JPH01242636A - ヒートシール性耐熱性樹脂成形物の製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱接合可能な、すなわちヒートシール性を有す
る耐熱性樹脂成形物の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 今日、耐熱性樹脂はフィルム、シート、イ５帛など成形
物としてその樹脂特有の種々の特長を生かし種々の分野
で使用されている。

ところで一般に耐熱ｉ生樹脂は被着体との接着性は十分
とはいえず、種々の用途で改善が望まれている。

例えば、耐熱性フィルムのＦＰＣ（フレギシブルプリン
ト基板）用途における芳香族ポリイミドの銅箔との接着
力不足、フッ素樹脂フィルムの接着性不良などは周知の
とおりである。

これらを改善する方法も種々提案されている。

例えば、コロナ放電処理、プライマ接着剤の塗布、ある
いは薬液によるケミカルエツチング、さらにはＦＰＣ用
途における芳香族ポリイミドフィルム表面に砂を吹き付
けるいわゆる「サンドマット法」などが挙げられる。

これらの方法により接着性は改善されているが、耐熱性
、耐薬品性などの要求されるＦＰＣ用途などでは未だ満
足されるような結果が得られていないのが実状である。

また、当然のことながら芳香族ポリアミド、芳香族ポリ
イミド、ポリフェニレンスルフイツト系などのいわゆる
耐熱性樹脂は熱的、化学的に安定であるため、同種フィ
ルム同志、あるいは異種フィルムとの熱接合、すなわち
ヒートシールできないのは周知のとおりである。

そのため、例えば高温用の電線被覆絶縁用のチニーブイ
呆護カバーなどにはポリイミドフィルムにフッ素樹脂を
コーティングあるいはフッ素樹脂フィルムを積層し使用
時にフッ素樹脂層を加熱融着する特殊なタイプが上市さ
れているにすぎない。

しかしながら、上記のものはポリイミドフィルムとフッ
素フィルムの接着力が弱く、かつフッ素フィルムの耐熱
性がポリイミドより大きく劣るため、ポリイミドの優れ
た耐熱性を損っているという欠点を有する。

また、流延による溶液製膜で製造される芳香族ポリイミ
ド樹脂フィルム、芳香族ポリアミド樹脂フィルムはその
プロセス上の制約から約１２５μｍ以上の厚いフィルム
を製造することは非常に困難であり、厚いフィルムを必
要とする場合には特殊な耐熱性接着剤に頼らなければな
らないのか実状である。

しかしながら、現状の接着剤では耐熱性が不十分であり
、上記耐熱フィルムの接待性を十分に発揮させるものが
ないのが実状である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、かかる従来技術の諸欠点に鑑み創案されたも
ので、その目的はヒートシール性と極めて優れた接着性
を有する耐熱性樹脂成形物の製造方法を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ かかる本発明の目的は、耐熱性樹脂成形物を、水蒸気含
有雰囲気下において放電処理することを特徴とするヒー
トシール性耐熱性樹脂成形物の製造方法により達成され
る。

本発明において耐熱性樹脂成形物に使用される耐熱性樹
脂としては、ガラス転移点（Ｔｑ＞が１ｏｏ’ｃ以上の
もの、または融点（Ｔｍ＞が３００°Ｃ以上のもの、あ
るいはＪ　Ｉ　Ｓ　Ｃ４００３で規定される長期連続使
用温度の最高許容温度が１２１℃以上のもののいずれか
の条件を満足する高分子樹脂が挙げられる。

これらの高分子樹脂としては、ビスフェノール類の芳香
族ジカルボン酸の縮合物であるボリアリレート、ポリス
ルホン、またはポリエーテルスルホンに代表されるポリ
アリルスルホン、ベンゾテトラカルボン酸と芳香族イソ
シアナートとの縮合物、おるいはビスフェノール類、芳
香族ジアミン、ニトロフタル酸の反応から得られる熱硬
化性ポリイミド、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド
、芳香族ポリエーテルアミド、ポフエニレンスルファイ
ド、ポリアリルエーテルケトン、液晶性ポリエステル、
ポリアミドイミド、ポリテトラフロロエチレン、四フッ
化エチレンー六フッ化プロピレン共重合体などのフッ素
系樹脂などが挙げられる。

