JPH0571613B2 - - Google Patents

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JPH0571613B2
JPH0571613B2 JP25602889A JP25602889A JPH0571613B2 JP H0571613 B2 JPH0571613 B2 JP H0571613B2 JP 25602889 A JP25602889 A JP 25602889A JP 25602889 A JP25602889 A JP 25602889A JP H0571613 B2 JPH0571613 B2 JP H0571613B2
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JP
Japan
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film
vapor deposition
propylene
temperature
vapor
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JP25602889A
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JPH03115329A (ja
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Katsuhiro Tsucha
Katsuya Ogawa
Masanao Hasegawa
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸着用ポリプロピレンフイルムに関
する。さらに詳しくは、水蒸気や酸素などの気体
遮断性に優れた蒸着用ポリプロピレンフイルムに
関する。 〔従来の技術〕 従来、ポリプロピレンフイルムに表面処理を施
してアルミニウムなどの金属を蒸着したフイルム
が包装用途などに使用されている(例えば、特公
昭56−18381号公報など)。 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の方法によつて得られた蒸着フイルムは、
蒸着接着強度が十分でなく、蒸着膜が摩耗で容易
に傷つき剥れたり、また、蒸着接着強度が十分で
ないと高温高湿下で蒸着膜が消失しやすく結果と
して蒸着フイルムの気体遮断性が悪化する。 また金属蒸着時にフイルムが熱を受けるため、
フイルムが微少寸法変化を起こし、蒸着膜が微少
クラツクを誘発するためか、蒸着フイルムの気体
遮断性が悪かつた。 本発明は、かかる問題点を改善し、蒸着接着強
度が強く、蒸着フイルムの気体遮断性に優れた、
蒸着用ポリプロピレンフイルムを提供することを
目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、ポリプロピレンフイルムの片面(A
面と略記する)の表層の原子構成比(酸素原子の
数/炭素原子の数)が0.10〜0.34、(窒素原子の
数/炭素原子の数)が0.005〜0.08の範囲にあり、
かつ、該フイルムの長さ方向の熱収開始温度が
105℃以上であることを特徴とする蒸着用ポリプ
ロピレンフイルムである。 本発明におけるポリプロピレンフイルムのポリ
マーはプロピレンの単独重合体が好ましいが、プ
ロピレンは他のα−オレフイン(例えばエチレ
ン、ブテン、ペンテンなど)との共重合体であつ
てもよい。共重合体を用いる場合、プロピレン成
分は95重量%以上が好ましい。プロピレン重合体
のアイソタクチツクインデツクス(I.I)は90以
上、好ましくは95以上が好ましい。極限粘度
[η]は1.2〜2.5dl/gの範囲にあるものが好ま
しい。 本発明ポリプロピレンフイルムの長さ方向にお
けるF5値(5%伸長時の応力)は4.0Kg/mm2以上、
好ましくは4.5Kg/mm2以上であると、気体遮断性
を向上することができるので好ましい。これは蒸
着あるいは、蒸着フイルムの後加工で張力による
フイルムの寸法変化を防止できることによる蒸着
膜のクラツク制御効果によるものである。 また本発明のポリプロピレンフイルムには、通
常用いられている、すべり剤、熱および酸化防止
剤、無機微粒子、帯電防止剤、増粘剤、減粘剤な
どの添加剤を添加してもよい。 本発明におけるA面表層の(酸素原子の数/炭
素原子の数)の比(以下「O/C」と略記する)
