JP2022106122A - ガスバリアフィルム及びガスバリアフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環境負荷が小さく、包装材料として十分なガスバリア性能を有する、ガスバリアフィルムおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】分子材料を主成分とする基材１０と、基材の第一面上に形成されたガスバリア層３０と、ガスバリア層上に形成された被覆層４０とを備え、基材の第一面上における１μｍ×１μｍの範囲での原子間力顕微鏡測定から得られるパワースペクトル密度が、波長１ｎｍにおいて０．００２ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１０ｎｍにおいて０．０２０ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１００ｎｍにおいて０．３００ｎｍ^２／Ｈｚ以下のいずれか、もしくは複数を満たすことを特徴とする、ガスバリアフィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品、医薬品、精密電子部品等の包装に適しているガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法に関するものである。

食品や医薬品に用いられる包装材料において、内容物の変質を抑制し、それらの機能や性質を保持する観点から、内容物を変質させ、包装材料を透過する酸素や水蒸気、その他の気体を遮断するガスバリア性が求められることがある。また、ガスバリア性を有する包装材料として、温度、湿度などの影響が少ないアルミ等の金属箔をガスバリア層として用いたガスバリアフィルムが知られている。

ガスバリアフィルムの他の構成として、高分子材料で形成された基材フィルム上に、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を真空蒸着やスパッタ等により形成したフィルムが知られている（例えば特許文献１参照。）。これらのガスバリアフィルムは、透明性及び酸素、水蒸気等のガス遮断性を有する。また、基材フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のものがよく用いられている。

特開昭６０－４９９３４号公報 特開２００８－２３８９８号公報

これまで、ガスバリアフィルムには、基材フィルムとして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）がよく用いられてきた。しかし、近年は環境への負荷を抑制するため、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）製の基材フィルムを使用したガスバリアフィルムの要請が高まっている。特許文献１にもＰＰ製の基材フィルムを使用できることが記載されている。しかし、発明者の検討により、ＰＰ製の基材フィルムに単に酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）をバリア層として形成しただけのガスバリアフィルムでは、ガスバリア性能が十分でないことが明らかになった。

上記問題を踏まえ、本発明は、環境負荷が小さく、包装材料として十分なガスバリア性能を有する、ガスバリアフィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様は、ポリプロピレンを主成分とする基材と、前処理層と基材上に形成されたガスバリア層と、ガスバリア層上に形成された被覆層とを備えるガスバリアフィルムである。このガスバリアフィルムは、基材表面から得られるパワースペクトル密度が、波長１ｎｍにおいて０．００２ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１０ｎｍにおいて０．０２０ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１００ｎｍにおいて０．３００ｎｍ^２／Ｈｚ以下のいずれか、もしくは複数を満たすことを特徴とするガスバリアフィルムである。

本発明の第二の態様は、高分子材料を主成分とする基材の表面を処理して、前記表面における１μｍ×１μｍの範囲での原子間力顕微鏡測定から得られるパワースペクトル密度が、波長１ｎｍにおいて０．００２ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１０ｎｍにおいて０．０２０ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１００ｎｍにおいて０．３００ｎｍ^２／Ｈｚ以下のいずれか、もしくは複数を満たす処理面を作成し、処理面上にガスバリア層を形成し、ガスバリア層上に被覆層を形成する、ガスバリアフィルムの製造方法である。

本発明によれば、環境負荷が小さく、包装材料として十分なガスバリア性能を有するガスバリアフィルムを提供できる。

本発明の一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。 実施例１と比較例１におけるパワースペクトル密度を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態について、図１を参照して説明する。

図１は本実施形態に係るガスバリアフィルム１の模式断面図である。ガスバリアフィルム１は基材１０と、前処理層２０と、蒸着層３０と、被覆層４０と、接着剤層５０と、シーラント層６０とを備えている。

本発明で用いられる基材１０は、ポリプロピレンを主成分とする２以上の樹脂層を有する。本実施形態の基材１０は、基層と、基層に積層された表層との２つの樹脂層を有する。

２以上の樹脂層を有する基材１０は、例えば、共押出により形成できる。基層および表層の合計である基材１０の総厚は、例えば３～２００μｍとでき、１５～６０μｍが好ましい。

