JPH0195136A - 溶融接着被覆層の帯電防止仕上げ方法 - 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】 本発明は成形したプラスチック成形品上に存在する溶融
接着性（ａｄｈｅｓｓｉｖｅ　　ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓ
ｔｉｃ）被覆層の帯電防止仕上げ方法に関する。

帯電防止仕上げを有する包装材料は静電荷による部品の
損傷を防ぐために、電子部品の包装において益々利用さ
れている。これらの包装材料の表面抵抗はＲ５−１０’
Ωないし１０″Ωの間になければならない。今日、小さ
い電子モジュール用として連続的なバンド（第１因参照
）が特別に使用されている。これらの連続バンドは常温
成形又は深絞り成形により小さい中空部がプレスされて
、電子部品を受は入れるようになっている帯電防止仕上
げ（第２図）を有するプラスチックのバンド（１）から
成っている。部品が落下するのを確実に防止するために
、中空部は溶封性のプラスチックフィルム（３）上に封
止することにより密閉される。連続バンドとして使用さ
れる帯電防止仕上げを有するプラスチックバンドは、例
えばカーボン充填プラスチックから成ることができる。

溶融接着被覆層（５）を備えたプラスチックフィルム（
４）が、カバー用フィルム（３）として使用される（第
２図参照）。

溶融接着被覆層が帯電防止仕上げによってその接着性を
失うこと、又は少なくとも接着性が相当損なわれること
が恐れられているので、従来溶融接着被覆層を備えたこ
れらのプラスチックフィルムは帯電防止仕上げを有して
いなかった。更に、従来プラスチックの帯電防止仕上げ
に使用されていた帯電防止剤の熱的安定性が中程度であ
ることの経験からすると、帯電防止仕上げは通常熱封（
溶融）に使用される温度により消失しないまでも、少な
くとも激しく減退することは確実であることが予想され
る。包装された部品を静電荷から効果的に保護すること
は、連続バンド（１）だけでなく又封止（ｓｅａｌｉｎ
ｇ）フィルム（３）が帯電防止仕上げ（６）を有する時
にのみ保証されるわけであるから、封止フィルムに課さ
れた要求、即ち熱封後においてもなお１０’Ωないし１
０９Ωの表面抵抗を示し、且つ溶融接着被覆層の表面全
体にわたって均一に分布した接着性を示すという要求を
満足する、帯電防止性溶融接着剤被覆を備えたプラスチ
ックフィルムを製造することを可能とする方法を見出だ
すという課題が存在している。溶封したフィルムは再度
自動的に、即ち或値に設定された牽引力を用いて、剥離
することができなければならないから、後者の要求、即
ち均一に分布した接着性は又重要な特性である。

驚くべきことに、均一な接着性を有する帯電防止性溶融
接着被覆層を備えたプラスチックフィルムのようなプラ
スチック成形品は、溶融接着被覆層を備えたプラスチッ
ク成形品を、結合剤及び、ヘテロ原子としてＮ又はＳを
含む５員−又は６員環の複素環式化合物の酸化重合に適
当な酸化剤を含む溶液で被覆し、こうして得られた被覆
層を引き続き５員−又は６員環の複素環式化合物の溶液
で処理すれば、工業的な規模で実行できる簡単な方式で
得られることが見出だされた。

このようにして封止フィルムに課された熱封の要求、即
ち溶融接着被覆全体にわたって均一に分布した高い接着
性を有し、同時に１０”ないし１０８Ωの範囲の表面抵
抗を持つという要求を満足する帯電防止性溶融接着被覆
を有し、及び随時帯電防止仕上げされたプラスチックフ
ィルムが得られる。

本発明の方法によって得られる溶融接着被覆層の帯電防
止仕上げは、更に、透明であり、従って透明な溶融接着
被覆層及び支持フィルムを使用する場合は、そのフィル
ムにより密封されたプラスチック包装物の可視的な管理
が可能となる帯電防止性溶融接着被覆層を備えた透明な
封止フィルムを与えるという利点を有する。

