JP4108811B2 - Surface treatment method for plastic film - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂フィルムの接着性を向上させるために施される表面処理方法に関するもので、これらのフィルム又はシートを用いる建材用化粧シート、又は食品包装等の包装材料に利用できる。
【0002】
【従来の技術】
従来、建築物の壁、天井等の内装、家具、キャビネット等の表面装飾材として用いられる化粧シートは、その基材シートにポリ塩化ビニルシートが多く使用されている。
例えば、ポリ塩化ビニルシートに木目模様等を印刷し、これに透明なポリ塩化ビニルシートを積層したものや、更に、透明なポリ塩化ビニルシートにエンボス加工を施したものがある。
また、ポリ塩化ビニルシートに代わるものとして、ポリエチレン(以下PEとする)、ポリプロピレン(以下PPとする)等のポリオレフィン系樹脂シートを使用した化粧シートも使用されている。
更に、PEやPPは食品包装等各種の包装材料としてあらゆる分野に使用されており非常に重要な材料である。特に、内容物を密封するためのヒートシール材として多く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂フィルム(又はシート)は、極性基を持たないため、印刷インキや接着剤との接着力が充分でなく、ポリオレフィン系樹脂フィルムの表面にコロナ放電処理を施す方法やプライマー層を形成する方法等がが採られている。
また、ポリオレフィン系フィルムの表面処理方法として、オゾン処理法、紫外線処理法等も行われている。
しかし、これらの方法は、一長一短があり、建材用の化粧シートとしては、十分な接着力を得ることができなかった。
特に、オゾン処理法や紫外線処理法は、簡便で低コストでできるが、ポリオレフィン系フィルム表面の酸化程度が少なく、十分な接着力が得られなかった。
そのため、本発明においては、オゾン処理と紫外線処理を組み合わせることにより、ポリオレフィン系フィルム表面を酸化させるために必要な活性酸素の発生量を多くすることを見出し、この問題を解決した。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、プラスチックフィルムの表面処理法を下記のようにした。オゾン、酸素、窒素からなる混合ガスに、185nm及び254nmを主な波長とする紫外線を照射してオゾン及び当該オゾンよりも多量の活性酸素を発生させ、該オゾン及び活性酸素を含有する混合ガスを連続的に移動するポリオレフィン系樹脂からなるプラスチックフィルムの表面に吹きつけて表面処理することを特徴とするプラスチックフィルムの表面処理方法とした。
【0005】
また、前記オゾン、酸素、窒素からなる混合ガスを、185nm及び254nmの紫外線を放射する紫外線ランプを装備した紫外線照射装置内に導入し、該混合ガスに紫外線を照射してオゾン及び当該オゾンよりも多量の活性酸素を発生させ、該オゾン及び活性酸素を含有する混合ガスをガス吹きつけ部に送り込み、ガス吹きつけ部の吐出口から、連続的に移動する長尺の前記プラスチックフィルムに、フィルムの流れ方向に対して直角方向又は逆方向に吹きつけて、前記プラスチックフィルム表面を連続的に処理することを特徴とするプラスチックフィルムの表面処理方法とした。
【0006】
そして、前記紫外線照射装置内で生成したオゾン及び活性酸素を含有する混合ガスをパイプで輸送して、ガス吹きつけ部の吐出口から前記プラスチックフィルムに吹きつけて、前記プラスチックフィルム表面を連続的に処理することを特徴とするプラスチックフィルムの表面処理方法とした。
【0007】
更に、前記紫外線照射装置内で生成したオゾン及び活性酸素を含有する混合ガスをガス吹きつけ部の吐出口からプラスチックフィルムに吹きつける方法において、ガス吹きつけ部及びプラスチックフィルムの一部を遮蔽装置で密閉した状態で、前記プラスチックフィルム表面にオゾン及び活性酸素を含有する混合ガスを吹きつて、前記プラスチックフィルム表面を連続的に処理することを特徴とするプラスチックフィルムの表面処理方法とした。
【0008】
即ち、オゾン、酸素、窒素からなる混合ガスに、185nm及び254nmを主な波長とする紫外線を照射すると、185nmの紫外線により、酸素分子(O2 )からオゾン(O3 )が生成され、このO3 は254nmの紫外線によりO2 と活性酸素(O)に分解され、混合ガス中にはよりオゾン(O3 )と多くの活性酸素(O)が存在するようになる。
特に、本発明に使用される紫外線ランプは254nmの紫外線を多く放射するので、活性酸素が多く生成される。
次に、活性酸素(O)を多く含有する混合ガスを、ポリオレフィン系フィルムに吹きつければ、ポリオレフィン系フィルム表面は沢山の活性酸素と接触して酸化が促進され、カルボニル基等の極性基が生成し、印刷インキや接着剤との接着力が向上することになる。
【0009】
また、ポリオレフィン系フィルム表面が活性酸素と接触すると、ポリオレフィン系フィルム表面に付着している極く薄い有機物質の被膜は、活性酸素と反応して揮発性の物質となって取り除かれるので、ポリオレフィン系フィルム表面は清浄となり、濡れ性がよくなり、印刷インキ等との接着性が向上する。
従って、上記混合ガス中に活性酸素をできるだけ大量に発生させ、その活性酸素が消失する前に、ポリオレフィン系フィルム表面に吹きつけることが、本発明の大きなポイントになる。
【0010】
そのため、本発明においては、オゾン、酸素、窒素からなる混合ガス(以下オゾン混合ガスとする)に、プラスチックフィルム表面に吹きつける直前に、185nm及び254nmを主な波長とする紫外線を照射してオゾンと活性酸素を発生させ、そのオゾンと活性酸素を含有する混合ガス(以下活性酸素含有混合ガスとする)を、長尺のプラスチックフィルムを連続的に移動させながら、フィルムの流れ方向に対して直角方向(フィルムの幅方向)、又はフィルムの流れ方向と逆の方向にスリット状の吐出口から吹きつけて、プラスチックフィルムの表面を連続的に処理する方法とした。
【0011】
また、前記オゾン混合ガスに紫外線を照射する方法として、前記紫外線ランプを装備した紫外線照射装置内にオゾン混合ガスを導入し、その装置内でオゾン混合ガスに紫外線を照射してオゾンと活性酸素をできるだけ多く発生させ、該活性酸素を含有する混合ガスをパイプで輸送してガス吹きつけ部の吐出口から、長尺のプラスチックフィルムを連続的に移動させながら、該プラスチックフィルムの幅方向にスリット状に吹きつけて、プラスチックフィルム表面を連続的に処理することにより、処理能力の向上を図った。
【0012】
更に、ガス吹きつけ部とフィルムの一部を遮蔽装置で密閉し、その遮蔽装置内で活性酸素含有混合ガスをフィルムに吹きつけることにより、活性酸素含有混合ガスを作業環境内に漏れることを防止すると共に、活性酸素含有混合ガスとプラスチックフィルムの接触時間を長くすることができるので、フィルム表面の酸化をより促進することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照にしながら本発明を詳細に説明する。
図1は本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法の各工程の概要を示した模式図である。
図2は本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法の概要を示した図で、ガス吹きつけ部と紫外線照射装置を直結したときの模式図である。
図3は本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法の概要を示した図で、ガス吹きつけ部と紫外線照射装置をパイプで接続したときの模式図である。
【0014】
本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法は、基本的には、図1に示すように、オゾン、酸素、窒素からなるオゾン混合ガス1をガス供給パイプ11に供給して紫外線照射装置内に導入する工程と、紫外線照射装置12内でオゾン混合ガス1に紫外線ランプ4から紫外線5を照射してオゾンと活性酸素を発生させる工程と、オゾンと活性酸素を含有する混合ガス2(活性酸素含有混合ガス2)をガス吹きつけ部13からプラスチックフィルム3に吹きつける工程から構成される。
【0015】
