JPWO2019003809A1 - フィルムの処理方法及びフィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1に示す平板型のマグネトロンプラズマ処理装置を準備すると共に、加工対象となるフィルムであるPETフィルムを準備した。PETフィルムの一方の面にはコロナ処理が施されていた。
実施例2では、実施例1と同様のPETフィルムを用い、フィルムの搬送速度を2[m/s]に変更し、プラズマの処理強度指標Epdは492[W・s/m2]となるように交流電源による電力を設定し、PETフィルムの密着化処理を行った。実施例2におけるその他の条件等については実施例1と同様であった。
実施例3では、実施例1と同様のPETフィルムを用い、導入するアルゴンガスの流量を5000[sccm]に変更して、PETフィルムの密着化処理を行った。実施例3におけるその他の条件等については実施例1と同様であった。例えば、プラズマの処理強度指標Epdは、実施例1と同様に、219[W・s/m2]であった。
実施例4では、実施例1と同様のPETフィルムを用い、フィルムの搬送速度を4[m/s]に変更しプラズマの処理強度指標Epdは2869[W・s/m2]となるように交流電源による電力を設定し、PETフィルムの密着化処理を行った。実施例4におけるその他の条件等については実施例1と同様であった。
実施例5では、実施例1と同様のPETフィルムを用い、フィルムの搬送速度を2[m/秒]に変更しプラズマの処理強度指標Epdは5738[W・s/m2]となるように交流電源による電力を設定し、PETフィルムの密着化処理を行った。実施例5におけるその他の条件等については実施例1と同様であった。
実施例1〜5のPETフィルムに2時間のプラズマ処理をした際に、アーク放電が発生しないことが確認できた。これは、交流電源による各放電電極の極性が交互に切り替えられたことによるものと考えられる。
次に、実施例1〜5に係る処理済みPETフィルムの密着性の評価として、フィルム処理面の表面組成(XPS)の解析を行った。XPSによる解析としては、C−C結合ピークの半値幅(FWHM)を測定し、このFWHMの値が実用上好ましい範囲である1.255[eV]以上1.585[eV]以下の間であるか否かの評価を行った。FWHMの値は、より具体的には、X線光電子分光測定を行ったときに、C1s波形分離におけるC−C結合のピークの半値幅を示している。実施例1のフィルムの処理面のFWHMの値は1.278[eV]であり、実施例2のフィルムの処理面のFWHMの値は1.356[eV]であり、実施例3のフィルムの処理面のFWHMの値は1.269[eV]であり、実施例4のフィルムの処理面のFWHMの値は1.498[eV]であり、実施例5のフィルムの処理面のFWHMの値は1.522[eV]であり、いずれのフィルムも上述した好ましい範囲内の密着性を有していることが確認できた。比較例1として、通常のPETフィルム(コロナ処理のみ実施)では、コロナ処理面側のFWHMの値が1.208[eV]であり、コロナ処理を行っていない側の面のFWHMの値が1.172[eV]であり、上述した好ましい範囲内の下限である1.255[eV]よりもかなり低いものであった。
実施例1〜5に係る密着化の処理済みPETフィルムの別の密着性の評価として、処理済みの各PETフィルムの処理面に、その厚みが15μmとなるようにポリエチレン(PE)をエクストルーダにより押出成形し、さらに、PE面に厚みが40μmのLLDPEフィルムをサンドイッチラミネーションを行った際の各PETフィルムとPE層との実際の密着度を測定した(層構成は、図4(b)のフィルムF2aを参照)。比較例1−1として、通常のPETフィルム(コロナ処理のみ実施)のコロナ処理面にその厚みが15μmとなるようにポリエチレンをエクストルーダにより押出成形し、さらに、PE面に厚みが40μmのLLDPEフィルムをサンドイッチラミネーションを行った際の各PETフィルムとPE層との実際の密着度を測定した。比較例1−2として、通常のPETフィルム(コロナ処理のみ実施)のコロナ処理面と反対側の面(未処理面)にその厚みが15μmとなるようにポリエチレンをエクストルーダにより押出成形し、さらに、PE面に厚みが40μmのLLDPEフィルムをサンドイッチラミネーションを行った際の各PETフィルムとPE層との実際の密着度を測定した。
