JP2018183876A - ガスバリアフィルム及び断熱パネル - Google Patents

Abstract

【課題】優れた断熱性能を有し、真空包装に適用した際にもその断熱性能を保持可能な透明ガスバリアフィルムを提供すること。【解決手段】透明プラスチックフィルム基材１の一方の面にプラズマを利用したリアクティブイオンエッチングにより前処理を施し、このプラズマ前処理２面に、ＡｌＯｘからなるセラミック蒸着層３、ガスバリア性被覆層４、金属蒸着層５を順次設けると共に、前記ｘを１．５〜１．７の範囲とし、金属蒸着層の厚みを５〜３０ｎｍとする。【選択図】図１

Description

本発明は、農産加工品、水産加工品、総菜、調味料、ペットフードなど様々な商品の真空包装体や冷蔵庫、低温コンテナ等に取り付けて、優れた断熱効果を発揮する実用性の高い断熱パネル外装材に適した、ガスバリアフィルムに関する。

真空包装や断熱パネル外装材には、内容物の鮮度や断熱性能を保持するため、内部を長期間真空状態で保持すると共に、外部からのガスの進入を防ぐため、ガスバリア性の優れた材料を使用している。

このガスバリア性の優れた材料として、一般的に、アルミニウム箔、およびアルミニウム蒸着フィルムが採用されてきた。前記材料を、バリア材として用いることで、ガスバリア性を満足させることができ、突き刺し強度を付与するため、バリア材の外側に機械的な強度が優れたポリアミドフィルム、ポリエステルフィルムを合わせて使用することにより、バリア材のピンホール等の発生を防止してきた。

しかしながら、アルミニウム箔はその熱伝導率が高いため、アルミニウム箔の断面を通じて熱が伝わる。このため、アルミニウム箔を使用した場合にはその断熱性能に限界がある。また、アルミニウム蒸着フィルムは、その蒸着層がアルミニウム箔に比較して薄いため、比較的高い断熱性を発揮するが、やはり、その断熱性能には限界がある。なお、アルミニウム蒸着層を薄くすれば、この蒸着層を通じた熱伝導を低下させることができるが、ガスバリア性が低下し、蒸着層を透過して空気が流入するため、この空気の移流に伴って熱が伝わり、断熱性が低下する。

一方、ガスバリア性のフィルムとして、アルミナやシリカを蒸着した透明ガスバリアフィルムが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、真空包装においては、透明ガスバリアフィルムは内容物に密着するため、その外面形状に沿って変形する。このため、透明ガスバリアフィルムは内容物の外面形状に応じて部分的に折り曲げられ、あるいは引き伸ばされる。この折り曲げや延伸によって、セラミックである酸化アルミニウムである蒸着層にクラックが発生してしまうことがある。そして、このように蒸着層にクラックが発生した場合には、クラックを通して空気が移流するため、その断熱性が低下する。

特開２００６−５６０９２号公報

本発明は、上記諸事情に鑑みてなされたものであり、優れた断熱性能を有し、真空包装に適用した際にもその断熱性能を保持可能なガスバリアフィルムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
請求項１に記載の発明は、透明プラスチックフィルム基材の一方の面に、ＡｌＯｘからなるセラミック蒸着層と金属蒸着層とを順次設けたガスバリアフィルムであって、
前記ｘが１．５〜１．７の範囲であり、
かつ、金属蒸着層の厚みが５〜６０ｎｍであることを特徴とするガスバリアフィルムとしたものである。
請求項２に記載の発明は、前記金属蒸着層の厚みが５〜３０ｎｍであることを特徴とするガスバリアフィルムとしたものである。

請求項３に記載の発明は、透明プラスチックフィルム基材がその表面に官能基を有しており、この表面に前記セラミック蒸着層が設けられてい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としたものである。

請求項４に記載の発明は、前記セラミック蒸着層と金属蒸着層との間に、金属アルコキシド、その加水分解物およびその重合物から選択された化合物と、水酸基含有高分子化合物とを含むガスバリア性被膜層が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスバリアフィルムとしたものである。

請求項５に記載の発明は、前記水酸基含有高分子化合物が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロースまたはデンプンのいずれかから成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としたものである。

請求項６に記載の発明は、前記透明プラスチックフィルム基材がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、セルロース、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、またはポリウレタンのうちいずれか１種類以上から成ることを特徴とする、請求項1〜５のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムとしたものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムにより内容物を真空包装して構成されていることを特徴とする断熱パネルとしたものである。

本発明ガスバリアフィルムにおいては、金属蒸着層の厚みを薄くしたため、この金属蒸着層を通じた熱伝導を低下させることができる。金属蒸着層が薄いため、その薄さに応じてガスバリア性に劣るが、この金属蒸着層に加えてセラミック蒸着層を設けたため、両蒸着層によって全体として優れたガスバリア性を発揮する。なお、セラミック蒸着層はＡｌＯｘ（ｘは１．５〜１．７の範囲）からなるため、その熱伝導率が小さく、このセラミック蒸着層を通じて流入する熱量はわずかである。

そして、このガスバリアフィルムを使用して真空包装したときには、内容物の外面形状に応じて部分的に折り曲げられたり、引き伸ばされたりする。そして、この折り曲げや延伸によってセラミック蒸着層にクラックが発生することもあるが、この場合でも金属蒸着層にはクラックは生じないから、断熱性の低下を最小限に抑えることができるのである。

本発明の実施形態に係るガスバリアフィルムの模式断面図である。 本発明の実施形態に係るガスバリアフィルムにシーラントフィルムを積層した積層フィルムの模式断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。また、上下
左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

先ず、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るガスバリアフィルムの模式断面図である。

図１に示すように、本実施形態のガスバリアフィルム１００は、少なくとも一方の面に、プラズマを利用したリアクティブイオンエッチングによる前処理を施した透明プラスチックフィルム基材１のプラズマ前処理層２上に、セラミック蒸着層３、ガスバリア性被覆層４、金属蒸着層５が順に配置された構造となっている。

透明プラスチックフィルム基材１としては、全光線透過率が８５％以上の基材が望ましい。例えば透明性が高く、耐熱性に優れた基材として、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどを用いることができる。この他、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、セルロース、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、またはポリウレタンのフィルムを使用してもよい。

また、透明プラスチックフィルム基材１の厚さは、特に限定されるものではないが、透明ガスバリアフィルム１００の総厚を薄くするために、５０μｍ以下とすることが望ましい。また、透明プラスチックフィルム基材１の厚さは、セラミック蒸着層３、ガスバリア性被覆層４、金属蒸着層５を形成し、優れたガスバリア性を得るために、１２μｍ以上とすることが望ましい。

図１に示すガスバリアフィルムは、この透明プラスチックフィルム基材１とセラミック蒸着層３との密着を強固にするため、透明プラスチックフィルム基材１の表面にプラズマを利用したリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）による前処理が施され、プラズマ前処理層２が形成してある。このＲＩＥによる処理を行うことで、発生したラジカルやイオンを利用して透明プラスチックフィルム基材１の表面に官能基を持たせるようにする化学的効果と、表面をイオンエッチングして不純物等を飛ばしたり平滑化するといった物理的効果の２つの効果を同時に得ることが可能となる。このようなプラズマ前処理層２を形成しておくことで、その上にセラミック蒸着層３を緻密に形成することが可能となる。
ＲＩＥ処理を行う際の加工速度、エネルギーレベルなどで示される処理条件は、適宜設定するべきである。ＲＩＥを利用したプラズマ前処理を行うことで、発生したラジカルやイオンを利用してＰＥＴフィルムの表面構造を化学的に変化させることが可能であり、Ｃ−Ｃ結合の半値幅を制御することができる。例えば基材がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合、フィルム表面のＸＰＳ測定を行った場合に、Ｃ１ｓ波形分離におけるポリエチレンテレフタレート構造内のＣ−Ｃ結合の半値幅が１．３４０〜１．５６０ｅＶの範囲となるようなポリエチレンテレフタレートフィルムを使用することが有効である。半値幅１．３４０ｅＶ以下では、未処理のポリエチレンテレフタレートと同様に密着性が劣り、長期保存においてデラミネーションが起こるおそれがある。また、１．５６０ｅＶ以上になると、ポリエチレンテレフタレート表面が劣化し、密着が弱くなるので好ましくない。

