JPH02147233A - 表面処理プラスチックフィルムおよびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、筆記、印字、印刷適性に優れた表面処理プ
ラスチックフィルムに関し、特に詳細には、プリペイド
カード、プリントアウト用受像紙、ＯＨＰフィルムなど
各種印刷用プラスチックフィルムに関する。

［従来の技術］ プラスチックフィルムに直接、印刷や印字また筆記する
必要が、プリペイドカード、プリントアウト用受像紙、
ＯＨＰフィルムなどにある。しかしながら、通常のプラ
スチックフィルム表面にそのまま印刷、筆記すると、印
刷インキなどとの密着性やセット性がプラスチックフィ
ルム表面になく、良好な印刷物が得られず、また満足な
印字や筆記を行うことができない。

従来、印刷適性を向上させるためにプラスチック表面に
コロナ処理やブライマー処理を施された表面処理プラス
チックフィルムが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 印字・印刷または筆記適性に優れたシートには、通常、
次の物性が要求される。

すなわち、表面同士が擦れて生じる静電気を容品に逃が
す小さい表面電気抵抗および表面の滑りが良い小さい摩
擦係数の走行性、オフセットインキ中の溶剤、植物油な
どを吸収して樹脂の増粘を速めるセット性、オフセット
印刷における湿し水に対する親水性、オフセット印刷に
おいて樹脂（油性）に対する濡れを確保する親油性など
がある。

上述の従来の易接着処理されたプラスチックフィルムで
は、印刷を行うとセット性が悪く、また、乾燥時間が長
く、必ずしも良好な印字・印刷適性を示していない。

また、水性ペンによる筆記やインキジェットプリンタに
よる印刷では、プラスチックフィルムに十分な親水性が
ないために、実用的に使用することができない。

この発明は上述の背景に基づき成されたものであり、そ
の目的とするところは、印字・印刷適性、すなわち、優
れた走行性、セット性および、バランスの取れた親水性
および親油性を有すると共に、水性ペンによる筆記やイ
ンキジェットプリンタによる印刷にも適した表面処理プ
ラスチックフィルムを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題はこの発明の表面処理プラスチックフィルム
より解決される。

すなわち、この発明による表面処理プラスチックフィル
ムは、プラスチックフィルムの基材面に、無機コロイダ
ル粒子を有する親水性無機有機複合層が形成されている
ことを特徴とするものである。

この発明の好ましい態様において、この無機有機複合層
は、親水性に加えて多孔性を併せ持つものである。この
発明の更に好ましい態様において、無機有機複合層は、
親水性高分子を含有する。

この発明による表面処理プラスチックフィルムの製造方
法は、無機コロイダル粒子を有する無機有機複合樹脂に
、親水性高分子を配合して親水性樹脂を調製し、得られ
た親水性樹脂を用いてプラスチックフィルムの基材面に
親水性無機有機複合層を形成することを特徴とするもの
である。この第一の態様における製造方法において、無
機コロイダル粒子を有する無機有機複合樹脂は、無機コ
ロイダル粒子と、エチレン系単量体と、シラン系単量体
とを反応させて得られる生成物である。

この発明による第二の表面処理プラスチックフィルムの
製造方法は、無機コロイダル粒子を有する無機有機複合
樹脂の調製に際して、親水性単量体を添加して親水性樹
脂を調製し、得られた親水性樹脂を用いてプラスチック
フィルムの基材面に親水性無機有機複合層を形成するか
らなることを特徴とするものである。この第二の表面処
理ブラスチックフィルムの製造方法の態様に、おいて、
無機コロイダル粒子を有する無機有機複合樹脂は、無機
コロイダル粒子と、エチレン系単量体と、シラン系単量
体と、親水性単量体とを反応させて得られる生成物であ
る。

この発明を、以下より詳細に説明する。

表面処理プラスチックフィルム この発明によるフィルムは、筆記、印字および印刷適性
に優れた表面処理プラスチックフィルムであり、プラス
チックフィルムの基材と、その基材面に形成された無機
コロイダル粒子を有する親水性無機有機複合層とからな
る。

