【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、ポリプロピレンフイルムの表面処理
方法に関し、さらに詳しくは、ポリプロピレンフ
イルムの効果的なコロナ放電処理方法に関する。
(ロ) 従来の技術
ポリプロピレンフイルムは、その優れた機械的
特性、化学的特性、透明性、水蒸気遮断性等を生
かして、包装用材料等として多く使用されてい
る。そして、ポリプロピレンフイルムの持つ印刷
インキの付着性、アルミニウム等金属の蒸着性等
表面接着性の不良という欠点に対しては、フイル
ム表面をコロナ放電処理することが広く行なわれ
ている。
しかしながら、単なるコロナ放電処理では市場
の要求を充分に満足し得てはおらず、特に、接着
強度をより強固に要求される場合であるとか、セ
ロフアン用インキ、水性インキ等の汎用の印刷イ
ンキを使用する場合においては、フイルム表面を
アンカーコート処理するとか接着性樹脂を用いる
等の方法を併用して対応しているものの、接着性
に関して依然として実用上の問題を残しており、
さらには、透明性の不良化、フイルム同志のブロ
ツキングの発生等の問題を引き起こしているのが
現状である。
一方、コロナ放電処理を窒素ガス等の不活性ガ
ス雰囲気下で行なうことによる接着性改良方法も
数多く紹介されている（特開昭57−147528号）
が、これとて接着性不良という問題を解決しきつ
ているものではない。
更に、特開昭58−225132号公報は、少なくとも
１対の電極が対向配置されると共に放電側電極が
フードによつて囲繞されてなるコロナ放電処理装
置に、プラスチツク成形物（ポリプロピレンフイ
ルムも含む）を連続的に搬入してコロナ放電処理
を行なうに当り、プラスチツク成形物をコロナ放
電と同時期または前もつて金属ロールで加温する
と共に、前記フード内に空気及び酸素を除くガス
体を導入する一方、該ガス体を放電側電極又はそ
の近傍から前記フード外へ積極的に排出しながら
コロナ放電処理を行なうことを特徴とするプラス
チツク成形物のコロナ放電処理方法を提供する。
しかし、これとても改良の効果が不十分であ
る。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は、ポリプロピレンフイルムにおける前
述の現状に鑑みてなされたものであり、印刷イン
キ、特にセロフアン用インキ、水性インキ等、の
付着性、アルミニウム等金属の蒸着性等の表面接
着性の優れたポリプロピレンフイルムの表面処理
方法を提供することを目的とする。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明のポリプロピレンフイルムの表面処理方
法は、以下詳述すれば、ポリプロピレンフイルム
の表面をコロナ放電処理するにおいて、該コロナ
放電処理のガス雰囲気の温度を60〜150℃とする
ことを特徴とする。
本発明におけるポリプロピレンとは、プロピレ
ンの単独重合体、エチレン、ブテン−１等との共
重合体、およびこれらの無水マレイン酸、アクリ
ル酸等による変性物、またこれら同志もしくは他
の熱可塑性樹脂との混合物等をいい、帯電防止
剤、スリツプ剤、酸化防止剤等の添加剤や充填剤
が添加されていてもよい。
また、フイルムとは、公知の方法により成形さ
れたもので、延伸の有無を問わず、前記ポリプロ
ピレンからなる層を表面に有する他材料との積層
物であつてもよい。またシート状の厚物をも含
む。
コロナ放電処理は、真空管方式、サイリスター
方式等の公知のコロナ放電処理装置を用い、通常
用いられている処理条件、例えば、放電電極と被
処理フイルムとの間隔0.5〜10mm、処理量30〜
300W／m2／分の範囲にてなされる。
本発明では、ポリプロピレンフイルムの表面を
コロナ放電処理するにおいて、該コロナ放電処理
の気体雰囲気の温度を60〜150℃とすることが必
須であり、80〜150℃とすることが好ましい。雰
囲気温度が60℃未満では、表面接着性に関する充
分な改良効果が得られないこととなる。
なお、本発明におけるコロナ放電処理のガス雰
囲気としては、空気でもよく、窒素ガス、炭酸ガ
ス、その他不活性ガス等で置換したものとしても
よいが、中でも窒素ガス雰囲気下とすることが最
も良好な結果を与える。
また、本発明において、処理雰囲気の温度を60
℃以上に保つためには、放電処理バーから被処理
フイルムが通る処理ロールまでをフード等で被う
ことが効率的である。また、被処理フイルムに同
伴される常温の空気の処理雰囲気への流入を避け
て処理雰囲気の安定化を計るために、雰囲気ガス
を連続的に処理雰囲気に導入することが好まし
く、その際、処理雰囲気内に加熱装置を設けて常
温の雰囲気ガスを導入するよりも、予め加熱した
雰囲気ガスを導入する方が好ましい。
また、被処理フイルムを予め加熱した後にコロ
ナ放電処理することにより、処理効果の一層の向
上を達成し得る。
(ホ) 作用
本発明のポリプロピレンフイルムの表面処理方
法は、処理雰囲気の温度を60〜150℃としてコロ
ナ放電処理するので、被処理フイルム表面での雰
囲気ガスを高活性に維持することができ、表面接
着性の改良に関しての効果的な処理を可能とする
ものである。
(ヘ) 実施例
実施例１〜６、比較例１、２
ポリプロピレン（三菱油化社製、三菱ノーブレ
ンFL6CK、メルトインデツクス2.3ｇ／10分）を
用いて常法に従つて成形した厚み25μの二軸延伸
フイルムを、加熱ロールにて表１に示す温度に予
熱した後、または予熱せずして、表１に示す雰囲
気ガス、雰囲気温度下にてコロナ放電処理を行な
つた。なお、処理装置は、処理雰囲気をフードで
被い、該フード内へ予め表１に示した温度に加熱
した雰囲気ガスを200／分の量で連続的に供給
できるものを用い、被処理フイルムを20ｍ／分の
速度で走行させながら、放電処理量を60W／m2／
分として処理した。
コロナ放電処理した各フイルムに、市販のセロ
フアン用インキ（東洋インキ製造社製、セロカラ
ーST）を塗布し、また、ペルジヤー蒸着機にて
アルミニウム蒸着し、これらについて、インキお
よびアルミニウムの接着状態を、市販のセロフア
ンテープを貼着面に気泡が入らないように貼り付
け、これを急激に剥離した時のインキまたはアル
ミニウムの剥離状態を以下の基準で評価し、結果
を表１に示した。
５級：全く剥離せず
４級：10％以下剥離
３級：10％を越えて50％以下剥離
２級：50％を越えて剥離
１級：抵抗なく全面剥離
(a) Industrial Application Field The present invention relates to a method for surface treatment of polypropylene film, and more particularly to an effective method for corona discharge treatment of polypropylene film. (B) Prior Art Polypropylene film is widely used as a packaging material due to its excellent mechanical properties, chemical properties, transparency, water vapor barrier properties, etc. To address the drawbacks of polypropylene films such as poor surface adhesion such as adhesion of printing ink and vapor deposition of metals such as aluminum, it is widely practiced to subject the film surface to corona discharge treatment. However, simple corona discharge treatment does not fully satisfy market demands, especially in cases where stronger adhesive strength is required or when general-purpose printing inks such as cellophane ink or water-based ink are used. In such cases, methods such as anchor coating the film surface or using adhesive resin have been used in combination, but there still remain practical problems regarding adhesion.
