JPH044074A - 電離放射線硬化表面の機能化方法 - Google Patents
電離放射線硬化表面の機能化方法Info
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- JPH044074A JPH044074A JP10502490A JP10502490A JPH044074A JP H044074 A JPH044074 A JP H044074A JP 10502490 A JP10502490 A JP 10502490A JP 10502490 A JP10502490 A JP 10502490A JP H044074 A JPH044074 A JP H044074A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プラチックフィルム等の表面に各種の機能性
を付与する方法に関し、特に、電離放射線により硬化す
る表面層に、機能性を確実にかつ安定的に付与する方法
に関する。
を付与する方法に関し、特に、電離放射線により硬化す
る表面層に、機能性を確実にかつ安定的に付与する方法
に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕プラス
チック材料は、加工性、柔軟性等の特性を有するために
、日用品や各種機械部品等に広範に使用されている。ま
た強靭性に優れるプラスチック材料も開発されてきてお
り、エンジニアリングプラスチックとして金属材料やガ
ラス等の無機材料の代替材料としても使用されつつある
。しかし、表面の硬度や耐擦傷性に劣るために、表面保
護層を設ける必要があり、そのためプラスチック表面を
硬質化することが行なわれている。
チック材料は、加工性、柔軟性等の特性を有するために
、日用品や各種機械部品等に広範に使用されている。ま
た強靭性に優れるプラスチック材料も開発されてきてお
り、エンジニアリングプラスチックとして金属材料やガ
ラス等の無機材料の代替材料としても使用されつつある
。しかし、表面の硬度や耐擦傷性に劣るために、表面保
護層を設ける必要があり、そのためプラスチック表面を
硬質化することが行なわれている。
プラスチック表面を硬質化するには、浸漬又はスプレー
等によりオルガノシロキサン系、メラミン系等の熱硬化
型樹脂をプラスチック表面に塗装し、その後硬化する方
法が主として行なわれていたが、この方法では、プラス
チック基材が熱変形するおそれがあり、また加熱に要す
る時間が長いといった欠点があった。
等によりオルガノシロキサン系、メラミン系等の熱硬化
型樹脂をプラスチック表面に塗装し、その後硬化する方
法が主として行なわれていたが、この方法では、プラス
チック基材が熱変形するおそれがあり、また加熱に要す
る時間が長いといった欠点があった。
そこで最近では、電離放射線硬化型樹脂を用いた方法が
盛んになってきており、紫外線硬化型樹脂や、電子線硬
化型樹脂によりプラスチック基材をコーティングし、表
面を硬質化することが行なわれるようになった。
盛んになってきており、紫外線硬化型樹脂や、電子線硬
化型樹脂によりプラスチック基材をコーティングし、表
面を硬質化することが行なわれるようになった。
ところで、最近プラスチックフィルムは、種々のプラス
チック製品、金属製品、木製品等の表面保護用として、
広く用いられるようになってきた。
チック製品、金属製品、木製品等の表面保護用として、
広く用いられるようになってきた。
保護される製品によっては、プラスチックフィルムに滑
り性、耐スクラッチ性、耐摩耗性等の各種機能を付与し
たり、帯電防止処理を施したり、さらには触感を改善し
たりする必要がある。このような機能をプラスチックフ
ィルムに付与する方法としては、所望の機能を発現させ
る添加剤を混合したインキをプラスチックフィルム表面
にコーティングする方法や、基材となるプラスチックフ
ィルム表面に直接、又は他のコーティング層を介して添
加剤をスプレー等により塗布して表面処理する方法等が
ある。
り性、耐スクラッチ性、耐摩耗性等の各種機能を付与し
たり、帯電防止処理を施したり、さらには触感を改善し
たりする必要がある。このような機能をプラスチックフ
ィルムに付与する方法としては、所望の機能を発現させ
る添加剤を混合したインキをプラスチックフィルム表面
にコーティングする方法や、基材となるプラスチックフ
ィルム表面に直接、又は他のコーティング層を介して添
加剤をスプレー等により塗布して表面処理する方法等が
ある。
しかしながら、例えば電離放射線硬化型樹脂からなるイ
ンキに表面機能化用添加剤を加えて、これをプラスチッ
クフィルム基材に塗布し、単純に電離放射線を照射して
硬化表面を得ようとする従来の方法では、多くの場合プ
ラスチックフィルムの表面まで添加剤が十分に浸出して
こす、結果的に十分な表面機能化が得られない。
ンキに表面機能化用添加剤を加えて、これをプラスチッ
クフィルム基材に塗布し、単純に電離放射線を照射して
硬化表面を得ようとする従来の方法では、多くの場合プ
ラスチックフィルムの表面まで添加剤が十分に浸出して
こす、結果的に十分な表面機能化が得られない。
また、プラスチックフィルムの硬化表面に直接添加剤を
施こす表面処理をする場合には、硬化表面の表面エネル
ギーが小さいことが多く、添加剤による表面処理の十分
かつ安定した効果が望めない。
施こす表面処理をする場合には、硬化表面の表面エネル
ギーが小さいことが多く、添加剤による表面処理の十分
かつ安定した効果が望めない。
したがって本発明の目的は、電離放射線硬化フィルムに
、確実に所望の表面機能を付与する方法を提供すること
である。
、確実に所望の表面機能を付与する方法を提供すること
である。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、基材に所
望の機能性を発現させる添加剤を加えた電離放射線硬化
用インキをコートし、機能化する表面側から電離放射線
を照射してまず電離放射線硬化用インキを半硬化させ、
次に、再び機能化する表面側から電離放射線を照射して
インキを完全に硬化させれば、添加剤を機能化させる表
面に局在化させることができ、もって所望の表面機能化
を確実に行なうことができることを発見し、本発明を完
成した。
望の機能性を発現させる添加剤を加えた電離放射線硬化
用インキをコートし、機能化する表面側から電離放射線
を照射してまず電離放射線硬化用インキを半硬化させ、
次に、再び機能化する表面側から電離放射線を照射して
インキを完全に硬化させれば、添加剤を機能化させる表
面に局在化させることができ、もって所望の表面機能化
を確実に行なうことができることを発見し、本発明を完
成した。
すなわち、本発明の電離放射線硬化表面の機能化方法は
、表面機能化用の添加剤を含む電離放射線硬化用インキ
を基材にコートした後、機能化する表面側から電離放射
線を照射して前記インキのゲル分率が90%以下となる
ように前記インキを半硬化し、次に、再び前記機能化す
る表面側から電離放射線を照射して前記インキを完全に
硬化することを特徴とする。
、表面機能化用の添加剤を含む電離放射線硬化用インキ
を基材にコートした後、機能化する表面側から電離放射
