JPH059318A - 塗工剤およびそれを用いた塗膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ポリエチレンテレフタレートフィル
ムもしくはシートに塗膜密着性に優れた保護塗膜を形成
できる塗工剤及びそれを用いた保護塗膜の形成方法を提
供することにある。 【構成】主鎖構造にテレフタル酸またはフタル酸のエス
テル構造を有し、かつ、水素結合性の官能基を有する紫
外線または電子線硬化樹脂を主剤とし、必要であれば、
副剤として水素結合性の官能基を有する多官能アクリレ
ート、および、または、水素結合性の官能基を有する単
官能アクリレートを添加し、またさらに必要であれば、
塗工前のポリエチレンテレフタレートフィルムまたはシ
ートの表面を活性化処理することを特徴とし、水素結合
力または分子間力等の塗工界面での結合力を大きくす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエチレンテレフタ
レートフィルムもしくはシート表面へ保護塗膜を形成す
るに適する塗工剤およびそれを用いた塗膜の形成方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ポリエチレンテレフタレートは、
あらゆる分野において利用されるに至っている。広く利
用されている理由として、成形容易性、後加工容易性、
安価大量生産性、重量軽量性、着色容易性、不錆性、不
腐性、耐衝撃性、電気絶縁性、耐水・耐薬品性等の化学
的抵抗性、透明成形容易性、などがあげられる。しかし
ながら、いくつかの欠点ももっており、その一つに傷つ
き易さがある。これは単に傷がつくということだけでな
く、傷のなかにゴミが付着し、製品の美観をそこね商品
価値をいちじるしく下げるものである。したがって、表
面耐擦傷性の向上は広く望まれている。

【０００３】一般的にプラスチック表面に耐擦傷性を付
与する方法として、表面に硬化後耐擦傷性を示す塗工剤
を塗工し、硬化させ保護層を設ける方法がある。該塗工
剤には、常温硬化型、熱硬化型、紫外線または電子線等
による放射線硬化型、の三通りがある。

【０００４】常温硬化型は、硬化にある程度の時間を要
し、そのため硬化過程での表面へのゴミの付着等の問題
を生じ易く、生産的にもあまり効率が良くない。熱硬化
型は、加熱により基材であるプラスチックの変形をまね
くおそれがある。紫外線または電子線等による放射線硬
化型は、硬化に要する時間がきわめて短く、基材にあま
り熱がかからない。そのため紫外線または電子線等によ
る放射線硬化型塗工剤を用いた耐擦傷性保護層の付与は
広く用いられようとしており、特に装置の汎用性から紫
外線による方法は広く用いられようとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリエ
チレンテレフタレートフィルムもしくはシートは比較的
安定な、つまり化学的に不活性な表面を有していたた
め、紫外線または電子線硬化型樹脂組成物を用いて形成
した保護塗膜とポリエチレンテレフタレートフィルムも
しくはシートとの塗工界面での付着力が弱い、即ち塗膜
密着性に劣り剥離しやすいという欠点があった。本発明
は、この様な問題点を解決するためのものである。

【０００６】即ち、本発明は前述の問題点に基づき、ポ
リエチレンテレフタレートフィルムまたはシートに、塗
膜密着性に優れ、かつ耐摩擦性に優れた保護塗膜を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】具体的には、主鎖構造に
テレフタル酸またはフタル酸のエステル構造を有し、か
つ、水素結合性の官能基を有する紫外線または電子線硬
化型樹脂を主剤としたポリエチレンテレフタレートフィ
ルムもしくはシート表面への保護塗膜形成用塗工剤であ
り、必要であれば、副剤として水素結合性の官能基を有
する多官能アクリレート、および、または、水素結合性
の官能基を有する単官能アクリレートを添加したもので
あってもよい。さらに本発明は、実際にポリエチレンテ
レフタレートの基材表面に塗工する際には、塗工前のポ
リエチレンテレフタレートフィルムまたはシートの表面
を活性化処理することを含む。このようにすれば、塗膜
密着性に優れたポリエチレンテレフタレートの保護塗膜
が形成されるのである。

【０００８】主鎖構造にテレフタル酸またはフタル酸の
エステル構造を有し、かつ、水素結合性を有する紫外線
および電子線硬化型樹脂には、以下のようなものがあ
る。

【０００９】 ＣＨ₂ ＝ＣＨＣＯＯ−（ａ）−（ｂ）−（ｃ） ＣＨ₂ ＝ＣＨＣＯＯ−（ａ）−（ｂ）−（ｃ）−ＯＨ ＣＨ₂ ＝ＣＨＣＯＯ−（ａ）−（ｂ）−（ｃ）−ＣＯＯＨ ＣＨ₂ ＝ＣＨＣＯＯ−（ａ）−（ｂ）−（ａ' ）−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ₂

