フィルム加工における親水化とは？

親水化加工を施すことで、フィルムは「防曇性」や「防汚性」といった新たな機能を獲得します。この記事では、フィルムの親水化がなぜ重要なのか、それによってどのような効果が得られるのかを詳しく解説します。

フィルムの親水化について

多くのプラスチックフィルムは、もともと表面張力が低く、水を弾きやすい「疎水性」という性質を持っています。そのままでは印刷用のインクや機能性を付与するためのコーティング剤、あるいは接着剤などがうまくのらず、弾かれてしまい密着不良を起こすなどの問題が生じるのです。

フィルムの用途を広げ、より高い性能を持たせるため、用いられるのがフィルムの親水化に関する加工です。フィルムの表面を水と親和性の高い状態に加工することで、水が表面に均一に広がるようになり、後述する防曇性や防汚性といった機能を発揮させることができます。

フィルムを親水化させる目的は？

防曇性

寒い日に窓ガラスが白く曇ったり、お風呂の鏡が湯気で見えなくなったりする現象はよく見られます。これが発生するメカニズムは、空気中の水蒸気が冷たい表面で冷やされて微細な水滴となり、光を乱反射することで起こるのです。

フィルムの表面に親水化加工を施すことで、水蒸気が付着しても水滴にならず、表面に薄い水の膜としてなじみやすくなります。その結果光の乱反射を抑え、クリアな視界を維持しやすくなるのです。この防曇性は、スーパーマーケットの冷蔵ショーケースのガラス扉・雨天時の視認性確保が求められる自動車のフロントガラス・サイドミラーなどに活用されることがあります。ガラス製品やミラーなどに親水性の高いフィルムを貼ることで、安全性や利便性の向上を目指せるでしょう。

防汚性

親水化されたフィルム表面は、防汚性に対しても効果を発揮します。フィルムと汚れの間に水が入り込みやすい状態になるのでめ、油性の汚れやホコリなどが落としやすい状態に。軽度の汚れであれば、軽く拭いたり水をかけただけで汚れを簡単に除去することも可能です。

親水性の高いフィルムは、浴室の鏡などに応用されています。水垢の原因となる石鹸カスや水道水のミネラル分が固着しにくくなるので、清掃の手間を削減し、綺麗な状態を保ちやすくなるのです。

コロナ処理によってフィルムの親水化が行える

コロナ処理とは、フィルムの表面改質技術の一つです。コロナ放電照射装置を使い、高電圧をかけて発生させた紫色のコロナ放電を、加工したいフィルムの表面に照射。フィルムが放電にさらされることで、フィルム表面の分子構造が変化し、表面張力が向上します。

表面張力が高まるということは、表面が水に濡れやすくなる、つまり「親水化」されることを意味します。この処理により、これまで弾かれやすかったインクやコーティング剤、接着剤なども密着しやすくなり、フィルムの機能性を高めることができるのです。