JP2794302B2 - 金属蒸着積層フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属蒸着積層フィルムに関する。更に詳しく
は、一般包装材料、各種工業材料等に適用され、低温ヒ
ートシールが可能であり、すぐれた機械的特性、耐熱
性、耐低温性、耐ブロッキング性、ガスバリヤー性、表
面光沢性等を有する金属蒸着積層フィルムに関する。

（従来の技術） 近年、プラスチックフィルムに真空下で金属を蒸着さ
せた金属蒸着フィルムが開発され、その優れた装飾性、
ガスバリヤー性、および光線遮断性などを活用して金銀
系、建築材料および包装材料などに広く利用されてきて
おり、特にアルミニウム蒸着フィルムは包装用を中心に
大量に使用されるようになってきた。

従来、金属が真空蒸着される基材としては、ポリエス
テル、ナイロン、ポリプロピレン等が使用されてきた
が、ポリエステル、ナイロンはすぐれた性質を有するが
価格が高く、ポリプロピレンは価格は低く、金属蒸着面
の光沢もよく、耐熱性もあるが、耐衝撃性、耐低温性、
低温シール性、金属蒸着強度等において十分でない。

一方、従来から知られている高圧法低密度ポリエチレ
ンを基材として使用した場合、価格は低く、耐衝撃性、
耐低温性、低温シール性等において優れているが、耐熱
性、金属蒸着面の光沢、機械的強度、アンチブロッキン
グ性等において劣り不十分であった。

又、最近開発された低圧法直鎖状低密度エチレン−α
−オレフィン共重合体単独で基材として使用した場合、
耐衝撃性、引裂強度、引張強度、ヒートシール強度等は
更に優れているが、耐熱性、金属蒸着面の光沢、アンチ
ブロッキング性等は改善されなく不十分であった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等はかかる状況に鑑み、基材の価格が低く、
耐衝撃性、金属膜蒸着強度、耐低温性、耐熱性、低温シ
ール性、金属蒸着面の光沢等において優れた金属蒸着積
層フィルムを提供することを課題とする。

更に詳しくは、本発明に用いる特定の直鎖状低密度エ
チレン−α−オレフィン共重合体を金属蒸着積層フィル
ムの基材として単独で用いると、従来の高圧法低密度ポ
リエチレン、一般的な直鎖状低密度エチレン−α−オレ
フィン共重合体を基材として用いた場合より改善点はあ
るものの、耐熱性、ヒートシールによる金属蒸着層面の
歪発生による美観の喪失、アンチブロッキング性等にお
いて依然として問題が残り、これを解決することを課題
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、特定の直鎖状低密度エチレン−α−オレフ
ィン共重合体を単独で用いて、金属蒸着積層フィルムを
つくった場合の問題点を、結晶性ポリプロピレンを添加
することにより解決させた金属蒸着積層フィルムに関す
るものである。

すなわち本発明は、 共押出法によって、下記の（Ａ）層、（Ｂ）層及び
（Ｃ）層が（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の三層に積層構成さ
れた複合フィルムにおいて、 （Ａ）層は、密度0.925以上の直鎖状低密度エチレン
−α−オレフィン共重合体100重量部に対し、結晶性ポ
リプロピレンが５〜100重量部混合されている層、 （Ｂ）層は、密度0.925以上の直鎖状低密度エチレン
−α−オレフィン共重合体からなる層、 （Ｃ）層は、密度0.935以下の、直鎖状低密度エチレ
ン−α−オレフィン共重合体からなる層、 である事を特徴とする共押出積層フィルムのＡ層に金属
蒸着してなる金属蒸着積層フィルムである。

本発明の（Ａ）層、（Ｂ）層及び（Ｃ）層において使
用される密度が0.930g/cm³以上、MFRが1.0〜7.0、ヘキ
サン抽出分が1.0重量％以下である直鎖状低密度エチレ
ン−α−オレフィン共重合体とは公知の方法、すなわち
主触媒として遷移金属化合物（チタン、バナジウム等の
化合物）、助触媒として有機金属化合物（たとえば、有
機アルミニウム）、担体（例えば、ケイ素、チタン、マ
グネシウム等の酸化物）からなるチーグラー触媒、クロ
ム系触媒等の存在下で、エチレンとα−オレフィンを中
圧又は低圧下で重合させて得られる。

