JPH04366142A - ガスバリアフイルムおよびその製造法 - Google Patents

ガスバリアフイルムおよびその製造法

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JPH04366142A
JPH04366142A JP16868891A JP16868891A JPH04366142A JP H04366142 A JPH04366142 A JP H04366142A JP 16868891 A JP16868891 A JP 16868891A JP 16868891 A JP16868891 A JP 16868891A JP H04366142 A JPH04366142 A JP H04366142A
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芳治 森原
Seiichiro Yokoyama
横山 誠一郎
Yozo Yamada
陽三 山田
Teizo Harima
播磨 貞三
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレトルト食品等の包装用
フイルムに適したガスバリアフイルムおよびその製造法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば蒸着法の如きドライプロセ
スにより製造したガスバリアフイルムとしては、アルミ
ニウム蒸着フイルム等がある。例えば、プラスチックフ
イルムの少なくとも片面上にアルミニウムを1000オ
ングストローム程度の厚さに蒸着したフイルムを表面ハ
ードコート及びラミネートしたものが食品包装用フイル
ムとして用いられている。しかし、アルミニウム蒸着に
よりえられた薄膜のガスバリア性は1〜10cc/m2
 ・24hr・atm程度であり充分とはいいえない。
【0003】また、無機酸化物の薄膜を設けたガスバリ
アフイルムとしては、SiOを蒸着したフイルムがある
。例えば、プラスチックフイルムの少なくとも片面上に
SiOを700オングストローム程度の厚さに蒸着した
ものを表面ハードコート及びラミネートして食品包装用
フイルムに用いられている。しかし、SiOは材料費が
高く、コストがかかりすぎる。また、Si,SiO,S
iO2 の混合材料による蒸着法では、材料の飛散、真
空度の上昇等により、緻密な構造を有する無機酸化物薄
膜は得られていない。更にガスバリア性も1〜10cc
/m2 ・24hr・atm程度であり充分ではない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の表
面蒸着によるガスバリアフイルムにおいてはガスバリア
性は充分満足すべき程度には達しておらず、また蒸着に
用いる材料が高価である、緻密な構造を有する蒸着薄膜
が得られない等の難点があった。本発明は材料の飛散、
真空度の上昇が実質的になく、比較的廉価な材料を用い
、ガスバリア性のすぐれたガスバリアフイルムを提供し
ようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】概説すると、本発明は(
a)Siおよび/またはSiの酸化物、および(b)(
i)アルカリ金属、(ii)アルカリ土類金属、(ii
i )アルカリ金属の化合物および(iv)実質的に塩
基性を示す物質からなる群から選択した少なくとも一つ
の物質からなり、薄膜全体を基準として(a)は90重
量%以上、(b)は0.1〜10重量%である無機薄膜
をプラスチックフイルムの少なくとも一面上にコートし
たことを特徴とするガスバリアフイルムに関する。
【0006】本発明はまた蒸着法、スパッタ法等のドラ
イプロセスによりプラスチックフイルムの少なくとも一
面上に無機薄膜をコートすることによりガスバリアフイ
ルムを製造するにあたり、ドライプロセスに用いる材料
としてSiおよび/またはSiの酸化物、および(b)
(i)アルカリ金属、(ii)アルカリ土類金属、(i
ii )アルカリ金属の化合物および(iv)実質的に
塩基性を示す物質からなる群から選択した少なくとも一
つの物質からなり、(a)は90重量%以上、(b)は
0.1〜10重量%の組成のものを用いることを特徴と
するガスバリアフイルムの製造方法に関する。
【0007】本発明の実施にあたり使用しうるプラスチ
ックフイルムは常法により有機重合体をその溶液または
溶融物の形で押し出して成形し、必要により長手方向お
よび/または横方向に延伸されたものである。有機重合
体の代表例としてはポリエステル、ポリエチレン、ナイ
ロン6、ポリアミド、ポリイミド等があげられる。用い
るフイルムの厚さは用途に応じて広範囲に変えることが
できるが、一般には5〜100μmである。
