JPH0464352B2 - - Google Patents
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- JPH0464352B2 JPH0464352B2 JP58024948A JP2494883A JPH0464352B2 JP H0464352 B2 JPH0464352 B2 JP H0464352B2 JP 58024948 A JP58024948 A JP 58024948A JP 2494883 A JP2494883 A JP 2494883A JP H0464352 B2 JPH0464352 B2 JP H0464352B2
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Description
本発明は、種々の基質に対して特に種々の極性
基質に対して強い接着力を有する接着剤ブレンド
に関する。 接着剤ブレンドと1種以上の基質特に極性基質
とからなる複合構造体は、工業上広範囲の用途を
有している。極性基質の例は、ナイロン、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ
ビニルアルコール重合体(PVOH)、金属、ガラ
ス及び木材である。 ポリオレフイン(ホモ重合体又は共重合体)と
不飽和カルボン酸及びこれらの誘導体例えば無水
物、エステル、アミド、イミド、金属塩等のグラ
フト共重合体との接着剤ブレンド及びこれらから
得られた複合構造体は、様々な用途において増々
使用されるようになつている。本発明の改良点
は、高密度ポリエチレン又は低密度ポリエチレン
基幹の代わりに線状低密度ポリエチレン
(LLDPE)基幹を用いてグラフト共重合体を作る
ことを包含する。 本発明は、高密度ポリエチレングラフト共重合
体を含有するブレンドと比較して、その代わりに
線状低密度ポリエチレングラフト共重合体を用い
ることによつてポリオレフイン接着剤ブレンドの
接着開始温度を下げるのを可能にする。 また、本発明は、通常の分枝状低密度ポリエチ
レングラフト共重合体を含有するブレンドよりも
向上した接着力を有する新規な接着剤ブレンドを
提供する。これらの接着剤ブレンドは、オレフイ
ン重合体に対して、並びにナイロン、ポリアミ
ド、ポリビニルアルコール及びその共重合体例え
ばエチレン/ビニルアルコール共重合体、ポリウ
レタン、ポリエステル、アルミニウム、鋼、銅及
び他の金属、紙、木材、レザー、ポリカーボネー
ト等の如き他の基質に対しても良好な接着力を示
す。 また、本発明は、本発明の接着剤ブレンドを含
む複合構造体を包含する。この複合構造体は、フ
イルム、容器、シート、ボトル、管等の形態にあ
つてよい。 本発明は、これらのブレンドを用いて異種物質
を接合させる方法を包含する。かゝる方法の例
は、積層化、共押出、吹込成形、押出被覆、粉末
被覆等又はこれらの組み合わせである。 本発明によれば、線状低密度ポリエチレン基幹
(LLDPEg)に対して適当な不飽和カルボン酸又
は酸無水物をグラフトしそして得られたグラフト
共重合体にエチレンホモ重合体又はエチレンとα
−オレフインとの共重合体又はエチレンとエチレ
ン式不飽和エステル若しくはこれらの誘導体との
共重合体又はこれらの混合物を混合することによ
つて、オレフイン重合体、極性重合体例えばナイ
ロン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポ
リビニルアルコール重合体、並びに金属、ガラ
ス、セロフアン、紙、木材及び多くの他のものの
如き他の極性基質などの種々の基質に対して優秀
な接着強度を持つ組成物が得られた。 本発明は、高密度ポリエチレン基幹に対してカ
ルボン酸無水物をグラフトさせたグラフト共重合
体にエチレンのホモ重合体又はエチレンとα−オ
レフイン及び(又は)エチレン式不飽和エステル
との共重合体を混合させてなる接着剤ブレンドに
優る改善を提供するものである。これらのブレン
ドは、金属を含めた極性基質に対して良好な接着
力を示す。しかしながら、かゝるブレンドの接着
開始温度は、ある積層化プロセスに対しては高す
ぎる。これらのブレンド中のグラフト共重合体成
分の融点を下げることによつて、良好な接着力を
得るための開始温度は有意義に下げられる。これ
は、グラフト共重合体の基幹を高密度ポリエチレ
ンから低密度ポリエチレンに変えることによつて
達成することができた。しかしながら、低密度ポ
リエチレングラフト共重合体を含有するブレンド
は、高密度ポリエチレングラフト共重合体を含有
するブレンドよりも貧弱な接着力を有する。線状
低密度ポリエチレン基幹を有するグラフト共重合
体を含有するブレンドを用いることによつて、低
い接着開始温度が得られる。驚いたことに、ポリ
オレフイン及び幾つかの他の基質に対する優秀な
接着力が得られた。 線状低密度基幹グラフト共重合体(LLDPEg)
を使用すると、混合用樹脂の多くにおいてグラフ
ト共重合体の良好な分散が得られる。向上した分
散の結果として、グラフト共重合体ブレンドの透
明性が改善される。 本発明のグラフト共重合体において基幹として
用いられる線状低密度ポリエチレンは、それらを
通常の低密度ポリエチレン(LDPE)樹脂及び高
密度ポリエチレン樹脂の両方から区別する独特な
特性を有する。低密度ポリエチレンは、それらの
製造法のために、それ自身でコイル(coil)する
傾向を有する高分枝度の物質である。他方、線状
低密度物質は、それらの名称が示すように、この
長鎖分枝をほとんど有さずそして基幹上に共単量
体の使用によつて導入される短鎖分枝のみを有す
る。 この線状構造は、重合体が良好に伸び且つ他の
