JPH11302403A

JPH11302403A - バリア性フィルム及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11302403A
Application number: JP13118598A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Kotani; 一実子谷; Michio Tsuyumoto; 美智男露本
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリプロピレン系フィルムを基材とした高い
バリア性を有するバリア性フィルムを得る。【解決手段】バリア性フィルムは、ＪＩＳＫ７１
２７に準拠したプラスチック引張試験方法において、フ
ィルム試験片が１％伸びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５
ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲となるポリプロピレン系フィルム
で構成された基材フィルム層の少なくとも一方の面に、
ポリプロピレン系樹脂以外のバリア性成分で構成された
バリア層が形成されている。バリア層としては、酸化ア
ルミニウムなどの無機化合物の薄膜層などが挙げられ
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、バリア性フィルム
の基材として有用なポリプロピレン系フィルム、ポリプ
ロピレン系基材フィルム層の表面にバリア層が形成され
たバリア性フィルム、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン系フィルムは優れた透明
性、光沢性などの光学特性、引張特性、ヤング率に代表
される機械特性、並びに実質上の無毒性及び無臭性など
を含めて、多くの望ましい特性を備えている。そのた
め、ポロプロピレン系フィルムは、食品、医薬品、農
薬、化粧品などの包装材料として広く用いられている。
また、近年、ポリプロピレン系フィルムに酸素ガスや水
蒸気等に対するバリア性を付与するため、ポリプロピレ
ン系フィルム表面に、塩化ビニリデン系共重合体等をコ
ーティングしたり、酸化ケイ素や酸化アルミニウムなど
の薄膜層を形成したバリア性フィルムが提案されてい
る。しかし、これらのフィルムは、食品等の品質や鮮度
を長期間保持するために十分なバリア性を有していると
はいえず、また、透明性の点でも不十分な場合が多い。

【０００３】特開平８−１４２２５０号公報には、ポリ
プロピレンフィルムなどのプラスチックフィルムの表面
に、特定の膜厚及び屈折率を有する酸化アルミニウムの
薄膜層を形成したガスバリア性フィルムが開示されてい
る。しかし、特に屈折率を特定範囲にするためには、酸
化アルミニウムの薄膜を形成する際、プラスチックフィ
ルム基材の温度や蒸着ドラムの温度を微妙にコントロー
ルする必要があり、操作性や再現性等の点で不利であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、バリア性フィルムの基材として用いた場合に、高い
バリア性及び透明性を付与できるポリプロピレン系フィ
ルムを提供することにある。本発明の他の目的は、ポリ
プロピレン系フィルムを基材とした、高いバリア性及び
透明性を有するバリア性フィルムとその製造方法を提供
することにある。本発明のさらに他の目的は、優れたバ
リア性が簡易に且つ再現性よく得られるバリア性フィル
ムとその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため、バリア性フィルムの基材として用いる
ポリプロピレン系フィルムを構成する樹脂組成物の物性
と、バリア性フィルムとしたときのバリア性との関連に
ついて鋭意検討を重ねた結果、高い剛性を有するポリプ
ロピレン系フィルムを基材として用いると、バリア性フ
ィルムの酸素バリア性を大幅に向上できることを見いだ
し、本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、ＪＩＳＫ７１２
７に準拠したプラスチック引張試験方法において、フィ
ルム試験片が１％伸びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５ｋ
ｇｆ／ｍｍ²の範囲となるポリプロピレン系フィルムを
提供する。

【０００７】本発明は、また、ＪＩＳＫ７１２７に
準拠したプラスチック引張試験方法において、フィルム
試験片が１％伸びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５ｋｇｆ
／ｍｍ²の範囲となるポリプロピレン系フィルムで構成
された基材フィルム層の少なくとも一方の面に、ポリプ
ロピレン系樹脂以外のバリア性成分で構成されたバリア
層が形成されているバリア性フィルム（１）を提供す
る。

【０００８】本発明は、さらに、ポリプロピレン系基材
フィルム層の少なくとも一方の面に、ポリプロピレン系
樹脂以外のバリア性成分で構成されたバリア層が形成さ
れたバリア性フィルムであって、ＪＩＳＫ７１２７
に準拠したプラスチック引張試験方法において、フィル
ム試験片が１％伸びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５ｋｇ
ｆ／ｍｍ²の範囲となるバリア性フィルム（２）を提供
する。

【０００９】本発明のバリア性フィルムの製造方法で
は、ＪＩＳＫ７１２７に準拠したプラスチック引張
試験方法において、フィルム試験片が１％伸びたときの
荷重Ｆ１が１．９〜５ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲となるポリ
プロピレン系フィルムで構成された基材フィルム層の少
なくとも一方の面に、ポリプロピレン系樹脂以外のバリ
ア性成分で構成されたバリア層を形成する。

