JP2008068474A - ガスバリア性積層フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】食品、日用品、医薬品などの包装分野において、また電子機器関連部材などの分野において、包装材料としての通常の加工が施されてもガスバリア性が劣化しない、また包装材料を透視して収容物を確認することができる、特に高いガスバリア性が必要とされる場合に、好適に用いられる透明なガスバリア性積層フィルムを提供すること。
【解決手段】透明なプラスチックフィルムからなる基材層１の少なくとも一方の表面に、
一般式ＡｌＯｘ（ｘ＝０．２〜１．０）で表される厚さ２〜１０ｎｍの酸化アルミニウム蒸着薄膜層２と、
重合しうるアクリル系のモノマー又は該モノマーとオリゴマーとの混合物からなる未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を、紫外線又は電子線を照射して硬化させてなる厚さ０．０２〜２０μｍのガスバリア性被膜層３とを、
真空中において順次積層することを特徴とするガスバリア性積層フィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品、日用品、医薬品などの包装分野において、また電子機器関連部材などの分野において、特に高いガスバリア性が必要とされる場合に、好適に用いられる透明なガスバリア性積層フィルムに関する発明である。

食品、日用品、医薬品などの包装に用いられる包装材料は、また電子機器関連部材などに用いられる包装材料は、収容物の変質を抑制して、その機能や性質を包装中においても保持できるようにするため、包装材料を透過する酸素、水蒸気などの、収容物を変質させる気体による影響を防止する必要があって、これらの気体を遮断するガスバリア性を備えていることが求められている。

通常のガスバリア性を有する包装材料としては、比較的ガスバリア性に優れている塩化ビニリデン樹脂フィルムまたは塩化ビニリデン樹脂をコーティングしたフィルムなどがよく用いられてきたが、これらの包装材料は、高度なガスバリア性が要求される包装に用いることはできない。従って高度なガスバリア性が要求される場合には、アルミニウムなどの金属箔を、ガスバリア層として積層した包装材料を用いざるを得なかった。

ところが、アルミニウムなどの金属箔を積層した包装材料は、温度や湿度の影響が殆どなく、高度なガスバリア性を有しているものの、包装材料を透視して収容物を確認することができないことや、使用後に不燃物として廃棄処理しなければならないことや、収容物の検査に金属探知器が使用できないことなどの、多くの欠点を有していた。

これらの欠点を克服した包装材料としては、透明なプラスチックフィルムからなる基材層に、透明な酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの無機酸化物の蒸着薄膜層と、適宜のガスバリア性被膜層とを、積層してなる図示していない蒸着フィルム（特許文献１）が上市されている。

先行技術文献は、以下のとおりである。
特開平０７−１６４５９１号公報

しかしながら、前述した図示していない蒸着フィルム（特許文献１）は、印刷、ラミネート、製袋などの、包装材料としての通常の加工が施された場合に、酸素透過度や水蒸気透過度などの、ガスバリア性が劣化してしまう欠点を有していた。

そこで、本発明の課題は、食品、日用品、医薬品などの包装分野において、また電子機器関連部材などの分野において、包装材料としての通常の加工が施されてもガスバリア性が劣化しない、また包装材料を透視して収容物を確認することができる、特に高いガスバリア性が必要とされる場合に、好適に用いられる透明なガスバリア性積層フィルムを提供することにある。

本発明において上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、透明なプラスチックフィルムからなる基材層１の少なくとも一方の表面に、
一般式ＡｌＯｘ（ｘ＝０．２〜１．０）で表される厚さ２〜１０ｎｍの酸化アルミニウム蒸着薄膜層２と、
重合しうるアクリル系のモノマー又は該モノマーとオリゴマーとの混合物からなる未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を、紫外線又は電子線を照射して硬化させてなる厚さ０．０２〜２０μｍのガスバリア性被膜層３とを、
真空中において順次積層することを特徴とするガスバリア性積層フィルムとしたものである。

