JP2000512574A - 多層ポリアミドフィルム構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ポリアミドホモポリマー又はコポリマーの１の内部コア層；とポリオレフィンホモポリマー若しくはコポリマーと、不飽和カルボン酸及び／又はその無水物のうちの少なくとも１種の官能性部分を有するポリオレフィンを含む接着剤組成物とのブレンドの、該ポリアミドコアの各々の側の上の外層；とを有する同時押出吹込フィルムであって、接着性組成物とのブレンドを含む、同時押出吹込フィルム。この同時押出構造物は、シート成形用の剥離剤及びバリヤーフィルムとしての使用及び他の強化プラスチック用途に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 多層ポリアミドフィルム構造物 発明の背景 発明の分野 本発明は、多層フィルム構造物に関する。より特定的には、本発明は、ポリア ミドホモポリマー又はコポリマーの１の内部コア層と該ポリアミドコアの各々の 側の上の外部表層とを有する同時押出吹込フィルムであって、該外部表層が、オ レフィンを含有するホモポリマー若しくはコポリマーと、不飽和カルボン酸及び ／又はその無水物のうちの少なくとも１種の官能性部分を有するポリオレフィン を含む接着性組成物とのブレンドを含む、同時押出吹込フィルムに関する。その ような構造物は、シート成形組成物用途のための剥離フィルム及びバリヤーフィ ルムとしての使用に適している。先行技術の説明 種々の産業界において、強くて耐久性がある軽量の構造部品を製造する大きな 必要性が存在している。自動車産業及び航空宇宙産業において、エネルギー効率 の良い車両、航空機及び関連装備のためにそのような強くて軽量の構造部品を製 造することについて特別な願望が存在する。これら使用は、そのような乗り物に 存在する多くの汎用金属製構造支持部材と置き換えられるだけの十分な耐久性を 有する、十分に強いプラスチックを必要とする。 強化プラスチック部品は、軽量であると同時に、金属成分と類似の構造的強度 及び一体性を有さなければならない。シート成形コンパウンド(sheet molding c ompound)（ＳＭＣ）から作られた構造的複合物は、急速マッチドダイ成形を可能 にする。典型的には、ＳＭＣは、不飽和ポリエステル、架橋性ポリマー性樹脂、 チョップト繊維強化材、及び他の添加剤の混合物を含んでなる。複合材料は、一 般に、移動するフィルム上に支持された流動性樹脂の層の上にチョップト繊維を 堆積させてマトリックスを形成することによって製造される。一般に、そのよう にして製造したものは、次いで、一連の混練ロール及び圧縮ロールを通過して大 きなロールに成形され得る。数日間の熟成期間を経て、このポリエステルは、部 分的に硬化して適度なコンシステンシーへと粘度を増加させる。次いで、このＳ ＭＣを用いて、ロールからＳＭＣ片を切り出し、キャリヤフィルムを剥がしてか ら、成形及び完全な硬化のためにそのＳＭＣを加熱した鋳型に入れることによっ て、成形された部品を製造する。 当該技術分野で周知のように、ＳＭＣ組成物とは僅かに異なったやり方で加工 される類似の強化プラスチック材料がある。これらには、肉厚成形コンパウンド (thick molding compound)（ＴＭＣ）及びバルク成形コンパウンド(bulk moldin g compound)（ＢＭＣ）が含まれる。簡略化のために以下で用いられるＳＭＣと いう用語は、そのような代替材料を包含するものとする。 歴史的に、キャリヤフィルムは、ポリエチレンやポリオレフィンから形成され る。そのようなフィルムはＳＭＣ材料からの優れた剥離性を有しているが、プロ セスを通してＳＭＣ材料を支持するために比較的厚いフィルムを使用することが 要求されるところ、それらは本来的には弱いものである。そのようなフィルムの 弱さは、キャリヤフィルムの破損の可能性を増加させ、その製造過程に中断や遅 れを生じさせる。重要なことは、そのようなポリエチレンフィルムが、ポリエス テル樹脂用の架橋剤としてＳＭＣ組成物中に存在するスチレンモノマーに極端に 透過性であることである。これらポリエチレンフィルムは、製造中に大気中にス チレンモノマーを放出させるだけでなく、ＳＭＣ構築の貯蔵期間を確保する間に 大量のスチレンモノマーを放出する。 製造環境中へのスチレンモノマーの放出は、大きな毒性と環境的危険性を引き 起こす。この問題を解決するために、１つの先行技術は、各々の側をポリエチレ ン層により覆ったポリアミドコア（スチレン蒸気を遮断する）のサンドイッチで あるフィルムを形成するものであった。しかしながら、そのような構造物に伴う １つの問題は、ポリアミドとポリオレフィンが相互に十分に接着せず、フィルム の強度を明らかに低下させるということである。 かなりの商業的成功をおさめた１つのフィルムは、ポリアミドと低結晶度を有 するポリオレフィンのブレンドから形成される。そのようなフィルムは、例えば 、参照により本明細書中に組み入れられる米国特許第４,４４４,８２９号に記載 されている。AlliedSignalにより販売されているこのフィルムは、非常に良好な 剥離性、優れたスチレン遮断性及び高い強度を有している。しかしながら、この フィルムは、ポリエチレンのフィルムと比較して相対的に高価である。また、多 くのポリアミドが高い湿度条件で吸湿性であるので、このフィルムも強度の低下 を経験し得る。 上記の同時押出ポリアミド／ポリエチレンフィルムを改善するための努力が行 われている。１つの技術は、ポリアミド層の両側及びポリエチレン層の間に結束 性接着層を配置することである。これらフィルムは、優れた剥離性とスチレン遮 断性とを有しているが、そのような５層構造物は、製造を複雑化しかつコストを 押し上げる。 