【００１０】

【発明の実施の形態】［ポリプロピレン系フィルム］本
発明のポリプロピレン系フィルムの特徴は、ＪＩＳＫ
７１２７に準拠したプラスチック引張試験方法におい
て、フィルム試験片が１％伸びたときの荷重Ｆ１が１．
９〜５ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲となる点にある。

【００１１】上記の試験は、より詳細には、長さ１００
ｍｍ（チャック間の長さとして）、幅１５ｍｍの短冊形
試験片を作成し、ＪＩＳＫ７１２７（プラスチック
の引張試験方法）に準じて、前記試験片を３００ｍｍ／
分の速度で引っ張った際、前記試験片が１％伸びたとき
の荷重Ｆ１を求めることにより行われる。なお、ＭＤ方
向とＴＤ方向とを有する試験片（例えば、押出成形など
により得られた試験片）の場合には、ＭＤ方向に引っ張
ったときのＦ１の値を求める。試験片は、フィルムを打
抜きや切削などの機械加工に付すことにより作成でき
る。

【００１２】前記Ｆ１は、好ましくは２．０〜３．５ｋ
ｇｆ／ｍｍ²程度、さらに好ましくは２．１〜３．０ｋ
ｇｆ／ｍｍ²程度である。Ｆ１の値が１．９ｋｇｆ／ｍ
ｍ²未満では、表面にバリア層を設けてバリア性フィル
ムとした場合に高い酸素バリア性が得られない。また、
Ｆ１の値が５ｋｇｆ／ｍｍ²を越えると、フィルムの風
合いが大きく低下する。

【００１３】ポリプロピレン系フィルムを構成するポリ
プロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体、及び他
の共重合性単量体、例えば、エチレン、１−ブテン、３
−メチルペンテン、４−メチルペンテンなどとの共重合
体の何れであってもよい。共重合体の場合、光学特性、
機械特性及び包装特性を損なわないために、プロピレン
以外の単量体の含有率は、１％以下であるのがよく、好
ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．３％未満
である。

【００１４】前記ポリプロピレン系樹脂のアイソタクテ
ィック指数は、通常９０％以上（９０〜１００％）であ
り、好ましくは９４％以上（９４〜１００％）、さらに
好ましくは９５％以上（９５〜１００％）である。前記
アイソタクチック指数は重合触媒等の重合条件などによ
りコントロールできる。また、ポリプロピレン系樹脂の
融点は、通常１５０℃以上（１５０〜１７３℃程度）、
好ましくは１６０℃以上（１６０〜１７３℃程度）であ
り、ＭＦＲ（メルトフローレート）は、通常０．５〜２
０ｇ／１０分、好ましくは１〜１５ｇ／１０分、より好
ましくは２〜１０ｇ／１０分程度である。

【００１５】ポリプロピレン系フィルムにおけるポリプ
ロピレン系樹脂の結晶化度は、例えば４５〜６５％、好
ましくは５０〜６２％、さらに好ましくは５２〜６０％
程度である。結晶化度が小さすぎると、高い剛性が得ら
れにくくなり、バリア性フィルムとした際のバリア性も
低下しやすい。結晶化度は、重合触媒などの重合条件の
ほか、フィルムの成形条件（例えば、冷却条件、延伸倍
率など）、結晶核剤の添加等により調整できる。なお、
本明細書において、結晶化度は示差熱分析における融解
熱から求めた値を意味する。

【００１６】ポリプロピレン系フィルムは、ポリプロピ
レン系樹脂に加えて、透明性やバリア層との密着性等を
損なわない範囲で、慣用の種々の添加剤、例えば、紫外
線吸収剤、帯電防止剤、結晶核成長剤、スチレン系樹
脂、テルペン系樹脂、石油樹脂、ジシクロペンタジエン
樹脂、クマロニンデン樹脂等のクマロン樹脂、フェノー
ル樹脂、ロジンとその誘導体やそれらの水添樹脂等の炭
化水素系重合体、可塑剤、充填剤、ブロッキング防止
剤、酸化防止剤などを含んでいてもよい。

