JPH0625628A - ポリオレフィン用水性接着剤組成物およびプライマー - Google Patents

ポリオレフィン用水性接着剤組成物およびプライマー

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JPH0625628A
JPH0625628A JP4101951A JP10195192A JPH0625628A JP H0625628 A JPH0625628 A JP H0625628A JP 4101951 A JP4101951 A JP 4101951A JP 10195192 A JP10195192 A JP 10195192A JP H0625628 A JPH0625628 A JP H0625628A
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polyolefin
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water
ethylene
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JP4101951A
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Angelo Borghi
アンジェロ、ボルギ
Vincenzo Giannella
ビンチェンツォ、ジアネラ
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Original Assignee
Himont Inc
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】Ａ）５〜２５重量％の塩素を含み、平均分子量
が５，０００〜５０，０００である一つ以上の塩素化ポ
リオレフィンの非イオン系界面活性剤溶液２〜５０重量
部、および Ｂ）１）３５〜６５重量部の酢酸ビニル−エチレン共重
合体を含み、エチレンがその重合体の２５〜３５重量％
を構成する水性分散液、および ２）０．１〜５重量％の陰イオン系界面活性剤を含む水
溶液から選択された成分５０〜９８重量部を含んでなる
組成物である。 【効果】Ｂ）で１）を選択した場合、ポリオレフィンの
フィルムまたはシートを紙の様な吸水性材料に接着する
ための接着剤として、またＢ）で２）を選択した場合、
撥水材料に対するポリオレフィンの接着を促進するのに
効果的であり、ポリオレフィン表面の前処理にも有効。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、ポリオレフィン用水性接着剤組
成物およびプライマーに関する。
【０００２】フィルムまたはシート状のポリオレフィン
材料の多くの工業用途では、該材料を、場合により異な
った化学的性質を有する他の材料に接着させる必要があ
るが、これは接着剤を使用して、場合によってはプライ
マーを使用して行う。
【０００３】現在公知の接着剤は、一般的に重合体の有
機溶剤溶液、または該重合体を大量の芳香族および／ま
たは塩素化溶剤と共に含む水性エマルションからなる。
現在市販されているポリオレフィン用のその様な接着剤
の例としては、例えば、イーストマン ケミカルにより
製造され、ＣＰ−３４３−１、ＣＰ−３４３−３および
ＣＰ−５１５−２の商標で販売されている塩素化ポリオ
レフィンがある。しかし、環境、労働および安全上の理
由から、水性の接着剤組成物およびプライマー、すなわ
ち非常にわずかな量の芳香族および／または塩素化有機
溶剤を含む接着剤組成物およびプライマーが必要とされ
ている。
【０００４】ポリオレフィン以外の重合体に対する水性
の接着剤組成物およびプライマーの使用はすでに公知で
ある。例えばポリ塩化ビニルシートを厚紙に接着させる
ために、製紙および厚紙業界では、現在、酢酸ビニル−
エチレン共重合体の水性分散液系の接着剤組成物を使用
している。その様な接着剤組成物の一例は、モンテディ
ペS.p.A からVinavil ＥＶＡ０１５の商標で販売されて
いる製品である。
【０００５】本発明者は、塩素化ポリオレフィンの非イ
オン系界面活性剤溶液からなる主として水性の組成物
が、その処方によっては、ポリオレフィンを吸水性材料
に接着させるのに、または撥水性材料に対するポリオレ
フィンの密着性を促進するために効果的に使用できるこ
とを発見した。
【０００６】発明の概要 本発明の目的は、接着剤およびプライマーとして有用な
