JPS6225040A - ガラス保護膜を有するプラスチツク成形品 - 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） 本発明は水分遮断性および／またはガス遮断性に優れた
プラスチック成形品、特に、透明な容器、光学部品、テ
ィスプレー用部品に関するものである。

（従来の技術） グラスチック成形品特に透明グラスチック成形品に要求
される特性の中で最近特に要求の高いものは水分やガス
を完全に遮断できるバリヤ一層の開発である。

この要求に対して従来から種々の解決策が提案されてお
り、その方法は保護層をプラスチック表面上に形成する
方法と保護材と複合化する方法に大別できる。後者の方
法は用途に制限を受けるため、シートや７０フイルに主
として用途が限定される。一方、保護層をプラスチック
表面上に塗布法や真空蒸着法で形成してバリヤ一層を形
成する方法は主として熱硬化性樹脂やポリシロキサンの
塗布やＳｉＯ２，ＭｇＦ　の真空蒸着が一般的であるが
、これらの保護層では高度のバリヤー性を要求される用
途には不十分である。特に、高度のガスバリヤ−性が要
求されるプラスチック製容器、ティブレー用透明フィル
ムやシー１−　、ホログラフ等の精密光学部品の場合に
は従来公知の保設膜では不十分である。

（発明の目的） 本発明の目的は水分および／気体に対する遮断性が大巾
に向上したプラスチック物品を提供することにある。

本発明は特に、外部からプラスチック成形品内部へ侵入
するガスに対するバリヤーとして用いる以上に、プラス
チック成形品本体を通って侵入するガスに対するバリヤ
ーとして有効に用いられる。

従って、フラスチック成形品上に各種機能膜を形成した
物品に適用することができる。

（発明の構成） 本発明によるプラスチック成形品はプラスチック製基体
と、このプラスチック製基体上に物理蒸着法によって形
成された無機ガラスより成る薄膜とで構成される。

上記プラスチック製基体はフィルム、ンー！−１異形利
を含む押出成形品、エンボスシートを含む熱成形品、容
器を含むブロー成形品、中空品を含む射出成形品、光学
部品を含む注型成形品、焼結成形品、その他公知の任意
の成形法で製造したものであってよい。

本発明による上記無機ガラスは無アルカリガラスである
のが特に好ましく、特にこの無アルカリガラスはアルカ
リ金属をアルカリ金属酸化物換算で１重量％以下しか含
まない無アルカリガラスで構成されているのが好ましく
、さらには、上記アルカリ金属の量がアルカリ金属酸化
物換算で０８重量％以下であるのが好ましい。

本発明による無アルカリガラスすなわちアルカリ金属、
すなわちＬｉ、　Ｎａ、　Ｋ、　Ｒｂ、　Ｃｓをアルカ
リ金為酸化物に換算してＩＮ量Ｓ以下、好ましくは０．
８重量％以下しか含まない無アルカリガラスの薄膜は理
論的にはプラスチック基板」二でアルカリ金属成分がア
ルカリ金属酸化物換算で１重布％以下、好ましくは０．
８重量％以下となるような任意の方法、例えは、複数の
蒸着源から上記無アルカリガラスの各成分を同時に蒸着
させて形成してもよいが工業的には上記特性の無アルカ
リガラスを用意し、それを蒸着、スパッタリング、イオ
ンブレーティング等の物理蒸酒法を用いてプラスチック
基板上へ形成するのが好ましい。

アルカリ金属の量がアルカリ金属酸化物換算で１重量％
を超えると、バリヤー性が低下する。この理由は明らか
ではないか、アルカリ金属がプラスチック基板を通って
来る水分やモノマーアルいは外気中の水分と反応してバ
リヤー性が低下するのではないかと考えられる。このア
ルカリ金属の指はアルカリ金属酸化物換算で０．８重蛋
％以下であることがさらに好ましぐ、ガラスとして性質
を損わない限り少ない方が好ましい。しかし、工業的に
はアルカリ金九をゼロにするのは困難でちシ、１重量％
以下でちれば実用上問題はない。

なお、本発明の無アルカリガラスには５ｌｏ２　　のみ
から成る、いわゆるケイ酸ガラスは含まれない、っすな
わち、耐湿用保護層として従来がら５ｉｏ２を単独で蒸
着することは周知であるが、このケイ酸ガラス薄膜では
耐湿性はほとんど無い。