【００１７】結晶核成長剤としては、例えば、ソルビト
ール系結晶核成長剤［例えば、ジベンジリデンソルビト
ール、ビス（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール、
ビス（ｐ−エチルベンジリデン）ソルビトール、ビス
（クロロベンジリデン）ソルビトールなど］、リン酸系
結晶核成長剤［例えば、リン酸２，２′−メチレンビス
（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウム、リン
酸ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウムなど］、
安息香酸系結晶核成長剤［例えば、ヒドロキシ−ジ（ｔ
−ブチル安息香酸）アルミニウムなど］等が例示でき
る。また、結晶核成長剤として市販されているエヌジェ
スターＮＵ−１００［商品名、新日本理化（株）製］な
ども好適に使用できる。結晶核成長剤を用いると、微細
で均一な結晶が形成されるため、フィルムの透明性が向
上すると共に、剛性も高くなる。また、結晶化温度が上
昇するので、成形サイクルの短縮化を図ることができ
る。結晶核成長剤の含有量は、密着性を損なわない範囲
で選択でき、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し
て、例えば、０〜３重量部、好ましくは０．００１〜
０．５重量部、さらに好ましくは０．０１〜０．２重量
部程度である。

【００１８】ブロッキング防止剤としては、微粉末ブロ
ッキング防止剤、例えば、シリカ、アルミナ、合成ゼオ
ライト、カオリン、タルク、酸化亜鉛、酸化マグネシウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、水酸化アルミニウ
ム、石英粉、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸
バリウム等の無機系微粉末；ポリエステル、ナイロン、
ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリアミドイミド等の熱可塑性樹脂；架
橋アクリル樹脂、架橋メラミン樹脂、ベンゾグアナミン
樹脂、尿素樹脂、アミノ樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル、ビニルエス
テル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド等の熱
硬化性樹脂等が例示される。なお前記微粉末ブロッキン
グ防止剤は、フィルム成形において形状を保持するため
に、フィルム成形時の温度より高い融点または軟化点を
有するのが好ましい。これらの微粉末は単独で又は２種
以上組み合わせて使用される。

【００１９】微粉末ブロッキング防止剤は、真球状であ
っても不定形であってもよいが、球状のブロッキング防
止剤を用いると、透明性を低下させることなく、高い耐
ブロッキング性を付与できる。ブロッキング防止剤の平
均粒子径は、耐ブロッキング性、すべり性、透明性を損
なわない範囲で選択でき、例えば、０．１〜７．５μ
ｍ、好ましくは０．５〜５μｍ、更に好ましくは１〜４
μｍ程度である。

【００２０】ブロッキング防止剤の含有量は、ポリプロ
ピレン系樹脂１００重量部に対して、例えば０．０１〜
０．５重量部、好ましくは０．０２〜０．４重量部、さ
らに好ましくは０．０３〜０．３重量部程度である。ブ
ロッキング防止剤の含有量が０．０１重量部以下である
と、巻取時にフィルムがブロッキングしやすく、０．５
重量部を越えると、透明性が低下する場合がある。

【００２１】なお、前記ポリプロピレン系フィルムをバ
リア性フィルムの基材として使用する場合、バリア層を
形成する面にブロッキング防止剤が存在すると、ブロッ
キング剤の脱落等により、フィルム表面欠陥となり、平
滑性が損なわれてガスバリア性も低下しやすくなるた
め、ブロッキング防止剤は、バリア層を形成する面には
できる限り存在させないのが好ましい。したがって、例
えば、ポリプロピレン系フィルムを複層フィルムとし、
一方の表面フィルム層（バリア層を形成する側のフィル
ム層）におけるブロッキング防止剤の含有量をできる限
り少なくすると共に（例えば、ポリプロピレン系樹脂１
００重量部に対し、０〜０．２重量部、好ましくは０〜
０．１５重量部、さらに好ましくは０〜０．１重量部、
特に０〜０．０５重量部、とりわけ０〜０．０２重量
部）、他方の表面フィルム層に前記の量のブロッキング
防止剤を含有させることができる。

【００２２】酸化防止剤としては、慣用の酸化防止剤、
例えば、フェノール系、リン系、硫黄系酸化防止剤など
が挙げられる。フェノール系酸化防止剤には、例えば、
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、
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（日本チバガイギー社製、イルガノックス１０１０
など）等が好ましい。酸化防止剤は、単独で又は２種以
上を組み合わせて使用できる。

【００２３】酸化防止剤の含有量は、ポリプロピレン系
樹脂１００重量部に対して、例えば０〜０．４重量部、
好ましくは０．００５〜０．３重量部程度である。酸化
防止剤の量が多すぎると、バリア層との密着性が低下し
やすい。

【００２４】ポリプロピレン系フィルムのＦ１値は、ポ
リプロピレン系樹脂のアイソタクティック指数、結晶核
成長剤の種類や量、および延伸倍率をコントロールする
ことにより容易に調整できる。特に、前記エヌジェスタ
ーＮＵ−１００［商品名、新日本理化（株）製］などの
結晶核成長剤を添加すると、フィルムを構成するポリプ
ロピレン系樹脂の結晶形態が大きく変化し、高い剛性を
容易に得ることができる。より具体的には、前記結晶核
成長剤を添加すると、ポリプロピレン系樹脂の多結晶形
態のうち、β型結晶（β晶）が優先的に発現し、フィル
ムの剛性が大幅に向上する。

