WO2014148329A1 - グラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物及びその製造方法 - Google Patents

グラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物及びその製造方法 Download PDF

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WO2014148329A1
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graft
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vinyl monomer
propylene
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光孝 下田
明 菊澤
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株式会社カネカ
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    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/26Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09J151/06Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond

Definitions

  • the present invention relates to a modified polyolefin composition obtained by melt-kneading an epoxy group-containing vinyl monomer and an aromatic vinyl monomer in the presence of a propylene-ethylene copolymer and a radical polymerization initiator, and a method for producing the same. .
  • Propylene-ethylene copolymers are excellent in moldability, rigidity, heat resistance, chemical resistance, electrical insulation, etc., and are inexpensive, so they are widely used as molded products in films, fibers, and other various shapes. in use.
  • a propylene-ethylene copolymer is a non-polar, chemically extremely inert polymer having no polar group in the molecule. Therefore, there exists a subject that adhesiveness, coating adhesion, oil resistance, etc. are low.
  • a method for producing a modified resin by graft polymerization of a polymerizable monomer having a polar functional group to a propylene-ethylene copolymer has been attempted. A method has been proposed.
  • thermoplastic resin not only adhesion of the same kind of thermoplastic resin but also adhesion of different types of thermoplastic resin or thermoplastic resin to metal or glass, metal to metal, or metal to glass is required. In such a case, if the adhesive strength is low, the laminate is peeled off, which becomes a problem.
  • Patent Document 2 a graft copolymer obtained by graft polymerization of a specific reactive polyolefin and a specific monomer in the presence of a radical initiator is prepared.
  • Patent Document 3 a graft copolymer is prepared by reacting a terminal unsaturated polyolefin with a certain monomer in the presence of a chain transfer agent.
  • JP 2010-260998 A International Publication No. 2008-066168 JP 2012-201822 A
  • the present invention provides a graft-modified propylene-ethylene copolymer composition having excellent adhesiveness to difficult-to-adhere substrates, suppressing foreign matters derived from vinyl monomers, and having excellent moldability, and a method for producing the same.
  • the issue is to provide.
  • the present inventors have determined that, under specific conditions, a chain transfer agent and an epoxy group-containing vinyl monomer in the presence of a propylene-ethylene copolymer and a radical polymerization initiator. And / or by adding an aromatic vinyl monomer and melt-kneading, it is found that a vinyl monomer-derived foreign matter can be suppressed, and a resin composition for a hot melt adhesive having excellent adhesion can be obtained,
  • the present invention has been completed. That is, the present invention has the following configuration.
  • A 100 parts by weight of a propylene-ethylene copolymer, (B) 0.01 to 5 parts by weight of a radical polymerization initiator, and (C) chain transfer agent 0.001 to 10 parts by weight, And (D) 0.01 to 10 parts by weight of an aromatic vinyl monomer, and (E) obtained by melt-kneading at least one selected from 0.01 to 10 parts by weight of an epoxy group-containing vinyl monomer, A graft-modified propylene-ethylene copolymer composition, wherein the proportion of ethylene in the copolymerization component (a) is greater than 10% by weight.
  • a hot melt adhesive film comprising the graft-modified propylene-ethylene copolymer composition according to any one of 1) to 7).
  • a laminate comprising the hot melt adhesive film according to 9).
  • a graft-modified propylene-ethylene copolymer composition having excellent adhesiveness to difficult-to-adhere substrates, suppressing foreign matters derived from vinyl monomers, and having excellent moldability, and a method for producing the same can do.
  • the graft-modified propylene-ethylene copolymer composition of the present invention can ensure excellent adhesion to difficult-to-adhere substrates, not only when used alone, but also as an additive to polyolefin resins. It is suitably used in a wide range of fields such as packaging materials for miscellaneous goods, foods, automobile parts, electrical and electronic parts such as home appliances, and various industrial materials.
  • the graft-modified propylene-ethylene copolymer composition of the present invention comprises (a) 100 parts by weight of a propylene-ethylene copolymer, (b) 0.01 to 5 parts by weight of a radical polymerization initiator, and (c). From 0.001 to 10 parts by weight of a chain transfer agent, (d) 0.01 to 10 parts by weight of an aromatic vinyl monomer, and (e) 0.01 to 10 parts by weight of an epoxy group-containing vinyl monomer It is obtained by melt-kneading at least one selected, and is characterized in that the proportion of ethylene in the copolymerization component (a) is greater than 10% by weight.
  • ((A) Propylene-ethylene copolymer) Regarding the ethylene component in the (a) propylene-ethylene copolymer, the ethylene unit needs to be larger than 10% by weight with respect to the propylene-ethylene copolymer.
  • the copolymerization amount of ethylene is preferably greater than 11% by weight. If it is less than 10% by weight, the crystallinity is high and the adhesiveness may be deteriorated.
  • the ethylene copolymerization amount is preferably 45% by weight or less. If it exceeds 45% by weight, the cross-linking reaction at the ethylene site proceeds and gelation may occur.
  • the propylene unit is in a majority amount in view of easy graft modification to the propylene-ethylene copolymer.
  • the majority amount here means that the propylene component is 50% by weight or more based on 100% by weight of the polyolefin resin.
  • other resins or rubbers may be added to the propylene-ethylene copolymer as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the other resin or rubber include polyethylene; poly ⁇ -olefins such as polypropylene, polybutene-1, polyisobutene, polypentene-1, and polymethylpentene-1; propylene copolymerization amount of less than 75% by weight (preferably 55% by weight) % Of ethylene / propylene copolymer, ethylene / butene-1 copolymer, propylene / butene-1 copolymer having a propylene copolymerization amount of less than 75% by weight, ⁇ -olefin / ⁇ -olefin copolymer; ethylene or propylene copolymer less than 75% by weight ethylene / propylene / 5-ethylidene-2-norbornene copolymer, etc.
  • polydiene copolymer such as polybutadiene and polyisoprene Polymer
  • Vinyl monomer / diene monomer random copolymer such as styrene / butadiene random copolymer
  • Vinyl monomer / diene monomer / vinyl monomer such as styrene / butadiene / styrene block copolymer Block copolymer
  • Hydrogenation such as hydrogenation (styrene / butadiene random copolymer) (vinyl monomer / diene monomer random copolymer); Hydrogenation (styrene / butadiene / styrene block copolymer), etc.
