JP4834923B2 - 蒸着用ポリエステルフィルム及び蒸着ポリエステルフィルム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素及び水蒸気に対する遮断性に優れた蒸着ポリエステルフィルム、及びそのために好適な蒸着用ポリエステルフィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品や薬品を長期保存するためには、その腐敗や変質を防ぐために外部からの酸素や水蒸気の浸入を遮断する効果をもつ包装材で包装する必要がある。この目的に使用されるガスバリア性に優れたフィルム包装材としては、ポリ塩化ビニリデンやエチレンビニルアルコール共重合体を積層したフィルムが知られているが、酸素・水蒸気に対するバリア性が十分ではなく、しかも、特に高温での殺菌処理時においてそのバリア性が著しく低下する。また、ポリ塩化ビニリデンは廃棄焼却時に塩素系ガスが発生するため焼却炉の腐食や地球環境への悪影響が指摘されており、更に排ガスを浄化するための焼却炉への負担も大きいとされている。
【０００３】
一方、蒸着によりアルミニウム等の金属膜を形成したポリエステルフィルムは良好なガスバリア性を示し、また、酸化珪素や酸化アルミニウム膜を形成した透明蒸着フィルムは内容物の状態を確認できる可視性に優れているため好まれている。これら蒸着フィルムに対し近年は、品質向上の要求や、内容物の長期保存性を高めるためにガスバリア性のさらなる向上の要求がより一層強くなってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属蒸着膜が脆いためガスバリアの安定性が悪く、良好なガスバリア性をもつ蒸着フィルムの工業的製造は容易ではなく、安定した生産が難しいという問題があった。これらの問題は特に酸化珪素や酸化アルミニウム膜を形成した透明蒸着フィルムで顕著であり、これらを解決することのできるフィルムが望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上述のような問題を解決し、薄い蒸着膜であっても高いガスバリア性を示す蒸着ポリエステルフィルムを安定して生産することが可能となる蒸着用ポリエステルフィルムを提供すること、さらに、これによって優れたガスバリア性を有する蒸着ポリエステルフィルム、特に透明蒸着ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の蒸着用ポリエステルフィルムは、少なくとも片面が蒸着膜形成用表面である２軸配向ポリエステルフィルムであって、蒸着膜形成用表面における、４×１０−１２ｍ２あたりの高さ３ｎｍ以上の微細突起数（Ｎ３）が６３ヶ以上２４７ヶ以下であり、面配向係数（ｆｎ）が０．１５９３以上０．１６７２以下、かつ、厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）が１．４９７１以上１．５００２以下であり、ポリエステルフィルム中に平均粒径が０．１〜４．０μｍである粒子を含有することを特徴とする。
【０００７】
このように、本発明は、優れたガスバリア性をもつ蒸着ポリエステルフィルムを得るためには、蒸着用ポリエステルフィルムの蒸着膜形成用表面における微細突起数を特定範囲内に制御することが重要であり、その微細突起数の特定範囲は、高さ３ｎｍ以上の微細突起数でもって特定できることを見出すことによってなされたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステル系樹脂としては、エステル結合の点からエチレンテレフタレート及び／又はエチレンナフタレート単位を主構成成分とするものが好ましく、耐熱性、製膜性の点から、ポリエステルの融点が２５０℃以上２８０℃以下であることが好ましい。
【０００９】
このポリエステル系樹脂としては、上記した好ましいポリエステル以外に、酸成分とグリコール成分とをエステル結合させてなる種々のポリエステルを用いることもできる。その場合の酸成分として、例えば、テレフタル酸，イソフタル酸，フタル酸，ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸，アジピン酸，アゼライン酸，セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸，シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、ｐ-オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多官能酸等を用いることができる。一方グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール，ジエチレングリコール，ブタンジオール，ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ等の芳香族グリコール、ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコール等を用いることができる。さらに、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルを共重合してもよい。なお、これらのジカルボン酸成分、グリコール成分は２種類以上を併用してもよく、２種類以上のポリエステルをブレンドして使用してもよい。
【００１０】
上記で述べたようなポリエステル系樹脂の極限粘度（２５℃のオルソクロロフェノール中で測定）は、０．４０〜１．２０ｄｌ／ｇが好ましく、０．５０〜０．８０ｄｌ／ｇがより好ましく、０．５５〜０．７５ｄｌ／ｇが更に好ましい。さらに、蒸着膜との接着性の点から基材となるポリエステルフィルムのカルボキシル末端基量は２５〜６０当量／トンが好ましく、さらに好ましくは３５〜４５当量／トンである。カルボキシル末端基量が２５当量／トン未満であると蒸着膜との密着性が低下するため好ましくない。またカルボキシル末端基量が６０当量／ｔを越えると着色したり、ポリエステルフィルムの製膜性が悪化するので好ましくない。
【００１１】
また、このポリエステル系樹脂の中に公知の添加剤、例えば、耐熱安定剤，耐酸化安定剤，耐候安定剤，紫外線吸収剤，有機の易滑剤，顔料，染料，充填剤，帯電防止剤，核剤などを配合してもよい。
【００１２】
これら添加剤が粒子状である場合、その粒子径は特に限定されないが、通常は沈降法あるいは光散乱法により測定した平均粒径が０．０５〜８．０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜４．０μｍである。
