JPH0336663B2 - - Google Patents

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JPH0336663B2
JPH0336663B2 JP61503398A JP50339886A JPH0336663B2 JP H0336663 B2 JPH0336663 B2 JP H0336663B2 JP 61503398 A JP61503398 A JP 61503398A JP 50339886 A JP50339886 A JP 50339886A JP H0336663 B2 JPH0336663 B2 JP H0336663B2
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JP
Japan
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foam
ethylene
polymers
polymer
sealing
Prior art date
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JP61503398A
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JPS62500854A (ja
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Jerarudo Emu Rankasutaa
Ruizu Shii Marufuoodo
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Dow Chemical Co
Original Assignee
Dow Chemical Co
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Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
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Publication of JPH0336663B2 publication Critical patent/JPH0336663B2/ja
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Description

請求の範囲 1 少なくとも1つの表面層を高周波結合した重
合体フオームからなる複合物品であつて、高周波
結合を該フオームと該表面層の間の一酸化炭素含
有オレフインインターポリマーを必須成分とする
フイルムの層によつて行われていることを特徴と
する複合物品。 2 重合体フオームがフオーム化したオレフイン
重合体、ポリウレタンフオーム、ポリスチレンフ
オーム、エポキシフオーム、ポリカーボネートフ
オーム、ラテツクスフオーム、ゴムフオーム、フ
オーム化したABS重合体、フオーム化したPVC、
フオーム化したPVDC、フオーム化したアクリレ
ート、フオーム化したメタクリレート、フオーム
化したスチレン系/オレフイン系共重合体及びフ
オーム化した重合体ブレンドからなる群から選ば
れる請求の範囲第1項に記載の物品。 3 表面層が重合体、布帛、皮革、セルロース系
製品、木、ガラス質材料、金属箔、紙及びフオー
ムからなる群から選ばれる請求の範囲第1項に記
載の物品。 4 該フイルムが0.02又はそれ以上の誘電損失係
数を有する一酸化炭素含有オレフインインターポ
リマーを0.01より小さい誘電損失係数を有する熱
可塑化しうる重合体とそれらの結合物が0.01又は
それ以上の誘電損失係数を有するような量で合金
化、ブレンド化又は他の方法で混合したものから
なる請求の範囲第1項に記載の物品。 5 該インターポリマーがエチレン−一酸化炭
素、エチレン−一酸化炭素−メタクリル酸又はエ
チレン−一酸化炭素−ビニルアルコールのインタ
ーポリマーからなる請求の範囲第1項に記載の物
品。 発明の分野 室内装飾品等の積層した重合体フオーム。 関連出願との相互関係 本願は1983年9月12日出願の継続中の出願番号
531110の部分継続出願である1984年8月31日出願
の継続中の出願番号645990の部分継続出願であ
る。 発明の背景 重合体を加熱する手段としての高周波電磁気エ
ネルギーの使用は、進んだ技術であり、それは多
