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JP2010059308A - Surface-modified resin film and method for modifying surface of resin film - Google Patents

Surface-modified resin film and method for modifying surface of resin film Download PDF

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JP2010059308A JP2008226192A JP2008226192A JP2010059308A JP 2010059308 A JP2010059308 A JP 2010059308A JP 2008226192 A JP2008226192 A JP 2008226192A JP 2008226192 A JP2008226192 A JP 2008226192A JP 2010059308 A JP2010059308 A JP 2010059308A
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盛稔 小国
Masuhiro Kokoma
益弘 小駒
Kunihito Tanaka
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Abstract

【課題】接着剤やアンカーコート剤を用いないで、熱圧着のみにより他の樹脂フィルムとの積層フィルムを製造しても、高い接着強度を有する表面改質された樹脂フィルムを提供する。
【解決手段】基材の少なくとも一方の面が、大気圧プラズマ装置により表面改質された、厚みが10〜500μmの熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムであって、表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層が形成され、XPSの観測により、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積、S/S:改質前後のピーク面積比)が、ポリエチレンテレフタレート(PET)ではS/S<0.8、ナイロン(NY)ではS/S<0.89、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)ではS/S<0.9となっている。
【選択図】なし
Provided is a surface-modified resin film having high adhesive strength even when a laminated film with another resin film is produced only by thermocompression bonding without using an adhesive or an anchor coat agent.
At least one surface of a substrate is a resin film made of a thermoplastic resin having a thickness of 10 to 500 μm, which is surface-modified by an atmospheric pressure plasma apparatus, and has a depth of about 10 nm or less from the surface. A thermal adhesion modified layer is formed, and the peak area derived from the C—C bond (S 1 : modified) found in the binding energies 11 to 17 eV of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface by XPS observation. The post-quality peak area, S 0 : peak area before modification, S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification, and polyethylene terephthalate (PET) is S 1 / S 0 <0.8, nylon ( NY) in S 1 / S 0 <0.89, and has a S 1 / S 0 <0.9 in linear low density polyethylene (L-LDPE).
[Selection figure] None

Description

本発明は、表面改質された樹脂フィルム及び樹脂フィルムの表面改質方法に関する。   The present invention relates to a surface-modified resin film and a resin film surface modification method.

食品、飲料、電子機器部品、医薬品などの包装に使用される包装容器および袋体(以下、包装容器と総称する。)の分野では、2種類以上の樹脂フィルムを組み合わせて積層し、包装する内容物の性質、包装された包装体の使用方法に応じて必要な機能を有する積層フィルムが使用される。そのような積層フィルムとして、例えば、内容物を充填した後、包装容器の充填口を加熱バーによる溶着、いわゆるヒートシールにより密封する場合には、ヒートシール面となる包装容器の内面にはヒートシール性に優れたポリエチレン等のポリオレフィン樹脂層がヒートシール層として使用される。そして、積層フィルムには、強度を補強したり、他の機能を付与したりするためにポリエステル、ナイロンやポリプロピレン等の樹脂フィルムが積層される。このため、前もってヒートシール性に優れたポリエチレン樹脂と、例えば、ポリエステルフィルムを積層した積層フィルムを準備し、最終的な包装容器に成型することが行なわれている。   In the field of packaging containers and bags (hereinafter collectively referred to as packaging containers) used for packaging foods, beverages, electronic device parts, pharmaceuticals, etc., the contents to be laminated and packaged by combining two or more types of resin films A laminated film having a necessary function is used according to the properties of the product and the method of using the packaged package. As such a laminated film, for example, after filling the contents, when the filling port of the packaging container is sealed by welding with a heating bar, so-called heat sealing, heat sealing is applied to the inner surface of the packaging container which becomes the heat sealing surface. A polyolefin resin layer such as polyethylene having excellent properties is used as the heat seal layer. The laminated film is laminated with a resin film such as polyester, nylon, or polypropylene in order to reinforce the strength or impart other functions. For this reason, a laminated film in which a polyethylene resin excellent in heat sealability and a polyester film, for example, are laminated in advance is prepared and molded into a final packaging container.

ところで、ポリエチレン樹脂フィルムと、他の樹脂フィルムとを積層する場合、樹脂フィルムの表面に接着剤やアンカーコート剤を塗布して形成した接着剤層やアンカーコート層を用いないと接着強度が不足することがある。しかし、アンカーコート層や接着剤層を用いる場合、それらの樹脂フィルムの積層工程に際し溶剤を蒸発、乾燥させることにより発生するVOC(揮発性有機化合物)が大気中に散逸することが問題となっている。また、接着剤層を用いる場合には、ドライラミネート後に数日程度のエージング期間を必要とし、生産効率が低いという問題もある。   By the way, when laminating a polyethylene resin film and another resin film, the adhesive strength is insufficient unless an adhesive layer or an anchor coat layer formed by applying an adhesive or an anchor coat agent on the surface of the resin film is used. Sometimes. However, when an anchor coat layer or an adhesive layer is used, VOC (volatile organic compound) generated by evaporating and drying the solvent during the laminating process of those resin films is a problem in that it is dissipated into the atmosphere. Yes. In addition, when an adhesive layer is used, an aging period of about several days is required after dry lamination, and there is a problem that production efficiency is low.

さらには、内容物と包装容器との適性関係で問題になることがある。例えば、輸液等の医療用液体においては、包装容器に使用されたアンカーコート層や接着剤層に残留する溶剤やアンカーコート剤や接着剤に起因する低分子成分が相互作用を引き起こすことがある。また、食品等においても臭気が問題となる場合もある。環境問題の対策として、有機溶剤の使用量を低減できる方法が必要とされている。
このため、より好ましい包装容器用の積層フィルムの製造方法として、アンカーコート層や接着剤層を用いないで、高い接着強度を有する積層フィルムを製造できる方法が求められている。
Furthermore, there may be a problem with the aptitude relationship between the contents and the packaging container. For example, in a medical fluid such as an infusion solution, a solvent remaining in an anchor coat layer or an adhesive layer used in a packaging container, or a low molecular component resulting from the anchor coat agent or the adhesive may cause an interaction. Also, odor may be a problem in foods and the like. As a countermeasure against environmental problems, a method capable of reducing the amount of organic solvent used is required.
For this reason, as a more preferable method for producing a laminated film for a packaging container, there is a demand for a method capable of producing a laminated film having high adhesive strength without using an anchor coat layer or an adhesive layer.

このような要望に対して、接着強度を増加させるための処理を行い、アンカーコート層や接着剤層を用いないで積層フィルムを製造する方法に関して、様々な提案がなされている(例えば特許文献1〜6を参照)。
特許文献1には、プラスチック基材の少なくとも一面にコロナ処理、プラズマ処理、フレームプラズマ処理、電子線照射、紫外線照射などにより表面を酸化処理するとともに、溶融押出したフィルムの少なくとも一面にオゾン処理したのち、両者を接触させ圧着する押出ラミネート方法が記載されている。
特許文献2には、プラスチック基材の少なくとも一面に、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、ネオン、キセノン、窒素等の不活性気体の雰囲気で電子線照射処理、低圧プラズマ処理、大気圧プラズマ処理またはコロナ放電処理により表面処理するとともに、溶融押出したフィルムの少なくとも一面にオゾン処理したのち、両者を接触させ圧着する押出ラミネート方法が記載されている。
In response to such a demand, various proposals have been made regarding a method for producing a laminated film without using an anchor coat layer or an adhesive layer by performing a treatment for increasing the adhesive strength (for example, Patent Document 1). -6).
In Patent Document 1, at least one surface of a plastic substrate is oxidized by corona treatment, plasma treatment, flame plasma treatment, electron beam irradiation, ultraviolet irradiation, etc., and at least one surface of a melt-extruded film is subjected to ozone treatment. An extrusion laminating method in which both are brought into contact with each other and pressure-bonded is described.
In Patent Document 2, at least one surface of a plastic substrate is subjected to electron beam irradiation treatment, low-pressure plasma treatment, atmospheric pressure plasma treatment, or corona discharge treatment in an atmosphere of an inert gas such as argon, helium, krypton, neon, xenon, or nitrogen. And an extrusion laminating method in which at least one surface of a melt-extruded film is subjected to ozone treatment and then brought into contact with each other and pressure-bonded.

特許文献3には、合成樹脂の表面を活性化し、印刷インキや金属蒸着膜に対する接着性を向上するため、実質的に窒素と二酸化炭素とからなる混合気体雰囲気(望ましくは酸素濃度が0.1vol%以下)中でコロナ放電処理することを特徴とする合成樹脂の表面処理方法が記載されている。
特許文献4には、窒素ガス(酸素濃度が3vol%以下)、炭酸ガスあるいは窒素/炭酸ガスの混合ガス雰囲気でのコロナ放電処理により、ESCA法による基材フィルムの表面の窒素と炭素の原子数比(N/C)が0.001〜0.1の範囲である被処理面を生成し、該被処理面に、水/低級アルコール混合溶液や水を溶媒とし、水溶性高分子及び無機系層状化合物を主たる構成成分とする塗剤を塗布し、乾燥して塗膜を形成するガスバリアフィルムの製造方法が記載されている。
In Patent Document 3, in order to activate the surface of the synthetic resin and improve the adhesion to the printing ink and the metal vapor deposition film, a mixed gas atmosphere substantially composed of nitrogen and carbon dioxide (preferably the oxygen concentration is 0.1 vol. % Or less), a surface treatment method for a synthetic resin is described.
Patent Document 4 discloses the number of nitrogen and carbon atoms on the surface of a substrate film by ESCA method by corona discharge treatment in nitrogen gas (oxygen concentration of 3 vol% or less), carbon dioxide gas or a mixed gas atmosphere of nitrogen / carbon dioxide gas. A surface to be processed having a ratio (N / C) in the range of 0.001 to 0.1 is generated, and a water / lower alcohol mixed solution or water is used as a solvent on the surface to be processed. A method for producing a gas barrier film is described in which a coating agent containing a layered compound as a main constituent is applied and dried to form a coating film.

