JPH07164603A - フィルムの積層におけるビニルアミンホモポリマーと共重合体の使用 - Google Patents
フィルムの積層におけるビニルアミンホモポリマーと共重合体の使用Info
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- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
- Y10T442/2738—Coating or impregnation intended to function as an adhesive to solid surfaces subsequently associated therewith
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 緊密な積層状態で、基体層、中間接着層及び
強固に接着した重合体フィルムからなる複合構造体であ
って、その接着層はビニルアミンホモポリマー又は共重
合体、好ましくはポリビニルアルコール／ポリビニルア
ミン共重合体を含有する水性エマルジョン重合体からな
ることを特徴とする。 【効果】 ビニルアミン重合体を含有する水性エマルジ
ョンは基体に塗布され、そして乾燥するとビニルアミン
重合体は水性エマルジョン重合体中で接着促進剤として
機能し強固に接着された複合構造体を提供する。
強固に接着した重合体フィルムからなる複合構造体であ
って、その接着層はビニルアミンホモポリマー又は共重
合体、好ましくはポリビニルアルコール／ポリビニルア
ミン共重合体を含有する水性エマルジョン重合体からな
ることを特徴とする。 【効果】 ビニルアミン重合体を含有する水性エマルジ
ョンは基体に塗布され、そして乾燥するとビニルアミン
重合体は水性エマルジョン重合体中で接着促進剤として
機能し強固に接着された複合構造体を提供する。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は基体層に結合せしめられた重合体
フィルムからなる積層構造体に関する。
フィルムからなる積層構造体に関する。
【０００２】
【発明の背景】ポリ酢酸ビニル及びアクリル系をベース
としたエマルジョンは、家具の構造、ビニル積層、感圧
接着剤、一般消費者用の接着剤及び食品包装を含む、多
くの利用面における接着剤に巾広く使用されている。関
心のもたれる一つの大きな領域はフィルム積層物であ
る。このような多層フィルム構造物は食品及び一般消費
者用の製品の包装、そして単一製品では得られない組み
合わされた特性を得るために使用される。機械的強度を
得るために、しばしば紙が用いられ、耐水性の改良され
た包装材料を得るためにプラスチックフィルムに接着さ
れる。異種のフィルムを接合することによりいくつかの
方法で達成される。その一つは二種又はそれ以上の熱可
塑性材料の共押出しによる方法である。熱可塑性材料が
押出し機より押し出されるのに従いフィルムを重ね合せ
ることによって、この材料が化学的に余りに異質でない
限り、良好な機械的一体性を有する多層フィルムが得ら
れる。著しく異った表面エネルギーを有するフィルムは
互いに保持し合うのに充分な接着力を有することができ
ない。層間の接着性を改良するために、しばしば接着性
の繋ぎ層が使用される。
としたエマルジョンは、家具の構造、ビニル積層、感圧
接着剤、一般消費者用の接着剤及び食品包装を含む、多
くの利用面における接着剤に巾広く使用されている。関
心のもたれる一つの大きな領域はフィルム積層物であ
る。このような多層フィルム構造物は食品及び一般消費
者用の製品の包装、そして単一製品では得られない組み
合わされた特性を得るために使用される。機械的強度を
得るために、しばしば紙が用いられ、耐水性の改良され
た包装材料を得るためにプラスチックフィルムに接着さ
れる。異種のフィルムを接合することによりいくつかの
方法で達成される。その一つは二種又はそれ以上の熱可
塑性材料の共押出しによる方法である。熱可塑性材料が
押出し機より押し出されるのに従いフィルムを重ね合せ
ることによって、この材料が化学的に余りに異質でない
限り、良好な機械的一体性を有する多層フィルムが得ら
れる。著しく異った表面エネルギーを有するフィルムは
互いに保持し合うのに充分な接着力を有することができ
ない。層間の接着性を改良するために、しばしば接着性
の繋ぎ層が使用される。
【０００３】別の構造方法はフィルムを一緒に積層する
接着剤を使用することである。酢酸ビニルベース及びア
クリル系ベースの水溶性重合体エマルジョンが一般に使
用されて、紙のような多孔質な基体を、プラスチックフ
ィルム、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン、ポリプロピレン等に接合する。
このようなエマルジョンは、高速積層工程で使用するの
に必要な湿潤粘着性、接着強度及び加工性を有してい
る。
接着剤を使用することである。酢酸ビニルベース及びア
クリル系ベースの水溶性重合体エマルジョンが一般に使
用されて、紙のような多孔質な基体を、プラスチックフ
ィルム、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン、ポリプロピレン等に接合する。
このようなエマルジョンは、高速積層工程で使用するの
に必要な湿潤粘着性、接着強度及び加工性を有してい
る。
【０００４】関心のもたれる二種のフィルム間の接着強
度は必要な最終用途に対して不充分であることがしばし
ばある。このような場合には、接着強度を向上させるた
めに接着促進剤を使用するのが普通である。接着促進剤
として現在使用されている化合物の一つにポリエチレン
イミン（ＰＥＩ）がある。エマルジョン中の重合体重量
に対して０.５〜２％のＰＥＩを添加すると、一般に低
い表面エネルギーのフィルムへの接着性を向上させる。
このような接着力は普通Ｔ形剥離試験によって測定され
る。フィルム積層物におけるＰＥＩ樹脂のようなポリア
ルキレンイミン樹脂の使用について教示する技術の代表
的なものとして、米国特許２,８２８,２３７号、３,０
