JP2013534874A - 紫外線透過性多層フィルム - Google Patents

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Abstract

本発明は、外層の1つとして少なくとも1つの熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーに基づく層(a)と、接着促進剤層(b)と、少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドに基づく内側に位置する層(c)と、接着促進剤層(d)と、外層の1つとして少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドに基づく層(e)とからなる層配列を含む、液体に対し不透過性であり、かつ紫外線に対し少なくともある程度透過性である、好ましくはチューブラフィルムの形状の多層フィルムに関し、その際、層(a)の熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーのビカー軟化点は少なくとも100℃である。本発明は、更に、地下パイプの修復用挿入管の内側チューブとしての、この種の多層フィルムの使用、この種の挿入管、及び地下パイプ、好ましくは地下下水管、の修復に好適なパイプ修復系に関する。

Description

本発明は、外層の1つとして少なくとも1つの熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーに基づく層(a)と、接着促進剤層(b)と、少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドに基づく内側に位置する層(c)と、接着促進剤層(d)と、外層の1つとして少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドに基づく層(e)とからなる層配列を含む、液体に対し不透過性であり、かつ紫外線に対し少なくともある程度透過性である、好ましくはチューブラフィルム(tubular film)形状の多層フィルムに関し、その際、層(a)の熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーのビカー軟化点(VICAT softening point)は少なくとも100℃である。本発明は、更に、地下パイプの修復用挿入管の内側にあるチューブとしての、この種の多層フィルムの使用、この種の挿入管、及び地下パイプ、好ましくは地下下水管、の修復に好適なパイプ修復系に関する。
先行技術により、紫外線透過性で、特にパイプ修復に使用できる多層フィルムが既に開示されている。
例えば、欧州特許出願公開第0342897号明細書に、第一表面層としてポリアミド層を有し、第二表面層としてイオノマーシーリング層を有する多層フィルムが記載されている。パイプ修復に多層フィルムを使用する場合、ポリアミド層を、加熱により繊維状不織布に結合させ、次いでこれに硬化性樹脂を含浸させる。状態調節(コンディショニング:conditioning)後、このフィルムを、含浸プロセス後に表面に存在する樹脂と共に、パイプ内壁上の修復を要する領域上に、パイプ全外周にわたり適用する。紫外線による樹脂の硬化後に、修復を要するパイプ内壁に安定したパイプ区画が得られる。次いで、イオノマーシーリング層を介して、フィルムの2つの端を相互にシールする。
地下パイプを修復する別の公知プロセスでは、柔軟な挿入管を準備し、修復が必要なパイプ中に引き入れる。前記挿入管は、異なる直径の2本のチューブ、好ましくはプラスチックチューブ、を含み、反応性合成樹脂で含浸された支持材がその間に差し込まれている。平たく折り畳まれた挿入管をパイプヘ導入し、挿入管をパイプ直径まで膨張させた後で、合成樹脂を2本のチューブの間で硬化させると、内側チューブの除去後に、修復を要するパイプ内壁にしっかりしたパイプが得られる。硬化は紫外線の照射により達成できる。修復を要するパイプ中へ導入する前の合成樹脂の望ましくない早期硬化を防ぐために、挿入管の外側に位置するチューブは保護層を有するか又は保護層から構成されることが必要であり、そうして早期に外部紫外線に露出されるのを防止し、樹脂の早期硬化を防ぐ。他方、この種の挿入管の内側に位置するチューブは、膨張された状態で硬化過程を可能にするために、紫外線に対し透過性を有さねばならない。
この種の挿入管の内側に位置するチューブ又は例えば欧州特許出願公開第0342897号明細書に開示されるような、パイプ修復に使用される、好ましくは管形状の相当する多層フィルムは、その取り扱い時に、例えば修復を要するパイプ中への導入時に、パイプ内の各フィルムの膨張時に、又は上首尾の修復後にパイプから除去する時に生じる負荷に耐えうるために、厳しい機械的要求に縛られる。
欧州特許出願公開第0342897号明細書に開示される多層フィルムの欠点は、少なくともシール継ぎ目領域に弱い箇所を有することであり、及び/又はパイプ修復時に挿入管の内側に位置するチューブとして使用される従来型のチューブラフィルムの欠点は、前記負荷に耐えるのに必要な力学的性質を有さないことである。そのため、場合により状態調節を行って、ポリアミドに基づく層を少なくとも1つ有する従来型のフィルムを改良することができる。
そのため、前記欠点を有さない多層フィルムの需要がある。
従って、本発明の目的は、必要な紫外線透過性だけでなく、パイプ修復時に生じる高い負荷に耐えるのに十分良好な力学的性質も有するので、地下パイプ、好ましくは地下下水管、の修復用挿入管の内側に位置するチューブとして好適である、多層フィルム、特にチューブラフィルム形状の多層フィルムを提供することであった。
前記目的は、液体に対し不透過性であり、かつ紫外線に対し少なくともある程度透過性である、好ましくはチューブラフィルム形状の、本発明多層フィルムの提供により達成され、これは、
(a)外層又は表面層の1つとして、少なくとも1つの熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーに基づく層(a)と、
(b)接着促進剤層(b)と、
(c)少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドに基づく内側に位置する層(c)と、
(d)接着促進剤層(d)と、
(e)外層又は表面層の1つとして、少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドに基づく層(e)と