  • vinyl monomer / diene monomer / vinyl monomer block copolymer vinyl monomers such as acrylonitrile / butadiene / styrene graft copolymer, methyl methacrylate / butadiene / styrene graft copolymer Body / diene monomer / vinyl monomer graft copolymer; polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile , Vinyl acetate, poly (ethyl acrylate), poly (butyl acrylate), poly (methyl methacrylate), polystyrene, and other vinyl polymers; vinyl chloride / acrylonitrile copolymer, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, acrylonitrile / styrene copolymer And vinyl copolymers such as methyl methacrylate / styrene copolymer.
  • vinyl monomers such as acrylonitrile
  • the amount of these other resins or rubbers added to the propylene-ethylene copolymer varies depending on the type of the resin or the type of rubber and may be within the range not impairing the effects of the present invention as described above. Usually, it is preferably about 25 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the propylene-ethylene copolymer.
  • antioxidants such as, or crosslinking agents, chain transfer agents, nucleating agents, lubricants, plasticizers, fillers, reinforcing materials, pigments, dyes, flame retardants, antistatic agents, and other additives that do not impair the effects of the present invention You may add in.
  • propylene-ethylene copolymers may be in the form of particles or pellets, and their size and shape are not particularly limited. Absent.
  • additive materials other resins, rubbers, stabilizers and / or additives
  • the graft-modified propylene-ethylene copolymer composition may be obtained by an appropriate method. It may be added to.
  • radical polymerization initiators generally include peroxides and azo compounds.
  • examples of the radical polymerization initiator include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and methyl acetoacetate peroxide; 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis Peroxyketals such as (t-butylperoxy) cyclohexane, n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane; Hydroperoxides such as oxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide; dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di ( t-Butylperoxy) hexane ⁇
  • radical polymerization initiators include 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1 Peroxyketals such as bis (t-butylperoxy) cyclohexane, n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane; dicumyl Peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, ⁇ , ⁇ '-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, t-butylcumyl peroxide, di Dialkyl peroxides such as t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3; Diacyl peroxides such as be
  • the amount of the (b) radical polymerization initiator added is 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (a) propylene-ethylene copolymer.
  • the lower limit of the addition amount is preferably 0.2 parts by weight, and the upper limit is preferably 3 parts by weight. If the amount is less than 0.01 part by weight, the modification does not proceed sufficiently, and if it exceeds 5 parts by weight, the fluidity and mechanical properties are lowered.
  • chain transfer agents include addition cleavage chain transfer agents, mercaptans, disulfides, and halomethanes. Of these, addition-cleavage chain transfer agents and mercaptans are preferred from the viewpoint of chain transfer reaction.
  • Examples of the addition cleavage chain transfer agent include methyl 2- (bromomethyl) acrylate, ethyl 2- (bromomethyl) acrylate, 2- (bromomethyl) acrylonitrile, ethyl 2- (phenylsulfonylmethyl) acrylate, 2- (tosylmethyl) Ethyl acrylate, methyl 2-phenoxyacrylate, benzyl phenyl sulfide, butyl ethyl sulfide, t-butyl methyl sulfide, 2,4-diphenyl-1-pentene, 2-phenyl-4-cyano-1-pentene, 2-phenyl Examples include -4-cyano-4-methyl-1-pentene, 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, and 2,4-dicyano-4-methyl-1-pentene. Of these, 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene is preferable because it does not generate bad odor and has
  • Examples of the mercaptans include n-butyl mercaptan, t-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, t-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-heptyl mercaptan, t-heptyl mercaptan, phenyl mercaptan, benzyl Examples include mercaptan, trimethylbenzyl mercaptan, 2-hydroxyethyl mercaptan, and p-methylbenzyl mercaptan. Among these, t-dodecyl mercaptan which is difficult to vaporize during graft modification is preferable.
  • disulfides examples include dimethyl disulfide, allyl disulfide, and diphenyl disulfide.
  • halomethanes examples include carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, and bromotrichloromethane.
  • the amount of (c) chain transfer agent added is 0.001 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (a) propylene-ethylene copolymer.
  • the lower limit of the addition amount is preferably 0.01 parts by weight, and the upper limit is preferably 5 parts by weight.
  • the amount is less than 0.001 part by weight, the generation of foreign matter derived from (d) an aromatic vinyl monomer and (e) an epoxy group-containing vinyl monomer cannot be suppressed.
  • the amount exceeds 10 parts by weight the graft reaction rate of the monomer to the propylene-ethylene copolymer is lowered.
  • the laminate of the hot-melt adhesive film made of a resin produced using a chain transfer agent and an aluminum foil preferably has a bonding strength of 1.1 times or more when produced without using a chain transfer agent. It is particularly preferably 5 times or more, and most preferably 2.0 times or more.
  • Aromatic vinyl monomer examples include styrene; methyl styrene such as o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, ⁇ -methyl styrene, ⁇ -methyl styrene, dimethyl styrene, and trimethyl styrene.
  • Chlorostyrenes such as o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, ⁇ -chlorostyrene, ⁇ -chlorostyrene, dichlorostyrene, trichlorostyrene; o-bromostyrene, m-bromostyrene, p-bromostyrene Bromostyrene such as dibromostyrene and tribromostyrene; fluorostyrene such as o-fluorostyrene, m-fluorostyrene, p-fluorostyrene, difluorostyrene and trifluorostyrene; o-nitrostyrene, m-nitrostyrene, p- Nitro Nitrostyrene such as tylene, dinitrostyrene, trinitrostyrene; vinylphenols such as o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene,
  • the amount of the (d) aromatic vinyl monomer added is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (a) propylene-ethylene copolymer.
  • the lower limit of the addition amount is preferably 0.1 parts by weight, and the upper limit is preferably 5 parts by weight. If it is less than 0.01 part by weight, the graft reaction rate of the epoxy group-containing vinyl monomer to the propylene-ethylene copolymer tends to be inferior. On the other hand, when the addition amount exceeds 10 parts by weight, the probability that the epoxy group-containing vinyl monomer reacts with the radical generated in the propylene-ethylene copolymer decreases, and the graft reaction rate reaches the saturation range.
  • epoxy group-containing vinyl monomer examples include glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, monoglycidyl maleate, diglycidyl maleate, monoglycidyl itaconate, diglycidyl itaconate, monoglycidyl allyl succinate, diglycidyl allyl succinate, p-styrene.
