JP3076774B2 - 透明なバリアフィルムとその製造方法 - Google Patents
透明なバリアフィルムとその製造方法Info
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Description
電子部品等の包装に特に適した透明なバリアフィルムに
関するものである。
アフィルムとしては、プラスチックフィルム上にアルミ
ニウム箔やアルミニウム蒸着膜を積層したもの、塩化ビ
ニリデンやエチレンビニルアルコール共重合体をコーテ
ィングしたもの、酸化珪素や酸化アルミニウムの蒸着膜
を積層したものなどが知られている。
箔やアルミニウム蒸着膜の積層品は、経済性及びバリア
性には富むが、不透明で包装時の内容物を透視すること
ができず、更に、マイクロ波を透過しないため、電子レ
ンジでの使用ができない欠点があった。また、塩化ビニ
リデンやエチレンビニルアルコール共重合体のコーティ
ング品は、酸素、水蒸気等のバリア性が不十分で、特に
高温処理においてバリア性の低下が著しく、用途に限度
があり、更に、塩化ビニリデンは焼却時の塩素ガス発生
により地球環境への影響も懸念される。
褐色を呈しているので、透明なバリアフィルムとしては
実用性に乏しく、また、硬くてクラックが入りやすい欠
点があった。これに対して、酸化アルミニウム蒸着品
は、透明でしかも褐色ではないが、特にハイバリア性を
要求される分野で使用するには、バリア性が不十分であ
った。
及び透明性に優れ、食料品、医薬品、電子部品等の包装
に特に適した透明なバリアフィルムを提供することを課
題とする。
ィルムは、透明プラスチックフィルムの少なくとも片面
に、酸化アルミニウム膜を設けてなる透明なバリアフィ
ルムであって、酸化アルミニウム膜の厚さが35〜50
Åと非常に薄く、しかもバリアフィルムの酸素透過度が
1.5cc/m2 ・24hr以下であり、水蒸気透過度
が2g/m2 ・24hr以下であり、全光線透過率が8
9.0%以上であることを特徴とするものである。
ムの少なくとも片面に、アルミニウムを真空蒸着する方
法で、真空蒸着時に酸素ガスを、特殊な条件下で導入す
ることにより製造することができる。
は、通常包装材等に使用されるものがいずれも使用で
き、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフ
ィルム、ポリエチレンフィルム、ポリカーボネートフィ
ルム、ポリアミドフィルム、ポリアセタールフィルム、
ポリイミドフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポ
リエーテルサルフォンフィルム、ポリアクリル酸エステ
ルフィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリ
ビニルアルコールフィルム、ポリスチレンフィルム等が
使用できる。
軸延伸、二軸延伸のいずれでもよく、また、帯電防止
剤、紫外線吸収剤、着色剤、熱安定剤等の各種の添加物
を含んでいてもよい。更に、透明プラスチックフィルム
は、ヘアーライン加工、マット加工等の各種の加工が施
されていてもよい。透明プラスチックフィルムの厚さは
特に限定されないが、可塑性、熱的特性、機械的特性等
からは、2〜250μm、特に9〜125μm程度であ
るのが好ましい。
フィルムを、巻き出しロールから冷却ドラムを経て巻き
取りロールに移送し、前記冷却ドラム上で前記フィルム
にアルミニウムを真空蒸着するという方法において、真
空蒸着時に、酸素ガスを、酸素ガス供給量(L/se
c)/蒸着速度(Å/sec)が2.6×10 -4 〜3.
