JPH03297639A - 金属蒸着プラスチックフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、金属蒸着プラスチックフィルムに関し、更に
詳しくは、ポリプロピレン系樹脂を主要材料として成る
プラスチックフィルムをベースにした金属蒸着フィルム
であって、しかもベースフィルムと蒸着膜との接着強度
が高く、金属蒸着面の輝度・光沢度に優れた金属蒸着プ
ラスチックフィルムに関する。

［従来の技術］ 近年、金属蒸着フィルムはその優れた装飾性、ガスバリ
ヤ−性、光線遮断性等の機能が活用されて、既存の金銀
糸、建築材料等の素材から食品を主な対象とする包装材
に至る広い範囲にその用途が拡大されている。

特にアルミニウム蒸着フィルムは包装材用途を中心に広
範囲に使用されているが包装材用の場合その蒸着面（ア
ルミニウム面）に印刷や他フィルムによるラミネート等
を施して使用する場合が殆どである。

ところで、ポリプロピレン系樹脂フィルム（ここでポリ
プロピレン系樹脂とは、プロピレンの単独重合体の他に
、主成分としてのプロピレンとエチレンまたは他のα−
オレフィンとの共重合体を意味する）は、プラスチック
フィルムの主要なものの一つである。

そして、従来からポリプロピレン系フィルムをベースフ
ィルムとする金属蒸着ポリプロピレン系フィルムは上記
諸用途に多量に使用されてきた。

しかしながら、従来公知の金属蒸着ポリプロビレ系フィ
ルムは、ベースフィルムと蒸着膜との接着強度すなわち
蒸着強度が低く、また被蒸着金属がアルミニウムの場合
は、蒸着面の印刷性や他フィルムとの接着性（以下、ラ
ミネート性と言うことがある）が著しく低くて該蒸着面
に印刷やラミネート等が必要な用途には使用できず、用
途開発上の大きな障害となっていた。

更に、参考すべき他の樹脂の課題として、蒸着強度の強
い低密度ポリエチレン系のプラスチックフィルムの場合
は、フィルム表面が粗面化して金属蒸着面の光沢度が低
く、美麗な金属光沢感を呈する金属蒸着プラスチックフ
ィルムを得ることは出来なかった。

ポリプロピレン系樹脂のフィルムで、蒸着強度の低い原
因はポリプロピレンが来貢的に有する化学的不活性にあ
る。

また、蒸着面の印刷性・ラミネート性の低い原因として
は、ポリプロピレン系樹脂中に添加されている中和剤、
スリップ剤、酸化防止剤等が表面に移行し、それが蒸着
面側では更に蒸着層を通過して滲出し、反対面側では巻
き重ねられたときに蒸着面に転写されることがあげられ
る（特公昭５８−４９５７４号及び特開昭５９−２５８
２９号参照）。

後者の原因を更に説明すると、添加物のうち中和剤とし
て使用される脂肪酸話導体、特にステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸ナトリウム等の高級脂肪酸塩やオレイ
ン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド等の
高級脂肪酸アミドは、その含有率が０．０１重量％前後
の微量な場合であっても、蒸着面（アルミニウム面）の
ぬれ指数を３３６ｙｎ　７ｃｍ以下に低下させ、蒸着面
への印刷やラミネート接着が不可能な状態となる。

従来、このような問題点を解決するために種々の提案が
なされている。

例えば蒸着強度を高めるための方法としては、フィルム
面を物理的または化学的に粗面化する方法、コロナ放電
やガス炎や放射線照射等によりフィルム表面を酸化して
極性基を付与する方法、あるいはフィルム面に接着性材
料をコートする方法等が知られている。

しかしながらフィルム面を粗面化または酸化する方法は
、いずれも単独では蒸着強度はなお不充分であり、また
接着性材料をコートする方法は、コートに先立ちフィル
ム面を物理的または化学的に前処理しておく必要があっ
て工程が複雑となり、蒸着フィルムのコストが高くなる
といった欠点があった。

また、蒸着強度と共に蒸着面の印刷性・ラミネート性を
改善するための方法として、ポリプロピレンに無水マレ
イン酸等をグラフト重合させたグラフト化ポリプロピレ
ンをポリプロピレンに配合した混合ポリマーから得たフ
ィルムをベースフィルムとすることも知られている（特
開昭５０−６１４６９号、特公昭５８−４９５７４号参
照）。

