JP2010208029A - ガスバリアフィルム、その製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材となる高分子フィルム1の片面もしくは両面に、前記高分子フィルム1と同等もしくはそれ以上に平滑である下地層2、第一無機酸化物蒸着層3、前記高分子フィルム1と同等もしくはそれ以上に平滑である中間層4および第二無機酸化物蒸着層5をこの順で有するガスバリアフィルム、その製造方法および製造装置。
【選択図】図1
Description
しかしながら、これらの包装体を屋外などの過酷な条件下に長期間曝した場合、高分子フィルムと無機酸化物薄膜層との間で層間剥離が発生し包装体としての機能を損なう問題があり、屋外などで使用される高耐久性を有するガスバリア包装体を得るには鋭意工夫が求められる。
請求項2に記載の発明は、前記平滑の度合いが、中心線平均粗さを基準にして決定されることを特徴とする請求項1に記載のガスバリアフィルムである。
請求項3に記載の発明は、基材となる高分子フィルムの片面もしくは両面に、前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である下地層を形成する下地層形成工程と、前記下地層上に無機酸化物蒸着層を形成する第一無機酸化物蒸着層形成工程と、前記第一無機酸化物蒸着層上に前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である中間層を形成する中間層形成工程と、前記中間層上に無機酸化物蒸着層を形成する第二無機酸化物蒸着層形成工程とを有することを特徴とするガスバリアフィルムの製造方法である。
請求項4に記載の発明は、前記下地層形成工程、第一無機酸化物蒸着層形成工程、中間層形成工程および第二無機酸化物蒸着層形成工程の全てが減圧環境下で行なわれることを特徴とする請求項3に記載のガスバリアフィルムの製造方法である。
請求項5に記載の発明は、前記下地層形成工程、第一無機酸化物蒸着層形成工程、中間層形成工程および第二無機酸化物蒸着層形成工程の全てが1つの装置内で行なわれることを特徴とする請求項3に記載のガスバリアフィルムの製造方法である。
請求項6に記載の発明は、前記下地層および中間層がプラズマCVD法により形成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のガスバリアフィルムの製造方法である。
請求項7に記載の発明は、前記プラズマCVD法において、プラズマを励起するためのガスがアルゴン、窒素、ヘリウム、酸素、二酸化炭素、水素、アンモニア、オゾン、テトラエチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルシラン、トリメチルシラン、モノシラン、ジシランのうち1種類のガス、またはこれらの混合ガスからなることを特徴とする請求項6に記載のガスバリアフィルムの製造方法である。
請求項8に記載の発明は、基材となる高分子フィルムの片面もしくは両面に、前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である下地層を形成する下地層形成手段と、前記下地層上に無機酸化物蒸着層を形成する第一無機酸化物蒸着層形成手段と、前記第一無機酸化物蒸着層上に前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である中間層を形成する中間層形成手段と、前記中間層上に無機酸化物蒸着層を形成する第二無機酸化物蒸着層形成手段とを有することを特徴とするガスバリアフィルムの製造装置である。
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にプラズマCVD法により下地層を形成し、その上に第一無機酸化物蒸着層を設け、その上に中間層を形成した後、第二無機酸化物蒸着層を形成した。この時、プラズマCVD法にて、下地層および中間層を形成する際の13.56MHzのRF電源を用い、プラズマを励起するためのガス種としては酸素/ヘキサメチルジシロキサンの混合ガスを用いた。なおその際の処理圧力は20Paとし、その厚さは30nmとした。2回の無機酸化物蒸着層の形成には共通して電子線加熱方式を利用した真空蒸着により、酸化珪素膜を40nmの厚みで成膜してガスバリアフィルムを形成した。
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に第一無機酸化物蒸着層を形成し、ガスバリアフィルムとした。それ以外の条件は実施例1と同様である。
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にプラズマCVD法により下地層を形成し、その上に第一無機酸化物蒸着層を形成し、ガスバリアフィルムとした。それ以外の条件は実施例1と同様である。