【0008】本発明のガスバリアフイルムはかかるプラ
スチックフイルムの少なくとも一面上に前記の組成を有
する無機質の薄膜をコートしたものである。この薄膜の
厚さも用途に応じて異なるが、一般的には5〜5000
オングストローム、好ましくは100〜2000オング
ストロームである。
【0009】本発明においてはSiおよび/またはSi
の酸化物が用いられるが、両者は通常混合して使用され
る。しかし、両者の混合割合は広範囲にわたり変化しう
る(Si=0〜100重量%)。なおSiの酸化物の例
としてはSiO,SiO2 またはその混合物が列挙さ
れる。
【0010】本発明ではこのようなSi系の物質に加え
、(i)アルカリ金属、(ii)アルカリ土類金属、(
iii )アルカリ金属の化合物および(iv)実質的
に塩基性を示す物質からなる群から選択した少なくとも
一つの物質を併用することを要する。なお(i)の例と
してはNa,K等、(ii)の例としてはMg,Ca,
Ba等、(iii )の例としては水酸化ナトリウム、
ケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ
酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム等があげられる。ま
た(iv)の実質的に塩基性を示す物質には塩基性塩化
アルミニウム、Al2+n(OH)2nCl6,MgO
,BaO等がある。
【0011】なお本発明においてプラスチックフイルム
上に前記の無機質薄膜を形成せしめるにあたっては蒸着
法、スパッタ法等の高真空室内での方法(ドライプロセ
ス)を採るのがよい。蒸着法とは抵抗過熱、誘導過熱、
電子線加熱等により、るつぼに入った材料を加熱、蒸発
させて基板(プラスチックフイルム)に薄膜として付着
させる方法である。その際、材料、目的によって加熱温
度、加熱方式が異なり、最も適したものを選定する。ま
た、真空槽内に酸素等の反応ガスを導入し、酸化反応を
起させる反応性蒸着法も使用しうる。またスパッタ法と
は真空槽内に放電ガス(Ar等)を導入し、ターゲット
、基板(プラスチックフイルム)間に高周波電圧、直流
電圧を与えて放電ガスをプラズマ化し、ターゲットに衝
突させ、材料を飛ばして基板に薄膜として付着させる方
法である。又、酸素等の反応ガスを導入し、酸化反応を
起させる反応性スパッタ法も用いることがでる。
【0012】これらの各種のドライプロセス法は何れも
それ自体は公知である。本発明では既述の如くかかる薄
膜形成法において特定組成の材料を用い、特定組成の薄
膜を形成せしめる点に特徴がある。
【0013】なお、かかる特定組成の材料は前記の(a
)および(b)を所定割合もとに配合して、成形、焼結
した形態のものとし、これを前記ドライプロセスの材料
に供するのが普通である。かかる調整にあたってはそれ
自体公知の手段をとることができる。
【0014】本発明ではこのような特定の組成の材料を
用いる為にドライプロセスによる薄膜形成時に材料の飛
散を防止しうると共に真空度の上昇を抑えることができ
、緻密な無機薄膜をプラスチックフイルム上に付着形成
せしめることができる。かくしてえられるガスバリアフ
イルムのガスバリア性は1cc/m2 ・24hr・a
tm以下のすぐれた特性を示す。
【0015】本発明方法は前述の如くドライプロセスに
より無機薄膜を形成せしめるものであるが、電子ビーム
を用いた蒸着法によるのが好ましい。かかる蒸着法はそ
れ自体公知の装置を用いて実施しうるが、その一例の略
図を図1に示す(但し、真空槽は省略)。なお蒸着時の
真空度は5×10−3torr以下、好ましくは1×1
0−3以下、また冷却ドラムの温度は−20℃乃至10
℃、好ましくは−10℃乃至5℃である。
【0016】以下本発明を比較例と共に実施例をあげて
説明する。
【0017】比較例 SiとSiO2 の粉末を47:53重量%の割合で混
合した粉末材料に、エチルシリケート〔Si(OC2H
5)4〕を無水アルコールに対して体積比で1:1の割
合で混合した溶液を、粉末材料200gに対して100
cc加え撹拌、型入れを行い、150℃で4時間大気中
で乾燥させた後、1300℃で1時間焼結して緻密な構
造の蒸着材料を調整した。
【0018】このように調整した蒸着材料を用い図1に
示した電子ビーム蒸着装置によりポリエステル(ポリエ
チレンテレフタレート)フイルムの片面上に薄膜を付着
させた。フイルムの厚さは12μm、フイルムの送り速
度は70m/分、電子ビームの投入電力は35kwとし
た。また、蒸発源のスリットの幅は100mm、ドラム
は−10℃まで冷却した。真空槽内を6×10−4Pa
以下に排気した後、電子ビーム蒸着を行いSiOの薄膜
(厚さ700オングストローム)をフイルム上に蒸着さ
せた。かくして得たガスバリアフイルムの酸素透過率そ
