JPH03108531A - 透明バリヤーフィルムの製造方法 - 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、酸素や水蒸気等のガスバリヤ−性に優れた透
明バリヤーフィルムの製造方法に関する。

更に詳しくは、このガスバリヤ−性が極めて高く、しか
もガスバリヤ−性のバラツキのない透明バリヤー性フィ
ルムの製造方法に関する。

（従来の技術） 酸化アルミニウム蒸着膜がガスバリヤ−性に優れている
ことは良く知られており、例えば特開昭５８−２１７３
４４号公報に記載されている。

しかし、酸化アルミニウム蒸着膜は多孔質であるため、
そのガスバリヤ−性も十分なものではなかった。このガ
スバリヤ−性を向上するため、酸化アルミニウム蒸着膜
を湿熱処理する方法ガ特開昭６３−２２２８４９号公報
、特開昭６３−２２３１６３号公報に記載されている。

この方法によれば、酸化アルミニウムを蒸着したフィル
ムを、４０°Ｃ１８０％Ｒ，Ｈ０等の高温多湿下に保存
したり、室温〜４０°Ｃの水に浸漬して水分を吸着した
後、４０〜１８０°Ｃに加熱処理する。湿熱処理により
水酸化アルミニウムが生じ、封孔される結果、ガスバリ
ヤ−性が向上する。

（発明が解決しようとする課題） しかし、かかる湿熱処理は酸化アルミニウム蒸着面に直
接行なっている。即ち、蒸着膜を外気に露出したまま各
種処理を行なうため、蒸着膜が傷ついたり、不純物が混
入し易くなり、また膜厚にもバラツキが生じる。このた
め、全体としてガスバリヤ−性が向上するが、ガスバリ
ヤ−性のバラツキが生じ、また蒸着基材との接着力にも
パラツキが生じるという問題があった。

（課題を解決するための手段） この問題を解決するため、本発明は、透明プラスチック
フィルム基体上に、酸化アルミニウム蒸着膜、透明プラ
スチック保８ＩＮを順次積層して成る積層体を湿熱処理
することを特徴とする透明バリヤーフィルムの製造方法
を提供する （発明の詳細な説明） 本発明に係る透明プラスチックフィルムは蒸着膜の支持
体となるものである。蒸着膜の透明性を生かす点から、
透明であることを必要とする。

かかるプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンや
ポリプロピレン又はポリブテン等のポリオレフィン、ポ
リスチレン、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレ
ンテレフタレート又はポリエチレン−２，６−ナフタレ
ートなどのポリエステル、ナイロン６やナイロン１２な
どのポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、芳香族ポリアミド、ポリイミドな
どが使用できる。またこれらの共重合体や他のモノマー
との共重合体であっても良い、また、フィルムは公知の
添加剤、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、
滑剤、着色剤等を含むものであっても良い、プラスチッ
クフィルムは、強度、伸度、熱特性、寸法安定性等の点
で延伸したフィルムが好ましいが、未延伸であっても良
い。

透明プラスチックフィルムの厚さに制限はないが、３〜
４００μｍの範囲のフィルムが使用できる。機械的強度
とフレキシビリティの点から、５〜２００μｍのフィル
ムが望ましい。

かかる透明プラスチックフィルムを基体として、酸化ア
ルミニウム蒸着膜はこの上に積層形成される。

蒸着膜の形成に先立ち、透明プラスチックの蒸着面に、
コロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理、グロー放電
処理、粗面化処理などの表面処理を施しても良い、公知
のアンカーコート処理を施しても良い。

酸化アルミニウム蒸着膜は、三二酸化アルミニウム等の
単一化合物から成っていることが好ましいが、蒸着によ
る膜形成では、Ａｌ０５ＡＩｓ。

ｚ、Ａｌｔｏｚ等の各種酸化アルミニウムの混合物とな
るのが通常である。

酸化アルミニウム蒸着膜は、３００〜３０００オングス
トロームの厚さを有することが望ましい。

３００オングストロ一ム未満ではガスバリヤ−性が十分
でない。３０００オングストロームを越えると蒸着膜が
固くなり、透明プラスチックフィルム基材のフレキシビ
リティが損なわれ、また、蒸着膜にクラックが生じ易い
。クラックの発生により、ガスバリヤ−性の劣化、バラ
ツキを生じる結果となる。