従って、ＳＭＣコンパウンドからきれいに剥離することができかつ有意にスチ レンモノマー透過を遮断できると同時に、全ての環境において高い構造的強度を 有するフィルムについての明確な必要性が存在する。従って、この発明の目的は 、ＳＭＣコンパウンドから剥離することができ、有意なスチレンモノマー透過を 許さず、そして非常に高い強度を有するところの、ＳＭＣ製造に有用なフィルム を提供することである。 発明の要旨 本発明は、少なくとも１のポリアミド層と該ポリアミド層の相対する層に付着 したポリオレフィン層とを含む多層フィルムであって、該ポリオレフィン層が少 なくとも１種のオレフィン含有ポリマーと接着剤とのブレンドを含み、該接着剤 が不飽和カルボン酸又はその無水物のうちの少なくとも１種の官能性部分を有す る少なくとも１のポリオレフィンを含む、多層フィルムを提供する。 本発明は、多層フィルムを製造する方法であって、 ａ）溶融ポリアミド層と該ポリアミド層の各々の相対する側の上に付着した溶 融ポリオレフィン層とを同時押出ダイから同時押出する工程であって、該ポリオ レフィン層が少なくとも１種のオレフィン含有ポリマーと接着剤とのブレンドを 含み、該接着剤が不飽和カルボン酸又はその無水物のうちの少なくとも１種の官 能性部分を有する少なくとも１のポリオレフィンを含む工程；及び ｂ）第１及び第２サーキュラーダイを有するジェット同心体からガスを吹き込 むことによって該ポリアミド層及びポリオレフィン層を膨張させるバブルを形成 させる工程を含む方法も提供する。 本発明は、更に、少なくとも１のポリアミド層と該ポリアミド層の相対する側 に付着したポリオレフィン層とを含む強化プラスチックのためのキャリヤウェブ として使用するのに適する多層フィルムであって、該ポリアミド層がナイロン６ 及びナイロン６,６の少なくとも１種を含み、該ポリオレフィン層が少なくとも １種のオレフィン含有ポリマーと接着剤とのブレンドを含み、該接着剤が無水マ レイン酸変性エチレンα−オレフィンコポリマーを含む、多層フィルムを提供す る。 上述した事柄は、ポリアミドのコアと該ポリアミドコアの各々の側の上の外層 とを含む多層化された多ポリマーの剥離／バリヤーフィルムであって、該外層が 、オレフィン含有ホモポリマー若しくはコポリマーと、不飽和カルボン酸及び／ 又は不飽和無水カルボン酸の少なくとも１種の官能性部分を有するポリオレフィ ンを含む接着性結束性組成物とのブレンドを含む、剥離／バリヤーフィルムによ り達成される。このフィルムは、優れた強度、ＳＭＣコンパウンドからの剥離性 、及びスチレンモノマー透過の遮断性を備えている。ポリアミドコア及び外部ポ リオレフィンブレンドフィルムは、相互に十分な接着性を有するので、中間の結 束性接着層は不要である。その結果として、得られるキャリヤフィルムは、コス トがかからず、高い強度、優れた剥離性及び優れたスチレン透過抵抗性を有する 。 好ましい態様の詳細な説明 本発明の実施においては、ポリアミド層とそのポリアミド層の各々の相対する 側に付着したポリオレフィン表層とを広く含んでなる多層フィルムが製造される 。ポリオレフィン層は、少なくとも１種のオレフィン含有ポリマーと接着剤との ブレンドを含む。この接着剤は、不飽和カルボン酸又はその無水物のうちの少な くとも１種の官能性部分を有する少なくとも１のポリオレフィンを含む。 ポリアミド層は、ポリアミドのホモポリマー、コポリマー又はそれらのブレン ドを含んで成ることができる。この発明に用いるのに適するポリマーには、脂肪 族ポリアミド又は脂肪族／芳香族ポリアミドが含まれる。本明細書で用いる“脂 肪族ポリアミド”とは、そのポリマー鎖の必須部分として、互いに少なくとも２ の脂肪族炭素原子だけ隔てられた繰り返しカルボンアミド基の存在により特徴付 けられるポリアミドである。これらポリアミドの例は、一般式： （式中、Ｒ及びＲ¹は同じか又は異なっていて、少なくとも約２の炭素原子のア ルキレン基、好ましくは約２〜約１２の炭素原子を有するアルキレン基である。 ）により表される繰り返しモノマー単位を有するポリアミド又はそれらの組合せ である。本明細書で用いられる“脂肪族／芳香族ポリアミド”とは、そのポリマ ー鎖の必須部分としての繰り返しカルボンアミド基の存在により特徴付けられ、 そのカルボニル基は、少なくとも２の炭素原子を有する脂肪族基により隔てられ ており、かつその窒素基は芳香族基により隔てられている。脂肪族／芳香族ポリ アミドの例は、式： （式中、Ｒ²及びＲ³は異なっていて、少なくとも２の炭素原子、好ましくは２〜 約１２の炭素原子を有するアルキレン基、又はアリーレン基、好ましくは置換又 は未置換のフェニレン、アルキレンフェニレン又はジアルキレンフェニレンであ って、その脂肪族基は１〜約７の炭素原子を有し、可能な置換基がアルキル、ア ルコキシ又はハロである。但し、Ｒ²がアリーレンであるときＲ³はアルキレンで あり、Ｒ²がアルキレンであるときＲ³はアリーレン又はジアルキレンフェニレン である。）の繰り返し単位を有するポリアミドである。 適する脂肪族ポリアミドの例は、ポリ（ヘキサメチレンアジポアミド）(ナイ ロン６,６)、ポリ（ヘキサメチレンセバシンアミド）(ナイロン６,１０)、ポリ （ヘプタメチレンピメリンアミド）(ナイロン７,７)、ポリ（オクタメチレンス ベラミド）(ナイロン８,８)、ポリ（ヘキサメチレンアゼラインアミド）(ナイロ ン６,９)、ポリ（ノナメチレンアゼラインアミド）(ナイロン９,９)、ポリ（デ カメチレンアゼラインアミド）(ナイロン１０,９)等のような、ジアミンと二酸 の反応により生成するポリアミドである。有用な脂肪族ポリアミドの例は、アミ ノ酸及び例えばラクタムのようなアミノ酸の誘導体の重合により生成するポリア ミドである。