JPH0931221A - 表面処理ポリプロピレンフィルム及び金属蒸着ポリプロピレンフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表面処理後のぬれ性、印刷インキに対する印刷
性、耐ブロッキング性、耐熱性、透明性、金属蒸着性に
優れ、更にぬれ性の経時的な低下が非常に小さい表面処
理ポリプロピレンフィルム及び蒸着強度に優れる金属蒸
着フィルムを提供する。 【解決手段】アイソタクチック度が９６％以上の結晶性
プロピレン重合体９７〜８０重量％及び軟化点９０〜１
４０℃、臭素価１４以下の水素化石油樹脂が３〜２０重
量％からなる重合体組成物を用いて得られるポリプロピ
レンフィルムの少なくとも片面にフレーム処理を施され
てなることを特徴とする表面処理ポリプロピレンフィル
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面処理後のぬれ性、
印刷インキ（特に水性インキ）に対する印刷性、耐ブロ
ッキング性（フィルム同志のブロッキングが少い）、耐
熱性、透明性、金属蒸着性に優れ、更にぬれ性の経時的
な低下が非常に小さい表面処理ポリプロピレンフィルム
及び蒸着強度（金属蒸着膜と表面処理ポリプロピレンフ
ィルムの接着力）に優れる金属蒸着フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレンフィルム、とりわけ延伸
ポリプロピレンフィルムは、その優れた機械的強度、透
明性、光沢性、保護的性質を有することから、包装材と
して多方面に使用されている。更に印刷や金属蒸着など
の二次加工に供される際に、印刷性、金属との接着性の
ラミネート及びコーティング等における他物質との接着
性の向上を図るために、コロナ放電処理を代表とする各
種表面処理を施しフィルム表面を酸化させてぬれ性を向
上させるさせる方法が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしポリプロピレン
フィルムの表面にコロナ放電処理を施しても、長期に渡
って高いぬれ性を保持することが困難であり、また仮り
に一時的に高いぬれ性（５０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上）を付
与できたとしても、該ポリプロピレンフィルムの表面の
肌荒れやピンホール、裏抜け等が生じ、フィルム外観に
著しく悪影響を生じさせるという問題点があった。更
に、近年の環境問題への対応からグラビア印刷インキの
脱溶剤化、水性化が急速に進んでいるが、ポリプロピレ
ンフィルムはグラビア印刷用水性インキに対して親和性
が劣る為、インキとフィルムの接着強度が落ち、フィル
ム同志のブロッキング等によりインキの剥離、抜け等が
生じるという問題点あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記諸問題
を解消せんとするものであり、詳しくは、表面処理後の
ぬれ性、印刷インキ（特に水性インキ）に対する印刷
性、耐ブロッキング性（フィルム同志のブロッキングが
少い）、耐熱性、透明性、金属蒸着性に優れ、更にぬれ
性の経時的な低下が非常に小さい表面処理ポリプロピレ
ンフィルム及び蒸着強度（金属蒸着膜と表面処理ポリプ
ロピレンフィルムの接着力）に優れる金属蒸着フィルム
を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を有
する。 （１）アイソタクチック度が９６％以上の結晶性プロピ
レン重合体〔Ａ〕９７〜８０重量％及び軟化点９０〜１
４０℃、臭素価１４以下の水素化石油樹脂〔Ｂ〕が３〜
２０重量％からなる重合体組成物〔Ｃ〕を用いて得られ
るポリプロピレンフィルム〔Ｄ〕の少なくとも片面にフ
レーム処理を施されてなることを特徴とする表面処理ポ
リプロピレンフィルム〔Ｅ〕。

【０００６】（２）前記１項記載の表面処理ポリプロピ
レンフィルム〔Ｅ〕のフィルム表面のぬれ指数が５０ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ以上である表面処理ポリプロピレンフィル
ム〔Ｆ〕。