重合体と容易に混合するのを可能にする。線状低
密度ポリエチレンの密度範囲は、約0.91〜0.939
g/c.c.である。これは、LLDPEを0.94〜0.97g/
c.c.の範囲内のHDPEから区別する。線状低密度ポ
リエチレンの構造は、それらが、高度の短鎖分枝
をもたらす共単量体を高密度ポリエチレン共重合
体よりもかなり多く含有するという事実によつて
高密度物質とは異なる。この構造上の差異は、そ
れらの特性がHDPE及びLDPEのものとは異なる
原因となる。 直線性は良好な引張特性及び引裂特性をもたら
し、これに対して分枝度は、粘り強さ、破壊抵抗
性、引裂強度、耐低温衝撃性、低いそり、及び優
秀な環境応力抵抗性をもたらす。通常の低密度ポ
リエチレン及び高密度ポリエチレンとのこれらの
差異は、LLDPEが三代目のポリエチレン(実際
にはそれ自身の特性を持つ混成物である異なる物
質)と称される原因であつた。これはそれ自身の
特性を有するので、この物質を他の重合体と組み
合せたときの該物質の特性をブレンド中のHDPE
又はLDPEの挙動に基いて推定し且つ予想するこ
とができない。それ故に、これらの物質をグラフ
ト共重合体中の基幹として用いると、LDPE又は
HDPEの基幹では不可能な特性をもたらすことが
できることに気付くことは驚くべきことであつ
た。 こゝに本発明において、線状低密度ポリエチレ
ン(0.910〜0.939g/c.c.の密度)樹脂に適当な不
飽和カルボン酸又はこれらの誘導体好ましくは無
水物をグラフトしそして得られたグラフト共重合
体にエチレンのホモ重合体、エチレンのα−オレ
フイン共重合体、エチレンとエチレン式不飽和エ
ステル又はこれらの誘導体との共重合体及びこれ
らの混合物からなるポリオレフイン樹脂を混合す
ることによつて、ナイロン及び他のポリアミドの
ような極性重合体、エチレン−ビニルアルコール
共重合体、ポリビニルアルコール及びこの共重合
体、ポリウレタン及び他のカルボニル含有重合
体、金属、ガラス、木材、紙等の種々の基質に対
して低い開始温度において優秀な接着強度を持つ
ブレンドが得られた。 また、本発明は、本発明の接着剤ブレンドの複
合構造体を包含する。この複合構造体は、フイル
ム、ボトル、シート、容器、管及び類似物の形態
にあつてよい。これらは、当業者に知られた任意
の方法によつて作ることができる。かゝる方法の
例は、共押出、成形、積層化、被覆、吹込成形若
しくはこれらの方法の組み合わせ又は当業者に知
られた他の異種物質接合法である。 グラフト用単量体として用いられる不飽和カル
ボン酸又は酸無水物としては、アクリル酸、マレ
イン酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、
シトラコン酸、メサコン酸、無水マレイン酸、4
−メチルシクロヘキサ−4−エン−1,2−ジカ
ルボン酸無水物、ビシクロ(2.2.2)オクタ−5
−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、1,2,
3,4,5,8,9,10−オクタヒドロナフタリ
ン−2,3−ジカルボン酸無水物、2−オキサ−
1,3−ジケトスピロ(4.4)ノナ−7−エン、
ビシクロ(2.2.1)−ヘプタ−5−エン−2,3−
ジカルボン酸無水物、マレオピマル酸、テトラヒ
ドロフタル酸無水物、x−メチルビシクロ
(2.2.1)ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボン
酸無水物、x−メチルノルボルナ−5−エン−
2,3−ジカルボン酸無水物、ノルボルナ−5−
エン−2,3−ジカルボン酸無水物、ナド酸無水
物(Nadic anhydride)、メチルナド酸無水物、
ヒモ酸無水物(Himic anhydride)、メチルヒモ
酸無水物並びに米国特許第3873643号及び同第
3882194号に記載される他の融合環単量体が挙げ
られる。 また、本発明のグラフト共重合体の製造には、
米国特許第3882194号に記載される如き共グラフ
ト用単量体も有用である。 共グラフト化に好適な共役不飽和エステルとし
ては、マレイン酸ジアルキル、フマル酸ジアルキ
ル、イタコン酸ジアルキル、メサコン酸ジアルキ
ル、シトラコン酸ジアルキル、アクリル酸アルキ
ル、クロトン酸アルキル、チグリン酸アルキル及
びメタクリル酸アルキル(こゝで、アルキルは、
1〜12個の炭素原子を含有する脂肪族、アリール
脂肪族及びシクロ脂肪族基を表わす)が挙げられ
る。本発明の共グラフト化共重合体に特に有用な
エステルは、マレイン酸ジプチル、フマル酸ジエ
チル及びイタコン酸ジメチルである。本発明の共
グラフト化共重合体に特に有用な酸及び酸無水物
としては、無水マレイン酸、フマル酸、テトラヒ
ドロフタル酸無水物、x−メチルビシクロ
(2.2.1)ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボン
酸無水物及びビシクロ(2.2.1)ヘプタ−5−エ
ン−2,3−ジカルボン酸無水物が挙げられる。 最終生成物の物理的特性を制御するためにどち
らか又は両方の群の単量体中の1種よりも多くの
単量体を使用するのがしばしば望ましい。この方
法は、一般には、溶剤を用いて又は用いないで重
合体と単量体との混合物を加熱することよりな
る。混合物は、触媒を用いて又は用いないでポリ
オレフインの融点よりも高い温度に加熱すること
ができる。かくして、グラフト化は、空気、ヒド
ロペルオキシド、他の遊離基触媒の存在下に又は
混合物を高められた温度に且つ(溶剤を用いない
ならば)好ましくは高せん断下に維持する場合に
はこれらの物質の本質的な不在下に生じる。 本発明のグラフト及び共グラフト共重合体は、