  • Glycidyl carboxylate allyl glycidyl ether, methallyl glycidyl ether, styrene-p-glycidyl ether, p-glycidyl styrene, 3,4-epoxy-1-butene, 3,4-epoxy-3-methyl-1-butene, etc. 1 type, or 2 or more types, such as an epoxy olefin and vinylcyclohexene monoxide, are mentioned. Of these, glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate are preferable in that they are inexpensive.
  • the added amount of the (e) epoxy group-containing vinyl monomer is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (a) propylene-ethylene copolymer.
  • the lower limit of the addition amount is preferably 0.5 parts by weight, and the upper limit is preferably 5 parts by weight. If it is less than 0.01 part by weight, the adhesiveness tends not to be sufficiently improved, and if it exceeds 10 parts by weight, it tends to be impossible to obtain a resin composition having a suitable shape and appearance.
  • the graft-modified propylene-ethylene copolymer composition of the present invention comprises (a) a propylene-ethylene copolymer, (b) a certain amount of (c) a chain transfer agent in the presence of a radical polymerization initiator and (d It is obtained by melt-kneading a) aromatic vinyl monomer and / or (e) an epoxy group-containing vinyl monomer. By melt-kneading these, the amount of the epoxy group-containing vinyl monomer can be increased as compared with the case of reacting by a method such as impregnation polymerization.
  • melt kneading a mixture obtained by melt kneading a propylene-ethylene copolymer and a radical polymerization initiator, a chain transfer agent, an aromatic vinyl monomer and / or an epoxy group-containing vinyl monomer are used.
  • the order of addition in which melt kneading is added is preferable. By performing in this order of addition, the molecular weight reduction of the propylene-ethylene copolymer and the formation of a crosslinked product can be suppressed.
  • the modified polyolefin resin composition of the present invention can be used in combination with other resins at an arbitrary ratio.
  • melt-kneading method examples include melt-kneading using an extruder, a Banbury mixer, a kneader and the like. From the viewpoint of productivity, melt kneading using an extruder is preferred.
  • an extruder having a plurality of axes such as a single-screw or twin-screw extruder can be used. Of these, a twin-screw extruder in which the raw materials can be easily dispersed and mixed is preferable.
  • twin-screw extruder examples include non-meshing type same direction rotation, meshing type same direction rotation, non-meshing type different direction rotation, and meshing type different direction rotation. Of these, meshing type rotation in the same direction is preferable.
  • the length (L / D) with respect to the barrel diameter of the twin screw extruder is preferably 30 to 100, more preferably 40 to 75.
  • the set temperature of the twin screw extruder depends on the half-life temperature of the radical polymerization initiator and the melt viscosity of the propylene-ethylene copolymer, but is preferably 130 to 300 ° C, more preferably 150 to 230 ° C.
  • the residence time needs to be a time for which the grafting reaction proceeds sufficiently. The time is preferably 30 seconds to 10 minutes, more preferably 1 to 5 minutes.
  • the present invention also relates to a method for producing the graft-modified propylene-ethylene copolymer composition of the present invention.
  • a propylene-ethylene copolymer is melt-modified with (d) an aromatic vinyl monomer and / or (e) an epoxy group-containing vinyl monomer using a twin screw extruder.
  • the screw structure of the inlet of (d) the aromatic vinyl monomer and / or (e) the epoxy group-containing vinyl monomer uses a kneading disk and is in a full state
  • kneading is performed at the inlet to which (c) a chain transfer agent and (d) an aromatic vinyl monomer and / or (e) an epoxy group-containing vinyl monomer is added. It is necessary to use a disc.
  • the kneading disk is used when a high degree of kneading is required, and a plurality of disks are continuously arranged perpendicular to the axial direction of the kneading screw along the axial direction. .
  • the shape of the disc has a self-wiping characteristic.
  • the resin is filled at the inlet.
  • the full state refers to a state in which a gap between the kneading disk and the barrel of the extruder is filled with resin.
  • an element having a function of filling a resin such as a reverse screw flight or a reverse kneading disk, on the downstream side of the kneading disk.
  • the chain transfer agent is preferably added simultaneously with the monomer after being dissolved in the monomer.
  • the present invention also relates to a hot melt adhesive film comprising the graft-modified polyolefin resin composition of the present invention and a laminate containing the hot melt adhesive film of the present invention.
  • the thickness of the hot melt adhesive film is preferably 10 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably 30 ⁇ m to 200 ⁇ m from the viewpoint of handling.
  • the material of the adherend of the hot melt adhesive film is, for example, a material that can adhere to the adhesive resin layer (adhesive resin layer made of the graft-modified polyolefin resin composition) of the hot melt adhesive film of the present invention.
  • metals such as gold, silver, copper, iron, tin, lead, aluminum and silicon
  • inorganic materials such as glass and ceramics
  • cellulosic polymer materials such as paper and cloth
  • melamine resin acrylic
  • acrylic examples thereof include synthetic polymer materials such as urethane resin, urethane resin, (meth) acrylic resin, styrene / acrylonitrile copolymer, polycarbonate resin, phenol resin, polyester resin, epoxy resin, and silicon resin.
  • Two or more different materials may be mixed and combined as the material of the adherend.
  • the materials constituting the two adherends are the same type of material. But any of the different types of materials can be used.
  • the property of the adherend is not particularly limited, and examples thereof include a film shape, a sheet shape, a plate shape, and a fiber shape.
  • the adherend may be subjected to a surface treatment such as a release agent, a coating such as plating, a coating with a paint, surface modification with plasma or laser, surface oxidation, etching, etc., if necessary.
  • a surface treatment such as a release agent, a coating such as plating, a coating with a paint, surface modification with plasma or laser, surface oxidation, etching, etc.
  • adherends include automotive parts such as trims (door trims, interior trims, etc.), molded ceilings, sheet materials (interior sheets, instrument panel skins, decorative sheets, etc.), indoor doors, partitions, interior wall panels, Examples include, but are not limited to, decorative films used in housing materials such as furniture and system kitchens.
  • the adhesive strength of the hot melt adhesive film of the present invention to the aluminum foil is preferably 20 N / 25 mm or more, particularly preferably 25 N / 25 mm or more, and most preferably 30 N / 25 mm or more. If the adhesive strength is weaker than this, peeling may occur.
  • the screw configuration shown in FIG. 1 was used for the twin screw extruder.
