JPH02103142A - 自立シート状構造体、その製造方法およびシート状構造体上に堅固に付着するように構成された被膜 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、支持体層および支持体層の少なくとも・１つ
の表面上に構成された被膜を有する自立シート状構造体
に関する。

さらに本発明は、ポリマー支持体上に構成された被膜を
有する本発明によるシート状構造体の製造法、ならびに
ポリマー支持体上に堅固に付着しかつ耐摩耗性に構成さ
れた被膜に関する。

〔従来の技術〕

高分子量材料のシート状成形品、例えはフィルムおよび
シートの場合には、該材料の製造および後処理の間に不
適当な滑り時性および掌擦特性により多くの望ましくな
い問題が生じる。

この場合には、静電摩擦および滑り摩擦ならびに相互間
での遮断および例えばロールのような案内部材または方
向変換部材に対する遮断全意味する。

この問題を解決するだめの常用の適当な方法は、支持体
層の材料中に不活性粒子を配合することにあり、この場
合この不活性粒子は、一定の表面構造を生じ、かつこう
して成形品の滑り挙動に対して有利な効果を有する。熱
可塑性樹脂の製造の間に配合することもでき、成形品の
製造の間にマスターバッチ法によって配合することもで
きるかかる不活性粒子の例は、無機の天然または合成化
合物、例えばＢａ８０４、ＣａＣＯ３、Ｔ　ｉ　Ｏ２，
８１０２、カオリン、リン酸Ｃａ等あるいは有機粒子、
例えば架橋ポリマーもしくは硬化ポリマーρ為ら成るも
のである。濃度は広い範囲内、すなわちｏ、ｏ　ｏ　ｉ
〜５．０正量％の範囲内で変動する。

既述したように、成形品の滑り特性の実質的な改善は、
これから得られた製品の性能特性に対して有利な作用を
も有する前記方法により達成することができる。

しかし、この場合の欠点は、例えば案内部材等との接触
の際に増大される摩滅のような他の欠点全回避するため
に、そのっど侠求される表金前に不活性粒子に行なわな
ければならないことにある。更に、支持体の光学的性質
も、幾つがの場合に不利な影響を及はされうる。

欧州特許出願公開第０　１５３　８５３号明細書には、
磁気テープ用の支持フィルムが記載されており、この場
合このフィルムは、倣粒子を含有しかつ前記支持フィル
ムに必要な摩擦特性を与えるべき網状被膜を有する。こ
の方法の場合には、被膜材料、例えばコロイドケイ酸塩
は高分子量結合剤と混合しなければならず、この混合物
は個々の延伸工程の間に支持体表面に施こさなければな
らない。この方法の欠点の１つは、構造体の形成が少な
くとも１つの延伸工程を必要とすること、すなわちフィ
ルムの製造法と結び付いていることにある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、容易に取り扱うことができかつ滑り促
進表面を有し、この場合滑り促進物質およびこの滑り促
進物質から生じる構造体は、製造法とは別に使用するこ
とができかつなお堅固に支持体に支持されている、シー
ト状構造体、例えばフィルム、シート等を得ることであ
った。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は、構成された被膜が活電極と対向電極との間
で起こるコロナ放電により支持体層の少なくとも１つの
表面を処理することによって得られ、この場合離散不活
性粒子を含有するエーロゾルがコロナ放電の間、同時に
コロナ放電空間中に導入されていることを特徴とする、
首記した型のシート状構造体によって達成される。

本発明の目的のためには、原理的に、加工の間に過度に
滑らかな表面のために首記した困難ヲ蒙る全ての材料、
殊に平らなシート状構造体、例えばフィルムまたはシー
トの形’、ｒ：　Ｉｌｉることかできるポリマーを支持
体層に使用することが可能である。

