JPS63283941A - 吸水層を有するシ−ト状物の製造法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、吸水層を有するシート状物の製造法に関し、
特に吸水フィルム、保水フィルム、吸湿フィルム、保湿
フィルム、結露防止フィルム、防曇フィルム、水性ペン
・水性インキ筆記性フィルム、油水分離フィルム等の改
質フィルムや各種のシート類等、多くの用途に利用可能
なシート状物の製造法に関するものである。

「従来の技術」 プラスチックフィルムは、一般に軽く、力学的特性、透
明性に優れており、しかも安価である等多くの長所を有
しているため、幅広い分野で利用されている。しかし、
吸水能を殆ど有していないため、用途によっては使用が
困難な場合がある。

そのためプラスチックフィルムに吸水性を付与する方法
が各種提案されており、例えばフィルム表面に吸水能を
付与するために、親水性の樹脂を水や溶剤に解かした塗
液を塗布・乾燥する方法、親水性の樹脂を直接塗布し、
フィルム上で重合・架橋させる方法、さらにはフィルム
形成材料中に親水性の樹脂を添加してフィルムを形成し
、フィルム中に親水性樹脂を混入せしめる方法等が提案
されている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、これらの方法では充分な吸水能を付与できなか
ったり、吸水能の付与に伴ってフィルムや吸水層の強度
が低下する現象が付随する。また、吸水層とフィルムと
の密着性が不充分なために、吸水層がフィルムから剥離
する問題も付随し、必ずしも満足、すべき結果が得られ
ていないのが現状である。

本発明は、上記の如き問題を付随することなく、プラス
チックフィルム等の各種シート状物に優れた吸水能を有
する吸水層を形成する方法を提供するものである。

「問題を解決するための手段」 本発明者等は、プラスチックフィルム等の各種シート状
物に吸水層を形成する方法について鋭意研究を重ねた結
果、各種のシート状物の少な（とも片面に、電離性放射
線硬化型の樹脂と高吸水性樹脂粉末とを主成分とする混
合組成物を塗布した後、電離性放射線を照射することに
よって、上記の如き問題を付随することなく、優れた吸
水能を有する吸水層を形成することができることを見出
し本発明を完成するに至った。

「作用」 本発明の方法を適用できるシート状物については特に限
定されず、例えばプラスチックフィルム等の各種フィル
ム類、金属箔、フィルムラミネート紙、一般紙、その他
の各種シート類が挙げられるが、プラスチックフィルと
しては、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポ
リビニルアルコール、セロファン、ポリカーボネート等
の各種プラスチックフィルム類が挙げられる。

本発明の方法では、上記の如き各種シート状物の少なく
とも片面に、電離性放射線硬化型の樹脂と高吸水性樹脂
粉末とを主成分とする混合組成物の塗布層を形成するが
、この電離性放射線硬化型の樹脂は、一般に分子内に電
離性放射線硬化性のエチレン性不飽和二重結合を有する
プレポリマーやモノマーによって形成される。

プレポリマーの具体例としては、例えば以下のようなも
のが挙げられる。

（ａ）　　脂肪族、脂環族、芳香脂肪族２〜６価の多価
アルコール及びポリアルキレングリコールのポリ　（メ
タ）アクリレート； 山）　脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、芳香族２〜６価の
多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加させた形
の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート； （０）　　ポリ　（メタ）アクリロイルオキシアルキル
リン酸エステル； （ｄ）　　ポリエステルポリ　（メタ）アクリレート；
（ｅ）　　エポキシポリ　（メタ）アクリレート；（ｆ
）　　ポリウレタンポリ　（メタ）アクリレート；（幻
　ポリアミドポリ　（メタ）アクリレート；（ｈ）　　
ポリシロキサンポリ　（メタ）アクリレート；（１）　
　側鎖及び／又は末端に（メタ）アクリロイルオキシ基
を有するビニル系又はジエン系低重合体； ０）　　前記（ａ）〜０）記載のオリゴエステル（メタ
）アクリレート変性物； 等あるいは、アクリルアミドもしくはアクリルアミド誘
導体と、グリオキサール等の（ジ）アルデヒド類とを触
媒の存在下で反応させることによって側鎖に放射線反応
性の官能基として少なくともＨ０Ｈ （Ｒは水素原子またはアルキル基を示す）を導入した天
然又は合成の水溶性高分子化合物等が挙げられる。

この場合、天然の高分子化合物としては、カゼイン、ゼ
ラチン、デンプン系多糖類（デキストリン、可溶性デン
プン、α化デンプン、ブリラン等）とその誘導体、及び
セルロース誘導体〔ニトロセルロース、カルボキシメチ
ルセルロース（ＣＭＣ）。

メチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチル
セルロース（ＨＰＭＣ）、エチルセルロース（・ＥＣ）
、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシ
プロピルセルロース（ＨＰ　Ｃ）等〕が挙げられる。

また、合成高分子化合物としては、完全鹸化ないしは部
分鹸化のポリビニルアルコール等が挙げられる。さらに
、別の水溶性高分子として、アセドアセチル基、カルボ
キシル基、　（メタ）アクリロイル基、ハロアルキル（
メタ）アクリロイル基。

Ｎ−メチロールアクリルアミド等から選ばれる少なくと
も１種の官能基を有するポリビニルアルコール等が挙げ
られる。

電離性放射線硬化型樹脂を形成するモノマーの具体例と
しては、例えば以下のようなものが挙げられる。

（ａｌ　　エチレン性不飽和モノ又はポリカルボン酸等
で代表されるカルボキシル基含有単量体及びそれらのア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩。

アミン塩等のカルボン酸塩基含有単量体；（ｂ）　　エ
チレン性不飽和（メタ）アクリルアミ１又はアルキル置
換（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンのよ
うなビニルラクタム類で代表されるアミド基含有単量体
； （Ｃ）　　脂肪族又は芳香族ビニルスルホン酸類で代表
されるスルホン酸基含有単量体及びそれらのアルカリ金
属塩、アンモニウム塩、アミン塩等のスルホン酸塩基含
有単量体； （ｄ）　　エチレン性不飽和エーテル等で代表される水
酸基含有単量体； （ｅ）　　ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート
−２−ビニルピリジン等のアミノ基含有単量体； （ｆ）４級アンモニウム塩基含有単量体；（蜀　エチレ
ン性不飽和カルボン酸のアルキルエステル； （〜　（メタ）アクリロニトリル等のニトリル基含有単
量体； （１）　　スチレン； （」）′酢酸ビニル、酢酸（メタ）アリル等のエチレン
性不飽和アルコールのエステル； 伽）　活性水素を含有する化合物のアルキレンオキシド
付加重合体のモノ　（メタ）アクリレート類； （１）　　多塩基酸と不飽和アルコールとのジエステル
で代表されるエステル基含有２官能単量体；（ロ）活性
水素を含有する化合物のアルキレンオキシド付加重合体
と（メタ）アクリル酸とのジエステルよりなる２官能単
量体； （ｎ）Ｎ、Ｎ−メチレンビスアクリルアミド等のビスア
クリルアミド； （０）　　ジビニルベンゼン、ジビニルエチレングリコ
ール、ジビニルスルホン、ジビニルエーテルジビニルケ
トン等の２官能単量体づ （ｐ）　　ポリカルボン酸と不飽和アルコールとのポリ
エステルで代表されるエステル基含有多官能単量体； （Ｑ）　　活性水素を含有する化合物のアルキレンオキ
シド付加重合体と（メタ）アクリル酸とのポリエステル
よりなる多官能単量体； （ｒ）トリビニルベンゼンのような多官能不飽和単量体
等。

これらのプレポリマー又はモノマーは、二種類以上を併
用してもよい、また、必要に応じて水や溶剤に稀釈して
使用することも可能であるが、混合される高吸水性樹脂
粉末との兼ね合いで、水系以外の塗布組成物として調製
するのが望ましい。

本発明の方法で用いられる高吸水性樹脂とは、一般に水
溶性高分子を何等かの方法で不溶化した樹脂であり、主
に水溶性高分子を架橋することによって製造される。そ
の際用いられる架橋剤の量は水溶性高分子に対して０．
１〜２．０モル％程度、の範囲で調節されるのが一般的
であるが、得られる高吸水性樹脂の粉末が５ｇ／ｇ以上
、好ましくは１０ｇ／ｇ以上、より好ましくは１００　
ｇ／ｇ以上の純水吸水能を有するように調節するのが望
ましい。

なお、高吸水性樹脂粉末を製造するために用いられる水
溶性高分子としては、例えばカルボキシメチルセルロー
ス、澱粉・アクリル酸グラフト重合体、アクリル酸ソー
ダ重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサ
イド、アクリル酸・ビニルアルコール共重合体等が例示
されるが、勿論これらに限定されるものではない。

