JP2002532299A - フルオロポリマーとポリアクリレートとからなる混合物を含有する層を有するシートの製造法 - Google Patents
フルオロポリマーとポリアクリレートとからなる混合物を含有する層を有するシートの製造法Info
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Abstract
Description
レートとからなる混合物を含有する、シート、殊に光学的に価値の高い耐候性及
び耐破断性の保護シート及び装飾シートの製造法に関するものである。更に、本
発明は、こうして製造されたシートの使用法に向けられたものである。
ートは、当業者の間では広く知られている。殊にPVDF/PMMA−配合物は
、これらのポリマーが適切な割合で混合されている場合には、単独成分の性質よ
りも明らかに良好な優れた性質を有している。従って、PVDFの顕著な結晶性
は、少なくとも25%のポリメタ)アクリレートの添加によって、光学特性にも
はやマイナスの影響を及ぼさない程度にまで低下させることができる。ポリ(メ
タ)アクリレートへの少なくとも40%のPVDFの添加により、耐薬品性が明
らかに向上することになる。その上更に、少なくとも55%のPVDFを添加す
る場合には、(低)温度粘性が改善される。
れたか又は溶融液として支持体シート上に押出し被覆されていた。
する大きな危険と結び付いているので、多くの投資と結び付いている。従って、
環境への前記溶剤の放出を十分に回避しなければならない。
法は、全体として極めて高価ある。
に記載されているように、支持体シート上に薄膜を押出しすることにある。
いて記載されているように、支持体シートが高い耐熱性を有していないと、熱い
溶融液によって変形されてしまうので、相対的に高い耐熱性を必要とすることで
ある。これに応じて、多層PVDF/PMMA−シートの製造の際には、相対的
に高価な支持体シートの使用を不要にすることができる。その上更に、単層PV
DF/PMMA−シートの製造の場合、この方法は、支持体層が除去されなけれ
ばならないので費用がかかる。更に、該支持体層は、熱時に、PVDF/PMM
A−層と結合される。これは、別の欠点となる。殊に、混濁度(曇り度)は、前
記手段によって損なわれてしまう。
は公知である。しかしながら、これらのシートは、混濁しており、所望の表面光
沢を有していなかった。
は、フルオロポリマー及びポリ(メタ)アクリレートを含有し、光学的に価値の
高い耐候性及び耐破断性の単層シートを製造することができるが、その際、溶剤
を使用する必要がないか又は支持体シートを熱時に被覆させる必要がない、少な
くとも1つの層中にフルオロポリマーとポリ(メタ)アクリレートとからなる混
合物を含有するシートの製造法を提供することであった。
た。
ルオロポリマーを含有し、特に僅かな混濁度を有するシートを製造する、溶剤を
用いない方法を開示することであった。
トの製造法を提供することであった。
ら当然導き出すことができるか又はこれから必然的にもたらされる課題は、独立
請求項1の全ての特徴を有する少なくとも1つのシート中にフルオロポリマー及
びポリ(メタ)アクリレートを含有するシートの製造法によって解決される。
である。
を含有するシートの製造の際に、少なくとも1種のポリ(メタ)アクリレート及
びフルオロポリマーを含有する乾燥混合物を製造し、該混合物を、≦100℃、
有利に≦70℃の温度を有するローラー上に押出しすることによって該混合物を
成形してシートにするが、この場合、該混合物の温度を、該混合物のゲル形成温
度を下回るよう保持し、押出しの際に、ノズル流入口の前にフィルターを配置し
、ノズル温度を、材料の温度よりも高いが、しかし、ノズル流入口で、該混合物
のゲル形成温度よりも低くなるよう保持することによって、予期されなかった方
法で、フルオロポリマー及びポリ(メタ)アクリレートを含有し、光学的に価値
の高い耐候性及び耐破断性の単層シートを製造することができ、その際、溶剤を
使用する必要がないか又は支持体シートを熱時に被覆させる必要がない1つの方
法を提供することができる。
きる。
濁度を有している。
ができる。
造の間に、熱負荷されていないので、該シートは、用途に応じて安価なポリマー
から仕上げられていてもよい。
ッ素置換基が存在しているオレフィン系不飽和モノマーのラジカル重合によって
得られるポリマーのことである。この場合、コポリマーも含まれる。これらのコ
