JPH0245538A - ポリエステル成形体の表面処理方法 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、ポリエステル成形体、殊にフィルム状あるい
はシート状のポリエステル成形体に対して適用される表
面エツチング処理方法に関するものである。

［従来の技術］ ポリエステルは各種の合成樹脂の中でも機械的、化学的
あるいは電気的性質の優れたものであるから、包装用、
電気絶縁用、磁気テープ用、筆記用等のフィルムやシー
トとして、或は飲料用ボトルとして幅広く使用されてお
り、またハードコート剤を塗布することにより自動車用
部品等としても活用されている。ところがポリエステル
成形体の表面は高度に結晶配向しており凝集性が高いの
で、塗料やインキに対する受容性が乏しく且つ接着性も
悪いという欠点がある。そこでポリエステル成形体の表
面に合成樹脂材等を塗布または積層接合する様な場合に
は、両者を強固に接合させるため基体表面にコロナ放電
処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、火炎処理等の表
面活性化処理を施してから、合成樹脂材を塗布または積
層する方法が採用されている。

しかしながらこれらの表面活性化法による濡れ性の改善
及びこれに伴なう２次結合力の増進は不十分であり、し
かもその効果は時間の経過と共に減退していく。

一方別の方策として、薬剤によって表面を部分的に溶解
させて粗面化するエツチング法が提案されている。ここ
で使用される薬剤としては、弗酸や重クロム酸等の強酸
、フェノール等の溶剤、あるいはアルカリ溶液若しくは
アミン溶液等が使用さ２１でいる。これらの薬剤のうち
強酸を用いる方法には作業上の危険がつきまとうばかり
でなく廃液処理の問題があり、また溶剤を用いる方法で
は溶剤が基材中へ侵入して強度低下を起こし、また更に
アミンを使用する方法では基材表面がアミン分解を起こ
して強力低下を来たす。これに対してアルカリ溶液を用
いたエツチング処理法は上記の様な問題が少なく、通常
は水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの高濃度水溶液を
使用し、５０〜１３０℃程度の温度域で処理する方法が
採用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところでたとえばシリコン系ハードコート剤等との接着
性を高めるための粗面化が目的である場合は、元来比較
的浅めのエツチングでも十分に目的を達成することがで
きるのであるが、アルカリ水溶液を用いるエツチングで
は初期エツチング速度が非常に大きいので、基材表面全
域を万遍なく浅めにエツチングすることは至難のことで
あり、大なり小なりエツチング斑ができる。そのため通
常は、全面をむらなくエツチングできる様に高温で長時
間処理し、全体的に深めのエツチングを施しているが、
その結果ヘイズが大きくなって透明性が著しく損なわれ
るという問題が生じ、用途によっては使用し得なくなる
。

本発明は上記の様な問題点に着目してなされたものであ
って、その目的は、ポリエステル成形体の透明性を損な
うことなく、その表面全域をむらなく均一にエツチング
することのできる様な表面処理法を提供しようとするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決することのできた本発明の構成は、ポ
リエステル成形体の表面に、該ポリエステルとの親和性
に優れた有機溶剤を付着させた後、高濃度アルカリ溶液
でエツチング処理するところに要旨を有するものである
。

［作用コ 本発明では、ポリエステル成形体の表面を高濃度アルカ
リ溶液でエツチング処理するに先立って、表面にポリエ
ステルとの親和性に優れた有機溶剤を付着させておく。

そうすると、ポリエステル成形体表面に対するエツチン
グ処理液の濡れ性が向上すると共に、当該成形体の表面
は有機溶剤の作用で膨潤状態となり、アルカリエツチン
グが全面に亘って万逼なく進行する様になる。それ故、
従来例の如く粗面度を均一にするため過度のエツチング
が不要となり、エツチング過剰により透明度が低下する
恐れもなくなる。しかも本発明では、前述の如くポリエ
ステル成形体表面に有機溶剤を付着させて表面を膨潤状
態とし、アルカリエツチングが進行し易い状態にしてか
らアルカリ溶液によるエツチングを行なうので、かりに
従来例と同程度のアルカリ濃度と処理温度を採用するな
らばエツチング所要時間を著しく短縮することができ、
また従来例に比べて低濃度のアルカリを使用し或は処理
温度を下げた場合であっても、従来例と同程度以上の粗
面化効果を得ることができる。しかもエツチングに先立
って行なわれる有機溶剤の付着によりポリエステル成形
体表面に対するエツチング処理液の濡れ性が向上し、エ
ツチングは表面全域から万遍なく進行するので、エツチ
ング斑のない均一な処理面を得ることができる。

かくしてエツチング処理効率、処理面の均一性、作業性
のすべてを改善すると共に薬剤コストも下げることがで
き、且つエツチング斑をなくすことによって透明性の低
下も抑えることができる。

本発明の適用対象となるポリエステルについては一切制
限がなく、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリ
（エチレンテレフタレート・イソフタレート）、ポリ（
エチレンテレフタレート・ブチレンテレフタレート）、
ポリオキシエトキシベンゾエート、ポリシクロヘキサン
ジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
なと様々のポリエステル、あるいはそれらの各種変性物
等が使用できるが、汎用性の高いフィルムやシート材と
して最も一般的なのは、ポリエチレンテレフタレート、
あるいはエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位
として含むポリエステルである。中でもフィルムとして
使用する場合は、−軸方向に分子配向させた後ヒートセ
ットしたものが好ましい。

