JPH0223587B2

JPH0223587B2 -

Info

Publication number: JPH0223587B2
Application number: JP21824988A
Authority: JP
Inventors: Fumisaku Ito; Sumio Todo; Yutaka Matsutomi
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1990-05-24
Also published as: JPS6479249A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］この発明は、各種基材に対する接着性の良好な
接着性ポリオレフイン組成物を使用した金属との
積層物に関する。［従来の技術］ポリオレフイン樹脂は各種の分野で利用されて
いるが、接着性に乏しいため、接着を目的とする
用途には利用することができないという欠点を有
している。そこで、ポリオレフイン樹脂に接着性を付与す
るために種々の改良方法が提案されており、例え
ば、ポリオレフインと極性基を有する不飽和化合
物とをグラフト反応してポリオレフインの接着性
を改良する方法が提案されている。［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、この方法によつて得られる変性
ポリオレフインの接着性改良は、未だ満足すべき
ものとはいえない。特に、この変性ポリオレフイ
ンを接着剤として金属と接着して得られる積層物
は塗料の焼付温度（190〜200℃）における熱処理
によつて変形する、制振性がないなどの欠点を有
している。［問題点を解決するための手段］本発明者らは、上述の点に鑑み、各種基材、特
に金属と積層することによつて大きな接着強度を
示すポリオレフイン系接着剤および大きな接着強
度とともに良好な耐熱性、制振性を示す積層物を
提供すべく鋭意研究した結果、ポリオレフインと
エチレン性不飽和結合を有する有機シラン化合物
とをグラフト反応させ、かつこの変性ポリオレフ
インと特定の成分とを組合わせて配合したポリオ
レフイン組成物が金属と積層すると大きな接着強
度を示し、その積層物は優れた耐熱性および制振
性を示すことを知見した。本発明は、上記知見に基づきなされたもので、
下記(a)乃至(e)の各成分のうち少なくとも３成分を
含有しており、各成分の配合割合は、ポリマー重
量中(a)が10〜95重量％、(b)が０〜85重量％、(c)が
５〜60重量％であり、全組成物重量中(a)と(b)と(c)
との合計が50〜90重量％、(d)が10〜50重量％であ
る金属／接着性ポリオレフイン組成物／金属とか
らなる積層物を提供するものである。以下に本発明で使用する各成分について詳述す
る。本発明で使用する変性ポリオレフイン(a)は、ポ
リオレフインとエチレン性不飽和結合を有する有
機シラン化合物とを好ましくは有機過酸化物の存
在下にグラフト反応して得られる。前記のポリオレフインとしては、プロピレンの
結晶性単独重合体、プロピレンと他のα―オレフ
イン（例えばエチレン、ブテン、ペンテン、ヘキ
セン、ヘプテンなど）、ジエンとの二元以上のブ
ロツクあるいはランダム共重合体などのプロピレ
ン系重合体や、エチレンの単独重合体、エチレン
とα―オレフイン（プロピレン、ブテン、ペンテ
ン、ヘキセン、ヘプテンなど）、ジエンとの二元
以上のブロツクあるいはランダム共重合体などの
エチレン系重合体が挙げられる。前記のエチレン性不飽和結合を有する有機シラ
ン化合物としては、ビニルトリエトキシシラン、
メタアクリロイルオキシトリメトキシシラン、γ
―メタアクリロイルオキシプロピルトリメトキシ
シラン、メタアクリロイルオキシシクロヘキシル
トリメトキシシラン、γ―メタアクリロイルオキ
シプロピルトリアセチルオキシシラン、メタアク
リロイルオキシトリエトキシシラン、γ―メタア
クリロイルオキシプロピルトリエトキシシランな
どが挙げられる。前記変性剤は、１種のみ使用してもよく２種以
上を混合して使用してもよい。さらに前記の有機過酸化物としては、１分半減
期温度が約160〜260℃の温度となるようなものが