α−オレフィンはプロピレン、ブテン−１、ヘキセン
−１、オクテン−１、デセン−１等が好適である。

重合はスラリー重合、気相重合、高温溶解重合などの
種々の方法において行われる。

この直鎖状低密度ポリエチレンの密度が0.925g/cm³未
満のものであると、金属蒸着フィルムの光沢が白ろっぽ
くなり金属光沢が失われ又、低分子量物が多くなるので
蒸着強度がよわくなり望ましくない。

メルトインデックスが1.0未満のものは、Ｔダイを使
用して押出すとき、生産性及び加工性が悪く望ましくな
い。メルトインデックスが7.0を越えると、加工性はよ
いが、フィルムの機械的強度が低下し望ましくない。

又、この直鎖状低密度エチレン−α−オレフィン共重
合体のヘキセン抽出物は1.0重量％以下でであり、好ま
しくは0.5以下のものである。1.0重量％を越えると
（Ａ）層と金属蒸着との接着性が不十分となり望ましく
ない。

本発明において、（Ａ）層に用いる結晶性ポリプロピ
レンは、通常チーグラーナッタ型触媒など公知のα−オ
レフィンの立体規則性触媒を用いて、プロピレンを重合
して得られるプロピレン単独重合体またはプロピレンを
主成分として、プロピレンと他のα−オレフィン、例え
ば、エチレン、ブテン−１、４−メチルペンテン−１、
ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１などとの結
晶性ランダム共重合体であり、具体的には、結晶性プロ
ピレン単独重合体、結晶性エチレン−プロピレンランダ
ム共重合体、結晶性プロピレン−ブテン−１ランダム共
重合体、結晶性エチレン−プロピレン−ブテン−１三元
ランダム共重合体などをあげることができる。

また本発明においては、（Ａ）層に用いる結晶性ポリ
プロピレンの結晶融点は、140℃を越えることが好まし
く、該結晶融点が140℃以下のものを用いると得られた
金属蒸着積層フィルムにシワ、巻きコブなどが発生しや
すい。

本発明において（Ａ）層を構成する樹脂組成物は、直
鎖状低密度エチレン−α−オレフィン共重合体100重量
部に対して結晶性ポリプロピレンが５〜100重量部が混
合されている。

結晶性ポリプロピレンが100重量部をこえると耐衝撃
性、耐低温性、低温ヒートシール性等が不十分となり望
ましくない。

結晶性ポリプロピレンが５重量％未満であると耐熱
性、耐ブロッキング性、金属蒸着面の光沢等において不
十分となり望ましくない。

本発明の金属蒸着フィルムの各層を構成する重合体に
は、きわめて特定された酸化防止剤、無機充填剤を限定
して添加することが望ましい。すなわち、従来からポリ
エチレン、ポリプロピレン等からなるフィルムに通常添
加される常温で液状の添加剤、可塑剤、滑剤、スリップ
剤、帯電防止剤および重合触媒残渣成分の中和剤として
常用されている脂肪酸およびその誘導体などは積層フィ
ルムの表面に掲示的に移行しそれが金属蒸着する側のフ
ィルムの表面に浮出してその結果、金属の蒸着力を低下
させたり、また金属蒸着層とは反対側のフィルム層の裏
面に浮出した物質が金属蒸着フィルムを巻物にしたとき
金属蒸着表面へ付着し、該金属蒸着膜表面のぬれ指数を
低下させ、その結果、金属蒸着膜表面の印刷性を悪化さ
せ、また他のフィルムを積層する場合に接着強度が低下
するといった問題を起こすので好ましくない。

