JPS61501455A - イオノマ−樹脂フィルムおよびそのラミネ−ト - Google Patents

イオノマ−樹脂フィルムおよびそのラミネ−ト

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イオノマー樹脂フィルムおよびそのラミネート金型の霊屋 1・元型9分野 本発明はイオノマー樹脂、透明イオノマー樹脂フィルムに関するものである。特 に、イオノマー樹脂フィルムの単独のシートおよび合わせガラスを含む、ラミネ ートに使用するためのイオノマー樹脂に関し、更にポリアミンで中和されてより 粘稠でより強い透明フィルムを性成するイオノマー樹脂に関するものである。
2・先行技徂の脱型 安全ガラスは、ポリカーボネート内側層に貼り合わせることにより強化すること ができる。しかし生成した貼合わせ層は二つの理由で実用的でない、一つの理由 ! ポリカーボネートを直接ガラスに接着する時、接着強度が不十分であること である。第二の更に重要な押出4i ポリカーボネートとガラスと力撰なる熱膨 張率を存することである。ポリカーボネートをガラスに直接接着した安全合わせ ガラスにおいてcat成分の熱膨張率カ幇るため1両者の接着に必要な温度プ) ら冷やす時にポリカーボネートが割れたり、ひび割れを生じたりすることがある 。
これらの問題を解決するための最初の試みとして、ポリカーボネートとガラスと の間に付加的ポリビニルブチラール中間層を挿入することが行われた。ポリカー ボネートとガラスとの接着器上可塑剤を加えない限り不十分であることがわかっ た。しかし可塑剤を用いる場合、その可塑剤がポリカーボネートに応力亀裂を生 ぜしめることがよくあり、そのために光の透過率は低くなる。
最初の問題は市場で広い成功をおさめた。米国特許第3,888,032号に記 載のラミネート安全ガラスの使用によって解決されたようにみえる。そのラミネ ートはポリカーボネートとガラスとがポリウレタン中間層によって互いに接着さ れた。ポリカーボネート強化力゛ラスから成る。ポリウレタンはガラスおよびポ リカーボネートに十分接着し、製品に応力亀裂または曇りを発生させない。
ポリウレタン・ラミネート製品の市場的成功にもかかわらず、特にポリウレタン が高価な成分であるという理由から、より安価な製品を開発する努力が継続的に 行われた。本発明はポリカーボネートを含むまたは含まない新しい合わせガラス 、およびポリウレタン・ラミネートよりかなり安価で、しかも接着性1強度、澄 明度に関して(よりすぐれているとはいわないまでも)全く満足できる9その他 の強化透明プラスチ7クスを提供する。本発明によるラミネートはイオノマー樹 脂フィルムを貼り合わせたガラスを少なくも一層は含む。
明細書およびフレイムにおいて、“kオノマー”または”イオノマー樹脂”とい う言葉番=イオン的に架橋したエチレン−メタクリ/幡九曵重合体およびエチレ ン−アクリノリ史用重合体から成る押出し可能の樹脂を意味する。これらのイオ ノマー樹脂を他のポリオレフィンヒートシールポリマーから区別する特性番上高 い透脚寛引靭盟ル耐磨耗性、ソリッドステート靭性、油11暦加ある。原料とな るイオノマー樹脂は部分的に中和されたナトリウムイオノマーまたは亜鉛イオノ マーとして手に入り、非常に広範囲の等級のものがある。しかしながら以下に論 じるように、樹脂のエステルまたは非中和型も零發明に通用できる。アミンイオ ノマーも製造した。
種々の等級のイオノマー樹脂が押出被覆およびフィルム押出しのために才1囲さ れる。イオノマー樹脂がその他のプラスチック樹脂と同時押出し可能であり、そ の他のポリオレフ −イン胤ナイロH狙脂および、多層同時押出構造において接 着層としてよく用いられる同時押出接着樹脂に接着性を発渾し得ることも知られ ている。非常に多種多様の部分的に中 。
和したイオノマー樹mびサーリン(Surlyn)”の商品名で、デニボン社( E、1.DuPont deNen幻urs andら9顛y)により製造され ている。
イオノマー樹脂t1主として食品、液体、医薬品の包装領域に使用さ札同時に軽 量汎接着ケープ/L、j生裟、屋根の下敷および難燃製品を含む工業的実用にも 利用されることが示唆されている。大部分の出願で農 イオノマーg!=+よポ リエチレンのすぐれた代替物として提供される。 198345月3日に提出さ れた本出願人の同時継続出願第4(9)、頒7号以外に!ニガラス層ヲ割ヒする ためにイオノマー樹脂を用いて、ラミネート安全ガラスを形成するべきでありま たは形成することができる。ということを示唆した文献または先行技術はない、 イオノマー樹脂を一般にポリウレタンの代りに用いることができ、または用いる べきであることを示す示唆艦上 前記のもの以外の文献または先行技術にはない 。その−ヒ4−般には0.0254c+m (10ミル)以上の厚さを存しなが ら最低ω%の光透過率の光学的透明度を維持するイオノマー慧彷帛よ生成できな いと考えられている。
イオノマー樹脂層4社 キャスティング(肋インフレートフィルムの形成または 押出しにより形成さね後者の方が好ましい、ひとたび形成されると、注型 イン フレート。
および押出しにより生成した層の間に有意差はない、イオノマー樹脂溜が十分に 厚い場合層状材料形成の場合にポリカーボネート層を全く除くことができ、その イオノマー樹脂が光学的透明度を妨害することなく、十分厚く作ることができる ならば、独立Iうちなしの)フィノリム剣乍ることができる。
イオノマー樹脂はボ+7s)レタンよりすぐれた点をいくつ9哨する。ポリウレ タンは製造力もづかしく、高価で、二次加工するには硬い、また5ポリウレタン を上 フロントガラス等に用いるには透明度が十分でないことが多い、これに対 して、イオノマー樹脂フィルムは所望の厚さに自由に押出すことができ、ポリウ レタンの材料費の約半分のコストである。
