JP2638797B2 - 透明ガスバリアフイルムの製造方法 - Google Patents

透明ガスバリアフイルムの製造方法

Info

Publication number
JP2638797B2
JP2638797B2 JP62056675A JP5667587A JP2638797B2 JP 2638797 B2 JP2638797 B2 JP 2638797B2 JP 62056675 A JP62056675 A JP 62056675A JP 5667587 A JP5667587 A JP 5667587A JP 2638797 B2 JP2638797 B2 JP 2638797B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum oxide
gas barrier
film
heat treatment
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62056675A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63223163A (ja
Inventor
雄二 渡辺
健二 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TORE KK
Original Assignee
TORE KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TORE KK filed Critical TORE KK
Priority to JP62056675A priority Critical patent/JP2638797B2/ja
Publication of JPS63223163A publication Critical patent/JPS63223163A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2638797B2 publication Critical patent/JP2638797B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は透明ガスバリアフィルムの製造方法に関す
る。更に詳しくは、透明で酸素ガスバリア性と水蒸気ガ
スバリア性の共に優れた透明ガスバリアフィルムの製造
方法に関する。
[従来の技術] 従来、透明ガスバリアフィルムとして、プラスチック
フィルム上に酸化硅素を蒸着したもの(特公昭53−1295
3)や酸化アルミニウムを蒸着したもの(特開昭58−217
344)が知られている。
酸化硅素や酸化アルミニウムなど金属酸化物の蒸着に
は、前述の特公昭53−12953や特開昭58−217344のよう
に金属酸化物自体を加熱蒸発させる方法が最も一般的で
あるが、金属酸化物は一般に蒸気圧が低く蒸発には高温
を必要とすることや、蒸発速度が小さいという欠点があ
る。
これを改善する方法として、本発明者らは先に金属ア
ルミニウムを酸素ガスを導入した雰囲気中で加熱蒸発さ
せ、基板上に非結晶性の酸化アルミニウムとして形成す
る反応性真空蒸着法を提案した(特願昭60−242073)。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、このような反応性蒸着方法においては、蒸着
中の圧力が酸化アルミニウム膜のガスバリア性に大きく
影響を及ぼすため、ガスバリア性の良好な膜が得られに
くく、特に1000Å以下の薄い膜では、酸素バリア性と水
蒸気バリア性の共に優れた膜が得られにくいという問題
があった。
本発明は、上記欠点のないもの、すなわち、薄い膜厚
でも、酸素ガスバリア性と水蒸気ガスバリア性の共に優
れた透明ガスバリアフィルムの製造方法を提供すること
にある。
[問題点を解決するための手段] すなわち本発明は、透明プラスチックフィルム基体上
に、金属アルミニウムを酸素ガスを導入した雰囲気中で
加熱蒸発させて酸化アルミニウム薄膜を設けた後、該酸
化アルミニウム薄膜に水分を吸着させ、次いで水分を吸
着させた温度以上で熱処理することを特徴とする透明ガ
スバリアフィルムの製造方法である。
本発明で用いられる透明プラスチックフィルムの例と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンな
どのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフ
タレートなどのポリエステル、ナイロン6、ナイロン12
などのポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、芳香族ポリアミ
ド、ポリイミドなどがある。また、これらの共重合体や
他の有機重合体との共重合体であっても良く、他の有機
重合体を含有するものであっても良い。これらの有機重
合体に公知の添加剤、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収
剤、可塑剤、滑剤、着色剤などが添加されていても良
い。これらの透明プラスチックフィルムは強度、伸度、
