JPH0392344A - 金属蒸着ポリオレフィンフィルム - 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、金属蒸着ポリオレフィンフィルムに関する。

更に詳しくは蒸着膜の接着強度が著しく改善された金属
蒸着ポリオレフィンフィルムに関する。

〔従来の技術〕

近年、ボリブロビレンの優れた加工性・材料特性と蒸着
フィルムの優れた装飾性、光線遮断性等の特徴を活用し
、ポリプロピレン系フィルムにアルミニウム等の金属を
蒸着した金属蒸着ポリオレフィンフィルムが包装用を主
体に用途を拡大している． しかし、ポリプロピレンまたはプロピレンを主成分とす
るエチレンまたはα−オレフィンとの共重合体からなる
フィルムは、もともと無極性で他物質との接着性が劣り
、金属蒸着した場合、蒸着膜の接着力は極めて低いもの
であり、後加工工程や使用時に剥離トラブルを生じ易く
、使用範囲が大幅に制限されるという欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来から、このような欠点を改良するために種々の提案
がなされている。例えば、フィルム面をコロナ放電・火
炎処理等で処理して極性基を付与する方法があるが、こ
の方法だけでは接着力が５０〜８０　ｇ　／　１５ｍｍ
ｉ＃後と不十分であり、また、この処理面に接着剤をア
ンカーコートした後蒸着する方法は工程が複雑化し、か
つ、コストが高いという問題がある。また、特開昭５５
〜５２３３８号公報に示されるごときポリプロピレンに
無水マレインＭをグラフトさせたグラフト化ポリプロピ
レンを配合したフィルムは、グラフト物の分解や未反応
マレイン酸による臭気が強く、包装用に用いた場合は内
容物に異臭が移行するといった問題があり、ポリプロピ
レン系金属蒸着フィルムの蒸着力の改良に有効な手法が
見出されていないのが実状であった。

本発明は、上記従来欠点を解消し、かつ、蒸着膜の接着
強度の優れた蒸着フィルムを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達或するために、本発明の金属蒸着ポリオレ
フィンフィルムは、特定のポリプロピレン系樹脂に特定
のエチレン・α−オレフィン共重合体と高密度ポリエチ
レンを特定量配合した組成物からなるフィルムに金属蒸
着されてなるものである。

すなわち本発明は、結晶融点が１５０℃を越える結晶性
ポリプロピレン系樹脂に対し、密度０．９２０〜０．　
９４０のエチレン・α−オレフィン共重合体１０〜５０
重量％及び密度０．９４５以上の高密度ポリエチレン１
〜１０重景％を、全体で１００重量％になるように添加
した組戒物を用いたフィルムに金属が蒸着されてなる金
属蒸着ポリオレフィンフィルムである。

本発明で用いる結晶性ポリプロピレン系樹脂とは、結晶
性ポリプロピレン、及びプロピレンヲ主或分としプロピ
レンとエチレンまたは炭素数４以上のα−オレフィンと
の二元以上の共重合体、またはそれらの混合物であり、
このうち、その結晶融点が１５０℃を越えるものである
。該重合体または共重合体は、例えばチーグラー・ナソ
タ型またはその応用型等の触媒の存在下でプロピレンの
単独重合、プロピレンとエチレンもしくはα−オレフィ
ンを共重合させる事によって得られる。具体的には結晶
性ポリプロピレン、結晶性エチレン・ブロビレン共重合
体、結晶性プロピレン・ブテンー１共重合体、結晶性ブ
ロビレン・ヘキセンー１共重合体、結晶性エチレン・ブ
ロビレン・ブテン−１三元共重合体、結晶性エチレン・
プロピレン・ヘキセンー１三元共重合体等がある。これ
らのうち結晶融点が１５０℃以下のものでは、本発明で
用いる組成物の場合、併用するエチレン・α−オレフィ
ン共重合体の影響を受けて、蒸着フィルムの蒸着面の耐
熱性（加熱による変質防止能）や耐プロソキング性が大
きく低下するので好ましくない。