ポリマーは、1種又はそれ以上のフッ素含有モノマー以外に、該フッ素含有モノ
マーと共重合することができる別のモノマーを含有していてもよい。
ルスルホン酸、ヘキサフルオロイソブチレン、ヘキサフルオロプロピレン、過フ
ルオロビニルメチルエーテル、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニル及びフッ
化ビニリデンが含まれる。これらのうちでは、フッ化ビニリデンが特に有利であ
る。
ることが重要である。従って、分子量は、助剤又はコポリマーを使用する場合に
は、広い範囲で変動することができる。一般に、フッ素含有ポリマーの分子量の
重量平均は、100000〜200000の範囲内、有利に110000〜17
0000の範囲内であるが、これによって制限されるものではない。
子エステル並びに該ポリマー又はアクリレートとメタクリレートとのコポリマー
が含まれる。
ことである。前記ポリマーには、多のモノマーとのコポリマーも含まれる。
アクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルメタクリ
レート、プロピルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、第三ブチルメタク
リレート、イソブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ヘキシルアク
リレート、シクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベン
ジルメタクリレート及びベンジルアクリレートが含まれる。
スチロール、側鎖においてアルキル置換基で置換されたスチロール、例えばα−
メチルスチロール及びα−エチルスチロール、環においてアルキル置換基で置換
されたスチロール、例えばモノクロロスチロール、ジクロロスチロール、トリブ
ロムスチロール及びテトラブロムスチロール、ビニルエーテル及びイソプロペニ
ルエーテル、マレイン酸誘導体、例えば無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水
物、マレインイミド、メチルマレインイミド及びジエン、例えば1,3−ブタジ
エン及びジビニルベンゾールである。
である。
ートにするためにポリマーが押出し可能であることが重要である。従って、コポ
リマー含量の変化並びに助剤、例えば可塑化剤の添加によって、より大きな分子
量を有するポリマーであってもシートにするために押出しすることができる。し
かし、一般に、ポリ(メタ)アクリレートの分子量の重量平均は、有利に300
00〜300000の範囲内、特に有利に80000〜250000の範囲内で
ある。
トの、ラジカル重合の種々の方法による製造は、自体公知である。従って、該ポ
リマーは、塊状重合、溶液重合、懸濁重合又は乳化重合で製造することができる
。塊状重合は、有利に、Houben−Weyl、第E20巻、第2部(198
7)、第1145頁以降に記載されている。溶液重合に関する重要な示唆は、同
じ文献の第1156頁以降に見出される。懸濁重合技術についての説明は、同じ
文献の第1149頁以降に見出されるが、他方で、乳化重合は、同じ文献の第1
150頁以降に記載及び説明されている。
ノマーは、市販により入手可能である。
質量%、殊に40質量%〜75質量%、ポリメチルメタクリレート(PMMA)
を(90〜10質量%、殊に60〜25質量%含有しているが、この場合、前記
の値は、混合物全体に対するものである。なかでも特に有利なPMMAは、例え
ば加工性を改善するブチルメタクリレート又はメチルアクリレートのようなコモ
ノマー含量(PMMAの量に対して約20質量%まで)を有している。有利なP
VDFは、ホモポリマー及び/又はコポリマーとして使用することができる。
レートと混合可能な別のポリマーを含有していてもよい。これには、就中、ポリ
カーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン及びポリ
エーテルが含まれる。
一混合物を形成することを意味するものである。
該添加剤には、就中、帯電防止剤、酸化防止剤、染料、難燃剤、充填材、光安定
化剤及び有機リン化合物、例えば亜リン酸塩又はホスホネート、含量、風化保護
剤及び可塑化剤が含まれる。
リアゾール及びヒドロキシフェニル−トリアジンのタイプのUV吸収体が特に有
利である。