【０００７】（３）前記１項記載のポリプロピレンフィ
ルム〔Ｄ〕が延伸されてなる延伸ポリプロピレンフィル
ム〔Ｇ〕である少なくとも片面にフレーム処理を施され
てなることを特徴とする表面処理ポリプロピレンフィル
ム〔Ｈ〕。

【０００８】（４）前記１項記載の表面処理ポリプロピ
レンフィルム〔Ｅ〕、前記２項記載の表面処理ポリプロ
ピレンフィルム〔Ｆ〕、又は前記３項記載の表面処理ポ
リプロピレンフィルム〔Ｈ〕に金属蒸着してなる金属蒸
着ポリプロピレンフィルム〔Ｉ〕。

【０００９】以下具体的に説明する。本発明に用いる結
晶性プロピレン重合体〔Ａ〕は、アイソタクチック度が
９６％以上、好ましくは９７％以上の結晶性を有するプ
ロピレン重合体であり、該プロピレン重合体とは、プロ
ピレンの単独重合、プロピレンとα−オレフィン（ブテ
ン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１等）の
１種又は２種との共重合体であり、具体的にはは、結晶
性プロピレン単独重合体、結晶性プロピレン−エチレン
共重合体、結晶性プロピレン−エチレン−ブテン−１共
重合体、並びにこれらの単独重合体及び／又は共重合体
を用いた重合体が例示できる。

【００１０】ＩＩが９６％を大きく下回るプロピレン重
合体を用いたフィルムは、耐熱性低下をきたし、例えば
印刷工程、金属蒸着工程等の二次加工工程においてフィ
ルムが熱収縮してしまうという問題が発生するため好ま
しくない。

【００１１】該結晶性プロピレン重合体〔Ａ〕の製造方
法は、例えば特開昭５８−１０４９０７号公報に記載の
方法、すなわち、有機アルミニウム化合物として、例え
ば、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモ
ノクロリド等、又は有機アルミニウム化合物及び電子供
与体、例えば、ジイソアミルエーテル、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル等との反応生成物を四塩化チタ
ンと反応させて得られる固体生成物を有機アルミニウム
化合物、例えば、トリエチルアルミニウムもしくはジエ
チルアルミニウムモノクロリド等および芳香族カルボン
酸エステル、例えば、安息香酸アルキルエステル、ｐ−
トルイル酸メチル、ｐ−トルイル酸エチルもしくはｐ−
トルイル酸−２−エチルヘキシル等と組み合わせ、該芳
香族カルボン酸エステルと該固体生成物とのモル比率
（V／III）を０．１〜１０．０に設定した触媒の存在下
にプロピレンを一段階以上で重合させることによって得
る方法が例示できる。この場合の一段階とは、これらの
単量体の連続的または一時的な供給の一区分を意味す
る。

【００１２】本発明に用いるアイソタクチック度（以下
ＩＩと略記することがある）とは、沸騰ｎ−ヘプタンに
て１２時間抽出後の残渣の重量百分率である。本発明に
用いる水素化石油樹脂〔Ｂ〕は、軟化点（環球法）９０
〜１４０℃、好ましくは１００〜１３５℃、臭素価１４
以下、好ましくは１０以下の水素化石油樹脂である。軟
化点が９０℃を大きく下回る水素化石油樹脂を用いたフ
ィルムは、耐ブロッキング性が著しく低下し、逆に１４
０℃を大きく超える水素化石油樹脂を用いたフィルム
は、透明性が著しく低下する。更に臭素価が１４を大き
く超える水素化石油樹脂、結晶性ポリプロピレン〔Ａ〕
との相溶性が悪く、得られるフィルムの透明性を低下す
る。