【００１０】 但し、（ａ）−（ｂ）、（ｂ）−（ｃ）、はエステル
結合

【００１１】水素結合性の官能基を有する多官能の紫外
線または電子線硬化型樹脂として、以下のようなものが
あげられる。

【００１２】

【００１３】水素結合性の官能基を有する単官能の紫外
線または電子線硬化型樹脂としては、アクリル酸２−ヒ
ドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、
アクリル酸２−ヒドロキシブチル、等があげられる。

【００１４】ポリエチレンテレフタレートフィルムまた
はシートの表面の活性化処理としては、火炎処理、オゾ
ン処理、コロナ処理、紫外線照射処理、電子線照射処
理、放射線照射処理、プラズマ処理、等があげられる。

【００１５】保護塗膜の塗工方法として、エアドクタコ
ータ、ブレードコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、
スクイズコータ、リバースロールコータ、グラビアコー
タ、キスコータ、スプレィコーティング、等があげられ
る。塗工量は、硬化後の膜厚が１〜５０μｍ程度、好ま
しくは１〜１０μｍ程度となるのが望ましい。

【００１６】紫外線照射装置として、高圧水銀ランプ、
メタルハライドランプ等があげられるが、特に限定はし
ない。また照射装置として、コールドミラー、赤外線カ
ットフィルター、等を装着してもよい。また電子線照射
装置として、エリアビーム方式、カーテンビーム方式、
ブロードビーム方式、等があげられるが、特に限定しな
い。

【００１７】

【作用】本発明は以上のような解決手段により、水素結
合力または分子間力等の塗工界面での結合力を大きくす
ることにより、ポリエチレンテレフタレートフィルムお
よびシートと保護塗膜との付着力を増大させた、塗膜密
着性に優れた保護塗膜を得ることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。

【００１９】＜実施例１＞厚さ５０μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（東レ（株）製：ルミラーＴ
＃５０）の片面に、下記組成(a) より成る塗工剤を、グ
ラビアコータにて、乾燥硬化後の膜厚が２〜３μｍにな
るように塗工する。 組成(a):

【００２０】

【化１】

【００２１】塗工後引き続き、紫外線照射装置（アイ
グラフィックス（株）製：メタルハライドランプ１２０
W/cm、２灯）の照射下を通過させ、照射線量約４００mJ
/ cm²のエネルギーで塗膜を硬化させる。

【００２２】以上のようにして得られた表面保護層を
有するポリエチレンテレフタレートフィルムは、表面耐
擦傷性に優れ、基材との密着性にも優れたものであっ
た。

【００２３】＜実施例２＞厚さ５０μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（東レ（株）製：ルミラーＴ
＃５０）の片面に、下記組成(b) より成る塗工剤を、グ
ラビアコータにて、乾燥硬化後の膜厚が２〜３μｍにな
るように塗工する。 組成(b):

【００２４】

【化２】

【００２５】塗工後引き続き、電子線照射装置（日新
ハイボルテージ（株）製：キュアトロン）の照射下を通
過させ、照射線量約４．０Ｍｒａｄのエネルギーで塗膜
を硬化させる。

【００２６】以上のようにして得られた表面保護層を
有するポリエチレンテレフタレートフィルムは、表面耐
擦傷性に優れ、基材との密着性にも優れたものであっ
た。

【００２７】＜実施例３＞厚さ５０μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（東レ（株）製：ルミラーＴ
＃５０）の片面を、電子線照射装置（日新ハイボルテー
ジ（株）製：キュアトロン）の照射下を通過させ、照射
線量約１０Ｍｒａｄのエネルギーで表面活性化処理す
る。

【００２８】表面活性化処理後すぐに、処理面に下記
組成(c) より成る塗工剤を、グラビアコータにて、乾燥
硬化後の膜厚が２〜３μｍになるように塗工する。 組成(c):

【００２９】

【化３】

【００３０】塗工後引き続き、紫外線照射装置（アイ
グラフィックス（株）製：メタルハライドランプ１２０
W/cm、２灯）の照射下を通過させ、照射線量約４００mJ
/ cm²のエネルギーで塗膜を硬化させる。