好ましく、そのようなものとしては、例えば第三
ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ
第三ブチルジパーオキシフタレート、第三ブチル
パーオキシアセテート、２，５―ジメチル―２，
５―ジ（第三ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，
５―ジメチル―２，５―ジ（第三ブチルパーオキ
シ）ヘキシン―３、第三ブチルパーオキシラウレ
ート、第三ブチルパーオキシマレイツクアシツ
ド、第三ブチルパーオキシベンゾエート、メチル
エチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキ
サイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、第三
ブチルクミルパーオキサイド、２，５―ジメチル
ヘキサン２，５―ジハイドロパーオキサイドなど
が挙げられる。これらの有機過酸化物は、１種の
み使用してもよく２種以上を混合して使用しても
よい。前記のポリオレフイン樹脂と変性剤と有機過酸
化物との配合割合は、希望する変性ポリオレフイ
ンのMFR（メルトフローレイトインデツクス）な
どによつて変化するが、一般的には、ポリオレフ
イン樹脂100重量部に対して、変性剤が0.01〜５
重量部、特に0.1〜３重量部、有機過酸化物が
0.01〜５重量部、特に0.1〜２重量部の範囲が好
ましい。また、変性剤と有機過酸化物との配合割合は、
変性剤100重量部に対し、有機過酸化物が５〜80
重量部の範囲が好ましい。この発明で用いる変性ポリオレフインは、ポリ
オレフイン樹脂と変性剤と有機過酸化物とからそ
れ自体公知の方法によつて、例えば好適には、有
機過酸化物が分解しない条件下で、公知の適当な
混合方法を適用してポリオレフイン樹脂と変性剤
と有機過酸化物とを混合し、得られた混合物をポ
リオレフイン樹脂が溶融するが、分解しない温
度、好ましくは、約180〜260℃、特に220〜250℃
の温度に加熱してグラフト反応させることによつ
て得られる。最も簡便な加熱処理操作は、前記混
合物を前記温度で２〜５分間程度押出機内で溶融
加熱することである。また、前記グラフト反応は
有機溶媒中で行なつてもよい。また、この発明で用いる未変性のポリオレフイ
ン樹脂(b)としては、前記のポリオレフイン樹脂が
挙げられる。特に、変性ポリオレフインを得るた
めに用いたものと同じ種類のものが好適に使用さ
れる。特に未変性のポリオレフイン樹脂として前
記の結晶性プロピレン重合体が好適に使用され
る。未変性のポリオレフイン樹脂には、従来公知
の添加剤（酸化防止剤、紫外線吸収剤など）が配
合されていてもよい。炭酸カルシウム、無機物、
変性ポリオレフインは、それぞれ未変性のポリオ
レフイン樹脂のマスターバツチにして使用しても
よい。本発明に使用されるエラストマー(c)としては変
性、未変性ポリオレフイン重合体よりも常温にお
ける引張弾性率（ASTMD―882―73）が低い重
合体が用いられる。具体的には各種ポリエチレン、エチレン／プロ
ピレン、エチレン／プロピレン／ジエン、エチレ
ン／アクリル酸、エチレン／ブテン、エチレン／
エチルアクリレート、アイオノマー、エチレン酢
ビ、スチレン／ブタジエンなどの共重合体、液状
ゴム類およびこれらの不飽和酸、酸のエステル、
金属塩、イミド、アミドなどの誘導体、および不
飽和シラン化合物によつて付加変性されたもの、
部分架橋されたものも使用することができる。こ
れらの内では結晶性ポリプロピレンに対してはエ
チレン／プロピレン／（ジエン）ラバーまたはそ
の変性物が好ましい。また、この際変性エラストマーを使用する場合
には、これと相溶性のあるポリアミド、ポリエス
テルエーテルアミド、ポリエステルアミド、ポリ
エーテルアミドなどを併用することができる。本発明で用いる炭酸カルシウム（重質、軽質）
(d)は、平均粒径が0.05〜10μ、特に0.5〜5μ、比表
面積が0.1〜100m²／ｇ、特に１〜30m²／ｇの粉末
状のものが好ましい。炭酸カルシウムは表面処理