基材１０の各層の原料となる樹脂としては、入手の平易さ、水蒸気バリア性、および環境への付加を抑制する観点から、ポリプロピレンを主成分とする。ポリプロピレンは、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、ターポリマーのいずれであってもよい。ホモポリマーはプロピレン単体のみからなるポリプロピレンである。ランダムコポリマーは、主モノマーであるプロピレンと、プロピレンとは異なる種類のコモノマーがランダムに共重合し均質的な相をなすポリプロピレンである。ブロックコポリマーは、主モノマーであるプロピレンと上記コモノマーがブロック的に共重合したり、ゴム状に重合したりすることによって不均質な相をなすポリプロピレンである。ターポリマーは、主モノマーであるプロピレンと、プロピレンとは異なる２種類のコモノマーが共重合したポリプロピレンである。これらのポリオレフィン系樹脂は、いずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上をブレンドして用いてもよい。基層１１の原料は、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーのいずれかが好ましい。表層１２の原料は、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、ターポリマーのいずれかが好ましい。

基材１０上に形成される各層は、基材１０の両面に形成されてもよい。基材１０の片面もしくは両面に周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、紫外線防止剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤などがあってもよい。

基材表面のパワースペクトルは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって求めることができ、ＡＦＭから得た表面粗さの断面プロファイルをフーリエ変換で処理し、周波数分析を行うことで、各波長でのパワースペクトルを算出することができる。発明者らは、基材１０表面のパワースペクトル密度が、波長１ｎｍにおいて０．００１ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１０ｎｍにおいて０．０２０ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１００ｎｍにおいて０．２００ｎｍ^２／Ｈｚ以下であると、良好なガスバリア性が得られることを見出した。

本実施形態のガスバリアフィルム１は、良好なガスバリア性能を発揮するガスバリア層（蒸着層３０）を有する。

蒸着層３０を形成する前に、基材１０に前処理層２０を形成する。前処理層２０は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂などのコーティング層やプラズマ処理の処理層とする。生産性の観点からインラインで行うことが可能なプラズマ処理が好ましい。プラズマ処理の方法としてはグロー放電など特に限定されず、プラズマ密度を高めるために磁石を用いても良い。またプラズマ処理を行う際に使用するガスは酸素、窒素、アルゴンのいずれかもしくは複数から選択することができる。

蒸着層３０は、酸化アルミニウムを主成分としており、酸素、水蒸気等の所定の気体に対してバリア性を発揮する層である。蒸着層３０は、透明でも、不透明でもいずれでもよい。

蒸着層３０の厚さは、用いられる無機化合物の種類・構成・成膜方法により異なるが、一般的には３～３００ｎｍの範囲内で適宜設定できる。蒸着層３０の厚さが３ｎｍ未満であると、均一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア層としての性能が不十分になる可能性がある。蒸着層３０の厚さが３００ｎｍを越えると、蒸着層３０が硬くなり、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、蒸着層３０に亀裂を生じてバリア性を失う可能性があるため、蒸着層３０の厚さは、６～１５０ｎｍの範囲内が好ましい。

蒸着層３０の形成方法に制限はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などを使用できる。

被覆層４０は、蒸着層３０のバリア性をさらに高める。被覆層４０は、水溶性高分子と１種以上の金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む水溶液或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を用いて形成される。例えば、水溶性高分子を水系（水或いは水／アルコール混合）溶媒で溶解させたものに金属アルコキシドを直接、或いは予め加水分解させるなどの処理を行ったものを混合してコーティング剤を調製する。このコーティング剤を蒸着層３０上に塗布した後、乾燥させることで、被覆層４０を形成できる。

