JPH02228333A - 熱可塑性フィルムの表面処理方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱可塑性フィルムの表面処理方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 熱可塑性フィルムにコロナ放電処理をして、表面を活性
化処理することは、特公昭３６−２０５８１、特公昭３
８−１４０３９、特公昭５６−１８３８１などで公知で
ある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来のコロナ放電処理法には次のような欠点が
あった。すなわち、 （１）強力な接着性を得るために、コロナ放電処理強度
を強くすると、フィルム表面がすべりにくくなり、ひど
い時にはフィルム同志が一体化、すなわちブロッキング
してしまい、強力な接着性を付与することができいない
。

（２）コロナ放電処理をフィルムの両表面にすると、す
べりが悪く、均一な巻、き取りができない。

（３）高湿度下での易接着効果がほとんど認められない
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、溶融状態にある熱可塑性フィルムに静電荷を
印加させながら、液膜を有する冷却体表面に密着・固化
させた後、該フィルムの表面にコロナ放電処理をするこ
とを特徴とする熱可塑性フィルムの表面処理方法に関す
るものである。

本発明の熱可塑性フィルムとは、加熱すると塑性を示す
ポリマーよりなるフィルムであり、該ポリマーは化学構
造的には線状高分子である。

代表的なポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリエチレンα、β−ビス（２−クロルフェノ
キシ）エタン４．４′−ジカルボキシレート、ｐ−へキ
サヒドロ・キシリレンテレフタレートからのポリマー、
■、４シクロヘキサンジメタツールからのポリマー、ポ
リ−ｐ−エチレンオキシベンゾエート、ボリアリレート
、ポリカーボネートなど及びそれらの共重合体で代表さ
れるように主鎖にエステル結合を有するポリエステル類
、更にナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナ
イロン１２、ナイロン１１などで代表されるように、主
鎖にアミド結合を有するポリアミド類、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリメ
チルペンテン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリス
チレンなどで代表されるように主としてハイドロカーボ
ンのみからなるポリオレフィン類、ポリエーテルサルフ
ォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）
　、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエ
チレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリオ
キシメチレンなどで代表されるポリエーテル類、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン
、ポリクロロトリフルオロエチレンなどで代表されるハ
ロゲン化ポリマー類及びポリフェニレンスルフィド（Ｐ
ＰＳ）　、ポリスルフォン及びそれらの共重合体や変性
体などである。本発明の場合、特に、ポリエステル類、
ポリアミド類、ポリエーテル類、ポリフェニレンスルフ
ィドなど、中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレンナフタレートなどのポリエステル類及びポリフ
ェニレンスルフィドが本発明の効果が顕著であり好まし
い。もちろん、上記ポリマーに公知の添加剤、例えば、
安定剤、粘度調製剤、酸化防止剤、充填剤、滑り剤、帯
電防止剤、ブロッキング防止剤、剥離剤、離型剤などを
含有させてもよい。

静電荷を印加させながらキャストする方法は、特公昭３
７−６１４２　、特公昭４ｆｔ−２９３１１などでよく
知られており、直流などの高電圧を溶融体に印加させて
、溶融体を冷却体表面に静電気力をかりて密着させる方
法である。

冷却体表面に水などの液膜を介在させて高速でキャスト
する方法は、Ｂ　Ｐ　１３１２５１９　、などで公知で
ある。この液膜の厚さｄは特願昭６３−１５５８００に
示したように、冷却体表面と溶融フィルムとの間に生成
するメニスカスの高さｈより小さいこと（ｈ　＞　ｄ）
が好ましく、ｄは５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、
さらに好ましくは１．０−０゜１μｍの範囲にあるのが
本発明の効果にとって好ましい。液膜を介在させる方法
としては、湿気を含んだ空気をその露点以下に保たれた
冷却体表面に吹き付けて結露させる方法（結露法）や、
電荷を帯びた水蒸気を噴霧する方法、さらにはローラで
転写やしみ出しコートする方法、刷毛で塗布する方法な
どがあるが、本発明の場合、結露法が安定性の点で好ま
しい。液体の種類としては水が最モ好ましいが、水に界
面活性剤やアセチレンアルコールやアセチレングリコー
ルのような親水性化合物などを添加したものでもよく、
さらにはアルコールやポリアリキレンゲルコールなどの
有機液体であってもよい。しかし、本発明の場合、水が
最も効果を大きくするので好ましい。また、液膜の上に
熱可塑性フィルムを密着・固化させた後、冷却体表面か
ら冷却固化したフィルムを剥離するが、その剥離後の冷
却体表面上には液膜は不均一に残存しているため、その
残液を完全に除去しなければならない。残液の除去方法
としては、特開昭５９−５３７６４などに示された様な
多孔質の吸引ロールを冷却体表面に接触させて吸引除去
する方法や、空想や超音波などで残液を励起させた後雰
囲気空気を吸引除去する方法などがある。

