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発明の名称 高周波融着用組成物
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−114968(P2001−114968A)
公開日 平成13年4月24日(2001.4.24)
出願番号 特願平11−295462
出願日 平成11年10月18日(1999.10.18)
代理人
発明者 黒田 健夫 / 戸川 勝也
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 第三級炭素及び不飽和二重結合を有する重合性単量体(a)の単独重合体A、又は、前記重合性単量体(a)と他のラジカル重合性化合物との共重合体Bと、水添スチレン系熱可塑性エラストマーCと、水添石油系樹脂Dとからなることを特徴とする高周波融着用組成物。
【請求項2】 第三級炭素及び不飽和二重結合を有する重合性単量体(a)は、tert−ブチル(メタ)アクリレートであることを特徴とする請求項1記載の高周波融着用組成物。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波により発熱する特性を有し、ポリオレフィン樹脂等を融着させることができる高周波融着用組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、環境問題の高まりの中で、非ポリ塩化ビニル材料としてポリオレフィン樹脂が着目され、特に、食品包装用、農業用、医療用、産業資材用、文具用、雑貨用等あらゆる分野で使用されている。
【0003】しかしながら、ポリオレフィン樹脂はポリ塩化ビニルと異なり、その分子中に極性基を有しないため、高周波やマイクロ波を利用した融着が困難であった。そこで、例えば、特開平6−182876号公報には、ポリオレフィン樹脂にフェライト等の電波吸収体を配合及び/又は塗布することにより、ポリオレフィン樹脂に高周波融着性を持たせる方法が開示されており、また、特開平9−263657号公報には、水酸基を有する化合物からなる熱可塑性樹脂組成物を高周波融着用に用いることが開示されている。
【0004】しかしながら、フェライトを配合及び/又は塗布する方法では、高周波融着性が不充分であり、さらに、成形体が着色するという問題があった。また、水酸基を有する熱可塑性樹脂組成物を用いた場合には、この熱可塑性樹脂組成物は、高周波により発熱するものの、ポリオレフィン樹脂との極性の違いに起因して融着が不充分であるという問題があった。
【0005】また、特開平10−147674号公報には、ポリプロピレン系樹脂と水添スチレン系エラストマー樹脂を混合してなる高周波シール用オレフィン系熱可塑性エラストマーを用いる方法が開示されている。しかしながら、この高周波シール用オレフィン系熱可塑性エラストマーは、高周波による発熱が小さく、融着に時間がかかるという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み、高周波により発熱する特性を有し、ポリオレフィン系の基材の表面全体又はその一部にこれらの組成物の層を形成することにより、ポリオレフィン系の部材を種々の部材と短時間で高周波融着可能なものとする高周波融着用組成物を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、第三級炭素及び不飽和二重結合を有する重合性単量体(a)の単独重合体A、又は、上記重合性単量体(a)と他のラジカル重合性化合物との共重合体Bと、水添スチレン系熱可塑性エラストマーCと、水添石油系樹脂Dとからなることを特徴とする高周波融着用組成物である。以下に本発明を詳述する。
【0008】本発明の高周波融着用組成物は、第三級炭素及び不飽和二重結合を有する単独重合体A、又は、上記重合性単量体(a)と他のラジカル重合性化合物との共重合体Bを含んでいる。
【0009】上記第三級炭素及び不飽和二重結合を有する重合性単量体(a)としては特に限定されず、例えば、tert−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチルフェニルメタクリレート、N−tert−ブチル(メタ)アクリルアミド、tert−ブチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。これらのなかでは、tert−ブチル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0010】上記他のラジカル重合性化合物としては、上記重合性単量体(a)と共重合可能なものであれば特に限定されず、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート化合物;α−メチルスチレン、ビニルトルエン、スチレン等の芳香族系ビニル化合物;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル化合物;N−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン等の窒素含有ビニル化合物、酢酸ビニル等が挙げられる。これらの他のラジカル重合性化合物は、単独で用いても良いし、2種以上併用してもよい。
【0011】上記単独重合体A又は上記共重合体Bを得る方法としては特に限定されず、例えば、溶液重合、塊状重合、懸濁重合、乳化重合等の公知の重合方法が挙げられる。これらのなかでは、トルエン、酢酸エチル等の溶媒中で行う溶液重合が好ましい。
【0012】上記高周波融着用組成物は、水添スチレン系熱可塑性エラストマーCを含んでいる。上記水添スチレン系熱可塑性エラストマーCとしては特に限定されず、例えば、スチレン/エチレン/ブチレン/スチレンブロック共重合体、スチレン/エチレン/ブチレンブロック共重合体、スチレン/エチレン/プロピレン/スチレンブロック共重合体、スチレン/エチレン/プロピレンブロック共重合体等が挙げられる。これらの水添スチレン系熱可塑性エラストマーは、単独で用いても良いし、2種以上併用してもよい。
【0013】上記高周波融着用組成物は、水添石油系樹脂Dを含んでいる。上記水添石油系樹脂Dとしては特に限定されず、例えば、アルコンP−115、アルコンP−125、アルコンP−140等のアルコンPシリーズ(荒川化学社製);アルコンM−115、アルコンM−135等のアルコンMシリーズ(荒川化学社製);エスコレッツ5300、エスコレッツ5320、エスコレッツ5380等のエスコレッツ5000シリーズ(エクソン化学社製)等が挙げられる。これらの水添石油系樹脂のなかでは、アルコンP−140等の脂環族系樹脂が好ましい。
【0014】上記高周波融着用組成物は、発明の目的を阻害しない範囲で必要に応じて、公知の各種添加剤、例えば、粘着付与樹脂、可塑剤、軟化剤、充填剤、安定剤、酸化防止剤、顔料等を含んでいてもよい。
【0015】本発明の高周波融着用組成物は、ポリオレフィン系基材表面の全体に層を形成することにより、ポリオレフィン系部材を種々の部材と短時間で高周波融着可能なものとすることができる。
【0016】また、本発明の高周波融着用組成物は、ポリオレフィン系基材の融着させようとする部分にのみ高周波融着用組成物の層を形成することにより、ポリオレフィン系基材の一部分にのみを選択的に融着させることができる選択性融着剤としても使用することができる。
【0017】ポリオレフィン系基材表面に高周波融着用組成物の層を形成する方法としては特に限定されず、例えば、上記高周波融着用組成物等を含む溶剤系、水系の溶液を調製した後、この溶液を基板上にスプレーし、又は、ロールコーター等を用いて塗工し乾燥させる方法、基材の作製時に共押し出しにより基材と一体化した高周波融着用組成物等からなる表面層を形成する方法(共押し出し方法)、熱板により押圧する押圧熱ラミネート方法、基材上に押し出して積層する押し出しラミネート方法等が挙げられる。
【0018】従って、本発明の高周波融着用組成物は、接着剤及び改質剤として、例えば、自動車の車両部品、食品用、医療用等の包装材料、文具、雑貨、家電等の電気部品、各種産業用資材等の幅広い分野で有用である。
【0019】
【実施例】以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【0020】製造例1〜4攪拌器、冷却器、温度計及び窒素ガス導入口を備えたセパラブルフラスコに、下記表1に示す割合のモノマーとトルエン70重量部と酢酸エチル30重量部とからなる重合溶剤を混入し、モノマー混合溶液を調製した。各モノマーの配合比を、下記の表1に示した。
【0021】次に、セパラブルフラスコ内を窒素ガスで置換しながら、このモノマー混合溶液を混合し、昇温させた。続いて、冷却管に液が還流していることを確認した後、重合開始剤として、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(日本油脂社製、商品名:パーヘキサTMH)0.01重量部を投入することにより重合を開始した。
【0022】重合を開始してから1時間後に、再度パーヘキサTMH0.02重量部を投入した。また、重合を開始してから2時間後、3時間後及び4時間後に、ジ−(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド(日本油脂社製、商品名:パーロイル355)0.02重量部、0.1重量部及び0.3重量部をそれぞれ投入した。7時間重合を行うことにより重合体の溶液が得られた。
【0023】
【表1】