従って本発明の（Ａ）層、（Ｂ）層、（Ｃ）層に用い
る重合体、共重合体、ランダム共重合体等に添加する好
ましい添加剤としては、分子量が500以上である熱安定
剤および酸化防止剤、シリカ、ゼオライト、炭酸カルシ
ウムなどの無機充填剤、上述の脂肪酸もしくはその誘導
体などの添加剤を含有していないポリマー添加剤をあげ
ることができる。（Ａ）層、（Ｂ）層、（Ｃ）層に用い
る重合体、共重合体、ランダム共重合体等に添加する上
述の添加剤の添加割合としては、分子量が500以上のフ
ェノール系もしくはリン系の熱安定剤および酸化防止剤
を0.01〜0.3重量％、シリカ、ゼオライトなどの無機充
填剤の１種以上を0.01〜0.5重量％添加することが望ま
しい。

かかる添加割合の重合体、共重合体、ランダム共重合
体を（Ａ）層、（Ｂ）層、（Ｃ）層等に用いることによ
り、本発明の金属蒸着積層フィルムが得られる。

本発明の（Ａ）層、（Ｂ）層、（Ｃ）層は（Ａ）／
（Ｂ）／（Ｃ）の構成で三層に積層される。この三層の
積層の方法は（Ｂ）層、（Ｃ）層用には１〜２台、
（Ａ）層用には１台の合計２ないし３台の押出機を用い
て溶融押出しフィードブロック法、共押出多層ダイ法等
公知の方法で、アダプター部又はダイ内等で溶融状態で
積層した後、電気、冷却水、チルロール等で冷却してフ
ィルム化する共押出積層方式によって得られるが、Ｔダ
イ・チルロール法で製造するのが、フィルムの光沢、ア
ンチブロッキング性、偏肉が少ないこと等においてすぐ
れ特に望ましい。

積層フィルムの構成は（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）／
（Ｂ）／（Ｃ）、（Ａ）／（Ｂ）＋（Ｃ）等の本発明の
技術的思想を利用したものは、本発明の範囲内に入る。
（（Ｂ）＋（Ｃ）は（Ｂ）と（Ｃ）からなる組成物を意
味する。） 他の積層方式、たとえば、一方のフィルム上に他方を
溶融押出する押出ラミネート方式、接着剤を用いて貼り
合せ積層する押出ラミネート方式等では両面にラミネー
トする必要がありコスト上不利であり、また（Ａ）層、
（Ｂ）層、（Ｃ）層共個々には薄膜で滑り性が劣りかつ
柔軟で伸び易い為ラミネート加工の際シワが入り均一な
膜が得難い。

更に各層間の層間接着力も劣り、コスト・性能面から
劣るものであり好ましくない。

本発明の（Ａ）層、（Ｂ）層、（Ｃ）層は（Ａ）／
（Ｂ）／（Ｃ）の順序に積層する必要がある。

本発明の（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の構成での各層の厚
み比は、（Ｂ）層の厚みは全体の20〜80％が望ましく50
〜70％が特に好ましい。

（Ｂ）層の厚み比が大きいほど耐引裂性、耐衝撃性、
耐低温性等に優れ（Ａ）層と（Ｃ）層の厚みは、それぞ
れ全体の10〜40％が望ましく、15〜30％が特に好まし
い。

（Ａ）層の厚みが全体の10％以下であると耐熱性に劣
りヒートシールの際の金属蒸着膜の変質が大きく、40％
以上になると耐衝撃性、耐低温性、耐引裂性等に劣り経
済性も劣るので望ましくない。

また、（Ｃ）層が全体の10％以下であると低温ヒート
シール性に劣り40％以上となると機械的強度が劣り望ま
しくない。

本発明の（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）から構成される積層
フィルムの膜厚は通常20〜100μが望ましく25〜60μが
特に望ましい。

かくして得られた（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）３層からな
る積層フィルムの（Ａ）層面を表面処理したのち、真空
下で金属を蒸着することにより目的とする本発明の金属
蒸着フィルムが得られる。

このとき、表面処理の方法としては、酸処理、火炎処
理、プラズマ処理もしくはコロナ放電処理などいずれの
処理方法を用いてもよいが、積層フィルムを連続的に処
理でき、かつ積層フィルムを巻取る前に容易に処理でき
るコロナ放電処理が簡便であり好ましい。