生成されたグラフト共重合体を分離又は利用する
任意の方法又は系によつて回収される。かくし
て、この用語は、沈降フラフ(fluff)、ペレツ
ト、粉末等並びに更に化学的に反応若しくは混合
したペレツト、粉末等の形態での共重合体の回収
又は得られた共重合体から直接形成した成形品の
形態での共重合体の回収を包含する。 反応を達成する好都合な方法は、各成分を予備
混合し次いで組成物を加熱した押出機によつて押
出すことである。また、ブラベンダーミキサー、
バンバリミキサー、ロールミル等の如き他の混合
手段を用いることもできる。高められた温度で起
り得るいくらかの交さ結合で分子量が不当に増大
するのを防止するためには、反応を密閉反応容器
で実施するのが望ましい。通常の短軸又は多軸押
出機は補助装置を用いなくてもこの結果を達成
し、この理由のために特に望ましい反応容器であ
るが、しかしこれは決して必要ではない。 得られた本発明の共重合体は、約70〜99.95重
量%のLLDPE及び0.05〜30重量%の不飽和酸又
は酸無水物又はこれらの混合物よりなることが判
明した。 本発明の共グラフト共重合体は、約50〜99.90
重量%のLLDPE、約0.05〜25重量%の不飽和酸
又は酸無水物又はこれらの混合物及び約0.05〜25
重量%の不飽和エステル又はこれらの混合物より
なる。これらの得られたグラフト共重合体は、該
共重合体を更に変性するために種々の他の物質と
混合又は反応させることができる。 本発明の接着剤ブレンドは、ナイロン、エチレ
ンビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリビ
ニルアルコール(PVA)、ポリエステル、ポリウ
レタン、金属等の如き極性基材を含有する複合体
中に用いることができる。これらの複合体は2層
だけであつてもよく、又はこれらはどちらかの層
に付着する物質を構造に加えた3層若しくはそれ
以上の層であつてもよい。例えば、これらの層に
は、ポリエチレン(PE)のようなポリオレフイ
ン、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エ
チレンと他の単量体との共重合体、アイオノマー
及びポリプロピレン(PP)を用いることができ
る。当業者には、こゝに開示した原理を使用して
多くの組み合わせをなすことができることは明ら
かである。 この接合法は、積層化、共押出、押出積層化、
押出若しくは共押出被覆又は複合構造体を形成す
るために異種物質を接合するための当業者に知ら
れた他の方法であつてよい。 これらの複合体のいくらかの例は、PE/本発
明の接着剤/ナイロン、PE/接着剤/エチレン
ビニルアルコール共重合体、PE/接着剤/アル
ミニウム、PE/接着剤/鋼、PE/接着剤/ガラ
ス、PE/接着剤/木材、PE/接着剤/レザー、
PE/接着剤/ナイロン/接着剤/PE及びPE/
接着剤/EVOH/接着剤/PEである。他のポリ
オレフインを含む複合体のいくらかの例は、
EVA/接着剤/ナイロン、アイオノマー/接着
剤/ナイロン、PP/接着剤/ナイロンである。
申す迄もなく、当業者には、こゝに記載した原理
を使用してポリオレフイン及び極性基質の多くの
他の組み合わせが明らかになるであろう。 他の金属組み合わせの例は、アルミニウム/接
着剤/アルミニウム又は接着剤/アルミニウム/
接着剤又はポリエチレン/接着剤/アルミニウ
ム/接着剤/ポリエチレンである。また、銅、
鋼、黄銅等の如き他の金属を用いることもでき
る。異種金属の例は、アルミニウム/接着剤/
銅、アルミニウム/接着剤/鋼、アルミニウム/
接着剤/黄銅等である。また、一方が金属/接着
剤/極性重合体を有する組み合わせも作ることが
できよう。これらの例としては、アルミニウム/
接着剤/ナイロン又はアルミニウム/接着剤/
EVOH又は鋼/接着剤/ナイロン/接着剤/鋼
がある。再び、当業者には、こゝに記載した原理
から多数の組み合わせが明らかになるであろう。 これらの物質は、多くの様々な有用な製品を作
るのに用いることができる。これらは、包装フイ
ルム、吹込成形ボトル、熱成形して容器にするこ
とができる共押出シート、ガラスびん若しくは木
材若しくは金属上の被覆として、又は同種若しく
は異種金属を接合して積層にするために用いるこ
とができる。 以下の実施例でブレンドを調製するに際して
は、任意の混合装置又は技術を用いることができ
る。 すべてのブレンドは、好ましくは、酸化防止剤
を含有する。 特定の実施例においては、ブレンドは、次の条
件即ち325〓、120rpmの回転速度及び10分の全混
合時間の下にスクロール(scroil)型ミキサーを
使用した電熱式ブラベンダーブラスチコーダーミ
キサーで調製された。 次いで、得られたブレンドは、350〓において
圧縮成形して約0.006in厚のフイルムにされた。
次いで、フイルムは、40paiの圧力においてセン
チネル(Sentinel)型ヒートシーラー(モデル12
又は12AS)で基質に圧着された。シール時間及
び温度は、所望の条件に従つて変動される。試料
は1in幅で、そしてシール面積は1in2である。剥
離速度は5in/分である。初期ピーク後の最大剥
離荷重を試験片長さ1in当りの1b数で報告する。
5つの試験片の平均値を接着剤による接合のT−
剥離強度とする。試験角度は180°である。 こゝに記載した操作はASTMD1876(再発行
1978)に関連するものであるが、次の点で異な
る。 (1) ASTMD1876−72における試験パネル(12in
長さ×6in幅)。長さの初めの3inを曲げて90°の
曲りを作る。 (2) 初期ピーク後に剥離の初めの5inについて自
記記録曲線から剥離強度を測定する。 (3) 被着材を剥離するのに要する平均剥離荷重
