説明

加熱接着加工性に優れたフィルム

【目的】 いずれのプラスチックスフィルムにも確実にかつ効率良く加熱接着加ができるフィルムを提供する。
【構成】 加熱接着加工を行うフィルムにおいて、少なくとも加熱接着加工を行う部分に電波吸収体を配合及び/又は塗布してなることを特徴とする加熱接着加工性に優れたフィルム。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱接着加工性に優れたフィルムに関し,さらに詳しくはプラスチックスフィルム中に加熱接着を促進する物質を添加することにより、加熱接着加工性を著しく向上せしめたフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、プラスチックスフィルムを加熱接着する方法は種々開発されて来ている。例えば、加熱バー等によるヒートシール(感熱接着)方式,インパルス(瞬間電流加熱接着)方式,高周波加熱接着およびこれらの併用方式等である。
【0003】しかしながら、これら加熱接着方法は、基本的には、フィルムの外面から加熱し、一部融解せしめた後、加圧,冷却して接着する方法であるため、熱伝達性の低いプラスチックスフィルムもしくは、例えば、含フッ素系樹脂,ポリカーボネート樹脂,ポリイミド樹脂,ポリエステル樹脂,ポリスルフォン樹脂,およびポリアリレート樹脂等、耐熱性樹脂フィルムでは、加熱接着性が不良となっていた。
【0004】そこで、これら加熱接着性が良くないプラスチックスフィルムには、加熱接着加工を行う部分(以後これを「部分A」ということがある)に予めコロナ放電,サンドブラスト及び酸もしくはアルカリ薬品処理等、前処理を行って、加熱接着加工性を改善していたが、いずれの方法においても根本的に解決に至るものではなかった。
【0005】よって業界からは、いずれのプラスチックスフィルムにも確実にかつ効率良く加熱接着加ができるフィルムの開発が熱望されていたのである。
【0006】
【発明の解決しようとする課題】本発明の目的は、従来技術が有していた前述の問題を解決しようとするものであり、従来全く知られていなかった加熱接着加工性に優れたフィルムを新規に提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであり、加熱接着加工を行うフィルムにおいて、少なくとも加熱接着加工を行う部分(部分A)に電波吸収体を配合及び/又は塗布してなることを特徴とする加熱接着加工性に優れたフィルムを提供するものである。
【0008】しかして、本発明によれば,いずれのプラスチックスフィルムにも確実に,かつ効率良く加熱接着ができるフィルムが得られるのである。以下、本発明の構成要因について、さらに詳細に説明する。
【0009】本発明において、「フィルム」とは、特に限定するものではなく、いずれのプラスチックスフィルムでも良く、例えば、ビニル系樹脂,スチレン系樹脂,ポリエチレン系樹脂,ポリアセタール系樹脂,アクリル系樹脂,ポリアミド系樹脂,セルロース系樹脂,ポリカーボネート系樹脂,ポリエステル系樹脂,ポリウレタン系樹脂,含フッ素系樹脂及びエンジニアリングプラスチックス(エンプラ)等であり、中でも、ビニル系樹脂,スチレン系樹脂,ポリアセタール系樹脂,セルロース系樹脂,ポリエステル系樹脂,含フッ素系樹脂及びエンプラが好ましく、さらに含フッ素系樹脂及びエンプラが好ましく,特に含フッ素系樹脂が好ましい。
【0010】ここで、ビニル系樹脂とは、例えば、塩化ビニル(PVC),ポリビニルブチラール(PVB),ポリビニルアルコール(PVA),ポリ塩化ビニリデン(PVdC),ポリ酢酸ビニル(PVAc),ポリビニルホルマール及びポリ2塩化ビニル等があり、中でも、PVC,PVAc及びPVdCが好ましい。
【0011】また、スチレン系樹脂としては、例えばポリスチレン,スチレン・アクリロニトリル共重合体(AS)及びABS樹脂等があり、ポリエチレン系樹脂としては、例えばポリエチレン(PE),エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)及びポリプロピレン等である。
【0012】さらに、アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)及びポリアクリレート(PMA)等であり、ポリアミド系樹脂ナイロン6,ナイロン66,ナイロン610及びナイロン11等である。セルロース系樹脂としては、例えば、エチルセルロース(EC),酢酸セルロース(CA),プロピルセルロース(CP),酢酸・酪酸セルロース(CAB)及び硝酸セルロース(CN)等があり、中でもCABが好ましい。
【0013】ポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリブチレンテレフタレート(PBT)等であり、中でもPETが好ましい。
【0014】含フッ素系樹脂とは、フッ素を含むオレフィンの重合によって得られる合成樹脂を総称するものであり、具体的には、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE),エチレンテトラフルオロエチレン系共重合体(ETFE),エチレン−クロロトリフルオロエチレン系共重合体(PCTFE),ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系共重合体(FEP),パーフルオロアルキルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン系共重合体(PFA),パーフルオロアルキルビニルエーテル−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体(EPE),ポリフッ化ビニリデン(PVdF),ポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げられ、本発明では、これらのいずれでも使用可能であるが、中でもETFE,PVdF,PVF及びPFAが好ましく、さらにETFEが好適に使用される。
【0015】ここで、ETFEをさらに詳しく説明すると、ETFEは、エチレン及びテトラフルオロエチレンを主体とし(エチレン/テトラフルオロエチレンのモル比は一般に40/60〜60/40にある)、そして必要により、これに少量(通常10モル%以下)の第3のコモノマー成分を共重合させたものであり、本発明では殊に、エチレン/テトラフルオロエチレンの含有モル比が40/60〜60/40、好ましくは45/55〜55/45の範囲内にあり、かつ式CH2 =CH−Cn2n+1(ここで、nは2〜10の整数である)で示されるパーフルオロアルキルビニルモノマー単位(例えば、CH2 =CH−C49 またはCH2 =CH−C613から誘導される単位)の含有量が0.1〜10モル%、好ましくは0.3〜5モル%の範囲内にあるエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体が好適に使用される。このエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体はそれ自体既知のものであり、例えば特公昭59−50163号公報に記載の方法で製造することができ、また、市販品として旭硝子(株)より(アフロン COP)なる商品名で市販されているものを使用することもできる。
