JP2006089626A - 熱融着型接着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 被着体間における接着強度、特に極性の異なる熱可塑性樹脂の樹脂体間における接着強度に優れた熱融着型接着剤組成物を提供する。
【解決手段】 熱融着型接着剤組成物は、次の(A)成分及び(B)成分を含有するものである。(A)成分:オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のグラフト共重合体。(B)成分:粘着付与剤。熱融着型接着剤組成物には、更に(C)成分として特定の熱可塑性エラストマーを含有することが好ましい。この熱融着型接着剤組成物は、極性の異なる樹脂体間を接着するために好適に用いられる。
【選択図】 なし
【解決手段】 熱融着型接着剤組成物は、次の(A)成分及び(B)成分を含有するものである。(A)成分:オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のグラフト共重合体。(B)成分:粘着付与剤。熱融着型接着剤組成物には、更に(C)成分として特定の熱可塑性エラストマーを含有することが好ましい。この熱融着型接着剤組成物は、極性の異なる樹脂体間を接着するために好適に用いられる。
【選択図】 なし
Description
本発明は、例えば熱可塑性樹脂の塊状、シート状又はフィルム状をなす樹脂体間における接着、特に極性等の性質の異なる異種の樹脂体間における接着に利用される熱融着型接着剤組成物に関するものである。更に詳しくは、異種の熱可塑性樹脂からなる樹脂体間を接着層により接着するために用いられ又は異種の熱可塑性樹脂からなる樹脂体の少なくとも一方の樹脂体に配合して用いられる熱融着型接着剤組成物に関するものである。
熱可塑性樹脂の中でも、特にポリプロピレン、ポリエチレン、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系熱可塑性樹脂は、軽量でリサイクルが容易であること、コストパフォーマンスが高いこと、燃焼したとき有害なガスを発生しないこと等の利点を有している。このため、目的に応じて塊状、シート状、フィルム状等の形態に加工して自動車、電気・電子、建築、食品、雑貨等の各分野において、近年多量に使用されている。これらの成形品は、所望形状の製品とするために、或いは性能の高度化や機能の多様化を図るために、複数の被着体としての成形品を接着させ、複合化して用いられている。このような複合化された成形品を簡便に得るための接着剤組成物が求められている。
このような要求を満たすために、次のような加熱溶融型接着剤組成物が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。すなわち、加熱溶融型接着剤組成物は、非極性オレフィン系重合体を含むセグメントとビニル系重合体セグメントとからなるグラフト共重合体よりなるものである。この加熱溶融型接着剤組成物を用いることにより、異種樹脂成形品間における接着性や樹脂成形品と金属間における接着性を改善することができる。
特開平8−225778号公報(第2頁、第6頁及び第7頁)
しかしながら、特許文献1に記載の加熱溶融型接着剤組成物は、ポリプロピレンとポリスチレンとの接着等に一定の接着強度を示すものの、いまだ十分ではなく、更に優れた接着強度が求められている。また、極性の異なる熱可塑性樹脂の樹脂体間における接着の場合には、一方の樹脂体にはある程度接着するものの、他方の樹脂体にはほとんど接着しない場合があるという問題があった。
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、被着体間における接着強度、特に極性の異なる熱可塑性樹脂の樹脂体間における接着強度に優れた熱融着型接着剤組成物を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明における第1の発明の熱融着型接着剤組成物は、下記の(A)成分及び(B)成分を含有することを特徴とするものである。
(A)成分:オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のグラフト共重合体。
(B)成分:粘着付与剤。
(A)成分:オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のグラフト共重合体。
(B)成分:粘着付与剤。
第2の発明の熱融着型接着剤組成物は、第1の発明において、更に下記の(C)成分を含有することを特徴とするものである。
(C)成分:α−オレフィン単量体とそれ以外のビニル系単量体とを共重合させた熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー及びウレタン系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性エラストマー。
(C)成分:α−オレフィン単量体とそれ以外のビニル系単量体とを共重合させた熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー及びウレタン系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性エラストマー。
第3の発明の熱融着型接着剤組成物は、第1の発明において、前記(A)成分のグラフト共重合体は、オレフィン系重合体を水中に懸濁させ、そこへ少なくとも1種の極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤からなる溶液を加え、極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤をオレフィン系重合体粒子中に含浸させ、オレフィン系重合体粒子中で極性基含有ビニル系単量体とラジカル重合性有機過酸化物とを共重合させた後、溶融、混合することにより得られることを特徴とするものである。
第4の発明の熱融着型接着剤組成物は、第1から第3のいずれかの発明において、異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着層により接着して積層することにより得られる成形品の前記接着層を形成するために用いられることを特徴とするものである。
第5の発明の熱融着型接着剤組成物は、第1から第3のいずれかの発明において、異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着して積層することにより得られる成形品の前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の少なくとも一方に配合して用いられることを特徴とするものである。
第6の発明の熱融着型接着剤組成物は、第4又は第5の発明において、前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の一方がスチレン系樹脂であり、他方がオレフィン系樹脂であることを特徴とするものである。
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
第1の発明の熱融着型接着剤組成物は、(A)成分であるグラフト共重合体及び(B)成分である粘着付与剤を含有するものである。グラフト共重合体は、オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のものである。
第1の発明の熱融着型接着剤組成物は、(A)成分であるグラフト共重合体及び(B)成分である粘着付与剤を含有するものである。グラフト共重合体は、オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のものである。
このグラフト共重合体は非極性のオレフィン系重合体セグメントと、極性を有するビニル重合体セグメントとから構成されているため、極性の異なる広い範囲の被着体間における接着強度を向上させることができる。特に、極性の異なる熱可塑性樹脂の樹脂体間における接着強度を向上させることができる。更に、グラフト共重合体は両極性を有していることから、様々の極性をもつ(B)成分の粘着付与剤との相溶性に優れ、粘着付与剤との相乗的作用により被着体間における接着強度を向上させることができる。
第2の発明の熱融着型接着剤組成物では、更に(C)成分として、α−オレフィン単量体とそれ以外のビニル系単量体とを共重合させた熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー及びウレタン系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性エラストマーが含まれている。この(C)成分の熱可塑性エラストマーを導入することにより、粘性を良好にして被着体間における接着強度を保持し、更に樹脂に配合する場合の成形加工性を向上させることができる。
第3の発明の熱融着型接着剤組成物では、(A)成分のグラフト共重合体が特定の製造方法により得られるものである。すなわち、まずオレフィン系重合体を水中に懸濁させ、そこへ少なくとも1種の極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤からなる溶液を加える。次いで、極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤をオレフィン系重合体粒子中に含浸させる。続いて、オレフィン系重合体粒子中で極性基含有ビニル系単量体とラジカル重合性有機過酸化物とを共重合させた後、溶融、混合することによりグラフト共重合体が得られる。
このような製造方法を採用することにより、簡便に、かつグラフト効率の高い(A)成分のグラフト共重合体を製造することができる。しかも、極性基含有ビニル系単量体に基づく極性基がグラフト共重合体の枝成分として存在するため、表面に出やすく、接着強度の向上に寄与することができると共に、粘着付与剤との相溶性を高めることができ、接着強度の向上に資することができる。
第4の発明の熱融着型接着剤組成物は、異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着層により接着して積層することにより得られる成形品の前記接着層を形成するために用いられるものである。このため、前記熱融着型接着剤組成物の特性により、極性の異なる熱可塑性樹脂の樹脂体間における接着強度を向上させることができる。
第5の発明の熱融着型接着剤組成物は、異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着して積層することにより得られる成形品の前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の少なくとも一方に配合して用いられるものである。このため、熱融着型接着剤組成物が配合された樹脂体は、他方の樹脂体に対して優れた接着強度を発現することができる。