UV吸収体は、特に長期保存が可能であり、風化安定性である。更に、これらは
、十分な吸収特性を有している。
によって本発明が制限されることはない。
タ)アクリレートとフルオロポリマーとを含有する混合物、有利に乾燥混合物又
は溶融液混合物を製造する。
る。混合を行う温度は、該混合物のゲル化温度を下回っている。
ローラー上に押出しされるが、その際、シートが形成される。シートにするため
のポリマーの押出しは、十分に公知であり、例えばKunststoff−ex
trusionstechnik II、Hanser Verlag、198
6、第125頁以降に記載されている。この押出しは、図1中に略図的に示され
ている。熱い溶融液を、押出機1のノズルから冷却ローラー2(チルロール)に
もたらす。このチルロールローラーは、当業者の間では十分に公知であるが、高
い光沢性を得るために、研磨されたローラーが使用されている。あるいは、本発
明による方法においては、別のローラーを冷却ローラーとして使用することもで
きる。もう1つのローラー3は、ローラー2の上で冷却された溶融液を、まず収
容し、その際、単層シート4が得られるが、これは、別の層を設けられていても
よい。
流入口の前に、フィルターが配置されている。フィルターのメッシュ幅は、一般
に、使用された出発物質に左右されるので、従って、広い範囲で変動することが
できる。しかし一般には、該メッシュ幅は、300μm〜20μmの範囲内であ
る。また、異なるメッシュ幅を有する複数の篩を有するフィルターをノズル流入
口の前に配置することもできる。これらのフィルターは、当業者の間では十分に
公知であり、市販により入手可能である。当業者に対する他の手掛かりとして、
添付の実施例を用いることができる。
vayの製造者報告書)。これらのゲル粒子は、相対的には濾過によって除去さ
れにくい。従って、可能なゲル形成を回避することが必要とされる。それ故、ゲ
ル化温度をできるだけ大きく下回る温度で押出しされる。ゲル物体の少ないシー
トの製造のためには、粉体状のPVDF−納入形態でも提供されるが、その平均
粒度は、例えば0.2mmである。これは、押出機の剪断域においてより完全に
近く粉砕される。
るために押出しすることができるためには、確かに温度は十分に高くなければな
らない。最適温度は、例えば混合物の組成に左右されており、従って、広い範囲
で変動することができる。しかし、ノズル流入口までの該混合物の有利な温度は
、150〜210℃の範囲内、特に有利に180〜200℃の範囲内である。こ
の場合、該混合物の温度は、成形プロセス全体に亘って、ゲル化温度を下回って
保持されていなければならない。
きる。選択されたシート厚は、10〜200μmの範囲内であることが多い。該
シート厚は、当業者に公知のパラメータにより調節することができる。
よう制御してもよい。圧力は、一般に、40〜100バールの範囲内であるが、
本発明による方法は、これによって制限されるものではない。従って、シートが
本発明により得られる速度は、5m/s以上、殊に10m/s以上であるが、こ
れによって、本発明による方法が制限されるものではない。一般的な処理パラメ
ータに関する他の示唆は、当業者には、添付の実施例によって得られる。
ルの温度をノズル流入口の前の混合物の温度よりも高いが、しかし、ゲル化温度
よりも低く選択することが重要である。
%、なかでも特に有利に15%高く調節される。従って、ノズルの有利な温度は
、160℃〜235℃、特に有利に200℃〜2230℃、なかでも特に有利に
210℃〜220℃の範囲内である。
ートは、引き続く処理工程の間に、損傷からのPVDF/PMMA−含有層の保
護のために用いられる。更に、これによって、該シートの更なる加工を容易にす
ることができる。
できる前記の層は、就中、ポリエステル、例えばポリブチレンテレフタレート(
PBT)、ポリエチレンテトラフタレート(PET)及び/又はポリオレフィン
、例えばポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(
PE)等からなる。
で印刷されていてもよい。前記シートにメタリック効果を持たせることも可能で
ある。これらのプロセスは、当業者には公知であり、例えばグラビア印刷、グラ
ビアコーティング及びマクログラビアコーティングと呼称されている。
付着の改善のために用いることができる別の層を施与することができる。
は、当業者の間では十分に知られており、例えばKunststoffextr
