JPH0721077B2 - プラスチツクフイルムの改質方法 - Google Patents
プラスチツクフイルムの改質方法Info
- Publication number
- JPH0721077B2 JPH0721077B2 JP8837687A JP8837687A JPH0721077B2 JP H0721077 B2 JPH0721077 B2 JP H0721077B2 JP 8837687 A JP8837687 A JP 8837687A JP 8837687 A JP8837687 A JP 8837687A JP H0721077 B2 JPH0721077 B2 JP H0721077B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- monomer
- plastic film
- liquid layer
- sheet
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プラスチックフィルムの表面および内部に改
質用モノマーをグラフト重合させて、プラスチックフィ
ルムの表面と内部とをそれぞれ異質に改質することがで
きる方法に関する。
質用モノマーをグラフト重合させて、プラスチックフィ
ルムの表面と内部とをそれぞれ異質に改質することがで
きる方法に関する。
（従来技術） プラスチックフィルムは、一般に使用量の多い用途ごと
に品質設計して製造するため、用途が本来の用途と異な
る場合、そのまま使用できず、表面および内部をそれぞ
れ異質に改質して使用しなければならない場合がある。
に品質設計して製造するため、用途が本来の用途と異な
る場合、そのまま使用できず、表面および内部をそれぞ
れ異質に改質して使用しなければならない場合がある。
従来プラスチックフィルムを改質して新たな機能を付与
する方法として、（１）異種の高分子体を表面に接着、
またはその溶液を塗布、乾燥して、フィルム表面を改質
する方法、（２）プラスチックフィルムにモノマーを触
媒反応により重合させて、表面および内部を改質する方
法などが知られている。
する方法として、（１）異種の高分子体を表面に接着、
またはその溶液を塗布、乾燥して、フィルム表面を改質
する方法、（２）プラスチックフィルムにモノマーを触
媒反応により重合させて、表面および内部を改質する方
法などが知られている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、これらの方法によりフィルム表面と内部とに異
質の機能を付与しようとしても、単独の方法ではできな
い。そこで、（２）の方法でプラスチック全体を改質し
て、（１）の方法で表面を改質することも考えられる
が、（１）の方法は、フィルムと表面改質用の高分子体
層との接着が悪いため、耐久性に問題がある。
質の機能を付与しようとしても、単独の方法ではできな
い。そこで、（２）の方法でプラスチック全体を改質し
て、（１）の方法で表面を改質することも考えられる
が、（１）の方法は、フィルムと表面改質用の高分子体
層との接着が悪いため、耐久性に問題がある。
このため、内部、表面を改質する場合、耐久性のある表
面改質方法が必要であった。
面改質方法が必要であった。
（問題点を解決するための手段） そこで、本発明者らは、上記問題を解決するために鋭意
検討した結果、同時照射法および前照射法により電子線
をプラスチックフィルムに１回照射して、表面改質用モ
ノマーおよび内部改質用モノマーをそれぞれフィルム表
面および内部に順次グラフト重合させて、両者を異質に
改質でき、しかもフィルム表面と改質重合体との密着性
が優れた方法を開発した。すなわち、本発明は、プラス
チックフィルム両面に同一または異種の表面改質用モノ
マーの液層あるいはこれらのモノマー溶液の液層を設け
て、その各液層の上にシート状材料を積層した後、シー
ト状材料側から電子線を照射して、プラスチックフィル
ム両面に液層のモノマーをグラフト重合させ、その後積
層シート状材料をプラスチックフィルム両面から剥離し
て、プラスチックフィルム両面に残存している未反応モ
ノマーもしくはモノマー溶液を除去し、しかる後に内部
改質用モノマー液あるいはこのモノマー溶液に浸漬して
浸透させ、その浸透させたモノマーを前記電子線照射に
よりプラスチックフィルム内部に残存しているラジカル
でプラスチックフィルム内部にグラフト重合させる方法
によりプラスチックフィルムの表面、内部を改質するよ
うにした。
検討した結果、同時照射法および前照射法により電子線
をプラスチックフィルムに１回照射して、表面改質用モ
ノマーおよび内部改質用モノマーをそれぞれフィルム表
面および内部に順次グラフト重合させて、両者を異質に
改質でき、しかもフィルム表面と改質重合体との密着性
が優れた方法を開発した。すなわち、本発明は、プラス
チックフィルム両面に同一または異種の表面改質用モノ
マーの液層あるいはこれらのモノマー溶液の液層を設け
て、その各液層の上にシート状材料を積層した後、シー
ト状材料側から電子線を照射して、プラスチックフィル
ム両面に液層のモノマーをグラフト重合させ、その後積
層シート状材料をプラスチックフィルム両面から剥離し
て、プラスチックフィルム両面に残存している未反応モ
ノマーもしくはモノマー溶液を除去し、しかる後に内部
改質用モノマー液あるいはこのモノマー溶液に浸漬して
