(57)【要約】【課題】コロナ処理を行ったフィルムの評価を行うに当り容易かつ簡便に、微小領域ではない範囲を評価可能な技術を提供すること。【解決手段】少なくとも、コロナ処理フィルムに目視可能な色の変化をもたらす基質として４級アンモニウム塩構造を有する色素の脱塩処理を施したものと、前記基質を溶解する溶媒として、前記基質を溶解し且つ水と相溶しない溶媒とからなることを特徴とするコロナ処理フィルム染色液。前記染色液中にコロナ処理フィルムを浸漬し、コロナ処理フィルムの目視可能な色の変化を指標として評価することを特徴とするコロナ処理フィルムの評価方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、コロナ処理フィルムに目視可能な色の変化をもたらす基質として４級アンモニウム塩構造を有する色素の脱塩処理を施したものと、前記基質を溶解する溶媒として、前記基質を溶解し且つ水と相溶しない溶媒とからなることを特徴とするコロナ処理フィルム染色液。
【請求項２】
前記４級アンモニウム塩構造を有する色素が、Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３ＲＡＸまたはＪａｎｕｓ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂであることを特徴とする請求項１に記載の染色液。
【請求項３】
前記溶媒が、ｎ−ヘキサン、クロロホルム、トルエンまたはメチルエチルケトンから選ばれるいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の染色液。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の染色液中にコロナ処理フィルムを浸漬し、コロナ処理フィルムの目視可能な色の変化を指標として評価することを特徴とするコロナ処理フィルムの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面コロナ処理を行ったフィルムに対する染色液およびそれを用いた評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム表面に印刷やコーティングを行う場合、接着性や表面の濡れ性の改善のため、表面処理を行う必要がある。
【０００３】
フィルムの表面処理の方法には、たとえばコロナ処理、プラズマ処理、ＵＶ処理、フレーム処理といった物理的方法、酸やアルカリで処理する化学的方法のほか、マット処理のように表面に微細な凸凹を生じさせる形状加工的方法まで様々なものがある。これらはフィルムの材質や用途によって使い分けられているが、コストや汎用性、環境負荷などの点から、近年では物理的方法の重要性が増している。物理的な表面処理は乾式処理とも呼ばれ、基本的に対象とするフィルム表面の反応性を高める処理方法である。
【０００４】
たとえばコロナ処理は、通常、高周波電源により供給される高周波・高電圧出力を、コロナ処理装置が備える放電電極とアースロールとの間に印加することでコロナ放電を発生させ、このコロナ放電下にフィルム等の被コロナ処理物を通過させることによって行われる。このコロナ放電下で加速された電子やイオンがフィルム等の被コロナ処理物に衝突して分子鎖を切断することによって、ラジカルやイオンの生成が起こり、その部分に酸素、水分など周囲の気体成分が反応して、カルボキシル基や水酸基といった極性官能基が導入されるというものである。
【０００５】
コロナ処理の十分な効果を得るためには、用いられる素材や用途に則したテストを行って、処理条件とそれによる表面状態の変化、必要とされる物性値、たとえば接着の場合は密着強度などとの定量的な相関を求めることが必要になる。同じ条件で処理を行なっても、基材の材質により表面変化の状態は様々であること、また処理後の加工に用いるコーティング剤や印刷インキ、接着剤の種類になどによって必要とされる処理条件とそれによる表面状態の変化が変わるためである。
【０００６】
このように求めた適正条件でコロナ処理を行なっても、コロナ処理を長期にわたって行うと、コロナ放電によってオゾンおよび窒素酸化物（ＮＯｘ）が生成して、フィルム等の被コロナ処理物に結晶状異物が付着するなどして十分な効果を得られるような処理が行われなくなるという問題があった。
【０００７】
フィルム等の被コロナ処理物に十分な効果を得られるような処理が行われているかどうか評価する方法としては、表面処理により構造が変化する部位を分析評価する方法がある。表面処理により構造が変化する部位は表面から深さ１μｍ以下、更に詳しくは数百〜数ｎｍ程度の極めて表面から浅い範囲であることから、このような評価に用いられる評価方法としては、具体的にはＸ線光電子分光測定法、オージェ電子分光法、接触角測定法などがある。
【０００８】
Ｘ線光電子分光測定法は、超高真空下で試料表面にＸ線を照射すると、光電効果により表面から光電子が真空中に放出される。その光電子の運動エネルギーを観測すると、その表面の元素組成や化学状態に関する情報を得ることができる分析方法である。例えば、特許文献１には、コロナ処理など不安定な表面改質処理を行ったポリマーフィルムについて、その表面状態を定量的に評価するに際し、測定用装置によって生じたダメージに起因する誤差を修正して、より正確な初期表面状態の評価法が開示されている。しかし、測定には高価な装置が必要でまた、測定面積は１０μｍ径程度、検出深さは数ｎｍと測定範囲が小さく評価面積が十分とはいえない。
