JP2005516800A - ポリエステル若しくはコポリエステル／ポリオレフィン積層構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、改良された特性を有するポリエステル／ポリオレフィン積層材に関する。本発明は、また、改良された特性を有するコポリエステル／ポリオレフィン積層材に関する。本発明の積層体は、易燃性の検討において改良された結果を示す。本発明は、更に、積層構造の形成方法に関する。

Description

本発明は、改良された特性を有するポリエステル／ポリオレフィン積層材に関する。本発明はまた、改良された特性を有するコポリエステル／ポリオレフィン積層材に関する。本発明は更に、積層構造の製造方法に関する。

目的とする用途の性能要件を満たすのに、単一材料の特性では不十分であることはよくある。望ましい性能を得るために、種々の材料を組合せて、積層構造を形成することができる。このような積層体の例としては、軟質材料とそれより軟質でない材料（例えば構造材料）との組合せ、又は装飾材料と機能材料との組合せが挙げられる。しかし、多くの場合、組合せられる材料は、耐久性又は高性能積層構造を得るのに必要な接着性（ａｄｈｅｓｉｏｎ）を提供できるほど充分には相溶性でない。

２つの異なる層の接着性を改良するために、積層構造の層の間に「タイ層」を挿入することができる。タイ層に使用される材料は通常、種々の層と相溶性を示すが、材料それ自体は積層材に接着性以外の性質を与えないであろう。要するに、タイ層は、積層材の異なる層を結合させる「接着剤（ｇｌｕｅ）」である。

これまで使用されてきた積層構造の１つは、ポリエステル又はコポリエステル材料を紙、フィルム、テキスタイル又は布帛とを合わせることのよって得られるものであり、ポリエステル又はコポリエステル材料と合わせられる材料は、天然に得られる又は合成によって得ることができる。このような積層体は、構造機能（例えば衝撃保護、防湿性、遮音性及び視界遮断性）を向上させ且つ美的外観を改良することが知られているので、種々の用途に使用される。このような積層体の一般的用途の例は、ある程度軽量の構造的組織が必要な場所、例えば観光船及び航空機の内装、建物の内装並びにオフィスの調度品、例えばパーティション及び構造の支持と共に優れた外観が望ましい他の空間仕切りである。

ポリエステル及びコポリエステルはポリオレフィン材料に充分には接着しないことが知られている。従って、これらの材料の接着性を改良するために、タイ層を使用できる。よく使用されるタイ層の材料は、エチレン／酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡコポリマー）又は共重合又はグラフト化グリシジルメタクリレート又はマレイン酸無水物を含むＥＶＡコポリマーを基材とする。

しかし、ＥＶＡは極めて易燃性の高い材料であるので、ＥＶＡ含有材料から製造されたタイ層を有するポリエステル若しくはコポリエステル／ポリオレフィン積層構造は不良な易燃性（ｐｏｏｒ ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ）を示す。この特性は、低易燃性が必要な構造に、例えば観光船及び航空機の内装及びオフィス及び建物の内装にタイ層としてＥＶＡを使用する際の制限となる。これらの場所に使用する材料は、建材がＡＳＴＭ Ｄ６３５（Ｂｕｒｎｉｎｇ Ｒａｔｅ ｏｆ Ｓｅｌｆ−Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ｉｎ ａ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＵＬ９４（Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｐａｒｔｓ ｉｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）及びＡＳＴＭ Ｅ８４（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｂｕｒｎｉｎｇ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）のような１つ又はそれ以上の試験に合格することを必要とする。

このような観点から、前記のような業界基準易燃性試験において改良された性能を示す、1層若しくはそれ以上のポリオレフィン層を有するポリエステル又はコポリエステル材料から製造された積層構造を得ることが必要とされる。この目的に基づいて、本発明は易燃性試験において改良された性能をもたらすタイ層用の材料を用いて改良されたポリエステル又はコポリエステル／ポリオレフィン構造を提供する。

本発明は、一般に、改良された特性を有するポリエステル／ポリオレフィン積層材に関する。本発明は、また一般に、改良された特性を有するコポリエステル／ポリオレフィン積層材に関する。本発明の積層体用のタイ層はアルキルアクリレートコポリマーを含む。本発明に係る積層体は易燃性試験において改良された性能を示す。本発明は更に積層構造の製造方法に関する。本発明の積層体は、タイ層に他の接着材料を用いた積層体に比較して、それらの匹敵する又はそれらより優れた美的外観、構造強度及び結着性、引張強さ及び衝撃強さを示す。

本発明のその他の利点は、一部分は以下の説明に示され、一部分は以下の説明から明らかな通りであり、あるいは本発明の実施によって確認することができる。本発明の利点は、添付した「特許請求の範囲」に詳述した要素及び組合せによって実現及び達成されるであろう。前記の概要及び以下の詳細な説明は共に単に代表的及び説明的なものであり、「特許請求の範囲」に記載された本発明を制限するものではないことを理解されたい。

図１は、本発明の積層構造の一例の略図である。

本発明は、本発明に関する以下の詳細な説明及びそこに含まれる実施例並びに図とそれに関する前記及び以下の説明を参照することによって容易に理解できるようになる。本明細書中で使用した用語は具体的な側面を説明するためにのみ記載したのであり、限定的な意味はない。

明細書及び添付した「特許請求の範囲」中で使用する単数形は、前後関係からそうでないことが明白でない限り、複数の対象を含む。従って、「芳香族化合物」への言及は、芳香族化合物の混合物を含む。

