JPH11254587A - 金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびそれを用いた積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れたガスバリア性能を有し、剛性と耐熱性に
優れることにより加工後のガスバリア性能も優れた金属
化二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供すること。 【解決手段】表層のポリプロピレン系樹脂の結晶融解に
伴う吸熱のピーク温度と結晶融解熱量および、金属薄膜
の光学濃度、表層と金属薄膜の接着強度を特定の値とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属化二軸配向ポ
リプロピレンフィルムに関し、さらに詳しくは、ガスバ
リア性能に優れ、耐熱性と剛性に優れることから加工後
のガスバリア性能に優れ、さらには金属薄膜と基材との
接着性に優れているために、金属化された反対の面のヒ
ートシール性に優れているものの、金属薄膜がヒートシ
ール性に優れた反対の面に転写するいわゆるピックオフ
と呼ばれる欠点のない金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】二軸配向ポリプロピレンフィルムは、優
れた防湿性、強度、透明性、表面光沢により包装用フィ
ルムとして広範に用いられており、ディスプレー時に金
属光沢による見栄えを良くし、ガスバリア性能を向上さ
せ、紫外線などの外部光線による内容物の変質を抑える
目的で、アルミニウムなどの金属を蒸着する（金属化）
ことも広く行われている。

【０００３】しかし二軸配向ポリプロピレンフィルムの
表面は不活性であり、金属化の際の金属膜と基材フィル
ムとの接着性を向上させるために、コロナ放電処理や火
炎処理などの処理により表面を活性化することが一般に
行われている。

【０００４】コロナ放電処理の効果を向上させる目的
で、米国特許４、２９７、１８７号公報には窒素と二酸
化炭素の混合ガス中でコロナ放電処理を行うことが開示
されている。これらのコロナ放電処理の手法によれば、
処理強度を上げることで表面はより活性化され金属膜と
基材フィルム表層との接着強度は向上するが、同時に基
材の劣化が生じ、基材フィルム表層部と基材フィルム内
部との剥離が生じやすく、接着強度の向上効果には限界
があることが知られている。また、処理強度を上げすぎ
るとブロッキングが生じやすくなることが知られてい
る。

【０００５】また米国特許４、３４５、００５号公報に
は、アイソタクチックポリプロピレン樹脂の基層の少な
くとも片面に共押出で形成された、約２％から約４％の
エチレンを含むエチレン・プロピレン共重合樹脂層にコ
ロナ放電処理し金属蒸着された金属化二軸配向ポリプロ
ピレンフィルムの開示がある。さらに米国特許４、３５
７、３８３号公報には、基層上にエチレンと炭素量３〜
６のα−オレフィン０．２５〜１５重量％のランダム共
重合体層を形成した上に金属層を形成した複層金属化包
装用フィルムの開示がある。

【０００６】また同様に、金属酸化物蒸着用二軸配向ポ
リプロピレン複合フィルムとして、特開平９−９４９２
９号公報には、蒸着を行うべき表層のポリオレフィン樹
脂の結晶融解熱量が３０〜８５Ｊ／ｇのものの開示があ
り、このための樹脂として、ポリプロピレン系共重合
体、シンジオタクチックポリプロピレン樹脂、エチレン
とα−オレフィンの共重合体、およびそれらの樹脂とア
イソタクチックホモポリプロピレンあるいはポリプロピ
レン共重合体のブレンド樹脂が挙げられている。さらに
は特開平６−６７２８５号公報と、特開平６−１２６２
８１号公報には、金属化を行うべき表層を、シンジオタ
クチックポリプロピレンか、シンジオタクチックポリプ
ロピレンとアイソタクチックポリプロピレンの混合樹脂
層とすることが開示されている。

【０００７】これら表層樹脂のうち共重合樹脂を表層に
積層することにより金属膜と表層樹脂との接着性が向上
するが、共重合樹脂は一般に融点が低いことから、製膜
時に縦延伸ロールに粘着するなどの製膜上の制約が大き
く、粘着痕による光沢の低下が問題となる。また融点が
低いことにより金属化を行った際に、金属の凝集熱や蒸
発源からの輻射熱により金属膜が白化しやすく、金属光
沢が得られにくいという問題もあった。同様に表層がシ
ンジオタクチックポリプロピレンからなる場合、特開平
７−８９０２２号公報に示されるように融解温度が低く
なり、共重合樹脂と同様に耐熱性に係わる問題を生じる
ことが知られている。

【０００８】さらに、米国特許４、４１９、４１０号公
報には、配向ポリプロピレンフィルムにおいて、高立体
規則性ポリプロピレンに比較的低立体規則性のポリプロ
ピレンが積層され、有機滑剤や静電防止剤の発現性を促
進する技術の開示があるが、上記米国特許４、３４５、
００５号公報や特公平８−１８４０４号公報に示される
ように、これら添加剤のうち特に有機滑剤の添加は蒸着
膜との接着性を悪化させることが公知であり、該技術を
金属化二軸配向ポリプロピレンに適用することはできな
かった。

【０００９】また、米国特許４、８８８、２３７号公報
には、キシレン溶解分が１０重量％を越えないアイソタ
クチックホモポリマーを少なくとも５０重量％含む表層
に火炎処理が施され、その上に金属化されたフィルムの
開示がある。該アイソタクチックホモポリマーは実質的
に６％を越えないアタクチシティを有する通常のポリプ
ロピレンホモポリマーであり、６％〜１５％のアタクチ
シティを有するホモポリマーを含有する場合は５０％ま
でが好ましい旨の記載があり、この様なポリマーを用い
ることで火炎処理との組み合わせで接着性が大きく改善
されることが開示されている。しかし、コロナ放電処理
では接着性の改善効果が認められないとあり、簡便なコ
ロナ放電処理によっても接着性の改善できる表層樹脂は
なかった。

