JP5214231B2 - Method for producing aluminum oxide vapor-deposited film - Google Patents
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本発明は、酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法に関し、更に詳しくは、透明性、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性等に優れ、更に、ラミネ−ト適性を有し、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包装する包装材料として有用な酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an aluminum oxide vapor-deposited film. More specifically, the present invention is excellent in transparency, barrier properties against oxygen gas, water vapor, etc. The present invention relates to a method for producing an aluminum oxide vapor-deposited film useful as a packaging material for filling and packaging various articles such as products, electronic parts, and the like.
従来、飲食品、医薬品、化粧品、その他等の種々の物品を充填包装するために、種々の包装用素材が開発され、提案されている。
それらの中で、近年、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性素材として、プラスチック基材の表面に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、その他等の無機酸化物を使用し、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ法）、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（ＣＶＤ法）等を利用して、その無機酸化物の蒸着膜を形成してなる透明ガスバリア性フィルムが注目されている。
而して、上記の透明ガスバリア性フィルムにおいては、その酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性を更に向上させるために、例えば、プラスチック基材の表面に、予め、コロナ放電処理、グロ−放電処理等の前処理を施すことにより表面を粗面化したり、あるいは、予め、ウレタン系、エステル系等の蒸着用アンカ−コ−ト剤をコ−ティングしてアンカ−コ−ト剤層を形成して、プラスチック基材と蒸着膜との密着性を改善することによりバリア性を向上させる方法、あるいは、酸化ケイ素の蒸着膜面に過酸化水素をコ−ティングしてバリア性を向上させる方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を形成してなる透明ガスバリア性フィルムにおいては、酸化アルミニウムを蒸着後に、オフラインで水分等を吸着させ、次いで、水分を吸着させて温度以上で熱処理することによって、透明性、ガスバリア性等を向上させた透明ガスバリア性フィルムを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
Among them, in recent years, as a barrier material against oxygen gas or water vapor, etc., the surface of the plastic substrate uses inorganic oxides such as silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, etc., vacuum deposition method, sputtering method , Physical vapor deposition (PVD method) such as ion plating, or chemical vapor deposition (CVD) such as plasma chemical vapor deposition, thermal chemical vapor deposition, and photochemical vapor deposition A transparent gas barrier film formed by forming a vapor-deposited film of an inorganic oxide using the above has attracted attention.
Thus, in the above transparent gas barrier film, in order to further improve the barrier property against oxygen gas or water vapor, for example, the surface of the plastic substrate is previously subjected to corona discharge treatment, glow discharge treatment, etc. The surface is roughened by applying a pre-treatment, or an anchor coat agent layer for vapor deposition such as urethane or ester is previously coated to form an anchor coat agent layer. A method for improving the barrier property by improving the adhesion between the plastic substrate and the deposited film, or a method for improving the barrier property by coating hydrogen peroxide on the surface of the deposited silicon oxide film has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
In addition, in transparent gas barrier films formed by depositing vapor-deposited films of inorganic oxides such as aluminum oxide, moisture is adsorbed off-line after vapor-depositing aluminum oxide, and then heat-treated at a temperature above that by adsorbing moisture. Thus, a method for producing a transparent gas barrier film with improved transparency, gas barrier properties and the like has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記のような透明ガスバリア性フィルムにおいて、酸素ガスバリア性、水蒸気バリア性を約２ｃｃ／ｍ2 ／ｄａｙ、あるいは、２ｇ／ｍ2 ／ｄａｙ以下のハイバリア性に保持することは、技術的に極めて困難なことである。
上記の透明ガスバリア性フィルムにおいて、そのバリア性を向上させるために、上記のように、プラスチック基材の表面に、予め、前処理を行う方法、あるいは、プラスチック基材の表面に、予め、アンカ−コ−ト剤層を形成する方法、更に、酸化ケイ素の蒸着膜面に過酸化水素をコ−ティングしてバリア性を向上させる方法等も提案されているが、それによる効果は、それなりに期待し得るものであるが、未だ、十分に満足し得るハイバリア性を有する透明ガスバリア性フィルムを製造することは困難であるというのが実状であり、更に、付言すれば、そのような操作を行うこと自体、その製造工程が増えることからその製造コストを高めるという問題点がある。
例えば、ポリウレタン系の有機系アンカ−コ−ト剤を使用し、予め、これをプラスチック基材の表面にコ−ティングしてアンカ−コ−ト剤層を形成し、次いで、該アンカ−コ−ト剤層を介して、無機酸化物の蒸着膜を形成すると、ア−カ−コ−ト剤層中に含まれる残留溶剤等のために、蒸着中の真空度が低下し、更には、アンカ−コ−ト剤層自体が柔らかいために、アンカ−コ−ト剤層表面において、蒸着膜がうまく成長せず、所望どおりの蒸着膜を形成することが極めて困難であり、その結果、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性に優れた透明ガスバリア性フィルムを製造し得ないというのが実状である。
なおまた、上記のような透明ガスバリア性フィルムにおいて、酸化ケイ素の蒸着膜の場合には、フィルムの色が褐色を帯びており、透明性が不十分であるという問題点もある。 また、上記の酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を形成してなる透明ガスバリア性フィルムにおいては、通常、電子ビ−ム（ＥＢ）加熱方式を用いて、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膜形成を行う反応蒸着法により製造するものであるが、このような方法を用いた場合には、得られる透明ガスバリア性フィルムは、その幅方向における透明性、ガスバリア性等が不均一になりやすいという問題点がある。
また、上記において、その透明性を向上させるために、反応させる酸素ガス量を増加させると、蒸着膜中に未反応の酸素原子が多数取り込まれることになり、その結果、蒸着膜の緻密性が減少し、ガスバリア性が著しく低下するという問題点がある。
更に、上記のような、蒸着膜形成後に、その表面に、水分等を吸着させ、次いで、高温加熱処理するような方法は、前述と同様に、製造工程が増えることから製造コスト面から問題があるものである。
そこで本発明は、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するハイバリア性を有し、かつ、透明性に優れ、更に、印刷加工適性、ラミネ−ト加工適性、製袋加工適性等の後処理加工適性に優れ、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な透明ガスバリア性フィルムの製造法を提供することである。
However, in the transparent gas barrier film as described above, it is technically extremely difficult to maintain the oxygen gas barrier property and the water vapor barrier property at a high barrier property of about 2 cc / m 2 / day or 2 g / m 2 / day or less. It is difficult.
In the transparent gas barrier film, in order to improve the barrier property, as described above, a method of pre-treating the surface of the plastic substrate in advance, or an anchor in advance on the surface of the plastic substrate. A method of forming a coating agent layer and a method of improving the barrier property by coating hydrogen peroxide on the surface of the deposited silicon oxide film have been proposed. However, it is still the reality that it is still difficult to produce a transparent gas barrier film having a high barrier property that can be satisfactorily satisfied. As such, there is a problem in that the manufacturing cost is increased because the manufacturing process increases.
For example, a polyurethane-based organic anchor coating agent is used, and this is previously coated on the surface of a plastic substrate to form an anchor coating agent layer. When an inorganic oxide vapor deposition film is formed through the coating agent layer, the degree of vacuum during vapor deposition decreases due to residual solvent contained in the arc coating agent layer. -Since the coating agent layer itself is soft, the deposited film does not grow well on the surface of the anchor coating agent layer, and it is extremely difficult to form a desired deposited film. Or it is the actual condition that a transparent gas barrier film excellent in barrier properties against water vapor or the like cannot be produced.