ポリマーの例は、殊にポリマーフィルム、例えば天然ポ
リマーおよび合成ポリマーのフィルム、例１−ｊ’セル
ロース、セルロースエステル、承り塩化ビニル、ポリス
チレン、ブタジェンとのスチレン共１合体、ポリカーボ
ネート、オレフィン、例えばエチレ／、プロピレン、ブ
チレン、メチルペンテン等のポリマーおよびコポリマー
　ポリスルホン、脂肪族ポリエステルおよび芳香族ポリ
エステル、ボリイミＦ１示リインブチレン、ポリメチル
メタクリレート、硫化ポリフェニレン、ポリウレタン、
ポリアミド、ボリアリールエーテルケトン、ポリアリー
ルエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルスル
ホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等のフィ
ルムである（　Ｕｌｌｍａｎｎｓ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐａ
ｄｉｅｄｅｒ　ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ　Ｏｈｅｍｉｅ
、ＶｅｒｌａｇＣｊｈｅｍｌｅ　＋Ｗｅｉｎｈｅｉｍ　
、第４改訂版（１９７６）、第６７６員以降；　Ｅｎｃ
ｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｐｏ’ｌｙｍｅｒ　８ｃｉ
ｅｎｃｅ　ａｎｄｆｆｉｎｇ、、第７巻１．Ｔｏｈｎ　
Ｗｉｌｅｙ　＆　５ｏｎｓ　（１９７３）、第７６頁以
降）。記載したポリマーからの配向されたかまたは配向
されていない自立フィルムの製造は、引用した刊行物中
に同様に記載されているように種々の公知法によって冥
施され、自立フィルムの用語は、１つの層ｆＪｓら構成
されているモノフィルムとしても、ならびに同一かまた
は異なる高分子量材料の複数の層またはプラスチックお
よび例えば紙または金属のような非プラスチックの積層
品含有層から構成されている多層フィルムとしても認め
ることがでへる。

支持体層上に構成された被膜は、エーロゾルの存在下で
コロナ放電を同時に作用させることによって支持体表面
上に形成される。コロナ放電は、処理した支持体の化学
的表面変性音生じる反応機構を開始させａＸつこれを促
進させる。

コロナ放電の結果として、エーロゾルまたはエーロデル
中に含有された薬剤は支持体の表面に堅固に固着されて
いるものと思われる。

コロナ放電のためには、５０００〜２５０００Ｖの交流
電圧が高電圧発生機にエリ活電極に印加される。活電極
と、アースされた対向電極との間の交流電圧は、処理す
べき支持体がコロナ放電帯域を通過移動する運搬速度に
比例すべきであり、すなわちより高い運搬速度で交流１
Ｌ圧は高い範囲内にちり、低い運搬速度で５０００〜１
８０００Ｖの範囲内の中電圧ないし低電圧は、同じ程度
の効果を達成するために設けることができる。

エーロゾルは、公知の二物質流噴霧ノズルを用いて得る
ことがで色るかまたは有利に圧電起音波噴霧系を用いて
得ることができる。エーロゾルは、溶剤または分散剤中
、有利に水中に存在する無機または有機組成物の不活性
粒子の混合物、有利に分散液を使用して得ることができ
る。

プラスチック支持体の表面をコロナ放電により同時にエ
ーロゾルを噴霧しながら処理する方法およびこの方法を
実施する装置は、西ドイツ国特許出願第Ｐ３７　０５　
４８２．１−号明細書中に詳説されている。

不活性粒子の例は、無機粒子、例えば微細ケィ酸塩、酸
化Ａｌ　％酸化Ｔ１もしく゛は酸化Ｚｒまたはそのコロ
イド溶液であり、その製造法に依存して異なった大きさ
および形を有していてよい。アルコール性、水性、アン
モニア性媒体中における金属・・ロゲン化物と有機化合
物例えばアルコールとの反応生成物を加水分解すること
によって得られたモノ分散性酸化物は、例えば球形含有
し、かつこの酸化物の幾つη為は、狭い粒径分布を有す
る。このように不活性粒子は、特に高品質の支持体例え
ば磁気テープ用支持フィルムの滑り特性を改善するのに
適する。更に、無機粒子の例は、硫化モリブデンおよび
７ツ化物および塩、例えばＣａＦ２、Ｌｉｄ、微細０ａ
００３等である。

