JPH07251479A - 積層金属蒸着フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広幅化と長尺巻きに対応できる寸法安定性と
蒸着加工性、ならびに高速製袋後のガスバリヤー性に優
れたポリプロピレン系金属蒸着フィルムを提供するこ
と。 【構成】 金属蒸着フィルムの原反フィルムとして、全
体の１０％以上の厚みを有する芯層が（Ｐ）０．９７０
以上の高立体規則性の結晶性プロピレン系重合体である
ポリプロピレン積層フィルムを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリプロピレン系金属蒸
着フィルムに関する。更に詳しくは、寸法安定性、蒸着
加工性ならびにガスバリヤー性に優れたポリプロピレン
系金属蒸着フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年プラスチックフィルムに金属を蒸着
させた金属蒸着フィルムはその優れた装飾性、ガスバリ
ヤー性あるいは光線遮断性等を活用して金銀糸、建築材
から包装材に広く用いられている。 特にアルミニウム
を蒸着したポリプロピレンフィルムは表面光沢と低温ヒ
ートシール性に優れ、ニ軸延伸ポリプロピレンフィルム
やポリエステルフィルムと貼り合わせたラミネートフィ
ルムとして、スナック菓子包装用を主体に食品包装用に
用途を拡大している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】金属蒸着フィルムの製
造方法は、生産効率の向上の為広幅化と長尺巻きを要求
するようになり、原反フィルムにも長尺巻きに耐えられ
るブロッキング防止性と剛性の改善が必要になってい
る。又、金属蒸着フィルムの製袋加工工程も高速化が進
み、加工機の大きな張力により蒸着膜に微細なクラック
が発生しガスバリヤー性が低下するという問題が生じて
いる。本発明は、広幅化と長尺巻きに対応できる寸法安
定性と蒸着加工性、ならびに高速製袋後のガスバリヤー
性に優れたポリプロピレン系金属蒸着フィルムを提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するため鋭意研究の結果、金属蒸着フィルムの原
反フィルムとして、全体の１０％以上の厚みを有する芯
層が（Ｐ）０．９７０以上の高立体規則性の結晶性プロ
ピレン系重合体であるポリプロピレン積層フィルムを使
用することにより所期の目的が達せられることを知り、
さらに、上記の積層フィルムの表面層に特定のアルミノ
シリケートを配合することにより一層好ましい金属蒸着
フィルムが得られることを知り本発明を完成するに到っ
た。本発明で用いる（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の３層がこ
の順に積層された積層フィルムの（Ａ）層及び（Ｃ）層
に用いる結晶性プロピレン系重合体又は結晶性プロピレ
ン系共重合体は、例えばチーグラー・ナッタ型の触媒の
存在下でプロピレンの単独重合、あるいはプロピレンを
主成分とするエチレンもしくは他のα−オレフィンとの
共重合によって得られる結晶性重合体、これら結晶性重
合体に不飽和カルボン酸あるいはその無水物をグラフト
重合させたもの、または上記各種の重合体から選ばれた
混合物である。

【０００５】積層フィルムの（Ｂ）層に用いる結晶性プ
ロピレン系重合体は、¹³Ｃ−ＮＭＲによって測定される
アイソタクチックペンタッド分率である（Ｐ）が０．９
７０以上の高結晶性のプロピレン系重合体であり、例え
ば特公平１−４８９２２号に記載された方法、即ち有機
アルミニウム化合物と四塩化チタンとを反応させて得ら
れる固体生成物に、更にエ−テル類と四塩化チタンとを
反応させた生成物をジアルキルアルミニウムモノハライ
ド及び芳香族カルボン酸エステルと組み合わせた触媒の
存在下にプロピレンを重合させることによって得られ
る。（Ｂ）層に用いる結晶性プロピレン系重合体がその
（Ｐ）が０．９７０未満であるか或いは（Ｐ）が０．９
７０以上であっても（Ｂ）層の厚みが積層フィルム全体
の１０％未満であると、積層フィルムの剛性が不十分と
なり以下の種々の問題が生ずる。即ち、長尺巻の積層フ
ィルムロールの巻芯部にブロッキング、巻皺或いは破断
の発生したり、蒸着加工時に収縮が発生したり、蒸着工
程を経た蒸着フィルムロールの巻き芯部に巻き皺が発生
する。蒸着フィルムそれ自身、或いは蒸着フィルムと二
軸延伸ポリプロピレンフィルム又はポリエステルフィル
ムとのラミネートフィルムをヒートシール製袋したもの
或いは自動充填包装装置で製袋した袋のガスバリヤー性
が著しく低下する。

