JPWO2015122425A1 - プラズマ処理検知インジケータ - Google Patents
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Abstract
Description
1.基材の表面の一部又は全部にプラズマ処理雰囲気下で変色する変色層が少なくとも積層されているプラズマ処理検知インジケータであって、
(1)前記基材は、繊維質基材、又は着色顔料を含む合成樹脂基材であり、
(2)前記基材と前記変色層との間に、前記基材の前記表面の全部を被覆する樹脂系又は無機系の透明性被覆層を有することを特徴とするインジケータ。
2.前記透明性被覆層は、厚さが5μm以上である、上記項1に記載のインジケータ。
3.前記変色層は、プラズマ処理雰囲気下において化学構造が変化することにより変色する変色色素に加えて、プラズマ処理雰囲気下において化学構造が変化しない非変色色素を含有する、上記項1又は2に記載のインジケータ。
4.前記基材と前記透明性被覆層との間に、プラズマ処理雰囲気下において化学構造が変化しない非変色色素を含有する非変色層を有する、上記項1〜3のいずれかに記載のインジケータ。
5.前記非変色層と前記変色層とは、前記透明性被覆層を挟んで同形状で重なるように積層されている、上記項4に記載のインジケータ。
(1)前記基材は、繊維質基材、又は着色顔料を含む合成樹脂基材であり、
(2)前記基材と前記変色層との間に、前記基材の前記表面の全部を被覆する樹脂系又は無機系の透明性被覆層を有することを特徴とする。
本発明のインジケータは、基材として繊維質基材、又は着色顔料を含む合成樹脂基材を用いる。基材の形状は限定的ではないが、通常はシート状又はフィルム状である。
本発明のインジケータは、前記基材の変色層積層面の全部を被覆する樹脂系又は無機系の透明性被覆層を有する。これにより、変色層が形成されていない部分であっても、プラズマによる基材への直接的な影響(エッチング作用)が緩和されており、基材から微細な繊維片や着色顔料が粉吹き状に発生することが防止されている。なお、後述の通り、基材と透明性被覆層との間には、必要に応じてプラズマ処理雰囲気下で変色しない非変色層を設けることができる。以下、図1及び図2の例示を用いて説明する。
本発明のインジケータは、プラズマ発生用ガスを用いたプラズマ処理雰囲気下で変色する変色層を透明性被覆層上に有する。変色層が形成されている領域は、基材表面に対して一部であってもよく全部であってもよい。基材表面に対して一部に形成されている態様は図1及び図2に例示されている。なお、変色層は基材の片面又は両面に積層することができるが、通常は図1及び図2に示されるように基材の片面に積層する。
プラズマを検知するための変色層は限定的ではなく、例えば、アントラキノン系色素、アゾ系色素、メチン系色素、フタロシアニン系色素、ロイコ色素(分子内にラクトン環を有する色素)、ニトロソ系色素、ニトロ系色素、アゾイック系色素(ジアゾコンポーネント)、アゾイック系色素(カップリングコンポーネント)、スチルベン系色素、カロテノイド系色素、ジアリールメタン系色素、トリアリールメタン系色素、キサンテン系色素、アクリジン系色素、キノリン系色素、チアゾール系色素、インダミン系色素、インドフェノール系色素、アジン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素、硫化系色素、ラクトン系色素、ヒドロキシケトン系色素、アミノケトン系色素、インジゴイド系色素、天然系色素及び酸化系色素からなる群から選ばれた少なくとも1種の着色剤(変色色素)を含有するインキ組成物によって、好適に形成される。上記色素(染料も含む)は、プラズマ処理雰囲気において化学構造が変化することにより変色する変色色素であり、1種又は2種以上を混合して使用することができる。これらの変色色素の中でも、アントラキノン系色素、アゾ系色素、メチン系色素及びフタロシアニン系色素の少なくとも1種が好ましい。
