JPH1034785A - 多孔質シートを介在させた積層体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相互に熱的な溶融接合ができないシートを積
層した積層体を得る。 【解決手段】 多孔質シートの少なくとも一方の面に、
多孔質シートとは熱融着あるいは溶剤による溶着では接
合することができない合成樹脂シートと熱融着によって
接合一体化することが可能な熱可塑性樹脂の粉粒体を充
填した後に、合成樹脂シートを載置して熱融着によって
一体化した積層体およびその製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数のシートから構
成された積層体の製造方法に関し、とくにフッ素樹脂等
からなる多孔質シートを有する積層体であって、フッ素
樹脂等の多孔質シートとは熱融着もしくは溶剤によって
融着することができない樹脂からなるシートを一体化し
た積層体およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特性の異なるシートを積層して、単一の
シートの性質を改善したり、単独のものでは得られない
特性を有するシートを製造することが行われている。

【０００３】フッ素樹脂は優れた耐薬品性、耐候性、耐
熱性、電気的特性等を有しており、様々な用途で利用さ
れており、フッ素樹脂シートと他の合成樹脂シートとを
積層することによって、フッ素樹脂シートの特性を改善
したり、薄いフッ素樹脂シートと他の合成樹脂のシート
とを積層して、フッ素樹脂の使用量を減少させる目的で
も同等の特性を有するフッ素樹脂シート複合体が用いら
れている。

【０００４】ところが、フッ素樹脂は、他の合成樹脂と
は一般に熱融着は困難であり、熱融着によって実用的な
強度を得ることはできなかった。また、フッ素樹脂シー
トの表面を前処理した後に、接着剤によって接合するこ
とも行われているが、同様に接着強度が十分ではなく、
複雑なフッ素樹脂シートの処理工程が必要であり、また
接着剤や接着面に残留した有機溶剤が高温環境下では使
用に耐えないという問題点があり、フッ素樹脂の処理面
が劣化する等の問題があった。

【０００５】そこで、本出願人は、ポリテトラフルオロ
エチレン等の薄膜を延伸して開裂した連続気孔性多孔質
シートの一方の面に、フッ化ビニリデン、テトラフルオ
ロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体等の溶剤可溶性
のフッ素樹脂の溶液を含浸し、他方の面に熱可塑性樹脂
の溶融液を含浸して作製した介在体のそれぞれの面に、
介在体と熱的に融着可能なフッ素樹脂体および熱可塑性
樹脂体とを積層して熱融着することによってフッ素樹脂
体を有する積層体を作製する方法を特開平８−９９３８
０号公報において提案している。ところが、溶融した熱
可塑性樹脂とフッ素樹脂との表面張力あるいは両者の親
和性等の違いから、熱可塑性樹脂の溶融液は、フッ素樹
脂シート中に十分に含浸されず、熱可塑性樹脂とフッ素
樹脂との付着力が十分ではない場合があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フッ素樹脂
と熱融着あるいは接着剤によって接合することができな
い合成樹脂シートとフッ素樹脂シートとを積層一体化し
た積層体を、従来の方法に比べて簡単で、また付着強度
の大きなものとすることを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、多孔質シート
を介在させた積層体において、多孔質シートの少なくと
も一方の面に、多孔質シートとは熱融着あるいは溶剤に
よる溶着では接合することができない合成樹脂シートと
熱融着によって接合一体化することが可能な熱可塑性樹
脂の粉粒体を充填して溶融した層を有し、その上に合成
樹脂シートの熱融着した層を設けた積層体である。ま
た、多孔質シートを介在させた積層体の製造方法におい
て、多孔質シートの少なくとも一方の面に、多孔質シー
トとは熱融着あるいは溶剤による溶着では接合すること
ができない合成樹脂シートと熱融着によって接合一体化
することが可能な熱可塑性樹脂の粉粒体を充填した後
に、合成樹脂シートを載置して熱融着によって一体化し
た積層体の製造方法である。また、多孔質シートがフッ
素樹脂の連続気泡を有する多孔質シートである前記の積
層体である。積層体の熱融着を真空下で行う前記の積層
体の製造方法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の方法を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の方法による積層体の製造法を
説明する図であり積層体の断面図を示す図である。図１
（Ａ）に示すように、多孔質シート１の少なくとも一方
の面には、この多孔質シートに積層されるべき合成樹脂
シートと熱溶融により接合できる粉粒体２を、擦り込み
等の方法によって多孔質シートの孔３に粉粒体２を充填
する。粉粒体としては固体状態のものをそのまま適用し
ても、液体に分散したものを適用してもいずれでも良
い。多孔質シート１としては、フッ素樹脂シートを延伸
して作製したノードとフィブリルを有する連続気泡の多
孔質フッ素樹脂シート、あるいはフッ素樹脂繊維、炭素
繊維、アラミド繊維、更にはガラス繊維などの加熱して
接合する際に溶融しない織布又は不織布等のシート状物
を用いることができる。