この請求項１の発明においては、透明なプラスチックフィルムからなる基材層１の表面に、酸素、水蒸気などの優れたガスバリア性を有する、一般式ＡｌＯｘ（ｘ＝０．２〜１．０）で現される、厚さ２〜１０ｎｍの透明な酸化アルミニウム蒸着薄膜層２と、重合しうるアクリル系のモノマーからなる又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物からなる未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を、紫外線又は電子線を照射して硬化させてなる、印刷、ラミネート、製袋などの通常の加工や折り曲げや引っ張りなどの外部応力から酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を保護する、厚さ０．０２〜２０μｍの透明なガスバリア性被膜層３とを、順次積層することによって、包装材料としての通常の加工が施されてもガスバリア性が劣化しない、酸素、水蒸気などの優れたガスバリア性を有する透明なガスバリア性積層フィルムを提供することができる。

また請求項２の発明では、前記酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を積層する前記基材層１表面のＲａ（算術平均粗さ）が５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のガスバリア性積層フィルムとしたものである。

この請求項２の発明においては、前述したガスバリア性積層フィルムの、前記酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を積層する基材層１の表面のＲａ（算術平均粗さ）が５０ｎｍ以下であることによって、この酸化アルミニウム蒸着薄膜層２は、酸素、水蒸気などの優れたガスバリア性を発現することができ、それに伴い、優れたガスバリア性を有するガスバリア性積層フィルムを提供することができる。

また請求項３の発明では、前記重合しうるアクリル系のモノマー又は該モノマーとオリゴマーとの混合物が、モノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリレートのうち少なくとも１つを含有していることを特徴とする請求項１または２に記載のガスバリア性積層フィルムとしたものである。

この請求項３の発明においては、前述した重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物が、モノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリレートの少なくとも１つを含有していることによって、前記アルミニウム蒸着薄膜層２との密着性が良好であって、効率良く未硬化のフラッシュ蒸着被膜層が形成できて、さらに衛生性に優れたガスバリア性積層フィルムを提供することができる。

また請求項４の発明では、前記酸化アルミニウム蒸着薄膜層２と前記ガスバリア性被膜層３との二層において、波長３６６ｎｍの光線透過度が６５〜９０％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ガスバリア性積層フィルムとしたものである。

この請求項４の発明においては、前述したガスバリア性被膜層３は、一般的に前述した酸化アルミニウム蒸着薄膜層２より光屈折率が小さいため、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２にガスバリア性被膜層３を積層することにより、波長３６６ｎｍの光線透過度が高くなり、透明性が向上したガスバリア性積層フィルムを提供することができる。

また請求項５の発明では、前記ガスバリア性被膜層３の表面をプラズマ処理したことを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガスバリア性積層フィルムとしたものである。

この請求項５の発明においては、前述したガスバリア性被膜層３の表面をプラズマ処理したことによって、ガスバリア性被膜層３と他のフィルム層や印刷層などとの密着性を向上させて、加えてガスバリア性被膜層３の表面の、未硬化成分を除去して衛生性を向上させたガスバリア性積層フィルムを提供することができる。

以上、本発明は、食品、日用品、医薬品などの包装分野において、また電子機器関連部材などの分野において、包装材料としての通常の加工が施されてもガスバリア性が劣化しない、また包装材料を透視して収容物を確認することができる、特に高いガスバリア性が必要とされる場合に、好適に用いられる透明なガスバリア性積層フィルムを提供することができるという効果がある。

また本発明は、真空蒸着装置内で、基材層１の表面に、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２とガスバリア性被膜層３とを、連続して順次積層することが可能であるので、効率的で生産コストの低減化が可能なガスバリア性積層フィルムを提供することができるという効果がある。

本発明のガスバリア性積層フィルムを実施するための最良の形態を、以下図面に沿って説明する。

本発明のガスバリア性積層フィルムは、図１に示すように、基材層１の表面に、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２とガスバリア性被膜層３とを、厚み方向に順次積層したものである。

本発明のガスバリア性積層フィルムの基材層１は、透明なプラスチックフィルムからなっており、種類としては、例えば、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などのポリエステルフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ乳酸などの生分解性プラスチックフィルム、などが用いられる。