従って本発明は、溶融接着被覆層が結合剤及びヘテロ原
子としてＮ又はＳを含む５員−又は６員環の複素環式化
合物の酸化重合に適当な酸化剤を含む溶液で被覆され、
こうして得られた被覆を引き続き５員−又は６員環の複
素環式化合物の溶液で処理することを特徴とする帯電防
止性溶融接着剤被覆層を備えたプラスチック成形品の製
造方法に関する。

ヘテロ原子としてＮ又はＳを含む５員−又は６員環の複
素環の重合体、特にポリピロールの使用は、プラスチッ
クの帯電防止仕上げとして既知である；例えばヨーロッ
パ特許ＥＰ−Ａ第０，２０６．１３３号、ヨーロッパ特
許ＥＰ−Ａ第０．２０６．４１４号、西ドイツ国特許公
開公報第３，３２１．２８１号、西ドイツ国特許公開公
報第３，５４４．９５７号、及び米国特許第４，６０４
，４２７号を参照のこと。

ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ第０．２０６．４１４号に記載
された方法によれば多孔質のプラスチック成形品が、及
び米国特許第４．６０４．４２７号によれば非−多孔質
のプラスチック成形品が、最初にピロール溶液に浸漬さ
れる；引き続き酸化剤、例えばＦｅＣｌ３水溶液の溶液
でプラスチック成形品を処理することにより、表面に塗
布されたピロールが重合してポリピロールを与える。こ
の方法はピロールから生じるポリピロールの黒い付着層
が洗い出されることにより、酸化浴を短期間使用すると
、最早使用不可能となるので、溶融接着被覆層の帯電防
止仕上げには利用できない。更に浴を使用し続けると、
溶融接着層の表面に堆積物が沈積し、そしてその接着性
を損なう。従って均一な接着性を有する帯電防止性溶融
接着被覆層を得るためには、短期間使用した後でも酸化
浴を交換することが必要である；しかしこのように度々
浴を交換すれば経済的な方法と言えなくなる。

ヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ第０．２０６．１３３号、及び
西ドイツ国特許公開公報第３，３２１，２８１号及び第
３．５４４，９５７号においては、プラスチック成形品
上に伝導性のポリピロール層を製造する方法が記載して
あり、それらによれば成形品をまず酸化剤の溶液で処理
し、引き続き蒸気状又は溶液状のピロールで処理してい
る。この方法では充分な電気伝導性に伴った不充分な接
着性を有するか、又は充分な接着性に伴った不充分な電
気伝導性を有するかのいずれかの溶融接着被覆層が得ら
れるので、この方法は溶融接着被覆層の帯電防止仕上げ
には不適当である。

西ドイツ国特許公開公報第３．６３４．２２６号に記載
された方法によれば、酸化剤、ピロール及び水溶性結合
剤が一緒にプラスチック表面に塗布される。この方法を
用いて得られる帯電防止性溶融接着被覆層は接着性が充
分でなく、特に接着性の均一性が不充分である。更にこ
うして得られた溶融接着被覆層の帯電防止性仕上げは透
明ではないという欠点を有している。

プラスチックフィルムの帯電防止仕上げのための西ドイ
ツ国特許公開公報第３．４４０，９１４号に記載されて
いる、例えばテトラチオフルヴアレン及び／又はテトラ
シアノキノジメタンから誘導された電荷移動（ＣＴ）錯
体は、それが熱的に不安定なために溶融接着被覆層の帯
電防止仕上げには不適当である。

チオフェン、フラン及び置換されたピロールは、窒素又
は硫黄を含む５員−又は６員環の複素環式化合物として
本発明による方法で使用することができる。ピロールが
好適に使用される。