  • the press-fitting pressure of the metering pump used to add (c) t-dodecyl mercaptan, (d) styrene, and (e) glycidyl methacrylate is 0.5 MPa, and the resin is injected at the injection port in the extruder. It was full. Resin ribbons coming out of the die were prepared, and the number of vinyl monomer-derived foreign matter was counted. The results are shown in Table 1.
  • a film having a width of about 13 cm, a length of about 60 cm, and a thickness of about 50 ⁇ m was obtained by laminating the PET film after the release treatment from a T-type die attached to the tip of the die.
  • a test piece was prepared at 180 ° C. with the obtained hot melt adhesive film, and a peel test was performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 The same procedure as in Example was performed except that (c) 0.03 part of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene was used instead of t-dodecyl mercaptan.
  • the injection pressure of the metering pump used to add (c) 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, (d) styrene, and (e) glycidyl methacrylate is 0.5 MPa.
  • the resin was full at the inlet in the extruder. Resin ribbons coming out of the die were prepared, and the number of vinyl monomer-derived foreign matter was counted. The results are shown in Table 1.
  • a test piece was prepared from the obtained resin composition in the same manner as in Example 1, and a peel test was performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 The same procedure as in Example was performed except that (c) 0.06 part of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene was used instead of t-dodecyl mercaptan.
  • the injection pressure of the metering pump used to add (c) 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, (d) styrene, and (e) glycidyl methacrylate is 0.5 MPa.
  • the resin was full at the inlet in the extruder. Resin ribbons coming out of the die were prepared, and the number of vinyl monomer-derived foreign matter was counted. The results are shown in Table 1.
  • a test piece was prepared from the obtained resin composition in the same manner as in Example 1, and a peel test was performed. The results are shown in Table 1.
  • a hot melt adhesive film having a width of about 13 cm, a length of about 60 cm, and a thickness of about 50 ⁇ m was obtained by laminating on a PET film which had been subjected to a release treatment from a T-type die attached to the tip of the die.
  • a test piece was produced with the obtained film at 180 ° C., and a peel test was performed. The results are shown in Table 1.

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Abstract

本発明は、難接着基材に対して優れた接着性を有し、ビニル単量体由来の異物を抑制して、成形性に優れたグラフト変性プロピレン―エチレン共重合体組成物およびその製造方法を提供することを課題とし、 (a)プロピレン-エチレン共重合体100重量部、 (b)ラジカル重合開始剤0.01重量部~5重量部、及び、 (c)連鎖移動剤0.001~10重量部、 並びに、 (d)芳香族ビニル単量体0.01~10重量部、及び、 (e)エポキシ基含有ビニル単量体0.01~10重量部 から選択される少なくとも一種 を溶融混練して得られ、 (a)成分の共重合成分に占めるエチレンの割合が10重量%よりも大きいことを特徴とするグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物に関する。

Description

グラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物及びその製造方法
本発明は、プロピレン-エチレン共重合体とラジカル重合開始剤の存在下、エポキシ基含有ビニル単量体と芳香族ビニル単量体を加え溶融混練して得られる変性ポリオレフィン組成物及びその製造方法に関する。
プロピレン-エチレン共重合体は、その成形性、剛性、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性などに優れ、また安価であることから、フィルム、繊維、そのほか様々な形状の成形品として汎用的に使用されている。一方で、プロピレン-エチレン共重合体は分子内に極性基を持たず、非極性で化学的に極めて不活性な高分子である。そのため、接着性、塗装密着性、耐油性等が低いという課題がある。この課題を改善するために、プロピレン-エチレン共重合体へ極性官能基を有する重合可能なモノマーをグラフト重合させて、変性樹脂を製造する方法が試みられ、特許文献1のような溶融グラフト変性という方法が提案されている。
また、ポリプロピレンにエポキシ基含有ビニル化合物をグラフトする目的で、ラジカル重合開始剤を作用させると、ポリプロピレン分子鎖中にラジカルが形成され、エポキシ基含有ビニル化合物のグラフト共重合が進行してグラフト変性物が得られるが、これと同時にビニル単量体由来異物の生成が起こる。ビニル単量体由来異物が多いとシート等の成形した際に外観に改善の余地があった。そのため、グラフト変性法では、ビニル単量体由来異物の生成量を抑制することが望まれている。
さらに近年では、同種の熱可塑性樹脂の接着はもとより、異種の熱可塑性樹脂や熱可塑性樹脂と金属またはガラス、金属同士、金属とガラスとの接着が必要とされている。このような場合、接着強度が低いと積層体の剥離が起こり問題となる。
特許文献2には、特定の反応性ポリオレフィンと、特定の単量体を、ラジカル開始剤の存在下、グラフト重合させて得られるグラフト共重合体を作製している。
特許文献3には、末端不飽和ポリオレフィンとある種のモノマーを連鎖移動剤存在下で反応させることにより、グラフト共重合体を作製している。
