JPS62220330A - 帯電防止性ガスバリアフイルム - 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］ 本発明は帯電防止性ガスバリアフィルムに関する。更に
詳しくは、ガスバリア性と帯電防止性に優れ、かつ透明
性を有する帯電防止性ガスバリアフィルムに関する。

［従来の技術］ 従来、透明性を有するガスバリアフィルムとしては、プ
ラスチックフィルムに塩化ビニリデン系やポリビニルア
ルコール系のローティング層を設（プたものや、酸化硅
素を蒸着したものが知られている（例えば特公昭５３−
１２９５３号公報）。

また透明性を有ざないガスバリアフィルムとしてはプラ
スチックフィルムにアルミニウムを蒸着したものが知ら
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の透明性を有するガスバリアフィルムは、
いずれも電気絶縁性のために帯電を生じる。このために
、これらのプラスチックフィルムは同種又は異種物との
間で接触摩擦や、接触剥離の操作などにより、静電荷を
帯び塵埃を付着したり作業者に電撃を与えたり、あるい
は放電を生じ、重大故障をひきおこすという問題があっ
た。特にＩＣ，ＬＳＩなどの電子部品を包装する場合、
包装材料の帯電は、電子部品の絶縁膜の破壊など重大な
故障の原因となる。

またアルミニウムを蒸着したガスバリアフィルムは、ガ
スバリア性に優れ、ざらにアルミニウム層の導電性のた
めに帯電は発生しない点で優れているが不透明であり、
包装材料とした場合には内容物を見ることができないと
いう欠点がある。

本発明の目的は、上記欠点のないもの、すなわち、ガス
バリア性と帯電防止性に優れ、かつ透明性を有する帯電
防止性ガスバリアフィルム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
、主として酸化アルミニウムより成り、かつアルミニウ
ムを１〜１５重ｆｆｉ％含むガスバリア層を股【プだこ
とを特徴とする帯電防止性ガスバリアフィルムである。

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。ｊ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と有利で
あるが、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、主として酸化ア
ルミニウムより成る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
を営けないが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、主として酸
化アルミニウムより成るガスバリア層が形成される。酸
化アルミニウムとしては、１１０、Ａｇ２Ｏ２、Ａｇ２
Ｏ３などのアルミニウムの酸化物があるが本発明では、
中でも透明性およびガスバリア性の点で八〇２０３であ
ることが望ましい。

ざらに帯電防止性とするために、この酸化アルミニウム
薄層中に、アルミニウムが１〜１５重量％含まれること
が必要である。アルミニウムの含有量は、Ｘ線光電子分
光分析法（ＥＳＣＡ）で測定される。ガスバリア層をＥ
ＳＣＡにより分析して、金属アルミニウムに由来するア
ルミニウムと酸化アルミニウムに由来するアルミニウム
のピークの積分強度よりアルミニウムと酸化アルミニウ
ムの組成比（重量比）を算出し、（アルミニウムのｍ！
＞／　Ｃｔｉ化アルアルミニウム量＋アルミニウムの重
量）をアルミニウムの含有量とした。

本発明の帯電防止性ガスバリアフィルムのガスバリア性
、帯電防止性、透明性は酸化アルミニウム層中に含まれ
るアルミニウムの量と対応があり、アルミニウムの含有
量が増加すると、ガスバリア性、帯電防止性は向上する
が、透明性は低下する。

このガスバリア層の電気抵抗値としては、帯電防止の目
的から表面抵抗値で１０１２Ω／口以下にする必要があ
り、特に１０１０Ω／口であることが好ましい。また内
容物を見るのに必要な透明性としては、ガスバリアフィ
ルムとして可視光透過率が好ましくは３０％以上、ざら
に好ましくは４０％以上が望ましい。

したがって酸化アルミニウム層中に含まれるアルミニウ
ムの量が１重辺％未満では帯電防止効果が少なく、１５
重但％を越えると透明性が損われる。更に好ましくは２
重量％以上７重量％以下が望ましい。

また、酸化アルミニウム層中に、ガスバリア性、帯電防
止性、透明性を損わない範囲で、銅、鉄、タングステン
、モリブデンなどの金属や、酸化ジルコニウム、酸化マ
グネシウム、酸化タングステン、酸化モリブデン、窒化
硼素などの不純物が微量含まれることは許容される。

本発明のガスバリア層の厚みは、使用する基体と目的に
合わせて選定されるが、本発明においては３０人〜５０
００人の範囲が望ましく、好ましくは５０人〜２０００
人、更に好ましくは１００人〜１０００人が望ましい。

３０人未満では、特に水蒸気に対するバリア性が十分で
ない。５０００Å以上では、基体フィルムが１５μｍ以
下のように極めて博い場合にカールが発生するなど平面
性を損う。また酸化アルミニウム層中のアルミニウム含
有量が１〜２重量％の場合、表面電気抵抗値が高くなり
やすいので、十分な帯電防止性を得るため、厚さを１０
０Å以上とするのが好ましく、アルミニウム含有量が５
〜１５重量％の場合は、透明性が損われやすいので、厚
さを４００Å以下とするのが好ましい。最も好ましいガ
スバリア層の厚さｔ［入］とアルミニウム含有ｆｆ１ｃ
［％］は、次式を満たす範囲にあることが望ましい。