されてないものが好ましい。本発明に用いられる炭酸カルシウムを除く無機
物としては、タルク、マイカ、カーボンブラツ
ク、金属粉、カーボン繊維、金属繊維、酸化ケイ
素などの金属や、ケイ素の炭酸化物、水酸化物、
酸化物など、およびこれらの繊維状物の加工、変
形されたものも含む。これら無機物は接着性の向
上には効果はないが制振性に効果がある。金属
粉、金属繊維、カーボン繊維などの導電体の添加
は導電性を付与することができて金属積層物（金
属―接着剤―金属）のスポツト溶接を可能にす
る。本発明の接着性ポリオレフイン組成物は、前記
各成分の配合割合が、ポリマー重量中(a)：変性ポ
リオレフイン10〜95重量％、(b)：未変性のポリオ
レフイン０〜85重量％、好ましくは10〜85重量
％、(c)：エラストマー５〜60重量％、全組成物重
量中、(a)と(b)と(c)との合計が50〜90重量％、(d)が
10〜50重量部となるように混合することによつて
得ることができる。各成分の割合が前記範囲外で
あると、得られる組成物の接着性、耐熱性あるい
は制振性が低下する。本発明の接着性ポリオレフイン組成物は、各成
分の混合時に、各種添加剤、例えば耐候（熱）性
安定剤、成形助剤などを添加してもよい。最も簡
便な混合操作は、前記各成分を約180〜260℃、特
に220〜250℃の温度で１〜10分間程度押出機内で
溶融混合することである。押出機としては一軸ま
たは二軸押出機やFCMなどのコンテイニユアス
ミキサーが挙げられる。溶融混合の際に、脱気操
作（ベント）を行なうと本発明の効果は一層向上
する。これは、粉末状無機物質の表面に付着水分
があるためである。つぎに、本発明の積層物に用いる金属として
は、鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、ニツケル、
錫、ステンレス、真ちゆう、ぶりき、トタンなど
の金属が挙げられる。前記の金属は、板状または
凹凸のある板状、管のいずれでもよく、脱脂処理
されていてもよく脱脂処理してなくともよい。積層物を得る方法は特に限定されるものではな
く、例えばそれぞれをフイルム、シート状あるい
はペレツト状（接着剤のみ）としておき熱圧着す
る方法、ダイ外部でラミネートする方法、押出コ
ーテングする方法、あるいは粉体塗装する方法な
ど、公知の方法を採用することができる。なお、
金属との積層においては、プライマー処理として
エポキシ系樹脂のプライマーを介してもよい。この発明の積層物の構造は、この発明の接着性
ポリオレフイン組成物と前記の金属とを積層する
２層構造を基本とするが、必要に応じて種々の組
合わせを行なうことができる。例えば、金属／接
着性ポリオレフイン組成物／金属の組合わせが好
ましく、さらに、これらを組合わせることや、他
の基材、例えば樹脂シート、フイルム、繊維、
紙、木板などと組合わせることができる。この発明の接着性ポリオレフイン組成物は、接
着強度が大きいため、金属板、金属管内外面、銅
線、電線、ケーブル、その他の金属の被覆に使用
される。［実施例］つぎに実施例および比較例を示す。以下の記載
において部は重量部を示し、％は重量％を示し、
接着性を求めるＴ―剥離強度はJISK6854に従つ
て測定した。耐熱性試験ラミネート金属板．（25mm幅、長さ100mm）をオ
ス型80度、メス型88度、各型先端R1の合わせ型
でＶ字型に加工したものを、ギヤーオーブン中で
200℃、30分熱処理後、常温まで冷却し、再び160
℃、30分熱処理後、常温まで冷却して変形角度を
測定した。耐熱性変化角度＝熱処理後の角度−熱処理前の角度耐熱性は変化の少ないものが良い。制振性制振性は強制振動法による損失係数ηを求め
た。損失係数η＝（f₂−f₁）／f₀ 引張降伏点強度（接着剤）シートをASTMD―882―73で測定した。実施例１エチレン―プロピレンブロツク共重合体
（MFR1.0ｇ／10分、エチレン含量８重量％、溶
融温度約160℃、引張弾性率14200Kg／m²）のパウ
ダー100部に、酸化防止剤としてIrganox1010（ム
サシノガイギー）0.1部とアンチオツクスＳ（日本
油脂）0.2部、ステアリン酸カルシウム0.05部、