特許文献5には、少なくとも二層以上の、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)、未延伸ポリプロピレン(CPP)などのポリオレフィン樹脂を、接着剤を用いないで積層する方法が開示されている。具体的には、積層する樹脂の表面に走査型グロー放電プラズマ装置を用いて低温プラズマ処理をした後、熱圧着により積層するとしている。
特許文献6には、大気圧プラズマ処理装置によりフッ素樹脂シートの表面をプラズマ処理した基材同士を、接着剤を使用しないで、かつ、その構造・組成を変化させないで、基材の融点以下の温度で圧着することにより接着させる、接着装置及び接着方法が示されている。
特開平7−314629号公報 特開平9−234845号公報 特公昭57−30854号公報 特開平9−111017号公報 特開平3−162420号公報 特開2008−75030号公報
Patent Document 5 discloses a method of laminating at least two or more polyolefin resins such as linear low density polyethylene (L-LDPE) and unstretched polypropylene (CPP) without using an adhesive. ing. Specifically, the surface of the laminated resin is subjected to low-temperature plasma treatment using a scanning glow discharge plasma apparatus, and then laminated by thermocompression bonding.
Patent Document 6 discloses that substrates obtained by plasma-treating the surface of a fluororesin sheet with an atmospheric pressure plasma treatment apparatus do not use an adhesive and do not change the structure / composition, and have a melting point of the substrate or lower. A bonding apparatus and a bonding method for bonding by pressure bonding at a temperature are shown.
JP 7-314629 A JP-A-9-234845 Japanese Patent Publication No.57-30854 Japanese Patent Laid-Open No. 9-1111017 JP-A-3-162420 JP 2008-75030 A

しかし、特許文献1、2に提案された方法において、公知の空気雰囲気でのコロナ処理とUV/オゾン処理とを組み合わせて処理を行うだけでは、接着強度が不充分な場合がある。   However, in the methods proposed in Patent Documents 1 and 2, the adhesive strength may be insufficient only by performing a combination of a corona treatment in a known air atmosphere and a UV / ozone treatment.

特許文献3、4には、窒素を含み、実質的に酸素を含まない雰囲気でのコロナ放電処理により、合成樹脂の表面を改質して接着性を向上する方法が記載されている。しかし、これらの特許文献には、印刷インキや金属蒸着膜、水溶性高分子及び無機系層状化合物を主たる構成成分とする塗膜に対する接着性が記載されているのみである。本発明者は、このような表面処理方法により活性化された合成樹脂の表面処理面と樹脂フィルムとの熱圧着による接着性を確認するため、窒素ガス雰囲気下のコロナ放電処理をした合成樹脂フィルムに対して、表面が未処理である樹脂フィルムを熱ラミネートする方法で積層フィルムの製造を試みたところ、充分な接着強度を得ることができなかった。   Patent Documents 3 and 4 describe methods for improving adhesion by modifying the surface of a synthetic resin by corona discharge treatment in an atmosphere containing nitrogen and substantially no oxygen. However, these patent documents only describe the adhesion to a coating film containing printing ink, a metal vapor-deposited film, a water-soluble polymer and an inorganic layered compound as main components. In order to confirm the adhesiveness between the surface treatment surface of the synthetic resin activated by such a surface treatment method and the resin film by thermocompression bonding, the present inventor has performed a corona discharge treatment in a nitrogen gas atmosphere. On the other hand, when an attempt was made to produce a laminated film by a method of thermally laminating a resin film having an untreated surface, sufficient adhesive strength could not be obtained.

特許文献5には、無極性の熱可塑性樹脂である、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)などのポリオレフィン樹脂の表面に、走査型グロー放電プラズマ装置を用いて低温プラズマ処理をした後、熱圧着により積層することが開示されている。また、ポリエステルなどの極性を有する熱可塑性樹脂と、無極性の熱可塑性樹脂とを積層する場合には、無極性の熱可塑性樹脂のみに変調磁界プラズマ装置で処理するが、極性を有する熱可塑性樹脂の表面は、プラズマ処理しないで用いた方が高強度の層間接着強度が得られるので好ましいとしている。この場合、変調磁界プラズマ装置で処理するとC−O基及びC=O基が生成することがXPS分析およびESCA分析により確認できたことから、これらの生成した官能基が接着に寄与しているとしている。
しかし、プラズマ処理した樹脂表面から約10nmまでの深さ範囲の状態を解析し、一般的な好ましい表面改質層の状態を定義したものは示されていない。また、実施例によると、例えば、PPとLDPEとを熱圧着するときの熱圧着温度は、100℃としているが加圧力は示されていないので、産業上の利用を図ることができない。
In Patent Document 5, low-temperature plasma treatment is performed on the surface of a polyolefin resin such as linear low-density polyethylene (L-LDPE), which is a nonpolar thermoplastic resin, using a scanning glow discharge plasma apparatus. Later, it is disclosed that lamination is performed by thermocompression bonding. In addition, when laminating a polar thermoplastic resin such as polyester and a nonpolar thermoplastic resin, it is processed only with the nonpolar thermoplastic resin by the modulated magnetic field plasma apparatus, but the polar thermoplastic resin. The surface is preferably used without plasma treatment because a high interlayer adhesion strength can be obtained. In this case, it can be confirmed by XPS analysis and ESCA analysis that C—O groups and C═O groups are generated when processed with a modulated magnetic field plasma apparatus, and it is assumed that these generated functional groups contribute to adhesion. Yes.
However, the analysis of the state in the depth range from the plasma-treated resin surface to about 10 nm and the definition of the general preferable surface modified layer state are not shown. In addition, according to the embodiment, for example, the thermocompression bonding temperature when PP and LDPE are thermocompression bonded is 100 ° C., but no pressurizing force is shown.

特許文献6には、炭素数4以下の第1級アルコール又は第2級アルコールである低級アルコールを気化して不活性ガスと混合して電極に供給して行なう大気圧プラズマ処理装置を用いて、表面がフッ素樹脂で構成された基材の表面改質を行い、その表面改質された基材同士を、基材の融点以下の温度で熱圧着する方法が開示されている。
表面改質により表面のフッ素樹脂に親水性が与えられるとしているが、プラズマ処理した樹脂表面から約10nmまでの深さ範囲の状態を解析し、一般的な好ましい表面改質層の状態を定義したものは示されていない。また、熱圧着するときの熱圧着温度は、例えば、融点が327℃であるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)では200℃以下としているが加圧力は示されていないので、産業上の利用を図ることができない。
Patent Document 6 uses an atmospheric pressure plasma processing apparatus in which a lower alcohol which is a primary alcohol or a secondary alcohol having 4 or less carbon atoms is vaporized and mixed with an inert gas and supplied to an electrode. A method is disclosed in which surface modification is performed on substrates whose surfaces are made of a fluororesin, and the surface-modified substrates are thermocompression bonded at a temperature equal to or lower than the melting point of the substrates.
It is said that hydrophilicity is imparted to the fluororesin on the surface by surface modification, but the state of the depth range from the plasma-treated resin surface to about 10 nm was analyzed, and the state of a general preferable surface modified layer was defined. Things are not shown. In addition, the thermocompression bonding temperature at the time of thermocompression bonding is, for example, 200 ° C. or less for polytetrafluoroethylene (PTFE) having a melting point of 327 ° C., but no pressure is shown, so that it is intended for industrial use. I can't.

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、接着剤やアンカーコート剤を用いないで、熱圧着のみにより他の樹脂フィルムとの積層フィルムを製造しても、高い接着強度を有する表面改質された樹脂フィルム、及び樹脂フィルムの表面改質方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above. Even if a laminated film with another resin film is produced only by thermocompression bonding without using an adhesive or an anchor coating agent, the surface modification has high adhesive strength. It is an object of the present invention to provide a resin film and a surface modification method for the resin film.

前記課題を解決するため、本発明は、厚みが10〜500μmの熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムに対して行う表面改質方法であって、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン(NY)または直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)のいずれかであり、次の(1)〜(3)の操作条件で大気圧プラズマ処理を行ない、前記樹脂フィルムの表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層を形成させることを特徴とする樹脂フィルムの表面改質方法を提供する。
(1)大気圧プラズマ処理が、窒素ガス雰囲気でのコロナ放電処理、あるいはヘリウム、アルゴンなどの希ガス雰囲気での大気圧グロープラズマ処理である。
(2)反応ガスは、窒素ガスあるいは酸素ガスをベースにし、H、NH、CH、CO、NOの一種または複数種を添加しても添加しなくても良い。
(3)X線光電子分光分析装置(XPS)の観測により、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積を改質前および改質後に測定し、改質前のピーク面積(S)と改質後のピーク面積(S)との比である改質前後のピーク面積比(S/S)が、ポリエチレンテレフタレート(PET)ではS/S<0.8、ナイロン(NY)ではS/S<0.89、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)ではS/S<0.9となる範囲に熱接着性改質層の形成を抑えるように大気圧プラズマの照射時間、印加電力、周波数を調整する。
In order to solve the above problems, the present invention is a surface modification method performed on a resin film made of a thermoplastic resin having a thickness of 10 to 500 μm, and the thermoplastic resin constituting the resin film is made of polyethylene terephthalate ( PET), nylon (NY), or linear low-density polyethylene (L-LDPE), subjected to atmospheric pressure plasma treatment under the following operating conditions (1) to (3), and the surface of the resin film A surface-modifying method for a resin film, characterized in that a heat-adhesive modified layer is formed at a depth of about 10 nm or less.
(1) The atmospheric pressure plasma treatment is a corona discharge treatment in a nitrogen gas atmosphere or an atmospheric pressure glow plasma treatment in a rare gas atmosphere such as helium or argon.
(2) The reaction gas is based on nitrogen gas or oxygen gas, and one or more of H 2 , NH 3 , CH 4 , CO 2 , and N 2 O may be added or not added.
(3) Peak area derived from C—C bonds found in binding energy of 11 to 17 eV in the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface as observed by an X-ray photoelectron spectrometer (XPS) Is measured before and after reforming, and the ratio of the peak area before and after reforming (S 1 / S 0 ), which is the ratio of the peak area before reforming (S 0 ) and the peak area after reforming (S 1 ). ) is, S 1 / S 0 in the polyethylene terephthalate (PET) <0.8, nylon (NY) in S 1 / S 0 <0.89, linear low density polyethylene (L-LDPE) in S 1 / S The irradiation time, applied power, and frequency of atmospheric pressure plasma are adjusted so as to suppress the formation of the thermal adhesion modified layer in a range where 0 <0.9.

また、前記課題を解決するため、本発明は、基材の少なくとも一方の面が、大気圧プラズマ装置により表面改質された、厚みが10〜500μmの熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン(NY)または直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)のいずれかであり、前記樹脂フィルムの表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層が形成されて、X線光電子分光分析装置(XPS)の観測により、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積、S/S:改質前後のピーク面積比)が、ポリエチレンテレフタレート(PET)ではS/S<0.8、ナイロン(NY)ではS/S<0.89、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)ではS/S<0.9となっていることを特徴とする表面改質された樹脂フィルムを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is a resin film made of a thermoplastic resin having a thickness of 10 to 500 μm, wherein at least one surface of a base material is surface-modified by an atmospheric pressure plasma apparatus, The thermoplastic resin constituting the resin film is one of polyethylene terephthalate (PET), nylon (NY), or linear low density polyethylene (L-LDPE), and has a depth of about 10 nm or less from the surface of the resin film. In addition, a heat-adhesive modified layer was formed, and as observed by an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), the binding energy (Binding Energy) of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface was observed as 11 to 17 eV. C-C peak areas derived from the binding (S 1 which is: peak area after modification, S 0: before modification of the peak area, S 1 S 0: Peak area ratio of the modified front and rear) is, S 1 / S 0 in the polyethylene terephthalate (PET) <0.8, Nylon (NY) in S 1 / S 0 <0.89, linear low density polyethylene (L-LDPE) provides a surface-modified resin film characterized in that S 1 / S 0 <0.9.