組成物であって、 Ａ）５〜２５重量％の塩素を含み、平均分子量が５，０
００〜５０，０００である一つ以上の塩素化ポリオレフ
ィンの非イオン系界面活性剤溶液２〜５０重量部、およ
び Ｂ） １）３５〜６５重量部の酢酸ビニル−エチレン共
重合体を含み、エチレンがその重合体の２５〜３５重量
％、好ましくは約３０重量％を構成する水性分散液、お
よび ２）０．１〜５重量％の陰イオン系界面活性剤を含む水
溶液から選択された成分５０〜９８重量部 を含んでなる組成物である。
【０００７】発明の具体的な説明 水性分散液とは、一つの固相および一つの水相からな
り、その固相がその水相中に実質的に均一に分布した粒
子（一般にコロイド状）からなる、２相系を意味する。
【０００８】上記の分散液１）を成分（Ｂ）として選択
する場合、その様な組成物はポリオレフィンのフィルム
またはシートを紙、厚紙、木、皮革の様な吸水性材料に
接着するための接着剤として有用である。
【０００９】上記の溶液２）を成分（Ｂ）として選択す
る場合、その様な組成物は、フィルム、シート、繊維ま
たは発泡材料を始めとする各種の形態のポリオレフィン
自体、並びに他の重合体材料または金属の様な撥水材料
に対するポリオレフィンの接着を促進するのに効果的で
あり、その様な組成物をポリオレフィンの表面に塗布す
ることは、その後に塗布する塗料の接着性を改良するた
めの前処理としても効果的である。
【００１０】本発明において、「プライマー」という用
語は、単独で使用した場合はそれを塗布した表面に対し
て十分な接着性を発揮せず、したがって接着剤の追加を
必要とする様な物質を意味する。本発明の組成物は、環
境および労働安全上の問題を軽減する利点の他に、この
分野で公知の接着剤と比較してより優れた接着性を示
す。
【００１１】本発明の接着剤組成物およびプライマーを
使用できるポリオレフィンの例としては、一つ以上のＲ
''−ＣＨ＝ＣＨ2 オレフィン（Ｒ''は水素原子、または
１〜６Ｃアルキル、またはアリール基、特にフェニルで
ある）の連続重合により得られる重合体および共重合
体、またはそれらの混合物がある。特に、該重合体およ
び共重合体には、 Ｉ）アイソタクチックまたは実質的にアイソタクチック
なポリプロピレン、 II) 高密度（ＨＤＰＥ）、低密度（ＬＤＰＥ）および線
状低密度（ＬＬＤＰＥ）を含むポリエチレン、 III)プロピレンとエチレンおよび／または他の線状また
は枝分れＣ4 〜Ｃ10α−オレフィン、例えば１−ブテ
ン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペ
ンテンとの結晶性共重合体、 IV) エラストマー性エチレン／α−オレフィン共重合体
および少量のジエンを含むエチレン／α−オレフィン／
ジエンターポリマー（α−オレフィンは好ましくはプロ
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−ブテンから
なる群から選択され、有用なジエンの例としてはブタジ
エン、エチリデン−ノルボルネンおよび１−４ヘキサジ
エンがある）、 Ｖ）連続重合により得られる複相の重合体および共重合
体で、それらの相が（ａ）プロピレンの重合体の単独重
合体部分、または上記の(III) に示す共重合体の一つ、
および（ｂ）(IV)に示すエラストマー性共重合からなる
共重合体部分からなるもの、がある。
【００１２】成分（Ａ）として有用な塩素化ポリオレフ
ィンの例としては、所望によりカルボキシル基を含む、
塩素化したポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイソブ
チレンおよびエチレン−プロピレン共重合体、例えばイ
ーストマン ケミカルによりＣＰ−３４３−１、ＣＰ−
３４３−３およびＣＰ−５１５−２の商標で市販されて
いる塩素化ポリオレフィンがある。この種の好ましいポ
リオレフィンはＣＰ−３４３−１である。
【００１３】非イオン系界面活性剤の例としては、一つ
以上の線状アルキル鎖を含み、９〜２４個のアルキル炭
素を有するアルキル芳香族化合物がある。その様な界面
活性剤の例としては、ノニルベンゼン、ｎ−ドデシルベ
ンゼン、トリデシルベンゼン（１−フェニルトリデカ
ン）、およびジ−（ｎ−ドデシルベンゼン）があるが、
ｎ−ドデシルベンゼンが好ましい。
【００１４】溶液（Ａ）中の塩素化ポリオレフィンの濃
度は、特定のポリオレフィンおよび使用する界面活性剤
の種類により異なる。一般的に、塩素化ポリオレフィン
