JPH01297237A - 蒸着フィルム - 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、高分子フィルムからなる基材に金属フン化物
薄膜を設けた高度に透明性を有する蒸着フィルムに関し
、特にガスバリアー性の優れた蒸着フィルムに関する。

〈従来技術およびその問題点〉 医薬、食品の包装分野において、内容物の保護性を高め
るため、包装に用いる材料には種々の物性が要求され、
これら要求される物性は増々高いものが望まれるように
なってきている。

特に内容物の保護のうち、内容物の変質、酸化防止の点
から、酸素バリアー性、水蒸気バリアー性は、包装材料
には欠くことのできない事項で、今日これらのバリアー
性を付与することは、−Ｓ的になりつつあり、その観点
から包装材料の設計が行われている。

一般的に、酸素バリアー性という面からは、エチレンビ
ニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコールのホル
マール化合物（ビニロン）、二軸延伸ポリアミド（ＯＮ
ｙ　）　、未延伸ポリアミド（ＣＮｙ）、セロハン等は
優れている。

また、水蒸気バリアー性という面からは二軸延伸ポリプ
ロピレン（ＯＰＰ　）　、未延伸ボリリブロビレン（ｏ
ｐｐ　）等が優れている。

一方・酸素、水蒸気両バリアー性を備えたものは、ポリ
ビニリデン樹脂、ポリビニリデン−ポリアクリ酸共重合
体樹脂等を各種フィルムにコーティングしたいわゆる、
Ｋセロハン、ＫＯＰ　５ＫＰＥＴＳＫＯＩＪｙ、Ｋビニ
ロンがある。

しかし、これらは、遮光性、保香性の点でアルミ箔には
劣り、上記側々の材料にそれぞれ長所をもつものの、単
体ではあらゆる物性を持ち備えることができないので、
二種以上の異種材質を積層することで、複合機能を有す
る積層体として用いられる。

アルミ箔は、水蒸気、酸素バリアー両物性が極めて優れ
ており、光沢性の点ではデイスプレィ効果もあるが、２
０μ以下では耐ピンホール性の点、また、コスト面から
も最近では、ＰＥＴ　、　ＯＮｙ　、　Ｏｐｐ、　ｃｐ
ｐ等の基材にアルミニウム（ＡＬ）を真空蒸着した蒸着
フィルムが防湿、酸素バリアー性、遮光性、保香性デイ
スプレィ効果の点で活発に用いられている。

しかしながら、このような金属蒸着フィルムは、包装材
料として用いた場合、内容物が確認できない、電子レン
ジで加熱できないという透明性の点また、食品包装等の
レトルト用蒸着フィルムとして用いた場合、基材と蒸着
層との密着性が不十分であった。

また、ＡＩ蒸着層に代わり酸化ケイ素、酸化マグネシウ
ム、酸化アルミニウム薄膜を高分子フィルム等に設ける
ことにより、透明性があり、かつ、防湿性、酸素バリア
ー性を付与した蒸着フィルムも提案されている。（特公
昭５３−１２９５３公報、特開昭６１−５１３３２公報
、特開昭６２−１７９９３５公報他）しかしながら、上
記酸化けい素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等
の蒸着薄膜はいずれも下記欠点を存し、性能的に不十分
のものとなっている。すなわち、酸化ケイ素蒸着膜は、
バリアー評価としては、良好であるが、蒸着自体褐色を
帯びており、透明性が不十分であった。

酸化マグネシウム蒸着フィルムについては、蒸着層であ
る酸化マグネシウムが経時まで除々に空気中のＣＯ□と
反応し、炭酸マグネシウム等になり、耐水性がなくなっ
たり、バリアー性が共に低下してしまう。

