專利名稱:多層結(jié)構(gòu)的制作方法
本發(fā)明涉及包含一層基質(zhì)層和一層聚合物復(fù)合材料層的多層結(jié)構(gòu)，兩層之間彼此緊固，沒有另外的粘合涂層。基質(zhì)層可以是金屬(例如鋁)或聚合物(例如聚酰胺或聚烯烴薄膜)或其他剛性或柔性材料。包含金屬基質(zhì)層的多層結(jié)構(gòu)可用在建筑、汽車、飛機(jī)等領(lǐng)域。包含聚合物薄膜基質(zhì)層的多層結(jié)構(gòu)可用作包裝材料。
多層結(jié)構(gòu)具有的許多性質(zhì)是單層結(jié)構(gòu)所沒有的。眾所周知，金屬和聚合物的層壓制品，既具有金屬的強(qiáng)度，又具有聚合物抗腐蝕和隔音的性能。柔性薄膜的層壓制品也被廣泛使用，各種聚合物薄膜賦予層壓制品以各種特性。例如，聚偏氯乙烯和聚酰胺層壓制品，既具有聚偏氯乙烯優(yōu)良的抗透氣性和防潮性，又具有聚酰胺薄膜的強(qiáng)度、耐磨性和光澤度。因此，這些薄膜層壓制品在包裝奶油、軟干酪、人造奶油、鮮肉等方面是很有用的。
通常，至少包含一層聚合物層的多層結(jié)構(gòu)是用粘合劑、密封層等使分離的層互相粘合或?qū)雍希蚶眉訜?，如聚合物薄膜的?fù)合擠壓成型和類似的直接粘合物法制成的。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來看，使用粘合劑或密封層并不是很理想的，因?yàn)檎澈蟿┗蛎芊鈱映擞兄诙鄬咏Y(jié)構(gòu)的抗層離性外，通常對其他性質(zhì)并無貢獻(xiàn)，而且還需增加另外的操作步驟(較好的粘合劑通常是溶劑基粘合劑，因此在處理溶劑時會引起環(huán)境污染和有礙健康等問題)。
人們已知道，要得到具有抗層離性的多層結(jié)構(gòu)，使用直接粘合法時，需將添加劑摻合到聚合物層中。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，即使不是絕大部分添加劑，但是許多能促進(jìn)聚合物涂層同基質(zhì)層(例如各種金屬和化學(xué)性質(zhì)不相似的其他聚合物)的粘著作用的添加劑與聚合物涂層是不相容的。(眾所周知，在整個使用期間，或者當(dāng)多層結(jié)構(gòu)暴露在濕熱環(huán)境中時，增粘劑和類似的粘合促進(jìn)劑往往會滲到聚合物涂層和基質(zhì)層之間的界面中，由此對多層結(jié)構(gòu)的抗層離性產(chǎn)生不良影響)。
顯然，如果添加劑能有效地促進(jìn)聚合物的粘著作用，且與聚合物是相容的話，那末不使用粘合劑或密封層，而將聚合物層合或粘著到基質(zhì)層上是最可取的。
現(xiàn)已知道一類被稱為無機(jī)聚合物的新穎化合物，這些化合物在美國專利4，232，146，4，235，990，4，235，991，4，256，872，4，267，308，4，276，409，4，276，410，4，276，411，4，298，723，4，299，943，4，373，079，4，384，981，4，386，013，4，390，690，4，429，111，和4，436，899中已有介紹，特此將這些專利號列出以供參考。這些化合物可被制成類似于磷酸鋯的層狀結(jié)構(gòu)。上述各專利告訴我們這些新穎的化合物有許多用途。然而，這些層狀化合物能促進(jìn)聚合物與基質(zhì)層的粘著作用這一性質(zhì)迄今尚未公開過。