イオノマー樹脂はガラスおよびポリカーボネートにより良い接着特性を示すと同 時に、低温度に対しより大きい抵抗性を存する。好ましい実施例において!!  イオノマー樹脂を接着する表面4t ポリウレタンの場合のように、下塗りをし て接着性を良くしている。シランカフプリング剤が適したプライマーCn=りわ である。光学特性に関して言えば、本発明により製造したイオノマー[Wtまポ リウレタンより良い透明度を示す。
ムをあらかじめ形成する場合、それらは非常に薄いフィルムで形成された時の透 明度を保有するの力増通である。フィルムの澄明性が保証されるの4上 イオノ マーカ囁嫡眉麦連力・略こ冷却可能だからである。急速な冷却は細かく分散する 微結晶が生成してそれにより曇ったフィルムが形成されることを阻止する。これ らの微結晶はフィルムの光透過性を低下させ。
フィルムの透明度を低くする。より厚いイオノマー−フィルムおよびシートでは 、透明度は重要な問題となる。すなわちより大きい質量のフィルムは冷える速度 プ俳常に遅く、そのため微結晶が生成し増大する機会がより大きくなるためであ る。実際に、 0.05cm(20ミル)以上の厚さの透明シート二普通の冷映 牛下では透明には作られない、厚し1Nの急冷は役立つかも知れないが、イオノ マーシートがラミネートであるかまたはより大きし1物体の一部である場合には 急冷は不可能であるかまたは少なくとも非常にもづかしし)、透明なフロントガ ラスをイオノマー樹脂で作る場合に4=処理および冷却中にフィルム中に微結晶 が生成してその結冠りが生ずることを阻止するために何らかの手段が必要である 。
本発明は主に、これまで製造可能と考えられていたよりかなり厚い透明なシート またはフィルムを生成することのできる。ジアミン中和カルボキシル酸−含有− 炭化水素ポリマーの開発に関するものである。
リース(Rees)の米国枠杆第3,471,460号もジアミン−変形−アク リル−またはメタクリノイ閲梵化水素共重合体を教示し、その議論の中でジアミ ンが変形−または中和剤としても用いられることを示している。しかしながら本 発明6上 第一級ジアミンおよびポリアミンのみが好ましいとする前記特許の改 良であるジアミン群を閉共する。リースの特許は多くのジアミンを含んでいるが 。
ビス(1,3,アミノメチルコシクロヘキサン(BAC;これは好ましいジアミ ンである)二または1.3−ジアミノメチルキシレン(1,3−キシリレンジア ミン):またはイソフオロン・ジアミン: R1基にこでill、 91. R3,R4はH,アルキル、シクロアルキル、 C−C−N)1りR”、 R”またはアリル基をもたないジアミンまたはポリア ミンをすべて除外する。
本発明はまた。芳香族−級アミン、すなわちびポリアミンに焦点を合わせる。
−CH,NH,構造中のアミン、lLL エチレンメタクリル酸またはエチレン ・アクリル酸共重合体またはアクリ)I4ホモポリマー中の遊離カルボキシ)L −Mと最も強く相互作用する筈である。したがって、 BAC,1,6ヘキサン ジアミンおよび1.工2ドデカンジアミンを含む選択されたジアミン群は最も強 いアミン塩またはイオノマー結合を形成する。これらのジアミンは全てのアミン の最高温度のところで安定なイオン結合を生成する。この温度ではこれらポリマ ーは最も無秩序な、非結晶性状態にある0強いアミン塩結合を形成することによ って、これらジアミンはこれらポリマーを架橋し、それらを最も結晶性の小さい 形にl定する。冷えるとこれらポリマーは非結晶性形に“凍結゛さ礼金学的透明 のままの状態である。リースが記載した。より広い一般的アミy群に農生成した 中和ポリマーにおいて大きい光学的透明度を与えない、アミンが数多く含まれる 9本発明の選択されたアミン詳は強いアミンイオノマー結合を形成し、生成した ポリマー4平均して、リースが教示したジアミン群より靭性9吠きく、より強く 、より大きい光学的透明度を有する。
発盟Ω概! 本発明の目的に ジアミン中和カルボキシノ癩−含有−炭化水素ポリマーである イオノマー樹脂を提供することである。
本発明の目的はガラスとイオノマー樹脂とのラミネート製品を提供し、応用によ っては。
ガラス、イオノマー樹脂およびポリカーボネートまたはその他の耐衝撃性透明プ ラスチックスのラミネートも捌共することである。これらラミネート製品Cat  ガラスとポリウレタンとのラミネートの利点およびプラスの性質をすべて有し 、しかも生産コスト力俳常に安く、透明度の増加、より大きい離層IEEJfl 性のような改善された特徴を有する。
本発明の別の目的は、良い接着性を有し、透明で、破損に抵抗する。ガラスとイ オノマー樹脂と耐衝撃性プラスチックとのラミ2−ト製品を提供することである 。
本発明のまた別の目的番上広い温度範囲に亘って良い強度特性を有する。ガラス とイオノマー樹脂と耐衝撃性プラスチックとのラミネートを提供することである 。
そして更にまた別の本発明の目的番社フィルムの光透過−澄明度を曇らせたり破 壊したりすることなくこれまで可能だワた厚さよりより厚い大きさのイオノマー フィルムを提供することである。
本発明のこれらのおよびその他の目的高ガラス、アクリルのような高可塑性プラ スチックに貼り合わせることのできる。または0.127c+s (50Ili l)以上の厚さでそれだけで用いることのできるイオノマー樹脂フィルムを作る ことによって達成される。好ましいイオノマー樹脂フィルムは イオン的に架橋 したエチレン−メタクリル酸共重合体が更にポリアミンと架橋したものである。
