JP2002511511A - フルオロポリマーを含む多層構造物 - Google Patents

フルオロポリマーを含む多層構造物

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、塩基処理したアミド基を含有する実質的にフッ素化されていないポリマーを含む接着組成物を使用して、実質的にフッ素化されていないポリマー材料を異なるポリマー、特にフルオロポリマー材料に接着する方法を提供する。フルオロポリマー層および実質的にフッ素化されていない層からできた再帰反射シート材料、燃料ラインホースおよび接着剤物品をはじめとする多層物品および複合構造体も提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の分野 発明は、フルオロポリマーおよび実質的にフッ素化されていないポリマー材料
を含む多層構造物、並びに該構造物の製造方法に関する。別の観点ではこの発明
は、フルオロポリマーと、ポリウレタンをはじめとするその他の異種材料との間
の接着を改善する方法に関する。さらに別の側面では、発明は2つの異なる材料
を共に接着するのに有用な接着組成物に関する。
【0002】 発明の背景 フッ素含有ポリマー(すなわちフルオロポリマーまたはフッ素化ポリマー)は
、例えばフルオロエラストマーおよびフッ素樹脂をはじめとする重要な種類のポ
リマーである。この広範なポリマーの種類の中には、高い熱安定性を有するポリ
マー、薬品(および溶剤)抵抗性を示すポリマー、および広範囲の温度にわたり
有用性を示すポリマーがある。これらのポリマーの多くは、多種多様な有機溶剤
中でほとんど完全に不溶性でもある。例えばF.W.Billmeyer著、 extbook of Polymer Science 、第3版、pp.398
〜403、John Wiley&Sons、New York(1984)を参
照されたい。
【0003】 フルオロエラストマー、特にフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンな
どのその他のエチレン性不飽和ハロゲン化モノマーとのコポリマーは、シールガ
スケットおよびライニングなどの高温用途で特に有用である。例えばBrull
o,R.A.著、「Fluoroelastomer Rubber for A
utomotive Application」Automotive Elas tomer&Design 、1985年6月号、「Fluoroelastom
ers Seal Up Automotive Future」Material s Engineering 、1988年10月号、および「Fluorina
ted Elastomers」、Kirk−Othmer著、Encyclo
pedia of Chemical Technology、第3版、第8号、
pp.500〜515、John Wiley&Sons、New York(1
979)を参照されたい。
【0004】 フッ素樹脂、特にポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチ
レン、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー、お
よびポリ(フッ化ビニリデン)は、多数の電気的、機械的、および化学的用途を
有する。フッ素樹脂は、例えば電線被覆、電気部品、シールとして、ソリッドお
よびラインドパイプおよび圧電地震計で有用である。例えばKirk−Othm
er著、「Organic Fluorine Compounds」、Ency clopedia of Chemical Technology 、第11巻、
pp.20、21、32、33、40、41、48、50、52、62、70、
および71、John Wiley&Sons、New York(1980)を
参照されたい。
【0005】 フッ素化ポリマーを含有する多層構造物は、広範な工業的用途を有する。多層
フルオロポリマー構造物は、例えば燃料ラインホースと関連容器中、および再帰
反射性シート材料中で有用である。燃料蒸発基準に対する懸念が高まるにつれて
、向上した遮断性を有して、燃料充填ライン、燃料供給ライン、燃料タンク、お
よびその他のエンジン燃料制御系部品をはじめとする自動車部品を通じた燃料蒸
気の透過を最小化する、燃料系統部品に対する必要性が高まっている。これらの
懸念に対処する様々なタイプの構造物が提案されている。概して共押出し多層構
造物が、最も成功している。
【0006】 フッ素化ポリマー層、およびポリアミドまたはポリオレフィン層を含む多層組
成物については既知である。例えば米国特許番号第4,933,090号(Kr
evor)では、フルオロカーボンエラストマー層を含むことができるラミネー
ト管状物品が開示されており、PCT公報WO 93/1493(LaCour
t)では、ポリイミドおよびフルオロポリマーを含む境膜構造物が開示されてい
る。再帰反射シート材料におけるフッ素化ポリマーの使用についても既知である
。例えば米国特許番号第3,551,025号および第4,348,312号は
、ガラス微小球を含む物品について述べており、PCT WO 95/11466
およびWO 95/11464は、再帰反射性キューブコーナー配列を含有する
物品について述べている。
【0007】 フッ素化ポリマー層とポリアミドまたはポリオレフィン層との間の接着を増大
させるために、様々な方法が使用できる。例えば2つのポリマー層の間に接着剤
層が追加できる。米国特許番号第5,047,287号では、アミノ基を有する
アクリロニトリル−ブタジエンまたはアクリロニトリル−イソプレンゴムを含む
接着剤によって、少なくとも1つの表面にフッ素ゴム層が接着するベース布帛を
含み、自動車用途で使用するのに適したダイヤフラムが開示されている。
【0008】 接着を助けるために、片方または双方の層の表面処理を用いることもある。例
えばフルオロポリマー層を荷電気体雰囲気で処理して(例えばコロナ処理)、例
えば熱可塑性ポリアミドなどの第2の材料層を引き続いて適用することも教示さ
れている。例えば、ヨーロッパ特許出願0185590(Uenoら)および0
551094(Krauseら)および米国特許番号第4,933,060号(
Prohaskaら)および第5,170,011号(Martucci)を参
照されたい。
【0009】 フルオロポリマーと異種層との配合物それ自体を、2層が共に接着するのを助
ける中間層として使用する場合もある。ヨーロッパ特許出願0523644(K
awashimaら)では、ポリアミド樹脂表面層およびフッ素樹脂表面層を有
するプラスチックラミネートが開示されている。参考文献では、ポリアミド層お
よびフッ素樹脂層を有するラミネートを製造する際に、2つの材料の不適合性の
ために遭遇する困難性が認識されている。参考文献のラミネートは、脂肪族ポリ
アミド樹脂とフッ素含有グラフトコポリマーとの配合物から構成される中間層を
使用して調製される。
【0010】 異種の非フッ素化ポリマーを含む「つなぎ」層に対して、補助接着剤としてジ
−またはポリアミンを添加して、フルオロポリマーとフッ素化されない層との間
の化学結合の程度を増大させることも提案されている。このような方法は、概し
てジ−またはポリアミンに対しある程度の反応性を有して許容可能なレベルの接
着を達成する、フルオロポリマーおよびフッ素化されていないポリマーを用いる
。しかしこのようなつなぎ層を構築するためにアミン反応を用いると、ジ−また
はポリアミンと反応性である多くの非フッ素化ポリマーが、物理的性質に顕著な
変化を示すこともある。例えばポリウレタンは、ほんのわずかでもジ−またはポ
リアミンが存在すると溶融粘度に顕著な劣化を被り、それが構成するつなぎ層と
その他の層との間に粘度格差を生じるために、複数層を共に加工することが極端
に困難になる。このようなつなぎ層を使用することのさらに別の顕著な欠点は、
ジ−またはポリアミンそれ自体の存在にある。ジ−またはポリアミンはいかなる