本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法においては、オゾン、酸素、窒素の混合ガス(以下単にオゾン混合ガスとする)が使用されるので、このオゾン混合ガスを供給する必要がある。
オゾン混合ガスはオゾン発生機に空気を送り込んでオゾンを発生させ、オゾン、酸素、窒素の混合ガスを作製し、これを直接ガス供給パイプに供給して、使用することができる。
また、オゾン発生機で作製したオゾン混合ガスをガスボンベに充填したものを使用することもできる。
尚、オゾン発生機に酸素を送り込んでオゾンを発生させれば、オゾンと酸素の混合ガスが得られるので、この混合ガスを使用することも可能であるが、オゾンと酸素の混合ガスは可燃性物質を燃焼させ易すく、取扱が不便であるので、本発明においてはオゾン、酸素、窒素の混合ガスを使用した。
【0016】
次に、本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法について説明する。
図1に示すように、上記のようにして得られたオゾン、酸素、窒素からなるオゾン混合ガス1は、ガス供給パイプ11に供給されて紫外線照射装置12に導入される。
紫外線照射装置12には185nm及び254nmの紫外線を放射する紫外線ランプ4が装備されており、紫外線照射装置12に導入されたオゾン混合ガス1に紫外線5が照射される。
オゾン混合ガス1に紫外線ランプ4から185nm及び254nmの紫外線5が照射されると、前述のように、酸素(O2 )からオゾン(O3 )が生成され、更にオゾン(O3 )から活性酸素(O)が生成され、初期のオゾン、酸素、窒素に加えて活性酸素(O)を含む混合ガスとなる(以下このオゾン(O3 )及び活性酸素(O)を含む混合ガスを活性酸素含有混合ガスとする)。
【0017】
次いで、活性酸素含有混合ガス2は、接続パイプ11aを通ってガス吹きつけ部13に送られ、ガス吹きつけ部13の吐出口13aからプラスチックフィルム3に吹きつけられる。
プラスチックフィルム3は、通常、巻取から供給されロール14とロール14aを連続的に移動している間に活性酸素含有混合ガス2が吹きつけられ、表面が活性酸素によって酸化される。
勿論、プラスチックフィルムの酸化度を多くするために、プラスチックフィルム3と活性酸素含有混合ガス2の接触時間を長くする必要があるときは、後述するように、活性酸素含有混合ガス2を入れたボックス内でプラスチックフィルムと活性酸素含有混合ガス2を接触させて処理する。
【0018】
オゾンは分解し易いガスであるが、作業環境に漏れたとき毒性を示すので、アメリカのACGIHによれば、労働環境におけるオゾンの許容濃度は0.1ppmとされており、日本でもこの数値が尊重されている。
そのため、活性酸素含有混合ガス2をプラスチックフィルム3に吹きつけた後、作業環境中に放出することはできないので、プラスチックフィルム3への活性酸素含有混合ガス2の吹きつけは密閉系内で行う必要がある。
もし、オープン状態で活性酸素含有混合ガス2をプラスチックフィルム3に吹きつける場合は、プラスチックフィルム3に活性酸素含有混合ガス2を吹きつけた直後に、その周囲の空気を吸引装置を用いて吸引し、活性酸素含有混合ガス2が作業環境内に拡散しないようにする必要がある。
【0019】
以下に、オゾンを作業環境に漏らさないで、プラスチックフィルムに吹きつける方法について説明する。
図2(a)に示すように、オゾン混合ガス1はガス供給パイプ11から供給されて紫外線照射装置12に導入される。
紫外線照射装置12では、オゾン混合ガス1に紫外線ランプ4から185nm及び254nmの紫外線5が照射されて、オゾン及び活性酸素が発生して活性酸素含有混合ガス2となる。
この活性酸素含有混合ガス2は接続パイプ11aを通ってガス吹きつけ部13に送られ、ガス吹きつけ部13の吐出口13aからプラスチックフィルム3の流れ方向に対して直角方向(フィルムの幅方向)又は逆方向に吹きつけられる。
プラスチックフィルムに対して吐出口から活性酸素含有混合ガス2を吹きつける方向は必ずしも直角である必要はなく、フィルムの幅方向に対して一様に吹きつけられるようになっていればよい。
実用的には、フィルムの流れ方向に対して逆方向から活性酸素含有混合ガス2を吹きつけた方が、プラスチックフィルム3と活性酸素含有混合ガス2の接触時間が長くなり効果的である。
ガス吹きつけ部13の吐出口13aは、図2(b)に示すように、プラスチックフィルムの幅と同じ大きさの幅(ガスの吹き出す幅)を有し、その吐出口の間隙はスリット状に狭められて、プラスチックフィルム表面に勢い良く吹き出されるようになっている。
【0020】
図2(a)に示すように、ガス吹きつけ部13及びプラスチックフィルム3のガスを吹きつける部分は、遮蔽装置15で囲まれてプラスチックフィルムの入口と出口以外は密閉系になっている。
また、プラスチックフィルムの入口と出口は柔らかい材質でプラスチックフィルムを押さえるようにして、できるだけガスが漏れない構造になっている。
更に、プラスチックフィルムの入口と出口の部分には、吸引装置を設けて僅かに漏れたガスを吸引して外に排出するようにし、作業環境内には活性酸素含有混合ガス2が漏れないようにした。
【0021】
図2(a)に示すように、遮蔽装置15をフィルムの流れ方向に対してある程度の長さを有する大きさにすれば、プラスチックフィルムに活性酸素含有混合ガス2を吹きつけたとき、遮蔽装置15内に充満した活性酸素含有混合ガス2は、プラスチックフィルム3が遮蔽装置内15を通過する間、プラスチックフィルムと接触することになるので、プラスチックフィルムの酸化度合いが比較的簡単に調整できる。
即ち、遮蔽装置内には紫外線照射装置内で生成した一定濃度のオゾンと活性酸素が供給されるので、遮蔽装置内のオゾンと活性酸素は、常に一定濃度に維持される。そのため、プラスチックフィルム3が遮蔽装置15内に滞留する時間を一定にすれば、常に、プラスチックフィルムの酸化度は一定になる。
【0022】
従って、遮蔽装置内のプラスチックフィルムの滞留時間、即ちプラスチックフィルムの移動速度を変えることにより、必要とするプラスチックフィルムの酸化度を得ることができる。
また、遮蔽装置内でプラスチックフィルムを処理する方法は、プラスチックフィルムに直接活性酸素含有混合ガスを吹きつけて、直ちにその活性酸素含有混合ガスを排気する方法に比較して、活性酸素含有混合ガスを大幅に節約できる。
【0023】
また、図3に示すように、紫外線照射装置12をガス吹きつけ部13と離して設置し、紫外線照射装置12で生成した活性酸素含有混合ガス2を接続パイプ11aでガス吹きつけ部13に輸送して、プラスチックフィルム3に吹きつける方法もある。
この場合、紫外線照射装置12が、ガス吹きつけ部13から離れて別置きとなっているので、紫外線照射装置12は大形の装置を含めて高性能の装置にすることができる。例えば、紫外線ランプを沢山並べて設置し、オゾン混合ガス1への紫外線の照射時間を長くして、より多くのオゾンと活性酸素を発生させ、活性酸素含有混合ガス2の活性度を上げ、プラスチックフィルムの酸化能率を向上させることができる。
【0024】
また、紫外線照射装置へのオゾン混合ガスの流量を増やすと、オゾン混合ガス1への紫外線照射時間が短くなり、必要なオゾン濃度と活性酸素濃度が得られなくなるが、上記のように、紫外線照射装置12が別置きの場合は、紫外線ランプの配列を変えて、オゾン混合ガスのの流路を長くすることができるので、オゾン混合ガスの流量を増やしても、必要なオゾン濃度及び活性酸素濃度が容易に得られる。
【0025】
また、図4に示すように、ガス吹きつけ部13の中に、紫外線ランプを組み込んでガス吹きつけ装置10を構成し、オゾン混合ガス1に紫外線ランプ4から紫外線を照射し、その紫外線照射した活性酸素含有混合ガス2をプラスチックフィルム3に吹きつける方法もある。
この方法は紫外線照射により発生したオゾンや活性酸素が減少する前に、プラスチックフィルムに吹きつけられるので、活性酸素の有効利用としては優れた方法であるが、ガス吹きつけ装置内に多数の紫外線ランプを組み込みにはスペース的に問題があり、プラスチックフィルムの処理能力には限界がある。
【0026】
本発明に用いられる紫外線ランプとしては、紫外線として185nm及び254nmを放射する低圧水銀灯が使用される。
紫外線ランプの出力としては、25W(ワット)、40W、56W、350W等各種のランプがあるが、プラスチックフィルムの表面処理には高出力のものが、生産スピードを上げることができるので好ましい。