【００１３】該水素化石油樹脂〔Ｂ〕の製造方法は、石
油系不飽和炭化水素、すなわち二重結合を側鎖中に有す
る芳香族炭化水素、シクロペンタジエン系炭化水素、又
は高級オレフィン系炭化水素を主原料として、硫酸、無
水塩化アルミニウム、フッ化ホウ素、フリーデル−クラ
フト触媒等を触媒として重合し、該重合生成物中の不飽
和結合に、水素を付加させる方法が例示できる。本発明
に用いる水素化石油樹脂〔Ｂ〕の代表的な市販品として
は、荒川化学工業（株）製の商品名“アルコンＰ”シリ
ーズ、丸善石油化学（株）製の商品名“マルカレッツ”
シリーズ、トーネックス（株）製の商品名“エスコレッ
ツ”シリーズ等が例示できる。

【００１４】本発明に用いる重合体組成物〔Ｃ〕は、結
晶性プロピレン重合体〔Ａ〕が９７〜８０重量％及び水
素化石油樹脂〔Ｂ〕が３〜２０重量％からなる組成物で
ある。該水素化石油樹脂〔Ｂ〕が３重量％を大きく下回
る組成物を用いたフィルムは、フレーム処理後のフィル
ム表面の経時的なぬれ指数低下が生じ、印刷性の悪化及
び金属蒸着膜とフィルムとの接着強度の低下をきたし、
該水素化石油樹脂〔Ｂ〕が２０重量％を大きく超える組
成物を用いたフィルムは、フィルムの耐熱性が低下し、
かつ耐ブロッキング性が著しく低下する。すなわち該水
素化石油樹脂〔Ｂ〕３〜２０重量％の重合体組成物
〔Ｃ〕を用いたフィルムは、フレーム（火炎）処理後の
経時的なぬれ落ちが非常に小さく、印刷インク、とりわ
け水性インクに対する印刷性に優れ、耐ブロッキング性
にも優れ、また金属蒸着膜との接着力が強固であるいう
特性が得られる。

【００１５】更に該重合体組成物〔Ｃ〕には、必要に応
じて酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、ブロッキング防止
剤等の結晶性オレフィン重合体に通常添加される各種添
加剤を本発明の目的を損なわない範囲内で適宜配合する
ことができる。該重合体組成物〔Ｃ〕の製造方法は、結
晶性プロピレン重合体〔Ａ〕及び水素化石油樹脂〔Ｂ〕
をヘンシェルミキサー又はタンブラーミキサー等の混合
機を使用して均一に混合し組成物を得る方法が例示で
き、必要に応じて、得られた該重合体組成物を押出機を
用い１８０〜３００℃の温度で溶融混練し、ペレット状
の重合体組成物〔Ｃ〕とする方法も例示できる。

【００１６】本発明に用いるポリプロピレンフィルム
〔Ｄ〕としては、無延伸フィルム、延伸フィルム（一軸
延伸及び二軸延伸）等が例示でき、得られる表面処理ポ
リプロピレンフィルムの機械的強度（剛性、耐熱性
等）、透明性、光沢、水蒸気バリア性、ガスバリア性に
優れ、かつ、剛性、耐熱性に優れるため表面処理時、金
属蒸着時にしわ等の発生が少なく作業性が優れる点で延
伸フィルムが好ましく、該ポリプロピレンフィルム
〔Ｄ〕の厚みは５〜１００μｍが好ましく、１０〜６０
μｍが更に好ましい。該ポリプロピレンフィルム〔Ｄ〕
の製造方法は、Ｔダイ法、同時二軸延伸であるチューブ
ラー法及び逐次二軸延伸であるテンター法等が例示で
き、必要に応じて多段延伸することも例示できる。

【００１７】本発明の表面処理ポリプロピレンフィルム
〔Ｅ〕は、ポリプロピレンフィルム〔Ｄ〕の少なくとも
片面にフレーム処理を施し、該表面処理ポリプロピレン
フィルム〔Ｅ〕及び印刷インキとの親和性並びに該表面
処理ポリプロピレンフィルム〔Ｅ〕及び金属蒸着膜との
接着強度の点で処理面のぬれ指数が５０ｄｙｎｅ／ｃｍ
以上が好ましく、更に好ましくは５４ｄｙｎｅ／ｃｍ以
上のフィルムである。該フレーム処理方法としては、米
国のフリンバーナー社製のフレーム（火炎）処理装置、
イタリアのｅｓｓｅＣＩ社製のフレーム（火炎）処理装
置等を用いてフレーム処理する方法が例示できる。

