JPH01178529A - ポリエステルの表面処理方法 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は、ポリエステル、殊にフィルム状あるいはシー
ト状のポリエステル（以下ポリエステルフィルムで代表
する）に対して適用される改善された表面エツチング処
理方法に関するものである。

［従来の技術］ ポリエステルフィルムは他の多くの合成樹脂フィルムに
比べて優れた機械的、化学的あるいは電気的性質を有し
ているところから、電気絶縁用、包装用、磁気テープ用
、金属基着用、写真用、筆記用等として幅広く使用され
ており、またハードコート剤を塗布することにより自動
車用部品等としても活用されている。

これらの用途のうち、たとえばハードコート剤を塗装す
る場合においては、ハードコート剤との接着性を高める
ため表面に粗面化処理を施す必要があり、またトレーシ
ングペーパー等の筆記材料として利用する場合において
は筆記性改善のための粗面化処理が必要となる。この様
な表面粗面化法として現在量も広く用いられているのは
、アルカリ水溶液を用いたエツチング処理法であり、通
常は水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの高濃度水溶液
を使用し、５０〜１３０℃程度の温度域で処理する方法
が採用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところでハードコート剤等との接着性を高めるための粗
面化では比較的浅めのエツチングで十分に目的が達成さ
れるが、アルカリ水ｍＱ＆を用いたエツチングでは初期
エツチング速度が非常に大きいため、フィルム全面を万
遍なく浅めにエッチングすることは至難のことであり、
大なり小なりエツチング斑が生じてくる。そのため通常
は全面をむらなくエツチング処理し得る様、高温、゛長
時間の処理を施し全体的に深めのエツチングを施してい
るが、その結果ヘイズが大きくなって透明性が著しく損
なわれるという問題が生じ、用途によっては使用し得な
くなる。

またエツチングフィルムをトレーシングペーパー代替品
として利用しようとする場合は、筆記性向上のためかな
り深めのエツチングを施さなければならず、そのために
はたとえば水酸化カリウム濃度３５％以上といった高濃
度のアルカリ水溶液を使用しなければならないため、エ
ツチング薬剤に要する負担が軽視し得なくなる。

尚上記における接着性向上のための「浅いエツチング」
とは、たとえば第１図に示す様なフィルム厚さ方向のエ
ツチング深さＨ（フィルム幅方向及び長さ方向の各２５
０μｍ当たり上位１０個所の平均値）が０．５μｍ以下
であるものを言い、また「深いエツチング」とは該平均
値が０．５μｍを超えるものを言うが、トレーシングペ
ーパー代替品等として使用されるものの殆んどの平均エ
ツチング深さは２±０．５μｍ程度にも及ぶ。

本発明は上記の様な問題点に着目してなされたものであ
って、その目的は、接着性向上の為、の浅いエツチング
を施す場合には、エツチング斑を生ずることなく全面に
亘って万遍なくエツチング処理効果を及ぼすことができ
、また筆記性向上等の為の深いエツチングを施す場合に
は、アルカリ使用量を低減しても十分に目的を達、成し
得る様な処理法を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成することのできた本発明処理法の構成
は、ポリエステルの表面を、ポリエステルとの親和性に
優れた高沸点有機溶剤のアルカリ溶液でエツチング処理
するところに要旨を有するものである。

［作用］ 本発明では、エツチングのためのアルカリ溶液として従
来の様な水溶液を使用するのではなく、ポリエステルと
の親和性に優れた高沸点有機溶剤溶液を使用する。そう
するとポリエステル表面に対するエツチング処理液の濡
れ性が向上すると共に、ポリエステル表面は当該有機溶
剤の作用で膨潤状態となり、エツチングが全面に亘って
万遍なく進行するな、め、浅いエツチングを行なおうと
する場合でもエツチング斑等を生じることがなく、均一
できれいなエツチング処理面を得ることができる。それ
故、従来例の如く均一化のためにエツチングを過度に進
めるという必要がなくなり、エツチング過剰により透明
性を阻害する様なことがなく、またエツチング処理効率
も高められる。