Further, in the transparent gas barrier film as described above, in the case of a vapor deposited film of silicon oxide, there is a problem that the color of the film is brown and the transparency is insufficient. Moreover, in the transparent gas barrier film formed by forming a vapor-deposited film of an inorganic oxide such as aluminum oxide as described above, an atmosphere in which oxygen gas is introduced into metal aluminum usually using an electron beam (EB) heating method. It is manufactured by a reactive vapor deposition method in which a film is formed by heating and evaporating in the case. When such a method is used, the obtained transparent gas barrier film has transparency in its width direction, gas barrier property, etc. There is a problem that is likely to be non-uniform.
Further, in the above, when the amount of oxygen gas to be reacted is increased in order to improve the transparency, a large number of unreacted oxygen atoms are taken into the deposited film, and as a result, the denseness of the deposited film is reduced. There is a problem that the gas barrier property is significantly reduced.
Furthermore, the method of adsorbing moisture and the like on the surface of the deposited film after forming a vapor deposition film as described above, and then subjecting it to a high temperature heat treatment has a problem in terms of production cost because the number of production steps increases as described above. There is something.
Therefore, the present invention has a high barrier property against oxygen gas or water vapor, and is excellent in transparency, and further excellent in post-processing processing suitability such as printing processing suitability, laminating processing suitability, bag-making processing suitability, etc. Another object of the present invention is to provide a method for producing a transparent gas barrier film useful for filling and packaging various articles such as foods and drinks, pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, electronic parts, and the like.
本発明者は、上記のような問題点を解決すべく種々研究の結果、プラスチックフィルムの上に、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ法）を用いて、厚さ１００〜２０００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を設け、更に、その蒸着膜形成直後に、該酸化アルミニウムの蒸着膜面に、インラインで酸素ガスを供給し、該酸素ガスによる処理面を設けて酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造したところ、透明性が向上し、かつ、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性等に優れ、更に、ラミネ−ト適性を有し、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包装する包装材料として有用な酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造し得ることを見出して本発明を完成したものである。 As a result of various studies to solve the above problems, the present inventor uses physical vapor deposition methods (PVD methods) such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating on plastic films. Then, a vapor deposition film of aluminum oxide having a thickness of 100 to 2000 mm is provided, and immediately after the vapor deposition film is formed, oxygen gas is supplied inline to the vapor deposition film surface of the aluminum oxide, and a treatment surface by the oxygen gas is provided. When the aluminum oxide vapor-deposited film is manufactured, the transparency is improved, the barrier property against oxygen gas or water vapor is excellent, and the laminate is suitable, and the food and drink, pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, The present invention was completed by finding that an aluminum oxide vapor-deposited film useful as a packaging material for filling and packaging various articles such as electronic parts and the like can be produced. Than is.
すなわち、本発明は、プラスチックフィルムの上に酸化アルミニウムの蒸着膜を設け、更に、該酸化アルミニウムの蒸着膜面に、インラインで酸素ガスを供給し、該酸素ガスによる処理面を設けたことを特徴とする酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法に関するものである。 That is, the present invention is characterized in that an aluminum oxide vapor deposition film is provided on a plastic film, and further, an oxygen gas is supplied in-line to the aluminum oxide vapor deposition film surface to provide a treatment surface by the oxygen gas. It relates to a method for producing an aluminum oxide vapor-deposited film.
本発明は、プラスチックフィルムの上に、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ法）を用いて、厚さ１００〜２０００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を設け、更に、その蒸着膜形成直後に、該酸化アルミニウムの蒸着膜面に、インラインで酸素ガスを供給し、該酸素ガスによる処理面を設けて酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造して、透明性が向上し、かつ、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性等に優れ、更に、ラミネ−ト適性を有し、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包装する包装材料として有用な酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造し得ることができるというものである。 The present invention provides a vapor deposition film of aluminum oxide having a thickness of 100 to 2000 mm on a plastic film using a physical vapor deposition method (PVD method) such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, Furthermore, immediately after the formation of the vapor deposition film, oxygen gas is supplied in-line to the vapor deposition film surface of the aluminum oxide, and a treatment surface with the oxygen gas is provided to produce an aluminum oxide vapor deposition film, thereby improving transparency. In addition, it has excellent barrier properties against oxygen gas or water vapor, etc., and is suitable for laminating, and is a packaging material that fills and packs various items such as food and drink, pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, electronic parts, etc. A useful aluminum oxide vapor-deposited film can be produced.
上記の本発明について以下に更に詳しく説明する。
まず、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法の構成について、その一例を例示して図面を用いて説明すると、図１および図２は、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法についてその一二例の層構成を示す模式的断面図である。
The above-described present invention will be described in more detail below.
First, the structure of the method for producing an aluminum oxide vapor-deposited film according to the present invention will be described with reference to the drawings with an example thereof. FIGS. 1 and 2 show the method for producing an aluminum oxide vapor-deposited film according to the present invention. It is typical sectional drawing which shows the layer structure of 12 examples.
本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルム１の製造法は、図１に示すように、プラスチックフィルム２の上に、酸化アルミニウムの蒸着膜３を設け、更に、該酸化アルミニウムの蒸着膜３面に、インラインで酸素ガスを供給し、該酸素ガスによる処理面４を設けた構成からなるものである。
更に、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルム１ａの製造法は、図２に示すように、上記の図１に示す酸化アルミニウム蒸着フィルム１の製造法において、酸化アルミニウムの蒸着膜３面に、予め、酸素ガスによるプラズマ処理面５、または、酸素ガスとアルゴンガスまたはヘリウムガスとの混合ガスによるプラズマ処理面５ａを設け、更に、上記と同様に、該プラズマ処理面５（５ａ）を設けた酸化アルミニウムの蒸着膜３面に、インラインで酸素ガスを供給し、該酸素ガスによる処理面４を設けた構成からなるものである。
上記の例示は、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法について、その一二例を例示するものであり、本発明はこれにより限定されるものでないことは言うまでもないことである。
As shown in FIG. 1, an aluminum oxide
Furthermore, the manufacturing method of the aluminum oxide vapor deposition film 1a according to the present invention is, as shown in FIG. 2, in the manufacturing method of the aluminum oxide
The above illustrations illustrate one or two examples of the method for producing an aluminum oxide vapor deposition film according to the present invention, and it goes without saying that the present invention is not limited thereby.
次に、上記の本発明において、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法を構成するプラスチックフィルムとしては、無色透明な各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
具体的には、例えば、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−トあるいはポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、ポリアクリロニトリル系樹脂、アセタ−ル系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。
上記の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、単層、あるいは、２層以上の共押し出し法で製膜したもの、または、一軸方向あるいは二軸方向に延伸されているもの等を使用することができ、更に、その厚さとしては、酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造時の安定性等から、約５〜１００μｍ位、好ましくは、９〜５０μｍ位が望ましい。
なお、本発明において、用途に応じて、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、充填剤、その他等の所望の添加剤を、その透明性に影響しない範囲内で任意に添加し、それらを含有する樹脂のフィルムないしシ−ト等も使用することができる。
Next, in the present invention, as the plastic film constituting the method for producing an aluminum oxide vapor deposition film according to the present invention, various transparent and transparent resin films or sheets can be used.