の他のデータを第1表に示す。
【0019】実施例  1 SiとSiO2 の粉末を47:53重量%の割合で混
合した粉末材料に、ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3
) を水に対して0.36重量%混合した溶液を粉末材
料200gに対して70cc加え撹拌、型入れ、発泡を
行い、150℃で4時間大気中で乾燥させた後、130
0℃で1時間焼結して蒸着材料を調整した。この蒸着材
料は多孔質な構造を有していた。
【0020】このように調整した蒸着材料を使用して図
1に示した電子ビーム蒸着装置により、ポリエステル(
ポリエチレンテレフタレート)フイルムの片面上にSi
O薄膜を付着させた。その際、フイルムの厚さは12μ
m、製膜時のフイルムの送り速度は80m/分、電子ビ
ームの投入電力は38kwとした。また、蒸発源のスリ
ットの幅は100mm、ドラムは−10℃まで冷却した
。真空槽内を6×10−4Pa以下に排気した後、電子
ビーム蒸着を行いSiOの薄膜(厚さ700オングスト
ローム)をフイルムに蒸着させた。かくして得たガスバ
リアフイルムの酸素透過率その他のデータを第1表に示
す。
【0021】実施例  2 SiとSiO2 の粉末を47:53重量%の割合で混
合した粉末材料に、NaOHを水に対して0.5重量%
混合した溶液を粉末材料200gに対して70cc加え
て撹拌、型入れ、発泡を行い、150℃で4時間大気中
で乾燥させた後、1300℃で1時間焼結して蒸着材料
を調整した。この蒸着材料は多孔質な構造を有していた
【0022】このように調整した蒸着材料を使用して図
1に示した電子ビーム蒸着装置により、ポリエステル(
ポリエチレンテレフタレート)フイルムの片面上にSi
O薄膜を付着させた。その際、フイルムの厚さは12μ
m、製膜時のフイルムの送り速度は80m/分、電子ビ
ームの投入電力は35kwとした。また、蒸発源のスリ
ットの幅は100mm、ドラムは−10℃まで冷却した
。真空槽内を6×10−4Pa以下に排気した後、電子
ビーム蒸着を行いSiOの薄膜(厚さ700オングスト
ローム)をフイルム上に蒸着させた。かくして得たガス
バリアフイルムの酸素透過率その他のデータを第1表に
示す。
【0023】
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるときは
レトルト食品包装用等のガスバリアフイルムとして、従
来ガスバリアフイルムよりも格段によいガス遮断性を有
するものが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施にあたり使用しうる電子ビー
ム蒸着装置の一例の概略図である。
【符号の説明】
1  ポリエステルフイルムのロール 2  テンショナー 3  冷却ドラム 4  シャッター 5  スリット 6  電子ビーム蒸着源 7  巻き取りロール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  (a)Siおよび/またはSiの酸化
    物、および(b)(i)アルカリ金属、(ii)アルカ
    リ土類金属、(iii )アルカリ金属の化合物および
    (iv)実質的に塩基性を示す物質からなる群から選択
    した少なくとも一つの物質からなり、薄膜全体を基準と
    して(a)は90重量%以上、(b)は0.1〜10重
    量%である無機薄膜をプラスチックフイルムの少なくと
    も一面上にコートしたことを特徴とするガスバリアフイ
    ルム。
  2. 【請求項2】  蒸着法、スパッタ法等のドライプロセ
    スによりプラスチックフイルムの少なくとも一面上に無
    機薄膜をコートすることによりガスバリアフイルムを製
    造するにあたり、ドライプロセスに用いる材料としてS
    iおよび/またはSiの酸化物、および(b)(i)ア
    ルカリ金属、(ii)アルカリ土類金属、(iii )
    アルカリ金属の化合物および(iv)実質的に塩基性を
    示す物質からなる群から選択した少なくとも一つの物質
    からなり、(a)は90重量%以上、(b)は0.1〜
    10重量%の組成のものを用いることを特徴とするガス
    バリアフイルムの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005199515A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Dainippon Printing Co Ltd 透明蒸着フィルムおよびその製造法

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