(試験片幅1in当りの1b数)を報告する。 例 1 x−メチルビシクロ(2.2.1)ヘプタ−5−エ
ン−2,3−ジカルボン酸無水物(XMNA)を
高荷重メルトインデツクスが9.0g/10分で密度
が0.939g/c.c.の線状低密度ポリエチレンと反応
させて、1.5重量%のXMNA及び5.1g/10分の
メルトインデツクスを持つグラフト共重合体
(LLDPEg)を得た。上記のグラフト共重合体
を、12%の酢酸ビニル分を含有し且つ12g/10分
のメルトインデツクスを有するエチレン/酢酸ビ
ニル共重合体と10:90重量比で混合した。上記の
操作を使用して、ブレンドの接着力を試験した。
(本発明) XMNAを高荷重下のメルトインデツクスが7.0
g/10分で密度が0.961g/c.c.の高密度ポリエチ
レンホモ重合体樹脂と反応させて、1.5gの
XMNA及び1.5g/10分のメルトインデツクスを
有するグラフト共重合体(HDPEg)を生成し
た。このグラフト共重合体と上記と同じエチレ
ン/酢酸ビニル共重合体との10:90ブレンドを同
じ態様で試験した。(対照例) 両方の場合において、試料を“センチネル”ヒ
ートシーラーにおいてアルミニウムに対して温度
の函数として5秒間シールした。次の結果(lb/
in)が得られた。
基質に対して強い接着力を有する接着剤ブレンド
に関する。 接着剤ブレンドと1種以上の基質特に極性基質
とからなる複合構造体は、工業上広範囲の用途を
有している。極性基質の例は、ナイロン、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ
ビニルアルコール重合体(PVOH)、金属、ガラ
ス及び木材である。 ポリオレフイン(ホモ重合体又は共重合体)と
不飽和カルボン酸及びこれらの誘導体例えば無水
物、エステル、アミド、イミド、金属塩等のグラ
フト共重合体との接着剤ブレンド及びこれらから
得られた複合構造体は、様々な用途において増々
使用されるようになつている。本発明の改良点
は、高密度ポリエチレン又は低密度ポリエチレン
基幹の代わりに線状低密度ポリエチレン
(LLDPE)基幹を用いてグラフト共重合体を作る
ことを包含する。 本発明は、高密度ポリエチレングラフト共重合
体を含有するブレンドと比較して、その代わりに
線状低密度ポリエチレングラフト共重合体を用い
ることによつてポリオレフイン接着剤ブレンドの
接着開始温度を下げるのを可能にする。 また、本発明は、通常の分枝状低密度ポリエチ
レングラフト共重合体を含有するブレンドよりも
向上した接着力を有する新規な接着剤ブレンドを
提供する。これらの接着剤ブレンドは、オレフイ
ン重合体に対して、並びにナイロン、ポリアミ
ド、ポリビニルアルコール及びその共重合体例え
ばエチレン/ビニルアルコール共重合体、ポリウ
レタン、ポリエステル、アルミニウム、鋼、銅及
び他の金属、紙、木材、レザー、ポリカーボネー
ト等の如き他の基質に対しても良好な接着力を示
す。 また、本発明は、本発明の接着剤ブレンドを含
む複合構造体を包含する。この複合構造体は、フ
イルム、容器、シート、ボトル、管等の形態にあ
つてよい。 本発明は、これらのブレンドを用いて異種物質
を接合させる方法を包含する。かゝる方法の例
は、積層化、共押出、吹込成形、押出被覆、粉末
被覆等又はこれらの組み合わせである。 本発明によれば、線状低密度ポリエチレン基幹
(LLDPEg)に対して適当な不飽和カルボン酸又
は酸無水物をグラフトしそして得られたグラフト
共重合体にエチレンホモ重合体又はエチレンとα
−オレフインとの共重合体又はエチレンとエチレ
ン式不飽和エステル若しくはこれらの誘導体との
共重合体又はこれらの混合物を混合することによ
つて、オレフイン重合体、極性重合体例えばナイ
ロン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポ
リビニルアルコール重合体、並びに金属、ガラ
ス、セロフアン、紙、木材及び多くの他のものの
如き他の極性基質などの種々の基質に対して優秀
な接着強度を持つ組成物が得られた。 本発明は、高密度ポリエチレン基幹に対してカ
ルボン酸無水物をグラフトさせたグラフト共重合
体にエチレンのホモ重合体又はエチレンとα−オ
レフイン及び(又は)エチレン式不飽和エステル
との共重合体を混合させてなる接着剤ブレンドに
優る改善を提供するものである。これらのブレン
ドは、金属を含めた極性基質に対して良好な接着
力を示す。しかしながら、かゝるブレンドの接着
開始温度は、ある積層化プロセスに対しては高す
ぎる。これらのブレンド中のグラフト共重合体成
分の融点を下げることによつて、良好な接着力を
得るための開始温度は有意義に下げられる。これ
は、グラフト共重合体の基幹を高密度ポリエチレ
ンから低密度ポリエチレンに変えることによつて
達成することができた。しかしながら、低密度ポ
リエチレングラフト共重合体を含有するブレンド
は、高密度ポリエチレングラフト共重合体を含有
するブレンドよりも貧弱な接着力を有する。線状
低密度ポリエチレン基幹を有するグラフト共重合
体を含有するブレンドを用いることによつて、低
い接着開始温度が得られる。驚いたことに、ポリ
オレフイン及び幾つかの他の基質に対する優秀な
接着力が得られた。 線状低密度基幹グラフト共重合体(LLDPEg)
を使用すると、混合用樹脂の多くにおいてグラフ
ト共重合体の良好な分散が得られる。向上した分
散の結果として、グラフト共重合体ブレンドの透
明性が改善される。 本発明のグラフト共重合体において基幹として
用いられる線状低密度ポリエチレンは、それらを
通常の低密度ポリエチレン(LDPE)樹脂及び高
