JPH06210790A

JPH06210790A - ガスバリアフィルム

Info

Publication number: JPH06210790A
Application number: JP866393A
Authority: JP
Inventors: Naganari Matsuda; 修成松田; Seiji Izeki; 清司伊関; Yoshiharu Morihara; 芳治森原; Toru Kotani; 徹小谷; Teizo Harima; 貞三播磨; Yozo Yamada; 陽三山田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】ガスバリア性に優れ、さらにゲルボ処理をはじ
めとする機械的処理を施した後でも高いガスバリア性を
有するガスバリアフィルムを提供すること。【構成】プラスチックフィルムと、該プラスチックフィ
ルムの少なくとも一面に形成された、酸化物を主成分と
する組成物からなる薄膜とを有するガスバリアフィル
ム。この薄膜中に、炭素は０．１〜４０モル％含まれて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスバリア性に優れ、
食品、医薬品、電子部品などを包装するために用いられ
る気密性が要求される包装材料、または工業用のガス遮
断材料として用いられるフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガスバリア性フィルムとしては、
プラスチックフィルム上に塩化ビニリデン共重合体、ま
たはエチレンとビニルアルコールとの共重合体をコーテ
ィングしたフィルム；プラスチックフィルム上にアルミ
ニウムまたは酸化物（例えば、酸化珪素、酸化アルミニ
ウムなど）の薄膜を積層したフィルムなどが知られてい
る。

【０００３】しかし、上記の塩化ビニリデン共重合体ま
たはエチレンとビニルアルコールとの共重合体をコーテ
ィングしたフィルムは、水蒸気、酸素などに対するガス
バリア性が不十分であり、特に高温下でこのフィルムを
使用した場合には、このようなガスバリア性が著しく低
い。さらに、塩化ビニリデン共重合体をコーティングし
たフィルムは、焼却時に塩素ガスが発生するため、地球
環境への影響も懸念されている。

【０００４】上記のアルミニウム積層フィルムは、経済
性、ガスバリア性に優れている。しかし、このフィルム
を用いて包装した場合には、不透明なため内容物が見え
ず、かつマイクロ波を通過しないため電子レンジの使用
ができない。

【０００５】特公昭５１−４８５１１号公報には、プラ
スチックフィルム表面にＳｉ_xＯ_y（例えば、ＳｉＯ₂）
を蒸着したガスバリアフィルムが開示されている。この
ような酸化珪素フィルムは透明であるため、このフィル
ムを用いて包装した場合には、内容物が見え、かつ電子
レンジの使用が可能であるが、ガスバリア性は良くな
い。一方、ガスバリア性が比較的良好であるとされてい
るＳｉＯ_y系（ｙ＝１．３〜１．８）フィルムは、やや
褐色を有しており、透明性が不十分であるためこのよう
なフィルムを用いて包装した場合、内容物の色が判りに
くく、印刷の色も美しくない。さらに酸化珪素系ガスバ
リアフィルムは、ゲルボ処理後の劣下も大きく、まだま
だ不十分である。

【０００６】特開平３−１６７２４号公報には、ゲルボ
処理後においても、比較的良好なガスバリア性を示す、
炭素薄膜がプラスチックフィルム上に形成されたガスバ
リアフィルムが開示されており、このような炭素薄膜の
厚みは５０〜３００オングストロームである。しかし、
薄膜が比較的厚いガスバリアフィルムは、灰色を帯びて
おり、透明性が悪い。一方、薄膜が比較的薄いガスバリ
アフィルムは、透明ではあるが、ボイル処理またはレト
ルト処理後のガスバリア性が劣っている。上記ゲルボ処
理とは、フィルムに対する屈曲処理のことをいう。ゲル
ボ処理後のガスバリア性が良好であるということは、成
膜後のフィルムの加工工程（ラミネート、印刷、製袋な
ど）、フィルムの取り扱いなどの機械的操作によるガス
バリア性の劣化が少ないということを示す。レトルト処
理とは、レトルト食品を製造するような状況下におくこ
と、すなわち、高温殺菌処理のことをいう。レトルト処
理後のガスバリア性が劣っているということは、フィル
ムの密着性および柔軟性が劣っているということを示
す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題を解決するものであり、その目的とするところは、
酸素および水蒸気の両方に対するガスバリア性を有し、
かつ得られたフィルムに、ヒートシール工程、印刷工程
などの種々の工程によって機械的変形を起こさせた後、
またはフィルムの取り扱いなどによる機械的変形を起こ
させた後にも、ガスバリア性が低下しにくい透明なガス
バリアフィルムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のガスバリアフィ
ルムは、プラスチックフィルムと、該プラスチックフィ
ルムの少なくとも一面に形成された、酸化物を主成分と
する組成物からなる薄膜とを有し、該薄膜中に、炭素は
０．１〜４０モル％含まれている。