【０００６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各層に用いるそ
れぞれの結晶性プロピレン系重合体のメルトフローレー
ト（２３０℃、２．１６Ｋｇｆで測定）には特別な制限
は無いが、積層フィルムをＴダイ・チルロール法で製造
するにはいずれも１〜３０ｇ／１０ｍｉｎの範囲が均一
な厚みが得られるので好ましく、更に好ましくは３〜２
０ｇ／ｍｉｎの範囲である。本発明の積層金属蒸着フィ
ルムを二軸延伸ポリプロピレンフィルム又はポリエステ
ルフィルムとのラミネートフィルムとして用いる場合
に、（Ａ）層面に金属蒸着を施し（Ｃ）層をシーラント
層とするときは、（Ｃ）層には結晶融点（走査型差動熱
量計を用い１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した吸熱カ
ーブのピーク温度、Ｔｍ）が１５０℃以下の重合体、例
えばプロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・エチ
レン・ブテン共重合体或いはプロピレンを主体とする他
のα−オレフィンとの共重合体等の結晶性プロピレン系
重合体を用いることがラミネート強度が大きく好まし
い。

【０００７】本発明のより好ましい態様として、上記の
積層フィルムの（Ａ）層及び（Ｂ）層の結晶性プロピレ
ン系重合体に下記のカルシウム・ソジウム・アルミノ・
シリケートをそれぞれ０．０１〜１．００重量部配合す
る。真球度：０．９９〜０．８５、比表面積：５０ｍ²
以下、強熱減量：１０ｗｔ％以下、平均粒径：１．０〜
６．０ μｍ ここで真球度（Ｆｘ）は、粉体の電子顕微鏡写真で測定
した単一粒子の外接円半径（Ｒ１）と内接半径（Ｒ２）
とから次式によって算出したＦｘの１００個の粒子の平
均値である。粉体が真球であれば真球度は１．０となる （Ｆｘ）²＝（Ｒ１×Ｒ２）／（Ｒ１）² 真球度が１．０に近い粒子を配合すると、フィルムの動
摩擦係数を下げる効果は得られるが、フィルム間のブロ
ッキングや 蒸着フィルムのブロッキングを防止する効
果は得られず、原反フィルムや蒸着フィルムの巻芯部の
皺の発生を防止できない。又、真球度が０．８５未満の
ものではブロッキング防止効果がなく、配合の意味がな
い。比表面積はＢＥＴ法で測定する。比表面積が５０ｍ
²より大きな場合は吸油量が大きく、蒸着面のぬれ張力
を低下させる要因となり、蒸着フィルムとしての機能を
損なう。

【０００８】強熱減量は８５０℃で１時間強熱して求め
る。強熱減量が１０ｗｔ％より大きなものは蒸着面のぬ
れ張力を低下させる要因となり、蒸着フィルムとしての
機能を損なう。平均粒径はコールタ・カウンター（米国
コールター社製）を用いて測定した累積分布図より求め
る。平均粒径が１．０μｍ未満であるとブロッキング防
止効果が不十分で、金属を蒸着する工程でフィルムを巻
返す場合に破れが生じ易い。又平均粒径が６．０μｍを
超す場合には、ブロッキングは発生しなくなるが、フィ
ルム表面が粗らくなり蒸着面の光沢が低下し、美麗な金
属光沢を有する蒸着フィルムが得られず好ましくない。
上記のカルシウム・ソジウム・アルミノ・シリケートの
配合量が０．０１重量部未満であると、ブロッキング防
止効果が不十分となり配合の意味がなく、１．００重量
部を超すと分散不良により蒸着面の光沢が低下すると共
に、ロール状に巻いたフィルムの状着面に傷がつき易く
なり、状着膜の剥がれ→ガスバリヤー性の低下を招き好
ましくない。