の最高濃度、すなわちそれを超えると長期間に渡って透
明な溶液が得られない濃度で操作するのが好ましい。特
に、塩素化ポリオレフィンがＣＰ−３４３−１であり、
界面活性剤がｎ−ドデシルベンゼンである場合、永久的
に透明な溶液が得られる塩素化ポリオレフィンの最高濃
度は、８０重量部の界面活性剤中に２０重量部のポリオ
レフィンである。より一般的には、溶液（Ａ）に使用で
きる塩素化ポリオレフィンの濃度は、５〜２５重量％で
ある。
【００１５】溶液成分（Ｂ、２）に有用な陰イオン系界
面活性剤の例は、アルキルスルホン酸塩およびアルキル
ベンゼンスルホン酸塩の様なスルホン酸塩である。その
例としては、ジオクチルベンゼンスルホコハク酸塩、ラ
ウリル硫酸ナトリウム、スルホリシノール酸ナトリウ
ム、およびドデシルベンゼンスルホン酸塩がある。好ま
しいのはジオクチルベンゼンスルホコハク酸塩である。
【００１６】最良の接着効果を得るには、接着すべき表
面に好適な予備清浄化処理を施す。その様な清浄化処理
としては、例えば１，１，１−トリクロロエチレンの様
な塩素化溶剤で常温で脱脂するとよい。下記の実施例は
説明のために記載するのであって、本発明を限定するも
のではない。
【００１７】実施例 一般操作法 下記の手順により接着試験を行う。 使用する吸水性材料は、重量１４５０ g/m2 で厚さが
２．５mmの厚紙工業用の厚紙である。接着剤組成物を、
固体残留物が１〜１０ g/m2 での量で厚紙上にへらでの
ばす。被覆した表面を２分間乾燥させ、次いで１５cmｘ
３cmのポリオレフィンフィルムの細片を約５０g/cm2 の
圧力をかけて張り付け、圧力をこの水準に常温で１時間
保持する。接着試験は、上記の試料調製から少なくとも
２４時間後に行う。
【００１８】接着試験（手で剥離する試験）は３段階の
接着性で評価する。 − 良（“Ｂ”）： 剥離が厚紙本体の中で起きた場
合、 − 不良（“Ｃ”）： 剥離が厚紙とポリオレフィンフ
ィルムの界面で起きた場合、 − 部分的（“Ｐ”）： 剥離が部分的に厚紙本体の中
で起き、部分的に厚紙とポリオレフィンフィルムの界面
で起きた場合。
【００１９】剥離試験を行う際、４種類のポリオレフィ
ンシートを調製する。これらのフィルムはすべて、約６
０％のプロピレンおよび４０％のエチレンからなり、メ
ルトフローレート（ＭＦＲ）＝１g/10分間（２３０℃
で、２．１６kgの荷重下）の部分的に結晶性の共重合体
をカレンダー加工して得る。これらのシートを番号１〜
４で識別し、以下に詳細に説明する。 ポリオレフィンシート１： 黒着色、１５０μm 厚、表
面張力＜３８ダイン/cm 。ポリオレフィンシート２： 黒着色、火炎処理、１５
０μm 厚、表面張力４３ダイン/cm 。 ポリオレフィンシート３： 白着色、１５０μm 厚、表
面張力＜３８ダイン/cmで、５０重量部の上記重合体、
２０重量部の、ＲＯＬからＯＢ５５の商標で市販されて
いる鉱油（パラフィン炭素含有量が高く、芳香族炭素を
含まない）および３０重量部の炭酸カルシウムからな
る。 ポリオレフィンシート４： 白着色、前の製品と同じ組
成、火炎処理、１５０μm 厚、表面張力＜３８ダイン/c
m 。
【００２０】実施例１ ７０−３０酢酸ビニル−エチレン共重合体、すなわち７
０重量％の酢酸ビニルおよび３０重量％のエチレンを含
む共重合体の５０重量％水性分散液を調製する。イース
トマン ケミカルから市販されているＣＰ−３４３−１
塩素化ポリオレフィン（約１５重量％の塩素を含み、平
均分子量が約１５，０００である）の、非イオン系界面
活性剤ｎ−ドデシルベンゼン中２０重量％の溶液を調製
する。該溶液を異なった百分率で、前に調製した酢酸ビ
ニル−エチレン共重合体と混合し、接着剤組成物を調製
する。表１に、得られた接着剤組成物、並びにそれらの
性能を上記の操作方法による厚紙に対する接着程度で示
す。表１に示す結果から、試験したすべてのポリオレフ
ィンシートについて接着程度が良好であり、明らかにポ
リオレフィンシートの表面張力に無関係であることが分
かる。また、ｎ−ドデシルベンゼンおよび塩素化ポリオ
レフィンの重量％が非常に低い（それぞれ２および０．
５％）場合にも良好な結果が得られることが分かる。こ
れは経済的に有利であることを示している。
【００２１】実施例２（比較例） トルエン中２０重量％のＣＰ−３４３−１塩素化ポリオ
レフィン溶液を調製する。該溶液を異なった百分率で、
前に調製した酢酸ビニル−エチレン共重合体と混合す
る。表２に、得られた接着剤組成物、並びにそれらの性