多くの場合、範囲は本明細書中において、「約」を付けた「一方の特定値」から及び／又は「約」を付けた「もう一方の特定値」までとして表す。このような範囲を表す場合、もう１つの側面は、「一方の特定値」から及び／又は「もう一方の特定値」までを含む。同様に、先行する「約」を用いて値を近似値として表す場合、特定値は別の側面を形成することを理解されたい。更に、各範囲の端点は、もう一方の端点との関連においても、また、もう一方の端点と独立しても重要であることを理解されたい。

本明細書中及び添付した「特許請求の範囲」中において、多数の用語に言及するが、それらは以下の意味を有するものと定義する。

本明細書中で使用する用語「コポリマー」は同一分子中に２種又はそれ以上のモノマー単位を含むポリマーを意味する。この用語は、一般に、コポリマー、ターポリマー、ブロックコポリマー、ランダムコポリマー、交互共重合体、グラフトコポリマーと称される材料及び他の同様な用語を含むものとする。

本明細書中で使用する「アクリレート」はアクリル酸のエステル又はメタクリル酸のようなアクリル酸の誘導体のエステルを意味する。

本明細書中で使用する「メタクリレート」は、メタクリル酸のエステル又はメタクリル酸の誘導体のエステルを意味する。

本明細書中で使用する用語「構造」、「構造的」及び「構造用」は、積層体が、使用中に積層体に所望の形状及び位置を保持させる支持手段をほとんど又は全く必要としないことが望ましい用途に使用できる場合のような「自立性」を意味する。構造的用途の一例は、オフィスのパーティション又は航空機若しくは観光船の内装である。

本発明は、一般に、少なくとも1層のポリオレフィン層、エチレン／アルキルアクリレート（「ＥＡＡ」）コポリマータイ層及び少なくも1層のポリエステル若しくはコポリエステル層を有する積層構造に関する。本発明は、また、前記積層体の製造方法に関する。詳細には、本発明者らは、ＥＡＡコポリマーが、前記積層体にタイ層として使用する場合に改良された性能を示すことを見い出した。更に、意外なことに、本発明の積層構造は、ＥＶＡコポリマーを含むタイ層を有する積層構造に比較して、改良された難燃性を示すことが判明した。

本発明の積層構造は、また、タイ層としてＥＶＡを用いた積層体に比較して、それに匹敵するか、又はそれより優れた美的外観、構造強度及び結着性、引張強さ及び衝撃強さを示す。従って、本発明の積層体は、優れた難燃性と構造用特性及び装飾特性との組合せが必要な、観光船及び航空機の内装、オフィスのパネル及び室内調度品への使用の基準を満たしている。また、本発明の積層体は、本発明の一部とはみなされない包装用に製造され且つそのために使用される積層体とは区別すべきである。

公知のポリエステル又はコポリエステル材料は、本明細書の他の場所で定義した構造的用途への使用に適するのであれば、全て本発明への使用に適している。

本発明の積層体の１つ又はそれ以上の層にポリエステルを使用する場合には、ポリエステルは、ポリ（エチレンテレフタレート）（「ＰＥＴ」）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（「ＰＢＴ」）及びポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）（「ＰＣＴ」）を含むことができる。ポリエステルは、少なくとも約５０モル％の１種又はそれ以上の、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及び１，４−シクロヘキサンジカルボン酸から選ばれたジカルボン酸と、少なくとも約５０モル％の、エチレングリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール及びネオペンチルグリコールから選ばれた１種又はそれ以上のグリコールを含むことができる。

本発明の積層体の１つ又はそれ以上の層にコポリエステルを用いる場合には、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）から入手可能な１種又はそれ以上のＰＥＴＧコポリエステルを使用できる。このようなコポリエステルは一般に非晶質であり、低レベルの結晶化度を示し、二酸残基及びジオール残基の反復単位を含む。二酸残基の少なくとも約８０モル％がテレフタル酸残基であることができる。コポリエステルの二酸成分は場合によっては、ジカルボン酸単位の合計が約１００モル％に等しくなるように、２０モル％以下の１種又はそれ以上の他のジカルボン酸を含むことができる。コポリエステルに含ませることができるこのような他のジカルボン酸の例としては、フタル酸、イソフタル酸、１，４−、１，５−、２，６−若しくは２，７−ナフタレンジカルボン酸、１，３−若しくは１，４−シクロヘキサンジカルボン酸（シス、トランス又はそれらの混合物であることができる）、シクロヘキサン二酢酸、トランス−４，４’−スチルベンジカルボン酸、４，４’−オキシ二安息香酸、３，３’−及び４，４’−ビフェニルジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸、例えばマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナン、デカン及びドデカンジカルボン酸が挙げられる。本明細書中に記載したジカルボン酸の「残基」は、二酸のジエステルの一部分を構成する二酸のその部分である。二酸残基は、ジカルボン酸、そのジアルキルエステル、例えばテレフタル酸ジメチル及びビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート、その酸塩化物及び、場合によっては、その無水物から得られる。