第6の発明の熱融着型接着剤組成物では、第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の一方がスチレン系樹脂であり、他方がオレフィン系樹脂である。この場合、極性基含有ビニル系重合体セグメントがスチレン系樹脂に相溶し、グラフト共重合体のオレフィン系重合体セグメントがオレフィン系樹脂に相溶する。従って、スチレン系樹脂とオレフィン系樹脂とから構成される樹脂体間の接着強度を向上させることができる。
以下、本発明を具体化した実施形態について詳細に説明する。
本実施形態における熱融着型接着剤組成物は、下記に示す(A)成分及び(B)成分を含有するものである。
(A)成分:オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のグラフト共重合体。
(B)成分:粘着付与剤。
本実施形態における熱融着型接着剤組成物は、下記に示す(A)成分及び(B)成分を含有するものである。
(A)成分:オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のグラフト共重合体。
(B)成分:粘着付与剤。
係る熱融着型接着剤組成物は、非極性の被着体から極性を有する被着体までの広範囲にわたる被着体同士を接着するために使用され、加熱により融解して接着する機能を発揮する。被着体としては、非極性のポリオレフィン系樹脂の樹脂体から極性を有するビニル系樹脂の樹脂体をはじめ、金属等も用いられる。
まず、(A)成分であるグラフト共重合体について説明する。
このグラフト共重合体は、非極性部分と極性部分とを有し、非極性の被着体から極性の被着体にわたって相溶性及び接着性を発現することができると共に、(B)成分の粘着付与剤と相溶性(親和性)を示し、被着体に対する接着性を高める成分である。グラフト共重合体を構成するオレフィン系重合体セグメントは、非極性α−オレフィン系単量体の単独重合体、2種類以上の非極性α−オレフィン系単量体の共重合体、非極性α−オレフィン系単量体と極性ビニル系単量体との共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系重合体から形成されるセグメントである。オレフィン系重合体セグメントは、高圧ラジカル重合法、中低圧イオン重合法等の重合法によって得られる。
このグラフト共重合体は、非極性部分と極性部分とを有し、非極性の被着体から極性の被着体にわたって相溶性及び接着性を発現することができると共に、(B)成分の粘着付与剤と相溶性(親和性)を示し、被着体に対する接着性を高める成分である。グラフト共重合体を構成するオレフィン系重合体セグメントは、非極性α−オレフィン系単量体の単独重合体、2種類以上の非極性α−オレフィン系単量体の共重合体、非極性α−オレフィン系単量体と極性ビニル系単量体との共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系重合体から形成されるセグメントである。オレフィン系重合体セグメントは、高圧ラジカル重合法、中低圧イオン重合法等の重合法によって得られる。
オレフィン系重合体のうち、非極性α−オレフィン単量体としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、4−メチルペンテン−1類が挙げられ、それらの中でもエチレン、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1及びオクテン−1が好ましい。
非極性α−オレフィン単独重合体又は2種類以上の非極性α−オレフィン単量体の共重合体の具体例として、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、超超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低分子量ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ4−メチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合ゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)、エチレン−ブテン共重合ゴム、エチレンーオクテン共重合体ゴム等を挙げることができる。また、これらの非極性α−オレフィン重合体又は共重合体は、混合して使用することもできる。
オレフィン系重合体のうち、非極性α−オレフィン単量体と極性ビニル系単量体とからなる共重合体における極性ビニル系単量体は、非極性α−オレフィン単量体と共重合可能で極性基をもったビニル基を有する単量体である。この単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、ビシクロ(2,2,1)−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸等のα,β−不飽和カルボン酸及びその金属塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−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、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のα,β−不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、トリアルキル酢酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステル等の不飽和グリシジル基含有単量体、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、ビニルアルコール等の水酸基含有単量体が挙げられる。
非極性α−オレフィン単量体と極性ビニル系単量体とからなる共重合体の具体例として、エチレン−アクリル酸共重合体、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、エチレン−アクリル酸イソプロピル共重合体、エチレン−アクリル酸n−ブチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸イソプロピル共重合体、エチレン−メタクリル酸n−ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸2−エチルヘキシル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピオン酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−メタクリル酸ヒドロキシエチル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体等が挙げられる。これらの共重合体は、混合して使用することもできる。また、非極性α−オレフィン重合体又は共重合体と、非極性α−オレフィン及び極性ビニル系単量体の共重合体とを混合して使用することもできる。
オレフィン系重合体のうち、オレフィン系エラストマーとしては、ポリプロピレンとエチレン−プロピレン−ジエン共重合体との混合物(ブレンド物)又は架橋物、ポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合ゴムとの混合物又は架橋物、ポリエチレンとエチレン−酢酸ビニル共重合体との混合物又は架橋物、ポリエチレンとエチレン−アクリル酸エチル共重合体との混合物又は架橋物、ポリエチレンとエチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体との混合物又は架橋物等が挙げられる。
これらのオレフィン系重合体のうち、接着性と作業性の観点から、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、超超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム、エチレン−ブテン共重合ゴム、エチレンーオクテン共重合ゴム、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、エチレン−アクリル酸n−ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−メタクリル酸ヒドロキシエチル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、プロピレンとエチレン−プロピレン−ジエン共重合体の混合物又は架橋物、プロピレンとエチレン−プロピレン共重合ゴムとの混合物又は架橋物が好ましい。
次に、グラフト共重合体を構成する極性基含有ビニル系重合体セグメントは、極性基を有するビニル系単量体と、それ以外のビニル系単量体との共重合により形成されるセグメントである。この極性基を有するビニル系単量体としては、酸基を有するビニル系単量体、ヒドロキシル基を有するビニル系単量体、エポキシ基を有するビニル系単量体、シアノ基を有するビニル系単量体等が挙げられる。更に詳しくは、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。それ以外のビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン等が挙げられる。更に詳しくは、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、スチレン等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、極性基を有するビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリロニトリル等が極性の高い粘着付与剤との相溶性に優れ、最終的に極性樹脂との接着性が良好となるため好ましい。それ以外のビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル及びスチレンから選ばれる少なくとも1種のビニル系単量体が好ましい。尚、本明細書ではアクリルとメタクリルを(メタ)アクリルと総称する。
ビニル系重合体セグメントを形成するビニル系重合体の質量平均分子量は、通常1,000〜2,000,000、好ましくは5,000〜1,200,000である。質量平均分子量は、テトラヒドロフラン(THF)中でゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)により測定されるスチレン換算の分子量である。この質量平均分子量が1,000未満の場合、グラフト共重合体の耐熱性が低下する傾向があり、また質量平均分子量が2,000,000を越える場合、グラフト共重合体の溶融粘度が高く、フィルム等に成形する場合の成形性が低下する傾向にある。