からなる層配列を含み、その際、層(a)の熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーのビカー軟化点は少なくとも100℃である。
意想外にも、本発明の多層フィルムは、パイプ修復に使用される樹脂が乾燥するのを防ぐ優れたバリア効果を特徴とし、従って、モノマー又は他の含浸剤の損失、即ち移動に対する優れたバリア効果を特徴とすることが判明した。更に、意想外にも、本発明多層フィルムは、特に多層チューブラフィルム形状、あるいはシールしてチューブにされた多層フィルムの形状、で、地下パイプの修復時に、特にパイプ系内での膨張時に、先行輸送時に、先行貯蔵時に、及び修復を要するパイプ内への進入時に生じる負荷に耐え、更に、樹脂の硬化後に、如何なる破断、分裂又は引裂きも無く、そこから引き抜き得るような非常に良好な力学的性質、特に、非常に良好な伸展性、を特徴とすることが立証された。更に、意想外にも、本発明多層フィルムは、事前に状態調節をしなくても非常に良好な力学的性質を有し、そのため状態調節ステップを不必要にすることが判明した。
本発明において、「チューブラフィルム」という表現は、(共)押出、好ましくはインフレートフィルム(共)押出、により製造される、シール継ぎ目の無い多層フィルムを意味する。
本発明において、「紫外線」という表現は、波長範囲200〜400nmの電磁放射線を意味する。
本発明の多層フィルムは、紫外線に対し、少なくともある程度透過性であり、好ましくは少なくとも80%の程度まで、特に好ましくは少なくとも90%、の程度まで透過性である。
好ましい1実施態様では、本発明の多層フィルムは、紫外線に対し、少なくともある程度透過性であるだけでなく、短波長可視光に対しても、少なくともある程度透過性であり、好ましくは少なくとも80%の程度まで、特に好ましくは少なくとも90%、の程度まで透過性である。
本発明において、「短波長可視光」という表現は、400nm〜500nm、好ましくは400nm〜450nmの波長範囲の電磁放射線を意味する。
本発明の多層フィルムは、優れた力学的性質(以下に記載の方法により測定される)を特徴とし、特に、非常に良好な伸展性により傑出している。本発明多層フィルムの伸展性は(状態未調節の状態ですら)、好ましくは少なくとも15%、特に好ましくは少なくとも18%、極めて特に好ましくは少なくとも20%、とりわけ少なくとも30%である。
本発明において、「状態調節」という表現は、材料、好ましくは熱可塑性材料、例えばホモ−又はコポリアミド、あるいは本発明多層フィルムのような相当するフィルムにより、一定重量に達するまで、湿気、好ましくは水、が吸収される可逆プロセスを意味する。この状態調節は、通常、力学的性質の改良をもたらす。
本発明多層フィルムの層(a)の製造に好適な材料は、少なくとも1つの熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーである。
炭素原子2個〜10個を有するα,β−不飽和オレフィンの熱可塑性オレフィンホモポリマー又はコポリマーは、本発明多層フィルムの層(a)の製造に好ましくは使用することができる。好適なオレフィンホモポリマーは、好ましくは、エチレンホモポリマー(ポリエチレン、PE)、好ましくLDPE及びHDPE、プロピレンホモポリマー(ポリプロピレン、PP)、ブチレンホモポリマー(ポリブチレン、PB)及びイソブチレンホモポリマー(ポリイソブチレン、PI)並びに前記ポリマー少なくとも2つの混合物からなる群から選択されるものである。「LDPE」は、0.86g/cm〜0.93g/cmの範囲の密度を有する低密度ポリエチレンを示し、分子の分岐度が高いことを特徴とする。「HDPE」は、分子鎖の分岐がほとんどない高密度ポリエチレンを示し、その際、その密度は、0.94g/cm〜0.97g/cmの範囲であってよい。好適なオレフィンコポリマーは、好ましくは、エチレン及び/又はプロピレンと、炭素原子少なくとも4個、好ましくは4個〜10個、特に好ましくは4個〜8個を有するα−オレフィン少なくとも1つとのコポリマーであり、極めて特に好ましくは、エチレン及び/又はプロピレンと、ブテン、ヘキセン及びオクテンからなる群から選択されるα−オレフィン少なくとも1つとのコポリマーである。オレフィンコポリマー中のα−オレフィンの割合は、いずれもオレフィンコポリマーの総重量に対して、好ましくは多くて25重量%、特に好ましくは多くて15重量%である。エチレンと炭素原子少なくとも4個を有するα−オレフィン少なくとも1つとの特に好適なコポリマーは、LLDPE及び/又はmPEである。「LLDPE」は、0.86g/cm〜0.94g/cmの範囲の密度を有する線状低密度エチレンコポリマーを示し、側鎖がその上に位置する線形主鎖の存在を特徴とする。「mPE」は、好ましくは0.88g/cm〜0.93g/cmの範囲の密度を有する、メタロセン触媒により重合されたエチレンコポリマーを示す。層(a)を製造するのに好ましいオレフィンホモ−又はコポリマーは、エチレンホモ−又はコポリマー及び/又はプロピレンホモ−又はコポリマーである。層(a)を製造するのに特に好ましい材料は、LDPEのようなエチレンホモポリマー少なくとも1つと、LLDPE及び/又はmPEのようなエチレンコポリマー少なくとも1つとの混合物である。
本発明多層フィルムの層(a)の熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーのビカー軟化点は、少なくとも100℃である。ビカー軟化点(VST A/120)は、DIN EN ISO 306/ASTM D1525に従って決定される。
本発明多層フィルムの層(a)の厚さは、好ましくは、10μm〜500μm、特に好ましくは20μm〜400μm、極めて特に好ましくは30μm〜300μmである。
好ましい1実施態様では、本発明多層フィルムの層(a)の厚さは多層フィルムの総厚さの少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%、特に好ましくは50%〜90%である。
本発明多層フィルムの層(c)及び(e)の製造に好適な材料は、それぞれ相互に独立して、少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドである。