熱特性、寸法安定性などの点で延伸されていることが好
ましいが、未延伸であっても良い。
本発明のプラスチックフィルムの光線透過率は白色光
線での全光線透過率が少なくとも40%以上、好ましくは
60%以上、更に好ましくは70%以上、最も好ましくは80
%以上であることが望ましい。着色剤など公知の添加剤
は、この範囲内で添加されるのが良い。
本発明の透明プラスチックフィルムは、酸化アルミニ
ウム薄層の形成に先だち、コロナ放電処理、火炎処理、
プラズマ処理、グロー放電処理、粗面化処理などの表面
処理や、公知のアンカーコート処理が施されても良く、
また他のプラスチックフィルムと積層されていても良
い。
本発明の透明プラスチックフィルムの厚さは、特に制
限を受けないが、3〜400μmの範囲が望ましく、機械
強度と可撓性の点で更に好ましくは5〜200μmの範囲
であることが望ましい。
かかる透明プラスチックフィルム基体上に、酸化アル
ミニウム薄層が形成される。形成方法としては、金属ア
ルミニウムを酸素ガスを導入した雰囲気中で加熱蒸発さ
せる、いわゆる反応性蒸着である。
以下この方法の具体例を示す。
図は、酸化アルミニウム薄層を形成する反応性蒸着装
置の一例を示す概略図である。
図において真空容器1内に設置された巻出し軸2よ
り、プラスチックフィルム5が送り出され、−30〜−5
℃に冷却された冷却ドラム3を経由して、巻取り軸4に
巻取られる。この間、冷却ドラム上にて、高周波誘導加
熱電源に接続された蒸発器6内のアルミニウムが蒸発
し、酸素ボンベ10から、ガス流量制御装置9を通してマ
スク7で囲まれたガス吹出口8から供給される酸素ガス
と反応して、プラスチックフィルム基体5の上に酸化ア
ルミニウム薄層が形成される。真空容器中の圧力は1×
10-5〜1×10-2トール、酸素ガスの供給量は、蒸発器6
からのアルミニウムの蒸発量に応じて調整される。酸化
アルミニウムの膜厚は蒸発器への供給電力とフィルム走
行速度により調整される。
本発明でいう酸化アルミニウムとは、AlO,Al2O2,Al2
O3などのアルミニウムの酸化物であるが、本発明では、
中でも透明性の点でAl2O3であることが望ましい。また
酸化アルミニウム中に、微量の金属や他の金属酸化物、
金属水酸化物などを含んでいても良い。
酸化アルミニウム薄層の厚みは、使用する基体と目的
に合せて選定されるが、本発明においては30Å〜5000Å
の範囲が望ましく、好ましくは50Å〜2000Å、更に好ま
しくは100Å〜1000Åが望ましい。30Å未満ではガスバ
リア性が十分でなく、5000Å以上では基体フィルムが15
μm以下のように極めて薄い場合にカールが発生するな
ど平面性を損う。
上記方法により、酸化アルミニウム薄層を形成する
と、酸化アルミニウム薄層の密度は結晶質α−アルミナ
に比べて小さく、多孔質構造となる。
ところで、酸化アルミニウムは優れた乾燥剤で多量の
水蒸気を吸着する性質を持っているため、上記方法によ
り形成された酸化アルミニウム薄層は水分の存在する環
境下で、表面および微細孔に水を吸着させることができ
る。
水分の吸着方法としては、酸化アルミニウム薄層を形
成したブラスチックフィルムを、高温・高湿の環境下、
例えば40℃、80%RHの条件で一定期間保管する方法、室
温の水中に一定時間浸漬する方法、30℃〜40℃の温水中
に一定時間浸漬する方法などが挙げられるが、これらに
限定されない。
水分の吸着量は酸化アルミニウム蒸着膜の重量に対し
て、5〜90%の範囲が望ましく、更に好ましくは10〜80
%が望ましい。
このようにして表面および微細孔に水が吸着された酸
化アルミニウム薄層は次いで熱処理が施される。
熱処理条件としては、酸化アルミニウムと表面および
微細孔に吸着された水を反応せしめて水酸化アルミニウ
ムを形成するような条件を選択することが必要である。
より具体的には水分を吸着させた温度以上で熱処理する
ことが必要である。水分を吸着させた温度未満で熱処理
を行った場合、吸着された水が酸化アルミニウムと反応
しにくく、熱処理に要する時間が長くなり、実用に耐え
ない。熱処理温度としては40〜180℃の範囲で行なうの
が好ましいが、これに限定されない。熱処理温度が40℃
未満では熱処理に要する時間が長くなり、180℃を越え
るとプラスチックフィルム基体が熱収縮をおこし、シワ
などが発生しやすくなるため好ましくない。更に好まし
くは、60〜160℃の範囲で熱処理するのが良い。熱処理
方法としては、熱風乾燥機、恒温恒湿槽などの熱処理装
置が適宜使用される。また熱処理中の湿度については特
に制限されない。
上記熱処理により、酸化アルミニウムと表面および微
細孔に吸着された水が反応し、水酸化アルミニウムが形
成される。この水酸化アルミニウムの形成にともなっ
て、酸化アルミニウム薄層中の微細孔が水酸化アルミニ
ウムにより封がれる構造となる。そのために水蒸気が極
めて透過しにくく、水蒸気バリア性の優れたものとな
る。
本発明方法による透明ガスバリアフィルムは、酸化ア
ルミニウム薄層を設ける前、あるいは後にプラスチック
フィルム面および/または酸化アルミニウム薄層面に、
ヒートシール性や耐摩耗性を与えるためのコーティン
グ、押出しラミネーション、あるいは、他のフィルムと