コポリエステルのジオール成分は、約９８〜約１モル％のエチレングリコール残基並びに約２〜約９９モル％の１，３−シクロヘキサンジメタノール及び／又は１，４−シクロヘキサンジメタノールからなることができる。ジオール成分の約２０モル％以下は、全ジオール残基の合計が約１００モル％であるように、エチレングリコール及びシクロヘキサンジメタノール以外の１種又はそれ以上のジオールの残基で構成されることができる。このような他のジオールの例としては、炭素数約３〜約１６の脂環式ジオール及び炭素数約３〜約１２の脂肪族ジオールが挙げられる。本発明のコポリエステルに使用できるこのような他のジオールの非限定的例としては、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール（トランス−、シス−又はそれらの混合物）、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール及びｐ−キシレングリコールが挙げられる。コポリエステルはまた、弾性を増大させるために少量のポリエチレングリコール又はポリテトラメチレングリコール、例えば、重量平均分子量約５００〜約２０００のポリエチレングリコール及びポリテトラメチレングリコールで改質することができる。コポリエステルのジオール成分は、エチレングリコール及び１，４−シクロヘキサンジメタノールの残基から本質的になることができ、エチレングリコール残基対１，４−シクロヘキサンジメタノール残基のモル比は約１０：９０〜約９０：１０又は約６０：４０〜約８０：２０である。

本発明に使用するコポリエステルは、フェノール６０重量％及びテトラクロロエタン４０重量％からなる溶媒１００ｍＬ当たりポリマー０．５０ｇを用いて２５℃において測定した場合に、約０．５〜約１．５ｄＬ／ｇ、又は約０．６〜約１．２ｄＬ／ｇ、又は約０．６〜０．９ｄＬ／ｇの範囲のインヘレント粘度を有することができる。更にまた、本発明に使用するのに適したコポリエステルは、前に定義したようにして測定した場合に、約０．７〜約１．１ｄＬ／ｇのインヘレント粘度を有することができる。更にまた、本発明のコポリエステルのインヘレント粘度は、前述のようにして測定した場合に約０．５から、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４又は１．５ｄＬ／ｇであることができ、必要に応じて、任意の下限及び上限値を端点として使用できる。

必要ではないが、極めて少量の（約２モル％以下の）分岐剤、例えばトリメリット酸、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸二無水物、グリセロール、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールを、本発明のポリエステル又はコポリエステル中に使用できる。

本発明に使用するポリエステル及びコポリエステルは約５０〜約１１０℃、又は約６０〜約９０℃、又は約７０〜約８５℃のＴｇを有することができる。更にまた、本発明のポリエステル及びコポリエステルは、約５０から、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０℃のＴｇを有することができ、必要に応じて、いずれの値も上端点又は下端点を形成することができる。

本発明において有用なポリエステル及びコポリエステルは、当業界で良く知られた従来式の重縮合法によって製造できる。このような方法としては、ジカルボン酸とジオールとの直接縮合又はジアルキル若しくはジアリールジカルボキシレートを用いたエステル交換が挙げられる。例えばテレフタル酸ジアルキル、例えばテレフタル酸ジメチル若しくはビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート、又はジアリールエステル、例えばテレフタル酸ジフェニルを、重縮合触媒の存在下で高温においてジオールとエステル交換させる。

本発明の積層体の１層又はそれ以上を形成するポリオレフィン材料はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン及び炭素数約３〜約１０のα−オレフィンを含むエチレンコポリマー又は他の同様な材料からなることができる。ポリエチレン材料は１種又はそれ以上の低密度、線状低密度、中密度及び高密度材料からなることができる。更にまた、ポリオレフィン材料は実質的に線状のエチレンポリマー材料を含むことができる。本発明において使用するポリエチレン材料は約０．１〜約５０又は約１〜約３０のメルトインデックスを有することができる。更にまた、ポリエチレン材料のメルトインデックスは、約０．１から、０．５、１．０、５．０、１０．０、２０．０、３０．０、４０．０又は５０．０であることができ、必要に応じて、いずれの値も上端点又は下端点として使用できる。

別の側面において、ポリエチレン材料は、織布若しくは不織布、フィルム（例えば約１．０〜約２０ｍｉｌの厚さを有するもの）又はシート材料（例えば約２０〜約１００ｍｉｌの厚さを有するもの）の形態であることができる。特に有用なポリエチレン材料はＸｏｒｅｌ（商標）ポリエチレン布（Ｃａｒｎｅｇｉｅ Ｆａｂｒｉｃｓ，ＮＹ，ＮＹ）であることがわかっている。

前述のように、ポリエステル又はコポリエステル層をポリオレフィン層に密着させて本発明の積層体を形成するのに役立つタイ層は、アルキルアクリレートコポリマーを含んでなる。更にまた、タイ層はアルキルアクリレートコポリマー又はエチレンアルキルアクリレートコポリマーから本質的になる。更にまた、タイ層材料はビニル材料を含まない。

本発明のタイ層として使用するのに適したコポリマーとしてはオレフィン、アクリレート及びメタクリレートのコポリマーが挙げられる。特に有用なコポリマーとしてはオレフィン／アクリレートコポリマー、オレフィン／メタクリレートコポリマー、他の類似のコポリマー及びそれらの混合物が挙げられる。本発明に使用するのに適したコポリマーは、典型的には、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８（その開示全体を引用によって本明細書中に取り入れる）に記載した方法に従って測定した場合に、約０．２〜約５０ｇ／１０分のメルトインデックスを有する。コポリマーはポリマー業界における通常の知識を有する者によく知られた方法によって製造できる。

コポリマーのオレフィン成分は炭素数が約２〜約１８であることができる。別の側面において、コポリマーは炭素数が約３、４、６、８、１０、１２、１４、１６及び１８であることができ、必要に応じて、これらの値はいずれも上端点及び下端点として使用できる。別の側面において、オレフィン成分はエチレン、プロピレン又はブチレンのうち１種又はそれ以上を含むことができる。更にまた、コポリマーのオレフィン成分はエチレンを含むことができる。別の側面において、コポリマーのオレフィン成分はコポリマーの約４０〜約９９重量％又は約７０〜約９７重量％又は約７５〜約９５重量％を構成することができる。更にまた、オレフィン成分は、コポリエステルの約４０から、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９５又は９９重量％を構成することができ、必要に応じて、これらの値はいずれも上端点又は下端点として使用できる。