本発明多層フィルムの層(c)及び(e)の製造に好適なホモ−又はコポリアミドは、好ましくは、熱可塑性脂肪族、半芳香族又は芳香族ホモ−もしくはコポリアミドの群から選択されるものである。前記ホモ−又はコポリアミドは、ジアミン、例えば炭素原子2個〜10個を有する脂肪族ジアミン、特にヘキサメチレンジアミン、及び/又は炭素原子6個〜10個を有する芳香族ジアミン、特にp−フェニレンジアミン、と、炭素原子6〜14個を有する脂肪族又は芳香族ジカルボン酸、例えばアジピン酸、テレフタル酸又はイソテレフタル酸、とから製造することができる。更に、ホモ−又はコポリアミドは、炭素原子4〜10個を有するラクタム、例えばε−カプロラクタム、から製造することができる。本発明で使用されるポリアミドは、好ましくは、PA6、PA12、PA66、PA6I、PA6T又は相当するコポリマー、又は前記ポリアミド少なくとも2つの混合物である。
好ましくは、本発明多層フィルムの層(c)及び層(e)は、同一層構造、特に好ましくは同一層厚さ及び/又は同一ポリアミド成分及び/又は同一組成を有する。
本発明多層フィルムの別の好ましい実施態様では、本発明多層フィルムの層(c)及び層(e)は、異なる層構造、特に好ましくは異なる層厚さ及び/又は異なるポリアミド成分及び/又は組成を有する。
層(c)及び層(e)が、それぞれ同じポリアミドを含むのは、特に好ましい。
本発明多層フィルムの層(c)及び層(e)の厚さは、好ましくはそれぞれ相互に独立して、5μm〜100μm、特に好ましくは10μm〜60μmである。
慣用の接着促進剤を、本発明多層フィルムの接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)の製造に使用することができる。好ましくは、接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)は、それぞれ相互に独立して少なくとも1つの変性熱可塑性ポリマー、好ましくは少なくとも1つの変性オレフィンホモ−又はコポリマーに基づく。その場合、オレフィンホモ−又はコポリマーとして、層(a)の製造にも好適であるオレフィンホモ−又はコポリマーを、変性後に使用できる。特に好ましくは、接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)は、それぞれ相互に独立して、少なくとも1つの有機酸又は少なくとも1つの好ましくは環状有機酸無水物、好ましくは無水マレイン酸、で変性されている変性エチレンホモ−もしくはコポリマー少なくとも1つ及び/又は変性プロピレンホモ−もしくはコポリマー少なくとも1つに基づく。
本発明多層フィルムの接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)の厚さは、好ましくは、それぞれ相互に独立して、1μm〜30μm、特に好ましくは2μm〜20μmである。
本発明多層フィルムの層(a)、(c)及び(e)、また接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)は、必要ならば、それぞれ相互に独立して、帯電防止剤、酸化防止剤、粘着防止剤、防曇剤、抗菌成分、染料、着色顔料、安定剤、好ましくは熱安定剤、プロセス安定剤、加工助剤、難燃剤、核剤、結晶化剤、好ましくは結晶核形成剤、滑剤、蛍光増白剤、柔軟剤、シール剤、可塑剤、シラン、スペーサー、充填剤、剥離剤、ワックス、湿潤剤、表面活性化合物、好ましくは界面活性剤及び分散剤からなる群から選択される添加剤を、これらの添加剤が紫外線透過性を損なわない範囲で含んでよい。
本発明多層フィルムの層(a)、(c)及び(e)、また接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)は、必要ならば、それぞれ相互に独立して、前記添加剤少なくとも1つを、いずれの場合も個々の層の総重量に対して、少なくとも0.01重量%〜20重量%、好ましくは少なくとも0.1重量%〜10重量%含んでよい。
非常に好ましい1実施態様では、本発明多層フィルムは、5層を有し、即ち層(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)からなり、その結果、2つのポリアミド層(c)と(e)は、接着促進剤層(d)により結合されている。
本発明多層フィルムの総厚さは、好ましくは、20μm〜2000μm、特に好ましくは50μm〜1500μm、極めて特に好ましくは100μm〜1000μm、とりわけ120μm〜400μmである。
本発明多層フィルムは、公知の慣用プロセスにより製造でき、その場合、好ましくは多層フィルムを状態調節する必要はない。
好ましい1実施態様では、本発明多層フィルムの全ての層、好ましくは層(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)、は、全体としてチューブラフィルム形状の多層フィルムの形に製造及び加工することができる。
特に好ましい1実施態様では、本発明多層フィルムはシール継ぎ目のない多層チューブラフィルムである。
別の好ましい実施態様では、本発明多層フィルムの全ての層、好ましくは層(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)、は、全体としてそっくりそのままキャストフィルムの形状に製造及び加工することができる。好ましくは、結果として得られた本発明のキャストフィルムは、層(a)のシーリングによりチューブに加工される。これは、他の慣用プロセスにより、フラットフィルムの形状で得ることもできる本発明多層フィルムにも当てはまる。
従って、本発明多層フィルムの個々の層全て、好ましくは層(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)、は、(共)押出により製造することもできる。
好ましくは層(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)からなる本発明多層フィルムは、好ましくは(共)押出により、特に好ましくはインフレートフィルム(共)押出又はキャスト(共)押出により、極めて特に好ましくはインフレートフィルム(共)押出により、チューブラフィルム形状に製造することができる。
別の方法として、本発明多層フィルムの個々の層を、(共)押出により層複合体の形状に製造することも可能である。
これらの製造プロセス及び相当する製造パラメーターは、当業者に公知である。
本発明多層フィルムは、好ましくはエンボス加工されていてよい。
更に好ましくは、本発明多層フィルムは、印刷されていてよい。
好ましくは、本発明多層フィルムは、一軸延伸でも二軸延伸でもなく、このことは、その製造後に、好ましくは押出により如何なる延伸も施されていないことを意味する。本発明多層フィルムは、実質的に収縮性ではなく、特に、加熱によっても収縮しない。
