JPH03111556A - 透明バリヤーフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、酸素や水薫気等のガスバリヤ−性に優れた透
明バリヤーフィルムの製造方法に関する。

更に詳しくは、このガスバリヤ−性が極めて高く、しか
もガスバリヤ−性のバラツキのない透明バリヤー性フィ
ルムの製造方法に関する。

（従来の技術） 酸化錫蒸着膜が透明性とガスバリヤ−性に優れているこ
とは良く知られている。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかし、酸化錫蒸着膜はその空間密度が小さく、このた
め、そのバリヤー性は十分なものではなかった。また、
透明性も不十分なものであった。

（課題を解決するための手段） この問題を解決するため、請求項（１）記載の発明は、
透明プラスチックフィルム基体上に、酸化錫と水酸化錫
の混合物から成る蒸着膜を設けたことを特徴とする透明
バリヤーフィルムを提供する。

また、請求項（２）記載の発明は、透明プラスチックフ
ィルム基体上に、酸化錫蒸着膜を設けた後、湿熱処理す
ることを特徴とする透明バリヤーフィルムの製造方法を
提供する。

（発明の詳細な説明） 本発明に係る透明プラスチックフィルムは蒸着膜の支持
体となるものである。蒸着膜の透明性を生かす点から、
透明であることを必要とする。

かかるプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンや
ポリプロピレン又はポリブテン等のポリオレフィン、ポ
リスチレン、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレ
ンテレフタレート又はポリエチレン−２６−ナフタレー
トなどのポリエステル、ナイロン６やナイロン１２など
のポリアミド、ポリカーボネート、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
が使用できる。またこれらの共重合体や他のモノマーと
の共重合体であっても良い、また、フィルムは公知の添
加剤、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑
剤、着色剤等を含むものであっても良い。プラスチック
フィルムは、強度、伸度、熱特性、寸法安定性等の点で
延伸したフィルムが好ましいが、未延伸であっても良い
。

透明プラスチックフィルムの厚さに制限はないが、３〜
４００μｍの範囲のフィルムが使用できる。機械的強度
とフレキシビリティの点から、５〜２００μｍのフィル
ムが望ましい。

かかる透明プラスチックフィルムを基体として、酸化錫
蒸着膜はこの上に積層形成される。

蒸着膜の形成に先立ち、透明プラスチックの蒸着面に、
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を施しても良い、公知
のアンカーコート処理を施しても良い。

酸化錫蒸着膜は、二酸化錫等の単一化合物から成ってい
ることが好ましいが、蒸着による膜形成では、酸化度の
異なる各１１Ｍ化物の混合物となるのが通常である。

酸化錫蒸着膜は、３００〜３０００オングストロームの
厚さを有することが望ましい、３００オングストロ一ム
未満ではガスバリヤ−性が十分でない。３０００オング
ストロームを越えると蒸着膜が固くなり、透明プラスチ
ックフィルム基材のフレキシビリティが損なわれ、また
、蒸着膜にクラックが生じ易い、クランクの発生により
、ガスバリヤ−性の劣化、バラツキを生じる結果となる
。

蒸着膜の形成は、真空蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング等の手段で可能である。

第１図はこの蒸着法を示す説明図である。すなわち、第
１図に示す装置において、１０−’ｔｏｒｒ、以下の真
空系内で、透明プラスチックフィルムの巻出しロール（
８）から連続的に一定速度で送り出し、この高分子フィ
ルムがダンサ−ロール（５）、エキスパンダーロール（
６）を経て、冷却ロール（９）の位置で、冷却されなが
ら、蒸着源（１０）から蒸発した金属酸化分子を連続的
に製膜する。そして、この蒸着した高分子フィルムをエ
キスパンダーロール（６）、ダンサ−ロール（５）を経
て巻取りロール（３）により連続的に巻き取る。