くの分野特に従来の伝導性、対流性又は輻射性の
熱エネルギーが適当でないか又は実際的ではない
か又は可能ではない分野において適用されてい
る。例えば、重合体それ自体又は或る基体へのシ
ーリングは、(もし重合体の組成が適切ならば)
所望の目的物を製造するのに重要な工業上の技術
である。 高周波加熱操作に適していない又は少なくとも
充分に適していない或る重合体が存在する。この
ような不適切な重合体において、高周波加熱は生
じないか、又はたとえ生じても、それは能率的で
はない長い処理時間後にやつと生ずるかの何れか
である。生産組立てラインでは、例えば早い加熱
シール操作が、一般に長期の加熱シール操作より
も好まれる。 高周波加熱に適していない重合体の中には、オ
レフイン重合体例えば2〜10個の炭素原子を有す
るエチレン、プロピレン、スチレン又は他のα−
オレフイン性不飽和炭化水素の重合体及び共重合
体がある。これらのオレフイン重合体のあるもの
は、オレフインとの共単量体としてアクリル酸
(又はメタクリル酸)又はそれらのアルキルエス
テルのそれらへの組み込みにより、極性基又は極
性しうる基を含むことができ、そしてこれらの基
は、高度の組み込みで、重合体へ僅かな高周波加
熱性を与え勝ちであるが、有効性が一般に僅かな
ので、それは工業上のベースでは有効ではない。
極性基を有する重合体例えば塩素化P.E.、エチレ
ン/酢酸ビニル共重合体、PVC、ポリ塩化ビニ
リデン及びポリアミドは、電磁気放射のある周波
数の影響下で加熱されうるが、一般により高い周
波数を用いる結合には充分に適していない。 ポリエチレンは、増感剤が重合体に加えられな
い限り、高周波加熱に実質的に適していないこと
が当業者に特に知られている。これは、それが直
鎖であるか又は枝分かれ鎖であるかに関係なく、
又はそれが低密度、中密度又は高密度であるかに
関係なく本当である。(例えば米国特許第3336173
号、米国特許第3640913号及び米国特許第3810799
号参照)。 本発明の目的は材料の表面層を高周波電磁放射
線を用いて重合体フオーム(発泡体)基材に結合
するために高周波加熱性を有する結合フイルムを
提供することにある。 発明の要旨 表面材料と重合体フオームとの間にHF−シー
ル性のある結合フイルムを用いることにより表面
材料を重合体フオーム基材に積層する。本発明で
用いる結合フイルムは一酸化炭素含有インターポ
リマーである。 詳細な説明 オレフイン重合体、共重合体及びターポリマー
の製造は、周知であり、そして方法及び技術は、
関連のある重合体技術の技術者にとり周知であ
る。多くの場合、本発明で関心のあるオレフイン
共重合体及びターポリマーは、周知の高圧、高
温、遊離基開始重合法例えば歴史的にポピユラー
なICI法又は米国特許第2497323号に記載された方
法により製造される。しかし、或る配位触媒又は
金属触媒(例えば周知のチグラー型、ナツタ型又
はフイリツプス型)を用いる重合法が、一般に多
くの金属・炭素結合と反応性の高い一酸化炭素又
は他の酸素含有単量体により容易に被毒又は不活
性されない触媒(例えば米国特許第3083184号に
おける)を選ぶことにより用いられよう。 本発明の範囲内で有用でありしかも重合体鎖に
一酸化炭素基を導入することにより加熱(高周波
電磁気放射による)可能になるオレフイン重合体
は、エチレン性(オレフイン性)不飽和を有する
単量体を重合することにより形成された重合体で
ある。単一のオレフイン又は複数のオレフイン
が、重合体を製造するのに一酸化炭素とともに用
いられる。好まくはオレフイン単量体はエチレン
(ときには性質の修飾のために小割合のC3〜C8
肪族オレフインを含む)である。オレフイン単量
体は、又3〜8個の炭素原子を有する不飽和有機
酸例えばアクリル酸、メタクリル酸、1−ブテン
酸などが含まれ;これらの酸のアルキルエステル
又は金属塩も又用いられ例えばエチルアクリレー
ト、メチルアクリレート、2−エチルヘキシルア
クリレート、ナトリウムアクリレート、カリウム
メタクリレートなどがある。水素化CO含有オレ
フイン重合体(重合体鎖に沿つてHC−OH基を
作る)が含まれ、例えば水素化エチレン/一酸化
炭素共重合体がある。米国特許第2495292号は重
合体鎖中のこのようなCO基を水素化する方法を
開示している。 オレフイン例えばエチレン及び一酸化炭素が、
共重合又はター重合されうることが長い間知られ
ている。 下記のリストされた特許は、一酸化炭素及びモ
ノオレフインのインターポリマーに関する技術の