本発明多層フィルムは、好ましくは層(a)を介してシール可能である。
本発明多層フィルムは、好ましくは透明である。
前に記載したように、本発明多層フィルムは、紫外線に対し少なくともある程度透過性である。
好ましくはチューブラフィルムの形状、さもなければシールされてチューブとなった多層フィルムの形状である、本発明多層フィルムは、それ故に、地下パイプ、好ましくは下水管の修復用挿入管の内側に位置するチューブとして好適である。
従って、本発明は、欠陥を有し得る地下パイプ、好ましくは地下下水管の修復用挿入管の内側に位置するチューブとしての、好ましくはチューブラフィルム形状の本発明多層フィルムの使用も提供する。その際、好ましくはチューブラフィルム形状の本発明多層フィルムは、少なくともある程度紫外線に対して透過性なので、外側にある単層又は多層チューブと内側にある本発明多層チューブとの間に位置する反応性合成樹脂又は反応性合成樹脂で含浸された支持材の硬化を可能にする。
使用できる支持材として、場合により多重層形状の、ガラス繊維製のガラス不織布(ガラス繊維材料)、フリース及び/又は不織布地製品が、好ましくは該当し、これらは、それぞれ少なくとも1つの反応性合成樹脂で含浸され、好ましくはそれぞれ少なくとも1つの不飽和ポリエスエステル樹脂及びα、β−不飽和モノマー、例えばスチレン、で含浸されている。そのようなガラス繊維材料は、特にガラス繊維強化プラスチック(GRP)として公知である。
前記したように、状態調節をしなくても非常に良好な力学的性質、例えば良好な伸展性、を有するので、好ましくはチューブラフィルム形状の本発明多層フィルムは、状態調節する必要がない。従って、地下パイプ、好ましくは地下下水管、の修復用挿入管の内側にあるチューブとして、好ましくはチューブラフィルム形状の本発明多層フィルムが、状態調節されていないのは好ましい。
本発明は、更に、地下パイプ、好ましくは地下排水管の修復に好適な挿入管を提供し、この挿入管は、液体を通さず、好ましくはチューブラフィルム形状で、好ましくは状態未調節の本発明多層フィルムを内側チューブとして含み、外側チューブとしては、液体を通さず、紫外線及び/又は短波長可視光を反射及び/又は吸収する外側単層又は多層チューブラフィルムを含み、かつ前記2本のチューブの間に、反応性合成樹脂で含浸された支持材を含む。硬化後、修復された排水管が、前記含浸支持材から形成される。硬化プロセス後に、内側チューブとして、好ましくはチューブラフィルム形状の本発明多層フィルムが、好ましくは、硬化プラスチック及び支持材から製造された修復済みの排水管から引き抜かれるが、代案として、修復済みの管中に留まらせることもできる。
例えば、国際公開第2007/054350号又は欧州特許第1155256号明細書から、この種の挿入管の製造は、当業者に公知である。
修復を必要とする領域(102)を有するパイプ(101)へ挿入後の本発明挿入管(107)の縦方向断面を示す。
図1は、修復を必要とする領域(102)を有するパイプ(101)へ挿入後の本発明挿入管(107)の縦方向断面を、例として示す。挿入管は、外側にあるチューブ(103)として、液体を通さず、紫外線及び/又は短波長可視光を反射及び/又は吸収する外側単層又は多層チューブラフィルムと、内側にあるチューブ(105)として、好ましくはチューブラフィルム形状の、液体を通さず、好ましくは状態未調節(nonconditioned)の本発明多層フィルムと、それらの間にある、反応性合成樹脂で含浸された支持材(104)とを含む。挿入管(107)のパイプ(101)直径までの膨張後、挿入管(107)は、紫外線及び/又は短波長可視光を放射し、好ましくは可動の放射源、好ましくはUV源、をその中に導入できる空洞(106)を有し、その場所で、放射源により、反応性合成樹脂で含浸された支持材(104)の硬化が引き起こされる。修復済みパイプ(108)は、硬化後及び場合により内側にあるチューブ(105)の引抜後、前記含浸された支持材(104)から形成される。そうして、修復されたパイプ(108)の幅が、単に明確にする理由で、図1に比較的小さく示されている。
本発明多層フィルムは、好ましくは、硬化性樹脂又は硬化性樹脂で含浸された支持材が、内側に位置するチューブの外層又は表面層(e)に直接に隣接するように、本発明挿入管の内側に位置するチューブとして使用される。
本発明の挿入管の好適な外側に位置するチューブは、原則として、液体を通さず、紫外線及び/又は短波長可視光を吸収及び/又は反射する、任意の慣用の単層又は多層チューブラフィルムである。
好ましくは、本発明で、そのような挿入管の外側にあるチューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムは、少なくとも接触透明であり、紫外線及び/又は短波長可視光を反射及び/又は吸収するチューブラフィルムである。特に好ましくは、本発明で、外側にあるチューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムは、場合により変性された熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマー少なくとも1つに基づく少なくとも1つの層を含み、これは、短波長可視光を反射及び/又は吸収する有機もしくは無機着色顔料又は染料少なくとも1つと、紫外線を反射及び/又は吸収する有機又は無機化合物少なくとも1つとの組合せを含む。その際、使用される場合により変性されたオレフィンホモ−又はコポリマーは、本発明多層フィルムの層(a)及び/又は接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)の製造にも好適である、場合により変性された熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーであってよい。
本発明において、「接触透明な(contact−transparent)」という表現は、単層又は多層チューブの形状で本発明に使用される、そのような挿入管のチューブラフィルムが、支持材が硬化性樹脂で均一に含浸されているか少なくとも監視できる程度に透明であることを意味する。これは、含浸された支持材の色明度(lightness of color)を検査することに基づく。