工程においても直接取り扱うことが困難になりうる材料であり、ジ−またはポリ
アミンとの直接的接触の必要性を低下または除外するいかなる方法も技術分野に
おいて実質的な利点を与える。
【0011】 発明の要約 簡単に述べると、1つの側面では本発明は、 (a)アミド基を含有する実質的にフッ素化されていないポリマーを提供する
ステップと、 (b)実質的にフッ素化されていないポリマーを適切な有機または無機塩基で
処理して、塩基処理された実質的にフッ素化されていないポリマー材料を形成す
るステップと、 (c)フルオロポリマーを提供するステップと、 (d)フルオロポリマーからできたフッ素化された層に接触する、塩基処理さ
れた実質的にフッ素化されていないポリマー材料からできた、実質的にフッ素化
されていない層を含む多層物品を形成して、多層物品を層を接着するのに十分な
温度および圧力条件に暴露するステップと、 を含むフルオロポリマーを実質的にフッ素化されていないポリマー材料に接着す
る方法を提供する。
【0012】 別の側面では、本発明は上述の方法に従って製造された多層物品を含む再帰反
射シート材料、接着剤物品、および燃料ラインホースと関連部品をはじめとする
多層構造物を提供する。
【0013】 別の側面では、発明は2つの異種材料を互いに接着するのに有用な、塩基処理
されたアミド基を含有する実質的にフッ素化されていないポリマーを含む、実質
的にフッ素化されていないポリマー材料を含む接着組成物を提供する。
【0014】 発明の実施において、「つなぎ」層を構成するための塩基処理されたアミド基
を含有するポリマーの使用は、実質的にフッ素化されていない広範なポリマー材
料をフルオロポリマーから構成される層に接着する機構を提供する。塩基処理さ
れたアミド基を含有するポリマーを含有する実質的にフッ素化されていないポリ
マー層は、フルオロポリマー層と共に処理することもでき、このようにして得ら
れる物理的性質は、複合構造体を構成するポリマーに固有の特性を満たすか、ま
たはそれに勝る。
【0015】 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明で有用なフルオロポリマー材料としては、構造的に2つの基本的種類に
大まかに分類されるフルオロポリマーが挙げられる。第1の種類としては、フッ
化ビニリデン(「VF2」または「VDF」と称されることもある)から誘導さ
れる共重合単位を含む熱可塑性およびエラストマーのフッ素化ポリマー、ホモポ
リマーコポリマー、ターポリマーなどが挙げられる。好ましくはこの第1の種類
のフルオロポリマー材料は、VF2から誘導される少なくとも3重量%の共重合
単位を含む。このようなポリマーはVF2のホモポリマー、あるいはVF2とその
他のエチレン性不飽和モノマーとのターポリマーおよびコポリマーでも良い。
【0016】 VF2含有ポリマーおよびコポリマーは、例えばその他のエチレン性不飽和モ
ノマーあり、またはなしに、VF2をフリーラジカル重合させるなどの周知の従
来の手段によって製造することができる。このようなポリマーおよびコポリマー
のコロイド性水性分散液の調製については、例えば米国特許番号第4,335,
238号で述べられている。これは、例えばアンモニウムまたはアルカリ金属過
硫酸塩またはアルカリ金属過マンガン酸塩などのフリーラジカルを生ずる水溶性
開始剤の存在下で、そして特に過フルオロオクタン酸のアンモニウムまたはアル
カリ金属塩などの乳化剤の存在下で実施される、コロイド性水分散液中における
フッ素化オレフィンの共重合のための通例の工程に従う。
【0017】 有用なフッ素含有モノマーとしては、ヘキサフルオロプロピレン(「HFP」
)、テトラフルオロエチレン(「TFE」)、クロロトリフルオロエチレン(「
CTFE」)、2−クロロペンタフルオロプロペン、例えばCF3OCF=CF2 またはCF3CF2OCF=CF2などの過フルオロアルキルビニルエーテル、1
−ヒドロペンタフルオロプロペン、2−ヒドロ−ペンタフルオロプロペン、ジク
ロロジフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、1,1−ジクロロフルオロエ
チレン、フッ化ビニル、および米国特許番号第4,558,142号(Squi
re)で述べられたものなどの過フルオロ−1,3−ジオキソールが挙げられる
。過フルオロジアリルエーテルおよび過フルオロ−1,3−ブタジエンなどの特
定のフッ素含有ジ−オレフィンも有用である。上記フッ素含有モノマーまたはモ
ノマー群を、例えばエチレンまたはプロピレンなどのフッ素フリー末端性不飽和
オレフィンコモノマーと共に共重合しても良い。好ましくは、重合性混合物中の
全モノマーの少なくとも50重量%がフッ素を含有する。過酸化物硬化性ポリマ
ーを調製するために、上記フッ素含有モノマーをヨウ素−または臭素−含有硬化
部位モノマーと共重合しても良い。適切な硬化部位モノマーとしては、ブロモジ
フルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、ヨードトリフルオロエチレン
、および4−ブロモ−3,3,4,4−テトラフルオロ−ブテン−1などの2〜
4個の炭素原子を有する末端性不飽和モノオレフィンが挙げられる。
【0018】 この第1の種類の市販のフルオロポリマー材料としては、例えばTHV 20
0フルオロポリマー(ミネソタ州セントポールのDyneon LLCより入手
可能)、THV 500フルオロポリマー(これもDyneon LLCより入手
可能)、KynarTM740フルオロポリマー(Elf Atochem Nor
th America,Inc.より入手可能)、FluorelTMFC−21
78フルオロポリマー(Dyneon LLCより入手可能)、およびDuPo
ntから「Viton」の商品名の下に販売されるフルオロポリマーが挙げられ
る。
【0019】 発明の実施において有用な第2の種類のフッ素化材料は、ヘキサフルオロプロ
ピレン(「HFP」)モノマー、テトラフルオロエチレン(「TFE」)モノマ
ー、クロロトリフルオロエチレンモノマー、および/またはその他の過ハロゲン
化モノマーの1つ以上から誘導される共重合単位を含み、1つ以上の水素含有お
よび/または非フッ素化オレフィン性不飽和モノマーからさらに誘導される熱可
塑性でエラストマーのフッ素化ポリマー、コポリマー、ターポリマー、その他を
広く含む。有用なオレフィン性不飽和モノマーとしては、エチレン、プロピレン
、1−ヒドロペンタフルオロプロペン、2−ヒドロペンタフルオロプロペン、フ
ッ化ビニリデンなどのアルキレンモノマーなどが挙げられる。
【0020】 この第2の種類のフルオロポリマーは、フルオロポリマー技術分野で既知の方
法によって調製することができる。このような方法としては、例えばヘキサフル
オロプロピレンおよび/またはテトラフルオロエチレンモノマーと、非フッ素化
エチレン性不飽和モノマーとのフリーラジカル重合が挙げられる。一般に所望の
オレフィンモノマーは、アンモニウムまたはアルカリ金属過硫酸塩またはアルカ
リ金属過マンガン酸塩などのフリーラジカルを生成する水溶性開始剤の存在下、
そして過フルオロオクタン酸のアンモニウムまたはアルカリ金属塩などの乳化剤
の存在下、水性コロイド分散液中で共重合できる。例えば米国特許番号第4,3
35,238号を参照されたい。
【0021】 第2の種類のフルオロポリマー材料を代表するものは、例えばポリ(エチレン
−コ−テトラフルオロエチレン)(ETFE)、ポリ(テトラフルオロエチレン
−コ−プロピレン)、ポリ(クロロトリフルオロエチレン−コ−エチレン)(E
CTFE)、およびターポリマーポリ(エチレン−コ−テトラフルオロエチレン
−コ−ヘキサフルオロプロピレン)であり、これらは全て上述の既知の重合方法
により調製できる。多くの有用なフルオロポリマー材料は、例えばDyneon
LLCからHostaflonTMX6810、およびX6820の商品名で、
Daikin America,Inc.からNeoflonTMEP−541、
EP−521、およびEP−610の商品名で、Asahi Glass Co.
