JPH08169095A - 優れた層結合を有する熱可塑性の多層複合体 - Google Patents

優れた層結合を有する熱可塑性の多層複合体

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JPH08169095A
JPH08169095A JP7204767A JP20476795A JPH08169095A JP H08169095 A JPH08169095 A JP H08169095A JP 7204767 A JP7204767 A JP 7204767A JP 20476795 A JP20476795 A JP 20476795A JP H08169095 A JPH08169095 A JP H08169095A
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JP7204767A
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Georg Oenbrink
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Stefan Roeber
シユテファン・レーバー
Michael Meier-Kaiser
ミヒヤエル・マイヤー−カイザー
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Huels AG
Chemische Werke Huels AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 層が力の作用によって互いに接合されたポリ
アミドとポリアルキル−(メタ)アクリレート、特にポ
リメチルメタクリレートからなる多層複合体を提供す
る。 【構成】 この熱可塑性多層複合体は、 I. 少なくとも1つのポリアミド層、及び II. 少なくとも1つのポリアルキル−アクリレート又
は−メタクリレート層、 III. I及びIIの層の間に介在し、それらを接合する少
なくとも1つの接着剤層 からなり、その際にこれらの層が力の作用によって互い
に接合されている。この熱可塑性多層複合体は、耐薬品
性及び耐溶剤性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミド及びポ
リアルキル−アクリレート又は−メタクリレートからな
る優れた層結合を有する熱可塑性の多層複合体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリアルキルアクリレート又はポリアル
キルメタクリレート(例えばポリメチルメタクリレート
(PMMA))からなる射出成形体及び押出成形体或い
は板状物又は異形体のような大表面の半成形品は、機械
保護用ガラス、防音壁、広告面の被覆の製造、バス停留
所及び電話ボックス、発光体被覆及び採光用屋根及びそ
の他の多くのものに使用される。この様に使用される理
由は、透明度の他にポリアルキル−アクリレート又は−
メタクリレートの透明度及びその他の優れた光学的特性
の他にこれらの材料の優れた機械的特性、UV−及び耐
候性並びに一般的なあらゆる成形加工法による良好な成
形性にある。
【0003】しかし、ポリアルキル−アクリレート又は
−メタクリレートの不十分な耐薬品性及び特色ある応力
亀裂過敏性のために、溶剤含有の洗浄剤を用いて水又は
界面活性剤に不溶の不純物、いわゆる「落書き」を除去
することは、光学的な特性に悪影響(曇り、ひび割れ)
を及ぼしたり又は成形体を完全に破壊することなしには
一般的に不可能である。ポリアルキル−アクリレート又
は−メタクリレートの不十分な耐薬品性及び応力亀裂過
敏性のために、溶剤又は化学薬品の影響を確実に排除で
きない所では、例えば加工機械、瓶詰め装置、配電シス
テムのような場所ではこれら樹脂よりなる成形体は使用
できない。
【0004】これらの欠点は透明又は半透明の耐薬品性
でかつ応力亀裂に対し安定性のある材料でポリアルキル
−アクリレート又は−メタクリレートからなる成形体を
接着性のよい被覆加工により排除することが考えられ
る。この場合、多成分射出成形、共押出成形、プレス成
形などのような熱可塑性樹脂の一般的な加工に従って、
被覆加工は経済的に行われなければならない。しかし、
この種類の多層複合体は依然として知られていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、ポリアルキル−アクリレート又は−メタクリレート
及びその上に接着固定する耐薬品性、耐応力亀裂性のあ
る熱可塑的加工性材料を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、 I. 少なくともポリアミド層、及び II. 少なくともポリアルキル−アクリレート又は−メ
タクリレート層、 III. I及びIIの層の間に介在し、それらを接合する少
なくとも接着剤層 からなり、その際にこれらの層は力の作用によって互い
に接合されている熱可塑性多層複合体により解決され
る。
【0007】この層Iに適したポリアミドは公知であ
る。適したポリアミドの例は、 −PA46、PA66、PA6、PA612、PA81