【００１８】フィルムの表面処理方法としては、コロナ
放電処理法が一般に広く知られているが、コロナ放電処
理法にてフィルム表面のぬれ指数を５０ｄｙｎｅ／ｃｍ
以上にすることは困難であり、仮に５０ｄｙｎｅ／ｃｍ
以上の処理度が得られたとしても、フィルム表面の肌荒
れやピンホール、裏抜け等が生じ、フィルム外観に著し
く悪影響を生じさせる他、フィルム同志のブロッキング
が著しくなるという欠点がある。

【００１９】本発明の金属蒸着ポリプロピレンフィルム
〔Ｉ〕は、本発明の表面処理ポリプロピレンフィルム
〔Ｅ〕〔Ｆ〕又は〔Ｈ〕に金属蒸着してなる金属蒸着フ
ィルムである。金属蒸着層の厚みは通常５０〜８００オ
ングストロームの範囲が例示でき、全面（両面）、片面
は勿論、部分金属蒸着されたフィルムも例示できる。該
金属蒸着ポリプロピレンフィルム〔Ｉ〕の製造方法は、
ロール巻フィルムの繰り出し部、蒸着部、及び巻取り部
を備えた装置内の真空度を１０^-4Ｔｏｒｒ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
フィラメント上で加熱して該金属を溶解蒸発させ、蒸発
金属分子を繰り出されたフィルム表面に連続的に蒸着さ
せて巻取るような一般的公知の真空蒸着法や、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
応用したスパッタリング蒸着法、イオンプレーティング
等が例示できる。なお蒸発させる金属としてはアルミニ
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
例示できる。

【００２０】

【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。なお、以下の実施例、比較例中に示す物性
の測定方法及び評価の基準を以下に示す。 （１）ぬれ張力（単位：ｄｙｎｅ／ｃｍ） ＪＩＳ Ｋ−６７６８−１９７７に準拠。フレーム処理
又はコロナ処理直後のフィルム及び温度２５℃，湿度５
０％RH，７日間エージング後のフィルムの処理面につい
て測定した。 （２）透明性（単位：％） ＡＳＴＭ Ｄ−１００３に準拠し、ヘーズを測定し、透
明性の指標とした。

【００２１】（３）加熱収縮率（単位：％） フィルムより縦方向（ＭＤ）に長さ（Ｌ₀）２０ｃｍ、
幅１ｃｍの試験片を切り取り、試験片を１４０℃のオー
ブン中で１５分間加熱した後、長さ（Ｌ₁）を測定し、
次式により縦方向の加熱収縮率（Ｓ）を求め、耐熱性の
指標とした。 Ｓ＝１００×（Ｌ₀−Ｌ₁）／Ｌ₀ （４）ブロッキング度（単位：Ｎ／４ｃｍ²） フィルム［表面処理後２４時間エージング（４０℃，５
０％RH）］から試験片（長さ７ｃｍ×幅２ｃｍ）を切り
取り、フィルムの処理面同志が接するように２枚の試験
片の端部を２ｃｍだけ重ね合わせ、重ね合わせた部分
（重ね合わせ面積４ｃｍ²）に重量１ｋｇの重りを載せ
て放置する（温度４０℃；湿度５０％RH；２４ｈ）。こ
の両試料フィルムの密着面をせん断剥離するに要する最
大力を引張試験機にて測定した。

【００２２】（５）インキ接着強度 試料フィルム［表面処理後２４時間エージング（４０
℃，５０％RH）］の処理面に水性インキ（アクワカラー
Ｒ６３Ｆ：東洋インキ製造（株）製をコーティング塗布
し、常温常湿下で２４時間乾燥放置後、市販のセロハン
粘着テープをコーティング面に粘着させて９０°剥離
し、このセロハン粘着テープに剥離付着したインキの面
積から、下記に示したインキ接着強度のランクに従い評
価を実施した。 ○：インキ剥離付着物面積が５％未満 △：インキ剥離付着物面積が５％以上２０％未満 ×：インキ剥離付着物面積が２０％以上