の積層や文字、図柄などの印刷を適宜なうことができ
る。
本発明方法による透明ガスバリアフィルムは、透明性
が高く、酸素ガスバリア性、水蒸気バリア性が共に優れ
ているため、内容物の変質を防ぐことができ、かつ透視
性の良い包装材料として食品,電気部品,繊維製品,ブ
ラスチック部品などの包装に用いることができる。
[作用] 本発明方法による透明ガスバリアフィルムは、プラス
チックフィルム基体上に形成された多孔質酸化アルミニ
ウムの微細孔が熱処理によって生成された水酸化アルミ
ニウムにより封孔された構造であるため、透明で酸素ガ
スバリア性、水蒸気バリア性が共に優れている。これに
対し、従来の酸化アルミニウム薄層を形成したプラスチ
ックフィルムは透明で酸素ガスバリア性に優れているも
のの、酸化アルミニウム膜の微細孔に吸着した水の影響
のために特に1000Å以下の薄い膜では、水蒸気バリア性
が十分ではない。
以下、実施例を用いて説明する。
本発明における特性の測定には、次の方式を用いた。
イ 酸素透過率 ASTM D−3985に準じて、酸素透過率測定装置(モダ
ンコントロールズ社製、OX−TRAN100)を用いて20℃、
0%RHの条件にて測定した。
ロ 水蒸気透過率 水蒸気透過率測定装置(ハネウェル(株)製、W825
型)を用いて40℃、100%RHの条件にて測定した。
ハ 光線透過率 分光光度計(日立製作所(株)、自記分光光度計323
型)にて、分光透過率を測定し、波長550nmでの透過率
を光線透過率とした。
[実施例] 実施例1 二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ
12μm)を幅850mm、長さ12,000mのロール状とし、図に
示す反応性蒸着装置に装着した。純度99.98%のアルミ
ニウムを高周波誘導加熱蒸発器に充填した後、真空容器
を5×10-5Torrに排気した。次いて高周波誘導加熱蒸発
器を加熱し、アルミニウムの蒸着を始めると同時にフィ
ルムの走行を始める。ガス流量制御装置によりガス吹出
口から酸素ガスを供給し、酸素ガスの供給量は真空容器
の圧力及び蒸着フィルムの光線透過率を見ながら調整し
て圧力2.5×10-4Torrで蒸着を行なった。
上記方法いて、酸化アルミニウム薄層(厚さ400Å)
を形成したプラスチックフィルムを、酸化アルミニウム
薄層に水分を吸着させるため40℃、80%RHで1週間保管
し、酸化アルミニウムの重量に対して40%の水分を吸着
させた。この後、100℃の熱風乾燥機で30分間熱処理を
行なった。
実施例2〜5 実施例1において、熱処理条件を120℃−3分間、160
℃−5秒間、80℃−1日間、50℃−1週間とした以外は
実施例1と同様とした。それぞれを実施例2〜5とす
る。
比較例1 実施例1において、酸化アルミニウム薄層を形成した
が、水分の吸着および熱処理を行なっていないものを比
較例1とする。
比較例2 実施例1において、酸化アルミニウム薄層を形成した
後、水分の吸着を行なわずに直ちに100℃の熱風乾燥機
で30分間熱処理を行なったものを比較例2とする。
比較例3 実施例1〜5において使用した二軸延伸ポリエチレン
テレフタレートフィルム単体を比較例3とする。
実施例6 プラスチックフィルム基体として二軸延伸ポリプロピ
レンフィルム(厚さ15μm)を幅850mm、長さ10,000mの
ロール状として使用し、酸化アルミニウム蒸着膜厚を30
0Åとした以外は、実施例1と同様に酸化アルミニウム
の蒸着、水分の吸着および熱処理を行なったものを実施
例6とする。
比較例4 実施例6において、酸化アルミニウム薄層を形成した
が、水分の吸着および熱処理を行なっていないものを比
較例4とする。
比較例5 実施例6において使用した二軸延伸ポリプロピレンフ
ィルム単体を比較例5とする。
比較例6 実施例6において、酸化アルミニウム薄層を形成し、
水分を吸着させるため40℃、80%RHで1週間保管し、こ
の後25℃で1週間エージングしたものを比較例6とし
た。
比較例7 実施例6において、酸化アルミニウム薄層を形成し、
水分を吸着させるため40℃、80%RHで1週間保管したも
のを比較例7とした。
実施例1〜5と比較例1〜3のそれぞれのガスバリア
性、光線透過率を表1に、実施例6と比較例4〜7のそ
れぞれのガスバリア性、光線透過率を表2に示す。
表1、2から明らかなように、本発明方法による透明
ガスバリアフィルムは、透明性に優れており酸素ガスバ
リア性と水蒸気バリア性が共に優れていることがわか
る。一方、水分吸着および熱処理を行わなかったもの、
水を吸着させた温度未満で熱処理したもの、あるいは熱
処理を行わなかったものはガスバリア性が不十分であつ
た。
[発明の効果] 本発明方法によれば、このようにプラスチックフィル
ム基体の種類にかかわらず透明で酸素ガスバリア性と水
蒸気バリア性が共に優れた透明ガスバリアフィルムが得
られる。更に酸化アルミニウム薄層の厚さが1000Å以下
の薄い膜でも極めて優れた水蒸気バリア性が得られる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す説明
図である。 1:真空容器、3:冷却ドラム 5:プラスチックフィルム 6:蒸発器、7:マスク 8:ガス吹出口

