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公開番号2025039697
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2025002342,2023145496
出願日2025-01-07,2021-07-14
発明の名称積層フィルム
出願人東洋紡株式会社
代理人
主分類B32B 9/00 20060101AFI20250313BHJP(積層体)
要約【課題】ポリプロピレンフィルムを主体とした環境負荷が少ないほぼ単一の樹脂種から構成されたラミネート構成を形成することができるフィルムであるとともに、包装材料に求められるガスバリア性や接着性を有する積層フィルムを提供すること。
【解決手段】ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材層(A)の一方の表面にポリプロピレン系樹脂組成物からなる表面層(B)、基材層(A)のその他の表面にポリプロピレン系樹脂組成物からなる表面層(C)を有し、さらに前記表面層(B)の上に無機薄膜層(D)が積層された積層フィルムであって、前記積層フィルムはMD方向の引張弾性率が2.6GPa以下、TD方向の引張弾性率が4.1GPa以上で、ヘイズが5%以下かつ、前記積層フィルムの無機薄膜層(D)側表面が以下の(I)～(IV)の要件を満たすことを特徴とする積層フィルム。
(I)走査型プローブ顕微鏡により2μm角の範囲で測定した算術平均粗さ(Ra)が4.5nm以上、9.0nm以下
(II) マルテンス硬さが310N/mm²以下
(III) 水接触角が10°以上、75°以下
(IV)3次元粗さ計により測定した中心面平均粗さ(SRa)が0.010μm以上、0.040μm以下
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材層（Ａ）の一方の表面にポリプロピレン系樹脂組成物からなる表面層（Ｂ）、基材層(Ａ)のその他の表面にポリプロピレン系樹脂組成物からなる表面層(Ｃ)を有し、さらに前記表面層(Ｂ)の上に無機酸化物薄膜層(Ｄ)が積層された積層フィルムであって、前記積層フィルムはＭＤ方向の引張弾性率が２．６ＧＰａ以下、ＴＤ方向の引張弾性率が４．１ＧＰａ以上で、前記積層フィルムの無機酸化物薄膜層(Ｄ)側表面が以下の(I)～（V）の要件を満たすことを特徴とする積層フィルム。
（I）走査型プローブ顕微鏡により２μｍ角の範囲で測定した算術平均粗さ（Ｒａ）が４．５ｎｍ以上、９．０ｎｍ以下
(II) マルテンス硬さが３１０Ｎ／ｍｍ
２
以下
(III) 水接触角が１０°以上、７５°以下
（IV）３次元粗さ計により測定した中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．０１０μｍ以上、０．０４０μｍ以下
（V）前記積層フィルムを２３℃×６５％ＲＨ条件下で測定した酸素透過度の値を（Ａ）とし、２３℃×８０%ＲＨ条件下で測定した酸素透過度の値を（Ｂ）としたときに、下記式で表される高温高湿条件下でのバリア値悪化率が１３０％以下である
高温高湿条件でのバリア値悪化率（％）＝ (Ｂ／Ａ)×１００式（１）
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記積層フィルムの２３℃×６５％ＲＨ環境下における酸素透過度が６０ｃｃ／ｍ
２
・ｄ・ａｔｍ以下、かつ４０℃×９０％ＲＨ環境下における水蒸気透過度が４ｇ／ｍ
２
・ｄ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の積層フィルム。
【請求項３】
前記積層フィルムの表面層(Ｃ)側表面における３次元粗さ計により測定した中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．０２０μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層フィルム。
【請求項４】
前記積層フィルムの表面層(Ｃ)側の表面におけるマルテンス硬さが２７０Ｎ／ｍｍ
２
以上であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の積層フィルム。
【請求項５】
積層フィルム厚みが９μｍ～２００μｍである請求項１～４のいずれかに記載の積層フィルム。
【請求項６】
請求項１～５のいずれかに記載の積層フィルムの片面にオレフィン系シーラント層を積層してなる包装材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層フィルムに関する。更に詳しくは、製造上、及び、廃棄時の環境負荷が少なく、かつ、優れたガスバリア性能と包装用材料として十分な各層間の接着強度の両方を兼ね備えるガスバリア性積層フィルムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【０００２】