【0016】さらにエンプラとは、機械部品,電気電子部品など機械的性質が強く要求される所に使用されるプラスチックスの総称するものであり、具体的にはポリサルフォン(PS),ポリエーテルサルフォン(PES),ポリエーテルエーテルケトン(PEEK),ポリイミド(PI),ポリエーテルイミド(PEI),ポリフェニレンサルファイド(PPS),ポリアラミド,ポリアリレート(PAR),ポリメチルペンテル(PMP)及びポリエチレンナフタレート(PEN)、等があり、中でもPI,PES,PEEK及びポリアラミドが好ましい。
【0017】また、本発明において、「電波吸収体」とは、特に規制するものではなく、電波吸収性を有する物質であれば、いかなる物質でも使用できるが、中でも電磁的エネルギーを熱エネルギーに変換する機能を有した電波吸収体が好適に使用される。
【0018】これら機能を有する物質としては、例えば、金属,カーボンブラック,フェライト及び強電体セラミックス等があり、就中フェライトが好ましい。
【0019】ここでフェライトとは、一般的に〔MO・Fe23 〕(M:2価の金属イオンを示す)なる組成を有する鉄酸化物の総称である。Mとしては、例えばMn2+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+及び、これら金属イオンの併用系からなるものであり、中でもMn2+,Ni2+,Fe2+及びZn2+が好ましく、さらにMn2+及びZn2+が好ましい。
【0020】Mの併用系としては、具体的には例えば主として(Cu−Zn)系,(Ni−Zn)系及び(Mn−Zn)系を有しているものであり、中でも(Ni−Zn)系及び(Mn−Zn)系が好ましく、特に(Mn−Zn)系が好ましい。
【0021】これら、電波吸収体の形状は、特に制限するものではなく、いずれの形状でも良いが、一般的には、粉末状及び繊維状が好ましい。
【0022】粉末の場合、粉体の粒径は特に規定するものではないが、一般的には0.1〜1000μ好ましくは1〜10μであり、繊維の場合、その太さは0.01〜2w/m,好ましくは0.1〜1w/mである。
【0023】また、これら電波吸収体の樹脂への配合量は、特に制限するものではないが、一般的には0.01〜50PHR,好ましくは0.1〜5PHR,さらに好ましくは1〜3PHRである。
【0024】さらに本発明でいう加熱接着方式とは、特に制限するものではなく、いずれの方式でも使用できるが、一般的には、例えばヒートシール(感熱接着)方式,インパルス(週間電流加熱接着)方式,高周波加熱接着方式および、これらの併用方式等があるが、中でもヒートシール方式および高周波加熱接着方式が好ましく、特に高周波加熱接着方式が好適に使用される。
【0025】また、本発明でいうフィルムとは、その膜厚において、特に制限するものではないが、一般的には5〜500μ好ましくは30〜200μ,特に好ましくは50〜150μである。
【0026】本発明において、前記電波吸収体を前記フィルムに配合もしくは塗布する方法は従来法を使用できる。ここで塗布する方法の1例を示すと、上記電波吸収体とこれを保持せしめる作用を有する、バインダーとを混合せしめ、これを溶媒と共に塗布することもできる。
【0027】工業的に塗布処理を行う方法としては、予め成形したプラスチックスフィルムに、表面活性処理を行うことが重要である。表面活性処理により塗布層との強固な密着が可能となり、さらに塗布する場合の溶液のハジキ等もおさえられる。
【0028】その様な表面活性処理の方法としては、コロナ放電処理,スパッタエッチング処理,ナトリウム処理,サンドプラスト処理等の方法があげられる。コロナ放電処理は針状あるいはナイフエッジ電極と対極間で放電を行わせ、その間に試料を入れて処理を行い、フィルム表面上にアルデヒド,酸,アルコールパーオキサイド,ケトン,エーテルなどの酸素を含む官能基を生成させる処理である。
【0029】ナトリウム処理は、金属ナトリウムの様なアルカリ金属の液体アンモニア溶液にフィルムを浸漬させる処理で、表面上からCF2 結合を消滅させ、CH,C−O結合を生成させる処理である。
【0030】スパッタエッチング処理は、低気圧グロー放電を行っている電極間に試料を入れ、グロー放電によって生じた正イオンの衝撃により、フィルム上に多数の微細な突起を形成するものである。
【0031】サンドプラスト処理は、フィルム面に微細な砂を吹き付けて、表面上に多数の微細な凹凸を形成するものである。これら表面活性処理の中では、塗布層との密着性、作業性、安全性、コストなどの点からみて、コロナ放電処理を行うことが好適である。
【0032】バインダーとしては、前述のプラスチックスが使用されるが、特にフィルムに使用されているプラスチックスが含フッ素系樹脂の場合には、PVDFが好適であり、使用される溶媒はPVDFを膨潤もしくは溶解せしめる作用を有するものであれば、いずれの溶媒でも使用できるが、中でもテトラヒドロフラン,DMA,DMFおよびDMSO等が使用される。
【0033】これら塗布は、プラスチックスフィルム全面に行っても、また加熱接着する部分にのみ行っても良いものである。これらフィルムへ塗布する方法としては、たとえばハケ塗り,浸漬塗り,グラビアコーティング,スプレーコーティングなど通常知られている方法を用いることが可能である。
【0034】このようにして、得られたフィルムは、例えば施設園芸用、再帰性反射シート用および化粧金属用フィルム等に特に好適に使用される。
【0035】以下、実施例により、さらに詳しく説明するが、本発明は実施例にのみ限定されるものではないことは言うまでもない。
【0036】
【実施例】
実施例1〜6,比較例1PVDF樹脂(アトケム社製、カイナー500)と表1に示したフェライト〔戸田工業(株)製〕を予め、均一に混合し、押出温度240℃で膜厚50μのフィルムを調製した。
【0037】また、同時に比較対照用フィルムとして、フェライトを配合していないPVDFフィルムを調製した。このようにして得られたフィルム、2枚を重ね合せて、その上から棒状のヒートシーラー(双葉工業社製),高周波加熱接着機(QUEEN LIGHT社製,型式LW4060W),およびインパルスシーラー((株)ハナガタ製)により加熱接着試験を行い、その接着結果を表1に示した。
【0038】なお、接着性の判定は次のとおり行った。
◎……フィルム間の接着力が極めて強く、剥離しようとすると、フィルムが破断してしまう。
○……フィルム間の接着力は強く、剥離しようとすると部分的に剥離することができるが、さらに剥離するとフィルムが破断する。
×……フィルム間の接着力は弱く、容易に剥離できる。
【0039】
【表1】