からAflonTMCOP C55A、C55AX、C88Aの商品名で、そして
DuPontからTefzelTM230および290の商品名で市販もされてい
る。
【0022】 上述のフルオロポリマーは互いに混合でき、あるいは別のフッ素化されたまた
はフッ素化されていないポリマーに混合して、フッ素化された層を構成するのに
有用な複合配合材料を形成できる。例えばポリフッ化ビニリデンをポリメチルメ
タクリレートに混合することもできる。既述のフルオロポリマーは、WO 98
/08879で述べられた方法に従って脱フッ化水素化することもできる。
【0023】 発明の実質的にフッ素化されていない、または「つなぎ」層は、最も本質的な
側面において、適切な有機または無機塩基に接触させて処理したアミド基を含有
する実質的にフッ素化されていないポリマーを含む、溶融加工できる塩基処理さ
れた実質的にフッ素化されていないポリマー材料を含む。塩基処理されたポリマ
ー材料と混和性の1つ以上の付加的なフッ素化されていないポリマーをつなぎ層
中に混合することもできる。いくらかの量の1つ以上の脂肪族ジ−またはポリア
ミンをつなぎ層に添加して、その接着特性をさらに改善することもできる。付加
的アジュバントのいずれかと共に上の成分を含むつなぎ層材料は、従来の方法に
従ってバッチ操作として、または二軸スクリュー押出機によって連続工程として
溶融混合して作ることもできる。
【0024】 溶融加工できるアミド基を含有する実質的にフッ素化されていないポリマーは
、フッ素化されていないポリマーを塩基に直接接触させるあらゆる適切なやり方
で、無機塩基で処理しても良い。これは典型的に、通常は環流する塩基浴中でポ
リマーを加熱して、フッ素化されていないポリマーを適切な塩基の妥当な濃度の
水溶液で処理することで、あるいは塩基を直接ポリマーに乾式混合して最も容易
に達成できる。次に得られる塩基処理された実質的にフッ素化されていないポリ
マー材料は、フルオロポリマーまたは他の異種材料で処理して、許容可能な程度
の層間接着強度を示す多層物品または複合構造体を形成できる。
【0025】 アミド基を含有する実質的にフッ素化されていない有用なポリマーとしては、
ポリアミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリウレア、ポリアミドイミド、およ
びポリエーテルイミドが挙げられ、主としてポリアミドが好ましい。この目的の
ために有用なポリアミドは、概して市販されている。例えば周知のあらゆるナイ
ロンなどのポリアミドが、多くの供給元より入手可能である。特に好ましいポリ
アミドは、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン11、またはナイロン12で
ある。これらのポリアミド材料に加えて、ナイロン6,12、ナイロン6,9、
ナイロン4、ナイロン4,2、ナイロン4,6、ナイロン7、およびナイロン8
などのその他のナイロン材料も使用できる。例えばナイロン6,Tおよびナイロ
ン6,Iなどの環含有ポリアミドも使用できる。PebaxTMポリアミドなどの
ポリエーテル含有ポリアミドも使用できる。特定のポリアミド材料の選択は、得
られる物品の特定用途の物理的要件に基づくべきことに留意すべきである。
【0026】 溶融加工性ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、およびポリイミドもアミ
ド基を含有する実質的にフッ素化されていないベースポリマーとして使用できる
。「溶融加工性」という用語は、ここでは発明の方法の実施中にそれらが曝され
る条件下で、融解または溶融加工性であるポリマーについて述べるために使用さ
れる。最も有用なポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、および
ポリイミドは、約300℃以下、より好ましくは約260℃以下で溶融加工性の
ものである。
【0027】 有用なポリアミドイミドは市販されており、例えばイリノイ州シカゴのAmo
co Chemical CorporationからTORONの商品名の下に
販売されるポリアミドイミドなどが挙げられる。有用なポリエーテルイミドも、
マサチューセッツ州ピッツフィールドのGeneral Electric Pl
asticsからULTEMの商品名の下に販売されるものを含めて市販されて
いる。その他の有用な市販されるベースポリマーをアミドを含有するポリマーに
混合することもできる。これらとしては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リケトン、およびポリウレアが挙げられる。これらの材料は、DuPont(デ
ラウェア州ウィルミントン)からのSELARポリエステル、LEXANポリカ
ーボネート(マサチューセッツ州ピッツフィールドのGeneral Elec
tric)、KADELポリケトン(イリノイ州シカゴのAmoco)およびS
PECTRIMポリウレア(ミシガン州ミッドランドのDow Chemica
l)をはじめとして概して市販されている。
【0028】 アミドを含有する実質的にフッ素化されていないポリマーとして、ポリウレタ
ンを用いることもできる。有用なポリウレタンとしては、脂肪族、脂環式、芳香
族、および多環式ポリウレタンが挙げられる。これらのポリウレタンは典型的に
周知の反応機構に従って、触媒存在下で多官能性イソシアネートとポリオールと
の反応によって製造されることが多い。ポリウレタンの製造に用いるのに有用な
ジイソシアネートとしては、例えばジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソ
シアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシア
ネート、シクロヘキシルジイソシアネート、およびジフェニルメタンジイソシア
ネートが挙げられる。1つ以上の多官能性イソシアネートの組み合わせも使用で
きる。有用なポリオールとしては、ポリペンチレンアジペートグリコール、ポリ
テトラメチレンエーテルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリカプロラク
トンジオール、ポリ−1,2−ブチレンオキシドグリコール、およびそれらの組
み合わせが挙げられる。ブタンジオールまたはヘキサンジオールなどの連鎖延長
剤を反応中で任意に使用しても良い。ニューハンプシャー州シーブロックのMo
rton International,Inc.からのPN−04またはPN
−09、およびオハイオ州クリーブランドのB.F.Goodrich Com
panyからのX−4107をはじめとして、多くの有用なポリウレタンも市販
されている。
【0029】 既述の方法に従って、あらゆる広範な種類の有機および無機塩基を用いて、ア
ミド基を含有する実質的にフッ素化されていないポリマーを処理することができ
る。このような種類の塩基としては、式、
【化4】 (式中、 nは1または2であり、 Xは好ましくはカリウムまたはナトリウムであり、あるいはアンモニウムイオ
ンである、一価または二価のアルカリまたはアルカリ土類金属イオンであり、 Rは窒素、イオウ、および酸素などの1つ以上のカテナリーまたは非カテナリ
ーヘテロ原子を含有しても良く、直鎖または分枝鎖、および環式または非環式セ
グメントを含有しても良い、置換されたあるいは置換されていないアルキル、ア
リール、アリル、アラルキルまたはアラリル基であり、Rは好ましくは約6個以
下の炭素原子を含有し、 Rfは窒素、イオウおよび酸素などの1つ以上カテナリーまたは非カテナリー
ヘテロ原子を含有しても良く、直鎖または分枝鎖、および環式または非環式セグ
メントを含有しても良い、部分的にまたは完全にフッ素化され、置換または非置
換アルキル、アリール、アリル、アラルキルまたはアラリル基であり、上で定義
したR基同様、Rfは好ましくは約6個以下の炭素原子を含有し、 Yはそれぞれ独立に、水素原子、あるいは上で定義したRまたはRf基である
が、双方のY基がRfであることはない。) のいずれかによって表されるものが挙げられる。
【0030】 ジ−またはポリアミン以外のアミン化合物も塩基として有用である。このよう
なアミン化合物の代表的な種類としては、脂肪族、アリールおよびアミジンアミ
ン化合物、好ましくは二級または三級アミン化合物が挙げられる。これらの例と
しては、4−ジメチルアミノピリジン、トリイソオクチルアミン、1,8−ジア
ザビシクロ(2,2,2)−オクタン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]
ノン−5−エン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−エン(
より簡潔に「DBU」と称されることもある)、イミダゾール、およびベンゾト
リアゾールが挙げられる。
