JPS6390542A - 粗面化フイルムの製造法 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、フィルム表面に、微細な凹凸を有し、書写材
料、電気材料等として優れた性質を有するプラスチック
フィルム、特にポリエステルフィルムの製造方法に関す
るものである。

本発明は、以後の説明で理解されるように、フィルム基
材としてポリエステルに限定されるものではないが、ポ
リエステルフィルムの場合に２発明の効果がより発揮さ
れ代表的であるので、以下はポリエステルフィルムを例
に挙げて説明する。

（従来の技術〕 従来、ポリエステル特にポリエチレンテレフタレートは
その優れた物理的、化学的あるいは電気的性質のため、
フィルムとして各種の用途、すなわち筆記用、写真用、
金属蒸着用、包装雑貨用。

電気絶縁用、磁気テープ用、粘着テープ用等として用い
ら几ている。しかし、フィルム表面が平滑であるため種
々の不都合を生じている。

例えば、書写材料としては、鉛筆筆記性が不良で、黒鉛
の付着が十分でなく、あるいはインクで筆記する場合に
はインクの受容性および付着性が不良で、線分にはじき
が生じたり、濃淡むらを生じるのが欠点であった。

また、フィルムの製造加工工程において、ロール巻き、
素子巻きなどを行なう場合、滑り特性が良好なことが必
要であるが２特にコンデンサー用フィルムのごとき極薄
物においては、滑り不良および静電気発生のために素子
巻き加工がしばしば不能となっていた。

その他、フィルム表面に他物笛をコートあるいは付着さ
せる際、平滑なフィルムでは、付着量が少であったり、
あるいは付着物が脱落しやすい難点があった。

これらの難点を解消するために１種々の方策が提案され
ている。例えば、ポリエステル重合反応系に粉体を添加
した粒子含有ポリエステルよりフィルムを製造したり、
ｊｈるいは重合反応系中で不溶化して粉体化させた粒子
含有ポリエステルよりフィルムを製造することが知られ
ている。しかし。

この・方法では目的とする粗面度か得られに＜＜。

粗面度をある程度大としようとすると多量の粒子を添加
したり、かなり粒径の大きな粒子の添加が必要であった
。従って、最初より存在した。あるいは凝集によって生
ずる粗大粒子のためにフィルムの押出し調子が不良とな
ったり、またポリマー物性の変化のため成形性が低下す
るのが欠点であった。

また、フィルム成形後、粉体含有樹脂塗料でコートする
方法が知られているが、その操作が繁雑であり、溶剤の
蒸発による環境汚染が問題であるばかりでな（、塗膜の
密着性、耐久性、粗面化効果も不十分なものであった。

ざらに、他の方法としてフィルム表面をアルカリ水溶液
あるいはアミン系溶媒で化学的に処理して１表面をエツ
チングする方法も提案されているが、その効果はあまり
大さくなく、目的を達することはできなかった。

また、ポリエステルに異種ポリマーをブレンドする方法
１発泡剤と共に押出してフィルム化する方法等もあるが
、押出し成形性あるいはフィルム延伸性を低下させたり
、あるいはポリエステル・フィルムの優れた特性を失な
わせるのが問題であった。

ざらにまた以上のような難点を解決すべき方法トシて、
ポリエステルの重量に対して０．１〜１Ｏ００％の、平
均粒径０．１　ミクロン以下の微粒子を添加したポリエ
ステルよりフィルムを製造し、得られたフィルムを、該
フィルムに対して可溶性あるいは分解性を有する溶剤で
表面を溶出、侵蝕処理することによって極めて微細な凹
凸を付与出来る粗面化ポ替エステルフィルムの製造方法
も提案されているが、この方法はフィルムを溶剤で溶出
、侵蝕処理するもので、工業的なフィルム生産の観点か
らは処理速度が遅く、かつ処理条件がむつかしいもので
あり、簡単かつ高速な処理手段が望まれていた。

（発明が解決しようとする問題点） 従って本発明は、プラススツクフイルムの表面に適度の
かつ均一な凹凸を付与せんとする方法において、フィル
ムの押出し、成形が不良とならず。