有用なポリアミドには、ポリ（４−アミノ酪酸）(ナイロン ４)、ポリ（６−アミノヘキサン酸）(ナイロン６，ポリ（カプロラクタム）とし ても知られている)、ポリ（７−アミノヘプタン酸）(ナイロン７)、ポリ（８− アミノオクタン酸）(ナイロン８)、ポリ（９−アミノノナン酸）(ナイロン９)、 ポリ（１０−アミノデカン酸）(ナイロン１０)、ポリ（１１−アミノウンデカン 酸）(ナイロン１１)、ポリ（１２−アミノドデカン酸）(ナイロン１２)等が含ま れる。２又はそれを越える脂肪族ポリアミドのブレンドも使用できる。 上で言及した脂肪族ポリアミドの繰り返し単位から形成されるコポリマーをポ リアミド層の形成に用いることができる。限定ではなく説明のために、そのよう な脂肪族ポリアミドコポリマーには、カプロラクタム／ヘキサメチレンアジポア ミドコポリマー（ナイロン６／６,６）、ヘキサメチレンアジポアミド／カプロ ラクタムコポリマー（ナイロン６,６／６）、トリメチレンアジポアミド／ヘキ サメチレンアゼラインアミドコポリマー（ナイロントリメチル６,２／６,２）、 ヘキサメチレンアジポアミド／ヘキサメチレンアゼラインアミド／カプロラクタ ムコポリマー（ナイロン６,６／６,９／６）等が含まれる。 この発明の実施において用いるのに好ましいポリアミドは、ポリ（カプロラク タム）及びポリ（ヘキサメチレンアジポアミド）であり、最も好ましいのは、ポ リ（カプロラクタム）である。 この発明の実施において用いられる脂肪族ポリアミドは、商業的供給業者から 得ることも、公知の調製法に従って得ることもできる。例えば、ポリ（カプロラ ミドの数平均分子量は広く変動し得る。通常、脂肪族ポリアミドは、それ自体で 独立のフィルムを形成するだけの十分な高さであるがそのブレンドのフィルムへ の溶融加工を可能にするだけの十分な低さである分子量を意味する“フィルム形 成性分子量”のポリアミドである。そのような数平均分子量は、フィルム成形分 野における当業者には周知であり、通常は、ギ酸粘度（ＦＡＶ）法（ＡＳＴＭＤ −７８９）により測定して、少なくとも約５,０００である。この方法では、１ ００ｍｌの９０％ギ酸中の１１ｇの脂肪族ポリアミドの２５℃の溶液が用いられ る。本発明の好ましい態様においては、脂肪族ポリアミドの数平均分子量は、 約５,０００〜約１００,０００であり、特に好ましい態様においては、約１０, ０００〜約６０,０００である。最も好ましいのは、脂肪族ポリアミドの数平均 分子量が約２０,０００〜約４０,０００であるポリアミドである。 脂肪族／芳香族ポリアミドの例は、ポリ（ヘキサメチレンイソフタラミド）、 ポリ（２,２,２−トリメチルヘキサメチレンテレフタラミド）、ポリ（ｍ−キシ レンアジポアミド）(ＭＸＤ６)、ポリ（ｐ−キシレンアジポアミド）、ポリ（ヘ キサメチレンテレフタラミド）、ポリ（ドデカメチレンテレフタラミド）等であ る。２又はそれを越える脂肪族／芳香族ポリアミドのブレンドも使用できる。最 も好ましい脂肪族／芳香族ポリアミドは、ポリ（ｍ−キシレンアジポアミド）で ある。 脂肪族／芳香族ポリアミドは、公知の調製法に従って製造することも、商業的 供給業者から得ることもできる。脂肪族／芳香族ポリアミドの数平均分子量は広 く変動し得る。通常、脂肪族／芳香族ポリアミドは、やはり、それ自体で独立の フィルムを形成するだけの十分な高さでありかつそのブレンドのフィルムへの溶 融加工を可能にするだけの十分な低さである分子量を意味する“フィルム形成性 分子量”のポリアミドである。そのような数平均分子量は、フィルム成形分野に おける当業者には周知であり、通常は、上記のギ酸粘度法により測定して、少な くとも約５,０００である。本発明の好ましい態様においては、脂肪族／芳香族 ポリアミドの数平均分子量は、約５,０００〜約１００,０００であり、特に好ま しい態様においては、約１０,０００〜約６０,０００である。最も好ましいのは 、脂肪族／芳香族ポリアミドの数平均分子量が約２０,０００〜約４０,０００で あるポリアミドである。 ポリアミド層の２つの側の各々の上に付着されるのはポリオレフィン層である 。このポリオレフィン層は、少なくとも１種のオレフィン含有ポリマーと接着剤 又は結束性組成物とのブレンドを含む。この接着性組成物は、不飽和カルボン酸 又はその無水物のうちの少なくとも１種の官能性部分を有する少なくとも１のポ リオレフィンを含む。 ここで用いられるポリオレフィンには、約２〜約６の炭素原子を有するα−オ レフィンモノマーのポリマーが含まれ、α−オレフィンのホモポリマー、コポリ マー（グラフトコポリマーを含む）、及びターポリマーが含まれる。ホモポリマ ーの代表例には、超低密度、低密度、線状低密度、中密度、又は高密度の、ポリ エチレン（それぞれ、ＵＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ ）、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブテン−１、ポリ−３−メチルブテン −１、ポリペンテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリイソブチレン、 及びポリヘキセンが含まれる。 ポリエチレンのようなポリオレフィンは、普通、その分子構造中のポリエチレ ン主鎖中の１,０００炭素原子当たりの側鎖の数から出される密度に基づいて区 分される。側鎖は、典型的には、Ｃ₃〜Ｃ₈オレフィンであり、好ましくはブテン 、ヘキセン又はオクテンである。例えば、ＨＤＰＥは非常に少ない数（１,００ ０炭素原子当たり２０未満）の短い側鎖を有する結果、比較的高い密度、即ち、 約０.９４〜約０.９７ｇ／ｃｃの密度となる。ＬＬＤＰＥは１,０００炭素原子 当たり２０〜６０のより多くの短い側鎖を有し、密度は約０.９１〜約０.９３ｇ ／ｃｃとなる。約０.９１〜約０.９３ｇ／ｃｃの密度を有するＬＤＰＥは、ＬＬ ＤＰＥやＨＤＰＥにおける短い側鎖の代わりに長い側鎖を有する（１,０００炭 素原子当たり２０〜４０）。