しかし、これらの方法では、反応物の洗浄や未反応物除去のための減圧乾燥が必要など生産性に問題があった。また、グラフト共重合体の接着性に関する物性は明らかにされていなかった。
特開2010-260998号公報 国際公開第2008-066168号 特開2012-201822号公報
本発明は、難接着基材に対して優れた接着性を有し、ビニル単量体由来異物を抑制して、成形性に優れたグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物およびその製造方法を提供することを課題とする。
本発明者らは、上述の現状に鑑み、鋭意検討した結果、特定の条件を用いて、プロピレン-エチレン共重合体とラジカル重合開始剤の存在下、連鎖移動剤とエポキシ基含有ビニル単量体及び/又は芳香族ビニル単量体とを加え、溶融混練することにより、ビニル単量体由来異物を抑制でき、かつ、優れた接着性を有するホットメルト接着剤用樹脂組成物ができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の構成をなす。
1).(a)プロピレン-エチレン共重合体100重量部、
(b)ラジカル重合開始剤0.01重量部~5重量部、及び、
(c)連鎖移動剤0.001~10重量部、
並びに、
(d)芳香族ビニル単量体0.01~10重量部、及び、
(e)エポキシ基含有ビニル単量体0.01~10重量部
から選択される少なくとも一種
を溶融混練して得られ、
(a)成分の共重合成分に占めるエチレンの割合が10重量%よりも大きいことを特徴とするグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
2).(c)連鎖移動剤が付加開裂連鎖移動剤である1)に記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
3).付加開裂連鎖移動剤が2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテンである2)に記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
4).(c)連鎖移動剤がメルカプタン類である1)に記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
5).メルカプタン類がt-ドデシルメルカプタンである4)に記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
6).(d)芳香族ビニル単量体がスチレンである1)から5)のいずれかに記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
7).(e)エポキシ基含有ビニル単量体が、グリシジル(メタ)アクリレートである1)から6)のいずれかに記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
8).(a)プロピレン-エチレン共重合体を、二軸押出機を用いて(d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体で溶融変性する工程を含み、
(d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体の注入口のスクリュー構成は、ニーディングディスクを使用しており、かつ充満状態であることを特徴とする、1)から7)のいずれかに記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物の製造方法。
9).1)から7)のいずれかに記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物からなるホットメルト接着フィルム。
10).9)に記載のホットメルト接着フィルムを含有する積層体。
本発明により難接着基材に対して優れた接着性を有し、ビニル単量体由来異物を抑制して、成形性に優れたグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物およびその製造方法を提供することができる。
本発明のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物は、単独使用のみならず、ポリオレフィン樹脂に添加剤として使用しても、難接着基材に対し優れた接着力を確保することができ、文具、雑貨、食品などの包装材、自動車用部品、家電などの電気電子部品、各種産業用資材などの幅広い分野に好適に用いられる。
本発明の実施例1で使用される二軸押出機のスクリュー構成を示した図である。
以下に本発明の詳細について述べる。
本願発明のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物は、(a)プロピレン-エチレン共重合体100重量部、(b)ラジカル重合開始剤0.01重量部~5重量部、及び、(c)連鎖移動剤0.001~10重量部、並びに、(d)芳香族ビニル単量体0.01~10重量部、及び、(e)エポキシ基含有ビニル単量体0.01~10重量部から選択される少なくとも一種を溶融混練して得られ、(a)成分の共重合成分に占めるエチレンの割合が10重量%よりも大きいことを特徴とする。
((a)プロピレン-エチレン共重合体について)
前記(a)プロピレン-エチレン共重合体におけるエチレン成分に関しては、プロピレン-エチレン共重合体に対しエチレン単位が10重量%より大きいことが必要である。エチレンの共重合量は11重量%より大きいことが好ましい。10重量%未満では、結晶性が高く、接着性が悪くなる可能性がある。エチレン共重合量は、45重量%以下であることが好ましい。45重量%を超えると、エチレン部位での架橋反応が進行し、ゲル化する可能性がある。プロピレン成分に関しては、プロピレン-エチレン共重合体に対しグラフト変性し易くなる点で、プロピレン単位が過半量であることが好ましい。ここでいう過半量とはポリオレフィン樹脂100重量%に対するプロピレン成分が50重量%以上のことを意味する。
前記プロピレン-エチレン共重合体には、必要に応じて、他の樹脂またはゴムを本発明の効果を損なわない範囲内で添加してもよい。
前記他の樹脂またはゴムとしては、たとえばポリエチレン;ポリプロピレン、ポリブテン-1、ポリイソブテン、ポリペンテン-1、ポリメチルペンテン-1などのポリα-オレフィン;プロピレン共重合量が75重量%未満(好ましくは55重量%以下、より好ましくは50重量%未満)のエチレン/プロピレン共重合体、エチレン/ブテン-1共重合体、プロピレン共重合量が75重量%未満のプロピレン/ブテン-1共重合体などのエチレンまたはα-オレフィン/α-オレフィン共重合体;プロピレン共重合量が75重量%未満のエチレン/プロピレン/5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体などのエチレンまたはα-オレフィン/α-オレフィン/ジエン単量体共重合体;ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのポリジエン共重合体;スチレン/ブタジエンランダム共重合体などのビニル単量体/ジエン単量体ランダム共重合体;スチレン/ブタジエン/スチレンブロック共重合体などのビニル単量体/ジエン単量体/ビニル単量体ブロック共重合体;水素化(スチレン/ブタジエンランダム共重合体)などの水素化(ビニル単量体/ジエン単量体ランダム共重合体);水素化(スチレン/ブタジエン/スチレンブロック共重合体)などの水素化(ビニル単量体/ジエン単量体/ビニル単量体ブロック共重合体);アクリロニトリル/ブタジエン/スチレングラフト共重合体、メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレングラフト共重合体などのビニル単量体/ジエン単量体/ビニル単量体グラフト共重合体;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンなどのビニル重合体;塩化ビニル/アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル/スチレン共重合体、メタクリル酸メチル/スチレン共重合体などのビニル共重合体などがあげられる。
プロピレン-エチレン共重合体に対するこれらほかの樹脂またはゴムの添加量は、この樹脂の種類またはゴムの種類により異なり、前述のように本発明の効果を損なわない範囲内にあればよいものであるが、通常、プロピレン-エチレン共重合体100重量部に対し25重量部以下程度であることが好ましい。
さらに、プロピレン-エチレン共重合体には必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍光増白剤、金属石鹸、制酸吸着剤などの安定剤、または架橋剤、連鎖移動剤、核剤、滑剤、可塑剤、充填材、強化材、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤などの添加剤を本発明の効果を損なわない範囲内で添加してもよい。