また、表面処理の度合は、JISK6768の方法により測定
したぬれ指数が35ダイン/cm以上、特に42〜48ダイン/cm
になるように処理することが好ましい。

なお、フィルムと金属蒸着膜との接着をより強固にす
るために、フィルムの表面処理面に、ポリエステル系、
ポリウレタン系、エポキシ樹脂系などの接着剤をアンカ
ーコートしたのち、金属を蒸着してもよい。

金属を蒸着する方法としては、真空蒸着方、スパッタ
リング方、イオン線法などの公知のいずれの方法も用い
ることができるが、フィルム繰出部、蒸着部、巻取部を
備えた真空蒸着装置内でオイルポンプ、拡散ポンプを併
用して装置内の気圧を10^-3torr程度に減圧し、アルミニ
ウム、ニッケル、金、銀など所望の金属を入れた容器も
しくは所望の金属を付着させたフィラメントを加熱して
該金属を溶融蒸発させ、繰出された積層フィルムの
（Ａ）層表面に連続的もしくは間けつ的に金属を蒸着さ
せ巻取る方法が一般的である。用いる金属は作業性、経
済性の点からアルミニウムが望ましく、また蒸着層の厚
さは、蒸着膜の接着性の点から数10〜数100オングスト
ローム（Å）程度が望ましい。

このようにして得られた本発明の金属蒸着フィルム
は、それ自体でも有用であるが、金属蒸着面の接着性が
優れている特徴を生かし、該蒸着面の傷つき防止などの
蒸着面の保護、および包装用材料としてさらにその機能
を向上させる目的で、該蒸着面に接着剤をアンカーコー
トしたのち、熱可塑性ポリエステル樹脂、ナイロン樹
脂、結晶性ポリプロピレン樹脂などのフィルムもしくは
シートをラミネートすることにより、本発明の金属蒸着
フィルムの特徴を維持しつつ、剛性、強度、ガスバリア
ー性を著るしく改善した積層体を得ることができる。

また、上述の未延伸のフィルムもしくはシートを金属
蒸着面にラミネートする前に該蒸着面に印刷を施こし、
装飾性、商品イメージの向上した積層体とすることも可
能である。金属蒸着面に印刷およびラミネートをする方
法は通常行なわれている公知の方法を用いることができ
る。

なお、ラミネートに用いる上述のフィルムもしくはシ
ートのラミネート面には上述の表面処理をし、接着性の
改善をはかることが望ましく、またラミネートするフィ
ルムもしくはシートは２種以上を重ねて金属蒸着面に積
層してもかまわない。

（発明の作用・効果） 本発明の金属蒸着積層フィルムは、特定の直鎖状低密
度エチレン−α−オレフィン共重合体を各層において主
な構成成分としているので価格も低く、耐衝撃性、耐低
温性、引き裂き強度、低温ヒートシール性、金属蒸着強
度等にすぐれ、（Ａ）層は該直鎖状低密度エチレン−α
−オレフィン共重合体に結晶性ポリプロピレンを添加し
ているので上記の利点に加えて、耐熱性、耐ブロッキン
グ性、金属蒸着面の光沢性にすぐれ、（Ｂ）層は該直鎖
状低密度エチレン−α−オレフィン共重合体の層で全膜
厚の主要部を占めているので、この層によって機械的強
度を主に負担し（Ｃ）層は（Ａ）層より融点が低いの
で、ヒートシールする場合、比較的に低温でヒートシー
ル可能であり、（Ａ）層に悪影響を与えることはない。

従って本発明の金属蒸着積層フィルムは従来のポリエ
チレン系蒸着積層フィルムと比較し、耐衝撃性、耐ボロ
ッキング性、表面の金属光沢性、耐熱性、アンチブロッ
キング性にすぐれ、又、ポリプロピレン系蒸着フィルム
と比較して耐衝撃性、低温特性、引き裂き強度金属蒸着
強度等においてすぐれる。