Furthermore, the current situation is that it causes problems such as poor transparency and blocking between films. On the other hand, many methods for improving adhesion by performing corona discharge treatment in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas have been introduced (Japanese Patent Laid-Open No. 147528/1983).
However, this does not completely solve the problem of poor adhesion. Furthermore, JP-A-58-225132 discloses a corona discharge treatment device in which at least one pair of electrodes are arranged facing each other and a discharge side electrode is surrounded by a hood, and a plastic molded article (including a polypropylene film) is used. When continuously carrying in corona discharge treatment, the plastic molded product is heated with a metal roll at the same time as or before the corona discharge, and a gas excluding air and oxygen is introduced into the hood. On the other hand, there is provided a corona discharge treatment method for a plastic molded article, characterized in that the corona discharge treatment is performed while the gas body is actively discharged from the discharge side electrode or its vicinity to the outside of the hood. However, the effect of this improvement is insufficient. (c) Problems to be Solved by the Invention The present invention was made in view of the above-mentioned current situation regarding polypropylene films, and concerns the adhesion of printing inks, particularly cellophane inks, water-based inks, etc., and the problems with metals such as aluminum. The object of the present invention is to provide a method for surface treatment of polypropylene film having excellent surface adhesion properties such as vapor deposition properties. (d) Means for Solving the Problems The method for surface treatment of a polypropylene film of the present invention will be described in detail below. When the surface of a polypropylene film is subjected to a corona discharge treatment, the temperature of the gas atmosphere for the corona discharge treatment is increased to 60°C. It is characterized by a temperature of ~150℃. In the present invention, polypropylene refers to propylene homopolymers, copolymers with ethylene, butene-1, etc., modified products of these with maleic anhydride, acrylic acid, etc., and combinations thereof with the same or other thermoplastic resins. It refers to a mixture, etc., and additives such as antistatic agents, slip agents, and antioxidants, and fillers may be added. Further, the film is formed by a known method, and may be a laminate with other materials having a layer made of polypropylene on the surface, regardless of whether or not it is stretched. It also includes sheet-like thick materials. The corona discharge treatment is performed using a known corona discharge treatment apparatus such as a vacuum tube method or a thyristor method under commonly used treatment conditions, such as a distance of 0.5 to 10 mm between the discharge electrode and the film to be treated, and a treatment amount of 30 to 30 mm.
It is done in the range of 300W/m 2 /min. In the present invention, when the surface of the polypropylene film is subjected to corona discharge treatment, it is essential that the temperature of the gas atmosphere for the corona discharge treatment is 60 to 150°C, preferably 80 to 150°C. If the ambient temperature is less than 60°C, a sufficient improvement effect regarding surface adhesion cannot be obtained. Note that the gas atmosphere for the corona discharge treatment in the present invention may be air, or may be substituted with nitrogen gas, carbon dioxide gas, or other inert gas, but among these, a nitrogen gas atmosphere is most preferable. Give results. In addition, in the present invention, the temperature of the processing atmosphere is set to 60°C.
