JPS60226534A - 表面改質合成樹脂成形品 - 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】 本発明は表面を紫外線レーザーでパルス照射処理してな
る改質合成樹脂成形品に関するものであり、特には接着
性、印刷性、塗装性の顕著Ｃ改良された合成樹脂成形品
の提供を目的とする。

合成樹脂成形品たとえばフィルム、シートなどは印刷や
塗装あるいはその他の二次加工を何ら施こすことなく成
形時の状態のままで使用に供することもあるが、一般に
各種の印刷、塗装を施こしたりあるいは異種の樹脂成形
品や金属、ガラス等の無機材質と接着複合化、ラミネー
ト化して使用に供することが多い。しかしこれらの場合
、合成樹脂成形品の表面が印刷インキ、塗料との親和性
に劣りはなはだしくは通常法での印刷、塗装が不可能で
あったり、また接着性が悪いために複合化製品等の品質
性能が損われることが多くあり、表面の接着性、印刷性
、塗装性の改良が強く望まれている。

従来、合成樹脂成形品の表面特性（接着性、印刷性、塗
装性等）を改質する方法としては、酸・アルカリ処理等
の湿式処理、プライマー塗布処理あるいはコロナ処理等
が行われているが、酸・アルカリ処理等の湿式処理法は
劇薬使用、排液処理等のために歓迎されず、またプライ
マー処理はプライマー塗布・乾燥という余分な工程が増
す不利益がある。そしてコロナ処理は効果の持久性にと
ぼしく経時と共に付与された接着性、印刷性等が消失す
るばか改質効果そのものが低く、特にポリマー分子内に
Ｃ−Ｘ結合（Ｘはへロゲン）あるいはＯ−Ｎ結合を有す
る合成樹脂成形品Ｃ二対して改質効果が小さいという欠
点がある。

他方近年の技術として合成樹脂成形品の表面を減圧ガス
雰囲気下のグロー放電による低温プラズマで処理する改
質法が提案されており、これによれば接着性、印刷性等
の表面特性改質向上効果が得られる。しかし、この方法
を工業的規模で実施するためには非常に大がかりな高価
な装置を必要とする難点がある。

また短波長紫外光処理による改質方法も検討されている
ところであり、たとえばポリオレフィンやポリエステル
等に関しては効果が期待されるのであるが、前記したポ
リマー分子内にａ−Ｘ結合あるいはＣ−Ｎ結合を有する
合成樹脂成形品の場合には表面改質の効果が期待されな
い。この理由は明らかでないが、通常短波長紫外光処理
のためには光源としてたとえば２５５ｎｍ以下の輝線ま
たは連続光を発生するガスを充填した適当な窓材をもつ
放電管、ランプを使用するが、これらの照射光は種々の
波長の輝線または連続光であり、成形品表面の接着性、
印刷性、塗装性等の性質向上をもたらす改質には不要な
波長の光を含み、それが改質反応を阻害しているものと
推定される。

最近、励起状態の原子（分子）と基底状態の原子（分子
）との結合によるエキシマ−（ｅｘｅｉｍａｒ）を利用
したエキシマレーザ−の発振が確認され、新らしい光化
学反応光源として着目されている。

本発明者らは特に従来の放電管、ランプ光源では得られ
ないレーザーの単色性（単一波長光）に注目し、これを
ポリマー分子内にＣ−Ｘ結合あるいはＯ−Ｎ結合をもつ
合成樹脂成形品の接着性、印刷性、塗装性改良を目的と
した表面変成反応に利用することを検討した結果、該合
成樹脂成形品の表面を９５〜２５５ｎｍ（好ましくは１
１０〜２００　ｎｍ）波長域の紫外線レーザーで短時間
１＜ルス照射処理することにより、成形品表層（：接着
性、印刷性、塗装性を顕著に改善せしめるきわめて薄い
変成層が成形品そのものの機械的物性等が何ら劣化され
ることなく形成されることを見出し本発明を完成した。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明で使用されるポリマー分子内にＣ−Ｘ結合あるい
はＣ−Ｎ結合をもつ合成樹脂としては、その分子構造、
分子量等について特に制限がなく、ホモポリマー、コポ
リマー、ブロック共重合体、グラフト共重合体、異種合
成樹脂混合体などいずれであってもよく、Ｃ−Ｘ結合を
もつものを具体的（−例示すると、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、
塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルと各
種オレフィンとの共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリ
テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロペン共１［合体、テトラフルオロエチ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、
ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチ
レン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド
、ポリビニルフルオライドなどがあげられる。またポリ
マー分子内にＱ−Ｎ結合をもつものを具体的Ｃ：例示す
ると、ポリアミド、ポリアミド共重合体、ポリイミド、
ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリベンツイ
ミダゾール、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、メ
ラミン樹脂、Ａｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂などがあげられる。

これらの合成樹脂から成形品を得るに当って、各種配合
剤、添加剤あるいは加工助剤などが配合されることは差
支えなく、たとえば可塑剤、安定剤、滑剤、充填剤、増
量剤、顔料、染料、耐熱性向上剤、難燃化剤、抗酸化剤
、耐候剤、光吸収剤、界面活性剤、架橋剤、防曇剤、防
湿剤、弾性向上剤などが添加配合されても本発明の効果
に影響な与えない。