実施例1〜5に係る密着化の処理済みPETフィルムの更に別の密着性の評価として、処理済みの各PETフィルムの処理面に、厚みが10μmとなるように無水マレイン酸変性ポリエチレン系接着性樹脂(以後、「接着性樹脂」と記載)と厚みが20μmとなるようにポリエチレン(PE)をエクストルーダにより共押出成形するとともに、さらに、PE面に厚みが30μmのLLDPEフィルムをサンドイッチラミネーションを行った際の各PETフィルムと接着性樹脂層との実際の密着度を測定した。比較例1−1として、通常のPETフィルム(コロナ処理のみ実施)のコロナ処理面にその厚みが10μmとなるように接着性樹脂と厚みが20μmとなるようにポリエチレンをエクストルーダにより共押出成形するとともに、さらに、PE面に厚みが30μmのLLDPEフィルムをサンドイッチラミネーションを行った際のPETフィルムと接着性樹脂層との実際の密着度を測定した。比較例1−2として、通常のPETフィルム(コロナ処理のみ実施)のコロナ処理面と反対側の面(未処理面)にその厚みが10μmとなるように接着性樹脂と厚みが20μmとなるようにポリエチレンをエクストルーダにより共押出成形するとともに、さらに、PE面に厚みが30μmのLLDPEフィルムをサンドイッチラミネーションを行った際のPETフィルムと接着性樹脂層との実際の密着度を測定した。
次に、実施例1等に係るフィルムの作製に用いた平板型のマグネトロンプラズマ処理装置を用いて、同様のPETフィルム(一方にコロナ処理が実施)に蒸着層を形成することを行った。
実施例7では、実施例6と同様のPETフィルムを用い、フィルムの搬送速度を4[m/s]に変更して、実施例7に係るPETフィルムの密着化処理を行った。実施例7におけるその他の条件等については実施例6と同様であった。ここで用いられるプラズマの処理強度指標Epdは、2049[W・s/m2]であった。
実施例8では、実施例6と同様のPETフィルムを用い、導入ガスとして、流量250[sccm]のアルゴンガスのみをボックス(チャンバー)内に導入すると共に所定の減圧を行い、実施例8に係るPETフィルムの密着化処理を行った。実施例8におけるその他の条件等については実施例6と同様であった。ここで用いられるプラズマの処理強度指標Epdは、4098[W・s/m2]であった。
実施例9では、実施例6と同様のPETフィルムを用い、導入ガスとして、流量250[sccm]のアルゴンガスのみをボックス(チャンバー)内に導入すると共に所定の減圧を行い、更に、フィルムの搬送速度を4[m/s]に変更して、実施例9に係るPETフィルムの密着化処理を行った。実施例9におけるその他の条件等については実施例6と同様であった。ここで用いられるプラズマの処理強度指標Epdは、2049[W・s/m2]であった。
実施例6〜9のPETフィルムに2時間のプラズマ処理をした際に、アーク放電が発生しないことが確認できた。これは、交流電源による各放電電極の極性が交互に切り替えられたことによるものと考えられる。
次に、実施例6〜9に係る処理済みPETフィルムの密着性の評価として、フィルム処理面の表面組成(XPS)の解析を行った。XPSによる解析としては、C−C結合ピークの半値幅(FWHM)を測定し、このFWHMの値が実用上好ましい範囲である1.255[eV]以上1.560[eV]以下であるか否かの評価を行った。実施例6のフィルムの処理面のFWHMの値は1.330[eV]であり、実施例7のフィルムの処理面のFWHMの値は1.322[eV]であり、実施例8のフィルムの処理面のFWHMの値は1.512[eV]であり、実施例9のフィルムの処理面のFWHMの値は1.410[eV]であり、いずれのフィルムも必要な範囲の密着性を有していることが確認できた。比較例2として、通常のPETフィルム(コロナ処理のみ実施)では、比較例1と同様に、コロナ処理面側のFWHMの値が1.208[eV]であり、上述した好ましい範囲内の下限である1.255[eV]よりも低いものであった。
実施例6〜9に係る処理済みPETフィルムの別の密着性の評価として、各処理済みのPETフィルムの処理面に、その厚みが15nmとなるように酸化アルミニウムを真空蒸着法によって蒸着させ、実施例6〜9に係る処理済みPETフィルムの密着化層の上に蒸着層を積層形成した。また、その上にポリビニルアルコールと酸化ケイ素の混合物を含むガスバリア被覆層を積層形成した。更にレトルト用の積層体として、ガスバリア被覆層上に第1表面層(厚さ15μmのナイロン層)及び第2表面層(厚さ70μmのCPP)をドライラミネート法にて積層した(層構成は、図3(c)の積層フィルムF1b参照)。比較例2として、通常のPETフィルム(コロナ処理のみ実施)のコロナ処理面にその厚みが15nmとなるように酸化アルミニウムを真空蒸着法によって蒸着させ、比較例2に係るPETフィルムの上に蒸着層を積層形成した。その上に実施例6〜9と同様にガスバリア被覆層を積層形成した。また、実施例6〜9と同様に、その上に更に第1表面層(厚さ15μmのナイロン層)及び第2表面層(厚さ70μmのCPP)をドライラミネート法にて積層した。そして、PETフィルムと酸化アルミニウム層との実際の密着度を測定した。
Claims (15)