バインダー樹脂としては、インキ組成物の塗布面(透明性被覆層)の種類に応じて適宜選択すれば良く、例えば筆記用、印刷用等のインキ組成物に用いられている公知の樹脂成分をそのまま採用できる。具体的には、例えばマレイン酸樹脂、ケトン樹脂、アルキルフェノール樹脂、ロジン変性樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、スチレンアクリル酸樹脂、アクリル系樹脂等を挙げることができる。上記バインダー樹脂は1種又は2種以上で使用することができる。
ノニオン系界面活性剤は、変色促進剤として作用し、着色剤と併用することによって、より優れた検知感度を得ることができる。
で表されるノニオン系界面活性剤は、アルキレングリコール誘導体である。
で表されるノニオン系界面活性剤は、ポリグリセリン誘導体である。
で表されるノニオン系界面活性剤は、アルキレングリコールグリセリル誘導体である。
で表されるノニオン系界面活性剤はアセチレングリコール誘導体である。
カチオン系界面活性剤としては、特に制限されないが、特にテトラアルキルアンモニウム塩、イソキノリニウム塩、イミダゾリニウム塩及びピリジニウム塩の少なくとも1種を用いることが望ましい。これらは市販品も使用できる。カチオン系界面活性剤を前記の着色剤と併用することによって、より優れた検知感度を得ることができる。上記カチオン系界面活性剤は1種又は2種以上で使用することができる。
増量剤としては、特に制限されず、例えばベントナイト、活性白土、酸化アルミニウム、シリカ、シリカゲル等の無機材料を挙げることができる。その他にも公知の体質顔料として知られている材料を用いることができる。この中でも、シリカ、シリカゲル及びアルミナの少なくもと1種が好ましい。特にシリカがより好ましい。シリカ等を使用する場合には、特に変色層表面に複数のクラックを効果的に生じさせることができる。その結果、インジケータの検知感度をより高めることができる。上記増量剤は1種又は2種以上で使用することができる。
インキ組成物は、必要に応じて溶剤、光重合開始剤、レベリング剤、消泡剤、紫外線吸収剤、表面調整剤等の公知のインキに用いられている成分を適宜配合することができる。
変色層の形成は、前記インキ組成物を用い、スピンコート、スリットコート、ゾルゲル、スプレー、シルクスクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、凸版印刷、フレキソ印刷等の公知の印刷方法;公知の塗布方法などに従って行うことができる。
本発明では、プラズマ処理雰囲気下において化学構造が変化しない非変色色素を含有する非変色層が基材と透明性被覆層との間に形成されていてもよい。非変色層を変色層とは別に設ける態様は、変色層に変色性色素に加えて非変色性色素を添加する態様と二者択一で選択することができるが、非変色層を基材と透明性被覆層との間に形成する態様であれば、プラズマの影響による非変色層の脱色(エッチング作用による物理的脱色)の影響を緩和することができるため、本発明では変色層とは別に基材と透明性樹脂層との間に非変色層を形成する態様が好ましい。
厚さ188μmの白色PETフィルム「東洋紡製、クリスパーK2323」を基材として用意し、基材上に非変色層形成用インキ「サカタインクス製、ダイヤトーン エコピュア SOY HP J」により厚さ10μmの非変色層を形成した。
(変色層形成用インキAの組成)
厚さ188μmの白色PETフィルム「東洋紡製、クリスパーK2323」を基材として用意し、基材上に厚さ25μmのPETフィルム「リンテック製、PET25A PL シン」をドライラミネートすることにより樹脂系の透明性被覆層を形成した。
(変色層形成用インキBの組成)
実施例1において、樹脂系の透明性被覆層を、ポリエステル樹脂溶液「DIC製、サンドーマ」により形成した以外は、実施例1と同様にしてインジケータを作製した。具体的には、上記ポリエステル樹脂溶液を用いてシルクスクリーン印刷を6回繰り返すことにより厚さ10μmの透明性被覆層を形成した。