0、PA1010、PA1012、PA11、PA12
12又はPA12のような脂肪ホモポリアミド(ポリア
ミドの記述は、国際規格に対応しており、最初の数字は
原料ジアミンの炭素原子数を示し、2番目の数字はジカ
ルボン酸の炭素原子数を示している。
【0008】1つの数値しか記入されていない場合は、
α,ω−アミノカルボン酸あるいはそれから誘導された
ラクタムから出発していることを意味している──H. D
omininghaus, Die Kunststoffe und ihre Eigenschafte
n, Seite 272, VDI-Verlag (1976) 参照) −上記したホモポリアミドの製造に使用されるモノマー
を基本成分とするコポリアミド、この際共酸として例え
ばイソフタル酸、テレフタル酸又はシクロヘキサン−
1,4−ジカルボン酸のようなその他の酸及び/又はコ
ジアミンとして下記の別のジアミンも用いることができ
る −例えば米国特許明細書2071250号、同2071
251号、同2130523号、同2130948号、
同2241322号、同2312966号、同2512
606号、同3393210号又はカークオスマー化学
大辞典第3版、18巻、Wiley & Sons (1982),328−
435に記載されている混合した脂肪族/芳香族縮合重
合体 −例えば、ドイツ連邦共和国特許公開公報271298
7号、同2523991号又は同3006961号に記
載されているようなポリ(エーテルエステルアミド)又
はポリ(エーテルアミド) −例えば1,6−ヘキサメチレンジアミン、2,2,4
−又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン
のような6〜12個の炭素原子を有する分岐した又は分
岐していない脂肪族ジアミン、4,4’−ジアミノジシ
クロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−
ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン
のような脂環式ジアミン又はm−又はp−キシレンジア
ミンのような芳香族ジアミン及び6〜12個の炭素原子
を有する脂肪族、脂環式又は芳香族ジカルボン酸から合
成される透明なポリアミド又はコポリアミド。
【0009】このようなポリアミドは例えば以下の公報
に記載されている:米国特許公報A−2742496
号、スイス特許公報B−480381号、スイス特許公
報B−679861号、ドイツ連邦共和国特許公報A−
2225938号、ドイツ連邦共和国特許公報A−26
42244号、ドイツ連邦共和国特許公報A−2743
515号、ドイツ連邦共和国特許公報A−293675
9号、ドイツ連邦共和国特許公報A2732928号、
ヨーロッパ特許公報A−0053876号、ヨーロッパ
特許公報A00271308号及びヨーロッパ特許公報
A0313436号。
【0010】本発明では、塗布された層の厚さで、可視
光の波長域における光の透過率が85%以上、特に90
%以上(UV/VIS−分光分析で試料を測定)である
ような透明なポリアミドを使用することが望ましい。こ
の際、非晶質のポリアミドと同様に結晶質のポリアミド
も適している。非晶質のポリアミドは本質的に透明であ
るが、結晶質のポリアミドの場合は公知の方法、例えば
核形成剤の添加又はその他のポリアミド、例えば非晶質
のポリアミドの添加によって透明度が得られる。
【0011】望ましいポリアミドとしては、特にテレフ
タル酸、及び2,2,4−及び2,4,4−トリメチル
ヘキサメチレンジアミンの異性体混合物からなる非晶質
ポリアミド、イソフタル酸及び1,6−ヘキサメチレン
ジアミンからなるポリアミド、テレフタル酸/イソフタ
ル酸の混合物及び1,6−ヘキサメチレンジアミンとの
ポリアミド、イソフタル酸、3,3’−ジメチル−4,
4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン及びラウリンラ
クタムよりなるコポリアミド、及び1,12−ドデカン
二酸及び4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンよ
りなるポリアミドが挙げられる。
【0012】1,12−ドデカン二酸及び4,4’−ジ
アミノジシクロヘキシルメタンよりなるポリアミドを使
用することが特に望ましい。これらのポリアミドは、ド
イツ連邦共和国特許公開公報4310970号に記載さ
れている。使用されるポリアミドの相対的な溶液粘度η
rel は、通常約1.4〜約2.2、特に約1.65〜約
1.95(DIN53727/ISO307に従って2
5℃でm−クレゾール中0.5重量%溶液で測定する)
である。
【0013】本発明に従って使用されるポリアミドは、
この他に、安定剤、加工助剤、通常の耐衝撃性改良剤、
軟化剤及びその他の一般的な添加剤を通常の量で含んで
いてもよい。層IIは、特にアルキル基の炭素鎖に1〜6
個の炭素原子を有するポリアルキル−アクリレート又は
−メタクリレートからなり、この際アルキル基はメチル
基であることが特に好ましい。ポリアルキル−アクリレ
ート又は−メタクリレートは、通常3.8kgの負荷で
230℃で測定して、メルトフローインデックスが0.