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムは、２軸配向されたフィルムであることが必要である。２軸配向ポリエステルフイルムとは、無延伸状態のポリエステルシートまたはフイルムを、長手方向及び幅方向に、いわゆる２軸方向に延伸することによって作られるものであり、広角Ｘ線回折で２軸配向のパターンを示すものである。２軸方向へ延伸する方法は、逐次２軸延伸法、同時２軸延伸法のどちらでもよいが、同時２軸延伸法の方がフィルム表面に傷が発生しにくく望ましい。
【００１４】
本発明の２軸配向ポリエステルフイルムの厚さは特に限定されないが、通常は０．５〜５００μｍ、好ましくは１〜３００μｍ、さらに好ましくは４〜３０μｍである。
【００１５】
そのフィルム構成は、単層でもよいし、また、異なる組成のポリエステル組成物Ａ，Ｂ，Ｃにより構成される積層構成、例えば、Ａ／Ｂの２層構成、Ａ／Ｂ／ＡあるいはＡ／Ｂ／Ｃの３層構成、３層よりも多層の積層構成、でもよい。その際の積層厚み比も任意に設定してよい。これらの積層構成は共押出しによる積層フィルムとして製造することができる。
【００１６】
さらに、これら以外の層を各種コーティング法により積層させたものでもよく、具体的には、帯電防止層、マット層、ハードコート層、易滑コート層、易接着層、粘着層などが例示される。これら層の形成のためのコーティング法は、特に限定されるものではないが、製造・環境面を考慮すると、水系または水分散系塗剤をフィルム製膜中に塗布する方法が好ましい。
【００１７】
本発明の蒸着用ポリエステルフィルムにおいては、少なくとも片面が蒸着膜形成用表面であり、この蒸着膜形成用表面における、４×１０−１２ｍ２あたりの高さ３ｎｍ以上の微細突起数（Ｎ３）は、６３ヶ以上２４７ヶ以下であることを要する。この微細突起数（Ｎ３）が３００ヶを越えると、蒸着フィルムとしたときのガスバリア性が悪化する。また、５ヶ未満であればすべり性が悪化しフィルムをロール状に巻き取れなくなる問題がある。ここで言う微細突起数（Ｎ３）は原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって観測される粗さ局面の中心面から高さ３ｎｍ以上の突起数を２μｍ×２μｍの正方形の範囲でカウントしたものである。
【００１８】
この微細突起数（Ｎ３）を６３ヶ以上２４７ヶ以下とする方法は特に限定されるものではないが、添加する外部粒子量を適正化すること、縦延伸前の予熱温度をガラス転移点から３０℃以内かつ３秒以下で行うこと、二軸延伸後の熱処理過程において緊張熱固定時間を３秒以内で行うこと等が好ましい方法として用いられる。微細突起数（Ｎ３）が６３ヶ以上２４７ヶ以下であれば、蒸着分子がフィルム表面に規則的に均一に欠陥なく蒸着され、蒸着層との接着性に優れ、この結果、ガスバリア性が大幅に向上するものと考えられる。
【００１９】
本発明のポリエステルフィルムにおける面配向係数（ｆｎ）は０．１５９３以上０．１６７２以下である事が好ましい。面配向係数（ｆｎ）が０．１５９３未満であるとフィルムの剛直性が失われ加工性が悪化したり、ポリエステルフィルム自身のガスバリア性が悪化し易いので好ましくない。また、面配向係数（ｆｎ）が０．１８０を越えると蒸着膜との密着力低下やフィルムの劈開による包装材の強度低下などの問題が発生するため好ましくない。
【００２０】
本発明のポリエステルフィルムにおける厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）は１．４９７１以上１．５００２であることが好ましい。厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）が１．４９０未満であると蒸着膜との密着性の悪化やフィルムの劈開による包装材の強度低下などの問題が生じ易いため好ましくない。また１．５０５を越えると加工特性や生産性が悪化し易いため好ましくない。
【００２１】
本発明のポリエステルフイルムにおいては、蒸着膜形成用表面における中心線面粗さ（ＳＲａ）が２６．１ｎｍ以上３２．６ｎｍ以下であることが好ましい。ＳＲａが５ｎｍ未満であれば、滑りが悪くなってフイルムをロール上に巻くことができなくなる等の問題がある。ＳＲａが８０ｎｍを越えれば、蒸着後のガスバリア性が悪化し易い。このＳＲａは３次元表面粗さを表す指標であって中心面平均粗さのことである。また、蒸着膜形成用表面における山数（ＳＰｃ）は４０以上９２ヶ以下であることが好ましい。ＳＰｃが１０未満であれば、滑りが悪くなってフイルムをロール上に巻くことができなくなる等の問題がある。ＳＰｃが１５０を越える場合は、蒸着後のガスバリア性が悪化し易い。
【００２２】
本発明の蒸着用フィルムの蒸着膜形成用表面には、低温プラズマ処理やコロナ放電処理等による表面改質が行われてもよく、その蒸着膜形成用表面の濡れ張力は５０ｍＮ／ｍ以上が望ましい。上限は特に無いが、通常は５６ｍＮ／ｍ程度である。
【００２３】
本発明のポリエステルフイルムにおけるフィルムヘイズは５．０％以下が好ましく、更に好ましくは３．０％以下である。ヘイズが５．０％を越えると内容物の可視性が悪くなるため好ましくない。
【００２４】
本発明のポリエステルフイルムの蒸着膜形成用表面には蒸着層が設けられて蒸着ポリエステルフィルムが製造されるが、この蒸着層に用いられる物質としては、アルミニウムや酸化珪素膜，酸化アルミニウムに代表される金属及び金属酸化物を挙げることができる。蒸着層の厚さは特に限定されないが、生産性、ハンドリング性、外観から５〜１５０ｎｍが好適である。
【００２５】
次に、本発明の蒸着用ポリエステルフイルムの代表的製造方法について説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００２６】
ポリエステルフイルムの製造用に、重合段階でカルボキシル末端基量を調整し、析出粒子、無機粒子または有機粒子を含有するポリエステル樹脂を用いる。このポリエステル樹脂を所定の条件で乾燥した後、押出機等で溶融し、押出し、冷却ドラム上で冷却し、フイルム状物に成形する。このフイルムを７５〜１３０℃に加熱して、長手方向に２．０〜９．０倍に延伸して１軸配向フイルムとする。この１軸配向フイルムを７５〜１３０℃に加熱しつつ、幅方向に２．０〜９．０倍延伸し、引き続いて、１７０〜２４０℃の熱処理ゾーン中へ導いて、１〜１０秒間熱処理する。この熱処理中に、必要に応じて幅方向に０〜１２％の弛緩処理を施してもよい。また、長手方向、幅方向を端部をクリップで把持し同時に２軸延伸を施してもよい。同時２軸延伸はフィルム表面に傷が発生しにくく望ましい。このようにして２軸配向された蒸着用のポリエステルフイルムが得られる。
【００２７】
