[发明专利]改进了粘合性的多组分结构

说明书

               有关申请的相互参照

本申请要求保护1997年11月6日提交的美国临时专利申请系列号60/064，482的利益。

                    发明背景

1．发明领域：

本发明涉及多组分结构，且更特别涉及改进了粘合性的多组分结构。

2．现有技术的叙述：

利用结构中各种组分显示出不同特性的优点来生产多组分结构在本领域中是众所周知的。典型的多组分结构是其中的不同层具有特定特性的多层薄膜。

例如，在包装应用中，最好使用含氟聚合物，已知这类聚合物对多数化学品是惰性的，且耐高温以及摩擦系数较低。聚三氟氯乙烯(“PCTFE”)均聚物和共聚物以及乙烯-三氟氯乙烯(“ECTFE”)交替共聚物，由于它们具有极好的抗渗性因而都是特别优越的。然而，由于其成本较高，因而这类含氟聚合物的使用局限于特制包装方面的应用。

降低由昂贵聚合物生产的包装材料成本的适宜方法是形成其中的聚合物层与其他不太贵的聚合物层共挤出或层压的多层结构。这种方法对于含氟聚合物包装的应用是特别需要的，因为，往往需要薄层的含氟聚合物，以便利用含氟聚合物的理想特性使成本降到最低。然而，含氟聚合物与多数其他的聚合物粘附不牢固，事实上，多数含氟聚合物的非粘性是众所周知的。

使用官能化聚烯烃作为多组分结构中的粘合层已有叙述，参见例如美国专利4，677，017和5，139，878，兹将该专利公开的内容特别引入本文作为参考。虽然这些多层结构显示出极好的防潮层特性，但在许多情况下，它们缺乏足够的粘合强度因而没有任何重要用途。所以，在市场上还买不到共挤出的卤聚物薄膜。因此，为了提供适合于各种用途的优质多组分结构非常希望提供改进了粘合性的树脂。

                      发明概述

根据本发明，提供了一种包括至少一层卤聚物层和至少一层粘合层的多组分结构，其中该粘合层是软质改性聚合物，该聚合物包括具有选自不饱和酸及其酐、胺和环氧化合物的至少一种官能部分的原料聚合物，其中所述粘合层具有的ASTM D-2240肖氏硬度值D等级小于约25和A等级小于约75。优选该肖氏硬度值D等级小于约20和A等级小于约72。还优选该粘合剂是用官能部分高度改性的。在实施本发明时，用马来酸酐改性的粘合剂是特别优越的。在一个优选的实施方案中，多层结构是三层结构，最优选该结构是三层薄膜。

出乎意料地发现，当将具有高度改性的软质聚合物用作含卤聚物多组分结构中的粘合层时，在卤聚物和软质改性聚合物之间存在着高度的粘合性。

                 优选实施方案的叙述

本发明的粘合层由具有官能部分的原料聚合物形成，且具有D等级小于约25和A等级小于约75的ASTM D-2240肖氏硬度值，已将该聚合物用不饱和酸、酐、胺或环氧部分按该聚合物总重约0.1％至约20％的用量改性。在一个优选的实施方案中，该肖氏硬度值D等级小于约20和A等级小于约72。肖氏硬度值按美国标准测试方法(ASTM)D-2240测定，本领域的技术人员对该方法是熟知的。本文中所用的肖氏硬度值是根据肖氏硬度试验且基于在特定条件下将特定类型压针强迫针入特定材料时的针入度测定的。肖氏硬度值是取决于材料弹性模数和粘弹特性的压针延伸率的反函数。因此，材料越软质，肖氏硬度值越低。用于肖氏硬度试验的硬度计有不同的类型，其中，通常报道的是A型和D型。这两种类型的区别是基于压针的形状和施加的力量。例如，一种D型硬度计具有的针头(即，0.100±0.012mm R)比A型硬度计的(即，0.79±0.03mm R)更尖锐。

该粘合层的官能部分占该聚合物总重的约0.2％至约15％(重量)、优选约0.5％至约10％(重量)、且最优选约1％至约5％(重量)。任一种不饱和酸或酐均可用作本发明的官能部分。适宜的酸包括不饱和羧酸例如马来酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸和衣康酸。适宜的酐包括上述任一种酸的酐。其中，最优选的是马来酸酐。适宜的胺包括脂族或芳族的伯、仲和叔胺。具体的实例包括：2，4，6-三溴苯胺、甲胺、乙胺、丙胺、二甲胺-N-甲基苯胺、乙基甲基胺、2-(N-甲胺)庚烷、仲丁基二甲胺、N-乙基-N-甲基苯胺、三甲胺和N，N-二甲基苯胺。适宜的环氧化合物是具有约2至约20个碳原子的那些环氧化合物。在一个特别优选的实施方案中，该粘合层包括约1％至约5％的马来酸酐。