ラミネート製品は イオノマーe旨フィルムに、ガラスまたはプラスチックイオ ノマーラミネート自体と反対側に貼り合わせたプラスチックシートを含むことも できる。ラミネート製品はその他に、2枚のガラスの間にサンドウィンチされた イオノマー樹脂フィルムを含んで成ることもできる。ラミネート製品は更にプラ スチックシートの間にサンドウィンチにされたイオノマー樹脂フィルムシートを 含んで成ることもできる。ラミネート製品は更に、ガラスシートとプラスチック シートの間にサンドウィッチにされたイオノマー−樹脂フィルムシートと、ガラ スシートと金属シートとの間にサンドウィンチにされたイオノマー樹脂フィルム とを含んで成ることもできる。ラミネート製品はイオノマー樹脂単層でサンドウ ィンチにさたガラス単層を何枚でも含み、生成したラミネートは外側単層として ガラスを有することもできる。更にガラスとイオノマー樹脂の多層ラミネート濃 ガラスを外側層とし、イオノマー樹脂を内部層とするガラス/イオノマー構成を 有し、内部イオノマー樹脂層は更にガラス層の反対側に貼り合わせられたポリエ ステルフィルム層を有する。
本発明のその他の目的の達成において、う搏−トに用いられる。またはそれだけ で用いられるイオノマー樹脂組成物C−エチレンーメタクリノ老またはエチレン −アクリル酸の共重合体と、少なくとも1ケのR−CH,−Nh基〔ここでRは (CHtNHz) X ; (N)lz)X;および(R’ R″NH) yで 、x=1以hy=o又は1肚を含むジアミンまたはポリアミンとを組み合わせる ことによって製造される。R″およびR”L;filの基である。
ジアミンの好ましい構造ti C)If NH,−R−CHt NH2であり、 Rは1〜乙の炭素原子を含み。
芳香族環5窒素+ 6111’黄、酸素またはハロゲン原子をR基に含むことが できる。
また′A+に、イオノマー樹月日i1 エチレンーメタクリノしイシグ5または エチレンーアクリノ癩の部分的に中和させる共重合体と、上記のジアミンまたは ポリアミンとを組み合わせることによって製造することもできる。
図面の間巣久悦朋 図は本発明によりつくられるラミネート製品の部分を横切る横断面図を説明し、 ここで。
第4図すより′ラス/イオノマー樹脂ラミネートである。
第2図はイオノマー樹脂層のにれがなげ椙幻露出している表面にハードコートを 有するガラス/イオノマー樹脂ラミ7−トである。
第3図はガラス/イオノマー樹脂/プラスチック・ラミネートである。
第4図はプラスチック層の(これがなけ沌ρ露出している表面に、ハードコート を有するガラス/イオノマー樹脂/プラスチック・ラミネートである。
第5図はガラス/イオノマー樹脂/ガラス・ラミネートである。
第6図はガラス/イオノマー樹脂/プラスチック/イオノマー樹脂/ガラス・ラ ミネートである。
第7図はガラス/イオノマー樹脂/金属ラミネートである。
第8図は力゛ラス/イオノマー樹脂/ガラス/イオノマー樹脂/ガラス/イオノ マーW旨/ガラス・ラミネートである。
第9図はイオノマー樹脂/プラスチック・ラミネートである。
第1α2はプラスチ7り/イオノマー樹脂/ハードコート・ラミネートである。
第11図はプラスチック/イオノマー樹脂/プラスチック・ラミネートである。
第毘図は0.127cm (50ミル)以上の厚さ有する単独のイオノマー樹脂 層である。
第13図はガラス/イオノマー樹脂/ガラス/イオノマー樹脂/ポリエステルフ ィルム・ラミネートである。
ましい の詳細なi′日 本発明による基本的ラミネート製品を第1図に示す、ラミネート製品(10)は イオノマー樹脂層(14)に貼り合わせられたガラスシート(12)から成る。
イオノマー樹脂層(1拐二基本的ラミネート製品における方が耐衝撃性プラスチ ックまたは第二のガラス層を含む製品におけるよりも厚い。
本発明によるラミネート製品の第二の実施例を第2図に示す、ラミネート(20 )は一枚のガラス(22)とイオノマー樹脂i (24)とから成り、第1図の ラミネート(lO)に似ている。しかしながら第2図の実施例では更に、イオノ マー樹脂フィルムのにれがなげワ」り露出した表面にハードコード(26)が設 けらね これがイオノマー樹脂フィルムを1引掻き”“磨耗”およびその他の同 様な損傷から保護している。“ハードコートは耐磨耗性°の光学的に透明なコー ティングとなり、それは表面を保護し、引掻き等に対するラミネートの抵抗性を 大きくするのに役立つ。有用な“ハードコート”組成物!$n、027,073 号および1兇y悶月10日に提出された本出願の出願人に譲渡された米国特許出 切衰−73゜790号に記載されている。
本発明によるラミネート製品の第三の実施例を第3図に示す、ラミネート(30 )はイオノマー樹脂フィルム(34〕に貼り合わせたガラスシートを含み3 イ オノマー樹脂フィルム(34)はそれはそれで耐衝撃性透明プラスチック層(3 6)に貼り合わせられる。プラスチック層(36)によって強度が追加されるの で、イオノマー樹脂層(34)は第1回に示す実施例のイオノマー樹脂層(14 )より薄くてよい0本発明に有用な耐衝撃性透明プラスチックの例として4i  ポリカーボネートおよびアクリルプラスチフ久即ちポリメチルメタクリレート( 絹嘔)および商標登録されている材料ルーサイト(Luci te)およびプレ キシガラス(Plexiglass)のような市販プラスチックが含まれる。
本発明によるラミネート製品の第四の実施例を第4図に示す、ラミネー) (4 0)は第3図のそれに似ており、ガラスシート(42)、イオノマー樹脂層(4 4)および耐衝撃性プラスチック層(46)から成る。ラミネートの強度を補充 するためにプラスチックを用いるとはいえ。
ポリカーボネートのような君子のプラスチックはやわらか過ぎ、溶媒に侵され  したがって、引掻きおよび磨耗を受けるのが普通である。そこでラミネート14 0)にはプラスチック層(46)の露出表面を保護するためにハードコート層( 4日)を貼り合わす。
本発明によるラミネート製品の第五の実施例を第5図に示す、ラミネート(50 )はイオノマーfJ (56)によって結合される2枚のガラス層52.54を 含んで成る。やわらかい表面は露出していないから、ハードコート層は必要ない 。
本発明によるラミネート製品の第六の実施例を第6図に示す、ラミネート(60 )は先づ。