コポリマーのアクリレート又はメタクリレート成分は、式：

（式中、Ｒ¹は炭素数約８以下のアルキル基、特に炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ²は水素、メチル又はエチルである）
の組成を有するアルキルアクリレート、アルキルメタクリレート又はそれの組合せから成ることができる。コポリマー中のアクリレート又はメタクリレート成分の量は、コポリマーの約１〜約６０重量％、又は約３〜約３０重量％、又は約５〜約２５重量％であることができる。更にまた、コポリマー成分中のアクリレート又はメタクリレート成分の量は約１から、３、５、７、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５又は６０重量％であることができ、必要に応じて、いずれの値も上端点又は下端点として使用できる。使用できる具体的なアルキルアクリレートは、アクリル酸又はメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル及びブチルエステルであることができる。本明細書中で使用する、コポリマー中のアクリレート又はメタクリレート成分の量は、アルキル基を含むアクリレートの総重量％として測定される。

更にまた、本発明において使用するのに適当なアルキルアクリレートコポリマーは、典型的には、約５〜約５０重量％のアルキルアクリレート及び約９５〜約５０重量％のエチレンを含む。更にまた、エチレン−アクリレートコポリマーは約１０〜約４０重量％のアルキルアクリレート及び約９０〜約６０重量％のエチレンを含むことができる。別の側面において、エチレン−アクリレートコポリマーは、約１５〜約４０重量％のアルキルアクリレート及び約８５〜約６０重量％のエチレンを含むことができる。

本発明に従って使用できるアルキルアクリレートコモノマーの具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル及びメタクリル酸メチルのうち１種又はそれ以上が挙げられる。エチレン−アルキルアクリレートコポリマーの例は、エチレン−アクリル酸メチルコポリマー（「ＥＭＡ」）、エチレン−アクリル酸エチルコポリマー（「ＥＥＡ」）、エチレン−アクリル酸ブチルコポリマー（「ＥＢＡ」）及びエチレン−メタクリル酸メチルコポリマーである。

本発明の積層体は、典型的には、１層又はそれ以上のポリエステル又はコポリエステル層を含むことができ、ポリエステル又はコポリエステルの厚さは約０．０４０〜約０．５０インチである。更にまた、ポリエステル又はコポリエステル層の厚さは、約０．０８０〜約０．２５０インチであることができる。更にまた、ポリエステル又はコポリエステル層の厚さは、約０．０４０、０．０８０、０．１００、０．１５０、０．２００、０．２５０、０．３５０、０．４００、０．４５０、０．５００、０．５５０、０．６００、０．６５０、０．７００、０．７５０、０．８００、０．８５０、０．９００、０．９５０及び１．０インチであることができ、必要に応じて、いずれの値も上端点又は下端点を構成できる。

タイ層は約０．０００５〜約０．０２０インチの全厚を有することができる。タイ層はまた、約０．００５〜約０．０１５インチの全厚を有することができる。更にまた、タイ層は約０．０１０から０．０２０、０．０３０、０．０４０、０．０５０、０．０６０、０．０７０、０．０８０、０．０９０、０．１００、０．１１０、０．１２０、０．１２５、０．１３０、０．１４０、０．０１５０、０．１６０、０．１７０、０．１８０、０．１９０及び０．２００インチの全厚を有することができ、必要に応じて、いずれの値も上端点又は下端点として使用できる。

本発明の積層体のポリオレフィン層は、約０．００１〜約０．０２０インチの全厚を有することができる。更にまた、ポリオレフィン層は約０．００２から、０．００３、０．００４、０．００５、０．００６、０．００７、０．００８、０．００９、０．０１０、０．０１５、０．０２０、０．０２５、０．０３０、０．０３５、０．０４０、０．０４５及び０．０５０インチの厚さを有することができ、必要に応じて、いずれの値も上端点又は下端点として使用できる。

本発明の重要な側面において、本発明の積層体は、ＵＬ ９４ 標準（Ｓｔａｎｄａｒｄ）ｆｏｒ Ｓａｆｅｔｙ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｐａｒｔｓ ｉｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓによって試験された場合に、ＨＢの最小火炎等級を有するであろう。本発明の別の重要な側面において、本発明の積層体は、ＡＳＴＭ Ｄ６３５によって試験された場合に、積層パネルに関して１インチ又はそれ以下の燃焼度を有するであろう。更にまた、本発明の積層体は、以下の易燃性試験の１つ又はそれ以上に合格する最小限の要件を満たす：ＡＳＴＭ Ｄ６３５（Ｂｕｒｎｉｎｇ Ｒａｔｅ ｏｆ Ｓｅｌｆ−Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ｉｎ ａ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＵＬ９４（Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｐａｒｔｓ ｉｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）及びＡＳＴＭ Ｅ ８４（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｂｕｒｎｉｎｇ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）。これらの各試験の開示全体をこの参照によって本明細書中に取り入れる。

