JPH02307747A - 極性ポリマー層に結合されたフッ化ビニリデンポリマー層を含む多重ポリマー層を有する構造物 - Google Patents

極性ポリマー層に結合されたフッ化ビニリデンポリマー層を含む多重ポリマー層を有する構造物

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JPH02307747A
JPH02307747A JP2117333A JP11733390A JPH02307747A JP H02307747 A JPH02307747 A JP H02307747A JP 2117333 A JP2117333 A JP 2117333A JP 11733390 A JP11733390 A JP 11733390A JP H02307747 A JPH02307747 A JP H02307747A
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クロード デーアンノー
Serge Dupont
セルジュ デュポン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の産業上の利用分野) 本発明は、極性ポリマー層に結合されたフン化ビニリデ
ンポリマーを含む多重ポリマー層を有する構造物、特に
フッ化ビニリデンポリマーが酢酸ビニルポリマーを含む
ポリマー接着剤の使用によりポリマー重合体に結合され
る、このような多層構造物に関する。
(従来の技術) フッ化ビニリデンポリマーは、有利な性質の組合せ、特
に高い薬品不活性並びに荒天及び紫外線に対する優れた
抵抗性を示す熱可塑性ポリマーである。その結果、それ
らはきわめて多様な分野、特に腐食または紫外線に対す
る保護に多くの用途がある。
それにもかかわらず、それらは相当コスト高であるとい
う欠点を呈し、これがそれらの販路を制限するという危
険を冒す。フン化ビニリデンポリマーからつくられる物
品のコストを低減するための適当な手段は、これらのポ
リマーを多重ポリマー層を有する構造物(フィルム、パ
ネル、チューブ、中空体、等)の形態で使用することか
らなり、ここでそれらは、例えば機械強度、ヒートシー
ル適性、不透過性、耐引掻性、等の如きそれら自体の性
質及び利点に更に寄与するその他のポリマーと組合され
る。しかしながら、上記のフルオロポリマーは、その他
のポリマーにきわめて不充分に接着し、その結果、これ
らのフルオロポリマーとその他のポリマーとの間の接着
結合を確実にするために、殆どの場合ポリマーである接
着剤にたよることが、一般に必要である。
フランス特許第1,484,153号(ザ・ダウ・ケミ
カル・カンバニイ (The Dow Chemica
l Co、 ) )に於いて、約13〜35重量%の酢
酸ビニルを含むエチレンと酢酸ビニルとのコポリマーか
らなるポリマー接着剤の使用によりフッ素炭化水素ポリ
マーの層にポリオレフィン層を結合することが推奨され
ている。フッ化ビニリデンポリマーを極性ポリマーに結
合するためのこのようなポリマーの使用は、離層に感受
性である多層複合材料を提供する。
フランス特許出願筒84 / 06,372号、特許番
号第2.563.156号として発行、(ツルヘイ・ア
ンド・シイ (5olvay & C4e ) )は、
フン化ビニリデンポリマー層が酢酸ビニルポリマーから
なるポリマー接着剤の使用により極性ポリマー層に結合
される構造を記載している。酢酸ビニルポリマーは室温
で優れた接着剤を形成するが、それらの幾つかの離層抵
抗性は温度の上昇とともに大巾に低下し、これば、それ
らの販路を、熱時の高い離層抵抗性が必要とされない分
野に制限する。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、熱時に明らかに改良された離層抵抗性を与え
る、酢酸ビニルポリマーを含む改良されたポリマー接着
剤を提供することを目的とする。
(課題を解決するだめの手段) この目的のため、本発明は、酢酸ヒニルポリマーを含む