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明プラスチックフィルム基体上に、金属
    アルミニウムを酸素ガスを導入した雰囲気中で加熱蒸発
    させて酸化アルミニウム薄膜を設けた後、該酸化アルミ
    ニウム薄膜に水分を吸着させ、次いで水分を吸着させた
    温度以上で熱処理することを特徴とする透明ガスバリア
    フィルムの製造方法。
JP62056675A 1987-03-13 1987-03-13 透明ガスバリアフイルムの製造方法 Expired - Lifetime JP2638797B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62056675A JP2638797B2 (ja) 1987-03-13 1987-03-13 透明ガスバリアフイルムの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62056675A JP2638797B2 (ja) 1987-03-13 1987-03-13 透明ガスバリアフイルムの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63223163A JPS63223163A (ja) 1988-09-16
JP2638797B2 true JP2638797B2 (ja) 1997-08-06

Family

ID=13033996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62056675A Expired - Lifetime JP2638797B2 (ja) 1987-03-13 1987-03-13 透明ガスバリアフイルムの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2638797B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020241621A1 (ja) 2019-05-31 2020-12-03 東洋紡株式会社 透明ガスガリアフィルム及びその製造方法
WO2022118711A1 (ja) 2020-12-02 2022-06-09 東洋紡株式会社 透明ガスバリアフィルムの製造方法及び製造装置
WO2022118710A1 (ja) 2020-12-02 2022-06-09 東洋紡株式会社 透明ガスバリアフィルム