セラミック蒸着層３は、一般式ＡｌＯｘで表される酸化アルミニウムのｘが１．５〜１．７の範囲にある酸化アルミニウムからなる蒸着層であることが必要である。

このｘの値は酸化アルミニウム蒸着層表面のＸ線光電子分光法による測定（ＸＰＳ測定）で計測することができる。即ち、酸化アルミニウム蒸着層をその表面から厚さの３分の２程度の深さまでＡｒイオンエッチングにて削り取り、露出した表面部分をＸ線源ＭｇＫα、Ｘ線出力１００Ｗの条件にてＸＰＳ測定し、得られたアルミニウム原子と酸素原子の比率からＸの値を求める。この場合、酸化アルミニウム蒸着層の表面は空気中の酸素による酸化や表面汚染などの影響により元素比が変わり、また、エッチングし過ぎると基材の影響が出てしまうため、正しい値を求めることが出来ない。従って、上述したように酸化アルミニウム蒸着層をその表面から３分の２程度の深さを削り取ってから測定を行う必要がある。

このような測定により得られたＡｌＯｘのＸ値が１．５以下の場合には、アルミニウムが多い状態であるので、酸化アルミニウム蒸着層に色が付いてしまって外観を損ねる。さらに、アルミニウムが過剰の状態では基材表面の官能基と酸化アルミニウムとの相互作用が起こりにくいため、基材との密着性が悪くなり好ましくない。また、ＡｌＯｘのＸ値が１．７以上の場合には酸素が過剰な状態であるが、このような状態の酸化アルミニウム蒸着層は硬くて脆いために伸びに対して弱く、割れが発生しやすく、結果としてバリア性が低下する恐れが生じる。

セラミック蒸着層３の厚さ（膜厚）は、５〜５００ｎｍの範囲内とすることが好ましく、５〜１００ｎｍの範囲内とすることがより好ましい。ここで、膜厚が５ｎｍ以上であると、均一な膜を形成しやすく、ガスバリア材としての機能をより十分に果たすことができる傾向がある。一方、膜厚が５００ｎｍ以下であると、薄膜により十分なフレキシビリティを保持させることができ、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じることをより確実に防ぐことができる傾向がある。

セラミック蒸着３として、無機酸化物からなる蒸着層を透明プラスチックフィルム基材上に形成する方法としては、通常の真空蒸着法を用いることができる。また、その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などを用いることも可能である。生産性を考慮すれば、真空蒸着法を好ましく使用できる。真空蒸着法の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、及び誘導加熱方式のいずれかが好ましい。また、蒸着層と基材の密着性、及び蒸着層の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法、あるいはイオンビームアシスト法を用いて蒸着することも可能である。また、蒸着層の透明性を上げるために蒸着の際、酸素ガスなど吹き込む反応蒸着を行うこともできる。

ガスバリア性被覆層４は、後工程での二次的な各種損傷を防止すると共に、高いバリア性を付与するために設けられるものである。このガスバリア性被覆層４は、優れたバリア性を得る観点から、金属アルコキシド、その加水分解物およびその重合物から選択された化合物と、水酸基含有高分子化合物を成分として含有していることが好ましい。