更に酸化アルニウム蒸着フィルムはバリアー性が不十分
である。

また、いずれかの上記蒸着フィルムもカールがひどく、
他の基材とのラミネート、蒸着面に文字絵柄等の印刷を
行うなどの後加工時の作業性がきわめて悪いなどの大き
な問題点があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、上記従来の欠点を解決するのであり、
その目的とすることにより、新規な蒸着膜を基材上に設
けることで、得られる蒸着フィルムのカールが全くなく
、かつ酸素バリアー性の優れた透明性の高い蒸着フィル
ムを提供するものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、真空系内で真空蒸着、スパッタリング、イオ
ンブレーティング等のＰＶＤ法により高分子フィルムか
らなる基材上の少なくとも片面にフッ化マグネシウム、
フッ化カルシウムの薄膜層を設けた蒸着フィルムである
。

以下具体的述べると本発明で用いる基材のプラスチック
フィルムは、ポリニレチン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタ
レート、ポリカーボネート、ポリウレタン等のは一種以
上の樹脂から得られる未延伸、任意の延伸倍率、を持つ
フィルム、シートであって、表面平滑性、安定性付与の
ため添加荊を含んでもかまわないが、真空下でそれらが
表面ヘブリードし、基材と薄膜の密着性が低下してしま
う点から、極力低添加物含有の樹脂から成るフィルム、
シート好ましく、特に、透明性、耐熱性のあるポリエチ
レンテレフタート（ＰＥＴ　）　、ポリエチレンナフチ
レート（ＰＥＮ　）等が好ましい。

本発明でいう透明薄膜というのは、真空系内で、抵抗加
熱、高周波融等加熱、電子ビーム加熱方式を用いた一般
的な真空蒸着法、高周波スパッタリング（ＲＦ）等のマ
グネトロンスパッタリング、更にはイオンブレーティン
グ等いずれの方法により得られる薄膜であってもかまわ
ない。

基材との密着性の点で、イオンブレーティング、スパッ
タリングが優れているが、巻取状で高速加工でき、経済
面で蒸着がもっとも有利である。

また、得られた蒸着フィルムの物性面でも十分満足のい
くものができる。

上記方法で得られた本発明でいうフッ化マグネシウム、
及びフッ化カルシウム薄膜というのは、それぞれ、Ｍｇ
、阿ｇＦ、ＭｇＦｚ、ＭｇＯ，Ｍｇ　（ＯＨ）　ｚ、阿
ｇｃＯｔ＋Ｍｇ（０■）　ｚ　＋　３ｔ（ｔ　Ｏｒ　Ｃ
ａ　、ＣａＦ　＋　ＣａＦ　ｔ　＋　ＣａＯ＋　Ｃａ　
（Ｏ）Ｉ）　ｔ　）の混合状態と考えられ、それぞれの
含有比等は、’Ｆｉｉ＃作製する際、真空系内の真空度
、水蒸気分圧、残留酸素分圧、基盤温度等により異なる
。

本発明でいう透明薄膜というのは、上記薄膜成分が任意
の組成から成っていることを特徴とし、他に、Ｌｉ、Ｂ
ｅ、Ｂ、Ｎａ＋Ｍｇ＋ＡＩ、Ｓｔ、’Ｐ、ＣＩ、に、Ｔ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ。

Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ等の無機質として含有し
ていても１０重量％以下で物性面に影響しない範囲であ
ればかまわない。

含有両が増加するとイオンエネルギーの小すい金属成分
により蒸着膜の耐水性が低下し、バリアー性の劣化をひ
きおこすので、含有両として５重量％以下であるこが好
ましい。

また、近紫外部領域の波長吸収を付与するために、薄膜
中のｐｅｆｆ＋濃度をコントロールすることで、それに
応じて近紫外部の波長を吸収することもできる。

薄膜厚としては３００Å〜３０００人が適当であり、３
００Å以下であると基材上に均一な薄膜が形成されず、
結果として、バリアー性が不十分となる。３０００Å以
上になると薄膜に亀裂を生じバリアー性は急激に低下し
てしまう。このようなことにより、５００〜１０００人
が好ましい。

また、本発明の蒸着フィルム上にポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のヒートシール性を有する樹脂を押出しコー
ティング、あるいは、上記樹脂から成るフィルムをシー
ル層とし、蒸着フィルムと積層複合化するごとで、バリ
アー包材材料として用いる。