湿熱処理はこの蒸着膜の上に直接族しても良いが、蒸着
膜の保護のため、プラスチック保護層を形成した後、湿
熱処理を施すことが望ましい。

プラスチック保護層は、原着膜が傷ついたり、ゴミが付
着したりすることを防止するもので、蒸着まく積層後、
速やかに形成することが望ましい。

また、蒸着膜保護の機能の外、この保護層は他の機能を
有することもできる。例えば製袋の際のヒートシール層
である。ヒートシールそうとじて機能するプラスチック
としては、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等が使用できる。

プラスチック保護層は、蒸着膜の透明性を生かす点から
、透明であることを必要とする。また、後述する湿熱処
理において、水分はこの保護層を透過して蒸着膜に供給
されることがら、保護層の厚さは湿熱処理条件や保護層
の材質との関係で、実験的に定めるべきである。保護層
がヒートシール性ポリプロピレンである場合には、例え
ば３０〜８０μｍの厚さで良い。

保護層は接着剤を介して積層できる。例えばフィルム状
の保護層を接着剤を介して積層すれば良い、接着剤はド
ライラミネート用接着剤の外、ノンソルベントタイプの
接着剤が使用できる。

また、溶融した樹脂を蒸着膜上に押出しコーティングし
て積層しても良い。

保護層を積層して得られた又は保護層を積層することな
く蒸着層が露出した積層体を湿熱処理する。湿熱処理は
多孔質の酸化錫蒸着膜を水和して水酸化錫に変え、ガス
バリヤ−性を向上する目的で行われる。

水分は上記保護層を透過して蒸着膜に供給される。この
ため、ゴミなどの不純物が蒸着膜に付着しない。

加熱は４０〜ｌ　８０　’Ｃによって良い。

湿熱処理は、例えば、積層体を４０〜７０°Ｃ１７０〜
１００％Ｒ，Ｈ，の条件下に１〜７日間保存する方法に
より行うことができる。保護層積層のための接着剤が湿
気硬化型又は二液硬化型ウレタン系接着剤の場合には、
この保存により蒸着膜の水和と同時に接着剤を硬化でき
る。

湿度熱処理は、また、７５〜１００　”Ｃの熱水中に３
０秒間〜１時間浸漬したり、１００〜１６０°Ｃの高温
の水蒸気で３０秒間以上処理する方法により、行うこと
ができる。この場合には、上記積層体を包装材料として
製袋し、食品を密封した後湿熱処理することができる。

この処理により、同時に食品が殺菌できる。

湿熱処理は、また、多湿下に長期保存して、水分を蒸着
Ｈ／ｉに吸着させた後、加熱処理する方法によっても可
能である。この場合は加熱は乾熱処理で良い。例えば遠
赤外線パネルヒーターによる加熱である。

（実施例１） 第１図に示した装置を用い、巻出しロールに厚さ１２μ
ｍのポリエチレンテレフタレートフィルムをセットし、
また蒸着材料としてＳｎＯ，を入れ、槽内を９ｘ　１０
”’ｔ　ｏ　ｒ　ｒ、まで排気した。

次に、酸化錫を電子ビーム加熱により蒸発させ、フィル
ム上に蒸着膜厚が１０００オングストロームに成るよう
に連続的に成膜した。蒸着速度（、工２０オングストロ
ーム／秒（水晶発振式モニターによりモニタリング）、
フィルムの走行速度１゜Ｑｍ／ｍｉｎである。

得られた蒸着フィルムを４０　’Ｃ１９ｏ％Ｒ，ｌ−４
゜の高温多湿雰囲気下に４日間保存して蒸着膜を水和し
、バリヤーフィルムを製造した。

（実施例２） 高温多湿雰囲気下に保存する方法に代えて、沸騰水中に
３０秒間浸漬した外は実施例１と同様にバリヤー性フィ
ルムを製造した。

（実施例３） 実施例１の蒸着フィルムの蒸着膜面に、二液硬化型ウレ
タン系接着剤を介して、厚さ６０μｍの未延伸ポリプロ
ピレンフィルムを積層した。接着剤が完全硬化した後、
この積層体を、４０°Ｃ１９０％Ｒ，Ｈ，の高温多湿雰
囲気下に４日間保存して、蒸着膜を水和し、バリヤー性
フィルノ、を製造した。