好ましくは、本発明で、外側にあるチューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムは、カルボニル染料、好ましくはキノン染料、インジゴ染料及びキナクリドン、アゾ化合物、シアニン化合物、好ましくはトリフェニルメタン化合物、アゾメチン、イソインドリン、ジオキサジン、金属酸化物、遷移金属酸化物、水和金属酸化物及び水和遷移金属酸化物からなる群から選択される、少なくとも1つの有機もしくは無機着色顔料又は少なくとも1つの有機もしくは無機染料を含む。特に好ましくは、これらの染料群又は着色顔料から、黄色染料群又は黄色着色顔料が選択される。好ましくは、ベンズイミダゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、1,4−キノン誘導体、1,4−ナフトキノン誘導体、9,10−アントラキノン誘導体、及びフェニルアゾフェノール誘導体からなる群から選択される有機黄色着色顔料又は有機黄色染料は、何れの場合も、遊離化合物の形状、呉変異性体の形状、又は酸もしくは塩基の塩、又は溶媒和物、好ましくは水和物、の形状で存在する。好ましくは、遷移金属酸化物及び水和遷移金属酸化物からなる群から選択される無機黄色着色顔料又は無機黄色染料が存在する。4−フェニルアゾフェノール、2−(2’−メチル)フェニルアゾ−4−メチルフェノール、N−(4−フェニルアゾ)フェニルジエタノールアミン、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾロン、酸化鉄及び水和酸化鉄からなる群から選択される黄色着色顔料又は黄色染料が特に好ましく、ベンズイミダゾロンが極めて特に好ましい。好ましくは、有機もしくは無機着色顔料又は有機もしくは無機染料は、400nm〜500nmの波長範囲、特に好ましくは400nm〜450nmの波長範囲、の短波長可視光を、好ましくは、それぞれ90%を上回る程度まで吸収及び/又は反射する。
好ましい1実施態様では、本発明で、外側に位置するチューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムは、好ましくは、金属酸化物、遷移金属酸化物、水和金属酸化物、水和遷移金属酸化物、亜リン酸塩、ベンゾフェノン、アントラニル酸塩、サリチル酸塩、ジベンゾイルメタン誘導体、p−アミノ安息香酸誘導体、桂皮酸誘導体(フェニルアクリル酸誘導体)、ベンズイミダゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、シアノアクリレート、ベンゾトリアゾール誘導体、β,β’−ジビニルアクリレート、アルキル−α−シアノ−β,β’−ジビニルアクリレート、1,3,5−トリアジン化合物及び立体障害アミンからなる群から選択される有機又は無機化合物少なくとも1つを、それぞれ遊離化合物の形状、その呉変異性体の形状、又はそれぞれ酸もしくは塩基の塩の形状で、紫外線吸収及び/又は反射化合物として含む。そのような化合物の一部は、市販品、例えばBASF AGの製品、Uvinul(登録商標)、である。
「立体障害アミン」という表現は、1つ以上の嵩高い有機部分が、三価の窒素原子少なくとも1つに結合している化合物を意味する。これらには、好ましくは、芳香族又は脂肪族、非環式又は環式の、第二アミン及び第三アミン、例えばN,N’’−二置換p−フェニレンジアミン又は置換(アミノ)ピペリジンが含まれる。
紫外線を反射及び/又は吸収する有機又は無機化合物として、酸化亜鉛、二酸化チタン、p−メトキシケイ皮酸2−エトキシエチル、p−メトキシケイ皮酸ジエタノールアミン、p−メトキシケイ皮酸オクチル、2−エチルヘキシル2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、ケイ皮酸カリウム、4−メトキシケイ皮酸プロピル、4−メトキシケイ皮酸アミル、α−シアノ−4−メトキシケイ皮酸及び対応するヘキシルエステル、4−メトキシケイ皮酸シクロヘキシル、グリセリルp−アミノベンゾエート、アミルp−ジメチルアミノベンゾエート、エチル4−ビス(ヒドロキシプロピル)アミノベンゾエート、オクチルp−ジメチルアミノベンゾエート、エトキシル化4−アミノ安息香酸、サリチル酸オクチル、サリチル酸トリエタノールアミン、サリチル酸の塩、サリチル酸4−イソプロピルベンジル、2−エチルヘキシル2−(4−フェニルベンゾイル)ベンゾエート、サリチル酸ホモメンチル、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4,6−トリアニリノ(p−カルボ−2−エチルヘキシルオキシ)−1,3,5−トリアジン、2−フェニルベンズイミダゾール−5−スルホン酸、1−(4−tert−ブチルフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)プロパン−1,3−ジオン、p−クメニル−3−フェニルプロパン−1,3−ジオン、1,3−ビス(4−メトキシフェニル)プロパン−1,3−ジオン、アントラニル酸メンチル、N−アセチルアントラニル酸ホモメンチル、2−ヒドロキシ−4−オクチルベンゾフェノン(Uvinul(登録商標)3008、Uvinul(登録商標)3008FL)、6−tert−ブチル−2−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチルフェノール(Uvinul(登録商標)3026、Uvinul(登録商標)3026GR)、2,4−ジ−tert−ブチル−6−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール(Uvinul(登録商標)3027)、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール(Uvinul(登録商標)3028、Uvinul(登録商標)3028GR)、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール(Uvinul(登録商標)3029、Uvinul(登録商標)3029GR)、1,3−ビス[(2’−シアノ−3’,3’−ジフェニルアクリロイル)オキシ]−2,2−ビス{[(2’−シアノ−3’,3’−ジフェニルアクリロイル)オキシ]メチル}プロパン(Uvinul(登録商標)3030、Uvinul(登録商標)3030GR)、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチルフェノール(Uvinul(登録商標)3033P)、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール(Uvinul(登録商標)3034)、エチル2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート(Uvinul(登録商標)3035)、2−エチルヘキシル2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート(Uvinul(登録商標)3039)、N,N’−ビスホルミル−N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)ヘキサメチレンジアミン(Uvinul(登録商標)4050H)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(Uvinul(登録商標)4077H、Uvinul(登録商標)4077GR)、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、メチル(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート(Uvinul(登録商標)4092H)、
Figure 2013534874
(Uvinul(登録商標)5050H)、および
Figure 2013534874
(Uvinul(登録商標)5062H、Uvinul(登録商標)5062GR)からなる群からの化合物を少なくとも1つ使用するのは、特に好ましい。
好ましくは有機化合物又は無機化合物は、波長範囲200nm〜400nm、特に好ましくは波長範囲300nm〜400nmの紫外線を、何れの場合も好ましくは90%を上回る程度まで反射及び/又は吸収する。
好ましくは、本発明において外側チューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムは、少なくとも1つの有機もしくは無機着色顔料又は染料と、少なくとも1つの有機又は無機化合物との組み合せを、それぞれフィルムの総重量に対して、0.05重量%〜20重量%、特に0.1重量%〜5重量%、極めて特に0.1重量%〜2重量%含む。好ましくは、本発明において外側チューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムは、有機もしくは無機着色顔料又は染料を、フィルムの総重量に対して、0.05重量%〜10重量%、特に0.1重量%〜3重量%含む。好ましくは、本発明において外側チューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムは、有機又は無機化合物を、フィルムの総重量に対して、0.05重量%〜10重量%、特に0.1重量%〜2重量%含む。好ましくは、組み合せの各成分は、300℃の温度まで安定である。
本発明において、外側チューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムは、好ましくは複数の層を有する。好ましくは、本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムは、少なくとも1つのバリア層、特に酸素バリア層又は水蒸気バリア層又は油バリア層を含む。
バリア層の製造に好適な材料は、好ましくは、少なくとも1つのホモ−又はコポリアミド、エチレン−ビニルアルコールコポリマー(EVOH)、ポリビニルアルコール(PVOH)、環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリ塩化ビニリデン(PVdC)又は前記ポリマー少なくとも2つの混合物であり、特に好ましくは少なくとも1つのホモ−又はコポリアミドである。その場合に使用できるホモ−又はコポリアミドは、本発明多層フィルムの層(c)及び(e)の製造にも好適なホモ−又はコポリアミドである。バリア層を製造するのに使用されるポリビニルアルコールは、対応するポリ酢酸ビニル(PVA)の完全又は部分加水分解により製造され、そのため、50モル%〜98モル%の加水分解度を有する部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニルだけでなく98%以上の加水分解度を有する完全に加水分解されたポリ酢酸ビニルも含む。バリア層を製造するのに使用されるエチレン−ビニルアルコールコポリマー(EVOH)は、相当するエチレン含有ポリ酢酸ビニル(EVAc)の完全又は部分加水分解により得られ、とりわけ、加水分解度が98%以上の完全に加水分解されたエチレン含有ポリ酢酸ビニルを含む。バリア層を製造するのに使用される環状オレフィンコポリマー(COC)は、炭素原子4個〜10個を有するα,β−不飽和環状オレフィン、例えばノルボルネン、及びα,β−不飽和オレフィン、例えばエチレン又はプロピレン、のコポリマーであってもよい。
好ましくは、本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムの表面層少なくとも1つは、好ましくはシール可能な、場合により変性された熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマー少なくとも1つに基づく。その際に使用できる、場合により変性されたオレフィンホモ−又はコポリマーは、本発明多層フィルムの層(a)及び/又は接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)の製造にも好適である、場合により変性された熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーである。その際、好ましくは変性オレフィンホモ−又はコポリマー少なくとも1つを含む接着促進剤層が、好ましくは、表面層とバリア層との間に配置されていてよい。その際に使用できる変性オレフィンホモ−又はコポリマーは、本発明多層フィルムの接着促進剤層(b)及び接着促進剤層(d)の製造にも好適である変性熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーである。
好ましい1実施態様では、本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムの各表面層は、好ましくはシール可能なオレフィンホモ−又はコポリマー少なくとも1つに基づき、かつそれぞれ前記接着促進剤層によりバリア層に結合されている。好ましい1実施態様では、本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムの内側にある層の少なくとも1つは、弊害をもたらす放射線を反射及び/又は吸収する、有機もしくは無機着色顔料又は染料少なくとも1つと、有機又は無機化合物少なくとも1つとからなる組合せを含む。好ましくは、この組合せの成分は、本発明において、外側チューブとして使用される単層又は多層チューブラフィルムの同じ層中に存在し、特に接着促進剤層中に存在する。本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムの各接着促進剤層は、弊害をもたらす放射線を反射及び/又は吸収する、有機もしくは無機着色顔料又は染料少なくとも1つと、有機又は無機化合物少なくとも1つとからなる組合せを、好ましくは含んでよい。