ポリマー接着剤の使用により極性ポリマー層に結合され
たフン化ビニリデンポリマー層を含む多重ポリマー層を
有する構造物であって、%で表される、ポリマー接着剤
の酢酸ビニルの重量含量とkPasで表わされる、10
0℃及び−Is″′ に於けるその動粘度の積カ月、4
X103より大きいことを特徴とする、上記の多重ポリ
マー層を有する構造物を提供する。
極性ポリマー層に結合されたフッ化ビニリデンポリマー
層を含む多重ポリマー層を有する構造物は、少なくとも
一つの極性ポリマー層に結合された少なくとも一つのフ
ッ化ビニリデンポリマー層を含む多層構造物を表わすこ
とが意図され、これらの層はその他のポリマーの層に結
合されることが可能である。
それ故、本発明は、本質的に、フッ化ビニリデンポリマ
ー層を結合し、且つそれを多層構造物の製造の際に極性
ポリマー層に接着させるために上記の酢酸ビニルポリマ
ーを含むポリマー接着剤にたよる。このようなポリマー
接着剤の使用は、剥離強さにより測定された接着力が一
般に室温で8pJ / cmより大きく、且つ80°C
でI N / Cmより大きい多重ポリマー層を有する
構造物の製造を可能にする。
%で表わされる、ポリマー接着剤の酢酸ビニルの重量含
量と、100℃及びIs〜1に於けるその動粘度の積が
1.6X10”より大きい場合に、更に良好な結果が得
られる。この場合、剥離強さは一般に室温でION/c
mより大きく、且つ80°Cで2N/clnより大きい
。それ故、これらの後者の接着剤の使用は、本発明の好
ましい実施態様を構成する。
酢酸ビニルポリマーは、ホモポリマー及び少なくとも5
0重量%の酢酸ビニルを含む酢酸ビニルとエチレンの二
成分コポリマーの両方を表わすことが意図される。60
〜90重量%の酢酸ビニルを含む酢酸ビニルとエチレン
の二成分コポリマー、特に70〜85重量%の酢酸ビニ
ルを含むこれらのコポリマーを用いて最良の結果が得ら
れ、それ故、これらのコポリマーが好ましい。
酢酸ビニルポリマー、即ちホモポリマー及びエチレンと
のコポリマーは、それ自体公知のポリマーである。それ
らは、エチレン性不飽和モノマーの重合の全ての通常の
技術により製造し得る。それらは、通常水性エマルショ
ン中の重合により製造される。
上記の酢酸ビニルポリマーは、基本的には接着剤ポリマ
ーであり、その結果、使用し難く、ブロッキング現象を
生じ□ることがある。この欠点を克服するために、熱可
塑性ポリマーで被覆された酢酸ビニルポリマーを使用す
ることが有利である。
それ故、本発明の特に好ましい実施態様によれば、熱可
塑性ポリマーで被覆された酢酸ビニルポリマーが使用さ
れる。このような熱可塑性ポリマーの例として、フン化
ビニルポリマーもしくはフン化ビニリデンポリマー及び
塩化ビニルポリマーが挙げられる。特に好ましい熱可塑
性被覆ポリマーは、ポリ塩化ビニルである。熱可塑性被
覆ポリマーは、一般に、被覆される酢酸ビニルポリマー
に対してせいぜい約10重量%の割合で存在する。
熱可塑性ポリマーによる酢酸ビニルポリマーの被覆は、
例えば熱可塑性ポリマーラテックスを酢酸ビニルポリマ
ーのラテックスに添加し、例えば電解質の添加により、
全体を凝固させることによ行ない得る。
本発明の特に好ましい実施態様によれば、使用されるポ
リマー接着剤は酢酸ビニルとポリメチルメタクリレート
の混合物である。酢酸ビニルポリマー中のポリメチルメ
タクリレートの混入は、酢酸ビニルポリマーの接着傾向
を減少するだけでなく、そのポリメチルメタクリレート
が50重量%を越えないことを条件として、熱時のその
離層抵抗性に不利な影響を及ぼさずに、ポリマー接着剤
の熱安定性を著しく改良する。それ故、本発明のポリマ
ー接着剤は、50重量%までのポリメチル  。
メタクリレートを含んでもよい。ポリメチルメタクリレ
ートの量は、25重量%を越えないことが好ましい。従
って、本発明のポリマー接着剤は、少なくとも75重量
%の酢酸ビニルポリマーを含み、残部はポリメチルメタ
クリレートであることが好ましい。このような混合物を
使用する場合、酢酸ビニル含量及びポリマー接着剤の動
