JPS6351131A - 透明耐透湿積層体 - 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】 （利用分野） 本発明は、耐透湿性を有する透明積層体に関する。詳し
くは、可視光に透明な樹脂基体に、その少なくとも片面
に透明でかつ耐透湿性のある機能層を設けた透明耐透湿
積層体に関する。

（従来技術） 樹脂はボトル、容器などの成型品、シート、フィルム等
広く用いられているが、用途の拡大によって高い可視光
透過率を保持したままでその透湿量を抑制することが期
待されている。

従来は透湿防止の一般的な方法として、例えばＡｌ１箔
の如く金属箔を合成樹脂シートにラミネートすることが
広く用いられている。しかしこのような方法ではＡｆＬ
箔により不透明になり、内容物は見えなくなってしまう
。可視光に対して透明で透湿性を改善するにはフッ素系
のフィルムをラミネートする必要があり、高価になると
ともに、フッ素系のフィルムとの接着力の低さ並びにラ
ミネートである事から表面形状の複雑なものには適用し
にくいという問題があった。

水分子は窒素や酸素分子より分子の大きさが小さいため
透湿量を抑えることは非常に困難である。

撥水・疎水性のフッ素系あるいはシリコーン系の樹脂の
コーティングあるいはテフロンの蒸着によって撥水・疎
水性の表面は容易に形成されるが、その膜に存在するピ
ンホール、空隙の存在により透湿量の抑制にはほとんど
効果がなく、透明でかつ透湿性を著しく低減化する方法
の開発が望まれていた。

（発明の目的） 本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、可視光に
対する透明性を保持したままで耐透湿性を改善した積層
体を提供するものである。

（発明の構成及び作用） 即ち本発明は、可視光に透明な樹脂基体と該樹脂基体の
少なくとも片面に設けられている可視光に透明でかつ耐
透湿性のある酸化インジウム、酸化チタンを主成分とす
る層もしくは酸化による体積変化が１．２以上である金
属とその酸化物とを主成分とした薄層からなることを特
徴とする透明耐透湿積層体である。

本発明の樹脂基体に適用できる樹脂としては、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
リエチレンナフタレート等の如きポリエステル樹脂、そ
の他ポリアミド、ポリイミド、ボリアリレート、ポリエ
ーテルケトン、ポリカーボネート等の合成樹脂があげら
れるが可視光に透明であれば以上の樹脂に限定されるも
のではない。又、基体の形状もフィルム、シートはもち
ろんボトル、容器１袋等の成型体もあげられる。

樹脂基体上に設ける酸化インジウム層、酸化チタン層、
金属薄層について次に説明する。

酸化インジウム層は、酸化インジウムを主成分とするが
、その中にＳｎ、Ｓｂ、Ｆ等の元素が含まれていても良
い。又酸化インジウムの酸化度は、酸化度が低い程可視
光に対する透明性が低下するので用途、目的により適宜
選択されるが、Ｉｒ＋ｚＯＸのＸが１．０以上が好まし
い。酸化チタン層の酸化度についても同様でありＴｉＱ
ｘのＸが０．８以上が好ましい。またこれら酸化物の膜
厚は酸化度が低い場合には光吸収の増加を抑える意味で
薄い方が良い。また厚くなりすぎると膜の形成方法によ
っては膜にクラックがはいり、透湿の低減化に役立たな
い場合がある。−万博すぎると樹脂基体を充分に覆った
連続層にならず、耐透湿性が低下する。以上の観点から
２０〜３０００Ａ特に５０〜１０００人が好ましい。な
お、酸化インジウム層の場合は、膜厚が５００μｍを越
えると理由は不明であるが耐透湿性が低下するので、膜
厚は４５０μｍ以下、更には４００μｍ以下とすること
が好ましい。

また、これらの形成方法としては蒸着法、スパッタリン
グ法、ＣＶＤ法、イオンブレーティング法など公知のも
のが用いられる。

金属の薄層における金属としては、形成時においては金
属及びその低級酸化物であり、かつ酸化による体積変化
が１．２倍以上になるものである。

この値はごリング・ベットワース比として知られている
もので、式で表わせば 酸化物の体積／金属の体積＝ （Ｍ−ｄ　）／　ｊａ　−ｒｎ　−Ｄ）になる。ここで
Ｍは酸化物の分子量、Ｄはその密度１ｍは金属の原子量
、ｄは金属の密度である。