蒸着膜の形成は、真空蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング等の手段で可能である。

第１図はこの蒸着法を示す説明回である。すなわち、第
１図に示す装置において、１０−’ｔｏｒｒ、以下の真
空系内で、透明プラスチックフィルムの巻出しロール（
８）から連続的に一定速度で送り出し、この高分子フィ
ルムがダンサ−ロール（５）、エキスパンダーロール（
６）を経て、冷却ロール（９）の位置で、冷却されなが
ら、蒸着源（１０）から蒸発した金属酸化分子を連続的
に製膜する。そして、この蒸着した高分子フィルムをエ
キスパンダーロール（６）、ダンサ−ロール（５）を経
て巻取りロール（３）により連続的に巻き取る。

形成された酸化アルミニウム蒸着膜の上にプラスチック
保護層を積層する。プラスチック保護層は、蒸着膜が傷
ついたり、ゴミが付着したりすることを防止するもので
、蒸着まく積層後、速やかに形成することが望ましい。

また、蒸着膜保護の機能の外、この保護層は他の機能を
有することもできる０例えば製袋の際のヒートシール層
である。ヒートシールそうとして機能するプラスチック
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
酢酸ビニル共重合体等が使用できる。

プラスチック保護走破、蒸着膜の透明性を生がす点から
、透明であることを必要とする。また、後述する湿熱処
理において、水分はこの保護層を透過して蒸着膜に供給
されることから、保護層の厚さは湿熱処理条件や保護層
の材質との関係で、実験的に定めるべきである。保護層
がヒートシール性ポリプロピレンである場合には、例え
ば３０〜８０μｍの厚さで良い。

保護層は接着剤を介して積層できる０例えばフィルム状
の保護層を接着剤を介して積層すれば良い。接着剤はド
ライラミネート用接着剤の外、ノンソルベントタイプの
接着剤が使用できる。

また、溶融した樹脂を蒸着膜上に押出しコーティングし
て積層しても良い。

保護層を積層して得られた積層体を湿熱処理する。湿熱
処理は多孔質の酸化アルミニウム蒸着膜を水和して水酸
化アルミニウムに変え、ガスバリヤ−性を向上する目的
で行われる。

水分は上記保護層を透過して蒸着膜に供給される。この
ため、ゴミなどの不純物が蒸着膜に付着しない。

加熱は４０〜１８０°Ｃによって良い。

湿熱処理は、例えば、積層体を４０〜７０°Ｃ１７０〜
１００％Ｒ，Ｈ，の条件下に１〜７日間保存する方法に
より行うことができる。保護層積層のための接着剤が湿
気硬化型又は二液硬化型ウレタン系接着剤の場合には、
この保存により蒸着膜の水和と同時に接着剤を硬化でき
る。

湿度熱処理は、また、７５〜１００°Ｃの熱水中に３０
秒間〜１時間浸漬したり、１００〜１６０°Ｃの高温の
水蒸気で３０秒間以上処理する方法により、行うことが
できる。この場合には、上記積層体を包装材料として製
袋し、食品を密封した後湿熱処理することができる。こ
の処理により、同時に食品が殺菌できる。

湿熱処理は、また、多湿下に長期保存して、水分を蒸着
膜に吸着させた後、加熱処理する方法によっても可能で
ある。この場合は加熱は乾熱処理で良い０例えば遠赤外
線パネルヒーターによる加熱である。

（実施例１） 第１図に示した装置を用い、巻出しロールに厚さ１２μ
ｍのポリエチレンテレフタレートフィルムをセットし、
また蒸着材料としてＡｌｔＯｓを入れ、槽内を９Ｘ１０
−’ｔｏｒｒ、まで排気した。