密度ポリエチレン樹脂の両方から区別する独特な
特性を有する。低密度ポリエチレンは、それらの
製造法のために、それ自身でコイル(coil)する
傾向を有する高分枝度の物質である。他方、線状
低密度物質は、それらの名称が示すように、この
長鎖分枝をほとんど有さずそして基幹上に共単量
体の使用によつて導入される短鎖分枝のみを有す
る。 この線状構造は、重合体が良好に伸び且つ他の
重合体と容易に混合するのを可能にする。線状低
密度ポリエチレンの密度範囲は、約0.91〜0.939
g/c.c.である。これは、LLDPEを0.94〜0.97g/
c.c.の範囲内のHDPEから区別する。線状低密度ポ
リエチレンの構造は、それらが、高度の短鎖分枝
をもたらす共単量体を高密度ポリエチレン共重合
体よりもかなり多く含有するという事実によつて
高密度物質とは異なる。この構造上の差異は、そ
れらの特性がHDPE及びLDPEのものとは異なる
原因となる。 直線性は良好な引張特性及び引裂特性をもたら
し、これに対して分枝度は、粘り強さ、破壊抵抗
性、引裂強度、耐低温衝撃性、低いそり、及び優
秀な環境応力抵抗性をもたらす。通常の低密度ポ
リエチレン及び高密度ポリエチレンとのこれらの
差異は、LLDPEが三代目のポリエチレン(実際
にはそれ自身の特性を持つ混成物である異なる物
質)と称される原因であつた。これはそれ自身の
特性を有するので、この物質を他の重合体と組み
合せたときの該物質の特性をブレンド中のHDPE
又はLDPEの挙動に基いて推定し且つ予想するこ
とができない。それ故に、これらの物質をグラフ
ト共重合体中の基幹として用いると、LDPE又は
HDPEの基幹では不可能な特性をもたらすことが
できることに気付くことは驚くべきことであつ
た。 こゝに本発明において、線状低密度ポリエチレ
ン(0.910〜0.939g/c.c.の密度)樹脂に適当な不
飽和カルボン酸又はこれらの誘導体好ましくは無
水物をグラフトしそして得られたグラフト共重合
体にエチレンのホモ重合体、エチレンのα−オレ
フイン共重合体、エチレンとエチレン式不飽和エ
ステル又はこれらの誘導体との共重合体及びこれ
らの混合物からなるポリオレフイン樹脂を混合す
ることによつて、ナイロン及び他のポリアミドの
ような極性重合体、エチレン−ビニルアルコール
共重合体、ポリビニルアルコール及びこの共重合
体、ポリウレタン及び他のカルボニル含有重合
体、金属、ガラス、木材、紙等の種々の基質に対
して低い開始温度において優秀な接着強度を持つ
ブレンドが得られた。 また、本発明は、本発明の接着剤ブレンドの複
合構造体を包含する。この複合構造体は、フイル
ム、ボトル、シート、容器、管及び類似物の形態
にあつてよい。これらは、当業者に知られた任意
の方法によつて作ることができる。かゝる方法の
例は、共押出、成形、積層化、被覆、吹込成形若
しくはこれらの方法の組み合わせ又は当業者に知
られた他の異種物質接合法である。 グラフト用単量体として用いられる不飽和カル
ボン酸又は酸無水物としては、アクリル酸、マレ
イン酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、
シトラコン酸、メサコン酸、無水マレイン酸、4
−メチルシクロヘキサ−4−エン−1,2−ジカ
ルボン酸無水物、ビシクロ(2.2.2)オクタ−5
−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、1,2,
3,4,5,8,9,10−オクタヒドロナフタリ
ン−2,3−ジカルボン酸無水物、2−オキサ−
1,3−ジケトスピロ(4.4)ノナ−7−エン、
ビシクロ(2.2.1)−ヘプタ−5−エン−2,3−
ジカルボン酸無水物、マレオピマル酸、テトラヒ
ドロフタル酸無水物、x−メチルビシクロ
(2.2.1)ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボン
酸無水物、x−メチルノルボルナ−5−エン−
2,3−ジカルボン酸無水物、ノルボルナ−5−
エン−2,3−ジカルボン酸無水物、ナド酸無水
物(Nadic anhydride)、メチルナド酸無水物、
ヒモ酸無水物(Himic anhydride)、メチルヒモ
酸無水物並びに米国特許第3873643号及び同第
3882194号に記載される他の融合環単量体が挙げ
られる。 また、本発明のグラフト共重合体の製造には、
米国特許第3882194号に記載される如き共グラフ
ト用単量体も有用である。 共グラフト化に好適な共役不飽和エステルとし
ては、マレイン酸ジアルキル、フマル酸ジアルキ
ル、イタコン酸ジアルキル、メサコン酸ジアルキ
ル、シトラコン酸ジアルキル、アクリル酸アルキ
ル、クロトン酸アルキル、チグリン酸アルキル及
びメタクリル酸アルキル(こゝで、アルキルは、
1〜12個の炭素原子を含有する脂肪族、アリール
脂肪族及びシクロ脂肪族基を表わす)が挙げられ
る。本発明の共グラフト化共重合体に特に有用な
エステルは、マレイン酸ジプチル、フマル酸ジエ
チル及びイタコン酸ジメチルである。本発明の共
グラフト化共重合体に特に有用な酸及び酸無水物
としては、無水マレイン酸、フマル酸、テトラヒ
ドロフタル酸無水物、x−メチルビシクロ
(2.2.1)ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボン
酸無水物及びビシクロ(2.2.1)ヘプタ−5−エ
ン−2,3−ジカルボン酸無水物が挙げられる。 最終生成物の物理的特性を制御するためにどち
らか又は両方の群の単量体中の1種よりも多くの
単量体を使用するのがしばしば望ましい。この方
法は、一般には、溶剤を用いて又は用いないで重
合体と単量体との混合物を加熱することよりな