【0031】 このようなアミン化合物の有用な種類は、式、
【化5】 (式中、 R1は置換および非置換アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルお
よびアルカリール基から独立に選択され、 R2はH、置換および非置換アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキ
ルおよびアルカリール基から独立に選択され、 R3は置換または非置換二価のアルキレン、シクロアルキレン、アリーレン、
アラルキレン、およびアルカリーレン基から独立に選択され、nは0〜約100
の数である。)で表すことができる。
【0032】 本発明で有用なその他の塩基としては、炭酸アンモニウム、および硫化ナトリ
ウムが挙げられる。
【0033】 発明の複合構造体を含むポリマー層は、その他の熱可塑性用途で典型的に使用
されるものなどの任意の添加物を含んでも良い。このような付加的補助剤として
は、例えば顔料、粘着付与剤、充填剤、導電性材料(米国特許第5,552,1
99号で述べられたものなど)、電気絶縁性材料、安定剤、抗酸化剤、潤滑剤、
加工助剤、耐衝撃性改良剤、粘度変性剤、並びにそれらのあらゆる適切な混合物
または混合物(群)が挙げられる。
【0034】 実質的にフッ素化されていないポリマー材料に、1つ以上の有機オニウム化合
物を触媒として組み込んで、材料の接着特性をさらに改善することもできる。技
術分野で既知のように、有機オニウムはルイス塩基の電子供与原子の原子価およ
び有機オニウム化合物上の正電荷を増大させる、ルイス塩基と適切なアルキル化
剤(例えばハロゲン化アルキルまたはハロゲン化アシル)との反応から得られる
、ルイス塩基の塩のカチオン部分(例えばホスフィン、アミン、エーテル、およ
びスルフィド)である。本発明で有用な有機オニウム化合物の多くは、有機また
は無機部分に接着する少なくとも1つのヘテロ原子、すなわちN、P、S、Oな
どの炭素でない原子を含有する。本発明で特に有用な四級有機オニウム化合物の
1つの種類は、概してリン、ヒ素、アンチモンまたは窒素が陽イオンの中心原子
をなし、陰イオンが有機または無機アニオン(例えばハロゲン化物、スルフェー
ト、スルホネート、アセテート、ホスフェート、ホスホネート、水酸化物、アル
コキシド、フェノキシド、ビスフェノキシドなど)でも良い比較的陽性、および
比較的陰性のイオンを広く含む。
【0035】 有用な有機オニウム化合物の多くについては、記述されており技術分野で既知
である。例えばその記述を全てここに参照として引用した米国特許番号第4,2
33,421号(Worm)、第4,912,171号(Grootaertら
)、第5,086,123号(Guenthnerら)、および第5,262,
490号(Kolbら)を参照されたい。米国特許番号第5,591,804号
(Coggioら)で述べられたものなどのフッ素化オニウムを用いることもで
きる。代表例としては、以下の個別に列挙した化合物およびそれらの混合物が挙
げられる。 塩化トリフェニルベンジルホスホニウム 塩化トリブチルアリルホスホニウム 塩化トリブチルベンジルアンモニウム 臭化テトラブチルアンモニウム 塩化トリフェニルスルホニウム 塩化トリトリルスルホニウム 塩化8−ベンジル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウ
ム 塩化ベンジルトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウム 塩化ベンジル(ジエチルアミノ)ジフェニルホスホニウム
【0036】 フルオロポリマー技術分野で既知の方法を使用して、フルオロポリマー材料が
、実質的にフッ素化されていないポリマー配合材料と実質的に接触する接着多層
物品を製造することもできる。例えば、フルオロポリマーおよび実質的にフッ素
化されていないポリマー材料は、既知の方法により薄いフィルム層に形成できる
。フッ素化された層および実質的にフッ素化されていない層を熱および/または
圧力下で共にラミネートして、接着多層物品が形成できる。代案としては、フル
オロポリマーおよび実質的にフッ素化されていないポリマー配合材料は、要すれ
ば1つ以上の付加的な層と共に多層物品に共押出しできる。例えばこのような目
的のための参考としてここに引用した米国特許番号第5,383,087号、お
よび第5,284,184号を参照されたい。
【0037】 層を接着させる方法(例えば共押出しまたはラミネーション)の熱および圧力
は、層間に適切な接着を提供するのに十分かもしれない。しかしこのようにして
得られる多層物品を例えば付加的な熱、圧力、または両者によってさらに処理し
て、層間に付加的な接着接着強度を提供することが望ましい。多層物品を押出し
によって調製する際に、付加的な熱を提供する一方法は、共押出し後に多層物品
の冷却を遅延させることである。代案としては、いくつかの成分を単に加工する
のに必要なよりも高い温度で層をラミネートまたは共押出して、多層物品に付加
的な熱エネルギーを加えても良い。あるいは別の代案として、完成した多層物品
を高温に長時間保持しても良い。例えば、完成した多層物品をオーブンまたは過
熱した液浴または両者の組み合わせに入れても良い。
【0038】 同様の方法を用いて、実質的にフッ素化されていないポリマー混合材料が、異
種のフッ素化されていない材料と実質的に接触する接着多層物品を製造しても良
い。
【0039】 本発明の方法は、フッ素化された層と実質的にフッ素化されていない層の間、
または実質的に異なる2つのフッ素化されていない層の間に加工の容易さ、およ
び改善された層間接着接着強度を示す多層物品を提供する。発明の多層物品は、
遮断性、耐寒耐熱性、および耐薬品性の特定の組み合わせを要するフィルム、容
器、またはチューブとしての実用性を有する。このような方法および組成物は、
例えば燃料ラインホースとして自動車で使用するのに適したフルオロポリマー材
料を含む多層物品の製造、そして耐薬品性および遮断性が重要なフィルムやボト
ルのような吹出し成形品のために特に有用である。
【0040】 多層物品は、2つ、3つまたはそれ以上もの別々の層を有することができる。
例えば本発明では、フッ素化された層、実質的にフッ素化されていない層、およ
び要すればフッ素化または非フッ素化ポリマーを含む1つ以上の付加的な層をさ
らに含む多層物品が考察された。特定の例としては、本発明に従ってフッ素化さ
れた層と、アミン官能化ベースポリマーを含有する実質的にフッ素化されていな
い層とを含み、接着組成物が使用されて2層間の接着接着強度が増大される二層
物品が調製できる。フッ素化または非フッ素化ポリマーを含む1つ以上の付加的
な層を後にまたは同時に(すなわち三層物品を形成するために)、1つ以上のフ
ッ素化された層または実質的にフッ素化されていない層に接着させて、3つ以上
の層を有する多層物品が製造できる。
【0041】 あらゆる適切なフッ素化された、またはフッ素化されていないポリマー材料が
追加層として使用でき、その中で有用なのは、多くの周知の炭化水素ベースポリ
マーのいずれかである。熱可塑性ポリアミド、ポリウレタン、ポリオレフィン、
ポリエステル、およびアクリレートおよびメタクリレートのポリマーおよびコポ
リマーが、このような実施例において有用である。既述したフルオロポリマーの
いずれでも発明の多層物品に添加できる。
【0042】 選択された技術を用いて、各構成層の利点を組み合わせた多層複合物品が構築
できる。例えば、実質的にフッ素化されていないポリマー層にすぐ隣り合うフル
オロポリマー層として、選択した実質的にフッ素化されていないポリマー材料(
市販のTHV 200など)に接着するのに特に有利なフルオロポリマーを使用
して、比較的優れた防湿性を示すフルオロポリマー(市販のTHV 500など
)を隣接するフルオロポリマー層に接着することができる。このようにして形成
された複合材は、優れた接着強さおよび優れた防湿性というその構成層の組み合
わせた利点を有する。
【0043】 本発明の多層組成物の透明な実施態様は、概して再帰反射シート材料物品を構
築する際に、特に激しい折り曲げおよび屈曲を受ける軟質シーティングで、化学
薬品、溶剤、汚損抵抗性、および/または低透湿性および/または良好な層間接
着が必要な場合に特に有用である。
【0044】 本発明の組成物は、組成物の1面に再帰反射性要素を形成することで、また代
案としては、再帰反射性ベースシートを透明な接着剤の手段または直接ラミネー
ションによって付着することで、再帰反射性にすることもできる。再帰反射性ベ
ースシートは、キューブコーナー再帰反射性要素が付いた部分を含んでも良く、
または例えば透明微小球の単層、および多層組成物から単層の反対側に配置され
た反射性手段を含む微小球ベースの再帰反射性構造物を含んでも良い。ベース層
は、多層組成物の非フルオロポリマー層の上に配置されることが好ましい。この