金属アルコキシドは、一般式：Ｍ（ＯＲ）ｎ（ＭはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等の金属原子を示し、Ｒは−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５等のアルキル基を示し、ｎはＭの価数に対応した整数を示す）で表される化合物である。具体的には、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−ｉｓｏ−Ｃ_３Ｈ_７）_３〕などが挙げられる。テトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムは、加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。また、金属アルコキシドの加水分解物及び重合物としては、例えば、テトラエトキシシランの加水分解物や重合物としてケイ酸（Ｓｉ（ＯＨ）_４）などが、トリプロポキシアルミニウムの加水分解物や重合物として水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）_３）などが挙げられる。

水酸基含有高分子化合物としては、具体的には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン等の水溶性高分子が挙げられるが、特にポリビニルアルコールを用いた場合にバリア性が最も優れる。

ガスバリア性被覆層４の厚さ（膜厚）は、５０〜１０００ｎｍの範囲内とすることが好ましく、１００〜５００ｎｍの範囲内とすることがより好ましい。ここで、膜厚が５０ｎｍ以上であると、十分なガスバリア性を得ることができる傾向があり、１０００ｎｍ以下であると、薄膜により、十分なフレキシビリティを保持できる傾向がある。

ガスバリア性被膜層となる材料を含むコーティング剤の塗布方法には、通常用いられるディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法、グラビア印刷法などの従来公知の手段を用いることができる。

金属蒸着層５としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム、スズなどの金属薄膜、あるいはそれらの混合物を用いることができる。これらの中でも、バリア性、生産性の観点から、アルミニウムを用いることが望ましい。

金属蒸着層５の厚さ（膜厚）は５〜６０ｎｍの範囲であることが必要である。ここで、膜厚が５ｎｍ以上であると、均一な膜を形成しやすく、ガスバリア材としての機能をより十分に果たすことができる傾向がある。一方、膜厚が６０ｎｍ以下であると、薄膜により十分なフレキシビリティを保持させることができ、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じることをより確実に防ぐことができるだけでなく、ガスバリアフィルム全体に対する金属蒸着層の割合を少なくすることで、熱伝導率が低く熱伝導率真空包装や断熱パネルに適したガスバリアフィルムとすることができる。特に熱伝導率の点からは３０ｎｍ以下であることが特に好ましい。

金属蒸着層５として、金属からなる蒸着層を透明プラスチックフィルム基材上に形成する方法としては、通常の真空蒸着法を用いることができる。また、その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などを用いることも可能である。生産性を考慮すれば、真空蒸着法を好ましく使用できる。真空蒸着法の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、及び誘導加熱方式のいずれかが好ましい。また、蒸着層と基材の密着性、及び蒸着層の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法、あるいはイオンビームアシスト法を用いて蒸着することも可能である。

このガスバリアフィルム１００は、図２に示すように、金属蒸着層５の上に接着層６及びシーラントフィルム７を積層して透明ガスバリア積層フィルム２００とし、このガスバリア積層フィルム２００を使用して真空包装することができる。

接着層６は、図２に示すように、ガスバリアフィルム１００上に形成された金属蒸着層５と、シーラントフィルム７とを貼り合わせるために設けられている。接着層６としては、特に限定されるものではないが、アクリル系材料、ウレタン系材料、ポリエステル系材料などの接着剤や粘着剤を用いることができる。より具体的には、アクリル系粘着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エステル系接着剤のいずれかを用いることができる。

接着層６の厚さとしては、特に限定されるものではないが、ガスバリア積層フィルム２００の総厚を薄くするために、３０μｍ以下とすることが望ましい。一方、より良好な接着性を得る観点から、接着層６の厚さは２μｍ以上であることが望ましい。

接着層６として粘着層を形成する場合、貼り合わせるいずれかの面へ粘着剤を塗布し、必要により乾燥して粘着層を形成することができる。

粘着剤の塗布装置としては、リバースロールコーター、ナイフコーター、バーコーター
、スロットダイコーター、エアナイフコーター、リバースグラビアコーター、バリオグラビアコーター等が使用される。粘着剤の塗布量は、厚さで１〜３０μｍの範囲が望ましい。