代表例と思われる。米国特許第2495292号;同第
2495286号;同第2497323号;同第2641590号;同
第3083184号;同第3248359号;同第3530109号;
同第3677401号、同第3689460号;同第3694412
号;同第3780140号;同第3835123号;同第
3929727号;同第3948832号;同第3948873号;同
第3948850号;同第3968082号;同第3984388号;
同第4024104号;同第4024325号;同第4024326
号;同第4139522号;同第4143096号;同第
4304887号及びカナダ特許第471169号。 重合体例えばポリエチレンへ混合されてそれを
電磁気高周波エネルギーによりそれを加熱可能に
させる添加物(増感剤)例えばタルク、ZnCl2
カーボンブラツク、ナイロン、酸化鉄などがある
ことも知られている。しかし、このような添加物
は、通常、或る適用にはなるべく避けたい明確な
視覚的、物理的又は化学的作用を有する。その上
増感剤として添加物を用いるとき、不規則な結果
をもたらしそして重合体を損なう「ホツト・スポ
ツト」を避けるために、増感剤の均一な分布を得
なければならないことに直面する。 さもなければ高周波加熱に適していない重合体
に、重合体鎖に沿つて高周波増感基を有する重合
体を用いることは、本発明の概念の範囲内にあ
る。本発明において、増感剤の結果として重合体
において都合の悪い視覚上の効果に出会わない。
本発明の重合体が全体を増感するために重合体
(例えば「マスターバツチ」として)と混合され
る本発明の態様においてすら、重合体は、一般に
視覚上の効果が少し又は全く出会わない程度に両
立しうる。従つて、本発明に従つてオレフイン重
合体の透明なフイルムが製造され、それらは高周
波エネルギーを用いて容易に加熱シールされる。
本発明がマイクロ波(MW)エネルギー(高周波
エネルギー範囲の特別な部分)の作用より加熱さ
れうる重合体の使用を提供し、それにより適当な
重合体が少ない工業界の必要性を満たすことを助
けるのが、特に重要である。エチレンインターポ
リマー中のCO基の量は、約0.1〜約50重量%、好
ましくは約1〜約40重量%、最も好ましくは約5
〜約30重量%の範囲であるべきである。 本明細書において用いられるとき、「高周波シ
ール可能性」とは、0.1〜30000MHzの電磁気エネ
ルギー周波数を用いて、それ自体の一部へ又は他
の材料へシール可能な重合体を結合することを意
味する。これは、従来の加熱シーリングとは対照
的に無線周波数(RF)加熱及びマイクロ波
(MW)加熱を含む。高周波の範囲は、一般に広
い周波数の範囲(0.01〜30000MHz)に及ぶ電磁
波を含み、そして超音波の周波数範囲(18KHz〜
1000KHz)、無線周波数(RF)範囲(1MHz〜
300MHz)及びマイクロ波(MW)周波数の範囲
(300MHz〜10000MHz)をカバーするように採ら
れる。RF及びMWの範囲が、本発明では特に好
ましく、さらに加工装置としてMWの使用が増大
しているのでMWの範囲に特に関心がある。 この技術(重合体又はブレンド)の用途は、高
速のシールが要求される包装の応用、例えば高周
波により活性化された接着剤フイルム;押出しコ
ーテイング;成型;滅菌包装、レトルト・ポー
チ、サンドウイツチ・バツグの如き用途のホツ
ト・メルト;フオーム、織物又はフイルム層の積
層;粉末成型などを含む。さらに、連続エキスト
ルーダー又はバツチエキストルーダーを含むRF
エキストルーダーに用いられるのに適した重合体
が提供される。ワイヤー及びケーブルコーテイン
グが、本発明により連続的RF−エキストルーダ
ーで適用される。 一態様において、本発明は共重合による一酸化
炭素の組み込みにより、又は重合体マトリツクス
への一酸化炭素共重合体又はターポリマーのブレ
ンド又はグラフトにより、高周波(0.1〜30000M
Hz)電磁放射線(HF)を用いて加熱又はシール
されない重合体(例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレンなど)をHFシールされる
ようにする改良された方法に関する。上記のもの
の水素化されたものも用いられる。さらに、CO
を含むエチレン/一酸化炭素共重合体(ECO)
及びインターポリマーが、マイクロ波シーリング
適用(即ちマイクロ波シール可能なプラスチツク
バツグ、歯みがきチユーブシーリング、シヤンプ
ーチユーブシーリング、他のマイクロ波シール可