しかし、紫外線照射装置のスペースが十分ある場合は、低出力の紫外線ランプを沢山並べて使用することもある。
プラスチックフィルムの表面処理のスピードを上げるために、紫外線ランプは、通常、平行して並列に数本から数十本並べて使用される。
使用される紫外線ランプの数は、プラスチックフィルムの処理能力によって選定される。
【0027】
本発明の表面処理方法は、表面処理を必要とする全てのプラスチックフィルムに利用できるが、極性基を持たないポリオレフィン系樹脂のフィルムが主に使用される。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテンー1共重合体、プロピレン・ブテンー1共重合体、ポリブテン一1、ブテンー1・プロピレン・エチレン・3元共重合体、ブテンー1・ヘキセンー1・オクテンー1・3元共重合体、ポリメチルペンテン等の樹脂単独又は2種以上混合したものが挙げられる。
【0028】
また、柔軟性、加工性を向上させる目的で、上記樹脂にエラストマー成分を併用して用いることができる。
エラストマー成分としては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマーが挙げられる。尚、この内、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、単独でもポリオレフィン系熱可塑性樹脂として使用できる。
【0029】
エラストマーとしては各種ゴム類が挙げられ、ゴム類としては、ジエン系ゴム、水素添加ジエンゴム、オレフィン系共重合体ゴム等であるが、中でも水素添加ジエン系ゴムが好ましい。
水素添加ジエン系ゴムは、ジエン系ゴム分子の二重結合の少なくとも一部分に水素原子を付加させてなるもので、ポリオレフィン系樹脂の結晶化を抑え、柔軟性、透明性をアップさせる役割がある。
また、一般にポリオレフィン系樹脂にジエン系ゴムを添加するとジエン系ゴムの二重結合の為、耐候性、耐熱性はジエン系ゴム無添加のポリオレフィン系樹脂より低下するが、本発明では、ジエン系ゴムの二重結合を水素で飽和させる為、ポリオレフィン系樹脂の耐候性、耐熱性の低下も無く良好なものとなる。
【0030】
ジエン系ゴムとしては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、プロピレン・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・イソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等がある。
オレフィン系共重合体ゴムは2種類又は3種類以上のオレフィンと共重合しうるポリエンを少なくとも1種加えた弾性共重合体であり、オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、α−オレフィン等が使用され、ポリエンとしては、1,4ヘキサジエン、環状ジエン、ノルボルナンなどが使用される。好ましいオレフィン系共重合体ゴムとしては、例えばエチレンープロピレン共重合体ゴム、エチレンープロピレン非共役ジエンゴム、エチレンーブタジエン共重合体ゴム等のオレフィンを主成分とする弾性共重合体が挙げられる。
【0031】
ゴム類の添加量としては、ポリオレフィン樹脂100重量部に対し、1〜90重量部程度とする。1重量部未満だと、ゴム添加による弾性、伸び率、耐衝撃性が不足し、Vカット加工、絞り加工等の折り曲げ加工時に亀裂、割れを生じ易くなる。又、90重量部以上だと、弾性、及び伸び率が大きくなりすぎ、印刷時の検討合わせが不良になり好ましくない。 厚さは50〜500μm程度、より好ましくは50〜200μm、延伸、未延伸シートのいづれも使用可であるが、Vカット加工等の成形適性上は、未延伸シートの方が良好である。
【0032】
化粧シートの基材シートとして、ポリプロピレン(PP)を使用する場合は、アイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンとの混合系からなる、複合立体構造を有する無色又は着色透明な軟質ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
上記複合立体構造を有する軟質ポリプロピレン樹脂からなる2層又は3層の積層シートは、化粧シートとして要求される性能、すなわち、▲1▼耐クリープ変形性、▲2▼耐有機溶剤性、▲3▼破断時伸度、▲4▼耐衝撃強度、▲5▼適度な曲げ弾性率、▲6▼良好な透明性、▲7▼エンボス加工等にともなう加熱と冷却が加わっても、再結晶による白化、濁りを生じない、▲8▼耐候性、等を満足するものが得られる。
【0033】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて、本発明を更に詳しく説明する。
(実施例1)
ポリプロピレン樹脂(出光石油化学(株)製)を用いてTダイ法で、フィルム幅1400mmで引取速度50m/分、厚さ40μmのフィルムを作製中に、図5に示すように、Tダイで押し出した直後に、以下のようにして活性酸素含有混合ガス2を吹きつけて、PPフィルムの片面に表面処理を行った。
図5に示すように、オゾン発生機を用いて作製したオゾン混合ガス1(酸素21容量%、窒素79容量%、オゾン10g/m3 )をコンプレッサーを用いてガス供給パイプ11に供給し、このオゾン混合ガス1を、185nmと254nmの紫外線を放射する350Wの低圧水銀灯(紫外線ランプ4)3灯を装備したガス吹きつけ装置10に送って、オゾン及び活性酸素を発生させ、その活性酸素含有混合ガス2をガス吹きつけ装置10の吐出口13a(幅1400mm、間隙10mm)から流速12m3 /時でPPフィルム3aに吹きつけて処理を行った。
【0034】
PPフィルム3aのガス吹きつけ部分には吸引装置を装備して、フィルムに吹きつけた後の活性酸素含有混合ガス2を吸引し、オゾン分解除去装置で処理した後に排気した。
尚、活性酸素含有混合ガス2のオゾン(O3 )の濃度は6g/m3 であった。
【0035】
(実施例2)
実施例1で用いたポリプロピレンを用いてTダイ法で厚さ40μm、幅600mmのPPフィルム3aを作製した。
また、図6(a)に示すように、185nmと254nmの紫外線を放射する25Wの低圧水銀灯(紫外線ランプ4)を12灯装備した紫外線照射装置12を作製し、これにオゾン混合ガス1を供給するためのガス供給パイプ11を接続し、また、この紫外線照射装置12に接続パイプ11aでガス吹きつけ部13に接続してガス吹きつけ装置10を構成した。
図6(a)はガス吹きつけ装置10を用いて、遮蔽装置15内でPPフィルム3aに活性酸素含有混合ガス2を吹きつけるときの模式断面図であり、図6(b)は(a)図の上面図である。
【0036】
紫外線照射装置12は有効発光長300mm、管径18mmの低圧水銀灯を等間隔で12灯並列に並べることにより、有効照射範囲は幅300mm×長さ500mmとなった。即ち、オゾン混合ガス1が長さ500mm×幅300mm×高さ10mmの直方体の中を長さ方向に通過する間に紫外線が照射される紫外線照射装置12とした。
また、吹きつけ部13の形状は、図6(b)に示すように、接続パイプ11aから送られた活性酸素含有混合ガス2がフィルムの幅方向全域に吹きつけられるように、吐出口13aの幅はフィルムの幅と同じ幅は600mmとし、その間隙は5mmとした。
【0037】
更に、図6(a)に示すように、ガス吹きつけ部13及びPPフィルム3aのガスが吹きつけられる部分を遮蔽装置15で密閉し、活性酸素含有混合ガス2が作業環境内に漏れないようにすると共に、PPフィルム3aがこの遮蔽装置15内で活性酸素含有混合ガス2と接触して表面処理されるようにした。
遮蔽装置15は、600mm幅のフィルム及び600mm幅のガス吹きつけ部が遮蔽できる大きさとし、長さは1000mmとした。
【0038】
ガス吹きつけ方法は、実施例1と同様に、オゾン発生機で作製したオゾン混合ガス1を流速12m3 /時で紫外線照射装置12に供給して、オゾン及び活性酸素を発生させ、その活性酸素含有混合ガス2をガス吹きつけ部13に送って吐出口13aから流速12m3 /時でPPフィルム3aに吹きつけた。
PPフィルム3aはヒーターで120℃に加熱して、20m/分のスピードで遮蔽装置15内を通過させた。そのため、PPフィルム3aと活性酸素含有混合ガス2の接触時間は3秒であった。
【0039】
(実施例3)