シーラントフィルム７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それらの金属架橋物等の樹脂を用いることができるが、加工性、経済性の点からポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体であることが望ましい。

シーラントフィルム７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。

シーラントフィルム７を、透明ガスバリアフィルム基材１００上に形成する際、接着層６を用いず、押出ラミネーション法等を用いることもでき、また、より接着性を向上させるため、アンカーコート層（図示せず）を用いることもできる。その際、アンカーコート層は、特に限定されるものではないが、アクリル系材料、ウレタン系材料、ポリエステル系材料などの接着剤や粘着剤を用いることができる。

また、ガスバリアフィルム１００と、シーラントフィルム７の間に、第３のプラスチックフィルムを用いることもできる。その際、第３のプラスチックフィルムは、特に限定されるものではないが、ポリアミドフィルムなどを用いることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
透明プラスチックフィルム基材として厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、印加電力を１２０Ｗ、処理時間を０．１ｓｅｃ、処理ガスをアルゴンガス、処理ユニット圧力を２．０Ｐａとしてリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を利用したプラズマ前処理を施した。この時、電極には周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用いた。

続いて、基材のプラズマ前処理面の上に、反応ガスを酸素とし、圧力を２×１０^−１Ｐａに設定して電子線加熱方式を用いた反応蒸着により酸化アルミニウムからなる酸化アルミニウム蒸着層を設けた。この時、酸化アルミニウム蒸着層が透明になるように酸素の流量を調整し、厚みが１２ｎｍとなるようにした。得られた酸化アルミニウム蒸着層のアルミニウム原子（Ａｌ）と酸素原子（Ｏ）の割合（Ｏ／Ａｌ比）については後述する。

次に、テトラエトキシシランとポリビニルアルコールとを含む塗液をウェットコーティング法により酸化アルミニウム蒸着層上に塗工し、０．３μｍの厚みのガスバリア性被覆層を形成し、その後、ガスバリア性被覆層上に、アルミニウムからなるアルミニウム蒸着層を、１５ｎｍの厚みに設けることにより、実施例１となるガスバリアフィルムを得た。

（実施例２）
印加電力を２５０Ｗにして、厚みが９ｎｍとなるようにした以外は、実施例１と同様の操作にて、実施例２となるガスバリアフィルムを得た。

（比較例１）
酸化アルミニウム蒸着層が透明になるように酸素の流量を調整し、厚みが４ｎｍとなるようにした以外は、実施例１と同様の操作にて、比較例１となるガスバリアフィルムを得た。

（比較例２）
酸化アルミニウム蒸着層が透明になるように酸素の流量を調整し、厚みが３０ｎｍとなるようにした以外は、実施例１と同様の操作にて、比較例２となるガスバリアフィルムを得た。

（比較例３）
ガスバリア性被覆層上に、アルミニウムからなるアルミニウム蒸着層を、１００ｎｍの厚みに設けた以外は、実施例１と同様の操作にて、比較例３となるガスバリアフィルムを得た。

（比較例４）
ガスバリア性被覆層上に、アルミニウムからなるアルミニウム蒸着層を設けなかった以外は、実施例１と同様の操作にて、比較例４となるガスバリアフィルムを得た。

（透明ガスバリア積層フィルムの作製）
実施例１〜２および比較例１〜４のそれぞれで得られた透明ガスバリアフィルムのアルミニウム蒸着層上に、ドライラミネーション法により、２液硬化型ウレタン接着剤からなる接着剤層を介して、厚さ６０μｍ の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）フィルムからなるシーラント層を接着した。また、透明プラスチックフィルム基材上に、ドライラミネーション法により、２液硬化型ウレタン接着剤からなる接着剤層を介して、厚さ１５μｍの延伸ポリアミドフィルムを接着して、ガスバリア積層体を作成した。