本発明の合成積層構造の製造方法は少なくとも２又はそれ以上の工程を含むことができる。

第１の工程は種々の材料の層を「プレラミネート」構造にまとめることを含む。

プレラミネート材料を形成する１つの側面においては、当業者に知られた方法に従って種々の層を同時押出することができる。３層積層構造（「ＡＢＣ」）を形成するための同時押出において、層は、「サンドイッチ」型に配列され、Ｂ層はアルキルアクリレート材料であり、Ａ又はＣ層のいずれかはポリエステル若しくはコポリエステル層又はポリエチレン層であることができる。同時押出が５層積層構造である場合には、ポリエステル又はコポリエステル層がポリオレフィン層に近接する任意の位置にアルキルアクリレートタイ層が存在するならば、層の構成は任意の適当なものであることができる。

図１を参照するに、ポリエステル層２は、内面４及び外面６を有する。タイ層８は第１面１０と第２面１２を有する。第１面１０は内面４に隣接している。ポリエチレン層１４は内面１６及び外面１８を有する。内面１６は第２面１２に隣接している。図１の積層構造は、ここに記載したＡＢＣラミネートの一例を示している。

「近接する」とは、タイ層の存在を別にすれば、１つの層が別の層に隣接する（即ち、その次にある）ことを意味する。即ち、ＡＢＣ積層構造において、Ａ層とＣ層は互いに近接しており、Ｂ層はＡ層及びＣ層に両方に隣接している。

プレラミネート材料を製造する別の側面においては、タイ層材料を、ポリエステル又はコポリエステル層の表面に適用できる。例えば、ＡＢＣ積層構造において、Ａはコポリエステル成分であることができる。Ｂ層はタイ層である。この側面において、タイ層材料はポリエステル又はコポリエステル材料の表面に、例えば押出又はシート材料の適用によって適用できる。次いで、ポリエチレン材料をタイ層の外面に（即ち、コポリエステル材料と反対の面に）適用して、積層に適した構造を形成することができる。プレラミネート材料を形成するためのこの方法において、タイ層材料は、ポリエステル又はコポリエステル材料の表面に沿って連続的であるか、実質的に連続的であることができる。連続的でない場合には、当業者にはわかるであろうが、完成積層材中に均一な又は実質的に均一な層が得られるように、熱及び／又は圧力を前記プレラミネート材料に適用して、タイ層材料を流動させ且つ／又は広がらせる。

積層構造の製造における第２の工程は、プレラミネートに熱及び／又は圧力を適用して、タイ層を流動させ且つ広がらせて実質的に連続的な層とし、ポリエステル／コポリエステル層とポリオレフィン層との間に有効な結合を形成することを含み、完成積層材は、肉眼で見えるエアポケット又は密着の不連続性が実質的に存在しないことを特徴とする。

積層は、分解、変形又は他の不所望な効果を生じずに隣接層のそれぞれにタイ層を結合させるのに充分な温度及び圧力において実施する。

積層構造の組立ては、レイアップ及び積層の２工程で実施できる。レイアップは、手で実施でき、組立て場所において材料を順に組み立ててから、単一の固定パネルへと層を積層することを含む。典型的なパネルサイズは、面積で約１〜約１００平方フィートの範囲である。組立て場所は一般に、制御環境、通常は、欠陥の生じる可能性を空気濾過器、静電気消散床板などによって減少させるクリーンルームとする。コポリエステルのシートが積層構造の第１層であって（保護マスキング及びふき取りが必要な場合もある）、その次に所望の接着媒体の層、例えば、ＢＪＫ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＫＹ）又はＡｄｈｅｓｉｖｅ Ｆｉｌｍｓ Ｉｎｃ．（Ｐｉｎｅ Ｂｒｏｏｋ、ＮＪ）によって供給されるＥＭＡフィルムを配置することができる。ポリエステルシート上への接着フィルムのレイアップ後、ポリオレフィンフィルム又は布を接着層上に配置する。ポリオレフィン層上には、積層強化媒体、例えば熱伝導用金属板、ざらつきのある布、仕切り用布を用いることができる。１つのプレス中に複数の積層体を入れることは実際には一般的である。このような場合、逆の順序：ポリオレフィン布、接着媒体及びポリエステルシート材料の場合を除いて、別の積層表面が形成される。ポリエステルシート材料層が、積層プレス中の積層プラテン（上部及び下部）に最も近い層となるように、このような位置決めを行う。

ＥＭＡのようなタイ層接着剤がポリエステルシート上に予め積層されるか又は同時押出される場合には、積層レイアッププロセスの一部は排除できる。同時押出タイ層は、レイアップがより速いという点で更に有利であり（各パネルに必要とされる層が１層少ないので）、積層後の接着剤表面とポリエステル表面との間の層間剥離の可能性を減らすことができる。

レイアップに続いて、材料は積層プレス中で又はオートクレーブ中で積層することができる。典型的な積層は加熱及び冷却の２工程を含む。加熱相の間に、接着剤とポリエステルとの表面境界面は、約１０〜約１００ｐｓｉ又は約４０〜約７０ｐｓｉの定圧下で約１８０〜約２３０°Ｆ又は約１９５〜約２１５°Ｆに加熱する。プレス温度は、使用する熱媒体（電気コイル、蒸気、熱油）によって異なる可能性があるが、典型的には約３００〜約４００°Ｆの範囲である。約１０〜約３０分間の加熱周期後、新しい積層体を冷却プレスに移動させることができる。冷却プレスは、冷水又は冷却プラテンを用いて操作することができ、１０〜約１００ｐｓｉ又は約５０〜約９０ｐｓｉの圧力で動作する。