この蒸着用ポリエステルフイルムの蒸着膜形成用表面に蒸着層を設ける。金属の蒸着膜を設けるには真空プロセスが用いられる。真空プロセスは、真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法などが、その代表例として挙げられる。好ましい方法として真空蒸着法が挙げられる。
【００２８】
金属物の蒸着膜を設けるには真空プロセスが用いられる。真空プロセスは、真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法，化学気相蒸着法などが適宜用いられ、いずれも限定されない。金属酸化物の蒸着膜を設けるには反応性蒸着法が生産性，コストの点でより好ましく用いることができる。反応性蒸着法によって酸化アルミニウムを蒸着させるには、アルミニウム金属やアルミナを抵抗加熱のボート方式やルツボの高周波誘導加熱、電子ビーム加熱方式で蒸発させ、酸化雰囲気下で２軸配向ポリエステルフイルム上に酸化アルミニウムを堆積させる方式が採用される。酸化雰囲気を形成するための反応性ガスとしては酸素が用いられるが、酸素を主体に水蒸気や希ガスを加えたガスでもよい。更にオゾンを加えたりイオンアシストなどの反応を促進する手法を併用してよい。これら真空プロセスでは、蒸着前の２軸配向ポリエステルフイルムの蒸着膜形成用表面をプラズマ処理することが、ガスバリア性，透湿性の一層の向上のために好ましい。
【００２９】
酸化珪素の蒸着膜を反応性蒸着法によって形成させるには、Ｓｉ金属，ＳｉＯやＳｉＯ2を電子ビーム加熱方式で蒸発させ、酸化雰囲気下で２軸配向ポリエステルフイルム上に酸化珪素を堆積させる方式が採用される。酸化雰囲気を形成する方法は、上記の方法が用いられる。
【００３０】
［特性値の測定法］
本発明における特性値の測定方法および効果の評価方法は次の通りである。
（１）フィルム表面の微細突起数（Ｎ３）
NanoScope IIIa AFM Dimension 3000ステージシステム Ｇヘッド（Didital Instruments社）を用い、以下の条件にて粗さ局面を測定した。
モード ：タッピングモード
測定範囲：２μｍ×２μｍ角
解像度 ：５１２×５１２ピクセル
周波数 ：０．５Ｈｚ
得られた粗さ局面の中心面の上に、中心面に平行かつ中心面までのが距離３ｎｍである平面を設け、この平面を貫通する山数を、面積４×１０-12ｍ2 (２μｍ×２μｍ角）内でカウントした。測定は場所を変え５回行い、カウント数の最も多いものと少ないものを除いた３回の平均値を計算し、微細突起数（Ｎ３）とした。
【００３１】
（２）フィルムの厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）、面配向係数（ｆｎ）
ナトリウムＤ線（波長５８９ｎｍ）を光源として、アッベ屈折計を用いて測定した。面配向係数は長手方向、幅方向、厚さ方向の屈折率（ｎＭＤ、ｎＴＤ、ｎＺＤ）から、ｆｎ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺＤ の計算により求めた。
（３）フィルム表面の中心面平均粗さ（ＳＲａ）、山数（ＳＰｃ）
３次元表面粗さ計（小坂研究所製、ＥＴ−３０ＨＫ）を用い、次の条件で触針法により測定を行った。中心線平均粗さ（ＳＲａ）は中心面（この平面と粗さ局面が作る体積がこの面の上下で等しくなる）に対する３次元の平均粗さであり、山数（ＳＰｃ）は粗さ曲面の中心面に平行で距離が６.２５ｎｍである平面を中心面の上下に設け、上下の２平面とも山と認めた山数を計測し、０.１ｍｍ2当たりに換算して表したものである。
【００３２】
針径 ２（μｍＲ）
針圧 １０（ｍｇ）
測定長 ５００（μｍ）
縦倍率 ２００００（倍）
ＣＵＴ ＯＦＦ ２５０（μｍ）
測定速度 １００（μｍ／ｓ）
測定間隔 ５ （μｍ）
記録本数 ８０本
ヒステリシス幅 ±６．２５（ｎｍ）
基準面積 ０．１（ｍｍ2）
（４）フィルム表面のぬれ張力
ＪＩＳ−Ｋ−６７６８−１９９５に記載された方法に従い、フイルム表面の濡れ張力を測定した。
【００３３】
（５）蒸着フィルムのガスバリア性
Ａ．水蒸気透過率
蒸着４８時間後に、モダンコントロール社製水蒸気透過率計ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ１Ａを用いてＪＩＳ−Ｋ−７１２９−１９９２に記載されたＢ法に従い、４０℃９０ＲＨ％の条件で測定した。測定した水蒸気透過率により次のように評価した。
アルミ蒸着フィルム
◎： ０(ｇ／ｍ2・day）以上，０.５(ｇ／ｍ2・day）未満
○：０.５(ｇ／ｍ2・day）以上，１.０(ｇ／ｍ2・day）未満
×：１.０(ｇ／ｍ2・day）以上
酸化アルミ蒸着フィルム
◎： ０(ｇ／ｍ2・day）以上，２.０(ｇ／ｍ2・day）未満
○：２.０(ｇ／ｍ2・day）以上，３.０(ｇ／ｍ2・day）未満
×：３.０(ｇ／ｍ2・day）以上
【００３４】
Ｂ．酸素透過率
蒸着４８時間後に、モダンコントロール社製酸素透過率測定装置ＯＸ−ＴＲＡＮ１００を用いてＪＩＳ−Ｋ−７１２６−１９８７に記載されたＢ法に従い、２０℃、０％ＲＨの条件にて酸素透過率を測定した。測定した酸素透過率により次のように評価した。
アルミ蒸着フィルム
◎： ０(cc／ｍ2・day）以上，０.５(cc／ｍ2・day）未満
○：０.５(cc／ｍ2・day）以上，１.０(cc／ｍ2・day）未満
×：１.０(cc／ｍ2・day）以上
酸化アルミ蒸着フィルム
◎： ０(cc／ｍ2・day）以上，２.０(cc／ｍ2・day）未満
○：２.０(cc／ｍ2・day）以上，３.０(cc／ｍ2・day）未満
×：３.０(cc／ｍ2・day）以上
【００３５】
【実施例】
次に本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３６】
実施例１
平均粒径約２．０μｍの二酸化珪素粒子を０．０５重量％含有するカルボキシル末端基量４０当量／トンのポリエチレンテレフタレートペレット（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ）を水分率２０ｐｐｍに真空乾燥した後、押出機に供給して、２８０℃で溶融押出し、１０μｍカットのフィルターで濾過した後、Ｔ字型口金からシート状に押出し、これを表面温度２５℃の冷却ドラムに静電密着法で冷却固化せしめた。このようにして得られた未延伸ＰＥＴフイルムを、９０℃に２秒間加熱した後、長手方向に１００℃にて３．０倍に延伸して１軸延伸フイルムとした。この１軸延伸フイルムを１００℃で予熱し、次いで１０５℃に加熱しつつ幅方向に４．２倍に延伸した。このフイルムを２２５℃の熱風中に導き入れ、２秒間緊張熱固定した後、同じ雰囲気温度内で幅方向に元のフイルム幅の４％リラックスを施し冷却する。最終的に室温まで冷却した後、２０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ2の処理強度でコロナ放電処理を行い、これを巻取り機に導いて巻き上げてミルロールとした。このようにして得られた厚さ１２μｍのフイルムについて、蒸着膜形成用表面における特性、面配向指数などを測定した結果は表１に示すとおりであった。