被覆層４０を形成するためのコーティング剤に含まれる各成分について更に詳細に説明する。コーティング剤に用いられる水溶性高分子として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等を例示できる。特に、ＰＶＡを用いると、優れたガスバリア性が得られるため好ましい。ＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化することで得られる。ＰＶＡとして、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分けん化ＰＶＡ、酢酸基が数％しか残存していない完全ＰＶＡのいずれも用いることができる。両者の中間のＰＶＡを用いてもよい。

コーティング剤に用いられる金属アルコキシドは、一般式、Ｍ（ＯＲ）ｎ（Ｍ：Ｓｉ、Ａｌの金属、Ｒ：ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５等のアルキル基）で表せる化合物である。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［ＯＣＨ（ＣＨ_３）_２］_３などを例示できる。シランカップリング剤としては、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのエポキシ基を有するもの、３－アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基を有するもの、３－メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基を有するもの、３－イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基を有するもの、トリス－（３－トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートなどを例示できる。

コーティング剤の塗布方法に制限はなく、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方法を適宜選択できる。

また、被覆層４０の別の好ましい例として、ポリカルボン酸系重合体（Ａ）のカルボキシ基と多価金属化合物（Ｂ）との反応生成物であるカルボン酸の多価金属塩を含む皮膜（ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜）が挙げられる。この場合、ポリカルボン酸系重合体（Ａ）と多価金属化合物（Ｂ）を混合したコーティング剤を塗布、加熱乾燥することで形成されるポリカルボン酸の多価金属塩皮膜であっても、ポリカルボン酸系重合体（Ａ）を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してＡ皮膜を形成した上に、多価金属化合物（Ｂ）を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してＢ皮膜を形成し、Ａ／Ｂ層間で架橋反応させて形成されるポリカルボン酸の多価金属塩皮膜であっても構わない。

［ポリカルボン酸系重合体（Ａ）］
ポリカルボン酸系重合体とは、分子内に２個以上のカルボキシ基を有する重合体である。ポリカルボン酸系重合体としては、たとえば、エチレン性不飽和カルボン酸の（共）重合体；エチレン性不飽和カルボン酸と他のエチレン性不飽和単量体との共重合体；アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ペクチン等の分子内にカルボキシル基を有する酸性多糖類が挙げられる。

上記の中でも、得られるガスバリア性フィルムのガスバリア性の観点から、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸及びクロトン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種の重合性単量体から誘導される構成単位を含む重合体が好ましく、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸及びイタコン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種の重合性単量体から誘導される構成単位を含む重合体が特に好ましい。

ポリカルボン酸系重合体（Ａ）を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してＡ皮膜を形成した後に前記Ｂ皮膜を形成する場合には、ポリカルボン酸系重合体は、カルボキシ基の一部が予め塩基性化合物で中和されていてもよい。ポリカルボン酸系重合体の有するカルボキシ基の一部を予め中和することにより、Ａ皮膜の耐水性や耐熱性をさらに向上させることができる。

塩基性化合物としては、多価金属化合物、一価金属化合物およびアンモニアからなる群から選択される少なくとも１種の塩基性化合物が好ましい。多価金属化合物としては、後述する多価金属化合物（Ｂ）の説明で例示する化合物を用いることができる。一価金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。

［多価金属化合物（Ｂ）］
多価金属化合物は、ポリカルボン酸系重合体のカルボキシル基と反応してポリカルボン酸の多価金属塩を形成する化合物であれば特に限定されず、酸化亜鉛粒子、酸化マグネシウム粒子、マグネシウムメトキシド、酸化銅、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらを単独或いは複数を混合して用いてもよい。なお酸素バリア性の観点から酸化亜鉛が好ましい。

多価金属化合物（Ｂ）を主成分とするコーティング剤に用いる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、ｎ－ブチルアルコール、ｎ－ペンチルアルコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルが挙げられる。また、これらの溶媒は１種単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。

これらの中でも、塗工性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、水が好ましい。また製造性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、水が好ましい。