別の好ましい1実施態様では、組合せの成分は、本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムの異なる層中に存在する。好ましくは、着色顔料又は染料は、本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムの少なくとも1つの表面層中に存在し、かつ有機又は無機化合物は、その内側層少なくとも1つに存在する。本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムの接着促進剤層それぞれは、好ましくは少なくとも1つの有機又は無機化合物を含んでよい。別の好ましい実施態様では、本発明において、外側チューブとして使用される多層チューブラフィルムの各層は、バリア層を除き、少なくとも1つの有機もしくは無機着色顔料又は染料を含んでよい。
更に、本発明は、地下パイプ、好ましくは地下排水管、の修復に好適なパイプ修復系を提供する。この系は、修復を要するパイプ、好ましくは排水管、中に挿入するために用意される挿入管と、紫外線及び/又は短波長可視光を放射し、好ましくは移動可能である放射源、好ましくはUV源、とを含み、挿入管は、内側にあるチューブとして、好ましくはチューブラフィルム形状の、液体を通さず、好ましくは状態調節していない本発明多層フィルムと、外側にあるチューブとして、液体を通さず、紫外線及び/又は短波長可視光を反射及び/又は吸収する外側にある単層又は多層チューブラフィルムと、この2本のチューブの間に位置する、紫外線により硬化し得る含浸支持材、好ましくは反応性不飽和樹脂系で含浸された支持材、特に好ましくは反応性不飽和樹脂系で含浸されたガラス繊維材料、とからなる。
本発明のパイプ修復系の使用により、特に、挿入管の内側チューブとしての、好ましくはチューブラフィルム形状の本発明多層フィルムにより、修復を要する排水管に引き込まれる挿入管は、問題なく、即ち裂けたり又は破れたりせずに、パイプ中に引き込むことができ、破裂させずに膨張させることができ、そうしてチューブ中にある、液体含浸材料で含浸された支持材の紫外線による硬化が問題なく達成される。硬化プロセス後、強化され、修復された、硬化支持材からなる排水管ができあがると直ちに、内側チューブとしての、好ましくはチューブラフィルム形状の本発明多層フィルムは、好ましくは、破断又は引裂き及び/又は運動妨害されることなく、そこから引き抜くことができる。
伸展性の決定
多層フィルムの伸展性は、下記のようにして、インフレーションテストにより決定する。
多層フィルムがチューブラフィルムであれば、伸展性は、下記のように直接に決定することができる。この場合、多層フィルムがチューブラフィルムでなく、その代わりに、例えばフラットフィルムならば、シーリングにより加工してチューブにし、前記チューブの伸展性を決定する。
それぞれ直径が270mm、幅が150mmの金属ディスク2枚を使用して、折り畳み幅435mm、長さ5mのチューブラフィルム又は長さ5mのチューブの両端に気密シールを施す。その際、補助手段として張力ベルト及び市販の布接着テープを使用してよい。金属ディスク2枚のうちの1枚に、そこを通ってチューブラフィルム又はチューブに圧縮空気を入れるバルブを設けた。圧縮空気を使用してチューブラフィルム又はチューブを破裂するまで膨らませる。その際、チューブラフィルム又はチューブ破裂の直前の時点は、膨張されたチューブラフィルム又は膨張されたチューブに生じる局所的に範囲の定まった膨れ(blister)により示され、圧縮空気を導入し続けると、その膨れのところに、チューブラフィルム又はチューブの破裂を招く亀裂が最終的に生じる。
生じた引張歪は、インフレーション後にその最大幅地点でチューブ又はチューブラフィルムの折り畳み幅を測定し、以下の式を用いて、これと最初の折り畳み幅との間の関係を計算することにより決定される。
伸展性=(インフレーション後の折り畳み幅/インフレーション前の初期折り畳み幅−1)・100
得られた伸展性は、パーセントで記述される。
以下の発明例及び比較例を使用して、本発明を説明するが、これらは、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
I.使用原料の化学的特性表示
Durethan CI31F:ε−カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン及びイソフタル酸から形成されたコポリアミド(Lanxess社製)
Grillon CA6E:PA 6/12コポリマー
PA6:ε−カプロラクタムから形成されたホモポリアミド(Lanxess社製)
Admer NF498E:無水マレイン酸基で変性されたLDPE(接着促進剤)(Mitsui社製)
Lupolen 2420 F:BASF社製LDPE
Exceed 1327 CA:メタロセン触媒を用いて製造されたエチレンコポリマー、その重合の際に、ヘキセンを、その他のコモノマーとして、エチレンと一緒に使用
Surlyn 1652−SB1:エチレンメタクリル酸コポリマーの亜鉛塩(DuPont社製)
II.多層フィルムの製造
比較例1〜3(CE1〜CE3)の多層フィルムは、3層(CE2)、4層(CE1)又は5層(CE3)から構成される。本発明例1〜4(IE1〜IE4) の本発明多層フィルムは、それぞれ5層から構成される。多層フィルムの個々の層は、それぞれ以下に列記する順番で相互に直接に隣接する。比較例CE1〜CE3の多層フィルム並びにまた本発明例1、2及び4(IE1、IE2及びIE4)の多層フィルムは、それぞれインフレートフィルム共押出法によりチューブラフィルムの形状で製造した。本発明例3(IE3)の多層フィルムは、キャストフィルム共押出によりフラットフィルム形状に製造した後、シールしてチューブにした。
III.発明例及び比較例
下記%データーの全ては、それぞれ重量%である。下記μmデーターの全ては、多層フィルムの各層厚さに関連する。
III.1 比較例1〜3(CE1〜CE3)