は、0.10〜0.34の範囲にあることが必要であり、
さらに好ましくは0.20〜0.30の範囲にあることが
望ましい。この範囲より小さい値になると、蒸着
接着強度が劣つたものとなつてしまう。また逆
に、この範囲より大きい値になると、フイルム表
層が脆くなる傾向が出てくるため、やはり接着強
度が低下してしまう。次に、(窒素原子の数/炭
素原子の数)の比(以下「N/C」と略記する)
は、0.005〜0.08の範囲にあることが必要であり、
さらに好ましくは、0.01〜0.05の範囲にあること
が望ましい。N/Cの値がこの範囲よりも小さい
値になると、蒸着接着強度が劣つたものとなり、
蒸着膜が摩耗で容易に傷つき、気体遮断性に劣つ
たものとなつてしまう。また逆に、この範囲より
大きい値になると接着性に劣つたものとなると同
時にフイルムがブロツキングする様になる。 本発明は、ポリプロピレンフイルムの表層(通
常、表面から10nm程度の深さまで極薄層)が、
酸素原子と窒素原子を上記した範囲内で同時に保
有していることが必要である。なお表層が酸素原
子のみを保有している場合、あるいは窒素原子の
みを保有している場合は、いずれも金属蒸着膜と
の接着性、耐摩耗性が劣つたものとなるので、気
体遮断性に優れた蒸着用フイルムに用いることは
極めて難しい。 また本発明におけるポリプロピレンフイルムの
長さ方向の熱収開始温度は105℃以上、好ましく
は110℃以上であることが必要である。熱収開始
温度が105℃未満、好ましくは110℃未満であると
気体遮断性が著しく悪化してしまう。この原因は
明確ではないが金属蒸着時の熱量によつて、フイ
ルムが微少寸法変化を起こし、蒸着界面で歪みが
発生し、蒸着膜にクラツクが発生するためと推測
される。 本発明においてA面の反対側面(以下「B面」
と略記する)にプロピレン・エチレン共重合体ま
たは/およびエチレン・プロピレン・ブテン共重
合体を積層して使用するのが好ましい。 これは金属蒸着時に、蒸着機の冷却ドラム(ク
ーリングキヤン)にプロピレン・エチレン共重合
体層あるいはエチレン・プロピレン・ブテン共重
合体層が密着して、冷却ドラム上で滑ることを防
止できるので、結果としてフイルムの熱寸法変化
量を減少でき、気体の遮断性を大幅に向上させる
ことができるのである。ここでプロピレン・エチ
レン共重合体としては、プロピレンにエチレンを
1〜7重量%ランダムに共重合させたものが好ま
しく、またエチレン・プロピレン・ブテン共重合
体としては、プロピレンにエチレン1〜5重量
%、ブテン3〜20重量%共重合したものが好まし
い。積層厚みは特に限定されないが1〜8μm、
気体遮断性と寸法安定性の点から1〜3.5μmが好
ましい。 次に、本発明のポリプロピレンフイルムの製造
法の一例を説明する。 押出機温度210〜280℃で、アイソタクチツクイ
ンデツクスが90%以上、極限年度[η]1.2〜2.5
dl/gのポリプロピレン樹脂を溶融し、スリツト
を施したTダイより、シート状に押出し、30〜90
℃の冷却ロールで冷却固化し未延伸シートとす
る。なおこの時必要に応じてもう一台の押出機よ
り、プロピレン・エチレン共重合体または/およ
びエチレン・プロピレン・ブテン共重合体を溶融
押出し、Tダイで積層し、積層未延伸シートとす
る。この未延伸シートを133〜144℃に加熱された
オーブンで加熱しながら、長さ方向に3〜6倍に
延伸し、次に幅方向に155〜165℃の温度で7〜12
倍に延伸し、幅方向に8.5〜12%のリラツクスを
施しながら155〜165℃の温度で熱処理をする。そ
の後、該フイルムを窒素と炭酸ガスの混合気体
(炭酸ガスの体積比0.5〜50%)の中に導き、フイ
ルム温度を40〜100℃、好ましくは45〜90℃に保
ちつつ、20〜120W・分/m2でA面をコロナ放電
処理を施し、製膜速度比100%未満の速度で巻取
る。 さらに、こうして得られたフイルムは、所定の
幅、長さにスリツトされるが、該スリツト時の長
さ方向張力も低い方が好ましい。 本発明の特性値の測定方法並びに効果の評価方
法は次の通りである。 (1) フイルム表層の原子構成比の測定法 島津製作所製のESCA750型を用い、フイル
ムの表面処理を、励起X線:MgK〓1,2線にして
光電子脱出角度90度、C1sメインピークの結合
エネルギー値を284.6eVに合わせて1s軸道の
ESCA測定し、得られたスペクトルから、C1s
のピークとO1sのピークの面積比を、(酸素原子
の数/炭素原子の数)の比、つまりO/Cの値