実施例2において、樹脂系の透明性被覆層を、ポリエステル樹脂溶液「DIC製、サンドーマ」により形成した以外は、実施例2と同様にしてインジケータを作製した。具体的には、上記ポリエステル樹脂溶液を用いてシルクスクリーン印刷を6回繰り返すことにより厚さ10μmの透明性被覆層を形成した。
実施例1において、樹脂系の透明性被覆層を、UV硬化型樹脂溶液「十条ケミカル製、レイキュアーインキ」により形成した以外は、実施例1と同様にしてインジケータを作製した。具体的には、上記UV硬化型樹脂溶液を用いてシルクスクリーン印刷を行った後UV照射により硬化させる作業を6回繰り返すことにより、厚さ10μmの透明性被覆層を形成した。
実施例2において、樹脂系の透明性被覆層を、UV硬化型樹脂溶液「十条ケミカル製、レイキュアーインキ」により形成した以外は、実施例2と同様にしてインジケータを作製した。具体的には、上記UV硬化型樹脂溶液を用いてシルクスクリーン印刷を行った後UV照射により硬化させる作業を6回繰り返すことにより、厚さ10μmの透明性被覆層を形成した。
実施例1において、樹脂系の透明性被覆層を無機系の透明性被覆層(ガラス)に変えた以外は、実施例1と同様にしてインジケータを作製した。具体的には、厚さ10μmのガラス「松尾硝子工業製、カバーグラス」を、3M製ガラス用粘着剤を用いて貼り付けることにより透明性被覆層を形成した。
実施例2において、樹脂系の透明性被覆層を無機系の透明性被覆層(ガラス)に変えた以外は、実施例2と同様にしてインジケータを作製した。具体的には、厚さ10μmのガラス「松尾硝子工業製、カバーグラス」を、3M製ガラス用粘着剤を用いて貼り付けることにより透明性被覆層を形成した。
実施例1において、透明性被覆層を形成しない態様を比較例1のインジケータとした。
実施例2において、透明性被覆層を形成しない態様を比較例2のインジケータとした。
各実施例及び比較例で作製したインジケータを高周波プラズマ装置「サムコ製、BP-1」に設置して「O2ガス及びCF4ガスの混合ガス」、「Arガス」のそれぞれを用いてプラズマを発生させて減圧プラズマ処理後の基材の変化を肉眼により観察した。
(混合ガスを用いた場合の減圧プラズマ処理条件)
・装置:平行平板高周波プラズマ装置 BP-1(サムコ製)
・O2ガス:10ml/min , CF4ガス:5ml/min
・電力:75W , 圧力:100Pa , 電力距離:50mm
・処理時間:10min
(Arガスを用いた場合の減圧プラズマ処理条件)
・装置:平行平板高周波プラズマ装置 BP-1(サムコ製)
・Arガス:20ml/min
・電力:75W , 圧力:20Pa , 電力距離:50mm
・処理時間:30min
2.透明性被覆層
3.変色層
4.非変色層
Claims (5)
- 基材の表面の一部又は全部にプラズマ処理雰囲気下で変色する変色層が少なくとも積層されているプラズマ処理検知インジケータであって、
(1)前記基材は、繊維質基材、又は着色顔料を含む合成樹脂基材であり、
(2)前記基材と前記変色層との間に、前記基材の前記表面の全部を被覆する樹脂系又は無機系の透明性被覆層を有することを特徴とするインジケータ。 - 前記透明性被覆層は、厚さが5μm以上である、請求項1に記載のインジケータ。
- 前記変色層は、プラズマ処理雰囲気下において化学構造が変化することにより変色する変色色素に加えて、プラズマ処理雰囲気下において化学構造が変化しない非変色色素を含有する、請求項1又は2に記載のインジケータ。
- 前記基材と前記透明性被覆層との間に、プラズマ処理雰囲気下において化学構造が変化しない非変色色素を含有する非変色層を有する、請求項1〜3のいずれかに記載のインジケータ。
- 前記非変色層と前記変色層とは、前記透明性被覆層を挟んで同形状で重なるように積層されている、請求項4に記載のインジケータ。
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