る。混合物は、触媒を用いて又は用いないでポリ
オレフインの融点よりも高い温度に加熱すること
ができる。かくして、グラフト化は、空気、ヒド
ロペルオキシド、他の遊離基触媒の存在下に又は
混合物を高められた温度に且つ(溶剤を用いない
ならば)好ましくは高せん断下に維持する場合に
はこれらの物質の本質的な不在下に生じる。 本発明のグラフト及び共グラフト共重合体は、
生成されたグラフト共重合体を分離又は利用する
任意の方法又は系によつて回収される。かくし
て、この用語は、沈降フラフ(fluff)、ペレツ
ト、粉末等並びに更に化学的に反応若しくは混合
したペレツト、粉末等の形態での共重合体の回収
又は得られた共重合体から直接形成した成形品の
形態での共重合体の回収を包含する。 反応を達成する好都合な方法は、各成分を予備
混合し次いで組成物を加熱した押出機によつて押
出すことである。また、ブラベンダーミキサー、
バンバリミキサー、ロールミル等の如き他の混合
手段を用いることもできる。高められた温度で起
り得るいくらかの交さ結合で分子量が不当に増大
するのを防止するためには、反応を密閉反応容器
で実施するのが望ましい。通常の短軸又は多軸押
出機は補助装置を用いなくてもこの結果を達成
し、この理由のために特に望ましい反応容器であ
るが、しかしこれは決して必要ではない。 得られた本発明の共重合体は、約70〜99.95重
量%のLLDPE及び0.05〜30重量%の不飽和酸又
は酸無水物又はこれらの混合物よりなることが判
明した。 本発明の共グラフト共重合体は、約50〜99.90
重量%のLLDPE、約0.05〜25重量%の不飽和酸
又は酸無水物又はこれらの混合物及び約0.05〜25
重量%の不飽和エステル又はこれらの混合物より
なる。これらの得られたグラフト共重合体は、該
共重合体を更に変性するために種々の他の物質と
混合又は反応させることができる。 本発明の接着剤ブレンドは、ナイロン、エチレ
ンビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリビ
ニルアルコール(PVA)、ポリエステル、ポリウ
レタン、金属等の如き極性基材を含有する複合体
中に用いることができる。これらの複合体は2層
だけであつてもよく、又はこれらはどちらかの層
に付着する物質を構造に加えた3層若しくはそれ
以上の層であつてもよい。例えば、これらの層に
は、ポリエチレン(PE)のようなポリオレフイ
ン、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エ
チレンと他の単量体との共重合体、アイオノマー
及びポリプロピレン(PP)を用いることができ
る。当業者には、こゝに開示した原理を使用して
多くの組み合わせをなすことができることは明ら
かである。 この接合法は、積層化、共押出、押出積層化、
押出若しくは共押出被覆又は複合構造体を形成す
るために異種物質を接合するための当業者に知ら
れた他の方法であつてよい。 これらの複合体のいくらかの例は、PE/本発
明の接着剤/ナイロン、PE/接着剤/エチレン
ビニルアルコール共重合体、PE/接着剤/アル
ミニウム、PE/接着剤/鋼、PE/接着剤/ガラ
ス、PE/接着剤/木材、PE/接着剤/レザー、
PE/接着剤/ナイロン/接着剤/PE及びPE/
接着剤/EVOH/接着剤/PEである。他のポリ
オレフインを含む複合体のいくらかの例は、
EVA/接着剤/ナイロン、アイオノマー/接着
剤/ナイロン、PP/接着剤/ナイロンである。
申す迄もなく、当業者には、こゝに記載した原理
を使用してポリオレフイン及び極性基質の多くの
他の組み合わせが明らかになるであろう。 他の金属組み合わせの例は、アルミニウム/接
着剤/アルミニウム又は接着剤/アルミニウム/
接着剤又はポリエチレン/接着剤/アルミニウ
ム/接着剤/ポリエチレンである。また、銅、
鋼、黄銅等の如き他の金属を用いることもでき
る。異種金属の例は、アルミニウム/接着剤/
銅、アルミニウム/接着剤/鋼、アルミニウム/
接着剤/黄銅等である。また、一方が金属/接着
剤/極性重合体を有する組み合わせも作ることが
できよう。これらの例としては、アルミニウム/
接着剤/ナイロン又はアルミニウム/接着剤/
EVOH又は鋼/接着剤/ナイロン/接着剤/鋼
がある。再び、当業者には、こゝに記載した原理
から多数の組み合わせが明らかになるであろう。 これらの物質は、多くの様々な有用な製品を作
るのに用いることができる。これらは、包装フイ
ルム、吹込成形ボトル、熱成形して容器にするこ
とができる共押出シート、ガラスびん若しくは木
材若しくは金属上の被覆として、又は同種若しく
は異種金属を接合して積層にするために用いるこ
とができる。 以下の実施例でブレンドを調製するに際して
は、任意の混合装置又は技術を用いることができ
る。 すべてのブレンドは、好ましくは、酸化防止剤
を含有する。 特定の実施例においては、ブレンドは、次の条
件即ち325〓、120rpmの回転速度及び10分の全混
合時間の下にスクロール(scroil)型ミキサーを
使用した電熱式ブラベンダーブラスチコーダーミ
キサーで調製された。 次いで、得られたブレンドは、350〓において
圧縮成形して約0.006in厚のフイルムにされた。
次いで、フイルムは、40paiの圧力においてセン
チネル(Sentinel)型ヒートシーラー(モデル12
又は12AS)で基質に圧着された。シール時間及
び温度は、所望の条件に従つて変動される。試料
は1in幅で、そしてシール面積は1in2である。剥
離速度は5in/分である。初期ピーク後の最大剥
離荷重を試験片長さ1in当りの1b数で報告する。
5つの試験片の平均値を接着剤による接合のT−