能な容器;バルブバツグシーリングなど)に用い
られる。ECO共重合体及びインターポリマーが、
高周波電磁気放射を、広い周波数の範囲(0.1〜
30000MHzでシーリング、溶接又は融合のための
熱に転換することが分かつた。概して、エチレン
共重合体例えばエチレン/酢酸ビニル共重合体
(EVA)は、1〜50MHzの低いRF周波数で或る
程度加熱されうるが(無線周波数の範囲は概して
1〜300MHzと考えられ;マイクロ波周波数の範
囲は300〜30000MHzである)、しかしより高い周
波数で有効に加熱するかどうかについては誰も知
つていなかつた。低い周波数で加熱されうるがよ
り高い周波数で有効に加熱しない重合体の他の例
は、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデ
ン(PVDC)、塩素化ポリエチレン(CPE)及び
ナイロン6である。 高周波電磁波より重合体をシールする利点は、
より早いしかもより能率的なシーリング、熱伝導
性の低い材料例えば紙又はカーボード外面材を経
るシーリング、より強いシール又は結合、エネル
ギー入力の有効な使用に基づく改良された経済
性、より大きな表面積をシールし、結合し又か積
層する能力、より厚い又はより複雑なフイルム積
層物のシーリング及び特別なシーリングを含む。 電磁波の相互作用の一般的な加熱速度は、下記
の式 G=13.3×10-14fF2(E′tanδ) (1) 〔式中Gは加熱速度(cal/cm3・秒)であり、
fは電磁波の周波数(Hz)であり、F2は場の強
さ又はその力(ボルト/cm)であり、E′は重合体
の誘電率であり、そしてtanδは誘電損失正接
(HF電磁波に曝したときの物質の加熱性の基準)
である〕を用いてシーリング速度を求めるのに用
いられる。従つて、一般に(tanδは周波数により
変化するので)周波数が高くなればなるほど、加
熱速度は早くなるか又は材料のシーリング能力は
早くなる。一酸化炭素(CO)含有インターポリ
マーは、広い周波数の範囲にわたつてシール又は
加熱され、それは加熱又はシーリングにおける最
適の速度についてマイクロ波周波数を用いる選択
の自由があることになる。この特徴(このような
広い周波数にわたる加熱又はシーリング)は、
COを含むこれらのインターポリマー又は共重合
体にとりユニークに思われる。 無線周波数シーリング法を用いてシール可能な
CO共重合体又はインターポリマーが、他の重合
体(例えばPVC,PVDC,CPE,EVA)よりも
利点があり、それは例えば以下のものを含む。 1 ECOは、物理的性質及びフイルムの外観即
ち高い融点、低いフイルムの封鎖、容易な加工
性において、従来の低密度ポリエチレンに似て
おり、フイルム、押出しコーテイング及び成型
樹脂に用いられうる。その上、可塑剤の必要性
が避けられる。 2 COは、エチレン及び酢酸ビニルと共重合し
てCO変性EVA重合体を生成し、それを一層シ
ール可能にし、しかもシーリング周波数の範囲
を広げる。COは、又エチレン/アクリル酸
(EAA)又はエチレン/メタクリル酸
(EMAA)重合体へ共重合されてEAA類似又
はEMAA類似ターポリマーをRF及びマイクロ
波によりシール可能にする(EAA及びEMAA
は、RF又はマイクロ波によりシールされえな
い)。これは、これら重合体の金属塩又は「イ
オノマー型」態様を含む。 3 CO含有共重合体又はインターポリマーは、
EVA共重合体よりも高い誘電率を有し、アー
クの心配なしに一層高い場の強さを用いること
ができる。 実施例 1 下記の第表は、最大の力(275mlの水を2.48
分で沸騰させる)マイクロ波オーブン〔シアー
ズ・マイクロクラシツク(Sears Microclassic)
マイクロ波オーブン〕中で重合体を溶融するのに
必要な時間を示す。
【表】 第表から分かるように、一酸化炭素を含むエ
チレン/ビニルアルコール重合体及びエチレンイ
ンターポリマーのみが、マイクロ波オーブン
(2450MHz)において溶融した。 実施例 2 一酸化炭素含有共重合体のRFシール可能性を
決めるために、3/32インチ(0.24cm)×12イン
チ(30.5cm)の真チユウシーリング電極を備えし
かも20〜40MHz(RF)の周波数の範囲で操作す
るキヤラナン(Callanan)1−1/2KW高周波
電子発生器を下記のシーリング実験に用いた。第
表に示される共重合体の3ミル(0.076mm)の
吹込みフイルムのサンプルを、種々のドエル設定
(シーリング時間)及びパワー設定を用いて上述