特に食品等の内容物をレトルト法などにより殺菌処理す
るための、いわゆるレトルト用包装バリアー材料として
用いる場合は蒸着フィルムの外層に文字、絵柄等の印刷
層を設けたポリエチレンテレフタレート、二輪延伸ポリ
プロピレン、二軸延伸ナイロン等の外層フィルムとなり
うるちのをすくなくとも一層設け、かつ該外層フィルム
を外層フィルムを蒸着フィルムの非蒸着側を積層し、最
内層にシーラントとなりうるオレフィンを設けて積層化
した複合フィルムが好ましい。

レトルト条件下は加温加圧により包材にはかなり熱、ス
トレスが加わり少なくとも最外層はそれにより、多少伸
びが生じ、また急冷により前述したように基材と蒸着界
面に否が生じ、蒸着層の密着性が不十分となり、最悪の
場合は、蒸着層が剥離してしまう。

このようなことから、蒸着層は、極力最内層のオレフィ
ン層側に近いところに設けて、積層化することが望まし
い。

また、本発明における透明薄膜を形成する手段は先に述
べたようないずれの方法であってもがまわないが、高速
生産性、経済的に考慮すると一般的な抵抗加熱、高周波
誘導、電子ビーム等り加熱手段による真空蒸着が好適で
ある。

スパッタリング、イオンブレーティング等は、基材上へ
の蒸着膜が優れていることから、密着性を重視する際は
、これらの方法が利用できる。

また、基材上に薄膜層を形成する際基材には、特定の処
理必要ないが、Ｏｘ＋Ｎｚ＋Ａｒ＋ｌｌｅ、Ｎｅ等のガ
スにより１０４〜数Ｔｏｒｒ下での放電処理、いわゆる
低温プラズマ処理、基材上の帯電物、はこり等を不活性
ガスによりスパッタリングし、表面をクリーングするイ
オンボンバード処理をすることで、より基材と密着性の
ある薄膜層が形成される。

更には、基材上に熱硬化型樹脂層を設けることができる
。

〈作用〉 本発明は真空系内で蒸着スパッタリング、イオンブレー
ティング等のＰＶＤ法により基材上に酸化マグネシウム
、酸化カルシウム等から成る３００Å〜３０００人の薄
膜層を設けることで、高度に透明性のある酸素バリアー
性の付与された、カールの全くない後加工時での作業性
に優れた蒸着フィルムが得られた。

〈実施例−１〉 二輪延伸ポリエステルフィルム１２μ（奇人製ＮＳフィ
ルム）を基材として片面に電子ビーム加熱による巻取式
蒸着スパッタリング装置（ＳＰＷ−０２０特型、日本真
空技術型）を用いて以下の条件で約５００人のフン化マ
グネシウム薄膜を連続的に設け、透明蒸着フィルムを得
た。

〈蒸着条件〉 蒸着材料　ＭｇＦｚ　（高純度科学研究所製９９％ＵＰ
）真空度　　３　Ｘｌ０−Ｓ［Ｔｏｒｒ］蒸着スピード
　２４〜２５［人／Ｓ］　（水晶発振式モニターにより
連続測定） ヒＪ−ハ”７　　６ＫＶ−５０ｍＡ クリーングロールの温度は一１０°Ｃで、尚、膜厚測定
は、触針式により測定したところ（Ｄｅｃｔａｋ　Ｕ、
日本真空技術型）フィルムの幅方向に対し５００人±２
０％以内であった。

ここで得られた蒸着フィルムの酸素バリアーの酸素バリ
アー性、水蒸気バリアー性を測定したところそれぞれ５
　［ｃｃ／　ｒｈ、　ｄａｙ、ａｔｍ　］　２２５６１
１１００％＋１１．３５［ｇ／ポ、ｄａｙ］で酸素バリ
アー性が良好であった。

また透明性を評価するために、分光光度計７００〜４０
０ｎｍ波長での透過率を測定したところ、全レンジで８
５％以上で５５０ｎｍ波長での透過率は９０％であり、
極めて高透明性を有していた。