【００３７】
得られたフイルムの蒸着膜形成用表面に、アルミニウム蒸着膜を次の方法により形成した。フイルムを連続式真空蒸着機の巻き出し装置にセットし、冷却金属ドラムを介して走行させフイルムを巻き取る。この時、連続式真空蒸着機を１０-4Ｔｏｒｒ以下に減圧し、冷却ドラムの下部よりアルミナ製ルツボに純度９９．９９％の金属アルミニウムを装填して金属アルミニウムを加熱蒸発させフィルム上に付着堆積させ、厚さ３０ｎｍのアルミニウム膜を形成した。また、同様にして酸化アルミニウム膜蒸着も行った。酸化アルミニウム膜は金属アルミニウム蒸気中に酸素を供給し酸化反応させながらフイルム上に付着堆積させ、厚さ１０ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した。
【００３８】
得られた蒸着フィルムは、表１に示す評価結果の通り、特に優れたガスバリア性をもっていた。
【００３９】
実施例２
ポリエチレンテレフタレートペレット中に含有させた粒子及びその含有量を、平均粒径１．５μｍの二酸化珪素粒子の０．０７重量％含有に変更し、長手方向延伸前の予熱を１００℃で３秒間に変更し、長手方向延伸を１１６℃で１．２倍、次に１２５℃にて１．３０倍、次に１１３℃にて２．６０倍延伸に変更し、幅方向の延伸倍率を３．９倍に変更し、緊張熱固定温度を２３３℃に変更した以外は、実施例１と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、優れたガスバリア性をもっていた。
【００４０】
実施例３
長手方向延伸を１１６℃で１．２倍、次に１２５℃で１．４５倍、次に１１３℃で２．６倍に変更し、緊張熱固定を２２０℃で３秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、優れたガスバリア性をもっていた。
【００４１】
実施例４
平均粒径約１．５μｍの二酸化珪素粒子を０．０８重量％含有するポリエチレンテレフタレートペレットを主層とし、 平均粒径約３．０μｍの二酸化珪素粒子を０．０１重量％含有するポリエチレンテレフタレートペレットを副層とし、口金直前で主層／副層を積層比８／１に積層した。その後、シート状に押し出し、冷却し、二軸延伸し、熱処理することにより蒸着用ポリエステルフィルムを製造したが、この製造方法は、長手方向延伸前の予熱を９０℃で３秒間に変更し、長手方向延伸を１００℃で１．１５倍、次に１０５℃で３．０倍延伸に変更し、緊張熱固定を２００℃で３秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして行った。さらに、実施例２と同様にして蒸着フィルムを製造した。但し、副層側の表面を蒸着膜形成用表面にしてとコロナ処理、蒸着を行った。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、優れたガスバリア性をもっていた。
【００４２】
実施例５
ポリエチレンテレフタレートペレット中に含有させた粒子及びその含有量を、平均粒径１．５μｍの二酸化珪素粒子の０．０５重量％含有に変更し、長手方向延伸を１０５℃で１．３倍、次に１１３℃で２．５倍に変更し、幅方向延伸倍率を３．８倍に変更し、緊張熱固定温度を２３０℃に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、優れたガスバリア性をもっていた。
【００４３】
比較例１
長手方向延伸前の予熱を１１５℃で４秒間に変更し、長手方向に１１６℃で１．３倍、次に１２１℃で１．４５倍、次に１１６℃で２．５３倍延伸に変更し、緊張熱固定を２３５℃で５秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、ガスバリア性に劣るものであった。
【００４４】
比較例２
ポリエチレンテレフタレートペレット中に含有させた粒子及びその含有量を、平均粒径１．５μｍの二酸化珪素粒子の０．０５重量％含有と平均粒径０．８μｍの二酸化珪素粒子の０．１０重量％含有とに変更し、長手方向延伸前の予熱を１２５℃で３秒間に変更し、長手方向延伸を１２５℃で１．７５倍、次に１１２℃で２．６５倍へ変更し、緊張熱固定を２３８℃で２秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、ガスバリア性に劣るものであった。
【００４５】
比較例３
ポリエチレンテレフタレートペレット中に含有させた粒子及びその含有量を、平均粒径１．５μｍの二酸化珪素粒子の０．２０重量％含有に変更し、緊張熱固定を２００℃で３秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、ガスバリア性に劣るものであった。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【発明の効果】
本発明による蒸着用ポリエステルフィルムにすると、薄い蒸着膜であっても高いガスバリア性を安定的に有する蒸着フィルムを製造することができる。
【００４８】
また、本発明によって得られる蒸着ポリエステルフィルム特に透明蒸着ポリエステルフィルムは、単独でも用いることができるが、更に、印刷を施したり、蒸着膜の上から保護層などをコーティングしたり、ヒートシール層を積層したり、他のフイルムと積層したり、あるいはこれらを組み合わせたりするなど、更に加工して用いることもできる。また、非蒸着面にヒートシール層を積層したり、他のフイルムと積層したり、あるいはこれらを組み合わせたりすることもできるので、これら特性を生かして広範な用途に使用することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素及び水蒸気に対する遮断性に優れた蒸着ポリエステルフィルム、及びそのために好適な蒸着用ポリエステルフィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品や薬品を長期保存するためには、その腐敗や変質を防ぐために外部からの酸素や水蒸気の浸入を遮断する効果をもつ包装材で包装する必要がある。この目的に使用されるガスバリア性に優れたフィルム包装材としては、ポリ塩化ビニリデンやエチレンビニルアルコール共重合体を積層したフィルムが知られているが、酸素・水蒸気に対するバリア性が十分ではなく、しかも、特に高温での殺菌処理時においてそのバリア性が著しく低下する。また、ポリ塩化ビニリデンは廃棄焼却時に塩素系ガスが発生するため焼却炉の腐食や地球環境への悪影響が指摘されており、更に排ガスを浄化するための焼却炉への負担も大きいとされている。