発明の実施例としては、本発明に従った多層組成物によってカバー層が提供され
る米国特許第3,190,178号で開示されるような封入再帰反射シート材料
物品が挙げられる。
【0045】 発明の再帰反射性物品は、硬質または軟質形態にできる。本発明の多層組成物
は、バリア層として使用することもできる。本発明の実施態様としては、本願明
細書に引用した、可塑剤抵抗性バリア層が本発明に従った多層組成物を含む米国
特許番号第5,069,964号に従った物品が挙げられる。本発明の多層組成
物は、軟質再帰反射シート材料物品の構築において特に有用である。本発明の好
ましい実施態様としては、どちらも本願明細書に引用したPCT WO 95/1
1464またはPCT/WO 95/11943に従った再帰反射性物品が挙げ
られ、そこではPCT WO 95/11464で述べられた軟質オーバレイフィ
ルム、またはPCT/WO 95/11943の軟質体層は、発明に従った多層
組成物によって構成される。これらの2つの特許出願に従って、軟質シーティン
グと共に使用するように規定されるタイプのフッ化ビニリデンの共重合単位を含
む適切なフルオロポリマーは、例えばペンシルベニア州フィラデルフィアのEl
f Atochem North America,Inc.より入手可能なKy
nar FlexTM−2800のようなポリ(フッ化ビニリデン−コ−ヘキサフ
ルオロプロピレン)、または例えばTHV 200または500のようなポリ(
テトラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロプロピレン−コ−フッ化ビニリデ
ン)でも良い。このような構造物中の非フルオロポリマー層は、例えばイオノマ
ーエチレンコポリマー、低密度ポリエチレン、ポリエチレンコポリマー、または
脂肪族または芳香族ポリウレタンまたは類似の化合物などの上記の特許出願中で
特定された非フルオロポリマーのいずれでも良い。高度に軟質の物品のためには
、THV層およびポリウレタン層を含有する本発明の多層組成物が特に好ましい
。連続してつながったキューブコーナー、または分離したキューブコーナーのど
ちらかを含む微小構造要素が、好ましくは非フルオロポリマー層上に微細複製で
きる。代案としては、多層組成物が微小構造物要素に付着できる。理解されるよ
うに、例えば一連の傾角、ティルト、特殊形状、色、または無色のキューブコー
ナー要素をはじめとするあらゆる従来の形態の再帰反射性微小構造物要素を使用
することができる。
【0046】 同様に、基層中に微小球を含む再帰反射シート材料物品と共に、多層組成物を
使用することができる。発明の特定の実施態様としては、全て本願明細書に引用
した米国特許番号第4,896,943号、米国特許番号第4,025,159
号、または米国特許番号第5,066,098号に従った再帰反射性物品が挙げ
られ、そこでは米国特許番号第4,896,943号または第4,025,15
9号のカバーフィルム、または米国特許番号第5,066,098号のカバーシ
ートが、本発明に従った多層組成物によって構成される。本発明の多層組成物そ
れ自体も、フルオロポリマーまたは非フルオロポリマー層に組み込まれた透明な
微小球などの再帰反射性微小要素をさらに含むことができ、例えば本発明のさら
に別の実施態様では、本発明に従った多層組成物のフルオロポリマー層が、本願
明細書に引用した米国特許番号第3,551,025号の連続的にオーバーレイ
する透明なトップコートを構成しても良く、非フルオロポリマー層がそのバイン
ダーを構成しても良い。
【0047】 本発明が教示する接着剤物品は、既に説明した多層複合材構造物の外層として
配置された接着剤材料から構成される接着剤層を含み、このような物品は塗料代
替フィルムとして特に有用かもしれない。熱可塑性(可融性)、熱硬化性(架橋
状態に硬化する)またはその双方を備えたあらゆる多様な接着剤が、このような
物品に組み込むのに有用かもしれない。1つの特別な種類の接着剤は感圧性を有
するものである。すなわちそれらは多様な基材に対し、室温で永久および乾燥粘
着性を示す。多くの感圧性接着剤材料が接着剤技術分野で知られており、適切な
ものは、アクリレートエステル、アクリルアミド、熱可塑性エラストマー、天然
ゴム、オレフィン、シリコーン、ビニルエーテル、エステル、ウレタンなど、並
びに選択されたポリマーおよびそれらの材料の共重合体、およびそれらの混合物
を含んでも良い。接着剤の実際の選択は、当業者が最終接着剤物品を適用する最
終用途に大きく左右される。いくつかの有用な感圧接着剤については、例えば米
国特許番号第Re.24,906号、第4,112,213号、第4,323,
557号で述べられている。当業者は、前述の接着剤成分が特定用途で要求され
る有用性を提供するように、例えば粘着付与剤、架橋剤、安定剤、重合開始剤な
どの種々の化学変性剤を含むかもしれないことを理解するであろう。
【0048】 例えば湿気、熱、放射線などに暴露して、非可融性の架橋状態に硬化できる種
々の熱硬化性接着剤も有用である。有用な熱硬化性接着剤としては、例えば不飽
和ポリエステル、エポキシ、ウレタン、シアノアクリレートから付加重合法によ
って形成されるもの、並びにこれらの成分またはポリマーの混合物、共重合体、
グラフト共重合体、およびこれらの成分を含む相互貫入網目状組織が挙げられる
。多くの異なるタイプの接着剤に関するさらに詳しい情報は、I.Skeist
編Handbook of Adhesives、第3版、1990に記載されて
いる。
【0049】 接着剤層を基材裏材料に塗布するために、グラビアコーティング法、スプレー
コーティング法、カーテンコーティングおよび流体ベアリングダイ法などのダイ
コーティング法、ホットメルトコーティング法などのあらゆる既知のコーティン
グ方法が使用できる。特定の方法の選択は、選択した接着剤タイプ(すなわち構
造用接着剤対感圧性接着剤)、並びに選択した接着剤の化学的性質に左右される
。要すれば接着剤を基材に塗布した後に、接着剤層を放射線、熱、湿気などに暴
露して既知の方法で硬化できる。
【0050】 ここで提供される接着剤物品のその他の実施態様は、その少なくとも1つの外
層上に接着剤材料が配置されるフッ素化された、または実質的にフッ素化されて
いない層の向かい合う表面のどちらかの上に位置する3つ以上の追加層を含む。
1つ以上の前記追加層が実質的にフッ素化されていないポリマーを含む場合、そ
の追加層は接着組成物も含有できるものと理解される。これは例えばフルオロポ
リマー層が2つの異種ポリマー層間に「サンドイッチ」され、3つの層を共に接
着する場合、フッ素化された層に接触する異種の層の双方が接着組成物を含有で
きるので好都合である。次に追加層をこのような構造物の片側、または両側に配
置しても良い。
【0051】 発明の特定の実施態様では、接着剤物品は抗力低減フィルムなどの抗力低減物
品としての用途を有することができる。このような用途では、フルオロポリマー
層は物品の1つ以上の層を接着する前後および最中に、抗力低減パターン層に成
形される。このような抗力低減パターン付きのフルオロポリマー層は、例えばフ
ルオロポリマーをパターン付きシートまたはロール上に押出し、あるいはコーテ
ィングして調製しても良い。フルオロポリマーをパターン付きシートまたはロー
ルから除去した際に、フルオロポリマーの表面が抗力低減パターンに成形される
。パターン付きフルオロポリマー層のパターンのない表面を実質的にフッ素化さ
れていない層を含む別の層に接着して、抗力低減接着剤物品を製造する。このよ
うな抗力低減接着剤物品は、パターン付きのフッ素化された層を越えて流れる流
体(例えば、空気、ガス、水など)によって作り出されるドラグに対する抵抗性
を低下できる。このような物品の外側の露出面に抗力低減パターンが提供される
。パターン付き層を製造するのに種々の波形を用いることができる一方で、好ま
しいものは、典型的に、本質的に平行な谷で隔てられた一連の本質的に平行な頂
を含む。パターン付き表面は、それぞれの頂が同一でありそれぞれの谷も同一で
ある対称的な鋸歯パターンでも良いが、高さの異なる平行な頂が平行な谷で隔て
られていても良い。鋸歯パターンは、一連の平行で対称的な谷で隔てられる交互
に平行で非対称な頂を含んでも良い。
【0052】 用いるパターン付き表面が望ましいドラグの低下を提供しさえすれば、頂およ
び谷の寸法は重要でない。最適寸法は、被覆される本体が流体中を通過する速度
(あるいは流体が本体の上を通過する速度)に幾分左右される。約10〜250
μm(約0.4〜10ミル)の高さを有する頂が有用なことが分かっている。高
速での使用(例えば航空機)においては、この範囲内で頂が約20〜150μm
(約0.8〜6ミル)の高さであることが望ましい。隣接する頂間の頂−頂間隔
は、同様に例えば物品の用途次第で変化する。約10〜250μm(約0.4〜
10ミル)の間隔が有用であるが、航空機用途では約20〜150μm(約0.