【００１０】つぎに、上述の基材を用いた金属化二軸配
向ポリプロピレンフィルムの重要な特性の一つに、金属
化により酸素や水蒸気の透過性を下げ、包装材料の一部
に用いた際の酸素や水蒸気による内容物の変質を抑える
という、いわゆるガスバリア性能がある。ガスバリア性
能は内容物である主として食品の保存性に大きく関与す
るため、ますます高いガスバリア性能を有する金属化二
軸配向ポリプロピレンフィルムが求められつつある。

【００１１】従来技術による低融点樹脂積層ポリプロピ
レンフィルムによる金属化ポリプロピレンフィルムで
は、ポリエチレンなどを用いて金属化面と他の素材とを
押出ラミネートする際、低融点樹脂が災いして、金属フ
ィルムが金属光沢を失ったり、ガスバリア性能が大幅に
低下するという問題があった。

【００１２】さらには、この金属化二軸配向ポリプロピ
レンフィルムの用途に、金属化された反対の面にポリオ
レフィン系樹脂を積層することでヒートシール性を付与
することが行われるが、従来技術による低融点樹脂積層
二軸配向ポリプロピレンフィルムによる金属化二軸配向
ポリプロピレンフィルムでは、裏面のヒートシール層に
金属薄膜が転写するピックオフの現象が生じていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術で
は達成できなかった、優れたガスバリア性能を有し、剛
性と耐熱性に優れることにより加工後のガスバリア性能
にも優れ、さらには金属薄膜と基材との接着性に優れて
いるために、金属化された反対の面のヒートシール性に
優れているものの、金属薄膜がヒートシール性に優れた
反対の面に転写するいわゆるピックオフと呼ばれる欠点
のない金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明者らは、
従来技術による表層樹脂の結晶融解熱量の低さが接着性
に寄与するものの、耐熱性に劣ることが各種欠点を導出
すること、ピックオフの現象が、金属薄膜と基材との接
着性と裏面の接着性すなわちヒートシール性樹脂の性状
との関係で発生すること、すなわち金属薄膜と基材との
接着性が悪いと裏面の特性により容易にピックオフが発
生することを見出し、本発明を成し遂げたものである。

【００１５】本発明は、かかる課題を解決するために、
アイソタクチックポリプロピレンからなる基層の少なく
とも片面に、結晶融解に伴う吸熱の主ピークが１５５〜
１６３℃にあり、結晶融解熱量が２０〜９０Ｊ／ｇであ
るポリプロピレン系樹脂からなる表層が積層され、該表
層上に光学濃度１．６以上の金属薄膜が積層され、該表
層と該金属薄膜との接着強度が４０ｇ／ｃｍ以上である
ことを特徴とする金属化二軸配向ポリプロピレンフィル
ムを提供する。

【００１６】また、本発明は、アイソタクチックポリプ
ロピレンからなる基層の少なくとも片面に、結晶融解に
伴う吸熱の主ピークが１５５〜１６３℃にあり、結晶融
解熱量が２０〜９０Ｊ／ｇであるポリプロピレン系樹脂
からなる表層が積層され、該表層上に光学濃度１．６以
上の金属薄膜が積層され、かつ、該金属薄膜が積層され
た反対の面に結晶融解温度が１４０℃以下のポリオレフ
ィン系樹脂が積層されてなる金属化二軸配向ポリプロピ
レンフィルムを提供する。

【００１７】さらには、本発明は、これら金属化二軸配
向ポリプロピレンフィルムを用いた各種積層体を提供す
るものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の基層を形成する樹脂は、
結晶性のアイソタクチックポリプロピレン樹脂である。
該アイソタクチックポリプロピレン樹脂のメソペンタッ
ド分率は８８％以上が好ましい。メソペンタッド分率と
は、アイソタクチック立体構造の全体に占める割合であ
り、¹³Ｃ−ＮＭＲで測定される。メソペンタッド分率が
８８％未満であると、二軸配向ポリプロピレンフィルム
の剛性が低くなり、加工性に劣る場合がある。より好ま
しくはメソペンタッド分率は９０％以上である。

【００１９】また基層のアイソタクチックポリプロピレ
ン樹脂のアイソタクチック度は８５％以上であることが
好ましい。アイソタクチック度とは沸騰ｎ−ヘプタンで
抽出した際の非溶解分の重量割合である。アイソタクチ
ック度が８５％未満であると、キシレンやｎ−ヘキサン
などの溶媒による溶出分が多くなりすぎ、包装用フィル
ムとして不適となる場合がある。基層のアイソタクチッ
クポリプロピレン樹脂のアイソタクチック度は８８％以
上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。ま
た、該ポリプロピレン樹脂のメルトフローインデックス
（ＭＦＩ）は、１〜１０ｇ／１０分であることが、製膜
性の観点から好ましく、２．５〜６ｇ／１０分がより好
ましい。

【００２０】該基層の樹脂としてはアイソタクチックポ
リプロピレン樹脂単独が好ましいが、該基層に目的に応
じポリプロピレン系共重合樹脂などが積層される場合が
あり、これら共重合樹脂が該基層に回収される場合、特
性上許される範囲で他の共重合樹脂が含有されても良
い。

【００２１】該基層の少なくとも片面に積層される表層
樹脂は、結晶融解に伴う吸熱の主ピークが１５５〜１６
３℃にあり、結晶融解熱量が２０〜９０Ｊ／ｇであるポ
リプロピレン系樹脂である。

【００２２】本発明の重要なポイントとして、表層のポ
リプロピレン系樹脂の結晶融解に伴う吸熱のピーク温度
が比較的高いことが挙げられ、本発明の表層のポリプロ
ピレン系樹脂の結晶融解に伴う吸熱の主ピークが１５５
〜１６３℃にあることが重要である。この場合の主ピー
クとは単一の吸熱ピークのみ観察される場合はその単一
ピークそのものを、複数の吸熱ピークが観測される場合
はピーク面積全体の２／３以上を占めるものを指す。結
晶融解に伴う吸熱のピーク温度の上限はポリプロピレン
固有の特性値として規定されるが、結晶融解に伴うピー
ク温度の下限は、金属化二軸配向ポリプロピレンフィル
ムの耐熱性に大きく影響し、結晶融解に伴うピーク温度
が低すぎると従来技術のごとき加工時の耐熱性に問題が
生じる場合がある。本発明の表層のポリプロピレン系樹
脂の結晶融解に伴う吸熱の主ピークは、１５７〜１６２
℃にあることがより好ましく、１５８〜１６２℃にある
ことがさらに好ましい。副ピークが１５５℃未満に観察
される場合は、そのピークが１４０℃以上にあることが
好ましい。