【０００３】
一方、蒸着によりアルミニウム等の金属膜を形成したポリエステルフィルムは良好なガスバリア性を示し、また、酸化珪素や酸化アルミニウム膜を形成した透明蒸着フィルムは内容物の状態を確認できる可視性に優れているため好まれている。これら蒸着フィルムに対し近年は、品質向上の要求や、内容物の長期保存性を高めるためにガスバリア性のさらなる向上の要求がより一層強くなってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属蒸着膜が脆いためガスバリアの安定性が悪く、良好なガスバリア性をもつ蒸着フィルムの工業的製造は容易ではなく、安定した生産が難しいという問題があった。これらの問題は特に酸化珪素や酸化アルミニウム膜を形成した透明蒸着フィルムで顕著であり、これらを解決することのできるフィルムが望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上述のような問題を解決し、薄い蒸着膜であっても高いガスバリア性を示す蒸着ポリエステルフィルムを安定して生産することが可能となる蒸着用ポリエステルフィルムを提供すること、さらに、これによって優れたガスバリア性を有する蒸着ポリエステルフィルム、特に透明蒸着ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の蒸着用ポリエステルフィルムは、少なくとも片面が蒸着膜形成用表面である２軸配向ポリエステルフィルムであって、蒸着膜形成用表面における、４×１０−１２ｍ２あたりの高さ３ｎｍ以上の微細突起数（Ｎ３）が６３ヶ以上２４７ヶ以下であり、面配向係数（ｆｎ）が０．１５９３以上０．１６７２以下、かつ、厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）が１．４９７１以上１．５００２以下であり、ポリエステルフィルム中に平均粒径が０．１〜４．０μｍである粒子を含有することを特徴とする。
【０００７】
このように、本発明は、優れたガスバリア性をもつ蒸着ポリエステルフィルムを得るためには、蒸着用ポリエステルフィルムの蒸着膜形成用表面における微細突起数を特定範囲内に制御することが重要であり、その微細突起数の特定範囲は、高さ３ｎｍ以上の微細突起数でもって特定できることを見出すことによってなされたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステル系樹脂としては、エステル結合の点からエチレンテレフタレート及び／又はエチレンナフタレート単位を主構成成分とするものが好ましく、耐熱性、製膜性の点から、ポリエステルの融点が２５０℃以上２８０℃以下であることが好ましい。
【０００９】
このポリエステル系樹脂としては、上記した好ましいポリエステル以外に、酸成分とグリコール成分とをエステル結合させてなる種々のポリエステルを用いることもできる。その場合の酸成分として、例えば、テレフタル酸，イソフタル酸，フタル酸，ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸，アジピン酸，アゼライン酸，セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸，シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、ｐ-オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多官能酸等を用いることができる。一方グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール，ジエチレングリコール，ブタンジオール，ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ等の芳香族グリコール、ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコール等を用いることができる。さらに、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルを共重合してもよい。なお、これらのジカルボン酸成分、グリコール成分は２種類以上を併用してもよく、２種類以上のポリエステルをブレンドして使用してもよい。
【００１０】
上記で述べたようなポリエステル系樹脂の極限粘度（２５℃のオルソクロロフェノール中で測定）は、０．４０〜１．２０ｄｌ／ｇが好ましく、０．５０〜０．８０ｄｌ／ｇがより好ましく、０．５５〜０．７５ｄｌ／ｇが更に好ましい。さらに、蒸着膜との接着性の点から基材となるポリエステルフィルムのカルボキシル末端基量は２５〜６０当量／トンが好ましく、さらに好ましくは３５〜４５当量／トンである。カルボキシル末端基量が２５当量／トン未満であると蒸着膜との密着性が低下するため好ましくない。またカルボキシル末端基量が６０当量／ｔを越えると着色したり、ポリエステルフィルムの製膜性が悪化するので好ましくない。
【００１１】
また、このポリエステル系樹脂の中に公知の添加剤、例えば、耐熱安定剤，耐酸化安定剤，耐候安定剤，紫外線吸収剤，有機の易滑剤，顔料，染料，充填剤，帯電防止剤，核剤などを配合してもよい。
【００１２】
これら添加剤が粒子状である場合、その粒子径は特に限定されないが、通常は沈降法あるいは光散乱法により測定した平均粒径が０．０５〜８．０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜４．０μｍである。
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムは、２軸配向されたフィルムであることが必要である。２軸配向ポリエステルフイルムとは、無延伸状態のポリエステルシートまたはフイルムを、長手方向及び幅方向に、いわゆる２軸方向に延伸することによって作られるものであり、広角Ｘ線回折で２軸配向のパターンを示すものである。２軸方向へ延伸する方法は、逐次２軸延伸法、同時２軸延伸法のどちらでもよいが、同時２軸延伸法の方がフィルム表面に傷が発生しにくく望ましい。
【００１４】
本発明の２軸配向ポリエステルフイルムの厚さは特に限定されないが、通常は０．５〜５００μｍ、好ましくは１〜３００μｍ、さらに好ましくは４〜３０μｍである。
【００１５】