本発明の方法では、これらの高吸水性樹脂の粉末を電離
性放射線硬化型の樹脂に混合して使用するが、高吸水性
樹脂粉末の粒子径は０．１〜５０μｍ程度に調製するの
が好ましく、最も好ましい粒子径は０．５〜２０μｍ程
度である。また、電離性放射線硬化型の樹脂（ａ）と高
吸水性樹脂粉末（ｂ）との混合比率は、用いられる樹脂
の種類に応じて適宜調節されるが、一般に、固形分比率
で、（ａ）　：　（ｂ）が９９：１〜１０：９０となる
ように調節するのが望ましく、好ましくは９８：２〜５
０：５０の範囲で調節される。なお、高吸水性樹脂粉末
Ｔｂ）の混合比率が１より少ないと、所望の吸水性が得
られず、逆に９０を越える程多量に配合すると、得られ
る吸水層の強度が低下したり、吸水層とシート状物との
密着性が低下してしまう。

吸水層を形成するための塗布組成物は、上記の如く電離
性放射線硬化型の樹脂と高吸水性樹脂粉末とを主成分と
する混合組成物であるが、必要に応じて、例えば分散剤
、染料、顔料、可塑剤、滑剤、レベリング剤、消泡剤、
非電離性放射線硬化型樹脂等を本発明の効果を阻害しな
い範囲で添加することができる。

かくして調製された塗布組成物は、各種シート状物の少
なくとも片面に塗布されるが、一般にバーコーター、ロ
ールコータ−、エアーナイフコーター、グラビアコータ
ー等の通常の塗布手段によって塗布される。なお、塗布
量は固型分として０゜１〜５０ｇ／ｒｔｒ程度の範囲で
調節するのが望ましく、好ましくは０．２〜２０ｇ／ｎ
ｒ程度の範囲で調節される。因に、０．１ｇ／ｒｄ未満
の塗布量では本発明の所望の効果を得ることができず、
逆に５０ｇ／ｒｒｒより多い塗布量では効果が飽和状態
となり、経済的にもメリットがない。

本発明の方法では、このようにして塗布された塗布組成
物を、電離性放射線の照射によって硬化させるが、電離
性放射線としては、例えばα線、β線、γ線、Ｘ線、電
子線等が用いられる。

これらの電離性放射線は効果の点では特に差異はないが
、α線、β線、γ線及びＸ線は人体への危険性の点で取
り扱いが難しいため、取り扱いが容易で、しかも工業的
利用の普及している電子線が最も好ましく利用される。

なお、照射する電離性放射線の量は０．１〜２０Ｍ　ｒ
ａｄ程度の範囲で調節するのが望ましい。０．１Ｍｒａ
ｄ未溝では充分な照射効果が得られず、２０Ｍｒａｄを
越えるような照射はシート状物、特にプラスチックフィ
ルムの種類によっては劣化を招（恐れがあるため好まし
くない。

電離性放射線の照射方式としては、スキャニング方式、
カーテンビーム方式、ブロードビーム方法等のいずれで
もよく、電離性放射線を照射する際の加速電圧は１００
〜３００ＫＶ程度が適当である。

なお、フィルムの濡れ性や塗布層との密着性を改良する
ために、フィルム塗布面をコロナ処理、放射線処理、ア
ンカーコート処理、マット化処理等によって前処理する
ことも勿論可能である。

「実施例」 以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが
、勿論これらに限定されるものではい。

なお、特に断らない限り例中の「部ｊ及びｒ％Ｊはそれ
ぞれ「重量部」及び「重量％」を示す。

実施例１〜３ 厚さ５０ＩＩｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
の片面に、下記の塗布組成物を乾燥重量が８　ｇ　／　
ｒｄとなるように塗布し、ついで電子線照射装置（エレ
クトロカーテンＣＢ１５０．ＥＳＩ社製）を用いて５Ｍ
ｒａｄの電子線を照射して吸水層を有する３種類のフィ
ルムを得た。

なお、各実施例で使用した塗布組成物は、それぞれ電離
性放射線硬化型の樹脂（ａ）と高吸水性樹脂粉末（ｂ）
とを主成分として含有しており、電離性放射線硬化型の
樹脂（ａ）としては、ポリエステルポリアクリレート樹
脂（８２ＸＥ１９５．モーピル石油■製）７０部を希釈
用モノマーであるフェノキシエチルアクリレート３０部
で希釈したものを使用しており、高吸水性樹脂粉末中）
としては、アクリル酸・ビニルアルコール共重合体の架
橋物粉末（スミカゲル５ｐ−ｓ　ｉ　ｏ、住友化学工業
■製。