これらの透明なプラスチックフィルムは、延伸、未延伸のどちらでもよいが、機械的強度や寸法安定性などが優れたものが好ましく、特に耐熱性や寸法安定性などの面から、二軸方向に延伸したポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。また帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤等などの添加剤を含有した透明なプラスチックフィルムでもよく、他の層を積層する側の表面には、密着性を良くするために、コロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理、薬品処理、溶剤処理などが施されていても構わない。

これらの透明なプラスチックフィルムからなる基材層１の厚さは、特に制限を受けるものではないが、包装材料としての適性や他の層を積層する場合の加工適性などを考慮すると、実用的には３〜２００μｍの範囲で、特に６〜３０μｍの透明なプラスチックフィルムが好ましい。

さらにまた、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を積層する基材層１の表面は、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２が、より優れたガスバリア性を発現するため、その平滑性は高い方が好ましく、Ｒａ（算術平均粗さ）は５０ｎｍ以下であることが好ましい。

なぜならば、後述する酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の厚さは２〜１０ｎｍであるため、Ｒａが５０ｎｍより大きいと、均一な蒸着薄膜層が得られないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができないためである。

本発明のガスバリア性積層フィルムの酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の形成方法は、特に限定されるものではないが、基材層１の表面に、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を、真空中において積層する場合には、現時点では真空蒸着法が最も優れている。

現時点の真空蒸着法において、真空蒸着装置内での蒸発源材料の加熱手段としては、電子線加熱方式や抵抗加熱方式や誘導加熱方式などが好ましい。また基材層１との密着性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法などを用いることも可能である。さらに蒸着薄膜層の透明性を上げるために、酸素ガスなど吹き込んだりする反応性蒸着を行っても一向に構わない。

本発明のガスバリア性積層フィルムの一般式ＡｌＯｘで表される酸化アルミニウム蒸着薄膜層２は、ｘの値および厚さを制御することで透明性を発現することが可能となり、かつ酸素、水蒸気などの収容物を変質させる気体を遮断する、優れたガスバリア性を有している。

上記一般式ＡｌＯｘにおけるｘの値は、後述するガスバリア性被膜層３の形成による水蒸気バリアの劣化を防止するため、０．２〜１．０、より好ましくは０．４〜０．８である。

すなわち、後述するガスバリア性被膜層３は、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物を、フラッシュ蒸着法にて形成しているが、仮にｘの値を１．０以上にすると、オフラインで積層した場合は問題ないものの、インラインで積層した場合には、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物が、前述した酸化アルミニウム蒸着薄膜層２に滲入するなどの影響を与えて、本来の優れた水蒸気バリア性を阻害していると考えられる。そこで、上記ｘの値を１．０より小さく、すなわち、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の酸化度を小さくすることによって、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物の影響を抑制して、前述した酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の、本来の優れた水蒸気バリア性の劣化を防止することができる。また、ｘの値を０．２以下にした場合には、上記のような水蒸気バリアの劣化は起こらないものの、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の厚さを制御しても水蒸気バリア性と透明性との両方を同時に発現することが困難になる。

酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の厚さは、２〜１０ｎｍ、より好ましくは４〜８ｎｍである。すなわち厚さが２ｎｍ以下であると、均一な蒸着薄膜層が得られないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない。また、一般式ＡｌＯｘで表される酸化アルミニウム蒸着薄膜層２は、ｘの値が１．０より小さい組成比のため、その厚さが１０ｎｍ以上であると十分な透明性を発現することが困難になる。

本発明のガスバリア性積層フィルムのガスバリア性被膜層３の形成方法は、重合しうるアクリル系のモノマーからなる又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物からなる未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を、前述した酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の表面に真空中においてフラッシュ蒸着法で積層した後に、紫外線又は電子線を照射して硬化させて形成することができる。従って、前述した真空蒸着装置内で、基材層１の表面に、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２とガスバリア性被膜層３とを、真空中において連続して順次積層することが可能であって、効率的で生産コストの低減化が可能である。