【０００９】このようなカルシウム・ソジウム・アルミ
ノ・シリケート微粉末は、天然または合成のゼオライト
を２価金属でイオン交換処理した後加熱処理することに
より非晶質化して得られ、Ｘ線回折法では完全に無定型
で結晶構造を示さないが、１次粒子はほぼサイズの揃っ
た立方体ないし球状を示す。この微粒子の化学組成は、
酸化ケイ素：５３〜５６ｗｔ％、酸化アルミニウム：２
５〜２８ｗｔ％、酸化カルシウム：８〜１１ｗｔ％、酸
化ナトリウム：４〜８ｗｔ％、強熱減量：４ｗｔ％以
下、の範囲にある。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各層に用
いるそれぞれの結晶性プロピレン系重合体には、結晶性
ポリプロピレンフィルムに通常使用される各種の安定剤
や充填剤を本発明の目的を損なわない範囲で配合するこ
とができる。

【００１０】（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の３層がこの順に
積層された積層フィルムの製造方法としては、得られる
フィルムの厚みの均一性が良く長尺巻に適することか
ら、フィルム共押出多層ダイス法、フィードブロック法
等の公知の方法で溶融状態で３層を積層し、チルロール
で７０℃以下に急冷するＴダイ・チルロール法が好まし
く用いられる。このようにして得られた共押出積層フィ
ルムの（Ａ）層面に金属を蒸着するが、フィルムと金属
蒸着膜との接着力を向上させるための表面処理を施すこ
とが好ましい。そのような表面処理としては、コロナ処
理、放電処理、火炎処理あるいは酸処理があるが、フィ
ルムの製造時に同時に連続的に実施でき、処理の程度も
任意に調節できるコロナ処理が最も好ましい。金属を蒸
着させる方法としては、真空装置内で高周波誘導加熱に
より蒸発させた金属蒸気をフィルム表面に蒸着させる真
空蒸着法、スパッタリング蒸着法、イオプレーテイング
法等公知の方法が使用できる。蒸着させる金属として
は、金、銀、銅ニッケル、クロム、ゲルマニウム、ケイ
素、アルミニウム等があるが、本願発明で使用する３層
フィルムはアルミニウムを蒸着した長尺巻フィルムロー
ルにおいて特に優れた効果を有する。金属蒸着層の厚さ
は、耐剥離性と経済性の観点から一般に十ないし数十ミ
リミクロン程度とする。このようにして得られた本発明
の積層金属蒸着フィルムは、それ自身でも自動充填包装
用の優れた包装材料として使用できる。また、ニ軸延伸
ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ナイ
ロンフィルム、ポバールフィルム等を本発明の積層蒸着
フィルムの金属蒸着面にラミネートすることにより、高
速製袋機により加工しても酸素や窒素に対するガスバリ
ヤー性が劣化せず、ポテトチップス等の油性スナック菓
子の包装袋として好まし使用できる。

【００１１】

【実施例】実施例及び比較例により本願発明を更に具体
的に説明する。なお、物性の測定・評価は以下の方法で
行った。 メルトフローレート（ＭＦＲ）：ＪＩＳ Ｋ７２１０
（２３０℃） 真球度：前述の方法による。 結晶融点（Ｔｍ）：走査型差動熱量計を用い、１０ｍｇ
の試料を昇温速度２０℃／分で加熱し、結晶の融解に伴
う吸熱曲線のピーク温度をＴｍとする。 立体規則性（Ｐ）：２７０ＭＨｚのＦＴ−ＮＭＲを用
い、２万７千回の積算測定によりシグナル検出能を向上
させて、アイソタクチックペンタッド分率を算出した。 蒸着加工性：幅２ｍ、長さ３万２千メートルの長尺フィ
ルムロールを使用し、条着工程でのフィルムの破れの有
無と、巻皺の有無を検査し、下記の３ランクに評定す
る。Ａランクのみが実用に共される。 Ａ；破れ、皺ともに発生せず。 Ｂ；破れ発生せず、皺発生。 Ｃ；破れ、皺共に発生。