8〜6ミル)の間隔が好ましい。隣接する頂間の挟角も異なることができる。平
底および丸底の谷も有用であることができるが、谷と頂は概してV字型で15°
〜140°、より好ましくは50°〜60°の挟角を有することが好ましい。
【0053】 発明の抗力低減物品は種々の本体に容易に適用して、本体が液状媒体中を移動
する際、あるいは液状媒体が本体を通過する際に生じるドラグを低下できる。好
ましくは物品は、パターン付き表面が最大の抗力低減を提供するように本体上に
配置される。パターン付き表面が本質的に平行な頂と谷を含む場合、頂と谷が流
体の流れに対して概して平行であれば最大の抗力低減が達成される。抗力低減物
品が適用される本体としては、航空機表面、ボートその他の船艇の船体、自動車
の表面、または流体輸送導管の内面が挙げられる。発明のパターン付き接着剤物
品はパターン付き塗料代替フィルムとしても使用でき、適用された本体の外見を
変更するのに使用できる特定の光学効果を達成するために用いることもできる。
【0054】 以下の実施例は本発明の理解を助けるために提供され、その範囲を限定するこ
とは意図されていない。特に断りのない限り、あらゆる部および百分率は重量を
基準とする。
【0055】 実施例 試験手順 剥離強度 ラミネートされたサンプルの剥離強度は、「接着剤剥離抵抗性のための標準試
験法」と題され、より一般的には「T形剥離」試験として知られるASTM D
−1876で述べられた試験手順に従って測定した。剥離データは、Sinte
ch試験機20(ミネソタ州イーデンプレーリーのMTS Systems Co
rporationから入手できる)を装着したInstroTMモデル1125
試験機(マサチューセッツ州カントンのInstron Corp.から入手で
きる)を使用して得た。Instron試験機を100mm/分のクロスヘッド
速度で操作した。3つのサンプルの平均値としてkg/2.54cm幅で報告し
た剥離強度は、剥離試験中に測定された平均負荷として計算した。
【0056】 つなぎ層の調製 実施例1 ナイロンペレット(ニュージャージー州ピスカタウェイのHuls Amer
ica,Inc.から入手できるVestamidoTML2101F、100g
)をメタノール性KOH(150mLのMeOH中の6.0gのKOH)中で穏
やかに環流して撹拌しながら一晩加熱して、塩基処理ナイロンを調製した。反応
混合物を室温に冷却してナイロンペレットを濾過分離し、メタノール(60mL
)で1回洗浄し、減圧下(30mmHg)60℃で4〜6時間乾燥した。引き続
いて乾燥した塩基処理ナイロンの一部を初期圧およそ30kPaのWabash
Hydraulic Press内で、TeflonTMクロス間で200℃で圧
搾し、0.20mm厚さのフィルムにプレスした。フィルムを引き続き剥離試験
標本に転換するため2.54cm×7.62cmのクーポンに切断した。
【0057】 実施例2 メタノール性KOHの代わりにエタノール性KOHを使用し、処理したナイロ
ンペレットをエタノールで洗浄したこと以外は、実質的に実施例1で述べたよう
にして塩基処理ナイロンフィルムを調製した。
【0058】 実施例3 メタノール性KOHの代わりにエタノール性Ba(OH)2を使用し、処理し
たナイロンペレットをエタノールで洗浄したこと以外は、実質的に実施例1で述
べたようにして塩基処理ナイロンフィルムを調製した。
【0059】 実施例4 ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、24.75g)およ
び水酸化カリウム(0.25g)の混合物をPlasticorderTM(ニュ
ージャージー州サウスハッケンサックのC.W.Brabender Inst
ruments,Inc.から入手できるローラーブレードを装着した内部ボー
ルミキサー)内で、200℃で10分間、混合速度60〜70rpmで配合して
塩基処理したナイロンを調製した。混合後、配合した材料の一部をおよそ30k
Pa圧のWabash Hydraulic Press内で、TeflonTM
ロス間で200℃で圧搾し、0.20mm厚さのフィルムにプレスした。フィル
ムを引き続き剥離試験標本に転換するため2.54cm×7.62cmのクーポ
ンに切断した。
【0060】 実施例5 配合した混合物が、ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、
98.0g)および水酸化カリウム(2.0g)から成ったこと以外は、実質的
に実施例4に述べたようにして塩基処理ナイロンフィルムを調製した。
【0061】 実施例6 配合した混合物が、ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、
24.75g)、水酸化カリウム(0.25g)、およびテトラブチルホスホニ
ウムブロミド(0.25g、ウィスコンシン州ミルウォーキーのAldrich
Chemical Co.,Inc.から入手できる)から成ったこと以外は、
実質的に実施例4に述べたようにして塩基処理ナイロンフィルムを調製した。
【0062】 実施例7 配合した混合物が、ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、
24.875g)、水酸化カリウム(0.125g)、および1,12−ジアミ
ンドデカン(DDDA、0.125g、Aldrich Chemical co
.,Inc.から入手できる)から成ったこと以外は、実質的に実施例4に述べ
たようにして塩基処理ナイロンフィルムを調製した。
【0063】 実施例8 メタノール性KOHの代わりに水酸化アンモニウム水溶液(28mLの28〜
30重量%NH3)を使用したこと以外は、実質的に実施例1に述べたようにし
て塩基処理ナイロンフィルムを調製した。
【0064】 実施例9 配合した混合物が、ナイロンペレット(VestamidoTML2101F,
24.875g)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−エン
(DBU、Aldrich Chemical Co.,Inc.から入手できる
、0.25g)、およびテトラブチルホスホニウムブロミド(0.25g)から
成ったこと以外は、実質的に実施例4に述べたようにして塩基処理ナイロンフィ
ルムを調製した。
【0065】 実施例10 配合した混合物が、ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、
20.0g)、およびナトリウムフェノキシド、Aldrich Chemic
al Co.,Inc.から入手できる、0.6g)から成ったこと以外は、実
質的に実施例4に述べたようにして塩基処理ナイロンフィルムを調製した。
【0066】 実施例11 配合した混合物が、ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、
20.0g)、およびナトリウムトリメチルシラノレート(Aldrich C
hemical Co.,Inc.から入手できる、0.6g)から成ったこと
以外は、実質的に実施例4に述べたようにして塩基処理ナイロンフィルムを調製
した。
【0067】 実施例12 配合した混合物が、ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、
99.0g)および水酸化カリウム(1.0g)から成ったこと以外は、実質的
に実施例4に述べたようにしてナイロンペレットをKOHで処理した。引き続い
てポリウレタンペレット(MorthaneTML424.167、MI=9.8
、イリノイ州シカゴのMorton Internationalから入手でき
る脂肪族ポリウレタン、50g)および塩基処理したナイロン(50g)をPl
asticorderTM内で10分間、200℃で配合した。混合後、配合した
材料の一部をおよそ30kPa圧のWabash Hydraulic Pres
s内で、TeflonTMクロス間で200℃で圧搾し、0.20mm厚さのフィ
ルムにプレスした。
【0068】 実施例13 実施例5で述べたようにして調製したポリウレタンペレット(Morthan
TML424.167、80g)および塩基処理ナイロン(20g)をPlas
ticorderTM内で10分間、200℃で配合した。混合後、配合した材料
の一部をおよそ30kPa圧のWabash Hydraulic Press内
で、TeflonTMクロス間で200℃で圧搾し、0.20mm厚さのフィルム
にプレスした。
【0069】 実施例14 実施例5で述べたようにして調製したポリウレタンペレット(Morthan
TML424.167、50g)および塩基処理したナイロン(50g)をPl
asticorderTM内で10分間、200℃で配合した。混合後、配合した
材料の一部をおよそ30kPa圧のWabash Hydraulic Pres
s内で、TeflonTMクロス間で200℃で圧搾し、0.20mm厚さのフィ
ルムにプレスした。
【0070】 実施例15 ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.167、100g)を
メタノール性NH4OH(200mLのMeOH中の20mLの28〜30%N
3水溶液)中で穏やかに環流して、撹拌しながら一晩加熱して塩基処理したポ
リウレタンフィルムを調製した。反応混合物を室温に冷却し、ポリウレタンペレ
ットを濾過分離し、メタノール(60mL)で1回洗浄し、減圧下(30mmH
g)60℃で4〜6時間乾燥した。引き続いて配合した材料の一部をおよそ30