また、これらプロピレン-エチレン共重合体(各種の添加材料を含む場合もある)は粒子状のものであってもペレット状のものであってもよく、その大きさや形はとくに制限されるものではない。
また、前記の添加材料(ほかの樹脂、ゴム、安定剤および/または添加剤)を用いる場合は、この添加材料は予めプロピレン-エチレン共重合体に添加されているものであっても、プロピレン-エチレン共重合体を溶融するときに添加されるものであってもよく、またグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物を製造したのちに適宜の方法でこのグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物に添加されるものであってもよい。
((b)ラジカル重合開始剤について)
ラジカル重合開始剤としては、一般に過酸化物またはアゾ化合物などがあげられる。前記ラジカル重合開始剤としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド;1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタンなどのパーオキシケタール;パーメタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド;ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3などのジアルキルパーオキサイド;ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド;ジ(3-メチル-3-メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ-2-メトキシブチルパーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート;t-ブチルパーオキシオクテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレートなどのパーオキシエステルなどの有機過酸化物の1種または2種以上があげられる。
これらのうち、とくに水素引き抜き能が高いものが好ましく、そのようなラジカル重合開始剤としては、たとえば1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタンなどのパーオキシケタール;ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3などのジアルキルパーオキサイド;ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド;t-ブチルパーオキシオクテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレートなどのパーオキシエステルなどの1種または2種以上があげられる。
(b)ラジカル重合開始剤の添加量は、(a)プロピレン-エチレン共重合体100重量部に対して、0.01~5重量部である。添加量の下限は、0.2重量部が好ましく、上限は3重量部が好ましい。0.01重量部未満では変性が充分に進行せず、5重量部を超えると流動性、機械的特性の低下を招く。
((c)連鎖移動剤について)
連鎖移動剤としては例えば付加開裂連鎖移動剤、メルカプタン類、ジスルフィド類、ハロメタン類が挙げられる。これらのうち、連鎖移動反応の観点から付加開裂連鎖移動剤およびメルカプタン類が好ましい。
前記付加開裂連鎖移動剤としては例えば2-(ブロモメチル)アクリル酸メチル、2-(ブロモメチル)アクリル酸エチル、2-(ブロモメチル)アクリロニトリル、2-(フェニルスルホニルメチル)アクリル酸エチル、2-(トシルメチル)アクリル酸エチル、2-フェノキシアクリル酸メチル、ベンジルフェニルスルフィド、ブチルエチルスルフィド、t-ブチルメチルスルフィド、2,4-ジフェニル-1-ペンテン、2-フェニル-4-シアノ-1-ペンテン、2-フェニル-4-シアノ-4-メチル-1-ペンテン、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン、2,4-ジシアノ-4-メチル-1-ペンテンが挙げられる。これらのうち、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテンが悪臭の発生が無く、ビニル単量体由来異物を低減する効果が高いことから好ましい。
前記メルカプタン類としては例えばn-ブチルメルカプタン、t-ブチルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、t-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、n-ヘプチルメルカプタン、t-ヘプチルメルカプタン、フェニルメルカプタン、ベンジルメルカプタン、トリメチルベンジルメルカプタン、2-ヒドロキシエチルメルカプタン、p-メチルベンジルメルカプタンが挙げられる。この中でもグラフト変性中に気化しにくいt-ドデシルメルカプタンが好ましい。
前記ジスルフィド類としては例えばジメチルジスルフィド、二硫化アリル、ジフェニルジスルフィドが挙げられる。
前記ハロメタン類としては例えば四塩化炭素、四臭化炭素、ブロモトリクロロメタンが挙げられる。
(c)連鎖移動剤の添加量は、(a)プロピレン-エチレン共重合体100重量部に対して、0.001~10重量部である。添加量の下限は、0.01重量部であることが好ましく、上限は5重量部であることが好ましい。0.001重量部未満であると(d)芳香族ビニル単量体と(e)エポキシ基含有ビニル単量体由来の異物生成が抑制できない。一方、10重量部を超えるとプロピレン-エチレン共重合体に対するモノマーのグラフト反応率が低下してしまう。
また、連鎖移動剤を変性時に用いることで、ホットメルト接着フィルムの接着強度を向上させることが可能である。連鎖移動剤を用いて作製した樹脂からなるホットメルト接着フィルムとアルミ箔との積層体は、連鎖移動剤を用いずに作製した場合の接着強度の1.1倍以上となることが好ましく、1.5倍以上となることが特に好ましく、2.0倍以上となることが最も好ましい。
((d)芳香族ビニル単量体について)
芳香族ビニル単量体としては、例示するならば、スチレン;o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレンなどのメチルスチレン;o-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレン、α-クロロスチレン、β-クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレンなどのクロロスチレン;o-ブロモスチレン、m-ブロモスチレン、p-ブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレンなどのブロモスチレン;o-フルオロスチレン、m-フルオロスチレン、p-フルオロスチレン、ジフルオロスチレン、トリフルオロスチレンなどのフルオロスチレン;o-ニトロスチレン、m-ニトロスチレン、p-ニトロスチレン、ジニトロスチレン、トリニトロスチレンなどのニトロスチレン;o-ヒドロキシスチレン、m-ヒドロキシスチレン、p-ヒドロキシスチレン、ジヒドロキシスチレン、トリヒドロキシスチレンなどのビニルフェノール;o-ジビニルスチレン、m-ジビニルスチレン、p-ジビニルスチレンなどのジビニルスチレン;o-ジイソプロペニルベンゼン、m-ジイソプロペニルベンゼン、p-ジイソプロペニルベンゼンなどのジイソプロペニルベンゼン;などの1種または2種以上が挙げられる。これらのうちスチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレンなどのメチルスチレン、ジビニルベンゼン単量体またはジビニルベンゼン異性体混合物が安価であるという点で好ましい。
(d)芳香族ビニル単量体の添加量は、(a)プロピレン-エチレン共重合体100重量部に対して、0.01~10重量部である。添加量の下限は0.1重量部が好ましく、上限は5重量部が好ましい。0.01重量部未満ではプロピレン-エチレン共重合体に対するエポキシ基含有ビニル単量体のグラフト反応率が劣る傾向がある。一方、添加量が10重量部を超えるとプロピレン-エチレン共重合体に発生したラジカルにエポキシ基含有ビニル単量体が反応する確率が低下してグラフト反応率が飽和域に達する。
((e)エポキシ基含有ビニル単量体について)
