JPH02276829A - ヒートシール可能なフイルム - Google Patents

ヒートシール可能なフイルム

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JPH02276829A
JPH02276829A JP21474689A JP21474689A JPH02276829A JP H02276829 A JPH02276829 A JP H02276829A JP 21474689 A JP21474689 A JP 21474689A JP 21474689 A JP21474689 A JP 21474689A JP H02276829 A JPH02276829 A JP H02276829A
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heat
plasticizer
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phthalate
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Tad L Patton
タッド・エル・パットン
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Exxon Research and Engineering Co
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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】 本発明はポリ(イミノイミダゾリジンジオン)及びポリ
(パラバン酸)樹脂に特殊な可塑剤を使用することに関
する。
ポリ(イミノイミダゾリジンジオン)及びポリ(パラバ
ン酸)の双方及びそれらの製造法は米国特許第3,66
1,859号に詳細に記載されている。ポリ(パラバン
酸)はまた米国特許第3,609.113号に記載され
ているようtt−4nの方法によっても製造しうる。
ポリ(イミノイミダゾリジンジオン)は、シアン化水素
と一種以上のジイソシアネートとの反応、ジシアノホル
ムアミドと一種以上のジイソシアネートとの反応、ある
いはシアノホルムアミジルイソシアネートの重合により
合成でき、繰返し単位中に以下の構造式: %式% を含む。米国特許第3.609,113号及び独国特許
第1.770,146号にはポリ(パラバン酸)環を含
むポリマーのその他の製造法が記載されている。
ポリマーはイミノ−1,3−イミダゾリジンジオン−1
,3−ジイル環とイミダゾリジントリオン環の双方を含
んでもよく、か(して総括すれば、本発明におけるポリ
マーは繰返し単位 (但し、式中NHは4又は5位) の1,3−イミダゾリジンジオン−1,3−ジイル環を
含む。
ポリ(1,3−イミダゾリジン−2,4,5−トリオン
)と命名しうるポリ(パラバン酸)は、たとえばポリ(
イミノイミダゾリジンジオン)の酸加水分解により合成
でき、繰返し単位中にイミダゾリジントリオン環 N/C\N x−c−c−x であり、式中XがO又はNHであって少なくとも一方の
XがOであり、Rが脂肪族、脂環式、芳香族又はこれら
の混合物でれ有機部分であり、nは固体生成物を製造す
るのに十分大きな数である七いう特徴を有する。
ポリマーが米国特許第3,661.859号記載の手順
に従い合成される場合には、Rはジイソシアネートの有
機部分である。かくして、ジイソシアネートは多くの種
類の有機部分を含む広範囲の群から選択しうる。ジイソ
シアネートの有機部分は、アルキル、アリール、ハロゲ
ン、スルホキシ、スルホニル、アルコキシ、アリールオ
キシ、オキソ、エステル、アルキルチす、アリールチオ
、ニトロ基のような、インシアネート基と反応しないよ
うな基で置換してもよい。活性水素原子を有する官能基
(たとえばカルボン酸、フェノール、アミン等)は存在
すべきではない。使用しうる特定のジイソシアネートは
米国特許第3.661,859号、その他の特許、文献
あるいは当業者に公知の有機の教科書に記載されている
ある種のパラバン酸ポリマーはガラス転移温度が高いこ
とが知られているので、磁気テープ(高温における寸法
安定性イ(良好なことが要求される)、軟質印刷回路、
ケーブル包装材料等に使用するフィルム、タイヤコード
繊維のような繊維(引張強さ及び弾性率が要求される)
、電気コネクタ、軸受、磁気電線絶縁物用の金型成形品
、ケーブル、料理道具、ガラス織物、工業用ベルト用の
塗膜(耐熱性が要求される)等に特に適する。
しかしながら本発明における無可塑ポリマーフィルムは
、軟化点が非常に高く、ポリマーが単一相に融合するほ
ど流れないのでヒートシールが困難である。更に、ポリ
マーと組合せて使用するその他の材料は無可塑ポリマー