Specifically, for example, polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, polyester resin such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, polyamide resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polyvinyl Films or sheets of various resins such as alcohol resins, saponified ethylene-vinyl acetate copolymers, polyacrylonitrile resins, acetal resins, and the like can be used.
As the resin film or sheet, it is possible to use a single layer, a film formed by a co-extrusion method of two or more layers, or a film stretched in a uniaxial direction or a biaxial direction. Further, the thickness is preferably about 5 to 100 μm, preferably about 9 to 50 μm, from the viewpoint of stability during the production of the aluminum oxide vapor-deposited film.
In the present invention, depending on the application, for example, desired additives such as antistatic agents, ultraviolet absorbers, plasticizers, lubricants, fillers, etc. may be arbitrarily added within a range that does not affect the transparency. In addition, a resin film or sheet containing them can also be used.
次に、本発明において、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法を構成する酸化アルミニウムの蒸着膜としては、透明性に優れ、非結晶性の酸化アルミニウムの蒸着膜が好ましく、具体的には、式ＡｌＯX （ただし、式中、Ｘは、１〜１．５の数を表す。）で表される酸化アルミニウムの蒸着膜を使用することができる。
また、本発明において、上記の酸化アルミニウムの蒸着膜の膜厚としては、５０〜３０００Å位、より好ましくは、１００〜２０００Å位が望ましい。
而して、上記において、３０００Å、更には、２０００Åより厚くなると、その膜の可撓性が低下し、膜にクラック等が発生し易くなるので好ましくなく、また、５０Å、更には、１００Å未満であると、そのバリア性等の効果を奏することが困難になることから好ましくないものである。
而して、本発明において、上記の酸化アルミニウムの蒸着膜は、具体的には、例えば、アルミニウム等の金属、あるいは、酸化アルミニウム等の金属酸化物等を使用し、酸素ガス等を供給しながら、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理気相成長法（物理気相成長法、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）によって、酸化アルミニウムの蒸着膜を形成し、これを使用することができる。
上記において、蒸着原料の加熱方式としては、例えば、エレクトロンビ−ム（ＥＢ）方式、高周波誘導加熱方式、抵抗加熱方式等を用いられる。
Next, in the present invention, the aluminum oxide vapor deposition film constituting the method for producing an aluminum oxide vapor deposition film according to the present invention is preferably an amorphous aluminum oxide vapor deposition film having excellent transparency. A vapor-deposited film of aluminum oxide represented by the formula AlO x (where X represents a number of 1 to 1.5) can be used.
In the present invention, the film thickness of the aluminum oxide vapor deposition film is preferably about 50 to 3000 mm, more preferably about 100 to 2000 mm.
Thus, in the above, if it is thicker than 3000 mm, and more than 2000 mm, the flexibility of the film is lowered and cracks are likely to occur in the film, which is not preferable, and is less than 50 mm and even less than 100 mm. If it exists, it is not preferable because it is difficult to achieve the effects such as barrier properties.
Thus, in the present invention, the vapor deposition film of aluminum oxide specifically uses, for example, a metal such as aluminum or a metal oxide such as aluminum oxide, while supplying oxygen gas or the like. Forming a vapor-deposited film of aluminum oxide by a physical vapor deposition method (physical vapor deposition method, physical vapor deposition method, PVD method) such as vacuum deposition method, sputtering method, ion plating method, etc. Can do.
In the above, for example, an electron beam (EB) method, a high-frequency induction heating method, a resistance heating method, or the like is used as a heating method for the vapor deposition material.
次に、本発明において、上記のような酸化アルミニウムの蒸着膜を形成する方法について具体的に説明すると、図３は、本発明にかかる酸化アルミニウムの蒸着膜の製造法についてその一例を例示する巻き取り式真空蒸着装置の概略的構成図である。
本発明において、具体的には、図３に示すように、まず、巻き取り式真空蒸着装置１１の真空チャンバ−１２の中で、巻き出しロ−ル１３からプラスチックフィルム２を繰り出し、更に、該プラスチックフィルム２をガイドロ−ル１４、１５を介して、冷却したコ−ティングドラム１６に案内する。
而して、本発明においては、上記でプラスチックフィルム２を冷却したコ−ティングドラム１６の上に案内した後、該プラスチックフィルム２の面に、蒸着源１７として、アルミニウム（金属）あるいは酸化アルミニウム等を使用し、これらをるつぼ１８の中に入れ、該るつぼ１８中で熱せられたアルミニウム（金属）、あるいは、酸化アルミニウムを蒸発させ、その際に、酸素吹き出し口１９より酸素ガス等を噴出させながら、マスク２０、２０を介して酸化アルミニウムの蒸着膜を成膜化し、次いで、該酸化アルミニウムの蒸着膜を形成したプラスチックフィルム２を、ガイドロ−ル１４´、１５´を介して、巻き取りロ−ル２１に巻き取って、本発明にかかる酸化アルミニウムの蒸着膜を製造することができるものである。
上記の例示は、その製造法の一例であり、本発明は、この例示により限定されるものではない。
Next, in the present invention, a method for forming the above-described aluminum oxide vapor deposition film will be described in detail. FIG. 3 shows an example of a method for producing an aluminum oxide vapor deposition film according to the present invention. It is a schematic block diagram of a take-type vacuum deposition apparatus.
In the present invention, specifically, as shown in FIG. 3, first, the
Thus, in the present invention, after the
The above illustration is an example of the production method, and the present invention is not limited to this illustration.
次に、本発明において、上記のような酸化アルミニウムの蒸着膜面に、インラインで酸素ガスを供給し、該酸素ガスによる処理面を形成する方法について説明すると、かかる酸素ガスによる処理面は、上記の図３に示すように、ガイドロ−ル１４′と巻き取りロ−ル２１との間に酸素ガス供給パイプ２２を配置し、ここで、酸化アルミニウムの蒸着膜を設けた直後のプラスチックフィルム２の該酸化アルミニウムの蒸着膜表面に、上記の酸素ガス供給パイプ２２を利用して、該酸素ガス供給パイプ２２からインラインで酸素ガスを供給して該酸素ガスによる処理を行って、上記のプラスチックフィルム２の酸化アルミニウムの蒸着膜表面に、酸素ガスによる処理面を形成することができるものである。
勿論、本発明においては、酸素ガスを供給して酸素ガスによる処理を行った後酸化アルミニウムの蒸着膜を有するプラスチックフィルムを巻き取りロ−ルで巻き取り、その巻き取り面内に酸素ガスを内包し、これにより、プラスクックフィルム上の酸化アルミニウムの蒸着膜を経時的に酸素ガスにより処理して、該酸素ガスによる処理面を形成することもできるものである。
本発明において、上記のように酸素ガスによる処理面を設けることにより、酸化アルミニウムの蒸着膜を有するプラスチックフィルムが巻き取られた時に、該プラスチックフィルムとプラスチックフィルムとの間に、酸素ガスが挿入され、蒸着後のエ−ジングによって、酸化アルミニウムの蒸着膜と挿入された酸素ガスとが反応し、透明性が向上する等の作用効果を奏するものである。
上記において、酸素ガスの供給方式としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウムの蒸着膜を有するプラスチックフィルムを巻き取る直前に、酸化アルミニウムの蒸着膜面側に、ガス供給パイプ等から酸素ガスを吹き付ける方式等により行うことができる。
また、上記において、酸素ガスの供給量としては、例えば、５００〜３０００ｃｃ／ｍｉｎ位が好ましいものである。
Next, in the present invention, a method of supplying oxygen gas in-line to the above-described aluminum oxide vapor deposition film surface and forming a treatment surface with the oxygen gas will be described. 3, an oxygen
Of course, in the present invention, after oxygen gas is supplied and treated with oxygen gas, a plastic film having an aluminum oxide vapor deposition film is wound up by a winding roll, and oxygen gas is included in the winding surface. As a result, the deposited film of aluminum oxide on the plastic film can be treated with oxygen gas over time to form a treated surface with the oxygen gas.