この発明で用いられるプラスチックフィルムとしては、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン
テレフタレート、ポリカーボネート、ナイロン、ポリス
チレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体、トリアセテート、ポリエーテ
ルサルフォン、セロファン、エチレン−アクリル酸共重
合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−α−オレフィン
共重合体エラストマー、酸変性ポリオレフィン、スチレ
ン−ブタジェン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミ
ン、ポリスルホン、ポリアセタール、ポリメチルメチク
リレート、ポリフェニレンオキシド、ポリウレタン、ポ
リブタジェンテレフタレート、ポリイミドその他のプラ
スチックがある。

この発明で用いられるコロイダル粒子は、コロイド溶液
中に分散し得る粒子（分散質）であり、その粒径が１ｍ
μ〜１００μである。

このコロイダル粒子は、実質的に無機材料からなり、そ
の様なものとして、例えば、シリカＳｉＯアルミナＡｌ
２Ｏ３、リチウムシリケ２　ゝ −トＳｉＯΦＬｉＯ２、酸化アンチモンＳｂ　Ｏフェラ
イトＦｅ２Ｏ３などからなる２　　５　ゝ ものである。具体的には、コロイダルシリカ、アルミナ
ゾル、リチウムシリケートゾル、アンチモンゾル、フェ
ライトゾルがあり、無機有機複合層の透明度の点から好
ましくは、コロイダルシリカである。

コロイダルシリカは、ＮａＯ・ｎ　Ｓ　ｉ　Ｏ２の水ガ
ラスを水溶液中で酸で中和しなからシリカ粒子を１〜１
００ｍμ程度まで成長させ、得られたコロイド溶液から
調製される。コロイダルシリカには、酸性コロイドおよ
び塩基性コロイドなどがある。

基材面に形成される無機有機複合層は、親水性を有する
。この親水性の程度は、水性ペンによる筆記やインキジ
ェットプリンタによる印刷に適する様に決めることが望
ましい。

この発明による表面処理フィルムは、好ましい態様にお
いて、無機有機複合層に親水性に加えて、多孔性を併せ
持つ。この多孔性としては、孔の大きさが５〜５００ｍ
μｍであり、孔の数が５〜１０００個／μイの範囲が望
ましい。

この発明において、無機有機複合層の構造は、必ずしも
明らかではないが、無機有機複合層の原料モノマーの少
なくと１種が、無機有機複合層生成時に無機コロイダル
粒子表面の官能基と架橋結合して得られたものである。

例えば、コロイダル粒子としてコロイダルシリカを用い
た場合、無機有機複合層は、コロイダル粒子表面のケイ
素とシロキサン結合した炭素鎖を有する無機有機複合ポ
リマーからなる。

製造方法 この発明による表面処理プラスチックフィルムの製造方
法の２態様を、以下に説明する。

第一の態様において、無機コロイダル粒子を有する無機
有機複合樹脂に、親水性高分子を配合して親水性゛樹脂
を調製し、得られた親水性樹脂を用いてプラスチックフ
ィルムの基材面の片面、若しくは両面、または、全面も
しくは部分面に、親水性無機有機複合層を形成する。無
機コロイダル粒子を有する無１１１ｆ機複合樹脂として
は、下記の原料、 （イ）エチレン性単量体と、（ロ）シラン系単量体と（
ハ）コロイダルシリカとを、 固体換算で、（イ）エチレン性単量体の１００重間部に
対して（ロ）シラン系単量体０．２０重量部と（ハ）コ
ロイダルシリカ１〜２００ｉ１ｊ１部となるような割合
で、陰イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤の存
在下に水性媒体中で乳化重合させて得られる水溶性樹脂
分散液がある。

（イ）エチレン性単量体： エチレン単量体としては、α、β−エチレン性、不飽和
カルボン酸アルキルエステルおよびアルケニルベンゼン
より選ばれた少なくともＩＦＪの単量体がある。ここの
でα、β−エチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステ
ルとしては、代表的には、（メタ）アクリル酸と炭素数
１〜１８のアルカノールとのエステルがあり、具体的に
は（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸ローブチル、（メタ）アクリル
酸イソブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル
、（メタ）アクリル酸デシル、メタ）アクリル酸ドデシ
ル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルがある。

また、アルケニルベンゼンとしては、スチレン、α−メ
チルスチレン、０−ｍ　−、ｐ−ビニルケトンなどがあ
る。

この発明において、上記のα、β−エチレン性不飽和カ
ルボン酸アルキルエステルおよびアルケニルベンゼンと
共重合可能な単量体を配合することができる。その様な
共重合可能な単量体としては、（メタ）アクリル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イ
タコン酸などがある。