【００２３】さらに、本発明の表層のポリプロピレン系
樹脂の結晶融解に伴う吸熱のすべてのピークが１５５〜
１６３℃にあることが、製膜性と、金属化時の耐熱性の
ために好ましい。

【００２４】本発明の表層のポリプロピレン系樹脂の結
晶融解熱量は２０〜９０Ｊ／ｇであることが必要であ
る。通常のアイソタクチックポリプロピレン樹脂の結晶
融解熱量が１００Ｊ／ｇ以上であるのに対し、本願発明
の表層樹脂として使用するポリプロピレン系樹脂の結晶
融解熱量は小さいことがポイントである。結晶融解熱量
が大きすぎると、金属膜との接着性に劣り、ガスバリア
性能も劣る。結晶融解熱量が小さすぎると加工時の耐熱
性に劣る。本発明の表層のポリプロピレン系樹脂の結晶
融解熱量は３０〜８５Ｊ／ｇが好ましく、４０〜８５Ｊ
／ｇがより好ましい。

【００２５】表層のポリプロピレン系樹脂の結晶融解に
伴う吸熱の主ピークと結晶融解熱量を本発明の範囲とす
るには、樹脂の選定が重要である。従来技術のごときポ
リプロピレン系共重合樹脂単独では、例えばエチレン・
プロピレン・ランダム共重合体においては、エチレン共
重合量と共に結晶融解熱量が低下する。しかし同時に融
解温度も急激に低下するため、本発明の範囲とすること
は困難である。しかし重合の条件によっては達成可能で
あり、ポリプロピレン系共重合樹脂単独を本発明の範囲
から排除するものではない。

【００２６】本発明において、表層樹脂として好適なも
のは、メソペンタッド分率が６０〜８８％であるアイソ
タクチックポリプロピレン樹脂を主体としたものであ
る。メソペンタッド分率６０〜８８％であるアイソタク
チックポリプロピレン樹脂に、結晶融解に伴う吸熱のピ
ークが１４０〜１６３℃にあるポリプロピレン系共重合
樹脂が重量割合で１／３を上限に混合されたものも好ま
しく使用できる。さらに本発明において好ましい表層樹
脂としては、メソペンタッド分率が６０〜８８％である
アイソタクチックポリプロピレン樹脂と結晶融解に伴う
吸熱のピークが１５５〜１６３℃にあるポリプロピレン
系共重合樹脂の混合物である。最も好ましいのは、メソ
ペンタッド分率が６０〜８８％であるアイソタクチック
ポリプロピレン単独である。

【００２７】本発明における表層樹脂を製造するための
方法としては，通常のチーグラーナッタ系触媒で外部ド
ナーの選定と外部ドナーの減量，特定のメソペンタッド
分率を制御するための生産管理技術もポイントとなる。

【００２８】メソペンタッド分率が６０％未満では、樹
脂のゴム成分が増大するためか、表層の光沢が得られ
ず、また加工時の耐熱性に劣ることでガスバリア性能が
悪化する場合がある。一方、金属膜との接着性の観点か
らメソペンタッド分率は８８％以下が好ましい。本発明
の表層樹脂のアイソタクチックポリプロピレンのメソペ
ンタッド分率は６５〜８５％がより好ましく、６８〜８
３％が最も好ましい。メソペンタッド分率をかかる値と
するには、本発明のメソペンタッド分率を有するアイソ
タクチックポリプロピレンを選定するか、異なったメソ
ペンタッド分率の２種以上のアイソタクチックポリプロ
ピレン樹脂を混合することで達成できる。

【００２９】また、アイソタクチックポリプロピレンの
分子量分布Ｍｗ／Ｍｎは２〜６の範囲が製膜性と耐溶剤
性のために好ましく、２．３〜５がより好ましく、２．
４〜４が最も好ましい。

【００３０】本発明の表層樹脂として用いるポリプロピ
レン系樹脂のＭＦＩは１〜２０ｇ／１０分であること
が、基層との積層性のため好ましい。

【００３１】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムは、上記表層上に光学濃度１．６以上の金属薄膜
が積層される。光学濃度とは金属化フィルムの光線透過
率により−ｌｏｇ（光線透過率）で計算される値であ
り、光学濃度が高いほど金属膜厚が大きくなる。本発明
においては、１．６以上の光学濃度であることが、高度
なガスバリア性能を発現するために必要である。さらに
好ましくは１．８以上である。光学濃度の上限は特に設
けないが、経済性、生産性の点から２．８未満がより好
ましい。

【００３２】表層と金属薄膜の接着力は、４０ｇ／ｃｍ
以上が必要である。４０ｇ／ｃｍ未満であると、加工の
工程で金属薄膜が剥がれやすく、また包装材料として用
いた際、金属薄膜が基材と剥離しやすく、使用上の制限
が大きくなる。好ましくは表層と金属薄膜の接着力は６
０ｇ／ｃｍ以上であり、より好ましくは８０ｇ／ｃｍ以
上である。

【００３３】本発明の表層の厚みは０．２５μｍ以上で
あり、かつ基層の厚みの半分以下であることが好まし
い。表層の厚みが０．２５μｍ未満であると膜切れなど
により均一な積層が困難となり、金属薄膜と基材との接
着性に劣る場合があり、ガスバリア性能も劣る場合があ
る。一方、厚みが大きすぎると、機械特性に及ぼす表層
の寄与が大きくなり、ヤング率の低下を引き起こし、金
属化二軸配向ポリプロピレンフィルムが張力に対して伸
びやすくなり加工性に劣る場合がある。本発明の金属化
二軸配向ポリプロピレンフィルムの縦方向のヤング率は
１．３ＧＰａ以上が好ましく１．５ＧＰａ以上がより好
ましい。

