(57)【要約】本発明は、一方では、コーティングがプラズマ重合プロセスによって提供される開放気泡構造を有する製品の表面にその構造全体にわたってコーティングを提供する方法に関する。上記発泡体は、特定の方法に関して、上記プラズマ重合プロセス用に調製されるべきである。重合は、定性的および均質に、開放気泡および半開放気泡構造中で行われる。他方では、本発明は、ポリマー構造全体にわたって、開放気泡ポリマーの表面の疎水性物質、疎油性物質、難燃性および／またはバリヤコーティングとしての前述の方法の使用方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングがプラズマ重合プロセスによって提供されることを特徴とする開放気泡構造を有する製品の表面にその構造全体にわたってコーティングを提供する方法。
【請求項２】
前記開放気泡構造を有する製品を、プラズマ重合プロセスを行う前に、脱気する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記脱気が、乾燥炉中で開放気泡ポリマーを乾燥することによって行われる請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記脱気が、プラズマ重合装置内で行われる請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記脱気が、２０〜２００℃の温度で行われる請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
前記プラズマ重合プロセスが真空下で行われる請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記プラズマ重合プロセスにおいて、モノマー蒸気を用いる請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記モノマー蒸気が、モノマーまたはハロゲンおよび／またはリンおよび／または窒素および／またはケイ素を含有するモノマーの混合物から成る請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記モノマーが、フッ素含有化合物および／またはリン含有化合物および／またはケイ素含有化合物および／または窒素含有化合物から選択される前駆ガスまたは液体から得られる請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記モノマーが、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ１２および／またはＣ６Ｆ１４或いは他の飽和または不飽和フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）またはヒドロフルオロカーボンから選択される前駆体から得られる請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記モノマーが、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェートまたはリン酸の他の誘導体から選択される前駆体から得られる請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記モノマーが、エチルアミン、トリエチルアミン、アリルアミンまたはアクリロニトリルから選択される前駆体から得られる請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記開放気泡構造を有する製品が開放気泡ポリマーである請求項１〜１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記開放気泡ポリマーが、ポリウレタン、ポリエチレン、メラミンまたはポリスチレン発泡体である請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記開放気泡構造を有する製品が、焼結開放気泡網状／発泡体状構造体である請求項１〜１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記焼結開放気泡網状／発泡体状構造体が、純粋な金属、合金またはセラミックから形成される請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記開放気泡構造が、半開放気泡発泡体である請求項１〜１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記半開放気泡発泡体が、ウレタン、ポリエチレンまたはポリスチレン半開放気泡発泡体である請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
ポリマー構造全体にわたって、開放気泡ポリマーの表面に疎水性物質、疎油性物質、難燃性および／またはバリヤコーティングを得ることを目的とする請求項１〜１８のいずれか１項記載の方法の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方では開放気泡（ｏｐｅｎ  ｃｅｌｌ）構造を有する製品の表面にその構造全体にわたってコーティングを提供する方法に関する。他方では、本発明は、ポリマー構造全体にわたって、開放気泡ポリマーの表面の疎水性物質、疎油性物質、難燃性および／またはバリヤコーティングとしてのそのような方法の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
難燃性、撥水性等の特性を開放気泡構造を有する製品、例えば発泡体に提供するため、異なる方法を用いる。
【０００３】