本發(fā)明提供一種多層結(jié)構(gòu)，它包括一層與聚合物復(fù)合材料層緊固的基質(zhì)層。所說的聚合物復(fù)合材料包括一種聚合物和一種微粒狀的層狀化合物，該微粒狀層狀化合物選自一組由通式M(O3ZOxR)n表示的化合物，其中M選自由Zr、Te、Pr、Mn、W、Sn、Pb、Ir、U、Si、Os、Hf、Ti、Ru、Nb、Ge、Th、V、Pu、Mo、Ce和它們的混合物所組成的四價金屬離子組;Z為選自周期表第Ⅴ族元素中的原子量至少為30的原子;R選自由氫基和有機(jī)基團(tuán)組成的基團(tuán);n可等于1或2，只有當(dāng)R被三或四氧化五價原子封端時n等于2;x從0到1變化。在本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)中，較好的是Z為P;M選自Zr或Ti;R從由氫基、有機(jī)無環(huán)基、脂環(huán)基、雜無環(huán)基、雜環(huán)基、芳基和它們的混合物中選擇。微粒狀的層狀化合物可復(fù)合在本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)的聚合物表面，或者，為使微粒狀固體分散在聚合材料如熱塑性聚合物中，可使用本領(lǐng)域的已知技術(shù)，將它均勻地分散到整個聚合物中。
可用于本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)的聚合物可選自聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚氨酯等等。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)也包括如上所述的基質(zhì)層，即一種金屬，如鋁、銅、鐵合金等等，所述的基質(zhì)層也可以是一種聚合物，例如聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚氨酯等等。
本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)可具有任意厚度，這取決于它們最終的使用要求。例如，所說的復(fù)合材料和所說的基質(zhì)層可以是重疊的多薄膜層，每一層的厚度不大于約50密耳。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)中包含的層合的聚合物薄膜層，至少一層薄膜層可以是聚烯烴，如聚丙烯。特別期望的聚合物薄膜層壓制品是具有多層結(jié)構(gòu)的、其中一層是聚烯烴薄膜，另一層是錦綸薄膜的層壓制品，和其中兩層均為聚烯烴薄膜的層壓制品。本發(fā)明的另一種多層結(jié)構(gòu)，其基質(zhì)層為鋁箔，聚合物復(fù)合材料層包含錦綸。
用于本發(fā)明的制品和方法中的化合物從通式M(O3ZOxR)n表示的化合物中選擇。式中n可等于1或2，只有當(dāng)R是被三或四氧化五價原子封端時，n為2;M代表四價金屬離子，選自下列元素
ZrTePrMnVW SnPbIrU SiOsHfTiRuNbGeThPuMoCeZ為選自元素周期表第Ⅴ族的原子量至少為30的原子;R選自由氫基和有機(jī)基團(tuán)組成的基團(tuán);x從0到1變化。特別優(yōu)選的是所說的化合物選自由通式M(O3PR)2或M(O3POR)2表示的化合物。
上述化合物可用以下方法制備，包括在一液體介質(zhì)中，使至少一種酸性化合物(即一種被有機(jī)基取代的含五價原子的酸，其通式為((HO)2OZOx)kR，式中當(dāng)n為2時k等于1，當(dāng)n為1時k等于2)與至少一種上述四價金屬離子反應(yīng)生成固體沉淀，其中五價原子與四價金屬的摩爾比為2到1，五價原子以共價鍵與R相結(jié)合，并且當(dāng)x等于1時，R通過氧被鍵合到五價元素Z上。
應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)制備化合物的原料用通式
表示時，x為零，其中n為1或2，例如
，即亞磷酸或有機(jī)膦酸。當(dāng)原料用通式
表示，例如
，即有機(jī)磷酸或磷酸時，x為1。如果使用這些原料的混合物，x將根據(jù)各原料的比例從0到1變化。
四價金屬M(fèi)和五價原子Z可根據(jù)活性部分所需要的性質(zhì)，由該技術(shù)領(lǐng)域：