【００３１】以上のようにして得られた表面保護層を
有するポリエチレンテレフタレートフィルムは、表面耐
擦傷性に優れ、基材との密着性にも優れたものであっ
た。

【００３２】＜実施例４＞厚さ５０μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（東レ（株）製：ルミラーＴ
＃５０）の片面を、電子線照射装置（日新ハイボルテー
ジ（株）製：キュアトロン）の照射下を通過させ、照射
線量約１０Ｍｒａｄのエネルギーで表面活性化処理す
る。

【００３３】表面活性化処理後すぐに、処理面に下記
組成(d) より成る塗工剤を、グラビアコータにて、乾燥
硬化後の膜厚が２〜３μｍになるように塗工する。 組成(d):

【００３４】

【化４】

【００３５】塗工後引き続き、電子線照射装置（日新
ハイボルテージ（株）製：キュアトロン）の照射下を通
過させ、照射線量約４．０Ｍｒａｄのエネルギーで塗膜
を硬化させる。

【００３６】以上のようにして得られた表面保護層を
有するポリエチレンテレフタレートフィルムは、表面耐
擦傷性に優れ、基材との密着性にも優れたものであっ
た。

【００３７】＜比較例＞以下、更に比較例にて本発明の
効果を詳細に説明する。

【００３８】＜比較例１＞下記組成(e) より成る塗工
剤を用いたほかは、実施例１と同様にして保護塗膜を有
するポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。 組成(e):

【００３９】 CH₂=CHCOO-(CH₂)₆-OCOCH=CH₂ 60部 (CH₂=CHCOOCH₂)₃-CCH₂OH 20部 CH₂=CHCOOCH₂CH₂OH 20部 ラジカル発生剤 (ダロキュア− １１７３ （メルク社製)) 5部 計 105部

【００４０】＜比較例２＞下記組成(f) より成る塗工
剤を用いたほかは、実施例２と同様にして保護塗膜を有
するポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。 組成(f):

【００４１】

【００４２】＜比較例３＞下記組成(g) より成る塗工
剤を用いたほかは、実施例３と同様にして保護塗膜を有
するポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。 組成(g):

【００４３】 CH₂=CHCOO-(CH₂)₆-OCOCH=CH₂ 40部 (CH₂=CHCOOCH₂)₃-CCH₂OH 40部 CH₂=CHCOOCH₂CH₂OH 20部 ラジカル発生剤 （ダロキュア− １１７３ （メルク社製)) 5部 計 105部

【００４４】＜比較例４＞下記組成(h) より成る塗工
剤を用いたほかは、実施例４と同様にして保護塗膜を有
するポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。 組成(h):

【００４５】

【００４６】

【発明の効果】実施例１、実施例２、実施例３、実施例
４、比較例１、比較例２、比較例３、及び比較例４にて
得られた表面保護層を有するポリエチレンテレフタレー
トフィルムのそれぞれの表面保護層の塗膜密着性を100
×100 の碁盤目をつけた後∠45°、５kgf/cm² の力の剥
離試験で評価した。また、表面耐擦傷性をテーバー摩耗
試験機((株) 東洋精機製作所製）を用いて、ＣＳ−１
０、加重５００ｇ、５００回転の条件下にて、摩耗試験
を行い、摩耗の程度はヘーズ度で評価した。

【００４７】

【表１】

【００４８】上記結果のごとく実施例１、実施例２、実
施例３、及び実施例４、即ち本発明によれば表面耐擦傷
性に優れ、塗膜密着性に優れたポリエチレンテレフタレ
ートの保護塗膜が得られた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主鎖構造にテレフタル酸またはフタル酸
   のエステル構造を有し、かつ、水素結合性の官能基を有
   する紫外線または電子線硬化型樹脂を主剤としたことを
   特徴とする、ポリエチレンテレフタレートフィルムもし
   くはシート表面の保護塗膜形成用塗工剤。
2. 【請求項２】 副剤として、水素結合性の官能基を有す
   る多官能アクリレート、および、または、水素結合性の
   官能基を有する単官能アクリレートを添加したことを特
   徴とする、請求項１に記載のポリエチレンテレフタレー
   トフィルムもしくはシート表面の保護塗膜形成用塗工
   剤。
3. 【請求項３】 ポリエチレンテレフタレートフィルムま
   たはシートの表面を活性化処理した後に、請求項１また
   は請求項２に記載の保護塗膜形成用塗工剤を塗工し、紫
   外線または電子線照射により塗膜硬化させることを特徴
   とするポリエチレンテレフタレートの保護塗膜の形成方
   法。