線を照射して前記インキのゲル分率が90%以下となる
ように前記インキを半硬化し、次に、再び前記機能化す
る表面側から電離放射線を照射して前記インキを完全に
硬化することを特徴とする。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、本発明において用いることのできる電離放射線硬
化用インキは、紫外線や電子線等の電離放射線で硬化す
る電離放射線硬化型樹脂を主体とするインキである。こ
の主体となる電離放射線硬化型樹脂としては、分子中に
エチレン性不飽和結合を有するプレポリマーまたはオリ
ゴマー、例えば、不飽和ポリエステル類、ポリエステル
アクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリ
レート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリ
レート、メラミンアクリレートなどの各種アクリレート
類、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタク
リレート、ポリオールメタクリレート、メラミンメタク
リレートなどの各種メタクリレート類などの一種もしく
は二種以上に、必要に応じ分子中にエチレン性不飽和結
合を有するモノマー、例えば、スチレン、α−メチルス
チレンなどのスチレン系モノマー類、アクリル酸メチル
、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸メトキ
シエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル酸フェニルな
どのアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
メトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタク
リル酸フェニル、メタクリル酸ラウリルなどのメタクリ
ル酸エステル類、アクリルアミド、メタクリルアミドな
どの不飽和カルボン酸アミド、アクリル酸−2(LN−
ジエチルアミノ)エチル、メタクリル酸−2−(N、N
−ジメチルアミノ)エチル、アクリル酸−2(N、 N
−ジベンジルアミノ)エチル、メタクリル酸(N、 N
−ジメチルアミノ)メチル、アクリル酸−2=(N、
N−ジエチルアミノ)プロピルなどの不飽和酸の置換ア
ミノアルコールエステル類、エチレングリコールジアク
リレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジアクリレート、1.6−ヘキサン
ジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアク
リレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジ
プロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコ
ールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタク
リレート、ジエチレングリコールジメタクリレートなど
の多官能性化合物、および(または)分子中に2個以上
のチオール基を有するポリチオール化合物、例えば、ト
リメチロールプロバントリチオグリコレート、トリメチ
ロールプロパントリチオプロピレート、ペンタエリスリ
トールテトラチオグリコレートなどを混合したものであ
る。
化用インキは、紫外線や電子線等の電離放射線で硬化す
る電離放射線硬化型樹脂を主体とするインキである。こ
の主体となる電離放射線硬化型樹脂としては、分子中に
エチレン性不飽和結合を有するプレポリマーまたはオリ
ゴマー、例えば、不飽和ポリエステル類、ポリエステル
アクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリ
レート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリ
レート、メラミンアクリレートなどの各種アクリレート
類、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタク
リレート、ポリオールメタクリレート、メラミンメタク
リレートなどの各種メタクリレート類などの一種もしく
は二種以上に、必要に応じ分子中にエチレン性不飽和結
合を有するモノマー、例えば、スチレン、α−メチルス
チレンなどのスチレン系モノマー類、アクリル酸メチル
、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸メトキ
シエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル酸フェニルな
どのアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
メトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタク
リル酸フェニル、メタクリル酸ラウリルなどのメタクリ
ル酸エステル類、アクリルアミド、メタクリルアミドな
どの不飽和カルボン酸アミド、アクリル酸−2(LN−
ジエチルアミノ)エチル、メタクリル酸−2−(N、N
−ジメチルアミノ)エチル、アクリル酸−2(N、 N
−ジベンジルアミノ)エチル、メタクリル酸(N、 N
−ジメチルアミノ)メチル、アクリル酸−2=(N、
N−ジエチルアミノ)プロピルなどの不飽和酸の置換ア
ミノアルコールエステル類、エチレングリコールジアク
リレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジアクリレート、1.6−ヘキサン
ジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアク
リレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジ
プロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコ
ールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタク
リレート、ジエチレングリコールジメタクリレートなど
の多官能性化合物、および(または)分子中に2個以上
のチオール基を有するポリチオール化合物、例えば、ト
リメチロールプロバントリチオグリコレート、トリメチ
ロールプロパントリチオプロピレート、ペンタエリスリ
トールテトラチオグリコレートなどを混合したものであ
る。
以上の化合物は任意に混合してインキとすることができ
るが、適当なコーティング適性を持たせるだめに、前記
プレポリマーまたはオリゴマーを5重量%以上とし、前
記モノマーおよび(または)ポリチオール化合物を95
重量%以下とするのが好ましい。
るが、適当なコーティング適性を持たせるだめに、前記
プレポリマーまたはオリゴマーを5重量%以上とし、前
記モノマーおよび(または)ポリチオール化合物を95
重量%以下とするのが好ましい。