【0040】再帰反射性シート実施例実施例7,比較例2厚さ約40μのポリエチレン樹脂をラミネートした工程紙を高さ40μの網目状凸彫刻を施した温度約110℃の金属ロールで熱変形させた後、再び該工程紙が約105℃に加熱された状態に保ち、この上に平均粒子径約65μ、屈折率約1.91のガラスビーズを均一に且つ密に分散させ、ニップロールにより加圧しガラスビーズをその直径の約1/3までポリエチレン樹脂中に埋め込んだ。
【0041】その後、このガラスビーズを埋め込んだ工程紙表面に真空蒸着機を用いてアルミニウムを約0.1μの厚みで真空蒸着した。
【0042】次に、ポリフッ化ビニリデン、テトラヒドロフラン溶液30重量部(固形分=40%)とメチルメタクリレート、テトラヒドロフラン溶液70重量部及び実施例2で使用したフェライト5重量部を混合した溶液を塗布、乾燥して凸部分の厚み約100μ、非凸部分の厚み約80μのバインダー層を形成した。
【0043】その後、この積層品よりポリエチレン樹脂ラミネート行程紙を引き剥がし、露出したガラスビーズ側に表面材となる厚み約50μのポリフッ化ビニリデンフィルムを重ねて置き、ロール間で圧着しながら高周波ウェルダーを使用し凸部分のバインダー樹脂と表面材を加熱接着させた(フィルムNo8)。
【0044】また、フィルムNo8においてフェライトを添加しないこと以外、フィルムNo8と同様にしてカプセルレンズ型再帰反射シートを作製した(フィルムNo9)。このようにして得られたフィルムを実施例1と同様な方法及び判定方法によりフィルムの接着性を試験した。この結果、フィルムNo8は「○」,フィルムNo9は「×」であった。
【0045】実施例8実施例7において表面材となるポリフッ化ビニリデンフィルムのバインダー層の凸部分と重なり合う部分にバインダー層に使用したフェライト含有溶液を厚さ1μで印刷,乾燥したこと以外実施例7と同様にして再帰反射シートを作製した(フィルムNo10)。その接着性の試験結果は「◎」であった。
【0046】実施例9〜12,比較例3旭硝子(株)製,ETFE(商品名 アフロン COP)と実施例1〜6で使用したフェライトとを表−2のとおり均一混合し、温度310℃で膜厚60μのフィルムを押出成形した。これらフィルムを(株)ハナガタ製,インパルスシーラーにて加熱接着試験を行い、その結果を表−2に示した。接着性の判定は実施例1〜6と同様にして行った。
【0047】
【表2】