本発明の表面改質された樹脂フィルムは、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフタレート(PET)である場合、前記樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、エアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム(タマポリ株式会社製未延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、商品名;SK615P)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力が、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度として、600gf/inch以上であることが好ましい。   When the thermoplastic resin constituting the resin film is polyethylene terephthalate (PET), the surface-modified resin film of the present invention has a surface on which the heat-adhesive modified layer of the resin film is formed, and an air corona treatment Adhesive agent and anchor agent by facing the air corona-treated surface of the linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film (unstretched linear low density polyethylene film, trade name: SK615P, manufactured by Tamapoly Co., Ltd.) Adhesive strength when heated and pressure-bonded by holding at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa for 10 seconds without applying JIS K 6854-1 “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 ° The strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method specified in “peeling” is 600 gf / inch or more. Preferred.

本発明の表面改質された樹脂フィルムは、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂がナイロン(NY)である場合、前記樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、エアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム(タマポリ株式会社製未延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、商品名;SK615P)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力が、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度として、1000gf/inch以上であることが好ましい。   When the thermoplastic resin constituting the resin film is nylon (NY), the surface-modified resin film of the present invention is subjected to an air corona treatment with the surface of the resin film on which the heat adhesion modified layer is formed. A linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film (unstretched linear low density polyethylene film manufactured by Tamapoly Co., Ltd., trade name: SK615P) facing the air corona treated surface, Adhesive strength when heated and pressure-bonded by holding at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa for 10 seconds without application is JIS K 6854-1 “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 degree peeling As a strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method defined in ", it is preferably 1000 gf / inch or more.

本発明の表面改質された樹脂フィルムは、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂が直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)である場合、前記樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、エアコロナ処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルム(東洋紡績株式会社製二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、商品名;E5102)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力が、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度として、600gf/inch以上であることが好ましい。   In the surface-modified resin film of the present invention, when the thermoplastic resin constituting the resin film is linear low density polyethylene (L-LDPE), a heat adhesion modified layer of the resin film is formed. The surface and the air corona-treated surface of an air corona-treated polyethylene terephthalate (PET) resin film (biaxially stretched polyethylene terephthalate film manufactured by Toyobo Co., Ltd., trade name: E5102) are applied to each other and an adhesive and an anchor agent are applied. The adhesive strength when heated and pressure-bonded by holding at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa for 10 seconds is JIS K 6854-1 “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 degree peeling” The strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method specified in Section 6 shall be 600 gf / inch or more. It is preferred.

本発明によれば、接着剤層やアンカーコート層を用いないで、熱圧着のみにより積層フィルムを製造しても、高い接着強度を有する積層フィルムを製造することができる。   According to the present invention, a laminated film having high adhesive strength can be produced even if a laminated film is produced only by thermocompression bonding without using an adhesive layer or an anchor coat layer.

本発明により得られる、表面改質された樹脂フィルムの熱接着性改質層は、従来のプラズマ装置で表面改質することにより生成される官能基、例えば、高分子の主鎖や側鎖に生成されたカルボニル基(>CO)やカルボキシル基(−COOH)などが接着性に寄与するのではなく、樹脂表面から10nm以下という極浅い部分の高分子鎖の切断に伴う低分子の分解物による熱接着性改質層が接着性に寄与するものである。また、本発明による表面改質された樹脂フィルムの熱接着性改質層の接着機構は、接着層の界面における水素結合や分子間力に基づく接着機構のみでは説明できないものである。   The heat-adhesive modified layer of the surface-modified resin film obtained by the present invention is formed on a functional group generated by surface modification with a conventional plasma apparatus, for example, a main chain or side chain of a polymer. The generated carbonyl group (> CO), carboxyl group (—COOH), etc. do not contribute to adhesion, but are due to low molecular decomposition products accompanying the breakage of polymer chains in an extremely shallow portion of 10 nm or less from the resin surface. The heat adhesion modified layer contributes to adhesion. Further, the adhesion mechanism of the heat-adhesive modified layer of the surface-modified resin film according to the present invention cannot be explained only by an adhesion mechanism based on hydrogen bonding or intermolecular force at the interface of the adhesive layer.

本発明によって得られる表面改質された樹脂フィルムを用いて、他の例えばコロナ処理した樹脂フィルムと熱圧着して積層フィルムを作製する場合の、積層フィルムの樹脂層間に高い接着強度が得られる接着機構は明白ではないが、例えば次のような接着機構が考えられる。
まず、本発明によって得られる表面改質された樹脂フィルムの表面から10nm以下の深さにおいて、樹脂組成物を構成する高分子の主鎖や側鎖が切断され、分子量の比較的に小さな高分子の群れ(短分子群)が形成され、熱接着性改質層となる。
この短分子群は、基材フィルム内部の樹脂組成物と比較すると融点が低く、基材フィルム内部が溶融する温度よりも低い温度にて溶融状態となり、熱接着性を発揮するものと推測される。
Adhesion that provides high adhesive strength between the resin layers of the laminated film when the laminated film is produced by thermocompression bonding with other, for example, a corona-treated resin film, using the surface-modified resin film obtained by the present invention Although the mechanism is not clear, for example, the following adhesion mechanism can be considered.
First, at a depth of 10 nm or less from the surface of the surface-modified resin film obtained by the present invention, the polymer main chain and side chain constituting the resin composition are cleaved, and the polymer having a relatively small molecular weight. Group (short molecule group) is formed and becomes a heat-adhesive modified layer.
This short molecule group has a low melting point compared to the resin composition inside the base film, and is assumed to be in a molten state at a temperature lower than the temperature at which the inside of the base film is melted to exhibit thermal adhesiveness. .

このため、本発明で得られた、例えば、表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムの表面改質された面と、市販のエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム(タマポリ株式会社製未延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、商品名;SK615P)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着すると、PETの融点である252℃以下の温度である160℃で、表面改質されたPET表面の熱接着性改質層のみが溶融していて、熱圧着する相手側の溶融状態にあるエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムと溶融状態の樹脂同士が混ざり合い、その後に樹脂温度を下げると固まって接着されると考えられる。
なお、上記の接着機構の説明は、生じている接着機構の可能性の1つを記載したものであって、この記載によって本発明を限定しようとするものではない。
For this reason, for example, the surface-modified surface of a surface-modified polyethylene terephthalate (PET) resin film obtained in the present invention and a commercially available air corona-treated linear low-density polyethylene (L-LDPE) A resin film (unstretched linear low-density polyethylene film manufactured by Tamapoly Co., Ltd., trade name: SK615P) is opposed to the air corona-treated surface, and a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0 are applied without applying an adhesive and an anchor agent. When held at 4 MPa for 10 seconds and thermocompression bonded, only the heat-adhesive modified layer on the surface-modified PET surface is melted at 160 ° C., which is the melting point of PET, which is 252 ° C. or lower. A linear low-density polyethylene (L-LDPE) resin film that has been subjected to air corona treatment in the molten state on the other side to be bonded and the molten resin are mixed together. There is then considered to be bonded solidified and lowered resin temperature.
The above description of the adhesion mechanism describes one of the possibilities of the adhesion mechanism that has occurred, and is not intended to limit the present invention by this description.

以下、最良の形態に基づき、本発明を説明する。
本発明の表面改質された樹脂フィルムは、大気圧プラズマ装置により、基材の少なくとも一方の面が表面改質された、厚みが10〜500μmの熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムであって、前記表面改質された面をX線光電子分光分析装置(XPS)の次の観測方法により観測し、前記樹脂フィルムの表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層が形成されてなることを特徴とする表面改質された樹脂フィルムである。
The present invention will be described below based on the best mode.
The surface-modified resin film of the present invention is a resin film made of a thermoplastic resin having a thickness of 10 to 500 μm, wherein at least one surface of a substrate is surface-modified by an atmospheric pressure plasma apparatus, The surface modified surface is observed by the following observation method of an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and a heat adhesion modified layer is formed at a depth of about 10 nm or less from the surface of the resin film. A surface-modified resin film characterized by

ここで、X線光電子分光分析装置(XPS)の観測は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを測定し、前記価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積、S/S:改質前後のピーク面積比)が、ポリエチレンテレフタレート(PET)ではS/S<0.8、ナイロン(NY)ではS/S<0.89、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)ではS/S<0.9となっていることを特徴とする。 Here, the observation of the X-ray photoelectron spectrometer (XPS) measures a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the film surface, and is found in the binding energy of the valence band spectrum (Binding Energy) 11 to 17 eV. The peak area derived from the CC bond (S 1 : peak area after modification, S 0 : peak area before modification, S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification) is polyethylene terephthalate (PET). ) For S 1 / S 0 <0.8, for nylon (NY), S 1 / S 0 <0.89, for linear low density polyethylene (L-LDPE), S 1 / S 0 <0.9. It is characterized by.

従来技術において、表面改質された樹脂フィルムを、XPSにて観測する方法は、官能基の生成に着目した内殻電子のC1s、O1s、N1s等の定量であった。
従来技術では、一般的に樹脂フィルムの表面からの深さが7〜8nm付近の範囲を観測しており、また樹脂フィルムの表面から5nm以下の深さについての詳細な分析はなされていなかった。本発明者らは、大気圧プラズマ処理の状態の微妙な差異に応じて、積層した樹脂フィルムの接着強度が異なることに気付いて、従来技術では詳細に分析されていない樹脂フィルムの表面から5nm以下の深さの状態(価電子帯スペクトル)を観察することにより、本発明を成し得るに至った。
In the prior art, the method of observing the surface-modified resin film by XPS was quantification of C 1s , O 1s , N 1s, etc. of inner-shell electrons focusing on the generation of functional groups.
In the prior art, the depth from the surface of the resin film is generally observed in the vicinity of 7 to 8 nm, and detailed analysis of the depth of 5 nm or less from the surface of the resin film has not been made. The present inventors have noticed that the adhesive strength of the laminated resin film differs depending on the subtle difference in the state of the atmospheric pressure plasma treatment, and 5 nm or less from the surface of the resin film that has not been analyzed in detail in the prior art. By observing the depth state (valence band spectrum), the present invention could be achieved.

本発明において、X線光電子分光分析装置(XPS)の観測により、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積、S/S:改質前後のピーク面積比)が、大気圧プラズマ装置により表面改質されることにより異なることを、例えば、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムについて示すと次のとおりである。
まず、図1は、表面改質前であって未処理のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムの表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。また、図2は、後述の本発明による表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムの表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す、実施例2のグラフである。
In the present invention, the peak derived from the C—C bond found in the binding energy (Binding Energy) 11 to 17 eV of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface by observation with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS). The surface (S 1 : peak area after reforming, S 0 : peak area before reforming, S 1 / S 0 : peak area ratio before and after reforming) is surface-modified by the atmospheric pressure plasma apparatus. What is different is shown, for example, for a polyethylene terephthalate (PET) resin film, for example.
First, FIG. 1 is a graph showing a valence band spectrum at a depth of 4 nm from the surface of an untreated polyethylene terephthalate (PET) resin film before surface modification. FIG. 2 is a graph of Example 2 showing a valence band spectrum at a depth of 4 nm from the surface of a surface-modified polyethylene terephthalate (PET) resin film according to the present invention described later.