【０００９】本発明のガスバリアフィルムは、プラスチ
ックフィルムと、該プラスチックフィルムの少なくとも
一面に形成された、酸化物を主成分とする組成物からな
る薄膜とを有し、該酸化物の構造の一部は炭素で置換さ
れている。

【００１０】本発明の複層ガスバリアフィルムは、上記
ガスバリアフィルムの薄膜上にさらにヒートシール層を
有する。

【００１１】本発明のガスバリアフィルムは、プラスチ
ックフィルムと、該プラスチックフィルムの少なくとも
一面に形成された薄膜とを有する。上記プラスチックフ
ィルムとは、有機高分子を溶融押出し、必要に応じて長
手方向および／または長手方向と直交する方向に延伸
し、次いで冷却し、その後熱固定を施したフィルムのこ
とをいう。上記有機高分子としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レン−２，６−ナフタレート、ナイロン６、ナイロン
４、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリアミド
イミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホ
ン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサ
イド、あらゆる種類の芳香族ポリアミドなどが挙げられ
る。これらの有機高分子は、単独でも用いられるが、２
種以上を少量ずつ共重合した有機高分子またはブレンド
した有機高分子も用いられ得る。

【００１２】さらにこの有機高分子は、公知の添加剤、
例えば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着
色剤などを含有し得る。本発明のガスバリアフィルム
は、透明ガスバリアフィルムとして使用され得、得られ
るフィルムの光透過率が５０％以上であることが好まし
い。従って、上記添加剤は得られるガスバリアフィルム
の光透過率が５０％以上となるような量で含有され得
る。

【００１３】上記プラスチックフィルムの厚みは、５〜
５００μｍの範囲であることが好ましく、８〜３００μ
ｍの範囲であることがさらに好ましい。

【００１４】上記プラスチックフィルムの少なくとも一
面に形成された薄膜は、酸化物を主成分とする組成物か
らなる。上記酸化物とは、酸素と他の元素との化合物の
ことをいい、酸素をＯ^2-の状態で含む。さらにこの酸化
物は、その構造の一部が炭素で置換されている。上記酸
化物は基本的に、金属酸化物、半金属酸化物、非金属酸
化物など、特に限定されないが、無色透明ガスバリアフ
ィルムを得るために好適な酸化物としては、酸化珪素、
酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウ
ム、酸化バリウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化インジウ
ム、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどが挙
げられる。やや着色していてもよいガスバリアフィルム
を得るために好適な酸化物としては、酸化クロム、酸化
ニッケル、酸化コバルト、酸化鉄、酸化銅、酸化モリブ
デン、酸化マンガン、酸化ニオブなどが挙げられる。こ
れらの酸化物は、上記のように、その構造の一部が炭素
で置換されており、このような酸化物は、薄膜の作成時
において、例えば、真空蒸着法における蒸着材料または
スパッタリング法におけるターゲットに、炭素を混合さ
せる方法、あるいは、ＣＶＤ法における原料ガス、また
は真空蒸着法、スパッタリング法をはじめとするＰＶＤ
法における反応ガスとして、炭素源を含むガスを使用す
ることにより形成され得る（後述）。本発明のガスバリ
アフィルムにおける薄膜には、上記酸化物が単独で、ま
たは２種以上含まれる。上記組成物中には、特性が損な
われない範囲で３モル％以下の他成分（炭素以外の他の
成分）が含まれていてもよい。他成分としては、硫化
物、チッ化物、ハロゲン化物、非金属元素（例えば、
Ｂ、Ｐ、Ｓ、Ｇｅなど）、金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｃｒなど）が挙げられる。