コロナ放電処理は、気体放電の一種で、気体分子がイオ
ン化し導電性を示し、そのイオン流によって熱可塑性フ
ィルムの表面が活性化される処理のことであり、ＥＣ処
理、放電処理などとして広く用いられている技術である
。もちろん、放電処理をする気体は空気であってもよい
が、特公昭５６−１８３８１などで示された様に酸素濃
度が０．　１　ｖｏ１％以下にして、窒素下、あるいは
炭酸ガス、アンモニアガスなどの特殊ガス下でコロナ放
電をしても、また、高湿度下でコロナ放電処理をしても
よい。本発明の場合、特に７０ＲＨ％以上の高湿度の空
気中でのコロナ処理、及び酸素濃度０．１　ｖｏ１％以
下での窒素中でのコロナ放電処理が本発明の効果にとっ
て好ましい。また、電極と対象フィルム表面との至近距
離は通常０．　５〜２．　０ｍｍの範囲が一般的である
。電極に印加する電圧は、任意の波形の交流を用いるこ
とができるが、ｐｅａｋ　　ｔｏ　　ｐｅａｋが５〜４
０ｋｖ１周波数５０Ｈｚ〜５０ＭＨｚの正弦波が好適で
ある。印加する電気エネルギーの総和は、対象フィルム
表面１ｍ２あたり２０〜１５０ワツト・分である。電極
はワイヤー、ブレード、ロールなどが用いられるが、ワ
イヤー電極が最も用いやすい。処理されるロール表面は
誘電体で被覆されており、ロール自体は接地されている
のが通常である。

すなわち、通常のキャストされたフィルムを用いてコロ
ナ放電処理を行なうと、表面が活性化され易接着処理は
されるが、フィルムの両表面の処理を行なったり、強い
コロナ放電処理を行なったりすると、すべり性が悪く、
フィルム同志が密着してしまい、いわゆるブロッキング
を生じてしまう欠点がある。さらに、易接着効果も経日
とともに比較的はやく消失してしまうなどの欠点があっ
たが、本発明で示したように特定のキャストをされたフ
ィルムにコロナ放電処理をすると、上記の欠点がない、
すぐれた易接着フィルムを得ることができるのである。

上述したように、液膜を介在させた冷却体表面にキャス
トしたフィルムをただちにコロナ放電処理をしてもよい
が、キャストフィルムに延伸や熱処理、エンボス加工な
どの工程を入れてもよい。

例えば、キャスト後縦方向に延伸後コロナ放電処理をす
る方法、キャスト後二軸に延伸後コロナ放電処理をする
方法、キャスト後加熱処理した後コロナ放電処理する方
法などがあるが、いずれも本発明の範囲内の技術である
。期待する効果によってそれぞれ独自のプロセスを選択
することができる。

［発明の効果］ 本発明の効果を以下に列挙する。

（１）フィルムの両表面にコロナ放電処理をしても易滑
性にすぐれ、ロール状に巻いておいてもブロッキングな
どのトラブルの生じない易接着性フィルムが得られる。

（２）経日変化の少ない易接着フィルムが得られる。

（３）高湿度下でも、すぐれた易接着効果を発揮するフ
ィルムが得られる。

（４）単なるコロナ放電処理では得られない優れた易接
着性を有したフィルムが得られる。

（５）高速度のコロナ放電処理でも高い表面ぬれ張力が
得られ、コストダウンにも有利なプロセスとなりうる。

（６）原料に帯電防止剤が添加しである場合は、耐水性
に強い、経日安定な帯電防止フィルムが得られる。

［物性の測定方法］ 本発明において用いた特性等の測定方法は次の通りであ
る。

（１）表面ぬれ張力γ。

ＪＩＳ　　Ｋ６７６８−１９７１に従い測定する。

単位はｄ　ｙ　ｎ　／　ｃ　ｍで表わす。

（２）ブロッキング性 幅３０ｍｍ長さ４Ｑｍｍの２枚のフィルムを４０℃、６
５ＲＨ％下で１日間、５００ｇの圧力で押しつけ、該２
枚のフィルムの剪断剥離力を測定し、剪断力が１ｋｇ未
満のものを○（良好）、１ｋｇ以上のものを×（不良）
とした。