ここで結晶融点とは、走査型差動熱量計を用いて窒素雰
囲気中で約ｌＯ■の試料を２０℃／Ｉｌｌｉｎの昇温速
度で２００℃まで昇温して、一旦融解させ、次いで室温
まで冷却し、再度昇温したときのいわゆるセカンドラン
で得られる結晶の融解に伴う吸熱カーブのピーク温度を
指す。結晶融点は、通常結晶性ボリブロビレンは１６２
〜１６５℃前後であり、ブロビレンを主成分とする結晶
性共重合体の場合はコモノマー戒分のエチレンまたはα
−オレフィンの含有量が増すと結晶融点が低下し、例え
ば結晶性エチレン・ブロビレンランダム共重合体の場合
は、共重合体のランダムネスによって若干変動するが、
おおよそエチレン含有量が２．５重量％を越えると１５
０℃以下になる。なお、公知のプロフク共重合体のごと
く二段ないし多段重合で成分比の異なる共重合をする事
によって、また結晶融点の異なる重合体又は共重合体を
混合して用いる事によって２つ以上の結晶融点を示す事
があるが、この場合は最大ピーク面積を示す温度をピー
ク温度とする。

本発明でボリブロビレン系樹脂に添加するエチレン・α
−オレフィン共重合体は、チーグラー触媒等の遷移金属
化合物と有機金属化合物とを組合わせた触媒系を用いて
、比較的低い圧力下で主戒分のエチレンと炭素数４以上
のα−オレフィンを共重合させて得られる実質的に線状
のエチレン系共重合体であり、通常、直鎖状低密度ポリ
エチレンといわれているものである。

この直鎖状低密度ポリエチレンは、従来から一般的によ
く知られている酸素ラジカルを開始剤として高圧下でラ
ジカル反応によりエチレンを重合して得られる長い技分
かれ分岐を有する高圧法低密度ボリエリレンとは異なる
ものであり、その分子構造、結晶化特性、固体物性、溶
融特性、物理特性等の諸性能も異なる事が知られている
。

このエチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレン含
有量が８０重量％以上の共重合体であり、その密度が０
．９２０〜０．　９４０であり、一般にα−オレフィン
の含有量は３〜２０重量％である。この密度が０．９２
０未満では、蒸着膜の接着強度の改良効果が不足するだ
けでなく、蒸着面の印刷・ラミネート適性の低下、フィ
ルムの耐ブロッキング性及びスリップ性の低下が大きく
、密度が０．９４０を越えると、フィルムが戒形しに＜
＜、かつ脆く、裂け易いものになり、接着性改良効果も
低下し、好ましくない。

本発明においてエチレン・α−オレフイン共重合体は、
エチレンと炭素数４以上、特に好ましくは６以上のα−
オレフィンとの共重合体であって、その密度が０．９２
２〜０．９３５、メルトフローレートがｌ〜１０、特に
好ましくは２〜８の範囲のものが望ましい。

本発明で用いる高密度ポリエチレンは、チーグラー触媒
または遷移金属酸化物触媒あるいは類似の触媒のような
、配位または有機金属触媒の存在下に、エチレン単独も
しくはエチレンと例えばプロピレン、ブデンーｌ等の少
量のα−オレフィンとを中・低圧下で重合して得られる
重合体またはそれらの混合物のうち、その密度が０．９
４５以上のものである。

この密度が０．９４５以上の高密度ポリエチレンは、Ｘ
線回折法により測定される結晶化度が６０％以上の高度
の結晶性を示すのが特徴であり、前記のエチレン・α−
オレフィン共重合体とはその密度、結晶化度で顕著に異
なり区別される。

この高密度ポリエチレンの密度が０．９４５に達しない
とフィルムの剛性・耐ブロッキング性が不足し、加工性
が劣り、蒸着フィルムに皺が入ったり、巻き締まりや巻
きこぶが発生し、良好な巻き姿を有するフィルムが得難
い。

本発明においては、結晶融点が１５０℃を越える結晶性
ボリブロビレン系樹脂に対し、前記のエチレン・α−オ
レフィン共重合体１０〜５０重量％及び前記の高密度ポ
リエチレン１〜１０重量％とを添加し、全体を１００重
量％とした組成物を用いる。このエチレン・α−オレフ
ィン共重合体の添加量が１０重量％未満では蒸着膜の接
着性改良効果が不足し、５０重量％を越えるとフィルム
の戒形性が低下し、均一な厚みのフィルムが得難《、ま
た蒸着面の金属光沢（輝度）も低下し好ましくない。ま
た、高密度ポリエチレンの添加量が１重量％未満では蒸
着フィルムはブロンキング傾向が顕著で、しわ、巻きこ
ぶ等、平面性、巻き姿等に問題が有り、蒸着膜の接着強
度も低い。また、添加量が１０重量％を越えるとフィル
ムの平滑性が低下し良好な金属光沢を有する蒸着フィル
ムが得難い。

