A JP12576187A JPS63291937A JP S63291937 A JPS63291937 A JP S63291937A JP 12576187 A JP12576187 A JP 12576187A JP 12576187 A JP12576187 A JP 12576187A JP S63291937 A JPS63291937 A JP S63291937A
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茂木 義博
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は三糧のエチレン系共重合体の混合物に関するも
のであり、各種基材に対してアンカーコート剤を使用し
なくても充分に接着性を示し、しかも成形性が良好であ
り、かつネックインが改良された押出しラミネートに適
合するエチレン系共重合体混合物を提供することを目的
とするものである。
〔従来の技術〕
従来、押出しラミネート用の樹脂としてはポリオレフィ
ン系の重合体、特に低密度ポリエチレンが主に使用され
ている。低密度ポリエチレンは成形加工性、ヒートクー
ル性など押出ラミネートとして種々の優れた物性を有す
るが、樹脂本来の性質として無極性のため、接着性が劣
るという欠点が有る。すなわち紙、アルミニウム、ポリ
エステル、ナイロン、セロハンなど、各種の極性を持り
た基材に対して接着させることが困難である。接着性を
付与するために非常な高温(310〜340℃)で成形
して樹脂の表面を酸化し極性を持たせることが出来るが
、これでも十分な接着力を得るのは難しく、またあまり
高温で成形すると、熱劣化が促進され、成形性、ヒート
シール性などの本来の特徴が低下したり、発煙や臭いが
悪化する。したがって低密度ポリエチレンをアルミニウ
ムなどの基材に押出ラミネートしようとする時には、ア
ンカーコート剤と称する一種の接着剤を基材に塗布した
上でラミネートするのが普通であり、工程の繁雑化、コ
ストアップ、有機溶剤の使用による作業環境の悪化等の
問題が有る。前記の様な低密度ポリエチレンの問題点を
カバーするため、各種のエチレン系共重合体が押出ラミ
ネートとして使用されることがある。代表的なものとし
てはエチレンとアクリル酸の共重合体、またはこの共重
合体中の一部のカルゲン酸をナトリウム、亜鉛などの金
属イオンで中和、架橋した重合体などである。
これらの共重合体は、低密度/ IJエチレンに比べて
成形性、ヒートシール桂なども良好で押出ラミネートと
しての適性を備え、かつ低温成形(280〜310℃)
でアルミニウムなどある種の基材に対しては良好な接着
性を示す。しかし、ポリエステル、セロハン、2軸延伸
ポリグロピレン等の各種グラスチック基材に対しては必
ずしも接着力が充分でなく、この種の基材に対してはア
ンカーコート剤なしで押出ラミネートするのは困難であ
る。
一方、他の共重合体として特定O形の酸無水物基を分子
中に含むエチレン系共重合体が有る。該共重合体はアル
ミニウム、紙、各種プラスチック基材など、広範囲に良
好な接着性を示すが、溶融張力が大きい押出ラミネート
に適する樹脂を製造することが困難である。押出ラミネ
ート成形した場合には、溶融張力の不足から成形性が不
安定となり、またネックインが極めて大きいという欠点
を有する。ネックインが大きいと、両耳部が厚くなり、
製品のロスが大きく、しかも生産性が悪くなるので実用
に適さない。
これらのことから、本発明者の一部らは、種々探索した
結果、 (A)  エチレンと、少なくとも1種類以上の酸無水
物基を含むラジカル重合性モノマーとの共重合体 および (B)  エポキシ基を分子中に含むエチレン系共重合
体 および/または (Q エチレンと、不飽和カルボン酸および/またはそ
の誘導体を主成分とする共重合体を部分的にイオン架橋
して成る共重合体 から成り、(A)中の酸無水物基に対して(B)および
/または(Cj中のエポキシ基と金属イオンの合計が1
/2,000〜1/10  モル当量とすることを特徴
とする押出ラミネート用樹脂組成物 が各種基材に対してアンカーコート剤なしで充分に接着
力を示し、かつ成形性が良好であり、しかもネックイン
を改良することができることを見出し、以前に提案した
(特願昭60−268387号)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のことから、本発明は前記のごとき押出しラミネー
ト用の樹脂として知られているポリオレフィン系重合体
、その変性物が有する欠点(問題点)がなく、特願昭6
0−268387号によって提案された樹脂組成物の特
徴であるアンコート剤を使用しなくても各種基材との接