前述の通り、ＥＭＡとポリエステル（例えば、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製のＳｐｅｃｔａｒ（商標）１４４７１コポリエステル）との同時押出は、レイアップ中（手で積み重ねる層が少なく、破片が生じるおそれが減少する）及び使用中（接着剤／ポリエステル界面における層間剥離のおそれが減少する）において更なるメリットを提供する。このような同時押出品は、最初に乾燥脱湿器中でポリエステル材料を乾燥させることによって形成する。次いで、乾燥ポリエステル樹脂をシート又はフィルム押出ラインに供給する。同時押出タイ層（例えば、ＥＭＡＣ，Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＥＭＡ樹脂）を導入するために、サテライト押出ラインを使用できる。

合成積層構造は冷却後は熱成形によって種々の有用な製品に造形及び成形できる。

本発明の積層体から製造できる製品の非限定的例としては、光拡散体、照明器具、オフィス調度品、化粧床板及び大量輸送車両用のトイレ用パネルが挙げられる。

本発明において積層構造の最外層を構成する材料は、一部の最終用途に必要な又は望ましいほどには硬質でも耐引掻き性でない場合がある。例えば、熱可塑性製品の外面が引掻き又は摩擦に暴露される可能性のある最終用途、即ちプライバシーパーティションでは、製品の外面の一方又は両方に耐摩擦性の透明コーティング（ハードコート）を適用する必要がある場合がある。例えばフッ素化炭化水素、ポリ（ペルフルオロエチレン）、例えば、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）製のＴＥＤＬＡＲ又は延伸ポリ（エチレンテレフタレート）、例えばＤｕＰｏｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製のＭＹＬＡＲからなるフィルムを用いて、耐薬品性及び耐摩擦性を同時に改良することができる。耐摩擦性フィルムは典型的に、約０．０２５〜約０．２５４ｍｍ（０．００１〜０．０１インチ）又は約０．０５１〜約０．１７８ｍｍ（０．００２〜０．００７インチ）又は約０．０７６ｍｍ（０．００３インチ）の範囲の厚さを有する。しかし、このようなフィルムの厚さは使用できる装置、コスト及び機能性といった考慮事項によってのみ制限されるので、これらの範囲より薄い又は厚い耐摩擦性フィルムも使用できる。場合によっては、コポリエステルと耐摩擦性フィルムとの間に接着剤を使用することができる。

あるいは、耐摩擦性コーティングをプラスチックフィルムに適用し、次いで耐摩擦性コーティングを有するフィルムを本発明の積層体の片面又は両面に積層することができる。フィルムは、積層プロセスに適合する多くの熱可塑性材料、例えばポリ塩化ビニル、ＰＥＴＧコポリエステル、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）、ポリカーボネート及び同様な材料から選ぶことができる。フィルム厚は約０．００２５〜約０．３８１ｍｍ（０．００１〜０．０１５インチ）又は０．０７６２〜約０．２０３ｍｍ（０．００３〜０．００８）であることができる。

コーティングは、熱で硬化されるウレタン樹脂、フッ素化ウレタン樹脂及び珪素樹脂のような多数の市販材料、又は紫外線（ＵＶ）若しくは電子ビーム（ＥＢ）放射によって硬化させる材料から選ぶことができる。このようなＵＶ／ＥＢ硬化材料は、一般的な種類のアクリル酸樹脂、あるいはフッ素、シリコーン、エポキシ、ポリエステル、ポリエーテル又はカプロラクトン残基若しくは官能基を含む改質アクリル酸樹脂の分類に入る。選択されるコーティング材料は、主として、必要な耐摩擦性の程度によって決まる。耐摩擦性コーティングの液体、熱又はＵＶ／ＥＢ硬化性前駆体の適用は常法に従って実施でき、通常は、ロール塗布機上で実施する。フィルムに適用するコーティングの厚さは一般に約０．００７６〜約０．０５１ｍｍである。

これらのコーティングは、ペイントの適用と同様にして適用できる。コーティングは、揮発分が非常に少ないほとんど未希釈の材料として又は溶液型若しくは水性材料として存在する。方法の一部として構造に積層できるフィルムに適用される他に、それらは完成品に直接適用することもできる。適用は、ロール塗り、ペイント、噴霧、ミスト、浸漬などのような種々の方法によって実施できる。

重要な側面において、本発明によって製造される積層構造は、ＵＬ ９４ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｓａｆｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｐａｒｔｓ ｉｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓによって試験された場合にＨＢの最小火炎等級を有し、ＡＳＴＭ Ｄ ６３５によって試験された場合に、パネルに関して１インチ又はそれ以下の燃焼度（２０００ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｄｅ（ＩＢＣ）及び／又は１９９７ Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｄｅ（ＵＢＣ）によって認可光透過性プラスチックとしてのＣＣ１等級を得るのに必要とされる）を有するであろう。これらの建築基準法の要件のそれぞれの開示を、この参照によって本明細書中に全体として取り入れる。

以下の実施例は、本件の「特許請求の範囲」に記載した化合物、組成物、製品、装置及び／又は方法をいかにして製造又は実施及び評価するかについての完全な開示及び説明を、当業者に示すために、記載するものである。これらの実施例は、本発明の単なる代表例であり、本発明者らが自身の発明と見なすものの範囲を制限するものではない。数値（例えば量、温度など）に関して精度を保証するために努力したが、若干の誤差及び偏差を釈明しなければならない。特に断らない限り、部は重量部であり、温度は℃で表すか周囲温度であり、圧力は大気圧かほぼ大気圧である。