３３,７０７号、３,０９６,６０２号、３,１４０,１９
６号、３,２３０,１３５号及び３,３６１,５８６号があ
る。
度は必要な最終用途に対して不充分であることがしばし
ばある。このような場合には、接着強度を向上させるた
めに接着促進剤を使用するのが普通である。接着促進剤
として現在使用されている化合物の一つにポリエチレン
イミン（ＰＥＩ）がある。エマルジョン中の重合体重量
に対して０.５〜２％のＰＥＩを添加すると、一般に低
い表面エネルギーのフィルムへの接着性を向上させる。
このような接着力は普通Ｔ形剥離試験によって測定され
る。フィルム積層物におけるＰＥＩ樹脂のようなポリア
ルキレンイミン樹脂の使用について教示する技術の代表
的なものとして、米国特許２,８２８,２３７号、３,０
３３,７０７号、３,０９６,６０２号、３,１４０,１９
６号、３,２３０,１３５号及び３,３６１,５８６号があ
る。
【０００５】日本特許２６４１８２号に木材接着剤組成
物が開示されているが、これはポリビニルアルコール
Ａ、充填剤Ｂ及び防水剤Ｃからなっており、そしてポリ
ビニルアルコールの各分子は、第一アミノ基、第一アン
モニウム塩基、第二アミノ基及び第二アンモニウム塩基
の中から選ばれた少くとも一種の官能基を有している。
更にこの接着組成物はポリビニルアルコールＡ １００
重量部につき、５〜４００重量部の水性重合体エマルジ
ョンＤを含有してもよい。
物が開示されているが、これはポリビニルアルコール
Ａ、充填剤Ｂ及び防水剤Ｃからなっており、そしてポリ
ビニルアルコールの各分子は、第一アミノ基、第一アン
モニウム塩基、第二アミノ基及び第二アンモニウム塩基
の中から選ばれた少くとも一種の官能基を有している。
更にこの接着組成物はポリビニルアルコールＡ １００
重量部につき、５〜４００重量部の水性重合体エマルジ
ョンＤを含有してもよい。
【０００６】米国特許出願Ｓｅｒ. Ｎｏ. ０７／９８
１,５７２号（１９９２年１１月２５日出願）には、保
護コロイドとして、ポリ〔（ビニルアルコール）−コ−
（ビニルアミン）〕共重合体である〔ＰＶＯＨ／ＰＶＡ
ｍ〕の存在下で水性エマルジョンを調製する方法、及び
このような共重合体を含有する水性重合体エマルジョン
が開示されている。このような共重合体を安定剤として
使用して調製されたポリ酢酸ビニルエマルジョンが、楓
の接着片を使用して、単一重ね剪断接着性接合部として
試験された。
１,５７２号（１９９２年１１月２５日出願）には、保
護コロイドとして、ポリ〔（ビニルアルコール）−コ−
（ビニルアミン）〕共重合体である〔ＰＶＯＨ／ＰＶＡ
ｍ〕の存在下で水性エマルジョンを調製する方法、及び
このような共重合体を含有する水性重合体エマルジョン
が開示されている。このような共重合体を安定剤として
使用して調製されたポリ酢酸ビニルエマルジョンが、楓
の接着片を使用して、単一重ね剪断接着性接合部として
試験された。
【０００７】
【発明の要約】本発明は、緊密な積層状態で、基体層、
中間接着層、及び強固に接着したフィルム、好ましくは
重合体フィルムからなる複合構造体に関する。本発明
は、中間接着層として使用するために、水性接着性エマ
ルジョン重合体及びそれを基準に０.１〜１０重量パー
セントのビニルアミン（ＶＡｍ）重合体から本質的にな
る接着性組成物を提供する。ビニルアミン重合体を含有
する水性接着性重合体エマルジョンは、基体に塗布され
そして塗布された水性接着性重合体エマルジョン組成物
が乾燥すると、ビニルアミン重合体は水性接着性エマル
ジョン重合体中で接着促進剤として機能する。
中間接着層、及び強固に接着したフィルム、好ましくは
重合体フィルムからなる複合構造体に関する。本発明
は、中間接着層として使用するために、水性接着性エマ
ルジョン重合体及びそれを基準に０.１〜１０重量パー
セントのビニルアミン（ＶＡｍ）重合体から本質的にな
る接着性組成物を提供する。ビニルアミン重合体を含有
する水性接着性重合体エマルジョンは、基体に塗布され
そして塗布された水性接着性重合体エマルジョン組成物
が乾燥すると、ビニルアミン重合体は水性接着性エマル
ジョン重合体中で接着促進剤として機能する。
【０００８】
【発明の詳述】本発明の接着促進剤として使用するのに
適したビニルアミン（ＶＡｍ）重合体には、ビニルアミ
ンのホモポリマーと共重合体が包含される。このホモポ
リマーと共重合体は、共単量体として酢酸ビニル（ＶＡ
ｃ）を用いるか又は用いないでＮ−ビニルホルムアミド
（ＮＶＦ）を重合し、次いでアミド官能基の部分加水分
解（＜９５モルパーセント）又は全加水分解（≧９５モ
ルパーセント）して第一アミンを生成する、数種の方法
によって誘導することができる。共重合体中のＶＡｃ官
能基は部分的に（＜９８モルパーセント）又は全体（≧
９８モルパーセント）加水分解して、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＯＨ）及びポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）の
共重合体、即ち〔ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ〕を形成すること
ができる。ＶＡｍを共重合体に導入する量は０.５〜３
０モルパーセント、しかし最も多くは０.５〜２０モル
パーセント、好ましくは０.５〜１２モルパーセントの
範囲である。その上更に、ホモポリマー及び共重合体の
アミン官能基は、有機酸及び無機酸、例えば塩酸で中和
されてアミン塩を生成することができる。しかしなが
ら、塩基形、即ち遊離アミンが接着促進剤として好適で
ある。
適したビニルアミン（ＶＡｍ）重合体には、ビニルアミ
ンのホモポリマーと共重合体が包含される。このホモポ
リマーと共重合体は、共単量体として酢酸ビニル（ＶＡ
ｃ）を用いるか又は用いないでＮ−ビニルホルムアミド
（ＮＶＦ）を重合し、次いでアミド官能基の部分加水分
解（＜９５モルパーセント）又は全加水分解（≧９５モ
ルパーセント）して第一アミンを生成する、数種の方法
によって誘導することができる。共重合体中のＶＡｃ官
能基は部分的に（＜９８モルパーセント）又は全体（≧