【００１５】本発明のガスバリアフィルムは、プラスチ
ックフィルム上に、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティングなどのＰＶＤ法（物理蒸着法）、あ
るいはＣＶＤ法（化学蒸着法）などにより酸化物の薄膜
を蒸着することにより、作成される。薄膜層を形成する
前に、該薄膜層との接着性を高めるために、上記プラス
チックフィルム表面に、コロナ放電処理、グロー放電処
理または、アンカーコート処理を施すことも可能であ
る。さらに、該プラスチックフィルムは、印刷、装飾な
どが施されていてもよい。例えば、真空蒸着法において
は、蒸着源材料として、金属、半導体、酸化物などの単
体または混合物が用いられる。形成される薄膜に炭素を
導入するために、蒸着源にカーボンが含有されていても
よい。蒸着源材料は、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子
ビーム加熱などにより、加熱される。蒸着源材料を２種
以上用いる場合には、各蒸着源材料を、別々のるつぼに
入れたり、ハース内をカーボン板で仕切ったりすること
により、混合せずに分けて装填し、各蒸着源材料は、別
々の加熱源によって同時に加熱される。加熱源として電
子ビーム銃を用いた場合には、電子銃の照射時間の比
は、例えば、蒸着源材料がＡｌ₂Ｏ₃およびＳｉＯ₂の場
合には、３０：１０〜７０：１０が好ましい。他の蒸着
法においてもこれに準じた方法により行われ得る。スパ
ッタリング法においては、上記と同様に、ターゲットに
カーボンが含有されていてもよい。

【００１６】上記蒸着方法においては、必要に応じて、
基板にバイアス等を加えたり、基板を加熱、あるいは冷
却することが行われる。スパッタリング法、ＣＶＤ法な
どの他の作成法でも同様に、作成条件を変更することが
できる。

【００１７】ＣＶＤ法においては、原料ガスとして、あ
るいはＰＶＤ法においては、反応ガスとして炭素を含有
するガスを使用することが可能である。そのようなガス
としては、メタン、エタンなどの飽和炭化水素；エチレ
ン、プロピレンなどの不飽和炭化水素；二酸化炭素など
がある。上記ガスをプラズマ状態とすることにより、よ
り効果的に、酸化物の構造の一部が、炭素に置換された
薄膜を得ることができる。

【００１８】薄膜中に含まれる炭素の量および、該酸化
物の構造の一部が炭素で置換されているか否かの判定法
としては、様々な分析装置が用いられるが、炭素量の測
定には、Ｘ線光電子分光（ＥＳＣＡ）法、拡張Ｘ線吸収
微細構造（ＥＸＡＦＳ）法、２次イオン質量分析（ＳＩ
ＭＳ）法などを用いることができる。酸化物の一部が炭
素で置換されているか否かの判定には、ＥＳＣＡ法、赤
外吸収分光法、ラマン分光法などを用いることができ
る。

【００１９】酸化物中の炭素の含有量としては、酸化物
の０．１モル％以上であれば特に限定されないが、得ら
れたガスバリアフィルムが十分に透明であるためには、
０．１〜４０モル％であることが好ましく、０．５〜１
５モル％であることがさらに好ましい。炭素の含有量が
０．１モル％未満の場合には、ガスバリア性が劣り、４
０モル％を越える場合には、膜の着色が濃くなり、透明
性が損なわれる。

【００２０】上記薄膜の厚みは、特に限定されないが、
ガスバリア性および可燒性の点からは、３０〜５０００
オングストロームが好ましく、さらに好ましくは、５０
〜３０００オングストロームである。薄膜の結晶性につ
いても、得られるガスバリアフィルムの特性を損なわな
い限り、特に限定されないが、非晶質状態であることが
望ましい。

【００２１】本発明のガスバリアフィルムは、透明であ
り、かつ高度なガスバリア性を有する。本発明のガスバ
リアフィルムは、ＰＥＴフィルムをプラスチックフィル
ムとして用いた場合には、得られるガスバリアフィルム
の酸素透過率は、５．０ｃｃ／ｍ²・ａｔｍ・ｄａｙ以
下となり、かつＰＥＴフィルムのみの場合と比べて、水
蒸気透過量は１／１５以下となる。プラスチックフィル
ムとしてＰＥＴフィルム以外のフィルム（例えば、ナイ
ロンフィルム、ＯＰＰフィルム（延伸フィルム）など）
を用いた場合も同様に、得られるガスバリアフィルムの
水蒸気透過量は、基材となるプラスチックフィルムのみ
を用いた場合の１／１５以下となる。