また筆記性向上等のために深いエツチングを行なおうと
する場合、アルカリ水溶液を使用する従来法では処理温
度をせいぜい１３０℃程度まで高めるのが限度であり、
エツチング速度を高めるにはアルカリ濃度を高めざるを
得す、５前述の如く大量のアルカリが必要となるが、本
発明の如く溶剤としてポリエステルとの親和性に優れた
高沸点有機溶剤を使用すると、前記■ポリエステルに対
するエツチング処理液の濡れ性向上、及び■ポリエステ
ル表面の膨潤によるエツチング速度の増加、に加えて、
■処理温度を当該有機溶剤の沸点付近まで高めることに
よるエツチング速度の増加、等が可能となり、これらの
相加的乃至相乗的効果によってエツチング処理効率を飛
躍的に高めることが可能となる。それに伴って、従来例
と同程度のエツチング深さを確保しようとする場合でも
、処理時間が短縮されるばかりでなく、アルカリ濃度の
低減によって薬剤コストを下げることができ、処理効率
及び処理コストのいずれの観点からしても非常に好まし
い結果を得ることができる。

本発明で使用されるポリエステルの種類には一切制限が
なく、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリ（エ
チレンテレフタレート・イソフタレート）、ポリ（エチ
レンテレフタレート・ブチレンテレフタレート）、ポリ
オキシエトキシベンゾエート、ポリシクロヘキサンジメ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど
様々のポリエステル、あるいはそれらの各種変性物等の
すべてが使用できるが、フィルムやシート材として最も
汎用性が高いのは、ポリエチレンテレフタレート、ある
いは主たる繰返し単位としてエチレンテレフタレートを
含むポリエステルであり、中でもフィルムとして使用す
る場合は一軸方向に分子配向させた後ヒートセットした
ものが好ましい。

エツチング処理に使用される有ｍ溶剤としては、ポリエ
ステルに対して親和性を有し、且つ少なくとも水より高
沸点を有し、且つ後述する様なアルカリを溶解し得るも
のであればすべて使用できるが、−数的なのはエチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、チオジグリコール等のグリコ
ール類あるいはこれらのアルキルエーテル類、フェニル
エーテル類、グリセリンなどの多価アルコール類であり
、これらの中でも特に好ましいのはエチレングリコール
、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールであ
る。またこれらの有機溶剤に溶解して用いられるアルカ
リとしては、セシウム、カリウム、ナトリウム、リチウ
ム等の水酸化物が挙げられ、これらの中でも特に実用性
が高いのは水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムであ
る。

エツチング処理温度も特に限定されないが、前述の如く
高沸点溶剤を使用する本発明の特徴を有効に生かすうえ
では１００℃以上が好ましい。但し処理温度が高過ぎる
場合はポリエステルの分子配向が低下して物性に悪影響
が表われてくるので、２２０℃程度以下に抑えるのがよ
く、より好ましいのは１２０〜１８０℃の範囲である。

尚処理温度は、目標とするエツチング深さ、アルカリ濃
度、処理温度等を考慮してその都度任意に調整すればよ
い。

［実施例］ 実施例１ エチレングリコール１００重量部に試薬第１ｍの水酸化
カリウム２０重量％（対エチレングリコール）を加えて
溶解し、１６０℃に昇温する。

これをエツチング処理液とし、当該処理浴槽中を、東洋
紡■社製のポリエステルフィルム（二軸配向したポリエ
チレンテレフタレート：厚み１００μｍ）を横方向は実
質的に無張力下、縦方向に０．２ｋｇ／ｍｍ２の張力を
かけながら６０秒間浸漬通通させ、その後直ちに温水で
洗浄し乾燥した。

得られたエツチング処理フィルムについて表面粗さ計［
東京Ｎ密■社製商品名；サーフコム３０４Ｂ］を用いて
表面の凹凸を測定したところ、横方向、縦方向共に２５
０μｍ長さ当たりＨ＝０．３±０．２μｍの凹凸が１５
〜２３個万遷なく分布しており、又外観は均一でエツチ
ング斑は全く見られず非常にきれいであった。またヘイ
ズメータ［東京電色■社製商品名：　ＨＡＺＥＭ　Ｅ　
Ｔ　Ｅ　ＲＭ　ＯＤ　Ｅ　Ｌ　　Ｔ　ＣＨ１１１］で上
記エツチングフィルムのへイズを測定したところ、１０
個所の平均が！５．７であり、その最小値−最大値は１
５．１−１６．２であって、すべての値が非常に狭い範
囲に入っていた。該フィルムの厚みは９９μｍであり、
強伸度等の物性は未加工フィルムと殆んど変らなかった
。