（ロ）シラン系単量体： ここで用いられるシラン系単量体としては、分子内に重
合性不飽和二重結合とアルコキシシラン基とを含有する
単量体がある。ここで、分子内に重合性不飽和二重結合
とアルコキシシラン基とを含Ｈする単量体としては、ジ
ビニルジメトキシシラン、ジビニルビス−β−メトキシ
−エトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリス−β−メトキシ−エトキシシラン、γ−メタクリ
ルオキシプロピルトリメトキシシランなどのジーあるい
はトリアルコキシシラン系化合物などがある。シラン系
単量体の配合量は、エチレン性単量体の１００重量部に
対して０．１〜１０重量部である。これは、０．１重量
部未満では、コロイダルシリカ表面のＯＨ基との反応が
不十分となり、他方、１０重量部を超えると、過剰に反
応して水性樹脂分散体が得られず、また安定性も悪いか
らである。

共重合条件は、原料の種類、所望の生成物の特性などに
応じて適宜選択することができる。この態様において用
いられる無機コロイダル粒子の説明は、上述の記載を準
用する。無機有機複合層中に含まれるコロイダル粒子の
含有量は、コロイダル粒子や有機分の種類などにより適
宜変更されるが、コロイダル粒子としてコロイダルシリ
カを用いた場合、例えば、有機成分１００重量部に対し
て０．１〜５００重量部、好ましくは１〜２００重量部
である。これは、上限と超えると層形成性が悪くなり、
下限未満では有機−無機の複合作用による層膜の硬さ、
耐熱性向上が得られないからである。この発明の表面処
理プラスチックフィルムは、印字および印刷適性に優れ
ており、具体的には、表面同士が擦れて生じた静電気を
容易に逃がすような小さい表面電気抵抗を有し、表面を
滑り品くする走行性（小さい摩擦係数）を示し、オフセ
ットインキ中の溶剤、植物油などを吸収して樹脂の増粘
を速めるセット性を持ち、オフセット印刷における湿し
水および樹脂（油性）に対する濡れを確保する親油性と
親水性とのバランスを有する。

複合樹脂に配合される親水性高分子としては、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ビニルメチ
ルエーテル、無水マレイン酸コポリマー、ポリビニルピ
ロリドンなどのビニル系水溶性高分子、ポリアクリル酸
系樹脂、ポリアクリルアマイド系樹脂などのアクリル系
水溶性高分子、メチルセルロース、エチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ースなどの繊維系水溶性高分子、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリエチレンイミンなどのその他の合成水溶性高分
子、可溶性デンプン、カチオンデンプンなどの加工また
は変性デンプン、コーンスターチ、小麦デンプン、米デ
ンプン、馬鈴薯デンプン、薩摩芋デンプンなどの生デン
プン、アラビアガム、トラガカントガムなどの植物ガム
質、アルギン酸ナトリウム、ふ糊、寒天などの海藻類な
ど植物系天然水溶性高分子などから選ばれる１種または
２種以上の高分子を使用し得る。これらの水溶性高分子
の変性物も使用することができる。この発明において、
好ましい親水性高分子は、ビニル系および繊維素系水溶
性高分子物質、特にポリビニルアルコール、ポリビニル
ピロリドンが好適に使用することができる。

親水性高分子の添加量は、無機有機複合樹脂１００重量
部に対して、５部〜１０００部、好ましくは２５部〜５
００ｍ！である。

この発明による第二の態様の製造方法は、無機コロイダ
ル粒子を有する無機有機複合樹脂の調製に際して、親水
性単量体を添加して親水性樹脂を調製し、得られた親水
性樹脂を用いてプラスチックフィルムの基材面に親水性
無機有機複合層を形成するからなることを特徴とするも
のである。

この態様において、無機コロイダル粒子を有する親水性
無機有機複合樹脂は、無機コロイダル粒子と、エチレン
系単量体と、シラン系単量体と、親水性単量体とを反応
させて得られる。この態様における無機コロイダル粒子
、無機有機複合樹脂、プラスチックフィルムなどの説明
は、上述の記載を準用する。この態様で用いられる親水
性単量体としては、親水性基を有するものであって、例
えば、ヘキシルエチルメタクリレート、ポリエチレング
リコールジアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリ
レート、ヒドロキシブチルメタクリレート、エチレング
リコールメタクリレート、ジエチレングリコールメタク
リレート、テトラエチレングリコールメタクリレート、
メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキ
シテトラエチレングリコールメタクレートなどがある。