本金属蒸着積層フィルムは、装飾用、包装用、産業資
材用等として有用である。

（実施例） 以下、実施例、比較例によって本発明を更に具体的に
説明する。本発明で用いる評価項目の各特性の測定方法
は次の方法によった。

金属膜蒸着強度 蒸着フィルムの蒸着膜側とサーリンフィルム（タマポ
リ社製アイオノマー＃50）をシール温度120℃、シール
圧力2.0kg/cm²、シール時間1.0秒の条件で幅10mm×15mm
のヒートシールを行ない、引張速度300mm/minで180度の
剥離強度を引張試験機で測定した。（単位;g/15mm） 金属蒸着膜の輝度 △ 金属光沢が出ている。

○ 金属光沢が非常にすぐれる。

ブロッキング性（蒸着フィルムの巻姿） 一定長の蒸着フィルムを連続して巻取って得られたフ
ィルムロールを肉眼で観察し、 表面が平坦で、しわや肥厚（巻きこぶ）の無いものを
○（巻き姿良）、しわ又は肥厚があるものを×（巻き姿
不良） と評価した。

耐熱性 ラミネートフィルムをヒートシールし、被シール面の
剥離状況、および白ヤケの度合を観察。

× 部分的に剥離があり、白ヤケがある。

△ 剥離はないが、白ヤケがややある。

○ 剥離も白ヤケもない。

衝撃強度 ASTM−D1709Aにより測定した。

引裂き強度 JIS P8116により測定した。

低温特性（低温落下試験） 本発明の金属蒸着積層フィルムからつくった20cm×25
cmの袋に、砂糖1kgを充填し、200℃でヒートシールした
後、−10℃にて10時間養生後、1.2mの高さより10袋を縦
にして落下し、破袋を観察した。

×−破袋 ５以上 △−破袋 １〜４ ○−破袋 なし MFR（メルトフローレート） JIS K6760−1976による。

結晶性ポリプロピレンは試験条件14（230℃、2.16k
g）、直鎖状低密度エチレン−α−オレフィン共重合体
は試験条件４（190℃、2.16kg）で測定した。

ヘキサン抽出分 300ccのｎ−ヘキサンをガラス容器に入れ、50℃に加
熱し、この中に3gの40μ厚さのフィルムサンプルをタン
ザク状に切り投入し、２時間そのままにした。その後、
フィルムサンプルをとり出し重量を測定し、以下の式で
ヘキサン抽出分を計算した。

密度 JIS Ｋ−6760による。

［実施例１］ 気相法直鎖状エチレン−ブテン−１共重合体（密度0.
930、MFR＝2.0、ヘキサン抽出分0.93重量％）100重量部
と結晶性プロピレン重合体（密度0.900、MFR2.0、ヘキ
サン抽出分0.20％）５重量部からなる組成物（酸化防止
剤として組成物全量に対してテトラキス［メチレン（3,
5−ジ−タ−シャリー−ブチル−４−ヒドロキシフェニ
ルプロピオネート］メタン0.15重量％およびブロッキン
グ防止剤として平均粒径１μのシリカ0.1重量％含む）
を（Ａ）層用として準備した。

気相法直鎖状エチレン−ヘキセン−１共重合体（密度
0.940、MFR4.5、ヘキサン抽出分0.47％、（Ａ）層に用
いた酸化防止剤0.12重量％を含む）100重量部を（Ｂ）
層用として準備した。

また、気相法直鎖状エチレン−ブテン−１共重合体
（密度0.933、MFR5.0、ヘキサン抽出分0.76％、（Ａ）
層に用いた酸化防止剤0.12重量％を含む）100重量部を
（Ｃ）層用として準備した。

次に（Ｂ）層用に口径90mm、（Ａ）層、（Ｃ）層用に
各々口径65mmの三台の押出機およびこれに連結した三層
Ｔダイを用いて（Ｂ）層を中央の芯層に（Ａ）層、
（Ｃ）層をそれぞれ表層になるように組み合せて（Ａ）
／（Ｂ）／（Ｃ）＝1:3:1の構成で溶融共押出し、エア
・チャンバー及び表面温度20℃の金属冷却ロールで急冷
してフィルム状に成形し、直ちにフィルムの（Ａ）層面
にぬれ指数が42dyn/cmになるように調整しつつコロナ放
電処理を行った後、巻取り、片面処理三層フィルムを得
た。次に、このフィルムをスリッターを用いて巾60cmに
裁断した後、真空蒸着装置にセットし３×10^-4torr以下
に保った真空中でフィルムを連続的に繰り出しながらフ
ィルムのコロナ放電処理した（Ａ）層面にアルミニウム
蒸着を施して巻き取り、蒸着膜の厚みが0.04ミクロン
（400オングストローム）、長さ1000mのロール状に巻か
れた片面金属蒸着三層積層フィルムを得た。この金属蒸
着三層積層フィルムの金属膜蒸着強度、金属蒸着膜の輝
度、耐ブロッキング性、耐熱性、衝撃強度、引裂き強
度、低温特性について測定評価したが十分なものであっ
た。