比較例１
コポリエステルシート（Ｓｐｅｃｔａｒ（商標），Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＮＹ）の１２”×１２”のパネルに、ＥＶＡフィルム（Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｆｉｌｍｓ，Ｉｎｃ．）の２．５ｍｉｌ層２層からなるエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）タイ層と共に、ポリエチレンを基材とする布（Ｘｏｒｅｌ（商標），Ｃａｒｎｅｇｉｅ Ｆａｂｒｉｃｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ）を積層した。このコポリエステルパネルから、幅１”×長さ６”のストリップを切り取り、その先端を金属クランプ１”で水平に支持した。次いで、サンプルの露出端を、ガス圧３ｐｓｉのブンゼンバーナーからの火炎に２０秒間暴露した（布側を下にして）。その間に、パネルの着火が始まった。２０秒後に、ブンゼン火炎を除去し、以下の観察を記録した：

・時間（Ｔ）＝０秒：ブンゼン火炎をサンプルに導入する。
・Ｔ＝９秒：布表面に火炎の伝搬が観察される。火炎がサンプルの表面に沿って移動し始める。コポリエステル層の着火は観察されない。
・Ｔ＝１８秒：コポリエステル層に着火する。火炎はサンプル表面に沿って移動し続けるので、２相の燃焼が観察される。布に着火し、滴り落ちている。
・Ｔ＝２０秒：ブンゼン火炎をサンプルから除去する。
・Ｔ＝２２秒：着火コポリエステルが滴り落ち、次いで露出端で消炎する。火炎は表面に沿って移動し続ける。
・Ｔ＝５０秒：表面火炎がサンプルのクランプ端に達し、試験を終わらせる。

比較例２
コポリエステルシート（Ｓｐｅｃｔａｒ）の１２”×１２”のパネルに、ＥＶＡフィルム（Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｆｉｌｍｓ，Ｉｎｃ．）の単一の２．５ｍｉｌ層からなるエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）タイ層と共に、ポリエチレンを基材とする布（Ｘｏｒｅｌ）を積層した。このパネルから、幅１”×長さ６”のストリップを切り取り、その先端を金属クランプ１”で水平に支持した。次いで、サンプルの露出端を、ガス圧３ｐｓｉのブンゼンバーナーからの火炎に２０秒間暴露した（布側を下にして）。その間に、サンプルの着火が始まった。２０秒後に、ブンゼン火炎を除去し、以下の観察を記録した：

・時間（Ｔ）＝０秒：ブンゼン火炎をサンプルに導入する。
・Ｔ＝８秒：布表面に火炎の伝搬が観察される。火炎がサンプルの表面に沿って移動し始める。コポリエステル層の着火は観察されない。
・Ｔ＝１５秒：コポリエステル層の着火はない。火炎は布表面に沿って移動し続ける。布に着火し、滴り落ちている。
・Ｔ＝１９秒：コポリエステル層に着火する。２相燃焼が観察される。火炎がサンプル表面に沿って移動し続ける。布に着火し、滴り落ちている。
・Ｔ＝２０秒：ブンゼン火炎をサンプルから除去する。コポリエステルが滴り落ち、露出端で消炎する。火炎の前方は表面に沿って前進し続ける。
・Ｔ＝３８秒：表面火炎がサンプルのクランプ端に達し、試験を終わらせる。

比較例３
押出Ｓｐｅｃｔａｒコポリエステルの基層並びにＥＶＡフィルム（Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｆｉｌｍｓ，Ｉｎｃ．製）の接着層及びＸｏｒｅｌ布（Ｃａｒｎｅｇｉｅ Ｆａｂｒｉｃｓ製）を有する全厚１／８”の積層体を形成し、ＡＳＴＭ Ｄ ６３５−９８：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒａｔｅ ｏｆ Ｂｕｒｎｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ Ｅｘｔｅｎｔ ａｎｄ Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｂｕｒｎｉｎｇ ｏｆ Ｓｅｌｆ−ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ｉｎ ａ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎによる試験のために、ＳＧＳ Ｕ．Ｓ． Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＮＪ）に送った。以下の結果が得られた。

観察：炭化し、溶融した。
注：燃焼速度は測定できなかった。
ＵＢＣ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２６−７により、試験した材料はＣＣ２分類に適合する。

実施例１（本発明）
コポリエステルシート（Ｓｐｅｃｔａｒ）の１２”×１２”のパネルに、ＥＭＡフィルムの単一の５ｍｉｌ層からなるエチレンメチルアクリレート（ＥＭＡ；ＥＭＡＣ（商標）（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．製））タイ層と共に、ポリエチレンを基材とする布（Ｘｏｒｅｌ）を積層した。このパネルから、幅１”×長さ６”のストリップを切り取り、その先端を金属クランプ１”で水平に支持した。次いで、サンプルの露出端を、ガス圧３ｐｓｉのブンゼンバーナーからの火炎に２０秒間暴露した（布側を下にして）。その間に、サンプルの着火が始まった。２０秒後に、ブンゼン火炎を除去し、以下の観察を記録した：

・時間（Ｔ）＝０秒：ブンゼン火炎をサンプルに導入する。
・Ｔ＝１９秒：コポリエステル層に着火する。火炎はサンプルの露出端に残っている。
・Ｔ＝２０秒：ブンゼン火炎をサンプルから除去する。コポリエステルが滴り落ちるが、また消炎しない。火炎は広がらない。
・Ｔ＝２９秒：サンプルが完全に消炎する。露出端を越える火炎の広がりは観察されない。