９８モルパーセント）加水分解して、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＯＨ）及びポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）の
共重合体、即ち〔ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ〕を形成すること
ができる。ＶＡｍを共重合体に導入する量は０.５〜３
０モルパーセント、しかし最も多くは０.５〜２０モル
パーセント、好ましくは０.５〜１２モルパーセントの
範囲である。その上更に、ホモポリマー及び共重合体の
アミン官能基は、有機酸及び無機酸、例えば塩酸で中和
されてアミン塩を生成することができる。しかしなが
ら、塩基形、即ち遊離アミンが接着促進剤として好適で
ある。
【０００９】ＰＶＡｍは水、水溶性溶剤又は水と水溶性
溶媒中におけるビニルアミドの溶液重合によって調製で
きる。米国特許４,４２１,６０２号には、共重合したＶ
Ａｍ単位９０〜１０モルパーセント及び共重合したＮＶ
Ｆ単位１０〜９０モルパーセントを含有する線状の塩基
重合体が開示されているが、これは上記のような溶液重
合を記載している。米国特許４,９５２,６５６号には、
ＮＦＶの逆相乳化重合によりポリ（Ｎ−ビニルホルムア
ミド）〔ＰＮＶＦ〕を造り、次いでこれをＰＶＡｍに加
水分解することが教示されている。ホルムアミド官能基
に係わる加水分解反応の程度によって、生成するＰＶＡ
ｍは共重合体中未加水分解のＮＶＦ単位を含有すること
ができる。加水分解度に関わらず、重合体はＰＶＡｍと
して識別される。従ってＰＶＡｍは下記の一般式（Ｉ）
によって表わすことができる：
溶媒中におけるビニルアミドの溶液重合によって調製で
きる。米国特許４,４２１,６０２号には、共重合したＶ
Ａｍ単位９０〜１０モルパーセント及び共重合したＮＶ
Ｆ単位１０〜９０モルパーセントを含有する線状の塩基
重合体が開示されているが、これは上記のような溶液重
合を記載している。米国特許４,９５２,６５６号には、
ＮＦＶの逆相乳化重合によりポリ（Ｎ−ビニルホルムア
ミド）〔ＰＮＶＦ〕を造り、次いでこれをＰＶＡｍに加
水分解することが教示されている。ホルムアミド官能基
に係わる加水分解反応の程度によって、生成するＰＶＡ
ｍは共重合体中未加水分解のＮＶＦ単位を含有すること
ができる。加水分解度に関わらず、重合体はＰＶＡｍと
して識別される。従ってＰＶＡｍは下記の一般式（Ｉ）
によって表わすことができる：
【００１０】
【化１１】 式中、ｘ＝０〜７５モルパーセント、好ましくは０〜３
０モルパーセント、ｙ＝２５〜１００モルパーセント、
好ましくは７０〜１００モルパーセントである。
０モルパーセント、ｙ＝２５〜１００モルパーセント、
好ましくは７０〜１００モルパーセントである。
【００１１】全体的に加水分解したＰＶＡｍを使用する
のが最も好適である。ＰＶＡｍの重量平均分子量（Ｍ
ｗ）は１０,０００〜５００,０００の範囲、好ましくは
１５,０００〜２５０,０００の範囲である。Ｍｗ＝２
５,０００〜７５,０００の比較的低分子量ＰＶＡｍが最
も好適である。
のが最も好適である。ＰＶＡｍの重量平均分子量（Ｍ
ｗ）は１０,０００〜５００,０００の範囲、好ましくは
１５,０００〜２５０,０００の範囲である。Ｍｗ＝２
５,０００〜７５,０００の比較的低分子量ＰＶＡｍが最
も好適である。
【００１２】接着促進剤として用いられるＰＶＯＨ／Ｐ
ＶＡｍはＶＡｃとＮＶＦを共重合させ、得られたＰＶＡ
ｃ／ＰＮＶＦを加水分解して調製される。米国特許４,
７７４,２８５号及び欧州特許０,３３９,３７１.Ａ２号
には、本発明における使用に適したＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ
の調製が教示されている。同じく米国特許５,１９４,４
９２号を参照されたい。酢酸塩官能基及びホルムアミド
官能基に係わる、加水分解反応の程度によって、生成す
るＰＶＯＨ／ＰＶＡｍは共重合体中に未加水分解ＶＡｃ
及び／又はＮＶＦ単位を含有することができる。加水分
解度に関係なく、重合体はＰＶＯＨ／ＰＶＡｍとして識
別される。従って、ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍは、下記の一般
式（II）によって表わすことができる：
ＶＡｍはＶＡｃとＮＶＦを共重合させ、得られたＰＶＡ
ｃ／ＰＮＶＦを加水分解して調製される。米国特許４,
７７４,２８５号及び欧州特許０,３３９,３７１.Ａ２号
には、本発明における使用に適したＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ
の調製が教示されている。同じく米国特許５,１９４,４
９２号を参照されたい。酢酸塩官能基及びホルムアミド
官能基に係わる、加水分解反応の程度によって、生成す
るＰＶＯＨ／ＰＶＡｍは共重合体中に未加水分解ＶＡｃ
及び／又はＮＶＦ単位を含有することができる。加水分
解度に関係なく、重合体はＰＶＯＨ／ＰＶＡｍとして識
別される。従って、ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍは、下記の一般
式（II）によって表わすことができる：
【００１３】
【化１２】 式中、ｍ＝０〜１５モルパーセント、好ましくは０〜２
モルパーセント、ｎ＝５０〜９９モルパーセント、好ま
しくは７０〜９５モルパーセント、ｘ＝０〜３０モルパ
ーセント、好ましくは０.５〜１０モルパーセント、及
びｙ＝０.５〜３０モルパーセント、好ましくは０.５〜
２０モルパーセントであり、最も好適な共重合体では、
ｍ＝０〜２モルパーセント、ｎ＝８５〜９５モルパーセ
ント、ｘ＝０.５〜４モルパーセント、及びｙ＝５〜１
２モルパーセントである。
モルパーセント、ｎ＝５０〜９９モルパーセント、好ま
しくは７０〜９５モルパーセント、ｘ＝０〜３０モルパ
ーセント、好ましくは０.５〜１０モルパーセント、及
びｙ＝０.５〜３０モルパーセント、好ましくは０.５〜
２０モルパーセントであり、最も好適な共重合体では、