有機不活性粒子の例は、特に欧州特許出願公開第０　１
０１　０８０号明細書に記載の示すマー小球、同第０　
１２５　４８２号明細書に記載のジビニルベンゼン−架
橋アクリレート粒子または西ドイツ国特許公開第２５　
０１　１２３号明細甚に記載の無水マレイン酸コポリマ
ーである。

エーロゾルは、不活性粒子の他に、有利に結合剤を含有
することもできる。使用した結合剤は、低分子ｔまたは
高分子量物質、例えばゼラチン、１１）ビニルアルコー
ル、セルロース誘導体、側光ばカルボキシメチルセルロ
ース、微細な水分散性もしくは水溶性コポリエステルも
しくはコポリエステルエーテルであってよく、アルカリ
金属全含有する構成ブロック、例えば５−スルホ−イン
フタル酸のナトリウム塩？！−１〜５０モル％の量で有
していてよい。例えばメラミンと架橋性のものを含むシ
ロキサンおよびアクリレート富有コポリマー　ならびに
ポリウレタン、ポリオレフィンまたは水分散性のイオノ
マーも好適な結合剤である。低分子量また社高分子量物
質の選択によって、支持体に本発明により要求される滑
り特性だけでなく、さらに有効な表面特性、例えば使用
材料への改善された付着性、ヒートシール適性等も与え
ることができる。

結合剤の量および適用すべき粒子の量、ならびに混合比
は、広い範囲内で変動することができ、かつ有利にその
つど関連する用途に適合される。

不発明による方法の場合、構造形成剤は、まず溶剤また
は分散剤中に分散され、この場合には、水性もしくは水
を含有する溶剤もしくは分散剤が有利に使用される、次
にこの分散液は、キャリアーガス流と一緒になってエー
ロゾルとしてコロナ放電空間中に噴霧される。この分散
液は、一般に分散液の全嵐量に対し０．５〜２０１敬％
の固体含竜會有する。分散性を改善するために、分散剤
の温度を上昇させることは有利である。

最も簡単な場合には、空気をキャリアーガスとして使用
するが、窒素または別の不活性ガス、例えは菌ガスを便
用することも可能である。他面、特に有利な固着効果は
、反応性ガス、例えば−・ロデン、二酸化炭素、アンモ
ニアまたはホルムアルデヒドを用いて、場合によっては
不活性ガスとの混合物を用いて達成することもできる。

本発明による方法の場合、構成された被膜は、支持体層
が得られた後にオフラインで支持体層に施こすことがで
き；この被膜は、殊にシート状支持体層を被覆すべき場
合に施こされる。しかし、構成された被膜は、まさに同
様にインラインで支持体層の製造過程の間に施こすこと
もできる。例えば、熱可塑性樹脂の二軸延伸されるフィ
ルムが、溶融液の押出し、その後の二軸延伸、引続く熱
硬化によって製造されることは、公知である。この方法
の場合、構成された被膜は、他の工程の後に１つの工程
勿行なう個々の延伸工、１３！の前、間または後に施こ
すことができるか、或いは熱硬化の前ま九は後に施こす
ことができる。

本発明による特殊な施与方法のために、構成された被膜
は支持体表面に対し艮好な付着力を有する。構成された
被膜の層厚は、通常約１〜５００１１９／　ｍ２の範囲
内の単位面積当シの１量に相当する。

本発明によるシート状構造体の使用は、良好な滑り特性
が望まれるすべての用途に適切である。例えば、高速包
装機での包装フィルムの使用するいは工業的用途のため
のフィルム、例えば磁気テープフィルムもしくはコンデ
ンサー誘電体、または電子複写用もしくは写真用支持フ
ィルムの利用が殊に挙げられる。