【０００９】
オージェ電子分光法は、固体表面に電子線を照射した際に、オージェ遷移過程によって放出されるオージェ電子のエネルギー分布を測定し、元素の同定、定量を行う方法である。Ｘ線光電子分光測定法同様、測定には高価な装置が必要でまた、測定面積は１０μｍ径程度、検出深さは数ｎｍと測定範囲が小さく評価面積が十分とはいえない。
【００１０】
接触角測定は、液体を固体表面に滴下したとき、その液体の表面張力で丸くなった液滴の接線と固体表面とのなす角度θ（＝接触角）によって固体表面の濡れ性などを評価する方法である。測定方法が簡便、かつ直感的でわかりやすいため広く用いられているが、液滴を滴下した点での評価しか行えず、評価面積が十分とはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−７６６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題点を鑑み、コロナ処理を行ったフィルムの評価を行うに当り容易かつ簡便に、微小領域ではない範囲を評価可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、少なくとも、コロナ処理フィルムに目視可能な色の変化をもたらす基質として４級アンモニウム塩構造を有する色素の脱塩処理を施したものと、前記基質を溶解する溶媒として、前記基質を溶解し且つ水と相溶しない溶媒とからなることを特徴とするコロナ処理フィルム染色液である。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、前記４級アンモニウム塩構造を有する色素が、Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３ＲＡＸまたはＪａｎｕｓ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂであることを特徴とする請求項１に記載の染色液である。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、前記溶媒が、ｎ−ヘキサン、クロロホルム、トルエンまたはメチルエチルケトンから選ばれるいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の染色液である。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の染色液中にコロナ処理フィルムを浸漬し、コロナ処理フィルムの目視可能な色の変化を指標として評価することを特徴とするコロナ処理フィルムの評価方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の表面コロナ処理を行ったフィルムに対する染色液を用いることにより、コロナ処理を行ったフィルムの評価を行うに当り容易かつ簡便に、微小領域ではない範囲の評価可能な技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１のコロナ処理フィルムの紫外・可視スペクトルである。
【図２】実施例２のコロナ処理フィルムの紫外・可視スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の染色液および評価方法について説明する。
【００２０】
コロナ処理をフィルムの目視可能な色の変化を指標として評価するにあたっての染色液としては、コロナ処理フィルムに目視可能な色の変化をもたらす基質を溶媒に溶解したものを用いる。
【００２１】
コロナ処理フィルムに目視可能な色の変化をもたらす基質としては、４級アンモニウム塩構造を有する色素の脱塩を行いヘキサンに可溶にしたもの、例えば、下記化学構造（化１）を有するＭｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３ＲＡＸの脱塩を行ったものや、下記化学構造（化２）を有するＪａｎｕｓ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂの脱塩を行ったものなどを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【００２２】
【化１】
2015052043.tif 000002
【００２３】
【化２】
2015052043.tif 000003
【００２４】
脱塩処理は、例えばＭｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３ＲＡＸを０．１Ｎ水酸化カリウム溶液に溶解したのちｎ−ヘキサンで液々抽出を行って、ｎ−ヘキサン層に溶解させることで行うことができるがこれに限定されるものではない。
【００２５】