次にカールの度合をみたところまったくカールは生じて
なく、見た目は未処理基材とまったくかわらなかった。

更にこの蒸着フィルムの蒸着面に二液硬化型ウレタン系
接着剤を塗工し、未延伸ポリプロピレン６０μ（ショー
アロマ−ＡＴ、昭和電工製）と以下の条件でラミネート
することで、複合フィルムを得た。

く加工条件〉 ・接着剤 ＡＤ１０５０ＥＩＡＤＲＴ−１０／ＮＣ４０１＝１００
　／４．５　／２２．７　（ＴＮＶ３０％） ・版１３５μｍ７５１　　格子　・ニップ圧力４　ｋｇ
／Ｃ＋ト ラインスピード２０ｍ／ｗｉｎ ・乾燥温度　　　　７０”　−８０’−８０″Ｃ・張力
　巻出し　　　　６〜７　ｋｇ　／　ｃｍオーブン　　
　６ｋｇ／ｃ１１ 巻取り　　　　５ｋｇ／ｃｎ＋ ・インプレッション圧力　３−５　ｋｇ　　７ｃｍ・ヒ
ートロール温度　　　７５℃ 〈実施例−２〉 １着膜厚を１０００人±２０％にするためにラインスピ
ードを変えた以外は実施例−１と同様にして複合フィル
ムを得た。

〈実施例−３〉 〈実施例−１〉及び〈実施例−２〉と同様な装置を用い
て、以下の条件で蒸着フィルムを得た。

蒸着材料　ＭｇＦｚ／ＣａＦｔ＝１　／１　　（重量比
）（高純度科学研究所製） 真空度　　２．４　Ｘｌ０−’　　（Ｔｏｒｒ）蒸着ス
ピード２４〜２６［人／Ｓ　］・・・（水晶発振式モニ
ターによりＭｇＦ２成分をモニター）ビームパワー６Ｋ
Ｖ−５０ａ＋Ａ クーリングロール温度　−１０゛Ｃ 尚、蒸着膜厚成分を［！ＰＭＡで確認したところ、）’
Ｉｇ、Ｃａ共に確認され、それぞれの強度比はほぼ同じ
であった。

〈実施例４．５〉 実施例−１と同様の条件で膜厚をそれぞれ３００人、３
０００人にした複合フィルムを得た。

以上の実施例および比較例の測定結果を表−１に示す。

く比較例−１〜３〉 ＳｉＯ（大阪チタニウム製）、Ｍｇ０（高純度化学研究
所製　９９．９％以上）　、ＡＩｚＯｓ　　（高純度化
学研突所製）をそれぞれ芸着し、得られた蒸着フィルム
を同様に評価した。

以上の結果を表−１に示す。

（以壬、＃、（：ｌ） 〈効果〉 透明性を有する高分子フィルムからなる基材上に３００
　Å〜３０００人のフッ化マグネシウム、フッ化カルシ
ウムの透明薄膜層を設けることで、従来のＰＶＤＣ，、
ＫＯＰ　ＳＫＰ［！Ｔフィルム以上の酸素バリアー性を
存し、かつ上記フィルムのような褐色を帯びていない、
極めて透明性に優れた蒸着フィルムになり、更に、二次
加工時でのカールによる作業性が極めて悪いという問題
がなく、実用性の高い高透明酸素バリアー性を有する蒸
着フィルムが得られた。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明な高分子フィルムからなる基材の少なくとも
   片面に３００Å〜３０００Åのフッ化マグネシウム、フ
   ッ化カルシウムのいずれか一方または、これらの混合物
   から成る薄膜層を形成した高度に透明な蒸着フィルム。
2. （２）薄膜層が１０重量％以下の無機質を添加したフッ
   化マグネシウム、フッ化カルシウムのいずれか一方また
   はこれらの混合物からなる請求項（１）の蒸着フィルム
   。
3. （３）蒸着層側にシール層を積層してなる請求項（１）
   または（２）の蒸着フィルム。
4. （４）基材の蒸着層の反対側に外層フィルムを設けた請
   求項（３）の蒸着フィルム。