ポリエチレン樹脂(三菱化学(株)製)を用いてインフレーション法により厚さ40μm、幅600mmのPEフィルム3bを作製した。
また、図7(a)及び(b)に示すように、185nmと254nmの紫外線を放射するU字管状の350Wの低圧水銀灯(紫外線ランプ4)を6灯装備した紫外線照射装置12を作製し、実施例2と同様に、これにガス供給パイプ11、接続パイプ11a及びガス吹きつけ部13を接続してガス吹きつけ装置10を構成した。
図7(a)はガス吹きつけ装置10を用いて、遮蔽装置15内でPEフィルム3bに活性酸素含有混合ガス2を吹きつけるときの模式断面図であり、図7(b)は(a)図の上面図である。
【0040】
上記のように紫外線ランプを配列することにより、紫外線照射装置12の有効照射範囲は幅300mm×長さ350mmとなるので、オゾン混合ガス1は長さ350mm×幅300mm×高さ10mmの直方体の中を長さ方向に通過する間に紫外線が照射されるようにした。
また、ガス吹きつけ部13の形状は、実施例2と同様にした。
【0041】
更に、図7(a)に示すように、ガス吹きつけ部13及びPEフィルム3bのガスが吹きつけられる部分を遮蔽装置15で遮蔽した。遮蔽装置15の大きさは実施例2と同じにした。
【0042】
ガス吹きつけ方法は、実施例2と同様に、オゾン発生機で作製したオゾン混合ガス1を流速12m3 /時で紫外線照射装置12に供給して、オゾン及び活性酸素を発生させ、その活性酸素含有混合ガス2をガス吹きつけ部13に送って吐出口13aから流速12m3 /時でPEフィルム3bに吹きつけた。
PEフィルム3bは100℃に加熱し、20m/分のスピードで遮蔽装置15内を通過させた。そのため、PEフィルムと活性酸素含有混合ガス2の接触時間は3秒であった。
【0043】
実施例1、2、3で処理したフィルムは、従来のオゾン処理に比較して、濡れ性が大きく向上し、ドライラミネート後の接着力は大幅に向上した。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のオゾン処理に比較して、活性酸素濃度を多くして、プラスチックフィルムに吹きつけるので、プラスチックフィルム表面は酸化が促進され、濡れ性が大幅に向上する。
そのため、極性基を持たないポリオレフィン系樹脂の場合でも、印刷インキや接着剤との接着力を向上させることができる。
従って、本発明を建材用の化粧シートの製造に利用すれば、ポリオレフィン系樹脂シート(又はフィルム)を使用した場合でも、各層間の接着力が強力なものとなる。そのため、化粧シートを貼着した化粧部材の後工程において、Vカット適性や折り曲げ加工適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法の各工程の概要を示した模式図である。
【図2】本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法の概要を示した図で、ガス吹きつけ部と紫外線照射装置を直結したときの模式図である。
【図3】本発明のプラスチックフィルムの表面処理方法の概要を示した図で、ガス吹きつけ部と紫外線照射装置をパイプで接続したときの模式図である。
【図4】本発明のプラスチックフィルムの表面処理に用いられるガス吹きつけ装置の概要を示した図で、ガス吹きつけ部に紫外線ランプを装備したときの模式図である。
【図5】実施例1によりプラスチックフィルム表面を処理ときの説明図である。
【図6】実施例2によりプラスチックフィルム表面を処理ときの説明図である。
【図7】実施例3によりプラスチックフィルム表面を処理ときの説明図である。
【符号の説明】
1 オゾン混合ガス
2 活性酸素含有混合ガス
3 プラスチックフィルム
3a PPフィルム
3b PEフィルム
4 紫外線ランプ
5 紫外線
10 ガス吹きつけ装置
11 ガス供給パイプ
11a 接続パイプ
12 紫外線照射装置
13 ガス吹きつけ部
13a 吐出口
14 ロール
14a ロール
15 遮蔽装置
21 Tダイ
22 押出し機
23 冷却ロール
24 ニップロール
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface treatment method applied to improve the adhesion of polyolefin resin films such as polyethylene and polypropylene, and a packaging material such as a decorative sheet for building materials or a food packaging using these films or sheets. Available to:
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a decorative sheet used as an interior decoration such as a wall of a building or a ceiling, furniture, a surface decoration material such as a cabinet, is often used as a base sheet.
For example, there are prints in which a wood grain pattern or the like is printed on a polyvinyl chloride sheet and a transparent polyvinyl chloride sheet is laminated thereon, and further, a transparent polyvinyl chloride sheet is embossed.
In addition, decorative sheets using polyolefin resin sheets such as polyethylene (hereinafter referred to as PE) and polypropylene (hereinafter referred to as PP) are also used as an alternative to the polyvinyl chloride sheet.
Furthermore, PE and PP are very important materials used in various fields as various packaging materials such as food packaging. In particular, it is often used as a heat seal material for sealing the contents.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since polyolefin resin films (or sheets) such as polyethylene and polypropylene do not have polar groups, the adhesive strength with printing inks and adhesives is not sufficient, and the surface of the polyolefin resin film is subjected to corona discharge treatment. The method, the method of forming a primer layer, etc. are taken.
In addition, as a surface treatment method for a polyolefin film, an ozone treatment method, an ultraviolet treatment method, or the like is also performed.
However, these methods have merits and demerits, and as a decorative sheet for building materials, sufficient adhesive force cannot be obtained.