In the present invention, by providing a treatment surface with oxygen gas as described above, when a plastic film having an aluminum oxide vapor deposition film is wound, oxygen gas is inserted between the plastic film and the plastic film. By aging after vapor deposition, the vapor deposition film of aluminum oxide reacts with the inserted oxygen gas, and there are effects such as improvement in transparency.
In the above, as the oxygen gas supply method, specifically, for example, oxygen gas is supplied from a gas supply pipe or the like to the aluminum oxide vapor deposition film surface immediately before winding up the plastic film having the aluminum oxide vapor deposition film. It can be performed by a spraying method or the like.
In the above, the supply amount of oxygen gas is preferably about 500 to 3000 cc / min, for example.
次にまた、本発明において、上記のような酸化アルミニウムの蒸着膜面に、インラインで予め、酸素ガスによるプラズマ処理面、または、酸素ガスとアルゴンガスまたはヘリウムガスとの混合ガスによるプラズマ処理面を設ける方法について説明すると、かかるプラズマ処理面は、上記と同様に、上記の図３に示すように、冷却したコ−ティングドラム１６とガイドロ−ル１５′との間に酸素プラズマ処理ユニット２３を配置し、ここで、酸化アルミニウムの蒸着膜を設けた直後のプラスチックフィルム２の該酸化アルミニウムの蒸着膜表面に、上記の酸素プラズマ処理ユニット２３を利用して、該酸素プラズマ処理ユニット２３から酸素ガスプラズマ、または、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスプラズマを発生させてプラズマ処理を行って、上記のプラスクックフィルム２の酸化アルミニウムの蒸着膜の表面に、プラズマ処理面を形成することができるものである。
Next, in the present invention, a plasma treatment surface by oxygen gas or a plasma treatment surface by a mixed gas of oxygen gas and argon gas or helium gas is previously formed in-line on the aluminum oxide deposition film surface as described above. The method of providing the plasma processing surface will be described. As shown in FIG. 3, the plasma processing surface is provided with an oxygen
上記のプラズマ処理面の形成法について更に詳しく述べると、該プラズマ処理面は、気体をア−ク放電により電離させることにより生じるプラズマガスを利用して表面改質を行なうプラズマ表面処理法等を利用してプラズマ処理面を形成することができるものである。
すなわは、本発明においては、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の無機ガスをプラズマガスとして使用する方法でプラズマ処理を行って、プラズマ処理面を形成することができる。
而して、本発明において、プラズマ放電処理の際に、酸素ガス、または、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスを使用してプラズマ処理を行なうことが好ましく、このようなプラズマ処理により、より低い電圧でプラズマ処理を行なうことが可能である。
ところで、本発明において、上記のプラズマ処理としては、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスを使用してプラズマ処理を行うことが最も望ましく、また、そのプラズマ処理は、プラスチックフィルムの表面に酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した直後にインラインで行うことが望ましいものである。
本発明において、上記のように、プラスチックフィルムの表面に、酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した直後に、インラインでプラズマ処理を行うことにより、蒸着された直後の酸化アルミニウムの蒸着膜とプラズマ化した化学的に活性な酸素とが反応し、より緻密な酸化アルミニウムの蒸着膜を形成可能とし、優れたガスバリア性を有する酸化アルミニウムの蒸着膜を有するプラスチックフィルムを製造することができるものである。
更に、上記のように活性酸素が挿入されることにより、酸化アルミニウムの蒸着膜を構成するアルミニウムの酸化が促進され、酸化アルミニウムの蒸着膜の透明性が向上するという作用効果を奏するものである。
The method for forming the above-described plasma-treated surface will be described in more detail. The plasma-treated surface uses a plasma surface treatment method or the like that performs surface modification using a plasma gas generated by ionizing a gas by arc discharge. Thus, a plasma processing surface can be formed.
In other words, in the present invention, the plasma processing surface can be formed by performing plasma processing by a method using an inorganic gas such as oxygen gas, nitrogen gas, argon gas, helium gas as the plasma gas.
Therefore, in the present invention, it is preferable to perform the plasma treatment using oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and argon gas during the plasma discharge treatment. Plasma treatment can be performed with voltage.
By the way, in the present invention, as the above-mentioned plasma treatment, it is most desirable to perform a plasma treatment using a mixed gas of oxygen gas and argon gas. It is desirable to perform in-line immediately after forming the deposited film.
In the present invention, as described above, immediately after the aluminum oxide vapor deposition film is formed on the surface of the plastic film, the plasma treatment is performed in-line, thereby performing plasma treatment with the aluminum oxide vapor deposition film immediately after being deposited. Thus, a plastic film having an aluminum oxide vapor deposition film having excellent gas barrier properties can be produced by reacting with active oxygen to form a denser aluminum oxide vapor deposition film.
Furthermore, the insertion of active oxygen as described above promotes the oxidation of aluminum constituting the aluminum oxide vapor deposition film, and has the effect of improving the transparency of the aluminum oxide vapor deposition film.
また、上記のプラズマ処理において、プラズマ処理条件としては、プラズマ出力、ガスの種類、ガスの供給量、および、処理時間等を挙げることができる。
本発明において、プラズマ処理としては、具体的には、酸素ガスとアルゴンガスまたはヘリウムガスとの混合ガスを使用することが望ましく、そして、その酸素ガスとアルゴンガスまたはヘリウムガスとの混合ガスのガス圧としては、１×１０-1〜１×１０-10 Ｔｏｒｒ位、より好ましくは、１×１０-4〜１×１０-8Ｔｏｒｒ位が望ましく、また、酸素ガスとアルゴンガスまたはヘリウムガスとの比率としては、分圧比で酸素ガス：アルゴンガスまたはヘリウムガス＝１００：０〜３０：７０位、より好ましくは、９０：１０〜７０：３０位が望ましく、更に、そのプラズマ出力としては、０．５〜３０ｋＷ位、より好ましくは、１〜１５ｋＷ位が望ましく、更にまた、その処理速度としては、５０〜８００ｍ／ｍｉｎ位、より好ましくは、２００〜６００ｍ／ｍｉｎ位が望ましい。
上記の酸素ガスとアルゴンガスまたはヘリウムガスとの分圧比において、アルゴンガスまたはヘリウムガス分圧が高くなると、プラズマで活性化される酸素分子が少なくなり、アルゴンガスまたはヘリウムガスが還元性ガスとして作用する傾向にあることがら好ましくないものである。
また、上記のプラズマ出力が、０．５ｋＷ未満、更には、１ｋＷ未満の場合には、酸素ガスの活性化が低下し、高活性の酸素原子が生成しにくいことから好ましくなく、また、３０ｋＷを越えると、更には、１５ｋＷを越えると、プラズマ出力が高すぎるので、酸化アルミニウム蒸着フィルムの劣化、物性が低下等の問題を引き起こすことから好ましくないものである。
更に、上記の処理速度が、５０ｍ／ｍｉｎ未満、更には、２００ｍ／ｍｉｎ未満であると、酸素プラズマ量が少なく、また、８００ｍ／ｍｉｎを越えると、更には、６００ｍ／ｍｉｎを越えると、酸化アルミニウム蒸着フィルムのバリア性が低下して好ましくないものである。
なお、本発明において、プラズマ処理において、プラズマを発生させる方法としては、例えば、直流グロ−放電、高周波（Ａｕｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＡＦ、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）放電、マイクロ波放電等の３通りの装置を利用して行うことができる。而して、本発明においては、通常は、１３．５６ＭＨｚの高周波（ＡＦ）放電装置を利用して行うことができる。
In the above plasma treatment, the plasma treatment conditions include plasma output, gas type, gas supply amount, treatment time, and the like.