しかしながら、この場合も上記と同様にフィルムコスト
が高くなり、更にフィルム中に残存する未反応マレイン
酸や熱分解により生成した分解物により臭気が強く、食
品包装に使用した場合内容物に異臭が移行するどいりた
欠点があった。

本願発明者等は、先に特開昭ｆｉ９−２５１１２９号公
報で特定のプロピレン・α−オレフィン共重合体と特定
のポリエチレンを配合してなる金属蒸着フィルム用ポリ
オレフィン系樹脂組成物を提案した。この方法は金属（
アルミニウム）面のぬれ指数の低下防止、耐ブロックン
グ性、スリップ性及び剛性も優れたきわめて有用な方法
である。

しかし、この組成物を成形し加工して得られた金属蒸着
フィルムの蒸着強度がなお不充分で、該組成物中におけ
るポリエチレンの添加量が多くなるとフィルムが裂は易
く、該フィルムの印刷性は充分に改善されているが、ラ
ミネート袋におけるヒートシール部の破袋問題を解決す
る程度まで蒸着強度を改善するには至っていなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、ポリプロピレ
ン系樹脂を主要構成材料としてなるプラスチックフィル
ムをベースにした金属蒸着フィルムでありながら、その
蒸着膜の接着強度が高く、金属蒸着面の輝度・光沢度に
優れたものとすることを課題とする。

本発明者らは種々検討した結果、ポリプロピレン系樹脂
に特定の熱可塑性ウレタンエラストマーを混合した組成
物を成形して得られるプラスチックフィルムをベースフ
ィルムとすることによりて上記課題を解決し得ることを
究明して本発明を完成した。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、下記（１）および（２）の構成を有する。

（１）ポリプロピレン系樹脂１００１ｉ量部と熱可塑性
ウレタンエラストマー１〜２０重量部から成る組成物を
成形して得られたプラスチックフィルムの表面に金属が
蒸着されて成る金属蒸着プラスチックフィルム。

（２）脂環族イソシアネートの縮合物であって、重量平
均分子量が５，０００〜１００，０００の熱可塑性ウレ
タンエラストマーを用いて成る前記（１）項に記載の金
属蒸着プラスチックフィルム。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明は、ポリプロピレン系樹脂１００重量部と熱可塑
性ウレタンエラストマー１〜２０重量部から成る組成物
を成形して得られたプラスチックフィルムに金属が蒸着
されて成る金属蒸着プラスチックフィルムである。

蒸着面に構成される蒸着膜は通常片面だけであるが、用
途によっては両面に形成されていても良い、更にまた、
本発明は、上記の金属蒸着プラスチックフィルムをその
蒸着面を外側にし、内側に複数の単層フィルムが積層さ
れた構成の金属蒸着プラスチックフィルムも包含する。

本発明で用いられるポリプロピレン系樹脂は、結晶性プ
ロピレン単独重合体、プロピレンを主成分とするプロピ
レンとエチレンまたは他のα−オレフィンとの結晶性共
重合体、またはそれらの混合物である。

上記単独重合体及び共重合体は、例えばチーグラー・ナ
ツタ−型の触媒の存在下でそれぞれの千ツマ−を重合さ
せることによって得られる。このうち、プロピレン成分
を８０〜９８重量％含有していて結晶融点（Ｔｍ）が１
１５〜１５０℃の範囲にある結晶性エチレン−プロピレ
ン共重合体、結晶性プロピレン−ブテン−１共重合体、
結晶性エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体
（この場合エチレン：ブテン−１の含有比は１０：１〜
１：１５が好ましい）、またはそれらの混合物は、これ
らと後記する熱可塑性ウレタンエラストマーとを混合し
た組成物から得られるフィルムが蒸着膜に対する接着性
に優れている上、耐衝撃性、ヒートシール性にも優れて
いるので、特に望ましい。

ここで、結晶融点（ＴＩ）とは、走査型差動熱量計を用
いて窒素雰囲気中で１０ｍｇの試料を１０℃／分の速度
で昇温させて得られる結晶の融解にともなう吸熱カーブ
のピーク温度を言う。