剥離強度とする。試験角度は180°である。 こゝに記載した操作はASTMD1876(再発行
1978)に関連するものであるが、次の点で異な
る。 (1) ASTMD1876−72における試験パネル(12in
長さ×6in幅)。長さの初めの3inを曲げて90°の
曲りを作る。 (2) 初期ピーク後に剥離の初めの5inについて自
記記録曲線から剥離強度を測定する。 (3) 被着材を剥離するのに要する平均剥離荷重
(試験片幅1in当りの1b数)を報告する。 例 1 x−メチルビシクロ(2.2.1)ヘプタ−5−エ
ン−2,3−ジカルボン酸無水物(XMNA)を
高荷重メルトインデツクスが9.0g/10分で密度
が0.939g/c.c.の線状低密度ポリエチレンと反応
させて、1.5重量%のXMNA及び5.1g/10分の
メルトインデツクスを持つグラフト共重合体
(LLDPEg)を得た。上記のグラフト共重合体
を、12%の酢酸ビニル分を含有し且つ12g/10分
のメルトインデツクスを有するエチレン/酢酸ビ
ニル共重合体と10:90重量比で混合した。上記の
操作を使用して、ブレンドの接着力を試験した。
(本発明) XMNAを高荷重下のメルトインデツクスが7.0
g/10分で密度が0.961g/c.c.の高密度ポリエチ
レンホモ重合体樹脂と反応させて、1.5gの
XMNA及び1.5g/10分のメルトインデツクスを
有するグラフト共重合体(HDPEg)を生成し
た。このグラフト共重合体と上記と同じエチレ
ン/酢酸ビニル共重合体との10:90ブレンドを同
じ態様で試験した。(対照例) 両方の場合において、試料を“センチネル”ヒ
ートシーラーにおいてアルミニウムに対して温度
の函数として5秒間シールした。次の結果(lb/
in)が得られた。
【表】
本例は、線状低密度グラフト共重合体
(LLDPEg)を使用する結果としての接着開始温
度の低下を示す。 例 2 XMNAを、メルトインデツクスが0.6g/10分
で且つ密度が0.919g/c.c.の他の線状低密度ポリ
エチレンと反応させた。このグラフト共重合体
(LLDPEg)は、6.0g/10分のメルトインデツク
ス及び1.1重量%のXMNA含量を有していた。こ
のグラフト共重合体を例1で用いたと同じエチレ
ン/酢酸ビニル共重合体中に同じレベルで混合し
た。このブレンドをセンチネルヒートシーラーに
おいてアルミニウムに対して温度の函数として5
秒間シールしたときの接着力について試験した。
(本発明)これを例1で用いたHDPEgブレンド
(対照例)の結果と比較した。結果(lb/in)を
以下に示す。
(LLDPEg)を使用する結果としての接着開始温
度の低下を示す。 例 2 XMNAを、メルトインデツクスが0.6g/10分
で且つ密度が0.919g/c.c.の他の線状低密度ポリ
エチレンと反応させた。このグラフト共重合体
(LLDPEg)は、6.0g/10分のメルトインデツク
ス及び1.1重量%のXMNA含量を有していた。こ
のグラフト共重合体を例1で用いたと同じエチレ
ン/酢酸ビニル共重合体中に同じレベルで混合し
た。このブレンドをセンチネルヒートシーラーに
おいてアルミニウムに対して温度の函数として5
秒間シールしたときの接着力について試験した。
(本発明)これを例1で用いたHDPEgブレンド
(対照例)の結果と比較した。結果(lb/in)を
以下に示す。
【表】
本例は、LLDPEg共重合体がHDPEgブレンド
と比較して接着開始温度を下げることを示す。 例 3 密度が0.916g/c.c.で高荷重メルトインデツク
ス(21.260g)が2.8g/10分の線状低密度ポリ
エチレンをXMNAと反応させることによつてグ
ラフト共重合体を調製した。得られたグラフト共
重合体は、6.2g/10分のメルトインデツクス及
び1.6重量%のXMNA含量を有していた。このグ
ラフト共重合体10重量%を例1で用いたと同じエ
チレン/酢酸ビニル共重合体90重量%と混合し、
そしてこれをすずを含まない鋼に対して以下の表
に示す温度において3秒間接着させた。接着力を
lb/inで報告する。 また、例1に記載した高密度ポリエチレンホモ
重合体から製造されそして例1で用いたと同じエ
チレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)90重量%
を混合させたグラフト共重合体をすずを含まない
鋼に対して以下の表に示す温度で接着させると、
次の結果(lb/in)が得られた。
と比較して接着開始温度を下げることを示す。 例 3 密度が0.916g/c.c.で高荷重メルトインデツク
ス(21.260g)が2.8g/10分の線状低密度ポリ
エチレンをXMNAと反応させることによつてグ
ラフト共重合体を調製した。得られたグラフト共
重合体は、6.2g/10分のメルトインデツクス及
び1.6重量%のXMNA含量を有していた。このグ
ラフト共重合体10重量%を例1で用いたと同じエ
チレン/酢酸ビニル共重合体90重量%と混合し、
そしてこれをすずを含まない鋼に対して以下の表
に示す温度において3秒間接着させた。接着力を
lb/inで報告する。 また、例1に記載した高密度ポリエチレンホモ
重合体から製造されそして例1で用いたと同じエ
チレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)90重量%
を混合させたグラフト共重合体をすずを含まない
鋼に対して以下の表に示す温度で接着させると、
次の結果(lb/in)が得られた。
【表】
ことを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ブレンドの総量を100重量部として、 (a) 合計100%として、70〜99.95重量%の