usionstechnik II、Hanser Verlag、19986
、第320頁以降に記載されている。
T)、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリオレフィン、例えばポリ
塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、アク
リルニトリル−ブタジエン−スチロール−コポリマー(ABS)、アクリルニト
リル−スチロール−アクリルエステル−コポリマー(ASA)、ポリカーボネー
ト(PC)及びポリアミド(PA)並びの前記ポリマーの混合物である。
とができるということは、当業者には明白である。従って、この種のシートは、
複数の装飾層/プリント層を、異なる順序で有していてもよい。更に、多層シー
トは、種々の合成樹脂からなる層の結合並びに保護すべき対象の上でのシートの
固定のために用いることができる粘着剤層を含んでいてもよい。
。
損傷から保護する保護層である。該保護層6は、一般に、10μm〜100μm
の範囲内の厚さを有している。
、この顔料は、例えばオフセット印刷法又は凹版印刷法によって施与することが
できる。装飾層には、この目的のために市販により入手可能であり、同時積層に
よって付け加えることができるシートも含まれる。
てもよい。この層は、樹脂との融和性の向上のために用いることができ、引き続
くプロセスで前記支持体層に施与される。kの目的のための支持体層は、一般に
、100〜1200μm、有利に400〜600μmの範囲内の厚さを有してい
る。
形されるが、これは、特殊な射出成形装置において更に加工することができる。
これは、図3に略図的に記載されている。巻取り品10は、このために設計され
た装置中で広げられるが、この場合、例えば図2において記載された多層シート
5が、熱成形装置11中に供給されている。熱成形装置中では、多層シート5か
ら挿入物12が仕上げられており、該挿入物が、特殊な射出成形装置13中で金
型の中に入れられ、引き続き射出される。この場合、樹脂は、支持体層9の上に
もたらされる。図2に記載された多層シート5の保護層6は、射出成形樹脂と接
触しているのではなく、射出成形金型に合わせられている。これによって、射出
成形された構成部材15が得られるが、これには、卓越した付着性のUV安定性
装飾外側面14が備え付けられている。
用された場合には、構成部材15の構成後に除去することができる。これによっ
て、卓越した品質を有する表面が得られる。
ール、門扉枠被覆、スポイラー及びフェンダーを製造することができる。
が、この場合、支持体層9の外側面は、例えば粘着剤層を施与されていてもよい
ので、卓越した表面品質とともに、卓越した持続性を有する自己粘着性装飾シー
トが得られる。これらの装飾シートは、就中、自動車分野で同様に使用されてい
る。
干、家屋の被覆、太陽電池のカバー、航空機内部部材のカバーシート及び屋根葺
き用の耐候保護シート及び装飾シートとして用いることができる。
れによって制限されるものではない。
GmbH社のPlexiglas(R) 8N 11.9kg及びUV吸収体(
Palmarole AG、バーゼル在のMark(R) La31)0.32
kgを、25℃の温度で、タウメル(Taumel)ミキサー中で混合した。こ
うして得られた乾燥混合物をBreyer社の押出機中で押し出してシートにし
た。この場合、得られた乾燥混合物を、約195℃の温度(温度プロフィール:
υ1=135℃、υ2=υ3〜10=190℃、υ溶融ポンプ=200℃、υノ
ズル=220℃)で溶融させた。溶融した混合物を、40バールの圧力で押出し
したが、この場合、コンベヤーを、毎分13回転の回転速度で運転した。ノズル
流入口の前に、40μmのメッシュ幅を有するグノイス・フィルター(Gneu
ss−Filter)を配置した。ノズル温度を220℃に調節した。ノズル−
ローラー間隔は3mmであった。鏡面高光沢研磨されたローラーの温度は24℃
であった。
質について試験した。
さ及び破断時の伸びをISO527−312により測定した。
/淡色に光る欠陥部位である。この欠陥部位の特定のために、AGFA−GAE
VERT社の粒子計数装置COPEX LP3を使用した。
を、表1中に記載されている溶剤(ベンジン(無鉛ガソリン);アセトン;エタ
ノール・水70/30混合物(容量パーセント))で満たしたが、この場合、該