【００３４】本発明の表層樹脂には脂肪酸アミドなどの
有機滑剤は添加しない方が金属膜の接着性のために好適
であるが、滑り性を付与し作業性や巻き取り性を向上さ
せるために、有機架橋性粒子や無機粒子を少量添加する
ことは許容される。このための有機架橋性粒子には、架
橋シリコーンや架橋ポリメチルメタクリレート粒子など
が挙げられ、無機粒子にはゼオライトや炭酸カルシウ
ム、酸化ケイ素、リン酸カルシウムなどを例示すること
ができる。

【００３５】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムの表層の表面粗さは特に限定されないが、中心線
表面粗さ（Ｒａ）として、０．０３〜０．３μｍが好ま
しく、より好ましくは０．０５〜０．２μｍである。滑
り性、巻き取り性の観点から、Ｒａが小さすぎないこと
が好ましく、光沢性の観点からＲａが大きすぎないこと
が好ましい。

【００３６】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムの表面光沢は１３５％以上が金属光沢の麗美性の
ために好ましく、より好ましくは１３８％以上である。

【００３７】また本発明の表層樹脂には、極性基を実質
的に含まない石油樹脂および極性基を実質的に含まない
テルペン樹脂から選ばれる少なくとも１種以上の樹脂を
表層樹脂１００重量部に対し２０重量部を上限に添加す
ることは、金属膜との接着性をさらに強固にすることが
でき、より好ましい。２０重量部を越えて添加した場合
は、滑り性が悪くなり、ブロッキングなどの問題を生じ
る場合がある。

【００３８】極性基を実質的に含まない石油樹脂とは、
水酸基（−ＯＨ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、ス
ルホン酸基（−ＳＯ₃Ｙ、ＹはＨ、Ｎａなど）などおよ
びそれらの変成体などからなる極性基を有さない石油樹
脂、すなわち石油系不飽和炭化水素を直接原料とするシ
クロペンタジエン系、あるいは高級オレフィン系炭化水
素を主原料とする樹脂である。本発明において表層樹脂
にこれら樹脂を添加する場合は、表層樹脂の耐熱性を低
下させないために、添加する樹脂の示差走査熱量計にて
測定したガラス転移温度は５０℃以上が好ましく、より
好ましくは７６℃以上である。また、該石油樹脂に水素
を付加させ、その水添率を８０％以上、好ましくは９５
％以上とした水添石油樹脂が特に好ましい。さらに、表
層のポリプロピレン系樹脂との相溶性の観点から該石油
樹脂は非晶性耐熱性を低下させないために示差走査熱量
計にて測定したガラス転移温度は５０℃以上、さらには
７６℃以上のものが好ましい。

【００３９】また、該石油樹脂に水素を付加させ、その
水添率を８０％以上、さらには９５％以上とした水添石
油樹脂が特に好ましい。さらに、表層のポリプロピレン
系樹脂との相溶性の観点から該石油樹脂は非晶性（すな
わち示差走査熱量計にて該石油樹脂を測定したときに実
質的に結晶融解が観測されない）が好ましく、また数平
均分子量は１０００以下が好ましい。

【００４０】極性基を実質的に含まないテルペン樹脂と
は、水酸基（−ＯＨ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、ケ
トン基（−ＣＯ−）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、
ハロゲン基、スルホン酸基（−ＳＯ₃Ｙ、ＹはＨ、Ｎａ
など）などおよびそれらの変成体などからなる極性基を
有さないテルペン樹脂、すなわち（Ｃ₅Ｈ₈）_nの組成の
炭化水素およびそれから導かれる変成化合物である。な
お、ｎは２〜２０程度の自然数である。テルペン樹脂の
ことを別称してテルペノイドと呼ぶこともある。代表的
な化合物名としては、ピネン、ジペンテン、カレン、ミ
ルセン、オシメン、リモネン、テルピノレン、テルピネ
ン、サビネン、トリシクレン、ビサボレン、ジンギペレ
ン、サンタレン、カンホレン、ミレン、トタレン、など
があり、その水添率を８０％以上、さらには９０％以上
とするのが好ましく、特に水添βピネン、水添ジペンテ
ンなどが好ましい。

【００４１】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムは、基層の少なくとも片面に上述の表層樹脂が積
層されるが、基層樹脂の片面に該表層が積層され、反対
の面には必要に応じ、第３の層が積層される。第３の層
の樹脂としては、ヒートシール性を付与するには、ポリ
オレフィン系樹脂が積層される。このポリオレフィン系
樹脂の結晶融解温度は１４０℃以下である。結晶融解温
度が１４０℃を越えるとヒートシール性が不十分とな
る。本発明の特徴は、かかる低い結晶融解温度の樹脂を
裏面に積層してもピックオフが生じないことである。

【００４２】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムは、アルミニウム、銀、クロム、亜鉛などの金属
薄膜が積層されることで形成される。積層の方法として
は通常の蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング
などが適用されるが、経済性と生産性の点で蒸着による
積層がより好ましい。中でもアルミニウムを蒸着するこ
とが、経済性と衛生性、ガスバリア性能のために好まし
い。

【００４３】金属化後の表面光沢は、６０°光沢値で、
７８０％以上が好ましく、８００％以上がさらに好まし
い。

【００４４】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムのガスバリア性能は酸素透過率として３１ｃｃ／
ｍ² ２４時間（２ｃｃ／１００ｉｎ² ２４時間）以下が
好ましく、１５．５ｃｃ／ｍ² ２４時間以下がより好ま
しい。水蒸気透過率は０．２ｇ／ｍ² ２４時間以下が好
ましく、０．１ｇ／ｍ² ２４時間以下がより好ましい。