的熟練技術(shù)人員選擇。但M最好是Zr或Ti，Z最好是P。
R從氫基、有機(jī)無環(huán)基、脂環(huán)基、雜無環(huán)基、雜環(huán)基、芳基或它們的混合物中選擇。至少選擇的R基的一部分是為了提高層狀化合物在聚合物中的相容性。這種選擇可以用各種R基制得溶度參數(shù)基本上與聚合物相等的層狀化合物而很方便地作出。這種制造層狀化合物的過程類似于為聚合物選擇相容的增塑劑，屬于現(xiàn)有技術(shù)。至少選擇的某些R基是為了使聚合物和基質(zhì)層之間產(chǎn)生粘著作用。已經(jīng)知道，極性基對金屬能產(chǎn)生附著作用，因此當(dāng)基質(zhì)層為金屬時，至少某些R基是由極性官能團(tuán)例如磺酸酯、磷酸酯、季銨、羧酸酯等組成，以增進(jìn)聚合物對基質(zhì)層的粘著。當(dāng)基質(zhì)層為聚合物時，那末可以選擇在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與聚合物基質(zhì)層相似的R基。例如當(dāng)聚合物基質(zhì)層為聚氯乙烯時，可以使用含鹵化物官能團(tuán)的R基。事實(shí)上，含有鹵代乙烯基的化合物既能提供與聚氯乙烯基質(zhì)層的相容性，又能提供對該種基材的粘著作用。
最好還應(yīng)該選擇能使化合物達(dá)到層狀結(jié)構(gòu)的R基。因此R基的大小可能是很重要的，因?yàn)榉浅｝嫶蟮腞基可能會破壞這樣的層。
一般來說，用磷作五價原子時，有機(jī)基團(tuán)所占據(jù)的固有間隔不應(yīng)大于24平方埃。這種限制是由磷酸鋯的基本晶體結(jié)構(gòu)決定的。已知被鋯原子鍵合的間隔為5.3平方埃。由此可見，被固定在每一合適位置上的任何基團(tuán)不可能具有比這個位置還要大得多的面積，而仍能保持層狀結(jié)構(gòu)。
這種限制可通過使用較大的和較小的基團(tuán)的結(jié)合，即混合組分而加以避免。如果某些位置已被面積比24平方埃小得多的基團(tuán)所占據(jù)，那末毗領(lǐng)基團(tuán)的面積可以大于24平方埃，而仍能保持化合物的層狀結(jié)構(gòu)。
在制備實(shí)際的化合物之前，可使用CPK空間填充分子模型(伊林公司)按下述步驟對將要被給定的基團(tuán)所占據(jù)的橫截面積進(jìn)行估算構(gòu)筑一個烷基或芳基鏈和端基的模型，然后將它放置在帶刻度的位距為5.3埃的六方矩陣圖上。基團(tuán)的面積就是在此平面上的投影面積。用此法測得的某些面積列于表1中。
表1最小面積 最小面積部分 (平方埃) 部分 (平方埃)烷基鏈 15 異丙基 22.5苯基 18 叔丁基 25羧基 15 氯甲基 14磺酸酯 24 溴乙基 17腈 9 二苯基-膦基 50(近似值)嗎啉代甲基 21 巰乙基 13.5三甲氨基 25注為了在截體中得到最佳的層狀結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確計算R基的大小時，也必須將上述各部分的體積計算在內(nèi)。
雖然上述化合物可用來增進(jìn)任何聚合物對基質(zhì)層的粘著作用，但通常聚合物是各種有助于形成多層結(jié)構(gòu)的性質(zhì)的成膜聚合物。(由于微粒狀的層狀化合物可以通過與任何聚合物相容的R基制成，并能在這樣的聚合物和基質(zhì)層之間提供粘著作用，用于本發(fā)明多層結(jié)構(gòu)中的聚合物僅限于能夠成膜的，即成層的聚合物)。合適的聚合物的例子有聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚氨酯、聚氯乙烯和聚偏氯乙烯等。
在本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)中，通常使用的聚合物的薄膜厚度約為0.1到100密耳，最好為約0.5到15密耳。