綿球を、溶剤中に浸漬させ、該綿球を絞ることなく過剰量の溶剤の滴を切った。
ラスで覆った。サンプルの大きさは、それぞれ5×5cmであった。48時間後
に、該シートサンプルを取り出し、光沢及び表面状態に関する変化につき目視検
査した。
した。僅かな変化が生じた場合には、このサンプルは制限付きの耐久性であった
。著しい変化が生じた場合には、このサンプルは耐久性がなかった。
m GmbH社のPlexiglas(R) 8N 4kgを、これらのポリマ
ーの例1で記載した量の代わりに使用したことを除いて、例1を繰り返したが、
この場合、UV吸収体の質量の割合を、質量全体に対して一定に保持した。
gを、例1に記載したPlexiglas(R) 8Nの代わりに使用したこと
を除いて、例1を繰り返したが、この場合、UV吸収体の質量の割合を、質量全
体に対して一定に保持した。
使用したSolef(R) 1010の代わりに使用したが、この場合、UV吸
収体の質量の割合を、質量全体に対して一定に保持した。
記載した試験を繰り返した。
数は増大していた。
記載した試験を繰り返した。
比例的に増大していた。
る。
を示す図である。
は公知である。しかしながら、これらのシートは、混濁しており、所望の表面光
沢を有していなかった。 特開平2−52720号公報には、チルロール法による耐候安定性の薄膜の製
造法が記載されている。生じた薄膜が冷却ロールに密着することを達成するため
に、<120℃の温度の圧搾空気を該薄膜に吹き付けることは、該薄膜の光学的
特性にとって不可欠である。
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも1種のポリ(メタ)アクリレート及びフルオロポ
リマーを含有する混合物を製造し、該混合物を、≦100℃の温度を有するロー
ラー上に押出しすることによって該混合物を成形してシートにするが、この場合
、該混合物の温度を、該混合物のゲル形成温度を下回るよう保持し、押出しの際
に、ノズル流入口の前にフィルターを配置し、ノズル温度を、ノズル流入口にお
ける材料の温度よりも高いが、しかし、該混合物のゲル形成温度よりも低くなる
よう保持する、少なくとも1つの層中にフルオロポリマー及びポリ(メタ)アク
リレートを含有するシートの製造法。 - 【請求項2】 押出しのために、混合物全体の質量に対して、PVDFを1
0〜90質量%及びPMMAを90〜10質量%含有する混合物を使用する、請
求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 ノズル流入口の前の混合物の温度が、150〜210℃の範
囲内、殊に180〜200℃の範囲内である、請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 乾燥混合物がUV吸収体を含有する、請求項1から3までの
いずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 UV吸収体が、ベンゾトリアゾール又はヒドロキシフェニル
トリアジンのタイプである、請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 得られたシート上に、直列で、押出しのために、積層シート
を室温で施与する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 保護シートがポリエステル及び/又はポリオレフィンからな
るものである、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 シート厚が、10〜200μmの範囲内である、請求項1か
ら7までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項9】 混合物が押出しされることになるローラーの温度が、≦70
℃である、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項10】 庭園家具、窓用形材、門扉、欄干、家屋の被覆、自動車分
野での構成部材及び付属部材、太陽電池のカバー、航空機内部部材のカバーシー
ト並びに屋根葺き用部材のための耐候保護シート及び装飾シートとしての、請求
項1から9までのいずれか1項により製造されたシートの使用法。
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