5〜30g/10分、特に0.8〜15g/10分の値
を示す。
【0014】例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリ
ブチルメタクリレート等が挙げられる。しかし、ポリア
ルキル−アクリレート又は−メタクリレートのコポリマ
ーも同様に使用できる。それゆえ50重量%まで、特に
30重量%までのアルキル−アクリレート又は−メタク
リレートを、その他のモノマー、例えばアクリル酸、メ
タクリル酸、スチロール、無水マレイン酸等で代用する
ことができる。例えば以下のものが挙げられる:<30
重量%、特に12〜18重量%のスチロール及び<20
重量%、特に6〜12重量%の無水マレイン酸を含むメ
チルアクリレート又はメタクリレートからなるコポリマ
ー。
【0015】層IIのポリアルキル−アクリレート又は−
メタクリレートは、この他に安定剤、加工助剤、通常の
耐衝撃性改良剤及びその他の一般的な添加剤を通常の量
で含むことができる。多層複合体の製造、特に共押出成
形において隣接する層と力の作用により接合物をもたら
す成形材料が接着剤(層III )として用いられる。これ
は、多層複合体の光透過率に同時に影響しないか又は影
響が僅かであることが好ましい。接着剤として適するこ
の種の一連のポリマーは、市販されている。例えば、使
用され得るコポリマーは、少なくとも下記の基本構造を
有するものである: a)14〜96重量%、特に14〜85重量%
【0016】
【化11】 b)0.2〜60重量%、特に1〜30重量%、殊に3
〜15重量%
【0017】
【化12】 上記式中において、alkyl は、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ペンチル、ヘキシルであり、R1 及びR6
は、水素又は(Cn H2n+1)であり、ここでnは1〜6を表
し、ここで、R1 及びR6 は同一でも相違していてもよ
い。R1 及びR6 が水素又はメチル基であることが好ま
しい。同様にアルキルは、好ましくはメチルを意味す
る。
【0018】適した接着剤の例は、エチレン、グリシジ
ルメタクリレート及びメチルアクリレートを基本構成成
分とするコポリマー、例えば6重量%のグリシジルメタ
クリレート及び30重量%のメチルアクリレートを有す
るコポリマーである。さらに、接着剤としては、少なく
とも下記の基本構造を含んでいるアクリレートコポリマ
ーを使用する: i)14〜96重量%、特に14〜85重量%、殊に3
5〜70重量%
【0019】
【化13】 ii)0〜75重量%、特に10〜75重量%、殊に20
〜40重量%
【0020】
【化14】 iii)0〜15重量%
【0021】
【化15】 iiii) 0.2〜25重量%、特に2〜20重量%、殊に
6〜12重量%
【0022】
【化16】 上記式中において、mは0又は1、Alkyl は、メチル、
エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルであ
り、R1 〜R5 は、水素又は(Cn H2n+1)であり、ここで
nは1〜6を表し、ここで、R1 〜R5 は同一でも相違
していてもよい。R1 〜R5 が水素又はメチル基である
ことが好ましい。同様にAlkyl がメチルを意味し、mは
1を意味することが好ましい。
【0023】これらの系からなる適した接着剤は、例え
ば無水マレイン酸で変性されたエチレン及びメチルアク
リレートを基本成分とするコポリマーである。使用され
るアクリレートコポリマーが、基本構造単位ii) を10
〜75重量%で含み、R1 〜R5 がメチルであることが
好ましく、同様にポリメタクリルイミド、場合によって
はポリグルタルイミドとも称される。ここで、ポリアル
キル−アクリレート又は−メタクリレートの2つの隣接
したカルボキシレート基を環状酸イミドと反応させるこ
とが重要である。イミド形成は、アンモニア又は第一ア
ミン例えばメチルアミンを用いて実施することが好まし
い。生成物及びその製造は、公知である(Hans R. Kric
heldorf, Handbook of Polymer Synthesis, PartA, Ver
lag Marcel Dekker Inc. New York-Basel-Hongkong, S.