これらの耐熱性樹脂については［最新・耐熱性高分子（
三田進潰門、（株）総合技術センター出版、昭和６２年
発明の詳細な説明されている。

これらの耐熱性高分子樹脂の中でも、芳香族ポリイミド
、芳香族ポリアミド、ポリフエニレンスルノフイド、お
よびフッ素系樹脂は成形時に高温にさらすために表面特
性が著しく変化したり、あるいは樹脂が本質的に接着性
を有していないなどのため、表面改質が困難なものであ
ったが、本発明の方法によって優れた改質効果が１ｑら
れる好ましい樹脂である。特にピロメリット酸二無水物
、あるいはビフェニルテトラカルボン酸二無水物とジア
ミノジフェニルエーテルなどの芳香族ジアミンとの縮合
物である芳香族ポリイミドは好ましい樹脂である。

なお当然のことながら、これらの樹脂には無機フィラー
などの添加剤が加えられていてもよい。

本発明において成形物の形態は特に限定されるものでは
なく、ブロック状、板状、シート状、フィルム状、棒状
、チューブ状など各種形態が取りうるが、特にフィルム
状が好ましい。

本発明は、このような耐熱性樹脂成形物を、水蒸気含有
雰囲気下において放電処理して該成形物表面を表面処理
するものでおる。

ここで放電処理とは、水蒸気含有雰囲気下において電極
間に直流または交流の高電圧を印加することによって開
始持続する放電に、被処理基材をさらすことによって成
される処理である。

本発明において採用される水蒸気含有雰囲気としては、
ガス雰囲気中に水蒸気を含有するものであれば特に限定
されないが、好ましくは、ガス雰囲気中に水蒸気濃度が
１容量％以上となるような雰囲気がよく、より好ましく
は水蒸気濃度が５〜１００容量％であるものがよい。特
に好ましいものは水蒸気１００容量％のものである。

水蒸気を希釈する場合のカスとしては、特に限定される
ものではないが、非重合性ガス、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａ
ｒ、Ｎ２、Ｈ２、Ｇｏ、ＣＯ２、空気などが好ましい。

中でもＡｒ、ＣＯ２が放電開始効率の点からより好まし
い。

水蒸気含有雰囲気の圧力は特に限定されないが、１０’
Ｔｏｒｒ　〜１０Ｔｏｒｒの圧力の圧力領域でおこりや
すいグロー放電処理、いわゆる低温プラズマ処理が処理
の均一性および処理効率の点で好ましい。さらに好まし
くは１０’　ＴＯｒｒ　〜２　ＴＯｒｒの範囲でおる。

処理強度は処理すべき樹脂および目的等に応じて適切に
選択するのがよい。、 例えば、芳香族ポリイミド樹脂フィルムにヒートシール
性を付与する場合は、電力密度５０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２以
上３００００Ｗ−ｍｉ　ｎ／ｍ２以下の範囲か好ましく
、ざらに好ましくは５００〜■−ｍｉｎ／ｍ２以上１０
１００００Ｗ−ｎ／ｍ２以下である。なおここでいう放
電処理の電力密度とは、出力を放電部分の幅（例えばド
ラム状電極の場合は軸長方向）とフィルムの処理速度で
割った値である。

なお放電処理のための装置、電極などは、特に限定され
るものではなく、公知のものを用いることができる。

本発明で１ｑられる耐熱性樹脂成形物は、該耐熱性樹脂
成形物同志、または該成形物と他の樹脂成形物、金属、
カラスなどとの熱接着、あるいは熱硬化性または熱可塑
性樹脂などの接着剤を介しての接着を良好に行なうこと
ができる。