プロピレンを主成分とする結晶性共重合体の場合、コモ
ノマー成分のエチレンまたはα−オレフィンの含有量が
増加するとＴｌ１１が低下する。

例えば、結晶性エチレン−プロピレンランダム共重合体
の場合、共重合体のランダムネスによって若干変動する
が、エチレン含有量が、およそ２．５重量％を超えると
１５０℃以下になる。

なお、重合条件を変えて２段階以上に多段重合で共重合
を行なうことによって複数のＴｌ１１を有するポリマー
を得ることができ、このようなポリマーも本発明に使用
で餘るが、この場合も主ピークが１５０℃以下のものが
望ましい。

本発明に使用する熱可塑性ウレタンエラストマーは、好
ましくは脂環族イソシアネートとジアミンの縮合によっ
て得られる。同様に脂肪族イソシアネートとジアミン、
芳香族イソシアネートとジアミンによっても熱可塑性ウ
レタンエストマーは得られ、これらの樹脂を使用しても
蒸着強度の改善効果は上るものの、ポリプロピレン系樹
脂との相溶性が悪くなりフィルム表面が粗面化して、得
られる金属蒸着されたフィルムの光沢層を著しく損なう
ようになる。

本発明における熱可塑性ウレタンエラストマーの重量平
均分子量をｓ、ｏｏｏ〜１００，０００に限定する理由
は、重量平均分子量５，０００未満ではフィルム表面よ
り熱可塑性ウレタンエラストマーがブリードアウトして
、そのブリード物が金属蒸着フィルムに転写され、美麗
な金属光沢を有するフィルムが得られなくなるという点
にある。

また、重量平均分子量が１００，０００を超えると、ポ
リプロピレン系樹脂との相溶性が悪くなり、光沢層が損
なわれる。

１ また、組成物の構成において、ポリプロピレン系樹脂１
００重量部に対して熱可塑性ウレタンエラストマーを１
〜２０重量部と限定する理由は、１重量部未満では蒸着
強度の改善効果が見られず、また２０重量部を超えると
相溶性が悪くなるという点にある。

本発明で用いる組成物中には必要に応じて酸化防止剤、
無機充填剤、滑剤、ブロッキング防止剤、高密度ポリエ
チレン等を本発明の目的を損なわない量的範囲内で適宜
含有させておく事が出来るが、蒸着膜の隣接性、蒸着面
の印刷性、蒸着フィルムをラミネートした後のラミネー
ト強度に代表されるラミネート性を低下させないために
は脂肪酸及び脂肪酸形成基を含有する誕導体等は用いな
いことが望ましい。

このフィルム用の組成物中に添加できる特に望ましい添
加剤としては、分子量が５００以上のリン系およびフェ
ノール系の酸化防止剤、無機充填剤および高密度ポリエ
チレン等が例示される。

特開昭５９−２５．８２９号公報にも示したように、例
　２ えば酸化防止剤として テトラキス−［メチレン〜３−（３°、５“−ジ−ｔ−
ブチル−４°−ヒドロキシフェニル）プロピオネートコ
メタン、等があり、単独で、または二種以上を併用して
ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し０．０３〜３
０重量部添加する。

これら酸化防止剤の添加は、組成物のフィルム成形時お
よびフィルム使用時の安定性にきわめて有効である。

また無機充填剤としては、炭酸カルシウム、シリカ、ク
レー、タルク、ハイドロタルサイト、ゼオライト類等い
ずれも用いることが出来る。

更に、高密度ポリエチレンとしては、密度０．９３以上
で、ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＶＦ
Ｒ−ＰＰ）と高密度ポリエチレン樹脂のメルトフローレ
ート（Ｍｌ−ＰＥ　）との比が、０．５≦ＭＩ−ＰＥ　
／　ＭＦＲ−ＰＰである場合、本発明の課題である蒸着
強度の向上と美麗な光沢層に加えて、蒸着フィルムのス
リップ性や耐ブロッキング性に優れたフィルムを形成出
来て、特に有効である。

ポリプロピレン系樹脂に上記の添加物を添加する方法と
しては、これが均一に分散する方法であればいずれでも
良いが、リボンプレンダー、ヘンシェルミキサー（商品
名）等で混合し、その混合物を押出機等で溶融混練する
方法が望ましい。