能を厚紙に対する接着性で示す（試験９〜１１）。
【００２２】実施例３（比較例） ＣＰ−３４３−１のｎ−ドデシルベンゼン溶液の代わり
に、約１５％のＣＰ−３４３−１のジイソプロピルベン
ゼン（２つの異性体メタおよびパラの混合物）溶液を使
用する以外は、実施例１と同じ操作を行う。接着試験の
結果を表２に示す（試験１２）。
【００２３】実施例４（比較例） 塩素化ポリオレフィンＣＰ−３４３−１の代わりに、ソ
シエタ カファロからクロロパリンＳ７０の商品名で市
販されているクロロパラフィン（平均分子量が１０３５
で、塩素タイターが６１〜７０％であるクロロパラフィ
ン）を使用する以外は、実施例１と同じ操作を行う。接
着試験の結果を表２に示す（試験１３）。
【００２４】実施例５ 酢酸ビニル−エチレン共重合体の、固体分５０重量％
で、酢酸ビニルとエチレンの重量％が異なった水性分散
液を調製する。また、実施例１と同様に、塩素化ポリオ
レフィンＣＰ−３４３−１の溶液も調製する。該溶液を
異なった百分率で、酢酸ビニル−エチレン共重合体と混
合し、表３に示す接着剤組成物を調製する。表３に、得
られた接着剤組成物およびそれらの性能を厚紙に対する
接着程度で示す（試験１４〜２３）。試験１４〜１９お
よび２２〜２３は比較試験であり、２０および２１は本
発明により行った試験である。この表に示す結果から、
酢酸ビニル−エチレン共重合体中のエチレン含有量は良
好な性能を有する接着剤組成物を得るための重要なファ
クターであると結論される。試験２３（比較）で良好な
接着程度が得られているが、同じ接着剤組成物でも、厚
紙を別の表面張力の低いポリオレフィンシートと接着さ
せる場合には密着性が乏しい（比較試験２２）。
【００２５】実施例６ 実施例１と同様に操作し、９５重量％の７０−３０酢酸
ビニル−エチレン共重合体の水性分散液、４重量％のｎ
−ドデシルベンゼンおよび１重量％の塩素化ポリオレフ
ィンＣＰ−３４３−１を含む接着剤組成物を調製する。
該組成物を使用してポリオレフィンシート１を厚紙以外
の材料に接着させる。接着程度は、２つの材料を分離す
るのに必要な最大強度を測定する、ポリオレフィンシー
トに付けたダイナモメーターで測定する。使用した材料
はブナの合板およびセッコウプラスターであるが、両材
料に対して、分離に必要な最大強度は＞３N/mm2 （優れ
た接着性）であった。
【００２６】実施例７ 実施例１と同様に操作し、９５重量％の酢酸ビニル−エ
チレン共重合体の水性分散液、４重量％のｎ−ドデシル
ベンゼンおよび１重量％の塩素化ポリオレフィンＣＰ−
３４３−１を含む接着剤組成物を調製する。該組成物を
使用し、厚紙に、それぞれ二軸延伸したポリプロピレン
シート（荷重２．１６kg、２３０℃でメルトインデック
スＭ．Ｉ．＝５g/10分間を有する単独重合体）、および
低密度ポリエチレンシート（荷重２．１６kg、１９０℃
でＭ．Ｉ．＝３g/10分間、および密度０．９１８g/cm3
を有するＬＤＰＥ）を接着させた。接着程度は、上記一
般操作法に記載する様にして測定し、両接着試験につい
て良好（“Ｂ”）である。
【００２７】実施例８ 塩素化ポリオレフィンＣＰ−３４３−１をｎ−ドデシル
ベンゼンに２０：８０の重量比で溶解し、該溶液を、
０．５重量％ジイソオクチルスルホコハク酸ナトリウム
水溶液と、重量比で２５のＣＰ−３４３−１溶液および
７５の水溶液になる様に混合してポリオレフィン用のプ
ライマーを製造する。したがって、このプライマーは下
記の組成を有する。 ＣＰ−３４３−１： ５重量％ ｎ−ドデシルベンゼン： ２０重量％ Ｈ2 Ｏ： ７４．６重量％ ジイソオクチルスルホコハク酸ナトリウム： ０．４重量％ この混合物は、簡単な機械的攪拌で安定したエマルショ
ンを形成する。２つの接着すべき材料は、射出成形した
ガラス繊維強化ポリプロピレン板（３０重量％のガラス
繊維を含む）およびポリオレフィンシート１である。使
用する接着剤は、ソシエタ セストリエレ ベルニチ
S.r.l.から「アデシボ プルリボンド１０８４」の名称
で市販されている製品で、７０〜８０℃で約１分間加熱
することによりその接着効果を発揮する２成分ポリウレ
タン接着剤である。このプライマーを上記の材料の表面
に塗布する。８０℃のオーブン中で乾燥させた後、プル
リボンド接着剤を、接着すべき一方または両方の表面に
塗布する。このメーカーにより推奨される手順にしたが
って操作し、接着剤を常温で１０分間乾燥させ、その後
７０℃に１分間加熱し、次いで２つの板を重ね合わせ、
７０℃に加熱しながら、約８００g/cm2 の圧力を３０秒