kPa圧のWabash Hydraulic Press内で、TeflonTM クロス間で200℃で圧搾し、0.20mm厚さのフィルムにプレスした。フィ
ルムを引き続き剥離試験標本に転換するため2.54cm×7.62cmのクー
ポンに切断した。
【0071】 実施例16 ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.167、25.0g)
を5.3NのKOH水溶液中で撹拌しながらおよそ12時間35〜40℃に加熱
して、塩基処理したポリウレタンフィルムを調製した。反応混合物を室温に冷却
してポリウレタンペレットを濾過分離し、水(50mL)で1回洗浄して減圧下
(30mmHg)60℃で4〜6時間乾燥した。引き続いて配合した材料の一部
をおよそ30kPa圧のWabash Hydraulic Press内で、T
eflonTMクロス間で200℃で圧搾し、0.20mm厚さのフィルムにプレ
スした。フィルムを引き続き剥離試験標本に転換するため2.54cm×7.6
2cmのクーポンに切断した。
【0072】 実施例17 配合混合物がポリウレタンペレット(MorthaneTML424.167、
20.0g)およびカリウムtert−ブトキシド(Aldrich Chem
ical Co.から入手できる、0.2g)から成ったこと以外は、実質的に
実施例4に述べたようにして塩基処理ポリウレタンフィルムを調製した。引き続
いて配合した材料の一部をおよそ30kPa圧のWabash Hydraul
ic Press内で、TeflonTMクロス間で200℃で圧搾し、0.20
mm厚さのフィルムにプレスした。フィルムを引き続き剥離試験標本に転換する
ため2.54cm×7.62cmのクーポンに切断した。
【0073】 実施例18 配合した混合物が、ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.1
67、20.0g)およびナトリウムトリメチルシラノレート(Aldrich
Chemical Co.から入手できる、0.6g)から成ったこと以外は、
実施例17に実質的に述べたようにして塩基処理ポリウレタンフィルムを調製し
た。
【0074】 実施例19 配合した混合物が、ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.1
67、20.0g)およびナトリウム2,2,2−トリフルオロエトキシド(0
.3g)から成ったこと以外は、実質的に実施例17に述べたようにして塩基処
理ポリウレタンフィルムを調製した。ナトリウム2,2,2−トリフルオロエト
キシドは、2,2,2−トリフルオロエタノールをモル当量のナトリウムメトキ
シドと室温で反応させ、引き続いてメタノールを回転蒸発管中で除去して調製し
た。
【0075】 実施例20 配合した混合物が、ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.1
67、20.0g)およびチオ酢酸ナトリウム(Aldrich Chemic
al Co.から入手できる、0.2g)から成ったこと以外は、実質的に実施
例17に述べたようにして塩基処理ポリウレタンフィルムを調製した。
【0076】 実施例21 配合した混合物が、ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.1
67、24.25g)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−
エン(0.25g)、およびテトラブチルホスホニウムブロイミド(0.25g
)から成ったこと以外は、実質的に実施例4に述べたようにして塩基処理ポリウ
レタンフィルムを調製した。引き続いて配合した材料の一部をおよそ30kPa
圧のWabash Hydraulic Press内で、TeflonTMクロス
間で200℃で圧搾し、0.20mm厚さのフィルムにプレスした。
【0077】 実施例22 配合した混合物が、ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.1
67、94.0g)、炭酸アンモニウム(5.0g)、およびテトラブチルホス
ホニウムブロイミド(1.0g)から成ったこと以外は、実質的に実施例21に
述べたようにして塩基処理ポリウレタンフィルムを調製した。
【0078】 実施例23 配合した混合物が、ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.1
67、94.0g)、ナトリウムトリメチルシラノレート(0.6g)、および
テトラブチルホスホニウムブロイミド(1.0g)から成ったこと以外は、実質
的に実施例21に述べたようにして塩基処理ポリウレタンフィルムを調製した。
【0079】 比較実施例C−1 ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、24.75g)およ
び1,12−ジアミンドデカン(0.25g)の混合物をPlasticord
erTM内で、200℃で10分間、60〜70rpmの混合速度で配合した。混
合後、配合した材料の一部をおよそ30kPa圧のWabash Hydrau
lic Press内で、TeflonTMクロス間で200℃で30秒間圧搾し
、0.20mm厚さのフィルムにプレスした。フィルムを引き続き剥離試験標本
に転換するため2.54cm×7.62cmのクーポンに切断した。
【0080】 比較実施例C−2 ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、24.87g)およ
び1,12−ジアミノドデカン(0.125g)の混合物をPlasticor
derTM内で、200℃で10分間、60〜70rpmの混合速度で配合した。
混合後、配合した材料の一部をおよそ30kPa圧のWabash Hydra
ulic Press内で、TeflonTMクロス間で200℃で30秒間圧搾
し、0.20mm厚さのフィルムにプレスした。フィルムを引き続き剥離試験標
本に転換するため2.54cm×7.62cmのクーポンに切断した。
【0081】 比較実施例C−3 ナイロンペレット(VestamidoTML2101F)を初期圧30kPa
圧のTeflonTMクロス間で200℃で30秒間圧搾し、0.20mm厚さの
フィルムにプレスした。フィルムを引き続き剥離試験標本に転換するため1.2
5cm×5.08cmのクーポンに切断した。
【0082】 比較実施例C−4 ナイロンペレット(VestamidoTML2101F、100g)を1Nの
HCl溶液(200mL)中で穏やかに環流して、撹拌しながら一晩加熱した。
ナイロンペレットを反応混合物から濾過して取り出し、脱イオン水(100mL
)で1回洗浄し、減圧下(30mmHg)60℃で12時間乾燥した。酸処理し
たナイロンの一部をおよそ30kPa圧のWabash Hydraulic P
ress内で、TeflonTMクロス間で200℃で圧搾し、0.20mm厚さ
のフィルムにプレスした。フィルムを引き続き剥離試験標本に転換するため2.
54cm×7.62cmのクーポンに切断した。
【0083】 比較実施例C−5 ポリウレタンペレット(MorthaneTML424.167、MI=9.8
)を初期圧30kPa圧のTeflonTMクロス間で200℃で30秒間圧搾し
、0.20mm厚さのフィルムにプレスした。フィルムを引き続き剥離試験標本
に転換するため1.25cm×5.08のクーポンに切断した。
【0084】 剥離試験標本の調製 つなぎ層形成フィルムを0.2mm厚さのTHVTM200フィルム(テトラフ
ルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、フッ化ビニ
リデン(VDF)ターポリマー、ミネソタ州セントポールのDyneon Co
rp.から入手できる)にラミネートして、実施例1〜10および比較実施例C
−1〜C−5のつなぎ層構造物のための剥離試験標本を調製した。(上で述べた
ようにして調製した)つなぎ層構造物フィルムをおよそ1kgf/cm2の初期
圧、200℃で2分間、Wabash Hydraulic Press内でTH
TM200フィルムにラミネートして、3つの構造物(2.54cm×7.62
cm)を同時に調製した。(比較実施例C−1〜C−5のつなぎ層組成物のため
の剥離試験標本は、つなぎ層構造物およびTHVTM200の1.25cm×5.
08cmのクーポンを使用して調製した)。シリコーン剥離紙(#7520、ミ
ネソタ州セントポールの3M Companyから入手できる)をつなぎ層シー
トおよびTHVTM200シートの一部の間に、ラミネート構造物の短い方の1端
に沿っておよそ1.25cmの深さに挿入して、材料が共に接着するのを防いで
、ラミネートの2枚のフィルム成分をつかむためのタブを提供した。ラミネート
標本を熱いラミネートプレスに2分間入れてから取り出して、直ちに室温に保っ
た第2のプレスに入れ、全試験サンプルに一定の熱履歴を提供した。全標本のT
形剥離データを表1に報告する。
【0085】
【表1】
【0086】 実施例24:脱フッ化水素化フルオロポリマーに対する接着 THV−200ペレット(25g)をKOH(15g)を含有するメタノール
(50mL)中で室温でおよそ12時間撹拌して、脱フッ化水素化THV 20
0を調製した。ペレットを濾過分離して、水(75mL)で1回洗浄して乾燥し
た。処理したペレットの一部をおよそ30kPa圧のWabash Hydra
ulic Press内で、TeflonTMクロス間で200℃で圧搾し、0.