ｍ＝０〜２モルパーセント、ｎ＝８５〜９５モルパーセ
ント、ｘ＝０.５〜４モルパーセント、及びｙ＝５〜１
２モルパーセントである。
【００１４】上式（Ｉ）及び（II）中のｍ及びｘの下限
が、便宜上、＜０としているけれども、おそらくこの下
限は重合体中の各単一酢酸塩官能基及び各ホルムアミド
官能基を加水分解することが物理的に不可能なために、
０より僅かに大きい分数であり得る。
が、便宜上、＜０としているけれども、おそらくこの下
限は重合体中の各単一酢酸塩官能基及び各ホルムアミド
官能基を加水分解することが物理的に不可能なために、
０より僅かに大きい分数であり得る。
【００１５】ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍもまた重合したエチレ
ンを含有してポリビニルアルコール／ポリエチレン／ポ
リビニルアミンのターポリマー〔ＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶ
Ａｍ〕を生成することがあり得る。このターポリマー中
のポリエチレン含有量は５〜３０モルパーセント、好ま
しくは１０〜２０モルパーセントの範囲であってよい。
ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍの重量平均分子量（Ｍｗ）は１０,
０００〜２００,０００、好ましくは３０,０００〜５
０,０００の範囲となる。ＶＡｍ及び又はＶＡｍ塩の重
合体及び共重合体は固体として、又は、水性媒体に溶解
して溶液として使用され、水性接着性組成物に添加して
フィルム積層物構造体の接着性を向上させる。
ンを含有してポリビニルアルコール／ポリエチレン／ポ
リビニルアミンのターポリマー〔ＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶ
Ａｍ〕を生成することがあり得る。このターポリマー中
のポリエチレン含有量は５〜３０モルパーセント、好ま
しくは１０〜２０モルパーセントの範囲であってよい。
ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍの重量平均分子量（Ｍｗ）は１０,
０００〜２００,０００、好ましくは３０,０００〜５
０,０００の範囲となる。ＶＡｍ及び又はＶＡｍ塩の重
合体及び共重合体は固体として、又は、水性媒体に溶解
して溶液として使用され、水性接着性組成物に添加して
フィルム積層物構造体の接着性を向上させる。
【００１６】このようなフィルム積層構造体は、接着性
組成物中に存在する水分を乾燥によって除去させるか又
は多孔性基体に吸収させる紙又は他のセルロース材料の
ような一つの多孔性基体を極めてしばしば含有する。セ
ルロース材料に加えて適した基体としては、アルミニウ
ムのような金属、合成及び／又は天然繊維の布、及び重
合体材料が包含される。フィルム積層構造体の使用に適
したフィルムには紙のようなセルロース材料、アルミニ
ウムのような金属箔及び重合体材料が包含される。基体
及びフィルムとして有用な重合体材料には、ポリエチレ
ン及びポリプロピレンのようなポリオレフィンフィル
ム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなポ
リエステルフィルム、ポリ塩化ビニル及びフィルム積層
技術でよく知られたその他の重合体材料が包含される。
また、フィルム積層構造体として特に企図されているも
のにアルミニウムのような金属箔−紙基体−重合体基体
がある。これらのフィルムは０.００３〜２０milの厚さ
を有する。実施例のシート化に関する限り基体がフィル
ム以外の構造体からなる場合は、厚さは約１０００mil
まではよい。
組成物中に存在する水分を乾燥によって除去させるか又
は多孔性基体に吸収させる紙又は他のセルロース材料の
ような一つの多孔性基体を極めてしばしば含有する。セ
ルロース材料に加えて適した基体としては、アルミニウ
ムのような金属、合成及び／又は天然繊維の布、及び重
合体材料が包含される。フィルム積層構造体の使用に適
したフィルムには紙のようなセルロース材料、アルミニ
ウムのような金属箔及び重合体材料が包含される。基体
及びフィルムとして有用な重合体材料には、ポリエチレ
ン及びポリプロピレンのようなポリオレフィンフィル
ム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなポ
リエステルフィルム、ポリ塩化ビニル及びフィルム積層
技術でよく知られたその他の重合体材料が包含される。
また、フィルム積層構造体として特に企図されているも
のにアルミニウムのような金属箔−紙基体−重合体基体
がある。これらのフィルムは０.００３〜２０milの厚さ
を有する。実施例のシート化に関する限り基体がフィル
ム以外の構造体からなる場合は、厚さは約１０００mil
まではよい。
【００１７】既に述べたように、積層物を調製する一つ
の方法は、多孔性基体を接着性組成物で塗布し、次いで
接着剤塗布表面にフィルムを積層し、そして多孔性基体
を通して水分を除去することによって構造体を乾燥する
ことからなっている。他の加工方法には、乾燥フィルム
方式が包含されることになろうが、この方式においては
接着性組成物が基体に塗布され、次いでフィルムの積層
前に乾燥される。云うまでもなくこの場合は多孔性基体
は必要ない。
の方法は、多孔性基体を接着性組成物で塗布し、次いで
接着剤塗布表面にフィルムを積層し、そして多孔性基体
を通して水分を除去することによって構造体を乾燥する
ことからなっている。他の加工方法には、乾燥フィルム
方式が包含されることになろうが、この方式においては
接着性組成物が基体に塗布され、次いでフィルムの積層
前に乾燥される。云うまでもなくこの場合は多孔性基体
は必要ない。
【００１８】接着性組成物は、溶液か又はエマルジョン
として、噴霧、カーテン塗工又は他の類似方法によって
基体に施用される。隣接するフィルムは熱及び／又は圧
力を用いて積層されて、塗布された基体と良好な接着結
合を形成する。接着性組成物の施用及び積層は当業にお
いてよく知られた方法に従いそして装置を用いて実施さ