結晶融点が１５５℃以上の結晶ボリブロビレン系樹脂に
対し、前記のエチレン・α−オレフィン共重合体を１５
〜４５重量％及び前記の高密度ポリエチレン２〜８重量
％を添加したＭ或物がフィルムの戒形性、蒸着フィルム
の平滑性、輝度及び蒸着膜の接着強度に優れ、特に望ま
しい。

本発明で用いる組成物中には必要に応じて、酸化防止剤
、滑剤、プロッキング防止剤等を本発明の目的を損なわ
ない範囲で添加する事が出来るが、蒸着膜の接着性、蒸
着面の印刷・ラ逅ネート適性等を低下させないためには
、表面に移行しやすくフィルムまたは蒸着面のぬれ適性
を低下させるような物質は添加しない事が望ましく、本
発明者等が提案した特開昭５９　−　２５８２９号公報
等に記載されるごとき特定の酸化防止剤、無機充填剤等
に限定するのが望ましい。

本発明で用いる組戒物を得るための混合の方法は、これ
が均一に分敗する方法であればいずれでも良いが、必要
な添加剤を含有するペレ・ノト状ないし顆粒状のポリプ
ロピレン系樹脂と同様に、ペレット化ないし顆粒化した
エチレン・α−オレフィン共重合体、高密度ポリエチレ
ンとをタンブラーミキサー、リボンブレンダー、ヘンシ
エルミキサー（三井三池工業株式会社製、商品名）ある
いは空気輸送混合法等の公知の方法で混合して混合Ｕ威
物とし、そのままフィルム成形するのが経済的で特に好
ましい。勿論、各戒分を配合し混合したのち、押出機等
を用いて溶融混練して組威物としたのち用いる方法も有
用である。

本発明に用いられるフィルムは、上記組戒物を用い通常
のＴダイ法またはインフレーション法で得られるフィル
ムのみならず、上記組成物を表面層とする二層以上の積
層体を包含する。

このうち、本発明で用いる組成物をＴダイ法で溶融押出
し後、冷却ロールで急冷してフィルム状に或形し、次い
で少なくともその一方の面をコロナ放電処理、プラズマ
処理等の公知の表面処理、またはこれらの表面処理を窒
素等の不活性ガス中で行う方法等の応用手法を用いて表
面処理し、表面のぬれ指数を高め接着性を改良したフィ
ルム、あるいは本発明で用いる組戒物を少なくとも一方
の表面層として含有する二層以上の複合フィルム、さら
にはこの複合フィルムを延伸した延伸フィルムが望まし
い。

フィルム面への金属の蒸着方法は、公知のいずれの方法
を用いても良いが、通常フィルムを１０−３〜１０−　
’Ｔｏｒｒの高真空装置内に置き、その装置内でアルミ
ニウム等の目的とする金属を熱して蒸発させ、飛散する
金属蒸気を走行するフィルム表面に付着させる真空蒸着
法が一般的であるが、公知のスパッタリング蒸着法や、
イオンプレーティング法によっても可能である。また、
フィルムにエボキシ系ないしウレタン系等のアンカーコ
ート剤の薄膜を塗布した後、これらの方法で金属を蒸着
しても良い。

このフィルム蒸着は、通常所定の長さ、幅のフィルムを
巻き出し、蒸着し、巻き取る事を繰り返すバッチ方式の
為、その生産性を向上させるためには、より長く、より
幅の広い方向に進んでおり、最近では１本のフィルムロ
ールが幅２ｍ以上テ長さが３万ｍを越える程に、広幅・
長尺巻化している。従って、フィルムのスリップ性や耐
プロソキング性を主体とする加工性、高速蒸着性及び巻
き姿等がより重視される傾向にあり、フィルムもこれら
の蒸着工程の要求特性を満足させるものが要求されてい
る。また蒸着フィルムも広幅・長尺の状態でスリッター
や印刷・ラξネート等の次の工程に供給されるので、そ
の平滑性、均一性及び巻き姿等も、より高精度が要求さ
れるようになっており、蒸着膜の接着強度と同様に重要
な要素となっている。

なお、蒸着される金属はアルミニウム、亜鉛、金、ｍ、
ｓ、ニッケル、クロム、ゲルマニウム、セレン、チタン
、スズ等があげられるが、その経済性、安定性及び実用
性等からアルミニウムが望ましく、特に有効である。