【００４５】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムは上記の構成をとることにより、各種包装用積層
体の一部の構成として好ましく用いることができる。以
下に本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムを
用いた積層体の構成を示す。

【００４６】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムは、印刷が施された二軸配向ポリプロピレンフィ
ルムと金属化面がポリエチレン系樹脂で接合され、金属
化二軸配向ポリプロピレンフィルムのヒートシール層で
ヒートシールが行われる。またこの場合、印刷が施され
た二軸配向ポリプロピレンフィルムの接合される反対の
側にヒートシール層を設けておくことにより、両面でヒ
ートシールできる積層体とすることができる。

【００４７】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
ィルムは、金属化面に直接印刷が施され、その上に必要
に応じ印刷の保護のための透明な印刷が施され、金属化
二軸配向ポリプロピレンフィルムのシートシール層でヒ
ートシールが行われる。

【００４８】以下に、本発明の金属化二軸配向ポリプロ
ピレンフィルムの製造方法の一例について説明するが、
本発明は下記製造方法により制約を受けるものではな
い。

【００４９】本発明の基層のアイソタクチックポリプロ
ピレン樹脂および表層のポリプロピレン系樹脂を準備
し、これらを別々の押出機に供給して２３０〜２９０℃
の温度で融解させ、濾過フィルターを経た後、短管ある
いは口金内で合流せしめ、目的とするそれぞれの積層厚
みでスリット状口金から押し出し、金属ドラムに巻き付
けてシート状に冷却固化せしめ未延伸積層フィルムとす
る。この場合冷却用ドラムの温度は３０〜６０℃としフ
ィルムを結晶化させることが好ましい。

【００５０】この未延伸積層フィルムを二軸延伸し、二
軸配向せしめる。延伸方法は、逐次二軸延伸法、または
同時二軸延伸法を用いることができる。逐次二軸延伸法
の場合、次に未延伸フィルムを１１５〜１４５℃の温度
に加熱し、長手方向に４〜７倍に延伸した後、冷却し、
次いでテンター式延伸機に導入し１４０〜１７０℃で幅
方向に７〜１１倍に延伸した後、１５５〜１７０℃で弛
緩熱処理し冷却する。さらに、空気あるいは窒素あるい
は炭酸ガスと窒素の混合雰囲気中で、コロナ放電処理し
た後、巻き取る。このフィルムを連続式蒸着機に装填
し、アルミニウムなどを蒸着して本発明の金属化二軸配
向ポリプロピレンフィルムとする。

【００５１】

【特性値の測定法】本発明の特性値は以下の方法で測定
した。

【００５２】（１）アイソタクチック度（％） 樹脂を６０℃以下の温度のｎ−ヘプタンで２時間抽出
し、ポリプロピレンへの添加物を除去する。その後１３
０℃で２時間真空乾燥する。これから重量Ｗ（ｍｇ）の
試料を取り、ソックスレー抽出器に入れ沸騰ｎ−ヘプタ
ンで１２時間抽出する。次に、この試料を取り出しアセ
トンで十分洗浄した後、１３０℃で６時間真空乾燥しそ
の後常温まで冷却し、重量Ｗ’（ｍｇ）を測定し、次式 アイソタクチック度＝（Ｗ’／Ｗ）×１００（％） で求めた。

【００５３】（２）メルトフローインデックス（ＭＦ
Ｉ：ｇ／１０分） ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８に準じて２３０℃、２．１６ｋ
ｇの条件で測定した。

【００５４】（３）結晶融解吸熱のピーク温度（℃）と
結晶融解熱量（Ｊ／ｇ） Ｓｅｉｋｏ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製熱分析装置Ｒ
ＤＣ２２０型に、５ｍｇの表層樹脂をアルミニウムパン
に封入して装填し、２０℃／分の速度で昇温し、結晶融
解吸熱のピーク温度を求めた。また、吸熱ピークの面積
により、同社製熱分析システムＳＳＣ５２００の内蔵プ
ログラムを用い結晶融解熱量を算出した。２種以上の樹
脂の混合物で吸熱ピークが複数の場合は、それぞれの結
晶融解熱量の和を結晶融解熱量とした。

【００５５】（４）メソペンタッド分率（％） 基材樹脂あるいは表層樹脂をｏ−ジクロロベンゼン−Ｄ
６に溶解させ、ＪＥＯＬ製ＪＮＭ−ＧＸ２７０装置を用
い、共鳴周波数６７．９３ＭＨｚで¹³Ｃ−ＮＭＲを測定
した。得られたスペクトルの帰属およびメソペンタッド
分率の計算については、Ｔ．Ｈａｙａｓｈｉらが行った
方法（Ｐｏｌｙｍｅｒ、２９、１３８〜１４３（１９８
８））に基づき、メチル基由来のスペクトルについて、
ｍｍｍｍｍｍピークを２１．８５５ｐｐｍとして各ピー
クの帰属を行い、ピーク面積を求めてメチル基由来全ピ
ーク面積に対する比率を百分率で表示した。詳細な測定
条件は以下のとおりである。 測定濃度：１５〜２０ｗｔ％ 測定溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（９０ｗｔ％）／ベン
ゼン−Ｄ６（１０ｗｔ％）測定温度：１２０〜１３０℃ 共鳴周波数：６７．９３ＭＨｚ パルス幅：１０μ秒（４５°パルス） パルス繰り返し時間：７．０９１秒 データ点：３２Ｋ 積算回数：８１６８ 測定モード：ノイズデカップリング。

【００５６】（５）光学濃度 Ｍａｃｂｅｔｈ社製光学濃度計（ＴＲ９２７）を用いて
測定した。

【００５７】（６）ヤング率（ＧＰａ） ＡＳＴＭ Ｄ８８２−６４Ｔに基づき求めた。

【００５８】（７）接着強度（ｇ／ｃｍ） 金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムの金属化面に、
２０μｍ厚の二軸配向ポリプロピレンフィルム（東レ製
Ｓ６４５）をポリウレタン系接着剤を用いて貼り合わ
せ、４０℃で４８時間放置後、１５ｍｍ幅で東洋ボール
ドウィン製テンシロンを用い、剥離速度１０ｃｍ／分で
９０°剥離により測定した。