れる。二層を超える構造体も可能である。
として、噴霧、カーテン塗工又は他の類似方法によって
基体に施用される。隣接するフィルムは熱及び／又は圧
力を用いて積層されて、塗布された基体と良好な接着結
合を形成する。接着性組成物の施用及び積層は当業にお
いてよく知られた方法に従いそして装置を用いて実施さ
れる。二層を超える構造体も可能である。
【００１９】本発明の実施において使用し得る水性接着
重合体〔ホモポリマー又は共重合体〕エマルジョンは接
着剤業界でよく知られるところであり、そしてこれらに
はVinacR 及び AirflexR 重合体エマルジョンとしてAir
Products and Chemicals社から、ResynR 及びDurosetR
重合体エマルジョンとしてNational Starch and Chemi
cal社から、及びElvaceR エマルジョンとしてReichhold
Chemical社から市場的に入手できる酢酸ビニル重合体
エマルジョンがあり；またFlexbondR, FlexcrylR 及び
FlexthaneTM エマルジョンとしてAir Products and Che
micals社から、その他のものとしてはRohm and Haus社
から市場的に入手できるアクリル系重合体エマルジョン
があり；そしてまたFlexbondR エマルジョンとしてAir
Productsand Chemicals社から市場的に入手できるビニ
ル／アクリル共重合体エマルジョンがある。これらの水
性接着重合体エマルジョンは一般的に４０〜７０重量パ
ーセントの重合体固体を含有する。
重合体〔ホモポリマー又は共重合体〕エマルジョンは接
着剤業界でよく知られるところであり、そしてこれらに
はVinacR 及び AirflexR 重合体エマルジョンとしてAir
Products and Chemicals社から、ResynR 及びDurosetR
重合体エマルジョンとしてNational Starch and Chemi
cal社から、及びElvaceR エマルジョンとしてReichhold
Chemical社から市場的に入手できる酢酸ビニル重合体
エマルジョンがあり；またFlexbondR, FlexcrylR 及び
FlexthaneTM エマルジョンとしてAir Products and Che
micals社から、その他のものとしてはRohm and Haus社
から市場的に入手できるアクリル系重合体エマルジョン
があり；そしてまたFlexbondR エマルジョンとしてAir
Productsand Chemicals社から市場的に入手できるビニ
ル／アクリル共重合体エマルジョンがある。これらの水
性接着重合体エマルジョンは一般的に４０〜７０重量パ
ーセントの重合体固体を含有する。
【００２０】好適な水性重合体接着剤組成物は酢酸ビニ
ル／エチレン（ＶＡＥ）共重合体エマルジョンであり、
この共重合体はエチレン５〜４０重量パーセント、好ま
しくは１０〜３０重量パーセントを含有し、そしてまた
他の共重合性の単量体、例えばアクリル酸、マレイン酸
又はその無水物、アクリルアミド又はＮ−メチロールア
クリルアミドを１０重量パーセントまで含むことができ
る。AIRFLEX 400、426及び465 ＶＡＥ共重合体エマルジ
ョンのような、ＰＶＯＨで安定化されたＶＡＥ共重合体
エマルジョンは特に好適である。
ル／エチレン（ＶＡＥ）共重合体エマルジョンであり、
この共重合体はエチレン５〜４０重量パーセント、好ま
しくは１０〜３０重量パーセントを含有し、そしてまた
他の共重合性の単量体、例えばアクリル酸、マレイン酸
又はその無水物、アクリルアミド又はＮ−メチロールア
クリルアミドを１０重量パーセントまで含むことができ
る。AIRFLEX 400、426及び465 ＶＡＥ共重合体エマルジ
ョンのような、ＰＶＯＨで安定化されたＶＡＥ共重合体
エマルジョンは特に好適である。
【００２１】米国特許出願Ｎｏ．０７／９８１,５７２
号に開示されているように、ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ共重合
体は酢酸ビニルとＶＡＥの共重合体エマルジョン調製用
の安定化系として使用できるか又は、ＰＶＡｍ及びＰＶ
ＯＨ／ＰＶＡｍ共重合体は後添加すること、即ち適当な
水性重合体エマルジョンとブレンドすることができる。
いずれの場合も水性重合体エマルジョンは固体基準でＶ
Ａｍ重合体を０.１〜１０重量パーセント含有しなけれ
ばならない。ＶＡｍ重合体も約０.５〜５重量パーセン
ト使用することが好ましく、更には約２重量パーセント
使用することが好ましい。基体に施用される水性接着剤
の量は湿潤厚さで０.１〜約３milの範囲である。
号に開示されているように、ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ共重合
体は酢酸ビニルとＶＡＥの共重合体エマルジョン調製用
の安定化系として使用できるか又は、ＰＶＡｍ及びＰＶ
ＯＨ／ＰＶＡｍ共重合体は後添加すること、即ち適当な
水性重合体エマルジョンとブレンドすることができる。
いずれの場合も水性重合体エマルジョンは固体基準でＶ
Ａｍ重合体を０.１〜１０重量パーセント含有しなけれ
ばならない。ＶＡｍ重合体も約０.５〜５重量パーセン
ト使用することが好ましく、更には約２重量パーセント
使用することが好ましい。基体に施用される水性接着剤
の量は湿潤厚さで０.１〜約３milの範囲である。
【００２２】以下の実施例では、Ｔ形剥離試験に対して
ＡＳＴＭ標準法Ｄ４１３が用いられた。接着剤は４０号
ワイヤーで包んだロッドを用いて基布に塗布した、７ポ
ンド（３.１８kg）重量のローラーを用いて指定された
フィルムを施用した。２インチ（５.０８cm）巾のスト
リップにカットして、試料は７５°Ｆ（２４℃）、相対
湿度５０パーセントで２４時間調整した。試料をInstro
n万能試験機に掛け、２インチ／分（５.０８cm／min）
のクロスヘッドスピードで引張った。
ＡＳＴＭ標準法Ｄ４１３が用いられた。接着剤は４０号
ワイヤーで包んだロッドを用いて基布に塗布した、７ポ
ンド（３.１８kg）重量のローラーを用いて指定された