のRFシーラーを使用してシールしようとした。
シールを確かめ、2枚の材料がそれぞれのフイル
ムを引き裂くことなくシールした点で分離され得
ないとき、シールがなされたとした。第表は、
又最少のシーリング時間並びにEVA共重合体に
比較してCO含有共重合体のアークに対する抵抗
性の改善を示す。
【表】
【表】 本発明の範囲内で、有用な物品が製造され、そ
れらは上述のCO含有オレフイン重合体の高周波
電磁照射の加熱及びシール可能性を利用する。こ
れら重合体の層又はプライは、それ自体では高周
波電磁照射シーリング又は結合に有効に適してい
ない材料をシーリング又は結合する手段として用
いられる。粒子、フイルム、シート、ブロツク、
棒、球などを含む種々の基体が、少なくとも結合
されることが望ましい領域で、これらの重合体よ
り被覆され、次に特にマイクロ波の範囲の周波数
の高周波電磁照射を用いて、ともにシール又は結
合される。粉末又は粒子の形のこれらの重合体
は、加熱手段として高周波電磁照射を用いて、有
用な形に押出されるか、又はコーテイングとして
他の材料(例えばワイヤー及びケーブルコーテイ
ング)に押出されよう。 エチレン/一酸化炭素/カルボン酸のターポリ
マーよりなる新規な接着剤は、本発明に従う態様
として製造される。ターポリマーのカルボン酸部
分は、二重結合を通して重合しうる任意の不飽和
カルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
クロトン酸、1−ブテン酸など、特にアクリル酸
又はメタクリル酸、最も特にアクリル酸であり、
これらの酸の塩例えば「イオノマー」塩として普
通知られている金属塩特にNa又はK塩を含む。
これらのE/CO/酸ターポリマーは、米国特許
第3520861号及び米国特許第4351931号に開示され
ているE/酸共重合体と同じやり方で行われよ
う。これらの特許は、遊離基開始剤を用いる高圧
撹拌オートクレーブ反応器を使用して均一なラン
ダムエチレン/カルボン酸共重合体を製造するこ
とを開示している。これらのターポリマーは、又
バツチ反応器中又は長い管反応器中でグラフト技
術により又はブロツク重合技術により製造される
が、上述の撹拌されるオートクレーブ反応器が用
いられそれにより実質的に均一且つランダムなタ
ーポリマーが製造されるのが好ましい。 たとえばF/AA共重合体が、ポリエチレンに
比べて多くの基体と良好な接着性を有するものと
一般に見なされるが、改良された接着が望ましい
若干の基体がある。改良された接着が望ましいこ
れらの基体の中で有名なのは、ポリアミド(例え
ばナイロン)、ポリオレフイン(例えばLDPE,
HDPE,LLDPE,PP,OPP、ポリイソプレン)、
フルオロポリマー(例えばPTFE)、ポリエチレ
ンテレフタレート(PET)、金属(例えばグラシ
ン、クラフトペーパーなど)、硬化されたエポキ
シ樹脂、エチレン/ビニルアルコール共重合体、
硬化されたノボラツク樹脂、ポリウレタン、ポリ
カーボネート、クロロポリマー(例えばポリクロ
ロプレン、PVC、ポリビニリデン)及び無機基
体(例えばガラス及び磁器)である。 逆に、ECO共重合体は、若干の基体に対して
僅かな熱活性化又は熱誘導接着性を示すが、これ
らE/CO/酸ターポリマーは、このような場合、
特にサラン(SARAN)重合体及びポリカーボネ
ート(ECOが或る接着性を有するとき)の如き
基体及びエチレン/ビニルアルコール共重合体、
ナイロン、アルミニウム(ECOが殆ど又は全く
接着性を示さないとき)に対して、一層大きな接
着性を示すことが分かつた。 これらのE/CO/酸ターポリマーの接着性は、
任意の好都合な方法、例えばホツト・メルト適用
により、基体上のその場での接着剤の後加熱によ
り、担体例えば溶媒中又は水性担体中又は非溶媒
中の分散物中の接着剤の適用により利用されう
る。接着剤は、同様な又は異なる材料の基体を結
合するのに用いられよう。前述した如く、これら
のターポリマーは、又フイルムとして又は他の材
料として用いられるのに適しており、そして特に
マイクロ波の範囲で又はその付近での周波数で高
周波加熱されうる有利な性質を有する。 これらのE/CO/酸ターポリマーは、同一の
方法により製造されたEAA共重合体に、光学的
及び物理的性質において全く似ている。これらの
新規な接着剤ターポリマーに関する限り、共単量
体成分の範囲は次の通りである。
【表】 ASTM D−1238に従つて測定される、溶融流
速とも呼ばれるメルトインデツクス(M.I.)は、