とし、またC1sのピークとN1sのピークの面積比
を、(窒素原子の数/炭素原子の数)の比、つ
まりN/Cの値とした。 (2) フイルム長さ方向熱収開始温度(℃) パーキン・エルマー社製熱機械的分析装置
(TMAシステム)を用い、フイルムから長さ
方向14mm、幅方向5mmの大きさの試料を採取
し、試長が10mmになるように、皺や傾きのない
様にセツトした後、フイルムの1mm2(断面積)
当り、40gの荷重をかけ、この試料を昇温開始
温度25℃から、10℃/分の昇温速度で昇温し、
縦軸に寸法変化率を、横軸に温度をとつて、加
熱寸法変化曲線を描いたとき、加熱寸法変化曲
線の寸法変化率0%軸との交点の温度(寸法変
化率が温度上昇とともに最初増大し、極大値を
経た後減少し再び0%となるときの温度)を熱
収開始温度とした。 第1図は、加熱寸法変化曲線の一例であり、
1は加熱寸法変化曲線、2は熱収開始温度であ
る。 (3) 気体遮断性 (A) 水蒸気透過率 JIS Z 208に準じて測定した。なおこの
とき蒸着面が塩化カルシウム側になる様にセ
ツトした。 (B) 酸素透過率 フイルムを常温常湿で1週間放置後、
ASTM−D−1434に準じ、モダンコントロ
ールズ社製OX−TRAN100型酸素透過率測
定装置を用いて酸素透過率を測定した。 (4) 蒸着接着強度 金属蒸着面に市販のセロフアン粘着テープ
(登録商標“セロテープ”)を貼合せ90°に剥離
したあとの金属付着残存面積で評価した。 残存面積 付着指数 95%以上 5 90%以上95%未満 4 75%以上90%未満 3 50%以上75%未満 2 50%未満 1 の基準で判定した。付着指数が高いほど接着力
が良好である。 (5) 蒸着面の耐摩耗性 蒸着面同志を荷重5g/cm2圧で10回摩擦し、
摩擦前後の光沢度差より下記の通りで判定し
た。 光沢度低下率(ΔG) =摩擦前の光沢度−10回摩擦時の光沢度/摩擦前の光
沢度 ○:ΔG≧0.95 △:0.85≦ΔG<0.95 ×:ΔG<0.85 (6) F5値 テンシロンを用いて、フイルム幅10mm、試長
100mmのサンプルを引張速度300mm/分の速度で
引張り、フイルムの5%伸長時の強力(Kg)を
フイルム断面積(mm2)で除した値で示した。 〔作用〕 本発明は、A面の表面を特定の原子構成比
(O/C、N/C)としたことにより、金属蒸着
膜が摩耗で傷ついたり剥れたりすることなく、蒸
着接着が強固となる。ここで注目すべきは、表面
に特定の原子構成比を持つと金属蒸着に際しポリ
プロピレン表層からにじみ出て、金属微結晶間の
分子間力を増加せしめることになるので、蒸着層
の金属微結晶相互の充填状態が密になり、その結
果、結晶欠陥やボイドの極めて少ない気体透過を
抑えることに有効である。 また、フイルム長さ方向の熱収開始温度を105
℃以上としたことにより、蒸着時での発熱による
フイルムの収縮寸法変化を抑え、金属蒸着クラツ
ク防止したことにより気体遮断性が改善できたも
のである。 〔実施例〕 本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例 1 [η]が2.2dl/g、アイソタクチツクインデ
ツクスが96.5%のプロピレンホモポリマを、押出
機温度270℃で溶融押出し、40℃の冷却ドラムに
て冷却固化せしめて、未延伸シートを作つた。こ
のシートを141℃に加熱されたオーブンに通して
加熱しつつ、長手方向に5倍延伸した。次にこの
一軸延伸フイルムを115℃に加熱しながら3%の
リラツクスをした。続いて、163℃に加熱しつつ、
幅方向に9倍延伸し、幅方向に9.5%のリラツク
スを施しながら160℃で熱処理を行ない厚さ20μ
mの二軸延伸ポリプロピレンフイルムを作つた。
次いでこのフイルムの片面(A面)を、窒素と炭
酸ガスの混合気体(炭酸ガスの体積分率10%)中
で80℃に加熱しつつ、26W・分/m2でコロナ放電
処理し、巻取つた。該フイルムのO/C、N/
C、熱収開始温度を算出し、第1表に示した。さ
らに、このフイルムを、1000mm幅蒸着機にて300
m/分の速度でA面にアルミニウムを35nmの厚
みに蒸着した。蒸着フイルムの特性を第1表に示
す。 実施例 2 [η]が1.85dl/g、アイソタクチツクインデ
ツクスが97.5%のプロピレンホモポリマを、押出
温度260℃で溶融押出し、実施例1と同様にして
一軸延伸フイルムを作つた。次にこの一軸延伸フ
イルムを130℃で加熱しながら4.8%のリラツクス
を行なつた。続いて164℃に加熱しつつ、幅方向