平均粒子径１０μｍ、純水吸水能６００　ｇ／ｇ）を使
用した。また、電離性放射線硬化型の樹脂（ａ）と高吸
水性樹脂粉末（ｂ）との混合比率（ａｌ　：　（ｂｌを
それぞれ実施例１では９５：５、実施例２では９０：１
０、実施例３では８０：２０に調節した。

実施例４ 高吸水性樹脂粉末（ｂ）として、澱粉・アクリル酸グラ
フト重合体の架橋物粉末（サンウェットＩＭ−１０００
．三洋化成工業側製、平均粒子径７μｍ、純水吸水能１
０００ｇ／ｇ）を使用した以外は実施例３と同様にして
吸水層を有するフィルムを得た。

実施例５ プラスチックフィルムとして、アンカーコート処理した
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（
ルミラーＱ８０．東し■製）を使用し、電離性放射線硬
化型の樹脂（ａ）として、ペンタエリスリトールトリア
クリレートを使用し、電離性放射線硬化型の樹脂（ａ）
と高吸水性樹脂粉末中）との混合比率（ａ）　：　（ｂ
）を９０：１０として３Ｍｒａｄの電子線を照射した以
外は実施例４と同様にして吸水層を有するフィルムを得
た。

実施例６ プラスチックフィルムとして、コロナ放電処理によって
ぬれ張力を４０　ｄｙｎｅ／　ａｍとした厚さ５０μｍ
のポリプロピレンフィルムを使用した以外は実施例４と
同様にして吸水層を有するフィルムを得た。

実施例７ プラスチックフィルムとして、コロナ放電処理によって
ぬれ張力を４０ｄｙｎｅ／（Ｊとした厚さ５０μｍのポ
リエチレンフィルムを使用し、電離性放射線硬化型の樹
脂（ａｌと高吸水性樹脂粉末（ｂ）との混合比率＋８）
　：　（′ｂ）を８０：２０とした以外は実施例５と同
様にして吸水層を有するフィルムを得た。

比較例１ 電離性放射線硬化型の樹脂（ａｌと高吸水性樹脂粉末（
ｂ）との混合比率（ａ）　：　（ｂ）をｔｏｏ：ｏとし
た以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。

比較例２ 塗布組成物中の高吸水性樹脂粉末（ｂ）を吸水性無機顔
料であるホワイトカーボン（ジルトンＬ、１　。

水滓化学工業■製）に置き換えた以外は実施例３と同様
にしてフィルムを得た。

比較例３ 厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの
片面に、アクリル酸・ビニルアルコール共重合体の架橋
物粉末（スミカゲル５Ｐ−５１０゜住友化学工業■製、
平均粒子径１０μｍ、純水吸水能６００ｇ／ｇ）を同量
のエタノールに分散した塗布組成物を乾燥重量が１０ｇ
／ｎ？となるように塗布乾燥してフィルムを得た。

かくして得られた１０種類のフィルムについて、吸水量
、吸水層のフィルムへの密着性、吸水時の吸水層の強度
をそれぞれ以下の如く測定評価し、その結果を表に示し
た。

〔吸水量〕 １０Ｘ１０ａｓのフィルムを水中に１分間浸漬し、引き
上げて過剰の水をガーゼで吸い取った後の重量からフィ
ルム１−当たりの吸水量を算出した。

〔吸水層のフィルムへの密着性〕

１５ｍ巾のセロハンテープ（ＮＩＴＴＯ社製）を吸水層
の表面に粘着させた後、剥がして吸水層の剥離状態を目
視判定した。

○：吸水層は全く剥がれない。

×：吸水層が全部剥がれてしまう。

〔吸水時の吸水層の強度〕

吸水させた吸水層を指先で擦り、吸水層の脱離状態を目
視判定した。

○：吸水層は全く脱離しない。

×：吸水層が全部脱離してしまう。

「効果」 表から明らかなように、本発明の吸水層を有するフィル
ムは、いずれも充分な吸水能を有しており、吸水層のフ
ィルムへの密着性、吸水層の吸水時における強度とも優
れたフィルムであった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シート状物の少なくとも片面に、電離性放射線硬
   化型の樹脂と高吸水性樹脂粉末とを主成分とする混合組
   成物を塗布した後、電離性放射線を照射することを特徴
   とする吸水層を有するシート状物の製造法。
2. （２）高吸水性樹脂粉末が５ｇ／ｇ以上の純水吸水能を
   有する樹脂粉末である請求の範囲第（１）項記載のシー
   ト状物の製造法。
3. （３）シート状物がプラスチックフィルムである請求の
   範囲第（１）項記載のシート状物の製造法。