【００２５】好ましいポリプロピレン系フィルムには、
β晶含量が、１０％以上（１０〜１００％）、好ましく
は２０％以上（２０〜１００％）、さらに好ましくは４
０％以上（４０〜１００％）のフィルムが含まれる。な
お、β晶は、Ｘ線回折パターンにおいて、（３００）面
の存在により確認できる。また、β晶の定量は、示差走
査熱量測定（ＤＳＣ）における融解吸熱ピークの面積比
の測定により行うことができる。β晶の融解吸熱ピーク
は、昇温速度２０℃／分の条件において、１５４℃付近
に現れる。また、β晶の量は、Ｘ線の特定ピークの強度
比から求めることも可能である。

【００２６】また、本発明のポリプロピレン系フィルム
は透明性に優れている。例えば、光線透過率（波長５５
０ｎｍでの透過率）は、８８〜９５％程度であり、Ｆ１
値が１．８ｋｇｆ／ｍｍ²程度の従来のポリプロピレン
系フィルムと比較して、約２％以上高い。

【００２７】本発明のポリプロピレン系フィルムは、ポ
リプロピレン系樹脂、及び必要に応じて前記添加剤を含
む樹脂組成物を、慣用の成形法、例えば、押出成形、ブ
ロー成形、射出成形などに付すことにより製造できる。
ポリプロピレン系フィルムは、未延伸であってもよい
が、一軸又は二軸延伸、特に二軸延伸されているのが好
ましい。また、延伸フィルムは、必要に応じて、熱処理
されていてもよい。延伸倍率は、所望するフィルムの特
性に応じて適宜設定でき、少なくとも一方の延伸倍率
は、２倍以上（例えば、２〜２０倍）、好ましくは３〜
１５倍、さらに好ましくは５〜１０倍程度である。特
に、ＭＤ方向の延伸倍率は、４〜１０倍、好ましくは
４．５〜８倍、さらに好ましくは５〜６倍であり、ＴＤ
方向の延伸倍率は、２〜２０倍、好ましくは４〜１５
倍、さらに好ましくは８〜１１倍程度である。

【００２８】ポリプロピレン系フィルムは単層フィルム
であってもよく、２種以上のポリプロピレン系樹脂層が
積層されたフィルムであってもよい。また、その厚みは
特に制限されず、例えば１〜２５０μｍ、好ましくは５
〜１００μｍ程度である。

【００２９】ポリプロピレン系フィルムの表面は、表面
処理により、例えば３６ｄｙｎｅ／ｃｍ以上、好ましく
は３７〜４５ｄｙｎｅ／ｃｍ、さらに好ましくは３８〜
４２ｄｙｎｅ／ｃｍ程度の表面張力を発現させてもよ
い。表面張力が３６ｄｙｎｅ／ｃｍ未満であると、バリ
ア層との密着性が低下しやすい。

【００３０】［バリア性フィルムとその製造方法］本発
明のバリア性フィルム（１）及び（２）は、ポリプロピ
レン系基材フィルム層と、該基材フィルム層の少なくと
も一方の面に形成されたバリア層とを有している。

【００３１】バリア性フィルム（１）におけるポリプロ
ピレン系基材フィルム層は、ＪＩＳＫ７１２７に準じ
たプラスチック引張試験方法において、フィルム試験片
が１％伸びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５ｋｇｆ／ｍｍ
²の範囲にあるポリプロピレン系フィルムで構成されて
いる。前記本発明のポリプロピレン系フィルムに関する
説明は、このポリプロピレン系フィルムについても該当
する。

【００３２】一方、バリア性フィルム（２）の主たる特
徴は、前記バリア性フィルムそのものをＪＩＳＫ７
１２７に準じたプラスチック引張試験方法に付した場
合、フィルム試験片が１％伸びたときの荷重Ｆ１が１．
９〜５ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲にある点にある。前記Ｆ１
は、好ましくは２．０〜３．５ｋｇｆ／ｍｍ²程度、さ
らに好ましくは２．１〜３．０ｋｇｆ／ｍｍ²程度であ
る。Ｆ１の値が１．９ｋｇｆ／ｍｍ²未満では、高い酸
素バリア性が得られない。また、Ｆ１の値が５ｋｇｆ／
ｍｍ²を越えると、フィルムの風合いが大きく低下す
る。バリア性フィルム（２）のＦ１値は、基材として用
いるポリプロピレン系フィルムのＦ１値と概ね一致する
ので、バリア性フィルム（２）におけるポリプロピレン
系基材フィルム層として、上記バリア性フィルム（１）
におけるポリプロピレン系基材フィルム層と同様のもの
で構成することにより、容易に上記のＦ１値を達成でき
る。