に9倍延伸し、あとは実施例1とまつたく同様に
して二軸延伸ポリプロピレンフイルムを作つた。
次いで窒素と炭酸ガスの混合気体中で80℃に加熱
しつつ29W・分/m2でコロナ放電処理した。続い
て実施例1とまつたく同様にしてアルミニウム蒸
着を施した。フイルム特性を第1表に示した。 比較例 1〜3 実施例1と同様にして二軸延伸フイルムを作
り、コロナ放電処理強度を変更して第1表に示す
様なO/C、N/Cとした以外は、実施例1とま
つたく同様にアルミニウムを蒸着した。特性を第
1表に示す。 比較例 4 実施例1と同様にして二軸延伸フイルムを作成
し、次いでこのフイルムの片面(A面)を空気中
で65℃に加熱しつつ、24W・分/m2でコロナ放電
処理をし、実施例1と同様に巻取り、さらにこの
フイルムのA面に実施例1と同様に35nm厚みに
アルミニウム蒸着を実施した。特性を第1表に示
す。 比較例 5 [η]が2.2dl/g、アイソタクチツクインデ
ツクスが96.5%のプロピレンホモポリマを、押出
温度270℃で溶融押出し、40℃の冷却ドラムにて
冷却固化し、未延伸シートを作つた。このシート
を135℃に加熱されたオーブンに通して加熱しつ
つ、長手方向に5倍延伸した。次にこの一軸延伸
フイルムを110で2%のリラツクスを施し、続い
て162℃に加熱しつつ、幅方向に9倍延伸し、幅
方向に9.5%のリラツクスを施しながら155℃で熱
処理を行ない、厚さ20μmの二軸延伸ポリプロピ
レンフイルムを作つた。該フイルムを実施例1と
まつたく同様にして表面処理およびアルミニウム
蒸着を実施した。フイルム特性を第1表に示し
た。 実施例 3 一台の押出機から[η]1.85dl/g、アイソタ
チツクインデツクスが97.5%のプロピレンホモポ
リマを、押出温度260℃で溶融押出し、一方もう
一台の押出機より、エチレン・プロピレンランダ
ム共重合体(エチレン含有量3.7重量%)を溶融
押出し、口金で積層した。この時の二軸延伸フイ
ルムの厚みは、ポリプロピレン層16.5μm、プロ
ピレン・エチレン共重合体層3.5μmであつた。次
いで実施例1と同様にして二軸延伸、表面コロナ
処理、アルミニウム蒸着を行なつた。得られたフ
イルムの特性を第1表に示す。 第1表から明らかなように、実施例1、2、3
の本発明フイルムは、金属蒸着接着力が強く耐摩
耗性があり、気体遮断性(水蒸気透過率、酸素透
過率)に優れていることがわかる。 一方、比較例1〜4は表層の原子構成比が特定
範囲にないと、蒸着接着力、蒸着膜の耐摩耗性に
劣り、さらに気体遮断性に劣る。 また比較例5は熱収開始温度が低くなると、気
体遮断性の悪いものとなつた。
〔発明の効果〕
本発明は、上述したように、ポリプロピレンフ
イルムの表面の原子構成比を特定化し、かつ、フ
イルム長手方向の熱収開始温度を特定化したこと
により、次のごとき優れた効果が得られた。 (1) 金属蒸着接着性に優れたフイルムとすること
ができた。 (2) 金属蒸着後の気体遮断性に優れたフイルムと
することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、熱収開始温度を測定する際に得られ
る加熱寸法変化曲線の一例である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリプロピレンフイルムの片面の表層の原子
    構成比(酸素原子の数/炭素原子の数)が0.10〜
    0.34、(窒素原子の数/炭素原子の数)が0.005〜
    0.08の範囲にあり、かつ、該フイルムの長さ方向
    の熱収開始温度が105℃以上であることを特徴と
    する蒸着用ポリプロピレンフイルム。 2 該片面の反対側面にプロピレン・エチレン共
    重合体またはエチレン・プロピレン・ブテン共重
    合体を積層したことを特徴とする請求項1記載の
    蒸着用ポリプロピレンフイルム。
JP25602889A 1989-09-27 1989-09-27 蒸着用ポリプロピレンフィルム Granted JPH03115329A (ja)

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JP2003082137A (ja) * 2001-09-10 2003-03-19 Gunze Ltd 積層フィルム及びそれを含む建築用建材

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