次に、酸化アルミニウムを電子ビーム加熱により蒸発さ
せ、フィルム上に蒸着膜厚が１０００オングストローム
に成るように連続的に成膜した。

薄着速度は３０オングストロ一ム／秒（水晶発振式モニ
ターによりモニタリング）である。

得られたフィルムの１着膜面に、二液硬化型ウレタン系
接着剤を介して、厚さ６０μｍの未延伸ポリプロピレン
フィルムを積層した。この積層体を、４０°Ｃ２９０％
Ｒ，Ｈ１の高温多湿雰囲気下に４日間保存して、蒸着膜
を水和すると共に接着剤を硬化した。

（実施例２） 接着剤の硬化と同時に水和する方法に代えて、接着剤を
完全硬化した後、同様の高温多湿雰囲気下に４日間放置
して、蒸着膜を水和した外は実施例１と同様にバリヤー
フィルムを製造した。

（実施例３） 実施例１の積層体を、接着剤が完全硬化した後、沸騰水
中に３０秒間漫漬した。

（実施例４） 実施例１の積層体を製袋し、水を充填密封し、１２５°
Ｃの水蒸気中で３０分間加熱加圧処理した。

（比較例１） 保護層を積層することなく、蒸着膜が露出したフィルム
を同様の高温多湿雰囲気下で４日間保存した外は、実施
例１と同様にバリヤーフィルムを製造した。なお、保存
後、厚さ６０μｍのポリプロピレンフィルムを積層した
。

（比較例２） 保護層を積層することなく、蒸着膜が露出したフィルム
を同様の条件で沸騰水処理した外は、実施例３と同様に
バリヤーフィルムを製造した。なお、処理後、厚さ６０
μｍのポリプロピレンフィルムを積層した。

（比較例３） 湿熱処理を行うことなく、常温で接着剤を完全硬化した
外は実施例１と同様にバリャーフィルムを製造した。

各バリヤーフィルムの酸素透過率（ｃｃ／ｒ＋ｆ・ｄａ
ｙ−ａｔｍ、２５°ｃ、ｉｏｏ％Ｒ，Ｈ，）、透湿度（
ｇ／ｎ？−ｄａｙ、４０℃９０％Ｒ０Ｈ。

）、ラミネート強度（ｇ／１５ｍｍ、９０度剥＃Ｉ）、
光線透過率（％、５５０ｎｍ）を第１表に示す、測定は
各フィルムの巻出し部分から長手方向に沿って１０ケ所
を測定した。

なお、表中「−」は、基材であるポリエチレンテレフタ
レートフィルムが破れてしまって、ラミネート強度が測
定不能な程度に大きかったことを示す。

ｇ４１表 以上の結果から、■実施例１〜４では酸素バリヤー性、
ラミネート強度が極めて優れているのに対し、比較例１
ではこれより劣ること、■実施例１〜４では、酸素透過
率が幅０．６ｃｃ／ｒｒｒ−ｄａｙ−ａｒｍ、透湿度が
幅０．４ｇ／％・ｄａｙの間に入り、バラツキが極めて
小さいのに対し、比較例１及び２では酸素透過率は２．
５〜１２゜７ｃｃ／ｎｆ−ｄａｙ−ａｔｍ、透湿度は２
．５〜１．８ｇ／ｒｒｆ・ｄａｙの間で太き（ばらつい
ており、しかも処理前より劣化している場合のあること
が分かる。

（効果） 意匠のように本発明によれば、酸素バリヤー性や水蒸気
バリヤー性が優れた透明フィルムを１！造でき、しかも
得られるフィルムのガスバリヤ−性のバラツキが小さい
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は蒸着装置の説明図。 （１）・・・−高分子フィルム　（２）〜・−真空系内
（２）・・−・−巻取りロール　　（４）−・−制御ロ
ール（５）−・−・−ダンサ−ロール （６）・・・・−エキスパンダーロール（８）・−・・
−巻出しロール　（９）−・−冷却ロール（１０）−ｍ
−・−蒸着源　　　（１１）・−・・−蒸着パワー特　
　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鉛末和犬 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明プラスチックフィルム基体上に、酸化アルミ
   ニウム蒸着膜、透明プラスチック保護層を順次積層して
   成る積層体を湿熱処理することを特徴とする透明バリヤ
   ーフィルムの製造方法。