JPH04288351A - プラスチックフィルムの表面改質方法 - 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】

【００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックフィルム
表面に表面改質用モノマ−をグラフト重合させて、プラ
スチックフィルム表面を改質する方法に関する。

【００２】

【従来技術】プラスチックフィルム表面を改質して、新
たな機能を付与する方法としては、従来、次のような方
法が知られている。 （１）フィルム表面に異種高分子体を接着するか、また
はその溶液を塗布して、乾燥することによりフィルム表
面に異種高分子層を形成する方法。 （２）フィルム表面にモノマ−を触媒反応により重合さ
せて、表面に異種の高分子体を化学的に結合させる方法
。 （３）フィルム表面にモノマ−を放射線照射によりグラ
フト重合させて、表面に異種の高分子体を化学的に結合
させる方法。

【００３】しかしながら、（１）の方法は、フィルムと
高分子層との接着性が劣るため、耐久性に問題がある。 一方、（２）の方法は、異種高分子体が化学結合してい
るため、耐久性には優れているが、モノマ−をフィルム
表面にだけ重合させることが難しく、しかも、工業化す
るのに解決しなければならない困難なプロセスを含んで
いる。（３）の方法は、工業化プロセスが容易で、実用
性の高い方法である。この（３）の方法として、発明者
らは、フィルム表面にモノマ−の液層を設けて、その上
にシ−ト状材料を積層した後、シ−ト状材料側から電子
線を照射して、モノマ−をフィルム表面にグラフト重合
させ、その後、フィルムからシ−ト状材料を剥離して、
フィルム表面に残存している未反応モノマ−を除去する
方法を先に提案した（特開昭６３−１６８４４０号）。 この方法によれば、モノマ−層の上にシ−ト状材料を積
層するので、低表面張力のプラスチックフィルム表面全
体にもモノマ−の液層を均一に設けることができ、かつ
、モノマ−の蒸発を抑制することができる。

【００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モノマ
−として、低粘度のものを使用した場合、シ−ト状材料
を単に積層したのでは、モノマ−層の厚みが不均一にな
ってしまうため、シ−ト状材料の積層に高度の技術を要
する欠点があった。本発明は、かかる欠点を解消したプ
ラスチックフィルムの表面改質方法を提供するものであ
る。

【００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラスチック
フィルム表面に表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下の界面
活性剤を０．１〜１０ｗｔ％含む表面改質用モノマ−も
しくはその溶液を塗布して、塗面側から電子線を照射す
ることによりモノマ−をプラスチックフィルムにグラフ
ト重合させ、その後、プラスチックフィルム表面に残存
している未反応モノマ−あるいはその溶液を除去するよ
うにした。

【００６】

【作用】プラスチックフィルムの表面張力は、通常２５
〜４５ｄｙｎ／ｃｍであるので、モノマ−やその溶液の
濡れ性が良くなく、また、粘度も通常室温で５０ｃｐ未
満であるので、凝集力も小さい。さらに、分子量も一般
的な塗料用樹脂の数千から数十万に対して２００程度で
あるため、分子鎖間の絡み合いも少ない。これらのこと
からモノマ−やその溶液の連続した液層を形成しにくい
。

【００７】しかし、モノマ−やその溶液に界面活性剤を
添加すると、表面張力が低下するため、モノマ−やその
溶液の液層の上にシ−ト状材料を積層しなくても、均一
な液層を形成することができる。ここで、添加する界面
活性剤としては、一般的なフッ素系、シリコン系などで
充分であるが、フィルムの表面張力下限が２５ｄｙｎ／
ｃｍであるので、表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍのものを
使用する。表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍを越えると、フ
ィルム表面に均一なモノマ−やその溶液の液層を形成で
きず、はじきが発生する。

【００８】界面活性剤の添加は、０．１〜１０ｗｔ％に
する。界面活性剤の添加は、水などの場合、０．００１
〜０．０１ｗｔ％の添加で効果があるが、モノマ−やそ
の溶液の場合、水より分子配向が起こりにくいため、０
．１ｗｔ％以上添加しないと、効果が得られない。一方
、１０ｗｔ％より多く添加すると、モノマ−濃度が低下
して、フィルムの表面改質が不充分となる。