In order to maintain the temperature above .degree. C., it is efficient to cover the area from the discharge treatment bar to the treatment roll through which the processed film passes with a hood or the like. In addition, in order to stabilize the processing atmosphere by avoiding room-temperature air accompanying the film to be processed into the processing atmosphere, it is preferable to continuously introduce atmospheric gas into the processing atmosphere. It is more preferable to introduce a preheated atmospheric gas than to introduce a room temperature atmospheric gas by providing a heating device in the atmosphere. Further, by preheating the film to be treated and then subjecting it to the corona discharge treatment, further improvement in the treatment effect can be achieved. (e) Effect In the surface treatment method for polypropylene film of the present invention, corona discharge treatment is performed at a treatment atmosphere temperature of 60 to 150°C, so that the atmospheric gas on the surface of the film to be treated can be maintained at a high level of activity, and the surface This enables effective treatment for improving adhesion. (f) Examples Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2 25μ thick polypropylene (manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd., Mitsubishi Noblen FL6CK, melt index 2.3g/10 minutes) was molded according to a conventional method. After preheating the biaxially stretched film to the temperature shown in Table 1 using a heating roll, or without preheating, corona discharge treatment was performed under the atmospheric gas and temperature shown in Table 1. The processing apparatus used is one that covers the processing atmosphere with a hood and can continuously supply atmospheric gas heated to the temperature shown in Table 1 into the hood at a rate of 200 g/min. While running at a speed of 20 m/min, the discharge processing amount was 60 W/m 2 /
It was treated as a minute. A commercially available cellophane ink (manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd., Cellocolor ST) was applied to each corona discharge-treated film, and aluminum was vapor-deposited using a Perugia vapor deposition machine. A cellophane tape was applied to the adhering surface so as not to create air bubbles, and when it was rapidly peeled off, the state of the ink or aluminum peeling was evaluated based on the following criteria, and the results are shown in Table 1. Grade 5: No peeling at all Grade 4: Less than 10% peeling Grade 3: Peeling more than 10% but less than 50% Grade 2: Peeling more than 50% Grade 1: Peeling all over without resistance
【表】
実施例７、８、比較例３、４
実施例１〜６で用いたと同じポリプロピレン
と、該ポリプロピレンを無水マレイン酸0.3重量
％を含有するように変性した変性物との積層物を
用いて成形した前者厚み24μ、後者厚み1μの積層
二軸延伸フイルムを、加熱ロールにて表２に示す
温度に予熱した後、または予熱せずして、変性物
層側を、表２に示す雰囲気ガス、雰囲気温度下に
てコロナ放電処理を行なつた。なお、処理条件は
実施例１〜６と同一とした。
処理後の各フイルムについて、実施例１〜６に
て行なつたと同様の評価を実施し、結果を表２に
示した。
比較例 ５
比較例１において、加熱ロールとしてコロナ放
電するところの加熱ロールの温度を90℃とし、か
つ、供給する窒素ガスの温度を40℃に保つ他は同
様にしてポリプロピレンフイルムのコロナ放電処
理をし、評価したところ、セロフアン用インキの
剥離状態は３級、蒸着アルミニウムの剥離状態は
３級であつた。[Table] Examples 7, 8, Comparative Examples 3, 4 A laminate of the same polypropylene used in Examples 1 to 6 and a modified product obtained by modifying the polypropylene to contain 0.3% by weight of maleic anhydride was used. A laminated biaxially stretched film having a thickness of 24 μm for the former and 1 μm for the latter was preheated to the temperature shown in Table 2 using a heating roll or without preheating, and the modified layer side was placed in the atmosphere shown in Table 2. Corona discharge treatment was performed under gas and ambient temperature. Note that the processing conditions were the same as in Examples 1 to 6. Each film after treatment was evaluated in the same manner as in Examples 1 to 6, and the results are shown in Table 2. Comparative Example 5 Corona discharge treatment of polypropylene film was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that the temperature of the heating roll used for corona discharge was set at 90°C, and the temperature of the nitrogen gas to be supplied was maintained at 40°C. When evaluated, the peeling condition of the cellophane ink was grade 3, and the peeling condition of vapor-deposited aluminum was grade 3.
【表】
(ト) 発明の効果
本発明は、セロフアン用インキ、水性インキ等
印刷インキの付着性、アルミニウム等金属の蒸着
性、および、帯電防止剤、スリツプ付与剤、撥水
剤等の表面塗布剤の付着性等の表面接着性の優れ
たポリプロピレンフイルムが得られるという工業
的に極めて意義の大きい効果を奏するものであ
る。[Table] (g) Effects of the invention The present invention improves the adhesion of printing inks such as cellophane inks and water-based inks, the vapor deposition of metals such as aluminum, and the surface coating of antistatic agents, slip agents, water repellents, etc. This has an industrially very significant effect in that a polypropylene film with excellent surface adhesion such as adhesion of agents can be obtained.