In the present invention, as the plasma treatment, specifically, a mixed gas of oxygen gas and argon gas or helium gas is desirably used, and a mixed gas of the oxygen gas and argon gas or helium gas is used. The pressure is preferably about 1 × 10 −1 to 1 × 10 −10 Torr, more preferably about 1 × 10 −4 to 1 × 10 −8 Torr, and the oxygen gas may be combined with argon gas or helium gas. The ratio of oxygen gas: argon gas or helium gas is preferably about 100: 0 to 30:70, and more preferably about 90:10 to 70:30 in terms of partial pressure ratio. It is preferably about 5 to 30 kW, more preferably about 1 to 15 kW, and the processing speed is about 50 to 800 m / min, more preferably 2 A position of about 00 to 600 m / min is desirable.
When the partial pressure ratio between the oxygen gas and the argon gas or helium gas is increased, if the argon gas or helium gas partial pressure is increased, the number of oxygen molecules activated by the plasma is reduced, and the argon gas or helium gas acts as a reducing gas. It is not preferable to have a tendency to do so.
In addition, when the plasma output is less than 0.5 kW, and further less than 1 kW, the activation of oxygen gas is lowered, and it is difficult to generate highly active oxygen atoms. On the other hand, if it exceeds 15 kW, the plasma output is too high, which causes problems such as deterioration of the aluminum oxide vapor-deposited film and deterioration of physical properties, which is not preferable.
Further, when the above processing speed is less than 50 m / min, and further less than 200 m / min, the amount of oxygen plasma is small, and when it exceeds 800 m / min, and further exceeds 600 m / min, oxidation occurs. The barrier property of an aluminum vapor deposition film falls and is not preferable.
In the present invention, as a method for generating plasma in plasma processing, for example, three types of devices such as direct current glow discharge, high frequency (Audio Frequency: AF) discharge, and microwave discharge are used. Can be done. Thus, in the present invention, it can usually be performed using a 13.56 MHz high frequency (AF) discharge device.
上記のようにして製造した本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルムは、例えば、樹脂のフィルム、紙基材、金属素材、合成紙、セロハン、その他等の包装用容器を構成する包装用素材等と任意に組み合わせて、ラミネ−トして種々の積層体を製造し、種々の物品を充填包装する適した包装材料を製造可能とするものである。
上記の樹脂のフィルムとしては、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、酸変性ポリオレフィン系樹脂、メチルペンテンポリマ−、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタ−ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロ−ス、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシ−トから任意に選択して使用することができる。
本発明において、上記のフィルムないしシ−トは、未延伸、一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用することができる。
また、その厚さは、任意であるが、数μｍから３００μｍ位の範囲から選択して使用することができる。
更に、本発明においては、フィルムないしシ−トとしては、押し出し成膜、インフレ−ション成膜、コ−ティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。
また、上記において、紙基材としては、例えば、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは純白ロ−ル紙、クラフト紙、板紙、加工紙等の紙基材、その他等を使用することができる。
上記において、紙層を構成する紙基材としては、坪量約８０〜６００ｇ／ｍ2 位のもの、好ましくは、坪量約１００〜４５０ｇ／ｍ2 位のものを使用することが望ましい。
また、上記にといて、金属素材としては、例えば、アルミニウム箔、あるいは、アルミニウム蒸着膜を有する樹脂のフィルム等を使用することができる。
The aluminum oxide vapor deposition film according to the present invention produced as described above is, for example, a packaging material such as a resin film, a paper base material, a metal material, a synthetic paper, a cellophane, etc. In combination, the laminate is manufactured to produce various laminates, and suitable packaging materials for filling and packaging various articles can be produced.
Specifically, as the resin film, for example, low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, Ionomer resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-acrylic acid or methacrylic acid copolymer, acid-modified polyolefin resin, methylpentene polymer, polybutene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin , Polyvinylidene chloride resin, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, poly (meth) acrylic resin, polyacrylonitrile resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene- Styrene copolymer (AB Resin), polyester resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, fluorine resin, diene resin, polyacetal resin A resin, polyurethane resin, nitrocellulose, or other known resin film or sheet may be arbitrarily selected and used.
In the present invention, the above-described film or sheet may be any of unstretched, uniaxially or biaxially stretched.
The thickness is arbitrary, but can be selected from a range of several μm to 300 μm.
Furthermore, in the present invention, the film or sheet may be a film having any property such as extrusion film formation, inflation film formation, and coating film.
In addition, in the above, as the paper base, for example, a paper base such as a strong sized bleached or unbleached paper, or a pure white roll paper, kraft paper, paperboard, processed paper, or the like is used. can do.
In the above, as the paper substrate constituting the paper layer, it is desirable to use a material having a basis weight of about 80 to 600 g / m 2 , preferably a basis weight of about 100 to 450 g / m 2 .
In addition, as the metal material, for example, an aluminum foil or a resin film having an aluminum vapor deposition film can be used.
次に、上記の本発明において、上記のような材料を使用して積層体を製造する方法について説明すると、かかる方法としては、通常の包装材料をラミネ−トする方法、例えば、ウエットラミネ−ション法、ドライラミネ−ション法、無溶剤型ドライラミネ−ション法、押し出しラミネ−ション法、Ｔダイ押し出し成形法、共押し出しラミネ−ション法、インフレ−ション法、共押し出しインフレ−ション法、その他等で行うことができる。
而して、本発明においては、上記の積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、オゾン処理、フレ−ム処理、その他等の前処理をフィルムに施すことができ、また、例えば、ポリエステル系、イソシアネ−ト系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカ−コ−ティング剤、あるいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロ−ス系、その他等のラミネ−ト用接着剤等の公知のアンカ−コ−ト剤、接着剤等を使用することができる。
Next, in the present invention described above, a method for producing a laminate using the above materials will be described. As such a method, a method for laminating a normal packaging material, for example, wet lamination is used. , Dry lamination method, solventless dry lamination method, extrusion lamination method, T-die extrusion molding method, co-extrusion lamination method, inflation method, co-extrusion inflation method, etc. be able to.
Thus, in the present invention, when performing the above lamination, if necessary, pretreatment such as corona treatment, ozone treatment, frame treatment, etc. can be applied to the film. , Polyester-based, isocyanate-based (urethane-based), polyethyleneimine-based, polybutadiene-based, organic titanium-based anchor coating agents, or polyurethane-based, polyacrylic-based, polyester-based, epoxy-based, polyvinyl acetate-based Well-known anchor coating agents, adhesives, etc., such as adhesives for laminating, etc. can be used.