ＵＬＤＰＥは、ＬＬＤＰＥやＨＤＰＥよりも高濃度 、即ち、１,０００炭素原子当たり約８０〜約２５０の短い側鎖を有し、約０.８ ８〜約０.９１ｇ／ｃｃの密度を有する。コポリマー及びターポリマーの例には 、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−ブテンコポリマー、エチレン− ペンテンコポリマー、エチレン−ヘキセンコポリマー、及びエチレン−プロピレ ン−ジエンコポリマー（ＥＰＤＭ）のような、α−オレフィンと他のオレフィン とのコポリマー及びターポリマーが含まれる。本明細書で用いられるポリオレフ ィンという用語には、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）ポリ マー；酢酸ビニル、アクリレート及びメタクリレートを有するコポリマー等も含 まれる。好ましいポリオレフィンは、α−オレフィンから調製されるポリオレフ ィン、最も好ましいくはエチレンのポリマー、コポリマー及びターポリマーであ る。上記のポリオレフィンは、公知の如何なる方法によっても得ることができる 。このポリオレフィンは、約１,０００〜約１,０００,０００、好ましくは約１ ０,０００〜約５００,０００の重量平均分子量を有することができる。好ましい ポリ オレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン及びそれらのコポ リマー、及びそれらのブレンドである。最も好ましいポリオレフィンはポリエチ レンである。 本発明によれば、適する接着剤には、不飽和カルボン酸及びその無水物のうち の少なくとも１種の官能性部分を有するポリオレフィンを含んで成る変性ポリオ レフィン組成物が含まれる。ポリオレフィンには、上に挙げたあらゆるものが含 まれる。不飽和カルボン酸及びその無水物には、マレイン酸とその無水物、フマ ル酸とその無水物、クロトン酸とその無水物、シトラコン酸とその無水物、イタ コン酸とその無水物等が含まれる。これらのうち、最も好ましいのは無水マレイ ン酸である。この発明に用いるのに適する変性ポリオレフィンには、参照により 本明細書中に組み入れられる米国特許第３,４８１,９１０号、３,４８０,５８０ 号、４,６１２,１５５号及び４,７５１,２７０号に記載されている組成物が含ま れる。最も好ましい接着剤は、線状超低密度ポリエチレンとしても知られている エチレンα−オレフィンコポリマーの無水マレイン酸変性物である。好ましい変 性ポリオレフィン組成物は、その変性ポリオレフィンの全重量を基準として約０ .００１〜約１０重量％の官能性部分を含む。より好ましくは、官能性部分は、 約０.００５〜約５重量％、最も好ましくは約０.０１〜約２重量％を構成する。 この変性ポリオレフィン組成物は、米国特許第５,１３９,８７８号に記載されて いるような熱可塑性エラストマー及びアルキルエステルを約４０重量％まで含有 することもできる。最も好ましい接着剤は、１０％の無水マレイン酸で変性され たエチレンとブテンのコポリマーである、Union CarbideからのFlexomer 1373で ある。 ポリオレフィン層中の接着剤の重量％は、そのポリオレフィン層組成物の重量 を基準として、約３〜約８０％、好ましくは約３〜約２５％、より好ましくは約 ５〜約１５％、最も好ましくは約５〜約１０％の範囲である。残りは、ポリオレ フィン層中に存在してもよい以下に記載するところの任意成分である添加剤以外 では、オレフィン含有ポリマーである。 本多層フィルム構造物の各々の層は、そのようなフィルムに慣用的に用いられ る添加剤を含有することができる。そのような添加剤の例には、顔料、染料、ス リップ剤、充填剤、成核剤、可塑剤、滑剤、粘着防止剤、安定剤及び酸化阻害剤 、熱安定剤及び紫外線安定剤である。そのようなものは、層の重量を基準として 約１０％又はそれ未満の量で存在することができる。 この発明の多層フィルムは、同時押出及び押出貼合せ法を含む、多層フィルム を製造するのに有用な慣用的方法により製造することができる。最も好ましい方 法においては、フィルムを同時押出により成形する。ポリアミド及びポリオレフ ィン層材料の溶融されて可塑化された流れを同時押出ダイに送入する。ダイの中 にある間にそれら層が並置されて組み合わされてから、ポリマー材料の１枚の多 層フィルムとしてダイから出現する。適する同時押出法は、この発明の同時押出 が約４６０°Ｆ（２３８℃）〜約５１０°Ｆ（２６６℃）で行われることを除け ば、米国特許第５,１３９,８７８号及び４,６７７,０１７号により詳しく記載さ れている。同時押出法には、標準的ダイ、サーキュラーダイのような多マニホー ルドダイ、並びにフラットキャストフィルムやキャストシートを形成するための 多層フィルム成形に用いられるような多マニホールドダイを有するフィードブロ ックの使用が含まれる。好ましくは、本多層フィルムは、吹込フィルム同時押出 により作られる。本フィルムは、吹込フィルム装置として当該技術分野において 知られている、同心円オリフィスを有する多マニホールドサーキュラーダイヘッ ドを含む装置により形成される。多層フィルムは、溶融ポリアミド層をサーキュ ラーダイから、そしてそのポリアミド層の各々の相対する側の上に溶融ポリオレ フィン層を、第１サーキュラーダイと同心円となる別のサーキュラーダイから、 同時押出することにより形成される。次いで、通常は空気であるガスをこれらサ ーキュラーダイと同心円となるジェットから吹き込むことによって、ポリアミド とポリオレフィンの層を膨張させるバブルを形成させる。次いで、このバブルを ２つの相対する縁のところでくっ付いた一対の付着型多層フィルムへとしぼませ る。