【0024】実施例1〜5及び比較例1〜4スチレン/エチレン/ブチレン/スチレントリブロック共重合体(旭化成社製、商品名:タフテックH1052)と、水添石油系樹脂(荒川化学社製、商品名:アルコンP−140とを、製造例1〜4で得られた重合体の溶液に固形分比が下記表2の割合になるように溶解させ、混合した後、溶液中の揮発成分を除去することにより、高周波融着性組成物を得た。得られた高周波融着性組成物について、以下の評価方法を用いて評価を行った。結果を表3及び表4に示した。
【0025】
【表2】

【0026】評価方法(A)ポリエチレンフィルムを基材にした場合の評価(1)ポリエチレンとの密着性の評価まず、高周波融着性組成物を、プレス加工機を用いて厚さ300μmのシートに加工し、次に、得られたシートと厚さ100μmのポリエチレンフィルムとを重ねて170℃でプレスすることにより厚さ300μmの一体化シートを作製した。
【0027】次に、上記方法で作製した一体化シートの高周波融着性組成物側に、テープを貼付した後、これを剥がすことにより、高周波融着性組成物層とポリエチレンフィルムとの密着性を評価した。即ち、テープを剥がす際に、剥離が困難で、高周波融着性組成物層とポリエチレンフィルムとの界面で剥がれなかったものを「良好」とし、高周波融着性組成物層とポリエチレンフィルムとの界面で簡単に剥離が発生したものを「不良」とした。
【0028】(2)高周波融着時間の測定高周波ウェルダー機(精電舎電子社製)を用い、上記(1)で作製した一体化シートと同様の一体化シートの2枚を高周波融着性組成物面で重ね、40.68MHzの高周波を印加して剥離用のサンプルを作製した。また、この剥離用サンプルは、高周波の印加時間を順次、長くしながら複数個作製し、それぞれのサンプルの重ね合わせた面の剥離を行い、剥離の際に材料破壊するサンプルの高周波印加時間を測定した。
【0029】
【表3】

【0030】(B)ポリプロピレンフィルムを基材にした場合の評価(1)ポリプロピレンとの密着性の評価ポリエチレンフィルムに代えて、ポリプロピレンフィルムを用いた以外は、上記(A)ポリエチレンフィルムを基材にした場合の評価の(1)と同様にしてポリプロピレンとの密着性を評価した(2)高周波融着時間の測定ポリエチレンフィルムに代えて、ポリプロピレンフィルムを用いた以外は、上記(A)ポリエチレンフィルムを基材にした場合の評価の(2)と同様にして高周波融着時間を測定した。
【0031】
【表4】

【0032】
【発明の効果】本発明の高周波融着用組成物は、上述の構成よりなり、高周波により発熱する特性を有し、ポリオレフィン系基材の表面全体又はその一部にこれらの組成物の層を形成することにより、ポリオレフィン系部材を種々の部材と短時間で高周波融着可能なものとすることができる。




 

 


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