2枚のイオノマー樹脂層6466の間にサンドウィンチにされたプラスチック7 ! (62)を含んで成る。イオノマー樹脂/プラスチック/イオノマー4JW ・ラミネートはそれ自I、JI−、2枚のガラスシート(68)および(70) の間にサンドウィンチにされる。予測通り、第6図に示されるより厚い、より複 雑なラミネー) (60)は第1−5図のラミネートより仕度コストが高いが、 より大きい強度および耐破砕性(shattering及び5pallinpに 対する)を示す。
本発明によるラミネート製品の第七の実施例を第7図に示す、ラミネート製品( 70)はイオノマー樹脂フィルムN(74)により結合されるガラスシート(7 2)および金属シート(76)を含んで成る。金属層(76)はアルミニウム、 !几 鉄および銅のような金属である。
本発明によるラミネート製品の第への実施例を第8図に示す、ラミネート製品( 80)はイオノマー樹脂フィルム層(84) (88)および(89)をサンド ウィンチにするガラス層(82)、(86)。
(87)、(82)を含んで成る。
本発明によるラミネート製品の第九の実施例を第9図に示す、ラミネート製品( 9o)はイオノマー樹脂(94)に貼り合わせた耐衝撃性透明プラスチック層( 92)を含んで成る。イオノマー樹脂層(94)はプラスチック層(92)より 薄い。
本発明によるラミネート製品の第十の実施例を第1−に示す、ラミネート製品( 100)はプラスチック層(102)に貼り合わせたイオノマー樹脂フィルム( 104)を含んで成る。この製品には更に、樹脂層(104)の(これがなけわ ぶ0露出している表面にバートコ−) (106)を貼り合わせ、樹脂層が引掻 き、磨耗およびその他のこのような慣傷を受けないように保護している。その− 辷、保護ハードコート層をプラスチック層(102)の露出表面に貼り合わせる こともできる囚には示してない)、第二の実施例のところですでに述べたように 。
有用な“ハードコート″組成物は米国特許第4.CEIE3号および1ン■竿3 月10日に提出さ九本出願の出願人に譲渡された米国特許出願第473.7頒号 に記載されている。
本発明によるラミネート製品の第←番目の実施例を第11図に示す、ラミネー1 − (110)は二枚のプラスチック層(112) 、 (114)の間のイオ ノマー樹脂フィルム(11■を含んで成る。
プラスチック層にバートコ−)FJを貼り合わせてもよい―には示してない)。
本発明による製品の十三番目の実施例を第1aに示す、この場合は単層のイオノ マー樹脂フィルムは0.1270(50ミル)以上の厚さを有する。
最後に1本発明によるラミネート製品の十三番目の実施?Iを第13図に示す、 ここではラミネー) (130)は外側ガラス層(131) ;外側ガラス1( 131)と内側ガラス層(133)にサンドウィンチにされたイオノマー樹脂7 g(132) ;第2のガラス層(132)に貼り合わせられた第二のイオノマ ー樹脂層(133) ;そして第二のイオノマー樹脂層(133)に貼り合わせ たポリエステルフィルム(135)を含んで成る。この実施例はフロントガラス 用ラミネートに特に通している。この場合は内部ポリエステルフィルムが、高& ”IIQ妾触の場合に損傷を防ぐのに役立つ耐引掻表面をつくるのに役立つ、好 ましいポリエステルフィル詔二厚さ0.013am (0,005インチ)マイ ラー(Mylar)である。
発明のイオノマーまたはイオノマーHM’=L エチレン−メタクリMaまたは エチレン−アクリル酸の共重合体と、少な(とも1ケのRCHI −NHt l kを含むポリアミンとを組み合わせることによって得ら札ここでRは: (−C HJHl)X ; (NHt ) X ;または(R″R″N1()y、x−1 以上、y−0または1以上である。RoおよびR”ば有機の基である。
ジアミンの好ましい構造は: NHzCHz−(R) CHよtill。
ここでRは1〜25ケの炭素原子を含む;Ri朗獣陽晃月f1代または芳紺契で ある:Rは−C)lzOcHs ; −C)It −N−CHffi −; CHt−N CTo −; ■ CHl CI(3 ■ 5iOi CH3 −CH2−S −cHt −; ○ ○ S− も含んでもよい。
用いられるジアミンの例は 1.12−ジアミノドデカン; 1.6−ジアミツヘキサン; ビス〔1,3−アミノメチルコシクロヘキサン(BAC) ;1.3−ジアミノ メチルキシレン である。
この群のジアミンまたはポリアミンの一つまたはその混合物を0.3〜10重景 %共重合体に加えて1次の遊離の酸性カルボキシノ塵シを中和し;次のアミン塩 を形成せしめる; それに加えて、共重合体はすでに90%までの金属カチオン−例えばナトリウム またはその他のアルカリ金属、アンモニウム塩、亜鉛またはアルミニウム塩−で 部分的に中和されていてもよい、そのような共重合体の特殊な例が、デュポン社 のポリマー・プロダクツ部によって製造される“サーリン” 1601である。
ケーリン1601イオノマー樹脂に関するデータ情報シーH諜E−29173( 7/81)として得られる。この技術的報告中の、レオロジー曲線を含む情報は ここに参照文献として挿入される。ケーリン1フ0フ型も本発明において出発原 料としてポリアミンと混合するために用いるには好ましいナトリウムイオノマー 樹脂である。
エチレン−メタクリt4またはエチレン−アクリル酸共重合体を融点以上に〔普 通は悠℃0刀°F〕、より好ましくは138℃(280” F)以E加熱すると 1重剖彫側吉品性の大部分を失い、混特にポリエチレン部分沼劫1らみ合う、こ のランダム化およびからみ合いがジアミンの存在下でおこる時、アミン基は遊離 カルボキシル基と相互作用し、アミン塩を生成し、高温でポリマーにおきる無秩 序な状態を固定する。
より高い温度ではこの反応は可逆的で、ジアミンの存在下ですら可逆的である; 重合鎖は結晶性が減少し、ランダムになり、融、ζ以上に加熱するとからみ合う 、共重合体が冷え始めると、ジアミンまたはポリアミンは遊離カルボキシJI4 と反応し、アミン塩を生成する。アミンが&的であればあるほど、そしてアミン 基、すなわち−C)I!−NH,基の妨害が厳しくないほど5カルボキシルで形 成される結合は強くなり、非可逆的ジアミンまたは承すアミン塩が生成する温度 が高くなる。ここに記載のジアミンの場合にE ジアミン塩Ct ポリエチレン 鎖の重要な部分または重合鎖のその他の部分が再び整列して、より大きい結晶部 分を形成し始める温度より高い温度で、非可逆的に形成され得る。要するにジア ミンまたはポリアミンは共重合体を、カルボキシ1−1拙介してジアミンまたは ポリアミン塩の形で架橋し、よりランダムな、結晶性のより小さい形にする。こ の架橋は可逆的であるから、イオノマーシートは融点まで加祐された時二次成形 可能力1つ処理可能になる。そしてラミネートまたばMに用いることができ、何 ら付加基質なしでそれだけで用いることもできる。
成る量の非可逆タタ未す所望ならば、イオノマー樹脂フィルムを真空下で種々の 時間163〜204℃(325〜400°F)に加熱し、アミン塩をアミドに変 換することによってこれアミドへの変換顛加坤特間の長さによって10%から1 00%の変換の範囲になる。完成品のこの高温架橋は若干の架橋およびヒートセ ットをもたらし、所望ならばシート材料に靭性を加える上に、最終製品のイオノ マーシートの融点を高めることができる。
−C1f□−Nl’lt基を含む第1級脂肪族−または指環式ジアミンまたはポ リアミン41 カルボキシル基と最も強い結合を形成し、したがってあらゆるジ アミンまたはポリアミンの可能な最高温度でアミン塩結合を形成し得る。−1J l(、基の間の距翔勿吠き過ぎ、鎖が硬くない場合に農可5プ(大きくなり過ぎ 、架橋効果4詔戊少し、ジアミンまたはポリアミンは有効でないかも知れない、 同様に、−CO,−Nu、基の距離が近過ぎる場合に4! 生成したアミン塩群 の間に立体障害がおこり、アミン塩の生成は弱くなる。その玉アミノ基は活性カ ルボキシB4の間のギャップを容易に架橋することはできない。
CHt−Q、基は塩基性は最大で87ミノ塩結合を形成する場合の立体障害 ( 5tericinhibi tion)は最小である。第二級ジアミンまたは芳 香族ジアミンを用いる時、その塩基性または塩生成の立体障害のために、イオノ マーシートの冷却後十分速くはジアミン塩が生成せず、ihりが発生する。
イオノマー樹脂、ガラスおよびポリカーボネートそれぞれの間の接着を促進する ためにプライマーも用いられる。ガラス、特にガラス/イオノマー樹脂の界面に 適したプライマーには シラン−例えばダウ・ケミカル社CrkMChesic alα瑠μ5ny)により登録商標“Z−6040″、および“Z−6020” として生産されているようなシラン類−がある。ポリカーボネート/イオノマー 樹脂の界面に特に適したその他のプライマーには有機アミン−普通は不活性溶媒 (ポリカーボネートを侵さないような、たとえばアルカJL41t アルコーノ 1)で希釈した溶液として用いる−があり、その例4」期ル曳またはポリエチレ ン・アミンまたはエタノールアミン、そして特にジエチレントリアミンである。
その他の特殊なプライマーとしてはジイソシアネート(トルエン・ジイソシアネ ート)およびポリアクリル酸〔ローム&ハース社(Roh+m and Baa s Company)により登録商品1アクリゾール”の名で生駒がある。
本発明の基本的構造ブロア久すなわちイオノマー樹脂フィルムに貼り合わせたガ ラスシートを含んで成るラミネートct多数を重ねて用い、はとんどすべての所 望強度を得ることができる。これは第8図で説明される。ここでは種々の厚さの ガラス単層が種々の厚さのイオノマー樹脂フィルム単層でサンドウィッチされて いる。ガラス単層およびイオノマー樹脂フィルム単層の数および厚さを変え1図 に示すように必ず交互に貼り合わせることによって、hfaに大きい力にも抵抗 するラミネートを製造することができる6本発明の原理はフロントガラスやフェ ースマスクのような湾曲したラミネート製品にも応用することができる0図面に 示したラミネートおよびフィルムが平らなのは単に説明を容易にするための目的 である。透明性が重要でない場合に山 ここに教示される結合技術を第7図に図 示されるように、ガラスと同様金属を貼り合わすために用いることができる。そ の−辷、ここに記載のジアミンまたはポリアミンによって中和されたイオノマー 樹脂を生産することによって、それだけで使えるーすなわち支持または抵抗増加 の目的でラミネート層を追加することなく使える−厚さおよび強度を存する澄明 フィルムをっ(ることができる。
本発明のイオノマー樹脂フィルムをつくる場合、好ましい組み合わせはエチレン ーメタクリノ老 またはエチレン−アクリル酸と、ポリアミンである。ポリアミ ンは一般式;を有する好ましいジアミンであり。
ここで。
x−1〜25炭素原子を含み、 −NIL −N−CHx 、CHz −0−C )Is 、その他のへテロ原子およびハロゲンを含んでもよい。
R’、R”、R”、R’−H,7)Lt*)Lt、! 芳香族基。
7−1以上 ジアミンの好ましい一般構造式は; NRgCIIt−R(TIJH* であり、ここでRは1〜25の炭素原子を含み2部側潮カ糺脂環式又は芳香族で ある。
また更に、特別を用なジアミンは式; %式% R“およびR”−H,アルキル、アリル。
q=1.2または3 Z−0−5 エチレン・メタクリル酸またはエチレン・アクリル酸と組み合わせるのに特に有 用な特殊のポリアミンは; イソフナロンジアミン;1.12−ドデカンジアミン;l、6−ヘキサンジアミ ン;1,4−ブタン・ジアミン; 1. 3− bis (アミノメチルシクロ ヘキサン);1.3−ジアミノメチル・ベンゼン;m−キシレンジアミン;ジエ チレントリアミン;N、 N、bis (3−アミノプロピル)ペベリジン;l 、4ブタンジアミン;1,5ペンタンジアミンおよびトリエチレンテトラミンで ある。