着性、成形性およびネックインが同等であるか、または
それ以上の効果を有するエチレン系共重合体混合物を得
ることである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明にし
たがえば、これらの問題点は、(Al  エチレンとα
、β−不飽和不飽和デカルの無水物またはこれらと「不
飽和カルがン酸エステル」(以下「第三コモノマー」と
云う)との共重合体(I)、 (B)  エチレンと「エポキシ基を含有するエチレン
性不飽和モノマー」(以下「エイキシ系モノマー」と云
う)またはこれらと第三コモノマーとの共重合体(II
) ならびに (C)  エチレンとビニルエステルとの共重合体(I
)からなり、共重合体(I)中の酸無水物基1モルに対
・する共重合体(II)中のエポキシ基の割合は1 /
2,000ないし1/10モルであり、かつ該エデキ7
基1モルに対する共重合体(I)中のビニルエステル基
の割合は1/20ないし50モルであるエチレン系共重
合体混合物、 によって解決することができる。以下、本発明を具体的
に説明する。
(A)  共重合体(I) 本発明において使われる共重合体(I)はエチレンとα
、β−不飽和不飽和デカルの無水物またはこれらと第三
コモノマーとの共重合体である。
該共重合体(I)のコモノマー成分である無水物として
は下記で示されるα、β−不飽和ジカルゴン酸の無水物
が好んで用いられる。α、β−不飽和ジカルボン酸の炭
素数は通常多くとも20個であり、4〜16個のものが
望ましい。とりわけマレイン酸、フマル酸、イタコン酸
、シトラコン酸および3,6−エンドメチレン−1,2
,3,6−チトラヒドローシスーフタル酸(ナディック
酸■)が好適である。
また、第三コモノマーとしては、アルキル(メタ)アク
リレートおよびアルコキシアルキル(メタ)アクリレー
トがあげられる。これらのうち、アルキル(メタ)アク
リレートについては、炭素数は一般には4〜30個であ
り、特に4〜20個のものが好ましい。好ましい第三コ
モノマーの代表例としては、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチル
ヘキシル、メタクリル酸メチルがあげられる。さらに、
アルコキシアルキル(メタ)アクリレートについては、
炭素数は通常多くとも20個である。
また、アルキル基の炭素数が1〜8個(好適には、1〜
4個)のものが好ましい。さらに、アルコキシ基の炭素
数が1〜8個(好適には、1〜4個)のものが望ましい
、好適なアルコキシアルキル(メタ)アクリレートとし
ては、メトキシメチル(メタ)アクリレート、メトキシ
エチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチルアク
リレート。
エトキシエチルアクリレートおよびブトキシエチルアク
リレートがあげられる。
この共重合体(I)において、前記カル?ン酸の無水物
の共重合割合は一般には0.005〜3モルチであり、
特に0.05〜3モルチが好ましい。該無水物の共重合
割合が0.005モルチ未満では、極性が不足し、充分
な接着性が得られない。一方、3モルチを超えると、1
合体の製造に無理が生じ、安定した生産が困難になるば
かりでなく、酸無水物による空気中の水分の吸収が多く
なり、成形時の発泡などを生じるために好ましくない。
また、第三コモノマーの共重合割合は通常多くとも10
モルチであり、とりわけ0.5〜5モルチが望ましい。
第三コモノマーの共重合割合が10モルチを超えると、
重合体の分子量および結晶化(B)  共重合体(n) また、本発明において用いられる共重合体(n)はエチ
レンとエポキシ系モノマーまたはこれらと前記第三コモ
ノマーとの共重合体である。
エポキシ系モノマーの代表例としては、一般式が(I)
式で示される不飽和グリシジルエステル類、一般式(n
)式で示される不飽和グリシジルエーテル類などがあげ
られる。
υ これらの式において、Rは同一でも異種でもより、ヒニ
ル基、アリル(allyl)基のごとくエチレン系不飽
和結合を有する炭素数が2〜8個の炭化水素基を示す。
該エポキシ系モノマーの代表例としてはグリシジルアク
レート、グリシジルメタクリレート、アクリルグリシゾ
ルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテルなど
があげられる。
該共重合体(II)中のエポキシ系コモノマーの共重合
割合は、物性バランスの点から0.2〜15モルチ(好
適には0.5〜12モル%)が好ましい。
さらに、第三コモノマーの共重合割合は前記の理由によ
って一般には多くとも10モルチであり、とりわけ0.