【００１２】ガスバリヤー性：厚さ３０ミリミクロンの
アルミニウムを蒸着した積層蒸着フィルムの蒸着面にウ
レタン系接着剤をアンダーコートし、厚さ２５ミクロン
の二軸延伸ポリプロピレンフィルムをラミネートする。
得られたラミネートフィルムを高速ピロー自動製袋機
（トタニ技研工業（株）製、ＦＡ−３５０Ｅ）にかけ
て、毎分１２０袋の高速製袋を行う。製袋前のラミネー
トフィルムの酸素透過率（ＧＴＲ1）と製袋後のラミネ
ートフィルムの酸素透過率（ＧＴＲ2）を気体透過率測
定機（東洋精機（株）製、Ｍ−Ｃ３）にて測定し、製袋
前後の酸素透過率の変化を両者の比で表す。 △ＧＴＲ＝ＧＴＲ2／ＧＴＲ1 寸法安定性：製膜方向（ＭＤ）に長さ１００ｃｍ、これ
と直角方向（ＴＤ）に１０ｃｍの試料片を熱風循環式恒
温槽を用いて、１２０℃及び１４０℃でそれぞれ１０分
間熱処理する。熱処理前後の試料片の長さをそれぞれ
０．５ｍｍまでの精度で測定し、熱処理による長さ方向
の収縮率（％）を求める。

【００１３】実施例１〜５、比較例１〜５ ＭＦＲはいずれも６．０であるが、表１に（Ｐ）で示し
た立体規則性の異なる各種の結晶性プロピレン系重合体
（トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスフ
ァイトを０．１５ｗｔ％と、平均粒径０．８μｍのハイ
ドロタルサイトを０．０５ｗｔ％含有する）を（Ｂ）層
に使用し、（Ａ）層にＭＦＲが６．０の結晶性プロピレ
ン単独重合体（トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニ
ル）フォスファイトを０．１０ｗｔ％と、平均粒径０．
８μｍのハイドロタルサイトを０．０５ｗｔ％含有す
る）を使用し、（Ｃ）層にエチレン含量が４．０ｗｔ
％、ＭＦＲが８．０、結晶融点（Ｔｍ）が１４５℃の結
晶性エチレン・プロピレン共重合体（トリス（２，４−
ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイトを０．１５ｗ
ｔ％と、平均粒径０．８μｍのハイドロタルサイトを
０．０３ｗｔ％含有する）を使用して、幅２ｍ、厚さ２
５μｍの３層積層フィルムを製膜した。製膜には、３種
３層共押出Ｔダイス装置と１５０メッシュ梨地表面仕上
げのチルロールを使用し、ダイス温度２２０℃、チルロ
ール温度３０℃であった。なお、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の
各層の厚みは表１に示したようにそれぞれ異なる。

【００１４】いずれの例においても、製膜と同時に
（Ａ）層表面にコロナ放電処理を施して処理面の濡れ指
数を４５ｄｙｎ／ｃｍに調整し、それぞれ３万２千メー
トルずつをロール状に巻取って、片面処理の原反フィル
ムを得た。１×１０^-5 Torr の真空度の巻取り型真空蒸
着装置を使用して、上記原反フィルムの（Ａ）層表面に
厚さ３０ｍμのアルミニウム蒸着を施して、片面蒸着フ
ィルムを得た。次いで、この片面蒸着フィルムの蒸着面
にウレタン系接着剤でアンカーコートし、厚さ２７μｍ
のポリプロピレン二軸延伸フィルムのコロナ処理面を上
記アンカーコート面に重ねてドライラミネートした。得
られたラミネートフィルムを高速製袋機にかけて製袋し
た。上記の各工程で得られた原反フィルム、蒸着フィル
ム、ラミネートフィルム、及び製袋後のフィルムの物性
値をそれぞれ表１に示した。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１に示されたデータから明らかなよう
に、本発明の構成要件を満足する実施例１〜５はいずれ
の物性値も比較例のものより優れている。特に、従来技
術に相当する（Ｐ）が０．９５０出或通常の結晶性ポリ
プロピレンを（Ｂ）層に用いた比較例１の蒸着フィルム
と比較して△ＧＴＲが小さく、包装材としての作業性、
生産効率が大幅に向上することが分かる。