ポリアミンから製造されるイオノマー樹脂フィルムは独立で用いる場合は少なく とも。
0.1273 (50ミル)の厚ざを有し、ラミネートに用いる場合は0.02 5cs (10ミル)以上の厚さを有するように意図される。さらにこのイオノ マー任携W’=1 この厚さの同様な組成物のこれまでのイオノマー樹脂に比べ てすぐれた光学8M明性、すなわち60%以上の光透過率、を有する。
好ましいジアミンは一般式; を存する1、3bis (アミノメチル)シクロヘキサン(BAC)である、し かしこれに加えて。
ジアミン類および他のポリアミンの混合物も用いられる。
本発明においてエチレン−メタクリル酸共重合体およびエチレン−アクリル酸共 重合体に加えるために有用な種々の酸ポリマーにレーポリアクリル酸共重合体お よびポリメタクリJLaE用重合体がある。
本発明のイオノマー4aL 撫で始めるよりむしろポリマー原料のエステル化型 を用いてつくることもできる0例えばポリマー原料は:ポリメチルメタクリレー ) (P朋A)。
その他のポリアクリルエステル、ポリエチレンおよびメタメタクリレート共重合 本エチレン・メタクリレート(E?I^)共重合体、スチレン・メチルメタクリ レート共重合体である。
メチル、エチルおよびプロピル型を含むその他の種々のエステル型用いることが できる。
更に、一部分エステル化したポリマー、例えばのみを用いることもできる。
ここで、 R−HまたはC6 W−少なくともl、x−少なくとも1 y=少なくとも1. z−少なくとも10(ポリアミンがエステル基と反応する 間、少量の水、’!l’?lすることが好ましい)。
これらポリマーのエステル型および部分的エステJHm)ら生成したイオノマー 樹脂フィルムも、0.127C!l (SJ’iル)以上の厚さでも、0.12 7cm (50ミル)以下のフィルム厚さイオノマー樹脂;あらかじめ少なくと も部分的に金属で中和したイオノマー樹脂で始めることができる。その批本発明 によってイオノマー樹脂の中和をポリアミンでより完全に達成することができる 。亜mサトリウムで部分的に中和された。前述のイオノマー樹脂サーリンのよう な部分的中和イオノマー樹脂が好ましい原料樹脂である。この部分的中和樹脂器 上 前述の一般式を有するポリアミンのどれかと組み合わせることができる。
大−施二例一一1 前に論じた好ましいジアミンをイオノマーと共に用いる場合、1−6fiJE% の1.12ジアミノドデカン、l、6−ジアミツヘキサン、およびBAC(bi s (1,3−アミノメチルコシクロヘキサン)をエチレン・メタクリル酸共重 合体の市販ナトリウムイオノマー釣父%中ゆ (サーリン1701−デエボン) に加えて混合することにより満足すべき結果が得られた。生成したイオノマーフ ィルム農ナトリウムおよびジアミン塩両方含む一751ジアミン塩のみを含むか に間係なく、靭性のより大きいmm<大きい)、溶媒耐性のより大きい、融点の より高いフィルム、紫外線砥抗のより大きい、そして最も重要なことに。
透明度のより大きいフィルムおよびシートを製造した。
実二1L」1−−1 以下に列挙するジアミン群から一つのジアミンを選び2部分的中和サーリン17 o7樹脂と混合した。その混合物を小さい押出機(Wayne Machine 社、9インチ型をもった7 in押出(9)の樹脂入口に入れた。押出し機バレ ルは163°〜204℃(325〜400’F)に維持した。 0.127〜O ,152am (50−60ミル)フィルムを押出し、約1.27国(%インチ )の厚さで15.24(:11 (6インチ)平方に切断し、2枚の下塗りした 05お+>(%インチ)のガラス板の間にラミネートし、オートクレーヴ中で真 空で10.545〜14.06 kg/d (150〜200psi)加圧下で 3分間124℃05° F)に保つ、完成したイオノマー樹脂は光学的に澄明で 。
1.273 <’Aインチ)以上の厚さで光透過早番だ0%以上である。
以下のアミンを記載の重量パーセントで、サーリン17o7と結合させた。どの アミンでもa)1.4−ブタンジアミン 1 b)1.6−ヘキサンジアミン I C)BACl d)イソフォロン・ジアミン 3 大−施一ヂーーユ ポリエチレンメクリノLa (Priaacore 3440)を813%のB ACと混ぜ、平板型に入れて加圧下138℃(280° F)に騰し、平らな、 厚い(1,27(J (!/iインチ)〕アミンイオノマー板を生産した。その 材料は若干の曇りを有し、透明であった。
実−施一倒一一工 実施例3に開示した同じ方法を、ポリエチレンメタクリJIRL デュポン社の ヌクレル(Nucrel) 、それに水、そして5重世%の1,12−ジアミノ ドデカンを用いて1厄した。
生成した材料は澄明で若干曇っていたが、極端にがた(て強靭であった。
実施例 5 9の実施例では5重量%のBACをNucrel (デニボン)樹脂と1昆合し た。混合物は149℃(300″ F)に加腺した。得られた樹脂は非常にかた く2強靭で、光学的透明であった。
大−施一例−一旦 実施例3の1.27cm (!4インチ)プラスチフクシートをさらに17′7 ℃(350″ F)で1出&j絶した。そのプラスチックは非常にかたくなった 。上述のように、この加=ct アミン塩イオノマーが部分的に変換して架橋ポ リアミドを生成する結果であると信しられている。
上述の実施例は説明の目的のために与えられており、その他の適当なガラス、イ オノマー樹脂1強化プラスチックスまたはそのようなものも、この開示の教示に したがう限り用いることができることは当然である。
施されうるちのであり、したがって以上の説明よりも9発明の範囲を示す添付の 請求の範囲を参照すべきである。
鵠 塁Ω 特表昭61−501455 (9) 国際調!報告