1〜5モルチが望ましい。
(Q 共重合体(鳳) さらに、本発明において使用される共重合体はエチレン
とビニルエステルとの共重合体である。
該ビニルエステルの炭素数は一般には多くとも20個(
好適には、4〜16個)である。その代表例としては、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル。
ビニルエステル基などがあげられ、特に酢酸ビニルが好
適である。
この共重合体において、ビニルエステルの共重合割合は
通常0.2〜25モル係であり、とりわけ0.2〜20
モルチが好適である。ビニルエステルの共重合割合が下
限未満でも、上限を超えても、いずれも物性バランスの
点において問題がある。
該共重合体(I)において、エチレンとビニルエステル
との共重合体でもよく、これらのモノマーにさらに前記
第三コモノマーからなる多元共重合体を使用してもよい
。このさい、第三コモノマーの共重合割合は、得られる
混合物の物性バランスの点から、一般には15モルチ以
下であり、とりわけ10モルチ以下が好適である。
以上の共重合体(I)ないし共重合体(I)において、
エチレンと共重合するα、β−不飽和・ゾカル?ン酸の
無水物、エポキシ系モノマーおよびビニルエステルなら
びに第三コモノマー(共重合させる場合)は、それぞれ
一種のみでもよく、二種以上を併用してもよい。
これらの各共重合体の分子量、分子量分布、メルトフロ
ーインデックス(JIS K7210にしたがい、条件
が4で測定、以下「■’RJと云う)および密度につい
ては特に限定はないが、適切な押出を実施するためにM
FRは、一般には0.1〜100.9/10分であり、
0.2〜509710分が好ましく、特に0.5〜50
9710分が好適である。
これらの共重合体は、いずれも工業的に生産され、多方
面にわたって利用されているものである。
なお、これらの製造方法については広く知られているも
のである。
(2)混合割合 本発明のエチレン系共重合体混合物において、前記共重
合体(I)中の酸無水物基1モルに対する共重合体(I
I)中のエポキシ基の割合は1/2,000ないし1/
10モルであり、1/1,000ないし1/10モルが
望ましく、とりわけ11500ないし1/2oモルが好
適である。
また、該エポキシ基1モルに対する共重合体l中のビニ
ルエステル基の割合は、1/20ないし50モルであり
、1/10ないし20モルが好ましく、特に1/10な
いし15モルが好適である。
共重合体(I)中の酸無水物基に対する共重合体(II
)中のエポキシ基の割合、および該エポキシ基に対する
共重合体(I)中のビニルエステル基の割合が、いずれ
も下限未満では、成形性の改良効果が乏しく、所期の目
的を達し得ない。一方、共重合体(I)中の酸無水物基
に対する共重合体(I)中のエポキシ基の割合が上限を
超えると、反応が過剰に起こり、溶融延伸性が低下する
。また、該エポキシ基に対する共重合体(I)中のビニ
ルエステル基の割合が上限を超えるならば、成形時に発
泡を生じ易い。これらの理由から、いずれも上限を超え
ると、適切な押出成形が出来ないうえに、フィルムにダ
ルが発生したり、酸無水物基の量の低下による接着性の
減少が顕著となるために好ましくない。
(ト))混合方法 本発明のエチレン系共重合体混合物は、たとえば通常の
ポリオレフィン系重合体を混練するさいの装置、すなわ
ちバンバリーミキサ−、ロール、各種の押出機などを利
用して溶融混合することによって得られるが、場合によ
っては溶融混合せずに、トライブレンドによって直接押
出成形することも可能である。
以上の様な条件のもとに製造した混合物で押出成形を実
施する。成形温度は目的によって異なり、必要な接着強
