(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が１１０℃〜１５０℃で、エポキシ基を含有しない結晶性オレフィン重合体Ａと、エポキシ基を有する単量体を共重合成分として含有し、その含有量が２〜８０重量％のエチレン系共重合体Ｂとからなり、上記結晶性オレフィン重合体Ａおよびエチレン系共重合体Ｂのメルトフローレート値（ＭＦＲ）が温度１７０℃〜２５０℃においてＡ≦Ｂの関係にあり、上記の結晶性オレフィン重合体Ａおよびエチレン系共重合体Ｂの重量配合比が１０／９０〜９０／１０であることを特徴とする熱接着性組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の熱接着性組成物において、その１００重量部当たり１０重量部以下のシランカップリング剤が配合された熱接着性組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の熱接着性組成物において、シランカップリング剤がアミノシランカップリング剤である熱接着性組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の樹脂、ガラス等の無機物および金属等に対する熱接着性に優れると共に、成形性および耐熱性に優れ、かつ柔軟で、光沢のある成形品が得られ、工業的に安価に製造可能な熱接着性組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系熱可塑性樹脂は、成形性に優れる反面、極性基を有しないため、他の材料に対して熱接着をすることができず、そのため用途が制限されていた。このようなオレフィン系熱可塑樹脂を含有する熱可塑性エラストマーの熱接着を可能にするため、不飽和エポキシ単量体を添加することが知られている（特開昭６４−８５２０６号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、上記の不飽和エポキシ単量体を添加したオレフィン系熱可塑性エラストマーは、ソフトセグメントとして、ＥＰＤＭ等のオレフィン共重合体ゴムを使用した架橋系の熱可塑性エラストマーであるため、成形性が悪く、かつ成形品の表面が梨子地状となって光沢に乏しく、例えば自動車の窓ガラスのウエザーストリップ等に用いた場合に要求特性を満たすことができなかった。また、手摺りや把手の表面被覆に用いた場合は、手垢その他の汚れが付着し易く、いったん付着すると落ち難いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、工業的に安価に製造することができ、樹脂、ガラスおよび金属等に対する熱接着性に優れると共に、成形性および耐熱性に優れ、他の樹脂との多色成形や複合押出しが容易であり、かつ成形品が柔軟で、光沢を有し、汚れが付着し難く落ち易く、例えば自動車や建材分野の接着剤として、またガラス、鉄板、ブリキ板等に接着して用いるシーリング材、ガスケット材、パッキング材等、また手摺りや把手用の金属パイプに接着して用いる被覆材として好適な熱接着性組成物を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る熱接着性組成物は、融点が１１０℃〜１５０℃で、エポキシ基を含有しない結晶性オレフィン重合体Ａと、エポキシ基を有する単量体を共重合成分として含有し、その含有量が２〜８０重量％のエチレン系共重合体Ｂとからなり、上記結晶性オレフィン重合体Ａおよびエチレン系共重合体Ｂのメルトフローレート値（ＭＦＲ）が温度１７０℃〜２５０℃においてＡ≦Ｂの関係にあり、上記の結晶性オレフィン重合体Ａおよびエチレン系共重合体Ｂの重量配合比が１０／９０〜９０／１０であることを特徴とする。
【０００６】
すなわち、この発明の熱接着性組成物は、結晶性オレフィン重合体Ａおよびエチレン系共重合体Ｂで構成されるので、成形性に優れ、他の樹脂を併用して多色成形や複合押出し成形することが容易であり、かつ成形品の表面光沢が良好で、複雑な形状の成形も可能であり、しかも相溶性が良好で、製造が容易である。そして、エチレン系共重合体Ｂに共重合成分としてエポキシ基を有する単量体が添加され、溶融粘度を表わすＭＦＲ値は、Ａ≦Ｂの関係にあるため、熱接着性が向上し、他の樹脂やガラスおよび金属等との熱接着が容易である。
【０００７】
この発明において、結晶性オレフィン重合体Ａは、融点が１１０℃〜１５０℃で、エポキシ基を含有ないものであり、ポリプロピレン共重合体、ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリブテン−１重合体およびその共重合体が例示される。上記の結晶性オレフィン重合体Ａは、いずれか一種を単独で、または２種以上を混合して用いることができる。ただし、融点が１１０℃未満のものは耐熱性が低下するため、また１５０℃を超えるものは溶融温度が高過ぎて熱接着性樹脂として不適当となり、いずれもこの発明では使用できない。また、エポキシ基を含有すると、加熱滞留によって押出機や成形機中で反応が起き易く、流動性が低下し、ゲル化し易くなって不適当である。