ポリカルボン酸系重合体（Ａ）と多価金属化合物（Ｂ）を混合したコーティング剤を塗布、乾燥してポリカルボン酸の多価金属塩皮膜を形成する場合には、前記したポリカルボン酸系重合体（Ａ）と前記した多価金属化合物（Ｂ）と、水またはアルコール類を溶媒として、該溶媒に溶解或いは分散可能な樹脂や分散剤、および必要に応じて添加剤を混合して、コーティング剤として、公知のコーティング方法にて塗布、乾燥することで、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜を形成することができる。コート法として、例えばキャスト法、ディッピング法、ロールコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、リバースコート法、スプレーコート法、キットコート法、ダイコート法、メタリングバーコート法、チャンバードクター併用コート法、カーテンコート法等が挙げられる。

被覆層４０の厚さは、コーティング剤の組成や塗工条件等に基づいて適宜決定でき、特に制限はない。ただし、被覆層４０の乾燥後膜厚が０．０１μｍ以下の場合は、均一な塗膜にならず十分なガスバリア性を得られない場合がある。乾燥後膜厚が５０μｍを超える場合は被覆層４０にクラックが生じ易くなる。したがって、被覆層４０の好適な厚さは、例えば０．０１～５０μｍの範囲である。被覆層４０の最適な厚さは、例えば０．１～１０μｍの範囲である。

シーラント層６０は、ガスバリアフィルム１を用いて袋状包装体などを形成する際に熱融着により接合される層である。シーラント層６０の材料として、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材料を例示できる。シーラント層６０の厚さは目的に応じて決められるが、例えば１５～２００μｍの範囲である。

接着剤層５０は、シーラント層６０と被覆層４０とを接合する。接着剤層５０を用いることで、シーラント層６０となる樹脂フィルムと、蒸着層３０および被覆層４０を形成した基材１０とを、ドライラミネーションにより貼り合わせることができる。接着剤層５０の材料の例としては、二液硬化型ポリウレタン系接着剤があり、被覆層４０の上に印刷層、シーラント層６０を積層して、包装材料とすることが出来る。被覆層４０とシーラント層６０との間に他のフィルムを介在させても良い。

本実施形態のガスバリアフィルムについて、実施例および比較例を用いてさらに説明する。本発明は実施例および比較例の具体的内容により、何ら限定されない。

（実施例１）
基材１０として、厚み２０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用い、前処理層２０として、Ｏ_２ガスでのプラズマ処理層を１００Ｗ・ｓｅｃ／ｍ^２の処理強度で形成した。処理強度の算出は以下の通りである。
電力密度 ［Ｗ/ｍ²］ = 投入電力 ［Ｗ］ / カソード面積 ［ｍ²］
処理時間 ［ｓｅｃ］ = 電極ＭＤ幅 ［ｍ］ / 処理速度 ［ｍ/ｓｅｃ］
処理強度 = 電力密度 ［Ｗ/ｍ²］ ・ 処理時間 ［ｓｅｃ］

以上の条件でプラズマ処理を施した後、連続で真空装置内において、電子ビーム蒸着法により、酸化アルミニウムからなる、厚み１０ｎｍの蒸着層３０を形成した。

蒸着層３０上に、テトラエトキシシラン１０．４ｇに塩酸（０．１Ｎ）８９．６ｇを加え、３０分間撹拌し加水分解させた固形分３ｗｔ％（ＳｉＯ_２換算）の加水分解溶液をグラビアコート法により塗布、乾燥し、厚さ０．４μｍの被覆層４０を形成した。

最後に、二液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いて、ドライラミネートにより、被覆層４０上に未延伸ポリプロピレンフィルム（厚さ３０μｍ）を貼り合わせ、実施例１のガスバリアフィルムを得た。

（実施例２）
前処理層２０として、Ｏ_２ガスでのプラズマ処理層を７５０Ｗ・ｓｅｃ／ｍ^２の処理強度で形成した点を除き、実施例１と同様にして、実施例２のガスバリアフィルムを作成した。

（実施例３）
前処理層２０として、Ａｒガスでのプラズマ処理層を１００Ｗ・ｓｅｃ／ｍ^２の処理強度で形成した点を除き、実施例１と同様にして、実施例３のガスバリアフィルムを作成した。