乾燥フィルムの厚さ、即ち塗布された帯電防止性被覆層
の乾燥後の厚さは、湿潤フィルムの厚さが０．２　μｍ
ないし６０　μｍであるのに対応して、０．１ないし３
．０　μｍであることが好都合である。この範囲内にお
ける乾燥フィルムの厚さは、帯電防止被覆の乾燥フィル
ムの厚さが溶融接着被覆層の厚さの最高でも５０％、好
適には２ないし５０％になるように、溶融接着被覆層の
厚さと釣合わせるべきである。層の厚さがもっと厚いと
、溶融接着被覆層の接着性、及び透明性に不利な効果を
与える可能性があり、或場合には帯電防止被覆の電気伝
導性に不利な効果を与えることがあり得る。

本発明の方法の好適な具体化によれば、溶融接着被覆層
は、複素環式化合物の酸化重合のための適当な酸化剤及
び水に不溶性の有機高分子量結合剤を含む有機溶剤溶液
を用いて被覆される；更に被覆された溶融接着被覆層は
、溶融接着層及び該酸化剤及び有機高分子量結合剤が溶
解しないような有機溶剤に溶かした複素環式化合物の溶
液で処理される。

更に、溶融接着被覆層を酸化剤溶液で被覆した後で、複
素環式化合物の溶液で処理する前に被覆から有機溶剤を
除去し、複素環式化合物の溶液で処理した後、非−重合
的に結合した無機化合物を除去するために、被覆された
溶融接着層を洗浄することが有利であることが認められ
た。

これらの非−重合的に結合した無機化合物は、結合剤重
合体を特に高温において劣化させる可能性があることが
実際に見出だされた。この洗い出しによって、熱をかけ
ても溶融接着被覆層上の透明な帯電防止被覆の変色が発
現しないことが達成された。

溶剤は随時高温及び／又は減圧下で蒸発することによっ
て帯電防止被覆から除去される。

ピロールのような５員−又は６員環の複素環式化合物の
酸化的重合のための適当な酸化剤が既知であり、例えば
刊行物としてＪ　、　Ａｍ、　Ｃｈｅｍ。

Ｓｏｃ、８５．４５４（１９６３）に記載されている。

本発明による方法を行う場合、Ａ　ＩＣＩ３、Ａ　ＩＧ
　ｌｍ−ＣｕＣｌ３、ＦｅＣｌ３及びＦ　ｅ（Ｃ１０４
）３のような鉄−■塩、Ｓ　ｂＣＩｓ、ＭｏＣ１，、Ｈ
２ＳＯ，及びに、Ｓ２０．；及びＣｕ（Ｂ　Ｆ　４）２
のような銅塩は特に適当であり；上記の化合物の混合物
も使用可能である。Ｆ　ｅＣＩ。

が好適に使用される。

工業的規模において該方法を実施する場合、有機酸又は
有機残基を有する無機酸から誘導された三価の鉄塩がピ
ロールの酸化重合に好適に使用される。

これらの鉄塩を使用することにより、本発明によりプラ
スチック成形品の被覆が行なわれる容器及び装置部品の
腐食が回避される。腐食は著しい困難をもたらし、容器
及び装置部品を損傷するだけでなく、被覆溶液に到達す
る腐食生成物によるポリピロール被覆の劣化をも招くも
のである。

好適に使用される有機残基を有する無機酸の鉄−■塩と
して、例えば硫酸のＣ，−Ｃ，。−アルカノールの半エ
ステルの鉄−■塩、例えばラウリル硫酸のＦｅ−■塩を
挙げることができる。

列挙できる有機酸の鉄−■塩は下記の通りである；メタ
ンスルホン酸及びドデカンスルホン酸のようなＣ，−Ｃ
２゜−アルキルスルホン酸、；２−エチルへキシルカル
ボン酸のような脂肪族Ｃ、−Ｃ、。

τカルボン酸：；トリフルオロ酢酸及びパーフルオロオ
クタン酸のような脂肪族パーフルオロカルボン酸：シュ
ウ酸のような脂肪族二塩基性酸、及び主としてベンゼン
スルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸及びドデシルベン
ゼンスルホン酸のよウナ随時Ｃ，−Ｃ，。−アルキル基
により置換された芳香族スルホン酸の鉄−■塩。