【００５９】（８）酸素透過率（ｃｃ／ｍ²２４時間） 金属化を行った面に、ポリプロピレン製の粘着フィルム
（３Ｍ社製、Ｓｃｏｔｃｈｍａｒｋ、４０μｍ厚み）を
貼り付け、Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ社製、酸素
透過率測定装置Ｏｘｔｒａｎ２／２０を用い、７３°Ｆ
（２２．８℃）、０％ＲＨの条件で測定した。

【００６０】（９）水蒸気透過率（ｇ／ｍ²２４時間） 金属化を行った面に、ポリプロピレン製の粘着フィルム
（３Ｍ社製、Ｓｃｏｔｃｈｍａｒｋ、４０μｍ厚み）を
貼り付け、Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ社製、水蒸
気透過率測定装置ＰｅｒｍａｔｒａｎＷ３／３０を用
い、１００°Ｆ（３７．８℃）、１００％ＲＨの条件で
測定した。

【００６１】（１０）押出ラミネート後の酸素透過率
（ｃｃ／ｍ²２４時間）、水蒸気透過率（ｇ／ｍ²２４時
間） ２０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルム（東レ
（株）製“トレファン”２５３５）と金属化二軸配向ポ
リプロピレンフィルムの金属化面を低密度ポリエチレン
を用いて押し出しラミネートした。ポリエチレン樹脂の
口金温度は３２０℃、ポリエチレン樹脂の厚みは２０μ
ｍとした。得られた二軸配向ポリプロピレンフィルム／
ポリエチレン／金属化フィルムの酸素透過率、水蒸気透
過率を上記の方法で測定した。

【００６２】（１１）ピックオフ 金属化BOPPを目視で観察し、１インチ×１インチの面積
中の金属薄膜の微細な抜けの個数で以下のとおり判定し
た。本発明では、 ○および△を合格とした。

【００６３】 ○：０〜１個 △：１〜５個 ×：５個以上

【００６４】

【実施例】本発明を実施例により説明する。

【００６５】実施例１ 本発明の基層の樹脂として、アイソタクチックポリプロ
ピレン（アイソタクチック度：９６％、ＭＦＩ：２．５
ｇ／１０分、メソペンタッド分率：９２％）のものを準
備し、表層樹脂として、アイソタクチックポリプロピレ
ン（アイソタクチック度：８６％、ＭＦＩ：２．８ｇ／
１０分、メソペンタッド分率：７４％、結晶融解に伴う
吸熱のピーク温度：１６１℃、結晶融解熱量：７７Ｊ／
ｇ）８０重量％とエチレン共重合量４．８重量％のエチ
レン・プロピレン・ランダム共重合体（結晶融解に伴う
吸熱のピーク温度：１４６℃、結晶融解熱量：７３Ｊ／
ｇ）２０重量％の混合物、表層の反対面のヒートシール
樹脂としてエチレン・プロピレン・ブテン共重合体（エ
チレン共重合量：１．５重量％、ブテン共重合量：１５
重量％）に有機架橋粒子滑剤として平均粒径３μｍの架
橋シリコーン粒子（平均粒径は電界放射型走査電子顕微
鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）を用いて観察した粒子１００個の長
径を測定し、その平均値とした）０．１５重量％を添加
したものとを、それぞれ別々の押出機に供給し、２７０
℃で溶融押出し、濾過フィルターを経た後、短管内で表
層／基層／ヒートシール層となるように合流せしめ、ス
リット状口金から押し出し、４０℃に加熱した金属ドラ
ムに巻き付けてシート状に成形した。

【００６６】このシートを１３５℃の温度に加熱し、長
手方向に５倍に延伸して冷却後、引き続きテンター式延
伸機に導き、１６５℃で加熱し、幅方向に９倍延伸後、
１６５℃の温度で幅方向に１０％の弛緩を与えつつ熱処
理して冷却した。さらに大気中でコロナ放電処理を１５
Ｗ分／ｍ²の処理強度で実施し巻き取った。フィルムの
厚みは、表層／基層／ヒートシール層：１μｍ／１９μ
ｍ／２μｍとした。

【００６７】得られた二軸配向ポリプロピレンフィルム
に連続蒸着機でアルミニウムを光学濃度２．１で蒸着し
金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムとした。なお表
層樹脂の結晶融解に伴う吸熱の主ピーク温度は１６１℃
であり、結晶融解熱量は７６Ｊ／ｇであった。

【００６８】実施例２、３、４ 表層樹脂を、表１に示すようなメソペンタッド分率、結
晶融解に伴う吸熱のピーク温度、結晶融解熱量を有する
アイソタクチックポリプロピレンとした以外は、実施例
１と同じ条件で製膜し、蒸着後評価した。

【００６９】実施例５、６ 基層樹脂のアイソタクチックポリプロピレンのメソペン
タッド分率を、表１のように変えた以外は実施例２と同
じ条件で製膜し、蒸着後評価した。

【００７０】実施例７、８ 実施例２と同じ製膜条件で製膜し、最後のコロナ放電処
理を、５Ｗ分／ｍ²としたものに蒸着したものを実施例
７、炭酸ガス（２０体積％）＋窒素ガス（８０体積％）
の雰囲気で５０Ｗ分／ｍ²で処理したものに蒸着したも
のを実施例８とした。

【００７１】実施例９、１０ 積層構成を、表層／基層／ヒートシール層：０．５μｍ
／１９．５μｍ／２μｍとした以外は実施例２と同じ条
件で製膜したものに蒸着したものを実施例９、表層／基
層／ヒートシール層：２μｍ／１８μｍ／２μｍとした
以外は同じ条件で製膜したものに蒸着したものを実施例
１０とした。