インキには、上記の化合物が紫外線もしくは電子線の照
射前に硬化するのを防止するために、ハイドロキノン、
ハイドロキノン千ツメチルエーテル、ベンゾキノンなど
の重合禁止剤を安定剤として添加するとよい。
射前に硬化するのを防止するために、ハイドロキノン、
ハイドロキノン千ツメチルエーテル、ベンゾキノンなど
の重合禁止剤を安定剤として添加するとよい。
なお、インキを紫外線硬化型とする場合、この中に光重
合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類
、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシエ
ステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオ
キサントン類や、光増感剤としてn−ブチルアミン、ト
リエチルアミン、)+J−n−ブチルホスフィンなどを
混合して用いる。
合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類
、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシエ
ステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオ
キサントン類や、光増感剤としてn−ブチルアミン、ト
リエチルアミン、)+J−n−ブチルホスフィンなどを
混合して用いる。
次に、本発明において使用することのできる表面機能代
用添加剤としては、シリコーン、ワックス、シリコン、
粉体、界面活性剤、フッ素化合物、帯電防止剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、安定剤等がある。これらの添加剤
は、所望の機能化が得られるように単独で、又は二種以
上混合して用いられる。その添加量は、添加剤の合計が
電離放射線硬化用インキ中で0.01〜50重量%の範
囲にあるように設定する。添加剤量が0.01重量%未
満では、添加剤による機能性の発現が顕著とならず、一
方50重量%を超える量とすると、電離放射線硬化用イ
ンキが十分に硬化しなかったり、基材と硬化したインキ
層との密着性が低下して好ましくない。
用添加剤としては、シリコーン、ワックス、シリコン、
粉体、界面活性剤、フッ素化合物、帯電防止剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、安定剤等がある。これらの添加剤
は、所望の機能化が得られるように単独で、又は二種以
上混合して用いられる。その添加量は、添加剤の合計が
電離放射線硬化用インキ中で0.01〜50重量%の範
囲にあるように設定する。添加剤量が0.01重量%未
満では、添加剤による機能性の発現が顕著とならず、一
方50重量%を超える量とすると、電離放射線硬化用イ
ンキが十分に硬化しなかったり、基材と硬化したインキ
層との密着性が低下して好ましくない。
シリコーンは触感向上剤として働く。また耐薬品性の向
上にも作用する。実際に用いるシリコーンとしては、ア
ミノ変性シリコーン、エーテル変性シリコーン、メルカ
プト変性シリコーン、○H基含有シリコーン、UV又は
EB硬化型シリコーン等がある。なおシリコーンの好ま
しい添加量は0.01〜10重量%である。
上にも作用する。実際に用いるシリコーンとしては、ア
ミノ変性シリコーン、エーテル変性シリコーン、メルカ
プト変性シリコーン、○H基含有シリコーン、UV又は
EB硬化型シリコーン等がある。なおシリコーンの好ま
しい添加量は0.01〜10重量%である。
ワックスは、滑り性及び触感の向上に作用する。
ワックスとしては、ポリエチレングリコール、ポリテト
ラメチレングリコール等がある。ワックスの好ましい添
加量は0.1〜10重看%である。
ラメチレングリコール等がある。ワックスの好ましい添
加量は0.1〜10重看%である。
シリコンは樹脂改質、熱安定性等の向上のために添加す
る。具体的には、アリルトリメチルシラン、3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、1.3ビス(3−アミノ
プロピル)−1,1,3,3−テトラジメチルシロキサ
ン、N、0−ビス (トリメチルシリル)アセトアミド
などがある。シリコンの好ましい添加量は0.01〜1
0重量%である。
る。具体的には、アリルトリメチルシラン、3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、1.3ビス(3−アミノ
プロピル)−1,1,3,3−テトラジメチルシロキサ
ン、N、0−ビス (トリメチルシリル)アセトアミド
などがある。シリコンの好ましい添加量は0.01〜1
0重量%である。
粉体については、その選択により種々の機能性を得るこ
とができる。たとえば5iOa、^1203、Ti0i
等を添加することにより表面をノングレア層とすること
ができるし、また耐スクラッチ性や耐摩耗性を向上する
ことができる。カーボンを加えれば帯電防止性を向上す
ることができ、また着色することにもなる。さらにワッ
クスパウダー等を用いればすべり性を向上させることが
できる。その他、シリコンパウダー、テフロンパウダー
等があげられる。なお粉体の添加により触感を改善する
こともできる。粉体の好ましい添加量は1〜50重量%
である。
とができる。たとえば5iOa、^1203、Ti0i
等を添加することにより表面をノングレア層とすること
ができるし、また耐スクラッチ性や耐摩耗性を向上する
ことができる。カーボンを加えれば帯電防止性を向上す
ることができ、また着色することにもなる。さらにワッ
クスパウダー等を用いればすべり性を向上させることが
できる。その他、シリコンパウダー、テフロンパウダー
等があげられる。なお粉体の添加により触感を改善する
こともできる。粉体の好ましい添加量は1〜50重量%
である。
界面活性剤及びフッ素化合物は、触感向上剤又は帯電防
止剤として働き、またプラスチック基材との密着性の向
上にも寄与する。さらに防曇性(親水性)の付与をする
。具体的には陰イオン界面活性剤として脂肪酸塩、アル
キルベンゼンスルホン酸塩などがあり、陽イオン界面活
性剤としては、アルキルアミン塩、ピリジン誘導体等が
ある。
止剤として働き、またプラスチック基材との密着性の向
上にも寄与する。さらに防曇性(親水性)の付与をする
。具体的には陰イオン界面活性剤として脂肪酸塩、アル
キルベンゼンスルホン酸塩などがあり、陽イオン界面活
性剤としては、アルキルアミン塩、ピリジン誘導体等が
ある。
また非イオン性のものとしてはポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げら
れる。さらにフッ素化合物としては、パーフルオロアル
キルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルエチレンオキ
サイド付加物などのフッ素系界面活性剤がある。またフ
ッ素化合物としてUV又はEB硬化型のフッ素化合物を
用いることもできる。界面活性剤及びフッ素化合物の好
ましい添加量はそれぞれ0.01〜30重量%及び0.