また、金属蒸着層の厚みは通常５０〜８００人程度であ
り、両面、片面及び部分蒸着等も可能であり、さらに蒸
着面に着色ないし保護用にトフプコートする事も出来る
。

〔実施例〕

以下、実施例、比較例を用いて本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらによって限定されるものでは
ない。なお、実施例、比較例を含め、本発明でいう特性
の測定は下記の方法及び基準で行った。

（１）　　密度：　Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｋ６７６０−＋ｗ台，
ポリエチレン試験方法の４．２に基づく。（単位；ｇ／
ｃｎｆ）（２）　　メルトフローレート：　Ｊ　Ｉ　Ｓ
　Ｋ７２１０−＋ｑｔ６に基づき、ボリブロビレン系樹
脂は試験条件１４（２３０℃、２．１６ｋｇｆ）、エチ
レン・α−オレフィン共重合体及びポリエチレン類は、
試験条件４（１９０℃、２．１６ｋｇｆ）で測定した。

（単位；ｇ／１００Ｉｉｎ） （３）蒸着膜の接着強度：蒸着フィルムの蒸着膜側とア
イオノマーフィルム（タマボリ■製、サーリンフィルム
）をヒートシーラーヲ用いて、シール温度１２０℃、シ
ール圧力２．０ｋｇ／ＣＩＡ、シール時間１秒でヒート
シールした試料を幅１５ｍに裁断し、引張試験機を用い
て引張速度３００ｍ／ｍｉｎでシール部の９０度剥離強
度を測定した。（単位；ｇ／１５ｍ幅）。この方法で行
うと、一般に蒸着膜と原反フィルムの界面で剥離が生じ
るので蒸着膜の接着強度を測定している事を意味する。

この強度が大きい程、蒸着膜の蒸着強度は強固であり、
２００ｇ／１５ｍｍ以上を良好とした。

（４）ぬれ指数：原反フィルムの蒸着面をＪＩＳＫ６７
５８−＋ｑｔ，の方法で測定した。（単位：ｄｙｎ／０
） （５）巻き姿：連続してロール状に巻き取って得られた
蒸着フィルムを肉眼で観察し、ロール表面が平坦で、し
わや巻きこぶが無く、ロール巻きからフィルムを引き出
した時に局部的に歪みやくせの無いものを「良好」、シ
わや巻きこぶがみられ、フィルムを引き出した時にフィ
ルムにしわが残ったり、歪みやくせおよび波打ち等がみ
られるものを「不良」と評価した。巻き姿が「不良」で
は実際に包装用等に使用するための印刷、ラミネート及
び充填・包装等の後工程で不良品発生率の増加、工程ト
ラブルの原因となる。

（６）　　スリップ性：片面蒸着フィルムの非蒸着面に
ついて、Ａ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　０１８９４の方法に準じ、そ
の運動摩擦係数を測定した。蒸着フィルムとしては、こ
の摩擦係数が０．９以下のものが好ましい。

（７）　　プロツキングカ：４国（幅）Ｘ１０ｃｏｉ（
長〉の試料フィルムの非蒸着面同志を長さ４Ｃｌ１にわ
たって重ね合わせ、１．０ｋｇの荷重を載せ、４０’Ｃ
で４８時間放置した後、２３℃の温度で引張試験機を用
いて３００ｍｍ／ｗｉｎの速度で試料の剪断剥離に要す
る力を求めた。（単位；　ｋｇ／　１６ｃａｌ）。この
値が０．６以下のものを耐ブロッキング性良好とした。

実施例ｌ〜８、比較例１〜５ 結晶融点１６３℃、メルトフローレート４．２、沸騰ｎ
−へブタン不溶分が９７重量％の結晶性ポリプロピレン
（公知の酸化防止剤としてチバガイギー社製、イルガノ
ックス１０７６を０．１重量％含む）ベレフトに対し、
第１表に示す配合量でエチレン・α一オレフィン共重合
体、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレンペ
レソトを添加し、それぞれタンブラー旦キサーで１５分
間混合し、ペレソト状の混合組戒物を得た。