この未硬化のフラッシュ蒸着被膜層は、前述した真空蒸着装置内で、高温の蒸発源の中に挿入したノズルなどから、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物を滴下して気化（フラッシュ蒸着法と言う）させて、前述した酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の表面に、連続して積層することができる。

また、この未硬化のフラッシュ蒸着被膜層に紫外線を照射して硬化させる場合には、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物に、光重合開始剤を混合する。具体的な光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、キサントン類、アセトフェノン誘導体などを挙げることができ、これらの光重合開始剤を０．０１〜１０重量％、好ましくは０．１〜２重量％の割合で混合して使用する。

さらに、この未硬化のフラッシュ蒸着被膜層に電子線を照射して硬化させる場合には、フラッシュ蒸着被膜層の膜厚と電子線のエネルギー条件、加工速度、除電とのバランスが重要である。すなわち過度の電子線エネルギーの供給は、フラッシュ蒸着被膜層に帯電を引き起こして、その結果として、剥離放電によって、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２のガスバリア性が損なわれる恐れがある。

本発明のガスバリア性積層フィルムのガスバリア性被膜層３の役割は、前述した優れたガスバリア性を有する酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の印刷、ラミネート、製袋などの通常の加工が施された場合の保護機能であって、また折り曲げや引っ張りなどの外部応力が加わった場合の保護機能であって、ガスバリア性被膜層３の厚さは、０．０２〜２０μｍであることが好ましい。すなわち膜厚が０．０２μｍ未満であると、均一な被膜層を形成することが難しく、また膜厚が２０μｍを超えると、十分に被膜層を硬化させることが難しく、これらの保護機能が発揮できない。

さらに、ガスバリア性被膜層３は、一般的に前述した酸化アルミニウム蒸着薄膜層２より光屈折率が小さいため、ガスバリア性被膜層３を積層することにより、波長３６６ｎｍの光線透過度が１〜１０％高くなる。この光線透過度の上昇の程度はガスバリア性被膜層３の厚さ、および酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の光屈折率に依存しており、ガスバリア性積層３の厚さを０．０２〜２０μｍの間で制御することにより、波長３６６ｎｍの光線透過度を６０〜９０％とした、より好ましくは７５〜９０％とした、より高い透明性を発現したガスバリア性積層フィルムを得ることができる。

本発明のガスバリア性積層フィルムの、未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を硬化させてなるガスバリア性被膜層３の原材料としての、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物は、モノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリレートのうちの少なくとも１つを含有していることが好ましい。

また、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、アクリルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、シリコーンアクリレート、ポリアセタールアクリレート、ポリブタジエン系アクリレート、メラミンアクリレートなどの重合性が高いアクリル系のモノマー又はオリゴマーを、適宜選定して用いることができる。

また、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、フェニル基などの、官能基を付与したタイプのモノアクリレートを、１つ以上含有して使用することによって、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２との密着性を向上させることができる。すなわちジアクリレートは基本構成物として用い、またトリアクリレートは架橋度を向上させるために用いるが、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２との密着性をさらに高くするため、官能基を付与したタイプのモノアクリレートを含有して使用することが好ましい。

前述したモノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリレートには色々な種類があって、特に限定するものではないが、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２との密着性が良好であって、効率良く未硬化のフラッシュ蒸着薄膜層が形成できて、さらに衛生性に優れたものにするには、例えば、モノアクリレートとして、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−アクリロイロキシエチル−コハク酸、メトキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、ジアクリレートとして、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、トリアクリレートとして、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレートなどを使用することが好ましく、これらモノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリレートを、それぞれ少なくとも１つ含有していることがより望ましい。

本発明のガスバリア性積層フィルムの、未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を硬化させてなるガスバリア性被膜層３の原材料としての、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物の粘度は、２００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下、より好ましくは１００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下であることが望ましい。すなわち前述した真空蒸着装置内で、高温の蒸発源の中に挿入したノズルなどから、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物を滴下して、瞬間的に気化させて、前述した酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の表面に、未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を連続して積層するために、この混合物の粘度が高すぎると、高温の蒸発源の中に挿入したノズルなどから、少量ずつ一定速度で滴下させることが困難になるためである。