In particular, the ozone treatment method and the ultraviolet treatment method are simple and can be performed at low cost, but the degree of oxidation of the polyolefin film surface is small, and sufficient adhesive strength cannot be obtained.
Therefore, in the present invention, by combining ozone treatment and ultraviolet treatment, it was found that the amount of generated active oxygen necessary for oxidizing the polyolefin film surface was increased, and this problem was solved.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the surface treatment method of the plastic film was as follows. A mixed gas composed of ozone, oxygen, and nitrogen is irradiated with ultraviolet rays having main wavelengths of 185 nm and 254 nm to generate ozone and a larger amount of active oxygen than the ozone, and a mixed gas containing the ozone and the active oxygen is generated. Move continuously Polyolefin resin Made of plastic fill Of The surface treatment method of a plastic film is characterized in that the surface treatment is performed by spraying on the surface.
[0005]
The mixed gas composed of ozone, oxygen, and nitrogen is introduced into an ultraviolet irradiation device equipped with an ultraviolet lamp that emits ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm, and the mixed gas is irradiated with ultraviolet rays to generate ozone and More than the ozone Generate active oxygen, feed the mixed gas containing ozone and active oxygen into the gas blowing section, and move continuously from the discharge port of the gas blowing section Said Perpendicular to plastic film on the direction of film flow Or reverse Blowing on Said A plastic film surface treatment method is characterized in that the plastic film surface is continuously treated.
[0006]
Then, a mixed gas containing ozone and active oxygen generated in the ultraviolet irradiation device is transported by a pipe, from the discharge port of the gas blowing part. Said Spray on plastic film, Said A plastic film surface treatment method is characterized in that the plastic film surface is continuously treated.
[0007]
Furthermore, in the method of spraying the mixed gas containing ozone and active oxygen generated in the ultraviolet irradiation device from the discharge port of the gas spraying portion to the plastic film, the gas spraying portion and a part of the plastic film are covered with a shielding device. In a sealed state, Said Gas mixture containing ozone and active oxygen on the plastic film surface Blowing Tight The And Said A plastic film surface treatment method is characterized in that the plastic film surface is continuously treated.
[0008]
That is, when a mixed gas composed of ozone, oxygen, and nitrogen is irradiated with ultraviolet rays having main wavelengths of 185 nm and 254 nm, oxygen molecules (O 2 ) To ozone (O Three ) Is generated and this O Three Is O by UV light of 254nm 2 And active oxygen (O) are decomposed, and ozone (O Three ) And a lot of active oxygen (O).
In particular, since the ultraviolet lamp used in the present invention emits a lot of ultraviolet rays of 254 nm, a large amount of active oxygen is generated.
Next, if a mixed gas containing a large amount of active oxygen (O) is blown onto the polyolefin film, the surface of the polyolefin film comes into contact with a large amount of active oxygen to promote oxidation, and polar groups such as carbonyl groups are generated. In addition, the adhesive strength with the printing ink and the adhesive is improved.
[0009]
In addition, when the polyolefin film surface comes into contact with active oxygen, the extremely thin organic material film adhering to the polyolefin film surface reacts with active oxygen and is removed as a volatile substance. The film surface becomes clean, wettability is improved, and adhesion with printing ink and the like is improved.
Therefore, a major point of the present invention is to generate active oxygen in the mixed gas as much as possible and spray it onto the polyolefin film surface before the active oxygen disappears.
[0010]
Therefore, in the present invention, ozone is irradiated by irradiating a mixed gas composed of ozone, oxygen, and nitrogen (hereinafter referred to as ozone mixed gas) with ultraviolet rays having main wavelengths of 185 nm and 254 nm immediately before spraying on the surface of the plastic film. And active oxygen is generated, and the mixed gas containing ozone and active oxygen (hereinafter referred to as active oxygen-containing mixed gas) is perpendicular to the flow direction of the film while continuously moving the long plastic film. A method of continuously treating the surface of the plastic film by spraying from the slit-shaped discharge port in the direction (the width direction of the film) or the direction opposite to the flow direction of the film was used.
[0011]
Further, as a method of irradiating the ozone mixed gas with ultraviolet rays, an ozone mixed gas is introduced into an ultraviolet irradiation device equipped with the ultraviolet lamp, and the ozone mixed gas is irradiated with ultraviolet rays in the device to generate ozone and active oxygen. Generate as much as possible, transport the mixed gas containing active oxygen through a pipe, and continuously move the long plastic film from the discharge port of the gas blowing part, while slitting in the width direction of the plastic film By spraying on the surface of the plastic film, the surface of the plastic film was continuously treated to improve the processing capacity.
[0012]
Furthermore, the gas blowing part and a part of the film are sealed with a shielding device, and the active oxygen-containing mixed gas is blown onto the film within the shielding device, thereby preventing the active oxygen-containing mixed gas from leaking into the work environment. In addition, since the contact time between the active oxygen-containing mixed gas and the plastic film can be increased, oxidation of the film surface can be further promoted.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an outline of each step of the plastic film surface treatment method of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the outline of the plastic film surface treatment method of the present invention, and is a schematic view when the gas blowing section and the ultraviolet irradiation device are directly connected.
FIG. 3 is a diagram showing an outline of the plastic film surface treatment method of the present invention, and is a schematic view when a gas blowing part and an ultraviolet irradiation device are connected by a pipe.
[0014]
As shown in FIG. 1, the plastic film surface treatment method of the present invention basically supplies an ozone mixed gas 1 composed of ozone, oxygen and nitrogen to a gas supply pipe 11 and introduces it into an ultraviolet irradiation apparatus. A step, a step of generating ozone and active oxygen by irradiating the ozone mixed gas 1 with ultraviolet rays 5 from the ultraviolet lamp 4 in the ultraviolet irradiation device 12, and a mixed gas 2 (active oxygen-containing mixed gas) containing ozone and active oxygen. 2) is composed of a step of spraying the plastic film 3 from the gas spraying portion 13.
[0015]
In the surface treatment method for a plastic film of the present invention, a mixed gas of ozone, oxygen, and nitrogen (hereinafter simply referred to as an ozone mixed gas) is used. Therefore, it is necessary to supply this ozone mixed gas.
The ozone mixed gas can be used by sending air to an ozone generator to generate ozone to produce a mixed gas of ozone, oxygen and nitrogen, which is directly supplied to a gas supply pipe.
Moreover, what filled the gas cylinder with the ozone mixed gas produced with the ozone generator can also be used.
If ozone is generated by sending oxygen to the ozone generator, a mixed gas of ozone and oxygen can be obtained. This mixed gas can be used, but the mixed gas of ozone and oxygen is flammable. In the present invention, a mixed gas of ozone, oxygen, and nitrogen is used because the substance is easy to burn and handling is inconvenient.
[0016]
Next, the surface treatment method for the plastic film of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the ozone mixed gas 1 composed of ozone, oxygen, and nitrogen obtained as described above is supplied to a gas supply pipe 11 and introduced into an ultraviolet irradiation device 12.
The ultraviolet irradiation device 12 is equipped with an ultraviolet lamp 4 that emits ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm, and the ozone mixed gas 1 introduced into the ultraviolet irradiation device 12 is irradiated with the ultraviolet rays 5.