図1における実線の波形は、測定対象の樹脂フィルムの表面から4nmの深さを測定できるように光電子の検出角度を設定して、結合エネルギーに応じて測定される電子カウント数をプロットした価電子帯スペクトルを示すグラフである。また、図1における破線の波形は、フィルムの表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質前のピーク面積Sが求まる。
図2においても、同様に、破線の波形は、フィルムの表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質後のピーク面積Sが求まる。
The solid line waveform in FIG. 1 is a valence electron in which the photoelectron detection angle is set so that a depth of 4 nm can be measured from the surface of the resin film to be measured, and the electron count number measured according to the binding energy is plotted. It is a graph which shows a band spectrum. Moreover, the waveform of the broken line in FIG. 1 is an integral for obtaining the peak area derived from the C—C bond seen in the binding energy 11 to 17 eV of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the surface of the film. A curve is shown, and the peak area S 0 before surface modification is obtained.
In FIG. 2, similarly, the broken line waveform indicates the peak area derived from the C—C bond found in the binding energy of 11 to 17 eV in the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the surface of the film. and it shows the integral curve for the peak area S 1 after the surface modification is obtained.

ここで、図2で求まる表面改質後のピーク面積Sを、図1で求まる表面改質前のピーク面積Sと比較すると、表面改質することにより破線で示した波形の山の高さが低くなっていてピーク面積が減少していることが分かる。この場合、改質前後のピーク面積比S/Sは、0.69である。このことは、表面改質することにより、樹脂フィルムの表面から4nmの深さにおけるC−C結合の総数が減少していることを示しており、価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積比は、本発明における樹脂フィルムの表面における表面改質の良否を判定する指標と成り得るものである。
ここでは、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムについての表面改質前後で、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるC−C結合に由来するピーク面積が異なることを示したが、後述の実施例においては、ナイロン(NY)および直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)についても、価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるC−C結合に由来するピーク面積比の測定結果を述べている。
Here, when the peak area S 1 after the surface modification obtained in FIG. 2 is compared with the peak area S 0 before the surface modification obtained in FIG. 1, the peak of the waveform peak indicated by the broken line is obtained by the surface modification. It can be seen that the peak area is decreased. In this case, the peak area ratio S 1 / S 0 before and after the reforming is 0.69. This indicates that the total number of C—C bonds at a depth of 4 nm from the surface of the resin film is reduced by surface modification, and the binding energy of the valence band spectrum (Binding Energy) 11 The peak area ratio derived from the C—C bond seen at ˜17 eV can serve as an index for determining the quality of surface modification on the surface of the resin film in the present invention.
Here, before and after the surface modification of the polyethylene terephthalate (PET) resin film, the peak areas derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV are different. In the examples described later, nylon (NY) and linear low-density polyethylene (L-LDPE) are also derived from the C—C bond at a valence band spectrum of 11 to 17 eV. The measurement results of the peak area ratio are described.

(熱可塑性樹脂フィルム)
本発明で使用できる熱可塑性樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン(NY)、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)である。
これらの熱可塑性樹脂の融点は、それぞれ、ポリエチレンテレフタレート(252℃)、ナイロン(220℃)、直鎖状低密度ポリエチレン(110〜135℃)である。
(Thermoplastic resin film)
The thermoplastic resin film that can be used in the present invention is polyethylene terephthalate (PET), nylon (NY), or linear low density polyethylene (L-LDPE).
The melting points of these thermoplastic resins are polyethylene terephthalate (252 ° C.), nylon (220 ° C.), and linear low density polyethylene (110 to 135 ° C.), respectively.

積層フィルムの熱圧着温度は、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びナイロン(NY)の融点よりも低い温度で行なう必要がある。ポリエチレンテレフタレート(PET)及びナイロン(NY)の融点よりも高い温度で熱圧着すると樹脂が加熱ロールに付着して樹脂の表面が肌荒れを起してしまうという問題がある。
エアコロナ処理または、大気圧プラズマ処理にて表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)と、大気圧プラズマ処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)とを熱圧着する場合の熱圧着温度は、110〜180℃であり、加圧力0.1〜0.5MPaで行なうことが好ましい。
また、エアコロナ処理または、大気圧プラズマ処理にて表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)と、大気圧プラズマ処理されたナイロン(NY)とを熱圧着する場合の熱圧着温度は、110〜180℃であり、加圧力0.1〜0.5MPaで行なうことが好ましい。接着力は熱圧着温度・時間・圧力を上げることで向上する。目標とする接着強度が得られる条件を適宜選定すればよい。
It is necessary to perform the thermocompression bonding temperature of the laminated film at a temperature lower than the melting point of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (NY). When thermocompression bonding is performed at a temperature higher than the melting points of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (NY), there is a problem that the resin adheres to the heating roll and the surface of the resin becomes rough.
The thermocompression bonding temperature when thermocompression bonding of linear low density polyethylene (L-LDPE) surface-modified by air corona treatment or atmospheric pressure plasma treatment and polyethylene terephthalate (PET) subjected to atmospheric pressure plasma treatment is as follows. It is 110-180 degreeC, and it is preferable to carry out with the applied pressure of 0.1-0.5 MPa.
Thermocompression bonding temperature when thermocompression bonding of linear low density polyethylene (L-LDPE) surface-modified by air corona treatment or atmospheric pressure plasma treatment and nylon (NY) subjected to atmospheric pressure plasma treatment Is 110 to 180 ° C., and is preferably performed at a pressure of 0.1 to 0.5 MPa. Adhesive strength is improved by increasing the thermocompression bonding temperature, time and pressure. What is necessary is just to select suitably the conditions from which the target adhesive strength is obtained.

本発明で使用される樹脂フィルムの厚みは、厚みが10〜500μm程度が好ましい。厚みが10μm以下であると皺に成り易く、ロールtoロールでの加工を行なうことが困難であり取扱いが不自由に生じる。また、厚みが500μmを超えると、剛性が高くて可撓性がなくなり、薄すぎる場合と同様に、ロールtoロールでの加工を行なうことが困難であり取扱いが不自由に生じる。
従って、本発明による表面改質された樹脂フィルム同士を熱圧着により積層して、積層フィルムを作製する場合、積層後の樹脂フィルムをロール体として巻き取るには、全体の厚みが500μmを超えないように配慮する必要がある。
また、積層された後の樹脂フィルムの厚みが500μmを超える場合には、積層された樹脂フィルムをロール体に巻き取ることが困難であることから、一定の寸法長さで切断された積層樹脂フィルムのシートとして作製することになる。
The thickness of the resin film used in the present invention is preferably about 10 to 500 μm. If the thickness is 10 μm or less, it tends to be wrinkled, and it is difficult to perform roll-to-roll processing, resulting in inconvenience in handling. On the other hand, if the thickness exceeds 500 μm, the rigidity is high and the flexibility is lost, and similarly to the case where the thickness is too thin, it is difficult to perform the roll-to-roll processing and the handling is caused unnecessarily.
Accordingly, when the surface-modified resin films according to the present invention are laminated by thermocompression bonding to produce a laminated film, the total thickness does not exceed 500 μm in order to wind up the laminated resin film as a roll. It is necessary to consider so.
In addition, when the thickness of the laminated resin film exceeds 500 μm, it is difficult to wind up the laminated resin film on a roll body. It will be produced as a sheet.

(積層フィルムの製造方法)
本発明を用いて積層フィルムを製造する方法として、熱可塑性樹脂からなる第1の基材樹脂フィルムの面上に、他の熱可塑性樹脂からなる第2の樹脂フィルムを積層する場合、下記の(1)〜(3)の工程により行うことができる。
(1)第1の基材樹脂フィルムの表面に、本発明による大気圧プラズマ処理により表面処理を行う。
(2)第2の樹脂フィルムの表面に、本発明による大気圧プラズマ処理により表面処理、または、空気雰囲気でのコロナ放電処理(エアコロナ処理)により、表面処理を行う。
(3)第1の基材樹脂フィルムの前記表面処理が行われた表面に、第2の樹脂フィルムの前記表面処理が行われた表面を重ね合わせて熱圧着によりラミネートする。
なお、大気圧プラズマ処理の反応ガスは、窒素ガスをベースにするものに限らず、酸素ガスをベースにしても良い。
(Laminated film manufacturing method)
As a method for producing a laminated film using the present invention, when laminating a second resin film made of another thermoplastic resin on the surface of the first base resin film made of a thermoplastic resin, the following ( It can be carried out by the steps 1) to (3).
(1) A surface treatment is performed on the surface of the first base resin film by the atmospheric pressure plasma treatment according to the present invention.
(2) The surface of the second resin film is subjected to surface treatment by atmospheric pressure plasma treatment according to the present invention or by corona discharge treatment (air corona treatment) in an air atmosphere.
(3) The surface of the second resin film that has been subjected to the surface treatment is superimposed on the surface of the first base resin film that has been subjected to the surface treatment, and is laminated by thermocompression bonding.
The reaction gas for the atmospheric pressure plasma treatment is not limited to the one based on nitrogen gas, but may be based on oxygen gas.

本発明において、積層する2枚の樹脂フィルムは熱可塑性樹脂からなるフィルムである。これらのフィルムを形成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン(NY)、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)のいずれか1つである。   In the present invention, the two resin films to be laminated are films made of a thermoplastic resin. The thermoplastic resin forming these films is any one of polyethylene terephthalate (PET), nylon (NY), and linear low density polyethylene (L-LDPE).

ラミネートが熱ラミネートによる場合、2枚の樹脂フィルムは重ね合わせた状態で加熱して熱圧着することによりラミネートすることができる。熱ラミネートで積層する2枚の樹脂フィルムは、そのうち一方の樹脂フィルムがポリオレフィンからなり、他方の樹脂フィルムがポリエステルまたはポリアミドからなることが好ましい。積層する2枚の樹脂フィルムに対する表面改質の処理は、ラミネートの前段階であれば、どちらを先に行っても良い。また、ラミネートする2枚のフィルムに対して表面改質の処理を同時に、もしくは並行して行っても良い。また、3枚以上の熱可塑性樹脂フィルムをラミネートする場合は、積層する側の面への表面改質の処理およびラミネートの工程を必要な回数繰り返して3層以上の積層フィルムを製造することができる。また、基材樹脂フィルムの両面を表面改質の処理をした後、該基材樹脂フィルムの各面に、表面改質の処理をした別の樹脂フィルム2枚を重ね合わせ、ラミネートすることによって、基材樹脂フィルムの両面それぞれに別の樹脂フィルムがラミネートされた3層の積層フィルムを製造することもできる。   When the laminate is a thermal laminate, the two resin films can be laminated by heating and thermocompression bonding in a state where they are overlapped. Of the two resin films laminated by thermal lamination, one of the resin films is preferably made of polyolefin, and the other resin film is preferably made of polyester or polyamide. The surface modification treatment for the two resin films to be laminated may be performed first as long as it is a stage prior to lamination. Further, the surface modification treatment may be performed simultaneously or in parallel on the two films to be laminated. When laminating three or more thermoplastic resin films, it is possible to produce a laminated film of three or more layers by repeating the surface modification treatment and laminating process on the surface to be laminated as many times as necessary. . In addition, after surface modification treatment on both surfaces of the base resin film, by laminating and laminating two other resin films subjected to surface modification treatment on each surface of the base resin film, A three-layer laminated film in which different resin films are laminated on both sides of the base resin film can also be produced.