- 磁界を形成する磁石をそれぞれが有する第1放電電極ユニット及び第2放電電極ユニットと、前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットに電気的に接続され前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットの極性を交互に切り替え可能な交流電源とを備えるプラズマ処理装置を準備する工程と、
前記交流電源から前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットに対して高周波電力を供給して前記プラズマ処理装置内にプラズマを生成させると共に、処理対象であるフィルムを前記プラズマ処理装置に通して搬送し当該プラズマにより前記フィルムの表面処理を行う工程と、を備え、
前記交流電源から供給される前記高周波電力により前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットの極性を交互に切り替えながら前記プラズマを生成して前記フィルムの表面処理を行う、フィルムの処理方法。 - 前記高周波電力の周波数が1kHz以上400kHz以下の間である、
請求項1に記載のフィルムの処理方法。 - 前記高周波電力の周波数が10kHz以上100kHz以下の間である、
請求項1に記載のフィルムの処理方法。 - 前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットはそれぞれが平板電極を備え、前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットが並列に配置されている、
請求項1〜3の何れか一項に記載のフィルムの処理方法。 - 前記プラズマ処理に用いられるフィルム幅方向の電極幅及び処理速度当たりの処理強度Epdが100[W・s/m2]以上となるように前記交流電源は所定の電力を前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットに供給する、
請求項1〜4の何れか一項に記載のフィルムの処理方法。 - 前記プラズマ処理に用いられるフィルム幅方向の電極幅及び処理速度当たりの処理強度Epdが200[W・s/m2]以上となるように前記交流電源は所定の電力を前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットに供給する、
請求項1〜4の何れか一項に記載のフィルムの処理方法。 - 前記プラズマ処理装置は、前記第1放電電極ユニット及び第2放電電極ユニットをその内部に配置するボックスを更に備え、
前記フィルムの表面処理を行う工程において、前記ボックス内に不活性ガスを導入する、
請求項1〜6の何れか一項に記載のフィルムの処理方法。 - 前記フィルムの表面処理を行う工程において、前記ボックス内に更に酸素ガスを導入する、
請求項7に記載のフィルムの処理方法。 - 前記フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムであって、フィルム処理面のX線光電子分光測定におけるC1s波形分離から求めたC−C結合の半値幅が、1.255eV以上1.585eV以下である、
請求項1〜8の何れか一項に記載のフィルムの処理方法。 - 前記フィルムの表面処理を行う工程において、前記第1放電電極ユニット及び前記第2放電電極ユニットと前記フィルムとの間の距離は10mm以上50mm以内である、
請求項1〜9の何れか一項に記載のフィルムの処理方法。 - 前記フィルムの表面処理を行う工程において、前記フィルムの搬送速度が2m/秒以上20m/秒以下である、
請求項1〜10の何れか一項に記載のフィルムの処理方法。 - 前記フィルムの表面処理を行う工程を同一の前記フィルムに対して二度以上繰り返して行う、
請求項1〜11の何れか一項に記載のフィルムの処理方法。 - 請求項1〜12の何れか一項に記載のフィルムの処理方法により当該フィルムへの蒸着の前処理を行う工程と、
前記蒸着の前処理工程が行われた前記フィルムの前記処理面に蒸着層を形成する工程と、
を備えるフィルムの製造方法。 - 請求項1〜12の何れか一項に記載のフィルムの処理方法により当該フィルムへの他の層の積層の前処理を行う工程と、
前記積層の前処理工程が行われた前記フィルムの前記処理面に他の層を積層する工程と、
を備えるフィルムの製造方法。 - 前記フィルムと前記蒸着層又は前記他の層との密着力が、JIS K 6854−2(180度はく離)及びJIS K 6854−3(T形はく離)に準拠した測定により通常の条件(Dry)で3N/15mm以上で且つ水を付けながらの条件(Wet)で1N/15mm以上である、
請求項13又は14に記載のフィルムの製造方法。
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