通常は、この対の付着型多層フィルムをその少なくとも１の縁で切断して一 対の多層フィルムに分離させて、ロールに巻き取る。 本発明の意外な効果は、変性ポリオレフィンが、吹込フィルムのバブル安定性 を向上させ、ポリオレフィンフィルムのポリアミドフィルムへの接着性をも意外 に向上させることである。特に、無水マレイン酸変性エチレンα−オレフィンを 、 未変性ポリエチレンに、そのポリエチレンの約５〜約１０重量％の量で加えると 、ナイロン６のフィルムへの格別な接着性を有する組成物ができ、更に分別メル トインデックス（fractional melt index）未変性ポリエチレンにより付与され るバブル安定性を維持する助けとなる。これは、多層吹込フィルム製造方法に、 特に厚いナイロンのコアを取り囲む薄いポリオレフィン表層の場合には、極めて 重要である。 同時押出フィルムの利点は、ポリアミドとポリオレフィンブレンドの各々のフ ィルム層の溶融層を一枚のフィルム構造物に結合させることにより、一工程で多 層フィルムを形成することである。好ましくは、これら多層は、相互に分離不能 な結合を形成する。ここで用いられる“分離不能な結合”という用語は、ＡＳＴ ＭＤ−３３５９−９０及びＦ８８−８５に記載された手順に従ってフィルムを試 験することにより測定した場合の、少なくとも約７００ｇ／インチ（約２７６ｇ ／ｃｍ）の結合強度を意味する。 同時押出法により多層フィルムを製造するには、各々の個々のフィルムを形成 するのに用いられる構成成分がそのフィルム押出法と相溶性であることが必要が ある。この点での“相溶性”という用語は、フィルムを形成するために用いられ るフィルム形成用組成物が、同時押出を可能にするのに十分な類似の溶融特性を 有することを意味する。興味の対象である溶融特性には、例えば、融点、メルト フローインデックス、見掛け粘度、並びに溶融安定性が含まれる。そのような相 溶性が、良好な接着性と製造されるフィルムの幅方向にわたる比較的均一な厚み とを有する多層フィルムを確実に製造できるように存在することが重要である。 当該技術分野で知られているように、同時押出法に有用であるという程には相溶 性ではないフィルム形成用組成物は、貧弱な界面積層性、貧弱な物性、並びに貧 弱な外観しか有さないフィルムをもたらす。当業者は、上記の相溶性を容易に比 較考量して、過度の実験を行うことなしに、望ましい物性を有するポリマーを選 択しかつ隣接する諸層中での相対的特性の最適な組み合わせを決定することがで きる。同時押出法を用いる場合には、多層フィルムを形成するために用いられる 構成成分が、共通のダイからの押出しができるように、比較的接近した温度範囲 内で相溶性であることが重要である。好ましい態様においては、ポリアミドがＡ ＳＴＭ Ｄ−７８９により約１２０〜約２５０のギ酸粘度ＦＡＶを有しかつポリ オレフィンがＡＳＴＭＤ−１２３８により測定して約０.５〜約３メルトインデ ックス単位（ＭＩ）のメルトインデックスをするときは、それらフィルムは相溶 性であろう。即ち、ポリアミド層及びポリオレフィン層は同時押出機の中で均一 に流れるであろう。 また、本発明の多層フィルムを積層により製造することによって、多層フィル ム構造物を、当該技術分野で周知の方法により、予め組み立てたフィルム層から 形成することができる。フィルム積層法に用いられる基本的方法は、融着、湿式 結合、及び熱再活性化である。熱及び圧力を用いて２又はそれを越えるフィルム 層を積層する方法である融着では、積層物は、容易に界面接着を形成するポリマ ーを含んでなる。湿式結合及び熱再活性化は、接着剤を用いて非相溶性のフィル ムを積層するのに用いられる。典型的には、積層は、本発明のフィルムの個々の 層を互いの上に配置して、それら層を一枚のフィルムに結合させるのに十分な加 熱と加圧の条件下に置くことにより行われる。典型的には、ポリオレフィン層と ポリアミド層を互いの上に配置し、そしてその組み合わせ物を、米国特許第３, ３５５,３４７号に記載された方法のような当該技術分野で周知の方法により、 一対の加熱された積層ローラーのニップに通す。積層加熱は、約７５〜約１７５ ℃の温度、約５〜約１００ｐｓｉｇ（０.０３４〜０.６９ＭＰａ）の圧力で約５ 秒〜約５分、好ましくは約３０秒〜約１分行うことができる。 ３又はそれを越える層構造物を含むか否かに拘らず、多層フィルムは、当業者 に周知の方法を用いてあらゆる望ましい方向に延伸又は配向させることができる 。そのような方法に例には、米国特許第４,５１０,３０１号に記載された方法が 含まれる。場合により、フィルムを、フィルム形成装置から引き出されるフィル ムの動きの方向と同じ方向（当該技術分野では“機械方向”とも言われる）か又 はこの機械方向と垂直である方向（当該技術分野では“横方向”と言われる）で 一軸で延伸しても、機械方向と横方向の両方向で二軸で延伸してもよい。本発明 のフィルムを、機械方向又は横方向又は両方向で、少なくとも１.５倍、好まし くは３倍を上回り、より好ましくは３倍を上回って約１０倍まで延伸されるだけ の十分な寸法安定性を有する。典型的には、本発明における使用について、好ま し くは、本発明の組成物から形成される配向フィルムは、約１.５：１〜約６：１ の延伸比で、好ましくは約３：１〜約４：１の延伸比で製造される。ここで用い られる“延伸比”という用語は、延伸の方向における寸法の増加を示す。従って 、２：１の延伸比を有するフィルムは、延伸過程の間にその長さが２倍なったも のである。一般に、フィルムに一連の予備加熱ロール及び加熱ロール上を通過さ せることにより、そのフィルムを延伸させる。加熱されたフィルムは、１組のニ ップロールを、そのフィルムがそのニップロールに上流で入っていく速度よりも 速い速度で下流を通って動いてゆく。この速度の変化は、フィルムの延伸により 補償されるのである。 