実施例２（本発明）
押出Ｓｐｅｃｔａｒコポリエステルの基層（ｂａｓｅ ｌａｙｅｒ）並びにＥＭＡフィルム（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製のＥＭＡＣ樹脂から製造）の接着層及びＸｏｒｅｌ布（Ｃａｒｎｅｇｉｅ Ｆａｂｒｉｃｓ製）を有する全厚１／８”の積層体を形成し、ＡＳＴＭ Ｄ ６３５−９８の試験：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒａｔｅ ｏｆ Ｂｕｒｎｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ Ｅｘｔｅｎｔ ａｎｄ Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｂｕｒｎｉｎｇ ｏｆ Ｓｅｌｆ−ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ｉｎ ａ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎによる試験のために、ＳＧＳ Ｕ．Ｓ． Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙに送った。以下の結果が得られた。

観察：溶融し、パチパチと音を立て、滴り落ち、炎をあげて燃えた。
ＵＢＣ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２６−７により、試験した材料はＣＣ１分類に適合する。
^*平均後に、５の最も近い倍数に丸めた。

前記試験から、タイ層としてＥＭＡを有する積層体は、タイ層としてＥＶＡを使用する積層体に比較して著しく改良された燃焼特性を示すことがわかる。更に、これらの試験は、本明細書中の他の場所に記載した（それにより、本明細書中に取り入れた）ＡＳＴＭ及びＵＬ易燃性試験と相関することが示される。従って、これらの試験は、本発明の積層体が、低易燃性が必要な用途への使用により適することを示している。

本発明の範囲又は精神から逸脱しないならば、種々の変更及び変形が本発明において可能なことが、当業者には明らかであろう。本発明の他の実施態様は、当業者には、本明細書の検討及び本明細書中に開示した本発明の実施により明らかであろう。明細書及び実施例は単なる代表例として記載するのであり、本発明の真の範囲は添付した「特許請求の範囲」によって示されるものとする。

本発明の積層構造の一例の略図である。

Claims (18)

1. ａ）ポリエステル又はコポリエステルを含んでなり、内面及び外面を有する第１ポリマー層；
   ｂ）アルキルアクリレートコポリマーから本質的になり、第１ポリマー層の内面に隣接する第１面と第２面とを有するタイ層；並びに
   ｃ）ポリオレフィンを含む内面及び外面を有し、タイ層の第２面が第２ポリマー層の内面に隣接する第２ポリマー層
   を含んでなるポリエステル又はコポリエステル／ポリオレフィン積層体。
2. 前記積層体が、ＵＢＣ 標準（Ｓｔａｎｄａｒｄ）２６−７によって定義されたＣＣ１分類が必要な用途に適している請求項１に記載の積層体。
3. 前記タイ層がエチレン−アクリル酸メチルコポリマー、エチレン−アクリル酸エチルコポリマー、エチレン−アクリル酸ブチルコポリマー又はエチレン−メタクリル酸メチルコポリマーのうち１種又はそれ以上を含む請求項１に記載の積層体。
4. 前記第２ポリマー層がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン又はエチレンポリマーのうち１種又はそれ以上を含む請求項１に記載の積層体。
5. 前記第２ポリマー層がポリエチレン織布、ポリエチレンフィルム又はポリエチレンシート材料を含む請求項１に記載の積層体。
6. 前記第１ポリマー層が約０．０８０〜約０．２５０インチの厚さを有する請求項１に記載の積層体。
7. 前記第２ポリマー層が約０．００１〜約０．０２０インチの厚さを有する請求項１に記載の積層体。
8. 前記タイ層が約０．０００５〜約０．０２０インチの厚さを有する請求項１に記載の積層体。
9. ａ）ポリエステル又はコポリエステルを含んでなり、内面及び外面を有する第１ポリマー層を用意し；
   ｂ）アルキルアクリレートコポリマーから本質的になり、第１面と第２面を有するタイ層を用意し；
   ｃ）ポリオレフィンを含み、内面及び外面を有する第２ポリマー層を用意し；
   ｄ）第１ポリマー層と第２ポリマー層との間で、第１ポリマー層の内面又は第２ポリマー層の内面のうち１つ又はそれ以上に、タイ層を適用して、第１ポリマー層と第２ポリマー層とを互いに隣接面接触させ、それによってプレラミネートを形成せしめ；そして
   ｅ）積層材料を形成するのに充分な熱及び／又は圧力を前記プレラミネートに適用する
   ことを含んでなる積層体の製造方法。
10. 前記タイ層をシートの形態で適用する請求項９に記載の方法。
11. 前記タイ層を押出によって適用する請求項９に記載の方法。
12. 前記積層体がＵＢＣ 標準（Ｓｔａｎｄａｒｄ）２６−７によって定義されるＣＣ１分類を必要とする用途に使用するのに適する請求項９に記載の方法。
13. 前記アルキルアクリレートコポリマーがエチレン−アクリル酸メチルコポリマー、エチレン−アクリル酸エチルコポリマー、エチレン−アクリル酸ブチルコポリマー又はエチレン−メタクリル酸メチルコポリマーのうち１種又はそれ以上を含む請求項９に記載の方法。
14. 前記第２ポリマー層がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン又はエチレンポリマーのうち１種又はそれ以上を含む請求項９に記載の方法。
15. 前記第２ポリマー層がポリエチレン織布、ポリエチレンフィルム又はポリエチレンシート材料を含む請求項９に記載の方法。
16. 前記第１ポリマー層が約０．０８０〜約０．２５０インチの厚さを有する請求項９に記載の方法。
17. 前記第２ポリマー層が約０．００１〜約０．０２０インチの厚さを有する請求項９に記載の方法。
18. 前記タイ層が約０．０００５〜約０．０２０インチの厚さを有する請求項９に記載の方法。

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