【０００９】多孔質シートの孔内への充填は、各種コー
ターを用いて行うことができるが、粉体を直接に充填す
る場合にはブレードコーターが、ディスパージョンを用
いて充填する場合にはリバースロールコーター等が適当
である。ブレードコーターによる充填の場合には、充填
する粉粒体は、多孔質シートの孔内へ所定の圧力下ある
いは減圧もしくは真空下で充填されると共に、そのシー
ト上にもブレードによって均一な薄層状態で存在して維
持される。この粉粒体の均一な薄層状態は、積層される
べき合成樹脂シートがその上に供給され、加熱ロールに
より粉粒体が溶融され、この溶融粉粒体を介して多孔質
シートと合成樹脂シートとが積層されるまで、外界とを
隔てる隔室等内に保持されて外界の影響が排除される。
なお、粉粒体が、多孔質シート上に均一な薄層状態で存
在せずに、粉粒体の一部が多孔質シートの表面に存在し
ている状態の場合には、後述するグラビアコーティング
による充填の場合と同様に多孔質シートへの粉粒体の充
填部を変化させ、積層体の接合部分を変化させることも
できる。

【００１０】また、リバースロールコーターによる充填
の場合には、アプリケーターロールにより多孔質シート
上に粉粒体ディスパージョンを均一に塗布後、溶媒を乾
燥させて、あるいは溶媒の乾燥と併せて粉粒体を多孔質
シートの孔内へ充填させるが、ここでの操作はブレード
コーターによる充填と同様である。この方法は、ブレー
ドコーターによる方法に比べて、溶媒の使用と乾燥を必
要とするが、多孔質シート表面の凹凸への適合性、粉粒
体撒布量の最小化、均一性で優れる。

【００１１】その他の方法としては、ガンの先端部から
粉粒体ディスパージョンを噴霧して充填する方法、ある
いは表面に食刻したパターンのある金属ロール等を用い
てグラビアロールコーティングによる充填があり、この
場合には、食刻したパターンによって多孔質シートへの
充填部を変化させ、その結果、積層体の接合部分をその
パターンに応じて変化させることも可能である。

【００１２】多孔質シートの孔径は、１μｍ〜２５μｍ
であることが好ましく、１μｍよりも小さいと粒子が孔
の中に入ることが困難となり、また２５μｍよりも大き
いと接着力が大きなものを得ることが困難であるととも
に、一方の面に樹脂溶液を含浸させた場合に、樹脂溶液
の含浸の深さを調整することが困難となり、多孔質シー
ト全体に樹脂溶液が含浸されるので、孔が完全に埋まり
粉粒体を孔の中に充填することができなくなるという問
題が生じる。

【００１３】また、粉粒体の粒径は、多孔質フッ素樹脂
シートの孔径よりも小さいものを用いることが必要であ
り、０．１μｍ〜２０μｍのものを用いることが好まし
い。粉粒体は、多孔質シートとの積層体を形成したい合
成樹脂シートと熱溶融によって接合することができる熱
可塑性樹脂であれば任意のものを用いることができる
が、とくにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチル
ペンテン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン等のスチ
レン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のビニ
ル系樹脂、ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリル
ニトリル等のアクリル系樹脂、ポリアセタール、ポリフ
ェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリアリレート、サーモトロピッ
ク液晶ポリマー、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン等の
エンジニアリングプラスチック系樹脂、ポリウレタン等
の熱可塑性エラストマーなどの樹脂を挙げられる。さら
に、粉粒体として、その表面を顔料、導電材料、光機能
材料、金属等で被覆した表面改質粉粒体を用いることに
よって、積層体を着色したり、特定の波長の光の光透過
性、電磁波透過性等を調整することができ、機能性材料
として使用することが可能となる。