【０００８】
一方、エチレン系共重合体Ｂは、エポキシ基を有する単量体を共重合成分とするものであり、エチレンと不飽和エポキシ単量体との共重合体、エチレン／酢酸ビニルと不飽和エポキシ単量体との共重合体、およびエチレン／メチルメタクリレートと不飽和エポキシ単量体との共重合体等が例示され、不飽和エポキシ単量体にはグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等が例示され、商業的に入手が可能である。なお、上記のエチレン系共重合体Ｂにおいて、エポキシ基を有する単量体の含有量は、２〜８０重量％に限定され、２重量％未満では組成物の接着力が不足し、反対に８０重量％を超えるとゲル化が起き易くなる。
【０００９】
この発明において、上記の結晶性オレフィン重合体Ａおよびエチレン系共重合体Ｂの溶融粘度を表わすメルトフローレート値（ＭＦＲ）は、温度１７０℃〜２５０℃の範囲では常に結晶性オレフィン重合体Ａがエチレン系共重合体Ｂよりも大きくないこと、換言すればエチレン系共重合体Ｂと等しいか、これよりも低いこと、すなわちＡ≦Ｂの関係にあることが必要である。反対に、結晶性オレフィン重合体ＡのＭＦＲがエチレン系共重合体Ｂのそれよりも大きい場合は、接着力が著しく低下し、この発明の課題が達成されない。
【００１０】
そして、この発明では、上記結晶性オレフィン重合体Ａおよびエチレン系共重合体Ｂの配合比率（重量比）が１０／９０〜９０／１０に設定される。この配合比率が１０／９０未満の場合は、得られる熱接着性組成物の耐熱性が不足し、反対に９０／１０を超えると、熱接着性組成物の接着強度が著しく低下し、いずれの場合もこの発明の目的が達成されない。
【００１１】
この発明では、上記の結晶性オレフィン重合体Ａおよびエチレン系共重合体Ｂからなる熱接着性組成物に対し、その１００重量部当たり１０重量部以下のシランカップリング剤を添加することができ、この添加を行った場合は、上記組成物のガラスや金属に対する接着強度が向上する。ただし、他の樹脂に対しては添加の効果が認められない。また、上記の添加量が１０重量部を超えた場合は、接着強度が飽和に達し、コストのみ上昇し、経済的でない。
【００１２】
上記のシランカップリング剤としては、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、およびビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等のビニルシラン等が例示される。これらの中でアミノシラン系シランカップリング剤は、ガラスや金属との接着強度が一層向上する点で特に好ましい。
【００１３】
また、この発明では、上記のシランカップリング剤以外に、微量の顔料やガラス繊維、カーボン繊維、鉄粉、炭酸カルシウム、クレー、タルク等の補強剤や充填剤を必要に応じて添加し、熱接着性組成物の熱間接着強度を向上させることができる。その添加量は、全組成物中の４０容積％以下、特に３０容積％以下が好ましく、４０容積％を超えると、接着強度が著しく低下する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施形態１
融点が１１０℃〜１５０℃、ＭＦＲが３０以下の結晶性オレフィン重合体Ａとして、直鎖状低密度ポリエチレンを用意する。また、エポキシ基を有する単量体を共重合成分とし、その含有量が２〜８０重量％で、ＭＦＲが３０以上のエチレン系共重合体Ｂとして、エチレン／酢酸ビニル／グリシジルメタクリレート共重合体を用意する。また、シランカップリング剤としてアミノシランを用意する。上記の直鎖状低密度ポリエチレンおよびエチレン／酢酸ビニル／グリシジルメタクリレート共重合体を、混合比率が１０／９０〜９０／１０となるように秤量して混練機に投入し、更にその合計量に対し上記のアミノシランを０．１重量部投入し、これらを温度１６０℃〜２１０℃で５〜１５分間混練し、得られた熱接着性組成物を押出し、切断してペレット化する。
【００１５】
得られたペレット状の熱接着性組成物は、必要量を温度１７０℃〜２１０℃で溶融し、射出成形または押出し成形その他の任意の方法で所望の形に成形される。そして、必要に応じて他の樹脂、ガラス、金属等からなる基板等に熱接着により積層される。例えば、ガラスや金属をあらかじめ１５０℃〜２５０℃程度に予熱し、その上に溶融樹脂を被覆する。また、シート状の成形品は熱ロールで圧着する。射出成形では、平板金型のキャビティにあらかじめ成形された上記の基板を装着して上記キャビティの射出口側に隙間を形成し、この隙間に上記の熱接着性組成物を射出することにより、上記の基板とその表面に強固に熱接着された熱接着性組成物のクッション層とからなる積層板が得られる。
【００１６】
実施形態２