アルカリエツチングの前処理工程でポリエステル成形体
表面に付着される有機溶剤としては、ポリエステルに対
して親和性を有し、且つエツチング処理液、即ちアルカ
リ溶液と相溶性を有するものであればすべて使用できる
が、予備処理剤としての効果やコスト等を考慮して最も
好ましいのは、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール
、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、チオ
ジグリコール等のグリコール類あるいはそれらのアルキ
ルエーテル類、フェニルエーテル類、グリセリンなどの
多価アルコール類であり、これらの中でも特に好ましい
のはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコールである。これらの有機溶剤のポリエ
ステル成形体表面への好ましい付着量は、有機溶剤の種
類や処理温度によっても異なるので一律に規定すること
はできないが、標準的な値として示すならば０．１〜１
．０ｇ／ｃｍ２の範囲である。

次にエツチングに使用するアルカリとしては水酸化カリ
ウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カル
シウム等であるが、これらの中で最も実用性の高いのは
水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムである。これら
のアルカリは水溶液あるいはアルコール等の有機溶剤溶
液として使用され、その好ましい濃度は２０〜６０重量
％程度、より好ましくは３０〜５０重量％である。また
エツチング処理温度は常温でもよいが、高温で処理すれ
ばより短時間で済ませることができる。

尚このときの温度はアルカリ溶液の沸点と処理時間の双
方の兼ね合いで決めればよいが、好ましいのは８０〜１
３０℃、より好ましくは９０〜ｔｉｏ℃の範囲であり、
処理時間は１０〜３００秒程度で十分である。こうした
好ましい処理温度の関係を考慮すれば、アルカリを溶か
す為の溶剤は１００℃程度以上の沸点を有するものが好
ましく、最も一般的なのは水あるいはエチレングリコー
ル、プロピレングリコール等のグリコール類である。

かくしてエツチング処理を行なった後は、冷水もしくは
温水により洗浄し、場合によっては更に酸の希薄水溶液
で中和することにより、表面が均一に粗面化されたポリ
エステル成形体が得られる。

［実施例］ 実施例１ 東洋紡績社製のポリエステルフィルム（二軸配向したポ
リエチレンテレフタレートフィルム、厚み１００μｍ）
を常温のエチレングリコール中に１０秒間浸漬した後、
直ちに５０重量％濃度の水酸化カリウム水溶液に１１０
℃で６０秒間浸漬した。その後直ちに温水で洗浄してか
ら乾燥し、粗面化フィルムを得た。

実施例２ 水酸化カリウムに代えて水酸化ナトリウムを使用したほ
かは実施例１と同様のエツチング処理を行ない、粗面化
フィルムを得た。

実施例３ 水酸化カリウムの濃度を４０重量％とじたほかは実施例
１と同様にしてエツチング処理を行ない粗面化フィルム
を得た。

比較例１ 多価アルコール付着処理を省略したほかは実施例１と同
様にしてエツチング処理を行ない、粗面化フィルムを得
た。

比較例２ 多価アルコール付着処理を省略し、且つアルカリエツチ
ング処理時間を５分間としたほかは実施例１と同様にし
てエツチング処理を行ない、粗面化フィルムを得た。

上記実施例及び比較例で得た各粗面化フィルム並びに未
処理フィルムについて、中心線平均粗さ（以下Ｒａと略
す）、長さ２５０μｍ中における０、２μｍ以上の深さ
の凹部の数、内部ヘイズ、表面エツチング斑、およびシ
リコン系ハードコート剤との接着性を測定した。

結果を第１表に一括して示す。

但しＲａおよび長さ２５０μｍ中の０．２μｍ以上の深
さの凹部の数は、表面粗さ計（東京精密社製サーフコム
３０４Ｂ）により測定した。また内部ヘイズは、エツチ
ングされたフィルムの両面にノ＼ラフインを塗布した後
のヘイズを、ヘイズメーター（東京電色社製ＨＡＺＥ　
　ＭＥＴＥＲＭＯＤＥＬ　Ｔ　ＣＩＩＩ　）により測定
した。シリコン系ハードコート剤との接着性は、エツチ
ングされたフィルムの片面に厚さ約２μｍシリコン系ノ
λ−ドコート剤を塗布し、１４０℃で１分間熱処理した
後、得られたフィルムについてクロスカット法で接着性
をン！′１１足した。

第　　１ 表 第１表からも明らかな様に、本発明の規定要件を満たす
実施例１〜３で得たフィルムにはいずれもエツチング斑
が・なく、ハードコート剤との接着性は良好であり、且
つ過度に深くエツチングされた凹部も全く見られず、内
部ヘイズも低い値を示している。これに対し、比較例１
．２はいずれもアルカリエツチング前の有機溶剤付着処
理を省略しているため、エツチングを抑えぎみにすると
（比較例１）エツチング斑が著しくなり、一方、エツチ
ング斑がなくなる程度まで過度のエツチング処理を行な
うと（比較例２）、粗面化が進み過ぎて内部ヘイズの値
が極端に高くなり透明性が悪化している。また実施例で
得たフィルムにおける０、２μｍ以上の深さの凹部はい
ずれも零であるのに対し、比較例で得たフィルムには凹
部が多数存在しており、本発明がエツチングの均一化に
優れた効果を有していることが分かる。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、ポリエステル成形
体の透明性を阻害することなく、エツチング斑のない優
れた密着性をもった粗面化ポリエステル成形体を効率良
く製造し得ることになった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステル成形体の表面に、該ポリエステルとの親和
   性に優れた有機溶剤を付着させた後、高濃度アルカリ溶
   液でエッチング処理することを特徴とするポリエステル
   成形体の表面処理方法。