フィルムを施用した。２インチ（５.０８cm）巾のスト
リップにカットして、試料は７５°Ｆ（２４℃）、相対
湿度５０パーセントで２４時間調整した。試料をInstro
n万能試験機に掛け、２インチ／分（５.０８cm／min）
のクロスヘッドスピードで引張った。
【００２３】実施例１ 未処理Mylar ＰＥＴ基体（表面エネルギー５５.３ダイ
ン／cm）への布の積層化で、Airflex 400 ＶＡＥ共重合
体エマルジョン〔Ｔｇ＝０℃，固形分５５パーセント）
への接着促進剤添加剤として２重量パーセント（固形
分）で、いろいろな材料を試験した。Airflex 400エマ
ルジョンはＰＶＯＨで安定化した。結果は表１に示され
ている。
ン／cm）への布の積層化で、Airflex 400 ＶＡＥ共重合
体エマルジョン〔Ｔｇ＝０℃，固形分５５パーセント）
への接着促進剤添加剤として２重量パーセント（固形
分）で、いろいろな材料を試験した。Airflex 400エマ
ルジョンはＰＶＯＨで安定化した。結果は表１に示され
ている。
【表１】
【００２４】表１は酸性及び塩基性形態にあるＰＶＯＨ
／ＰＶＡｍはAirflex ４００ ＶＡＥエマルジョンの接
着強度を向上させたことを示している。実験番号１０は
ＰＶＡｍ塩基性形態は工業標準のＰＥＩを充分に超え
て、接着強度の著しい向上を生じたことを示している。
／ＰＶＡｍはAirflex ４００ ＶＡＥエマルジョンの接
着強度を向上させたことを示している。実験番号１０は
ＰＶＡｍ塩基性形態は工業標準のＰＥＩを充分に超え
て、接着強度の著しい向上を生じたことを示している。
【００２５】実施例２ コロナ放電処理した配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）（表
面エネルギー４９.２ダイン／cm）への布の積層化にお
ける、Airflex 400 ＶＡＥ共重合体エマルジョンへの添
加剤としてＰＶＡｍ及びＰＶＯＨ／ＰＶＡｍを試験し
た。結果については表２参照のこと。
面エネルギー４９.２ダイン／cm）への布の積層化にお
ける、Airflex 400 ＶＡＥ共重合体エマルジョンへの添
加剤としてＰＶＡｍ及びＰＶＯＨ／ＰＶＡｍを試験し
た。結果については表２参照のこと。
【表２】
【００２６】表２には６モルパーセントのＶＡｍを含有
するＰＶＯＨ／ＰＶＡｍは、酸性及び塩基性形態のＶＡ
Ｅエマルジョン共重合体の接着強度に僅かの向上しか与
えなかった、ところが１２モルパーセントのＶＡｍを含
有する共重合体はずっと大きな向上を与えたことが示さ
れている。フィルムを基体から引き離す前に裂けた、実
験番号２０における塩基性形態のＰＶＡｍの性能は注目
に値する。
するＰＶＯＨ／ＰＶＡｍは、酸性及び塩基性形態のＶＡ
Ｅエマルジョン共重合体の接着強度に僅かの向上しか与
えなかった、ところが１２モルパーセントのＶＡｍを含
有する共重合体はずっと大きな向上を与えたことが示さ
れている。フィルムを基体から引き離す前に裂けた、実
験番号２０における塩基性形態のＰＶＡｍの性能は注目
に値する。
【００２７】実施例３ 希釈苛性ソーダで清浄化して１２５℃で３０分間乾燥し
たアルミニウム箔について実施例２を反復した。結果は
表３に示されている。
たアルミニウム箔について実施例２を反復した。結果は
表３に示されている。
【表３】
【００２８】実験番号２６及び２７は、１２モルパーセ
ントのＶＡｍを含有するＰＶＯＨ／ＰＶＡｍは酸性及び
塩基性形態の両者においてＶＡＥエマルジョン共重合体
の接着強度を大いに向上させたことを示している。実験
番号２２、２８及び２９における成分であるホモポリマ
ーに対して得られた結果と比較して、これらのＶＡｍ１
２モルパーセントの共重合体の相乗的な挙動もまた注目
に値する。
ントのＶＡｍを含有するＰＶＯＨ／ＰＶＡｍは酸性及び
塩基性形態の両者においてＶＡＥエマルジョン共重合体
の接着強度を大いに向上させたことを示している。実験
番号２２、２８及び２９における成分であるホモポリマ
ーに対して得られた結果と比較して、これらのＶＡｍ１
２モルパーセントの共重合体の相乗的な挙動もまた注目
に値する。
【００２９】実施例４ Airflex 426及びAirflex 465共重合体エマルジョンを包
含する、その他のＶＡＥ共重合体エマルジョンをアルミ
ニウム箔について試験した。Airflex 426 ＶＡＥエマル
ジョンはＶＡＥ／アクリル酸重合体からなっている。こ
れらの測定はアセトンで清浄化したアルミニウムについ
て行われた。結果は表４に列記されている。
含する、その他のＶＡＥ共重合体エマルジョンをアルミ
ニウム箔について試験した。Airflex 426 ＶＡＥエマル
ジョンはＶＡＥ／アクリル酸重合体からなっている。こ
れらの測定はアセトンで清浄化したアルミニウムについ
て行われた。結果は表４に列記されている。
【表４】
【００３０】Airflex 465エマルジョン（実験番号３６
及び３７）では、ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍはコントロール
（実験番号３５）よりずっと良好な接着力を与えた。Ｐ
ＶＯＨ／ＰＶＡｍ苛重合体はＶＡＥエマルジョン共重合
体にきわだって増大した接着力を与えた。共重合体の酸
性及び塩基性形態（実験番号３６及び３７）は共にコン
トロールが示す水準の２倍の値を与えた。ＰＶＡｍの塩
酸塩（実験番号３８）もまたＶＡＥ共重合体の殆ど２倍
の接着強度を有し、他方塩基性形態はゲル化する結果と
なった。ＰＥＩが加えられたコントロール（実験番号４
０）もまた接着力の可成りの増加をもたらした。
及び３７）では、ＰＶＯＨ／ＰＶＡｍはコントロール
（実験番号３５）よりずっと良好な接着力を与えた。Ｐ
ＶＯＨ／ＰＶＡｍ苛重合体はＶＡＥエマルジョン共重合
体にきわだって増大した接着力を与えた。共重合体の酸
性及び塩基性形態（実験番号３６及び３７）は共にコン
トロールが示す水準の２倍の値を与えた。ＰＶＡｍの塩
酸塩（実験番号３８）もまたＶＡＥ共重合体の殆ど２倍
の接着強度を有し、他方塩基性形態はゲル化する結果と
なった。ＰＥＩが加えられたコントロール（実験番号４