典型的薄膜包括，例如由錦綸聚合物如錦綸-4、錦綸-6、錦綸-12和錦綸-6，6制成的各種薄膜。(注對本發(fā)明來說，將錦綸定義為以重復(fù)的酰胺基作為聚合物鏈的主體的任何長鏈合成聚合物)。
在本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)中，可以使用的另一類薄膜包括由二羧酸和二元醇的聚酯反應(yīng)制得的聚酯薄膜。例如，由乙烯基對苯二酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ヅc丙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇或1，4-二羥甲基環(huán)己烷的聚合作用，提供用作聚酯薄膜的聚合物。
用于制備本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)的特定的薄膜是各種聚烯烴薄膜。聚烯烴包括聚乙烯、聚丙烯以及它們的各種共聚物。例如，聚乙烯薄膜可包含羧基，如存在于乙烯-羧酸聚合物中的羧基，或者可包含醇基，如乙烯和醋酸乙烯酯的水解共聚物。例如，在制備本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)中，可使用含有重量約為0.5-10%的羧酸或羧酸鹽共聚單體的乙烯-羧酸共聚物和它們的鹽類。丙烯可與乙烯共聚，提供乙烯-丙烯共聚物薄膜。還有，乙烯、丙烯和另一種共聚單體如共軛二烯烴或非共軛二烯烴的三元共聚物，也能提供有用的聚烯烴薄膜。乙烯和丙烯酸酯共聚物也可作為薄膜使用。例如，含有重量約為20～30%丙烯酸乙酯的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和含有重量約為20～30%丙烯酸異丁酯的乙烯-丙烯酸異丁酯共聚物，均能提供薄膜，用于制備本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)。最后，乙烯也能與氯化單體如氯乙烯和偏氯乙烯共聚，分別提供乙烯-氯乙烯共聚物薄膜和乙烯-偏氯乙烯共聚物薄膜。這樣的薄膜有助于含有約5～40%的氯。
用于本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)的基質(zhì)層可以是金屬或其他剛性材料，如木材、碎料板、模壓板、砌塊、墻板、陶瓷等。合適的金屬包括鋁、鋼、銅。金屬也可提供柔性基質(zhì)層，如鋁箔。
基質(zhì)層可以是上面所公開的聚合物，柔性薄膜和剛性形式兩者均可。
上述任何一種或多種聚烯烴薄膜與錦綸結(jié)合，可得到特別有用的結(jié)構(gòu)。例如，聚烯烴薄膜具有卓越的防水汽性，但隔氧性不良。另一方面，錦綸薄膜顯示出良好的隔氧性，但抗水汽透過性差。當(dāng)錦綸和聚烯烴結(jié)合時，所得的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)既具有良好的隔氧性，又具有良好的隔水汽性。另外，避免了使用有損于上述聚烯烴和錦綸薄膜的阻隔性的粘合劑。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，這種特殊結(jié)構(gòu)在包裝上述各種食品，特別是易受水汽和/或氧影響的奶油、軟干酪、人造奶油、鮮肉等非常有效。另外，這種結(jié)構(gòu)也可用于包裝需要隔絕氣味、水汽和/或氧的飲料、肉制品、水果、蔬菜、堅(jiān)果、藥品、油類或洗滌劑等。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)能很容易地被精通復(fù)合擠壓和密封制得的層狀復(fù)合材料技術(shù)的人員所制造。如果需要的話，隨后還可進(jìn)行機(jī)械或熱成型加工。