そのフィルム構成は、単層でもよいし、また、異なる組成のポリエステル組成物Ａ，Ｂ，Ｃにより構成される積層構成、例えば、Ａ／Ｂの２層構成、Ａ／Ｂ／ＡあるいはＡ／Ｂ／Ｃの３層構成、３層よりも多層の積層構成、でもよい。その際の積層厚み比も任意に設定してよい。これらの積層構成は共押出しによる積層フィルムとして製造することができる。
【００１６】
さらに、これら以外の層を各種コーティング法により積層させたものでもよく、具体的には、帯電防止層、マット層、ハードコート層、易滑コート層、易接着層、粘着層などが例示される。これら層の形成のためのコーティング法は、特に限定されるものではないが、製造・環境面を考慮すると、水系または水分散系塗剤をフィルム製膜中に塗布する方法が好ましい。
【００１７】
本発明の蒸着用ポリエステルフィルムにおいては、少なくとも片面が蒸着膜形成用表面であり、この蒸着膜形成用表面における、４×１０−１２ｍ２あたりの高さ３ｎｍ以上の微細突起数（Ｎ３）は、６３ヶ以上２４７ヶ以下であることを要する。この微細突起数（Ｎ３）が３００ヶを越えると、蒸着フィルムとしたときのガスバリア性が悪化する。また、５ヶ未満であればすべり性が悪化しフィルムをロール状に巻き取れなくなる問題がある。ここで言う微細突起数（Ｎ３）は原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって観測される粗さ局面の中心面から高さ３ｎｍ以上の突起数を２μｍ×２μｍの正方形の範囲でカウントしたものである。
【００１８】
この微細突起数（Ｎ３）を６３ヶ以上２４７ヶ以下とする方法は特に限定されるものではないが、添加する外部粒子量を適正化すること、縦延伸前の予熱温度をガラス転移点から３０℃以内かつ３秒以下で行うこと、二軸延伸後の熱処理過程において緊張熱固定時間を３秒以内で行うこと等が好ましい方法として用いられる。微細突起数（Ｎ３）が６３ヶ以上２４７ヶ以下であれば、蒸着分子がフィルム表面に規則的に均一に欠陥なく蒸着され、蒸着層との接着性に優れ、この結果、ガスバリア性が大幅に向上するものと考えられる。
【００１９】
本発明のポリエステルフィルムにおける面配向係数（ｆｎ）は０．１５９３以上０．１６７２以下である事が好ましい。面配向係数（ｆｎ）が０．１５９３未満であるとフィルムの剛直性が失われ加工性が悪化したり、ポリエステルフィルム自身のガスバリア性が悪化し易いので好ましくない。また、面配向係数（ｆｎ）が０．１８０を越えると蒸着膜との密着力低下やフィルムの劈開による包装材の強度低下などの問題が発生するため好ましくない。
【００２０】
本発明のポリエステルフィルムにおける厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）は１．４９７１以上１．５００２であることが好ましい。厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）が１．４９０未満であると蒸着膜との密着性の悪化やフィルムの劈開による包装材の強度低下などの問題が生じ易いため好ましくない。また１．５０５を越えると加工特性や生産性が悪化し易いため好ましくない。
【００２１】
本発明のポリエステルフイルムにおいては、蒸着膜形成用表面における中心線面粗さ（ＳＲａ）が２６．１ｎｍ以上３２．６ｎｍ以下であることが好ましい。ＳＲａが５ｎｍ未満であれば、滑りが悪くなってフイルムをロール上に巻くことができなくなる等の問題がある。ＳＲａが８０ｎｍを越えれば、蒸着後のガスバリア性が悪化し易い。このＳＲａは３次元表面粗さを表す指標であって中心面平均粗さのことである。また、蒸着膜形成用表面における山数（ＳＰｃ）は４０以上９２ヶ以下であることが好ましい。ＳＰｃが１０未満であれば、滑りが悪くなってフイルムをロール上に巻くことができなくなる等の問題がある。ＳＰｃが１５０を越える場合は、蒸着後のガスバリア性が悪化し易い。
【００２２】
本発明の蒸着用フィルムの蒸着膜形成用表面には、低温プラズマ処理やコロナ放電処理等による表面改質が行われてもよく、その蒸着膜形成用表面の濡れ張力は５０ｍＮ／ｍ以上が望ましい。上限は特に無いが、通常は５６ｍＮ／ｍ程度である。
【００２３】
本発明のポリエステルフイルムにおけるフィルムヘイズは５．０％以下が好ましく、更に好ましくは３．０％以下である。ヘイズが５．０％を越えると内容物の可視性が悪くなるため好ましくない。
【００２４】
本発明のポリエステルフイルムの蒸着膜形成用表面には蒸着層が設けられて蒸着ポリエステルフィルムが製造されるが、この蒸着層に用いられる物質としては、アルミニウムや酸化珪素膜，酸化アルミニウムに代表される金属及び金属酸化物を挙げることができる。蒸着層の厚さは特に限定されないが、生産性、ハンドリング性、外観から５〜１５０ｎｍが好適である。
【００２５】
次に、本発明の蒸着用ポリエステルフイルムの代表的製造方法について説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００２６】
ポリエステルフイルムの製造用に、重合段階でカルボキシル末端基量を調整し、析出粒子、無機粒子または有機粒子を含有するポリエステル樹脂を用いる。このポリエステル樹脂を所定の条件で乾燥した後、押出機等で溶融し、押出し、冷却ドラム上で冷却し、フイルム状物に成形する。このフイルムを７５〜１３０℃に加熱して、長手方向に２．０〜９．０倍に延伸して１軸配向フイルムとする。この１軸配向フイルムを７５〜１３０℃に加熱しつつ、幅方向に２．０〜９．０倍延伸し、引き続いて、１７０〜２４０℃の熱処理ゾーン中へ導いて、１〜１０秒間熱処理する。この熱処理中に、必要に応じて幅方向に０〜１２％の弛緩処理を施してもよい。また、長手方向、幅方向を端部をクリップで把持し同時に２軸延伸を施してもよい。同時２軸延伸はフィルム表面に傷が発生しにくく望ましい。このようにして２軸配向された蒸着用のポリエステルフイルムが得られる。
【００２７】
この蒸着用ポリエステルフイルムの蒸着膜形成用表面に蒸着層を設ける。金属の蒸着膜を設けるには真空プロセスが用いられる。真空プロセスは、真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法などが、その代表例として挙げられる。好ましい方法として真空蒸着法が挙げられる。
【００２８】