223 f; H. G. Elias, Makromolekuele, Huethig und W
epf Verlag Basel-Heidelberg-New York;米国特許明細
書2146209号、4246374号参照)。
【0024】冷間耐衝撃性(Kaelteschlagzaehigkeit)の
改善のために、アクリレートコポリマーは他に対応する
変性剤を含んでいてもよい。例としては、ポリブチルア
クリレート核とポリメチルメタクリレート及び/又はポ
リメタクリルイミド−殻とからなる核/殻ポリマーが挙
げられる。上記した例の他に、さらに変性剤も可能であ
る。
【0025】層I、II及びIII の名の成形材料は通常の
助剤及び添加物、例えば防炎剤、安定剤、可塑剤、加工
助剤、増粘剤、顔料等を添加することができる。上記し
た各剤の量は、所望の性質をひどく悪くする影響を及ぼ
さないように配量する。本発明に従った熱可塑性多層複
合体は、層II及び層III が同一であってもよい。
【0026】熱可塑性多層複合体の製造は、一段階又は
多段階で行われる。一段階の射出成形法では、異なる溶
融物をともに1つの型に入れ、成形体を冷却する。(多
成分射出成形) 一段階の押出成形では、通常の方法で異なる溶融物を共
押出成形する。この場合には、例えば管状物、板状物、
U字型異形体及びその他の異形体のような公知の成形体
の製造が可能である。
【0027】共押出成形法は、ブロー成形工程によって
補完してもよい。多段階の成形法では、先ず1つの成分
から成形体を製造し、次にその他の成分とプレス成形、
射出成形又は押出成形によって結合させる。本発明に従
って層配列した熱可塑性多層複合体の例を下記の表に示
す。これらの例以外の層配列もまた本発明に含まれる。 本発明に従い多層成形体を保つことにより、ポリ−アク
リレート又は−メタクリレートと比較して明白に改善さ
れた耐薬品性、特に芳香族及び部分的芳香族の溶媒に対
して改善された安定性を示す。
【0028】
【実施例】実施例中に記載された結果は、下記の測定法
で測定したものである。使用されるポリメタクリルイミ
ドのメルトフローインデックスは、3.8kgの負荷下
で230℃で測定する(DIN53735)。ポリアル
キル−アクリレート又は−メタクリレートのメルトフロ
ーインデックスは、3.8kgの負荷下で230℃で測
定する(DIN53735)。
【0029】ポリアミドの溶液粘度(相対粘度ηrel
は、DIN53727/ISO307に従って25℃で
0.5重量%濃度のm−クレゾール溶液で測定する。界
面の機械的分離性の試験は、金属のくさび(刃角度5
度、負荷重2.5kg)を用いて行い、ここで試験すべ
き材料境界層を分離する。成分間の境界が分離した場合
は、接着が悪い。これに対し、両成分の内側が全部又は
部分的に分離する場合は、接着が良好である。
【0030】アルファベットで表示した例は、本発明に
従うものではない。 使用されるポリアミド (層I) PA1:テレフタル酸と2,2,4−及び2,4,4−
トリメチルヘキサメチレンジアミンの混合物とからなる
ポリアミド(ηrel 値:1.65) PA2:イソフタル酸及び1,6−ヘキサメチレンジア
ミンからなるポリアミド(ηrel 値:1.55) PA3:テレフタル酸/イソフタル酸(70/30)及
び1,6−ヘキサメチレンジアミンからなるポリアミド
(ηrel 値:1.55) PA4:4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン及
び1,12−ドデカン二酸からなるポリアミド(ηrel
値:1.85)使用されるポリアルキル−アクリレート又は−メタクリ
レート (層II) PMMA1:ポリメチルメタクリレート(メルトフロー
インデックス:3g/10分、プレクシガラス8N−Ro
ehm GmbH) PMMA2:ポリメチルメタクリレート(メルトフロー
インデックス:25g/10分、プレクシガラス5N−
Roehm GmbH)使用される接着剤H1〜H3:ポリメチルメタクリルイ
ミド (層III) ポリメチルメタクリルイミドは、さらにi)〜iiii) で示
した構成要素よりなりその際にR1 〜R5 はメチル基を
意味する。
【0031】 * H1=PMMA1使用される接着剤H4 (層III) エチレン(64重量%)、グリシジルメタクリレート
(6重量%)及びメチルアクリレート(30重量%)よ
りなるコポリマー、メルトフローインデックス(190
℃/2.16kg)=9多層複合体の製造 二及び三層のフィルム並びに五層の圧縮板も製造する。
【0032】二及び三層のフィルムの製造は、送り部に
25mm又は30mmのスクリュー式を備えた実験室用
共押出成形装置で行う。シリンダー温度は、280℃
(PA1、PA2、PA3、PA4)、250℃(H
2、H3)及び230℃(H1、PMMA1、PMMA
2)である。層の厚さは、それぞれ0.5mmである。
多層圧縮板の製造は、実験室用加圧機を用いて275
℃、加圧時間5分で行う。
【0033】その結果を表2及び3に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒヤエル・マイヤー−カイザー ドイツ連邦共和国、64319 プフンクシユ タット、アダム−シユヴイン−ストラー セ、14

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性多層複合体であって、 I. 少なくとも1つのポリアミド層、及び II. 少なくとも1つのポリアルキル−アクリレート又