親水性単量体の配合量は、無機有機複合樹脂１００重量
部に対して、１〜１０００ｆｆｉＪ１部、好ましくは、
１０〜５００ｉｌｉ量部である。

［作　用］ 上記のように構成されたこの発明では、次のように作用
する。

この発明における表面処理プラスチックフィルムは、フ
ィルム基材面に、無機コロイダル粒子を有する親水性無
機有機複合層が形成されている。

この層を形成する無機有機複合樹脂は、原料有機モノマ
ーの少な（とも１種が、複合樹脂生成時に無機コロイダ
ル粒子表面の官能基と架橋結合して得られ、この樹脂に
親水性高分子が配合される態様では、この親水性高分子
が複合層のマトリックスの一部を形成して複合層に親水
性を付与する。

また、この無機有機複合樹脂を合成する前に親水性単量
体を添加する態様では、他の原料有機モノマーと親水性
単量体が反応して複合層に親水性を付与する。この発明
の表面処理プラスチックフィルムの好ましい態様では、
無機有機複合樹脂層は、親水性に加えて多孔性を有する
。多孔性を示す態様では、例えば、コロイダルシリカを
用いた場合、無機有機複合層は、コロイダル粒子表面の
ケイ素とシロキサン結合した炭素鎖を有する無機有機複
合ポリマーからなる。

この様なポリマーからなるエマルジョン粒子を含むエマ
ルジョンをプラスチックフィルム面に被覆すると、この
重合物が、無機コロイダル粒子との複合重合物であり、
得られる重合物の分子量が通常の数万〜数十万程度に比
べ数百万程度の高分子量であることなどから、分散して
いるエマルジョン粒子同士が完全に融合せず、孔を残し
て融着する。これに対して、通常のエマルジョン粒子は
、エマルジョン粒子同士が完全に融着する。この様にし
て、この発明のフィルム表面に多孔性の被膜が形成され
る。

［発明の効果］ この発明によって次の効果を得ることができる。

上記の構成、作用から判断され、以下の実施例により実
証されるように、（イ）　３求項１記載の表面処理プラ
スチックフィルムにより、優れた走行性、セット性およ
び、バランスの取れた親水性および親油性を有すると共
に、水性ペンにょる筆記やインキジェットプリンタによ
る印刷にも適した表面処理プラスチックフィルムが得ら
れる。

（ロ）　請求項２記載のフィルムでは、多孔性を有する
ので、オフセットインキ中の溶剤、植物油などを吸収し
て樹脂の増粘を速め、しかも、湿し水および油分に対す
る濡れを確保してセット性および親水−親油バランスを
フィルムに付与し、印刷印字適性を向上させる。

（ハ）　請求項５紀載の表面処理プラスチックフィルム
では、コロイダル粒子（無機物）が有機成分と架橋結合
して高分子量の複合物を形成して被膜の耐熱性を向上さ
せ、無機有機複合物の無機−有機複合作用によって、こ
の発明の種々の特性が得られる。又、コロイダルシリカ
が用いられているので、フィルム全体の透明度が高い利
点がある。

（ニ）　請求項６および８記載の表面処理プラスチック
フィルムの製造方法により、ＰＰＣ複写機の走行性、ト
ナー付着性が良好であり、しかも水性ペンが使用可能な
ＯＨＰフィルムなどの表面処理プラスチックフィルムを
経済的に製造することができる。

［実施例］ この発明を、以下の例によって具体的に説明する。

実施例１ アクリル系単量体と無機コロイダル（コロイダルシリカ
）とを反応させて得られた無機有機複合樹脂（ヘキスト
合成（株）、モビニール８０３０）１００ｆｆｌｌｉ１
部に対して、ポリビニルアルコール１００重量部を添加
した。得られた樹脂混合物を透明プラスチックフィルム
（ＰＥＴフィルム。

１００μｍ）表面に５μｍの厚さに両面コートした。

得られた表面処理プラスチックシートに、水性ペンで筆
記しても画線かにじまなかった。また、ｐｐｃｔｔｔ写
機（フジゼロックス５３７０）で印字させた結果、走行
性、トナ一定着性が良好であった。更に、インキジェッ
トプリンタ（セイコーエプソン、ＨＧ−２０００）で印
字させた結果、良好に転写した。