度、ネックイン、溶融延伸性の兼ね合いで決める必要が
あるが、通常260℃〜320℃が適当である。その他
の成形条件は通常の低密度ポリエチレンの押出ラミネー
ト成形と同様に考えればよく、本発明に係る混合物は、
低密度ポリエチレンと同等の成形性を示しながら、ラミ
ネート成形するさい各種基材に対しアンカーコート剤な
しで強い接着力を示し、かつ成形性、ヒートンール性が
良好であるため各種産業資材、包装材料等に幅広く利用
出来る。
本発明において、エチレン系共重合体混合物が以上のご
とき効果を発揮することは、共重合体I中のビニルエス
テルの一部または全部が分解をおこし、酸成分が発生し
、共重合体(I)中の酸無水物基に共重合体(II)中
のエポキシ基が有効に働く作用を生じさせると考えられ
る。
〔実施例および比較例〕
以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
なお、実施例および比較例において、使用した各共重合
体中の各モノマー(単量体)の定量は、赤外吸収スにク
トル、”C−NMRスペクトル、元素分析を併用した。
また、ネックインの測定は、上記の引取速度で20μm
のラミネート厚みになるように押出機回転数を調整し成
形した後、ダイス出口のフィルム幅−成形後のフィルム
幅(mm)とじて求めた。溶融延伸性は、押出機回転数
を30回転/分に一定しておいて引取速度を徐々に上げ
てゆき、溶融膜が著しく不安定になる時または切断する
時の引取速度を測定した。さらに、接着強度の測定は、
各基材にラミネートしたサンプルを1.5crrL幅で
引取方向に切断し試験片を作り、24時間、温度が23
℃、相対湿度が50%で状態調節した後に、300ff
illl/分の速度で180度はくすし、はぐり強度を
測定した。
実施例 1 高圧法低密度ポリエチレンの製造設備を使用し、エチレ
ンの共重合割合が96.8モル係であり、メチルメタク
リレート(以下「憑」と云う)の共重合割合が2.3モ
ル係であり、かつ無水マレイン酸の共重合割合が0.9
モル係である三元共重合体(MFR4,8、!i’/1
0 、以下「共重合体囚」と云う〕およびエチレンの共
重合割合が946モルモル係り、かつ酢酸ビニルの共重
合割合が5.4モル係である共重合体(MFR4,79
/10分、以下「共重合体(a)」と君う〕を製造した
。さらに、2tのオートクレーブ型反応器を用い、温度
が180℃、圧力がが1800 kg/Cm2で第三級
−プチルA’−オキシビバレートを開始剤としてエチレ
ンとグリシジルメタクリレ−) (GMA)とを重合し
、共重合体を得た。
この共重合体〔以下「共重合体(I)」と云う〕中のG
MAの共重合割合は235モルモル係り、MFRは3、
J9/IQ分であった。
以上の共重合体(A) 100重量部ならびに共重合体
(I)および共重合体(a)を第1表に示されている混
合割合であらかじめヘンシェルミキサーを使って5分間
トライブレンドした後、径が50關の押出機を用い、1
50℃で溶融混練させ、イレットを製造した。得られた
ラミネート成形機(径90顛、グイ幅750朋)を使用
し、樹脂温度が300°C1冷却ロ一ル温度が25℃お
よび引取速度が70tn1分の条件でラミネートの厚み
が25μmで各種基材〔それぞれの厚さが30μmであ
るアルミニウム箔(At箔)、上質紙、ポリエチレンテ
レフタレートフィルム(PET) 、二軸延伸ポリプロ
ピレンフィルム(OPP) 、セロハン、ポリアミド樹
脂(ナイロン66)〕に対してコーティング(ラミネー
トの厚み25μm)した。得られたラミネート物を製造
するさいのネックインおよび溶融延伸性ならびに各基材