金属物の蒸着膜を設けるには真空プロセスが用いられる。真空プロセスは、真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法，化学気相蒸着法などが適宜用いられ、いずれも限定されない。金属酸化物の蒸着膜を設けるには反応性蒸着法が生産性，コストの点でより好ましく用いることができる。反応性蒸着法によって酸化アルミニウムを蒸着させるには、アルミニウム金属やアルミナを抵抗加熱のボート方式やルツボの高周波誘導加熱、電子ビーム加熱方式で蒸発させ、酸化雰囲気下で２軸配向ポリエステルフイルム上に酸化アルミニウムを堆積させる方式が採用される。酸化雰囲気を形成するための反応性ガスとしては酸素が用いられるが、酸素を主体に水蒸気や希ガスを加えたガスでもよい。更にオゾンを加えたりイオンアシストなどの反応を促進する手法を併用してよい。これら真空プロセスでは、蒸着前の２軸配向ポリエステルフイルムの蒸着膜形成用表面をプラズマ処理することが、ガスバリア性，透湿性の一層の向上のために好ましい。
【００２９】
酸化珪素の蒸着膜を反応性蒸着法によって形成させるには、Ｓｉ金属，ＳｉＯやＳｉＯ2を電子ビーム加熱方式で蒸発させ、酸化雰囲気下で２軸配向ポリエステルフイルム上に酸化珪素を堆積させる方式が採用される。酸化雰囲気を形成する方法は、上記の方法が用いられる。
【００３０】
［特性値の測定法］
本発明における特性値の測定方法および効果の評価方法は次の通りである。
（１）フィルム表面の微細突起数（Ｎ３）
NanoScope IIIa AFM Dimension 3000ステージシステム Ｇヘッド（Didital Instruments社）を用い、以下の条件にて粗さ局面を測定した。
モード ：タッピングモード
測定範囲：２μｍ×２μｍ角
解像度 ：５１２×５１２ピクセル
周波数 ：０．５Ｈｚ
得られた粗さ局面の中心面の上に、中心面に平行かつ中心面までのが距離３ｎｍである平面を設け、この平面を貫通する山数を、面積４×１０-12ｍ2 (２μｍ×２μｍ角）内でカウントした。測定は場所を変え５回行い、カウント数の最も多いものと少ないものを除いた３回の平均値を計算し、微細突起数（Ｎ３）とした。
【００３１】
（２）フィルムの厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）、面配向係数（ｆｎ）
ナトリウムＤ線（波長５８９ｎｍ）を光源として、アッベ屈折計を用いて測定した。面配向係数は長手方向、幅方向、厚さ方向の屈折率（ｎＭＤ、ｎＴＤ、ｎＺＤ）から、ｆｎ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺＤ の計算により求めた。
（３）フィルム表面の中心面平均粗さ（ＳＲａ）、山数（ＳＰｃ）
３次元表面粗さ計（小坂研究所製、ＥＴ−３０ＨＫ）を用い、次の条件で触針法により測定を行った。中心線平均粗さ（ＳＲａ）は中心面（この平面と粗さ局面が作る体積がこの面の上下で等しくなる）に対する３次元の平均粗さであり、山数（ＳＰｃ）は粗さ曲面の中心面に平行で距離が６.２５ｎｍである平面を中心面の上下に設け、上下の２平面とも山と認めた山数を計測し、０.１ｍｍ2当たりに換算して表したものである。
【００３２】
針径 ２（μｍＲ）
針圧 １０（ｍｇ）
測定長 ５００（μｍ）
縦倍率 ２００００（倍）
ＣＵＴ ＯＦＦ ２５０（μｍ）
測定速度 １００（μｍ／ｓ）
測定間隔 ５ （μｍ）
記録本数 ８０本
ヒステリシス幅 ±６．２５（ｎｍ）
基準面積 ０．１（ｍｍ2）
（４）フィルム表面のぬれ張力
ＪＩＳ−Ｋ−６７６８−１９９５に記載された方法に従い、フイルム表面の濡れ張力を測定した。
【００３３】
（５）蒸着フィルムのガスバリア性
Ａ．水蒸気透過率
蒸着４８時間後に、モダンコントロール社製水蒸気透過率計ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ１Ａを用いてＪＩＳ−Ｋ−７１２９−１９９２に記載されたＢ法に従い、４０℃９０ＲＨ％の条件で測定した。測定した水蒸気透過率により次のように評価した。
アルミ蒸着フィルム
◎： ０(ｇ／ｍ2・day）以上，０.５(ｇ／ｍ2・day）未満
○：０.５(ｇ／ｍ2・day）以上，１.０(ｇ／ｍ2・day）未満
×：１.０(ｇ／ｍ2・day）以上
酸化アルミ蒸着フィルム
◎： ０(ｇ／ｍ2・day）以上，２.０(ｇ／ｍ2・day）未満
○：２.０(ｇ／ｍ2・day）以上，３.０(ｇ／ｍ2・day）未満
×：３.０(ｇ／ｍ2・day）以上
【００３４】
Ｂ．酸素透過率
蒸着４８時間後に、モダンコントロール社製酸素透過率測定装置ＯＸ−ＴＲＡＮ１００を用いてＪＩＳ−Ｋ−７１２６−１９８７に記載されたＢ法に従い、２０℃、０％ＲＨの条件にて酸素透過率を測定した。測定した酸素透過率により次のように評価した。
アルミ蒸着フィルム
◎： ０(cc／ｍ2・day）以上，０.５(cc／ｍ2・day）未満
○：０.５(cc／ｍ2・day）以上，１.０(cc／ｍ2・day）未満
×：１.０(cc／ｍ2・day）以上
酸化アルミ蒸着フィルム
◎： ０(cc／ｍ2・day）以上，２.０(cc／ｍ2・day）未満
○：２.０(cc／ｍ2・day）以上，３.０(cc／ｍ2・day）未満
×：３.０(cc／ｍ2・day）以上
【００３５】
【実施例】
次に本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３６】
実施例１
平均粒径約２．０μｍの二酸化珪素粒子を０．０５重量％含有するカルボキシル末端基量４０当量／トンのポリエチレンテレフタレートペレット（極限粘度０．６３ｄｌ／ｇ）を水分率２０ｐｐｍに真空乾燥した後、押出機に供給して、２８０℃で溶融押出し、１０μｍカットのフィルターで濾過した後、Ｔ字型口金からシート状に押出し、これを表面温度２５℃の冷却ドラムに静電密着法で冷却固化せしめた。このようにして得られた未延伸ＰＥＴフイルムを、９０℃に２秒間加熱した後、長手方向に１００℃にて３．０倍に延伸して１軸延伸フイルムとした。この１軸延伸フイルムを１００℃で予熱し、次いで１０５℃に加熱しつつ幅方向に４．２倍に延伸した。このフイルムを２２５℃の熱風中に導き入れ、２秒間緊張熱固定した後、同じ雰囲気温度内で幅方向に元のフイルム幅の４％リラックスを施し冷却する。最終的に室温まで冷却した後、２０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ2の処理強度でコロナ放電処理を行い、これを巻取り機に導いて巻き上げてミルロールとした。このようにして得られた厚さ１２μｍのフイルムについて、蒸着膜形成用表面における特性、面配向指数などを測定した結果は表１に示すとおりであった。
【００３７】
得られたフイルムの蒸着膜形成用表面に、アルミニウム蒸着膜を次の方法により形成した。フイルムを連続式真空蒸着機の巻き出し装置にセットし、冷却金属ドラムを介して走行させフイルムを巻き取る。この時、連続式真空蒸着機を１０-4Ｔｏｒｒ以下に減圧し、冷却ドラムの下部よりアルミナ製ルツボに純度９９．９９％の金属アルミニウムを装填して金属アルミニウムを加熱蒸発させフィルム上に付着堆積させ、厚さ３０ｎｍのアルミニウム膜を形成した。また、同様にして酸化アルミニウム膜蒸着も行った。酸化アルミニウム膜は金属アルミニウム蒸気中に酸素を供給し酸化反応させながらフイルム上に付着堆積させ、厚さ１０ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した。