下列實(shí)施例將對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，這些實(shí)施例只對實(shí)施本發(fā)明的具體方式進(jìn)行解釋，而不是對從屬權(quán)利要求
的范圍進(jìn)行限制。
實(shí)施例1將粉末狀的錦綸-6，6與3%重量的由式Zr(O3P(CH2)2COOH)2或Zr(O3P(CH2)2Br)2表示的微?；衔镏苯踊旌现苽湎旅娴木酆衔飶?fù)合材料。
用壓模法將每一種錦綸-6，6復(fù)合材料粘合到鋁箔上，制得層合試樣。所有的層合試樣在相同的溫度和壓力下制備。然后將制得的層合試樣按ASTM 0903-49(1978，22分冊)進(jìn)行剝離強(qiáng)度試驗(yàn)，試樣標(biāo)上1，2，3，4和對照樣(錦綸-6，6)等記號。
試樣切成一英吋寬的細(xì)長條，每一條都剝?nèi)ヒ黄X箔，使之暴露出一英吋長的塑料表面。將一英吋寬的強(qiáng)化膠帶放置在從塑料表面剝離的鋁箔的背面的整個長度上。然后，在測試之前將所有的細(xì)長條在22℃和相對溫度為50%的條件下保存一夜。
除了十字頭速度為5吋/分以外，測試在上述ASTM規(guī)定的條件下進(jìn)行。
對照樣和配方1、3的各五個試樣的剝離強(qiáng)度平均值、配方2的四個試樣的剝離強(qiáng)度平均值和配方4的剝離強(qiáng)度之估計值列于表2中。除配方4外，每個試樣的讀數(shù)范圍都是相當(dāng)窄的，標(biāo)準(zhǔn)偏差約為15%。
表2被測試樣剝離強(qiáng)度的平均值試樣號 剝離強(qiáng)度對照樣 0.48磅/吋0.59磅/吋0.73磅/吋2.88磅/吋4.00磅/吋(估算值)盡管所有試樣均顯示出提高了粘著力。但是很明顯，試樣2和4(酸)的值較高。就試樣4而言，兩條是可剝離的，但是鋁箔牢牢地粘附在錦綸-6，6上，以致不能直接得到準(zhǔn)確的讀數(shù)。只能作出剝離強(qiáng)度與從塑料薄膜上被剝離的鋁箔寬度之間的外推曲線得出列于表中的數(shù)值。
實(shí)施例2
用剝離強(qiáng)度試驗(yàn)測定下列樣品的粘著力。把聚合物夾在兩片鋁箔之間，并使用“T”試驗(yàn)，測定聚合物和鋁的粘著力。鋁箔原為8密耳，予先用洗滌劑在三氯乙烷中清洗干凈，然后用甲醇擦干。
(a)錦綸-鋁箔多層結(jié)構(gòu)的制備用布雷本登混合機(jī)(Brabender mixer)，將錦綸6(卡普綸6)與重量為2%的Zr(O3PC2H4COOH)2在536°F的溫度熔融后，在氮?dú)夥罩谢旌?分鐘。將錦綸與鋁箔層合，層合條件為560°F、二分鐘。每一試樣得到三個數(shù)據(jù)。
表3平均值 粘著力，磅/線吋(P.l.i)對照樣(無添加劑) 2.1 2.1，2.1，2.1有添加劑 7.0 7.8，6.7，6.5很明顯，添加微粒狀的層狀化合物能大大增加錦綸對鋁的粘著力。
(b)增大微粒狀層狀化合物濃度之影響按上述方式在錦綸6中混入Zr(O3PC2H4COOH)2，并將其與鋁箔層合。
表4添加劑濃度 p.l.i. p.l.i.平均值0.5% A 3.71 3.67B 3.631.0% A 5.45B 5.17 5.30C 5.291.5% A 6.91 6.92B 6.93
顯然，增加微粒狀層狀化合物的濃度能提高錦綸聚合物和鋁箔之間的粘著力。
(c)層合溫度對本發(fā)明多層結(jié)構(gòu)剝離強(qiáng)度的影響注意，如下表5所示，增加層合溫度能提高錦綸薄膜和鋁箔之間的粘著力。在本例中，將2%重量的Zr(O3PC2H4COOH)2與錦綸聚合物按上述方式混合。