好ましくは約0.5〜約2500の範囲、最も好ましく
は約1〜約60の範囲、さらに好ましくは約1〜約
20の範囲にある。 これらのE/CO/酸ターポリマーは、熱可塑
性であり、フイルム、シート、チユーブ又は他の
物品に熱成形される。これらのターポリマーの粉
末は、焼結された形に圧縮成形されるか、又は粉
末は基体の表面に適用され、それが熱可塑性化さ
れるとき、基体上又は2個の基体間に接着層又は
コーテイングをもたらす。これらターポリマーの
フイルム、ストリツプ又はシートは、2個の基体
の間に置かれ、そして熱可塑化されて接着又は積
層の層として働き、基体をともに保持する。 下記の実施例は、他の重合体と比較して、E/
CO/酸ターポリマーの或る態様を示すが、本発
明は示された特定の態様に制限されない。 実施例 3 下記の第表に示された実施例は、熱融合を誘
導する圧力及び温度での圧縮成型により製造され
る。接着についてテストされる樹脂のサンプル
は、先ず20ミル(0.5mm)プラークに圧縮成型さ
れ、次に基体(フイルム又はプラーク)に積層さ
れて基体への接着についてテストする。エチレ
ン/一酸化炭素/アクリル酸ターポリマー、E/
CO/AAの接着は、低密度ポリエチレン、
LDPE;エチレン/アクリル酸共重合体、E/
AA;エチレン/酢酸ビニル共重合体、E/
VA;エチレン/一酸化炭素共重合体、E/
CO;及びエチレン/一酸化炭素/酢酸ビニルタ
ーポリマー、E/CO/VAに比べて示される。
種々の基体に対するE/CO/AAターポリマー
について得られうる良好な接着性は、明らかであ
り、特に一般に多くの熱可塑化接着剤と強い結合
を形成しないナイロン(ポリアミド)及びポリカ
ボネートについてそうである。
【表】 合体

【表】 実施例 4 エチレン/一酸化炭素共重合体(10重量%CO、
18.7M.I.)とエチレン/一酸化炭素/アクリル酸
ターポリマー(10重量%CO及び5重量%AA,
12.8M.I.)とを比較するために、それぞれの2ミ
ル(0.05mm)の厚さのコーテイングを種々の基体
に押出しコーテイングされ、そして1b/in(N/
m)で接着を測定する。下記の第表において、
サンプルAはE/CO共重合体であり、そして300
℃で押出しコーテイングされ;サンプルBはE/
CO/AAターポリマーであり、そして290℃で押
出しコーテイングされ;PVDCはポリ塩化ビニリ
デンを意味し;EVALはエチレン/ビニルアルコ
ール共重合体を意味し;LLDPEは直鎖低密度ポ
リエチレンを意味し;LDPEは低密度ポリエチレ
ンを意味し;PETはポリエチレンテレフタレー
トを意味し;OPP配向されたポリプロピレンを
意味する。
【表】 優れた接着性を示す。
実施例 5 包装産業は、下記の第表の如く、多くのバリ
ヤー樹脂を利用しており、E/CO/酸ターポリ
マーは、1種以上のバリヤー層を含む積層物を作
るのに良好な接着剤を作ることを見出す。
【表】 実施例 6 E/CO/酸ターポリマーが、同様なプラスチ
ツク又は樹脂の層、異なるプラスチツク又は樹脂
の層の間、及び/又はプラスチツク又は樹脂と完
全に異なる基体例えば紙、布、金属、グラス、ガ
ラス様材料、木材、皮革との層の間の熱可塑化接
着剤として有用であることが分かつた。これらの
ターポリマーは、又層がプラスチツク又は樹脂の
何れでもない例えば直前に名のあがつた材の層間
の熱可塑化接着剤として有用である。 本発明の一態様は誘電的に又は高周波(RF)
シール可能なポリオレフインフイルムを積層物、
たとえばポリウレタン可撓性フオームに対する布
カバー等に、接着剤フイルムとして用いる布帛/
フオーム積層構造物に関する。0.2より大きい誘
電損失係数を持つポリオレフインフイルム(たと
えばエチレン/アクリル酸/一酸化炭素、エチレ
ン/一酸化炭素、又はエチレン/酢酸ビニルイン
ターポリマー等)をポリウレタン可撓性フオーム
と布帛カバーの間に挿入する。次に複合構造物全
体を誘電又はRFシーラーを用いて同時に積層し
エンボスする。本発明とその構造物は、その製造
に特殊な装置を要し、高価にして誘電加熱性材料
(たとえばPVC粉末、金属充填剤、ポリエステル
等)の添加により性質も劣化特殊な誘電加熱性ポ
リウレタンフオーム組成物の使用の必要をなく
す。本発明また織物その他のカバー材料を任意の
タイプの重合体フオーム(たとえば
ETHAFOAM*,STYROFOAM*、ラテツクス
フオーム等)又は重合体シート(たとえばポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ABS、
