JPS591301B2 - 高周波による発熱性の優れたエチレン一酢酸ビニル共重合組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波による発熱性の優れたエチレン−酢酸ビ
ニル共重合組成物に関するもので、特にエチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂のフィルムあるいは該樹脂により被覆
加工した布帛の高周波接着加工性を改善せんとするもの
である。

従来、熱可塑性樹脂フィルム、シートあるいはこれらの
樹脂により被覆加工された布帛の接着には高周波による
加熱接着の方法が採用されている。

しかし、この方法は高周波により樹脂を内部発熱せしめ
て溶融状態となし、融着させるものであるが、このよう
な方法が適用される樹脂は高周波による発熱性が大きい
ものに限られる。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂はその代
表的なものである。

しかしながら、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂 脂等
の発熱性の小さいものにおいては、上記高周波による加
熱接着法では十分に樹脂を溶融状態までに至らせ、接着
することができない。

このためまず、この種の樹脂においては高周波と外部加
熱を併用する加工法が採用される場合があるが、所要部
分のみを加熱することにはならず、また接着力を出現さ
せる冷却過程でかえつて長時間を必要とし、加工時間を
考慮すれば工業的に不利である。また、他の樹脂の発熱
性を補う方法として、加工機の出力を上げること、金型
を小さくして接着面積を減少することあるいはシート等
の接着対象物の厚さを小とすることが考えられるが、加
工機の制約、加工能率の低下、さらには商品設計上の制
約を受け、好ましい方法ではない。したがつて、これら
の点を考慮すれば、樹脂自体の高周波による内部発熱性
を向上することが望ましいことはいうまでもなく、この
ためには、主体となる樹脂に対して高周波による発熱性
の大きい樹脂をブレンドするか、分極性物質を化学的に
樹脂に導入するかあるいはこれらの共重合樹脂を合成す
る方法が考えられるが、これらの方法は樹脂本来の性質
、例えば力学的性質、熱的性質、加工性、耐熱性あるい
は耐候性を大きく変えてしまう場合が多い。

したがつて、これらの樹脂改質は他の要求性能を目的と
して行なわれることが多く高周波加工性の汎用的な改良
法とはなつていない。本発明は、高周波による発熱性の
低いエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（以下ＥＶＡとい
う）を、汎用的でしかも樹脂の性質を大きく変化せず、
該発熱性を大きくしたＥＶＡ組成物を提供せんとするも
のであり、本発明者らは、ＥＶＡに対して結晶水をもつ
無機物の粉末を添加するとき、前記発性が得られること
を見出し、本発明に至つたものである。結晶水をもつ無
機物としては、金属酸化物、金属水酸化物、金属塩類、
ケイ酸塩類およびケイ酸類に多く存在するが、そのすべ
てが本発明で使用し得るものではない。

すなわち、本発明ではまず、ＥＶＡを混練され、フイル
ム、シート等として成形される場合あるいは布帛等に加
工される場合、さらには高周波加熱される過程で詰晶水
を脱離するようなものであつてはならず、このようなも
のの場合には水の脱離時の吸熱作用によりＥＶＡ組成物
の高周波による発熱が十分に得られず、加えて、脱離し
た水により樹脂が発泡し好ましくない６したがつて、本
発明では、ＥＶＡ組成物が混練され加工される通常の加
熱温度、例えばカレンダー加工で１５０〜１７０℃、押
出成型で１７０〜１８０℃から、大略１５０℃以下では
脱水することがない、好ましくは前記加工温度程度では
脱水しない含水無機物が適用される。

このような物質としては、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、含水珪酸、珪
酸カルシウム、およびカオリナイト、ジブサイト、タル
ク等の金属酸化物・珪酸複合金水無機物がある。

また、これらの無機物の結晶水の含水率は微少なもので
は高周波による発熱性が得にくくまた過大になると水の
遊離が生じ前述のような不都合を生じ易いので、該無機
物の含水率は３〜３５％が有効である。

さらに、該無機物は平均粒径が３０μ以下であればＥＶ
Ａフイルム、シート等の耐摩耗性等の諸性能を低下させ
ることがないが、特に本発明では１０μ以下の粒径のも
のが好都合である。