近年、欧州はじめ世界各国において、使い捨てプラスチック使用削減に向けた規制が強化されている。その背景には、資源循環への国際的な意識の高まりや新興国におけるごみ問題の深刻化がある。そのため、食品、医薬品等に求められるプラスチック製包装材料についても、3R（recycle, reuse, reduce）の観点から環境対応型の製品が求められている。
【０００３】
前述の環境に優しい包装材料に求められる性能として、（１）リサイクルしやすい材料から成ること、（２）各種ガスを遮断し賞味期限を延長できるガスバリア性能を有すること、（３）環境負荷が少ないラミネート構成にすること(例えば有機溶剤を使用しないことや材料の使用量自体が少ないこと、モノマテリアル化によるリサイクルが可能であること)等が挙げられる。
【０００４】
近年、前記（２）、（３）を可能とするために、ポリプロピレンフィルムの使用に注目が集まっている。ポリプロピレンフィルムは、食品や様々な商品の包装用、電気絶縁用、表面保護用フィルムなど広範囲な用途で汎用的に用いられる。ポリプロピレンフィルムはその分子構造から高い水蒸気バリア性を発現することが可能である。さらに、表基材フィルムと貼り合わせるシーラントとしては、ポリプロピレン系やポリエチレン系のヒートシール樹脂が一般的であることから、例えば表基材にポリプロピレンフィルム、シーラントに未延伸ポリプロピレンシートを用いることで、ガスバリア性を有しつつ包材全体としてのモノマテリアル化が達成でき、リサイクルしやすい等、環境にやさしい包材設計が可能となる。
【０００５】
しかし、前記（２）のガスバリア性に関し、ポリプロピレンフィルムは水蒸気バリア性を有するものの、例えば一般的に水蒸気バリア性が優れるとされる透明無機蒸着ポリエステルフィルムに比べると十分な値ではなく、また酸素バリア性に関しては非常に悪いという問題点があった。これに対し、ポリプロピレンフィルムにポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアクリロニトリルなど一般に酸素バリア性が比較的高いと言われる高分子樹脂組成物を積層させたフィルムが使用されてきた（例えば、特許文献１～３参照）。
【０００６】
しかしながら、上記のポリビニルアルコールやエチレンビニルアルコール共重合体の高分子樹脂組成物を用いてなるガスバリア性コートフィルムは湿度依存性が大きいため、高湿下においてガスバリア性が低下し、水蒸気バリア性や耐水接着性も十分とはいえなかった。またポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアクリロニトリルは、湿度依存性が低いが、水蒸気バリア性が十分でないこと、また廃棄・焼却の際に有害物質が発生する危険性が高いという問題があった。
【０００７】
さらに、前述のバリアコート層はいずれも、十分なバリア性能を発現させるため、１μｍ以上の膜厚を積層する必要があった。バリアコート層の膜厚が厚いと、リサイクルする際の不純物の要因になるおそれがあり、リサイクル自体が困難になる可能性があった。また単一素材によるモノマテリアル化の観点からもふさわしくなかった。さらに、印刷等の加工工程においても、コートムラや凹凸による印刷不良の課題があった。
【０００８】
これらの問題に対し、ポリエステルフィルム等のプラスチック基材フィルムの表面に、アルミニウム等からなる金属薄膜、酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の無機酸化物からなる無機薄膜を形成したガスバリア性積層体が一般的に用いられている。中でも、酸化ケイ素や酸化アルミニウム、これらの混合物等の無機酸化物の薄膜を形成したものは、アルミ箔を用いる必要がないこと、透明であり内容物の確認が可能であること、さらには形成膜も非常に薄くリサイクル性を阻害しないことから、広く使用されている。
【０００９】
ポリプロピレンフィルムにおいても、無機薄膜を積層してガスバリア性を付与できる方法が開示されている(例えば特許文献４)。しかし、ポリプロピレンフィルムは分子が無極性であることから表面エネルギーが小さく、そのために無機薄膜加工において密着性が十分ではないことが指摘されている。
【００１０】
また、無機薄膜層の形成においては密着力だけでなく、表面凹凸による突起部分で薄膜形成が出来ず、バリア性などが不良となる問題もある。一方で二軸配向ポリプロピレン系フィルムはその優れた柔軟性と平面性により滑り性が乏しく、フィルム同士で貼りつくブロッキングが発生するため、一般的にアンチブロッキング剤を添加し、表面凹凸を形成させる。そのため、形成した表面凹凸で蒸着やコーティングによる薄膜形成が不十分となり、バリア性などの不良につながる問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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