コロナ処理フィルムに目視可能な色の変化をもたらす基質を溶解する溶媒としては、コロナ処理フィルムに目視可能な色の変化をもたらす基質を溶解する溶媒でさらに水と相溶しない溶媒、例えば、ｎ−ヘキサン、クロロホルム、トルエン、メチルエチルケトンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
次に、コロナ処理をフィルムの目視可能な色の変化を指標として評価することを可能とする染色液を用いて評価する方法としては、染色液中に評価するフィルムを一定時間の間浸漬することによって行う。浸漬は目視可能な色の変化が完了するまで行うのが好ましい。コロナ処理フィルムに目視可能な色の変化をもたらす基質、コロナ処理をフィルムの目視可能な色の変化を指標として評価する染色液の温度などによって浸漬は目視可能な色の変化が完了する時間は異なり、例えば、Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３ＲＡＸの脱塩物１５ｍｇをｎ−ヘキサン４０ｍｌに溶解した染色液を用いて、液温２５℃で評価する場合の目視可能な色の変化が完了する時間は１０分間であった。
【００２７】
コロナ処理をフィルムの目視可能な色の変化を指標として評価することを可能とする染色液を用いて評価する目視可能な色の変化の評価は、目視による判定を用いてもよいが、色の変化を分析できる手法、例えば分光光度計など分析装置を用いてもよい。
【００２８】
目視可能な色の変化の評価を目視によって判定する場合には、あらかじめ適正なコロナ処理を行ったフィルムを目視可能な色の変化を指標として評価することを可能とする染色液を用いて評価して作成しておいたものと、色が同等であるか比較するかまたは、あらかじめ適正なコロナ処理を行ったフィルムを目視可能な色の変化を指標として評価することを可能とする染色液を用いて評価して作成しておいたものと同等の色見本をインクジェット法などで作成しておいて、色が同等であるか比較することが好ましい。
【００２９】
コロナ処理をフィルムの目視可能な色の変化を指標として評価することを可能とする染色液を用いて評価する目視可能な色の変化を分光光度計よって評価判定する場合には、あらかじめ適正なコロナ処理を行ったフィルムを目視可能な色の変化を指標として評価することを可能とする染色液を用いて評価したものをあらかじめ作成しておいて、これを例えば分光光度計を用いて一定波長、例えば、３００ｎｍから８００ｎｍの範囲で吸光度を測定したときの最大吸収波長の吸光度または、吸収ピークの面積を測定して記録しておく。評価を行うフィルムも同様に評価測定を行い、この最大吸収波長または吸収ピークの面積を比較することが好ましい。
【００３０】
以下に、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
＜実施例１＞
コロナ処理装置を使用してコロナ処理強度  ６００Ｗ、コロナ処理速度  ５．０ｍ／秒で、２５０μｍＰＥＴフィルム（商品名：テトロンフィルム  メーカ：コロナ処理帝人デュポンフィルム（株）製）片面にコロナ処理を行った。このフィルムを２ｃｍ×５ｃｍに断裁した。
Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３ＲＡＸ１５ｍｇを０．１Ｎ水酸化カリウム溶液に溶解したのちｎ−ヘキサン４０ｍｌで液々抽出を行った。水層を除去したのち、さらに蒸留水を４０ｍｌ加えてｎ−ヘキサンを洗浄する作業を２回繰り返したのち、このｎ−ヘキサン層を、コロナ処理をフィルムの目視可能な色の変化を指標として評価可能とする染色液とした。この染色液に２ｃｍ×５ｃｍに断裁したコロナ処理フィルムを１０分間浸漬した後、コロナ処理フィルムを取り出して、ｎ−ヘキサンで洗浄した。
このコロナ処理フィルムは、紫外・可視分光光度計を用いて、４００ｎｍから８００ｎｍの範囲で吸光度を測定して吸収ピークの最大吸収波長の吸光度を求めた。この際、リファレンスとしてコロナ処理を行う前の２５０μｍＰＥＴフィルムを用いた。紫外・可視スペクトルを図１に、最大吸収波長５８０ｎｍの吸光度を表１に示す。
【００３２】
＜実施例２＞
コロナ処理速度を５．０ｍ／秒から１．０ｍ／秒とした。つまり、コロナ処理時間を長くした以外は実施例１と同様にコロナ処理を行って、実施例１と同様にコロナ処理をフィルムの目視可能な色の変化を指標として評価可能とする染色液で評価した。また同様に、紫外・可視分光光度計を用いて、吸収ピークの最大吸収波長の吸光度を求めた。紫外・可視スペクトルを図２に、最大吸収波長５８０ｎｍの吸光度を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2015052043.tif 000004
【００３４】
表１および図１、２から明らかなように、コロナ処理時間の長い実施例２の方が５８０ｎｍにおける吸収光の強度がコロナ処理時間の短い実施例１よりも大きく、コロナ処理を行ったフィルムの評価を行うに当り容易かつ簡便に、微小領域ではない範囲の評価が実施できているのがわかる。
【図１】
2015052043.tif 000005
【図２】
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