【００３８】
得られた蒸着フィルムは、表１に示す評価結果の通り、特に優れたガスバリア性をもっていた。
【００３９】
実施例２
ポリエチレンテレフタレートペレット中に含有させた粒子及びその含有量を、平均粒径１．５μｍの二酸化珪素粒子の０．０７重量％含有に変更し、長手方向延伸前の予熱を１００℃で３秒間に変更し、長手方向延伸を１１６℃で１．２倍、次に１２５℃にて１．３０倍、次に１１３℃にて２．６０倍延伸に変更し、幅方向の延伸倍率を３．９倍に変更し、緊張熱固定温度を２３３℃に変更した以外は、実施例１と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、優れたガスバリア性をもっていた。
【００４０】
実施例３
長手方向延伸を１１６℃で１．２倍、次に１２５℃で１．４５倍、次に１１３℃で２．６倍に変更し、緊張熱固定を２２０℃で３秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、優れたガスバリア性をもっていた。
【００４１】
実施例４
平均粒径約１．５μｍの二酸化珪素粒子を０．０８重量％含有するポリエチレンテレフタレートペレットを主層とし、 平均粒径約３．０μｍの二酸化珪素粒子を０．０１重量％含有するポリエチレンテレフタレートペレットを副層とし、口金直前で主層／副層を積層比８／１に積層した。その後、シート状に押し出し、冷却し、二軸延伸し、熱処理することにより蒸着用ポリエステルフィルムを製造したが、この製造方法は、長手方向延伸前の予熱を９０℃で３秒間に変更し、長手方向延伸を１００℃で１．１５倍、次に１０５℃で３．０倍延伸に変更し、緊張熱固定を２００℃で３秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして行った。さらに、実施例２と同様にして蒸着フィルムを製造した。但し、副層側の表面を蒸着膜形成用表面にしてとコロナ処理、蒸着を行った。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、優れたガスバリア性をもっていた。
【００４２】
実施例５
ポリエチレンテレフタレートペレット中に含有させた粒子及びその含有量を、平均粒径１．５μｍの二酸化珪素粒子の０．０５重量％含有に変更し、長手方向延伸を１０５℃で１．３倍、次に１１３℃で２．５倍に変更し、幅方向延伸倍率を３．８倍に変更し、緊張熱固定温度を２３０℃に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、優れたガスバリア性をもっていた。
【００４３】
比較例１
長手方向延伸前の予熱を１１５℃で４秒間に変更し、長手方向に１１６℃で１．３倍、次に１２１℃で１．４５倍、次に１１６℃で２．５３倍延伸に変更し、緊張熱固定を２３５℃で５秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、ガスバリア性に劣るものであった。
【００４４】
比較例２
ポリエチレンテレフタレートペレット中に含有させた粒子及びその含有量を、平均粒径１．５μｍの二酸化珪素粒子の０．０５重量％含有と平均粒径０．８μｍの二酸化珪素粒子の０．１０重量％含有とに変更し、長手方向延伸前の予熱を１２５℃で３秒間に変更し、長手方向延伸を１２５℃で１．７５倍、次に１１２℃で２．６５倍へ変更し、緊張熱固定を２３８℃で２秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、ガスバリア性に劣るものであった。
【００４５】
比較例３
ポリエチレンテレフタレートペレット中に含有させた粒子及びその含有量を、平均粒径１．５μｍの二酸化珪素粒子の０．２０重量％含有に変更し、緊張熱固定を２００℃で３秒間に変更した以外は、実施例２と同様にして二軸延伸した蒸着用ポリエステルフィルムを製造し、さらに蒸着フィルムを製造した。表１に示すとおりの特性値を有する蒸着用ポリエステルフィルムが得られ、また、得られた蒸着フィルムは、表１に示すとおり、ガスバリア性に劣るものであった。
【００４６】
【表１】
【発明の効果】
本発明による蒸着用ポリエステルフィルムにすると、薄い蒸着膜であっても高いガスバリア性を安定的に有する蒸着フィルムを製造することができる。
【００４８】
また、本発明によって得られる蒸着ポリエステルフィルム特に透明蒸着ポリエステルフィルムは、単独でも用いることができるが、更に、印刷を施したり、蒸着膜の上から保護層などをコーティングしたり、ヒートシール層を積層したり、他のフイルムと積層したり、あるいはこれらを組み合わせたりするなど、更に加工して用いることもできる。また、非蒸着面にヒートシール層を積層したり、他のフイルムと積層したり、あるいはこれらを組み合わせたりすることもできるので、これら特性を生かして広範な用途に使用することができる。
Claims (5)
- 少なくとも片面が蒸着膜形成用表面である２軸配向ポリエステルフィルムであって、蒸着膜形成用表面における、４×１０−１２ｍ２あたりの高さ３ｎｍ以上の微細突起数（Ｎ３）が６３ヶ以上２４７ヶ以下であり、面配向係数（ｆｎ）が０．１５９３以上０．１６７２以下、かつ、厚さ方向の屈折率（ｎＺＤ）が１．４９７１以上１．５００２以下であり、ポリエステルフィルム中に平均粒径が０．１〜４．０μｍである粒子を含有することを特徴とする蒸着用ポリエステルフィルム。
- 蒸着膜形成用表面における中心線面粗さ（ＳＲａ）が２６．１ｎｍ以上３２．６ｎｍ以下、山数（ＳＰｃ）が４０以上９２ヶ以下であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着用ポリエステルフィルム。
- 蒸着膜形成用表面におけるぬれ張力が５０ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着用ポリエステルフィルム。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の蒸着用ポリエステルフィルムの蒸着膜形成用表面に蒸着層を設けてなることを特徴とする蒸着ポリエステルフィルム。
- 蒸着層が酸化アルミニウムまたは酸化珪素からなる透明蒸着層であることを特徴とする請求項４に記載の蒸着ポリエステルフィルム。
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