粘度は、上記の接着剤ポリマーの混合物に関係する。
本発明に特に好ましいポリマー接着剤は、それ故、60
〜90重量%の酢酸ビニルを含む、酢酸ビニルとエチレ
ンの二成分コポリマー及びポリメチルメタクリレートの
混合物からなり、上記の混合物は少なくとも75重量%
の酢酸ビニルコポリマー、好ましくは75〜90重量%
の、酢酸ビニルとエチレンの二成分コポリマーを含む。
フン化ビニリデンポリマーは、少なくとも85モル%、
好ましくは少なくとも90モル%の、フン化ビニリデン
から誘導されたモノマ一単位を含む、全てのポリマーを
表わすことが意図される。
それ故、本発明の多層構造物の製造に適するフ・ノ化ビ
ニリデンポリマーは、フン化ビニリデンホモリマー及び
一種以上のコモノマーから誘導されたモノマ一単位を含
むフッ化ビニリデンコポリマーの両方を含む。少なくと
も90モル%の、フッ化ビニリデンから誘導されたモノ
マ一単位を含むポリマーが好ましく、任意の残部はフッ
化ビニル、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロ
エチレン、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロ
プロピレンの如き、その他のフルオロオレフィンから誘
導されたモノマ一単位からなることが好ましい。特に好
ましいフルオロポリマーは、フッ化ビニリデンホモポリ
マーである。
極性ポリマーは、重付加または重縮合による重合により
得られる、熱可塑性ポリマー、エラストマーポリマー及
び熱硬化性ポリマーを表わずことが意図され、これらの
ポリマーは永久双極モーメントを有し、換言すれば、そ
れらの分子中に双極性の基を含む。このような極性ポリ
マーの例として、塩化ビニルポリマー、塩化ビニリデン
ポリマー及び臭化ビニルポリマー(ごれらのポリマーは
ホモポリマー及びコポリマーであってもよい)の如きハ
ロゲン化ポリマー、ポリアクリロニI・リル及びアクリ
ロニトリル/スチレンコポリマーまたはアクリロニトリ
ル/ブタジェン/スチレン(ABS)コポリマーの如き
ニトリル官能基を含むポリマー、セルロース系ポリマー
、ポリケトン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメ
タクリレートまたはポリエチルアクリレート、ポリエチ
ルメタクリレート及びポリエチレンテレフタレートの如
き、脂肪族及び芳香族の両方のポリエステル、ビニルア
ルコール/エチレンコポリマー(即チ、アセテ−1−基
の少なくとも90%が加水分解またはアルコーリシスに
よりヒドロキシル基に変換された酢酸ビニル/エチレン
コポリマー)、芳香族ポリカーボネート、ポリアミドま
たはナイロン、及びポリウレタンが挙げられ、これらは
公知のポリマーである。
好ましい極性ポリマーは、硬質もしくは可撓性(即ち、
可塑化された)のポリ塩化ビニル、アクリロニトリル/
ブタジェン/スチレン(ABS)コポリマー、塩化ビニ
リデンコポリマー、ビニルアルコール/エチレンコポリ
マー、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタク
リレート、ビスフェノールAから誘導されたポリカーボ
ネートの如き芳香族ポリカーボネート、ナイロン6及び
66並びにポリウレタンである。
特に好ましい極性ポリマーは、ポリ塩化ビニル(硬質ま
たは可撓性)、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレ
ン(ABS)コポリマー及び芳香族ポリカーボネートで
ある。特に好ましい極性ポリマーは、可撓性ポリ塩化ビ
ニルである。
可撓性ポリ塩化ビニルは、ASTM規格D 2240に
従って測定されるショアーA硬度が90を越えないポリ
塩化ビニルを表わすことが意図される。
このような可撓性ポリマーの例として、塩化ビニルポリ
マー100重量部当り約35〜75重量部、好ましくは
少なくとも40重量部の可塑剤を含むポリ塩化ビニルが
挙げられる。
本発明の多層構造物の構成ポリマーの夫々は、例えば滑
剤、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、粒状もしくは繊維状
の充填剤、顔料、等の如き、この種のポリマーの加工に
使用される通常の添加剤を含んでもよいことが明らかで
ある。極性ポリマーを保護するために、フッ化ビニリデ
ンポリマーまたはポリマー接着剤中に紫外線に対する安
定剤を混入することが特に有利である。同様に、多層構
造の構成ポリマー中に、少量、例えば約10重量%まで
の接着剤ポリマーを混入することが有利なことがある。
本発明の多層構造物が得られる方法は、重要ではない。
それ故、本発明の多層構造物を製造するためにポリマー
層を組立てるための通常の技術の全てが利用し得る。記
載し得るこのような例は、適当な溶剤または溶剤混合物
中のポリマー接着剤の溶液の助けによる熱接着である。
この組立技術に適した溶剤は、例えば、トルエンの如き
芳香族炭化水素、塩化メチレンの如き塩素化炭化水素、
アセトン及びメチルエチルケトンの如きケトン、テトラ
ヒドロフランの如きエーテル及び酢酸エチメの如きエス
テル、並びにそれらの混合物である。
その中でも、テトラヒドロフランが好ましい。実際に、
ポリマー接着剤の溶液の助けによる熱接着は、フン化ビ
ニリデンポリマー(または極性ポリマー)のフィルム、
シートまたはパネルを、例えばドクターブレードの助け
により、ポリマー接着剤の溶液により被覆し、被覆物を
乾燥し、ついで被覆(予備被覆)されたフィルム、シー
トまたはパネルを加熱により極性ポリマー(またはフッ
化ビニリデンポリマー)のフィルム、シートまたはパネ
ルの上に圧縮することにより、低温で行なわれる。
熱接着の最適の温度及び期間は、夫々個々の場合に実験
により決められる。特に、それらは、極性ポリマーの性
質、組立てられるポリマーの厚さ及び種々のポリマー中
に任意に混入される加工添加剤に依存する。
ポリマー層を組立て、本発明の多層構造物を製造するの
に適した、その他の通常の技術は、熱積層(例えば押出
により予備成形されたポリマー層を加熱しながら圧縮す
ること)、同時押出及び同時押出−ダブリングの如き、
構成ポリマーがそれらの軟化温度に少なくとも等しい温
度で加工される技術である。
これらの組立技術の一つまたはその他の技術は、フッ化
ビニリデンポリマーに結合することが所望される極性ポ
リマーの性質、特に熱的性質の要因として選ばれる。
好ましい多重ポリマー層を有する構造物は、熱1.11 接着または熱積層、同時押出もしくは同時押出ダブリン
グによる組立により得られる構造物であって、しかも三
つの層、この場合にはこの順序で、フッ化ビニリデンポ
リマーの層、本発明のポリマー接着剤の層及び極性ポリ
マーの層を含む構造物であり、後者の層はポリ塩化ビニ
ル(可撓性もしくは硬質)、アクリロニトリル/ブタジ
ェン/スチレン(ABS)コポリマー及び芳香族ポリカ
ーボネートから選ばれることが好ましい。
本発明の多層構造物の構成ポリマー層の厚さ及び上記の
構造物の全厚さは、重要ではなく、勿論、それらが意図
される用途に依存する。それ故、本発明の多重ポリマー
層を有する構造物は、フィルム、シート、パネル、チュ
ーブ、中空体、等の形態をとり得る。
本発明の多重ポリマー層を有する構造物は、薬品、医薬
品及び食品の加工工業に於けるような薬品不活性を必要
とする適用分野、または例えば農業用フィルムもしくは
温室フィルムの製造に於けるような紫外線に対して高い
抵抗性を必要とする適用分野に於いて、フィルム、シー
ト、パネル、チューブまたは中空体の形態で有利に使用
し得る。
例示し得る本発明の多層複合材料の実用的な非限定的用
途は、硬質ポリ塩化ビニル層を含む耐蝕性多層チューブ
、可撓性もしくは硬質のポリ塩化ビニルまたはポリメチ
ルメタクリレート層を含む農業用の多層フィルム及びシ
ート及びポリウレタンまたはポリエチレンテレフタレー
ト層を含む帆並びにABS層を含むパネルであり、ここ
で上記の極性ポリマーからなる層は本発明のポリマー接
着剤の使用によりフッ化ビニリデンポリマー層に結合さ
れる。
以下の実施例は、本発明を説明するが、本発明を限定す