また、本発明のガスバリア性積層フィルムは、食品、日用品、医薬品などの包装分野において、また電子機器関連部材などの分野において、包装材料として用いられるために、重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物は、そのＰＩＩ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｉｒｒｉｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）が２．０以下であることが望ましい。なお、ＰＩＩとは、化学品の皮膚障害の度合を示すものであって、値が小さいほど刺激性が低い。

本発明のガスバリア性積層フィルムの、ガスバリア性被膜層３の表面のプラズマ処理は、食品、日用品、医薬品などの包装分野において、包装材料として用いられる際に、ガスバリア性被膜層３の原材料として使用した、前述した重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物の未硬化成分を除去して、その硬化度を向上して、食品衛生上などの問題に対処するために、さらにガスバリア性積層フィルムのガスバリア性被膜層３に、後述する他のフィルム層や印刷層などを積層する際に、ガスバリア性被膜層３と他のフィルム層や印刷層などとの、密着性を向上させるために、それぞれ行なうものである。

このガスバリア性被膜層３の表面の、プラズマ処理の方法として、ＤＣ電源又はＲＦ電源を用いてプラズマ処理する際には、プラズマを連続的に安定して発生させて、前述した重合しうるアクリル系のモノマー又はこのモノマーとオリゴマーとの混合物の未硬化成分を効率良く除去するために、水素、酸素、窒素、二酸化炭素などの通常のガスに、少なくともヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスの１種類を含んだ、プラズマ処理用の混合ガスを使用することが望ましい。

本発明のガスバリア性積層フィルムは、基材層１の両側の表面に、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２とガスバリア性被膜層３とを、それぞれ順次積層しても良いし、またガスバリア性被膜層３の表面に、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２とガスバリア性被膜層３とを、そ
れぞれ二重に順次積層しても良いし、さらにガスバリア性被膜層３の表面に、それぞれ印刷層を積層しても良い。この印刷層は、従来から用いられている通常の印刷インキを用いて、周知の印刷方式や塗布方式などで、厚さ０．１〜２．０μｍの印刷層を、特に制約なく積層することができる。

また、本発明のガスバリア性積層フィルムを積層して、食品、日用品、医薬品などの包装分野において、また電子機器関連部材などの分野において、包装材料として用いる場合には、本発明のガスバリア性積層フィルムを最外層として使用して、ガスバリア性積層フィルムのガスバリア性被膜層３に中間フィルム層やヒートシール層などを、それぞれ接着剤を介して順次積層した構成にしても良く、また本発明のガスバリア性積層フィルムを中間層として使用して、ガスバリア性積層フィルムの外面（例えば基材層１）側に外側フィルム層などを、ガスバリア性積層フィルムの内面（例えばガスバリア性被膜層３）側にヒートシール層などを、それぞれ接着剤を介して積層した構成にしても良い。

この場合に、中間フィルム層、外側フィルム層としては、それぞれ透明な、例えば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などのポリエステル系フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアクリルニトリル系フィルム、ポリイミド系フィルム、などが用いられる。また、ヒートシール層としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、及びこれらの金属架橋物、などの合成樹脂が用いられる。さらに接着剤としては、１液硬化型又は２液硬化型のポリウレタン系接着剤などを用いて、ドライラミネート法などで積層することができる。

この中間フィルム層、外側フィルム層、ヒートシール層の厚さは、目的に応じて決められるが、一般的には１５〜２００μｍの範囲である。またヒートシール層の他の積層方法としては、前述したヒートシール層の合成樹脂を、熱溶融押出し（エクストルージョンラミと言う）して、積層することもできる。

以下に、本発明のガスバリア性積層フィルムの実施例を、図面に沿って説明する。図１は、本発明の実施例１から３における、ガスバリア性積層フィルムの側断面図であって、基材層１の表面に、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２とガスバリア性被膜層３とを、厚さ方向に順次積層した状態を示している。