次に、本発明において、上記のような積層体を使用して製袋ないし製函する方法について説明すると、例えば、包装用容器がプラスチックフィルム等からなる軟包装袋の場合、上記のような方法で製造した積層体を使用し、その内層のヒ−トシ−ル性樹脂層の面を対向させて、それを折り重ねるか、或いはその二枚を重ね合わせ、更にその周辺端部をヒ−トシ−ルしてシ−ル部を設けて袋体を構成することができる。
而して、その製袋方法としては、上記の積層体を、その内層の面を対向させて折り曲げるか、あるいはその二枚を重ね合わせ、更にその外周の周辺端部を、例えば、側面シ−ル型、二方シ−ル型、三方シ−ル型、四方シ−ル型、封筒貼りシ−ル型、合掌貼りシ−ル型（ピロ−シ−ル型）、ひだ付シ−ル型、平底シ−ル型、角底シ−ル型、その他等のヒ−トシ−ル形態によりヒ−トシ−ルして、本発明にかかる種々の形態の包装用容器を製造することができる。
その他、例えば、自立性包装袋（スタンディングパウチ）等も製造することが可能であり、更に、本発明においては、上記の積層材を使用してチュ−ブ容器等も製造することができる。
上記において、ヒ−トシ−ルの方法としては、例えば、バ−シ−ル、回転ロ−ルシ−ル、ベルトシ−ル、インパルスシ−ル、高周波シ−ル、超音波シ−ル等の公知の方法で行うことができる。
なお、本発明においては、上記のような包装用容器には、例えば、ワンピ−スタイプ、ツウ−ピ−スタイプ、その他等の注出口、あるいは開閉用ジッパ−等を任意に取り付けることができる。
Next, in the present invention, a method for making bags or boxes using the laminate as described above will be described. For example, in the case where the packaging container is a flexible packaging bag made of a plastic film or the like, the above method is used. The inner layer of the heat-seal resin layer is made to face each other and folded, or two of them are overlapped, and the peripheral edge of the laminate is heated. -A bag body can be constructed by providing a seal portion.
Thus, as the bag making method, the above laminated body is folded with the inner layer surfaces facing each other, or the two sheets are overlapped, and the peripheral edge of the outer periphery is, for example, a side sheet. Seal type, two-sided seal type, three-sided seal type, four-sided seal type, envelope-sealed seal type, jointed seal type (pillar seal type), pleated seal type The various types of packaging containers according to the present invention can be manufactured by heat sealing in the form of a heat sealing such as a flat bottom sealing type, a square bottom sealing type, or the like.
In addition, for example, a self-supporting packaging bag (standing pouch) or the like can be manufactured, and in the present invention, a tube container or the like can also be manufactured using the above-described laminated material.
In the above, as the heat seal method, for example, a bar seal, a rotary roll seal, a belt seal, an impulse seal, a high frequency seal, an ultrasonic seal and the like are known. It can be done by the method.
In the present invention, a spout such as a one-piece type, a two-piece type, or the like, or a zipper for opening and closing can be arbitrarily attached to the packaging container as described above.
次にまた、包装用容器として、紙基材を含む液体充填用紙容器の場合、例えば、積層材として、紙基材を積層した積層材を製造し、これから所望の紙容器を製造するブランク板を製造し、しかる後該ブランク板を使用して胴部、底部、頭部等を製函して、例えば、ブリックタイプ、フラットタイプあるいはゲ−ベルトップタイプの液体用紙容器等を製造することができる。また、その形状は、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等のいずれのものでも製造することができる。 Next, in the case of a liquid-filled paper container including a paper base material as a packaging container, for example, as a laminated material, a laminated material in which a paper base material is laminated is manufactured, and a blank plate for manufacturing a desired paper container is prepared from this After that, the body, bottom, head, etc. can be boxed by using the blank plate, and for example, a brick type, flat type or gable top type liquid paper container can be manufactured. . Further, the shape can be any of a rectangular container, a cylindrical paper can such as a round shape, and the like.
本発明において、上記のようにして製造した包装用容器は、透明性、酸素ガス、水蒸気等に対するガスバリア性、耐衝撃性等に優れ、更に、ラミネ−ト加工、印刷加工、製袋ないし製函加工等の後加工適性を有し、また、バリア性膜としての蒸着薄膜の剥離を防止し、かつ、その熱的クラックの発生を阻止し、その劣化を防止して、バリア性膜として優れた耐性を発揮し、例えば、飲食品、医薬品、洗剤、シャンプ−、オイル、歯磨き、接着剤、粘着剤等の化学品ないし化粧品、その他等の種々の物品の充填包装適性、保存適性等に優れているものである。
次に実施例を挙げて更に具体的に本発明を説明する。
In the present invention, the packaging container produced as described above is excellent in transparency, gas barrier properties against oxygen gas, water vapor and the like, impact resistance, etc., and further, laminating, printing, bag making or box making. It has excellent post-processing properties such as processing, prevents peeling of the deposited thin film as a barrier film, prevents the occurrence of thermal cracks, prevents its deterioration, and is excellent as a barrier film Demonstrate resistance, for example, excellent in packing and storage suitability for various articles such as foods and drinks, pharmaceuticals, detergents, shampoos, oils, toothpastes, adhesives, adhesives, and other chemicals and cosmetics, etc. It is what.
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
巻き取り式の真空蒸着装置を使用し、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを基材とし、その片面に、アルミニウムを蒸着源に用いてエレクトロンビ−ム（ＥＢ）加熱方式による反応真空蒸着法により、膜厚２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成し、次いで、該酸化アルミニウムの蒸着膜形成直後に、インラインで酸素ガス供給パイプを用いて（図３参照）、酸化アルミニウムの蒸着膜面に２０００ｃｃ／ｍｉｎの割合で酸素ガスを供給して酸素分子を吸着させて、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造した。 Using a roll-up vacuum deposition apparatus, a 12-μm thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film is used as a base material, and aluminum is used as the deposition source on one side of the reaction, and an electron beam (EB) heating method is used. An aluminum oxide vapor deposition film having a thickness of 200 mm is formed by a vacuum vapor deposition method, and then immediately after the aluminum oxide vapor deposition film is formed, an oxygen gas supply pipe is used in-line (see FIG. 3) to deposit the aluminum oxide vapor deposition film. Oxygen gas was supplied to the surface at a rate of 2000 cc / min to adsorb oxygen molecules to produce an aluminum oxide vapor deposition film according to the present invention.