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にプラズマCVD法により下地層を形成し、その上に第一無機酸化物蒸着層を設け、その上に中間層を形成せずに第二無機酸化物蒸着層を形成した。それ以外の条件は実施例1と同様である。
本発明品のガスバリア性を酸素透過度測定装置(モダンコントロール社製 MOCON OXTRAN 2/21)、水蒸気透過度測定装置(モダンコントロール社製 MOCON PERMATRAN 3/21 40℃90%RH雰囲気)を用い測定した。その結果、ガスバリア性は、実施例>比較例3≒比較例2>比較例1となった。その結果を図4に示す。
本発明品の密着性を、水中引っ張り試験機を用い測定した。その結果、実施例で示した方法で成膜した蒸着フィルムは、比較例1から3で示した方法で成膜した蒸着フィルムと比べ強い密着性を有していた。
本発明品の耐久性を測定するため、48時間のプレシャークッカー試験後の密着性を、水中引っ張り試験機を用い測定した。その結果、実施例で示した方法で成膜した蒸着フィルムは、密着性の低下がなく、膜面の剥離等も確認されなかった。
本発明品に使用した、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム、下地層および中間層の表面の中心線平均粗さ(Ra)を、走査型プローブ顕微鏡(日本ビーコ社製 NANOSCOPEIIIA)を用い測定した結果を図5に示す。
2…プラズマCVD法により形成された下地層
3…第一無機酸化物蒸着層
4…プラズマCVD法により形成された中間層
5…第二無機酸化物蒸着層
6…下地層形成手段
7…無機酸化物蒸着層成膜手段
8…中間層形成手段
Claims (8)
- 基材となる高分子フィルムの片面もしくは両面に、前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である下地層、第一無機酸化物蒸着層、前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である中間層および第二無機酸化物蒸着層をこの順で有することを特徴とするガスバリアフィルム。
- 前記平滑の度合いが、中心線平均粗さを基準にして決定されることを特徴とする請求項1に記載のガスバリアフィルム。
- 基材となる高分子フィルムの片面もしくは両面に、前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である下地層を形成する下地層形成工程と、前記下地層上に無機酸化物蒸着層を形成する第一無機酸化物蒸着層形成工程と、前記第一無機酸化物蒸着層上に前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である中間層を形成する中間層形成工程と、前記中間層上に無機酸化物蒸着層を形成する第二無機酸化物蒸着層形成工程とを有することを特徴とするガスバリアフィルムの製造方法。
- 前記下地層形成工程、第一無機酸化物蒸着層形成工程、中間層形成工程および第二無機酸化物蒸着層形成工程の全てが減圧環境下で行なわれることを特徴とする請求項3に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
- 前記下地層形成工程、第一無機酸化物蒸着層形成工程、中間層形成工程および第二無機酸化物蒸着層形成工程の全てが1つの装置内で行なわれることを特徴とする請求項3に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
- 前記下地層および中間層がプラズマCVD法により形成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のガスバリアフィルムの製造方法。
- 前記プラズマCVD法において、プラズマを励起するためのガスがアルゴン、窒素、ヘリウム、酸素、二酸化炭素、水素、アンモニア、オゾン、テトラエチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルシラン、トリメチルシラン、モノシラン、ジシランのうち1種類のガス、またはこれらの混合ガスからなることを特徴とする請求項6に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
- 基材となる高分子フィルムの片面もしくは両面に、前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である下地層を形成する下地層形成手段と、前記下地層上に無機酸化物蒸着層を形成する第一無機酸化物蒸着層形成手段と、前記第一無機酸化物蒸着層上に前記高分子フィルムと同等もしくはそれ以上に平滑である中間層を形成する中間層形成手段と、前記中間層上に無機酸化物蒸着層を形成する第二無機酸化物蒸着層形成手段とを有することを特徴とするガスバリアフィルムの製造装置。
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