20mm厚さのフィルムにプレスした。フィルムを塩基処理したポリウレタンフ
ィルムにラミネートして、実施例16で述べたようにして評価した。得られた剥
離接着剥離接着値は2.9kg/2.54cm幅であった。
【0087】 この発明の範囲と精神とを逸脱することなく、この発明に種々の変更と修正が
可能であることは当業者には明らかであり、この発明はここで述べる例証のため
の実施態様により不当な制限を受けないものとする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 ファム,トラン アメリカ合衆国,ミネソタ 55133−3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427 Fターム(参考) 4F071 AA11A AA14A AA26B AA28A AA30A AA33A AA35A AA42A AA49A AA52 AA53 AA53A AA54 AA60 AA67A AB18A AB21A AB23A AC05A AC12A AC13A AC16A AH04 AH19 CA01 CC01 CC03 CC05 CD01 4F100 AK01A AK17B AK18B AK18J AK19B AK19J AK46A AK48 AK51A AK80B AL01B AL05A AL06A AR00D AR00E AT00C BA02 BA03 BA04 BA05 BA10A BA10B BA10C BA10D BA10E DA01 DA11 EC182 EJ102 EJ172 EJ422 GB16 GB32 JL12D JN06E

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)アミド基を含有する実質的にフッ素化されていないポ
    リマーを提供するステップと、 (b)実質的にフッ素化されていないポリマーを (1)式 【化1】 (式中、 nは1または2であり、 Xは一価または二価のアルカリまたはアルカリ土類金属イオン、あるいはアンモ
    ニウムイオンであり、 Rは1つ以上のカテナリーまたは非カテナリーヘテロ原子を含有しても良く、直
    鎖または分枝鎖、および環式または非環式セグメントを含有しても良い、置換ま
    たは非置換アルキル、アリール、アリル、アラルキル、またはアラリル基であり
    、 Rfは1つ以上のカテナリーまたは非カテナリーヘテロ原子を含有しても良く、
    直鎖または分枝鎖、および環式または非環式セグメントを含有しても良い、部分
    的にまたは完全にフッ素化された、置換または非置換アルキル、アリール、アリ
    ル、アラルキル、またはアラリル基であり、 Yはそれぞれ独立に水素原子あるいはRまたはRf基であるが、ただし双方のY
    基がRfであることはない。)で表される塩基、 (2)ジ−またはポリアミン以外のアミン化合物、および (3)炭酸アンモニウム、水酸化アンモニウム、および硫化ナトリウム から成る群より選択される塩基で処理して、塩基処理された実質的にフッ素化さ
    れていないポリマー材料を形成するステップと、 (c)フルオロポリマーを提供するステップと、 (d)フルオロポリマーからできたフッ素化された層に接触する、塩基処理さ
    れた実質的にフッ素化されていないポリマー材料からできた、実質的にフッ素化
    されていない層を含む多層物品を形成して、該多層物品を層を接着するのに十分
    な温度および圧力条件に暴露するステップと、 を含むフルオロポリマーを実質的にフッ素化されていないポリマー材料に接着す
    る方法。
  2. 【請求項2】 得られた多層構造物の少なくとも1つの側面に、少なくとも
    1つの付加的な層を適用するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記塩基が、 式 【化2】 (式中、 Xは一価のアルカリまたはアルカリ土類金属イオン、あるいはアンモニウムイオ
    ンであり、 Rは1つ以上のカテナリーまたは非カテナリーヘテロ原子を含有しても良く、直
    鎖または分枝鎖、および環式または非環式セグメントを含有しても良い、置換ま
    たは非置換アルキル、アリール、アリル、アラルキル、またはアラリル基であり
    、 Rfは1つ以上のカテナリーまたは非カテナリーヘテロ原子を含有しても良く、
    直鎖または分枝鎖、および環式または非環式セグメントを含有しても良い、部分
    的にまたは完全にフッ素化された、置換または非置換アルキル、アリール、アリ
    ル、アラルキル、またはアラリル基であり、 Yはそれぞれ独立に水素原子あるいはRまたはRf基であるが、ただし双方のY
    基がRfであることはない。) あるいは式 【化3】 (式中、 R1は置換または非置換アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、お
    よびアルカリール基から独立に選択され、 R2はH、および置換または非置換アルキル、シクロアルキル、アリール、アラ
    ルキル、およびアルカリール基から独立に選択され、 R3は置換または非置換二価のアルキレン、シクロアルキレン、アリーレン、ア
    ラルキレン、およびアルカリーレン基から選択され、nは0〜約100の数であ
    る。) で表される請求項1または2のいずれかに記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウ
    ムメトキシド、水酸化セシウム、ナトリウムフェノキシド、ナトリウムトリメチ
    ルシラノレート、カリウムtert−ブトキシド、ナトリウム2,2,2−トリ
    フルオロエトキシド、チオ酢酸ナトリウム、4−ジメチルアミノピリジン、トリ
    イソオクチルアミン、1,8−ジアザビシクロ(2,2,2)−オクタン、1,
    5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン−5−エン、1,8−ジアザビシクロ[
    5.4.0]ウンデク−7−エン、イミダゾール、およびベンゾトリアゾールか
    ら成る群より選択される請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 (a)フルオロポリマーを含む第1の層、および (b)塩基処理されたアミド基を含有する実質的にフッ素化されていないポリ
    マーを含む実質的にフッ素化されていないポリマー材料を含む第2の層を含み、
    該第1および第2の層が互いに接着する多層物品。
  6. 【請求項6】 前記物品の少なくとも1つの側面に、少なくとも1つの付加
    的な層をさらに含む請求項5に記載の物品。
  7. 【請求項7】 物品の少なくとも1つの外面に配置された接着剤材料をさら
    に含む、請求項5または6のいずれかに記載の物品。
  8. 【請求項8】 前記物品がテープ物品、抗力低減フィルム、ペイント交換フ
    ィルムであり、あるいはホース、容器、シート、またはフィルムである請求項5
    、6、または7のいずれか1項に記載の物品。
  9. 【請求項9】 再帰反射性ベースシートをさらに含む請求項5、6、または
    7のいずれか1項に記載の物品。
  10. 【請求項10】 前記アミド基を含有する実質的にフッ素化されていないポ
    リマーが、ポリアミドまたはポリウレタンである請求項1〜9のいずれか1項に
    記載の方法または物品。
  11. 【請求項11】 前記塩基処理された実質的にフッ素化されていないポリマ
    ー材料が、塩基処理されたポリマー材料に混和性の1つ以上の付加的なフッ素化
    されていないポリマーをさらに含む、請求項1から10のいずれか1項に記載の
    方法または物品。
  12. 【請求項12】 前記フルオロポリマーが、フッ化ビニリデンのホモポリマ
    ーであり、フッ化ビニリデンと、テトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロ
    プロピレンから成る群より選択される1つ以上のモノマーとから誘導される共重
    合体またはターポリマーであり、あるいはヘキサフルオロプロピレン、テトラフ
    ルオロエチレン、およびクロロトリフルオロエチレンモノマーを1つ以上と、フ
    ッ素化されていないオレフィン性不飽和モノマーを1つ以上含むモノマーから誘
    導される共重合ユニットを含む、請求項1から11のいずれかに記載の方法また
    は物品。
  13. 【請求項13】 塩基処理されたアミド基を含有する実質的にフッ素化され
    ていないポリマーを含む、実質的にフッ素化されていないポリマー材料を含む接
    着組成物。
  14. 【請求項14】 (a)塩基処理されたアミド基を含有する実質的にフッ素
    化されていないポリマーを含む実質的にフッ素化されていないポリマー材料を含
    む第1の層、および (b)該第1の層と互いに接着されている、異種のポリマー材料を含む第2の
    層を含む、多層物品。
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