もう一方では、撥水性付与すべき材料、例えば織物材料を、撥水性添加剤を含有する有機溶媒に完全に浸し、上記撥水性添加剤を上記織物材料の内側表面に広く分散させ、過剰な添加剤を絞り出す、例えば特許文献１に記載のような、化学的プランジング（湿式化学製品の含浸とも呼ばれる）によって行われることが知られている。
【０００４】
そのような方法の不都合な点は、上記製品が非常に強く乾燥されていなければならず、多くの時間とエネルギーを要することである。
【０００５】
他方では、前述の特性を提供するため、イソシアネート系バインダーによって互いに結合した多数のイソシアネート系ポリマー発泡体粒子、特にポリウレタン発泡体粒子を含有する結合発泡体およびそれらの製造方法が記載されている特許文献２に記載の方法を用いることができる。この結合発泡体に撥水性を付与するため、少なくとも１つの撥水性添加剤を上記結合発泡体に導入する。撥水性添加剤をそこに導入することによって、通常、まだかなりの親水性を有するが、最大値５００ｇ／ｍ３、好ましくは最大値１８０ｇ／ｍ３まで低減した吸水量（フランス規格（Ｆｒｅｎｃｈ  ｓｔａｎｄａｒｄ）ＵＥＡｔｃ  Ｈ．１  ＭＯＤ１に従って、２５℃で決定した）を有する結合発泡体が得られる。
【０００６】
上記撥水性添加剤は、上記結合発泡体を取り外し（ｄｅｍｏｌｄ）、または所望の寸法に更にカットしてから、上記結合発泡体に導入してもよい。上記撥水性添加剤を導入する更なる方法には、
上記バインダーを上記発泡体粒子に適用する前に、撥水性添加剤を上記バインダーと混合する方法、
上記撥水性添加剤が液体の形である場合、特に上記バインダーをこれらの粒子に適用する前または後および／またはそれらと同時に、上記発泡体粒子上にスプレーする方法、および
上記撥水性添加剤が固体の形である場合、好ましくは均一な混合をより容易に得ることができるように上記バインダーを適用する前に、上記撥水性添加剤を上記発泡体粒子を混合する方法
がある。
【０００７】
そのような結合発泡体の製造方法の問題点は、非常に複雑な方法であることである。
【特許文献１】米国特許第３，９５０，２９８号明細書
【特許文献２】国際公開第ＷＯ  ０１／００７１８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、より容易な方法、例えば乾式の、より経済的な、かつ環境に優しい方法で行われる、開放気泡構造を有する製品の表面にその構造全体にわたってコーティングを提供する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、コーティングがプラズマ重合プロセスによって提供される、開放気泡構造を有する製品の表面にその構造全体にわたってコーティングを提供する方法によって達成される。
【００１０】
プラズマ重合は、それによってポリマーフィルムの薄層を、有機モノマーのプラズマと接触する表面に付着させる方法である。プラズマパラメータと呼ばれる上記付着条件、例えば電力、圧力、流速等に依存して、上記フィルムの特性を要求値に適合させることができる。
【００１１】
上記フィルムは、プラズマ形成ガス由来の重合性種から形成される。上記プラズマ中のガス形態に導入される出発物質モノマーはイオン化し、気相中で活性種、例えば電子、イオンまたは光子となり、結果的に化学結合を破壊し、次いでフリーラジカルを形成し、次いでそれらが基体表面に吸収され、共に結合し、重合する。
【００１２】
プラズマ重合プロセスによって開放気泡構造を有する製品の表面にその構造全体にわたってコーティングを提供することが重要である当業者による技術分野において現存の先入観が存在するにもかかわらず、本発明の方法は満足のいく製品を提供する。
【００１３】
本発明の好ましい方法では、上記開放気泡構造を有する製品を、プラズマ重合プロセスを行う前に、脱気する。
【００１４】
そのような方法を用いることによって、液体を使用せず、従って上記方法が乾式で行われるという優位性を提供する。更に、この種の方法は消耗品として少量のガスを取り扱うため無駄がない。この方法においては、溶媒または水等の更なる化合物は使用せず、また混入しない。
【００１５】
更に、発泡体は（構造は開放であり、残存溶媒および湿分は蒸発し、シーリングホイルは除去されていなければならない）、（前述のような）重合プロセス中に形成されるフリーラジカルを製品の開放気泡構造中に十分深く侵入するように作製しなければならない。
【００１６】
上記作製は、好ましくは乾燥炉中で開放気泡ポリマーを乾燥することによって行われる。
【００１７】
第２の可能性は、脱気が、プラズマ重合装置内で行われることである。
【００１８】
上記脱気は、好ましくは２０〜２００℃の温度で行われる。
【００１９】
本発明の好ましい方法では、上記プラズマ重合プロセスが真空下で行われる。
【００２０】
フリーラジカルを形成するため、上記プラズマ重合プロセスにおいて、モノマー蒸気を用いる。
【００２１】
上記モノマー蒸気は、好ましくはモノマーまたはハロゲンおよび／またはリンおよび／または窒素および／またはケイ素を含有するモノマーの混合物から成る。
【００２２】
上記モノマーは、まず第１に、フッ素含有化合物および／またはリン含有化合物および／またはケイ素含有化合物および／または窒素含有化合物から選択される前駆ガスまたは液体から得ることができる。
【００２３】
上記モノマーは、第２に、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ１２および／またはＣ６Ｆ１４或いは他の飽和または不飽和フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）またはヒドロフルオロカーボンから選択される前駆体から得ることができる。
【００２４】
上記モノマーは、第３に、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェートまたはリン酸の他の誘導体から選択される前駆体から得ることができる。
【００２５】