＜実施例１＞
まず、基材層１として、厚さ１２μｍのニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用して、真空蒸着装置内で、電子線加熱方式で金属アルミニウムを蒸発させて、そこに酸素ガスを導入して、この基材層１の表面に、一般式ＡｌＯｘ（ｘ＝０．７５）で表される、厚さ７ｎｍの酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を積層して、連続して前述したフラッシュ蒸着法で、この酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の表面に、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレートとプロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレートとエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレートとの、１０／７０／２０（重量％）の配合比率の混合物からなる、厚さ０．２μｍの未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を積層した後に、電子線を照射して硬化させてガスバリア性被膜層３を形成して、本発明の実施例１のガスバリア性積層フィルムを作製した。

なお、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を積層したＰＥＴフィルム（基材層１）の表面のＲａ（算術平均粗さ）は１０ｎｍであった。

＜実施例２＞
実施例１のガスバリア性積層フィルムにおいて、ＤＣ電源を用いて、窒素とアルゴンとの１／１の混合ガスをプラズマ化して、ガスバリア性被膜層３の表面をプラズマ処理し、その他は全く同様にして、実施例２のガスバリア性積層フィルムを作製した。

＜実施例３＞
実施例１のガスバリア性積層フィルムにおいて、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を積層したＰＥＴフィルム（基材層１）の表面のＲａ（算術平均粗さ）は６０ｎｍであり、その他は全く同様にして、実施例３のガスバリア性積層フィルムを作製した。

以下に、本発明のガスバリア性積層フィルムの、比較例と比較評価とを説明する。

＜比較例１＞
実施例１のガスバリア性積層フィルムにおいて、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の表面にガスバリア性被膜層３を積層せず、その他は全く同様にして、比較例１のガスバリア性積層フィルムを作製した。

＜比較例２＞
実施例１のガスバリア性積層フィルムにおいて、一般式ＡｌＯｘ（ｘ＝０．７５）で表される酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の厚さを１２ｎｍとして、その他は全く同様にして、比較例２のガスバリア性積層フィルムを作製した。

＜比較例３＞
実施例１のガスバリア性積層フィルムにおいて、一般式ＡｌＯｘ（ｘ＝０．７５）で表される酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の厚さを１．５ｎｍとして、その他は全く同様にして、比較例３のガスバリア性積層フィルムを作製した。

＜比較例４＞
実施例１のガスバリア性積層フィルムにおいて、一般式ＡｌＯｘで表される、厚さ７ｎｍの酸化アルミニウム蒸着薄膜層２のｘの値を１．５として、その他は全く同様にして、比較例４のガスバリア性積層フィルムを作製した。

＜比較例５＞
実施例１のガスバリア性積層フィルムにおいて、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２の代わりに、真空蒸着装置内で、電子線加熱方式で金属アルミニウムを蒸発させて、厚さ７ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層を積層し、その他は全く同様にして、比較例５のガスバリア性積層フィルムを作製した。

＜比較評価＞
本発明の実施例１から３及び比較例１から５のガスバリア性積層フィルムの、それぞれの単体フィルムを用意した。また、これら単体フィルムの、実施例１から３及び比較例２から４においては、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２とガスバリア性被膜層３との二層における、比較例１においては、酸化アルミニウム蒸着薄膜層２一層における、比較例５においては、アルミニウム蒸着薄膜層とガスバリア性被膜層３との二層における、波長３６６ｎｍの光線透過度（％）を測定した。

さらに本発明の実施例１から３及び比較例１から５のガスバリア性積層フィルムの、基材層１とは反対側の最外層（実施例１から３及び比較例２から５ではガスバリア性被膜層３、比較例１では酸化アルミニウム蒸着薄膜層２）の表面に、それぞれ厚さ１．２μｍの
印刷層を積層した印刷フィルムを用意した。さらにまた本発明の実施例１から３及び比較例１から５のガスバリア性積層フィルムの、それぞれ厚さ１．２μｍの印刷層を積層した印刷フィルムの印刷層の表面に、５ｇ／ｍ²のポリウレタン系接着剤を介して、それぞれ厚さ５０μｍのポリプロピレンのヒートシール層を積層した積層フィルムを用意した。