間かける。最後に、圧力を除き、接着した表面を冷却さ
せる。剥離試験は２４時間後に行う。耐剥離性は、３０
mm幅の試料の、分離点における強度、すなわち剥離が開
始される最小の強度をＮで記録する簡単な装置で測定す
る。一方の表面にのみプルリボンド接着剤を塗布した場
合、分離強度は６．５Ｎであり、両方の表面に塗布した
場合は、分離強度は１１．２５Ｎである。
【００２８】実施例９ ポリオレフィンシート１と射出成形したタルク充填ポリ
プロピレン板（３０％タルク含有）との間で接着させる
以外は、実施例８と同様に操作する。剥離試験により、
プルリボンド接着剤をタルク充填ポリプロピレンに塗布
しただけの場合は、分離強度は７．２５Ｎであることが
わかる。
【００２９】 表１ 試験番号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ n-ドデシルベンゼン 24 24 12 12 2 2 2 2 （重量％） 70-30 酢酸ビニル− 70 70 85 85 97.5 97.5 97.5 97.5 エチレン共重合体の 水性分散液 （重量％） ＣＰ−３４３−１ 6 6 3 3 0.5 0.5 0.5 0.5 （重量％） 接着性 ポリオレフィン シート番号 １ ３ １ ３ １ ２ ３ ４ 接着程度 Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ
【００３０】 表２ 比較試験番号 ９ １０ １１ １２ １３ トルエン（重量％） 4 8 16 -- -- 70-30 酢酸ビニル−エチレン共 95 90 80 96.7 70 重合体の水性分散液（重量％） ＣＰ−３４３−１（重量％） 1 2 4 0.5 -- クロパリン Ｓ７０（重量％） -- -- -- -- 15 ジイソプロピルベンゼン -- -- -- 2.8 -- （重量％）n-ドデシルベンゼン（重量％） -- -- -- -- 15 接着性 ポリオレフィンシート １ １ ３ ３ １接着程度 Ｃ Ｃ Ｐ Ｃ Ｃ
【００３１】
【表１】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ａ）５〜２５重量％の塩素を含み、平均分
    子量が５，０００〜５０，０００である一つ以上の塩素
    化ポリオレフィンの非イオン系界面活性剤溶液２〜５０
    重量部、および Ｂ）３５〜６５重量部の酢酸ビニル−エチレン共重合体
    を含み、エチレンがその共重合体の２５〜３５重量％を
    構成する水性分散液５０〜９８重量部を含んでなること
    を特徴とする、主として水性のポリオレフィン用接着剤
    組成物。
  2. 【請求項２】成分（Ｂ）中に存在する酢酸ビニル−エチ
    レン共重合体が３０重量％のエチレンを含むことを特徴
    とする、請求項１に記載の接着剤組成物。
  3. 【請求項３】成分（Ａ）中に存在するポリオレフィン
    が、所望によりカルボキシル基を含む塩素化ポリプロピ
    レンから選択されることを特徴とする、請求項１または
    ２に記載の接着剤組成物。
  4. 【請求項４】成分（Ａ）中に存在する非イオン系界面活
    性剤が、一つ以上の線状アルキル鎖を含み、９〜２４個
    のアルキル炭素を有するアルキル芳香族化合物からなる
    群から選択されることを特徴とする、請求項１〜３のい
    ずれか１項に記載の接着剤組成物。
  5. 【請求項５】Ａ）５〜２５重量％の塩素を含み、平均分
    子量が５，０００〜５０，０００である一つ以上の塩素
    化ポリオレフィンの非イオン系界面活性剤溶液２〜５０
    重量部、および Ｂ）０．１〜５重量％の陰イオン系界面活性剤を含む水
    溶液５０〜９８重量部を含んでなることを特徴とする、
    主として水性のプライマー。
  6. 【請求項６】成分（Ａ）中に存在するポリオレフィン
    が、所望によりカルボキシル基を含む塩素化ポリプロピ
    レンから選択されることを特徴とする、請求項５に記載
    のプライマー。
  7. 【請求項７】成分（Ａ）中に存在する非イオン系界面活
    性剤が、一つ以上の線状アルキル鎖を含み、９〜２４個
    のアルキル炭素を有するアルキル芳香族化合物からなる
    群から選択されることを特徴とする、請求項５または６
    に記載のプライマー。
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