浸透させ、その浸透させたモノマーを前記電子線照射に
よりプラスチックフィルム内部に残存しているラジカル
でプラスチックフィルム内部にグラフト重合させる方法
によりプラスチックフィルムの表面、内部を改質するよ
うにした。
以下本発明による改質方法を詳細に説明すると、まず、
本発明では、プラスチックフィルム両面に同一または異
種の表面改質用モノマーの液層あるいはこれらのモノマ
ー溶液の液層を設けて、その各液層の上にシート状材料
を積層した後、シート状材料側から電子線を照射して、
プラスチックフィルム両面に液層のモノマーをグラフト
重合させることにより表面を改質する。
本発明では、プラスチックフィルム両面に同一または異
種の表面改質用モノマーの液層あるいはこれらのモノマ
ー溶液の液層を設けて、その各液層の上にシート状材料
を積層した後、シート状材料側から電子線を照射して、
プラスチックフィルム両面に液層のモノマーをグラフト
重合させることにより表面を改質する。
フィルムの表面にこのようにシート状材料を積層して、
液層を薄く均一にした状態で電子線をシート状材料側か
ら照射すると、電子線は、容易にシート状材料、表面改
質用モノマー液層を透過して、フィルム全体にラジカル
を生成させる。このラジカルのうち、表面に生成したも
のは、フィルムに隣接する表面改質モノマーと反応し、
モノマーがグラフト重合する。そこで電子線照射後にシ
ート状材料をフィルム両面より剥離して、有機樹脂表面
の未反応モノマーもしくはモノマー溶液を除去すれば、
フィルム表面にはグラフト重合したポリマーだけが残
り、表面を改質することができる。
液層を薄く均一にした状態で電子線をシート状材料側か
ら照射すると、電子線は、容易にシート状材料、表面改
質用モノマー液層を透過して、フィルム全体にラジカル
を生成させる。このラジカルのうち、表面に生成したも
のは、フィルムに隣接する表面改質モノマーと反応し、
モノマーがグラフト重合する。そこで電子線照射後にシ
ート状材料をフィルム両面より剥離して、有機樹脂表面
の未反応モノマーもしくはモノマー溶液を除去すれば、
フィルム表面にはグラフト重合したポリマーだけが残
り、表面を改質することができる。
この表面改質の電子線照射の際、フィルム両面にモノマ
ーまたはモノマー溶液の液層を設けて、その上にシート
状材料を積層するのは、液層を薄く均一にするためであ
る。液層をフィルム表面に設けたままであると、プラス
チックフィルム面は低エネルギー面であるため、モノマ
ーやモノマー溶液の液層が不連続になり、均一な膜にな
らない。しかし、液層の上にシート状材料を積層すると
毛細管作用によりモノマーやモノマー溶液は、プラスチ
ックフィルムとシート状材料の間に薄く均一に保持する
ことができる。従って、シート状材料の積層は、液層を
介してフィルムと密着するように行う。
ーまたはモノマー溶液の液層を設けて、その上にシート
状材料を積層するのは、液層を薄く均一にするためであ
る。液層をフィルム表面に設けたままであると、プラス
チックフィルム面は低エネルギー面であるため、モノマ
ーやモノマー溶液の液層が不連続になり、均一な膜にな
らない。しかし、液層の上にシート状材料を積層すると
毛細管作用によりモノマーやモノマー溶液は、プラスチ
ックフィルムとシート状材料の間に薄く均一に保持する
ことができる。従って、シート状材料の積層は、液層を
介してフィルムと密着するように行う。
なお、フィルムへの液層の設け方はスプレー、カーテン
フロー、ロールコートなど公知の方法によればよく、ま
た、シート状材料としては、プラスチックフィルム、こ
のフィルムに金属を蒸着したもの、金属箔、紙、樹脂コ
ート紙または金属蒸着紙などを使用すればよい。
フロー、ロールコートなど公知の方法によればよく、ま
た、シート状材料としては、プラスチックフィルム、こ
のフィルムに金属を蒸着したもの、金属箔、紙、樹脂コ
ート紙または金属蒸着紙などを使用すればよい。
次に本発明では、以上のようにして表面を改質した後、
表面改質用モノマーとは異なる内部改質用モノマー液あ
るいはこのモノマー溶液に浸漬して浸透させ、その浸透
させたモノマーを表面改質の際照射した電子線によりフ
ィルム内部に残存しているラジカルでフィルムにグラフ
ト重合させることにより内部を改質する。
表面改質用モノマーとは異なる内部改質用モノマー液あ
るいはこのモノマー溶液に浸漬して浸透させ、その浸透
させたモノマーを表面改質の際照射した電子線によりフ
ィルム内部に残存しているラジカルでフィルムにグラフ
ト重合させることにより内部を改質する。
表面改質の際、電子線照射によりフィルム生成したラジ
カルは、表面に生成したものが上記のように表面改質用
モノマーと反応しても、内部にはまだ残存している。そ
こでフィルムを内部改質用モノマーに浸漬して、内部に
浸透させれば、モノマーは、内部に残存するラジカルと
反応し、グラフト重合する。従って、フィルム内部も改
質することができる。
カルは、表面に生成したものが上記のように表面改質用
モノマーと反応しても、内部にはまだ残存している。そ
こでフィルムを内部改質用モノマーに浸漬して、内部に
浸透させれば、モノマーは、内部に残存するラジカルと
反応し、グラフト重合する。従って、フィルム内部も改
質することができる。
本発明でフィルムの表面改質、内部改質に使用するモノ
マーは、電子線反応性官能基（エチレン性不飽和二重結
合）を有するものであればよく、またそれはモノマー単