01〜10重量%である。
キルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げら
れる。さらにフッ素化合物としては、パーフルオロアル
キルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルエチレンオキ
サイド付加物などのフッ素系界面活性剤がある。またフ
ッ素化合物としてUV又はEB硬化型のフッ素化合物を
用いることもできる。界面活性剤及びフッ素化合物の好
ましい添加量はそれぞれ0.01〜30重量%及び0.
01〜10重量%である。
帯電防止剤としては、導電性粉体や、陰イオン性、陽イ
オン性、両性イオン性または非イオン性の各種界面活性
剤、無機塩などを用いることができる。帯電防止剤の好
ましい添加量は1〜50重量%である。
オン性、両性イオン性または非イオン性の各種界面活性
剤、無機塩などを用いることができる。帯電防止剤の好
ましい添加量は1〜50重量%である。
紫外線吸収剤としては、ベンゾ) IJアゾール系、ベ
ンゾフェノン系、シュウ酸アニリド系等の、通常紫外線
吸収剤として用いられているものが使用できる。紫外線
吸収剤の好ましい添加量は0.1〜lO重量%である。
ンゾフェノン系、シュウ酸アニリド系等の、通常紫外線
吸収剤として用いられているものが使用できる。紫外線
吸収剤の好ましい添加量は0.1〜lO重量%である。
酸化防止剤としては、フェノール系、ヒンダードフェノ
ール系の酸化防止剤が使用できる。酸化防止剤の好まし
い添加量は0.1〜lO重量%である。
ール系の酸化防止剤が使用できる。酸化防止剤の好まし
い添加量は0.1〜lO重量%である。
また安定剤としてはヒンダードアミン系のものが使用で
きる。特に光安定剤としては、ヒンダードアミン系で、
例えば2−(3,5−ジ−t−ブチル−4ヒドロキシベ
ンジル) −2’−n−ブチルマロン酸ビス−(1,2
,2,6−ベンタメチルー4−ピペリジル)、ビス−(
1,2,2,6,6−ベンタメチルー4−ピペリジル)
セバケート、テトラキス−(2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテト
ラカルボキシレート等が挙げられる。安定剤の好ましい
添加量は0.1〜10重量%である。なお、紫外線吸収
剤と光安定剤は併用することにより著しい耐候性の改良
が得られる。
きる。特に光安定剤としては、ヒンダードアミン系で、
例えば2−(3,5−ジ−t−ブチル−4ヒドロキシベ
ンジル) −2’−n−ブチルマロン酸ビス−(1,2
,2,6−ベンタメチルー4−ピペリジル)、ビス−(
1,2,2,6,6−ベンタメチルー4−ピペリジル)
セバケート、テトラキス−(2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテト
ラカルボキシレート等が挙げられる。安定剤の好ましい
添加量は0.1〜10重量%である。なお、紫外線吸収
剤と光安定剤は併用することにより著しい耐候性の改良
が得られる。
次に本発明の表面機能化方法について説明する。
まず上述した電離放射線硬化型樹脂及び所望の添加剤を
用いて、無溶剤又は必要に応じ溶剤を添加してインキを
作成する。使用し得る溶剤としては、メタノール、エタ
ノール、イソプロパツール、メチルセルソルブ、エチル
セルソルブ等のアルコール類、テトラヒドロフラン等の
エーテル類、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイ
ソブチルケント等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル
等のエステル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素類等、又はこれらの混合溶剤がある。
用いて、無溶剤又は必要に応じ溶剤を添加してインキを
作成する。使用し得る溶剤としては、メタノール、エタ
ノール、イソプロパツール、メチルセルソルブ、エチル
セルソルブ等のアルコール類、テトラヒドロフラン等の
エーテル類、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイ
ソブチルケント等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル
等のエステル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素類等、又はこれらの混合溶剤がある。
次に上述のインキを基材表面に塗布する。基材としては
、ポリエステル等のプラスチックフィルムを用いるのが
好ましい。塗布方法としてはブレードコーティング法、
グラビアコーティング法、ロッドコーティング法、ナイ
フコーディング法、リバースロールコーティング法、オ
フセットグラビアコーティング法等が使用できる。
、ポリエステル等のプラスチックフィルムを用いるのが
好ましい。塗布方法としてはブレードコーティング法、
グラビアコーティング法、ロッドコーティング法、ナイ
フコーディング法、リバースロールコーティング法、オ
フセットグラビアコーティング法等が使用できる。
添加剤を含むインキを塗布後、電離放射線を照射するが
、その前にインキ塗布面にポリエステル等のフィルムを
ラミネートするのが良い。このフィルムのラミネートに
より電離放射線硬化用イキン層に凹凸をつけるなどの賦
形の操作が容易となる。またプラスチックフィルム基材
の取扱いも容易となり、例えば、後述する電離放射線に