7×10 -4 となる関係で供給し、かつ、酸素ガスの供給
を、巻き出しロール側に位置する防着板の外側から、前
記透明プラスチックフィルムを移送する冷却ドラムの回
転方向に、前記防着板の外側に位置するガス供給口から
該防着板の内側に向けて実施し、しかも、この際、酸素
ガスが前記冷却ドラム及び蒸着源である溶融アルミニウ
ムのいずれにも、実質的に直接接することなく、前記溶
融アルミニウム上方を覆うようにするという方法で効率
よく製造できる。
波、マイクロ波などにより酸素ガスを放電させてプラズ
マを発生させてもよい。放電させてプラズマを発生させ
た場合には酸素ガスがより活性化してアルミニウムと酸
素との反応効率がよくなるので、より緻密で良質な酸化
アルミニウム膜ができ易く、従って、より薄い蒸着膜厚
で所望の効果を得ることができる。酸素ガスの導入時に
放電させる場合、導入は酸素ガスのみの導入であっても
よいが、酸素ガス中にアルゴンガスを少し混合して導入
してもよい。アルゴンガスを混合した場合には、酸素ガ
スのみを導入した場合に比べて、より強いプラズマが発
生して酸素ガスがより活性化するので、より緻密で良質
な酸化アルミニウム膜ができ易く、より薄い蒸着膜厚で
所望の効果を得ることができる。しかし、アルゴンガス
の比率が増え過ぎると、酸化アルミニウムのフィルムへ
の到達を不完全なものとすると共に真空度を低下させる
ため、酸素ガスとアルゴンガスの混合比率は、容量で、
95:5〜70:30となるようにするのが好ましい。
供給量(L/sec)/蒸着速度(Å/sec)が2.
6×10 -4 〜3.7×10 -4 となる関係の供給量で、被
蒸着体である透明プラスチックフィルムを移送する冷却
ドラムの回転方向に、防着板の外側に設置したガス供給
口から防着板の内側に向けて、蒸着源である溶融アルミ
ニウムに直接接することなく、該アルミニウム上方を覆
うようになされるが、これは、反応に寄与しない酸素の
発生を極力制限し、しかも、被蒸着体である透明プラス
チックフィルム以外に酸化アルミニウムが付着するのを
できるだけ少なくして効率のよい蒸着を可能とするため
である。
速度との関係で2.6×10 -4 より少ないと、全光線透
過率が低下して透明性が悪くなる。酸素ガス供給量が、
酸素ガス供給量と蒸着速度との関係で3.7×10 -4 よ
り多いと、透明性は良好であるが、酸素透過度や水蒸気
透過度が上昇してバリア性が悪くなる。
場所を誤ると、ガスが噴き出すガス供給管に酸化アルミ
ニウムが付着したり、蒸着源である溶融アルミニウムが
入っているルツボの上又はその近傍での酸化アルミニウ
ムの堆積が多くなったりして、蒸着効率が低下する等の
問題が生じる。また、蒸着源である溶融アルミニウムに
向けて酸素ガスを導入すると、ルツボ中の溶融アルミニ
ウムの表面に酸化アルミニウムが生成・成長して、蒸着
源である溶融アルミニウムの蒸発面積が小さくなる。更
に、冷却ドラムに向けて酸素ガスを導入すると、反応に
寄与しない酸素が多くなるので好ましくない。
X線で測定した厚さ35〜50Åというような薄いもの
であっても、酸素バリア性、水蒸気バリア性及び透明性
に優れた製品を得ることができる。従って、非常に生産
性よく、安定して優れた酸素バリア性、水蒸気バリア性
及び透明性の製品を得ることができる。
ックフィルムの透明性と遜色のない透明性あるいはそれ
以上の透明性を保った状態で、酸素透過度を1.5cc
/m2 ・24hr以下、水蒸気透過度を2g/m2 ・2
4hr以下と著しく低下させることができたものである
が、本発明の製品は、例えば日本電色工業株式会社製の
NDH−300Aで測定した全光線透過率で約89.0
%以上というように優れた透明性を有するのである。
ス、リッシー社製) 単位:g/m2 ・24hr 〔酸素透過度〕 規格:JIS K 7126(B法) 23℃×70% 装置:MOCON OX-TRAN (米国、モダンコントロールズ社
製) 単位:cc/m2 ・24hr 〔膜厚〕 酸化アルミニウムの蒸着膜厚は、蛍光X線で測定した。 測定機械:システム3370型(理学電機工業社製) 〔全光線透過率〕 測定機械:NDH−300A(日本電色工業社製)
経て、巻き取りロール8に透明プラスチックフィルム3
を移送し、冷却ドラム4上で該フィルム3にアルミニウ
ムを真空蒸着するものであって、前記フィルム3として
厚さ12μmの透明ポリエステルフィルム(二村化学社
製のFE2001)を使用し、蒸着時に、酸素ガス1
を、ガス供給口2から、図1の如く、フィルム3を移送
する冷却ドラム4の回転方向に、防着板5の外側に設置
したガス供給口2から防着板5の内側、蒸着源である溶
融アルミニウムを入れたルツボ6の上方に向けて、溶融
アルミニウムの上方を覆うように導入し、蒸着膜厚40
Åの酸化アルミニウム蒸着品を得た。加工条件及び製品
の物性等を表1に示す。
45Åの酸化アルミニウム蒸着品を得た。加工条件及び