上記のような鉄−■塩の混合物も使用可能である。

水に不溶であり、又は少なくとも難溶である適当な有機
高分子結合剤は、例えばポリ酢酸ビニル、ポリカーボネ
ート、ポリビニルブチラール、ポリアクリレート、ポリ
メタクリレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリ／
呟　ポリ塩化ビニル、ポリブタジェン、ポリイソプレン
、ポリエーテル及びシリコーンのような有機溶剤に可溶
な合成有機性重合体、スチレン／アクリレート、酢酸ビ
ニル／アクリレート及びエチレン／酢酸ビニル共重合体
のような有機溶剤に可溶な共重合体も使用可能である。

好適な結合剤は、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、
ポリ（メタ）アクリレート及びこれらの重合体の基剤で
ある単量体の共重合体である。

酸化剤溶液の製造のための有機溶剤の選択は、予め用意
された結合剤、被覆すべき溶融接着層及び、溶融接着層
及び溶融接着層により被覆されていないプラスチック成
形品が同時に被覆されるのであれば、成形品が製造され
るプラスチックにも依存する。適当な溶剤は結合剤及び
酸化剤を良く溶かすが、被覆される溶融接着層、及び場
合によりプラスチック材料に何等かの損傷を招くもので
あってはならない。要求される性質を有する溶剤の例と
して挙げられるものは：メタノール、エタノール、イン
プロパツールのような脂肪族アルコール；アセトン、メ
チルエチルケトン キサノンのような脂肪族ケトン；酢酸メチル及び酢酸ブ
チルのような脂肪族カルボン酸エステル：トルエン及び
キシレンのような芳香族炭化水素；ジクロロメタン及び
ジクロロエタンのようなハロゲン化炭化水素及びアセト
ニトリルのような脂肪族ニトリルである。

個々の溶剤はそのまま又は互いに混合して使用してもよ
い。実際にアセトン及びイソプロパツールの混合物（重
量比ｌ：２）は、例えばポリメタクリレート及びエチレ
ン／酢酸ビニル共重合体から成る溶融接着被覆層に対し
使用されて成功を収めている。

被覆溶液における酸化剤の量は使用される結合剤に対し
て一般にｌＯないし２００重量％である。

固形物の全濃度は溶液の全重量に対して一般に５ないし
５０重量％である。溶液の全濃度は使用される被覆方法
に依存する。

帯電防止仕上げを有すべき溶融接着剤被覆層、及び随時
溶融接着層によって被覆されていないプラスチック成形
品の表面を被覆するのに適当な方法は、吹き付は法、ナ
イフ塗布法、刷毛塗り法及び印刷法（例えばグラビア印
刷法）である。

酸化剤及び結合剤で被覆され且つ乾燥された溶、融接着
被覆層の複素環式化合物の溶液による処理は一般に室温
で行なわれるが、低温又は高温でも行うことができる。

複素環式化合物の溶剤の選択は使用される結合剤、使用
される酸化剤、溶融接着層に、及びプラスチック支持体
の帯電防止仕上げが同時に行なわれる場合にはプラスチ
ックにも、依存する。溶剤は被覆すべき溶融接着層、プ
ラスチック、塗布された結合剤、又は酸化剤のいずれを
も溶解してはならない。これらの要求に対応する溶剤は
、例えばｎ−ヘキサンのような脂肪族炭化水素；ベンゼ
ン又はトルエンのような芳香族炭化水素；又は１，１．
２−１−リクロロトリフルオロエタンのような弗素化炭
化水素である。これらの溶剤の混合物も使用可能である
。複素環式化合物の溶液による被覆された材料の処理は
、溶液中への浸漬又は溶液の吹き付けにより行うことが
できる。処理時間は一般に１分以内である。多くの場合
、数秒の作用時間で充分である。