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0364449A (ja) * 1989-08-02 1991-03-19 Reiko Co Ltd 透明蒸着フィルム
DE4427581A1 (de) * 1994-08-04 1996-02-08 Leybold Ag Verfahren zum Aufbringen einer transparenten Metalloxidschicht auf eine Folie
JP4792151B2 (ja) * 2000-01-11 2011-10-12 株式会社アルバック 透明AlOxバリア膜の形成方法及び製造装置
JP2002187231A (ja) * 2000-10-13 2002-07-02 Dainippon Printing Co Ltd バリア性フィルムおよびその製造法
JP2007157244A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Toray Ind Inc 磁気記録媒体用支持体および磁気記録媒体
JP5214231B2 (ja) * 2007-12-12 2013-06-19 大日本印刷株式会社 酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法
JP2010118333A (ja) * 2008-10-14 2010-05-27 Rigaku Corp ガス封入型比例計数管
JP7119822B2 (ja) * 2018-09-19 2022-08-17 大日本印刷株式会社 ガスバリア性蒸着フィルム、および該ガスバリア性蒸着フィルムを用いた積層体、包装材料、包装体
JP7434767B2 (ja) * 2018-09-19 2024-02-21 大日本印刷株式会社 ガスバリア性蒸着フィルム、および該ガスバリア性蒸着フィルムを用いた積層体、包装材料、包装体
JP7434766B2 (ja) * 2018-09-19 2024-02-21 大日本印刷株式会社 ガスバリア性蒸着フィルム、ガスバリア性積層体、ガスバリア性包装材料及びガスバリア性包装体。

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020241621A1 (ja) 2019-05-31 2020-12-03 東洋紡株式会社 透明ガスガリアフィルム及びその製造方法
CN113874543A (zh) * 2019-05-31 2021-12-31 东洋纺株式会社 透明阻气薄膜和其制造方法
KR20220016165A (ko) 2019-05-31 2022-02-08 도요보 가부시키가이샤 투명 가스 가리어 필름 및 그의 제조 방법
WO2022118711A1 (ja) 2020-12-02 2022-06-09 東洋紡株式会社 透明ガスバリアフィルムの製造方法及び製造装置
WO2022118710A1 (ja) 2020-12-02 2022-06-09 東洋紡株式会社 透明ガスバリアフィルム
KR20230109137A (ko) 2020-12-02 2023-07-19 도요보 가부시키가이샤 투명 가스 배리어 필름

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63223163A (ja) 1988-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2638797B2 (ja) 透明ガスバリアフイルムの製造方法
AU2009233624A1 (en) Plasma treated metallized film
WO2020241621A1 (ja) 透明ガスガリアフィルム及びその製造方法
JP2570279B2 (ja) 包装用フイルム
JP2002370277A (ja) 蒸着用ポリエステルフィルム及び蒸着ポリエステルフィルム
JP2674827B2 (ja) 透明ガスバリヤフィルムの製造方法
US20060159860A1 (en) Plasma treated metallized film
JPH0839716A (ja) 複合蒸着フィルム及びその製造方法
JP4894108B2 (ja) 透明蒸着用ポリエステルフィルム及び透明蒸着ポリエステルフィルム
JP4120865B2 (ja) ガスバリアフィルムロールおよびそれを用いた積層体ならびに包装袋
JPH0420383B2 (ja)
JP2874222B2 (ja) 透明バリヤーフィルムの製造方法
JPH11300876A (ja) ガスバリア材およびその製造方法および包装体
Weiss Parameters that influence the barrier properties of metallized polyester and polypropylene films
JPH055175A (ja) 蒸着フイルム
JP4117523B2 (ja) ガスバリアフィルムロールおよびその製造方法
JPS62196140A (ja) 透明導電フイルム
JP3591136B2 (ja) 透明ガスバリア性フィルムおよびその製造方法
JP3097311B2 (ja) 透明ガスバリア性フィルム
JPH11322973A (ja) 透明蒸着用ポリエステルフィルム
JP2505468B2 (ja) 食品包装用フィルム
JPH04371567A (ja) 蒸着フィルムおよびその製造方法
JPS62228462A (ja) 金属蒸着フイルムおよびその製造方法
JP3208948B2 (ja) 透明ガスバリア材
JP3448872B2 (ja) 透明バリヤーフィルムの製造方法