CE1の多層フィルムは、層構造において、EP−A−0342897の例2に記述される多層フィルムに相当するが、チューブラフィルムの形状で製造された。
Figure 2013534874
CE1の多層フィルムの総厚さは、300μmである。CE2の多層フィルムの総厚さは、200μmである。CE3の多層フィルムの総厚さは、150μmである。
III.2 本発明例1〜4(IE1〜IE4)
Figure 2013534874
IE1及びIE3の多層フィルムの総厚さは、それぞれ140μmである。IE2の多層フィルムの総厚さは、150μmである。IE4の多層フィルムの総厚さは、300μmである。
伸展性の決定
本発明例1〜4(IE1〜IE4)の本発明多層フィルムの伸展性、同様に比較例1〜3(CE1〜CE3)の多層フィルムの伸展性を、前記の方法によりそれぞれ決定した。
その際、本発明例1〜4(IE1〜IE4)の多層フィルムの伸展性及び比較例1〜3(CE1〜CE3)の多層フィルムの伸展性は、状態調節されていない状態の多層フィルムで測定した。
Figure 2013534874

Claims (13)

  1. 液体に対し不透過性であり、かつ紫外線に対し少なくともある程度透過性である、好ましくはチューブラフィルム形状の多層フィルムであって、
    (a)外層の1つとして、少なくとも1つの熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーに基づく層(a)と、
    (b)接着促進剤層(b)と、
    (c)少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドに基づく内側に位置する層(c)と、
    (d)接着促進剤層(d)と、
    (e)外層の1つとして、少なくとも1つのホモ−及び/又はコポリアミドに基づく層(e)と
    からなる層配列を含み、その際、前記層(a)の熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマーのビカー軟化点は少なくとも100℃である、多層フィルム。
  2. 前記層(a)の厚さは、多層フィルムの総厚さの少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%であることを特徴とする、請求項1に記載の多層フィルム。
  3. 前記層(a)は、少なくとも1つのエチレンホモ−又はコポリマー及び/又は少なくとも1つのプロピレンホモ−又はコポリマーに基づくことを特徴とする、請求項1又は2に記載の多層フィルム。
  4. 前記層(c)及び前記層(e)は、同一層構造、好ましくは同一層厚さ及び/又は同一ポリアミド成分及び/又は同一組成、好ましくは同一ポリアミド成分を有することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多層フィルム。
  5. 前記層(c)及び前記層(e)は、異なる層構造、好ましくは異なる層厚さ及び/又は異なるポリアミド成分及び/又は異なる組成を有することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多層フィルム。
  6. 前記接着促進剤層(b)及び前記接着促進剤層(d)は、それぞれ相互に独立して少なくとも1つの変性熱可塑性オレフィンホモ−又はコポリマー、好ましくはそれぞれ相互に独立して少なくとも1つの変性熱可塑性エチレンホモ−又はコポリマー及び/又は少なくとも1つの変性プロピレンホモ−又はコポリマーに基づくことを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の多層フィルム。
  7. 前記層(a)〜(e)からなることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の、好ましくは多層チューブラフィルムである、多層フィルム。
  8. 紫外線、好ましくは、200〜400nmの波長範囲の紫外線、に対し、少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、の程度まで透過性であることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の多層フィルム。
  9. 地下パイプ、好ましくは地下排水管、の修復用挿入管の内側にあるチューブとしての、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の多層フィルムの使用。
  10. 多層フィルムは状態調節されていないことを特徴とする、請求項9に記載の使用。
  11. 地下パイプ、好ましくは地下下水管、の修復に好適な挿入管であって、内側に位置するチューブとして、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の、好ましくはチューブラフィルム形状の、液体を通さず、好ましくは状態未調節の多層フィルムと、外側に位置するチューブとして、液体を通さず、紫外線及び/又は短波長可視光を反射及び/又は吸収する外側に位置する単層又は多層チューブラフィルムと、それらの間に位置する、反応性合成樹脂で含浸された支持材とを含む、挿入管。
  12. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の多層フィルムの表面層(a)が支持材に直接に隣接することを特徴とする、請求項11に記載の挿入管。
  13. 地下パイプ、好ましくは地下下水管、の修復に好適なパイプ修復系であって、内側に位置するチューブとして、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の、好ましくはチューブラフィルム形状の、液体を通さず、好ましくは状態未調節の多層フィルムと、外側に位置するチューブとして、液体を通さず、紫外線及び/又は短波長可視光を反射及び/又は吸収する外側に位置する単層又は多層チューブラフィルムと、前記2本のチューブの間に位置する、紫外線硬化性の含浸支持材、好ましくは反応性不飽和樹脂系で含浸された支持材、特に好ましくは反応性不飽和樹脂系で含浸されたガラス繊維材料、とからなる、修復を要するパイプ、好ましくは排水管、中に挿入するために設けられる挿入管と、紫外線及び/又は短波長可視光を放射する、好ましくは可動の放射源、好ましくはUV源、とを含む、パイプ修復システム。
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