前述のように、グラフト共重合体は多相構造型のものであり、オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相(連続相)中に分散されているものである。分散相は、粒子径0.001〜10μmの微細な粒子としてマトリックス相中に均一に分散されて形成されている。この粒子径は最小粒子径と最大粒子径の範囲を表している。オレフィン系重合体セグメント又は極性基含有ビニル系重合体セグメントの粒子径が0.001μm未満の場合又は10μmを越える場合のいずれも、熱可塑性樹脂に混合して使用する場合の分散性が悪く、得られる成形体の例えば外観が悪化したり、剛性を損なう傾向にある。
(A)成分のグラフト共重合体は、オレフィン系重合体セグメントの含有量が通常5〜99質量%、好ましくは20〜95質量%である。従って、ビニル系重合体セグメントの含有量は通常1〜95質量%、好ましくは5〜80質量%である。オレフィン系重合体セグメントが5質量%未満又はビニル系重合体セグメントが95質量%を越える場合、非極性の被着体に対する接着性が低下すると共に、熱可塑性樹脂に配合して使用するときの分散性が低下し、得られる成形体の外観が低下する傾向にある。逆に、オレフィン系重合体セグメントが99質量%を越える場合又はビニル系重合体セグメントが1質量%未満の場合、極性を有する被着体に対する接着性が低下すると共に、熱可塑性樹脂に対して極性を付与する効果が不十分となる。
また、グラフト共重合体のメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.01〜300g/10分、更に好ましくは0.1〜200g/10分、最も好ましくは1〜100g/10分である。このMFRは、JIS K7210に規定された方法に準拠して、樹脂温度230℃、測定荷重2.16kgの条件で測定したものである。MFRが0.01g/10分未満又は300g/10分を越えると、粘着付与剤や熱可塑性樹脂との相溶性が悪くなったり、成形体の外観が悪化する傾向にあるので好ましくない。
グラフト共重合体を製造する際のグラフト化法は、一般に知られている連鎖移動法、電離性放射線照射法等いずれの方法でも良いが、最も好ましくは下記に示す方法によるものである。なぜならば、グラフト効率が高く、熱による二次的凝集が起こらないため、性能の発現がより効果的であり、また製造方法が簡便であるためである。
すなわち、オレフィン系重合体の粒子100質量部を水中に懸濁させる。そこへ少なくとも1種の極性基含有ビニル系単量体1〜400質量部、及び例えば下記一般式(1)又は一般式(2)で表されるラジカル重合性有機過酸化物の1種又は2種以上の混合物を前記ビニル系単量体100質量部に対して20質量部以下を加える。ここで、ラジカル重合性有機過酸化物は、過酸化物結合とラジカル重合性官能基を一分子中に有する化合物である。そこへ更に、10時間半減期を得るための分解温度が40〜90℃であるラジカル重合開始剤を、前記ビニル系単量体とラジカル重合性有機過酸化物との合計100質量部に対して0.01〜8質量部を加える。
次に、ラジカル重合開始剤の分解が実質的に起こらない条件で加熱し、極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤を前記ポリオレフィン系重合体の粒子中に含浸させる。続いて、その含浸率が添加量の20質量%以上、好ましくは30質量%以上に達した時点で、この水性懸濁液の温度を上昇させ、ビニル系単量体及びラジカル重合性有機過酸化物を前記オレフィン系重合体の粒子中で共重合させることによりグラフト化前駆体を得る。このグラフト化前駆体を100〜300℃で溶融、混合することにより、オレフィン系重合体セグメントを幹成分とし、極性基含有ビニル系重合体セグメントを枝成分とするグラフト共重合体が得られる。
前記一般式(1)で表されるラジカル重合性有機過酸化物は、次に示す化合物である。
また、前記一般式(2)で表されるラジカル重合性有機過酸化物は、次に示す化合物である。
前記一般式(1)又は一般式(2)で表されるラジカル重合性有機過酸化物として、具体的に好ましい化合物は、例えばt−ブチルペルオキシアクリロイロキシエチルカーボネート、t−ブチルペルオキシメタクリロイロキシエチルカーボネート、t−ブチルペルオキシアリルカーボネート又はt−ブチルペルオキシメタクリルカーボネートである。尚、グラフト共重合体は上記ラジカル重合性有機過酸化物を必ずしも使用しなくても良いが、その場合には得られるグラフト共重合体と熱可塑性樹脂との相溶性が低下する傾向にある。
(A)成分のグラフト共重合体は、前述のように非極性のオレフィン系重合体セグメントと極性を有するビニル系共重合体セグメントとから構成されている。非極性のオレフィン系重合体セグメントは非極性の被着体との相溶性と接着性に優れており、極性基を有するビニル系重合体セグメントは極性を有する被着体との相溶性と接着性に優れている。グラフト共重合体がこれらの2つのセグメントをもつことにより、極性の異なる被着体との優れた接着性を発現することができる。また、一般に非極性のオレフィン系重合体には、極性の高い粘着付与剤を導入しても、極性が異なるため相分離を起こしてしまい、高い接着性を発現することができない。しかしながら、本実施形態のグラフト共重合体は極性のビニル系共重合体セグメントを持つため、極性を有する粘着付与剤との相溶性に優れている。一方、グラフト共重合体は非極性のオレフィン系重合体セグメントを持つため、極性の低い粘着付与剤に対しても相溶性に優れている。従って、極性を有する被着体、特に極性樹脂との更に高い接着性、及び非極性の被着体、特に非極性樹脂との更に高い接着性を発現することができる。
次に、熱融着型接着剤組成物の構成成分である(B)成分の粘着付与剤について説明する。この粘着付与剤は、被着体に対する接着性を高めると共に、前記(A)成分のグラフト共重合体との相溶性(親和性)に基づく相乗作用による被着体への接着性の向上を図ることのできる成分である。(B)成分の粘着付与剤としては、合成樹脂系粘着付与樹脂として脂肪族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、スチレン系樹脂、天然系粘着付与樹脂としてテルペン系樹脂、ロジン系樹脂等が使用できる。
脂肪族系炭化水素樹脂の例としては、ブテン−1、イソブチレン、ブタジエン、1,3−ペンタジエン、イソプレン、ピペリレン等のC4 〜C5 モノ又はジオレフィンを主成分とする重合体等が挙げられる。脂環族系炭化水素樹脂の例としては、C4〜C5の石油留分中のジエン成分を環化二量体化後重合させた樹脂、シクロペンタジエン等の環状単量体を重合させた樹脂、芳香族系炭化水素樹脂を核内水添した樹脂等が挙げられる。芳香族系炭化水素樹脂の例としては、ビニルトルエン、インデン、α−メチルスチレン等のC9 〜C10のビニル芳香族炭化水素を主成分とした樹脂及び水素化樹脂等が挙げられる。
スチレン系樹脂の例としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、イソプロペニルトルエン等の重合体等が挙げられる。テルペン系樹脂の例としては、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体、テルペン−フェノール共重合体、芳香族変性テルペン樹脂、水素化テルペン樹脂等が挙げられる。ロジン系樹脂の例としては、ロジン、ロジン誘導体(水素化、不均化、重合化、エステル化)等が挙げられる。
これらの粘着付与剤のうち、水素化テルペン樹脂や水素化ロジン誘導体等の水素添加型樹脂、テルペンフェノール共重合樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、ロジン及び脂環族系炭化水素樹脂が耐熱性、接着性の点で特に好ましい。これらの粘着付与剤は2種以上を混合して使用することもできる。
粘着付与剤の軟化点は、一般的には60〜180℃のものを用いることができるが、接着性及び取り扱いが容易な点で、軟化点は80〜150℃のものが好ましい。しかし、実際には用途によって低軟化点のものと高軟化点のものを混合して使用することも有効であり、粘着付与剤は軟化点のみによって選択されるものではない。
次に、熱融着型接着剤組成物の構成成分である(C)成分の熱可塑性エラストマーについて説明する。この熱可塑性エラストマーは、熱融着型接着剤組成物の粘性を良好にして被着体に対する接着性を保持すると共に、熱可塑性樹脂に混合して使用する場合の成形加工性を向上させるための成分である。(C)成分の熱可塑性エラストマーとしては、α−オレフィン単量体とそれ以外のビニル系単量体とを共重合させた熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー及びウレタン系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性エラストマーが好適に使用される。
α−オレフィン単量体とそれ以外のビニル系単量体とを共重合させた熱可塑性エラストマーの具体例として、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、エチレン−アクリル酸n−ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−メタクリル酸ヒドロキシエチル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体等が挙げられる。
スチレン系熱可塑性エラストマーの具体例として、スチレン−ブタジエンジブロック共重合体エラストマー、スチレン−ブタジエントリブロック共重合体エラストマー、スチレン−イソプレンジブロック共重合体エラストマー、スチレン−イソプレントリブロック共重合体エラストマー、水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体エラストマー、水素添加スチレン−ブタジエントリブロック共重合体エラストマー、水素添加スチレン−イソプレンジブロック共重合体エラストマー、水素添加スチレン−ブタジエン共重合体エラストマー等が挙げられる。更に、無水マレイン酸やエポキシ基等で変性した前述のスチレン系熱可塑性エラストマーを用いることができる。これらのスチレン系熱可塑性エラストマーは市販されているタフテック〔旭化成(株)製〕、タフプレン〔旭化成(株)製〕、アサプレン〔旭化成(株)製〕、アサフレックス〔旭化成(株)製〕、クレイトン(シェル社製)、JSR TR〔JSR(株)製〕、ダイナロン〔JSR(株)製〕、セプトン〔(株)クラレ製〕、ハイブラー〔(株)クラレ製〕、クインタック〔日本ゼオン(株)製〕及びこれらを用いたコンパウンド品等を利用することができる。
ウレタン系熱可塑性エラストマーは、長鎖ポリオール、短鎖グリコール、ジイソシアナート等を原料として、常法に従って重付加反応を行うことにより、分子内にウレタン結合を形成した重合体である。このウレタン系エラストマーの原料である長鎖ポリオールとしては、ポリ(エチレンアジペート)、ポリ(ジエチレンアジペート)、ポリ(1,4−ブチレンアジペート)、ポリ(1,6−ヘキサンアジペート)、ポリラクトンジオール、ポリカプロラトンジオール、ポリエナントラクトンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリ(プロピレングリコール/エチレングリコール)、ポリ(1,6−ヘキサメチレングリコールカーボネート)等が挙げられる。これらの中で、分子量100〜10,000のものが好ましく、500〜5,000のものが更に好ましい。