上記モノマーは、最後に、エチルアミン、トリエチルアミン、アリルアミンまたはアクリロニトリルから選択される前駆体から得ることができる。
【００２６】
本発明の好ましい方法では、上記開放気泡構造を有する製品は、開放気泡ポリマーである。
【００２７】
本発明の更に好ましい方法では、上記開放気泡ポリマーは、ポリウレタン、ポリエチレン、メラミンまたはポリスチレン発泡体である。
【００２８】
本発明の他の好ましい方法では、上記開放気泡構造を有する製品は、焼結開放気泡網状／発泡体状構造体である。
【００２９】
上記焼結開放気泡網状／発泡体状構造体は、純粋な金属、合金またはセラミックから形成される。
【００３０】
本発明の更に別の方法では、上記開放気泡構造は、半開放気泡発泡体である。
【００３１】
上記半開放気泡発泡体は、好ましくはウレタン、ポリエチレンまたはポリスチレン半開放気泡発泡体である。
【００３２】
難燃性、疎水性、疎油性、バリヤ被覆性等の特性を開放気泡構造を有する製品、例えば発泡体に上記製品全体にわたって提供するため、本発明の方法では、プラズマ重合プロセスを用いる。そのような方法によって処理された製品の例には、航空機シート、輸送用乗物用または構造物用等の隔離材料がある。
【００３３】
開放気泡構造を有する製品にプラズマ重合を用いる時に生じる問題は、そのような製品中にガスが存在することである。このようにして、プラズマ重合プロセスの間に形成されるフリーラジカルは、開放気泡構造中に十分深く侵入することができない。この問題は、乾燥炉中で２０〜２００℃の温度で乾燥することによって、開放気泡構造を有する製品を脱気することによって解決される。上記乾燥は、プラズマ重合装置中で直ちに行うこともできる。
【００３４】
上記プラズマ重合プロセスは、プラズマ真空反応器中で起こる。プラズマ重合プロセスを行うために、多くの決定パラメータ、即ち
電力、
モノマー蒸気、ガスフローのタイプ、
使用圧力、
プラズマ発生機の周波数（４０ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ、標準またはパルス）、
プロセス時間
を考慮しなければならない。
【００３５】
上記プラズマは、異なる方法、即ち、無線周波数、パルスまたはＤＣにより開始することができ、電極の数および位置は変えることもできる。
【００３６】
ポンプダウンは、ポンプおよび使用した反応器の容積に依存する。反応器チャンバー中の非常に低い圧力または真空を維持するために、脱気が必要である。これにより、上記重合プロセスを行うことが可能である。
【００３７】
上記反応器チャンバー中でフリーラジカルを得るため、上記モノマー蒸気のモノマーを活性種、例えば電子、イオンまたは光子と反応させる。従って、上記モノマーの高い回折が得られる高い電力が必要である。例えば、ラボスケールでは、反応器のサイズに依存して、５０〜３００ワットの電力を用いる。上記反応器チャンバーが低圧力または真空下では、ラジカルが他のラジカルと衝突する可能性が低く、従って開放気泡構造を有する製品に到達する可能性がより高くなる。
【００３８】
このプラズマ重合プロセスでは、異なるタイプのモノマー蒸気を使用することができる。上記モノマー蒸気は、モノマーまたはハロゲンおよび／またはリンおよび／または窒素および／またはケイ素を含有するモノマーの混合物から成る。
【００３９】
上記モノマーは、フッ素含有化合物および／またはリン含有化合物および／またはケイ素含有化合物および／または窒素含有化合物から選択される前駆ガスまたは液体から得ることができる。
【００４０】
更に、上記モノマーは、
ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ１２および／またはＣ６Ｆ１４或いは他の飽和または不飽和フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）またはヒドロフルオロカーボン；
トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェートまたはリン酸の他の誘導体；
エチルアミン、トリエチルアミン、アリルアミンまたはアクリロニトリル；
から選択される前駆体から得ることができる。
【００４１】
開放気泡構造を有する異なる製品、即ち、
開放気泡ポリマー、例えばポリウレタン、ポリエチレン、メラミンまたはポリスチレン発泡体；
例えば、純粋な金属、合金またはセラミックから形成された、焼結開放気泡網状／発泡体状構造体；
半開放気泡発泡体、例えば、ウレタン、ポリエチレンまたはポリスチレン半開放気泡発泡体
をこの方法を用いて処理することができる。
【００４２】
本発明の、および前述のような方法は、ポリマー構造全体にわたって、開放気泡ポリマーの表面に疎水性物質、疎油性物質、難燃性および／またはバリヤコーティングを提供するために用いる。
【００４３】
本発明の更なる特徴および特定の態様は、それらの使用と同様に、本発明の好ましい態様を更に詳細に説明する以下の実施例から明らかとなる。この実施例の特定の態様は、本発明の前述の一般的開示が明細書において何を意味するかの説明として例示されただけであると見なすべきであり、そのような、特許請求の範囲および本明細書の終わりに明示されたような本発明の範囲を、限定するものとして解されるべきではない。
【実施例】
【００４４】
メラミン発泡体に疎水性を付与するための発泡体の表面および構造全体にわたってのプラズマ重合
メラミン発泡体を、ベルギー、オウデナード（Ｏｕｄｅｎａａｒｄｅ）のユーロプラズマ（Ｅｕｒｏｐｌａｓｍａ）Ｎ．Ｖ．のＣＤ１０００中に配置した。上記ＣＤ１０００は、（上記発泡体の脱気を加速するため）基本圧力まで、減圧し、加熱した。上記反応器チャンバー内に提供されるパラメータは、
電力：０〜１０００Ｗ
使用圧力：２０〜５００Ｗ
電極：２電極
であった。