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.酸ポリマーと,前記酸ポリマーとイオン的に架橋したポリアミンとから成る イオノマー樹脂であって,ポリアミンは一般式 NH2CH2−R−CH2NH2を有し,ここで: Rは1〜25ヶの炭素を含み,Rは樹脂族、脂環式または芳香族である,イオノ マー樹脂。
  2. 2.Rがさらに芳香環,窒素,硫黄,酵素およびハロゲン原子を含む,請求の範 囲第1項記載のイオノマー樹脂。
  3. 3.Rが ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼;2−S− ▲数式、化学式、表等があります▼;および▲数式、化学式、表等があります▼ から成る群から選ばれる,請求の範囲第1項記載のイオノマー樹脂。
  4. 4.上記ポリアミンが構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ を有し,ここで R■およびR■=H,アルキル,アリル,q=1,2または3 z=0−5 w=0−5 y=0−4 x+y=4 x=4 である,請求の範囲第1項記載のイオノマー樹脂。
  5. 5.上記ポリアミンが イオフォロン・ジアミン;1,12−ドデカンジアミン;1,6−ヘキサンジア ミン;1,4−ブタンジアミン;1,3−bis(アミノメチルシクロヘキサン ;1,3−ジアミノメチルベンゼン;m−キシレンジアミン;ジエチレン・トリ アミン;N,N,bis(3−アミノプロピル)ピペリジン;1,4−ブタンジ アミン;1,5−ペンタンジアミン;トリエチレンテトラミン から成るポリアミン群から選ばれる,請求の範囲第1項記載のイオノマー樹脂。
  6. 6.上記ポリアミンが構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ を有する1,3bis(アミノメチル)シクロヘキサンである,請求の範囲第1 項記載のイオノマー樹脂。
  7. 7.上記酸ポリマーが,エチレン−メタクリル酸共重合体とポリアクリル酸とポ リメタクリル酸とから成る群から選ばれる,請求の範囲第1項記載のイオノマー 樹脂。
  8. 8.上記酸ポリマーが少なくとも部分的にエステル化される,請求の範囲第1項 記載のイオノマー樹脂。
  9. 9.部分的にエステル化されたポリマーが一般式:▲数式、化学式、表等があり ます▼ を有し,ここで R=HまたはCH3 w=少なくとも1 x=少なくとも1 y=少なくとも1 z=少なくとも10 である,請求の範囲第7項記載のイオノマー樹脂。
  10. 10.上記の酸ポリマーがエステル化型である,請求の範囲第1項記載のイオノ マー樹脂。
  11. 11.上記酸ポリマーが ポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリアクリルエステル,ポリエチレン メタメタクリレート共重合体,エチレン・メチルアタリレート(EMA)共重合 体,およびスチレン・メチルメタクリレート共重合体から成るエステル化ポリマ ー群から選ばれる,請求の範囲第1項記載のイオノマー樹脂。
  12. 12.上記酸ポリマーが部分的に中和された炭化水素カルボキシル酸共重合体か ら成る,請求の範囲第1項記載のイオノマー樹脂。
  13. 13.上記酸ポリマーが金属カチオンで少なくとも部分的に中和される,請求の 範囲第12項記載のイオノマー樹脂。
  14. 14.上記酸ポリマーが,ナトリウム,アルカリ金属アンモニウム塩,アルミニ ウム塩および亜鉛から成る群から選び出されたカチオンで少なくとも部分的に中 和される,請求の範囲第13項記載のイオノマー樹脂。
  15. 15.上記酸ポリマーが,エチレン−メタクリル酸およびエチレン−アクリル酸 の共重合体のナトリウムーおよび亜鉛イオノマーから成る群から選ばれる,請求 の範囲第12項記載のイオノマー樹脂。
  16. 16.酸ポリマーと,上記酸ポリマーとイオン的に架橋するポリアミンとから成 る透明なイオノマー樹脂フィルムであって,上記ポリアミンは一般式:▲数式、 化学式、表等があります▼ を有し,ここで xは1〜25炭素原子を含み,そして=NH,=H−CH3,−CH2−〇−C H2,およびその他のヘテロ原子およびハロゲンを含むことができ,Rl,R2 ,R3,R4はH,アルキル,脂環式一および芳香族基であり,y=1以上であ り, 上記イオノマー樹脂フィルムは最低0.127cm(50ミル)の厚さを有する ,透明イオノマー樹脂フィルム。
  17. 17.酸ポリマーおよび前記酸ポリマーとイオン的に架橋したポリアミンを含ん で成る透明イオノマー樹脂であって,上記ポリアミンは一般式:NH2CH2− R−CH2NH2を有手し,ここで,Rは1〜25ヶの炭素原子を含み,Rは脂 肪族,脂環式または芳香族である,透明イオノマー樹脂フィルム。
  18. 18.Rがさらに芳香環,窒素,硫黄,酸素およびハロゲン原子を含むことので きる,請求の範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  19. 19.イオノマー樹脂フィルムが少なくとも,0.0254(10ミル)の厚さ を有する,請求の範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  20. 20.上記酸ポリマーが,エチレン−メタクリル酸共重合体,エチレン−アクリ ル酸共重合体,ポリアクリル酸およびポリメタクリル酸から成る群から選ばれる ,請求の範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  21. 21.上記ポリマーが一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ を有し,ここで R=HまたはCH3 w=少なくとも1 x=少なくとも1 y=少なくとも1 z=少なくとも10 である,請求の範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  22. 22.上記酸ポリマーがエステル化型である,請求の範囲第17項記載の透明イ オノマー樹脂フイルム。