上記の実施例１と同様に、巻き取り式の真空蒸着装置を使用し、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを基材とし、その片面に、アルミニウムを蒸着源に用いてエレクトロンビ−ム（ＥＢ）加熱方式による反応真空蒸着法により、膜厚２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成し、次いで、該酸化アルミニウムの蒸着膜形成直後に、該酸化アルミニウムの蒸着膜表面に、インラインでグロ−放電プラズマ発生装置を用いて、プラズマ出力１５００Ｗ、酸素（Ｏ2 ）：アルゴン（Ａｒ）＝９：１からなる混合ガスを使用し、その混合ガス圧２×１０-4Ｔｏｒｒ、処理速度６００ｍｍ／ｍｉｎで酸素／アルゴン混合ガスプラズマ処理を行い（図３参照）、しかる後、プラズマ処理直後の酸化アルミニウムの蒸着膜面に、インラインで酸素ガス供給パイプを用いて（図３参照）、酸化アルミニウムの蒸着膜面に２０００ｃｃ／ｍｉｎの割合で酸素ガスを供給して酸素分子を吸着させて、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造した。
In the same manner as in Example 1 above, a winding type vacuum vapor deposition apparatus was used, and a 12 μm-thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film was used as a base material. -A 200 nm thick aluminum oxide vapor deposition film is formed by a reactive vacuum vapor deposition method using an EB heating method, and then in-line on the aluminum oxide vapor deposition film surface immediately after the aluminum oxide vapor deposition film is formed. Using a glow discharge plasma generator, a mixed gas consisting of plasma output 1500 W, oxygen (O 2 ): argon (Ar) = 9: 1,
（比較例１）
巻き取り式の真空蒸着装置を使用し、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを基材とし、その片面に、アルミニウムを蒸着源に用いてエレクトロンビ−ム（ＥＢ）加熱方式による反応真空蒸着法により、膜厚２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成して、酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造した（インラインで酸素ガス処理なし）。
(Comparative Example 1)
Using a roll-up vacuum deposition apparatus, a 12-μm thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film is used as a base material, and aluminum is used as the deposition source on one side of the reaction, and an electron beam (EB) heating method is used. An aluminum oxide vapor deposition film having a thickness of 200 mm was formed by a vacuum vapor deposition method to produce an aluminum oxide vapor deposition film (without oxygen gas treatment in-line).
（比較例２）
巻き取り式の真空蒸着装置を使用し、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを基材とし、その片面に、アルミニウムを蒸着源に用いてエレクトロンビ−ム（ＥＢ）加熱方式による反応真空蒸着法により、膜厚２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成して、酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造した。
なお、上記の酸化アルミニウムの蒸着膜を形成する際に、透明性を高めるために、酸素吹き出し口（図３参照）より酸素ガス量を上記の実施例１と比べて１．５倍量の酸素カズを噴出させながら、マスクを介して酸化アルミニウムの蒸着膜を成膜化した（蒸着時の酸素ガス導入量を多くして透明性を向上させた）。
(Comparative Example 2)
Using a roll-up vacuum deposition apparatus, a 12-μm thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film is used as a base material, and aluminum is used as the deposition source on one side of the reaction, and an electron beam (EB) heating method is used. An aluminum oxide vapor deposition film having a thickness of 200 mm was formed by vacuum vapor deposition to produce an aluminum oxide vapor deposition film.
When forming the above-described aluminum oxide vapor deposition film, in order to increase transparency, the oxygen gas amount from the oxygen outlet (see FIG. 3) is 1.5 times as much oxygen as in Example 1 above. A vapor deposition film of aluminum oxide was formed through a mask while spouting gas (transparency was improved by increasing the amount of oxygen gas introduced during vapor deposition).
（実験例）
上記の実施例１〜２、および、比較例１〜２で製造した各酸化アルミニウム蒸着フィルムを使用し、下記に示す評価項目について試験を行い、そのデ−タを測定した。
（１）．酸素透過度の測定
上記で製造した各酸化アルミニウム蒸着フィルムを使用し、温度２５℃、湿度９０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機〔機種名、オクストラン（ＯＸＴＲＡＮ ２／２０）〕を使用して測定した。
（２）．水蒸気透過度の測定
上記で製造した各酸化アルミニウム蒸着フィルムを使用し、温度３７．８℃、湿度１００％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機〔機種名、パ−マトラン（ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ ３／３１）〕を使用して測定した。
（３）．透明性の測定
上記で製造した各酸化アルミニウム蒸着フィルムを使用し、全光線透過率をＪＩＳ Ｋ−７６１３の方法を用いて測定した。
なお、上記の試験は、酸化アルミニウム蒸着フィルムについて、その幅方向の均一性を調べるために、幅方向に対し、計６点からサンプリングし、その全てのサンプルニツイテ上記の評価項目を測定した。
上記の測定結果について、下記の表１、および、表２に示す。
(Experimental example)
Using each aluminum oxide vapor deposition film manufactured by said Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, it tested about the evaluation item shown below and measured the data.
(1). Measurement of oxygen permeability Using each aluminum oxide vapor-deposited film produced above, under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 90% RH, a measuring machine manufactured by MOCON, USA [model name,
(2). Measurement of water vapor permeability Using each aluminum oxide vapor-deposited film produced above, under the conditions of a temperature of 37.8 ° C. and a humidity of 100% RH, a measuring instrument manufactured by Mocon, USA [model name, permatran (
(3). Measurement of transparency Each of the aluminum oxide vapor-deposited films produced above was used, and the total light transmittance was measured using the method of JIS K-7613.
In addition, in order to investigate the uniformity of the width direction about the aluminum oxide vapor deposition film, said test sampled from a total of 6 points | pieces with respect to the width direction, and measured all the above sample evaluation items.
The measurement results are shown in Table 1 and Table 2 below.
（表１）酸素透過度、および、水蒸気透過度の測定結果
┌────┬───────────────────────┐ │ │ 酸素透過度（ｃｃ／ｍ2 ・ｄａｙ） │ │ ├───────────────────────┤ │ │ 測定箇所（６カ 所） │ ├────┼───┬───┬───┬───┬───┬───┤ │実施例１│１．６│１．５│１．４│１．５│１．６│１．５│ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │実施例２│１．４│１．３│１．３│１．３│１．３│１．４│ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │比較例１│２．７│２．８│２．９│２．６│３．１│３．４│ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │比較例２│２．９│３．４│３．２│３．０│３．６│３．９│ └────┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
┌────┬─────────────────────────────┐ │ │ 水蒸気透過度（ｇ／ｍ2 ・ｄａｙ） │ │ ├─────────────────────────────┤ │ │ 測定箇所（６カ 所） │ ├────┼────┬────┬────┬────┬────┬────┤ │実施例１│ １．７│ １．６│ １．４│ １．５│ １．６│ １．５│ ├────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤ │実施例２│ １．４│ １．２│ １．３│ １．３│ １．３│ １．４│ ├────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤ │比較例１│ ４．５│ ４．０│ ５．０│ ３．８│ ６．１│ ７．４│ ├────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤ │比較例２│１２．２│１０．４│ ９．５│１５．３│１８．３│２０．３│ └────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