しかも得られるフィルムの優れた特性を失なわせること
のない、工業的に高速かつ簡単な処理方法を提供せんと
するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は、これらの課題を解決すべく１種々研究を行
なった結果、フィルム中に平均粒径０．２ミクｐン以下
で、低温プラズマ中でフィルム基質より不活性な微粒子
を０．１ないし１０ｇ量％含有するフィルムを製造し、
このフィルムを用い、このフィルムに低温プラズマ照射
を行なうことを見出した。そしてこの手段により、フィ
ルム面上に中心間距離が０．０３ないし１ミクロン（以
下μと略記）の凸部が１平方ミクロン当たり１ない１７
２００個存在するフィルムが得られ、この表面構造によ
り、その特性が各種用途に適したフィルムを得ることに
成功した。微粒子含有ポリエステルフィルムを、フィル
ムに対して可溶性あるいは分解性を有する溶剤で表面を
溶出、侵蝕処理することは前述の如く公知であるが、溶
剤での処理にかえ、プラズマ処理することによって０．
０３〜１．０μの凹凸が均一にしかも密度高く形成でき
ることは知られておらず、しかも本手段は溶剤での湿式
処理に対して乾式処理であり、しかも極めて高速度に処
理できる点に最大の特徴を有する。

本発明者は微粒子含有フィルムにプラズマ照射すること
によって、微細な凹凸が形成される点については１種々
の実験並びに解析から、はぼ次のようなメカニズムから
形成されることをつきとめた。即チ、フィルムにプラズ
マ照射した場合、ポリマー基質の、微粒子で遮蔽されな
い表面部分は該プラズマ照射により飛散するが、基質内
に含有させた微粒子はプラズマ照射によっても飛散する
ことなく基質表面に残り、結局ポリマー基質表面には微
粒子が濃度高く集まり、その集合した微粒子を核として
基質が粒状構造の凸部を形成し、この凸部が密度高（集
まることによって全体的にフィルム表面に凹凸が形成さ
れるものである。

従って本方法で得られる凹凸は、方向性のない凹凸であ
る。

本発明におけるフィルムとは、ポリメチルメタアクリレ
ート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリオ
レフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニル
アルコール、エバールウポリウレタン、テフロン、ポリ
カーボネート、ポリオキシメチレン等のプラスチックか
らなるフィルムを意味する。

就中１本発明におけるポリエステルとは１反復構造単位
の７０％以上がグリコールテレフタレート単位（ｏ−ｏ
−ｏｏｃぺＤ−刀〕　（ただし−−Ｇ−は２〜１８炭素
原子を含み飽和炭素原子により、隣の酸素原子と結びつ
いている２価の有機基）であるごときフィルム形成性ポ
リエステルである。グリコール類としてはエチレングリ
コール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリ
コール、ヘキサメチレングリコール、１，４−シクロヘ
キサンジメタツール等がある。ポリエステルとしてはポ
リエチレンテレフタレートが最も代表的であり、工業的
にも広（用いられている。

また３０モル％以下の共重合成分としてＩよ、インフタ
ル酸、フタル酸、アジピン酸、セパチン酸。

ヘキサヒドロテレフタル酸、５−スルホイソフタル酸、
プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、Ｐ−オキ
シ安息香酸、Ｐ−オキシエトキシ安息香酸などがある。

またトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
グリセリン、トリメシン酸などの多官能性架橋剤やモノ
メトキシポリエチレングリコール、ナフトエ酸などの１
官能末端停止剤や、ポリスチレン、ポリエチレンなどの
他の種類のポリマーや、酸化防止剤、紫外線吸収剤など
の添加物を少量含んでもよい。

本発明における微粒子とは、低温プラズマ中でポリマー
基質に比し、より不活性であることが重要であり、含ケ
イ素無機粒子、周期律表第■族金属の酸化物およびまた
はその塩類からなる無機微粒子、酸化アルミニウム、酸
化トリウムおよび酸化ジルコニウムからなる群から選ば
れる平均の一次粒子径がｚｏｏミｖミクロンより小ざい
微粒子であり、より好ましくは］５０ミリミクロン以下
。

ざらに好ましくは７０ミリミクロン以下のものである。

又その添加量は０．１〜ｌＯＭ量％、より好ましくは０
．３〜５重量％である。

前述の如く、基質内へ分散させた微粒子は、プラズマに
対し、基質に対する遮蔽物となってお頃その遮蔽物がな
い部分がプラズマにより基質内部へ順次エラチン亀グさ
れていくものと思われる。したがって上記者えに立てば
、フィルム表面に、多くの、限られたサイズの凸部を形
成させるためには、フィルム基質中にできるだけ均一に
、できるだけ多くの微粒子を存在させることが極めて重
要であると考えら几る。フィルム中に含有させる微粒子
の量は、成形安定性の面から制約を受け、どれだけでも
添加できるわけではなく１０重量％の添加がほぼ上限で
ある。この点より微粒子は平均−欠粒径が２００ミ！７
ミクロン程度の６のが、用いる微粒子の上限のものとな
る。一方添加量を少なくしてゆく場合粒子径は自ずと小
さくしてゆく必要があるが１粒子径を小さくすればする
程その微粒子は二次凝集し易く、微粒子はその平均−次
粒子径が５ミリミクロン程度のものが下限で、０．１重
量％の添加が下限である。