溶液中の複素環式化合物、例えばピロールの濃度は、溶
剤の重量に対し好適には１ないし５０重量％、好適には
２ないし１０重量％である。

本発明による方法を用いて、溶融接着被覆層が存在する
プラスチック成形品に、該溶融接着被覆と同時に帯電防
止仕上げを行うことができる。この場合には、溶融接着
被覆層のみならず、溶融接着被覆層を備えた成形品全体
が前記のように処理される。成形品がフィルムの場合に
は、第３図に記載されたような帯電防止仕上げを有し、
且つ帯電防止性溶融接着被覆層を有するフィルムが得ら
れる。

本発明により仕上げ処理される溶融接着被覆層の支持材
料は主として下記のグラスチックである：ポリカーボネ
ート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエス
テル、ポリエーテル、ポリプロピレン、ポリオキシエチ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリレート、ポリスチ
レン又はセルロースエステル及びエーテル。

本発明の範囲において、溶融接着剤は化学反応すること
なく硬化する接着剤を意味すると理解される；化学反応
を伴うことなく硬化するこれらの接着剤は、一方では本
来の溶融接着性物質、及び他方では熱封性接着剤及び高
周波（ＨＦ）溶接助剤を包含する。本来の溶融接着性物
質は、加温液状状態においては加工材料の表面を良好に
濡らすことができ、冷却固化後は該表面に接着すること
ができる、溶剤を必要としない接着剤である。それらは
溶融工程の間に化学的な変化を受けない。本来の溶融接
着物質の例として：溶融性高分子量エチレン／酢酸ビニ
ル共重合体及びほぼ等量のエチレン／酢酸ビニル共重合
体と樹脂（バルサム樹脂、ロジン誘導体、炭化水素樹脂
）及び臘又はパラフィンとの混合物が挙げられる。溶融
接着性物質は１００ないし１９０°Ｃの温度で加工され
る。

熱封性接着物質及び高周波溶接助剤は、多くは接着剤溶
液の形態でプラスチックに塗布される被覆用接着剤であ
る。溶剤は接着工程の前に除去される。溶剤を含まない
固化した層は溶封の際に熱を供給することにより溶融す
るか、又は電場における接着性物質層の自己加熱により
高周波溶接助剤と共に溶融する。熱封性接着剤としては
例えば：塩化ビニル又は塩化ビニリデンの共重合体、更
に酢酸ビニルの共重合体、並びにポリメタクリレート、
ポリウレタン及びポリエステルが挙げられる（ウルマン
［［Ｊ　ｌ１ｍａｎｎ］の工業化学百科事典［Ｅ　ｎｃ
ｙｃｌｏｐａｅｄｉａ　　ｏｆ　　Ｔ　ｅｃｈｎｉｃａ
ｌ　　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙｌ、４版、１４巻、２３６な
いし２３８頁参照のこと）。

実施例　ｌ 一方の側を溶融接着剤で被覆されｔ；ニラ）−（Ｎ　１
ｔｔｏ）の市販品である、市販のポリエステルフィルム
゛″熱封テープ３１８Ｈ５”（全体の厚さ〜４５μｍ；
溶融接着被覆層の厚さ〜２５　μｍ）の両側に、ナイフ
塗布によって、０．６９のＦ　ｅｃ　ｌ、、１９　ｇの
アセトン及び１　ｇのポリ酢酸ビニルの溶液を用いて被
覆した（湿潤したフィルムの厚さ：約２５　μｍで乾燥
フィルムの厚さ１ないし２μｍに相当）。溶剤を蒸発後
、被覆したフィルムをｎ−ヘキサン／トルエンの１＝１
混合物中に溶かした５％濃度のピロールの溶液中に２分
間浸漬した。

乾燥後、フィルムを水で洗った。

透明なフィルムが得られた；両側の表面抵抗は〜１０’
Ωであった。

フィルムは他のプラスチックフィルム、例えばポリエス
テルフィルム上に、１２０°Ｃで熱封することにより接
着封止することができた。

実施例　２ ０．６ｇのＦｅＣ１，の代わりに１．０ｇのＦｅＣ１，
・６Ｈ２０を用いることが異なるだけで、実施例１に記
載された方法を使用した。

得られたフィルムの表面抵抗は両側で〜１０４Ωであり
、熱封により他のプラスチックフィルムに接着すること
ができた。

実施例　３ １　ｇのホ０す酢酸ビニルの代わりに結合剤として１．
５　ｇのポリメチルメタクリレートを用いることが異な
るだけで、実施例１に記載された方法を使用した。