ラミネートが押出ラミネートによる場合、第2の樹脂フィルムは溶融法により製造されたものを用いる。押出ラミネートで積層する2枚の樹脂フィルムは、第1の基材樹脂フィルムがポリエステルまたはポリアミドからなり、第2の樹脂フィルムがポリオレフィンからなることが好ましい。
押出ラミネートによる第2の樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂を押出機中で溶融し、溶融樹脂を例えばTダイから膜状に押し出すことによって製造することができる。押出ラミネート法において、Tダイから押し出される熱溶融状態の溶融樹脂膜は、基材樹脂フィルムに接触し、2つのロール間で圧着されて積層フィルムとなる。
基材樹脂フィルムに対する表面改質の処理は、押出ラミネートの前段階で行う。Tダイによって製造される第2の樹脂フィルムに表面改質の処理を行うには、Tダイの下方にエアコロナ放電などの処理装置を設置し、基材樹脂フィルムに接触する前段階で第2の樹脂フィルムの基材樹脂フィルムに接触する側の面に対して表面改質の処理を行えば良い。
When the laminate is an extrusion laminate, the second resin film manufactured by the melting method is used. In the two resin films laminated by extrusion lamination, it is preferable that the first base resin film is made of polyester or polyamide, and the second resin film is made of polyolefin.
The second resin film by extrusion lamination can be produced by melting a thermoplastic resin in an extruder and extruding the molten resin from a T-die, for example, into a film shape. In the extrusion laminating method, a molten resin film in a heat-melted state extruded from a T-die comes into contact with a base resin film and is pressure-bonded between two rolls to form a laminated film.
The surface modification treatment for the base resin film is performed before the extrusion lamination. In order to perform the surface modification treatment on the second resin film produced by the T die, a treatment device such as an air corona discharge is installed below the T die, and the second resin film is brought into contact with the base resin film at the second stage. What is necessary is just to perform the process of surface modification with respect to the surface of the side which contacts the base-material resin film of a resin film.

(コロナ放電処理)
ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性ポリオレフィン樹脂フィルムは、表面層に極性基を持たないので、インキの印刷性、他の樹脂との接着性が低い。このため、インキの印刷性、他の樹脂との接着性を高めるために、コロナ放電処理による樹脂フィルム表面の改質が行われている。コロナ放電による表面改質の処理は、高周波電源電圧を用いて大気中にコロナ放電を発生させ、それに伴って発生する電子やイオンを樹脂フィルムの表面に照射し、樹脂フィルムの表面に官能基を付加することによって樹脂フィルムの表面改質を行うものである。
(Corona discharge treatment)
Thermoplastic polyolefin resin films such as polyethylene and polypropylene do not have a polar group in the surface layer, and therefore have low ink printability and adhesion to other resins. For this reason, in order to improve the printability of ink and the adhesion to other resins, the surface of the resin film is modified by corona discharge treatment. In the surface modification treatment by corona discharge, corona discharge is generated in the atmosphere using a high-frequency power supply voltage, and the electrons and ions generated along with the corona discharge are irradiated to the surface of the resin film, and functional groups are formed on the surface of the resin film. The surface modification of the resin film is performed by adding.

(空気雰囲気でのコロナ放電処理(エアコロナ処理))
通常の、空気雰囲気下で行なわれるコロナ放電による表面改質の処理では、コロナ放電処理した樹脂フィルムの表面が酸化され、該樹脂フィルムの表面において、高分子の主鎖や側鎖に、カルボニル基(>CO)やカルボキシル基(−COOH)などの酸素官能基が主として生成すると考えられる。
(Corona discharge treatment in air atmosphere (air corona treatment))
In the usual surface modification treatment by corona discharge performed in an air atmosphere, the surface of the resin film subjected to the corona discharge treatment is oxidized, and on the surface of the resin film, a carbonyl group is bonded to the main chain or side chain of the polymer. It is considered that oxygen functional groups such as (> CO) and carboxyl groups (—COOH) are mainly generated.

(窒素ガス雰囲気でのコロナ放電処理)
窒素ガス雰囲気でのコロナ放電処理を行なうことで、樹脂フィルム表面の高分子の主鎖や側鎖に、接着に寄与すると思われるアミノ基(−NH)等の窒素官能基が主として生成すると考えられる。さらに、窒素ガス雰囲気でのコロナ放電処理は、通常の空気雰囲気でのコロナ放電処理(エアコロナ処理)と異なり、窒素ガス雰囲気中で放電が起こっているために、空気雰囲気でのコロナ放電処理(エアコロナ処理)を行なった場合に発生する空気中の不純物による脆弱層の発生が抑えられる。幾つかの特許文献では、窒素ガスも大気圧グロープラズマ処理の雰囲気ガスとして使用できるような記載があるが、放電状態を観察すると大気圧グロープラズマ放電ではない。しかしながら、窒素ガス雰囲気でのコロナ放電は、放電条件の調整によって雷のようなストリーマー状(線状)、すなわち空気雰囲気でのコロナ放電よりは緩やかな(マイルドな)グローに近い放電が可能であるため、エアコロナ処理よりも均一な表面改質として利用できる。
(Corona discharge treatment in nitrogen gas atmosphere)
By performing corona discharge treatment in a nitrogen gas atmosphere, it is thought that nitrogen functional groups such as amino groups (—NH 2 ) that are thought to contribute to adhesion are mainly generated in the main chain and side chain of the polymer film surface. It is done. Furthermore, unlike corona discharge treatment (air corona treatment) in a normal air atmosphere, corona discharge treatment in a nitrogen gas atmosphere causes discharge in a nitrogen gas atmosphere, so corona discharge treatment (air corona discharge in an air atmosphere). The generation of a fragile layer due to impurities in the air generated when the treatment is performed is suppressed. Some patent documents describe that nitrogen gas can also be used as an atmospheric gas for atmospheric pressure glow plasma treatment, but it is not atmospheric pressure glow plasma discharge when the discharge state is observed. However, corona discharge in a nitrogen gas atmosphere is capable of lightning-like streamer-like (linear) lightning, that is, a gentler (mild) glow discharge than corona discharge in an air atmosphere by adjusting discharge conditions. Therefore, it can be used for surface modification that is more uniform than air corona treatment.

(大気圧グロープラズマ処理)
従来、真空状態で放電させる低温プラズマ処理が表面改質に用いられていたが、真空設備を要することから装置が大掛かりとなり操作が煩雑であるという欠点があった。このため、通常、真空状態でしか発生できないグロー放電状態を大気圧下で発生させ、それにより生じる反応ラジカル、電子などを用いて表面改質を行う大気圧プラズマ処理装置が、樹脂フィルムの濡れ性改善・接着性改善に簡便に使用されるようになった。
(Atmospheric pressure glow plasma treatment)
Conventionally, low-temperature plasma treatment for discharging in a vacuum state has been used for surface modification. However, since vacuum equipment is required, there is a drawback that the apparatus becomes large and the operation is complicated. For this reason, an atmospheric pressure plasma treatment apparatus that generates a glow discharge state that can only be generated in a vacuum state at atmospheric pressure and performs surface modification using the reaction radicals, electrons, etc. generated by the glow discharge state is usually It has come to be used simply for improvement and adhesion improvement.

大気圧グロープラズマ処理は、雰囲気ガスとしてヘリウム、アルゴンなどの希ガス元素を用いることで安定にグロー放電が保持され、雷のようなストリーマー状(線状)、すなわち空気雰囲気でのコロナ放電よりも、むらの無い均一な表面改質が可能である。幾つかの特許文献では、窒素ガスも大気圧グロープラズマ処理の雰囲気ガスとして使用できるような記載があるが、放電状態を観察すると大気圧グロープラズマ放電ではない。   Atmospheric pressure glow plasma treatment uses a rare gas element such as helium or argon as the atmospheric gas to maintain a stable glow discharge, which is more streamer-like (linear) like lightning, that is, more than corona discharge in an air atmosphere. Uniform surface modification without unevenness is possible. Some patent documents describe that nitrogen gas can also be used as an atmospheric gas for atmospheric pressure glow plasma treatment, but it is not atmospheric pressure glow plasma discharge when the discharge state is observed.

本発明での大気圧プラズマ処理とは、窒素ガス雰囲気でのコロナ放電処理、あるいはヘリウム、アルゴンなどの希ガス雰囲気での大気圧グロープラズマ処理である。
酸素を反応ガスとする大気圧プラズマ処理では、樹脂フィルムの表面において、高分子の主鎖や側鎖に、カルボニル基(>CO)やカルボキシル基(−COOH)などの酸素官能基が主として生成する。また、窒素系ガスを反応ガスとする、例えば、N、NO、NHなど、さらに水素(H)、酸素(O)などを混合することにより、アミノ基、アミド基なども意図的に導入することができることを、本発明者らは確認している。
また、反応ガスには、CH、CO等を添加してもよい。
The atmospheric pressure plasma treatment in the present invention is a corona discharge treatment in a nitrogen gas atmosphere or an atmospheric pressure glow plasma treatment in a rare gas atmosphere such as helium or argon.
In atmospheric pressure plasma treatment using oxygen as a reactive gas, oxygen functional groups such as carbonyl groups (> CO) and carboxyl groups (—COOH) are mainly generated on the main chain and side chains of the polymer on the surface of the resin film. . Further, by using nitrogen-based gas as a reaction gas, for example, N 2 , N 2 O, NH 3, etc., and further mixing hydrogen (H 2 ), oxygen (O 2 ), etc., amino groups, amide groups, etc. The present inventors have confirmed that it can be intentionally introduced.
Further, CH 4 , CO 2 or the like may be added to the reaction gas.