【００２３】（４）蒸着強度（単位：Ｎ／１５ｍｍ） 片面に金属（アルミニウム）蒸着したフィルムの蒸着面
とポリエステルフィルム（＃２０）とをドライラミネー
トし、接着界面での剥離強度を引張試験機にて測定し
た。

【００２４】以下に実施例及び比較例で用いた結晶性プ
ロピレン重合体及び水素化石油樹脂の詳細を記した。 ＰＰ−１：メルトフローレート（２３０℃、２１．１８
Ｎ）が３．７ｇ／１０ｍｉｎ、アイソタクチック度（Ｉ
Ｉ）が９８．４％の結晶性プロピレン単独重合体。 ＰＰ−２：メルトフローレート（２３０℃、２１．１８
Ｎ）が３．８ｇ／１０ｍｉｎ、エチレン含有量が０．４
重量％、アイソタクチック度（ＩＩ）が９７．６％の結
晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体。 ＰＰ−３：メルトフローレート（２３０℃、２１．１８
Ｎ）が３．５ｇ／１０ｍｉｎ、アイソタクチック度（Ｉ
Ｉ）が９４．３％の結晶性プロピレン単独重合体。

【００２５】ＨＰＲ−１：軟化点１２５℃、臭素価７の
脂環族飽和炭化水素系石油樹脂（アルコンＰ−１２５；
荒川化学工業（株）製）。 ＨＰＲ−２：軟化点１２５℃、臭素価６の水素化ジシク
ロペンタジエン系石油樹脂。（マルカレッツＨ−９２５
Ｃ；丸善石油化学（株）製） ＨＰＲ−３：軟化点１１５℃、臭素価７の脂環族飽和炭
化水素系石油樹脂（アルコンＰ−１１５；荒川化学工業
（株）製）

【００２６】ＨＰＲ−４：軟化点８０℃、臭素価７の脂
環族飽和炭化水素系石油樹脂（アルコンＰ−８０；荒川
化学工業（株）製） ＨＰＲ−５：軟化点１７５℃、臭素価２０の水素化ジシ
クロペンタジエン系石油樹脂。（マルカレッツＨ−９７
０；丸善石油化学（株）製）

【００２７】実施例１〜７、比較例１〜８ 上述の結晶性プロピレン重合体（ＰＰ−１，ＰＰ−２，
ＰＰ−３）及び水素化石油樹脂（ＨＰＲ−１，ＨＰＲ−
２，ＨＰＲ−３，ＨＰＲ−４，ＨＰＲ−５）を後述の表
１に示す配合率、並びに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〕メタンを０．
４％の配合率で配合し、ヘンシェルミキサーによって均
一に混合し、得られた混合物を押出機に装入して溶融混
練した後にペレット状の組成物とした。次に得られた組
成物を口径６５ｍｍφの押出機に供給し、２４０℃で溶
融した後、Ｔダイより押出し、４０℃の冷却ロールで冷
却して、厚み１ｍｍのシートを得た。

【００２８】次に得られたシートをパンタグラフ式二軸
延伸試験機を用いて、まず１５８℃で１２０秒間予熱し
た後、１０ｍ／ｍｉｎの延伸速度で縦方向に５．０倍、
横方向に８．０倍逐次延伸して、厚み２５μｍの二軸延
伸フィルムを得た。更に該各二軸延伸フィルムの片面に
フレーム（火炎）処理又はコロナ放電処理を施した。得
られたフィルムを用いて所定の各試験片を調製し、該所
定の試験片を用いて、ヘイズ、加熱収縮率、ぬれ張力、
ブロッキング度、インキ接着強度を測定した。その特性
を表１に示した。該各表面処理二軸延伸フィルムを連続
したポリエステルフィルム（＃２０）に、フレーム（火
炎）処理面、コロナ放電処理面が外面になるように張り
付け、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フレーム（火炎）処理面及
びコロナ放電処理面に５×１０^-5Ｔｏｒｒの真空下でア
ルミニウムを蒸着して巻取り、蒸着膜の厚みが４００オ
ングストローム（±２０オングストローム）のフィルム
片面がアルミニウム蒸着された金属蒸着フィルムを得
た。該各金属蒸着フィルムを用いて蒸着強度を測定し
た。その特性を表１に示した。