【００２２】本発明のガスバリアフィルムは、そのまま
で使用されてもよいが、他の有機高分子のフィルムをラ
ミネートして、あるいはコーティングにより有機高分子
の層を形成して使用してもよい。例えば、未延伸ポリプ
ロピレンフィルム／接着層／薄膜層／ポリエチレンテレ
フタレートフィルム／接着層／印刷層／ポリエチレンテ
レフタレートフィルムの積層構造として実用に供される
が、これに限定されない。

【００２３】本発明のガスバリアフィルムは、ゲルボ処
理などの機械的処理後もガスバリア性が優れているた
め、フィルムの積層工程または印刷工程におけるガスバ
リア性の低下が少なく、これらの工程の処理速度を大き
くすることができる。さらに、袋などの包装体を形成し
た後も、その取り扱いに対して必要以上の注意を要しな
い。

【００２４】このようにして得られたガスバリアフィル
ムは、乾燥食品包装用、液状の食品または液体を含む食
品の包装用、冷凍食品包装用、レトルト食品用、電子レ
ンジ使用可能な包装用、マイクロ波による殺菌可能な包
装用、脱酸素剤入り包装用、電子部品包装用などの包装
材料、およびペーパーカートン、チューブ、容器の蓋な
どに用いることができる。

【００２５】実施例以下に本発明を実施例を用いて説明する。以下の実施例
および比較例で得られるガスバリアフィルムの薄膜の評
価は次の試験法により行った。

【００２６】（１）酸素透過率の測定方法酸素透過量測定装置（モダンコントロールズ社製ＯＸ
−ＴＲＡＮ１００（商品名））を用いてフィルムの酸素
透過量を測定し、１ｍ²の面積あたりの、24時間あたり
の１気圧における酸素透過量を算出して酸素透過率とし
た。

【００２７】（２）水蒸気透過率の測定方法水蒸気透過度テスター（リッシー社製Ｌ８０−４００
０型）を用いて測定した。

【００２８】（３）引っ張り処理方法蒸着されたフィルムを２００ｍｍ×２００ｍｍの大きさ
に切り、フィルムの両端部の全端にわたって、それぞれ
アルミニウム板を固着し、一方のアルミニウム板を固定
し、他方に１０ｋｇの荷重をかけて、１０分間つり下
げ、その後、アルミニウム板を取り除いた。

【００２９】（４）折り曲げ処理方法１００ｍｍ×１００ｍｍの蒸着フィルムを２つに折りた
たんだ後に、元に戻すことにより、フィルム表面に折り
跡をつけた。同じようにして、縦および横に２５ｍｍ毎
にこのような折り跡を合計８本入れた。

【００３０】（５）ボイル処理方法試料フィルムを９０℃の水中にて３０分間放置した。

【００３１】（６）レトルト処理方法試料フィルムを１２５℃の水中にて３０分間放置した。

【００３２】（７）ゲルボ処理方法ＭＩＬ−Ｂ１３１Ｈ規格に準拠し、11.2インチ×８イン
チの試料片を直径３．５インチの円筒体とし、この円筒
体の両端を保持し、初期把持間隔を７インチとし、ゲル
ボフレックステスター（理学工業（株）社製）を用い
て、２０℃、相対湿度６５％の条件下で、４００度のひ
ねりを加えることによって、長さ３．５インチまで縮め
る。この動作の繰り返し往復運動を４０回／分の速さで
行った。