変性剤としてγ―メタアクリロイルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン0.5部、および有機過酸化
物として第三ブチルパーオキシベンゾエート0.25
部を配合し、ヘンシエルミキサーで10分間混合
後、50mmφ一軸押出機にて240℃で２分間（滞留
時間）溶融加熱して反応させ、２mmφ×３mm程度
のMFR22ｇ／10分の変性ポリプロピレンのペレ
ツトを得た。このペレツトを炭酸カルシウム（ホ
ワイトンSSB赤、平均粒径1.25μ、比表面積1.85
m²／ｇ、白石カルシウム）とエチレン／プロピレ
ンブロツク共重合体（MFR1.0ｇ／10分、エチレ
ン含量８重量％、溶融温度160℃、引張弾性率
14200Kg／m²）のペレツト（公知の酸化防止剤、
ステアリン酸カルシウムが配合されている）とエ
チレン／プロピレン共重合ゴム〔日本合成ゴム
(株)、EP―02P、引張弾性率80Kg／cm²〕とを第１
表に示す割合で配合し、ブレンダーで混合した
後、50mmφベント式一軸押出機にて250℃で２分
間溶融混練して、２mmφ×３mm程度の接着性ポリ
オレフイン組成物のペレツトを得た。これより接
着性ポリオレフインシートを作成した。この組成物を接着剤とし、被着材として脱脂の
クロームメツキ鋼板（0.2mm厚×300mm×300mm）
を用い、スペーサーによつて、180〜220℃で５分
間予熱、ついで３分間加圧（面圧力３Kg／cm²以
上）、ついで25分間冷却（50℃まで徐冷）するこ
とによつて３層構造の積層板（ラミネート複合
板）（厚さ1.0mm）を得た。この積層板から試験片（幅25mm）を切りとり剥
離速度20cm／minにて接着強度を求めた。結果を
まとめて第１表に示す。制振性（一次共振点で）η（25℃）は0.001、η
（100℃）は0.002であつた。実施例２実施例１におけるEPRの代わりにポリエチレ
ン〔宇部興産(株)、F222、引張弾性率1200Kg／cm²〕
（PE）を用いた。実施例３実施例１におけるEPRの代わりに無水マレイ
ン酸0.5％変性ポリエチレン（押出機でパーオキ
サイドを用いて溶融混練して作成したポリエチレ
ン、引張弾性率2819Kg／cm²）（変性PE）を用い
た。実施例４実施例１におけるEPRの代わりにエチレン／
プロピレン／ジエン共重合体〔日本合成ゴム(株)、
EP57P、引張弾性率80Kg／cm²〕（EPDM）を用い
た。実施例５実施例１におけるEPRをアイオノマー〔三井
ポリケミカル(株)、1706、引張弾性率3030Kg／cm²〕
に代えた。実施例６無機物質としてタルクを用いた。実施例７無機物質として雲母を用いた。実施例８実施例７における雲母の代わりに酸化ケイ素を
用いた。実施例９実施例３における変性ポリエチレン中の10％の
代わりにナイロン６ 10％を用いた。なおこの際
は接着性シートの成形、接着温度は250℃とした。実施例 10 実施例１におけるEPR、炭カル量を増量した。
これらの制振性はη（25℃）0.005、η（100℃）
0.007であつた。実施例 11 変性ポリエチレンとEPR、炭カルを併用した。
これらの制振性はη（25℃）0.05、η（100℃）0.1
であつた。比較例１変性ポリプロピレンに代えて未変性ポリプロピ
レンを用いて実施例１と同様にして組成物を得
た。Ｔ―剥離強度は１Kg／25mm以下であつた。

【表】［発明の効果］前述のように、本発明の接着性ポリオレフイン
組成物と金属とからなる積層物は接着強度が大き
く、耐熱性、制振性が優れている。

Claims

【特許請求の範囲】１下記(a)乃至(d)の各成分のうち少なくとも３成
分を含有しており、各成分の配合割合は、ポリマ
ー重量中(a)が10〜95重量％、(b)が０〜85重量％、
(c)が５〜60重量％であり、全組成物重量中(a)と(b)
と(c)との合計が50〜90重量％、(d)が10〜50重量％
である金属／接着性ポリオレフイン組成物／金属
とからなる積層物。 (a) ポリオレフインとエチレン性不飽和結合を有
する有機シラン化合物とをグラフト反応して得
られる変性ポリオレフイン (b) 未変性のポリオレフイン (c) エラストマー (d) 炭酸カルシウム