また、短鎖グリコールとしては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、2,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−キシリレングリコール、ビスフェノールA、ハイドロキノンジエチロールエーテル、フェニレンビス−(β−ヒドロキシエチルエーテル)等が挙げられる。これらの中で、エチレングリコールや1,4−ブタンジオールが好ましい。
更に、ジイソシアナートとしては、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリレンジイソシアナート、フェニレンジイソシアナート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアナート、4,4′−ジフェニルジイソシアナート、1,5−ナフタレンジイソシアナート、3,3′−ジメチルビフェニル−4,4′−ジイソシアナート、o−,m−もしくはp−キシレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、ドデカメチレンジイソシアナート、シクロヘキサンジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート等が挙げられる。これらの中で、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリレンジイソシアナート及び4,4′−ジフェニルメタンジイソシアナートが好ましい。そして、ウレタン系熱可塑性エラストマーは、上記長鎖ポリオールとジイソシアナートでソフトセグメントが形成され、短鎖グリコールとジイソシアナートでハードセグメントが形成される。
(C)成分の熱可塑性エラストマーのうち、接着性と成形加工性の観点から、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、エチレン−アクリル酸n−ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−メタクリル酸ヒドロキシエチル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体(SEPS)、アジペートエステル型ウレタン系熱可塑性エラストマー、エーテル型ウレタン系熱可塑性エラストマー、カプロラクトン型ウレタン系熱可塑性エラストマー等が好ましい。これらの熱可塑性エラストマーは1種又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。このような特定の熱可塑性エラストマーを含有することにより、熱融着型接着剤組成物の接着性を低下させることなく、成形加工性を向上させることができる。
本実施形態の熱融着型接着剤組成物は、前記のように(A)成分のグラフト共重合体と(B)成分の粘着付与剤との2成分系、又は(A)成分のグラフト共重合体と(B)成分の粘着付与剤と(C)成分の熱可塑性エラストマーとの3成分系で構成される。
(A)成分のグラフト共重合体と(B)成分の粘着付与剤との2成分系の場合、各成分の含有量は(A)成分が10〜95質量%、(B)成分が5〜90質量%であることが好ましく、(A)成分が20〜90質量%、(B)成分が10〜80質量%であることがより好ましい。(A)成分の含有量が10質量%未満の場合、接着性と相溶性が低下し、90質量%を越える場合、接着性と成形加工性が低下する。(B)成分の含有量が5質量%未満の場合、接着性が低下し、90質量%を越える場合、成形加工性が低下する。
(A)成分のグラフト共重合体と(B)成分の粘着付与剤と(C)成分の熱可塑性エラストマーの3成分系の場合、各成分の含有量は(A)成分が2〜95質量%、(B)成分が1〜90質量%及び(C)成分が80質量%以下であることが好ましい。更に、(A)成分が4〜90質量%、(B)成分が2〜80質量%及び(C)成分が70質量%以下であることがより好ましい。(A)成分の含有量が2質量%未満の場合、接着性と相溶性が低下し、95質量%を越える場合、接着性と成形加工性が低下する。(B)成分の含有量が1質量%未満の場合、接着性が低下し、90質量%を越える場合、成形加工性が低下する。(C)成分の含有量が80質量%を越える場合、接着性が低下する。
熱融着型接着剤組成物は、次のようにして製造される。すなわち、(A)成分のグラフト共重合体と(B)成分の粘着付与剤との2成分系、又は(A)成分のグラフト共重合体と(B)成分の粘着付与剤と(C)成分の熱可塑性エラストマーとの3成分系において、各成分をロールミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸或いは二軸の押出成形機等で溶融、混合することにより得られる。溶融、混合する温度は100〜300℃が好ましい。この温度が100℃未満の場合、溶融が不完全であったり、溶融粘度が高いため、混合が不十分になり、相分離や層状剥離が現れるため好ましくない。300℃を越える場合、粘着付与剤の分解が激しくなり好ましくない。
また、(A)成分のグラフト共重合体は、必ずしもグラフト共重合体として混合しなくても良く、グラフト化前駆体の状態で混合しても良い。これはグラフト化前駆体を溶融、混合することにより、グラフト共重合体に変換されるからである。グラフト化前駆体の状態で混合することにより、前記グラフト化の工程を省略することができる。尚、グラフト化前駆体で溶融、混合した場合、一部が(B)成分の粘着付与剤又は(C)成分の熱可塑性エラストマーと共重合してグラフト共重合体となる可能性があるが、差し支えない。
熱融着型接着剤組成物は、射出成形法、押出成形法、熱プレス成形法等の成形法により塊状、シート状又はフィルム状等の所望形状に成形した後に接着剤として使用することができる。或いは、剪断力のある、例えばロールミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、単軸或いは二軸の押出成形機等で、他の熱可塑性樹脂と溶融混合し、塊状、シート状又はフィルム状等の所望形状に成形した後に使用することもできる。
そのような熱可塑性樹脂としては、汎用の熱可塑性樹脂、エンジニアリングプラスチック及び熱可塑性エラストマーが挙げられる。更に具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、エチレン−オクテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂、耐衝撃性ポリスチレン樹脂(HIPS樹脂)、ABS樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂(AS樹脂)、スチレン系熱可塑性エラストマー等のスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアリーレンサルファイド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
これらの樹脂の中で、特に接着性の向上効果に優れるものとしてポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂、HIPS樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー等のスチレン系樹脂が挙げられる。
熱可塑性樹脂中における熱融着型接着剤組成物の占める割合は5質量%以上が好ましく、10質量%以上が更に好ましい。従って、熱可塑性樹脂の占める割合は95質量%以下が好ましく、90質量%以下が更に好ましい。熱融着型接着剤組成物が5質量%未満であると、接着性が不十分となって好ましくない。熱融着型接着剤組成物と熱可塑性樹脂とを溶融、混合する温度としては100〜300℃が好ましい。この温度が100℃未満の場合、溶融が不完全であったり、溶融粘度が高くなったりして混合が不十分になり、相分離や層状剥離が現れるため好ましくない。一方、300℃を越える場合、樹脂や粘着付与剤が分解するため好ましくない。
ここで、熱融着型接着剤組成物と熱可塑性樹脂との溶融、混合は、必ずしもグラフト共重合体を熱可塑性樹脂に混合しなくてもよく、(A)成分のグラフト共重合体、(B)成分の粘着付与剤、(C)成分の熱可塑性エラストマー及び熱可塑性樹脂を同時に混合してもよい。また、(A)成分のグラフト共重合体は、必ずしもグラフト共重合体として混合しなくても良く、グラフト化前駆体の状態で混合しても良い。従って、(A)成分のグラフト化前駆体、(B)成分の粘着付与剤、(C)成分の熱可塑性エラストマー及び熱可塑性樹脂を同時に溶融、混合してもよい。
熱融着型接着剤組成物、これを用いた成形体、又はこれを配合した熱可塑性樹脂は、加熱溶融することにより被着体と接着することができる。この場合、被着体を加圧することが望ましい。接着時の温度、圧力、時間等の接着条件は、接着剤の種類、被着体の種類、接着面積等の条件に応じて適宜設定されるが、好ましくは接着時の温度が100〜300℃、圧力が1〜100MPaである。
熱融着型接着剤組成物には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、更にポリエチレンワックス、パラフィンワックス等のワックス類、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の無機難燃剤、ハロゲン系、リン系の有機難燃剤、金属粉、酸化防止剤、紫外線防止剤、滑剤、分散剤、カップリング剤、発泡剤、架橋剤、着色剤、カーボンブラック等の添加剤を添加しても差し支えない。
以上詳述した熱融着型接着剤組成物は、異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着層により接着して積層することにより得られる成形品の前記接着層を形成するために用いられる。或いは、異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着して積層することにより得られる成形品の前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の少なくとも一方に配合して用いられる。
この場合、第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の一方がスチレン系樹脂であり、他方がオレフィン系樹脂であることが好ましい。これらの樹脂を積層した成形品は、塊状、シート状、フィルム状等の形態で、自動車、電気・電子、建築、食品等の広い分野において使用されている。
さて、熱融着型接着剤組成物を調製するには、(A)成分のグラフト共重合体と(B)成分の粘着付与剤或いは更に(C)成分の熱可塑性エラストマーを混練した後、加熱プレス成形することにより、フィルム状の接着剤とすることにより行われる。得られたフィルム状の接着剤を用い、例えば非極性のポリエチレン樹脂よりなる樹脂体と極性を有するABS樹脂よりなる樹脂体とを接着して成形品を得る場合には、前記フィルム状の接着剤をポリエチレン樹脂の樹脂体とABS樹脂の樹脂体との間に介装する。そして、その状態で樹脂体間を加圧すると共に、熱融着型接着剤組成物が熱融着する温度以上に一定時間加熱する。このようにして、ポリエチレン樹脂の樹脂体とABS樹脂の樹脂体とが熱融着型接着剤組成物の接着層を介して積層接着された成形品が得られる。