【0048】実施例13比較例3で調製した2枚のフィルム(フィルムNo14)のそれぞれの両端部にフェライト(BSF−400)を10PHR混入したPVDFのDMF溶液を線幅が5w/mとなるように印刷し、その後DMFを乾燥機で揮散せしめた。
【0049】2枚のフィルムの印刷部が互いに重ね合うようにフィルムを設置し、次いで、重ね合せ部分を300℃加熱ローラーで加熱圧着した後、室温に冷却した(図3)。得られたフィルムの接着力は極めて強かった。
【0050】以上実施例で使用した樹脂の他、PVC,PET,PI,PESにおいても同様にフェライトを添加することにより、その加熱接着性が著しく向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のフィルム層を含む再帰反射シートの製造工程の前半部分を概略的に示した説明図である。ここで、(1)はポリエチレン樹脂ラミネート工程紙をエンボス加工する工程,(2)はガラスビーズをポリエチレン樹脂中に埋め込む工程,(3)はフェライトを含有したバインダー樹脂溶液を塗工した状態を示している。
【図2】 本発明のフィルム層を含む再帰反射シートの製造工程の後半部分を概略的に示した説明図である。ここで、(1)はポリエチレン樹脂ラミネート工程紙を引き剥がす工程,(2)は凸部分×バインダー樹脂と表面材を加熱接着する工程をいう。
【図3】 フェライトを含有したバインダー樹脂液を両端部に印刷した本発明のフィルムを加熱接着する方法を示した説明図である。
【符号の説明】
1 ポリエチレン
2 紙
3 エンボスロ−ル
4 ロ−ル
5、5′ニップロ−ル
6 ウエルダ−ロ−ル
7 ガラスビ−ズ
8 アルミ蒸着層
9 ポリフッ化ビニリデンとアクリルの溶液
10 乾燥樹脂層
11 表面材
12 加熱接着部
13,13’ フェライト含有バインダー樹脂液印刷部
14 加熱ローラー
a、a’ ETFEフィルム

【特許請求の範囲】
【請求項1】 加熱接着加工を行うフィルムにおいて、少なくとも加熱接着加工を行う部分(部分A)に電波吸収体を配合及び/又は塗布してなることを特徴とする加熱接着加工性に優れたフィルム。
【請求項2】 該電波吸収体がフェライトからなる微粉末である請求項1記載のフィルム。
【請求項3】 該フェライトの金属組成が(Mn−Zn)系である請求項2記載のフィルム。
【請求項4】 該加熱方式が高周波加熱である請求項1記載のフィルム。
【請求項5】 該フィルムの樹脂が含フッ素樹脂系である請求項1〜3記載のフィルム。
【請求項6】 該フィルムの用途が、施設園芸用フィルム、再帰反射シートもしくは化粧金属板用フィルムのうち、いずれかである請求項1〜4記載のフィルム。
【請求項7】 該部分Aが、フィルム端部のみ、もしくはフィルム平面の全面あるいは1部分である請求項1記載のフィルム。

【図1】
image rotate


【図2】
image rotate


【図3】
image rotate