をシールするのに必要な高温により損われてしまう可能
性がある。
それ数本明細書中に記載されている可塑剤を薄い被膜と
してフィルムのような無可塑ポリマーに適用すると、フ
ィルムのヒートシールが可能となる程度にポリマーの処
理表面の軟化点が低下することが判明した。たとえば、
処理表面は同−又は異なる高分子材料の未処理表面に貼
りつけ熱及び圧力により覆層しうる。接着剤の融点がフ
ィルムの使用温度の上限を限定するので、かかるヒート
シール法は比較的低融点の接着剤を使用するより明らか
に有利である。かかるヒートシール法はまた可塑剤がフ
ィルム中に分布している場合より優れている。というの
はポリマーの単位重量当りの可塑剤の必要量が少なく、
ヒートシールされた製品の機械的性質が高温においても
保持されるからである。
簡単に言えば、本発明は繰返し単位中に三置換1.3−
イミダゾリジン−1,3−ジイル環−N、cゝN− x−c−c−x (但し、式中Xは○又はNHであって、少なくとも一方
のXが0である) で表わされる三置換1.3−イミダゾリジン−1,3−
ジイル環を有することを特徴とする複素環式ポリマー、
特に下記式: %式% であり、Xは前述のとおりであり、Rが脂肪族、脂環式
、芳香族あるいはこれらの混合物である有機部分であり
、nが固体生成物を製造するのに十分大きな数である)
で表わされる繰返し単位を有するポリマーから製造され
たフィルムの表面に可塑剤として可塑化量の芳香族ポリ
(カルボン酸)のエステルが塗布されていることを特徴
とするヒートシール可能なフィルムに関する。
ポリマーは下記の構造式: の三置換1.3−イミダゾリジン−1,3−ジイル環を
特徴とするポリ(イミノイミダゾリジンジオン)であっ
ても、下記の構造式: ] %式% 分解することなく溶融さぜうるエステルの量を意味する
好マしいエステル可層剤は、構造式: の三置換1.3−イミダゾリジン−1,3−ジイル環を
特徴とするポリ(パラバン酸)であってもよい。
より詳細には、−数式: (式中R及びnは前述のとおりである)で示されるポリ
マーでもよい。
ポリマーはフィルムでも、その他同様の形状でもよい。
本明細書中で使用されている「可塑化量」という用語は
、ポリマーの表面に塗布してポリマーを慕 とも一つのEが−C−0−R’であり、R′はメチル、
エチル、フェニル、トリル、ベンジル、又はアセトキシ
エチル基から独立して選択した基)を有する可塑剤、そ
れらの混合物及び少なくとも50重量%の前記化合物と
下記式: (但し、式中Elは一〇−0−R“又はHであって、少
な°く膠 とも1つのElが−C−0−R″であり、R#は3乃至
13個の炭素原子を有する脂肪族の基) を有する化合物との混合物である。
好ましいエステルの代表例としては、ジメチルテレフタ
レート、ジメチルイソフタレート、ジメチルフタレート
、ジエチルテレフタレート、ジエチルイソフタレート、
ジエチルフタレート、エチルメチルテレフタレート、エ
チルメチルイソフタレート、エチルメチルフタレート、
ジフェニルイソ7タレート、ジフェニル7タレート、ジ
トリルフタレート、ジベンジルフタレート、トリメチル
トリメリテート、テトラメチルピロメリテート、テトラ
エチルピロメリテート、ビス(アセトキシエチル)テレ
フタレート、前記の異なるいずれかの化合物同志の混合
物あるいは少なくとも50重量%の前記化合物とジプロ
ピルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジトリデシ
ル7タレート、ジエチルフタレート、−凶ソノニルフタ
レート、ジイソアミルテレフタレート等との混合物があ
る。
芳香族ポリ(カルボン酸)のエステルは、物質の可塑化
効果を妨げない置換基を含有してもよい。
特に、活性水素原子を有する置換基(たとえば、カルボ
ン酸、フェノール、アミン等)は存在スべきではない。
可塑化効果を妨げない置換基の例としては、臭素、塩素
及びふっ素のようなハロゲン、ニトロ基、アリールオキ
シ又はアルコキシ基、及び含イオウ基がある。
ヒートシールすべきフィルムの一方の表面に可塑剤を塗
布する。すなわち別の表面と接触させるべき表面に可塑
剤を塗布すれば、たとえ本発明のポリマーフィルムの塗
布表面を本発明におけるポリマーの別のフィルムの未塗
布表面又は同一フィルムの未塗布表面(ケーブル包装材
料におけるように)と接触させても双方のフィルム表面
におけるポリマーの軟化点は低下する。シールは、ポリ
マーの対向面が可塑剤と接触して双方が軟化融合して単
一フィルムとなりように好ましくは熱及び圧力により実
施する。かくして2つのフィルムが融合により結合する
であろう。これと同一の手順を、ポリマーフィルムを銅
箔のような他の材料と結合するのに使用する。可塑剤の
薄い被膜は、溶媒又は融液からシールすべき全表面又は
ちょうど縁に塗布する。被膜は好ましく 3.8X 1
0−’cm(15ミル)以下、更に好ましくは約2.5