When the ozone mixed gas 1 is irradiated with ultraviolet rays 5 of 185 nm and 254 nm from the ultraviolet lamp 4, as described above, oxygen (O 2 ) To ozone (O Three ) And ozone (O Three ) To produce active oxygen (O), which becomes a mixed gas containing active oxygen (O) in addition to the initial ozone, oxygen, and nitrogen (hereinafter referred to as ozone (O) Three ) And a mixed gas containing active oxygen (O) is a mixed gas containing active oxygen).
[0017]
Next, the active oxygen-containing mixed gas 2 is sent to the gas blowing unit 13 through the connection pipe 11 a and blown to the plastic film 3 from the discharge port 13 a of the gas blowing unit 13.
The plastic film 3 is usually supplied from the winding and is continuously sprayed with the active oxygen-containing mixed gas 2 while being continuously moved between the roll 14 and the roll 14a, and the surface is oxidized by the active oxygen.
Of course, when it is necessary to increase the contact time between the plastic film 3 and the active oxygen-containing mixed gas 2 in order to increase the degree of oxidation of the plastic film, as described later, the box containing the active oxygen-containing mixed gas 2 The plastic film and the active oxygen-containing mixed gas 2 are brought into contact with each other and processed.
[0018]
Although ozone is a gas that is easily decomposed, it shows toxicity when leaked into the work environment, so according to the US ACGIH, the allowable concentration of ozone in the working environment is 0.1 ppm, and this figure is respected in Japan as well. Has been.
Therefore, after the active oxygen-containing mixed gas 2 is sprayed on the plastic film 3, it cannot be released into the working environment. Therefore, it is necessary to spray the active oxygen-containing mixed gas 2 on the plastic film 3 in a closed system. There is.
If the active oxygen-containing mixed gas 2 is blown onto the plastic film 3 in an open state, immediately after the active oxygen-containing mixed gas 2 is blown onto the plastic film 3, the surrounding air is sucked using a suction device. It is necessary to prevent the active oxygen-containing mixed gas 2 from diffusing into the working environment.
[0019]
Below, the method of spraying ozone on a plastic film without leaking into a work environment is demonstrated.
As shown in FIG. 2A, the ozone mixed gas 1 is supplied from the gas supply pipe 11 and introduced into the ultraviolet irradiation device 12.
In the ultraviolet irradiation device 12, the ozone mixed gas 1 is irradiated with ultraviolet rays 5 of 185 nm and 254 nm from the ultraviolet lamp 4, and ozone and active oxygen are generated to become the active oxygen-containing mixed gas 2.
This active oxygen-containing mixed gas 2 is sent to the gas blowing unit 13 through the connection pipe 11a, and is perpendicular to the flow direction of the plastic film 3 from the discharge port 13a of the gas blowing unit 13 (the width direction of the film). Or sprayed in the opposite direction.
The direction in which the active oxygen-containing mixed gas 2 is sprayed from the discharge port to the plastic film does not necessarily have to be a right angle, and it is sufficient that the plastic film is uniformly sprayed in the width direction of the film.
Practically, it is effective to spray the active oxygen-containing mixed gas 2 from the direction opposite to the film flow direction because the contact time between the plastic film 3 and the active oxygen-containing mixed gas 2 becomes longer.
As shown in FIG. 2B, the discharge port 13a of the gas blowing unit 13 has the same width as the width of the plastic film (the width of the gas blowout), and the gap between the discharge ports is slit-like. It is narrowed and blown out to the surface of the plastic film.
[0020]
As shown in FIG. 2A, the gas blowing portion 13 and the portion of the plastic film 3 where the gas is blown are surrounded by a shielding device 15 and are a sealed system except for the inlet and outlet of the plastic film.
Also, the plastic film inlet and outlet are made of a soft material so that the plastic film can be pressed so that gas does not leak as much as possible.
Furthermore, a suction device is provided at the inlet and outlet portions of the plastic film so that the slightly leaked gas is sucked and discharged outside, so that the active oxygen-containing mixed gas 2 does not leak into the working environment. did.
[0021]
As shown in FIG. 2A, when the shielding device 15 is sized to have a certain length with respect to the flow direction of the film, the shielding device 15 is obtained when the active oxygen-containing mixed gas 2 is sprayed on the plastic film. Since the active oxygen-containing mixed gas 2 filled in 15 comes into contact with the plastic film while the plastic film 3 passes through the shielding device 15, the degree of oxidation of the plastic film can be adjusted relatively easily.
That is, since ozone and active oxygen having a constant concentration generated in the ultraviolet irradiation device are supplied into the shielding device, ozone and active oxygen in the shielding device are always maintained at a constant concentration. Therefore, if the time during which the plastic film 3 stays in the shielding device 15 is made constant, the oxidation degree of the plastic film is always constant.
[0022]
Therefore, the required degree of oxidation of the plastic film can be obtained by changing the residence time of the plastic film in the shielding device, that is, the moving speed of the plastic film.
Also, the method of treating the plastic film in the shielding device is more effective than the method of blowing the active oxygen-containing mixed gas directly on the plastic film and immediately exhausting the active oxygen-containing mixed gas. You can save a lot.
[0023]
Further, as shown in FIG. 3, the ultraviolet irradiation device 12 is installed apart from the gas blowing unit 13, and the active oxygen-containing mixed gas 2 generated by the ultraviolet irradiation device 12 is transported to the gas blowing unit 13 by the connection pipe 11a. There is also a method of spraying on the plastic film 3.
In this case, since the ultraviolet irradiation device 12 is separated from the gas blowing unit 13, the ultraviolet irradiation device 12 can be a high performance device including a large device. For example, a lot of ultraviolet lamps are installed side by side, the irradiation time of ultraviolet rays to the ozone mixed gas 1 is lengthened, more ozone and active oxygen are generated, and the activity of the active oxygen-containing mixed gas 2 is increased. The oxidation efficiency of can be improved.
[0024]
Further, if the flow rate of the ozone mixed gas to the ultraviolet irradiation device is increased, the ultraviolet irradiation time to the ozone mixed gas 1 is shortened and the necessary ozone concentration and active oxygen concentration cannot be obtained. When the apparatus 12 is installed separately, the arrangement of the ultraviolet lamps can be changed to lengthen the flow path of the ozone mixed gas. Therefore, even if the flow rate of the ozone mixed gas is increased, the necessary ozone concentration and active oxygen concentration are increased. Is easily obtained.
[0025]
Further, as shown in FIG. 4, a gas blowing device 10 is configured by incorporating an ultraviolet lamp in the gas blowing section 13, and the ozone mixed gas 1 is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 4, and the ultraviolet rays are irradiated. There is also a method of spraying the active oxygen-containing mixed gas 2 onto the plastic film 3.
This method is effective for effective use of active oxygen because it is sprayed on plastic film before ozone and active oxygen generated by UV irradiation decrease, but there are many UV lamps in the gas spraying device. There is a problem in the space for incorporating the film, and the processing capacity of the plastic film is limited.
[0026]
As the ultraviolet lamp used in the present invention, a low-pressure mercury lamp that emits 185 nm and 254 nm as ultraviolet rays is used.
As the output of the ultraviolet lamp, there are various lamps such as 25 W (Watt), 40 W, 56 W, and 350 W. A high output lamp is preferable for the surface treatment of the plastic film because the production speed can be increased.
However, when there is sufficient space for the ultraviolet irradiation device, many low-power ultraviolet lamps may be used side by side.
In order to increase the speed of the surface treatment of the plastic film, several to several tens of UV lamps are usually used side by side in parallel.
The number of UV lamps used is selected according to the processing capacity of the plastic film.
[0027]
The surface treatment method of the present invention can be used for all plastic films that require a surface treatment, but a polyolefin resin film having no polar group is mainly used.
Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, ethylene / butene-1 copolymer, propylene / butene-1 copolymer, polybutene-1, butene-1 / propylene / ethylene / ternary copolymer. Examples thereof include a polymer, butene-1, hexene-1, octene-1, ternary copolymer, polymethylpentene, or a single resin or a mixture of two or more.
[0028]
In addition, an elastomer component can be used in combination with the resin for the purpose of improving flexibility and processability.
Examples of the elastomer component include thermoplastic elastomers such as polyolefin-based thermoplastic elastomers, styrene-based thermoplastic elastomers, and polyester-based thermoplastic elastomers. Of these, the polyolefin-based thermoplastic elastomer can be used alone or as a polyolefin-based thermoplastic resin.
[0029]
Examples of elastomers include various rubbers. Examples of rubbers include diene rubbers, hydrogenated diene rubbers, and olefin copolymer rubbers. Among these, hydrogenated diene rubbers are preferable.
The hydrogenated diene rubber is formed by adding a hydrogen atom to at least a part of a double bond of a diene rubber molecule, and has a role of suppressing crystallization of the polyolefin resin and improving flexibility and transparency.
In general, when a diene rubber is added to a polyolefin resin, the weather resistance and heat resistance are lower than those of a polyolefin resin without the addition of a diene rubber due to the double bond of the diene rubber. Since the double bond is saturated with hydrogen, the weather resistance and heat resistance of the polyolefin-based resin are not deteriorated, and it is satisfactory.
[0030]
Examples of the diene rubber include isoprene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, propylene / butadiene rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, acrylonitrile / isoprene rubber, and styrene / butadiene rubber.
The olefin copolymer rubber is an elastic copolymer to which at least one polyene that can be copolymerized with two or three or more olefins is added. As the olefin, ethylene, propylene, α-olefin, or the like is used. As the polyene, 1,4 hexadiene, cyclic diene, norbornane and the like are used. Preferred examples of the olefin copolymer rubber include elastic copolymers containing olefin as a main component such as ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene non-conjugated diene rubber, and ethylene-butadiene copolymer rubber.
[0031]
The amount of rubber added is about 1 to 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin. If it is less than 1 part by weight, the elasticity, elongation and impact resistance due to the addition of rubber are insufficient, and cracks and cracks are likely to occur during bending such as V-cutting and drawing. On the other hand, if it is 90 parts by weight or more, the elasticity and the elongation rate become too large, and the examination adjustment at the time of printing becomes unfavorable. The thickness is about 50 to 500 μm, more preferably 50 to 200 μm, and any of stretched and unstretched sheets can be used. However, the unstretched sheet is better in terms of forming suitability such as V-cut processing.
[0032]
When polypropylene (PP) is used as the base sheet of the decorative sheet, a colorless or colored transparent soft polypropylene resin having a composite three-dimensional structure composed of a mixed system of isotactic polypropylene and atactic polypropylene is preferable.
The two-layer or three-layer laminate sheet made of the soft polypropylene resin having the above-mentioned composite three-dimensional structure is required for a decorative sheet, namely, (1) creep deformation resistance, (2) organic solvent resistance, (3) Elongation at break, (4) Impact strength, (5) Moderate flexural modulus, (6) Good transparency, (7) Whitening by recrystallization even when heating and cooling accompanying embossing, etc. A product that does not cause turbidity, satisfies (8) weather resistance, etc. is obtained.
[0033]
【Example】
Below, based on an Example, this invention is demonstrated in more detail.
(Example 1)
While producing a film having a film width of 1400 mm, a take-off speed of 50 m / min, and a thickness of 40 μm by a T-die method using polypropylene resin (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), as shown in FIG. Immediately after that, the active oxygen-containing mixed gas 2 was sprayed as follows to perform surface treatment on one side of the PP film.
As shown in FIG. 5, an ozone mixed gas 1 produced using an ozone generator 1 (21% by volume of oxygen, 79% by volume of nitrogen, 10 g / m of ozone). Three ) Is supplied to the gas supply pipe 11 using a compressor, and this ozone mixed gas 1 is sent to a gas blowing device 10 equipped with three 350 W low-pressure mercury lamps (ultraviolet lamp 4) that emit ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm. Then, ozone and active oxygen are generated, and the active oxygen-containing mixed gas 2 is flown from the discharge port 13a (width 1400 mm, gap 10 mm) of the gas blowing device 10 at a flow rate of 12 m. Three The process was performed by spraying on the PP film 3a at / hour.
[0034]
A suction device was provided at the gas blowing portion of the PP film 3a, and the active oxygen-containing mixed gas 2 after being blown onto the film was sucked, exhausted after being treated with an ozonolysis and removal device.
In addition, ozone (O Three ) Concentration is 6 g / m Three Met.
[0035]
(Example 2)
A PP film 3a having a thickness of 40 μm and a width of 600 mm was produced by the T-die method using the polypropylene used in Example 1.
Further, as shown in FIG. 6A, an ultraviolet irradiation device 12 equipped with 12 25 W low-pressure mercury lamps (ultraviolet lamp 4) that emit ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm is manufactured, and ozone mixed gas 1 is supplied thereto. A gas supply pipe 11 is connected to the ultraviolet irradiation apparatus 12 and connected to the gas blowing section 13 with a connection pipe 11a to form the gas blowing apparatus 10.
FIG. 6A is a schematic cross-sectional view when the active oxygen-containing mixed gas 2 is sprayed on the PP film 3a in the shielding device 15 using the gas spraying device 10, and FIG. It is a top view of a figure.
[0036]
In the ultraviolet irradiation device 12, low pressure mercury lamps having an effective light emission length of 300 mm and a tube diameter of 18 mm were arranged in parallel at equal intervals, so that the effective irradiation range was 300 mm wide × 500 mm long. That is, the ultraviolet irradiation device 12 is configured such that ultraviolet rays are irradiated while the ozone mixed gas 1 passes through a rectangular parallelepiped having a length of 500 mm, a width of 300 mm, and a height of 10 mm in the length direction.
Moreover, as shown in FIG.6 (b), the shape of the spraying part 13 is the discharge port 13a so that the active oxygen containing mixed gas 2 sent from the connection pipe 11a may be sprayed to the whole width direction of a film. The width was 600 mm, the same width as the film, and the gap was 5 mm.
[0037]
Further, as shown in FIG. 6 (a), the gas blowing portion 13 and the portion of the PP film 3a to which the gas is blown are sealed with a shielding device 15 so that the active oxygen-containing mixed gas 2 does not leak into the working environment. In addition, the PP film 3a is subjected to surface treatment in contact with the active oxygen-containing mixed gas 2 in the shielding device 15.
The shielding device 15 has a size capable of shielding a 600 mm wide film and a 600 mm wide gas blowing portion, and has a length of 1000 mm.
[0038]
As in Example 1, the gas blowing method was performed using an ozone mixed gas 1 produced by an ozone generator at a flow rate of 12 m. Three Supply to the ultraviolet irradiation device 12 at a time to generate ozone and active oxygen, and send the active oxygen-containing mixed gas 2 to the gas blowing unit 13 to flow from the discharge port 13a to a flow rate of 12 m. Three Sprayed on the PP film 3a.
The PP film 3a was heated to 120 ° C. with a heater and passed through the shielding device 15 at a speed of 20 m / min. Therefore, the contact time between the PP film 3a and the active oxygen-containing mixed gas 2 was 3 seconds.