製品の物性等を表2に示す。
成分ガス混合器(エステック社のSECB−2)を使用
して、酸素ガスとアルゴンガスを容量比で90:10と
なるように混合したガスを、ガス供給管2から導入する
と共に、該ガスを高周波放電で活性化した以外は、実施
例1と実質的に同様の方法を実施し、蒸着膜厚38Åの
酸化アルミニウム蒸着品を得た。加工条件及び製品の物
性等を表3に示す。
の表面に厚さ35〜50Åというような極薄の酸化アル
ミニウム膜を形成するだけで、透明プラスチックフィル
ムの透明性を実質的に損なうことなく、安定して実用性
ある水蒸気バリア性及び酸素バリア性を有する透明なバ
リアフィルムを得ることができる。酸化アルミニウム膜
が極薄でありながら、酸素透過度が1.5cc/m2 ・
24hr以下であり、水蒸気透過度が2g/m2 ・24
hr以下であり、全光線透過率が89.0%以上である
本発明の透明なバリアフィルムは、従来のアルミ箔やア
ルミニウム蒸着品では安定した包装ができなかった食料
品の包装にも、安定して使用できるものであり、透明性
を有るため、非常に扱い易い。また、本発明の製品は、
溶融アルミニウムを蒸着源として、非常に効率よく安価
に製造可能である。
装置の説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】透明プラスチックフィルムの少なくとも片
面に、酸化アルミニウム膜を設けてなる透明なバリアフ
ィルムであって、前記酸化アルミニウム膜の厚さが35
〜50Åであること、及び該バリアフィルムの酸素透過
度が1.5cc/m2 ・24hr以下であり、水蒸気透
過度が2g/m2 ・24hr以下であり、全光線透過率
が89.0%以上であることを特徴とする透明なバリア
フィルム。 - 【請求項2】透明プラスチックフィルムを、巻き出しロ
ールから冷却ドラムを経て巻き取りロールに移送し、前
記冷却ドラム上で前記フィルムにアルミニウムを真空蒸
着するものであって、真空蒸着時に、酸素ガスを、酸素
ガス供給量(L/sec)/蒸着速度(Å/sec)が
2.6×10 -4 〜3.7×10 -4 となる関係で供給する
こと、及び前記酸素ガスの供給を、巻き出しロール側に
位置する防着板の外側から、前記透明プラスチックフィ
ルムを移送する冷却ドラムの回転方向に、前記防着板の
外側に位置するガス供給口から該防着板の内側に向けて
実施し、しかも、この際、酸素ガスが前記冷却ドラム及
び蒸着源である溶融アルミニウムのいずれにも、実質的
に直接接することなく、前記溶融アルミニウムの上方を
覆うように実施することを特徴とする、酸素透過度が
1.5cc/m2 ・24hr以下であり、水蒸気透過度
が2g/m2 ・24hr以下であり、全光線透過率が8
9.0%以上である透明なバリアフィルムの製造方法。 - 【請求項3】前記酸素ガスをアルゴンガスと混合して供
給すること、及び前記酸素ガスとアルゴンガスの混合比
率が容量で95:5〜70:30であることを特徴とす
る請求項2の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09157417A JP3076774B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 透明なバリアフィルムとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09157417A JP3076774B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 透明なバリアフィルムとその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10330915A JPH10330915A (ja) | 1998-12-15 |
JP3076774B2 true JP3076774B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=15649187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09157417A Expired - Lifetime JP3076774B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 透明なバリアフィルムとその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
1997
- 1997-05-29 JP JP09157417A patent/JP3076774B2/ja not_active Expired - Lifetime
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