０）もまた接着力の可成りの増加をもたらした。
【００３１】Airflex 426エマルジョン（実験番号３１
及び３２）では、アミン含有量を６重量パーセントから
１２重量パーセントに増加すると僅かなりとも接着力を
増すように思われ、またコントロール（実験番号３０）
以上に接着力が程々に増加しているのが見られる。ＰＥ
ＩはＰＶＡｍと同じように、少くとも２％の水準で共重
合体エマルジョンをゲル化させるので、Airflex 426 Ｖ
ＡＥ／ＡＡ共重合体エマルジョンにおける接着促進剤と
してＰＥＩを使用することはできない。
及び３２）では、アミン含有量を６重量パーセントから
１２重量パーセントに増加すると僅かなりとも接着力を
増すように思われ、またコントロール（実験番号３０）
以上に接着力が程々に増加しているのが見られる。ＰＥ
ＩはＰＶＡｍと同じように、少くとも２％の水準で共重
合体エマルジョンをゲル化させるので、Airflex 426 Ｖ
ＡＥ／ＡＡ共重合体エマルジョンにおける接着促進剤と
してＰＥＩを使用することはできない。
【００３２】実施例５ 未処理Mylar ＰＥＴフィルム（表面エネルギー５５.３
ダイン／cm）への布の積層化における、Airflex 400 Ｖ
ＡＥ共重合体エマルジョンへの添加剤として、ポリビニ
ルアルコール／ポリエチレン／ポリビニルアミンターポ
リマー〔ＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶＡｍ〕を試験した。結果
については表５参照のこと。
ダイン／cm）への布の積層化における、Airflex 400 Ｖ
ＡＥ共重合体エマルジョンへの添加剤として、ポリビニ
ルアルコール／ポリエチレン／ポリビニルアミンターポ
リマー〔ＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶＡｍ〕を試験した。結果
については表５参照のこと。
【表５】
【００３３】ＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶＡｍ・ＨＣｌターポ
リマー組成物は表１におけるＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ・ＨＣ
ｌと比較して、Airflex 400 ＶＡＥエマルジョンへの後
添加として性能上追加効果は少ししかなかったことを、
布を積層したMylar ＰＥＴフィルムの結果が明らかにし
ている。アミンを含まないＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶＡｍの
場合は、一定のＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ比において、ＰＥ含
有量を増すと接着力の向上が測察されたことが判る。
リマー組成物は表１におけるＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ・ＨＣ
ｌと比較して、Airflex 400 ＶＡＥエマルジョンへの後
添加として性能上追加効果は少ししかなかったことを、
布を積層したMylar ＰＥＴフィルムの結果が明らかにし
ている。アミンを含まないＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶＡｍの
場合は、一定のＰＶＯＨ／ＰＶＡｍ比において、ＰＥ含
有量を増すと接着力の向上が測察されたことが判る。
【００３４】実施例６ コロナ放電処理された配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）
（表面エネルギー４９.２ダイン／cm）への布の積層化
における、Airflex 400 ＶＡＥ共重合体エマルジョンへ
の添加剤としてＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶＡｍターポリマー
を試験した。結果については表６を参照のこと。
（表面エネルギー４９.２ダイン／cm）への布の積層化
における、Airflex 400 ＶＡＥ共重合体エマルジョンへ
の添加剤としてＰＶＯＨ／ＰＥ／ＰＶＡｍターポリマー
を試験した。結果については表６を参照のこと。
【表６】
【００３５】コロナ放電処理された配向ポリプロピレン
（ＯＰＰ）への布の積層結果において、ＰＶＯＨ／ＰＥ
／ＰＶＡｍ・ＨＣｌターポリマーは、アミン含有量及び
ポリエチレン含有量の増加に従い共に性能の向上を示し
た。類似の傾向は、コロナ放電処理ＯＰＰへの布の積層
における遊離アミンターポリマーに対しても得られた。
（ＯＰＰ）への布の積層結果において、ＰＶＯＨ／ＰＥ
／ＰＶＡｍ・ＨＣｌターポリマーは、アミン含有量及び
ポリエチレン含有量の増加に従い共に性能の向上を示し
た。類似の傾向は、コロナ放電処理ＯＰＰへの布の積層
における遊離アミンターポリマーに対しても得られた。
【００３６】〔産業上の利用性〕本発明はフィルム積層
物製造に使用するための改良された接着性組成物を提供
する。
物製造に使用するための改良された接着性組成物を提供
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローリ・アンダーソン・ブラーツアノス アメリカ合衆国ペンシルベニア州18031. ブレイニグズビル．ジエニフアードライブ 1809 (72)発明者 ジエフリー・アラン・クフアル アメリカ合衆国ニユージヤージー州08822. フレミングトン．リーズロード６ (72)発明者 ウオールター・ルイス・レンズ アメリカ合衆国ペンシルベニア州18062. マキユンジー．ラーチレイン6391
Claims (20)
- 【請求項１】 アミン塩又は遊離アミン形態のビニルア
ミン重合体を乳化重合体基準で０.１〜１０重量パーセ
ント含有する水性の接着性乳化重合体を中間接着層とし
て含むことを特徴とする、基体層、中間接着層及び強固
に接着したフィルムから緊密な積層状態で成っている複
合構造体。 - 【請求項２】 ビニルアミン重合体が式 【化１】 （式中、ｘ＝０〜７５モルパーセント、及びｙ＝２５〜