よる硬化において、第一回目の電離放射線照射をおこな
ってインキを半ば硬化させたのち、基材を一旦巻き取っ
て保存し、使用時に再び電離放射線を照射して表面を完
全に硬化して使用することも可能となる。
、その前にインキ塗布面にポリエステル等のフィルムを
ラミネートするのが良い。このフィルムのラミネートに
より電離放射線硬化用イキン層に凹凸をつけるなどの賦
形の操作が容易となる。またプラスチックフィルム基材
の取扱いも容易となり、例えば、後述する電離放射線に
よる硬化において、第一回目の電離放射線照射をおこな
ってインキを半ば硬化させたのち、基材を一旦巻き取っ
て保存し、使用時に再び電離放射線を照射して表面を完
全に硬化して使用することも可能となる。
さらに、ラミネートするフィルムを、あらかじめインキ
に加えた添加剤と同一の添加剤により表面処理を行なっ
ておくのが好ましい。添加剤によるフィルムの表面処理
としては、添加剤をフィルムにあらかじめコートしてお
く方法があるが、添加剤を練り込んだ組成物で製造した
フィルムを用いても良い。このようなフィルムをプラス
チック基材のインキコート面にラミネートしてふくこと
で、後に行う電離放射線照射の工程で添加剤成分が表面
部に偏在しやすくなり、表面の機能性がより向上する。
に加えた添加剤と同一の添加剤により表面処理を行なっ
ておくのが好ましい。添加剤によるフィルムの表面処理
としては、添加剤をフィルムにあらかじめコートしてお
く方法があるが、添加剤を練り込んだ組成物で製造した
フィルムを用いても良い。このようなフィルムをプラス
チック基材のインキコート面にラミネートしてふくこと
で、後に行う電離放射線照射の工程で添加剤成分が表面
部に偏在しやすくなり、表面の機能性がより向上する。
次に電離放射線照射を行う。用いる電離放射線としては
電子線が好ましい。電子線照射の場合には、コックロフ
トワルトン型、バンプグラフ型、共振変圧器型、絶縁コ
ア変圧器型、直線型、ダイナミドロン型、高周波型、エ
レクトロンカーテン型等の各種電子線加速器から放出さ
れた50〜1000KeV 、このましくは100〜3
00KeVの範囲のエネルギーを有する電子線を用いる
ことができる。電子線の照射量は一般に1〜20Mra
dである。
電子線が好ましい。電子線照射の場合には、コックロフ
トワルトン型、バンプグラフ型、共振変圧器型、絶縁コ
ア変圧器型、直線型、ダイナミドロン型、高周波型、エ
レクトロンカーテン型等の各種電子線加速器から放出さ
れた50〜1000KeV 、このましくは100〜3
00KeVの範囲のエネルギーを有する電子線を用いる
ことができる。電子線の照射量は一般に1〜20Mra
dである。
電離放射線の照射は二段階に分けて行う。
まず、第一の照射として、機能化する表面側から電離放
射線をあてる。この第一の照射により電離放射線硬化用
インキを完全に硬化させると、添加剤の表面へのブリー
ドが悪くなって添加剤を表面に偏在させることができず
、表面の機能化が不十分となる。したがって、第一の電
離放射線の照射では、電離放射線硬化用インキを完全に
は硬化させず、照射後のインキのゲル分率が90%以下
となる程度の硬化にとどめる。このように第一回目の電
離放射線の照射で電離放射線硬化用インキを半硬化して
おけば、インキ中に存在する添加剤が、いわゆるブリー
ド作用によりインキの表面に容易に偏在することになる
。なお、本発明におけるゲル分率は、対象となる半硬化
したインキをテトラヒドロフラン(THF)に24時間
浸漬して乾燥した後の重量と、浸漬前の重量との差によ
り求約たものであり、次式により決定される。
射線をあてる。この第一の照射により電離放射線硬化用
インキを完全に硬化させると、添加剤の表面へのブリー
ドが悪くなって添加剤を表面に偏在させることができず
、表面の機能化が不十分となる。したがって、第一の電
離放射線の照射では、電離放射線硬化用インキを完全に
は硬化させず、照射後のインキのゲル分率が90%以下
となる程度の硬化にとどめる。このように第一回目の電
離放射線の照射で電離放射線硬化用インキを半硬化して
おけば、インキ中に存在する添加剤が、いわゆるブリー
ド作用によりインキの表面に容易に偏在することになる
。なお、本発明におけるゲル分率は、対象となる半硬化
したインキをテトラヒドロフラン(THF)に24時間
浸漬して乾燥した後の重量と、浸漬前の重量との差によ
り求約たものであり、次式により決定される。
ここでWlは浸漬前のインキの重量であり、W。
はTHFに24時間浸漬して乾燥した後の重量である。
次に、第二の照射として、再び機能化する表面側から電
離放射線を照射して電離放射線硬化用インキを完全に硬
化させる。なお、必要に応じてこの第二の照射を複数回
に分けて行っても良い。
離放射線を照射して電離放射線硬化用インキを完全に硬
化させる。なお、必要に応じてこの第二の照射を複数回
に分けて行っても良い。
本発明に右いては、第−及び第二の照射における電離放
射線は、ともに機能化する表面側から行う。したがって
電離放射線は実質的にプラスチック基材を通過しないた
め、プラスチック基材をほとんど傷めない利点を有する
。
射線は、ともに機能化する表面側から行う。したがって
電離放射線は実質的にプラスチック基材を通過しないた
め、プラスチック基材をほとんど傷めない利点を有する
。
以上に示した方法により電離放射線硬化層の表面に添加
剤を偏在化させることができ、得られたプラスチック表
面は安定化するとともに、大きな機能性が付与される。
剤を偏在化させることができ、得られたプラスチック表