実施例２ 実施例１のエチレングリコールに代えてトリエチレング
リコールを使用し、その１００重量部に試薬１級の水酸
化ナトリウム４０重量％（対トリエチレングリコール）
を加えて溶解し、１７０℃に昇温しでエツチング処理液
とし、この処理浴槽中に、実施例１と同様にしてポリエ
ステルフィルムを通しく但し浸漬走行時間は２分に設定
）エツチング処理を行なった。

得られたエツチング処理フィルムの表面凹凸は、横方向
、縦方向共に長さ２５０μｍ当たりＨ＝０．１±０．０
５μｍの凹凸が１９〜２８個存在し、外観は均一でエツ
チング斑は全く認められず非常にきれいであった。該エ
ツチングフィルムのヘイズは１０個所平均１１．４であ
り、その最小値−最大値は１０．９−１１．６であって
、すべての値が狭い範囲に収まっていた。また厚みは９
７μｍであった。

実施例３ 処理浴槽中の浸漬走行時間を３分に変えた他は実施例１
と全く同様にして深エツチング処理を行なった。得られ
たフィルムの表面には、横方向。

縦方向共に長さ２５０μｍ当たりＨ−２±０．５μｍの
凹凸が１２−１８個存在し、ヘイズの平均値は９６．５
　（最小値−最大値：９４．４−９８．２）　、厚みは
９６μｍであった。

比較例１ ３５重量％濃度の試薬１級水酸化カリウム水溶液をエツ
チング処理液として使用し、実施例１と同様にして東洋
紡■社製ポリエノステルフィルム（１００μｍ）を１１
５℃で６０秒間浸漬通過させた後温水洗浄し乾燥した。

得られたフィルムの表面にはＨ−０，３±０．２μｍの
凹凸が横方向、縦方向共に長さ２５０μｍ当たり１１−
２８個存在したが、表面には多数のエツチング斑が確認
された。またヘイズも１０個所の平均は１９．５であっ
たが、その最小値−最大値は５．．４−４８．７と極端
にひろい範囲に及び、実施例１．２にくらべてばらつき
が非常に大きかった。該処理フィルムの厚みは９６μｍ
であった。

比較例２ 比較例１と同じアルカリ水溶液をエツチング処理液とし
、これに上記と同じポリエステルフィルムを１１５℃で
５分間浸漬通過させてエツチングを行なった。

得られけたフィルムの表面にはＨ−２±０．５μｍの凹
凸が横方向・縦方向共に長さ２５０μｍ当たり１１−２
３個あり、ヘイズは９９．８％でエツチング斑も比較的
少なかった。厚さは９０μｍまで減少していた。

しかしアルカリ濃度を２０重量％または３０重量％に下
げた水溶液をエツチング処理液として使用した場合は、
浸漬過通時間を延長してもフィルム厚さが減少するだけ
であり、Ｈ−２±０．５μｍといった大きな凹凸を得る
ことはできなかった。

比較例３ ４０重量％の水酸化ナトリウム水溶液を使用し、処理条
件を１１５℃×５分に設定したほかは実施例２と同様に
してポリエステルフィルムのエツチングを行なったとこ
ろ、表面全体が侵食されて減量するのみであり、凹凸は
殆んどできなかった。即ち高濃度のアルカリ水溶液を使
用し処理時を延長したとしても、筆記材料としての適正
改善効果及び接着性向上効果は見られない、尚該処理フ
ィルムのヘイズの平均値は４．０、厚さは９０μｍであ
った。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、その効果を要約す
ると次の通りである。

（１）接着性向上の為の浅いエツチングを行なう場合で
もエツチング斑を生じることがなく、全体に亘って万遍
なく均一にエツチングすることができる。

（２）アルカリ濃度を下げた場合でも処理温度を高める
ことによって容易に深いエツチングを行なうことができ
、同等のエツチング深さを得るのに必要なアルカリ濃度
を半減することができ、あるいはエツチング処理時間を
大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルカリエツチングされたポリエステルフィル
ムの表面性状を例示する拡大模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステルの表面を、ポリエステルとの親和性に優れ
   た高沸点有機溶剤のアルカリ溶液でエッチング処理する
   ことを特徴とするポリエステルの表面処理方法。