    は−メタクリレート層、 III. I及びIIの層の間に介在し、それらを接合する少
    なくとも1つの接着剤層からなり、その際にこれらの層
    は力の作用によって互いに接合されていることを特徴と
    する上記熱可塑性多層複合体。
  2. 【請求項2】 層III の接着剤が、少なくとも以下の基
    本構造単位 i)14〜96重量% 【化1】 ii) 0〜75重量% 【化2】 iii)0〜15重量% 【化3】 iiii) 0.2〜25重量% 【化4】 を各式中の記載量で含み、mは0又は1、Alkyl は、メ
    チル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル
    であり、R1 〜R5 は、同一でも相違していてもよく、
    水素又は(Cn H2n+1)であり、ここでnは1〜6を表すこ
    とを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性多層複合体。
  3. 【請求項3】 層III の接着剤が、少なくとも以下の基
    本構造単位を記載量で含むことを特徴とする請求項2に
    記載の熱可塑性多層複合体: i)14〜85重量%、特に35〜70重量% 【化5】 ii) 10〜75重量%、特に20〜40重量% 【化6】 iii)0〜15重量% 【化7】 iiii) 2〜20重量%、特に6〜12重量% 【化8】
  4. 【請求項4】 Alkyl 基及びR1 〜R5 が、それぞれ水
    素又はメチル基を示し、mが1であることを特徴とする
    請求項2又は3に記載の熱可塑性多層複合体。
  5. 【請求項5】 層III の接着剤が、エチレン、メチルア
    クリレート及びマレイン酸無水物からなる凝結したコポ
    リマーからなることを特徴とする請求項2に記載の熱可
    塑性多層複合体。
  6. 【請求項6】 層III の接着剤が、少なくとも以下の基
    本構造単位を記載量で含むことを特徴とする請求項1に
    記載の熱可塑性多層複合体: a)14〜96重量% 【化9】 b)0.2〜60重量% 【化10】 ここでAlkyl はメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペ
    ンチル、ヘキシルであり、R1 及びR6 は水素又は(Cn
    H2n+1)であり、ここでnは1〜6を表す。
  7. 【請求項7】 層III の接着剤が、エチレン、グリシジ
    ルメタクリレート及びメチルアクリレートからなるコポ
    リマーからなることを特徴とする請求項6に記載の熱可
    塑性多層複合体。
  8. 【請求項8】 層IIが、ポリメチルメタクリレート又は
    ポリブチルメタクリレートを基本構成成分とした成形材
    料からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに
    記載の熱可塑性多層複合体。
  9. 【請求項9】 層IIの成形材料が、メチルメタクリレー
    トを基本構成成分とするコポリマーを含むことを特徴と
    する請求項1〜8のいずれかに記載の熱可塑性多層複合
    体。
  10. 【請求項10】 層Iのポリアミドが透明であることを
    特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の熱可塑性多
    層複合体。
  11. 【請求項11】 透明なポリアミドの光の透過率が、塗
    布された層の厚さでの可視光の波長域において85%以
    上、特に90%以上であることを特徴とする請求項10
    に記載の熱可塑性多層複合体。
  12. 【請求項12】 層Iのポリアミドが、1,12−ドデ
    カン二酸及び4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタ
    ンから派生したものであることを特徴とする請求項10
    又は11に記載の熱可塑性多層複合体。
  13. 【請求項13】 1つ以上の層I、1つ以上の層II及び
    /又は1つ以上の層III を含み、ここで層I及び層IIは
    層III がそれらの間に介在して互いに接合していること
    を特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の熱可塑
    性多層複合体。
  14. 【請求項14】 下記に示す層構成であることを特徴と
    する請求項13に記載の熱可塑性多層複合体: 層I 層III 層II 層III 層I
  15. 【請求項15】 請求項1〜14に記載の熱可塑性多層
    複合体を成形体及び中空の異形体に使用することを特徴
    とする使用方法。
  16. 【請求項16】 機械保護用ガラス、機械の窓、発光体
    被覆及び採光用屋根、防音壁、特にバス停留所及び電話
    ボックスの広告面の保護壁及び−被覆のための多層成形
    体及び半成形品の製造において、請求項1〜14に記載
    の多層複合体を使用することを特徴とする使用方法。
JP7204767A 1994-08-11 1995-08-10 優れた層結合を有する熱可塑性の多層複合体 Withdrawn JPH08169095A (ja)

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