X 10−’cTR(0,1ミル)である。一般にかか
る被膜の厚さは約2.5×10−’cra (0,01
ミル)乃至1.27XIO−3C0,5ミル)である。
可塑剤の塗布に溶液法を使用する場合には、溶媒として
本発明における可塑剤を溶解するが本発明におけるポリ
マーに影響を及ぼさない適する揮発性液体を使用する。
たとえば、適する溶媒は約1乃至6個の炭素原子を有す
る低分子量のアルカノール、約3乃至6個の炭素原子を
有する低分子量のケトン、C,乃至C7のアルカン炭化
水素、6乃至8個の炭素原子を有する芳香族炭化水素、
前記化合物のハロゲン化類似物質等である。適する化金
物としてはメタノール、エタノール、プロパツール、2
−ブタノール、t−ブタノール、2.3−ジメチル−2
−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、3−ペン
タノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロ
ピルケトン、ブチルメチルケトン、2−メチル−4−ペ
ンタノン、メチルアセテート、エチルアセテート、イソ
ブチルアセテート、イソブチルアセテ−ト、イングロピ
ルホルメート1、エチルプロピオネート、イソプロピル
プロピオネート、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トル
エン、ベンゼン、キシレン、ナフサ、クロロホルム、四
塩化炭素、塩化ブチル、二塩化メチレン、臭化エチルが
ある。
開示されている非常に広範囲の有用な溶媒のうちでは、
沸点が30乃至126℃のものが好ましい。
可塑剤は、溶媒と可塑剤の全重量に対してl乃至90重
量%、更に好ましくは5乃至541%を溶媒中で使用す
る。溶媒−可塑剤組成物をフィルムの所望の部分に塗布
し、溶媒を蒸発させてフィルムを100乃至200°C
の温度に加熱(数秒乃至5分)する。得られた塗布フィ
ンレムは粘着性ではなく、ヒートシール適性が付加され
た以外未塗布フイ)レムと実質的に同一である。
可塑剤の被膜を支持する本発明におけるポリマーフィル
ムとそれ自身又は同様なフィルム又はその他の物とをヒ
ートシールするには、塗布表面を結合すべき表面上にお
いて熱及び圧力を加えて結合させる。
一般にヒートシールの形成には200乃至300℃の温
度を使用するが、好ましくは240乃至275℃の温度
を使用する。好ましくは熱と共に圧力を加えるとフィル
ムの融合が容易になる。通常0.07乃至7ky/cr
rt” (l乃至100 Psig)の圧力を使用する
便宜的にはニップロール、定盤又はフィルム層を外装電
線上のそれ自身に引18めるように圧力を加えるその他
の従来の手段により圧力を加える。
前述のようにしてコーティングすることにより塗布する
可塑剤の量は、一般に塗布されるフィルムの約1乃至1
0重量%であるが、0.lli量%量産程度前述のヒー
トシールが可能であり、25重量%でも有害ではない。
フィルムに対する可塑剤の相対量は、可塑剤によりおお
われる領域のフィルムの厚さに関連して決定する。
本発明におけるポリマーとしてはエクソン・リサーチ・
アンド・エンジニアリング・カンパニ(Exxon R
e5earch and Engineering C
ompany)に譲渡された特許に記載されている技術
によりジフェニルメタンジイソシアネートから製造した
下記式: で表わされる繰返し単位を有する高性能ポリマーである
ポリパラバン酸があり、それはまたポリ(1,4−)ユ
ニレンメチレンー1.4−フェニレン1.3− (イミ
ダゾリジン−2,4,5−トリオン)〕とも命名されて
おり、ケミカル・アブストラクツ(chemical 
abstracts)にはポリ((2,4,5−トリオ
キソ−1,3−イミダゾリジンジイル)−1−1,4−
7二二レンメチレ’i−1,4−7エニレン〕と命名さ
れている。このもののガラス転移温度゛は290℃であ
り、押出成形も金型成形もできない。
下記式二 対して安定化するため一使用するもの、難燃剤、顔料、
充てん剤等のように組成物に害を及ぼさないその他の適
当な添加剤が存在しうる。
特許出願代理人

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)繰返し単位中に下記式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中XはO又はNHであって、少なくとも一方のXは
    Oである) で表わされる単位を有する複素環式ポリマーから製造さ
    れたフィルムの表面に可塑剤として可塑化量の下記式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Eは▲数式、化学式、表等があります▼又はHで
    あって、少なくとも1個のEが▲数式、化学式、表等が