[0039]
(Example 3)
A PE film 3b having a thickness of 40 μm and a width of 600 mm was produced by an inflation method using a polyethylene resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, an ultraviolet irradiation device 12 equipped with six U-shaped 350 W low-pressure mercury lamps (ultraviolet lamps 4) that emit ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm is manufactured. Similarly to Example 2, the gas supply apparatus 11 was configured by connecting the gas supply pipe 11, the connection pipe 11 a and the gas blowing section 13 to this.
FIG. 7A is a schematic cross-sectional view when the active oxygen-containing mixed gas 2 is sprayed onto the PE film 3b in the shielding device 15 using the gas spraying device 10, and FIG. It is a top view of a figure.
[0040]
By arranging the ultraviolet lamps as described above, the effective irradiation range of the ultraviolet irradiation device 12 becomes 300 mm wide × 350 mm long, so the ozone mixed gas 1 is in a rectangular parallelepiped having a length of 350 mm × width of 300 mm × height of 10 mm. The ultraviolet rays were irradiated while passing through in the length direction.
The shape of the gas blowing part 13 was the same as that in Example 2.
[0041]
Furthermore, as shown to Fig.7 (a), the part to which the gas spraying part 13 and PE film 3b spray the gas was shielded with the shielding apparatus 15. FIG. The size of the shielding device 15 was the same as in Example 2.
[0042]
As in Example 2, the gas spraying method was performed using an ozone mixed gas 1 produced by an ozone generator at a flow rate of 12 m. Three Supply to the ultraviolet irradiation device 12 at a time to generate ozone and active oxygen, and send the active oxygen-containing mixed gas 2 to the gas blowing unit 13 to flow from the discharge port 13a to a flow rate of 12 m. Three Sprayed on the PE film 3b.
The PE film 3b was heated to 100 ° C. and passed through the shielding device 15 at a speed of 20 m / min. Therefore, the contact time between the PE film and the active oxygen-containing mixed gas 2 was 3 seconds.
[0043]
The films treated in Examples 1, 2, and 3 were greatly improved in wettability as compared with conventional ozone treatment, and the adhesion after dry lamination was greatly improved.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the active oxygen concentration is increased and sprayed onto the plastic film as compared with the conventional ozone treatment, the plastic film surface is promoted to be oxidized and the wettability is greatly improved.
Therefore, even in the case of a polyolefin-based resin having no polar group, it is possible to improve the adhesive force with the printing ink and the adhesive.
Therefore, if the present invention is used for the production of a decorative sheet for building materials, even when a polyolefin resin sheet (or film) is used, the adhesive strength between the layers becomes strong. Therefore, in the post-process of the decorative member to which the decorative sheet is attached, the suitability for V-cutting and the suitability for bending can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an outline of each step of a plastic film surface treatment method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a plastic film surface treatment method according to the present invention, and is a schematic view when a gas blowing section and an ultraviolet irradiation device are directly connected.
FIG. 3 is a diagram showing an outline of a plastic film surface treatment method according to the present invention, and is a schematic view when a gas blowing part and an ultraviolet irradiation device are connected by a pipe.
FIG. 4 is a diagram showing an outline of a gas spraying apparatus used for the surface treatment of a plastic film of the present invention, and is a schematic view when an ultraviolet lamp is provided in the gas spraying part.
5 is an explanatory diagram when processing the surface of a plastic film according to Example 1. FIG.
6 is an explanatory view when a plastic film surface is treated according to Example 2. FIG.
7 is an explanatory diagram when processing the surface of a plastic film according to Example 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Ozone mixed gas
2 Mixed gas containing active oxygen
3 Plastic film
3a PP film
3b PE film
4 UV lamp
5 UV
10 Gas spraying device
11 Gas supply pipe
11a Connection pipe
12 UV irradiation equipment
13 Gas blowing part
13a Discharge port
14 rolls
14a roll
15 Shielding device
21 T-die
22 Extruder
23 Cooling roll
24 Nip roll

Claims (4)

オゾン、酸素、窒素からなる混合ガスに、185nm及び254nmを主な波長とする紫外線を照射してオゾン及び当該オゾンよりも多量の活性酸素を発生させ、該オゾン及び活性酸素を含有する混合ガスを連続的に移動するポリオレフィン系樹脂からなるプラスチックフィルムの表面に吹きつけて表面処理することを特徴とするプラスチックフィルムの表面処理方法。A mixed gas composed of ozone, oxygen, and nitrogen is irradiated with ultraviolet rays having main wavelengths of 185 nm and 254 nm to generate ozone and a larger amount of active oxygen than the ozone, and a mixed gas containing the ozone and the active oxygen is generated. the surface treatment method of a plastic film characterized by blowing the plastic film arm surface consisting of continuously moving polyolefin resin surface treatment. 前記オゾン、酸素、窒素からなる混合ガスを、185nm及び254nmの紫外線を放射する紫外線ランプを装備した紫外線照射装置内に導入し、該混合ガスに紫外線を照射してオゾン及び当該オゾンよりも多量の活性酸素を発生させ、該オゾン及び活性酸素を含有する混合ガスをガス吹きつけ部に送り込み、ガス吹きつけ部の吐出口から、連続的に移動する長尺の前記プラスチックフィルムに、フィルムの流れ方向に対して直角方向又は逆方向に吹きつけて、前記プラスチックフィルム表面を連続的に処理することを特徴とする請求項1に記載のプラスチックフィルムの表面処理方法。  The mixed gas composed of ozone, oxygen, and nitrogen is introduced into an ultraviolet irradiation device equipped with an ultraviolet lamp that emits ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm, and the mixed gas is irradiated with ultraviolet rays so that ozone and a larger amount of ozone than the ozone are emitted. Generate active oxygen, send the mixed gas containing ozone and active oxygen to the gas blowing part, and from the discharge port of the gas blowing part to the long plastic film that moves continuously, the film flow direction The surface treatment method of a plastic film according to claim 1, wherein the plastic film surface is continuously treated by spraying in a direction perpendicular to or opposite to the surface of the plastic film. 前記紫外線照射装置内で生成したオゾン及び活性酸素を含有する混合ガスをパイプで輸送して、ガス吹きつけ部の吐出口から前記プラスチックフィルムに吹きつけて、前記プラスチックフィルム表面を連続的に処理することを特徴とする請求項2に記載のプラスチックフィルムの表面処理方法。  The mixed gas containing ozone and active oxygen generated in the ultraviolet irradiation apparatus is transported by a pipe, and blown onto the plastic film from the discharge port of the gas blowing section, thereby continuously treating the plastic film surface. The method for surface treatment of a plastic film according to claim 2. 前記紫外線照射装置内で生成したオゾン及び活性酸素を含有する混合ガスを、ガス吹きつけ部の吐出口からプラスチックフィルムに吹きつける方法において、ガス吹きつけ部及びプラスチックフィルムの一部を遮蔽装置で密閉した状態で、前記プラスチックフィルム表面にオゾン及び活性酸素を含有する混合ガスを吹きつけて、前記プラスチックフィルム表面を連続的に処理することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のプラスチックフィルムの表面処理方法。In the method in which the mixed gas containing ozone and active oxygen generated in the ultraviolet irradiation device is blown to the plastic film from the discharge port of the gas blowing portion, the gas blowing portion and a part of the plastic film are sealed with a shielding device. in state, plastic film according to the plastic film surface care-blowing a mixed gas containing ozone and active oxygen, claim 2 or claim 3, wherein the processing the plastic film surface continuously Surface treatment method.
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