このとき、熱融着型接着剤組成物を構成する(A)成分のグラフト共重合体は、幹成分として非極性のオレフィン系重合体セグメントと、枝成分として極性を有するビニル系重合体セグメントとを有している。このため、接着剤の熱融着時に非極性のオレフィン系重合体セグメントがポリエチレン樹脂の樹脂体に配向して相溶性を示し、極性を有するビニル系重合体セグメントがABS樹脂の樹脂体に配向して相溶性を示すものと考えられる。更に、両極性を有するグラフト共重合体が(B)成分の粘着付与剤に配向して相溶性を示すものと推測される。従って、(A)成分のグラフト共重合体と(B)成分の粘着付与剤との相乗的作用に基づいて両樹脂体間の接着力が著しく向上されるものと考えられる。
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 本実施形態の熱融着型接着剤組成物は、(A)成分であるグラフト共重合体及び(B)成分である粘着付与剤を含有し、グラフト共重合体は、非極性のオレフィン系重合体セグメントと、極性を有するビニル系重合体セグメントとから構成されている。このため、極性の異なる広い範囲の被着体間における接着強度を向上させることができる。特に、極性の異なる熱可塑性樹脂の樹脂体間における接着強度を向上させることができる。更に、グラフト共重合体は両極性を有していることから、様々の極性をもつ(B)成分の粘着付与剤との相溶性に優れ、粘着付与剤との相乗的作用により被着体間における接着強度を向上させることができる。
・ 本実施形態の熱融着型接着剤組成物は、(A)成分であるグラフト共重合体及び(B)成分である粘着付与剤を含有し、グラフト共重合体は、非極性のオレフィン系重合体セグメントと、極性を有するビニル系重合体セグメントとから構成されている。このため、極性の異なる広い範囲の被着体間における接着強度を向上させることができる。特に、極性の異なる熱可塑性樹脂の樹脂体間における接着強度を向上させることができる。更に、グラフト共重合体は両極性を有していることから、様々の極性をもつ(B)成分の粘着付与剤との相溶性に優れ、粘着付与剤との相乗的作用により被着体間における接着強度を向上させることができる。
・ 熱融着型接着剤組成物には、更に(C)成分として特定の熱可塑性エラストマーが含まれることが好ましい。その場合、被着体間における接着強度を保持することができると共に、樹脂に配合する場合の成形加工性を向上させることができる。
・ また、熱融着型接着剤組成物を構成する(A)成分のグラフト共重合体は特定の製造方法により得られるものである。すなわち、まずオレフィン系重合体を水中に懸濁させ、そこへ少なくとも1種の極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤からなる溶液を加える。次いで、極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤をオレフィン系重合体粒子中に含浸させる。続いて、オレフィン系重合体粒子中で極性基含有ビニル系単量体とラジカル重合性有機過酸化物とを共重合させた後、溶融、混合することによりグラフト共重合体が得られる。
このため、簡便に、かつグラフト効率の高い(A)成分のグラフト共重合体を製造することができる。しかも、極性基含有ビニル系単量体に基づく極性基がグラフト共重合体の枝成分として存在するため、表面に出やすく、接着強度の向上に寄与することができると共に、粘着付与剤との相溶性を高めることができ、接着強度の向上に資することができる。
・ 更に、熱融着型接着剤組成物は、異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着層により接着して積層することにより得られる成形品の前記接着層を形成するために用いられる。このため、前記熱融着型接着剤組成物の特性により、極性の異なる熱可塑性樹脂の樹脂体間における接着強度を向上させることができる。
・ また、熱融着型接着剤組成物は、異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着して積層することにより得られる成形品の前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の少なくとも一方に配合して用いられる。このため、熱融着型接着剤組成物が配合された樹脂体は、他方の樹脂体に対して優れた接着強度を発現することができる。
・ 熱融着型接着剤組成物では、例えば第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の一方がスチレン系樹脂であり、他方がオレフィン系樹脂である。この場合、極性基含有ビニル系重合体セグメントがスチレン系樹脂に相溶し、グラフト共重合体のオレフィン系重合体セグメントがオレフィン系樹脂に相溶する。従って、スチレン系樹脂とオレフィン系樹脂とから構成される樹脂体間の接着強度を向上させることができる。
以下に、参考例、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態を更に具体的に説明する。尚、各例中の部、%は特に断らない限り質量部及び質量%を示す。
〔グラフト共重合体(A)〕
容積5リットルのステンレス製オ−トクレ−ブに、純水2500gを入れ、更に懸濁剤としてポリビニルアルコ−ル2.5gを溶解させた。この中に、オレフィン系重合体としてポリエチレン「スミカセンG401」〔住友化学(株)製の商品名〕700gを入れ、攪拌、分散した。別に、ラジカル重合開始剤としてのベンゾイルペルオキシド「ナイパ−B」〔日本油脂(株)製の商品名〕1.5g、ラジカル重合性有機過酸化物としてt−ブチルペルオキシメタクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト6gをビニル系単量体としてのメチルメタクリレート150g、メタクリル酸150gに溶解させ、この溶液を前記オ−トクレ−ブ中に投入、攪拌した。
〔グラフト共重合体(A)〕
容積5リットルのステンレス製オ−トクレ−ブに、純水2500gを入れ、更に懸濁剤としてポリビニルアルコ−ル2.5gを溶解させた。この中に、オレフィン系重合体としてポリエチレン「スミカセンG401」〔住友化学(株)製の商品名〕700gを入れ、攪拌、分散した。別に、ラジカル重合開始剤としてのベンゾイルペルオキシド「ナイパ−B」〔日本油脂(株)製の商品名〕1.5g、ラジカル重合性有機過酸化物としてt−ブチルペルオキシメタクリロイロキシエチルカ−ボネ−ト6gをビニル系単量体としてのメチルメタクリレート150g、メタクリル酸150gに溶解させ、この溶液を前記オ−トクレ−ブ中に投入、攪拌した。
次に、オ−トクレ−ブを60〜65℃に昇温し、2時間攪拌することにより、ラジカル重合開始剤及びラジカル重合性有機過酸化物を含むビニル系単量体をエポキシ基含有エチレン共重合体中に含浸させた。続いて、温度を80〜85℃に上げ、その温度で7時間維持して重合を完結させ、水洗及び乾燥してグラフト化前駆体(a)を得た。このグラフト化前駆体(a)中のビニル系重合体を酢酸エチルで抽出し、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)により数平均重合度を測定したところ、710であった。
次いで、このグラフト化前駆体(a)をラボプラストミル一軸押出機〔(株)東洋精機製作所製〕で200℃にて押し出し、グラフト化反応させることによりグラフト共重合体(A)を得た。このグラフト共重合体(A)を走査型電子顕微鏡「JEOL JSM T300」〔日本電子(株)製の商品名〕により観察したところ、粒子径0.3〜0.5μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。尚、このとき、ビニル系重合体のグラフト効率は50.5%であった。
〔グラフト共重合体(B)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」を、エチレン-オクテン共重合体エンゲージ8180〔デュポンダウエラストマージャパン(株)製の商品名〕に、ビニル系単量体をスチレン150g、メタクリル酸グリシジル150gに代える他は、グラフト共重合体(A)と同様に合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(b)及びグラフト共重合体(B)を得た。得られたグラフト共重合体(B)は、数平均重合度850、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は53.2%であった。
〔グラフト共重合体(C)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」を、エチレン-エチルアクリレート共重合体「NUC−6570」〔日本ユニカー(株)製の商品名〕に、ビニル系単量体をスチレン150g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル150gに代える他は、グラフト共重合体(A)と同様にして合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(c)及びグラフト共重合体(C)を得た。得られたグラフト共重合体(C)は、数平均重合度830、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は53.8%であった。
〔グラフト共重合体(D)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」を、エチレン-酢酸ビニル共重合体「エバフレックスEV250」〔三井デュポンポリケミカル(株)製の商品名〕に、ビニル系単量体をメチルメタクリレート150g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル150gにする他は、グラフト共重合体(A)と同様に合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(d)及びグラフト共重合体(D)を得た。得られたグラフト共重合体(D)は、数平均重合度730、粒子径0.3〜0.5μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は54.5%であった。
〔グラフト共重合体(E)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」をエチレン−メタクリル酸メチル共重合体「アクリフトWK402」(住友化学工業(株)製の商品名)に、ビニル系単量体をブチルアクリレート150g、メタクリル酸150gにする他は、グラフト共重合体(A)と同様にして合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(e)及びグラフト共重合体(E)を得た。得られたグラフト共重合体(E)は、数平均重合度850、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は56.2%であった。