表5 層合溫度的影響溫度 P.l.i. P.l.i.平均值300°F NA NA350°F NA NA400°F NA NA450°F A 2.78B 4.15 4.24C 5.80500°F A 5.03B 5.57 5.52C 5.95550°F A 8.78B 8.96 9.01C 9.29注NA表示不粘著(d)制備本發(fā)明多層結(jié)構(gòu)的另一種可供選用的方法在與錦綸6層合之前，以懸浮液形式將微粒狀層狀化合物涂到鋁箔上，而不是如上述方式將微粒狀層狀化合物與錦綸混合。在560°F溫度下進(jìn)行層合。
表6磅/吋平均 各次試驗(yàn)對照樣(無添加劑) 2.1 2.1，2.1，2.1有添加劑 5.9 6.1，6.5，5.0從表6所記載的結(jié)果可見，用微粒狀層狀化合物涂布的鋁箔，與未涂布的鋁箔相比，能提高錦綸對鋁箔的粘著力。
(e)使用羧苯基衍生物作添加劑按上面的方式將Zr(O3PC6H4COOH)2涂到鋁箔上，在560°F溫度下將此涂布過的鋁箔與錦綸層合。
表7P.l.i. P.l.i.平均值有添加劑 A 2.89B 2.23 2.99C 3.86對照樣(無添加劑) 2.1 2.1再次可見，涂過的鋁箔對錦綸的粘著力比未涂過的對照樣高。但是，這種超過對照樣的提高值，用羧苯基衍生物不如用羧乙基衍生物(比較例2d)時大。
(f)包含聚酯和鋁箔的多層結(jié)構(gòu)將型號為Goodyear 10067的聚酯薄膜(可從Goodyear公司購到)與微粒狀層狀化合物在280℃熔融后，在氮?dú)夥障履蠛先昼姡D(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分。然后將制成的復(fù)合材料與鋁箔層合，層合溫度560°F，時間二分鐘。羧乙基衍生物表現(xiàn)出提高了粘著力，而羧苯基衍生物卻不能提高粘著力。
表8P.l.i.平均值 P.l.i.
對照樣(無添加劑) 1.15 1.0，1.32%重量的羧乙基衍生物 2.6 2.4，2.9，2.62%重量的羧苯基衍生物 1.2 1.1，1.4，1.2(g)包含聚乙烯和鋁箔的多層結(jié)構(gòu)以60轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速，使1密耳厚的低密度聚乙烯薄膜(Tenite 1830)與Zr(O3PC2H4COOH)2捏合5分鐘。將此捏合的薄膜與鋁箔層合，層合溫度410°F，時間二分鐘。制成的多層結(jié)構(gòu)的剝離強(qiáng)度如表9所示。
表9P.l.i.平均值 P.l.i.
對照樣(無添加劑) 0.5 0.5，0.5，0.6有添加劑 0.7 0.6，0.8，0.6當(dāng)Zr(O3PC2H4COOH)2是按上述方式涂布到聚乙烯薄膜上，而不是與聚乙烯薄膜捏合時，得到以下的結(jié)果
表10P.l.i. P.l.i.平均值有添加劑 A 1.37B 0.92 1.12C 1.07對照樣(無添加劑) 0.5 0.5由此可見，當(dāng)鋁箔如上式方式用羧苯基衍生物涂布時，聚乙烯和鋁箔之間的粘著力明顯提高。
(h)包含聚乙烯和錦綸的多層結(jié)構(gòu)將聚乙烯與2%重量的Zr(O3PC2H4COOH)2混合，并在560°F溫度下，層合2分鐘，制備包含錦綸6和低密度聚乙烯的多層結(jié)構(gòu)。
表11P.l.i.平均值 P.l.i.
對照樣(無添加劑) 0.2 0.15，0.22有添加劑 0.6 0.83，0.4，0.5(i)包含聚酯和聚氯乙烯的多層結(jié)構(gòu)聚酯-聚氯乙烯(PVC)層壓制品是用Zr(O3PC2H4COOH)2按上述方式涂到PVC表面制備的。將聚酯與重量為2%的Zr(O3PC2H4COOH)2在氮?dú)夥蘸?90℃下熔融三分鐘后，以25轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速捏合三分鐘。PVC是用Thermolite 31烷基錫硫醇鹽穩(wěn)定的，規(guī)格為Goodrich Geon 103EP，聚酯的規(guī)格如上所述。在410°F層合2分鐘。
表12P.l.i.