１００モルパーセントである）及び式 【化２】 （式中、ｍ＝０〜１５モルパーセント、ｎ＝５０〜９９
モルパーセント、ｘ＝０〜３０モルパーセント、及びｙ
＝０.５〜３０モルパーセントである）から選ばれた式
を有する、請求項１の複合構造体。 - 【請求項３】 水性の接着性乳化重合体が酢酸ビニル重
合体、アクリル系重合体又はビニル／アクリル系重合体
である、請求項１の複合構造体。 - 【請求項４】 水性の接着性重合体が酢酸ビニル／エチ
レンの共重合体である、請求項１の複合構造体。 - 【請求項５】 基体がセルロース系、金属性、布又は重
合体材料である、請求項１の複合構造体。 - 【請求項６】 フィルムが金属箔、紙又は重合体材料で
ある、請求項１の複合構造体。 - 【請求項７】 ビニルアミン重合体が遊離アミンの形態
である、請求項１の複合構造体。 - 【請求項８】 基体が紙であり且つフィルムが金属性又
は重合体材料である、請求項１の複合構造体。 - 【請求項９】 基体が布であり且つフィルムが重合体材
料である、請求項１の複合構造体。 - 【請求項１０】 基体が重合体材料であり且つフィルム
が紙である、請求項１の複合構造体。 - 【請求項１１】 式 【化３】 （式中、ｘ＝０〜７５モルパーセント、ｙ＝２５〜１０
０モルパーセント、及びＭｗ＝１０,０００〜５００,０
００である）及び式 【化４】 （式中、ｍ＝０〜１５モルパーセント、ｎ＝５０〜９９
モルパーセント、ｘ＝０〜３０モルパーセント、ｙ＝
０.５〜３０モルパーセント、及びＭｗ＝１０,０００〜
２００,０００である）から選ばれた式を有し、且つア
ミン塩又は遊離アミン形態である、ビニルアミン重合体
を乳化共重合体基準で０.１〜１０重量パーセント含有
する、酢酸ビニル／エチレンの水性乳化共重合体を中間
接着層として含むことを特徴とする、基体層、中間接着
層及び強固に接着したフィルムから緊密な積層状態で成
っている複合構造体。 - 【請求項１２】 ビニルアミン重合体が下記式 【化５】 （式中、ｘ＝０〜３０モルパーセント、ｙ＝７０〜１０
０モルパーセント、及びＭｗ＝１５,０００〜２５０,０
００である）を有する、請求項１１の複合構造体。 - 【請求項１３】 ビニルアミン重合体が下記式 【化６】 （式中、ｍ＝０〜２モルパーセント、ｎ＝７０〜９５モ
ルパーセント、ｘ＝０.５〜１０モルパーセント、及び
ｙ＝０.５〜２０モルパーセントである）を有する、請
求項１１の複合構造体。 - 【請求項１４】 ビニルアミン重合がポリエチレンを５
〜３０モルパーセント含有するビニルアルコール／エチ
レン／ビニルアミンのターポリマーである、請求項１１
の複合構造体。 - 【請求項１５】 ｙ≧９５モルパーセントである、請求
項１２の複合構造体。 - 【請求項１６】 共重合体の酢酸官能基が９８モルパー
セント以上水酸官能基に加水分解され、且つアミド官能
基が９５モルパーセント以上アミン官能基に加水分解さ
れている、請求項１３の複合構造体。 - 【請求項１７】 式 【化７】 （式中、ｘ≦５モルパーセント、ｙ≧９５モルパーセン
ト、及びＭｗ＝１５,０００〜２５０,０００である）及
び式 【化８】 （式中、ｍ＝０〜２モルパーセント、ｎ＝７０〜９５モ
ルパーセント、ｘ＝０.５〜１０モルパーセント、ｙ＝
０.５〜２０モルパーセント、及びＭｗ＝１０,０００〜
２００,０００である）から選ばれた式を有して、且つ
アミン塩又は遊離アミン形態である、ビニルアミン重合
体を乳化共重合体基準で０.５〜５重量パーセント含有
する、酢酸ビニルエチレンの水性乳化共重合体と中間接
着層として含むことを特徴とする、基体層、中間接着層
及び強固に接着した重合体フィルムから緊密な積層状態
で成っている複合構造体。 - 【請求項１８】 ビニルアミン重合体が下記式 【化９】 （式中、ｘ≦５モルパーセント、ｙ≧９５モルパーセン
ト、及びＭｗ＝２５,０００〜７５,０００である）を有
する、請求項１７の複合構造体。 - 【請求項１９】 ビニルアミン重合体が下記の式 【化１０】 （式中、ｍ＝０〜２モルパーセント、ｎ＝７０〜９５モ
ルパーセント、ｘ＝０.５〜１０モルパーセント、ｙ＝
０.５〜２０モルパーセント、及びＭｗ＝３０,０００〜
５０,０００である）を有する、請求項１７の複合構造
体。 - 【請求項２０】 共重合体の酢酸官能基が９８モルパー
セント以上水酸官能基に加水分解され、且つアミド官能
基が９５モルパーセント以上アミン官能基に加水分解さ
れている、請求項１９の複合構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/122,993 US5492765A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Use of vinylamine homopolymers and copolymers in film lamination |
| US122993 | 1993-09-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164603A true JPH07164603A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=22406109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6221251A Pending JPH07164603A (ja) | 1993-09-17 | 1994-09-16 | フィルムの積層におけるビニルアミンホモポリマーと共重合体の使用 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5492765A (ja) |
| EP (1) | EP0644247A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07164603A (ja) |
| AU (1) | AU667785B2 (ja) |
| CA (1) | CA2131842A1 (ja) |
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