【００９】モノマ−としては、従来より使用されている
電子線反応性官能基（エチレン性二重結合）を有するも
のであればよい。モノマ−は、単体で使用してもよく、
モ−ル塩のような重合禁止剤を添加したものでもよい。 フィルムへのモノマ−の塗布は、公知方法、例えば、ス
プレ−法、カ−テンフロ−法、ロ−ルコ−ト法などで行
っても均一なモノマ−層を形成できる。揮発性の高いモ
ノマ−を用いる場合は、モノマ−層の形成と電子線照射
までの時間を短くするのが好ましい。電子線照射は、モ
ノマ−やその溶液の塗布面側から行うが、大気雰囲気中
で実施しても、モノマ−やその溶液の液層がフィルム表
面全体を完全に被覆しているため、酸素によるグラフト
重合の低下はない。本発明の方法は、ほとんどのプラス
チックフィルムの表面改質に適用でき、フィルムがポリ
オレフィン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン
、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリビニルアルコ−
ルであっても改質できる。

【０１０】

【実施例】モノマ−またはその溶液に表面張力の異なる
種々の界面活性剤を添加して、プラスチックフィルム表
面にバ−コ−タ−＃２０で塗布し、加速電圧２００ｋＶ
、線量５Ｍｒａｄ一定の条件で電子線を照射した。そし
て、電子線照射後エタノ−ルで洗浄して、１時間真空乾
燥した。

【０１１】乾燥後、各フィルム毎に表面に１ｃｍ×１ｃ
ｍ角の升を縦に５個、横に３個ゴバン目状に描いて、各
升目の中央部分の対水接触角を測定し、接触角のバラツ
キを調査した。接触角バラツキの評価は、平均値に対し
て±５度を超えるのものを×、±５度から±２度を△、
±２度未満を○で行った。

【０１２】また、この接触角のバラツキがモノマ−やそ
の溶液の液層上にシ−ト状材料を積層してグラフト重合
させて表面を改質したフィルムの接触角バラツキに対し
てどの程度であるかの改質度合いを調査した。調査は、
シ−ト状材料積層法での改質には、シ−ト状材料として
、東レ（株）製ルミラ−＃２５を使用し、この方法で対
水接触角を１として、これに対して０．８〜１．２であ
るものを○、０．８未満、１．２超のものを×で評価し
た。表１にこれらの調査結果を示す。

【０１３】

【表１】

【０１４】

【表１（続き）】 （注）Ｆｌｕｏｗｅｔはヘキスト社製フッ素系界面活性
剤、ＳＩＬＷＥＴは日本 ユニカ−（株）製シリコン界面活性剤、ＧＡＦＡＣは東
邦化学工業 （株）製エ−テル型界面活性剤、エマルボンは東邦化学
工業 （株）製有機ホウ素系界面活性剤である。

【０１５】

【発明の効果】以上のように、モノマ−やその溶液に界
面活性剤を添加すると、プラスチックフィルムに対する
濡れ性が向上するので、モノマ−やその溶液の液層にシ
−ト状材料を積層しなくてもモノマ−層を均一にするこ
とができる。このため、モノマ−粘度が低い場合、シ−
ト状材料を正確に積層しなければならないという困難な
作業から解放され、生産性の向上を図ることができる。 また、シ−ト状材料を積層した場合に比べて照射電子線
エネルギ−を少なくすることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プラスチックフィルム表面に表面張力
   が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下の界面活性剤を０．１〜１０ｗ
   ｔ％含む表面改質用モノマ−もしくはその溶液を塗布し
   て、塗面側から電子線を照射することによりモノマ−を
   プラスチックフィルムにグラフト重合させ、その後、プ
   ラスチックフィルム表面に残存している未反応モノマ−
   あるいはその溶液を除去することを特徴とするプラスチ
   ックフィルムの表面改質方法。