〔グラフト共重合体(F)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」を「ミラストマー5030」(三井化学(株)製の商品名)に、ビニル系単量体をスチレン150g、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル150gにする他は、グラフト共重合体(A)と同様に合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(f)及びグラフト共重合体(F)を得た。得られたグラフト共重合体(F)は、数平均重合度750、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル重合体のグラフト効率は54.8%であった。
〔グラフト共重合体(G)〕
グラフト共重合体(A)のビニル系単量体をスチレン300g、にする他は、グラフト共重合体(A)と同様にして合成を行い、グラフト化前駆体(g)及びグラフト共重合体(G)を得た。得られたグラフト共重合体(G)は、数平均重合度760、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は53.5%であった。
(実施例1)
グラフト共重合体としてグラフト共重合体(A)70質量%、粘着付与剤として水添テルペン樹脂「クリアロンK110」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕30質量%を、二軸押出機PCM−30〔株式会社池貝(株)製の商品名〕により押出混練した。これを熱プレス成形機〔上島機械(株)製〕により加熱プレス成形して縦10cm、横10cm、厚さ0.2mmのフィルム状接着剤(試験片)を作製した。同様にして作製したポリエチレンフィルムとABSフィルムとの間に、得られた試験片を重ね合わせ、実圧3MPa、180℃の温度で、1分間加熱してポリエチレン樹脂層/接着層/ABS樹脂層の積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、ポリエチレン樹脂層/接着層、ABS樹脂層/接着層について、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。90度剥離強度の測定における材料破壊は、接着層の凝集破壊を意味する。また、成形加工性について、◎:非常に良い、○:良い、△:やや悪い、×:悪いという4段階で評価を行った。
(実施例2)
グラフト共重合体としてグラフト共重合体(B)80質量%、粘着付与剤として芳香族変性テルペン重合体「YSレジンTO125」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕20質量%にする以外は、すべて実施例1に準じて評価を行った。
(実施例3)
グラフト共重合体としてグラフト化前駆体(c)20質量%、粘着付与剤としてテルペンフェノール共重合体「YP−90L」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕10質量%、熱可塑性エラストマーとしてエチレン−エチルアクリレート共重合体「MERN013」〔日本ユニカー(株)製の商品名〕70質量%を、二軸押出機PCM−30〔株式会社池貝(株)製の商品名〕により押出混練した。これを加熱プレス成形機〔上島機械(株)製〕により加熱プレス成形して縦10cm、横10cm、厚さ0.2mmのフィルム状試験片を作製した。同様にして作製したポリエチレンフィルムとABSフィルムとの間に、得られた試験片を重ね合わせ、圧力3MPa、温度180℃で、1分間加熱して積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、ポリエチレン樹脂層/接着層、ABS樹脂層/接着層について、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。また、成形加工性について、◎:非常に良い、○:良い、△:やや悪い、×:悪いの4段階で評価を行った。
(実施例4)
グラフト共重合体としてグラフト化前駆体(d)40質量%、粘着付与剤として脂環族飽和炭化水素樹脂「アルコンP−100」〔荒川化学工業(株)製の商品名〕20質量%、熱可塑性エラストマーとしてエチレン−エチルアクリレート共重合体「NUC6949」〔日本ユニカー(株)製の商品名〕40質量%にする以外は、すべて実施例3に準じて評価を行った。
(実施例5)
グラフト共重合体としてグラフト共重合体(E)50質量%、粘着付与剤としてテルペンフェノール共重合体「マイティエースG150」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕20質量%、熱可塑性エラストマーとしてスチレン系熱可塑性エラストマー「セプトン2002」〔(株)クラレ(株)製の商品名〕30質量%にする以外は、すべて実施例3に準じて評価を行った。
(実施例6)
グラフト共重合体としてグラフト共重合体(F)40質量%、粘着付与剤としてテルペン系水素添加樹脂「クリアロンM115」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕30質量%、熱可塑性エラストマーとしてウレタン系熱可塑性エラストマー「ミラクトランP390」〔日本ポリウレタン工業(株)製の商品名〕30質量%にする以外は、すべて実施例3に準じて評価を行った。
(比較例1)
実施例1のグラフト共重合体(A)70質量%を100質量%に、「クリアロンK110」30質量%を0質量%に変更する以外は、すべて実施例1に準じて評価を行った。
(比較例2)
実施例1のグラフト共重合体(A)70質量%を0質量%に、「クリアロンK110」30質量%を100質量%に変更する以外は、すべて実施例1に準じて評価を行った。
(比較例3)
実施例5のグラフト共重合体(E)50質量%を0質量%に、「マイティエースG150」20質量%を0質量%に、「セプトン2002」30質量%を100質量%に変更する以外は、すべて実施例5に準じて評価を行った。
(比較例4)
実施例5のグラフト共重合体(E)50質量%を0質量%に、「セプトン2002」40質量%を80質量%に変更する以外は、すべて実施例5に準じて評価を行った。
(比較例5)
実施例1のグラフト共重合体(A)をグラフト共重合体(G)に変更する以外は、すべて実施例1に準じて評価を行った。
〔グラフト共重合体(B)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」を、エチレン-オクテン共重合体エンゲージ8180〔デュポンダウエラストマージャパン(株)製の商品名〕に、ビニル系単量体をスチレン150g、メタクリル酸グリシジル150gに代える他は、グラフト共重合体(A)と同様に合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(b)及びグラフト共重合体(B)を得た。得られたグラフト共重合体(B)は、数平均重合度850、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は53.2%であった。
〔グラフト共重合体(C)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」を、エチレン-エチルアクリレート共重合体「NUC−6570」〔日本ユニカー(株)製の商品名〕に、ビニル系単量体をスチレン150g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル150gに代える他は、グラフト共重合体(A)と同様にして合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(c)及びグラフト共重合体(C)を得た。得られたグラフト共重合体(C)は、数平均重合度830、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は53.8%であった。
〔グラフト共重合体(D)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」を、エチレン-酢酸ビニル共重合体「エバフレックスEV250」〔三井デュポンポリケミカル(株)製の商品名〕に、ビニル系単量体をメチルメタクリレート150g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル150gにする他は、グラフト共重合体(A)と同様に合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(d)及びグラフト共重合体(D)を得た。得られたグラフト共重合体(D)は、数平均重合度730、粒子径0.3〜0.5μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は54.5%であった。
〔グラフト共重合体(E)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」をエチレン−メタクリル酸メチル共重合体「アクリフトWK402」(住友化学工業(株)製の商品名)に、ビニル系単量体をブチルアクリレート150g、メタクリル酸150gにする他は、グラフト共重合体(A)と同様にして合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(e)及びグラフト共重合体(E)を得た。得られたグラフト共重合体(E)は、数平均重合度850、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は56.2%であった。
〔グラフト共重合体(F)〕
グラフト共重合体(A)のポリエチレン「スミカセンG401」を「ミラストマー5030」(三井化学(株)製の商品名)に、ビニル系単量体をスチレン150g、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル150gにする他は、グラフト共重合体(A)と同様に合成を行った。その結果、グラフト化前駆体(f)及びグラフト共重合体(F)を得た。得られたグラフト共重合体(F)は、数平均重合度750、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル重合体のグラフト効率は54.8%であった。
〔グラフト共重合体(G)〕
グラフト共重合体(A)のビニル系単量体をスチレン300g、にする他は、グラフト共重合体(A)と同様にして合成を行い、グラフト化前駆体(g)及びグラフト共重合体(G)を得た。得られたグラフト共重合体(G)は、数平均重合度760、粒子径0.3〜0.4μmの真球状樹脂が均一に分散した多相構造体であった。また、ビニル系重合体のグラフト効率は53.5%であった。