  23. 23.上記酸ポリマーが ポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリアクリルエステル,ポリエチレン メタメタクリレート共重合体,エチレン・メチルアクリレート(EMA)共重合 体,およびスチレン・メチルメタクリレート共重合体から成るエステル化ポリマ ー群から選ばれる,請求の範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  24. 24.上記酸ポリマーが部分的に中和された炭化水素カルボキシル酸共重合体か ら成る,請求の範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  25. 25.上記酸ポリマーが金属カチオンで少なくとも部分的に中和される,請求の 範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  26. 26.上記酸ポリマーが,ナトリウム、アルカリ金属、ンモニウム塩、アルミニ ウム塩、および亜鉛から成る群から選ばれたカチオンで少なくとも部分的に中和 される,請求の範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  27. 27.上記酸ポリマーが,エチレン―メタクリル酸共重合体,エチレン−アクリ ル酸共重合体,ポリアクリル酸およびポリメタクリル酸から成る群から選ばれる ,請求の範囲第17項記載の透明イオノマー樹脂フィルム。
  28. 28.最低一層の透明基質層と,この透明基質上の最低一層の透明イオノマー樹 脂フィルムとを含んで成る透明ラミネートであって,上記イオノマー樹脂フィル ムは,酸ポリマーと,この酸ポリマーとイオン的に架橋したポリアミンとから成 り,ポリアミンは一般式: NH2CH2−R−CH2NH2を有し,ここでRは1−25の炭素原子を含み ,Rは脂肪族脂環式または芳香族である,透明ラミネート。
  29. 29.上記基質がガラスである,請求の範囲第28項記載の透明ラミネート。
  30. 30.上記イオノマー樹脂層に,上記基質と反対側に,さらにポリアクリルプラ スチックを含んで成る,請求の範囲第28項記載の透明ラミネート。
  31. 31.上記ポリアクリルプラスチック層上にさらにハードコート層を含んで成る ,請求の範囲第30項記載の透明ラミネート。
  32. 32.上記イオノマー樹脂層上にさらにハードコート層を含んで成る,請求の範 囲第28項記載の透明ラミネート。
  33. 33.上記基質がポリアクリルプラスチックである,請求の範囲第28項記載の 透明ラミネート。
  34. 34.上記ポリアクリルプラスチック基質上にさらにハードコート層を含んで成 る,請求の範囲第33項記載の透明ラミネート。
  35. 35.最低一層の透明基質層と,上記基質上の最低一層の透明イオノマー樹脂フ ィルムとを含んで成る透明ラミネートであって,上記イオノマー樹脂フィルム層 が,酸ポリマーおよび前記酸ポリマーとイオン的に架橋したポリアミンとから成 り,上記ポリアミンは一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ を有し,ここで xは1〜25ヶの炭素原子を含み,=NH,=H−CH3.−CH−O−CH2 ,およびその他のヘテロ原子およびハロゲンを含むことができ,R1,R2,R 3,R4はH,アルキル,脂環式一および芳香族基であり, y=1以上で 上記イオノマー樹脂フィルムは少なくとも0.127cm(50ミル)の厚さを 有する,透明ラミネート。
  36. 36.透明樹脂フィルムを製造する方法であって,酸ポリマーと,一般式: NH2CH2−R−CH2NH2を有し,ここでRは1〜25炭素原子を含み, Rは脂肪族,脂環式または芳香族であるポリアミンとを混合することと, 上記混合物を少なくとも上記酸ポリマーの融点より高い温度に加熱して,上記混 合物を融かすことと, 上記融解した混合物を押出し,それからフィルムを形成することとから成る方法 。
  37. 37.上記混合物を(280°F)を越える温度に加熱する,請求の範囲第36 項記載の方法。
  38. 38.上記フィルムが最低0.0254cm(10ミル)の厚さを有する,請求 の範囲第36項記載の方法。
  39. 39.上記フィルムを(325°F)を越える温度に加熱することをさらに含む ,請求の範囲第36項記載の方法。
  40. 40.透明なイオノマー樹脂フィルムを製造する方法であって,酸ポリマーと, 一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ を有し,ここで xは1〜25の炭素原子を含み,=NH,=H−CH3,−CH2−O−CH2 ,およびその他のヘテロ原子およびハロゲンを含むこともでき,R1,R2,R 3,R4はH,アルキル,脂環式および芳香族基であるポリアミンとを混合する ことと,上記混合物を少なくとも上記酸ポリマーの融点以上の温度にまで加熱し て,上記混合物を融解することと, 上記融解混合物を押出してそれからフィルムを形成し,上記フィルムは最低0. 127cm(50ミル)厚さであること とから成る方法。
  41. 41.上記フィルムをさらに(325°F)を越える温度にまで加熱することを 含む,請求の範囲第40項記載の方法。
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