【００３３】バリア性フィルム（１）及び（２）におい
て、バリア層を構成するバリア性成分には、（ａ）無機
化合物、及び（ｂ）バリア性ポリマーが含まれる。

【００３４】無機化合物（ａ）としては、例えば、酸化
リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムなどの周期表
１族元素酸化物；酸化マグネシウム、酸化カルシウム、
酸化ストロンチウム、酸化バリウムなどの周期表２族元
素酸化物；酸化イットリウム、酸化セリウムなどの周期
表３族元素酸化物；酸化チタン、酸化ジルコニウムなど
の周期表４族元素酸化物；酸化バナジウムなどの周期表
５族元素酸化物；酸化クロムなどの周期表６族元素酸化
物；酸化マンガンなどの周期表７族元素酸化物；酸化鉄
などの周期表８族元素酸化物；酸化コバルトなどの周期
表９族元素酸化物；酸化ニッケルなどの周期表１０族元
素酸化物；酸化銅などの周期表１１族元素酸化物；酸化
亜鉛などの周期表１２族元素酸化物；酸化ホウ素、酸化
アルミニウム、酸化インジウムなどの周期表１３族元素
酸化物；酸化ケイ素、酸化スズ、酸化鉛などの周期表１
４族元素酸化物；及びこれらの複合酸化物；前記酸化物
に対応する硫化物、ハロゲン化物、炭化物、窒化物など
が挙げられる。これらの中でも、酸化マグネシウム、酸
化イットリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニ
ウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化スズなどは透
明性やバリア性に優れている。なお、電磁波加熱用包装
材料として用いられるバリア性フィルムにおいては、無
機化合物（ａ）として、導電率の低い無機化合物、酸化
物（例えばケイ素酸化物）、ハロゲン化物、炭化物、窒
化物などの非導電性無機化合物が使用できる。無機化合
物（ａ）は、単独でまたは２種以上を混合して使用でき
る。特に好ましい無機化合物（ａ）には、無機酸化物、
例えば、酸化ケイ素及び酸化アルミニウムなどが含まれ
る。

【００３５】酸化ケイ素は、前記特性に加えて緻密な薄
膜を形成でき、高温においても高いバリア性を長時間に
わたり維持できる。酸化ケイ素には、一酸化ケイ素や二
酸化ケイ素のみならず、組成式ＳｉＯ_x（式中、０＜ｘ
≦２、好ましくは０．８≦ｘ≦１．７）で表されるケイ
素酸化物が含まれる。

【００３６】一方、酸化アルミニウムは、酸化ケイ素に
比べ、フィルムの着色が少ない上、膜厚を薄くでき、フ
ィルムの可撓性を向上できるという利点を有している。
酸化アルミニウムには、Ａｌ₂Ｏ₃のほか、アルミニウム
と酸素の原子比が、Ａｌ：Ｏ＝２：２〜３、好ましくは
Ａｌ：Ｏ＝２：２．３〜２．９、さらに好ましくはＡ
ｌ：Ｏ＝２：２．５〜２．８５程度のアルミニウム酸化
物（Ａｌ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃水和物、Ａｌ（ＯＨ）₃
などの混合物）も含まれる。

【００３７】無機化合物（ａ）で構成されるバリア層の
形成は、慣用の方法、例えば、物理的方法（真空蒸着
法、反応性蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタ
リング法、イオンプレーティング法、反応性イオンプレ
ーティング法など）、又は化学的方法（ＣＶＤ法、プラ
ズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法など）により、前記ポ
リプロピレン系フィルムの表面に前記無機化合物（ａ）
の薄膜層を形成することにより行うことができる。無機
化合物の薄膜層は蒸着などの物理的方法により形成する
場合が多い。

【００３８】真空蒸着法などによる薄膜形成では、ロー
ル状に巻き取られた基材フィルム（ポリプロピレン系フ
ィルム）を繰り出しつつ、１０^-3〜１０^-6Ｔｏｒｒ程度
に減圧された巻取式真空蒸着機内を通過させながら、電
子ビーム、高周波誘導加熱、低抗加熱方式などにより無
機物質（例えば、アルミニウム金属、酸化ケイ素など）
を加熱蒸発させる。必要に応じて、酸化雰囲気下、又は
窒素、メタン、硫化水素などの反応性ガス雰囲気下で、
反応性蒸着を行うことができる。酸化雰囲気を形成する
反応性ガスには、酸素などが用いられる。酸素は水蒸気
や不活性ガスなどで希釈して用いてもよい。また、酸素
にオゾンなどの酸化性ガスを混合して用いることもでき
る。

【００３９】無機化合物（ａ）で構成されるバリア層の
厚みは、例えば、１０〜５０００オングストローム、好
ましくは５０〜１０００オングストローム、さらに好ま
しくは８０〜９００オングストローム（特に、１００〜
８００オングストローム）程度である。

【００４０】なお、密着性を高めるため、無機化合物
（ａ）の薄膜層の形成に先立って、前記ポリプロピレン
系フィルムの表面に、予め、チタン系、ポリエチレンイ
ミン系、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系等の
アンカーコート剤を塗布しておいてもよい。好ましいア
ンカーコート剤には、ウレタン系、ポリエステル系のア
ンカーコート剤が含まれる。アンカーコート層の厚み
は、例えば０．０１〜５μｍ、好ましくは０．０５〜
２．５μｍ程度である。

【００４１】バリア性ポリマー（ｂ）としては、例え
ば、塩化ビニリデン系ポリマー、エチレン−ビニルアル
コール系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ポリ
アミド系ポリマー、ポリアクリロニトリル系ポリマー、
ウレタン系ポリマー等のガスバリア性樹脂が挙げられる
が、なかでも、塩化ビニリデン系ポリマー及びエチレン
−ビニルアルコール系ポリマーが好ましい。

【００４２】塩化ビニリデン系ポリマーは、塩化ビニリ
デンと他の重合性モノマーとの共重合体であり、前記重
合性モノマーとして、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル酸；メチルア
クリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレー
ト、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、
イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレートなど
のアクリル酸エステル、及びこれらに対応するメタクリ
ル酸エステル；アクリロニトリル、メタクリロニトリル
等が例示される。これらの塩化ビニリデン系共重合体の
うち、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩
化ビニリデン−メタクリル酸共重合体、塩化ビニリデン
−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニリデン−メタ
クリル酸エステル共重合体、塩化ビニリデン−酢酸ビニ
ル共重合体等が特に好ましい。塩化ビニリデン系共重合
体における塩化ビニリデン含量は、通常８５〜９９重量
％、好ましくは９０〜９７重量％程度である。

【００４３】エチレン−ビニルアルコール系ポリマーと
しては、溶媒可溶性ポリマーが好ましい。エチレン−ビ
ニルアルコール系ポリマーのエチレン含量は、通常５〜
５０モル％、好ましくは１０〜４５モル％、より好まし
くは２５〜３５モル％程度である。また、分子量は、通
常１万〜１０万、好ましくは４万〜５万程度で、ケン化
度は９９．５％以上であるのが望ましい。

【００４４】バリア性ポリマー（ｂ）で構成されるバリ
ア層の形成は、慣用の方法、例えば、コーティング法、
ラミネート法（ドライラミネート法、共押出し成形法な
ど）等により、前記ポリプロピレン系フィルム（ポリプ
ロピレン系基材フィルム層）の表面に前記バリア性ポリ
マー（ｂ）の層を形成することにより行われる。このバ
リア層は、所望するガスバリア性に応じて、複数の層で
構成してもよく、また一つの層が多種類の樹脂を含有し
ても良い。

【００４５】コーティングの方法は特に限定されず、エ
アーナイフコート法、ロールコート法、グラビアコート
法、ブレードコーター法、ディップコート法、スプレー
法等の慣用の方法を採用できる。コーティング液を調製
する際の溶媒としては、ポリマーの種類に応じて適宜選
択できる。例えば、バリア性ポリマー（ｂ）として塩化
ビニリデン系共重合体を用いる場合などには、前記溶媒
として、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサ
ノンなどのケトン類；ベンゼン、トルエン、キシレンな
どの芳香族炭化水素；テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、ジエチルエーテルなどのエーテル類；酢酸エチル、
酢酸ブチルなどのエステル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルム
アミドなどの非プロトン性極性溶媒；及びその混合液な
どが使用される。また、溶媒可溶性エチレン−ビニルア
ルコール系ポリマーを用いる場合には、水；水とメタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、
シクロヘキサノール等のアルコール類との混合溶媒など
が使用される。なお、コーティング液は、溶液であって
もエマルジョンであってもよい。コーティング液をポリ
プロピレン系フィルムにコーティングした後、例えば５
０〜１５０℃程度の温度で乾燥することにより、バリア
層を形成できる。なお、コーティングに先立って、前記
ポリプロピレン系フィルムの表面に、チタン系、ポリエ
チレンイミン系、ウレタン系等のアンカーコート剤を塗
布してもよい。

【００４６】共押出成形法によるバリア性フィルムの製
造は、例えば、ポリプロピレン系樹脂を含む樹脂組成物
と、前記バリア性ポリマー（ｂ）を含む樹脂組成物とを
共押出成形に供し、必要に応じて、一軸又は二軸延伸す
ることにより行うことができる。延伸法としては、慣用
の延伸法、例えばロール延伸、テンター延伸、チューブ
延伸やこれらを組み合わせた延伸法等があげられる。延
伸倍率は、所望するフィルムの特性に応じて適宜設定で
き、例えば、前記ポリプロピレン系フィルムにおける延
伸倍率と同程度である。

【００４７】バリア性ポリマー（ｂ）で構成されるバリ
ア層の厚みは、例えば、０．０５〜１５μｍ、好ましく
は０．１〜１０μｍ、さらに好ましくは０．２５〜５μ
ｍ程度である。厚みが０．０５μｍ以下では充分なガス
バリア性が得られない場合が多く、また、１５μｍを越
えると、さほどバリア性が向上せず、経済的に不利にな
る。

【００４８】上記バリア性ポリマー（ｂ）で構成される
バリア層には、ガスバリア性、透明性、密着性を損なわ
ない範囲で、前述したポリプロピレン系フィルム層の場
合と同様の添加剤や、ポリエチレンイミン、ポリイソシ
アネート等の接着剤などを含んでいてもよい。前記接着
剤の使用量は、また、その接着剤の添加量は、バリア性
ポリマー１００重量部に対して、例えば、０．５〜３０
重量部、好ましくは１〜１０重量部程度である。

【００４９】本発明のバリア性フィルムでは、ＪＩＳ
Ｋ７１２７に準じたプラスチック引張試験方法におい
て、試験片が１％伸びたときの荷重Ｆ１が特定の範囲と
なる剛性の高いポリプロピレン系フィルムを基材として
用いるか、又はバリア性フィルム自体の剛性が高いの
で、バリア性、特に酸素などに対するガスバリア性が大
幅に向上する。この理由の詳細は不明であるが、次のよ
うに推測される。すなわち、基材フィルムの表面にバリ
ア層（例えば、酸化アルミニウムの薄膜層）を形成する
際、通常、出来上がったバリア性フィルムを巻き取る時
に、フィルムにテンションがかかる。そのため、基材フ
ィルムとして剛性の低いフィルムを用いると、基材フィ
ルムが伸長して、表面のバリア層に割れ、亀裂が生じや
すくなり、酸素などの透過性が高くなる。これに対し、
例えば、基材フィルムとして剛性の高いフィルムを用い
ると、表面のバリア層に割れ等が生じにくく、そのため
高いバリア性を確保できるものと思われる。

【００５０】また、本発明のバリア性フィルムは、基材
フィルムの透明性を高くできるので、優れた透明性をも
有する。好ましいバリア性フィルムでは、光線透過率
（波長５５０ｎｍでの透過率）は８５％以上（例えば８
５〜９５％程度）である。

【００５１】このように、本発明のバリア性フィルム
は、酸素バリア性及び透明性に優れているため、食品分
野、医薬品分野、農薬分野、化粧品分野、精密電子部品
分野等の各種包装材料として好適に用いることができ
る。

【００５２】

【発明の効果】本発明のポリプロピレン系フィルムによ
れば、バリア性フィルムの基材として用いた際に、高い
バリア性や透明性を付与できる。本発明のバリア性フィ
ルムは、ポリプロピレン系フィルムを基材としつつ、高
いバリア性、透明性を有する。また、本発明のバリア性
フィルムでは、優れたバリア性が簡易に且つ再現性よく
得られる。本発明の製造方法によれば、上記のような優
れた特性を有するバリア性フィルムを簡易に製造でき
る。

【００５３】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定
されるものではない。なお、Ｆ１値、酸素ガス透過率及
び光線透過率は以下の方法により求めた。［Ｆ１］フィルムを裁断して、長さ１００ｍｍ、幅１５
ｍｍ、厚さ２０μｍの短冊形試験片を作成し、ＪＩＳ
Ｋ７１２７（プラスチックの引張試験方法）に準じ
て、前記試験片を３００ｍｍ／分の速度でＭＤ方向に引
っ張り、前記試験片が１％伸びたときの荷重Ｆ１（ｋｇ
ｆ／ｍｍ²）を求めた。［酸素ガス透過率］モーコン法［酸素透過率測定装置Ｏ
ｘｔｒａｎ１００（モダンコントロール社製）を用い、
２０℃、８０％ＲＨの条件で測定］により、酸素ガス透
過率（ｃｃ／ｍ²・２４ｈｒ）を求めた。［光線透過率］分光光度計（株式会社日立製作所製、Ｕ
３３００）を用いて透過率を測定し、波長５５０ｎｍで
の透過率を光線透過率とした。

【００５４】実施例１アイソタクティクポリプロピレン（ＭＦＲ＝２．２ｇ／
１０分、アイソタクティック指数９６％、融点１６３
℃）１００重量部、結晶核成長剤としてエヌジェスター
ＮＵ−１００［新日本理化（株）製］を０．１重量部、
酸化防止剤０．２３重量部、アンチブロッキング剤とし
て平均粒径１．７μｍのシリカ０．０２重量部からなる
ポリプロピレン系樹脂組成物を、Ｔダイを備えた押出機
に供給し、２５０〜２６０℃の温度で押出成形し、シー
トを作成した。得られたシートを１３０〜１６０℃で縦
方向に５倍に延伸し、続いて１６０℃で横方向に１０倍
に延伸した後、１６０℃で１０秒間熱処理した。さらに
表面をコロナ放電処理し、表面濡れ張力４０ｄｙｎｅ／
ｃｍのフィルム（基材フィルム）を作成した。得られた
フィルムの厚みは２０μｍであった。このフィルムのＦ
１は２．３ｋｇｆ／ｍｍ²、光線透過率は９２％であっ
た。また、フィルムを構成するポリマーの結晶化度は約
５７％であり、β晶含量は５０％であった。このフィル
ムのうちコロナ放電処理を施した側の表面に、電子ビー
ム加熱蒸発源を有する連続式真空蒸着装置を用いて、酸
素ガスを導入しながら、アルミニウム金属を蒸着し、前
記フィルム上に酸化アルミニウムの薄膜（膜厚：４４０
オングストローム）を形成した。得られたバリア性フィ
ルムの酸素ガス透過率は６２ｃｃ／ｍ²・２４ｈｒ、光
線透過率は８７％であった。また、このバリア性フィル
ムのＦ１は、２．３ｋｇｆ／ｍｍ²であった。

【００５５】比較例１ポリプロピレン系樹脂組成物として、アイソタクティク
ポリプロピレン（ＭＦＲ＝２．２ｇ／１０分、アイソタ
クティック指数９４％、融点１６２℃）１００重量部、
アンチブロッキング剤として平均粒径１．７μｍのシリ
カ０．１３重量部からなる樹脂組成物を用い、結晶核成
長剤を無添加とした以外は、実施例１と同様の操作を行
った。得られた基材フィルムのＦ１は１．８ｋｇｆ／ｍ
ｍ²、光線透過率は９０％であった。また、基材フィル
ムを構成するポリマーの結晶化度は約５０％であり、β
晶含量は実質的に０％であった。なお、ＤＳＣ分析（昇
温速度２０℃／分）における融解吸熱ピークは、１５９
℃付近にのみ現れた。得られたバリア性フィルムの酸素
ガス透過率は１１０ｃｃ／ｍ²・２４ｈｒ、光線透過率
は８５％、酸化アルミニウム薄膜の膜厚は４４０オング
ストロームであった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＪＩＳＫ７１２７に準拠したプラス
チック引張試験方法において、フィルム試験片が１％伸
びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲
となるポリプロピレン系フィルム。
【請求項２】フィルムを構成するポリマーの結晶化度
が４５〜６５％である請求項１記載のポリプロピレン系
フィルム。
【請求項３】フィルムを構成するポリマーのβ晶含量
が１０％以上である請求項１記載のポリプロピレン系フ
ィルム。
【請求項４】ＪＩＳＫ７１２７に準拠したプラス
チック引張試験方法において、フィルム試験片が１％伸
びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲
となるポリプロピレン系フィルムで構成された基材フィ
ルム層の少なくとも一方の面に、ポリプロピレン系樹脂
以外のバリア性成分で構成されたバリア層が形成されて
いるバリア性フィルム。
【請求項５】ポリプロピレン系基材フィルム層の少な
くとも一方の面に、ポリプロピレン系樹脂以外のバリア
性成分で構成されたバリア層が形成されたバリア性フィ
ルムであって、ＪＩＳＫ７１２７に準拠したプラス
チック引張試験方法において、フィルム試験片が１％伸
びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲
となるバリア性フィルム。
【請求項６】バリア層が無機化合物の薄膜層である請
求項４又は５記載のバリア性フィルム。
【請求項７】無機化合物が酸化アルミニウムである請
求項６記載のバリア性フィルム。
【請求項８】ＪＩＳＫ７１２７に準拠したプラス
チック引張試験方法において、フィルム試験片が１％伸
びたときの荷重Ｆ１が１．９〜５ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲
となるポリプロピレン系フィルムで構成された基材フィ
ルム層の少なくとも一方の面に、ポリプロピレン系樹脂
以外のバリア性成分で構成されたバリア層を形成するバ
リア性フィルムの製造方法。