本発明においてはフィルム、シートその他各種形状の成
形品が対象とされ、キャスティング法、溶融押出法、カ
レンダー法、延伸法、圧縮法等従米公知の成形手段によ
り製造される。

このようにして得られる成形品の表面を９５〜２５５　
ｎｍ波長域の紫外線レーザーでパルス照射処理するので
あるが、該紫外線レーザーとしてはたとえばＡｒ２　（
１２６ｎｍ）％Ｋｒ２　（１４６ｎｍ）、Ｘｅ２　（１
７２ｎｍ）、Ａｒ０Ｌ　（１７５ｎｍ八ＡｒＦ（１９３
ｍｍ）、ＫｒＯｌ（２２２ｍｍ）、ＫｒＰ（２４９ｎｍ
）等のエキシマレーザ−やＦ２　（１７５ｎｍ）レーザ
ー等が例示され、これらの高調波を使用することも可能
であり、またラマンシフターにより波長変換を行って使
用することも可能である。

２５５ｎｍを越える波長のレーザー光は合成樹脂成形品
を光劣化、熱劣化させるだけの効果しかなく、また９５
ｎｍ以下のものはいまだ知られていないが、かなり大型
かつ高価なものになると推測され、本発明の目的にそぐ
わない。

成形品表面に対して行われる紫外線レーザーによるパル
ス照射処理は、平均出力数ワットないし数十ワット、く
り返し周波数Ｉ　Ｈｚ〜１００Ｈｚ。

パルス巾１４　ｎ　ｓｅｃ以下の条件で行えばよく、こ
れにより成形品表面に厚さ１μｍ以下のきわめて薄い改
質層が形成され、結果として接着性、印刷性、塗装性が
顕著に向上される効果が得られる。

なお、改質層はきわめてうすいため成形品の本来有する
機械的強度等の物性が何ら損われることがない。

つぎに具体的実施例をあげる。

実施例１ ポリテトラフルオロエチレンシート　（ダイキン（ｍｔ
ｉｊＴＦｗ−；ｔ：９７ａｙ）およ、□イよ１．ッ　・
：□イルム（デュポン■製カプトン）を用意し、これら
の表面にＡｒＦ　（波長１９３ｎｍ）レーザーを用い、
パルスエネルギー１００ｍＪ、パルス巾１０　ｎ　ｓｅ
ａの条件下で３０パルス照射（ＩＱＨｚ３秒間処理相当
）を行った。

このようにして処理したシート、フィルムそれぞれを２
分割し、それぞれ処理面同志をエポキシ系接着剤（コニ
シー製ポンドＥ−クリアーセット）で接着し、常温４８
時間硬化後に、Ｔｌ５Ｋ６８５４に基づいてＴ型剥離強
度を測定した。同時に処理シート、フィルム面の水の接
触角を測定し、親水性の評価を行なった。また印刷性、
塗装性の評価のため印刷インク　（東洋インキ■製Ｃ）
ＲＰインキ）を処理面に塗布し常温７２時間乾燥させた
後、七ロへン粘着テープを塗布面に十分に貼り付けた後
瞬時に剥離させ、印刷インクの密着性をみた。

結果は第１表に示すとおりであった。

実施例２ 実施例１と同じポリテトラフルオロエチレンシートとポ
リイミドフィルムの表面にＡｒＣ４（１７５ｎｍＪ　レ
ーザーを用い、パルスエネルギー１００田Ｊ、パルス巾
１４ｎＳｅ□の条件下で２０パルス照射（１０Ｈｚ　２
秒間処理相当）を行った。このようにしてレーザー表面
改質を行ったシート、フィルムに対し実施例１と同様に
してＴ型剥離強度、水の接触角、印刷インク剥離テスト
を行い改質特性をみた。

結果は第２表に示すとおりであった。

実施例３ 塩化ビニルシート　（信越ポリマー　■製ＰＬシート）
およびナイロン６シート　（三菱樹脂■製ダイアミロン
）表面にＡｒ２　（１２６ｎｍ）レーザーを用い、パル
スエネルギー５０ｍＪ、パルス巾１０　ｎ　ｓｅａの条
件下で２０パルス照射（ＩＯＨｚ２秒間処理相当）を行
った。このようにして処理したシートをそれぞれ２分割
し、それぞれ処理面７同志を合成ゴム系接着剤（セメダ
イン＠）製セメダインへイコンタクト）で接着し、常温
４８時間硬化後にＪＩｓ　Ｋ　６８５４に基づいてＴ型
剥離強度を測定した。同時に水の接触角も実施例１と同
様にして測定した。また印刷性、塗装性の評価のために
印刷インク（東洋インキ物製ＧＲＰ−インキ）を処理面
に塗布し、常温７２時間乾燥した後実施例１と同様な方
法で印刷インク密着性をみた。結果は第３表に示すとお
りであった。

手続補正書 ３．補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（２１Ｊ６）　信越化学工業株式会社４、代　理
　人　味

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　ポリマー分子内にＣ−ｘ結合（Ｘはへロゲン原子
   ）および／またはＣ−Ｎ結合を有する合成樹脂を原料と
   する成形品の表面を、９５〜２５５ｎｍ波長域をもつ紫
   外線レーザーでパルス照射処理してなる表面改質合成樹
   脂成形品