多層フィルム構造物の各々の層は異なる厚みを有することができるが、好まし くは、多層化された構造物の全厚は、約０.３〜約５.０ミル（７.６〜１２７.０ μｍ）、好ましくは約０.５〜約１.５ミル（１２.７〜３７.５μｍ）である。好 ましい態様においては、コアは、全フィルム厚の約５０〜約９０％、好ましくは 約７０〜約８０％を構成し、各々の外層は、全フィルム厚の約５〜約２５％、好 ましくは約１０〜約１５％を構成する。そのような厚みは、簡単に曲がるフィル ムを提供するので好ましいが、特定の必要性を満足させるために他のフィルム厚 にすることもでき、その厚みも本発明の範囲内に属することが理解されるべきで ある。 本発明に従って製造されたフィルムは、低コストであり、優れた強度とＳＭＣ コンパウンドからの剥離性とスチレンモノマー透過の遮断性を有することが分か る。ポリアミドコア及び外部ポリオレフィンブレンドフィルムは、相互に十分な 接着性を有するので中間の結束性接着層は不要である。ポリオレフィン層は、優 れた水分バリヤー特性も与え、水分がポリアミド層を通過するのを妨げる。 以下の非限定的例は、本発明を例示するためのものである。 例１ ２つの３.２ｃｍ（１ 1/4”）Killion一軸スクリュー押出機（１つはＬ／Ｄ＝ ２４／１を有し他はＬ／Ｄ＝３０／１を有する）から２押出機系を構築する。ポ リ（ε−カプロラクタム）(ナイロン６，ギ酸粘度＝１３５，AlliedSignal 製) 樹脂をＬ／Ｄ＝３０／１を有する押出機に加熱帯１〜３について２３２℃、２５ ４℃及び２６０℃そしてアダプターについて２６０℃に設定した押出プロフィー ルで送入した。溶融体温度は２５７℃と測定された。以下に列挙した組成で未変 性ポリエチレン及び変性ポリエチレンを含むポリエチレンブレンドをＬ／Ｄ＝２ ４／１を有する押出機に加熱帯１〜４について２３８℃、２５２℃、２５７℃及 び２６０℃そしてアダプターについて２６０℃に設定した押出プロフィールで送 入した。溶融体温度は２６０℃と測定された。２６０℃に維持した同時押出フィ ルムダイを通した後、押出物を３８℃に維持されたロール上にキャストしてから 、３５℃に設定された冷却ロール上にキャストした。得られたフィルムは、２５ μｍの厚みを有した。ポリエチレンブレンドに用いた未変性ポリエチレン材料は ： ＬＤＰＥ³：低密度ＰＥ−密度＝０.９１９，メルトインデックス＝０.６５ ，Westlake Chemical Co.により製造された６０２ＡＳ ＬＬＤＰＥ⁴：線状低密度ＰＥ−密度＝０.９２０，メルトインデックス＝１， Exxon Chemical Co.により製造されたEscorene LL-3001 ＭＤＰＥ⁵：中密度ＰＥ−密度＝０.９４１，メルトインデックス＝４，DowChe mical Co.により製造されたDowlex 2027A ＨＤＰＥ⁶：高密度ＰＥ−密度＝０.９５４，メルトインデックス＝６，Exxon により製造されたPaxon A55-060 であった。 ポリエチレンブレンドに用いた変性ポリエチレン材料は： マレイン酸（ＭＡ）変性エチレン−ブテンコポリマー：密度＝０.９０３，メ ルトインデックス＝３，ビカー軟化温度（ＡＳＴＭ Ｄ−１５２５）：５３℃，U nion Carbide Chemical Co.により製造されたFlexomer DEFA-1373 ＭＡ変性ＬＬＤＰＥ：密度＝０.９２，メルトインデックス＝２，ビカー軟化 温度（ＡＳＴＭ Ｄ−１５２５）：８６℃，三井石油化学により製造されたAdmer NF500 ＭＡ変性ＨＤＰＥ：密度＝０.９５，メルトインデックス＝１.３，融点＝１３ ６℃，Du Pontにより製造されたByne1 4003 エチレン−メタクリル酸イオノマー：密度＝０.９６，メルトインデックス＝ １，カチオン：Ｚｎ，ビカー軟化温度（ＡＳＴＭＤ−１５２５）：７１℃，Du Pontにより製造されたSurlyn 9721。 選択した無水マレイン酸変性ポリエチレンを選択した未変性ポリエチレンと異 なる割合でペレットにブレンドした。この樹脂ブレンドを押し出し、次いでナイ ロン６コアと一緒に２つの外部表層としてフィルムにキャストした。この表層は 各々の側で全厚の約１０％である。ナイロン６コアは全厚の約８０％である。次 いで、このフィルムをスコッチ６１０テープを用いて接着性試験に付した。幅が ２.５４ｃｍ（１インチ）のスコッチ６１０テープをこのフィルムの両側に貼り 付けた。次いで、そのフィルムから剥がした。ナイロン６コアとポリエチレンブ レンドの間の接着が弱い、即ち、７００ｇ／インチ（約２７６ｇ／ｃｍ）未満で あると、それら層は分離し得る。変性ポリエチレンを増やすと、接着性はより強 くなる。未変性ポリエチレン中の変性ポリエチレンの臨界レベルを越えると、フ ィルムは分離することができない。表１に、分離不能結合強度を与える、ナイロ ン６コアとＰＥ表層を含有する３層同時押出フィルム中の、未変性ポリエチレン 中の変性ポリエチレンのパーセンテージを掲げる。表１．分離不能結合強度のための３層同時押出フィルムの未変性ポリエチレン中 の変性ポリエチレンのパーセンテージ ＬＤＰＥ³ ＬＬＤＰＥ⁴ ＭＤＰＥ⁵ ＨＤＰＥ⁶ ＭＡ¹変性エチレン １０％ １０％ １５％ ２０％ α−オレフィン コポリマー² ＭＡ変性 ４０％ ５０％ ６０％ ８０％ ＬＬＤＰＥ⁴ ＭＡ変性 ８０％ ８０％ ８０％ ７０％ ＨＤＰＥ⁶ エチレン− ６０％ ６０％ ５０％ ３０％ メタクリル酸⁷ イオノマー 注：１．ＭＡ：無水マレイン酸 ２．エチレンα−オレフィンコポリマー：線状超低密度ポリエチレンと しても知られている ３．ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン ４．ＬＬＤＰＥ：線状低密度ポリエチレン ５．ＭＤＰＥ：中密度ポリエチレン ６．ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン ７．