エポキシ基含有ビニル単量体としては、例えば、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジル、マレイン酸モノグリシジル、マレイン酸ジグリシジル、イタコン酸モノグリシジル、イタコン酸ジグリシジル、アリルコハク酸モノグリシジル、アリルコハク酸ジグリシジル、p-スチレンカルボン酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、メタアリルグリシジルエーテル、スチレン-p-グリシジルエーテル、p-グリシジルスチレン、3,4-エポキシ-1-ブテン、3,4-エポキシ-3-メチル-1-ブテンなどのエポキシオレフィン、ビニルシクロヘキセンモノオキシドなどの1種または2種以上が挙げられる。これらのうち、メタクリル酸グリシジル、及び、アクリル酸グリシジルが安価という点で好ましい。
(e)エポキシ基含有ビニル単量体の添加量は、(a)プロピレン-エチレン共重合体100重量部に対して、0.01~10重量部である。添加量の下限は、0.5重量部が好ましく、上限は5重量部が好ましい。0.01重量部未満であると接着性が充分に改善されない傾向があり、10重量部を超えると好適な形状や外観を有する樹脂組成物として取得できない傾向がある。
(グラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物について)
本発明のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物は、(a)プロピレン-エチレン共重合体に対して、(b)ラジカル重合開始剤存在下、一定量の(c)連鎖移動剤と(d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体を溶融混練して得られる。これらを溶融混練することにより、含浸重合などの方法で反応させる場合に比べてエポキシ基含有ビニル単量体の使用量を増やすことができる。
溶融混練時の添加順序及び方法については、プロピレン-エチレン共重合体とラジカル重合開始剤を溶融混練した混合物に、連鎖移動剤と、芳香族ビニル単量体及び/又はエポキシ基含有ビニル単量体を加え溶融混練する添加順序が好ましく、この添加順序で行うことでプロピレン-エチレン共重合体の分子量低下や架橋体の生成を抑制することができる。
本発明の、変性ポリオレフィン樹脂組成物は、任意の割合で他の樹脂と配合して使用することができる。
(溶融混練方法について)
本発明のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物の調製に用いる溶融混練方法としては押出機、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いた溶融混練が挙げられる。生産性の面から押出機を用いた溶融混練が好ましい。押出機としては単軸または二軸押出機等の複数の軸を持つ押出機を用いることができる。このうち、原料の分散・混合が容易な二軸押出機が好ましい。二軸押出機としては非かみ合い型同方向回転、かみ合い型同方向回転、非かみ合い型異方向回転、かみ合い型異方向回転が挙げられる。これらのうちかみ合い型同方向回転が好ましい。二軸押出機のバレル直径に対する長さ(L/D)は、好ましくは30~100、より好ましくは40~75である。二軸押出機の設定温度はラジカル重合開始剤の半減期温度やプロピレン-エチレン共重合体の溶融粘度に依存するが、好ましくは130~300℃であり、より好ましくは150~230℃である。滞留時間はグラフト化反応が十分に進む時間とする必要がある。好ましくは30秒~10分、より好ましくは1~5分である。
本発明はまた、本発明のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物の製造方法に関する。上記製造方法は、(a)プロピレン-エチレン共重合体を、二軸押出機を用いて(d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体で溶融変性する工程を含み、(d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体の注入口のスクリュー構成は、ニーディングディスクを使用しており、かつ充満状態であることを特徴とする。
前記二軸押出機に用いるスクリュー構成については、(c)連鎖移動剤と(d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体を添加する注入口においてはニーディングディスクを使用することが必要である。ここで、ニーディングディスクとは、高い混練度を要求される場合に使用されるものであり、軸方向に沿って複数枚のディスクが連続して混練スクリューの軸方向と垂直に配置されている。一般的に、ディスクの形状はセルフワイピング特性を有するものである。また、注入口において樹脂を充満状態にする。ここで、充満状態とは、ニーディングディスクと押出機のバレルとの間にある隙間が樹脂で埋められた状態のことをいう。充満状態にするためには、ニーディングディスクの下流側には逆ねじフライトや逆ニーディングディスクなど、樹脂を充満させる機能を有するエレメントを使用することが好ましい。注入口にニーディングディスクを用いることと下流側には逆ねじフライトや逆ニーディングディスクを組み込むことで、(d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体が二軸押出機中で滞留することなく、プロピレン-エチレン共重合体に分散することができる。二軸押出機における(b)ラジカル重合開始剤の添加位置は、樹脂と十分に混合する必要があるため、モノマー注入口よりも押出機の上流側で添加することが好ましい。(c)連鎖移動剤は、モノマーに溶解させた後、モノマーと同時に添加することが好ましい。
(ホットメルト接着フィルム、積層体について)
本発明はまた、本発明のグラフト変性ポリオレフィン樹脂組成物からなるホットメルト接着フィルム、及び、本発明のホットメルト接着フィルムを含有する積層体に関する。
ホットメルト接着フィルムの厚みは、ハンドリングの点から、10μm~300μmが好ましく、30μm~200μmがより好ましい。
ホットメルト接着フィルムの被着体の材料としては、例えば、本発明のホットメルト接着フィルムの接着樹脂層(グラフト変性ポリオレフィン樹脂組成物からなる接着樹脂層)と接着し得る材料である。具体的には、例えば、金、銀、銅、鉄、錫、鉛、アルミニウム、シリコンなどの金属;ガラス、セラミックスなどの無機材料;紙、布などのセルロース系高分子材料;メラミン樹脂、アクリル・ウレタン樹脂、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの合成高分子材料等が挙げられる。
被着体の材料として、異なる2種類以上の材料を混合、複合してもよい。また、本発明の積層体が本発明のホットメルト接着フィルムを介して、異なる2つの被着体が接着してなるものである場合、2つの被着体を構成する材料は、同じ種類の材料でも異なる種類の材料のいずれでもよい。
被着体の性状としては特に限定されないが、例えば、フィルム状、シート状、板状、繊維状などが挙げられる。また、被着体には、必要に応じて、離型剤、メッキなどの被膜、塗料による塗膜、プラズマやレーザーなどによる表面改質、表面酸化、エッチングなどの表面処理等を実施してもよい。被着体の具体例としては、トリム類(ドアトリム、内装トリムなど)、成形天井、シート材(内装シート、インパネ表皮、装飾シートなど)等の自動車部材や、室内ドア、パーティション、内装壁板、家具、システムキッチン等の住宅資材で使用される化粧フィルムが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(接着強度について)
本発明のホットメルト接着フィルムのアルミ箔に対する接着強度は、20N/25mm以上が好ましく、25N/25mm以上が特に好ましく、30N/25mm以上が最も好ましい。これよりも接着強度が弱いと剥離の原因となる可能性がある。
以下に具体的な実施例を示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で測定した物性の各測定方法は次の通りである。
[ビニル単量体由来異物数]
ビニル単量体由来異物数の評価方法として、キャピラリーレオメータ((株)東洋精機製作所製キャピログラフ1D)を使用し、200℃で樹脂をキャピラリーレオメータ内に詰め込み、幅1mm×厚み100μmのリボンを10cm作製した。得られた10cm長さのリボン中に含まれる直径50μm以上のビニル単量体由来異物数をマイクロスコープ観察でカウントした。
[180°ピール試験用試験片作製]
アルミ箔(厚み:50μm)にホットメルト接着フィルムを挟み、パウチ式ラミネーターにて160℃、0.4m/minでラミネートした。得られた積層体をアルミバットにのせ、熱風オーブンにて180℃、3分加熱し、無荷重の状態で接着させた。得られた積層体を2日間恒温室で養生した後、幅25mm、長さ100mmに切り出し試験片を得た。
[180°ピール試験]
試験片をテクスチャーアナライザー(英弘精機(株)TA.XT Plus)にセットし、50mm/minの速度で180°ピール試験を行い、接着強度(N/25mm)を測定した。試験は3回行い、平均値を接着強度とした。