次に、本発明の実施例１から３及び比較例１から５のガスバリア性積層フィルムの、それぞれの用意した単体フィルムについて、モダンコントロール社製の酸素透過度計（ＭＯＣＯＮ ＯＸ−ＴＲＡＮ ２／２１）で、３０℃−７０％ＲＨ雰囲気下での酸素透過度（ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ＭＰａ）を測定した。また、それぞれの用意した単体フィルムと印刷フィルムと積層フィルムとについて、モダンコントロール社製の水蒸気透過度計（ＭＯＣＯＮ ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ ３／３１）で、４０℃−９０％ＲＨ雰囲気下での水蒸気透過度（ｇ／ｍ²・２４ｈ）を測定した。さらに、それぞれの用意した積層フィルムについて、通常のテンシロン型万能試験機で、１５ｍｍ幅にスリットした試験片のラミネート強度（Ｎ／１５ｍｍ）を測定した。上記それぞれの測定結果を以下の表１に示した。

≪単位≫ 光線透過度：％
酸素透過度：ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ＭＰａ
水蒸気透過度：ｇ／ｍ²・２４ｈ
ラミネート強度：Ｎ／１５ｍｍ

表１に示すように、本発明の実施例１から３のガスバリア性積層フィルムの、それぞれの用意した単体フィルムについては、いずれもその酸素透過度、水蒸気透過度ともに小さく、透明性も良好であった。また実施例１から３のガスバリア性積層フィルムの、用意した印刷フィルムと積層フィルムについても、水蒸気透過度が小さく、さらに積層フィルムについては、実施例２のラミネート強度が特に強かった。

一方、比較例２および５のガスバリア性積層フィルムの、用意した単体フィルムでは、実施例１から３の単体フィルムと比較して、その透明性が劣っていた。また、比較例１のガスバリア性積層フィルムの、用意した印刷フィルムと積層フィルムとについては水蒸気透過度が劣化していた。また、比較例３のガスバリア性積層フィルムの、用意した単体フィルムについては、いずれもその酸素透過度、水蒸気透過度が大きい。しかも、比較例３のガスバリア性積層フィルムの、用意した印刷フィルムについては、その水蒸気透過度が大きく劣化していた。さらにまた、比較例４のガスバリア性積層フィルムの、用意した印刷フィルムと積層フィルムとについては、いずれもその水蒸気透過度が大きく劣化していた。

本発明のガスバリア性積層フィルムの側断面図。

符号の説明

１…基材層
２…酸化アルミニウム蒸着薄膜層
３…ガスバリア性皮膜層

Claims (5)

1. 透明なプラスチックフィルムからなる基材層１の少なくとも一方の表面に、
   一般式ＡｌＯｘ（ｘ＝０．２〜１．０）で表される厚さ２〜１０ｎｍの酸化アルミニウム蒸着薄膜層２と、
   重合しうるアクリル系のモノマー又は該モノマーとオリゴマーとの混合物からなる未硬化のフラッシュ蒸着被膜層を、紫外線又は電子線を照射して硬化させてなる厚さ０．０２〜２０μｍのガスバリア性被膜層３とを、
   真空中において順次積層することを特徴とするガスバリア性積層フィルム。
2. 前記酸化アルミニウム蒸着薄膜層２を積層する前記基材層１表面のＲａ（算術平均粗さ）が５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のガスバリア性積層フィルム。
3. 前記重合しうるアクリル系のモノマー又は該モノマーとオリゴマーとの混合物が、モノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリレートのうち少なくとも１つを含有していることを特徴とする請求項１または２に記載のガスバリア性積層フィルム。
4. 前記酸化アルミニウム蒸着薄膜層２と前記ガスバリア性被膜層３との二層において、波長３６６ｎｍの光線透過度が６５〜９０％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ガスバリア性積層フィルム。
5. 前記ガスバリア性被膜層３の表面をプラズマ処理したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガスバリア性積層フィルム。

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