面は安定化するとともに、大きな機能性が付与される。
基材に所望の機能を発現する添加剤を含有する電離放射
M硬化用インキを塗布し、機能化する表面側から第一の
電離放射線照射を行い、電離放射線硬化用インキを半硬
化させる。この照射によりインキはそのゲル分率が90
%以下となる程度に半硬化するので、インキ内に含まれ
る添加剤が容易にブリードして、それが表面に偏在する
。そして、インキ表面硬化層の表面部に添加剤成分が偏
在あるいは析出した状態で、再び機能化する表面側から
電離放射線を照射してインキを完全に硬化するので、良
好な機能化表面層が得られる。
M硬化用インキを塗布し、機能化する表面側から第一の
電離放射線照射を行い、電離放射線硬化用インキを半硬
化させる。この照射によりインキはそのゲル分率が90
%以下となる程度に半硬化するので、インキ内に含まれ
る添加剤が容易にブリードして、それが表面に偏在する
。そして、インキ表面硬化層の表面部に添加剤成分が偏
在あるいは析出した状態で、再び機能化する表面側から
電離放射線を照射してインキを完全に硬化するので、良
好な機能化表面層が得られる。
本発明では、第−及び第二の電離放射線の照射を機能化
する表面側から行うので、実質的に電離放射線は基材を
通過することがなく、基材にダメージを与えることはほ
とんどない。
する表面側から行うので、実質的に電離放射線は基材を
通過することがなく、基材にダメージを与えることはほ
とんどない。
なお、特に電離放射線硬化用インキ層上に、インキに添
加したと同じ添加剤によってあらかじ6表面処理したフ
ィルムをラミネートし、次いで第−及び第二の電離放射
線照射を行えば、表面の機能化はさらに効果的になる。
加したと同じ添加剤によってあらかじ6表面処理したフ
ィルムをラミネートし、次いで第−及び第二の電離放射
線照射を行えば、表面の機能化はさらに効果的になる。
これは、ラミネートしたフィルム表面の添加剤の存在に
より、インキ中の添加剤成分がより一層ラミネートフィ
ルムの方向(インキ層表面部)に移動しやすくなるため
と考えられる。
より、インキ中の添加剤成分がより一層ラミネートフィ
ルムの方向(インキ層表面部)に移動しやすくなるため
と考えられる。
このように、第一の電離放射線照射によって添加剤成分
をインキ層表層部に偏在化させた後、その状態で再び第
二の電離放射線照射を行って、インキ層を完全に硬化さ
せれば、安定した機能化表面を得ることができ、基材の
ダメージも少なくなる。
をインキ層表層部に偏在化させた後、その状態で再び第
二の電離放射線照射を行って、インキ層を完全に硬化さ
せれば、安定した機能化表面を得ることができ、基材の
ダメージも少なくなる。
本発明を、以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1
ウレタンアクリレート (U V−7700B、日本合
成化学工業■製)70重量部と、フェノキシエチルアク
リレ−) (PO−A、共栄社油脂工業■製)30重l
ff1Sト、シリ:]−ンTりjl L/ −) (
TUV −6000、東芝シリコーン■製)1重量部と
を混合し、40℃に加温して、ロールコート方式により
厚さ 100μmのポリエステルフィルム(Hp−7,
帝人■製)にコートした。なお、このポリエステルフィ
ルムは、あらかじめ易接着処理を施しておいたものであ
る。
成化学工業■製)70重量部と、フェノキシエチルアク
リレ−) (PO−A、共栄社油脂工業■製)30重l
ff1Sト、シリ:]−ンTりjl L/ −) (
TUV −6000、東芝シリコーン■製)1重量部と
を混合し、40℃に加温して、ロールコート方式により
厚さ 100μmのポリエステルフィルム(Hp−7,
帝人■製)にコートした。なお、このポリエステルフィ
ルムは、あらかじめ易接着処理を施しておいたものであ
る。
次に、このコート面に、厚さ50μmのシリコーン処理
したポリエステルフィルム(E 7000、東洋紡■製
)をラミネートした。
したポリエステルフィルム(E 7000、東洋紡■製
)をラミネートした。
ラミネート後、エレクトロンカーテン型電子線(EB)
照射装置(ESI社製)により、第一の電子線照射とし
て160KVの加速電圧でシリコーン処理したポリエス
テルフィルム(E 7000)面側から電子線をI M
rad照射した。
照射装置(ESI社製)により、第一の電子線照射とし
て160KVの加速電圧でシリコーン処理したポリエス
テルフィルム(E 7000)面側から電子線をI M
rad照射した。
第一の電離放射線を照射した後、後述する要領で、半硬
化した電離放射線硬化用インキのゲル分率を測定したと
ころ、65%であった。
化した電離放射線硬化用インキのゲル分率を測定したと
ころ、65%であった。
次に、第二の電子線照射として、シリコーン処理したポ
リエステルフィルム< E 7000)面から 180
KVの加速電圧で電子線を5 Mrad照射し、塗膜を
完全に硬化させた。
リエステルフィルム< E 7000)面から 180
KVの加速電圧で電子線を5 Mrad照射し、塗膜を
完全に硬化させた。
硬化後ラミネートフィルムを除去して、以下の(ロ)〜
(ニ)の要領で硬化塗膜の物性を評価した。
(ニ)の要領で硬化塗膜の物性を評価した。
(イ)第一の電離放射線照射後のゲル分率ラミネートフ
ィルムをつけた状態で10cmx10cmの大きさに切
り、その重量(Wl)を測定した。これを100 cm
3のTHFに24時間浸漬し、70℃で3時間乾燥した
。この乾燥後の重量(W2)を測定した。そして、次式