(実施例1)
グラフト共重合体としてグラフト共重合体(A)70質量%、粘着付与剤として水添テルペン樹脂「クリアロンK110」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕30質量%を、二軸押出機PCM−30〔株式会社池貝(株)製の商品名〕により押出混練した。これを熱プレス成形機〔上島機械(株)製〕により加熱プレス成形して縦10cm、横10cm、厚さ0.2mmのフィルム状接着剤(試験片)を作製した。同様にして作製したポリエチレンフィルムとABSフィルムとの間に、得られた試験片を重ね合わせ、実圧3MPa、180℃の温度で、1分間加熱してポリエチレン樹脂層/接着層/ABS樹脂層の積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、ポリエチレン樹脂層/接着層、ABS樹脂層/接着層について、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。90度剥離強度の測定における材料破壊は、接着層の凝集破壊を意味する。また、成形加工性について、◎:非常に良い、○:良い、△:やや悪い、×:悪いという4段階で評価を行った。
(実施例2)
グラフト共重合体としてグラフト共重合体(B)80質量%、粘着付与剤として芳香族変性テルペン重合体「YSレジンTO125」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕20質量%にする以外は、すべて実施例1に準じて評価を行った。
(実施例3)
グラフト共重合体としてグラフト化前駆体(c)20質量%、粘着付与剤としてテルペンフェノール共重合体「YP−90L」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕10質量%、熱可塑性エラストマーとしてエチレン−エチルアクリレート共重合体「MERN013」〔日本ユニカー(株)製の商品名〕70質量%を、二軸押出機PCM−30〔株式会社池貝(株)製の商品名〕により押出混練した。これを加熱プレス成形機〔上島機械(株)製〕により加熱プレス成形して縦10cm、横10cm、厚さ0.2mmのフィルム状試験片を作製した。同様にして作製したポリエチレンフィルムとABSフィルムとの間に、得られた試験片を重ね合わせ、圧力3MPa、温度180℃で、1分間加熱して積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、ポリエチレン樹脂層/接着層、ABS樹脂層/接着層について、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。また、成形加工性について、◎:非常に良い、○:良い、△:やや悪い、×:悪いの4段階で評価を行った。
(実施例4)
グラフト共重合体としてグラフト化前駆体(d)40質量%、粘着付与剤として脂環族飽和炭化水素樹脂「アルコンP−100」〔荒川化学工業(株)製の商品名〕20質量%、熱可塑性エラストマーとしてエチレン−エチルアクリレート共重合体「NUC6949」〔日本ユニカー(株)製の商品名〕40質量%にする以外は、すべて実施例3に準じて評価を行った。
(実施例5)
グラフト共重合体としてグラフト共重合体(E)50質量%、粘着付与剤としてテルペンフェノール共重合体「マイティエースG150」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕20質量%、熱可塑性エラストマーとしてスチレン系熱可塑性エラストマー「セプトン2002」〔(株)クラレ(株)製の商品名〕30質量%にする以外は、すべて実施例3に準じて評価を行った。
(実施例6)
グラフト共重合体としてグラフト共重合体(F)40質量%、粘着付与剤としてテルペン系水素添加樹脂「クリアロンM115」〔ヤスハラケミカル(株)製の商品名〕30質量%、熱可塑性エラストマーとしてウレタン系熱可塑性エラストマー「ミラクトランP390」〔日本ポリウレタン工業(株)製の商品名〕30質量%にする以外は、すべて実施例3に準じて評価を行った。
(比較例1)
実施例1のグラフト共重合体(A)70質量%を100質量%に、「クリアロンK110」30質量%を0質量%に変更する以外は、すべて実施例1に準じて評価を行った。
(比較例2)
実施例1のグラフト共重合体(A)70質量%を0質量%に、「クリアロンK110」30質量%を100質量%に変更する以外は、すべて実施例1に準じて評価を行った。
(比較例3)
実施例5のグラフト共重合体(E)50質量%を0質量%に、「マイティエースG150」20質量%を0質量%に、「セプトン2002」30質量%を100質量%に変更する以外は、すべて実施例5に準じて評価を行った。
(比較例4)
実施例5のグラフト共重合体(E)50質量%を0質量%に、「セプトン2002」40質量%を80質量%に変更する以外は、すべて実施例5に準じて評価を行った。
(比較例5)
実施例1のグラフト共重合体(A)をグラフト共重合体(G)に変更する以外は、すべて実施例1に準じて評価を行った。
比較例3では、熱融着型接着剤組成物は熱可塑性エラストマーのみで構成され、グラフト共重合体と粘着付与剤とを含有していないため、接着強度が低いという結果であった。従って、異種樹脂体間の接着剤としては有効ではなかった。比較例4では、熱融着型接着剤組成物は粘着付与剤と熱可塑性エラストマーとで構成され、グラフト共重合体を含有していないため、粘着付与剤と熱可塑性エラストマーとの相溶性が悪く、接着強度が低いという結果であった。よって、異種の樹脂体間の接着剤としては有効ではなかった。比較例5では、熱融着型接着剤組成物は、グラフト共重合体(G)のビニル系重合体セグメントに極性基が導入されていないため、グラフト共重合体と粘着付与剤との相溶性が低下し、接着強度が低下した。従って、異種の樹脂体間の接着剤としては有効ではなかった。
(実施例7)
実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%と、ポリエチレン「スミカセンG401」〔住友化学工業(株)製の商品名〕60質量%とを、二軸押出機PCM−30〔株式会社池貝(株)製の商品名〕により押出混練した。これを加熱プレス成形機〔上島機械(株)製〕により加熱プレス成形して縦10cm、横10cm、厚さ0.2mmのフィルム状試験片を作製した。得られた試験片を、同様にして作製したABSフィルムと重ね合わせ、圧力0.001Pa(1kg/cm2) 、温度180℃で、1分間加熱して積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。また、ABSフィルムの代わりにHIPSフィルムについても積層体を製造し、90度剥離強度を測定した。
(実施例8)
実施例7において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を実施例4の熱融着型接着剤組成物50質量%に、ポリエチレン60質量%をポリプロピレン「PB671A」〔サンアロマー(株)製の商品名〕50質量%にする以外は、すべて実施例7に準じて評価を行った。
(実施例9)
実施例7において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を実施例5の熱融着型接着剤組成物70質量%に、ポリエチレン60質量%をオレフィン系熱可塑性エラストマー「ミラストマー5030」〔三井化学(株)製の商品名〕70質量%にする以外は、すべて実施例7に準じて評価を行った。
(比較例6)
実施例7において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を0質量%に、ポリエチレン60質量%を100質量%にする以外は、すべて実施例7に準じて評価を行った。
(実施例10)
実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%と、ABS「スタイラックABS121」〔旭化成(株)製の商品名〕60質量%とを、二軸押出機PCM−30〔株式会社池貝(株)製の商品名〕により押出混練した。これを加熱プレス成形機〔上島機械(株)製〕により加熱プレス成形して縦10cm、横10cm、厚さ0.2mmのフィルム状試験片を作製した。得られた試験片を、同様にして作製したポリエチレンフィルムと重ね合わせ、圧力0.001Pa 、温度180℃で、1分間加熱して積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。また、ポリエチレンフィルムの代わりにTPOフィルムについても積層体を製造し、90度剥離強度を測定した。
(実施例11)
実施例10において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を実施例4の熱融着型接着剤組成物50質量%に、ABSをHIPS「400」〔日本ポリスチレン(株)製の商品名〕50質量%にする以外は、すべて実施例10に準じて評価を行った。
(実施例12)
実施例10において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を実施例5の熱融着型接着剤組成物30質量%に、ABSをGPPS「HF77」〔日本ポリスチレン(株)製の商品名〕70質量%にする以外は、すべて実施例10に準じて評価を行った。
(実施例13)
実施例7で作成した実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%とポリエチレン60質量%とのフィルムと、実施例10で作成した実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%とABS60質量%とのフィルムを重ね合わせ、圧力0.001Pa 、温度180℃で、1分間加熱して積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。
(比較例7)
実施例10において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を0質量%に、ABS60質量%を100質量%にする以外は、すべて実施例10に準じて評価を行った。
(実施例7)
実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%と、ポリエチレン「スミカセンG401」〔住友化学工業(株)製の商品名〕60質量%とを、二軸押出機PCM−30〔株式会社池貝(株)製の商品名〕により押出混練した。これを加熱プレス成形機〔上島機械(株)製〕により加熱プレス成形して縦10cm、横10cm、厚さ0.2mmのフィルム状試験片を作製した。得られた試験片を、同様にして作製したABSフィルムと重ね合わせ、圧力0.001Pa(1kg/cm2) 、温度180℃で、1分間加熱して積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。また、ABSフィルムの代わりにHIPSフィルムについても積層体を製造し、90度剥離強度を測定した。
(実施例8)