得られた混合組成物を、それぞれ口径６５ｌ１の押出機
およびＴダイを用いて２４０℃で溶融押出し、エアナイ
フ及び表面温度３０℃の冷却ロールで急冷し、フィルム
状に或形した後、処理面のぬれ指数が４２ｄｙｎ／ｃｍ
になるように調整しつつ、直ちにフィルムの片面にコロ
ナ放電処理を施し、両耳部をカントした後、巻取り、厚
み２５μ，幅４５ｃｍのロール状フィルムとした。この
フィルムをスリッターを用いて巻き返し、幅４０ｃｍに
裁断した後、巻取り式の連続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１０−’Ｔｏｒｒの真空
下でフィルムの処理面にアルミニウムを蒸着して巻取り
、蒸着膜の厚みが約３３０人のロール状に巻取った片面
アルミニウム蒸着フィルムを得た。得られた蒸着フィル
ムの特性を第１表に併記した。

第１表から明らかなごとく、結晶性ポリプロピレンに密
度が特定の範囲のエチレン・α−オレフィン共重合体及
び高密度ポリエチレンを特定量併用添加した組戒物を用
いた本発明に係わる蒸着フィルム（実施例１〜８）は、
結晶性ポリプロピレンのみからなる蒸着フィルム（比較
例１）に比して、蒸着膜の接着強度が著しく改善されて
おり、他の特性もいずれも良好である。また、エチレン
・α−オレフィン共重合体のみを添加した組成物からな
る蒸着フィルム（比較例３）は、蒸着強度は大きいが、
その他の特性が実施例に比してきわめて劣っている。さ
らに、高密度ポリエチレンのみを添加した組成物からな
る蒸着フィルム（比較例２）は、接着強度が小さい。ま
た、エチレン・α−オレフィン共重合体と高密度ポリエ
チレンを併用添加した組成物を用いても、その密度また
は添加量が本発明の範囲外にある蒸着フィルム（比較例
４．５）は、やはりいずれかの特性が劣っている。

実施例９〜１１、比較例６、７ 第２表に示す結晶融点の異なる結晶性ボリブロビレン系
樹脂（公知の酸化防止剤としてイルガノックス１０１０
を０．２重量％含む）に対し、メルトフローレート３．
５、密度０．９２５のエチレンヘキセン−１共重合体ペ
レフト３０重量％およびメルトフローレート５．０、密
度０．９５６の高密度ポリエチレンベレット５重景％を
それぞれ添加し、タンブラー案キサーで２０分間混合し
、ペレフト状の混合Ｍｌ威物を得た。

この混合Ｍｍ物を実施例１と同じ装置を用いて同じ条件
でフィルム或形し、処理面のぬれ指数が４０ｄｙｎ／ｃ
ｍになるように調整しつつ、片面コロナ放電処理を施し
、両端部をカントしたのち巻き取り、厚み２５ｔｔｍ、
幅４５ｃｍのロール状フィルムとし、これを実施例１と
同じ条件でスリソターで巻き返した後、巻取式の連続蒸
着装置にセントし、処理面にアルミニウム蒸着して巻き
取り、蒸着膜の厚みが約３５０人の片面アルごニウム蒸
着フィルムを得た．得られた蒸着フィルムの特性を第２
表に併記した。

第２表から明らかなごとく、結晶性ポリプロピレン系樹
脂の結晶融点が１５０℃を越えるものを用いた本発明の
フィルム（実施例９〜１１）は、いずれの特性も良好だ
が、結晶融点が本発明の範囲以下の結晶性ボリブロビレ
ン系樹脂を用いたフィルム（比較例６、７）は、巻き姿
、スリップ性、プロフキングのいずれの特性も劣り、連
続蒸着フィルムとしてはきわめて不十分な特性である事
がわかる。

〔発明の効果〕

本発明の金属蒸着ポリオレフィンフィルムは、従来のボ
リブロピレン系蒸着フィルムに比して、蒸着膜の接着強
度がきわめて優れ、蒸着膜の剥離による商品価値の低下
、バリャー性の低下等の懸念も無く、かつ、スリップ性
、耐ブロッキング性および連続的に巻取られた蒸着フィ
ルムの巻姿も良好であり、蒸着フィルムとしての均一性
、各包装加工工程での加工適性も改善されており、その
優れた装飾性、ガスバリャー性等の金属蒸着フィルムの
特性を高度に活用出来るものであり、各種包装用、装飾
用等、広範囲の用途に使用出来る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶融点が１５０℃を越える結晶性ポリプロピレ
   ン系樹脂に対し、密度０．９２０〜０．９４０のエチレ
   ン・α−オレフィン共重合体１０〜５０重量％及び密度
   ０．９４５以上の高密度ポリエチレン１〜１０重量％を
   、全体で１００重量％になるように添加した組成物を用
   いたフィルムに金属が蒸着されてなる金属蒸着ポリオレ
   フィンフィルム。