によりゲル分率を求めた。
ィルムをつけた状態で10cmx10cmの大きさに切
り、その重量(Wl)を測定した。これを100 cm
3のTHFに24時間浸漬し、70℃で3時間乾燥した
。この乾燥後の重量(W2)を測定した。そして、次式
によりゲル分率を求めた。
人差指の爪で塗膜を2〜3回引っかき(弓っかきの長さ
は約30m)、著しい傷、復元しない傷又は生地が露出
するような傷が生ずるかどうかを観察した。
は約30m)、著しい傷、復元しない傷又は生地が露出
するような傷が生ずるかどうかを観察した。
○:傷つかない
X:傷つく
(ハ)滑り性テスト
塗膜の表面に50gの重りを置き、徐々に塗膜表面に角
度をつけてゆき、重りが滑り出す角度を測定した。
度をつけてゆき、重りが滑り出す角度を測定した。
(ニ)口紅テスト
塗膜表面に口紅を塗り、室温で4時間放置した後、石油
ベンジンでこれを拭き取り、口紅が消えるか否かを観察
した。
ベンジンでこれを拭き取り、口紅が消えるか否かを観察
した。
○:ロ紅が消える
×:口紅が残る
結果を第1表に示す。
比較例1
比較例として、実施例1と同様の基材に、やはり実施例
1と同様の電離放射線硬化用インキを塗(ロ)爪スクラ
ッチテスト 布し、同様のラミネートフィルムを施した。
1と同様の電離放射線硬化用インキを塗(ロ)爪スクラ
ッチテスト 布し、同様のラミネートフィルムを施した。
次に、第一の電子線照射として180kVの加速電圧で
シリコン処理ラミネートポリエステルフィルム側から5
Mradの電子線を照射した。この第一の電子線照射後
に、硬化したインキのゲル分率を測定したところ、98
%であった。
シリコン処理ラミネートポリエステルフィルム側から5
Mradの電子線を照射した。この第一の電子線照射後
に、硬化したインキのゲル分率を測定したところ、98
%であった。
次に、第二の電子線照射として、180kVの加速電圧
でシリコン処理ラミネートポリエステルフィルム側から
5Mradの電子線を照射し、インキを完全に硬化した
。
でシリコン処理ラミネートポリエステルフィルム側から
5Mradの電子線を照射し、インキを完全に硬化した
。
次に、得られた硬化塗膜に対して、実施例1と同様に上
記(ロ)〜(ニ)のテストを行った。結果を第1表に示
す。
記(ロ)〜(ニ)のテストを行った。結果を第1表に示
す。
第1表
実施例2
ウレタンアクリレート (UV−4200B、日本合成
化学工業■製)50重量部と、1.6−ヘキサンジオー
ルジアクリレート(l(DDA 、 日本化薬玉業■
製)25重量部と、アクリル酸ダイマー(M−5600
,東亜合成工業■製)25重量部と、オクチルトリメチ
ルアンモニウムクロライド (カチオーゲン08.第−
製薬工業■製)2重量部とを混合し、60℃に加温して
、ロールコート方式により厚さ100μm(7)ポリエ
ステルフィルム(Hp−7,帝人■製)ニコートした。
化学工業■製)50重量部と、1.6−ヘキサンジオー
ルジアクリレート(l(DDA 、 日本化薬玉業■
製)25重量部と、アクリル酸ダイマー(M−5600
,東亜合成工業■製)25重量部と、オクチルトリメチ
ルアンモニウムクロライド (カチオーゲン08.第−
製薬工業■製)2重量部とを混合し、60℃に加温して
、ロールコート方式により厚さ100μm(7)ポリエ
ステルフィルム(Hp−7,帝人■製)ニコートした。
なお、このポリエステルフィルムは、あらかじめ易接着
処理を施しておいたものである。
処理を施しておいたものである。
次に、コートした面に、厚さ50μmのシリコーン処理
したポリエステルフィルム(E7410、東洋紡■製)
をラミネートした。
したポリエステルフィルム(E7410、東洋紡■製)
をラミネートした。
ラミネート後、エレクトロンカーテン型電子線(EB)
照射装置(ESI社製)により、第一の電子線照射とし
て、160KVの加速電圧でシリコーン処理したポリエ
ステルフィルム面から電子線をI Mrad照射した。
照射装置(ESI社製)により、第一の電子線照射とし
て、160KVの加速電圧でシリコーン処理したポリエ
ステルフィルム面から電子線をI Mrad照射した。
そして、実施例1と同様にゲル分率を測定した。
次に、第二の電子線照射として、ポリエステルフィルム
面から180kVで5Mradの電子線を照射し、塗膜
を完全に硬化した。
面から180kVで5Mradの電子線を照射し、塗膜
を完全に硬化した。
硬化後、ラミネートフィルムを除去して、表面抵抗を測
定した。結果を第2表に示す。
定した。結果を第2表に示す。
比較例2
比較例として、実施例2における第一の電子線照射の照
射線量を180kVで5Mradとし、ラミネートフィ
ルムとして帯電防止処理をしていないポリエステルフィ
ルム(T−60,東し■l1l) ヲ用いた以外は、実
施例2と同様にして硬化表面層を作成した。なおこのと
きの第一の電子線照射後の電離放射線硬化用インキのゲ
ル分率は100%であり、第一の電子線の照射により、
インキは完全に硬化していた。
射線量を180kVで5Mradとし、ラミネートフィ
ルムとして帯電防止処理をしていないポリエステルフィ
ルム(T−60,東し■l1l) ヲ用いた以外は、実
施例2と同様にして硬化表面層を作成した。なおこのと
きの第一の電子線照射後の電離放射線硬化用インキのゲ
ル分率は100%であり、第一の電子線の照射により、
インキは完全に硬化していた。
次に、得られた硬化塗膜の表面抵抗を実施例2と同様に
測定した。結果を第2表に示す。
測定した。結果を第2表に示す。
以上に詳述したように、本発明による硬化表面は、電離