LLDPE基幹に少なくとも1種の重合性エチレ
ン式不飽和カルボン酸又はカルボン酸無水物か
らなる少なくとも1種のグラフト用単量体を30
〜0.05重量%グラフトさせてなるグラフト共重
合体0.1〜35重量部と、 (b) エチレンのホモ重合体、LLDPEでないエチ
レンのα−オレフイン共重合体、エチレンとエ
チレン式不飽和エステル又はこれらの誘導体と
の共重合体及びこれらの混合物よりなる群から
選択される非エラストマー性のポリオレフイン
混合用樹脂99.9〜65重量部と、 を含む接着剤ブレンド。 2 LLDPE基幹が0.91〜0.939g/c.c.の密度を有
する特許請求の範囲第1項記載のブレンド。 3 グラフト用単量体が、アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、
メサコン酸、無水マレイン酸、4−メチルシクロ
ヘキサ−4−エン−1,2−ジカルボン酸無水
物、ビシクロ(2.2.2)オクタ−5−エン−2,
3−ジカルボン酸無水物、1,2,3,4,5,
8,8,10−オクタヒドロナフタリン−2,3−
ジカルボン酸無水物、2−オキサ−1,3−ジケ
トスピロ(4.4)ノナ−7−エン、ビシクロ
(2.2.1)ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボン
酸無水物、マレオピマル酸、テトラヒドロフタル
酸無水物、メチルナド酸無水物、ヒモ酸無水物、
メチルヒモ酸無水物、x−メチルビシクロ
(2.2.1)ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボン
酸無水物及びフマル酸よりなる群から選択される
特許請求の範囲第1項記載のブレンド。 4 混合用樹脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチ
レン−アクリル酸エチル共重合体、LDPE及び
HDPEよりなる群から選択される特許請求の範囲
第1項記載の接着剤ブレンド。 5 ブレンドの総量を100重量部として、 (a) 合計100%として、50〜99.90重量%の
LLDPE基幹に少なくとも1種の重合性エチレ
ン式不飽和カルボン酸又はカルボン酸無水物か
らなる少なくとも1種のグラフト用単量体を
0.05〜25重量%及び不飽和エステルを0.05〜25
重量%共グラフトさせてなるグラフト共重合体
0.1〜10重量部と、 (b) エチレンのホモ重合体、エチレンのα−オレ
フイン共重合体、エチレンとエチレン式不飽和
エステル又はこれらの誘導体との共重合体及び
これらの混合物よりなる群から選択されるポリ
オレフイン混合用樹脂99.9〜90重量部と、 を含む接着剤ブレンド。 6 LLDPE基幹が0.91〜0.939g/c.c.の密度を有
する特許請求の範囲第5項記載のブレンド。 7 不飽和エステルが、マレイン酸ジアルキル、
フマル酸ジアルキル、イタコン酸ジアルキル、メ
サコン酸ジアルキル、シトラコン酸ジアルキル、
アクリル酸アルキル、クロトン酸アルキル、チグ
リン酸アルキル及びメタクリル酸アルキル(ここ
で、アルキルは1〜12個の炭素原子を含有する脂
肪族、アリール脂肪族及びシクロ脂肪族基を表わ
す)よりなる群から選択される特許請求の範囲第
5項記載のブレンド。 8 グラフト用単量体が、アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、
メサコン酸、無水マレイン酸、4−メチルシクロ
ヘキサ−4−エン−1,2−ジカルボン酸無水
物、ビシクロ(2.2.2)オクタ−5−エン−2,
3−ジカルボン酸無水物、1,2,3,4,5,
8,8,10−オクタヒドロナフタリン−2,3−
ジカルボン酸無水物、2−オキサ−1,3−ジケ
トスピロ(4.4)ノナ−7−エン、ビシクロ
(2.2.1)ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボン
酸無水物、マレオピマル酸、テトラヒドロフタル
酸無水物、メチルナド酸無水物、ヒモ酸無水物、
メチルヒモ酸無水物、x−メチルビシクロ
(2.2.1)ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボン
酸無水物及びフマル酸よりなる群から選択される
特許請求の範囲第5項記載のブレンド。 9 混合用樹脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチ
レン−アクリル酸エチル共重合体、LDPE、
LLDPE及びHDPEよりなる群から選択される特
許請求の範囲第5項記載の接着剤ブレンド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US350265 | 1982-02-19 | ||
| US06/350,265 US4452942A (en) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Adhesive blends containing anacid or anhydride grafted LLDPE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58152077A JPS58152077A (ja) | 1983-09-09 |
| JPH0464352B2 true JPH0464352B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=23375944
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