実施例7において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を実施例4の熱融着型接着剤組成物50質量%に、ポリエチレン60質量%をポリプロピレン「PB671A」〔サンアロマー(株)製の商品名〕50質量%にする以外は、すべて実施例7に準じて評価を行った。
(実施例9)
実施例7において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を実施例5の熱融着型接着剤組成物70質量%に、ポリエチレン60質量%をオレフィン系熱可塑性エラストマー「ミラストマー5030」〔三井化学(株)製の商品名〕70質量%にする以外は、すべて実施例7に準じて評価を行った。
(比較例6)
実施例7において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を0質量%に、ポリエチレン60質量%を100質量%にする以外は、すべて実施例7に準じて評価を行った。
(実施例10)
実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%と、ABS「スタイラックABS121」〔旭化成(株)製の商品名〕60質量%とを、二軸押出機PCM−30〔株式会社池貝(株)製の商品名〕により押出混練した。これを加熱プレス成形機〔上島機械(株)製〕により加熱プレス成形して縦10cm、横10cm、厚さ0.2mmのフィルム状試験片を作製した。得られた試験片を、同様にして作製したポリエチレンフィルムと重ね合わせ、圧力0.001Pa 、温度180℃で、1分間加熱して積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。また、ポリエチレンフィルムの代わりにTPOフィルムについても積層体を製造し、90度剥離強度を測定した。
(実施例11)
実施例10において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を実施例4の熱融着型接着剤組成物50質量%に、ABSをHIPS「400」〔日本ポリスチレン(株)製の商品名〕50質量%にする以外は、すべて実施例10に準じて評価を行った。
(実施例12)
実施例10において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を実施例5の熱融着型接着剤組成物30質量%に、ABSをGPPS「HF77」〔日本ポリスチレン(株)製の商品名〕70質量%にする以外は、すべて実施例10に準じて評価を行った。
(実施例13)
実施例7で作成した実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%とポリエチレン60質量%とのフィルムと、実施例10で作成した実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%とABS60質量%とのフィルムを重ね合わせ、圧力0.001Pa 、温度180℃で、1分間加熱して積層体を製造した。得られた積層体を25mm幅の短冊に切り、引張速度50mm/分で90度剥離強度を測定した。
(比較例7)
実施例10において、実施例3の熱融着型接着剤組成物40質量%を0質量%に、ABS60質量%を100質量%にする以外は、すべて実施例10に準じて評価を行った。
一方、実施例10〜13の熱融着型接着剤組成物と、ABS樹脂、HIPS樹脂、GPPS樹脂といった極性の熱可塑性樹脂との混合物は、非極性樹脂体であるポリエチレンやオレフィン系熱可塑性エラストマーとの接着強度に優れていた。それに対し、実施例の熱融着型接着剤組成物を含有しない比較例7では、非極性樹脂体との接着強度が劣っていた。従って、異種の樹脂体間の接着剤としては有効ではないことがわかった。実施例13では、熱融着型接着剤組成物を非極性樹脂であるポリエチレン樹脂に混合すると共に、被着体として熱融着型接着剤組成物を極性樹脂であるABS樹脂に配合することにより、優れた接着強度を発揮させることができる。
以上に示した実施例及び比較例の結果より、各実施例で用いた熱融着型接着剤組成物は、極性等の性質の異なる樹脂体間における接着に有効であることが明らかとなった。更に、各実施例において、熱融着型接着剤組成物は、成形加工性に優れることが明らかとなった。
尚、前記実施形態を、次のように変更して実施することも可能である。
・ 成分(A)のグラフト共重合体として、被着体の極性に応じて極性基含有ビニル系重合体セグメントの含有量を変更したり、成分(B)の粘着付与剤の極性を設定したりすることができる。
・ 成分(A)のグラフト共重合体として、被着体の極性に応じて極性基含有ビニル系重合体セグメントの含有量を変更したり、成分(B)の粘着付与剤の極性を設定したりすることができる。
・ 成分(A)と成分(B)とを相溶させる相溶化剤、成分(A)と成分(B)と成分(C)とを相溶させる相溶化剤等を配合することもできる。
・ 熱融着型接着剤組成物を第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の双方に配合することができ、更に双方の配合量を変化させることもできる。
・ 熱融着型接着剤組成物を第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の双方に配合することができ、更に双方の配合量を変化させることもできる。
更に、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
(1) 前記(A)成分の含有量が50〜95質量%及び(B)成分の含有量が5〜50質量%であることを特徴とする請求項1に記載の熱融着型接着剤組成物。このように構成した場合、(A)成分であるグラフト共重合体の接着性を十分に発揮することができると共に、(B)成分である粘着付与剤が(A)成分に対して相乗的に作用して接着性を向上させることができる。
(1) 前記(A)成分の含有量が50〜95質量%及び(B)成分の含有量が5〜50質量%であることを特徴とする請求項1に記載の熱融着型接着剤組成物。このように構成した場合、(A)成分であるグラフト共重合体の接着性を十分に発揮することができると共に、(B)成分である粘着付与剤が(A)成分に対して相乗的に作用して接着性を向上させることができる。
(2) 前記(C)成分の含有量が10〜80質量%であることを特徴とする請求項2に記載の熱融着型接着剤組成物。このように構成した場合、(A)成分及び(B)成分の効果を阻害することなく、成形加工性を向上させることができる。
(3) 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱融着型接着剤組成物を加熱プレス成形してフィルム状又はシート状に賦形することを特徴とする熱融着型のフィルム状又はシート状接着剤。このように構成した場合、接着作業を容易に行うことができると共に、被着体に対する接着強度を向上させることができる。
(4) 異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着層により接着して積層した成形品であって、前記接着層が請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱融着型接着剤組成物により形成されたものであることを特徴とする成形品。このように構成した場合、成形品は樹脂体間の接着強度に優れている。
(5) 異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着層により接着して積層した成形品であって、前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の少なくとも一方に請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱融着型接着剤組成物が配合されていることを特徴とする成形品。このように構成した場合、成形品の製造工程を簡略化することができ、成形品を容易に製造することができる。
(6) 前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の一方がスチレン系樹脂であり、他方がオレフィン系樹脂である上記技術思想(4)又は(5)に記載の成形品。このように構成した場合、極性樹脂であるスチレン系樹脂と無極性樹脂であるオレフィン系樹脂とから構成される樹脂体間の接着強度を向上させることができる。
Claims (6)
- 下記の(A)成分及び(B)成分を含有することを特徴とする熱融着型接着剤組成物。
(A)成分:オレフィン系重合体セグメントと、極性基含有ビニル系重合体セグメントとから構成され、一方のセグメントにより形成された分散相が他方のセグメントにより形成されたマトリックス相中に分散されている多相構造型のグラフト共重合体。
(B)成分:粘着付与剤。 - 更に下記の(C)成分を含有することを特徴とする請求項1に記載の熱融着型接着剤組成物。
(C)成分:α−オレフィン単量体とそれ以外のビニル系単量体とを共重合させた熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー及びウレタン系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性エラストマー。 - 前記(A)成分のグラフト共重合体は、オレフィン系重合体を水中に懸濁させ、そこへ少なくとも1種の極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤からなる溶液を加え、極性基含有ビニル系単量体、ラジカル重合性有機過酸化物及びラジカル重合開始剤をオレフィン系重合体粒子中に含浸させ、オレフィン系重合体粒子中で極性基含有ビニル系単量体とラジカル重合性有機過酸化物とを共重合させた後、溶融、混合することにより得られるものであることを特徴とする請求項1に記載の熱融着型接着剤組成物。
- 異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着層により接着して積層することにより得られる成形品の前記接着層を形成するために用いられることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱融着型接着剤組成物。
- 異種の熱可塑性樹脂よりなる第1樹脂体と第2樹脂体とを接着して積層することにより得られる成形品の前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の少なくとも一方に配合して用いられることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱融着型接着剤組成物。
- 前記第1樹脂体及び第2樹脂体を形成する熱可塑性樹脂の一方がスチレン系樹脂であり、他方がオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の熱融着型接着剤組成物。
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