【００３３】（実施例１）蒸着源材料として、直径約３
〜５ｍｍの大きさの粒子状のＳｉＯ（純度９９．７％）
を用い、それらを抵抗加熱蒸着法によって、厚み１２μ
ｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）：Ｅ５００１）の
片面に蒸着することにより酸化珪素系（ＳｉＯ_y：ｙ＝
１．６）ガスバリア薄膜（薄膜の厚み：８００オングス
トローム）を形成した。薄膜の形成は、例えば、図１に
示す蒸着装置を用いて行われる。この装置の真空槽１内
において、巻き出しロール２から巻き出された基材フィ
ルム１１は、ガイドロール４ａを経て、チルロール５に
供給される。その後、この基材フィルム１１は、ガイド
ロール４ｂを経て、巻き取りロール３に巻き取られる。
防着板７には、孔１３が設けられている。さらに孔１３
とチルロール５との間には、高周波電圧印加電極８が設
置されている。るつぼ６は、高周波電圧印加電極８およ
び防着板７の孔１３部分をはさんで、チルロール５と対
向する場所に位置している。るつぼ６に充填された蒸着
源材料１２は、加熱され、蒸気となる。その蒸気は、孔
１３を通り、チルロール５表面の基材フィルム１１に蒸
着され、所望の薄膜が形成される。その際、炭素置換が
スムーズに進むように、高周波電圧印加電極８に高周波
電圧を加えることによって、反応ガスをプラズマ９状態
とした。真空槽１内には、反応ガスが満たされており、
そのガス圧は、真空ポンプ吸引口１０よりガスを吸引す
ることにより槽内を減圧にすることにより調節される。
本実施例１においては、ＰＥＴフィルムの送り速度を１
００ｍ／分、そして印加電力を５ｋｗとし、反応ガスと
してプロピレンガスを用いた。蒸着源材料であるＳｉＯ
の量および反応ガスであるプロピレンガスの量を変化さ
せることによって、組成の異なる３種のフィルムを得
た。フィルムに含有される炭素の量、および炭素が酸化
物に置換しているか否かの判定には、Ｘ線光電子分光装
置（島津製作所製：ＥＳＣＡ−８５０型）を用いた。測
定条件としては、Ｍｇ−Ｋα線を光源とし、出力８ｋＶ
×３０ｍＡ、真空度５×１０^-6Ｐａ一定の条件を採用し
た。図２に実施例１によって得られたフィルム（薄膜の
組成：（ＳｉＯ_y）₉₀−Ｃ₁ ₀）のＥＳＣＡのスペクトル
を示す。炭素が酸化物に置換しているか否かを判定する
ために、炭素のピーク領域（結合エネルギー２８０〜２
９０ｅＶ）を観測した。この範囲にピークが存在するこ
とは、炭素が酸化物に置換していることを示す。得られ
たスペクトルでは、２８５．０ｅＶ付近に中性炭素（汚
染炭素も若干含まれる）を示すピーク、および２８２．
５ｅＶ付近に酸化珪素と炭素との結合を示すピークが見
られた。このことにより、このフィルムには、炭素が酸
化物に置換していることがわかる。図３にこのフィルム
のデプスダイヤグラムを示す。その結果、このフィルム
には、約１０％の炭素が含まれていることがわかる。こ
の炭素量は、汚染炭素を差し引いて算出した量である。
このようにして得られたフィルムの酸素透過率および水
蒸気透過率を測定した。機械的変形後のガスバリア性を
評価するために、引っ張り処理および折り曲げ処理を行
い、それぞれの処理後の酸素透過率を測定した。これら
の結果を表１に示す。比較例１、実施例２および比較例
２の結果も同様に表１に示す。表１において、薄膜の組
成が（ＳｉＯ_y）₉₇−Ｃ₃であるということは、薄膜中の
ＳｉＯ_yおよびＣのそれぞれのモル比が、ＳｉＯ_y：Ｃ＝
９７：３であることを示す。表１における実施例２、表
２における実施例３、および表３における実施例４およ
び５、ならびに比較例４および５の薄膜の組成の表記も
同様である。

【００３４】（比較例１）蒸着源材料として酸化珪素の
みを用いたこと以外は、実施例１と同様の方法にてガス
バリア薄膜を形成した。得られた薄膜の酸素透過率およ
び水蒸気透過率、ならびに折り曲げ処理後の酸素透過率
および引っ張り処理後の酸素透過率を実施例１と同様に
して測定した。図４に比較例１によって得られたフィル
ムのＥＳＣＡのデプスダイヤグラムを示す。スペクトル
には、汚染炭素以外のピークは見られなかった。

【００３５】（実施例２）蒸着源材料として、直径約３
〜５ｍｍの大きさの粒子状の金属アルミニウム（純度９
９．９９％）を用い、それを高周波誘導加熱蒸着法によ
って、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績
（株）：Ｅ５００７）の片面に蒸着することにより酸化
アルミニウム系ガスバリア薄膜（薄膜の厚み：３００オ
ングストローム）を形成した。ＰＥＴフィルムの送り速
度を１５０ｍ／分とし、そして高周波電力を５ｋｗと
し、反応ガスとして酸素とメタンとの混合ガスを用い、
さらに炭素置換がスムーズに進むようにチルロール付近
に設置した電極に高周波電圧を加え、混合ガスをプラズ
マ状態とした。蒸着源材料である金属アルミニウムの量
および反応ガスの量を変化させることによって、組成の
異なる３種のフィルムを得た。このようにして得られた
薄膜の炭素置換量を実施例１と同様にして測定した。こ
のようにして得られた薄膜を有するフィルムの酸素透過
率および水蒸気透過率、ならびに折り曲げ処理後の酸素
透過率および引っ張り処理後の酸素透過率を測定した。

【００３６】（比較例２）蒸着源材料として酸化アルミ
ニウムのみを用いたこと以外は、実施例２と同様の方法
にてガスバリア薄膜を形成した。得られた薄膜の酸素透
過率および水蒸気透過率、ならびに折り曲げ処理後の酸
素透過率および引っ張り処理後の酸素透過率を実施例１
と同様にして測定した。

【００３７】

【表１】

【００３８】（実施例３）蒸着源材料として、直径約３
〜５ｍｍの大きさの粒子状のＡｌ₂Ｏ₃（純度９９．９
％）およびＳｉＯ₂（純度９９．９％）を用いて、電子
ビーム加熱蒸着法（以下、ＥＢ蒸着法という）によっ
て、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）：
Ｅ５１００）の片面にそれぞれを蒸着することにより、
酸化アルミニウム・酸化珪素系ガスバリア薄膜（薄膜の
厚み：１０００オングストローム）を形成した。蒸着源
材料は、混合せずに、ハース内をカーボン板で２つに仕
切り、分けて装填した。加熱源として、一台の電子銃
（以下、ＥＢ銃という）を用い、Ａｌ₂Ｏ₃およびＳｉＯ
₂それぞれを別々に加熱した。その時のＥＢ銃のエミッ
ション電流は１．２〜２．２Ａとし、加熱時間の比はＡ
ｌ₂Ｏ₃：ＳｉＯ₂が４０：１０となるようにした。酸化
物成分の一部を炭素で置換するための反応ガスとして、
二酸化炭素を用い、真空槽内に２０〜２００ｃｃＭ導入
した。エミッション電流および反応ガスを変化させるこ
とによって、組成の異なる３種のフィルムを作成し、得
られた薄膜の炭素置換量を実施例１と同様にＥＳＣＡで
測定した。

【００３９】このＰＥＴフィルム上に積層された薄膜上
に、更に、厚み６０μｍの未延伸ポリプロピレンフィル
ム（ＣＰＰフィルム）を二液硬化型ポリウレタン系接着
剤（厚み４μｍ）を用いて、ドライラミネートすること
により、包装用の複層ガスバリアフィルムを得た。得ら
れた複層ガスバリアフィルムの酸素透過率および水蒸気
透過率を測定した。さらに、この包装用フィルムにボイ
ル処理、レトルト処理、またはボイル処理後にゲルボ処
理（５０回、１００回および２００回）を施した後、酸
素透過率を測定した。これらの結果を表２に示す。後述
の比較例３−１および比較例３−２の結果も同様に表２
に示す。

【００４０】（比較例３−１）ＥＢ銃のエミッション電
流を１．４Ａとし、反応性ガスの導入を行わなかったこ
と以外は、実施例３と同様にして酸化アルミニウム・酸
化珪素系系ガスバリア薄膜を形成した。得られたフィル
ム上に、実施例３と同様に積層を行い、同様に酸素透過
率を測定した。

【００４１】（比較例３−２）ＥＢ銃のエミッション電
流を２．５Ａとし、ＥＢ加熱蒸着法で炭素系ガスバリア
薄膜を形成した。得られたフィルム上に、実施例３と同
様に積層を行い、同様に酸素透過率を測定した。

【００４２】

【表２】

【００４３】（実施例４）直径約１〜５ｍｍの大きさの
粒子状のＭｇＯ（純度９９．７％）と、ＳｉＯ_２（純度
９９．８％）と、１〜３μｍのカーボン粉末とを１：
１：０．０５〜０．１５の比率で混合して、これを８０
０℃で焼結して蒸着材料とした。この材料を用いてＥＢ
蒸着法によって、厚み２４μｍのＰＥＴフィルム（東洋
紡績（株）：Ｅ５１００）の片面に蒸着することによ
り、一部が炭素で置換された、酸化マグネシウム・酸化
珪素系薄膜（薄膜の厚み：２００オングストローム）を
形成した。ここで炭素置換をスムーズに行うために、Ｅ
Ｂ銃のエミッション電流を２．５Ａと高く設定した。蒸
着源材料であるＭｇＯおよびＳｉＯ_２の量、およびカー
ボン粉末の量を変化させることによって、組成の異なる
２種のフィルムを得た。このようにして得られた薄膜の
炭素置換量を実施例１と同様にしてＥＳＣＡで測定し
た。このサンプルについて酸素透過率および水蒸気透過
率を測定し、その結果を表３に示す。比較例４、実施例
５および比較例５の結果も同様に表３に示す。

【００４４】（比較例４）ＥＢ銃のエミッション電流を
１．８Ａとし、カーボン粉末を混合しなかったこと以外
は、実施例４と同様にして酸化マグネシウム・酸化珪素
系ガスバリア薄膜を形成した。得られたフィルムの酸素
透過率および水蒸気透率を測定した。

【００４５】（実施例５）Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂ターゲッ
ト（ＳｎＯ₂：５０％含有）と炭素（純度９９．９％）
の角状チップとを用い、該炭素のチップをターゲットの
上にのせて、高周波スパッタリング法を行い、厚み２４
μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）：Ｅ５１００）
の片面に、一部が炭素で置換された構造を有するＩｎ₂
Ｏ₃・ＳｎＯ₂薄膜（薄膜の厚み：２００オングストロー
ム）を形成した。ここで、フィルム送り速度は１ｍ／
分、スパッタリングガス（Ａｒガス）圧は３ｍＴｏｒ
ｒ、スパッタリング電力は３ｋＷとした。このようにし
て得られたフィルムの酸素透過率および水蒸気透過率を
測定した。

【００４６】（比較例５）スパッタリング電力を３ｋＷ
とし、炭素の角状チップを用いなかったこと以外は、実
施例５と同様にして薄膜を作成し、酸素透過率および水
蒸気透過率を測定した。

【００４７】

【表３】

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、このように、プラスチ
ックフィルムの少なくとも一面に、酸化物を主成分とす
る薄膜が形成されたガスバリアフィルムであって、該酸
化物の一部が炭素で置換された構造を有するフィルムが
提供される。このフィルムは、ガスバリア性に優れ、か
つゲルボ処理をはじめとする機械的処理を施した後でも
高いガスバリア性を保持し得る。従って、乾燥食品包装
用、液状の食品または液体を含む食品の包装用、冷凍食
品包装用、レトルト食品用、電子レンジ使用可能な包装
用、マイクロ波による殺菌可能な包装用、脱酸素剤入り
食品の包装用、電子部品包装用などの包装材料、および
ペーパーカートン、チューブ、容器の蓋など多くの用途
に利用され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスバリアフィルムを作成する際に用
いられ得る蒸着装置の概略図である。

【図２】実施例１において得られたフィルムのＥＳＣＡ
によるスペクトルである。

【図３】実施例１において得られたフィルムのＥＳＣＡ
によるデプスダイヤグラムである。

【図４】比較例１において得られたフィルムのＥＳＣＡ
によるデプスダイヤグラムである。

【符号の説明】

１真空槽２巻き出しロール３巻き取りロール４ａ、４ｂガイドロール５チルロール６るつぼ７防着板８高周波電圧印加電極９プラズマ１０真空ポンプ吸引口１１基板フィルム１２蒸着源材料１３孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小谷徹滋賀県大津市堅田二丁目１−１東洋紡績株式会社内 (72)発明者播磨貞三滋賀県大津市堅田二丁目１−１東洋紡績株式会社内 (72)発明者山田陽三滋賀県大津市堅田二丁目１−１東洋紡績株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチックフィルムと、該プラスチック
フィルムの少なくとも一面に形成された、酸化物を主成
分とする組成物からなる薄膜とを有するガスバリアフィ
ルムであって、該薄膜中に炭素が０．１〜４０モル％含まれている、ガ
スバリアフィルム。
【請求項２】プラスチックフィルムと、該プラスチック
フィルムの少なくとも一面に形成された、酸化物を主成
分とする組成物からなる薄膜とを有するガスバリアフィ
ルムであって、該酸化物の構造の一部が炭素で置換されている、ガスバ
リアフィルム。
【請求項３】請求項１または２に記載のガスバリアフィ
ルムの薄膜上にさらにヒートシール層を有する、複層ガ
スバリアフィルム。