(実施例1)
(a)プロピレン-エチレン共重合体(ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー製Versify4301)100部、(b)1,3-ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日油(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5部をスクリュー回転数150rpmに設定したかみ合い型同方向回転二軸押出機(スクリュー直径15mm、L/D=60、バレル8温調、(株)テクノベル製)に1.7kg/時で供給してバレル温度150℃で溶融混練した後、次いで、バレル途中より(c)t-ドデシルメルカプタン0.03部、(d)スチレン3部、(e)メタクリル酸グリシジル3部を加えて混練し、グラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物を得た。ここで二軸押出機のスクリュー構成は図1に示したものを使用した。(c)t-ドデシルメルカプタン、(d)スチレン、及び、(e)メタクリル酸グリシジルを添加するのに使用した定量ポンプの圧入圧力は0.5MPaを示しており、押出機内の注入口において樹脂は充満状態であった。ダイから出てきた樹脂のリボンを作製し、ビニル単量体由来異物数をカウントした。結果を表1に示す。また、得られた樹脂組成物を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュー回転数30rpmに設定した単軸押出機((株)東洋精機製作所製、品名ラボプラストミル;φ20mm、L/D=20)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、離型処理したPETフィルムにラミネートする形で、幅約13cm、長さ約60cm、厚み約50μmのフィルムを得た。得られたホットメルト接着フィルムで試験片を180℃で作製し、ピール試験を行った。結果を表1に示す。
(実施例2)
t-ドデシルメルカプタンの代わりに(c)2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン0.03部を用いた以外は実施例と同様に実施した。(c)2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン、(d)スチレン、及び、(e)メタクリル酸グリシジルを添加するのに使用した定量ポンプの圧入圧力は0.5MPaを示しており、押出機内の注入口において樹脂は充満状態であった。ダイから出てきた樹脂のリボンを作製し、ビニル単量体由来異物数をカウントした。結果を表1に示す。また、得られた樹脂組成物を、実施例1と同様にして試験片を作製し、ピール試験を行った。結果を表1に示す。
(実施例3)
t-ドデシルメルカプタンの代わりに(c)2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン0.06部を用いた以外は実施例と同様に実施した。(c)2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン、(d)スチレン、及び、(e)メタクリル酸グリシジルを添加するのに使用した定量ポンプの圧入圧力は0.5MPaを示しており、押出機内の注入口において樹脂は充満状態であった。ダイから出てきた樹脂のリボンを作製し、ビニル単量体由来異物数をカウントした。結果を表1に示す。また、得られた樹脂組成物を、実施例1と同様にして試験片を作製し、ピール試験を行った。結果を表1に示す。
(比較例1)
(a)プロピレン-エチレン共重合体(ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー製Versify4301)100部、(b)1,3-ジ(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン(日油(株)製:パーブチルP、1分間半減期175℃)0.5部をスクリュー回転数150rpmに設定したかみ合い型同方向回転二軸押出機(スクリュー直径15mm、L/D=60、バレル8温調、(株)テクノベル製)に1.7kg/時で供給してバレル温度150℃で溶融混練した後、次いで、バレル途中より(d)スチレン3部、及び、(e)メタクリル酸グリシジル3部を加えて混練し、グラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物を得た。ここで二軸押出機のスクリュー構成は図1に示したものを使用した。(d)スチレン、及び、(e)メタクリル酸グリシジルを添加するのに使用した定量ポンプの圧入圧力は0.5MPaを示しており、押出機内の注入口において樹脂は充満状態であった。ダイから出てきた樹脂のリボンを作製し、ビニル単量体由来異物数をカウントした。結果を表1に示す。また、得られた樹脂組成物を、シリンダー及びダイス温度200℃、スクリュー回転数30rpmに設定した単軸押出機((株)東洋精機製作所製、品名ラボプラストミル;φ20mm、L/D=20)のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたT型ダイスより、離型処理したPETフィルムにラミネートする形で、幅約13cm、長さ約60cm、厚み約50μmのホットメルト接着フィルムを得た。得られたフィルムで試験片を180℃で作製し、ピール試験を行った。結果を表1に示す。
実施例では比較例に比べてビニル単量体由来異物数が少なく成形時におけるビニル単量体由来の欠陥を低減できるものであった。さらに、接着強度に関しても、実施例では比較例に比べて高くなっていることから、接着力不足による積層体の剥離を防ぐことが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
1 二軸押出機バレル
2 ホッパー
3 ダイ
4 液体添加注入口
5 ベントライン

Claims (10)

  1. (a)プロピレン-エチレン共重合体100重量部、
    (b)ラジカル重合開始剤0.01重量部~5重量部、及び、
    (c)連鎖移動剤0.001~10重量部、
    並びに、
    (d)芳香族ビニル単量体0.01~10重量部、及び、
    (e)エポキシ基含有ビニル単量体0.01~10重量部
    から選択される少なくとも一種
    を溶融混練して得られ、
    (a)成分の共重合成分に占めるエチレンの割合が10重量%よりも大きいことを特徴とするグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
  2. (c)連鎖移動剤が付加開裂連鎖移動剤である請求項1に記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
  3. 付加開裂連鎖移動剤が2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテンである請求項2に記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
  4. (c)連鎖移動剤がメルカプタン類である請求項1に記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
  5. メルカプタン類がt-ドデシルメルカプタンである請求項4に記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
  6. (d)芳香族ビニル単量体がスチレンである請求項1から5のいずれかに記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
  7. (e)エポキシ基含有ビニル単量体がグリシジル(メタ)アクリレートである請求項1から6のいずれかに記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物。
  8. (a)プロピレン-エチレン共重合体を、二軸押出機を用いて(d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体で溶融変性する工程を含み、
    (d)芳香族ビニル単量体及び/又は(e)エポキシ基含有ビニル単量体の注入口のスクリュー構成は、ニーディングディスクを使用しており、かつ充満状態であることを特徴とする、
    請求項1から7のいずれかに記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物の製造方法。
  9. 請求項1から7のいずれかに記載のグラフト変性プロピレン-エチレン共重合体組成物からなるホットメルト接着フィルム。
  10. 請求項9に記載のホットメルト接着フィルムを含有する積層体。
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