るものではない。
本発明の例1〜4及び例7〜lO並びに比較のための例
5及び6は全て、ポリ塩化ビニル100重量部当り68
重量部を含む組成物を加工することにより得られた厚さ
1.5論の可撓性ポリ塩化ビニルシートへの厚さ125
μmのポリフッ化ビニリデンフィルムの熱接着により得
られた多層構造物に関する。
本発明の例11.13.15.17.18.19及び2
1、並びに比較のための例12.14.16.20及び
22は、性質が表■に示された種々の極性ポリマーの、
厚さに応じた、フィルム、シートまたはパネルへの厚さ
125μmのポリフッ化ビニリデンフィルムの熱接着に
より得られた多層構造物に関する。また、この同表は、
極性ポリマー層の厚さを示す。
例1.6及び7に於いて、使用されるポリマー接着剤は
、酢酸ビニルとエチレンの二成分コポリマーからなる。
例2〜5.8〜10及び11〜22に於いて、使用され
るポリマー接着剤は、酢酸ビニルとエチレンの二成分コ
ポリマー及びポリメチルメタクリレートの混合物からな
る。酢酸ビニルコポリマー対ポリメチルメタクリレート
の重量比(PVAC/PMMA)が、表■中に見られる
例1〜5.11.13.15.17.18.19.21
及び22に於いて、使用される酢酸ビニルポリマーは、
82重量%の酢酸ビニルを含み、10Kg荷重下で17
0°Cで1.65のタルトインデックス(Ml)を示す
、酢酸ビニルとエチレンの二成分コポリマーである。例
6.12.14.16及び20に於いて、そのポリマー
は、68重量%の酢酸ビニルを含み、同じ条件下で69
のメルトインデックスを示すコポリマーである。最後に
、例7〜10に於いて、そのポリマーば69重量%の酢
酸ビニルを含むコポリマーであり、10Kgの荷重下で
170°Cに於けるそのメルトインデックスは1.9で
ある。全ての例に於いて、使用されるポリメチルメタク
リレートは、10hの荷重下で210℃で測定して、3
5のメルトインデックスを有する。
例1〜22に使用されるポリマー接着剤の組成、特にそ
れらの酢酸ビニルの含量(VAC)及び100°C%I
S−’に於ける、それらの動粘度〔η〕、並びにその積
〔■AC〕×〔η〕が、表Hに見られる。
ポリマー接着剤の動粘度は、ポリマーの機械的1 日 性質及び動的性質をガラス状態または結晶状態から溶融
状態まで測定することを可能にするレオメータ−中で測
定される。測定は、テトラヒドロフラン中のポリマー接
着剤15〜20重量%を含む溶液から調製された試料か
ら切断された厚さ1〜2m、直径2.5 cmのタブレ
・ントに関して行なわれる。
室温で48時間にわたってテトラヒドロフランを蒸発し
た後、ポリマー残渣を100°Cに2分間加熱し、つい
で80バールの圧力下で100 ’Cで2分間圧縮する
。ついで、圧縮試料を80バールの圧力下で室温に冷却
し、その後それをタブレットに切断する。
測定は、毎秒0.16ザイクルの周波数ν、即ぢ1s−
1の速度勾配で100°Cの温度でモジュラスG′及び
G ”を測定することからなる。ついで、100℃、l
5−1に於ける動粘度を、次式を用いて計算する。
G′2+G”” ポリフッ化ビニリデンフィルムを、200μmのワイヤ
ースプレッダ−の助りにより、20重量%の温度のポリ
マー接着剤のテトラヒドロフラン溶液で被覆し、被覆物
を80°Cに調節された炉中で3分間乾燥する。乾燥被
覆物の厚さは30μmである。予備被覆されたポリフッ
化ビニリデンを、140°Cに保たれたラファージ(1
、afarge )プレス中で30バールの圧力下で1
.30分間にわたって可撓性ポリ塩化ビニル層の上に加
熱しながら圧縮し、ついでその複合材料を冷圧プレスに
移し、室温で8分間にわたって同圧力下でその中に保つ
例1〜22の多層構造物の剥離強さにより測定された接
着性の評価の結果が、表Hに示される。
剥離強さは、ASTM規格D1876−72に基く方法
に従ってフランク(Frc+nk )型式650張力計
で測定される。測定前に、試料を23°Cの恒温室中で
24時間にわたって状態調節するかく23℃の接着性の
場合)、または80℃の換気炉中で20分間にわたって