体、溶剤含有モノマーまたはこれらにモール塩、ヒドロ
キノンなどの重合禁止剤を添加したものでもよい。
マーは、電子線反応性官能基（エチレン性不飽和二重結
合）を有するものであればよく、またそれはモノマー単
体、溶剤含有モノマーまたはこれらにモール塩、ヒドロ
キノンなどの重合禁止剤を添加したものでもよい。
本発明法によれば、ほとんどのプラスチックフィルムの
表面および内部を改質でき、例えば、フィルムがポリオ
レフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステルまたはポリビ
ニルアルコールであっても改質できる。
表面および内部を改質でき、例えば、フィルムがポリオ
レフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステルまたはポリビ
ニルアルコールであっても改質できる。
（実施例） 実施例１ 二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ50
μｍ）にメタクリル酸をバーコーター＃30で塗布しなが
ら、上方より高密度ポリエチレンフィルム（厚さ50μ
ｍ）をラミネートして、まず高密度ポリエチレンフィル
ム下面にメタクリル酸の液層を設け、次にこのフィルム
の上面にメタクリル酸トリフルオロエチルを上記同要領
で塗布しながら、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フィルム（厚さ50μｍ）をラミネートして、上面にメタ
クリル酸トリフルオロエチルの液層を設けた。
μｍ）にメタクリル酸をバーコーター＃30で塗布しなが
ら、上方より高密度ポリエチレンフィルム（厚さ50μ
ｍ）をラミネートして、まず高密度ポリエチレンフィル
ム下面にメタクリル酸の液層を設け、次にこのフィルム
の上面にメタクリル酸トリフルオロエチルを上記同要領
で塗布しながら、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フィルム（厚さ50μｍ）をラミネートして、上面にメタ
クリル酸トリフルオロエチルの液層を設けた。
その後上面側から加速電圧200KeV、電子流10mA、線量10
Mradの条件で電子線を照射して、メタクリル酸およびメ
タクリル酸トリフルオロエチルをそれぞれ高密度ポリエ
チレンフィルム下面および上面にグラフト重合させた。
そして重合後両側の二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルムを取除いて、表面をエタノール中で10秒分間
超音波洗浄し、乾燥した。
Mradの条件で電子線を照射して、メタクリル酸およびメ
タクリル酸トリフルオロエチルをそれぞれ高密度ポリエ
チレンフィルム下面および上面にグラフト重合させた。
そして重合後両側の二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルムを取除いて、表面をエタノール中で10秒分間
超音波洗浄し、乾燥した。
次に以上のようにして表面を改質した高密度ポリテエチ
レンフィルムを70℃のアクリロニトリル中に10分間浸漬
して内部を改質後、アセトン中で10分間超音波洗浄し
て、乾燥した。
レンフィルムを70℃のアクリロニトリル中に10分間浸漬
して内部を改質後、アセトン中で10分間超音波洗浄し
て、乾燥した。
乾燥後フィルムの水に対する接触角を測定したところ、
メタクリル酸をグラフト重合させた下面が54゜、メタク
リル酸トリフルオロエチルをグラフト重合させた上面が
115゜で、未処理高密度ポリエチレンフィルムの接触角1
04゜に対して下面は、親水性が、また上面は、撥水性が
付与されていた。
メタクリル酸をグラフト重合させた下面が54゜、メタク
リル酸トリフルオロエチルをグラフト重合させた上面が
115゜で、未処理高密度ポリエチレンフィルムの接触角1
04゜に対して下面は、親水性が、また上面は、撥水性が
付与されていた。
また、このフィルムを空気下で40g/mm2の荷重をかけ、5
K/mmの昇温加速で加温したところ、269℃でフィルムが
破断した。一方、内部を改質しない下面にメタクリル
酸、上面にメタクリル酸トリフルオロエチルをグラフト
重合しただけのフィルムについて、上記同様の耐熱試験
を実施したところ、149℃でフィルムは破断してしま
い、耐熱性は、内部改質したフィルムの方が向上してい
た。
K/mmの昇温加速で加温したところ、269℃でフィルムが
破断した。一方、内部を改質しない下面にメタクリル
酸、上面にメタクリル酸トリフルオロエチルをグラフト
重合しただけのフィルムについて、上記同様の耐熱試験
を実施したところ、149℃でフィルムは破断してしま
い、耐熱性は、内部改質したフィルムの方が向上してい
た。
実施例２ 実施例１における被改質用高密度ポリエチレンフィルム
の代わりに低密度ポリエチレンフィルムを用い、また、
上面に設ける液層としてメタクリル酸トリフルオロエチ
ルの代わりにメタクリル酸−２−ヒドロキシエチルを用
いて、実施例１と同要領で低密度ポリエチレンフィルム
の表面および内部改質を行った。
の代わりに低密度ポリエチレンフィルムを用い、また、
上面に設ける液層としてメタクリル酸トリフルオロエチ
ルの代わりにメタクリル酸−２−ヒドロキシエチルを用
いて、実施例１と同要領で低密度ポリエチレンフィルム