実施形態１の直鎖状低密度ポリエチレン（結晶性オレフィン重合体Ａ）に代えて融点が１１０℃〜１５０℃、ＭＦＲが７５以下のポリプロピレン共重合体を、また実施形態１のＭＦＲが３０以上のエチレン／酢酸ビニル／グリシジルメタクリレート共重合体（エチレン系共重合体Ｂ）に代えてＭＦＲが８０以上のエチレン／酢酸ビニル／グリシジルメタクリレート共重合体をそれぞれ用意し、その他は実施形態１と同様にして熱接着性組成物を製造し、ペレット化し、更に射出成形その他の方法で所望の形に成形し、必要に応じて他の樹脂、ガラス、金属等からなる基板等に熱接着により積層する。
【００１７】
【実施例】
前記の結晶性オレフィン重合体Ａとして、下記のものを用意した。
(1) ＰＰ：軟質ポリプロピレン（融点：１３８℃，ＭＦＲ：７０，住友化学社製「エクセレンＫＳ３７Ｇ−１」）
(2) ＬＬＤＰＥａ：直鎖状低密度ポリエチレン（融点：１１８℃，ＭＦＲ：２７，住友化学社製「スミカセンＨｉ−α，Ｆｗ２０１」）
(3) ＬＬＤＰＥｂ：直鎖状低密度ポリエチレン（融点：１１８℃，ＭＦＲ：２４，住友化学社製「スミカセンＨｉ−α，Ｆｗ２０２」）
(4) ＰＰＰＢ：ポリプロピレン／ポリブテン−１共重合体（融点：１１０℃，ＭＦＲ：１２０，三井化学社製「タクマーＸＲ１１０Ｔ」）
(5) ＰＢ：ポリブテン−１（融点：１２３℃，ＭＦＲ：１０，三井化学社製「タクマーＢＬ２０００」）
【００１８】
前記のエチレン系共重合体Ｂとして下記のものを用意した。
(1) ボンド２Ｂ：エチレン／ＥＶＡ／ＧＭＡ共重合体（グリシジルメタクリレート含量：１２重量％，融点：９５℃，ＭＦＲ：８５，住友化学社製「ボンドファースト２Ｂ」）
(2) ボンドＥ：エチレン／ＧＭＡ共重合体（グリシジルメタクリレート含量：１２重量％，融点：１０３℃，ＭＦＲ：８０，住友化学社製「ボンドファーストＥ」）
(3) エルバロイ：エチレン系共重合体（グリシジルメタクリレート含量：５重量％，融点：７４℃，ＭＦＲ：１５０，三井・デュポンポリケミカル社製「エルバロイＰＴ」）
【００１９】
シランカップリング剤として下記のものを用意した。
(1) エポキシ系：エポキシ系シランカップリング剤（日本ユニカー社製「Ａ−１８７」）
(2) アミノ系：アミノ系シランカップリング剤（日本ユニカー社製「Ａ−１１００」）
【００２０】
上記の各種の樹脂材料を種々の比率で配合し、混練機（東洋精機社製「ラボプラントミルＲ−５００）に投入し、１８０℃で３０分間混練し、ロールでシートを成形し、接着強度の測定用試料を作って試験した。接着強度は、１８０℃の熱プレスでガラス板およびＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）板と接着し、１８０度剥離法（試料幅：１０mm）で試験し、０．１kg未満を×、０．１kg以上０．５kg未満を△、０．５kg以上１．０kg未満を○、１．０kg以上を◎で示した。なお、対ガラスの接着強度を接着強度ａ、対ＰＢＴ板の接着強度を接着強度ｂとした。また、８０℃の熱間接着強度は、チャンバー付引張試験機を使用し、８０℃雰囲気において１８０度剥離法で試験した。また、メルトフローレート値（ＭＦＲ）はＪＩＳ−Ｋ６７６０に準拠して測定した。融点はＪＩＳ−Ｋ７１２１に準拠して測定した。上記試験結果を配合比（重量％）と共に下記の表１および表２に記載した。ただし、「実施例」を「実」と、また「比較例」を「比」とそれぞれ略記した。
【００２１】
【表１】
0004536216.tif 000002
【００２２】
【表２】
0004536216.tif 000003
【００２３】
上記の表１、２に示すように、実施例１〜８は、いずれもガラスおよび樹脂との接着性に優れており、かつ表面の光沢が良好であった。これに対して比較例１は、結晶性オレフィン重合体Ａ（ポリプロピレン／ポリブテン−１共重合体）のＭＦＲがエチレン系共重合体Ｂ（エチレン／ＧＭＡ共重合体）のＭＦＲよりも大きいため、また比較例２は、結晶性オレフィン重合体Ａ（軟質ポリプロピレン）の配合量が過剰のため、また比較例３は、結晶性オレフィン重合体Ａとして用いたＬＬＤＰＥおよびポリプロピレン／ポリブテン−１共重合体のうちの後者のＭＦＲがエチレン系共重合体Ｂ（エチレン／ＧＭＡ共重合体）のＭＦＲよりも大きいため、いずれも接着強度が低くなった。
【００２４】
【発明の効果】
上記のとおり、この発明の熱接着性組成物は、市販されている結晶性オレフィン重合体およびエチレン系共重合体を用いて押出機で混練するだけで容易に製造することができ、かつ柔軟で、成形性および表面光沢が良好であり、汚れが付着し難く落ち易く、しかも他の樹脂やガラス、鉄等に対する熱接着性に優れている。したがって、例えば自動車や建材分野の接着剤として、またガラス、鉄板、ブリキ板等に接着して用いるシーリング材、ガスケット材、パッキング材等、また手摺りや把手用の金属パイプに接着して用いる被覆材として好適である。特に請求項２に係る発明は、シランカップリング剤を添加したものであるから、ガラスや鉄等に対する接着強度が向上する。また、請求項３に係る発明は、シランカップリング剤をアミノ系に限定したものであるから、ガラスや金属に対する接着強度が一層向上する。