との接着強度を測定した。それらの結果を第2表に示す
。第2表の結果から、このエチレン系共重合体混合物は
ネックインが小さいのみならず、成形性が良好であり、
しがもAt箔、oppをはじめに各種基材にすぐれた接
着性を有することが明らかであり、アンカーコート剤を
使用しなくても充分成形可能であることがわかった。
実施例 2〜5 実施例1において使用した共重合体(A)のかわりに、
エチレンの共重合割合が96.7モル係であり、幌の共
重合割合が2.5モル係であり、かつ無水シトラコン酸
の共重合割合が0.8モル係である三元共重合体(MF
R7,59710分、以下「共重合体(B)」と云う〕
、エチレンの共重合割合が96.9モル係であり、脇の
共重合割合が2.4モル係であり、かつ無水ナディック
酸の共重合割合が0.7モル係である三元共重合体(V
FR6,3、!i’/10分、以下「共重合体(C)」
と云う〕、エチレンの共重合割合が97.1モルチであ
り、メトキシメチルアクリレートの共重合割合が2.3
モルチであり、かつ無水イタコン酸の共重合割合が0.
6モルチである三元共重合体〔研’R5,Op710分
、以下「共重合体(D)」 と云う〕を用い、共重合体
(I) 100重量部に対してその他の各共重合体の混
合物の混合割合が第1表に示されるようにかえたほかは
、実施例1と同シ条件でトライブレンドおよび溶融混線
を行ない、4レフトを製造した(実施例2〜4)。また
、実施例1において使った共重合体(A)のかわりに、
エチレンの共重合割合が96.3モルチであり、エチル
アクリレートの共重合割合が2.7モルチであり、かつ
MARの共重合割合が1.0モルチである三元共重合体
(MFR7,29/ 10分、以下「共重合体(E)」
と云う〕100重量部を用い、さらに共重合体(a)の
かわりに、エチレンの共重合割合が92.5モルチであ
り、かつ酢酸ビニルの共重合割合が7.5モルチである
共重合体(MF’R20g/l 0分、以下[共重合体
(blと云う〕にかえ、しかも第1表に各共重合体の混
合割合が第1表に示されるようにかえたほかは、実施例
1と同様にトライブレンドおよび溶融混線を行ない、ペ
レットを製造した(実施例5)。
このようにして得られた各ペレットを実施例1と同じ条
件で第2表に示されている各種基材に対してコーティン
グした。得られたラミネート物を製造するさいのネック
インおよび溶融延伸性ならびに各基材との接着強度を測
定した。それらの結果を第2表に示す。
比較例 1 実施例1で使用した共重合体(A)を単独でラミネート
テストした。各基材に対する接着強度は強く、アンカー
コート剤なしでも成形可能であったが、第2表から明ら
かなごとくネックインがきわめて大きく、安定した成形
が出来ないと共に、両耳部が厚くなり、製品のロスが大
きいので生産性が悪く、押出ラミネート用の樹脂として
は適当でない。
実施例 6 実施例1において使用した共重合体(I)のかわりに、
該共重合体(I)と同じ重合条件で製造したエチレンの
共重合割合が96.2モルチであり、脇の共重合割合が
1.5モルチであり、かつGMAの共重合割合が2.3
モルチである三元共重合体(MFR7,29/10分、
以下「共重合体(2)」  と云う〕を使い、しかも各
共重合体の混合割合を第1表に示すようにかえたほかは
、実施例1と同様にトライブレンドおよび溶融混練させ
、ペレットを製造した。得られたペレットを用いて第2
表に示されている各種基材に対してコーティングした。
得られたラミネート物を製造するさいのネックインおよ
び溶融延伸性ならびに各基材との接着強度を測定した。
それらの結果を第2表に示す。
比較例 2〜5 実施例1において使った共重合体(I)および共重合体