エチレン−メタクリル酸イオノマー:Du Pontにより製造される 例２（比較例） 市販の吹込フィルム同時押出装置を用いて、表（外部）層中に２種のポリオレ フィンとコア層中にポリアミドを含む３層の対称フィルム構築体を製造する。３ ００〜５００ポンド／ｈ（約１３６〜約２２７ｋｇ／ｈ）の製造速度を達成した 。フィルムゲージは１〜１.５ミルであった。ポリオレフィン層についての溶融 温度は３８０〜３９５°Ｆ（約１９３〜約２０２℃）であり：ポリアミドについ ての溶融温度は４６０〜５００°Ｆ（約２３８〜２６０℃）であった。 表層の組成：２５％のＬＬＤＰＥ、２５％のＨＤＰＥ、５０％のAdmer NF500 （三井）。 コア層の組成：１００％のナイロン６。 層分布：重量で２０％の表層／６０％のコア／２０％の表層。 フィルムゲージ：１.６ミル。 このフィルム接着性は乏しかった。スコッチ＃６１０テープを用いるテープで の剥がしで諸層を容易に剥がすことができる。 例３（比較例） 次の表層及びコア組成で例２を繰り返す。 表層の組成：８５％のＬＬＤＰＥ，１５％のSurlynイオノマー。 コア層の組成：１００％のナイロン６。 層分布：重量で１５％の表層／７０％のコア／１５％の表層。 フィルムゲージ：１.０ミル。 このフィルム接着性は乏しかった。テープを用いることなく諸層を容易に剥が すことができる。 例４ 次の表層及びコア組成で例２を繰り返す。 表層の組成：９０％の高圧ＬＤＰＥ，１０％のマレイン酸化ポリエチレン(DEF A 1373)。 コア層の組成：１００％のナイロン６。 層分布：重量で１１.５％の表層／７７％のコア／１１.５％の表層。 フィルムゲージ：１.１ミル。 このフィルム接着性は優れていた。テープでの剥がしで諸層を剥がすことがで きない。 本発明は、優れた接着性を有するフィルムを提供することが上述の内容から理 解することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＩＬ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ (72)発明者 デグラッシ，アルフィエリ アメリカ合衆国ペンシルバニア州17901, ポッツヴィル，ピー・オー・ボックス 564 (72)発明者 メニグ，ジョン アメリカ合衆国ペンシルバニア州17901, ポッツヴィル，アール・ディー １，ボッ クス 1165 (72)発明者 メッサ，アンソニー・フランシス アメリカ合衆国ニュージャージー州07853, ロング・ヴァリー，フォールス・ロード 11

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１のポリアミド層と該ポリアミド層の相対する側に付着した ポリオレフィン層とを含む多層フィルムであって、該ポリオレフィン層が少なく とも１種のオレフィン含有ポリマーと接着剤とのブレンドを含み、該接着剤が不 飽和カルボン酸又はその無水物のうちの少なくとも１種の官能性部分を有する少 なくとも１のポリオレフィンを含む、多層フィルム。 ２．ポリアミド層が、ポリアミドホモポリマー、コポリマー又はそれらのブ レンドを含む、請求項１記載の多層フィルム。 ３．ポリアミド層が、一般式： （式中、Ｒ及びＲ¹は同じか又は異なっていて、少なくとも約２の炭素原子のア ルキレン基、好ましくは約２〜約１２の炭素原子を有するアルキレン基である。 ）により表される繰り返しモノマー単位を有するポリアミド又はそれらの組合せ ；及び式： （式中、Ｒ²及びＲ³は異なっていて、少なくとも２の炭素原子を有するアルキレ ン基、又はアリーレン基であって、その脂肪族基が１〜約７の炭素原子を有し、 可能な置換基がアルキル、アルコキシ又はハロである。但し、Ｒ²がアリーレン であるときＲ³はアルキレンであり、Ｒ²がアルキレンであるときＲ³はアリーレ ン又はジアルキレンフェニレンである。）の繰り返し単位を有する脂肪族／芳香 族ポリアミドからなる群から選択されるポリアミドを含む、請求項１記載の多層 フィルム。 ４．ポリアミド層が、ポリ（ヘキサメチレンアジポアミド）、ポリ(ヘキサ メチレンセバシミド)、ポリ (ヘプタメチレンピメリンアミド)、ポリ（オクタメ チレンスベラミド）、ポリ (ヘキサメチレンアゼラインアミド)、ポリ（ノナメ チレンアゼラインアミド）、ポリ(デカメチレンアゼラインアミド)、ポリ（４ −アミノ酪酸）、ポリ（６−アミノヘキサン酸）、ポリ（７−アミノヘプタン酸 ）、ポリ（８−アミノオクタン酸）、ポリ（９−アミノノナン酸）、ポリ（１０ −アミノデカン酸）、ポリ（１１−アミノウンデカン酸）、ポリ（１２−アミノ ドデカン酸）、カプロラクタム／ヘキサメチレンアジポアミドコポリマー、ヘキ サメチレンアジポアミド／カプロラクタムコポリマー、トリメチレンアジポアミ ド／ヘキサメチレンアゼラインアミドコポリマー、ヘキサメチレンアジポアミド ／ヘキサメチレンアゼラインアミド／カプロラクタムコポリマー、ポリ（カプロ ラクタム）、ポリ（ヘキサメチレンイソフタラミド）、ポリ（２,２,２−トリメ チルヘキサメチレンテレフタラミド）、ポリ（ｍ−キシレンアジポアミド）、ポ リ（ｐ−キシレンアジポアミド）、ポリ（ヘキサメチレンテレフタラミド）、ポ リ（ドデカメチレンテレフタラミド）及びそれらの混合物からなる群から選択さ れるポリアミドを含む、請求項１記載の多層フィルム。 ５．ポリアミドの数平均分子量が約５,０００〜約１００,０００である、請 求項１記載の多層フィルム。 ６．オレフィン含有ポリマーが、α−オレフィンのホモポリマー、コポリマ ー及びターポリマーからなる群から選択される１又はそれを越える成分を含む、 請求項１記載の多層フィルム。 ７．