【００２９】実施例１，２，３，４，５，６及び７は、
ヘーズ，加熱収縮率，ぬれ張力，耐ブロッキング性（ブ
ロッキング度が小さい），インキ接着性及び蒸着強度が
同時に優れるのに対し、比較例１はＩＩが９４．３％の
結晶性プロピレン単独重合体を用いているため、加熱収
縮率が優れない。比較例２は軟化点８０℃の水素化石油
樹脂を用いているため、ブロッキング度が大きく耐ブロ
ッキング性及びインキ接着強度がすぐれない。比較例３
は臭素価２０の水素化石油樹脂を用いているためヘーズ
及びインキ接着強度がすぐれない。比較例４は水素化石
油樹脂が２重量％からなる組成物を用いているためイン
キ接着性及び蒸着強度が優れず、比較例５は水素化石油
樹脂が２５重量％からなる組成物を用いているため加熱
収縮率が優れない。比較例６，７及び８は、表面処理方
法としてコロナ放電処理を用いたフィルムであるため、
ぬれ張力が優れない。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明の表面処理ポリピロピレンフィル
ムは、表面処理後のぬれ性、印刷インキ（特に水性イン
キ）に対する印刷性、耐ブロッキング性（フィルム同志
のブロッキングが少い）、耐熱性、透明性、金属蒸着性
に優れ、更にぬれ性の経時的な低下が非常に小さいとい
う特性を持つため、印刷用フィルム及び金属蒸着用フィ
ルムに好適である。更に本発明の金属蒸着ポリプロピレ
ンフィルムは、蒸着強度（金属蒸着膜と表面処理ポリプ
ロピレンフィルムの接着力）に優れるといる特性を持つ
ため、金属膜の剥がれ、割れが発生しないため、高速自
動包装機への使用に好適である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アイソタクチック度が９６％以上の結晶性
   プロピレン重合体〔Ａ〕９７〜８０重量％及び軟化点９
   ０〜１４０℃、臭素価１４以下の水素化石油樹脂〔Ｂ〕
   が３〜２０重量％からなる重合体組成物〔Ｃ〕を用いて
   得られるポリプロピレンフィルム〔Ｄ〕の少なくとも片
   面にフレーム（火炎）処理を施されてなることを特徴と
   する表面処理ポリプロピレンフィルム〔Ｅ〕。
2. 【請求項２】請求項１記載の表面処理ポリプロピレンフ
   ィルム〔Ｅ〕のフィルム表面のぬれ指数が５０ｄｙｎｅ
   ／ｃｍ以上である請求項１記載の表面処理ポリプロピレ
   ンフィルム〔Ｆ〕。
3. 【請求項３】請求項１記載のポリプロピレンフィルム
   〔Ｄ〕が延伸されてなる延伸ポリプロピレンフィルム
   〔Ｇ〕である少なくとも片面にフレーム処理を施されて
   なることを特徴とする表面処理ポリプロピレンフィルム
   〔Ｈ〕。
4. 【請求項４】請求項１記載の表面処理ポリプロピレンフ
   ィルム〔Ｅ〕、請求項２記載の表面処理ポリプロピレン
   フィルム〔Ｆ〕、又は請求項３記載の表面処理ポリプロ
   ピレンフィルム〔Ｈ〕に金属蒸着してなる金属蒸着ポリ
   プロピレンフィルム〔Ｉ〕。