フッ素樹脂フィルムに適用した場合には、フッ化オレフ
ィン重合体の有する特長（耐薬品性、耐熱性、耐紫外線
劣化性など）を損うことがない上、従来の接着性改良技
術では不可避であった黄変色および裏うつつがなく、透
明性に優れているため、粘着テープ、マグネトロンのカ
バーレイフィルム、複合フィルム、ガラス被覆フィルム
など種々の用途に有効に用いることができる。ざらに、
インク塗料やインクなどとの親和性もよいので印刷や塗
装も可能である。

一方、芳香族ポリイミド樹脂に適用した場合には、従来
ヒートシール不可能とされていたにもかかわらず、本発
明方法による場合は、驚くべぎことにヒートシール性が
発現する。すなわち、厚物で高品位の耐熱性成形物を容
易に得ることができる。

［実施例］ 以下実施例により本発明を具体的に説明する。

なお実施例中の物性は次の方法、基準によるものである
。

（物性の測定方法、評価基準） （１）　　接着剤によるフィルム同志の貼り合せ接着剤
とし丁、アラルダイトラピッド（チパカイギー、リミテ
ッド、スイスｒ？Ａ、昭和高分子（株）販売）を用い、
これをフィルムの片面に塗布して、フィルム同志を貼り
合せ、直径１０ｍｍのガラス棒を手でころがしながら圧
着した俊、１００°Ｃで３０分間キュアした。

（２）　　接着剤によるフィルムと銅箔との貼り合せ処
理フィルムの処理面へ熱硬化性のアクリル系接着剤また
はエポキシ系接着剤を塗布後、ラミネータで貼り合せた
。

（３）　　ヒートシール性 平板型の熱プレスで、温度：２００’Ｃ１圧カニ１０Ｋ
ｑ１０ｙｆ、処理時間：２０秒の条件で行なった。

（４）接着力の測定 得られた試料を万能引張試験機（東洋ボールドウィン製
、テンシロン）を用い、下記の条件でＴ型剥離試験を行
なった。

引張速度　　　：　２００ｎ＋ｍ／ｍ　ｉ　ｎサンプル
寸法　二幅１０ｍｍ、長ざ１００ｒｒｌ＋ｒｌ接着長さ
７５ｍｍ 実施例１ 厚さ２５μｍ、幅１５ｃｍの、テトラフルオロエチレン
とへキサフルオロプロピレンとの共重合体フィルム（東
しく株）製“トヨフロン”２５Ｆ）を、内部を冷却した
棒状電極とドラム状の対極電極を有する内部電極方式の
プラズマ処理装置に入れ、初期圧力０．０３Ｔｏｒｒに
排気した後、水蒸気９０容量％とＡｒ１０容量％の混合
ガスを導入し、０．４丁ｏｒｒの圧力に保ち、１１０Ｋ
Ｈ２の高周波電圧を印加し、放電電力密度１５０Ｗ−ｍ
ｉｎ／７ｙ１２で処理した。

該処理フィルム同志を前述の方法でエポキシ系接着剤を
用いて接着１多、その接着力を測定した結果、４５０　
Ｑ／Ｃｍの接着力を示し、ネッキングが発生した。

またこの処理フィルムの外観変化、変色は目視にて全く
認められなかった。

実施例２ 実施例１で得られたフィルム同志を前述のヒートシール
条件で貼り合せた１多、接着力を測定したところ、フィ
ルムは接着面での剥離を起すことなく、フィルム自体が
切断していた。すなわち、十分な接着強度を有するもの
であった。