本発明に用いられるポリプロピレン系フィルムは、上記
組成物から通常のＴ−ダイ法またはインフレーシミン法
で得られる。これらの−軸或いは二軸延伸フィルムは勿
論、未延伸フィルムもベースフィルムとすることが出来
る。

また、本発明においては、上記の如き単層のプラスチッ
クフィルムの他、このプラスチックフィルムを片側また
は両側の表層として複数のフィルムとすることも出来る
。

この場合、金属の蒸着膜は上記プラスチックフィルムす
なわち表層を成している上記組成物から得られたプラス
チックフィルム上に形成されることは、当然である。

このようにして得られた金属蒸着ブラスッチクフィルム
は、前記単層の金属蒸着ブラスッチクフィルムを基準に
して表現すると、その蒸着面を外側にした最外層として
複数の単層フィルムが積層された構成となっている。

以下、ベースフィルムへの金属蒸着方法を単層フィルム
の場合について説明するが、この方法は、複合フィルム
の場合も同様に適用で診る。

前記組成物から得られたブラスッチクフィルムをそのま
ま金属蒸着に供することが出来るが、空気中または窒素
、酸素等の特殊ガス雰囲気下におけるコロナ放電処理、
火炎処理等の表面処理によりフィルム面のぬれ性を向上
させて更に接着性を向上させてから使用しても良い。

長尺のプラスチックフィルム（通常ロール巻形態）に金
属蒸着を施す公知の一般的な真空蒸着法は次のようであ
る。

すなわち、ロール巻きフィルムの繰り出し部、蒸着部、
及び巻取り部を備えた真空蒸着装置内の真空度を１０−
’Ｔｏｒｒ以下にし、この装置内でアルミニウム等の所
望の金属を容器中またはフィラメン　５ ト状で加熱して該金属を溶解蒸発させ、蒸着分子を繰り
出されたフィルム表面に連続的に蒸着させて巻き取る。

このような真空蒸着装置を使用する方法はバッチ式であ
って生産性を向上させる必要から、最近では１本のフィ
ルムロールが幅２ｍ以上、長さ１万一２万ｍ巻の如く幅
広、長尺巻化しており、従って蒸着用の原反フィルムの
高速蒸着性や巻姿等に対する要求もよりシビアになって
いる。

上記説明の真空蒸着以外にも種々の蒸着法がある。例え
ば、真空中で放電させたときに陰極を構成する金属が飛
散する現象を利用したスパッタリング蒸着や、イオンブ
レーティングが示される。

なお、蒸着させる金属はアルミニウムが最も一般的であ
るが、金、銀、銅、ニッケル、クロム、ゲルマニウム、
セレン、チタン、スズ、亜鉛等があげられる。

金属蒸着層の厚さは通常５０〜８００オングストローム
の範囲であり、全面、片面は勿論、部分蒸着も可能であ
る。また、蒸着面に着色や保護用に　６ トップコートする事も出来る。

〔実施例〕

以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はこれによって限定されるものではない
。実施例、比較例中に示す物性の測定方法および評価の
基準は下記の通りである。

（１）重量平均分子量ニ ゲル・パーミエイシ日ン・クロマトグラフィー（Ｗａｔ
ｅｒ’ｓ社製ＧＰＣ１５０Ｃ型）を用いた。

測定温度は２５℃で移動相はテトラヒドロフランを用い
た。

（２）ヘイズ（Ｈａｚｅ）　： ３５７Ｍ　Ｄ　１００３により、未蒸着のフィルムを４
枚重ねて測定した値（単位；％）を４枚ヘイズとして示
す、この値が小さい程透明性が良い事を意味する。

（３）アルミ蒸着膜の接着性： 蒸着フィルムの蒸着膜側にサーリンフィルム（タマボリ
社製アイオノマー）を重ね、シール温度１２０℃、シー
ル圧力２．０ｋｇ７ｃｍ２．シール時間１．０秒の条件
で幅１０ａｕｓ　Ｘ　１５ｍ＋＊のシールを行ない、９
０度の剥離強度を引張試験機で測定した。