（実施例４）
前処理層２０として、Ａｒガスでのプラズマ処理層を７５０Ｗ・ｓｅｃ／ｍ^２の処理強度で形成した点を除き、実施例１と同様にして、実施例４のガスバリアフィルムを作成した。

（比較例１）
前処理層２０を形成しない点を除き、実施例１と同様にして、比較例１のガスバリアフィルムを作成した。

各実施例、比較例における評価項目および測定方法を以下に示す。

（基材表面のパワースペクトル解析）
基材表面のパワースペクトル解析は、日立ハイテクサイエンス社製の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ５４００Ｌ）を使用し、１μｍ×１μｍの範囲で断面プロファイルデータ（単位はｎｍ）を取得した。得られた断面の波形をフーリエ変換で各周波数成分に分割し、単位周波数幅ごとに、各範囲に含まれる周波数でのパワースペクトル強度を積算する。そして、得られたパワースペクトル強度をデータの個数で割り、単位周波数当たりのパワースペクトルであるパワースペクトル密度を算出した。パワースペクトル密度算出の式を以下に示す。

断面プロファイルの波形は不規則変動であり、様々な周波数の波の重ね合わせであるため、以下のフーリエ積分（１）式で表すことができる。フーリエ成分Ｘ（ｆ）は周波数ｆの波e^{ｉ２πｆｔ}の振幅（単位はｎｍ）を表している。

得られたフーリエ成分は各周波数成分の複素数成分の大きさと位相を表しており、フーリエ変換の周波数分解能Δfに依存しないように単位周波数幅（１Ｈｚ幅）当たりのパワー値として表現するため、フーリエ成分をエネルギー（パワー）に変換して比較する。周波数分解能Δfは以下の（２）式で表される。
Δｆ＝１／Ｔ＝ｆ_Ｓ／Ｎ・・・（２）

周波数分解能を高くする（Δｆを小さくする）ためにはサンプリング周波数ｆ_Ｓを低くするか、サンプリング点数Ｎを大きくするかのいずれかとなる。

フーリエ変換から求めた複素数Ｚは実数成分をａ、虚数成分をｂｉ、実数をＡとすると以下の（３）式で表される。
Ｚ＝ａ＋ｂｉ＝Ａｅ^ｉθ ・・・（３）

したがって、パワースペクトルは複素数の絶対値|Ｚ|で表すことができる。
パワースペクトル Ａ＝｜Ｚ｜＝√（ａ^２＋ｂ^２） ・・・（４）

そして、このパワースペクトルを単位周波数当たりの値にするため、パワースペクトルをデータの個数で割り、単位周波数当たりのパワースペクトルであるパワースペクトル密度を得た。

（製造直後の蒸着層密着性評価）
各例のガスバリアフィルムにおいて、ＪＩＳ Ｚ１７０７に準拠して試験片を切り出し、オリエンテック社テンシロン万能試験機ＲＴＣ－１２５０を用いて測定した蒸着層３０の剥離強度を密着性の指標として測定した。測定は、Ｔ形剥離と１８０°剥離の２種類を、それぞれ常態（Ｄｒｙ）および測定部位湿潤（Ｗｅｔ）で行った。

（熱水処理後のガスバリア層密着性評価）
各例のガスバリアフィルム２枚を、シーラント層６０を対向させて重ね、三辺を熱融着により接合して、各例のパウチ（包装容器）を作製した。各例のパウチに内容物として水を充填した後、開放している一辺を熱融着により封止した。その後、熱水処理として、ボイル処理（９０℃３０分）を行った。

熱水処理後、ＪＩＳ Ｚ１７０７に準拠して各例のパウチの内容物と接していた部位から試験片を切り出し、オリエンテック社テンシロン万能試験機ＲＴＣ－１２５０を用いて測定した蒸着層３０の剥離強度を密着性の指標として測定した。測定は、Ｔ形剥離と１８０°剥離の２種類を、それぞれ常態（Ｄｒｙ）および測定部位湿潤（Ｗｅｔ）で行った。