両側の表面抵抗が〜１０’Ωである透明なフィルムが得
られた。

フィルムは熱封により他のプラスチックフィルム、例え
ばポリエステル及びポリカーボネートフィルムと接着す
ることができた。

本発明の主なる特徴及び態様は以下の通りである。

１、溶融接着剤被覆層が結合剤及びヘテロ原子として窒
素又は硫黄を含む５員−又は６員環の複素環式化合物の
酸化重合に適当な酸化剤を含む溶液で被覆され、こうし
て得られた被覆が引き続き５員−又は６員環の複素環式
化合物の溶液で処理されることを特徴とする帯電防止性
溶融接着被覆層を備えたプラスチック成形品の製造方法
。

２．５員−又は６員環の複素環式化合物がピロールであ
る上記１に記載の方法。

３、予め用意された複素環式化合物の酸化重合に適当な
酸化剤、及び水に不溶な有機高分子量結合剤を有機溶剤
中に含む溶液が溶融接着被覆層を被覆するために使用さ
れ、及び被覆された溶融接着被覆層が、溶融接着層及び
該酸化剤及び有機高分子量結合剤が溶解しないような有
機溶剤中に溶かした複素環式化合物の溶液で処理される
上記ｌ又は２に記載の方法。

４、溶融接着被覆層に塗布された帯電防止被覆の厚さが
乾燥後０．１ないし３．０　μｍである上記ｌないし３
に記載の方法。

５、溶融接着被覆層に塗布された帯電防止被覆の厚さが
溶融接着被覆層の厚さの最高５０％である上記４に記載
の方法。

６、溶融接着被覆層に塗布された層の厚さが溶融接着被
覆層の厚さの２ないし５０％である上記４に記載の方法
。

７、酸化剤及び結合剤で溶融接着被覆層を被覆した後、
被覆物から有機溶剤を除去し、及び該被覆物を複素環式
化合物の溶液で処理した後、有機溶剤を除去し、水で洗
浄することから成る上記１ないし６に記載の方法。

８、帯電防止性溶融接着被覆層を備えたプラスチック成
形品がプラスチックフィルムである上記１ないし７に記
載の方法。

９、プラスチック成形品が、溶融接着被覆層及び溶融接
着剤で被覆されていないプラスチック成形品の表面を結
合剤及び酸化重合に適当な酸化剤を含む溶液で処理し、
こうして得られた被覆を５員−又は６員環の複素環式化
合物の溶液で処理することにより溶融接着被覆と同時に
帯電防止仕上げされる上記ｌないし８に記載の方法。

１０、第一工程において有機酸又は有機残基を有する無
機酸から誘導された三価の鉄の塩が酸化剤として使用さ
れる上記１に記載の方法。

１１、随時Ｃ，−Ｃ，。アルキル基により置換されてい
る芳香族スルホン酸から誘導された三価の鉄の塩が酸化
剤として使用される上記１に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

第１図は小さい電子モジュールの包装に使用される連続
的なプラスチックのバンドの一部を示す。 第２図は溶融接着剤層を有するカバー用プラスチックフ
ィルムを示す。 第３図は本発明による帯電防止仕上げ（６）を有する第
２図と同様なフィルムを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融接着被覆層が結合剤及びヘテロ原子として窒素又は
   硫黄を含む５員−又は６員環の複素環式化合物の酸化重
   合に適当な酸化剤を含む溶液で被覆され、こうして得ら
   れた被覆が引き続き５員−又は６員環の複素環式化合物
   の溶液で処理されることを特徴とする帯電防止性溶融接
   着被覆層を備えたプラスチック成形品の製造方法。