〔笑施例〕

以下の例につき、本発明および本発明で達成される再現
可能な利点を明確に詳述する。

種々のポリマーフィルム１ｉ−■面に相応するエーロゾ
ル／コロナ放電装置を用いて処理した。

装置は、発電機５およびコロナ放電装［１１がら成る。

発電機は、高電圧の高尚Ｉ！ｃ交流をコロナ放電装置１
１の放゛這電極に印加する。ロール１０の金属コアー２
は、アースされた対向電極として役立ち、その円周被覆
３の上を自立ポリマーウエプ１が運搬される。ハウシン
グ６は、コロナ放電装置１１の電極４を包囲し、かつ管
路７を介して噴霧装Ｒ８に接続されており、この噴霧装
置中で水性液体はＩ！ＪＩ霧され、圧電超音波系を用い
て浮遊可能なエーロゾルを生じる。

送風機９は噴霧装置に接続され、かつキャリアーガス（
空気）をエーロゾルのために噴霧装置を通じてコロナ放
電装置１１に輸送する。

別記しない限り、自立ポリマーフィルムの運搬速度は２
０ｍ／分である。いずれの場合にも＝ｔｏす電力は、ｉ
　ｏｏｏｗ（ｓｓｏｏｖｏａ定に相応）であった。

表面荒さは、Ｄ工Ｎ４７６８による揃定方法で測定した
。

支持体Ｊｄ　＆形成させるために、鹸化価８１０を有す
る顔料不含のポリエステル原料は、融解され、スロット
ダイによってフィルムに形成され、次にこのフィルムは
冷却され、非晶質フーｆルムを高い光沢に研磨された冷
却ロール上で生じた。非晶質の予備フィルムは、９５℃
で４方向に延伸され、次いで１１０℃で横方向に延伸さ
れ、この場合単位面積当たりの延伸比は１６であった。

次に、生じる厚さ１５μｍのフィルムは２１０℃（フィ
ルム温度）で熱硬化された。

次に、フィルムは記載した装置を使用して被覆された。

例１ フ・イルムをコロナ放電の間、テレフタル酸、アソピン
酸およびスルホイソフタル酸のＮａ塩から成るコポリマ
ーの５％水−溶液で液曖し、この場合、この溶液は、平
均粒径が２０　ｎｍのコロイＦ状８１０ｇ　′（ｆ−固
体含量に対し１０重量％き有した。

第２図は明らかにどのような表面組織が形成されたかを
示し、この表面組織の場合には、大小の多少とも円形の
構造は、より大きいかまたはより小さいエーロゾルの液
滴との衝突に相応して全く任意の配置で支持体層の全面
に亘って分布されている。フィルムの静電摩擦係数およ
び滑り摩擦係数（Ｄ工Ｎ５５３７５）は３３であった。

例２ 乳化重合によって製造されかつ平均直径０．２μｍおよ
び狭い分布を有する球形のアクリレート含有ポリマー粒
子の４％分散液で、コロナ放電の間フィルムを被覆した
。

第３図で、著しく不規則な複数の環状構造の外形だけが
認知しうる。

第４図で、小球の形の個々のポリマー粒子およびポリエ
ステルフィルム表面上でのその相互配置は、今や明らか
に°認識できる。この被膜系の場合、不活性粒子の大部
分は、明らかにエーロゾル液滴に衝突されたフィルム表
面の端部の範囲内に蓄積する。支持体フィルムに対する
ポリマー粒子の付着性を改善するために、５重量％の固
体金＊１有する、前記粒子の水性コポリエステル官有分
散液を使用し、この際ポリマー粒子の濃度は１０重量％
である。

例３ それぞれ分散液の全固体含量に対してコロイＰ　５ｉ０
２粒子を１０重量％およびポリマー粒子ｔ−１ａＥｔ％
官有する水性コポリエステル訝有分散液を、コロナ放電
の際にフィルムに施こした。