（実施例４） 実施例１の蒸着フィルムの蒸着膜面に、二液硬化型ウレ
タン系接着剤を介して、厚さ６０μｍの未延伸ポリプロ
ピレンフィルムを積層した。この積層体を、４０゛Ｃ１
９０％Ｒ，Ｈ，の高温多湿雰囲気下に４日間保存して、
蒸着膜を水和すると共に、接着剤を硬化して、バリヤー
性フィルムを製造した。

（実施例５） 高温多湿雰囲気下に保存する方法に代えて、沸騰水中に
３０秒間浸漬した外は実施例３と同様にバリヤー性フィ
ルムを製造した。

（実施例６） 実施例１の蒸着フィルムの蒸着膜面に、二液硬化型ウレ
タン系接着剤を介して、厚さ６０μｍの未延伸ポリプロ
ピレンフィルムを積層した。接着剤が完全硬化した後、
この積層体を製袋し、水を充填密封し、１２５°Ｃ１２
，０ｋｇ／ｄ（ゲージ圧）の水蒸気中で３０分間加熱加
圧処理した。

（比較例１） 湿熱処理を施さない蒸着フィルムを比較例１とした。蒸
着フィルムは実施例１と同様の方法で製造したものであ
る。

（比較例２） 湿熱処理を行うことなく、常温で接着剤を完全硬化した
外は実施例４と同様にバリヤーフィルムを製造した。

各バリヤーフィルムの酸素透過率（ＣＣ／イ・ｄａｙ−
ａｔｍ、２５”Ｃ，＋００％Ｒ，Ｈ，）、透湿１９　（
Ｈ／＋＋ｆ　・ｄ　ａ　ｙ、　　４１ビＣ９０％Ｒ，Ｉ
！。

）、ラミネート強度（ｇ／　１５　ｒｎｒ＋３　９０度
７り離）、光線透過率（％、５５０ｎｍ）を第１表に示
す、測定は各フィルムの巻出し部分から長手方向に沿っ
てｌＯケ所を測定した。

なお、表中「−」は保ｊｌｔ層が存在しないためにラミ
ネート強度の概念が存在しないこと、ｒＰＥＴ切れ」は
基材であるポリエチレンテレフタレートフィルムが破れ
てしまって、ラミネート強度が測定不能な程度に大きか
ったことを示す。

第１表 以上の結果から、■実施例１〜６では酸素バリヤー性、
ラミネート強度、光線透過率が極めて優れているのに対
し、比較例１．２ではこれより劣ること、■保護層を形
成した後に湿熱処理した実施例３〜６では、酸素透過率
が幅０．７ｃｃ／ｎｆ・ｄａ）＋−ａｔｍ、透湿度が幅
０．４ｇ／ｒｒｆ・ｄａｙの間に入り、バラツキが極め
て小さいのに対し、蒸着膜が露出した状態で湿熱処理し
た実施例１及び２では、酸素透過率は１．２ｃｃ／ｒｒ
ｒ・ｄａｙ−ａｔｍ、透湿度は１．２ｇ／ｒｒｆ−ｄａ
ｙＯ間で大きくばらついていることが分かる。

（効果） 以上のように本発明によれば、酸素バリヤー性や水蒸気
バリヤー性が優れた透明フィルムを製造でき、しかも得
られるフィルムのガスバリヤ−性のバラツキが小さいと
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は蒸着装置の説明図。 （１）−一一一高分子フィルム　（２）・−・−真空系
内（２）−・・−巻取りロール　　　（４）−制御′Ｉ
Ｈロール（５） （６） （８） （ｌ　Ｏ） ダンサ−ロール エキスパンダーロール 巻出しロール　（９）−冷却ロール 蒸着源　　　（１１）・−・蒸着パワー特　　許　　出
　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明プラスチックフィルム基体上に、酸化錫と水
   酸化錫の混合物から成る蒸着膜を設けたことを特徴とす
   る透明バリヤーフィルム。
2. （２）透明プラスチックフィルム基体上に、酸化錫蒸着
   膜を設けた後、湿熱処理することを特徴とする透明バリ
   ヤーフィルムの製造方法。