【００７２】実施例１１ 実施例２に用いたアイソタクチックポリプロピレン樹脂
１００重量部に対し、石油樹脂（トーネックス社製エス
コレッツ５３２０ＨＣ）を１０重量部添加したものを表
層樹脂とした以外は、実施例１と同様に製膜したものに
蒸着したものを実施例１１とした。

【００７３】実施例１２、１３ 積層構成を、表層／基層／ヒートシール層：０．２μｍ
／１９．８μｍ／２μｍとした以外は実施例２と同じ条
件で製膜したものに蒸着したものを実施例１２、表層／
基層／ヒートシール層：７μｍ／１３μｍ／２μｍとし
た以外は実施例２と同じ条件で製膜したものに蒸着した
ものを実施例１３とした。

【００７４】実施例１４ 表層の樹脂を、実施例２で用いたアイソタクチックポリ
プロピレン８０重量％と、エチレン共重合量１．３重量
％のエチレン・プロピレン・ランダム共重合体（結晶融
解に伴う吸熱のピーク温度：１５９℃、結晶融解熱量１
０１Ｊ／ｇ）２０重量％の混合樹脂とした以外は、実施
例１と同じ条件で製膜したものを実施例１４とした。混
合樹脂の結晶融解に伴う吸熱のピーク温度は１６０℃、
結晶融解熱量は８２Ｊ／ｇであった。

【００７５】実施例１５ 表層の樹脂を、実施例２で用いたアイソタクチックポリ
プロピレン８０重量％と、シンジオタクチックポリプロ
ピレン（結晶融解に伴う吸熱のピーク温度：１３２℃、
結晶融解熱量：４２Ｊ／ｇ）２０重量％の混合樹脂とし
た以外は実施例１と同じ条件で製膜したものを実施例１
５とした。混合樹脂の結晶融解に伴う吸熱の主ピーク温
度は１６１℃、結晶融解熱量は７０Ｊ／ｇであった。

【００７６】実施例１６、１７ 実施例２で製膜した二軸配向ポリプロピレンフィルムを
用い、アルミニウム蒸着膜の膜厚を変え、光学濃度を
１．８と２．５としたものをそれぞれ実施例１６、実施
例１７とした。

【００７７】上記実施例の金属化フィルムの構成を表１
に、金属化フィルムと押出ラミネートフィルムの特性を
表２に示した。

【００７８】表１および２に示すように、本発明の金属
化二軸配向ポリプロピレンフィルムは、接着強度に優
れ、酸素や水蒸気などのガスバリア性能に優れ、ヤング
率が高いことと表層樹脂の耐熱性に優れることから、押
出ラミネート加工後のガスバリア性能に優れるという特
長を有する。

【００７９】実施例６で明らかなように、基層のアイソ
タクチックポリプロピレンのメソペンタッド分率が低い
と、ヤング率が低くなる傾向があり、加工後のガスバリ
ア性能が若干低下する場合がある。実施例１１で明らか
なように表層樹脂に石油樹脂を添加した場合、接着性が
さらに向上し、より好ましい。実施例１２で明らかなよ
うに、表層の積層厚みが小さい場合、膜切れが原因と見
られる接着強度の低下やガスバリア性能の低下が認めら
れる場合がある。また、実施例１３で明らかなように、
表層の積層厚みを大きくしすぎると、ヤング率が低くな
る傾向があり、加工後のガスバリア性能が低下する場合
がある。実施例１６で明らかなように、光学濃度を小さ
くするとガスバリア性能は若干低下するが、本発明の範
囲内にあれば実用上十分な性能を発揮する。これに対
し、光学濃度を大きくした実施例１７ではさらに高度な
ガスバリア性能を発現させることができる。

【００８０】

【表１】

【００８１】

【表２】 なお、これら実施例のピックオフを測定したところ、実
施例７と１２が△で合った以外は全て○であった。

【００８２】比較例１ 表層の樹脂を実施例１のアイソタクチックポリプロピレ
ン３０重量％とエチレン共重合量４．８重量％のエチレ
ン・プロピレン・ランダム共重合体７０重量％の混合物
とした以外は実施例１と同じ条件で製膜したものに蒸着
したものを比較例１とした。結晶融解に伴う吸熱の主ピ
ークは１４６℃、結晶融解熱量は７４Ｊ／ｇであった。

【００８３】比較例２、３ 表層のアイソタクチックポリプロピレンとして、メソペ
ンタッド分率、融解温度、結晶融解熱量をそれぞれ９２
％、１６２℃、１１８Ｊ／ｇのものを用いた以外は、実
施例１と同様の条件で製膜したものに蒸着したものを比
較例２、５８％、１５４℃、１８Ｊ／ｇとしたものに蒸
着したものを比較例３とした。

【００８４】比較例４、５、６ 表３に示す、エチレン・プロピレン・ランダム共重合体
を表層に用いた以外は実施例１と同じ条件で製膜したも
のに蒸着したものを比較例４、５、６とした。 比較例７ 表層樹脂として、実施例１５で用いたアイソタクチック
ポリプロピレン２０重量％と、シンジオタクチックポリ
プロピレン８０重量％を混合したものを用いたものに蒸
着したものを比較例７とした。表層樹脂の結晶融解に伴
う主ピーク温度は１３２℃であり、結晶融解熱量は４９
Ｊ／ｇとなった。

【００８５】比較例８、９ 実施例２と同様の製膜を行い、最後のコロナ放電処理を
行わなかったものに蒸着したものを比較例８、炭酸ガス
（２０体積％）＋窒素ガス（８０体積％）の雰囲気で１
００Ｗ分／ｍ²で処理したものに蒸着したものを比較例
９とした。

【００８６】比較例１０ 実施例２と同じ二軸配向ポリプロピレンフィルムを用
い、光学濃度を１．４としたものを比較例１０とした。

【００８７】これら比較例の金属化フィルムの構成を表
３に、金属化フィルムと押出ラミネートフィルムの特性
を表４にまとめた。

【００８８】表３および４に示すように、これら比較例
では、接着性が不十分であるか、ガスバリア性能が不十
分であるか、金属化後のガスバリア性能は十分であって
も押出ラミネート後にガスバリア性能が大幅に低下する
かの問題が生じる。