（３）摩擦係数 ＡＳＴＭ　　Ｄ１８９４−６３に従い、２３℃、６５Ｒ
Ｈ％下で測定する。

（４）冷却体表面の液膜の厚さｄ 赤外線水分率針によって求めた重量から、厚さ補正曲線
で求める。

（５）Ａ＋蒸着膜との接着力 真空度１０−６トール下で、ＡＩを厚さ４００人に蒸着
し、その上に厚さ６０μｍのキャストポリプロピレンフ
ィルムをエポキシ系接着剤でラミネートする。この積層
フィルムを所定の雰囲気下で３０ｃｍ／分の速度で１８
０°剥離を行ない、その時の最大力を採用する。

（６）ヒートシール力 ヒートシール面同志を重ね合わせ、その上に加熱された
平板間に圧力０．７ｋｇ／ｃｍ２で０゜５秒間挟み込み
、直ちに空令する。かくして得られたサンプルを幅１０
ｍｍに切り取り、テンシロンで３０ｃｍ／分の速度で１
８０°剥離を行ない、その時の最大力をヒートシール力
とする。

［実施例］ 以下本発明の効果を実施例にて説明する。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート（Ｏ−クロルフェノール中
での極限粘度０．６３、添加剤として５ｉ０２を０．５
重量％含有）を、１８０℃で真空乾燥後、押出機に供給
し、２８５℃で溶融させた後、ギヤポンプで定量供給し
ながらＴダイロ金から溶融シートを吐出させた。該シー
トに電圧１゜５万ｖ１電流４０ｍＡの高電圧をワイヤー
電極で静電荷を印加させながら水膜を有した鏡面（表面
最大粗さＲｔＯ，１μｍ）クロムメツキドラム上に密着
させ、冷却固化させてキャストフィルムを得た。この時
の水膜の厚さｄは０．８μｍであり、ドラムと溶融シー
ト間にできるメニスカスの高さｈは２．１μｍであった
。

かくして得られたフィルムを、９５℃に加熱されたロー
ル上で加熱・軟化させて長手方向に４゜０倍延伸した後
、９８℃に加熱されたテンター内で幅方向に３．７倍延
伸後、２１０℃で５秒間熱処理をし、つづいて８０℃に
加熱しながらコロナ放電処理を両表面にして、厚さ１２
μｍの二軸延伸フィルムを得た。

かくして得られたフィルムの品質を表１に一覧して示す
。

比較例１ 実施例１で、厚さ０．８μｍの水膜を有したキャストド
ラムを用いる代わりに、水膜を有さないキャストドラム
を用いる以外は、実施例１と全く同一にして厚さ１２μ
ｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

かくして得られたフィルムの品質を表２に示す。

このように、特定のキャスト方法と併用してコロナ放電
処理をしないと、表面ぬれ張力を５５ｄｙ　ｎ　／　ｃ
　ｍにするとフィルムがすべらなくなり、また、加圧下
で保存しておくとフィルム同志が剥離できず、いわゆる
ブロッキング現象を起こす。

さらに、この表面ぬれ張力は、経口で大きく低下してし
まうという欠点を有している。また、Ａｔ蒸着膜との接
着力も、水分があると急激に低下してしまい、実用化し
にくい欠点を有している。さらに、コロナ放電（Ｅ　Ｃ
）処理面同志のヒートシールは出来ないなど、実施例１
とは大きく異なった特性であることがわかる。

実施例２ ナイロン６（硫酸に対する相対粘度η、　３．　４）に
対してポリオレフィンアイオノマーとして”サーリン″
１７０６　（Ｄｕ　　Ｐｏｎｔ製）を１０重量％添加し
た原料を、常法により押出機に供給し、２８０℃で溶融
させ、Ｔダイロ金から溶融シートを吐出させ、実施例１
と同様に直流高電圧を印加させながら、厚さ０．８μｍ
の水膜を有した鏡面クロムメツキドラム上に密着・冷却
固化させてキャストフィルムを得た。

該キャストフィルムを５５℃に加熱されたロール上で加
熱し、長手方向に２．８倍延伸した後、９０℃に加熱さ
れたテンター内で幅方向に２．８倍延伸し、直ちに２０
０℃で７秒間幅方向に５％のリラックスを許しながら熱
処理し、続いて５０°Ｃで両表面にコロナ放電処理をし
て厚さ１５μｍの二軸延伸フィルムを得た。

かくして得られたナイロンフィルムの品質を表３に一覧
して示す。

このように、特定のキャストをしたフィルムにコロナ放
電処理をしたために、易滑性、耐ブロッキング性に優れ
、しかも経日変化の少ない易接着性フィルムになってい
ることがわかる。

表１ （実施例１） 表２ （比較例１）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融状態にある熱可塑性フィルムに静電荷を印加させな
   がら、液膜を有する冷却体表面に密着・固化させた後、
   該フィルムの表面にコロナ放電処理をすることを特徴と
   する熱可塑性フィルムの表面処理方法。