状態調節する。
本発明の例の結果と比較例の結果との比較は、同じ組成
もしくは類似の組成であるが特許要件に一致しない(積
(VACXη)<1.4X103)ポリマー接着剤に対
して、特に熱時の接着性に関して、本発明のポリマー接
着剤がかなり優れていることを示す。特に、本発明の例
1及び7の結果が比較例6の結果と比較されるべきであ
り、本発明の例2〜4の結果が比較例5の結果と比較さ
れるべきである。
、23 表−上

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酢酸ビニルポリマーを含むポリマー接着剤の使用
    により極性ポリマー層に結合されたフッ化ビニリデンポ
    リマー層を含む多重ポリマー層を有する構造物であって
    、 %で表わされる、ポリマー接着剤の酢酸ビニルの重量含
    量とkPasで表わされる、100℃及びIs^−^1
    に於けるその動粘度の積が1.4×10^3より大きい
    ことを特徴とする、上記の多重ポリマー層を有する構造
    物。
  2. (2)%で表わされる、ポリマー接着剤の重量含量とk
    Pasで表わされる、100℃及びIs^−^1に於け
    るその動粘度の積が1.6×10^3より大きいことを
    特徴とする、請求項1記載の多重ポリマー層を有する構
    造物。
  3. (3)酢酸ビニルポリマーが60〜90重量%の酢酸ビ
    ニルを含む酢酸ビニルとエチレンとの二成分コポリマー
    であることを特徴とする、請求項1記載の多重ポリマー
    層を有する構造物。
  4. (4)ポリマー接着剤が50重量%を越えない量でポリ
    メチルメタクリレートを含むことを特徴とする、請求項
    1記載の多重ポリマー層を有する構造物。
  5. (5)ポリマー接着剤が25重量%を越えない量でポリ
    メチルメタクリレートを含むことを特徴とする、請求項
    4記載の多重ポリマー層を有する構造物。
  6. (6)ポリマー接着剤が60〜90重量%の酢酸ビニル
    を含む酢酸ビニルとエチレンとの二成分コポリマー75
    〜90重量%及びポリメチルメタクリレート25〜10
    重量%からなることを特徴とする、請求項1〜5のいず
    れか一項記載の多重ポリマー層を有する構造物。
  7. (7)極性ポリマーがポリ塩化ビニル、アクリロニトリ
    ル/ブタジエン/スチレン(ABS)コポリマー及び芳
    香族ポリカーボネートから選ばれることを特徴とする、
    請求項1〜6のいずれか一項記載の多重ポリマー層を有
    する構造物。
  8. (8)極性ポリマーは、そのショアーA硬度が90を越
    えない可撓性ポリ塩化ビニルであることを特徴とする、
    請求項7記載の多重ポリマー層を有する構造物。
  9. (9)多重ポリマー層を有する構造物が接着剤ポリマー
    の溶液の助けにより熱接着による組立から得られること
    を特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項記載の多重
    ポリマー層を有する構造物。
  10. (10)多重ポリマー層を有する構造物が熱積層、同時
    押出または同時押出−ダブリングによる組立から得られ
    ることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項記載
    の多重ポリマー層を有する構造物。
JP2117333A 1989-05-05 1990-05-07 極性ポリマー層に結合されたフッ化ビニリデンポリマー層を含む多重ポリマー層を有する構造物 Pending JPH02307747A (ja)

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EP0396177B1 (fr) 1996-07-03
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