オレフィン含有ポリマーが、超低密度、低密度、線状低密度、中密度、 又は高密度のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブテン−１、 ポリ−３−メチルブテン−１、ポリペンテン−１、ポリ−４−メチルペンテン− １、ポリイソブチレン、ポリヘキセン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチ レン−ブテンコポリマー、エチレン−ペンテンコポリマー、エチレン−ヘキセン コポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンコポリマー、アクリロニトリル−ブ タジエン−スチレンポリマー；オレフィンの、酢酸ビニル、アクリレート又はメ タクリレートとのコポリマー；及びそれらの混合物からなる群から選択される１ 又はそれを越える成分を含む、請求項１記載の多層フィルム。 ８．オレフィン含有ポリマーが、約１,０００〜約１,０００,０００の重量 平均分子量を有する、請求項１記載の多層フィルム。 ９．接着剤が、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水フマル酸、ク ロトン酸、無水クロトン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、イタコン酸、及 び無水イタコン酸からなる群から選択される不飽和カルボン酸又は無水物により 変性されたポリオレフィンホモポリマー、コポリマー又はターポリマーを含む、 請求項１記載の多層フィルム。 １０．接着剤が、該接着剤の全重量を基準として約０.００１〜約１０重量％ の無水マレイン酸部分を含む無水マレイン酸変性エチレンα−オレフィンコポリ マーである、請求項１記載の多層フィルム。 １１．接着剤が、該接着剤の全重量を基準として約０.００１〜約１０重量％ の無水マレイン酸部分を含む無水マレイン酸変性エチレン−ブテンコポリマーで ある、請求項１記載の多層フィルム。 １２．ポリオレフィン層中の接着剤の量が、該ポリオレフィン層組成物の重量 を基準として約５〜約１５％である、請求項１記載の多層フィルム。 １３．オレフィン含有ポリマーが未変性ポリエチレンを含み、接着剤が該接着 剤の全重量を基準として約０.００１〜約１０重量％の無水マレイン酸部分を含 む無水マレイン酸変性エチレンα−オレフィンコポリマーであり、該接着剤が該 ポリエチレンの約５〜約１０重量％の量でポリオレフィン層中に存在し、そして ポリアミド層がナイロン６を含む、請求項１記載の多層フィルム。 １４．ポリアミドとポリオレフィンの層が互いに少なくとも約７００ｇ／イン チ（約２７６ｇ／ｃｍ）の結合強度を有する分離不能な結合を形成する、請求項 １記載の多層フィルム。 １５．一軸又は二軸延伸された、請求項１記載の多層フィルム。 １６．多層フィルムを製造する方法であって、 ａ）溶融ポリアミド層と該ポリアミド層の各々の相対する側の上に付着した溶 融ポリオレフィン層とを同時押出ダイから同時押出する工程であって、該ポリオ レフィン層が少なくとも１種のオレフィン含有ポリマーと接着剤とのブレンドを 含み、該接着剤が不飽和カルボン酸又はその無水物のうちの少なくとも１種の官 能性部分を有する少なくとも１のポリオレフィンを含む工程；及び ｂ）第１及び第２サーキュラーダイを有するジェット同心体からガスを吹き込 むことによって該ポリアミド層及びポリオレフィン層を膨張させるバブルを形成 させる工程 を含む方法。 １７．請求項１６記載の方法であって、 ｃ）該バブルを均一にしぼませることによって、２つの相対する縁のところで くっ付いた一対の付着型多層フィルムを形成する工程；及び ｄ）少なくとも１の縁で該付着型多層フィルムを切断する工程 を後工程として更に含む方法。 １８．一対の付着型多層フィルムを２の相対する縁の各々で切断して該一対の 多層フィルムを分離する工程を含む、請求項１７記載の方法。 １９．ポリアミド層が、ポリアミドホモポリマー、コポリマー又はそれらのブ レンドを含む、請求項１６記載の方法。 ２０．オレフィン含有ポリマーが、α−オレフィンのホモポリマー、コポリマ ー及びターポリマーからなる群から選択される１又はそれを越える成分を含む、 請求項１６記載の方法。 ２１．接着剤が、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水フマル酸、ク ロトン酸、無水クロトン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、イタコン酸、及 び無水イタコン酸からなる群から選択される不飽和カルボン酸又は無水物により 変性されたポリオレフィンホモポリマー、コポリマー又はターポリマーを含む、 請求項１６記載の方法。 ２２．接着剤が、該接着剤の全重量を基準として約０.００１〜約１０重量％ の無水マレイン酸部分を含む無水マレイン酸変性エチレンα−オレフィンコポリ マーである、請求項１６記載の方法。 ２３．オレフィン含有ポリマーが未変性ポリエチレンを含み、接着剤が該接着 剤の全重量を基準として約０.００１〜約１０重量％の無水マレイン酸部分を含 む無水マレイン酸変性エチレンα−オレフィンコポリマーであり、該接着剤が該 ポリエチレンの約５〜約１０重量％の量でポリオレフィン層中に存在し、そして ポリアミド層がナイロン６を含む、請求項１６記載の方法。 ２４．少なくとも１のポリアミド層と該ポリアミド層の相対する側に付着した ポリオレフィン層とを含む強化プラスチックのためのキャリヤウェブとして使用 するのに適する多層フィルムであって、該ポリアミド層がナイロン６及びナイロ ン６,６の少なくとも１種を含み、該ポリオレフィン層が少なくとも１種のオレ フィン含有ポリマーと接着剤とのブレンドを含み、該接着剤が無水マレイン酸変 性エチレンα−オレフィンコポリマーを含む、多層フィルム。