前述のように微粒子はその分散性の点でポリマー製造中
に添加するのがよく、その方法が一般的であるが、有機
ポリマー中への分散性の良いことと、屈接率の低いこと
とを兼ね備えている点でコロイダルシリカを用いること
が特に推奨される。

尚このコロイダルシリカとはケイ素酸化物を主成分とす
る微粒子が水または単価のアルコール類またはジオール
類またはこれらの混合物を分散媒としてコロイドとして
存在する４ののことである。

次に、微粒子含有フィルムの低温プラズマ処理とは＋　
１０−’　〜１０　トール（Ｔｏｒｒ）の減圧下におい
て生成するイオン−ａ子あるいは励起された気体からな
る、いわゆる低温プラズマを照射することを意味する。

これらの低温プラズマを発生させる方法とじてば、減圧
下での低周波、高周波あるいはマイクル波による放電が
用いられる。また低温プラズマを発生させるためのガス
としては０例えば酸素、空気、窒素、アルゴン、オレフ
ィン等が好ましく用いられる。

低温プラズマ処理の条件は、対象となるフィルムの材質
１組成、形状および目的とする凹凸度合によって装置の
タイプ、形吠、ガスの種類、流量。

真空度、出力および処理時間等を適宜選択する必要があ
る。

（実　絶倒） 次に実施例により１本発明を具体的に説明する。

実施例および比較例をまとめて第１表に示した。

説明は書写材料および易滑性８ｉｉ薄フイルムについて
行なったが１本発明の効果はこれに限定されるものでは
なく、他の目的のフィルムにも適用可能である。

尚以下の実施例で、フィルム表面の凹凸の数は。

走査型電子顕微鏡写真上で測定した個数である。

実施例並びに比較例 平均−次粒子径４５ミリミクロン、濃度２０Ｍ量％の水
系シリカゾルを室温でエチレングリコールに混合し、充
分撹拌した後テレフタル酸と混合し、ついで直接重合を
行なってシリカ含有ポリマーを得る方法で、水系シリカ
ゾルの添加量をそれぞれかえ、第１表の如きシリカ添加
量の異なる固有粘度〔η）　０．６９のポリエチレンテ
レフタレートポリマーを得た。又第１表のように１粒子
径をかえ、ざらに微粒子の種類をかえ、上記ポリマーの
製造方法と同様に、そ几ぞれ固有粘度〔η）　０．６９
のポリマーを作成した。それぞれ作成したポリマーを用
い、常法によりシート化および二輪延伸を行ない、膜厚
５０μあるいは５μのフィルムを得た。ついてこの得ら
れたフィルムを、それぞれ内部電極型のプラズマ装置内
に入れ１周波数１３．５６ＭＨｚ　、導入ガスとして空
気を用い、真空度１０−’Ｔｏｒｒ、出力５０ワットで
第１表の時間で照射した。

プラズマ照射後のフィルム表面を走査型電子顕微鏡で観
察すると、凸部のｍ接層点間の距離か０．０３〜１．０
μの凸部が、方向性なく形成されたもので、実施例にお
いては、その凸部は、１平方ミクロン当たり工ないし２
００個の間で存在するものであった。

得られたフィルムの鉛筆筆記性ならびに静摩擦係数は第
１表のとおりである。尚鉛筆での筆記性は、フィルム上
に３■鉛筆により図を描き、その刻線部分を顕微鏡で拡
大して観察し、黒鉛の付着状態を５段階に分けて評価（
数字穴の方が良好）したもの、また静摩擦係数は、スリ
ップテスターにより測定したものである。

以下余白 （発明の効果） 本発明は、フィルム表面上に０．０３〜１．０μの凹凸
が均一に、しかイ）密度高く形成でき、しかず、その形
成が乾式方式で高速度で出来るものであり。

工業上実益のある発明である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フィルム中に平均粒径０．２ミクロン以下で、低湿
   プラズマ中でフィルム基質より不活性な微粒子を０．１
   ないし１０重量％含有するプラスチックフィルムに、低
   温プラズマ照射を行なうことを特徴とする、粗面化フィ
   ルムの製造法 ２、微粒子の平均粒径が７０ミリミクロンより小さいこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粗面化フィ
   ルムの製造法 ３、フィルム中に含有する微粒子が、含ケイ素無機微粒
   子、周期律表第II族金属の酸化物およびまたはその塩類
   からなる無機微粒子、酸化アルミニウム、酸化トリウム
   および酸化ジルコニウムからなる群から選ばれる１種ま
   たは２種以上の無機微粒子であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の粗面化フィルムの製造法 ４、フィルムがポリエステルであり、微粒子がシリカで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粗面
   化フィルムの製造法