【００１４】また、粉粒体を充填する前に、粉粒体を充
填する面とは反対側の面に、溶剤に溶融可能なフッ素樹
脂である、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフル
オロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合体（ＶＤ
Ｆ）、ＰＶＤＦとＶＤＦとの混合体、更にはＰＶＤＦと
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）との混合物等の
フッ素樹脂の溶液を含浸して、フッ素樹脂溶液の含浸層
４を形成しても良い。フッ素樹脂溶液の含浸層を形成し
た面には、これらと親和性を有するフッ素樹脂の溶液を
塗布したりフッ素樹脂シートを接合することによって、
フッ素樹脂層を有する積層体を得ることができる。

【００１５】次いで、図１（Ｂ）に示すように、粉粒体
を充填した面上に、充填した粉粒体と接合一体化するこ
とができる合成樹脂シート５を積層する。図１（Ｃ）で
示すように、積層体を加熱ロール６によって加圧下で加
熱することによって複合体を作製する。積層体の加熱
は、多孔質シートおよび接合部に気泡が存在することを
防止するために真空下において行うことが好ましい。

【００１６】

【実施例】以下に、実施例を示し、本発明を説明する。 実施例１ ポリテトラフルオロエチレンの延伸によって作製した孔
径１５μｍの孔を有する連続気孔性多孔質ポリテトラフ
ルオロエチレンの厚さ０．０８ｍｍの多孔質シートの一
方の面にフッ化ビニリデン樹脂をＮ−メチル−２−ピロ
リドンに溶解した２０重量％の溶液を塗布、含浸させた
後に乾燥させて表面にフッ化ビニリデン樹脂の層を形成
した。次いで、フッ化ビニリデン樹脂の層を形成した面
とは反対側の面に平均粒径６μｍのポリエチレン粉粒体
粒子をへらによって充填し、次いで厚さ０．０６ｍｍの
ポリエチレンシートを積層して、温度１６０℃、圧力
１．５ｋｇ／ｃｍの熱ロールによって熱接合した。得ら
れた積層体を幅２５ｍｍの短冊形試験片に切り出し、剥
離試験機（新興通信工業製 ＴＣＭ−５０００）によっ
て、引張り強度２００ｍｍ／分で多孔質シートとポリエ
チレンシートとの間の剥離強度を測定した。５個の試験
片の平均の強度は、１．１ｋｇｆ／２５ｍｍであった。

【００１７】比較例１ 粉粒体を擦り込まないことを除いて、実施例１と同様に
して積層体を作製し、実施例１と同様に剥離強度を測定
したところ、５個の試験片の平均の強度は、０．８ｋｇ
ｆ／２５ｍｍであった。

【００１８】

【発明の効果】本発明の積層体は、多孔質シートの孔に
熱可塑性樹脂の粉粒体を充填した後に、粉粒体と熱溶融
によって接合することができる合成樹脂シートを載置し
て熱溶融によって一体化したものであり、多孔質シート
に充填され、加熱によって溶融した粉粒体が多孔内で特
に延伸して作成されたノードとフィリブリルを有する連
続気泡の多孔質シートの場合には、多孔内のノードとフ
ィブリルに密着固定するので極めて強いアンカー効果を
発揮し、直接的に熱接合ができないシートを大きな強度
で接合することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接合体の製造方法の一実施例を説明す
る図である。

【符号の説明】

１…多孔質シート、２…粉粒体、３…孔、４…含浸層、
５…合成樹脂シート、６…加熱ロール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔質シートを介在させた積層体におい
   て、多孔質シートの少なくとも一方の面に、多孔質シー
   トとは熱融着あるいは溶剤による溶着では接合すること
   ができない合成樹脂シートと熱融着によって接合一体化
   することが可能な熱可塑性樹脂の粉粒体を充填して溶融
   した層を有し、その上に合成樹脂シートの熱融着した層
   を設けたことを特徴とする積層体。
2. 【請求項２】 多孔質シートがフッ素樹脂の連続気泡を
   有する多孔質シートであることを特徴とする請求項１記
   載の積層体。
3. 【請求項３】 多孔質シートを介在させた積層体の製造
   方法において、多孔質シートの少なくとも一方の面に、
   多孔質シートとは熱融着あるいは溶剤による溶着では接
   合することができない合成樹脂シートと熱融着によって
   接合一体化することが可能な熱可塑性樹脂の粉粒体を充
   填した後に、合成樹脂シートを載置して熱融着によって
   一体化したことを特徴とする積層体の製造方法。
4. 【請求項４】 積層体の熱融着を真空下で行うことを特
   徴とする請求項３記載の積層体の製造方法。