（断熱パネルの作製）
上記で得られた実施例１〜２および比較例１〜４で得られた、それぞれのガスバリア積層体を用いて、このバリア性外装材からなるフィルムを２枚重ねて、矩形の３方向を熱シールし、１方向のみが開口した断熱コア材収容用の袋を作成した。

断熱コア材として硬質ポリウレタンフォームを、２００×２００×３０ｍｍの厚板状に裁断し、それを乾燥処理（１２０℃、１時間）したのち、上記断熱コア材収容袋に硬質ポリウレタンフォームを収容した。袋の内部空間を脱気したあと、袋の開口部分を熱融着によって密封した。封止圧力は０．０５Ｔｏｒｒであった。プレス加圧装置を用いて、硬質ポリウレタンフォームが収容された収容材すなわち真空断熱材を加圧圧縮した。上記装置の加圧圧力は７０ｔｏｎ（約１５０ｋｇｆ／ｃｍ²）である。

実施例１〜２、及び比較例１〜４で作製したガスバリアフィルムと断熱パネルについて、以下の評価を行った。

（酸素透過度測定）
実施例１〜２、及び比較例１〜４で作製したガスバリアフィルムについて、酸素透過率測定装置（モダンコントロール社製 ＯＸＴＲＡＮ ２／２１）を使用して、酸素透過度を、温度３０℃、湿度７０％ＲＨの条件下で測定した。測定結果を表１に示す。

（水蒸気透過度測定）
実施例１〜２、及び比較例１〜４で作製したガスバリアフィルムについて、水蒸気透過率測定装置（モダンコントロール社製 ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ ３／３１）を使用して、水蒸気透過度を、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件下で測定した。測定結果を表１に示す。

（処理面の分析方法）
実施例１〜２、及び比較例１〜４で作製した透明ガスバリアフィルムについて、酸化アルミニウム蒸着層を設ける前に、ポリエチレンテレフタレートフィルム表面のＣ−Ｃ結合半値幅を測定したところ、プラズマ前処理を施した面では１．４３eV、プラズマ前処理を施していない面では１．２２eVであった。処理面の分析としては、Ｘ線光電子分光法（装置：日本電子株式会社製ＪＰＳ−９０ＭＸＶ）を用いた。Ｘ線源としては非単色化ＭｇＫα（１２５３．６ｅＶ）を使用、出力は１００Ｗ（１０ｋＶ−１０ｍＡ）で測定した。定量分析にはＯ１ｓで２．２８、Ｃ１ｓで１．００の相対感度因子を用いて計算をした。Ｃ１ｓ波形の波形分離解析にはガウシアン関数とローレンツ関数の混合関数を使用し、帯電補正はベンゼン環に由来するＣ−Ｃ結合ピークを２８５．０ｅＶとして補正した。Ｃ１ｓ波形の波形分離から、Ｃ−Ｃ結合ピークの半値幅を求めた。

（酸化アルミニウム蒸着層の分析）
実施例１〜２、及び比較例１〜４の、透明プラスチックフィルム基材に、酸化アルミニウム蒸着層を設けたガスバリアフィルムについて、初めに、酸化アルミニウム蒸着層の表面をＡｒイオンにて表面から厚みの３分の２程度の深さまでエッチングを行い、その後露出した部分の表面のＸ線光電子分光（ＸＰＳ）測定を行った。定量分析にはＯ１ｓで２．２８、Ａｌ２ｐで０．６０の相対感度因子を用いてＯ／Ａｌ比を計算をした。同時にサファイアのＸＰＳ測定も行い、Ｏ／Ａｌ＝１．６２という値を得た。この値から換算して、各サンプルのＡｌＯｘのＸ値を求めた。測定に用いたＸ線光電子分光装置は、日本電子株式会社製ＪＰＳ−９０ＭＸＶであった。この装置を使用し、Ｘ線源としては非単色化ＭｇＫα（１２５３．６ｅＶ）を使用、出力は１００Ｗ（１０ｋＶ−１０ｍＡ）とした。測定結果を表１に示す。