(Table 1) Measurement results of oxygen permeability and water vapor permeability ┌────┬───────────────────────┐ │ │ Oxygen transmission Degree (cc / m 2 · day) │ │ ├ ───────────────────────┤ │ │ Measurement points (6 locations) │ ├─── ─┼───┬───┬───┬───┬───┬───┤ │Example 1│1.6│1.5│1.4│1.5│1.6 │1.5│ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │Example 2│1.4│1.3│1. 3│1.3│1.3│1.4│ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │Comparative Example 1│2 .7 | 2.8 | 2.9 | 2.6 | 3.1 | 3.4 | ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼─ ──┤ │Comparative Example 2 2.9│3.4│3.2│3.0│3.6│3.9│ └────┴───┴───┴───┴───┴───┴ ───┘
┌────┬─────────────────────────────┐ │ │ Water vapor transmission rate (g / m 2・ day) │ │ ├─────────────────────────────┤ │ │ Measurement points (6 locations) │ ├────┼── ──┬────┬────┬────┬────┬────┤ │Example 1│ 1.7│ 1.6│ 1.4│ 1.5│ 1 │1.5│ ├────┼────┼────┼────┼───┼┼───┼┼────┤ │Example 2│ 1. 4│ 1.2│ 1.3│ 1.3│ 1.3│ 1.4│ ├────┼────┼────┼────┼────┼── ──┼────┤ │Comparative Example 1│ 4.5│ 4.0│ 5.0│ 3.8│ 6.1│ 7.4│ ├────┼────┼── ──┼────┼───比較 ────┼────┤ │Comparative Example 2│12.2│10.4│ 9.5│15.3│18.3│20.3│ └────┴──── ┴────┴────┴────┴────┴────┘
（表２） 透明性の測定結果
┌────┬───────────────────────┐ │ │ 全光線透過率（％） │ │ ├───────────────────────┤ │ │ 測定箇所（６カ 所） │ ├────┼───┬───┬───┬───┬───┬───┤ │実施例１│ ９４│ ９４│ ９４│ ９４│ ９４│ ９４│ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │実施例２│ ９４│ ９４│ ９４│ ９４│ ９４│ ９４│ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │比較例１│ ９２│ ９３│ ９０│ ９１│ ９２│ ９４│ ├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤ │比較例２│ ９４│ ９３│ ９４│ ９４│ ９４│ ９４│ └────┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
(Table 2) Transparency measurement results ┌────┬───────────────────────┐ │ │ Total light transmittance (%) │ │ ├───────────────────────┤ │ │ Measurement points (6 locations) │ ├────┼───┬───┬─ ──┬───┬───┬───┤ │Example 1│ 94│ 94│ 94│ 94│ 94│ 94│ ├────┼───┼───┼───┼ ───┼───┼───┤ │Example 2│ 94│ 94│ 94│ 94│ 94│ 94│ ├────┼───┼───┼───┼─── │───┼───┤ │Comparative Example 1│ 92│ 93│ 90│ 91│ 92│ 94│ ├────┼───┼───┼───┼───┼── ─┼───┤ │Comparative Example 2│ 94│ 93│ 94│ 94│ 94│ 94│ └────┴───┴ ──┴───┴───┴───┴───┘
上記の結果より明らかなように、実施例１〜２のものは、比較例１〜２のものに比べて、酸素透過度、水蒸気透過度、および、透明性のいずれにおいても優れており、更に、その幅方向において、不均一性は、認められなかった。 As is clear from the above results, Examples 1-2 are superior in oxygen permeability, water vapor permeability, and transparency to those of Comparative Examples 1-2, In the width direction, no non-uniformity was observed.
本発明の製造法により製造される酸化アルミニウム蒸着フィルムは、透明性が向上し、かつ、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性等に優れ、更に、ラミネ−ト適性を有し、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包装する包装材料に使用されるガスバリア性素材として有用なものである。 The aluminum oxide vapor-deposited film produced by the production method of the present invention has improved transparency, excellent barrier properties against oxygen gas or water vapor, etc., and has laminating suitability, for example, food and drink, It is useful as a gas barrier material used for packaging materials for filling and packaging various articles such as pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, electronic parts and others.
１ 酸化アルミニウム蒸着フィルム
１ａ 酸化アルミニウム蒸着フィルム
２ プラスチックフィルム
３ 酸化アルミニウムの蒸着膜
４ 酸素ガスによる処理面
５ プラズマ処理面
５ａ プラズマ処理面
１１ 巻き取り式真空蒸着装置
１２ 真空チャンバ−
１３ 巻き出しロ−ル
１４、１５ ガイドロ−ル
１４´、１５´ ガイドロ−ル
１６ 冷却したコ−ティングドラム
１７ 蒸着源
１８ るつぼ
１９ 酸素吹き出し口
２０ マスク
２１ 巻き取りロ−ル
２２ 酸素ガス供給パイプ
２３ 酸素プラズマ処理用ユニット
DESCRIPTION OF
13
Claims (1)
冷却したコ−ティングドラム（１６）とガイドロ−ル（１５′）との間に酸素プラズマ処理ユニット（２３）を配置し、酸化アルミニウムの蒸着膜を設けた直後のプラスチックフィルム（２）の該酸化アルミニウムの蒸着膜表面に、上記の酸素プラズマ処理ユニット（２３）を利用して、該酸素プラズマ処理ユニット（２３）からインラインで酸素ガスプラズマ、または、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスプラズマを発生させてプラズマ処理を行って、上記のプラスクックフィルム（２）の酸化アルミニウムの蒸着膜の表面に、プラズマ処理面を形成し、
次いで、ガイドロ−ル（１４′）と巻き取りロ−ル（２１）との間に酸素ガス供給パイプ（２２）を配置し、上記のプラズマ処理面に、上記の酸素ガス供給パイプ（２２）を利用し、該酸素ガス供給パイプ（２２）からインラインで酸素ガスを供給してから、酸化アルミニウムの蒸着膜を有するプラスチックフィルムを巻き取りロ−ル（２１）で巻き取り、その巻き取り面内に酸素ガスを内包させ、これにより、上記の酸化アルミニウムの蒸着膜と内包した酸素ガスとが経時的に反応（エージング処理）して、該酸素ガスによる処理面を形成し、上記の酸化アルミニウムの蒸着膜の透明性を均一にしたことを特徴とする酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造法。 In the vacuum chamber (12) of the take-up type vacuum deposition apparatus (11), the plastic film (2) is fed out from the unwinding roll (13), and the plastic film (2) is further guided into the guide roll. The surface of the plastic film (2) guided to the cooled coating drum (16) through (14 ) and ( 15) in sequence , and then guided onto the cooled coating drum (16). In addition, aluminum (metal) or aluminum oxide is used as a deposition source, and the aluminum (metal) or aluminum oxide is evaporated. At this time, an oxygen gas or the like is blown out from an oxygen blowing port (19), and a mask (20 ) To form a vapor-deposited film of aluminum oxide, and then, the plastic film (2 The), Gaidoro - Le (1 5'), (1 4 ') successively through the winding B - In the production process of the aluminum oxide deposited film wound into Le (21),
Oxidation of the plastic film (2) immediately after the oxygen plasma processing unit (23) is disposed between the cooled coating drum (16) and the guide roll (15 ') and an aluminum oxide vapor deposition film is provided. Using the above-mentioned oxygen plasma processing unit (23), in-line oxygen gas plasma or mixed gas plasma of oxygen gas and argon gas is generated from the oxygen plasma processing unit (23) on the surface of the aluminum deposition film. The plasma treatment is performed, and a plasma treatment surface is formed on the surface of the vapor deposition film of the aluminum oxide of the plastic cook film (2).
Next, an oxygen gas supply pipe (22) is disposed between the guide roll (14 ') and the take-up roll (21), and the oxygen gas supply pipe (22) is disposed on the plasma processing surface. Then, after supplying oxygen gas in-line from the oxygen gas supply pipe (22) , a plastic film having an aluminum oxide vapor deposition film is wound up by a winding roll (21), and within the winding surface. Oxygen gas is encapsulated, whereby the aluminum oxide vapor deposition film and the encapsulated oxygen gas react over time (aging treatment) to form a treatment surface with the oxygen gas, and the aluminum oxide vapor deposition is performed. A method for producing an aluminum oxide vapor-deposited film, characterized in that the transparency of the film is uniform .
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