これらを考慮して本発明では、樹脂フィルムの表面に大気圧プラズマ処理を用いて表面改質処理を行う場合、窒素ガス雰囲気でのコロナ放電処理、あるいはヘリウム、アルゴンなどの希ガス雰囲気での大気圧グロープラズマ処理を用いて行う。
さらに、本発明では樹脂表面から10nm以下という極浅い部分に、熱接着性改質層が形成されるように、大気圧プラズマ処理において、大気圧プラズマ装置で発生したプラズマを樹脂フィルムの表面に対して照射する時間、印加電力、周波数を調整して行なう。
表面改質処理を行なう際、樹脂フィルムの表面から約10nmまでの深さ範囲の状態をXPSにより解析することが望ましい。樹脂フィルムの表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルにおいて、結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積を測定することで、好ましい熱接着性改質層の状態を観測することができる。また、樹脂フィルムの表面から約10nmの深さの価電子帯スペクトルが変化していないことを確認することで、熱接着性改質層の深さが、樹脂フィルムの表面から約10nm以下であり、表面から約10nmより深くには熱接着性改質層が形成されていないことを確認することができる。
In consideration of these, in the present invention, when the surface modification treatment is performed on the surface of the resin film using the atmospheric pressure plasma treatment, the corona discharge treatment in a nitrogen gas atmosphere or the large amount in a rare gas atmosphere such as helium or argon. Performed using atmospheric pressure glow plasma treatment.
Furthermore, in the present invention, in the atmospheric pressure plasma treatment, the plasma generated by the atmospheric pressure plasma apparatus is applied to the surface of the resin film so that the heat adhesion modified layer is formed in an extremely shallow portion of 10 nm or less from the resin surface. The irradiation time, applied power, and frequency are adjusted.
When performing the surface modification treatment, it is desirable to analyze the state in the depth range from the surface of the resin film to about 10 nm by XPS. In the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the surface of the resin film, by measuring the peak area derived from the C—C bond found in the binding energy of 11 to 17 eV, a preferred thermal adhesion modified layer Can be observed. In addition, by confirming that the valence band spectrum at a depth of about 10 nm from the surface of the resin film has not changed, the depth of the thermal adhesion modified layer is about 10 nm or less from the surface of the resin film. It can be confirmed that the heat-adhesive modified layer is not formed deeper than about 10 nm from the surface.

以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

(測定機器、測定方法)
本発明の効果を確認するために、実施した実験は、次の測定機器及び測定方法を用いて行った。
(Measuring equipment, measuring method)
In order to confirm the effect of the present invention, the experiment conducted was performed using the following measuring equipment and measuring method.

・大気圧プラズマ処理による処理条件
周波数 20kHz〜13.56MHz
電力 10〜1kW
照射時間 0.001〜10秒
He流量 0〜5slm(標準リットル毎分)
流量 20sccm(標準立方センチメートル毎分)〜5slm
電極間距離 1〜4mm
・ Processing conditions by atmospheric pressure plasma treatment Frequency 20kHz ~ 13.56MHz
Power 10 ~ 1kW
Irradiation time 0.001-10 seconds He flow rate 0-5 slm (standard liter per minute)
N 2 flow rate 20 sccm (standard cubic centimeter per minute) to 5 slm
Distance between electrodes 1-4mm

・X線光電子分光分析装置(XPS):アルバック・ファイ株式会社製、型式ESCA−5800ci -X-ray photoelectron spectroscopic analyzer (XPS): model ESCA-5800ci manufactured by ULVAC-PHI

・接着強度の測定:JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法に準じた。 -Measurement of adhesive strength: Measured according to JIS K 6854-1 "Measurement method for adhesive peel strength test Part 1: 90 degree peel".

(実施例1)
ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムを、大気圧プラズマ処理装置を用いて表面改質し、本発明の表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムを作製した。処理条件は、照射時間0.05s、印加電力10W、周波数13.56MHzである。
厚みが12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルム(東洋紡績株式会社製二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、商品名;E5102)を、大気圧プラズマ処理装置にて表面改質処理を行い、表面改質された面をX線光電子分光分析装置(XPS)により観測し、前記樹脂フィルムの表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層が形成されてなることを確認し、実施例1の表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムを得た。
Example 1
The surface of the polyethylene terephthalate (PET) resin film was modified using an atmospheric pressure plasma treatment apparatus, and the surface-modified polyethylene terephthalate (PET) resin film of the present invention was produced. The processing conditions are an irradiation time of 0.05 s, an applied power of 10 W, and a frequency of 13.56 MHz.
A surface-modified surface of a polyethylene terephthalate (PET) resin film (biaxially stretched polyethylene terephthalate film manufactured by Toyobo Co., Ltd., trade name: E5102) having a thickness of 12 μm was subjected to surface modification treatment using an atmospheric pressure plasma treatment apparatus. The surface was observed with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and it was confirmed that a heat-adhesive modified layer was formed at a depth of about 10 nm or less from the surface of the resin film. A quality polyethylene terephthalate (PET) resin film was obtained.

表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムの表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積を求める前に、表面改質前の未処理のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムの表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積を求めておく。
図1は、表面改質前の未処理のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムの価電子帯スペクトルを示すものであるが、図1において、実線の波形は、測定対象の樹脂フィルムの表面から4nmの深さを測定できるように光電子の検出角度を設定して、結合エネルギーに応じて測定された電子カウント数をプロットした価電子帯スペクトルを示すグラフである。また、図1において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質前のピーク面積Sが求まる。
次に、表面改質された実施例1のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムについて、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積Sを測定した結果、改質前後のピーク面積比は、改質後S/S=0.74であった。
(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積)
Before obtaining the peak area derived from the C—C bond seen in the binding energy of 11 to 17 eV in the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the surface of the surface-modified polyethylene terephthalate (PET) resin film The peak area derived from the C—C bond seen in the binding energy of 11 to 17 eV in the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the surface of the untreated polyethylene terephthalate (PET) resin film before the surface modification Ask for.
FIG. 1 shows the valence band spectrum of an untreated polyethylene terephthalate (PET) resin film before surface modification. In FIG. 1, the solid line waveform is 4 nm from the surface of the resin film to be measured. It is a graph which shows the valence band spectrum which set the detection angle of the photoelectron so that depth could be measured, and plotted the electron count number measured according to the binding energy. Moreover, the broken line waveform in FIG. 1 is an integral curve for obtaining the peak area derived from the C—C bond seen in the binding energy 11 to 17 eV of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface. And the peak area S 0 before surface modification is obtained.
Next, regarding the surface-modified polyethylene terephthalate (PET) resin film of Example 1, CC bonds found in binding energies (Binding Energy) of 11 to 17 eV at a depth of 4 nm from the film surface. As a result of measuring the peak area S 1 derived from the above, the peak area ratio before and after the modification was S 1 / S 0 = 0.74 after the modification.
(S 1 : Peak area after modification, S 0 : Peak area before modification)

次に、実施例1の樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、市販されているエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム(タマポリ株式会社製未延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、商品名;SK615P)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力を、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度で測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、810gf/inchであった。   Next, the surface of the resin film of Example 1 on which the heat adhesion modified layer was formed, and a commercially available air corona-treated linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film (manufactured by Tamapoly Co., Ltd.) Hold the air-corona-treated surface of the stretched linear low-density polyethylene film (trade name: SK615P) for 10 seconds at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa without applying an adhesive and an anchor agent. The adhesive strength at the time of thermocompression bonding is the strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method specified in JIS K 6854-1 “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 degree peeling”. It was measured. The measurement result of the peel strength of the laminated film was 810 gf / inch.

(実施例2)
大気圧プラズマ処理装置での、大気圧プラズマの照射時間、印加電力、周波数を変更した以外には実施例1と同じ操作を行い、実施例2の表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムを得た。処理条件は、照射時間0.02s、印加電力20W、周波数13.56MHzである。
フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S/S:改質前後のピーク面積比)は、改質後S/S=0.69であった。
(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積)
なお、図1に未処理のPETのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す。図1において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるにC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質前のピーク面積Sが求まる。
また、図2に実施例2のPETのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す。図2において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるにC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質後のピーク面積Sが求まる。
(Example 2)
The surface-modified polyethylene terephthalate (PET) resin film of Example 2 was subjected to the same operation as in Example 1 except that the atmospheric pressure plasma irradiation time, applied power, and frequency were changed in the atmospheric pressure plasma processing apparatus. Got. The processing conditions are an irradiation time of 0.02 s, an applied power of 20 W, and a frequency of 13.56 MHz.
The peak area (S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification) derived from the C—C bond seen in the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface (Binding Energy) 11 to 17 eV is After modification, S 1 / S 0 was 0.69.
(S 1 : Peak area after modification, S 0 : Peak area before modification)
FIG. 1 shows a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the untreated PET film surface. In FIG. 1, the broken line waveform shows an integral curve for obtaining the peak area derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV. reforming before the peak area S 0 is obtained.
FIG. 2 shows a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the surface of the PET film of Example 2. The broken line waveform in FIG. 2 shows an integral curve for determining the peak area derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV. peak area S 1 after the modification is obtained.

次に、実施例2で得た樹脂フィルムを用いて、実施例1と同一の条件で、市販されているエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムとの接着力を測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、840gf/inchであった。   Next, using the resin film obtained in Example 2, adhesive strength with a commercially available air corona-treated linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film under the same conditions as in Example 1 was obtained. It was measured. The measurement result of the peel strength of the laminated film was 840 gf / inch.

(比較例1)
大気圧プラズマ処理装置での、大気圧プラズマの照射時間、印加電力、周波数を弱い方向に変更した以外には実施例1と同じ操作を行い、比較例1の表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムを得た。処理条件は、照射時間0.01s、印加電力10W、周波数13.56MHzである。
フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S/S:改質前後のピーク面積比)は、改質後S/S=0.80であった。
(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積)
なお、図3に比較例1のPETのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す。図3において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるにC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質後のピーク面積Sが求まる。
(Comparative Example 1)
The surface-modified polyethylene terephthalate (PET) of Comparative Example 1 was subjected to the same operation as in Example 1 except that the atmospheric pressure plasma irradiation time, applied power, and frequency were changed in a weak direction in the atmospheric pressure plasma processing apparatus. ) A resin film was obtained. The processing conditions are an irradiation time of 0.01 s, an applied power of 10 W, and a frequency of 13.56 MHz.
The peak area (S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification) derived from the C—C bond seen in the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface (Binding Energy) 11 to 17 eV is After modification, S 1 / S 0 was 0.80.
(S 1 : Peak area after modification, S 0 : Peak area before modification)
FIG. 3 shows a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the surface of the PET film of Comparative Example 1. In FIG. 3, the broken line waveform shows an integral curve for obtaining a peak area derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV. peak area S 1 after the modification is obtained.

次に、比較例1で得た樹脂フィルムを用いて、実施例1と同一の条件で、市販されているエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムとの接着力を測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、400gf/inchであった。   Next, using the resin film obtained in Comparative Example 1, adhesive strength with a commercially available air corona-treated linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film under the same conditions as in Example 1 was obtained. It was measured. The measurement result of the peel strength of the laminated film was 400 gf / inch.

(比較例2)
比較例2の表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムとして、あらかじめエアコロナ処理した状態で市販されている、市販エアコロナ処理PETを用いた。
フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S/S:改質前後のピーク面積比)は、改質後S/S=0.82であった。
(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積)
(Comparative Example 2)
As the surface-modified polyethylene terephthalate (PET) resin film of Comparative Example 2, a commercially available air corona-treated PET that was commercially available in a state where it was previously treated with an air corona was used.
The peak area (S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification) derived from the C—C bond seen in the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface (Binding Energy) 11 to 17 eV is After modification, S 1 / S 0 was 0.82.
(S 1 : Peak area after modification, S 0 : Peak area before modification)

次に、比較例2の樹脂フィルムを用いて、実施例1と同一の条件で、市販されているエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムとの接着力を測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、250gf/inchであった。   Next, the adhesive force with a commercially available air corona-treated linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film was measured using the resin film of Comparative Example 2 under the same conditions as in Example 1. . The measurement result of the peel strength of the laminated film was 250 gf / inch.