（熱伝導率測定）
実施例１〜２、及び比較例１〜４で作製した断熱パネルについて、得られた真空断熱材の熱伝導率を、ＪＩＳ−A９５１１に規定される平板熱流計法（ＡＵＴＯ−λＨＣ−０７２）で測定した。測定結果を表１に示す。

表１の結果から分かるように、実施例１〜２のガスバリアフィルムは、適当な酸素とアルミ比率をもつセラミック蒸着層、ガスバリア性被覆層、及び金属蒸着層をもつことで良好なバリア性を示しており、そのため、真空包装して断熱パネル化した場合でもバリア性を維持できることから、優れた断熱性を保持することができる。

他方、比較例１のガスバリアフィルムでは、酸化アルミニウム蒸着層が透明になるように酸素の流量を調整する際、酸素流量が少なかったため、AlOxのX値が低くなり、結果的にＡｌ成分が多く含まれてしまった。そのため、バリア性としては優れた値を示していても、そもそも熱伝導率が高いＡｌ成分が多いため、断熱パネルにした際の断熱性は低いものであった。

比較例２のガスバリアフィルムでは、逆に酸素流量が多く、AlOxのX値が高くなり、結果的にＯ成分が多く含まれてしまった。そのため、バリア性が悪くなってしまい、断熱パネルでの熱伝導率もよくない結果となってしまった。

比較例３のガスバリアフィルムでは、金属蒸着層厚が非常に厚いため、優れたバリア性は有するものの、熱伝導率が高いアルミ蒸着層厚が厚いため、断熱パネルでの熱伝導率が悪い結果となってしまった。

比較例４のガスバリアフィルムでは、金属蒸着層を設けていないが、セラミック蒸着層等を最適化してあるため、非常に優れたバリア性を有する。しかし、断熱パネルのような、折り曲げや延伸といった要素を含む使用用途においては、セラミック蒸着層の劣化してしまう。このため、比較例４では、ガスバリアフィルム単体でのバリア性が良好であっても断熱パネル作製時にセラミック蒸着層が劣化したために、断熱パネル時の熱伝導率が悪化したと考えられる。

本発明のガスバリアフィルムは、真空包装や断熱パネルといった、一部を延伸させて使用し、かつ高いバリア性が必要とされる用途に展開が可能である。

１００・・・ガスバリアフィルム
１・・・透明プラスチックフィルム基材
２・・・プラズマ前処理面
３・・・セラミック蒸着層
４・・・ガスバリア性被覆層
５・・・金属蒸着層
２００・・・ガスバリア積層体
６・・・接着層
７・・・シーラントフィルム

Claims (7)

1. 透明プラスチックフィルム基材の一方の面に、ＡｌＯｘからなるセラミック蒸着層と金属蒸着層とを順次設けたガスバリアフィルムであって、
   前記ｘが１．５〜１．７の範囲であり、
   かつ、金属蒸着層の厚みが５〜６０ｎｍであることを特徴とするガスバリアフィルム。
2. 前記金属蒸着層の厚みが５〜３０ｎｍであ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。
3. 透明プラスチックフィルム基材がその表面に官能基を有しており、この表面に前記セラミック蒸着層が設けられていることを特徴とする、請求項1又は請求項２に記載のガスバリアフィルム。
4. 前記セラミック蒸着層と金属蒸着層との間に、金属アルコキシド、その加水分解物およびその重合物から選択された化合物と、水酸基含有高分子化合物とを含むガスバリア性被膜層が設けられてい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フィルム。
5. 前記水酸基含有高分子化合物が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロースまたはデンプンのいずれかから成ることを特徴とする請求項４に記載のガスバリアフィルム。
6. 前記透明プラスチックフィルム基材がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、セルロース、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、またはポリウレタンのいずれか１種類以上から成ることを特徴とする、請求項1〜５のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムにより内容物を真空包装して構成されていることを特徴とする断熱パネル。