本発明ではこのような無機物粉末をＥＶＡに対して混合
したものであるが、この無機物の配合量はＥＶＡｌＯＯ
重量部に対して１０〜６０重量部であることが必要であ
る。

すなわち、一般的に該無機物の配合量と高周波による発
熱性とは比例するが、該無機物の配合量が著しく増大す
ると高周波加熱接着時の接合力は低下し、その上限は６
０重量部であることが認められる。これは、該無機物の
混入が樹脂の溶解粘度を低下させ、高周波接合性を悪化
させるためと考えられる。また、該配合量が僅かな場合
には、発熱性が十分に得られない。なお、該無機物の配
合は、通常の充填剤と同様にＥＶＡに対する物理的性質
に影響をおよぼすので、この点からもその配合量を調整
する必要があるが、６０重量部以下の場合、ＥＶＡ成形
品、加工品の耐熱性、耐候性を低下させることがない。

また、本発明ではエチレン含有量の非常に多いＥＶＡに
おいては十分な発熱性、さらには高周波加熱接着性が得
にくく、エチレン含有量は９０％以下好ましくは８５％
以下である。本発明の組成物は高周波による内部発熱性
が高く、これからなるフイルム、シートあるいはこれを
被覆加工した加工布の高周波加熱による接合性は著しく
向土し、かつ接合加工に要する通電時間を短縮し、生産
性を大幅に高めることができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。実施例
１酢ビ含有率２５ｗｔ％のＥＶＡ（住友化学Ｋ．Ｋ．
エバテートＫ−２０１０）を使用し、無機物粉末として
平均粒径１６ｍμ、含水率９％の含水珪酸を前記ＥＶＡ
ｌＯＯ重量部に対して２０重量部および４０重量部添加
し、混練ロールで、１４０℃、５分間樹脂に混練したの
ち、正確に１．０ｍｍ厚のフイルムに加圧、加熱プレス
で成型しノ た。

この改質ＥＶＡの高周波による接合加工性（以下ウエル
ダ一性と称す）を評価するのに高周波接合加工機（以下
ウエルダ一機と称す）を使つた。このウエルダ一機は太
平高周波研究所製で、高周波出力３ＫＷ、高周波数４０
．６８ＭＨｚである。５評価をする条件として、一般的
な加工条件である電極金型面積３０ｃｄ、強弱スイツチ
強、周調ダイヤル５０の条件で評価した。

接着部分になるフイルム相互の間の温度を極細線ででき
た熱電温度計で測定し、通電時間の関係として第１図に
示す。Ｏウエルダ一加工では基材の中心になるフイルム
がもつとも高温になり、その温度が樹脂の溶融温度以上
になることにより接着が行なわれる。実験結果から明ら
かな様に含水珪酸の添加は高周波による樹脂の内部発熱
性を増大させる。またウエルダ一加工に要する時間は無
添加のＥＶＡの場合には７．０〜８．０秒を要するのに
対し、含水珪酸を２０重量部添加すると４．０〜５．０
秒と約半分に短縮することができた。また、４０重量部
の添加ではで３．０〜４．０秒にすることができた。な
お、含水率４．２％のタルクを添加したものについても
無添加のものと大差なかつた。実施例 ２ 樹脂としては、実施例１と同一のＥＶＡ樹脂を使用し、
水酸化アルミニウム（平均粒径３〜２０μ、含水率３４
．５％）の粉末を実施例１と同法で混入したフイルムを
作製し、ウエルダ一性を同様に評価した。

接着部分の温度と通電時間の関係を第２図に示す。充填
剤の配合量はＥＶＡ樹脂１００重量部に対して２０重量
部である。実１験結果から明らかな様にウエルダ一発熱
性は向上しウエルダ一に要する時間も２０重量部添加に
より無添加ＥＶＡの７．０〜８．０秒を約４秒に短縮し
える。実施例 ３無機物粉末を添加しえる限界を見るた
めに接合部の接着強度を評価した。

樹脂としては実施例１と同じＥＶＡを使用し、無機物と
して実施例１、２と同じ含水珪酸、水酸化アルミニウム
を使用し、厚みが０．５ｍｍのフイルムを作り、このフ
イルムを充分に接合させるため１５秒の長時間通電させ
てその接着力を見た。その結果を表１に示す。（４）○
印は十分な接着力を持ち、剥離に対し フイルムが破損するもの。

×印は接着不十分で、接着面が剥離する もの。

△印はほぼ満足する接着力を有するもの。

【図面の簡単な説明】

第１図は含水珪酸添加による高周波発熱性を示す図であ
り、第２図は水酸化アルミニウム添加による高周波発熱
性を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂に対して１５０℃
   以下の温度で脱水することのない結晶水を含水率として
   ５〜３５％含む粒径３０μ以下の含水無機物を前記エチ
   レン−酢酸ビニル共重合樹脂１００重量部に対して１０
   〜６０重量部の量で混入せしめてなることを特徴とする
   高周波による発熱性の優れたエチレン−酢酸ビニル共重
   合組成物。