JPS60245643A - 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
性の顕著に改良された合成樹脂成形品の提供を目的とす
る□ 合成路１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、印刷
したりあるいは異種の合成樹脂フィルム等をラミネート
するとか、金属、ガラス等の無機材質と接着複合化して
使用に供することが多い。しかしこれらの場合１合成樹
脂成形品の表面が接着性に劣るために印刷インキの接着
性が悪くまた複合化製品の品質性能が損われる不利があ
り、接着性改良が強く望まれている。

従来合成樹脂成形品の接着性改良方法としては、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
コロナ処理等が知られているが、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
性等が消失するほか改質効果そのものが低い欠点がある
。

他方、合成樹脂製成形品の表面を短波長の紫外光を用い
て連続照射処理することにより接着性の改良されること
が知られている（工業材料、Ｖｏｌ。

２９、／Ｉ６１、ｐ１２４）が、この方法により所期の
接着性向上を達成するためには、照射処理時間が１０分
〜３０分もかかり、この処理時間を短縮するためには装
置の巨大化・高出力化が必要とされるので実用化のうえ
で問題があり、１０秒以下の処理時間で充分な効果の得
られることが要求される工業的見地からは採用し難い。

なお、従来の放電管、ランプ状紫外光源を使用すること
では接着性改良が達成されない他の理由は、たとえば低
圧水銀ランプ光源は種々の輝線（１８５，２５４，３１
３，３６５ｎｍ＋を含んでおり、１８５ｎｍおよび２５
４ｎｍ以外の紫外光はすべて本発明の目的とするプラス
チック成形品の接着性向上のための表面変性反応を行わ
ず、紫外光劣化ひいては接着性劣化を促すという反対の
作用を示すものもあることによると考えられる。

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−（ｅｘｃｉｍｑｒ）　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）と高光強度という特性に注目［２、
これを接着性の向上を目的とした合成樹脂成形品の表面
変性反応に利用することを検討した結果、合成樹脂成形
品の表面を９５〜２５５ｎｍ　（好ましくは１１０〜２
００ｎｍ）波長域の紫外線レーザーで短時間パルス照射
処理することにより、成形品表層（二接着性を顕著に改
善せしめ得るきわめてうすい変性層が、成形品が本来有
する機械的物性を何ら損、うことなく、確実に形成され
ることを見出し本発明を完成したう 以下本発明の詳細な説明する。

本発明における合成樹脂製成形品について格別の制限は
ないが、特に分子内にＣ−Ｘ結合（Ｘはハロゲン原子）
およびＣ−Ｎ結合を有しない合成樹脂からつくられたも
のが対象とされ、この合成樹脂としてはホモポリマー、
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分子構造、分子量等がいずれのも
のでもよく、具体的には低密度（あるいは高密度ポリエ
チレン）、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアル
コール、ポリアセテート、ポリフェニレンオキサイド、
ポリスルホン、ポリパラキシレン、ポリアクリル、エチ
レン酢酸ビニル共重合体、ボリアリレート、シリコーン
樹脂、ポリフェノール、エポキシ樹脂、ポリジアリルフ
タレートなどが例示される。

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、Ｍ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
に影響を与えない。

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、圧縮性等従来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９５〜２５５ｎ
ｍ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　（１
２６ｎｍ）　、Ｋｒ２　（１４６ｎｍ）、Ｘｅ２　（１
７２ｎｍ）　、ＡｒＣｔ（１７５ｎｍ）、ＡｒＦ（１９
３ｎｍ）　、ＫｒＣ１（２２２ｎｍ）、ＫｒＦ（２４９
ｎｍ）等のエキシ７１／−ザーやＦ２（１５７ｎｍ）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Ｃ二より波長変換を行
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９５ｎｍ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ＩＨｚ〜１００　Ｈｚ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Ｃ二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 高圧ポリエチレンフィルム（三菱油化■製。

ユカロン）およびポリエチレンテレフタレートフィルム
（三菱樹脂■製、ダイヤボイル）を用意し、これらの表
面（ユＡ、ｒＦ（波＆１９３ｎｍ）　レーザーを用い、
パルスエネルギー８０ｍＪ、パルス巾１０　ｎ　ｓｅａ
の条件下で２０パルス照射（１０Ｈｚ２秒間処理相当）
を行った。

このようにしてパルス照射処理したフィルムそれぞれを
２分割し、それぞれ処理面同志を酢酸ビニル系エマルジ
ョン接着剤（七メ７ダイン社製、セメダインホワイト）
で接着し、常温４８時間硬化後にＪ　ＩＳ　Ｋ　６８５
４に基づいてＴ型剥離強度（接着強度）を測定した。

結果は第１表に示すとおりであった。

第　１　表　（接着強境涯り７インチ）未処理：パルス
照射処理しない場合 処　理：パルス照射処理した場合 実施例２ ポリスルホンシート　（８産化学社製）およびポリスチ
レンシート　（三菱モンザント化成社製）を用意し、こ
れらの表面にＡｒ２（１２６ｎｍ）レーザーを用い、パ
ルスエネルギー５０ｍＪ、パルス中１０ｎｓｅｃの条件
で１０パルス照射（ＩＯＨｚ１秒間処理相当）を行った
。

このようにしてパルス照射処理したシートそれぞれを２
分割し、それぞれ処理面同志を合成ゴム系接着剤（セメ
ダイン社製、セメダインへイコンタクト）で接着し、常
＋１１ｉ１４８時間硬化後にＪＩＢＫ６８５４に基づい
てＴ型剥離強度（接着強度）を測定した。

結果は第２表に示すとおりであった。

第　２　表　（接着強覆砂／インチ） 実施例３ 実施例１と同じ各フィルムの表面にＡｒＯ４（１７５ｎ
ｍ）　レーサーヲ用い、パルスエネルギー５０ｍＪ、パ
ルス中１０　ｎ　ｓｅａの条件下で２０パルス照射（１
０Ｈｚ　２秒間処理相当）を行った。

このようにしてンーデー表面改質を行ったフィルムそれ
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（コニシ社製、ボンドＥ−クリアーセット）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（接着強度）を測定した。

結果は第１表に示すとおりであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　合成樹脂製成形品の表面を、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 ２　前記合成樹脂が分子内にａ−Ｘ結合（Ｘはへロゲン
   原子）および（、−Ｎ結合を有しない種類のものである
   特許請求の範囲第１項記載の表面改質合成樹脂成形品