第５図で、ポリマー粒子は認めえないが、倍率３０００
倍の第６図では、この被膜系の場合にフィルム表面のシ
リカによって占められた領域内に球が配置されていない
ことは明らかである。Ｄ工Ｎ５３３７５によって測定さ
れたフ・ｆルムの゛静電摩擦係数および滑り摩擦係数は
３５であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エーロゾル／コロナ放電装置を表わす略図、 第２図は、例１で製造されたフィルム表面の粒子構造を
３００倍の倍率で示す走査電子顕微鏡写真、 第３因は、例２で製造されたフィルム表面の粒子構造を
６００倍の倍率で示す走査電子顕微鏡写真、 第４図は、例２で製造された７−（ルム表面の粒子構造
を６０００倍の倍率で示す走査電子顕微鏡写真、 第５図は、例３で製造され九フィルム表面の粒子構造ｆ
！ｃ３００倍の倍率で示す走査電子顕微鏡写真、かつ 第６図は、例６で製造されたフィルム表面の粒子構造を
３０００倍の倍率で示す走査電子顕微鏡写真である。 １・・・自立ポリマーウェブ、２・・・金属コアー３・
・・円周被覆、４・・・放電電極、５・・・発電機、６
・・・ハウジング、７・・・管路、８・・・噴霧装置、
９・・・送風機、１０・・・ロール、１１・・・コロナ
放電装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体層および支持体層の少なくとも１つの表面上
   にある構成された被膜を有する自立シート状構造体にお
   いて、 構成された被膜が活電極と対向電極との間で起こるコロ
   ナ放電により支持体層の少なくとも１つの表面を処理す
   ることによつて製造されており、この際離散不活性粒子
   を含有するエーロゾルは、コロナ放電の間、同時にコロ
   ナ放電空間中に導入されていることを特徴とする、 支持体層および支持体層の少なくとも１つの表面上にあ
   る構成された被膜を有する自立シート状構造体。 ２、支持体層として熱可塑性樹脂のフィルム、殊に二軸
   延伸ポリエステルフィルムまたは二軸延伸ポリプロピレ
   ンフィルムを有する請求項１記載のシート状構造体。 ３、コロナ放電は５０００〜２５０００Ｖの交流電圧で
   運転されている請求項１又は２記載のシート状構造体。 ４、処理すべき支持体がコロナ放電帯域を通過する運搬
   速度は、コロナ放電が運転される交流電圧の高さに比例
   している請求項１から３までのいずれか１項記載のシー
   ト状構造体。 ５、エーロゾルが二物質流噴霧ノズルを用いて、または
   有利に圧電起音波噴霧系によつて製造されている請求項
   １から４までのいずれか１項記載のシート状構造体。 ６、使用された不活性粒子が無機または有機粒子、有利
   に微細粒子である請求項１から５までのいずれか１項記
   載のシート状構造体。 ７、エーロゾルが付加的に結合剤を含有する請求項１か
   ら６までのいずれか１項記載のシート状構造体。 ８、使用された結合剤が低分子量または高分子量の物質
   、例えばゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース
   誘導体、水−分散性もしくは水溶性のコポリエステルま
   たはコポリエステルエーテル、アクリレート含有のコポ
   リマー、ポリウレタン、ポリオレフィンあるいはイオノ
   マーである請求項７記載のシート状構造体。 ９、請求項１から８までのいずれか１項記載のシート状
   構造体を製造する方法において、構造形成剤をまず溶剤
   または分散剤中に分散させ、この分散液をキャリアーガ
   ス流と一緒にエーロゾルとしてコロナ放電空間中に噴霧
   し、この除分散液は分散液の全重量に対し０．５〜２０
   重量％の固体含量を有することを特徴とするシート状構
   造体の製造法。 １０、請求項１から８までのいずれか１項記載のシート
   状構造体上に堅固に付着するように構成された被膜にお
   いて、１〜５００ｍｇ／ｍ＾２の範囲内にある１単位面
   積当りの重量に相当する層厚を有するシート状構造体上
   に堅固に付着するように構成された被膜。