の表面および内部改質を行った。
その結果、水に対する接触角は、メタクリル酸で改質し
た下面の場合が95゜、メタクリル酸−２−ヒドロキシエ
チルで改質した上面の場合が80゜で、未処理低密度ポリ
エチレンフィルムの104゜に対して両面とも親水性が付
与されていた。
た下面の場合が95゜、メタクリル酸−２−ヒドロキシエ
チルで改質した上面の場合が80゜で、未処理低密度ポリ
エチレンフィルムの104゜に対して両面とも親水性が付
与されていた。
また、このフィルムを50mm/minの速度で引張り試験した
ところ、引張強度は、3.8×102Kg/mm2であった。これに
対して、下面にアクリルニトリルを、上面にメタクリル
酸−２−ヒドロキシエチルをグラフト重合しただけのフ
ィルムに上記同様の引張り試験を実施したところ、引張
強度は、2.1×102Kg/mm2で、内部改質したフィルムより
弱かった。
ところ、引張強度は、3.8×102Kg/mm2であった。これに
対して、下面にアクリルニトリルを、上面にメタクリル
酸−２−ヒドロキシエチルをグラフト重合しただけのフ
ィルムに上記同様の引張り試験を実施したところ、引張
強度は、2.1×102Kg/mm2で、内部改質したフィルムより
弱かった。
（発明の効果） 以上のごとく、本発明によれば、プラスチックフィルム
の表面と内部にフィルムと異種のモノマーをグラフト重
合させて、表面および内部を異質に改質することがで
き、しかも、フィルム表面と表面改質重合体とは、強固
に結合している。また電子線の照射は、モノマー層を均
一に薄くして行うのであるから、１回の照射でフィルム
にラジカルを生成させることができ、しかも低電圧型電
子加速器（加速電圧350KeV以下）でもラジカルを生成さ
せることができる。
の表面と内部にフィルムと異種のモノマーをグラフト重
合させて、表面および内部を異質に改質することがで
き、しかも、フィルム表面と表面改質重合体とは、強固
に結合している。また電子線の照射は、モノマー層を均
一に薄くして行うのであるから、１回の照射でフィルム
にラジカルを生成させることができ、しかも低電圧型電
子加速器（加速電圧350KeV以下）でもラジカルを生成さ
せることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】プラスチックフィルム両面に同一または異
種の表面改質用モノマーの液層あるいはこれらのモノマ
ー溶液の液層を設けて、その各液層の上にシート状材料
を積層した後、シート状材料側から電子線を照射して、
プラスチックフィルム両面に液層のモノマーをグラフト
重合させ、その後積層シート状材料をプラスチックフィ
ルム両面から剥離して、プラスチックフィルム両面に残
存している未反応モノマーもしくはモノマー溶液を除去
し、しかる後に内部改質用モノマー液あるいはこのモノ
マー溶液に浸漬して浸透させ、その浸透させたモノマー
を前記電子線照射によりプラスチックフィルム内部に残
存しているラジカルでプラスチックフィルム内部にグラ
フト重合させることを特徴とするプラスチックフィルム
の改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8837687A JPH0721077B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | プラスチツクフイルムの改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8837687A JPH0721077B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | プラスチツクフイルムの改質方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254140A JPS63254140A (ja) | 1988-10-20 |
| JPH0721077B2 true JPH0721077B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=13941072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8837687A Expired - Lifetime JPH0721077B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | プラスチツクフイルムの改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721077B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6545494B2 (ja) * | 2015-03-23 | 2019-07-17 | 倉敷紡績株式会社 | 表面親水化基材の製造方法 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP8837687A patent/JPH0721077B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63254140A (ja) | 1988-10-20 |
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