(a)のうち、いずれかを使わなかったほかは、実施例
1と同様にトライブレンドおよび溶融混線を行ない〔共
重合体(I)の混合量は100重量部〕イレットを製造
した(比較例2〜4)。
このようにして得られた各ペレットおよびエチレンの共
重合割合が96,7モルチであり、かつアクリル酸の共
重合割合が3,3モルチである共重合体〔沁’R7,O
g/10分〕のみ(比較例5)を実施例1と同様に第2
我に示される各種基材にコーティングした。ラミネート
物を製造するさいのネックインおよび溶融延伸性ならび
に各基材の接着強度を測定した。それらの結果を第2表
に示す。
以上の実施例および比較例の結果から、下記のことが明
らかである。本発明のエチレン系共重合体混合物は、ラ
ミネート物を製造するさい、ネックインが小さく、しか
も成形性が良好であり、かつ各種基材との接着性もすぐ
れている。しかし、比較例1および3については、各基
材との接着性も良好であり、アンカーコート剤なしでも
ラミネート物を製造することができるが、ネックインが
大きく、安定した成形ができないばかりでなく、両耳部
が厚くなり、製品のロスが大きいために生産性が悪く、
押出ラミネート用の樹脂としては適当でない。また、比
較例2および4では、各基材との接着性もすぐれており
、アンカーコート剤を使わなくても成形が可能であるが
、ネックインが大きい。さらに、比較例5では、ラミネ
ート成形するさい、ネックインなどの成形性は良好であ
シ、かつ各種基材のうちアルミニウム基材、紙基材に関
しては、接着性は良好である。しかし、ポリエステル、
?リプロピレン、セロハンナトのプラスチック基材につ
いては、接着力が弱く、広範囲にアンカーコート剤なし
でラミネート物を製造することは難しい。
〔発明の効果〕
本発明のエチレン系共重合体混合物は、ラミネート物を
製造するさい、下記のごとき効果を発揮する。
(I)  ラミネート物を製造するさい、ネックインが
小さく、しかも溶融延伸性が良好であるため、成形性が
すぐれている。
(2)各種の金属、紙類、七ロノ・ンとの接着性が良好
であるのみならず、接着性が乏しいポリオレフィン樹脂
、Iリアミド樹脂との接着性もすぐれているため、各種
基材とアンカーコート剤を使わなくても、ラミネート物
を製造することができる。
本発明のエチレン系共重合体混合物は、以上のごとき効
果を発揮するため、多方向にわたって利用することがで
きる。代表的な用途を下記に示す。
(I)各種基材とのラミネート物 (2)  フィルムやシート

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (A)エチレンとα、β−不飽和ジカルボン酸の無水物
    またはこれらと不飽和カルボン酸エステルとの共重合体
    ( I )、 (B)エチレンとエポキシ基を含有するエチレン性不飽
    和モノマーまたはこれらと不飽和カルボン酸エステルと
    の共重合体(II) ならびに (C)エチレンとビニルエステルとの共重合体(III)
    からなり、共重合体( I )中の酸無水物基1モルに対
    する共重合体(II)中のエポキシ基の割合は1/2,0
    00ないし1/10モルであり、かつ該エポキシ基1モ
    ルに対する共重合体(III)中のビニルエステル基の割
    合は1/20ないし50モルであるエチレン系共重合体
    混合物。
JP12576187A 1987-05-25 1987-05-25 エチレン系共重合体混合物 Expired - Lifetime JPH0713162B2 (ja)

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