実施例３ 厚さ２５μｍ、幅１５ｃｍの芳香族ポリイミドフィルム
（東しく株）製“ＫＡＰＴＯＮ”　１００Ｈ）を実施例
１と同様のプラズマ処理装置において、水蒸気Ｑ、２１
’−ｏｒｒの雰囲気下で放電電力密度２０００Ｗ−ｍｉ
　ｎ／ｍ２　で９１Ｌ即シタ。次イテ該フィルムの処理
面と銅箔を前述の方法でアクリル系接着剤で接着後、そ
の接着力を測定したところ１．７Ｋｑ／ｃｍであり、フ
レキシブルプリント回路単板用として要求される接着レ
ベル（１，。

５Ｋｇ／ｃｍ）以上の接着力を示し、後述の比較例３の
未処理フィルム（０，７ＫＱ／ｃｍ）に比べ著しい改質
効果が認められた。

実施例４ 実施例３で得られた芳香族ポリイミドフィルム同志を前
述のヒートシール条件で貼合せた俊、接着力を測定した
ところ、積層フィルムは接着面での剥離を全く起すこと
なく、フィルム自体が切断した。すなわちヒートシール
性が発現し十分な接着強度を有するものでめった。

比較例１ 実施例１と同様の“トヨフロン”２５Ｆの未処理面同志
を実施例１と同様のエポキシ系接着剤を用い、同条件で
接着した。

接着力を測定しようとしたところ、試験装量のチＡ・ツ
クへの装着時に剥離してしまい、接着強度は測定できな
かった。

比較例２ 比較例１と同一のフィルムの未処理面同志を手ね合せて
実施例２と同条件で圧着したが、全く接着せず、剥離強
度は測定不能であった。

比較例３ 実施例３と同一の“カプトン″フィルムの未処理面同志
を実施例３と同一のアクリル系接着剤を用い、同様な条
件で接着し、接着力を測定したところ５００Ω／Ｃｍで
めり、実用できない値でめった。

比較例４ 実施例３と同一の“カプトン″フィルムの未処理面同志
をＩＩＱ合わせて実施例３と同条件で圧着したが、全く
接着せず、剥離強度は測定不能であった。

［発明の効果］ 本発明は上述のごとく構成したので、次のような優れた
効果を奏するものである。

（１）　　耐熱性樹脂成形物同志、または他の樹脂成形
物、金属などとの熱接着、あるいは接着剤を介しての接
着を効率よく良好に行なうことができる。

（２）表面層のみ改質するものであるため耐熱性樹脂の
もつ優れた特長を１０うことなく、優れたヒートシール
性または接着性を有する耐熱性樹脂成形物を得ることが
できる。

特許出願人　　東　し　株　式　会　社手続補正書 １．事件の表示 昭和６３年特許願第７１１７７号 ２、発明の名称 ヒートシール性耐熱性樹脂成形物の製造方法３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都中央区日本橋室町２丁目２番１号名称　（
３１５）　　東し株式会社 ５、補正により増加する発明の数　　　なし６、補正の
対象 （１）明細書第１０頁８行の「温度＝２００℃」を「温
度：２００℃、３００℃」と補正する。

（２）　　明細書第１１頁１６〜１７行の「ヒートシー
ル条件」を「ヒートシール条件（２００°ｃ）」と補正
する。

（３）明細書第１２頁１６行の「ヒートシール条件」を
「ヒートシール条件（３００°Ｃ）　Ｊと補正する。

（４）明細書第１４頁２行と３行の間に次の文章を追加
する。

「比較例５〜９ 実施例３と同一の“カプトン”フィルムを実施例１と同
様のプラズマ処理装置において、内圧が０．０３Ｔｏｒ
ｒになるまで排気した後、酸素ガス７０容量％とＡｒ３
０容量％の混合ガスを導入し、内圧をＱ、６Ｔｏｒｒに
保持しながら、数表に示す条件でそれぞれ放電処理を行
った後、実施例３と同一の条件で熱接合を試みたが、い
ずれの放電処理条件のものも全く接着しなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　耐熱性樹脂成形物を、水蒸気含有雰囲気下において
   放電処理することを特徴とするヒートシール性耐熱性樹
   脂成形物の製造方法。