ポリカーボネート等)に積層させることを可能に
する。本発明の利用分野は自動車シート及びドア
パネル、マツトレスフオームへの積層マツトレス
カバー、家具、マクラ、壁カバー、音響防止材、
カメラバツグ、ビデオレコーダーケース、その他
のパツド又は保護材をもつ包装材等である。 近年、ポリウレタン可撓性フオームに誘電加熱
可能性を付与する特殊な添加剤(たとえばPVC、
ポリエステル、SARAN*重合体、金属充填剤、
低分子量ドーピング剤等)がフオーム組成物に誘
電積層とエンボスを有利にするため(即ち速度、
エネルギー効率、フオームの他の部分に悪影響を
与えないこと、同時エンボス)に用いられてい
る。これら特殊なフオーム組成物は特殊な加工装
置を必要とし、通常最適な物性をもたないフオー
ムをもたらす(つまり、これらの添加剤開放セル
%を低下させ、フオームの板性(boardiness)を
増加し、湿度及び熱に対する抵抗性を低下させ
る。)。また生成フオームのアーク抵抗性を慎重に
調節して、厚さをかえたものをつくつたときに積
層物を通して燃焼しないようなシールを与える必
要がある。特殊な組成に対する要求に打ち勝つ方
法の1つはビニルプラスチゾルの利用であり、こ
れをウレタンフオーム構造物に塗布して乾燥硬化
させるものである。この方法も高価で、追加の生
成工程を要し且つウレタンフオームが開放セル形
でスポンジとして機能するものであるため多量の
プラスチゾルを必要とする。このような追加の費
用と製造の困難さと生成工程の増加のため、誘電
積層とエンボスの使用は自動車の内装等の上記欠
点を許容しうる特殊用途に限られていた。 本発明は上記の如き欠点なしに布帛等をフオー
ムに誘電積層するものである。またフオーム積層
物を通気性にするに十分な多孔性のフイルムを用
いない場合には、誘電的にシール可能なポリオレ
フインフイルムは水バリヤー(即ち水の吸収を防
止してフオームを効率的にシールする)として有
効に機能する。本発明は任意のタイプの重合体フ
オーム又はシートに任意のタイプの布帛その他の
カバー材料を積層することができる点で極めて利
用価値が高い。 次の例は市販のカラナン(callanan)1.5KW、
モデル15の誘電シール装置を用い、〜30MH2
操作したものである。この装置は電極を利用した
標準電子シーリングプレスを装着しており、1/
8″×12″(1″=2.54cm)のシールをする。 実施例 7 4″×4″×1/2″のポリウレタンフオームの板状
シートと、4″×4″×0.0015″のエチレン/アクリ
ル酸/一酸化炭素(EAACO)インターポリマー
(アクリル酸5重量%、一酸化炭素10重量%、メ
ルトインデツクス6)のかつ色フイルム片と、
4″×4″のポリエステル布帛片を誘電シール装置の
電極間に置いた。このシール装置をパワー100%、
積層時間2秒、保持時間2秒、クランプ圧60psi
にセツトした。上記の装置を用いて複合体をシー
ルした。得られた積層物は、フオームの引裂強度
よりも大きい層間結合強度を有していた。つまり
結合がこわれるのは結合部分の接着のこわれでは
なくフオーム自体のこわれである。 実施例 7−A−比較実施例 EAACOフイルムを用いない以外実施例7と同
じ方法をくりかえした。シールすべく努めたがフ
オームと布帛間にシールは認められなかつた。 実施例 7−B−比較実施例 EAACOフイルムをエチレン/アクリル酸
(EAA)インターポリマー(アクリル酸9重量
%、メルトインデツクス9)のフイルムで置きか
えた以外は実施例7と同じ方法をくりかえした。
シールすべく努めたがフオームと布帛間にシール
は認められなかつた。 実施例 7−C−比較実施例 EAACOフイルムをLDPE(低密度ポリエチレ
ン、密度0.925、メルトインデツクス2)のフイ
ルムで置きかえた以外は実施例7と同じ方法をく
りかえした。シールすべく努めたがフオームと布
帛間にシールは認められなかつた。 実施例 7−D EAACOフイルムをエチレン/一酸化炭素イン
ターポリマー(ECO)(一酸化炭素10重量%、メ
ルトインデツクス1)の3ミル層のフイルムで置
きかえた以外は実施例7と同じ方法をくりかえし
た。シール後積層物シールはフオームの引裂強度
よりも大きい層間結合強度を有していた。 実施例 8 EAACOフイルムをエチレン/酢酸ビニルイン
ターポリマー(EVA)(酢酸ビニル18重量%、メ
ルトインデツクス3.5)の3ミル層のフイルムで
置きかえた以外は実施例7と同じ方法をくりかえ