【００８９】すなわち、比較例１、７では、結晶融解に
伴う吸熱の主ピーク温度が低すぎるため、加工後のガス
バリア性能が悪化する。比較例２では、結晶融解熱量が
高すぎるため接着強度が低く、ガスバリア性能も不十分
である。比較例３では結晶融解熱量が低すぎるため、押
出ラミネート後のガスバリア性能が大幅に悪化した。ま
たエチレン・プロピレン共重合体では、本発明の融解融
解に伴う吸熱のピーク温度、結晶融解熱量の関係が得ら
れにくく、結晶融解熱量の低下に対して結晶融解吸熱ピ
ーク温度の低下が顕著で、比較例の選定範囲ではガスバ
リア性能は不十分であった。比較例８により、接着強度
の低いものはガスバリア性能が悪いことがわかる。比較
例９により，コロナ放電処理強度が強いものは表層内部
での剥離が生じるためか接着強度が低く、金属化後のガ
スバリア性能は優れているが、加工後のガスバリア性能
は大きく悪化することがわかる。

【００９０】なお、これら比較例のピックオフを判定し
たところ、比較例２、４、８、９にピックオフが発生し
×の判定となり、比較例７が△、あとは○であった。

【００９１】実施例１８ 実施例２の金属化BOPPの金属化面と１５μｍ厚みの二軸
配向ポリプロピレンフィルムを３２０℃で溶融押出した
ポリエチレンを用いて接合し積層体とした。金属化二軸
配向ポリプロピレンフィルムのヒートシール層でヒート
シールできる優れた包装袋とすることができた。

【００９２】実施例１９ 実施例１７の金属化二軸配向ポリプロピレンフィルムの
金属化面と１５μｍ厚みのヒートシール層を設けた二軸
配向ポリプロピレンフィルムのヒートシール層を設けな
い面とを３２０℃で溶融押出したポリエチレンを用いて
接合し積層体とした。両面ヒートシール可能な優れた包
装袋とすることができた。

【００９３】

【表３】

【００９４】

【表４】

【００９５】

【発明の効果】本発明の金属化二軸配向ポリプロピレン
フィルムは、表層の結晶融解に伴う吸熱のピーク温度と
結晶融解熱量、金属薄膜の光学濃度、および接着強度を
特定の値とすることで、従来技術では達成できなかっ
た、ガスバリア性能を発現し、加工後のガスバリア性能
も優れたものとすることができる。また、金属化した反
対の面にヒートシール性に優れたヒートシール層を積層
してもピックオフのない外観に優れた金属化二軸配向ポ
リプロピレンフィルムとすることができる。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アイソタクチックポリプロピレンからなる
   基層の少なくとも片面に、結晶融解に伴う吸熱の主ピー
   クが１５５〜１６３℃にあり、結晶融解熱量が２０〜９
   ０Ｊ／ｇであるポリプロピレン系樹脂からなる表層が積
   層され、該表層上に光学濃度１．６以上の金属薄膜が積
   層され、該表層と該金属薄膜と接着強度が４０ｇ／ｃｍ
   以上である金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
2. 【請求項２】アイソタクチックポリプロピレンからなる
   基層の少なくとも片面に、結晶融解に伴う吸熱の主ピー
   クが１５５〜１６３℃にあり、結晶融解熱量が２０〜９
   ０Ｊ／ｇであるポリプロピレン系樹脂からなる表層が積
   層され、該表層上に光学濃度１．６以上の金属薄膜が積
   層され、かつ、該金属薄膜が積層された反対側に結晶融
   解温度が１４０℃以下のポリオレフィン系樹脂が積層さ
   れてなる金属化二軸配向ポリプロピレンフィルム。
3. 【請求項３】アイソタクチックポリプロピレンからなる
   基層に積層されるポリプロピレン系樹脂の結晶融解に伴
   う吸熱のすべてのピークが１５５〜１６３℃にる請求項
   １あるいは２に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフ
   ィルム。
4. 【請求項４】表層のポリプロピレン系樹脂が、メソペン
   タッド分率が６０〜８８％のアイソタクチックポリプロ
   ピレンを主体とした樹脂であることを特徴とする請求項
   １〜３に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィル
   ム。
5. 【請求項５】表層のポリプロピレン系樹脂が、メソペン
   タッド分率が６０〜８８％のアイソタクチックポリプロ
   ピレンであることを特徴とする請求項４に記載の金属化
   二軸配向ポリプロピレンフィルム。
6. 【請求項６】基層のアイソタクチックポリプロピレンの
   メソペンタッド分率が８８％以上であることを特徴とす
   る請求項１〜５に記載の金属化二軸配向ポリプロピレン
   フィルム。
7. 【請求項７】表層の樹脂が、極性基を実質的に含まない
   石油樹脂および極性基を実質的に含まないテルペン樹脂
   から選ばれる少なくとも１種をポリプロピレン系樹脂１
   ００重量部に対し２０重量部を上限に添加したものであ
   ることを特徴とする請求項１〜６に記載の金属化二軸配
   向ポリプロピレンフィルム。
8. 【請求項８】表層の厚みが０．２５μｍ以上であり、か
   つ基層の厚みの半分以下であることを特徴とする請求項
   １〜７に記載の金属化二軸配向ポリプロピレンフィル
   ム。
9. 【請求項９】金属薄膜がアルミニウム薄膜であることを
   特徴とする請求項１〜８に記載の金属化二軸配向ポリプ
   ロピレンフィルム。
10. 【請求項１０】請求項２の金属化二軸配向ポリプロピレ
    ンフィルムの金属化された面に溶融押出されたポリエチ
    レン系樹脂を介して二軸配向ポリプロピレンフィルムが
    積層された積層体。
11. 【請求項１１】請求項１０において、二軸配向ポリプロ
    ピレンフィルムの積層される反対の面にヒートシール層
    が積層され、両面がヒートシール可能な積層体。