(実施例3)
ナイロン(NY)樹脂フィルムを、大気圧プラズマ処理装置を用いて表面改質し、本発明の表面改質されたナイロン(NY)樹脂フィルムを作製した。処理条件は、照射時間0.12s、印加電力1.0kW、周波数20kHzである。
厚みが15μmのナイロン(NY)樹脂フィルム(株式会社興人製二軸延伸ナイロンフィルム、商品名;ボニールRX)を、大気圧プラズマ処理装置にて表面改質処理を行い、表面改質された面をX線光電子分光分析装置(XPS)により観測し、前記樹脂フィルムの表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層が形成されてなることを確認し、実施例3の表面改質されたナイロン(NY)樹脂フィルムを得た。
フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S/S:改質前後のピーク面積比)は、改質後S/S=0.86であった。
(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積)
なお、図4に実施例3のNYのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す。図4において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるにC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質後のピーク面積Sが求まる。
(Example 3)
The surface of the nylon (NY) resin film was modified using an atmospheric pressure plasma treatment apparatus, and the surface-modified nylon (NY) resin film of the present invention was produced. The processing conditions are an irradiation time of 0.12 s, an applied power of 1.0 kW, and a frequency of 20 kHz.
A surface-modified surface of a nylon (NY) resin film having a thickness of 15 μm (biaxially stretched nylon film manufactured by Kojin Co., Ltd., trade name: Bonil RX) subjected to a surface modification treatment using an atmospheric pressure plasma treatment apparatus. Was observed with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and it was confirmed that a heat-adhesive modified layer was formed at a depth of about 10 nm or less from the surface of the resin film. A nylon (NY) resin film was obtained.
The peak area (S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification) derived from the C—C bond seen in the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface (Binding Energy) 11 to 17 eV is After modification, S 1 / S 0 was 0.86.
(S 1 : Peak area after modification, S 0 : Peak area before modification)
FIG. 4 shows a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the surface of the NY film of Example 3. The broken line waveform in FIG. 4 shows an integral curve for obtaining the peak area derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV. peak area S 1 after the modification is obtained.

次に、実施例3の樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、市販されているエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム(タマポリ株式会社製未延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、商品名;SK615P)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力を、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度で測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、2300gf/inchであった。   Next, the surface of the resin film of Example 3 on which the heat adhesion modified layer was formed, and a commercially available air corona-treated linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film (manufactured by Tamapoly Co., Ltd.) Hold the air-corona-treated surface of the stretched linear low-density polyethylene film (trade name: SK615P) for 10 seconds at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa without applying an adhesive and an anchor agent. The adhesive strength at the time of thermocompression bonding is the strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method specified in JIS K 6854-1 “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 degree peeling”. It was measured. The measurement result of the peel strength of the laminated film was 2300 gf / inch.

(比較例3)
比較例3の表面改質されたナイロン(NY)樹脂フィルムとしては、あらかじめエアコロナ処理した状態で市販されている、市販エアコロナ処理NYを用いた。
フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S/S:改質前後のピーク面積比)は、改質後S/S=0.89であった。
(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積)
なお、図5に比較例3のNYのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す。図5において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるにC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質後のピーク面積Sが求まる。
(Comparative Example 3)
As the surface-modified nylon (NY) resin film of Comparative Example 3, commercially available air corona-treated NY, which was commercially available after being subjected to air corona treatment, was used.
The peak area (S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification) derived from the C—C bond seen in the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface (Binding Energy) 11 to 17 eV is After modification, S 1 / S 0 was 0.89.
(S 1 : Peak area after modification, S 0 : Peak area before modification)
FIG. 5 shows a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the surface of the NY film of Comparative Example 3. The broken line waveform in FIG. 5 shows an integral curve for obtaining the peak area derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV. peak area S 1 after the modification is obtained.

次に、比較例3の樹脂フィルムを用いて、実施例3と同一の条件で、市販されているエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムとの接着力を測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、500gf/inchであった。   Next, the adhesive force with a commercially available air corona-treated linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film was measured using the resin film of Comparative Example 3 under the same conditions as in Example 3. . The measurement result of the peel strength of the laminated film was 500 gf / inch.

(実施例4)
直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムを、大気圧プラズマ処理装置を用いて表面改質し、本発明の表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムを作製した。処理条件は、照射時間0.05s、印加電力10W、周波数13.56MHzである。
厚みが100μmの直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム(タマポリ株式会社製未延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、商品名;SK615P)を、大気圧プラズマ処理装置にて表面改質処理を行い、表面改質された面をX線光電子分光分析装置(XPS)のにより観測し、前記樹脂フィルムの表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層が形成されてなることを確認し、実施例4の表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムを得た。
フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S/S:改質前後のピーク面積比)は、改質後S/S=0.84であった。
(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積)
なお、図6に未処理のL−LDPEのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す。図6において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるにC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質前のピーク面積Sが求まる。
また、図7に実施例4のL−LDPEのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す。図7において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるにC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質後のピーク面積Sが求まる。
Example 4
The surface of the linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film is modified using an atmospheric pressure plasma treatment apparatus, and the surface modified linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film of the present invention is obtained. Produced. The processing conditions are an irradiation time of 0.05 s, an applied power of 10 W, and a frequency of 13.56 MHz.
Surface modification treatment of 100 μm thick linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film (unstretched linear low density polyethylene film, trade name: SK615P, manufactured by Tamapoly Co., Ltd.) using an atmospheric pressure plasma treatment apparatus The surface modified surface is observed with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and a heat adhesion modified layer is formed to a depth of about 10 nm or less from the surface of the resin film. After confirmation, the surface-modified linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film of Example 4 was obtained.
The peak area (S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification) derived from the C—C bond seen in the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface (Binding Energy) 11 to 17 eV is After modification, S 1 / S 0 was 0.84.
(S 1 : Peak area after modification, S 0 : Peak area before modification)
FIG. 6 shows a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the film surface of untreated L-LDPE. The broken line waveform in FIG. 6 shows an integral curve for obtaining the peak area derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV. reforming before the peak area S 0 is obtained.
FIG. 7 shows a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the film surface of the L-LDPE of Example 4. In FIG. 7, the broken line waveform shows an integral curve for obtaining the peak area derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV. peak area S 1 after the modification is obtained.

次に、実施例4の樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、市販されているエアコロナ処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルム(東洋紡績株式会社製二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、商品名;E5102)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力を、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度で測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、820gf/inchであった。   Next, the surface of the resin film of Example 4 on which the heat adhesion modified layer was formed, and a commercially available air corona-treated polyethylene terephthalate (PET) resin film (biaxially stretched polyethylene terephthalate film manufactured by Toyobo Co., Ltd.) The adhesive strength when thermocompression bonding was carried out by holding the product for 10 seconds at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa without applying an adhesive and an anchoring agent with the air corona treated surface of the product name; E5102) facing each other. , Measured by the strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method defined in JIS K 6854-1, “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 ° Peeling”. The measurement result of the peel strength of the laminated film was 820 gf / inch.

(比較例4)
大気圧プラズマ処理装置での、大気圧プラズマの照射時間、印加電力、周波数を弱い方向に変更した以外には実施例4と同じ操作を行い、比較例4の表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムを得た。処理条件は、照射時間0.005s、印加電力20W、周波数13.56MHzである。
フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S/S:改質前後のピーク面積比)は、改質後S/S=0.92であった。
(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積)
なお、図8に比較例4のL−LDPEのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示す。図8において破線の波形は、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギーが11〜17eVにおけるにC−C結合に由来するピーク面積を求めるための積分曲線を示していて、表面改質後のピーク面積Sが求まる。
(Comparative Example 4)
The same operation as in Example 4 was performed except that the atmospheric pressure plasma irradiation time, applied power, and frequency in the atmospheric pressure plasma processing apparatus were changed in a weak direction. A density polyethylene (L-LDPE) resin film was obtained. The processing conditions are an irradiation time of 0.005 s, an applied power of 20 W, and a frequency of 13.56 MHz.
The peak area (S 1 / S 0 : peak area ratio before and after modification) derived from the C—C bond seen in the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface (Binding Energy) 11 to 17 eV is After modification, S 1 / S 0 was 0.92.
(S 1 : Peak area after modification, S 0 : Peak area before modification)
In addition, the valence band spectrum of the depth of 4 nm from the film surface of the L-LDPE of the comparative example 4 is shown in FIG. In FIG. 8, the broken line waveform shows an integral curve for obtaining the peak area derived from the C—C bond when the binding energy of the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface is 11 to 17 eV. peak area S 1 after the modification is obtained.

次に、比較例4で得た樹脂フィルムを用いて、実施例4と同一の条件で、市販されているエアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムとの接着力を測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、250gf/inchであった。   Next, using the resin film obtained in Comparative Example 4, adhesive strength with a commercially available air corona-treated linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film under the same conditions as in Example 4 was obtained. It was measured. The measurement result of the peel strength of the laminated film was 250 gf / inch.

以上の、実施例1〜4、比較例1〜4についての測定結果を表1に示した。   The measurement results for Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1.

Figure 2010059308
Figure 2010059308

(樹脂フィルムの積層試験1)
本発明による表面改質された樹脂フィルム同士を、接着剤やアンカーコート剤を用いないで、熱圧着のみにより積層して積層フィルムを作製した。
樹脂フィルムとしては、実施例1の表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)と、実施例4の表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)とを用いた。
実施例1の表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、実施例4の表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力を、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度で測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、650gf/inchであった。
(Resin film lamination test 1)
The surface-modified resin films according to the present invention were laminated only by thermocompression bonding without using an adhesive or an anchor coating agent to produce a laminated film.
As the resin film, the surface-modified polyethylene terephthalate (PET) of Example 1 and the surface-modified linear low density polyethylene (L-LDPE) of Example 4 were used.
The surface of the surface modified polyethylene terephthalate (PET) resin film of Example 1 on which the heat adhesion modified layer was formed, and the surface modified linear low density polyethylene (L-LDPE) of Example 4 When the surface of the resin film on which the heat-adhesive property-modified layer is formed is opposed to the surface, and without being applied with an adhesive and an anchor agent, it is held at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa for 10 seconds and thermocompression bonded. Was measured by the strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method defined in JIS K 6854-1, “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 ° Peeling”. The measurement result of the peel strength of the laminated film was 650 gf / inch.