した。シール後積層物シールはフオームの引裂強
度より小さい層間結合強度を有していたが、布帛
をフオームに積層するに十分な接着力だつた。 実施例 9 ウレタンフオームをETHAFOAM*ポリマー
(ザ ダウ ケミカル カンパニーから入手でき
るポリエチレンフオーム)の4″×4″×1/4″片で
置きかえ、EAACOフイルムをECO共重合体のフ
イルムで置きかえた以外は実施例7と同じ方法を
くりかえした。積層時間4秒、保持時間6秒だつ
た。シール後、積層物はフオームの引裂強度より
も大きい層間結合強度を有していた。 本発明の主な特徴のある成分は誘電的にシール
可能性のあるポリオレフインフイルムである。こ
のフイルムは誘電的にシール可能であるだけでな
く、所望の基材(即ち布帛又は塗膜、及びフオー
ム)に対して接着すべきである。誘電加熱を受け
る、又は高周波エネルギーを受け入れる重合体の
能力は前記した式で最適に示されよう。 E′tanδ(誘電正接)は損失係数と呼ばれ重合体
の加熱容易性の相対尺度である。一般に、次表は
高周波電磁照射を用いる重合体の加熱容易性をラ
ンクずけしている。 損失係数 加熱容易性 0.2 優秀 0.07−0.2 優れる 0.01−0.07 劣る 0.01 応答なし 重合体の損失係数が低いほど、所望の加熱速度
を得るためには電圧及び/又は周波数(損失係数
は周波数の予測せざる函数である)は高くなけれ
ばならない。従つて、所望の積層物に要求される
必要な接着性と強度特性を有する、可能なかぎり
高い損失係数をもつ重合体使用が望ましい。次表
は本発明の一部(即ち0.01より大きい損失係数を
もつ全ポリオレフインフイルム)と比較実施例の
一部のポリオレフインの損失係数を示す。 重合体 誘電損失係数1 ECO2−10%CO 0.074 ECO2−5%CO 0.041 ECO−22%CO 0.28 EAACO3−5%AA,5%CO 0.054 EAACO−5%AA,10%CO 0.087 EVA4−7.5%VA 0.030 EVA−28%VA 0.16 EVACO5−Elvaloy741 0.39 EAA6−10%AA 0.0036 EAA−約20% 0.0059 LDPE7 0.0008 1 ASTA 1531にて20℃1MHzで測定。 2 エチレン/一酸化炭素 3 エチレン/アクリル酸/一酸化炭素 4 エチレン/酢酸ビニル 5 エチレン/酢酸ビニル/一酸化炭素 6 エチレン/アクリル酸 7 低密度ポリエチレン(LDPE) 本発明において重合体フイルムの誘電損失係数
は0.01より大きく、0.08よりも大きいことが好ま
しい。フイルムの厚さは積層してエンボスする材
料の種類や特性によつて異なる。代表的なフイル
ム厚さは1.5ミルから9ミルの間にあろう。誘電
シール装置の周波数は0.1〜300MHzの範囲、特に
10〜100MHzの範囲にあることが好ましい。300〜
10000MHzの周波数を利用するマイクロ波シール
も可能でありしばしば好ましい。 0.01より大きい誘電損失係数をもつ他の重合体
フイルム(ポリオレフインには限定されない)に
はたとえばナイロン、SARAN*重合体、塩素化
P.E.、ポリエステル、金属充填重合体フイルム、
カーボンブラツク充填重合体等がある。 高誘電損失係数をもつ重合体と低損失係数をも
つ重合体のブレンドのフイルムも、ブレンドの損
失係数が0.01より大きければ用いうる。複合体の
誘電損失係数を改良する無機充填剤を加え高誘電
損失係数をもつフイルムとブレンドした重合体フ
イルムも用いうる。 近年、自動車産業ではシートカバーとドア側壁
の加工に誘電積層技術を利用している。本発明の
利用技術はかかる利用に適している。従つて本発
明は最新の積層及びエンボス技術をもつ自動車産
業で利用しうる。 本発明の用途には不織布等の多孔質物品のフオ
ームへの積層による生地等の分野での使用、布帛
及び/又はプラスチツクシートフオームへの積層
による室内装飾品等の分野での使用、水バリヤー
フイルム又は表面層のフオームへの積層による耐
水性家具その他の物品の製造又はフオーム絶縁材
等のフオーム製品の水バリヤーとしての利用、及
び2種又は2片の布帛の積層による生地その他類
似物品での使用が含まれる。 誘電的にシール可能な重合体フイルムはフオー
ムと布帛カバー又は他のカバーの間に入れ、又は
全体の構造物を誘電的に積層しエンボスする前に
カバー又はフオームのいずれかに予備積層又は押
出し塗布される。
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