［実施例２〜５］ 実施例１に使用した（Ａ）層、（Ｂ）層、（Ｃ）層の
直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体の種類を表１
に示す様に代え、又、結晶性ポリプロピレンの使用量を
表１に示す様に変化させて実施例１と同様な方法で金属
蒸着三層積層フィルムを得た。

それぞれにつき、実施例１と同様な評価を行ったが、
十分な効果が認められ発明が成立することが確認され
た。

［比較例１］ 実施例３において、（Ａ）層に用いる結晶性ポリプロ
ピレンの量を０としたので、耐ブロッキング性、耐熱性
が不十分であり、発明を構成しない。

［比較例２］ 実施例３において、（Ａ）層に用いるエチレン−ヘキ
セン−１共重合体に代えて結晶性ポリプロピレン100重
量部のみとしたので、衝撃強度、引裂き強度、低温特性
が不十分であり、発明を構成しない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 隆 神奈川県横浜市金沢区片吹12―６ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B32B 15/08 B32B 27/32 C23C 14/20

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】共押出法によって下記の（Ａ）層、（Ｂ）
   層及び（Ｃ）層が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順に積層構
   成された複合フィルムにおいて、 （Ａ）層は密度0.925以上の直鎖状低密度エチレン−α
   −オレフィン共重合体100重量部に対し、結晶性ポリプ
   ロピレンが５〜100重量部混合されている層、 （Ｂ）層は、密度0.925以上の直鎖状低密度エチレン−
   α−オレフィン共重合体からなる層、 （Ｃ）層は、密度0.935以下の直鎖状低密度エチレン−
   α−オレフィン共重合体からなる層、 である事を特徴とする、共押出積層フィルムのＡ層に金
   属蒸着してなる金属蒸着積層フィルム。
2. 【請求項２】（Ａ）層に用いる直鎖状低密度エチレン−
   α−オレフィン共重合体が密度0.930以上、MFR1.0〜7.
   0、ヘキサン抽出分1.0重量％以下である請求項（１）記
   載の金属蒸着積層フィルム。
3. 【請求項３】（Ｂ）層に用いる直鎖状低密度エチレン−
   α−オレフィン共重合体が密度0.925以上、MFR1〜７、
   ヘキサン抽出分1.0重量％以下である請求項（１）又は
   請求項（２）記載の金属蒸着積層フィルム。
4. 【請求項４】請求項（１）記載の（Ａ）層、（Ｂ）層及
   び（Ｃ）層が、（Ａ）／（B/（Ｃ）／（Ｂ）／（Ｃ）の
   五層に構成された事を特徴とする共押出積層フィルムの
   Ａ層に金属蒸着してなる金属蒸着積層フィルム。
5. 【請求項５】請求項（１）項又は（４）項記載の金属蒸
   着積層フィルムにおいて、各層に用いる直鎖状低密度エ
   チレン−α−オレフィン共重合体が同一のものである事
   を特徴とする金属蒸着積層フィルム。
6. 【請求項６】請求項（１）項又は（４）項記載の金属蒸
   着積層フィルムにおいて、（Ｂ）層と（Ｃ）層に用いる
   直鎖状低密度エチレン−α−オレフィン共重合体が同一
   のものである事を特徴とする金属蒸着積層フィルム。
7. 【請求項７】Ｔダイス・チルロール冷却法で製造してな
   る請求項（１）〜（６）記載の金属蒸着積層フィルムの
   製造方法。