（製造直後および熱水処理後のガスバリア性能評価）
上記手順で作製した各例のパウチを製造直後および熱水処理した後、パウチを開封してガスバリアフィルムの酸素透過度（ＯＴＲ）（単位：ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ、測定条件：３０℃－７０％ＲＨ）、および水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）（単位：ｇ／ｍ^２・ｄａｙ、測定条件：４０℃－９０％ＲＨ）を評価した。

結果を表１に示す。

実施例１－４に係るガスバリアフィルムは、基材表面から得られるパワースペクトル密度が、波長１ｎｍにおいて０．００２ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１０ｎｍにおいて０．０２０ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１００ｎｍにおいて０．３００ｎｍ^２／Ｈｚ以下であったため、緻密なバリア層が形成され、被覆層形成後の水蒸気バリア性に優れていた。

比較例１に係るガスバリアフィルムは、基材表面から得られるパワースペクトル密度が、波長１ｎｍにおいて０．００２ｎｍ^２／Ｈｚ以上、波長１０ｎｍにおいて０．０２０ｎｍ^２／Ｈｚ以上、波長１００ｎｍにおいて０．３００ｎｍ^２／Ｈｚ以上であったため、実施例１－４と比べて、被覆層形成後の水蒸気バリア性が劣っていた。

実施例１と比較例１におけるパワースペクトル密度の比較を図２に示す。

本発明は、包装等に用いるガスバリアフィルムに利用できる。

１ ガスバリアフィルム
１０ 基材
２０ 前処理層
３０ 蒸着層
４０ 被覆層
５０ 接着剤層
６０ シーラント層

Claims (9)

1. 高分子材料を主成分とする基材と、前記基材の第一面上に形成されたガスバリア層と、前記ガスバリア層上に形成された被覆層とを備え、前記基材の第一面上における１μｍ×１μｍの範囲での原子間力顕微鏡測定から得られるパワースペクトル密度が、波長１ｎｍにおいて０．００２ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１０ｎｍにおいて０．０２０ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１００ｎｍにおいて０．３００ｎｍ^２／Ｈｚ以下のいずれか、もしくは複数を満たすことを特徴とする、ガスバリアフィルム。
2. 前記第一面にガスバリア層を形成する前に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂またはプラズマ処理による前処理層を有する、請求項１に記載のガスバリアフィルム。
3. 前記ガスバリア層はアルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、炭素を含む酸化珪素のいずれかを主成分とし、平均膜厚が３ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１または２に記載のガスバリアフィルム。
4. 前記被覆層は、１種類以上のアルコキシドまたはその加水分解物と、水溶性高分子、多価金属化合物、カルボン酸の多価金属塩のいずれかを含有する、請求項１から３のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
5. 前記被覆層形成後の水蒸気透過度が２．０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、かつ酸素透過度が３．０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下である、請求項１から４のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
6. 熱融着可能なシーラント層をさらに備え、前記シーラント層が接着剤層により前記被覆層に接合されている、請求項１から５のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
7. 前記基材と前記ガスバリア層もしくはシーラント層との剥離強度が１．０Ｎ／１５ｍｍ以上である、請求項１から６のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
8. ９５℃３０分の熱水処理後において、
   酸素透過度が５．０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下、かつ水蒸気透過度が２．０ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であり、
   前記基材と前記ガスバリア層もしくはシーラント層との剥離強度が１．０Ｎ／１５ｍｍ以上である、請求項１から７のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
9. 高分子材料を主成分とする基材の表面を処理して、前記表面における１μｍ×１μｍの範囲での原子間力顕微鏡測定から得られるパワースペクトル密度が、波長１ｎｍにおいて０．００２ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１０ｎｍにおいて０．０２０ｎｍ^２／Ｈｚ以下、波長１００ｎｍにおいて０．３００ｎｍ^２／Ｈｚ以下のいずれか、もしくは複数を満たす処理面を作成し、
   前記処理面上にガスバリア層を形成し、
   前記ガスバリア層上に被覆層を形成する、ガスバリアフィルムの製造方法。

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