上記反応器チャンバー中にガスを導入し、その後、重合を開始した。厚さ１００ｍｍを有する発泡体を用いてかかるプロセス時間は、１０分〜１時間であった。この処理により、上記メラミン発泡体を吸収する水から保護した。
【００４５】
この処理したメラミン発泡体の疎水性を、以下の方法によって測定した。強い親水性を有し、製品中へ深く侵入するＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を、溶解して上記製品上に載せた。あるレベルまで到達して、上記溶液を上記製品上に１０秒間、そのままにした。撥水性を決定した異なるレベルは以下の通りである。
【００４６】
【表１】
2006514129.tif 000002
【００４７】
前述のような方法によって処理したメラミン発泡体は、レベル６まで到達した。
【００４８】
このメラミン発泡体は、水の吸収を防止するため、例えば、航空機、スタジオ、家等の隔離、シート、子供用マットレス等に用いることができる。そのようなシートを高い相対湿度含有量を有する場所に置くと、それらは湿分を吸収しない。子供用マットレスにおいては、そのようにして、湿分が上記マットレスへ侵入するのを防止する。
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月30日(2003.12.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングがプラズマ重合プロセスによって提供される開放気泡構造を有する製品の表面にその構造全体にわたってコーティングを提供する方法であって、該開放気泡構造を有する製品を、プラズマ重合プロセスを行う前に、脱気することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記脱気が、乾燥炉中で開放気泡ポリマーを乾燥することによって行われる請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記脱気が、プラズマ重合装置内で行われる請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記脱気が、２０〜２００℃の温度で行われる請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
前記プラズマ重合プロセスが真空下で行われる請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記プラズマ重合プロセスにおいて、モノマー蒸気を用いる請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記モノマー蒸気が、モノマーまたはハロゲンおよび／またはリンおよび／または窒素および／またはケイ素を含有するモノマーの混合物から成る請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記モノマーが、フッ素含有化合物および／またはリン含有化合物および／またはケイ素含有化合物および／または窒素含有化合物から選択される前駆ガスまたは液体から得られる請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記モノマーが、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ１２および／またはＣ６Ｆ１４或いは他の飽和または不飽和フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）またはヒドロフルオロカーボンから選択される前駆体から得られる請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記モノマーが、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェートまたはリン酸の他の誘導体から選択される前駆体から得られる請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記モノマーが、エチルアミン、トリエチルアミン、アリルアミンまたはアクリロニトリルから選択される前駆体から得られる請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記開放気泡構造を有する製品が開放気泡ポリマーである請求項１〜１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記開放気泡ポリマーが、ポリウレタン、ポリエチレン、メラミンまたはポリスチレン発泡体である請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記開放気泡構造を有する製品が、焼結開放気泡網状／発泡体状構造体である請求項１〜１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記焼結開放気泡網状／発泡体状構造体が、純粋な金属、合金またはセラミックから形成される請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記開放気泡構造が、半開放気泡発泡体である請求項１〜１５のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記半開放気泡発泡体が、ウレタン、ポリエチレンまたはポリスチレン半開放気泡発泡体である請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
ポリマー構造全体にわたって、開放気泡ポリマーの表面に疎水性物質、疎油性物質、難燃性および／またはバリヤコーティングを得ることを目的とする請求項１〜１７のいずれか１項記載の方法の使用方法。
【国際調査報告】
2006514129.tif 000003
2006514129.tif 000004