    あります▼であり、R′はメチル、エチル、フェニル、
    トリル、ベンジル、又はアセトキシエチル基から独立し
    て選択した基) で表わされる構造式を有するか、これらの混合物である
    か、又は少なくとも50重量%前記化合物と下記式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中E^1は▲数式、化学式、表等があります▼又は
    Hであって、少なくとも1個のE^1が▲数式、化学式
    、表等があります▼であり、R″は3乃至13個の炭素
    原子を有す脂肪族基の基) で表わされる構造式を有する化合物との混合物である芳
    香族ポリ(カルボン酸)のエステルが塗布されているこ
    とを特徴とするヒートシール可能なフィルム。
  2. (2)複素環式ポリマーが下記式: −〔Q−R〕−_n 〔式中Qは ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中XはO又はNHであって、少なくとも一方のXが
    Oである) であって、Rは脂肪族、脂環式、芳香族又はそれらの混
    合物である有機部分であり、nは室温において固体生成
    物を製造するのに十分大きな数である〕で表わされる単
    位を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のヒートシール可能なフィルム。
  3. (3)可塑剤が、塗布されるフィルムの0.1乃至25
    重量%存在することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載のヒートシール可能なフィルム。
  4. (4)可塑剤が、塗布されるフィルムの1乃至10重量
    %存在することを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
    第2項記載のヒートシール可能なフィルム。
  5. (5)可塑剤がジエチルフタレートであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1項に
    記載のヒートシール可能なフィルム。
  6. (6)可塑剤がジフェニルフタレート又はジベンジルフ
    タレートであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    乃至第4項のいずれか1項に記載のヒートシール可能な
    フィルム。
  7. (7)可塑剤がビス(アセトキシエチル)テレフタレー
    トであることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第
    4項のいずれか1項に記載のヒートシール可能なフィル
    ム。
  8. (8)可塑剤がジメチルテレフタレート、ジメチルイソ
    フタレート、ジメチルフタレート、トリメチルトリメリ
    テート、又はテトラメチルピロメリテートであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか
    1項に記載のヒートシール可能なフィルム。
  9. (9)可塑剤がジエチルフタレートとジイソデシルフタ
    レートの混合物、ジエチルフタレートとジトリデシルフ
    タレートの混合物、ジエチルフタレートとジヘキシルフ
    タレートの混合物、又はジエチルフタレートとジイソノ
    ニルフタレートの混合物であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1項に記載のヒー
    トシール可能なフィルム。
  10. (10)ポリマーが下記式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rはメチレンジフェニル、オキシジフェニル、メ
    チレンジフェニルと2,4−トリレンジイル基の混合物
    又はメチレンジフェニルとビトリレンジイル基の混合物
    であり、nは前述のとおりである) で表わされる構造式を有することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項乃至第9項のいずれか1項に記載のヒート
    シール可能なフィルム。
  11. (11)前記可塑剤が約2.54×10^−^5乃至1
    .27×10^−^3cm(0.01ミル乃至0.5ミ
    ル)の厚さに塗布されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項乃至第10項のいずれか1項に記載のヒー
    トシール可能なフィルム。
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