（単位Ｈ’ｇ／１５ｍｍ） （４）金属光沢： ＾ＳＴＭ　Ｄ　５２３の鏡面光沢度法に準じ、感度１／
１０で測定した光沢度で示す。指示角は２０度で測定し
７０以上を良とする。

実施例１〜５、比較例１〜７ エチレンが２．５重量％、ブテン−１が４．５重量％の
結晶性エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体
でありてメルトフローレート（ＶＦＲ−ＰＰ）が６．０
　、Ｔｍが１４０℃のポリピロピレン系樹脂１００重量
部に、酸化防止剤としてテトラキス−［メチレン−３−
（３’、Ｓ’−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシフェ
ニル）プロピオネートコメタン０．１０重量部を添加し
、第１表に示す各種分子量の熱可塑性ウレタンエラスト
マー及び各種縮合物の熱可塑性ウレタンエラストマーを
第１表に示す重量部で配合して押出機を用いてペレット
とした。

得られたベレットを口径［１５ｍｍφの押出機及びＴ　
９ ダイを用いて溶融温度２２０℃で押出し、エアーチャン
バーおよび表面温度３０℃の冷却ロールで急冷してプラ
スチックフィルムとし、直ちにこのフィルムの片面にぬ
れ指数が４０ｄｙｎ／Ｃｍになるようにコロナ放電処理
を施しながら巻合取って、厚さ２５μ、幅ｆｉｏｃ＋ａ
のロール状のプラスチックフィルムとした。　このプラ
スチックフルムをスリッターを用いて幅５０ｃ園に裁断
した後、これをベースフィルムとして連続真空蒸着装置
にセットし、フィルムを連続的に繰り出しながらフィル
ムのコロナ処理面に５　Ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒの真空
下でアルミニウムを蒸着して巻き取り、蒸着膜の厚さが
約３５０オングストローム（±１５オングストローム以
内）の片面アルミニウム蒸着ブラスッチクフィルムを長
さ２．０００＋ａのロール状で得た。

各実施例、比較例で得たプラスチックフィルム及び金属
蒸着フィルムの特性を第１表に示す。

実施例６ 実施例１においてポリプロピレン系樹脂として　０ 結晶性エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体
の代わりに結晶性エチレン−プロピレン共重合体（ＭＦ
Ｒ−ＰＰ　７，７１１５０℃）を使用したこと以外は実
施例１と同様にして、プラスチックフィルムと、そのス
リットフィルムをベースフィルムとするロール状の片面
アルミニウム蒸着プラスチックを得た。

その特性を第１表に示す。

第１表 実施例７ 実施例１においてポリプロピレン系樹脂として結晶性エ
チレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体の代わり
にプロピレンの結晶性単独重合体（ＭＦＲ−ＰＰ　８．
Ｔｍ　１６２℃）を使用したこと以外は実施例１と同様
にして、プラスチックフィルムと、そのスリットフィル
ムをベースフィルムとするロール状の片面アルミニウム
蒸着プラスチックを得た。

その特性を第１表に示す。

第１表から明らかなように、本発明で規定する組成物か
ら得られたプラスチックフィルム及びその金属蒸着フィ
ルムは、いずれの特性も優れているが、比較例のフィル
ムはいずれかの特性が大幅に劣っていることが判る。

［発明の効果］ 本発明に係る金属蒸着プラスチックフィルムは、そのベ
ースフィルムとしてポリプロピレン系樹脂を主とするプ
ラスチックフィルムを使用したものでありながら、熱可
塑性ウレタンニジストマーの特定量を配合したことによ
り、ベースフィルムと蒸着膜との接着強度及び蒸着面の
美麗な金属光沢感を有し、包装、装飾等の用途に一層広
く且つ多量に使用することが出来る。

以　　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリプロピレン系樹脂１００重量部と熱可塑性ウ
   レタンエラストマー１〜２０重量部から成る組成物を成
   形して得られたプラスチックフィルムの表面に金属が蒸
   着されて成る金属蒸着プラスチックフィルム。
2. （２）脂環族イソシアネートの縮合物であって、重量平
   均分子量が５，０００〜１００，０００の熱可塑性ウレ
   タンエラストマーを用いて成る請求項（１）に記載の金
   属蒸着プラスチックフィルム。