放射線硬化用インキの塗布面側からの1回だけの電離放
射線照射により得られた硬化表面に比べて、より大きな
表面機能を有する。
放射線硬化用インキの塗布面側からの1回だけの電離放
射線照射により得られた硬化表面に比べて、より大きな
表面機能を有する。
本発明によれば、用いる添加剤を適宜選択することによ
って、滑り性、耐スクラッチ性、耐摩耗性等に優れた硬
化表面とすることができ、また帯電防止性や触感等にも
良好なプラスチックフィルムを得ることができる。
って、滑り性、耐スクラッチ性、耐摩耗性等に優れた硬
化表面とすることができ、また帯電防止性や触感等にも
良好なプラスチックフィルムを得ることができる。
Claims (6)
- (1)表面機能化用の添加剤を含む電離放射線硬化用イ
ンキを基材にコートした後、機能化する表面側から電離
放射線を照射して、前記インキのゲル分率が90%以下
となるように前記インキを半硬化し、次に、再び前記機
能化する表面側から電離放射線を照射して前記インキを
完全に硬化することを特徴とする表面機能化方法。 - (2)請求項1に記載の表面機能化方法において、前記
電離放射線硬化用インキを前記基材にコートした後、更
にコート面をフィルムでラミネートすることを特徴とす
る表面機能化方法。 - (3)請求項2に記載の表面機能化方法において、前記
ラミネートフィルムが前記添加剤で表面処理されている
ことを特徴とする表面機能化方法。 - (4)請求項1乃至3のいずれかに記載の表面機能化方
法において、前記電離放射線硬化用インキが添加剤を0
.01〜50重量%含有することを特徴とする表面機能
化方法。 - (5)請求項4に記載の表面機能化方法において、前記
添加剤がシリコーン、ワックス、シリコン、粉体、界面
活性剤、フッ素化合物、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸
化防止剤及び安定剤の1種又は2種以上であることを特
徴とする表面機能化方法。 - (6)請求項1乃至5のいずれかに記載の表面機能化方
法において、前記電離放射線が電子線であることを特徴
とする表面機能化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10502490A JP3305708B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 電離放射線硬化表面の機能化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10502490A JP3305708B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 電離放射線硬化表面の機能化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044074A true JPH044074A (ja) | 1992-01-08 |
| JP3305708B2 JP3305708B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=14396481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10502490A Expired - Fee Related JP3305708B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 電離放射線硬化表面の機能化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305708B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833529B2 (en) | 2002-09-26 | 2004-12-21 | Daihen Corporation | Power supply for short-circuiting arc welding, and automatic welding machine utilizing the same |
| JP2014014835A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Daihen Corp | 消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10502490A patent/JP3305708B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833529B2 (en) | 2002-09-26 | 2004-12-21 | Daihen Corporation | Power supply for short-circuiting arc welding, and automatic welding machine utilizing the same |
| JP2014014835A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Daihen Corp | 消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305708B2 (ja) | 2002-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |