(57)【要約】【課題】ポリプロピレン系フィルムが本来有している優れた透明性や機械的特性を損なうことなく、ラミネート強度が大きく、また、水性インキにより印刷したときにフィルムへの印刷ロールからのインキ転移性やフィルムへのインキの密着性に優れた積層ポリプロピレン系フィルムを提供すること。【解決手段】基材層（Ａ）と、該基材層（Ａ）の少なくとも一方の表面に形成した表面層（Ｂ）とを有する２層以上の積層体からなるポリプロピレン系樹脂を主成分とするフィルムであって、表面層（Ｂ）の表面の三次元粗さパラメータの中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）とが式（１）及び式（２）を満足することを特徴とする。ＳＲｐ−ＳＲｖ≦０．１（μｍ）・・・・（１）ＳＲｐ＋ＳＲｖ≦０．８（μｍ）・・・・（２）【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層（Ａ）と、該基材層（Ａ）の少なくとも一方の表面に形成した表面層（Ｂ）とを有する２層以上の積層体からなるポリプロピレン系樹脂を主成分とするフィルムであって、表面層（Ｂ）の表面の三次元粗さパラメータの中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）とが式（１）及び式（２）を満足することを特徴とする積層ポリプロピレン系フィルム。
ＳＲｐ−ＳＲｖ≦０．１（μｍ）・・・・（１）
ＳＲｐ＋ＳＲｖ≦０．８（μｍ）・・・・（２）
【請求項２】
表面層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）が基材層（Ａ）のポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）より１０ｇ／１０分以上大きく、かつ、表面層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）が１２ｇ／１０分以上であることを特徴とする請求項１記載の積層ポリプロピレン系フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラミネート性や印刷性に優れた積層ポリプロピレン系フィルムに関し、さらに詳しくは、ラミネート強度が大きく、また、水性インキにより印刷したときにフィルムへの印刷ロールからのインキ転移性やフィルムへのインキの密着性に優れ、各種包装材料として使用したときに有用な積層ポリプロピレン系フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリプロピレン系フィルムは、その透明性や機械的特性において非常に優れたものであるところから、食品や繊維製品などを始めとする様々の物品の包装材料として広く用いられている。しかしながら、ポリプロピレン系フィルムの問題点としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂が無極性であることから表面エネルギーが小さく、そのために印刷やラミネート等の加工において印刷インキあるいは他素材との接着性が十分ではないことが指摘されている。
【０００３】
このような問題点に対する対策として様々の方法が提案されており、その一つとしてコロナ放電処理や火炎処理などの表面処理を施したり、コーティングなどの表面加工を施して対応してはいるが、他の樹脂、即ち、ポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂などを主原料とするフィルムに比較して不十分であったり、その加工のための設備投資や製造原価の上昇など不具合な状況が否めないのが実情である。
【０００４】
また、コロナ放電処理や火炎処理による表面改質は、フィルム表面の極性基の改質であることから、濡れ性は改善されるものの、密着性に関しては十分な強度を得ることができない。
【０００５】
特に、ポリプロピレン系フィルムを包装材料として使用する場合には、他樹脂フィルムとのラミネートが施されることが一般に行われるが、フィルム同士のラミネート強度が弱い場合には、包装材料としての強度が弱くなり破れて内容物がはみ出したり、また、袋の破れた部分を通して酸素や水蒸気の出入りが可能となり、設計された包材構成の意味をなさなかったりすることが問題点として挙げられる。
【０００６】
また、ポリプロピレン系フィルムは印刷を施されることも一般的であるが、この印刷も、紙に対する印刷と同様に近年の環境対応の問題から印刷インキの水性化が進んでおり、これまでの溶剤型インキを使用した印刷に比較して、インキの印刷ロールからの転移性やインキのフィルム表面への密着性において、ポリプロピレン系フィルムを用いての対応が非常に困難な状況となってきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリプロピレン系フィルムが本来有している優れた透明性や機械的特性を損なうことなく、ラミネート強度が大きく、また、水性インキにより印刷したときにフィルムへの印刷ロールからのインキ転移性やフィルムへのインキの密着性に優れた、積層ポリプロピレン系フィルムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の積層ポリプロピレン系フィルムは、基材層（Ａ）と、該基材層（Ａ）の少なくとも一方の表面に形成した表面層（Ｂ）とを有する２層以上の積層体からなるポリプロピレン系樹脂を主成分とするフィルムであって、表面層（Ｂ）の表面の三次元粗さパラメータの中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）とが式（１）及び式（２）を満足することを特徴とする。
ＳＲｐ−ＳＲｖ≦０．１（μｍ）・・・・（１）
ＳＲｐ＋ＳＲｖ≦０．８（μｍ）・・・・（２）
【０００９】
この場合、積層ポリプロピレン系フィルムは、表面層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）が基材層（Ａ）のポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）より１０ｇ／１０分以上大きく、かつ、表面層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）を１２ｇ／１０分以上とすることができる。
【００１０】
上記の構成からなる積層ポリプロピレン系フィルムは、ポリプロピレン系フィルムが本来有している優れた透明性や機械的特性を損なうことなく、ラミネート強度が大きく、また、水性インキにより印刷したときにフィルムへの印刷ロールからのインキ転移性やフィルムへのインキの密着性に優れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの実施の形態を説明する。
【００１２】
本発明における積層ポリプロピレン系フィルムは、基材層（Ａ）と表面層（Ｂ）が（Ａ）／（Ｂ）または（Ｂ）／（Ａ）／（Ｂ）の構成に積層されたものである。基材層（Ａ）及び表面層（Ｂ）を形成するポリプロピレン系樹脂は同一または異なる樹脂であって、プロピレンを主たるモノマー単位として含むものであり、プロピレンの単独重合体のほか、プロピレンと共重合可能な種々のモノマーを少量共重合せしめた共重合体を使用することができる。また、プロピレン単独重合体と共重合体の混合物であってもよく、表面の三次元粗さパラメータが特定の範囲に入ることができれば特に限定されるものではない。
【００１３】
上記ポリプロピレン系樹脂は、さらに具体的には、プロピレン単独重合体のほか、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・ブテン−１共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン−１共重合体、プロピレン・ペンテン共重合体などでもよく、また、これらの２種以上の混合体でもよい。さらにはフィルムの特性を害さない範囲で他のポリオレフィン系樹脂、例えば、エチレン・ブテン−１共重合体、エチレン・プロピレン・ブテン−１共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体を金属イオンにより架橋したアイオノマー、ポリブテン−１、ブテン・エチレン共重合体などを一部に用いてもよく、さらに、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂が挙げられる。
【００１４】
但し、基材層（Ａ）及び表面層（Ｂ）を形成するポリプロピレン系樹脂は、両層を形成するポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（以下、単にＭＩと略記することがある）が特定の関係にあるものを使用することにより、容易に前記式（１）及び式（２）を満足する表面状態を達成することができるものである。
【００１５】
また、表面層（Ｂ）に前記式（１）及び式（２）を満足する表面状態を形成するための好ましい方法は、表面層（Ｂ）を形成するポリプロピレン系樹脂のＭＩが基材層（Ａ）を形成するポリプロピレン系樹脂のＭＩより１０ｇ／１０分以上大きく、かつ、表面層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂のＭＩが１２ｇ／１０分以上とするものである。
【００１６】
前記式（１）で算出される中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）の差が０．１μｍ以下、好ましくは０．０５μｍ以下であり、さらに好ましくは、中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）の差が負となる範囲であり、かつ、前記式（２）で算出されるそれらの和が０．８μｍ以下であることによって、印刷インキの濡れ性や密着性、また、十分なラミネート強度が得られることになる。
【００１７】
前記式（２）で算出される中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）の和は、最大山高さを意味するものであり、この数値が大きいほど表面が荒れた状態となる。ラミネート強度やインキの密着性の観点からは、大きいほど好ましいものであるが、上述の半調印刷時のインキ抜けや、ポリプロピレン系フィルムの持つ本来の優れた特性の透明性や光沢度が損なわれることになるため、０．８μｍ以下とする必要がある。
【００１８】
このように、中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）の和を０．８以下にした上で、中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）の差を０．１μｍを越えない範囲とすることが必須の要件である。
【００１９】
中心面山高さ（ＳＲｐ）と中心面谷深さ（ＳＲｖ）の差が０．１μｍを越える場合には、ラミネート強度やインキの密着性が不十分となるばかりではなく、印刷時の半調部のインキ抜けが発生しやすいなど好ましくない。
【００２０】
上述のように、三次元粗さパラメータを特定の範囲にする方法は特に制限されるものではない。しかしながら、表面層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂のＭＩが基材層（Ａ）のポリプロピレン系樹脂のＭＩより１０ｇ／１０分以上大きく、かつ、表面層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂のＭＩが１２ｇ／１０分以上のものを使用することによって、表面層（Ｂ）を、容易に前記式（１）及び式（２）を満足する三次元粗さパラメータの範囲に制御できることを見出した。
【００２１】
表面層（Ｂ）を形成する樹脂の主成分として使用するポリプロピレン系樹脂のＭＩと基材層（Ａ）を形成する樹脂の主成分として使用するポリプロピレン系樹脂のＭＩの差が１０ｇ／１０分以上とすることにより、基材層（Ａ）と表面層（Ｂ）のＴダイ内での積層時に、それぞれの層流の合流時において界面に乱れが生じることになる。
【００２２】
また、表面層（Ｂ）のポリプロピレン系樹脂のＭＩを１２ｇ／１０分以上にする理由は、一般的に、ＭＩが高いことは、分子量が小さいことを意味するものであり、その結果として結晶化速度が速くなる。これを延伸にすることにより表面凹凸を発生させ易いため、基材層（Ａ）と表面層（Ｂ）を形成する樹脂の主成分として使用されるポリプロピレン系樹脂のＭＩを前記の範囲とすることは、本発明の主旨によれば好ましい実施態様である。
【００２３】
また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、基材層（Ａ）及び表面層（Ｂ）に滑り性や帯電防止性などの品質向上のための各種添加剤、例えば、生産性の向上のためにワックス、金属石鹸などの潤滑剤、可塑剤、加工助剤や通常ポリオレフィンフィルムに添加される公知の熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤などや、フィルムの耐ブロッキング性や滑り性を確保するための、無機質あるいは有機質の微細粒子を配合することも可能である。無機質微細粒子としては、二酸化珪素、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、カオリン、雲母、ゼオライトなどが挙げられ、これらの形状は、球状、楕円状、円錐状、不定形と種類を問うものではなく、その粒子径もフィルムの用途、使用法により所望のものを使用配合することができる。
【００２４】
有機質の微細粒子としては、アクリル、アクリル酸メチル、スチレン−ブタジエンなどの重合体架橋微細粒子を使用することができ、形状、大きさに関しては無機質微細粒子と同様に様々なものを使用することが可能である。また、これら無機質あるいは有機質の微細粒子表面に各種の表面処理を施したものを用いることも可能であり、また、これらは単独で使用し得るほか、２種以上を併用することもできる。
【００２５】
本発明の積層ポリプロピレン系フィルムの厚みは、その用途や使用方法によって異なるが、包装フィルムとしての積層ポリプロピレン系フィルムは一般的に１０〜１００μｍ程度であり、機械的強度や透明性の点において、より好ましくは、１５〜６０μｍ程度である。また、基材層（Ａ）と表面層（Ｂ）の厚み比率としては特に制限されるものではなく、フィルム全体の厚みと同様に用途や使用方法などによって異なるものである。
【００２６】
なお、本発明の製膜条件は、所望のフィルム物性を得る温度、倍率で押し出し、延伸することができる。例えば、一般的なポリオレフィンの場合の製膜条件と何ら変わるものではなく、押し出し温度１５０〜３００℃の温度で溶融押し出しした樹脂組成物を１０〜１００℃の冷却ロールで固化させたシートに次の延伸を施すことによって得れる。
【００２７】
本発明のフィルムは積層フィルムであり、その積層方法は、表面層（Ａ）と基材層（Ｂ）をそれぞれ別々の押し出し機より溶融混錬し、Ｔダイ内で積層した上で押し出し未延伸フィルムを得ることが好ましい実施態様である。
【００２８】
未延伸フィルムを延伸する工程では、面積倍率で８〜５０倍程度、好ましくは１０〜４０倍程度に延伸することができる。また、延伸方法は、１軸延伸、２軸延伸を問うものではなく、２軸延伸の場合も、同時２軸延伸法、逐次２軸延伸法、インフレーション法などを実施することができるが逐次２軸延伸法によるのが一般的である。
【００２９】
逐次２軸延伸を行う場合の条件としては、例えば、縦方法に１００〜１５０℃に加熱した周速差を有するロール間で３〜８倍程度延伸し、次いで幅方向にテンター延伸機を用いて１４０〜１７０℃程度の温度で４〜１０倍程度延伸する。しかる後、１５０〜１７０℃の温度で熱固定処理を施した後、巻き取ることによって得られる。
【００３０】
さらに本発明のフィルムに対して、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、火炎処理などを行い、さらに接着性を向上させることは何ら支障なく、また、この処理はフィルム製造工程の中で行ういわゆるインライン処理で行ってもよいし、製造されたフィルムに後工程として処理するいわゆるオフライン処理で行ってもよい。
【００３１】
【実施例】
次に本発明の内容及び効果を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しないかぎり以下の実施例に限定されるものではない。なお、本明細書中における特性値の測定方法は以下の通りである。
【００３２】
（三次元粗さ）
得られたフィルムの三次元粗さ評価は、三次元粗さ計（小坂研究所社製、型番ＥＴ−３０ＨＫ）を使用し、触針圧２０ｍｇにて、Ｘ方向の測定長さ１ｍｍ、送り速さ１００μｍ／秒、Ｙ方向の送りピッチ２μｍで収録ライン数９９本、高さ方向倍率２００００倍、カットオフ８０μｍの測定を行った。
三次元粗さの測定は、３回の試行を行い、粗さパラメータ中心面山高さ（ＳＲｐ）、中心面谷深さ（ＳＲｖ）に関して、その平均値で評価した。
【００３３】
（メルトインデックス（ＭＩ））
ＪＩＳ　Ｋ７２１０に準拠し、本発明に用いるポリプロピレン系樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）を測定した。このときの条件は、条件１４（測定温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎ）である。
【００３４】
（印刷、ラミネート）
フィルム上に、グラビア印刷機（三谷鉄工所社製）を使用して速度５０ｍ／ｍｉｎでグラビア全面印刷（印刷インキ量２ｇ／ｍ２）を実施した。このときのインキは、水性インキ（大日本インキ化学工業社製：商品名エコファイン７０９白）である。この印刷サンプルを用い下記方法でインキ密着性の評価を行った。
また、印刷されたフィルム上に、ポリエーテル系ポリウレタン接着剤（東洋モートン社製：商品名アドコート、品番ＡＤ−３２９と硬化剤ＣＡＴ−８Ｂの混合物）を３ｇ／ｍ２塗布した後に、シーラント基材（東洋紡紡績社製、パイレンＰ１１２８：厚み２０μｍ）のコロナ放電処理面と貼り合わせ、４０℃で７２時間エージング処理を施し、印刷、ラミネートサンプルを得た。この印刷、ラミネートフィルムを用い、ラミネート強度の評価を行った。
【００３５】
（インキ密着性）
前記のようにして得られた、印刷、ラミネート加工サンプルのインキの密着性を、碁盤目剥離（２ｍｍマス×２５個、ニチバン社製セロテープ１８ｍｍ幅使用しての、９０°剥離法）により評価し、実用性から判断して次のランク別けを行った。
碁盤目剥離部分０個・・・・◎
〃　　　１〜５個・・・・○
〃　　６〜１５個・・・・△
〃　　１５個以上・・・・×
【００３６】
（ラミネート強度）
前記の印刷ラミネート加工サンプルを、引張強度試験機（東洋測機社製：商品名テンシロンＵＴＭ）を使用して、シーラントと本発明の積層ポリプロピレン系フィルムをそれぞれ把持して、Ｔ時剥離強度の測定を行った。このときの引張速度は２００ｍｍ／分、試験片幅は１５ｍｍ幅である。
【００３７】
（透明性）
ＪＩＳ　Ｋ７１０５に準拠してヘイズを測定した。
【００３８】
（実施例１）
一方の押し出し機より基材層（Ａ）としてポリプロピレン単独重合体（ＭＩ＝２．５ｇ／１０分）１００重量部を２８０℃の樹脂温度で溶融押し出しし、もう一方の押し出し機により表面層（Ｂ）としてプロピレン−エチレン共重合体（ＭＩ＝１４ｇ／１０分、エチレン成分２％のコポリマー）を２２０℃の樹脂温度にて溶融押し出しし、Ｔダイ内にて、基材層／表面層＝９／１になるように積層し、３０℃の冷却ロールにて冷却固化し未延伸シートを得た。引き続き、１３０℃に加熱された金属ロール間で、周速差を利用して縦方向に４．７倍延伸し、さらにテンター延伸機に導入し、横方向に９．５倍の延伸を行った。テンター延伸機の予熱部温度は１６５℃、延伸部温度は１５３℃であった。
さらに、テンター延伸機の後半では、熱固定を１６０℃にて実施した後、表面層側にコロナ放電処理を施した上で、フィルムワインダーにより巻き取ってフィルムを得た。最終的なフィルム厚みは、２０μｍであった。
得られたフィルムは、水性インキ印刷適性とラミネート強度が非常に優れているフィルムであった。フィルム製膜条件等を表１に、フィルムの特性値を表２に示す。
【００３９】
（比較例１）
実施例１において、表面層をＭＩ＝１５ｇ／１０分のプロピレン−エチレン共重合体に代えて基材層に配合のＭＩ＝２．５ｇ／１０分のポリプロピレン単独重合体に、また、表面層の樹脂温度を２８０℃に変更した以外は全く同様の方法でポリプロピレン系フィルムを得た。
本フィルムは、外観が非常に優れるものの、水性インキの密着性とラミネート強度に劣るフィルムであった。フィルム製膜条件等を表１に、フィルムの特性値を表２に示す。
【００４０】
（比較例２）
実施例１において、基材層をＭＩ＝２．５ｇ／１０分のポリプロピレン単独重合体に代えて表面層に配合するＭＩ＝１５ｇ／１０分のプロピレン−エチレン共重合体に、また、基材層の樹脂温度を２２０℃に変更した以外は全く同様の方法でポリオレフィン系フィルムを得た。フィルム製膜条件等を表１に、フィルムの特性値を表２に示す。
【００４１】
【表１】
2004042362.tif 000002
【００４２】
【表２】
2004042362.tif 000003
【００４３】
【発明の効果】
本発明のポリプロピレン系フィルムは、ポリプロピレン系フィルムが本来有している優れた透明性や機械的特性を損なうことなく、ラミネート強度が大きく、また、水性インキにより印刷したときにフィルムへの印刷ロールからのインキ転移性やフィルムへのインキの密着性に優れる。