１００＜Ｃｔ＜２０００ 本発明のガスバリア層の形成方法としては、真空蒸着、
スパッタリング、イオンブレーティングなどにより形成
する方法が採用できる。中でも本発明のように酸化アル
ミニウム中にアルミニウムを含む薄層を形成するには、
アルミニウム金属を抵抗加熱、誘導加熱、電子ビーム加
熱により溶融蒸発させ、酸素ガスを導入しながら基体に
主として酸化アルミニウムよりなる薄層を形成する反応
性蒸着法が最も適している。

図は、本発明の帯電防止性ガスバリアフィルムを作成す
るための反応性真空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
き取られる。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の上に主とし
て酸化アルミニウムより成る薄層が形成される。真空容
器内の圧力は、１Ｘ１０’〜１Ｘ１（）−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。

酸化アルミニウム中にアルミニウムを含む薄層を形成す
るには蒸着中の酸素圧力が重要でおり、酸素圧力を調整
することによってアルミニウムの含有間を適切に設定す
ることができる。

本発明の帯電防止性ガスバリアフィルムは、ガスバリア
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／またはガスバリア層面に、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、他のフィルムの積層や、文字、図柄などの印部１を
適宜行なうことができる。

本発明による帯電防止性ガスバリアフィルムは、酸素や
水蒸気に対するバリア性、帯電防止性が優れ、かつ透明
性を有している。このため内容物の変質を防ぐことがで
き、かつ帯電防止性を備え内容物を見ることができる包
装材料として、繊維製品、プラスチック部品、電子部品
等の包装に用いることができる。特にＩＣ，ＬＳＩなど
の電子部品の包装に用いると帯電によって生じる故障を
防止できる。

［作用］ 本発明の帯電防止性ガスバリアフィルムは、ガスバリア
性の良い酸化アルミニウム薄層が１〜１５＠量％のアル
ミニウムを含むために、ざらにガスバリア性が向上し、
また表面電気抵抗値が１０１２Ω／口で以下であるため
に帯電防止性がある。

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、０Ｘ−ＴＲＡＮｌｏｏ
）を用いて２０℃、０％Ｒ１１−１、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％Ｒ，ｌ−１゜の条件にて
測定した。

（ハ）　酸化アルミニウム層中のアルミニウム含有口 Ｘ線光電子分光分析法（ＥＳＣＡ）（ＶＧ　　５ｃｉｅ
ｎｔｉｆｉｃ　　ｌ−１ｍ１ｔｅｄ、製タイプＥＳＣＡ
ＬＡＢ　　５）を用いて、蒸着表面のＡＤ、２．スペク
トルを測定し、結合エネルギーに対応するピークの積分
強度より、金属アルミニウムと酸化アルミニウムの組成
比を算出した。

（ニ）　光線透過率 分光光度計（日立製作所（株）、自記分光高度計３２３
型）にて、分光透過環を測定し、波長５ＱＱｎｍでの透
過率を光線透過率とした。

［実施例］ 実施例１〜３、比較例１．２ 二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１
２μｍ）を幅８５０ｎ＋ｍ、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９
９．９８％のアルミニウムを高周波誘導加熱蒸着器に充
填した後、真空容器を３Ｘ１０’トールに排気した。冷
却ドラムは一２０℃に冷却した。次いで、まず高周波誘
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。アルミニウム蒸着膜の
表面電気抵抗が１．００７口となるようにフィルム速度
を１４０ｍ／分に調整した。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
調整した。圧力０゜８Ｘ１０’ト−／Ｌ／、０．９Ｘ１
０−４ト−／Ｌ、、１゜ＯＸ’ＩＯ’トールにおいて蒸
着を行なった。それぞれを実施例１〜３とする。ざらに
圧力１．２Ｘ１０　トール、１．６Ｘ１０−４トールに
おいて蒸着を行なった。それぞれを比較例１．２とする
。

実施例４．５、比較例３ 上記実施例と同様にして、酸素ガス供給前のアルミニウ
ム蒸着膜の表面電気抵抗が４．００／口、フィルム速度
３００ｍ／分となるように調整した。

圧力０．８Ｘ１０　　トール、０．７Ｘ１０−４トール
、における蒸着を実施例４．５、さらに０．６ＸＩＯ’
トールにおける蒸着を比較例３とする。

実施例１〜５比校例１〜３の蒸着条件、アルミニウム含
有量並びに酸素透過率、水蒸気透過率、光線透過率、蒸
着面の表面電気抵抗を表１に示す。

また比較例４として未蒸着フィルムについての評価結果
を表１に示した。

上記から明らかなように、本発明の帯電防止性ガスバリ
アフィルムは、酸化アルミニウム層中にアルミニウムを
含まないガスバリアフィルムに対して、表面電気抵抗は
５桁〜１０桁低くなり、また包装材料として内容物を見
るのに十分な透明性を有している。さらにガスバ１）ア
性も向上している。

［効果］ 本発明は透明プラスチック基体上に酸化アルミニウム層
中にアルミニウムを含むガスバリア層を設けたことで、
ガスバリア性と帯電防止性に優れ、ざらに十分な透明性
を有するフィルムとすることができた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の帯電防止性ガスバリアフィルムを製造する
ための反応性真空蒸着装置の一例を示す説明図である。 １：真空容器　　２：巻出し軸　　３：冷却ドラム　　
４：巻取り軸　　５ニブラスチツクフイルム　　６：蒸
発器　　７：マスク　　８：ガス吹出口　　９：ガス流
母制御装置　　１０：酸素ボンベ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明プラスチックフィルム基体上に、主として酸化アル
   ミニウムより成り、かつアルミニウムを１〜１５重量％
   含むガスバリア層を設けたことを特徴とする帯電防止性
   ガスバリアフィルム。