またａは酸化物１分子あたりの金属の数を表わす。

この条件を満たす金属としてはＴｉ　、／ｌ、Ｆｅ　。

Ｏｒ、　Ｎｉ　、３ｉ　、ステンレス合金などがあげら
れる。これら金属の薄層は、樹脂基体上に形成後大気に
触れると酸化され、体積が増加する。薄膜形成では、比
較的ピンホールなどの空隙、格子欠陥などが生じやすい
が、この体積の増加により空隙の少ない層が形成され、
水分子の透過を防ぐものと予想される。金属層の膜厚は
、可視光に対する透明性を保持する観点から薄い方が好
ましい。

一方、薄すぎると連続層にならず、樹脂基体を完全に覆
うことができない。金属の種類によって酸化のしやすさ
が異なり、かつ要求される透明性も用途によって異なる
ので一義的には決められないが一般的には１０〜５００
人、特に３０〜２００人が好ましい。例えばＴｉの場合
には３０〜１５０人が最適範囲である。この形成方法と
しては蒸着、スパッタリング、イオンブレーティングな
ど公知の方法が適用できるが、いずれにしても薄膜層形
成時には金属あるいは低級酸化物の状態で堆積され、そ
の後大気に触れる事により酸化度が向上することが必要
である。薄膜形成後、大気中で加熱する事により酸化度
を向上することは、膜の空隙を少なくし、透湿量を更に
低下させることが可能になるとともに、可視光透過率が
向上するのでより好ましい。

以下に実施例及び比較例をあげて、本発明を具体的に説
明する。透湿量はＪＩＳ規定のカップ法によって４０°
Ｃ１９０％ＲＨの条件下に７日間放置した前後のカップ
の重を変化を測定することによって行なった。また可視
光透過率は波長５５０ｎｍで行なった。

（実施例１〜４．比較例１，２） 厚さ　１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルムをＤＣマグネトロンスパッタ装置中に設置
し、Ｉｎ２Ｏ３ターゲット。

Ｔｉ　０２ターゲツトを用いてＡｒ雰囲気下でスパッタ
リングを行ない所定の膜厚の酸化インジウム膜、ＦｉＩ
化チクチタン膜け、透湿量を測定した。その結果を表−
１に示す。比較例として１００μｍのＰＥＴフィルムの
みの場合、同じＰＥＴフィアイ上に膜厚の厚い（６００
人）酸化インジウム層を形成した場合の値も示した。

表−１ 〈実施例５〜８．比較例３） 実施例１〜４において、ＰＥＴフィルムのかわりに７５
μｍのポリカーボネートフィルムを用い、同様に酸化イ
ンジウム膜、酸化チタン膜を設けて透湿量を測定した。

その結果をポリカーボネートフィルムのみの場合も含め
て、表−２に示す。

表−２ （実施例９〜１２．比較例４） 実施例１と同じスパッタリング装置を用い、１００μ面
のＰＥＴフィアイ上にＴｉ、Ｃｒを所定の膜厚設け、大
気中２４ｈｒ放置後光透過率を測定するとともに透湿量
の測定を開始した。７日後の透湿量を表−３に示す。

表−３ ＰＥＴフィルムと比較して、はとんど透過率を低下させ
ることなく、透湿量を改善することができることがわか
る。なお、Ｔｉ、Ｃｒのピリングベッドワース比はそれ
ぞれ１．８８．　１．９７である。

（実施例１３．１４） 実施例１０．１２のサンプルを、オーブン中空気雰囲気
下で１４０℃３時間処理を行ない、光透過率及び７日後
の透湿量を測定した。その結果を表−４に示す。

表−４ 空気中で熱処理を行ない、酸化を促進させることによっ
て、透湿量を低減させ、光透過率を向上させうろことが
わかる。

（比較例５，６） １００ｕＴｒＬ厚のＰＥＴフィアイ上にピリングベッド
ワース比が０．８５であるＭｇを真空蒸着法で所定の膜
厚設け、その７日後の透湿量を測定した。

Ｍｇでは比較例４のＰＥＴフィルムとほとんど同じ透湿
量を示し、効果がないことがわかる。

八　　坪　　人　　斤坪↑　　ｎｕ　　　１）　札　　
博　゛　縞二赳ン 手続補正書 昭和６１年　９月３日 ろト寺ム午Ｊｉ”　：Ｅ乏′醒殿 昭和６１年８月２０日付提出の特訂願（１）２、発明の
名称 透明耐透湿積層体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可視光に透明な樹脂基体と、該基体の少なくとも片
   面に設けられた酸化インジウム、酸化チタンあるいは酸
   化による体積変化が１．２倍以上の金属及びその酸化物
   を主成分とする被膜とからなることを特徴とする透明耐
   透湿積層体。 ２、前記金属及びその酸化物の被膜が、膜形成後大気中
   で加熱して酸化した被膜である特許請求の範囲第１項記
   載の透明耐透湿積層体。