実施例２ アクリルスチレン系単量体と無機コロイダル（コロイダ
ルシリカ）とを反応させて得られた無機有機複合樹脂（
ヘキスト合成（株）、モビニール８０００）１００重量
部に対して、ポリビニルピロリドン１００重１１部を添
加した。得られた樹脂混合物を透明プラスチックフィル
ム（ＰＥＴフィルム、１００μｍ）表面に５μｍの厚さ
に両面コートした。

得られた表面処理プラスチックシートに、水性ペンで筆
記しても実施例１と同様に画線かにじまなかった。また
、ＰＰＣ複写機（フジゼロックス５３７０）で印字させ
た結果、走行性、トナ一定着性が良好であり、インキジ
ェットプリンタ（セイコーエプソン、ＨＧ−２０００）
で印字させた結果、良好に転写した。

実施例３ 実施例１で用いた無機有機複合樹脂（ヘキスト合成（株
）、モビニール８０３０）と実施例２で用いた無機有機
複合樹脂（ヘキスト合成（株）、モビニール８０００）
とを、１：１の割合で混合しこの混合樹脂１００重量部
に対してゼラチン１００重量部を添加した。得られた樹
脂混合物を透明プラスチックフィルム（ＰＥＴフィルム
。

１００μｍ）表面に５μｍの厚さに両面コートした。

得られた表面処理プラスチックシートに、水性ペンで筆
記しても実施例１と同様に画線かにじまなかった。また
、ＰＰＣ複写機（フジゼロックス５３７０）で印字させ
た結果、走行性、トナ一定着性が良好であり、インキジ
ェットプリンタ（セイコーエプソン、ＨＧ−２０００）
で印字させた結果、良好に転写した。

実施例４ アクリルスチレン系単量体と無機コロイダルシリカと、
ヘキシルエチルメタクリレートをｆｆ１ｔｌ比１：１：
０．１の割合で反応させて得られた無機有機複合樹脂を
ＰＥＴ透明フィルム１００μｍ表面に５μｍの厚さに両
面コートした。得られた表面処理プラスチックフィルム
は、実施例−１と同様の効果を有したものであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラスチックフィルムの基材面に、無機コロイダル
   粒子を有する親水性無機有機複合層が形成されているこ
   とを特徴とする表面処理プラスチックフィルム。 ２、該無機有機複合層が、多孔性を併せ持つものである
   、請求項１記載の表面処理プラスチックフィルム。 ３、該無機有機複合層が、親水性高分子を含有する、請
   求項１または２記載の表面処理プラスチックフィルム。 ４、無機コロイダル粒子が、コロイダルシリカ、アルミ
   ナゾル、リチウムシリケートゾル、アンチモンゾルおよ
   びフェライトゾルから選ばれる請求項１または３記載の
   表面処理プラスチックフィルム。 ５、該無機有機複合層が、コロイダルシリカ粒子表面の
   ケイ素とシロキサン結合した炭素鎖を有する無機有機複
   合ポリマーからなる請求項３記載の表面処理プラスチッ
   クフィルム。 ６、無機コロイダル粒子を有する無機有機複合樹脂に、
   親水性高分子を配合して親水性樹脂を調製し、該親水性
   樹脂を用いてプラスチックフィルムの基材面に親水性無
   機有機複合層を形成することを含む表面処理プラスチッ
   クフィルムの製造方法。 ７、無機コロイダル粒子を有する無機有機複合樹脂が、
   無機コロイダル粒子と、エチレン系単量体と、シラン系
   単量体との反応生成物である、請求項６記載の製造方法
   。 ８、無機コロイダル粒子を有する無機有機複合樹脂の調
   製に際して、親水性単量体を添加して親水性樹脂を調製
   し、該親水性樹脂を用いてプラスチックフィルムの基材
   面に親水性無機有機複合層を形成することを含む表面処
   理プラスチックフィルムの製造方法。 ９、無機コロイダル粒子を有する無機有機複合樹脂が、
   無機コロイダル粒子と、エチレン系単量体と、シラン系
   単量体と、親水性単量体との反応生成物である、請求項
   ８記載の製造方法。