(樹脂フィルムの積層試験2)
本発明による表面改質された樹脂フィルム同士を、接着剤やアンカーコート剤を用いないで、熱圧着のみにより積層して積層フィルムを作製した。
樹脂フィルムとしては、実施例3の表面改質されたナイロン(NY)と、実施例4の表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)とを用いた。
実施例3の表面改質されたナイロン(NY)樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、実施例4の表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力を、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度で測定した。積層フィルムのはく離強度の測定結果は、2400gf/inchであった。
(Resin film lamination test 2)
The surface-modified resin films according to the present invention were laminated only by thermocompression bonding without using an adhesive or an anchor coating agent to produce a laminated film.
As the resin film, the surface-modified nylon (NY) of Example 3 and the surface-modified linear low density polyethylene (L-LDPE) of Example 4 were used.
The surface of the surface modified nylon (NY) resin film of Example 3 on which the heat adhesion modified layer was formed, and the surface modified linear low density polyethylene (L-LDPE) resin of Example 4 When the surface of the film on which the heat-adhesive property-modified layer is formed is opposed to the film, without applying an adhesive and an anchor agent, the film is held at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa for 10 seconds and thermocompression bonded. The adhesive strength was measured by the strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method defined in JIS K 6854-1 “Adhesive peel adhesion strength test method Part 1: 90 degree peel”. The measurement result of the peel strength of the laminated film was 2400 gf / inch.

測定した得られた結果を、表2に示した。   The obtained results are shown in Table 2.

Figure 2010059308
Figure 2010059308

本発明は、食品、飲料、電子機器部品、医薬品などの包装に使用される包装容器を製造するのに適した表面改質された樹脂フィルム、及び樹脂フィルムの表面改質方法として利用することができる。
また、本発明による表面改質された樹脂フィルムを用いれば、接着剤やアンカーコート剤を用いないで、即ち有機溶剤を全く使用しないで、包装容器を製造するための積層フィルム及び包装容器を作製することが可能となる。
本発明を用いると、包装容器の製造過程での有機溶剤の使用量を削減することが可能であり、環境対策として有効である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a surface-modified resin film suitable for manufacturing a packaging container used for packaging foods, beverages, electronic device parts, pharmaceuticals, and the like, and a method for surface modification of a resin film. it can.
In addition, if the surface-modified resin film according to the present invention is used, a laminated film and a packaging container for producing a packaging container are produced without using an adhesive or an anchor coating agent, that is, without using any organic solvent. It becomes possible to do.
By using the present invention, it is possible to reduce the amount of the organic solvent used in the manufacturing process of the packaging container, which is effective as an environmental measure.

未処理のPETのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the valence band spectrum of the depth of 4 nm from the film surface of un-processed PET. 実施例2のPETのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the valence band spectrum of the depth of 4 nm from the film surface of PET of Example 2. FIG. 比較例1のPETのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the valence band spectrum of the depth of 4 nm from the film surface of PET of the comparative example 1. 実施例3のNYのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。4 is a graph showing a valence band spectrum having a depth of 4 nm from the surface of the NY film of Example 3. FIG. 比較例3のNYのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the valence band spectrum of the depth of 4 nm from the NY film surface of the comparative example 3. 未処理のL−LDPEのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the valence band spectrum of a depth of 4 nm from the film surface of untreated L-LDPE. 実施例4のL−LDPEのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the valence band spectrum of the depth of 4 nm from the film surface of L-LDPE of Example 4. FIG. 比較例4のL−LDPEのフィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the valence band spectrum of the depth of 4 nm from the film surface of L-LDPE of the comparative example 4.

Claims (5)

厚みが10〜500μmの熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムに対して行う表面改質方法であって、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン(NY)または直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)のいずれかであり、次の(1)〜(3)の操作条件で大気圧プラズマ処理を行ない、前記樹脂フィルムの表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層を形成させることを特徴とする樹脂フィルムの表面改質方法。
(1)大気圧プラズマ処理が、窒素ガス雰囲気でのコロナ放電処理、あるいはヘリウム、アルゴンなどの希ガス雰囲気での大気圧グロープラズマ処理である。
(2)反応ガスは、窒素ガスあるいは酸素ガスをベースにし、H、NH、CH、CO、NOの一種または複数種を添加しても添加しなくても良い。
(3)X線光電子分光分析装置(XPS)の観測により、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積を改質前および改質後に測定し、改質前のピーク面積(S)と改質後のピーク面積(S)との比である改質前後のピーク面積比(S/S)が、ポリエチレンテレフタレート(PET)ではS/S<0.8、ナイロン(NY)ではS/S<0.89、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)ではS/S<0.9となる範囲に熱接着性改質層の形成を抑えるように大気圧プラズマの照射時間、印加電力、周波数を調整する。
A surface modification method performed on a resin film made of a thermoplastic resin having a thickness of 10 to 500 μm, wherein the thermoplastic resin constituting the resin film is polyethylene terephthalate (PET), nylon (NY) or linear It is one of low density polyethylene (L-LDPE), is subjected to atmospheric pressure plasma treatment under the following operating conditions (1) to (3), and is thermally bonded to a depth of about 10 nm or less from the surface of the resin film. A method for modifying a surface of a resin film, comprising forming a modified layer.
(1) The atmospheric pressure plasma treatment is a corona discharge treatment in a nitrogen gas atmosphere or an atmospheric pressure glow plasma treatment in a rare gas atmosphere such as helium or argon.
(2) The reaction gas is based on nitrogen gas or oxygen gas, and one or more of H 2 , NH 3 , CH 4 , CO 2 , and N 2 O may be added or not added.
(3) Peak area derived from C—C bonds found in binding energy of 11 to 17 eV in the valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface as observed by an X-ray photoelectron spectrometer (XPS) Is measured before and after reforming, and the ratio of the peak area before and after reforming (S 1 / S 0 ), which is the ratio of the peak area before reforming (S 0 ) and the peak area after reforming (S 1 ). ) is, S 1 / S 0 in the polyethylene terephthalate (PET) <0.8, nylon (NY) in S 1 / S 0 <0.89, linear low density polyethylene (L-LDPE) in S 1 / S The irradiation time, applied power, and frequency of atmospheric pressure plasma are adjusted so as to suppress the formation of the thermal adhesion modified layer in a range where 0 <0.9.
基材の少なくとも一方の面が、大気圧プラズマ装置により表面改質された、厚みが10〜500μmの熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン(NY)または直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)のいずれかであり、前記樹脂フィルムの表面から約10nm以下の深さに熱接着性改質層が形成されて、X線光電子分光分析装置(XPS)の観測により、フィルム表面から4nmの深さの価電子帯スペクトルの結合エネルギー(Binding Energy)11〜17eVに見られるC−C結合に由来するピーク面積(S:改質後のピーク面積、S:改質前のピーク面積、S/S:改質前後のピーク面積比)が、ポリエチレンテレフタレート(PET)ではS/S<0.8、ナイロン(NY)ではS/S<0.89、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)ではS/S<0.9となっていることを特徴とする表面改質された樹脂フィルム。 A resin film made of a thermoplastic resin having a thickness of 10 to 500 μm, wherein at least one surface of the substrate is surface-modified by an atmospheric pressure plasma apparatus, and the thermoplastic resin constituting the resin film is polyethylene terephthalate (PET), nylon (NY) or linear low-density polyethylene (L-LDPE), a thermal adhesive modified layer is formed at a depth of about 10 nm or less from the surface of the resin film, By observation with an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), a peak area derived from a C—C bond (S 1 ) found in binding energies 11 to 17 eV of a valence band spectrum at a depth of 4 nm from the film surface. : peak area after modification, S 0: before modification of the peak area, S 1 / S 0: reforming around the peak area ratio), Po Ethylene terephthalate (PET) in S 1 / S 0 <0.8, Nylon in (NY) S 1 / S 0 <0.89, the linear low density polyethylene (L-LDPE) S 1 / S 0 <0 A surface-modified resin film characterized in that it is .9. 請求項2に記載の樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂はポリエチレンテレフタレート(PET)であり、前記樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、エアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム(タマポリ株式会社製未延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、商品名;SK615P)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力が、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度として、600gf/inch以上であることを特徴とする表面改質されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルム。   3. The resin film according to claim 2, wherein the thermoplastic resin constituting the resin film is polyethylene terephthalate (PET), the surface of the resin film on which the heat-adhesive modified layer is formed, and an air corona treatment. A linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film (unstretched linear low density polyethylene film manufactured by Tamapoly Co., Ltd., trade name: SK615P) facing the air corona treated surface, Adhesive strength when heated and pressure-bonded by holding at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa for 10 seconds without application is JIS K 6854-1 “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 degree peeling The strength when it is peeled off at a speed of 5 mm / min by the measurement method specified in “4” is 600 gf / inch or more. A surface modified polyethylene terephthalate (PET) resin film. 請求項2に記載の樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂はナイロン(NY)であり、前記樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、エアコロナ処理された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム(タマポリ株式会社製未延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、商品名;SK615P)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力が、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度として、1000gf/inch以上であることを特徴とする表面改質されたナイロン(NY)樹脂フィルム。   3. The resin film according to claim 2, wherein the thermoplastic resin constituting the resin film is nylon (NY), and the surface of the resin film on which the heat adhesion modified layer is formed is subjected to an air corona treatment. Apply an adhesive and an anchoring agent so that the air corona-treated surface of a linear low density polyethylene (L-LDPE) resin film (unstretched linear low density polyethylene film, trade name: SK615P, manufactured by Tamapoly Co., Ltd.) is opposed. The adhesive strength when heated and pressure-bonded by holding at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa for 10 seconds is JIS K 6854-1 “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 degree peeling” The surface modification is characterized by having a strength of 1000 gf / inch or more as a strength when peeled at a speed of 5 mm / min by the measurement method defined in 1. Nylon (NY) resin film was. 請求項2に記載の樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂は直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)であり、前記樹脂フィルムの熱接着性改質層が形成された表面と、エアコロナ処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルム(東洋紡績株式会社製二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、商品名;E5102)のエアコロナ処理面とを対向させて、接着剤及びアンカー剤を塗布することなく、温度160℃、加圧力0.4MPaで10秒間保持して加熱圧着したときの接着力が、JIS K 6854−1「接着剤 はく離接着強さ試験方法 第一部:90度はく離」に規定された測定方法で速度5mm/minではく離させた時の強度として、600gf/inch以上であることを特徴とする表面改質された直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE)樹脂フィルム。   It is the resin film of Claim 2, Comprising: The thermoplastic resin which comprises the said resin film is a linear low density polyethylene (L-LDPE), The thermal-adhesion property modification layer of the said resin film was formed. The surface and an air corona-treated surface of a polyethylene terephthalate (PET) resin film (Toyobo Co., Ltd., biaxially stretched polyethylene terephthalate film, trade name: E5102) treated with an air corona are opposed to each other, and an adhesive and an anchor agent are applied. Without any change, the adhesive strength when heated and pressure-bonded for 10 seconds at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 0.4 MPa is JIS K 6854-1 “Adhesive Peeling Adhesive Strength Test Method Part 1: 90 degree peeling” The strength when peeled at a speed of 5 mm / min with the specified measurement method is 600 gf / inch or more. Surface-modified linear low density polyethylene and symptoms (L-LDPE) resin film.
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