【００１７】実施例６、７ 実施例１を再現した。ただし、実施例６においては、
（Ａ）層に結晶性プロピレン単独重合体に代えて（Ｃ）
層と同一の結晶性エチレン・プロピレン共重合体を用
い、実施例７においては、（Ａ）層に結晶性プロピレン
単独重合体に代えて（Ｂ）層と同一の（Ｐ）が０．９７
５の結晶性プロピレン系重合体を用い、それぞれ２種３
層の共押出積層フィルムとした。各工程で得られた原反
フィルム、蒸着フィルム、ラミネートフィルム、及び製
袋後のフィルムの物性は実施例１とほぼ同様の優れた性
能を示した。

【００１８】実施例８〜１０、比較例５〜１０ ＭＦＲが８．０の結晶性プロピレン単独重合体（酸化防
止剤：チバガイギー社製、Irganox 1010 ０．２０ｗｔ
％含有）に表２に示した各種の耐ブロッキング剤を２０
ｗｔ％配合した各種のマスターバッチを調製した。実施
例１で用いた（Ａ）層用の結晶性プロピレン単独重合体
および（Ｃ）層用の結晶性エチレン・プロピレン共重合
体に上記のマスターバッチを表２に示した所定量配合し
て、それぞれ（Ａ）層及び（Ｃ）層に用い、（Ｂ）層は
実施例１と同一の（Ｐ）が０．９７５の結晶性プロピレ
ン系重合体を用い、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の各層の厚みが
６：１８：６μｍ（全体で３０μｍ）の３種３層の原反
フィルムを製膜し、以下実施例１と同様に蒸着・ラミネ
ート・製袋加工して物性を測定した（実施例８〜１
０）。（Ａ）層及び（Ｃ）層には上記のマスターバッチ
を配合した重合体を用い、比較例１で（Ｂ）層用いた
（Ｐ）が０．９５０のの結晶性プロピレン系重合体を
（Ｂ）層に用いた以外は実施例１と同様に製膜・蒸着・
ラミネート・製袋加工して物性を測定した（比較例５〜
１０）。積層フィルム組成と物性評価の結果を表２に示
した。

【００１９】

【表２】

【００２０】表２に示されたデータから明らかなよう
に、本発明の構成要件を満足する実施例８〜１０はいず
れの物性値も比較例のものより優れている。従来技術に
相当する比較例のものは、巻取り皺や破れが生じ包装材
料としては好ましくなく、特に、ガスバリヤー性の劣る
ものは実用性に欠ける。

【００２１】

【発明の効果】本発明の積層金属蒸着フィルムは、原反
フィルムに寸法安定性が良く、製膜・蒸着工程での皺や
破れの発生が極めて少ないので、作業効率や生産性に優
れ、製品フィルムも高速製袋加工に耐えて良好なガスバ
リヤー性を有し、包装用や装飾用の素材として広い用途
に使用できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の３層がこの順
   に積層された積層フィルムの片面に金属を蒸着した積層
   金属蒸着フィルムであって、（Ａ）層と（Ｃ）層は結晶
   性プロピレン系重合体又は結晶性プロピレン系共重合体
   であり、（Ｂ）層は（Ｐ）が０．９７０以上の高立体規
   則性の結晶性プロピレン系重合体であるこることを特徴
   とする積層金属蒸着フィルム。
2. 【請求項２】 （Ｂ）層の厚みが積層フィルムの厚みの
   １０％以上であることを特徴とする請求項１の積層金属
   蒸着フィルム。
3. 【請求項３】 （Ａ）層と（Ｃ）層に用いた重合体１０
   ０重量部に対し、真球度が０．９９〜０．８５、比表面
   積が５０ｍ²／ｇ以下で、強熱減量が１０ｗｔ％以下の
   カルシウム・ソジウム・アルミノ・シリケート０．０１
   〜１．００重量部を配合することを特徴とする請求項１
   の積層金属蒸着フィルム。
4. 【請求項４】 積層フィルムがＴダイ・チルロール冷却
   法による３層共押出フィルムであることを特徴とする請
   求項１の積層金属蒸着フィルム。