本発明の無アルカリガラス薄膜の厚さは対象となるプラ
スチック基材によって任意の値にすることができるが、
一般的には１ｏｏＸ以上の厚さが必要で、１００Ｘ以下
では十分なバリヤー性が得られない。厚さの上限は詩に
ないが、一般的には２０．００Ｘ程度の〜さて十分であ
る。

上記無アルカリガラスはさらに線膨張係数が４０〜７０
×１１肚　でちるのが好ましい。

本発明による無機ガラスはアルカリ土類金属をアルカリ
土類金属酸化物換算で２０Ｍ量９６′〜：３５重量％の
範囲で含む無機ガラスで構成されているのがさらに好ま
しい。

上記アルカリ土類金属酸化物とは、Ｂａｄ、　Ｃａｂ。

ＭｇＯ，ＳｒＯ，ＢｅＯで構成される計の中から選ば−
１゜る少なくとも一つ以上の化合物であり、特に、Ｃａ
ｂ、　ＢａＯを主とするのが好ましく、特にＢａＯ力；
好ましい。

上記無機ガラスを構成する他の成分は上記アルカリ土類
金属と一緒に用いられてガラスとなる材料であればよい
が、通常はケイ素、アルミニウム、ホウ素、鉛の酸化物
、５ＩＯ２、Ａ１□０３、Ｂ２Ｏ３、ＰｂＯ等である。

アルカリ土類金属酸化物の量が２０重量％未満では溶融
温度が高くなり、ガラス化しに＜＜、スパッター速度も
低下する。逆にこの量が３５重量％を超えると耐水性、
耐酸化性が低下する。その結果、これより作成した無機
ガラス薄膜の耐湿性が低下する。

すなわち、本発明によりアルカリ土類金属の量を上記の
範囲にすることによってプラスチック成形品の耐久性を
向上させると同時に製膜速度を増加させることができる
。アルカリ土類金属の量を上記範囲にすることによシ耐
久性が向上する理由は不明であるが、スパッタリングレ
ートが向上することから無機ガラス層の形成に何らかの
関係があるものと思われる。

以下、本発明を実施例を用いて説明する。

（実施例１） 厚さ１２μのポリエチレンテレフタレー）（ＰＥＴ）フ
ィルムを準備し、このフィルム上に表１に示す組成の無
機ガラスをボートに入れて通常の真空蒸着装置を用いて
膜厚５００Ｘの無機ガラス薄膜を形成した。

上記で得られた無機ガラス薄膜を有するＰＥＴフィルム
の製造時と４５℃、９０ＲＨ％下で３０日経過後の水蒸
気透過率（ｇ／ｌｒ？　、　２４　ｈｒ　）　　と酸素
透過率（ｍｔ／ｒｒ？、　２４　ｈｒ　）をＪＩＳＺＯ
２２１およびＪＩＳ　　Ｚ　　０２０８で測定した結果
を表１に示しである。なお、比較のために、表１には本
発明の無機ガラス層を有しないＰＥＴフィルム単独の水
蒸気および酸素透率も示しである。

（以　下　余　白） 表　　　　　１ 表１の結果かられかるように、本発明による無機ガラス
薄膜層を設けるととによってガスバリヤ−性は大巾に向
上する。さらに、この無機ガラスの組成を無アルカリガ
ラスすなわちアルカリ金属をアルカリ金属酸化物換算で
１ｗｔ％以下、好ましくはＱ、　８ｗ　ｔ％以下にする
ことによってガスバリヤ−性の経時劣化を確実に防止す
ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）プラスチック製基体と、このプラスチック製基体上
   に物理蒸着法によって形成された無機ガラスより成る薄
   膜とで構成される水分および／またはガスの透過性を低
   下させたプラスチック成形品。 ２）上記プラスチック製基体がフィルム、シート、異形
   材を含む押出成形品、エンボスシートを含む熱成形品、
   容器を含むブロー成形品、中空品を含む射出成形品、光
   学部品を含む注型成形品、または焼結成形品であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラスチック
   成形品。 ３）上記無機ガラスが無アルカリガラスであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項いずれか一
   項に記載のプラスチック成形品。 ４）上記無アルカリガラスがアルカリ金属をアルカリ金
   属酸化物に換算して１重量％以下しか含まないことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載のプラスチック成形
   品。