對照樣 不粘著有添加劑 1.8雖然已經(jīng)對本發(fā)明微粒的多種實(shí)施方案作了介紹，當(dāng)然也應(yīng)該指明，由于能作出包括在本發(fā)明之內(nèi)的許多明顯的改進(jìn)，因此本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施方案，但任何這樣的改進(jìn)將落入本發(fā)明的從屬權(quán)利要求
范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.多層結(jié)構(gòu)，它包括一層被固定到包含聚合物和微粒狀的層狀化合物的復(fù)合材料層上的基質(zhì)層，該微粒狀的層狀化合物選自一組由通式M(O3ZOXR)n表示的化合物，其中M選自由Zr、Te、Pr、Mn、W、Sn、Pb、Ir、U、Si、Os、Hf、Ti、Ru、Nb、Ge、Th、Pu、V、Mo、Ce和它們的混合物所組成的四價金屬離子組；Z為選自元素周期表第Ⅴ族元素中的原子量至少為30的原子；R選自由氫基和有機(jī)基組成的基團(tuán)；n可以等于1或2，只有當(dāng)R被三或四氧化五價原子封端時，n為2；X從0到1變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中Z為P。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中M選自Zr或Ti。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中R基選自氫基、有機(jī)無環(huán)基、脂環(huán)基、雜無環(huán)基、雜環(huán)基、芳基和它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的微粒狀層狀化合物均勻地分散在整個所述的聚合物中。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的聚合物為熱塑性聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的聚合物選自聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和它們的共聚物。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的基質(zhì)層為金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的金屬選自鋁、銅、鐵和它們的合金。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的基質(zhì)層為聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的聚合物選自聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和它們的共聚物。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的復(fù)合材料和所述的基質(zhì)層都是疊合薄膜層，每一層的厚度不大于約50密耳。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12的結(jié)構(gòu)，其中至少一層疊合的薄膜層是聚烯烴。
14.根據(jù)權(quán)利要求
12的結(jié)構(gòu)，其中一層薄膜層是聚烯烴薄膜，另一薄膜層是錦綸薄膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14的結(jié)構(gòu)，其中所述的聚烯烴薄膜是聚丙烯薄膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求
12的結(jié)構(gòu)，其中兩層薄膜層均為聚烯烴薄膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)是用復(fù)合擠壓法制備的。
18.根據(jù)權(quán)利要求
1的多層結(jié)構(gòu)，其中所述的基質(zhì)層選自木材、碎料板、紙板、砌塊、墻板和陶瓷。
19.一種由錦綸聚合物和微粒狀層狀化合物構(gòu)成的復(fù)合材料，微粒狀層狀化合物選自一組由通式M(O3ZOxR)n表示的化合物，其中M選自由Zr、Te、Pr、Mn、W、Sn、Pb、Ir、U、Si、Os、Hf、Ti、Ru、Nb、Ge、Th、Pu、V、Mo、Ce和它們的混合物所組成的四價金屬離子組;Z為選自元素周期表第Ⅴ族元素中的原子量至少為30的原子;R選自由氫和有機(jī)基團(tuán)組成的基團(tuán);n可以等于1或2，只有當(dāng)R被三個或四氧化五價原子封端時，n為2;x從0到1變化。
專利摘要
本發(fā)明提供一種多層結(jié)構(gòu)，它包括一層被固定到一層包含聚合物和微粒狀層狀化合物的復(fù)合材料層上的基質(zhì)層，該微粒狀層狀化合物選自一組由通式M(O
文檔編號B32B27/20GK86106413SQ86106413
公開日1987年5月20日 申請日期1986年10月7日
發(fā)明者馬丁·B·丹斯, 溫迪·C·韋斯伯路 申請人:西方研究公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan