JP7110860B2 - ガスバリア性蒸着フィルム、ガスバリア性積層体、ガスバリア性包装材料及びガスバリア性包装体。 - Google Patents
ガスバリア性蒸着フィルム、ガスバリア性積層体、ガスバリア性包装材料及びガスバリア性包装体。 Download PDFInfo
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Description
本発明は、電子ペーパーなどの電子デバイス、食品、医薬品、ペットフードなどの包装材料として好適に使用できる、酸素および水蒸気に対するバリア性に優れガスバリア性蒸着フィルム、及び該ガスバリア性蒸着フィルムを用いた、積層体、包装材料、及び包装体に関する。
電子ペーパーなどの電子デバイスや、食品、医薬品等の分野では、内容物の変質を防止し、かつ機能や性質を維持できるように、温度、湿度などの影響を受けない、より高いバリア性を、安定して発揮し得るバリア性積層フィルムが求められ、樹脂基材上に、酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の蒸着膜の薄膜からなるバリア層とバリア性の塗膜層を積層した多層構造のバリア性積層フィルムも開発されている。
例えば、特許文献１には、プラスチック材料からなる基材と、該基材上に設けられた第１の蒸着薄膜層と、該第１の蒸着薄膜層上に設けられ、少なくとも水溶性高分子を含むコーティング剤を塗布して形成されたガスバリア性中間層と、該中間層上に設けられた第２の蒸着薄膜層とからなる積層体、さらには、前記基材と第１の蒸着薄膜層との間にポリオールとイソシアネート化合物とシランカップリング剤とからなるプライマー層を設けた、ガスバリア性積層体が開示されている。
特許文献２には、合成樹脂製の基材フィルムと、基材フィルムの少なくとも一方の面に積層される一の平坦化層と、この一の平坦化層の外面に積層される無機酸化物又は無機窒化物から形成されているガスバリア層と、このガスバリア層の外面に積層される他の金属アルコキシド及び／又はその加水分解物を含む組成物を用いたゾル・ゲル法により形成されている平坦化層とを備える高バリア性にシートが開示されている。
特許文献３には、樹脂フィルムの表面に金属酸化物層と、樹脂層と、金属層とをこの順に、又は逆順に積層して、前記金属酸化物層が、ＳｉＯｘ（１．０≦ｘ≦２．０）で示される酸化珪素であるガスバリア性の積層フィルムが開示されている。
しかしながら、上記のような多層構造のバリア性積層フィルムは、製造法として工程が増えるための、原料費、装置稼働費などの単なるコストアップだけでなく、各層ごとでの品質のチェック、それに基づく品質管理修正、履歴管理など複雑な作業が要求される。
そのため、上記のような製造上の問題を解決し、生産性の低下を招かない、バリア性に優れたバリアフィルムが望まれている。
本発明は、前述のような問題点を解決するためになされたものであり、従来技術のよう
な多層構造を採らずに、ガスバリア性に優れたガスバリア性蒸着フィルム及び該ガスバリア性蒸着フィルムを用いた、積層体、包装材料、及び包装体を提供することである。
な多層構造を採らずに、ガスバリア性に優れたガスバリア性蒸着フィルム及び該ガスバリア性蒸着フィルムを用いた、積層体、包装材料、及び包装体を提供することである。
上記課題を達成する為に、本発明のガスバリア性蒸着フィルムは、樹脂フィルムからなる基材層と、該基材層上に、Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質が特定の割合で局在的に分布した酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜層とを有している。
前記、Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質の割合は、ガスバリア性蒸着フィルム、を飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）を用いたエッチングを行うことで検出されるものであり、最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下とすることが好ましい。
前記、Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質の割合は、ガスバリア性蒸着フィルム、を飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）を用いたエッチングを行うことで検出されるものであり、最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下とすることが好ましい。
すなわち、本発明は、以下の点を特徴とする。
１．樹脂フィルムからなる基材層と、酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜層とを含む、ガスバリア性蒸着フィルムであって、
前記無機酸化物蒸着膜層は、前記基材層上に形成されており、
前記無機酸化物蒸着膜層中には、Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質が分布し、
前記無機酸化物蒸着膜層の、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）における最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下であることを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルム。
２．前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、前記無機酸化物蒸着膜層と前記樹脂フィルムとの界面中心から、前記無機酸化物蒸着膜層側の０ｎｍ以上、６ｎｍ以下の深さ位置で示されることを特徴とする、上記１に記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。
３．前記ガスバリア性樹脂フィルムは、更に、バリア性被覆層を前記無機酸化物蒸着膜層の基材層とは反対側の表面上に、隣接して含み、
前記バリア性被覆層は、金属アルコキシドと、水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物から形成されたものであることを特徴とする、
上記１または２に記載のガスバリア性蒸着フィルム。
４．前記樹脂フィルムが、含水率を０．１質量％以上、０．３３質量％以下とした樹脂フィルムであることを特徴とする、上記１～３の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルム。
５．前記樹脂フィルムが、含水率を０．１質量％以上、０．２２質量％未満とした樹脂フィルムであることを特徴とする、上記１～３の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルム。
６．前記樹脂フィルムが、含水率を０．２２質量％以上、０．３３質量％以下とした樹脂フィルムであることを特徴とする、上記１～３の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルム。
７．上記１～６の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルムと、シーラント層とを含むことを特徴とする、ガスバリア性積層体。
８．上記７に記載のガスバリア性積層体から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装材料。
９．上記８に記載のガスバリア性包装材料から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装体。
１０．上記１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムの、品質管理方法であって、
前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８未満、または０．７０より大きい場合に、前記無機酸化物蒸着膜層の形成後に、さらに、加熱処理を行うことによって、該最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3を０．１８以上、０．７０以下に調節することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。
１１．前記加熱処理は、酸素濃度が１８％以上、２５％以下の雰囲気下で行われることを特徴とする、上記１０に記載の、品質管理方法。
１２．上記１０または１１に記載の品質管理方法を適用して、上記１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムを製造することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１３．上記１０または１１に記載の品質管理方法を適用して、上記３～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムを製造する、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であって、
前記バリア性被覆層を、塗布、乾燥、硬化によって形成することを特徴とする、
ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１４．上記１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムの、製造方法であって、
樹脂フィルムからなる基材層の表面に、物理蒸着法により、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）における最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下であるＡｌ2Ｏ4Ｈで表される物質が分布する無機酸化物蒸着膜層を積層することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１５．さらに、前記無機酸化物蒸着膜層の積層後に、前記無機酸化物蒸着膜層に加熱処理を行うことを特徴とする、上記１４に記載の、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１６．さらに、前記無機酸化蒸着膜層の上に隣接してバリア性被覆層を積層する工程を有する、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であって、
該バリア性被覆層を、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物を塗布し、乾燥し、硬化して積層することを特徴とする、
上記１４または１５に記載の、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１．樹脂フィルムからなる基材層と、酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜層とを含む、ガスバリア性蒸着フィルムであって、
前記無機酸化物蒸着膜層は、前記基材層上に形成されており、
前記無機酸化物蒸着膜層中には、Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質が分布し、
前記無機酸化物蒸着膜層の、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）における最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下であることを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルム。
２．前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、前記無機酸化物蒸着膜層と前記樹脂フィルムとの界面中心から、前記無機酸化物蒸着膜層側の０ｎｍ以上、６ｎｍ以下の深さ位置で示されることを特徴とする、上記１に記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。
３．前記ガスバリア性樹脂フィルムは、更に、バリア性被覆層を前記無機酸化物蒸着膜層の基材層とは反対側の表面上に、隣接して含み、
前記バリア性被覆層は、金属アルコキシドと、水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物から形成されたものであることを特徴とする、
上記１または２に記載のガスバリア性蒸着フィルム。
４．前記樹脂フィルムが、含水率を０．１質量％以上、０．３３質量％以下とした樹脂フィルムであることを特徴とする、上記１～３の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルム。
５．前記樹脂フィルムが、含水率を０．１質量％以上、０．２２質量％未満とした樹脂フィルムであることを特徴とする、上記１～３の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルム。
６．前記樹脂フィルムが、含水率を０．２２質量％以上、０．３３質量％以下とした樹脂フィルムであることを特徴とする、上記１～３の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルム。
７．上記１～６の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルムと、シーラント層とを含むことを特徴とする、ガスバリア性積層体。
８．上記７に記載のガスバリア性積層体から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装材料。
９．上記８に記載のガスバリア性包装材料から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装体。
１０．上記１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムの、品質管理方法であって、
前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８未満、または０．７０より大きい場合に、前記無機酸化物蒸着膜層の形成後に、さらに、加熱処理を行うことによって、該最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3を０．１８以上、０．７０以下に調節することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。
１１．前記加熱処理は、酸素濃度が１８％以上、２５％以下の雰囲気下で行われることを特徴とする、上記１０に記載の、品質管理方法。
１２．上記１０または１１に記載の品質管理方法を適用して、上記１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムを製造することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１３．上記１０または１１に記載の品質管理方法を適用して、上記３～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムを製造する、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であって、
前記バリア性被覆層を、塗布、乾燥、硬化によって形成することを特徴とする、
ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１４．上記１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムの、製造方法であって、
樹脂フィルムからなる基材層の表面に、物理蒸着法により、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）における最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下であるＡｌ2Ｏ4Ｈで表される物質が分布する無機酸化物蒸着膜層を積層することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１５．さらに、前記無機酸化物蒸着膜層の積層後に、前記無機酸化物蒸着膜層に加熱処理を行うことを特徴とする、上記１４に記載の、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
１６．さらに、前記無機酸化蒸着膜層の上に隣接してバリア性被覆層を積層する工程を有する、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であって、
該バリア性被覆層を、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物を塗布し、乾燥し、硬化して積層することを特徴とする、
上記１４または１５に記載の、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
本発明によれば、多層構造を採らずに、ガスバリア性に優れたガスバリア性蒸着フィルム及び該ガスバリア性蒸着フィルムを用いた、積層体、包装材料、及び包装体が得られる。
以下、本発明について図面を用いながら説明する。但し、本発明はこれら具体的に例示された形態や各種具体的に記載された構造に限定されるものではない。
なお、各図においては、解り易くする為に、部材の大きさや比率を変更または誇張して記載することがある。また、見易さの為に説明上不要な部分や繰り返しとなる符号は省略することがある。
また、ポリエチレンテレフタレートはＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレートはＰＢＴとも表記する。
また、ポリエチレンテレフタレートはＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレートはＰＢＴとも表記する。
[ガスバリア性蒸着フィルム]
本発明のガスバリア性蒸着フィルム１は、図１に示したように、樹脂フィルムからなる基材層２と、基材層２上に形成された酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜層３を含む。
更には、無機酸化物蒸着膜層を機械的・化学的に保護するとともに、バリア樹脂フィルムのバリア性能を向上させるバリア性被覆層４を積層することができ、また更には、図示はされていないが、必要に応じて、種々の機能層を積層することもできる。
本発明のガスバリア性蒸着フィルム１は、図１に示したように、樹脂フィルムからなる基材層２と、基材層２上に形成された酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜層３を含む。
更には、無機酸化物蒸着膜層を機械的・化学的に保護するとともに、バリア樹脂フィルムのバリア性能を向上させるバリア性被覆層４を積層することができ、また更には、図示はされていないが、必要に応じて、種々の機能層を積層することもできる。
本発明における無機酸化物蒸着膜層は、純粋な無機酸化物蒸着膜では無く、該無機酸化物蒸着膜層中にＡｌ2Ｏ4Ｈや、Ａｌ（ＯＨ）3で表される物質などが分布している。
無機酸化物蒸着膜における上記物質の分布は、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）によって無機酸化物蒸着膜層を分析することにより、それらの存在が検出され、その濃度は検出の強度として得られる。
本発明におけるガスバリア性蒸着フィルムは、前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下であり、該最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、前記無機酸化物蒸着膜層と前記樹脂フィルムとの界面中心から、前記無機酸化物蒸着膜層側の０ｎｍ以上、６ｎｍ以下の深さ位置で示されることを特徴とする。
前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3と前記深さ位置が上記範囲内にあることによって、優れたガスバリア性を発現することができる。
無機酸化物蒸着膜における上記物質の分布は、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）によって無機酸化物蒸着膜層を分析することにより、それらの存在が検出され、その濃度は検出の強度として得られる。
本発明におけるガスバリア性蒸着フィルムは、前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下であり、該最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、前記無機酸化物蒸着膜層と前記樹脂フィルムとの界面中心から、前記無機酸化物蒸着膜層側の０ｎｍ以上、６ｎｍ以下の深さ位置で示されることを特徴とする。
前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3と前記深さ位置が上記範囲内にあることによって、優れたガスバリア性を発現することができる。
［基材層］
基材層には、特に制限なく、公知の樹脂フィルム又はシートを使用することができる。（以下、樹脂フィルムに統一して記載する。）例えば、ポリエチレンテレフタレート、バイオマス由来のポリエステル、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、リサイクルポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンフラノエートなどのポリエステル系樹脂；ポリアミド樹脂６、ポリアミド樹脂６６、ポリアミド樹脂６１０、ポリアミド樹脂６１２、ポリアミド樹脂１１、ポリアミド樹脂１２などのポリアミド系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのα－オレフィンの重合体などのポリオレフィン系樹脂等からなるフィルムを使用することができる。上記の樹脂の中でも、ポリエステル系樹脂は好ましく用いられ、ポリエステル系樹脂の中でも、ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリブチレンテレフタレートフィルムが特に好ましく用いられる。
基材層には、特に制限なく、公知の樹脂フィルム又はシートを使用することができる。（以下、樹脂フィルムに統一して記載する。）例えば、ポリエチレンテレフタレート、バイオマス由来のポリエステル、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、リサイクルポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンフラノエートなどのポリエステル系樹脂；ポリアミド樹脂６、ポリアミド樹脂６６、ポリアミド樹脂６１０、ポリアミド樹脂６１２、ポリアミド樹脂１１、ポリアミド樹脂１２などのポリアミド系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのα－オレフィンの重合体などのポリオレフィン系樹脂等からなるフィルムを使用することができる。上記の樹脂の中でも、ポリエステル系樹脂は好ましく用いられ、ポリエステル系樹脂の中でも、ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリブチレンテレフタレートフィルムが特に好ましく用いられる。
（ポリブチレンテレフタレートフィルム（ＰＢＴ））
ポリブチレンテレフタレートフィルムは、熱変形温度が高く、機械的強度、電気的特性にすぐれ、成型加工性も良いことなどから、食品などの内容物を収容する包装袋に用いると、レトルト処理を施す際に包装袋が変形したり、その強度が低下したりすることを抑制することができる。
ポリブチレンテレフタレートフィルムは、熱変形温度が高く、機械的強度、電気的特性にすぐれ、成型加工性も良いことなどから、食品などの内容物を収容する包装袋に用いると、レトルト処理を施す際に包装袋が変形したり、その強度が低下したりすることを抑制することができる。
ポリブチレンテレフタレートフィルムは、高い強度を有する。このため、ポリブチレンテレフタレートフィルムを用いると、包装袋を構成する包装用材料がナイロンフィルムを含む場合と同様に、包装袋に耐突き刺し性を持たせることができる。
また、ポリブチレンテレフタレートフィルムは、高温高湿度環境下で加水分解するためレトルト処理後の密着強度、バリア性の低下がみられるが、ナイロンに比べて水分を吸収しにくいという特性を有する。このため、ポリブチレンテレフタレートフィルムを包装用材料の外面に配置した場合であっても、包装袋の包装用材料間のラミネート強度が低下してしまうことを抑制することができる。このような性質を持つので、ポリブチレンテレフタレートフィルムをレトルト包装袋に用いると、従来のポリエチレンテレフタレートフィルムとナイロンフィルムの貼り合せ包装材に置き換えることができることから、好ましく用いられる。
また、ポリブチレンテレフタレートフィルムは、高温高湿度環境下で加水分解するためレトルト処理後の密着強度、バリア性の低下がみられるが、ナイロンに比べて水分を吸収しにくいという特性を有する。このため、ポリブチレンテレフタレートフィルムを包装用材料の外面に配置した場合であっても、包装袋の包装用材料間のラミネート強度が低下してしまうことを抑制することができる。このような性質を持つので、ポリブチレンテレフタレートフィルムをレトルト包装袋に用いると、従来のポリエチレンテレフタレートフィルムとナイロンフィルムの貼り合せ包装材に置き換えることができることから、好ましく用いられる。
ポリブチレンテレフタレートフィルムは、主成分としてポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴとも記す）を含むフィルムであり、好ましく、６０質量％以上のＰＢＴを含む樹脂フィルムである。そして、ポリブチレンテレフタレートフィルムはその構造から２つの態様に分けられる。
第１の態様に係るポリブチレンテレフタレートフィルムフィルムにおけるＰＢＴの含有
率は、６０質量％以上が好ましく、さらには７０質量％以上、特には７５質量％以上が好ましく、最も好ましくは８０質量％以上である。
主たる構成成分として用いるＰＢＴは、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸が９０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは９５モル％以上であり、さらに好ましくは９８モル％以上であり、最も好ましくは１００モル％である。グリコール成分として１，４－ブタンジオールが９０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは９５モル％以上であり、さらに好ましくは９７モル％以上である。
率は、６０質量％以上が好ましく、さらには７０質量％以上、特には７５質量％以上が好ましく、最も好ましくは８０質量％以上である。
主たる構成成分として用いるＰＢＴは、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸が９０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは９５モル％以上であり、さらに好ましくは９８モル％以上であり、最も好ましくは１００モル％である。グリコール成分として１，４－ブタンジオールが９０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは９５モル％以上であり、さらに好ましくは９７モル％以上である。
ポリブチレンテレフタレートフィルムは、ＰＢＴ以外のポリエステル樹脂を含んでいてもよい。ＰＢＴ以外のポリエステル樹脂としては、ＰＥＴ、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリプロピレンテレフタレート（ＰＰＴ）などのポリエステル樹脂のほか、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸などのジカルボン酸が共重合されたＰＢＴ樹脂や、エチレングリコール、１，３－プロピレングリコール、１，２－プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、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、ポリカーボネートジオール等のジオール成分が共重合されたＰＢＴ樹脂を挙げることができる。
これらＰＢＴ以外のポリエステル樹脂の添加量は、４０質量％以下が好ましい。ＰＢＴ以外のポリエステル樹脂の添加量が４０質量％を超えると、ＰＢＴとしての力学特性が損なわれ、インパクト強度や耐ピンホール性、絞り成形性が不十分となることが考えられる。
第１の態様に係るポリブチレンテレフタレートフィルムの層構成は、キャスト法によって、樹脂を多層化してキャストすることによって作製されたもので、複数の単位層を含む多層構造部からなる。複数の単位層はそれぞれ、主成分としてＰＢＴを含む。例えば、複数の単位層は、それぞれ、６０質量％以上のＰＢＴを含む。なお、複数の単位層においては、ｎ番目の単位層の上にｎ＋１番目の単位層が直接積層されている。すなわち、複数の単位層の間には、接着剤層や接着層が介在されていない。このようなポリブチレンテレフタレートフィルムは、少なくとも１０層以上、好ましくは６０層以上、より好ましくは２５０層以上、更に好ましくは１０００層以上の単位層を含む多層構造部からなる。
第２の態様に係るポリブチレンテレフタレートフィルムは、ＰＢＴを主たる繰返し単位とするポリエステルを含む単一の層によって構成されている。ＰＢＴを主たる繰返し単位とするポリエステルは、例えば、グリコール成分としての１，４－ブタンジオール、又はそのエステル形成性誘導体と、二塩基酸成分としてのテレフタル酸、又はそのエステル形成性誘導体を主成分とし、それらを縮合して得られるホモ、またはコポリマータイプのポリエステルを含む。第２の構成に係るＰＢＴの含有率は、７０質量％以上が好ましく、さらには８０質量％以上が好ましく、最も好ましくは９０質量％以上である。
第２の態様に係るポリブチレンテレフタレートフィルムは、ＰＢＴ以外のポリエステル樹脂を３０質量％以下の範囲で含んでいてもよい。ポリエステル樹脂を含むことにより、ＰＢＴ結晶化を抑制することができ、ポリブチレンテレフタレートフィルムの延伸加工性を向上させることができる。ＰＢＴと配合するポリエステル樹脂としては、エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルを用いることができる。例えば、グリコール成分としてのエチレングリコール、二塩基酸成分としてのテレフタル酸を主成分としたホモタイプを好ましく用いることができる。
第２の構成に係るポリブチレンテレフタレートフィルムは、チューブラー法又はテンター法により製造することができる。チューブラー法又はテンター法により、未延伸原反を縦方向及び横方向を同時に延伸してもよく、若しくは、縦方向及び横方向を逐次延伸してもよい。このうち、チューブラー法は、周方向の物性バランスが良好な延伸フィルムを得ることができ、特に好ましく採用される。
（バイオマス由来のポリエステルフィルム）
バイオマス由来のポリエステルフィルムは、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる樹脂組成物からなり、前記樹脂組成物が、ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールであり、ジカルボン酸単位が化石燃料由来のジカルボン酸であるポリエステルを、樹脂組成物全体に対して、５０～９５質量％、好ましくは５０～９０質量％含んでなるものである。
バイオマス由来のポリエステルフィルムは、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる樹脂組成物からなり、前記樹脂組成物が、ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールであり、ジカルボン酸単位が化石燃料由来のジカルボン酸であるポリエステルを、樹脂組成物全体に対して、５０～９５質量％、好ましくは５０～９０質量％含んでなるものである。
バイオマス由来のエチレングリコールは、従来の化石燃料由来のエチレングリコールと化学構造が同じであるため、バイオマス由来のエチレングリコールを用いて合成されたポリエステルのフィルムは、従来の化石燃料由来のポリエステルフィルムと機械的特性等の物性面で遜色がない。したがって、本発明の積層フィルムおよびそれを用いたバリア性積層フィルムは、カーボンニュートラルな材料からなる層を有するため、従来の化石燃料から得られる原料から製造された積層フィルムおよびそれを用いたバリア性積層フィルムに比べて、化石燃料の使用量を大幅に削減することができ、環境負荷を減らすことができる。
バイオマス由来のエチレングリコールは、サトウキビ、トウモロコシ等のバイオマスを原料として製造されたエタノール（バイオマスエタノール）を原料としたものである。例えば、バイオマスエタノールを、従来公知の方法により、エチレンオキサイドを経由してエチレングリコールを生成する方法等により、バイオマス由来のエチレングリコールを得ることができる。また、市販のバイオマスエチレングリコールを使用してもよく、例えば、インディアグライコール社から市販されているバイオマスエチレングリコールを好適に使用することができる。
ポリエステルのジカルボン酸単位は、化石燃料由来のジカルボン酸を使用する。ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、およびそれらの誘導体を使用することができる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸及びイソフタル酸等が挙げられ、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステル、具体的には、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等が挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸が好ましく、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、ジメチルテレフタレートが好ましい。
バイオマス由来のポリエステルフィルムを形成する樹脂組成物中に５～４５質量％の割合で含まれてもよいポリエステルは、化石燃料由来のポリエステル、化石燃料由来のポリエステル製品のリサイクルポリエステル、バイオマス由来のポリエステル製品のリサイクルポリエステルである。
上記のようにして得られるポリエステルを含む樹脂組成物は、放射性炭素（14Ｃ）測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、ポリエステル中の全炭素に対して１０～１９％含まれることが好ましい。大気中の二酸化炭素には、14Ｃが一定割合（１０５．５ｐＭＣ）で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中の14Ｃ含有量も１０５．５ｐＭＣ程度であることが知られている。また、化石燃料中には14Ｃが殆ど含まれていないことも知られている。したがって、ポリエステル中の全炭素原子中に含まれる14Ｃの割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を
算出することができる。
本発明においては、ポリエステル中の14Ｃの含有量をＰ14Ｃとした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Ｐｂｉｏを、以下のように定義する。
Ｐｂｉｏ（％）＝Ｐ14Ｃ／１０５．５×１００
算出することができる。
本発明においては、ポリエステル中の14Ｃの含有量をＰ14Ｃとした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Ｐｂｉｏを、以下のように定義する。
Ｐｂｉｏ（％）＝Ｐ14Ｃ／１０５．５×１００
ポリエチレンテレフタレートを例にとると、ポリエチレンテレフタレートは、２炭素原子を含むエチレングリコールと８炭素原子を含むテレフタル酸とがモル比１：１で重合したものであるため、エチレングリコールとしてバイオマス由来のもののみを使用した場合、ポリエステル中のバイオマス由来の炭素の含有量Ｐｂｉｏは２０％となる。本発明においては、樹脂組成物中の全炭素に対して、放射性炭素（14Ｃ）測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、１０～１９％であることが好ましい。樹脂組成物中のバイオマス由来の炭素含有量が１０％未満であると、カーボンオフセット材料としての効果が乏しくなる。一方、上記したように、樹脂組成物中のバイオマス由来の炭素含有量は２０％に近いほど好ましいが、フィルムの製造工程上の問題や物性面から、樹脂中には上記したようなリサイクルポリエステルや添加剤を含む方が好ましいため、実際の上限は１８％となる。
（リサイクルポリエチレンテレフタレート）
本発明の樹脂基材として、メカニカルリサイクルによりリサイクルされたポリエチレンテレフタレート（以下、ポリエチレンテレフタレートをＰＥＴとも記す）を含むものを使用できる。
具体的には、樹脂基材は、ＰＥＴボトルをメカニカルリサイクルによりリサイクルしたＰＥＴを含み、このＰＥＴは、ジオール成分がエチレングリコールであり、ジカルボン酸成分がテレフタル酸およびイソフタル酸を含む。
本発明の樹脂基材として、メカニカルリサイクルによりリサイクルされたポリエチレンテレフタレート（以下、ポリエチレンテレフタレートをＰＥＴとも記す）を含むものを使用できる。
具体的には、樹脂基材は、ＰＥＴボトルをメカニカルリサイクルによりリサイクルしたＰＥＴを含み、このＰＥＴは、ジオール成分がエチレングリコールであり、ジカルボン酸成分がテレフタル酸およびイソフタル酸を含む。
ここで、メカニカルリサイクルとは、一般に、回収されたＰＥＴボトル等のポリエチレンテレフタレート樹脂製品を粉砕、アルカリ洗浄してＰＥＴ樹脂製品の表面の汚れ、異物を除去した後、高温・減圧下で一定時間乾燥してＰＥＴ樹脂の内部に留まっている汚染物質を拡散させ除染を行い、ＰＥＴ樹脂からなる樹脂製品の汚れを取り除き、再びＰＥＴ樹脂に戻す方法である。
以下、本明細書においては、ＰＥＴボトルをリサイクルしたポリエチレンテレフタレートを「リサイクルポリエチレンテレフタレート（以下、リサイクルＰＥＴとも記す）」といい、リサイクルされていないポリエチレンテレフタレートを「ヴァージンポリエチレンテレフタレート（以下、ヴァージンＰＥＴとも記す）」というものとする。
樹脂基材に含まれるＰＥＴのうち、イソフタル酸成分の含有量は、ＰＥＴを構成する全ジカルボン酸成分中に、０．５モル％以上５モル％以下であることが好ましく、１．０モル％以上２．５モル％以下であることがより好ましい。
イソフタル酸成分の含有量が０．５モル％未満であると柔軟性が向上しない場合があり、一方、５モル％を超えるとＰＥＴの融点が下がり耐熱性が不十分となる場合がある。
イソフタル酸成分の含有量が０．５モル％未満であると柔軟性が向上しない場合があり、一方、５モル％を超えるとＰＥＴの融点が下がり耐熱性が不十分となる場合がある。
なお、ＰＥＴは、通常の化石燃料由来のＰＥＴの他、バイオマスＰＥＴであっても良い。「バイオマスＰＥＴ」とは、ジオール成分としてバイオマス由来のエチレングリコールを含み、ジカルボン酸成分として化石燃料由来のジカルボン酸を含むものである。このバイオマスＰＥＴは、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール成分とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸成分とするＰＥＴのみで形成されていてもよいし、バイオマス由来のエチレングリコールおよび化石燃料由来のジオールをジオール成分とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸成分とするＰＥＴで形成されていてもよい。
ＰＥＴボトルに用いられるＰＥＴは、上記したジオール成分とジカルボン酸成分とを重
縮合させる従来公知の方法により得ることができる。
縮合させる従来公知の方法により得ることができる。
具体的には、上記のジオール成分とジカルボン酸成分とのエステル化反応および／またはエステル交換反応を行った後、減圧下での重縮合反応を行うといった溶融重合の一般的な方法、または有機溶媒を用いた公知の溶液加熱脱水縮合方法などによって製造することができる。
上記ＰＥＴを製造する際に用いるジオール成分の使用量は、ジカルボン酸またはその誘導体１００モルに対し、実質的に等モルであるが、一般には、エステル化および／またはエステル交換反応および／または縮重合反応中の留出があることから、０．１モル％以上２０モル％以下過剰に用いられる。
また、重縮合反応は、重合触媒の存在下で行うことが好ましい。重合触媒の添加時期は、重縮合反応以前であれば特に限定されず、原料仕込み時に添加しておいてもよく、減圧開始時に添加してもよい。
また、重縮合反応は、重合触媒の存在下で行うことが好ましい。重合触媒の添加時期は、重縮合反応以前であれば特に限定されず、原料仕込み時に添加しておいてもよく、減圧開始時に添加してもよい。
ＰＥＴボトルをリサイクルしたＰＥＴは、上記のようにして重合して固化させた後、さらに重合度を高めたり、環状三量体などのオリゴマーを除去したりするため、必要に応じて固相重合を行ってもよい。
具体的には、固相重合は、ＰＥＴをチップ化して乾燥させた後、１００℃以上１８０℃以下の温度で１時間から８時間程度加熱してＰＥＴを予備結晶化させ、続いて、１９０℃以上２３０℃以下の温度で、不活性ガス雰囲気下または減圧下において１時間～数十時間加熱することにより行われる。
具体的には、固相重合は、ＰＥＴをチップ化して乾燥させた後、１００℃以上１８０℃以下の温度で１時間から８時間程度加熱してＰＥＴを予備結晶化させ、続いて、１９０℃以上２３０℃以下の温度で、不活性ガス雰囲気下または減圧下において１時間～数十時間加熱することにより行われる。
リサイクルＰＥＴに含まれるＰＥＴの極限粘度は、０．５８ｄｌ／ｇ以上０．８０ｄｌ／ｇ以下であることが好ましい。極限粘度が０．５８ｄｌ／ｇ未満の場合は、樹脂基材としてＰＥＴフィルムに要求される機械特性が不足する可能性がある。他方、極限粘度が０．８０ｄｌ／ｇを超えると、フィルム製膜工程における生産性が損なわれる場合がある。なお、極限粘度は、オルトクロロフェノール溶液で、３５℃において測定される。
リサイクルＰＥＴは、リサイクルＰＥＴを５０重量％以上９５重量％以下の割合で含むことが好ましく、リサイクルＰＥＴの他、ヴァージンＰＥＴを含んでいてもよい。
ヴァージンＰＥＴとしては、上記したようなジオール成分がエチレングリコールであり、ジカルボン酸成分がテレフタル酸およびイソフタル酸を含むＰＥＴであってもよく、また、ジカルボン酸成分がイソフタル酸を含まないＰＥＴであってもよい。また、樹脂基材層は、ＰＥＴ以外のポリエステルを含んでいてもよい。例えば、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸およびイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸以外にも、脂肪族ジカルボン酸等が含まれていてもよい。
ヴァージンＰＥＴとしては、上記したようなジオール成分がエチレングリコールであり、ジカルボン酸成分がテレフタル酸およびイソフタル酸を含むＰＥＴであってもよく、また、ジカルボン酸成分がイソフタル酸を含まないＰＥＴであってもよい。また、樹脂基材層は、ＰＥＴ以外のポリエステルを含んでいてもよい。例えば、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸およびイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸以外にも、脂肪族ジカルボン酸等が含まれていてもよい。
脂肪族ジカルボン酸としては、具体的には、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸ならびにシクロヘキサンジカルボン酸などの、通常炭素数が２以上４０以下の鎖状または脂環式ジカルボン酸が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸の誘導体としては、上記脂肪族ジカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステルおよびブチルエステルなどの低級アルキルエステル、無水コハク酸などの上記脂肪族ジカルボン酸の環状酸無水物が挙げられる。これらの中でも、脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン酸、コハク酸、ダイマー酸またはこれらの混合物が好ましく、コハク酸を主成分とするものが特に好ましい。脂肪族ジカルボン酸の誘導体としては、アジピン酸およびコハク酸のメチルエステル、またはこれらの混合物がより好ましい。
このようなＰＥＴから構成される樹脂基材は、単層であってもよく、多層であってもよ
い。
樹脂基材に上記したようなリサイクルＰＥＴを用いる場合は、最外層である上層、中層、シーラント層に近い下層の３層を備えた樹脂基材としてもよい。
この場合、中層をリサイクルＰＥＴのみから構成される層またはリサイクルＰＥＴとヴァージンＰＥＴとの混合層とし、上層および下層は、ヴァージンＰＥＴのみから構成される層とすることが好ましい。
い。
樹脂基材に上記したようなリサイクルＰＥＴを用いる場合は、最外層である上層、中層、シーラント層に近い下層の３層を備えた樹脂基材としてもよい。
この場合、中層をリサイクルＰＥＴのみから構成される層またはリサイクルＰＥＴとヴァージンＰＥＴとの混合層とし、上層および下層は、ヴァージンＰＥＴのみから構成される層とすることが好ましい。
このように、上層および下層にヴァージンＰＥＴのみを用いることにより、リサイクルＰＥＴが樹脂基材層の表面または裏面から表出することを防止することができる。このため、積層体の衛生性を確保することができる。
また、樹脂基材層は、上記における上層を設けることなく、中層および下層の２層を備えた樹脂基材層としてもよい。さらに、樹脂基材層は、下層を設けることなく、上層および中層の２層を備えた樹脂基材層としてもよい。これらの場合においても、中層をリサイクルＰＥＴのみから構成される層またはリサイクルＰＥＴとヴァージンＰＥＴとの混合層とし、上層および下層は、ヴァージンＰＥＴのみから構成される層とすることが好ましい。
また、樹脂基材層は、上記における上層を設けることなく、中層および下層の２層を備えた樹脂基材層としてもよい。さらに、樹脂基材層は、下層を設けることなく、上層および中層の２層を備えた樹脂基材層としてもよい。これらの場合においても、中層をリサイクルＰＥＴのみから構成される層またはリサイクルＰＥＴとヴァージンＰＥＴとの混合層とし、上層および下層は、ヴァージンＰＥＴのみから構成される層とすることが好ましい。
リサイクルＰＥＴとヴァージンＰＥＴとを混合して一つの層を成形する場合には、別々に成形機に供給する方法、ドライブレンド等で混合した後に供給する方法などがある。中でも、操作が簡便であるという観点から、ドライブレンドで混合する方法が好ましい。
樹脂基材を構成するＰＥＴは、その製造工程において、またはその製造後に、その特性が損なわれない範囲において各種の添加剤を含有することができる。添加剤として、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、着色顔料などが挙げられる。添加剤は、ＰＥＴを含む樹脂組成物全体中に、５質量％以上５０質量％以下、好ましくは５質量％以上２０質量％以下の範囲で含有されることが好ましい。
樹脂基材は、上記したＰＥＴを用いて、例えば、Ｔダイ法によってフィルム化することにより形成することができる。具体的には、上記したＰＥＴを乾燥させた後、ＰＥＴの融点以上の温度（Ｔｍ）～Ｔｍ＋７０℃の温度に加熱された溶融押出機に供給して、樹脂組成物を溶融し、例えばＴダイなどのダイよりシート状に押出し、押出されたシート状物を回転している冷却ドラムなどで急冷固化することによりフィルムを成形することができる。溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。
上記のようにして得られたフィルムは２軸延伸されていることが好ましい。２軸延伸は従来公知の方法で行うことができる。例えば、上記のようにして冷却ドラム上に押し出されたフィルムを、続いて、ロール加熱、赤外線加熱などで加熱し、縦方向に延伸して縦延伸フィルムとする。この延伸は２個以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。縦延伸は、通常、５０℃以上１００℃以下の温度範囲で行われる。また、縦延伸の倍率は、フィルム用途の要求特性にもよるが、２．５倍以上４．２倍以下とするのが好ましい。延伸倍率が２．５倍未満の場合は、ＰＥＴフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムを得ることが難しい。
縦延伸されたフィルムは、続いて横延伸、熱固定、熱弛緩の各処理工程を順次施して２軸延伸フィルムとなる。横延伸は、通常、５０℃以上１００℃以下の温度範囲で行われる。横延伸の倍率は、この用途の要求特性にもよるが、２．５倍以上５．０倍以下が好ましい。２．５倍未満の場合はフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムが得られにくく、５．０倍を超える場合は製膜中に破断が発生しやすくなる。
横延伸のあと、続いて熱固定処理を行うが、好ましい熱固定の温度範囲は、ＰＥＴのＴｇ＋７０～Ｔｍ－１０℃である。また、熱固定時間は１秒以上６０秒以下が好ましい。さらに熱収縮率の低滅が必要な用途については、必要に応じて熱弛緩処理を行ってもよい。
上記のようにして得られるＰＥＴフィルムの厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、５μｍ以上１００μｍ以下程度であり、好ましくは５μｍ以上２５μｍ以下である。また、ＰＥＴフィルムの破断強度は、ＭＤ方向で５ｋｇ／ｍｍ２以上４０ｋｇ／ｍｍ２以下、ＴＤ方向で５ｋｇ／ｍｍ２以上３５ｋｇ／ｍｍ２以下であり、また、破断伸度は、ＭＤ方向で５０％以上３５０％以下、ＴＤ方向で５０％以上３００％以下である。また、１５０℃の温度環境下に３０分放置した時の収縮率は、０．１％以上５％以下である。
なお、ヴァージンＰＥＴは、化石燃料ポリエチレンテレフタレート（以下化石燃料ＰＥＴとも記す）であってもよく、バイオマスＰＥＴであってもよい。ここで、「化石燃料ＰＥＴ」とは、化石燃料由来のジオールをジオール成分とし、化石燃料由来のジカルボン酸をジカルボン酸成分とするものである。また、リサイクルＰＥＴは、化石燃料ＰＥＴを用いて形成されたＰＥＴ樹脂製品をリサイクルして得られるものであってもよく、バイオマスＰＥＴを用いて形成されたＰＥＴ樹脂製品をリサイクルして得られるものであってもよい。
［無機酸化物蒸着膜層］
本発明に係る無機酸化物蒸着膜層は、主成分として酸化アルミニウムを含む無機酸化物の薄膜であり、微量の、アルミニウムの窒化物、炭化物、水酸化物の単独又はその混合物などのアルミニウム化合物や、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸化窒化物、ケイ素炭化物、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、またはこれらの金属窒化物、炭化物及びその混合物などを含むことができる。
本発明に係る無機酸化物蒸着膜層は、主成分として酸化アルミニウムを含む無機酸化物の薄膜であり、微量の、アルミニウムの窒化物、炭化物、水酸化物の単独又はその混合物などのアルミニウム化合物や、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸化窒化物、ケイ素炭化物、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、またはこれらの金属窒化物、炭化物及びその混合物などを含むことができる。
本発明に係る無機酸化物蒸着膜中には、Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質が分布しており、その存在率は、該無機酸化物蒸着膜の深さ位置によって異なっている。
Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質の存在率は、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）との存在比で表現することができ、具体的には、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）によって検出されるＡｌ2Ｏ4Ｈの強度と、Ａｌ2Ｏ3の強度との比である、強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3によって表現することができる。
Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質の存在率は、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）との存在比で表現することができ、具体的には、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）によって検出されるＡｌ2Ｏ4Ｈの強度と、Ａｌ2Ｏ3の強度との比である、強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3によって表現することができる。
本発明に係る無機酸化物蒸着膜には、無機酸化物蒸着膜層をＴＯＦ－ＳＩＭＳを用いてエッチングを行うことで得られる、同一エッチングサイクルにおけるＡｌ2Ｏ4ＨとＡｌ2Ｏ3との強度の比の最大値が０．１８以上、０．７０以下である部分が存在する。本発明では、この部分を最大強度比部分といい、この部分でのＡｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3の強度比の最大値を最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3という。このような組成構造があるために、本発明に係る無機酸化物蒸着膜は蒸着膜の緻密性が向上して、ガスバリア性が高くなる。
最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が上記範囲よりも小さい場合は、該蒸着膜中にＡｌ2Ｏ4Ｈで表される元素結合構造部が少な過ぎることによって、充分なガスバリア性を発現し難くなり易い。また、上記範囲よりも大きい場合には、Ａｌ（ＯＨ）3の存在量も多くなり過ぎることによって、無機酸化物蒸着膜の組成が水蒸気で劣化しやすいものになり、水蒸気バリア性が劣り易い。
最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が上記範囲よりも小さい場合は、該蒸着膜中にＡｌ2Ｏ4Ｈで表される元素結合構造部が少な過ぎることによって、充分なガスバリア性を発現し難くなり易い。また、上記範囲よりも大きい場合には、Ａｌ（ＯＨ）3の存在量も多くなり過ぎることによって、無機酸化物蒸着膜の組成が水蒸気で劣化しやすいものになり、水蒸気バリア性が劣り易い。
さらに、前記最大強度比部分が、前記無機酸化物蒸着膜の、基材層樹脂との界面近傍に存在することが好ましい。
前記最大強度比部分が、該界面中心から、前記無機酸化物蒸着膜層側の０ｎｍ以上、６ｎｍ以下の深さ位置に存在することがより好ましい。
上記深さ位置に存在することによって、蒸着膜の緻密性を向上させるとともに、基材層との接着がさらに良くなる。
前記最大強度比部分が、該界面中心から、前記無機酸化物蒸着膜層側の０ｎｍ以上、６ｎｍ以下の深さ位置に存在することがより好ましい。
上記深さ位置に存在することによって、蒸着膜の緻密性を向上させるとともに、基材層との接着がさらに良くなる。
またさらに、上記の最大強度比部分を得る為には、無機酸化物蒸着膜層が形成される際の基材層は、含水率を０．１質量％以上、０．３３質量％以下としたものが好ましい。
本発明における含水率は、カールフィッシャー水分測定装置によって測定されるものである。詳細な測定方法は、実施例に記載した通りであるが、要は、含水率は（試料から出てきた水分量［ｇ］）／（試料重量［ｇ］）から算出されるものである。試験片はフィルム状であっても、粒状であっても測定できる。
ガスバリア性蒸着フィルムは、用いる基材層としての樹脂フィルムの含水率によって、ガスバリア性が左右され、含水率が低い（０．１質量％以上０．２２質量％未満）と良好なバリア性が発現されないが、本発明の無機酸化物蒸着膜とすることで、良好なバリア性を発現することができる。
本発明における含水率は、カールフィッシャー水分測定装置によって測定されるものである。詳細な測定方法は、実施例に記載した通りであるが、要は、含水率は（試料から出てきた水分量［ｇ］）／（試料重量［ｇ］）から算出されるものである。試験片はフィルム状であっても、粒状であっても測定できる。
ガスバリア性蒸着フィルムは、用いる基材層としての樹脂フィルムの含水率によって、ガスバリア性が左右され、含水率が低い（０．１質量％以上０．２２質量％未満）と良好なバリア性が発現されないが、本発明の無機酸化物蒸着膜とすることで、良好なバリア性を発現することができる。
また、含水率が高い（０．２２質量％以上０．３３質量％以下）樹脂フィルムを用いたガスバリア性蒸着フィルムの無機酸化物蒸着膜を本発明のものとすることで、更に、バリア性能を上げることができる。
無機酸化物蒸着膜層の厚みは、５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下が好ましい。上記範囲よりも小さいとバリア性が不十分になり易く、上記範囲よりも大きいと無機酸化物蒸着膜層の剛性が強くなり過ぎて剥離等が発生し易い傾向になる。
無機酸化物蒸着膜層の厚みは、５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下が好ましい。上記範囲よりも小さいとバリア性が不十分になり易く、上記範囲よりも大きいと無機酸化物蒸着膜層の剛性が強くなり過ぎて剥離等が発生し易い傾向になる。
[無機酸化物蒸着膜の形成方法]
酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜を形成する蒸着法としては、物理蒸着法、化学蒸着の中から種々の蒸着法が適用できる。物理蒸着法としては、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、クラスターイオンビーム法からなる群から選ぶことができ、化学蒸着法としては、プラズマＣＶＤ法、プラズマ重合法、熱ＣＶＤ法、触媒反応型ＣＶＤ法からなる群から選ぶことができる。
本発明においては、物理蒸着法が好適であり、蒸着膜成膜手段は抵抗加熱方式が好ましい。
酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜を形成する蒸着法としては、物理蒸着法、化学蒸着の中から種々の蒸着法が適用できる。物理蒸着法としては、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、クラスターイオンビーム法からなる群から選ぶことができ、化学蒸着法としては、プラズマＣＶＤ法、プラズマ重合法、熱ＣＶＤ法、触媒反応型ＣＶＤ法からなる群から選ぶことができる。
本発明においては、物理蒸着法が好適であり、蒸着膜成膜手段は抵抗加熱方式が好ましい。
図３を用いて、本発明の無機酸化物蒸着膜層の形成について説明する。
蒸着膜成膜装置１２内の減圧された蒸着膜成膜室１２Ｃに、被蒸着基材搬送室１２Ａの搬送ローラー１４で樹脂フィルムを搬送する。
搬送された樹脂フィルムは、蒸着成膜処理する成膜ローラー２３に巻きかけられる。
そして、成膜ローラー２３に対向して配置された蒸着成膜源２４のターゲットを蒸発させて樹脂フィルムの表面に蒸着膜を形成し、順次巻き取りローラー１５で巻き取られロールになる。
蒸着膜成膜装置１２内の減圧された蒸着膜成膜室１２Ｃに、被蒸着基材搬送室１２Ａの搬送ローラー１４で樹脂フィルムを搬送する。
搬送された樹脂フィルムは、蒸着成膜処理する成膜ローラー２３に巻きかけられる。
そして、成膜ローラー２３に対向して配置された蒸着成膜源２４のターゲットを蒸発させて樹脂フィルムの表面に蒸着膜を形成し、順次巻き取りローラー１５で巻き取られロールになる。
蒸着膜成膜手段２４は抵抗加熱方式であり、蒸発源としてアルミニウム金属からなる線材を用い、 酸素を供給ししてアルミニウム蒸気を酸化しつつ、樹脂フィルムの表面に酸化アルミニウム蒸着膜を形成する。
酸素は、酸素単体でも、アルゴンのような不活性ガスとの混合ガスでの供給でも良いが、酸素量を調整できることが好ましい。
また、アルミニウムの蒸発は、例えば、舟形（「ボートタイプ」という）蒸着容器に、ローラー２３の軸方向にアルミニウム金属からなる線材を複数配置し、抵抗加熱式により加熱することで行うことができる。
酸素は、酸素単体でも、アルゴンのような不活性ガスとの混合ガスでの供給でも良いが、酸素量を調整できることが好ましい。
また、アルミニウムの蒸発は、例えば、舟形（「ボートタイプ」という）蒸着容器に、ローラー２３の軸方向にアルミニウム金属からなる線材を複数配置し、抵抗加熱式により加熱することで行うことができる。
このような方法で、供給される熱、熱量を調節しながらアルミニウム金属を蒸発させ、かつ供給する酸素量を調整することにより、アルミニウムと酸素との反応を制御して、酸化アルミニウム蒸着膜を形成することができる。
本発明においては、必要に応じて、無機酸化物蒸着膜に対して加熱処理を施すことができる。
加熱処理条件は、酸素濃度が１８％～２５％で、５０℃以上、１００℃以下の温度で、７２時間以上、３５０時間以下が好ましい。
上記温度範囲よりも低温だと加熱処理効果が発現し難く、充分な効果を得る為には長時間の処理を要する為に生産性が悪化する。上記温度範囲よりも高温だと、樹脂層部分が劣化し易くなる。
上記時間範囲よりも短時間だと、加熱処理効果が発現し難く、上記時間範囲よりも長時間だと、樹脂層部分が劣化し易く、生産性が悪化する。
加熱処理を施すことによって、無機酸化物蒸着膜形成後に、膜の構成化合物の反応が起こり、本発明の最大強度比部分が存在する組成とすることができる。すなわち、該加熱処理によって、最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８未満、または０．７０を越えたガスバリア性蒸着フィルムであっても、０．１８以上、０．７０以下に調節することができる。
加熱処理条件は、酸素濃度が１８％～２５％で、５０℃以上、１００℃以下の温度で、７２時間以上、３５０時間以下が好ましい。
上記温度範囲よりも低温だと加熱処理効果が発現し難く、充分な効果を得る為には長時間の処理を要する為に生産性が悪化する。上記温度範囲よりも高温だと、樹脂層部分が劣化し易くなる。
上記時間範囲よりも短時間だと、加熱処理効果が発現し難く、上記時間範囲よりも長時間だと、樹脂層部分が劣化し易く、生産性が悪化する。
加熱処理を施すことによって、無機酸化物蒸着膜形成後に、膜の構成化合物の反応が起こり、本発明の最大強度比部分が存在する組成とすることができる。すなわち、該加熱処理によって、最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８未満、または０．７０を越えたガスバリア性蒸着フィルムであっても、０．１８以上、０．７０以下に調節することができる。
加熱処理は、無機酸化物蒸着膜の構成化合物の反応によって、本発明の最大強度比部分が存在する無機酸化物蒸着膜の組成とする為に行うことであって、無機酸化物蒸着膜形成時に本発明の最大強度比部分が存在する組成であれば、行う必要はない。また、加熱処理は、必要に応じて、何度繰り返してもよい。
上述のように、本発明の加熱処理は、無機酸化物蒸着膜の組成を変化させるものであり、従来行われている蒸着時の不完全なストイキオメトリーの酸化アルミニウムを、完全なストイキオメトリーの酸化アルミニウムにする為に行う加熱処理とは異なる。
上述のように、本発明の加熱処理は、無機酸化物蒸着膜の組成を変化させるものであり、従来行われている蒸着時の不完全なストイキオメトリーの酸化アルミニウムを、完全なストイキオメトリーの酸化アルミニウムにする為に行う加熱処理とは異なる。
また、加熱処理条件は、ガスバリア性蒸着フィルムの基材層である樹脂フィルムの含水率、ガスバリア性蒸着フィルムの形態（ロール状態か、枚葉か）によって、加熱温度、加熱時間が異なる。
そして、含水率の低い樹脂フィルムを基材としたバリア性が良好でないガスバリア性蒸着フィルムでも、加熱処理を施して、本発明の最大強度比部分が存在する組成とすることで、バリア性能を向上させることができる。
そして、含水率の低い樹脂フィルムを基材としたバリア性が良好でないガスバリア性蒸着フィルムでも、加熱処理を施して、本発明の最大強度比部分が存在する組成とすることで、バリア性能を向上させることができる。
[最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3と深さ位置の求め方]
本発明において、無機酸化物蒸着膜中の、Ａｌ2Ｏ4Ｈ強度とＡｌ2Ｏ3強度、更には、それぞれの深さ位置は、ＴＯＦ－ＳＩＭＳを用いて測定され、最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3の値が算出されて、深さ位置も特定される。
本発明において、無機酸化物蒸着膜中の、Ａｌ2Ｏ4Ｈ強度とＡｌ2Ｏ3強度、更には、それぞれの深さ位置は、ＴＯＦ－ＳＩＭＳを用いて測定され、最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3の値が算出されて、深さ位置も特定される。
ＴＯＦ－ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析法、Ｔｉｍｅ－ｏｆ－Ｆｌｉｇｈｔ
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）は、一次イオン銃から一次イオンビームを被分析固体試料表面に照射して、該試料表面からスパッタリングされて放出される二次イオンを、その飛行時間差（飛行時間は重さの平方根に比例）を利用して質量分離して、質量分析する方法である。
ここで、スパッタリングを進行させつつ二次イオン強度を検出することによって、二次イオン、即ち被検出元素イオン又は被検出元素と結合した分子イオンのイオン強度の時間推移のデータに対して、推移時間を深さに換算することで、該試料表面の深さ方向の被検出元素の濃度分布を知ることができる。
そして、予め、一次イオンの照射により試料表面に形成された窪みの深さを表面粗さ計
を用いて測定して、この窪みの深さと推移時間とから平均スパッタ速度を算出しておき、スパッタ速度が一定であるとの仮定の下に、照射時間（即ち、推移時間）または照射サイクル数から、深さ（スパッタ量）を算出することが可能である。
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）は、一次イオン銃から一次イオンビームを被分析固体試料表面に照射して、該試料表面からスパッタリングされて放出される二次イオンを、その飛行時間差（飛行時間は重さの平方根に比例）を利用して質量分離して、質量分析する方法である。
ここで、スパッタリングを進行させつつ二次イオン強度を検出することによって、二次イオン、即ち被検出元素イオン又は被検出元素と結合した分子イオンのイオン強度の時間推移のデータに対して、推移時間を深さに換算することで、該試料表面の深さ方向の被検出元素の濃度分布を知ることができる。
そして、予め、一次イオンの照射により試料表面に形成された窪みの深さを表面粗さ計
を用いて測定して、この窪みの深さと推移時間とから平均スパッタ速度を算出しておき、スパッタ速度が一定であるとの仮定の下に、照射時間（即ち、推移時間）または照射サイクル数から、深さ（スパッタ量）を算出することが可能である。
本発明では、ガスバリア性樹脂フィルムの無機酸化物蒸着膜に対し、好ましくは、深い領域まで測定する為にＣｓ（セシウム）イオン銃を用いて、上記のように一定の速度でソフトエッチングを繰り返しながら、無機酸化物蒸着膜層由来のＡｌ2Ｏ4Ｈ、Ａｌ2Ｏ3のイオンと、樹脂フィルム基材層に由来するＣ6イオンを測定することにより、各イオンの強度比を算出できる。
酸化アルミニウムに対して充分な強度を有し、且つ酸化アルミニウム由来の複数のイオン種の中から本発明が測定対象とするイオン種を切り分けて、Ａｌ2Ｏ4Ｈの濃度分布に近似計算できる深さ分布を得る為には、Ｃｓイオンが適している。
酸化アルミニウムに対して充分な強度を有し、且つ酸化アルミニウム由来の複数のイオン種の中から本発明が測定対象とするイオン種を切り分けて、Ａｌ2Ｏ4Ｈの濃度分布に近似計算できる深さ分布を得る為には、Ｃｓイオンが適している。
また、無機酸化物蒸着膜と基材層の界面を特定することで、検出されるイオンの最大値が界面からどの深さの位置に存在するか知ることが出来る。すなわち、Ｃ6のイオンの強度が最大値の半分になる位置を、樹脂フィルム基材層と無機酸化物蒸着膜層との界面であると定義することで、検出されるイオンの強度の最大値が、無機酸化物蒸着膜層中の界面からの深さ距離を知ることができる。
測定結果は、例えば、図４に示したようなグラフとして得ることが出来る。図４のグラフにおいて、縦軸の単位（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）は、測定されたイオンの強度であり、横軸の単位（ｃｙｃｌｅ）はエッチングの回数である。
そして、各サイクルにおける無機酸化物蒸着膜内の深さと、Ａｌ2Ｏ4Ｈ強度、Ａｌ2Ｏ3強度が得られ、強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3を求め、最大強度比を示した時のその値と、無機酸化物蒸着膜層中の界面からの深さ距離を知ることができる。
測定結果は、例えば、図４に示したようなグラフとして得ることが出来る。図４のグラフにおいて、縦軸の単位（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）は、測定されたイオンの強度であり、横軸の単位（ｃｙｃｌｅ）はエッチングの回数である。
そして、各サイクルにおける無機酸化物蒸着膜内の深さと、Ａｌ2Ｏ4Ｈ強度、Ａｌ2Ｏ3強度が得られ、強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3を求め、最大強度比を示した時のその値と、無機酸化物蒸着膜層中の界面からの深さ距離を知ることができる。
［バリア性被覆層］
バリア性被覆層は、無機酸化物蒸着膜層を機械的・化学的に保護するとともに、ガスバリア性蒸着フィルムのバリア性能を向上させるものであり、無機酸化物蒸着膜層上に隣接して積層される。
バリア性被覆層は、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物からなるバリア性被覆層用コート剤から形成される。バリア性被覆層内で、金属アルコキシドは、縮合反応生成物を生成しているが、水酸基含有水溶性樹脂との間で共縮合物を生成していてもよい。
バリア性被覆層は、無機酸化物蒸着膜層を機械的・化学的に保護するとともに、ガスバリア性蒸着フィルムのバリア性能を向上させるものであり、無機酸化物蒸着膜層上に隣接して積層される。
バリア性被覆層は、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物からなるバリア性被覆層用コート剤から形成される。バリア性被覆層内で、金属アルコキシドは、縮合反応生成物を生成しているが、水酸基含有水溶性樹脂との間で共縮合物を生成していてもよい。
前記樹脂組成物中の水酸基含有水溶性樹脂／金属アルコキシドの質量比は、５／９５以上、２０／８０以下が好ましく、８／９２以上、１５／８５以下がより好ましい。上記範囲よりも小さいと、バリア性被覆層のバリア効果が不十分になり易い傾向になり、上記範囲よりも大きいと、バリア性被覆層の剛性と脆性とが大きくなり易くなる。
バリア性被覆層の厚みは、１００ｎｍ以上、８００ｎｍ以下が好ましく、１５０ｎｍ以上、８００ｎｍ以下がより好ましい。上記範囲よりも薄いと、バリア性被覆層のバリア効果が不十分になり易くなり、上記範囲よりも厚いと、剛性と脆性とが大きくなり易くなる。
本発明において、バリア性被覆層は、以下の方法で形成することができる。
まず、上記金属アルコキシド、水酸基含有水溶性樹脂、反応促進剤（ゾルゲル法触媒、酸等）、及び溶媒としての水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノール等のアルコール等の有機溶媒を混合して、樹脂組成物からなるバリア性被覆層用コート剤を調製する。
次いで、無機酸化物蒸着膜層の上に、常法により、上記のバリア性被覆層用コート剤を塗布し、乾燥する。この乾燥工程によって、前記縮合または共縮合反応が更に進行し、塗膜が形成される。第一の塗膜の上に、更に上記塗布操作を繰り返して、２層以上からなる複数の塗膜を形成してもよい。
さらに、２０～２００℃、好ましくは５０～１８０℃の範囲の温度、かつ基材層を構成する樹脂の軟化点以下の温度で、３秒～１０分間加熱する。これによって、無機酸化物蒸着膜層の上に、上記バリア性被覆層用コート剤によるバリア性被覆層を形成することができる。
まず、上記金属アルコキシド、水酸基含有水溶性樹脂、反応促進剤（ゾルゲル法触媒、酸等）、及び溶媒としての水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノール等のアルコール等の有機溶媒を混合して、樹脂組成物からなるバリア性被覆層用コート剤を調製する。
次いで、無機酸化物蒸着膜層の上に、常法により、上記のバリア性被覆層用コート剤を塗布し、乾燥する。この乾燥工程によって、前記縮合または共縮合反応が更に進行し、塗膜が形成される。第一の塗膜の上に、更に上記塗布操作を繰り返して、２層以上からなる複数の塗膜を形成してもよい。
さらに、２０～２００℃、好ましくは５０～１８０℃の範囲の温度、かつ基材層を構成する樹脂の軟化点以下の温度で、３秒～１０分間加熱する。これによって、無機酸化物蒸着膜層の上に、上記バリア性被覆層用コート剤によるバリア性被覆層を形成することができる。
［金属アルコキシド］
金属アルコキシドは、一般式Ｒ1ｎＭ（ＯＲ2）ｍ（ただし、式中、Ｒ1、Ｒ2は、水素原子または炭素数１～８の有機基を表し、Ｍは、金属原子を表し、ｎは、０以上の整数を表し、ｍは、１以上の整数を表し、ｎ＋ｍは、Ｍの原子価を表す。１分子中の複数のＲ1、Ｒ2のそれぞれは、同一であっても、異なっていてもよい。）で表される。
金属アルコキシドは、一般式Ｒ1ｎＭ（ＯＲ2）ｍ（ただし、式中、Ｒ1、Ｒ2は、水素原子または炭素数１～８の有機基を表し、Ｍは、金属原子を表し、ｎは、０以上の整数を表し、ｍは、１以上の整数を表し、ｎ＋ｍは、Ｍの原子価を表す。１分子中の複数のＲ1、Ｒ2のそれぞれは、同一であっても、異なっていてもよい。）で表される。
金属アルコキシドのＭで表される具体的な金属原子としては、ケイ素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、スズ、鉛、ボラン、その他等を例示することができ、例えば、ＭがＳｉ（ケイ素）であるアルコキシシランを使用することが好ましい。
アルコキシシランは、一般式Ｒ1ｎＳｉ（ＯＲ2）m（ただし、ｎ＋ｍ＝４。）で表される。
上記において、ＯＲ2の具体例としては、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｉ－プロポキシ基、ブトキシ基、３－メタクリロキシ基、３－アクリロキシ基、フェノキシ基、等のアルコキシ基またはフェノキシ基等が挙げられる。
上記において、Ｒ1の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、３－クロロプロピル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
アルコキシシランは、一般式Ｒ1ｎＳｉ（ＯＲ2）m（ただし、ｎ＋ｍ＝４。）で表される。
上記において、ＯＲ2の具体例としては、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｉ－プロポキシ基、ブトキシ基、３－メタクリロキシ基、３－アクリロキシ基、フェノキシ基、等のアルコキシ基またはフェノキシ基等が挙げられる。
上記において、Ｒ1の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、３－クロロプロピル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
また、アルコキシシランにおいて、Ｒ1に官能基を有する有機基が含まれている場合には、一般的にシランカップリング剤と呼ばれる。
官能基を有する有機基であるＲ1としては、例えば、γ－グリシドキシプロピル基、脂環式エポキシ基、（メタ）アクリロキシ基、ウレイド基、ビニル基、ｐ－スチリル基、γ－アミノプロピル基、イソシアヌレート基またはイソシアネート基を有する官能基が挙げられる。
官能基を有する有機基であるＲ1としては、例えば、γ－グリシドキシプロピル基、脂環式エポキシ基、（メタ）アクリロキシ基、ウレイド基、ビニル基、ｐ－スチリル基、γ－アミノプロピル基、イソシアヌレート基またはイソシアネート基を有する官能基が挙げられる。
具体的には、２つまたは３つ存在するＲ1の少なくとも一つは、エポキシ基を有する官能基であることが好ましく、γ－グリシドキシプロピル基または２－（３，４エポキシシクロヘキシル）基であることがより好ましい。なお、複数のＲ1は、それぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
Ｒ2としては、例えば、炭素数１～８の有機官能基であり、好ましくは分岐を有していてもよい炭素数１～８のアルキル基または炭素数３～７のアルコキシアルキル基である。例えば、炭素数１～８のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基等が挙げられる。また、炭素数３～７のアルコキシアルキル基としては、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルブチルエーテル、メチルｓｅｃ－ブチルエーテル、エチルｓｅｃ－ブチルエーテル、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル、エチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル等の直鎖又は分岐鎖状エーテルから１個の水素原子を除いた基等が挙げられる。なお、複数の（ＯＲ2）は、それぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
Ｒ2としては、例えば、炭素数１～８の有機官能基であり、好ましくは分岐を有していてもよい炭素数１～８のアルキル基または炭素数３～７のアルコキシアルキル基である。例えば、炭素数１～８のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基等が挙げられる。また、炭素数３～７のアルコキシアルキル基としては、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルブチルエーテル、メチルｓｅｃ－ブチルエーテル、エチルｓｅｃ－ブチルエーテル、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル、エチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル等の直鎖又は分岐鎖状エーテルから１個の水素原子を除いた基等が挙げられる。なお、複数の（ＯＲ2）は、それぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
アルコキシシランの具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ－プロピルトリメトキシシラン、ｎ－プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルフェノキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、１，６－ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン等の各種アルコキシシランやフェノキシシラン等が挙げられる。
シランカップリング剤の具体例としては、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）ジメチルメトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）ジメチルエトキシシラン、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）メチルジメトキシシラン、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）メチルジエトキシシラン、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）エチルジメトキシシラン、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）エチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、等が挙げられ、これらの中でも、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好適である。
シランカップリング剤の具体例としては、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）ジメチルメトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）ジメチルエトキシシラン、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）メチルジメトキシシラン、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）メチルジエトキシシラン、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）エチルジメトキシシラン、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）エチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、等が挙げられ、これらの中でも、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好適である。
上記の金属アルコキシドは、１種を用いても、２種以上を混合して用いてもよく、特に、シランカップリング剤を併用することが好適である。シランカップリング剤を併用する場合には、全金属アルコキシド中の２質量％以上、１５質量％以下をシランカップリング剤にすることが好ましい。さらに、シランカップリング剤は１種だけでなく、２種以上を混合して用いることができる。
［水酸基含有水溶性樹脂］
本発明において、水酸基含有水溶性樹脂は、金属アルコキシドと脱水共縮合し得るものであり、水酸基含有水溶性樹脂のケン化度は、９０％以上、１００％以下が好ましく、９５％以上、１００％以下がより好ましく、９９％以上、１００％以下が更に好ましい。ケン化度が上記範囲よりも小さいと。バリア性被覆層の硬度が低下し易くなる。
本発明において、水酸基含有水溶性樹脂は、金属アルコキシドと脱水共縮合し得るものであり、水酸基含有水溶性樹脂のケン化度は、９０％以上、１００％以下が好ましく、９５％以上、１００％以下がより好ましく、９９％以上、１００％以下が更に好ましい。ケン化度が上記範囲よりも小さいと。バリア性被覆層の硬度が低下し易くなる。
水酸基含有水溶性樹脂の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコ一ル共重合体、２官能フェノール化合物と２官能エポキシ化合物との重合体、等が挙げられ、各々を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよく、共重合させて用いてもよい。これらの中で、特に、柔軟性と親和性に優れることから、ポリビニルアルコールが好適である。
具体的には、例えば、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたポリビニルアルコ一ルや、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体をケン化して得られたエチレン・ビニルアルコール共重合体を使用することができる。
具体的には、例えば、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたポリビニルアルコ一ルや、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体をケン化して得られたエチレン・ビニルアルコール共重合体を使用することができる。
このようなポリビニルアルコールとしては、株式会社クラレ製のＰＶＡ－１２４（ケン化度＝９９％、重合度＝２，４００）」、日本合成化学工業株式会社製の「ゴーセノールＮＭ－１４（ケン化度＝９９％、重合度＝１，４００）」等を挙げることができる。
[ガスバリア積層体]
本発明のガスバリア性積層体５は、図２に示されたように、本発明のガスバリア性蒸着フィルム１に、更に、少なくとも、ヒートシール可能なシーラント層６を、接着剤を介して、あるいは介することなく、ガスバリア性蒸着フィルムの最表面に積層したもので、図はバリア性被覆層４上に設けた例である。
また、シーラント層は、ガスバリア性蒸着フィルムの、無機酸化物蒸着膜層側またはバリア性被覆層側に積層されていることが好ましい。
更に必要に応じて、包装材料に用いた場合に付与したい機能、例えば、遮光性を付与するための遮光性層、装飾性、印字を付与するための印刷層、絵柄層、レーザー印刷層、臭気を吸収又は吸着する吸収性・吸着性層など各種機能層を層構成として含むことも出来る。
本発明のガスバリア性積層体５は、図２に示されたように、本発明のガスバリア性蒸着フィルム１に、更に、少なくとも、ヒートシール可能なシーラント層６を、接着剤を介して、あるいは介することなく、ガスバリア性蒸着フィルムの最表面に積層したもので、図はバリア性被覆層４上に設けた例である。
また、シーラント層は、ガスバリア性蒸着フィルムの、無機酸化物蒸着膜層側またはバリア性被覆層側に積層されていることが好ましい。
更に必要に応じて、包装材料に用いた場合に付与したい機能、例えば、遮光性を付与するための遮光性層、装飾性、印字を付与するための印刷層、絵柄層、レーザー印刷層、臭気を吸収又は吸着する吸収性・吸着性層など各種機能層を層構成として含むことも出来る。
[シーラント層]
シーラント層は、１種または２種以上のヒートシール性樹脂を含む層であり、加熱によって接着することができる層であり、樹脂フィルムあるいは樹脂塗布膜等から形成される。
シーラント層は、単層であっても、２層以上の多層構成であってもよい。多層構成の場合には、それぞれの層の組成が同一であってもよく、異なっていてもよく、ヒートシール性樹脂のみからなる層や、ヒートシール性樹脂を含まない層を含むこともできる。更には、種々の機能を備えた機能層や、接着剤層を含むこともできる。しかし、包装材料の片面最表層を構成する層は、ヒートシール性に優れた樹脂を含むことが好ましい。
シーラント層は、１種または２種以上のヒートシール性樹脂を含む層であり、加熱によって接着することができる層であり、樹脂フィルムあるいは樹脂塗布膜等から形成される。
シーラント層は、単層であっても、２層以上の多層構成であってもよい。多層構成の場合には、それぞれの層の組成が同一であってもよく、異なっていてもよく、ヒートシール性樹脂のみからなる層や、ヒートシール性樹脂を含まない層を含むこともできる。更には、種々の機能を備えた機能層や、接着剤層を含むこともできる。しかし、包装材料の片面最表層を構成する層は、ヒートシール性に優れた樹脂を含むことが好ましい。
また、シーラント層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、難燃化剤、架橋剤、着色剤、顔料、滑剤、充填剤、補強剤、改質用樹脂等の種々の無機又は有機添加剤等の１種ないし２種以上を、適宜含有することができる。その含有率としては、極微量から数十％まで、その目的に応じて、任意に含有することができる。
［ガスバリア性包装材料］
本発明のバリア性包装材料は、本発明のガスバリア性積層体から作製される包装材料であり、該ガスバリア性積層体に、用途に応じた機能フィルムを更に積層させて作製することができる。
例えば、レトルト用の包装材料であれば、耐ピンホール構造として、ナイロンフィルムを、また耐熱構造として耐熱シーラントCPPなどを積層した多層フィルムの包装材料、或いは、液体紙容器用の包装材料であれば、紙を積層した積層体の包装材料である。
本発明のバリア性包装材料は、本発明のガスバリア性積層体から作製される包装材料であり、該ガスバリア性積層体に、用途に応じた機能フィルムを更に積層させて作製することができる。
例えば、レトルト用の包装材料であれば、耐ピンホール構造として、ナイロンフィルムを、また耐熱構造として耐熱シーラントCPPなどを積層した多層フィルムの包装材料、或いは、液体紙容器用の包装材料であれば、紙を積層した積層体の包装材料である。
［ガスバリア性包装体］
本発明のガスバリア性包装体は、本発明のガスバリア性包装材料から作製される包装体である。
例えば、多層フィルムからなるガスバリア性包装材料のシーラント層を熱融着させるようなヒートシール加工によって、ピロー包装袋、三方シール、四方シール、ガセットタイ
プ等の形態のガスバリア性包装体を作製できる。また、紙を積層した積層体の包装材料であれば、酒、ジュース等のゲーベルトップ型の液体紙容器包装体を作成できる。
本発明のガスバリア性包装体は、本発明のガスバリア性包装材料から作製される包装体である。
例えば、多層フィルムからなるガスバリア性包装材料のシーラント層を熱融着させるようなヒートシール加工によって、ピロー包装袋、三方シール、四方シール、ガセットタイ
プ等の形態のガスバリア性包装体を作製できる。また、紙を積層した積層体の包装材料であれば、酒、ジュース等のゲーベルトップ型の液体紙容器包装体を作成できる。
＜原材料＞
下記の原材料を用いて実施した。
・樹脂フィルム１：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２２８質量％。
・樹脂フィルム２：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２１６質量％。
・樹脂フィルム３：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２５５質量％。
・樹脂フィルム４：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２２７質量％。
・樹脂フィルム５：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２０４質量％。
下記の原材料を用いて実施した。
・樹脂フィルム１：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２２８質量％。
・樹脂フィルム２：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２１６質量％。
・樹脂フィルム３：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２５５質量％。
・樹脂フィルム４：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２２７質量％。
・樹脂フィルム５：ＰＥＴフィルム。厚さ１２μｍ。含水率０．２０４質量％。
（バリア性被覆層用バリアコート剤の調製）
水３００ｇ、イソプロピルアルコール１４６ｇ及び０．５Ｎ塩酸７．３ｇを混合し、ｐＨ２．２に調整した溶液に、テトラエトキシシラン１７５ｇとグリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．２ｇを１０℃となるよう冷却しながら混合させて溶液Ａを調製した。
ケン化度９９％以上の重合度２４００のポリビニルアルコール１４．７ｇ、水３２４ｇ、イソプロピルアルコール１７ｇを混合した溶液Ｂを調製した。
Ａ液とＢ液を重量比３．５：６．５となるよう混合して得られた溶液をバリアコート剤とした。
水３００ｇ、イソプロピルアルコール１４６ｇ及び０．５Ｎ塩酸７．３ｇを混合し、ｐＨ２．２に調整した溶液に、テトラエトキシシラン１７５ｇとグリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．２ｇを１０℃となるよう冷却しながら混合させて溶液Ａを調製した。
ケン化度９９％以上の重合度２４００のポリビニルアルコール１４．７ｇ、水３２４ｇ、イソプロピルアルコール１７ｇを混合した溶液Ｂを調製した。
Ａ液とＢ液を重量比３．５：６．５となるよう混合して得られた溶液をバリアコート剤とした。
［実施例１］
（無機酸化物蒸着膜形成）
まず、樹脂フィルム１を巻き取ったロール巻きを準備した。
次に、加熱手段として反応性抵抗加熱方式を用いた下記条件の真空蒸着法により、この樹脂フィルム１の片面上に、厚さ１２ｎｍの酸化アルミニウム蒸着膜を形成して、無機酸化物蒸着膜が積層されたロール巻きを得た。
得られたロール巻きから一部を切り取り、５５℃、７２時間の加熱処理を施して、ガスバリア性蒸着フィルムを得た。
そして、無機酸化物蒸着膜の表面から６ｎｍ以下の深さまでの、ＴＯＦ－ＳＩＭＳによる最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3を求めた。
酸化アルミニウム成膜条件：
・真空度：８．１×１０-2Ｐａ
・搬送速度：４００ｍ／ｍｉｎ
・酸素のガス供給量：８０００ｓｃｃｍ
まず、樹脂フィルム１を巻き取ったロール巻きを準備した。
次に、加熱手段として反応性抵抗加熱方式を用いた下記条件の真空蒸着法により、この樹脂フィルム１の片面上に、厚さ１２ｎｍの酸化アルミニウム蒸着膜を形成して、無機酸化物蒸着膜が積層されたロール巻きを得た。
得られたロール巻きから一部を切り取り、５５℃、７２時間の加熱処理を施して、ガスバリア性蒸着フィルムを得た。
そして、無機酸化物蒸着膜の表面から６ｎｍ以下の深さまでの、ＴＯＦ－ＳＩＭＳによる最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3を求めた。
酸化アルミニウム成膜条件：
・真空度：８．１×１０-2Ｐａ
・搬送速度：４００ｍ／ｍｉｎ
・酸素のガス供給量：８０００ｓｃｃｍ
（バリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムの作製）
上記の樹脂フィルム１の酸化アルミニウム蒸着膜上に、上記で調製したバリアコート剤を用いて、スピンコート法によりコーティング膜を形成した。その後、１８０℃で６０秒間、オーブンにて加熱処理して、厚さ約４００ｎｍのバリア性被覆層を無機酸化物蒸着膜上に形成して、バリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得た。そして、酸素透過度、水蒸気透過度を測定した。
上記の樹脂フィルム１の酸化アルミニウム蒸着膜上に、上記で調製したバリアコート剤を用いて、スピンコート法によりコーティング膜を形成した。その後、１８０℃で６０秒間、オーブンにて加熱処理して、厚さ約４００ｎｍのバリア性被覆層を無機酸化物蒸着膜上に形成して、バリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得た。そして、酸素透過度、水蒸気透過度を測定した。
［実施例２］
樹脂フィルム２を用いたことと、加熱処理時間を３３６時間にしたこと以外は、実施例
１と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
樹脂フィルム２を用いたことと、加熱処理時間を３３６時間にしたこと以外は、実施例
１と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
［実施例３］
加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
［実施例４］
樹脂フィルム３を用いたことと、加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
樹脂フィルム３を用いたことと、加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
［実施例５］
樹脂フィルム４を用いたことと、加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
樹脂フィルム４を用いたことと、加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
［比較例１］
樹脂フィルム５を用いた以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
樹脂フィルム５を用いた以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
［比較例２］
加熱処理を行わなかった以外は、実施例２と同様にしてガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
加熱処理を行わなかった以外は、実施例２と同様にしてガスバリア性蒸着フィルムとバリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
＜測定方法＞
[樹脂フィルムの含水率]
カールフィッシャー水分測定装置（三菱ケミカルアナリテック（株）社製、ＣＡ－２００，ＶＡ－２３６Ｓ）を用いて、樹脂フィルムの含水率を測定した。
約１ｇの樹脂フィルムを２３℃、相対湿度４０％ＲＨの環境下で３日間以上保管した後に、短冊状に折り畳んで、測定セルの半分以下の高さになるようにセットし、下記の条件及び環境下で含水率を測定した。各サンプルをｎ＝３で測定し、その平均値を含水率として採用した。
滴定継続時間：１０分
終点感度：０．１μｇ／秒
加熱温度：１２０℃
窒素ガス流量：２５０ｍｌ／分
測定環境：室温２３℃相対湿度４０％ＲＨ
カールフィッシャー試薬：三菱ケミカル（株）社製「アクアミクロンＡＸ／ＣＸＵ
[樹脂フィルムの含水率]
カールフィッシャー水分測定装置（三菱ケミカルアナリテック（株）社製、ＣＡ－２００，ＶＡ－２３６Ｓ）を用いて、樹脂フィルムの含水率を測定した。
約１ｇの樹脂フィルムを２３℃、相対湿度４０％ＲＨの環境下で３日間以上保管した後に、短冊状に折り畳んで、測定セルの半分以下の高さになるようにセットし、下記の条件及び環境下で含水率を測定した。各サンプルをｎ＝３で測定し、その平均値を含水率として採用した。
滴定継続時間：１０分
終点感度：０．１μｇ／秒
加熱温度：１２０℃
窒素ガス流量：２５０ｍｌ／分
測定環境：室温２３℃相対湿度４０％ＲＨ
カールフィッシャー試薬：三菱ケミカル（株）社製「アクアミクロンＡＸ／ＣＸＵ
[ＴＯＦ－ＳＩＭＳによる最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3と位置]
ガスバリア性蒸着フィルムに対して、飛行時間型二次イオン質量分析計（ＩＯＮ ＴＯＦ社製、ＴＯＦ．ＳＩＭＳ５）を用いて、下記測定条件で、ガスバリア性蒸着フィルムの酸化アルミニウム蒸着膜側から、Ｃｓ（セシウム）イオン銃により一定の速度でソフトエッチングを繰り返しながら、基材層の樹脂フィルム由来のＣ6（質量数７２．０６）、酸化アルミニウム蒸着膜由来のＡｌ2Ｏ4Ｈ（質量数１１８．９６８）、Ａｌ2Ｏ3（質量数１０１．９６）イオンの質量分析を行った。
Ｃ6の検出強度が、最大値（明確に基材層の樹脂フィルムであるとされる部分の検出値
）の半分になる位置を、樹脂フィルムと酸化アルミニウム蒸着膜との界面とした。
そして、無機酸化物蒸着膜の表面から６ｎｍ以下の深さまでの、強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3の最大値を算出した。
（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ測定条件）
・一次イオン種類：Ｂｉ3 ++（０．２ｐＡ，１００μｓ）
・測定面積：１５０×１５０μｍ2
・エッチング銃種類：Ｃｓ（１ｋｅＶ、６０ｎＡ）
・エッチング面積：６００×６００μｍ2
・エッチングレート：３ｓｅｃ／Ｃｙｃｌｅ
・真空引き時間：1×10-6mbar以下で15h以上
・真空引き開始後、30h以内に測定
ガスバリア性蒸着フィルムに対して、飛行時間型二次イオン質量分析計（ＩＯＮ ＴＯＦ社製、ＴＯＦ．ＳＩＭＳ５）を用いて、下記測定条件で、ガスバリア性蒸着フィルムの酸化アルミニウム蒸着膜側から、Ｃｓ（セシウム）イオン銃により一定の速度でソフトエッチングを繰り返しながら、基材層の樹脂フィルム由来のＣ6（質量数７２．０６）、酸化アルミニウム蒸着膜由来のＡｌ2Ｏ4Ｈ（質量数１１８．９６８）、Ａｌ2Ｏ3（質量数１０１．９６）イオンの質量分析を行った。
Ｃ6の検出強度が、最大値（明確に基材層の樹脂フィルムであるとされる部分の検出値
）の半分になる位置を、樹脂フィルムと酸化アルミニウム蒸着膜との界面とした。
そして、無機酸化物蒸着膜の表面から６ｎｍ以下の深さまでの、強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3の最大値を算出した。
（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ測定条件）
・一次イオン種類：Ｂｉ3 ++（０．２ｐＡ，１００μｓ）
・測定面積：１５０×１５０μｍ2
・エッチング銃種類：Ｃｓ（１ｋｅＶ、６０ｎＡ）
・エッチング面積：６００×６００μｍ2
・エッチングレート：３ｓｅｃ／Ｃｙｃｌｅ
・真空引き時間：1×10-6mbar以下で15h以上
・真空引き開始後、30h以内に測定
［酸素透過度］
酸素透過度測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＯＸ－ＴＲＡＮ２／２２）を用いて、バリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムの基材層側が酸素供給側になるようにセットして、ＪＩＳ Ｋ ７１２６準拠して、２３℃、相対湿度１００％ＲＨ環境下における酸素透過度を測定した。
酸素透過度測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＯＸ－ＴＲＡＮ２／２２）を用いて、バリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムの基材層側が酸素供給側になるようにセットして、ＪＩＳ Ｋ ７１２６準拠して、２３℃、相対湿度１００％ＲＨ環境下における酸素透過度を測定した。
［水蒸気透過度］
水蒸気透過度測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ―Ｗ３－３４Ｇ）を用いて、バリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムの基材層側がセンサー側になるようにセットして、ＪＩＳ Ｋ ７１２９に準拠して、４０℃、相対湿度１００％ＲＨ環境下における水蒸気透過度を測定した。
水蒸気透過度測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ―Ｗ３－３４Ｇ）を用いて、バリア性被覆層付きガスバリア性蒸着フィルムの基材層側がセンサー側になるようにセットして、ＪＩＳ Ｋ ７１２９に準拠して、４０℃、相対湿度１００％ＲＨ環境下における水蒸気透過度を測定した。
［評価結果］
実施例、比較例の測定結果を表１にまとめた。
強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が本願規定の０．１８～０．７０を満たす全実施例は良好な酸素バリア性と水蒸気バリア性を示したが、該規定を満たさない比較例１と２は、劣った水蒸気バリア性を示した。
含水率０．２１６質量％の同じ樹脂フィルム２を基材層に用いたガスバリア性蒸着フィルムであっても、該規定を満たす実施例２は良好な水蒸気バリア性を示したが、該規定を満たさない比較例２は、劣った水蒸気バリア性を示した。
実施例、比較例の測定結果を表１にまとめた。
強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が本願規定の０．１８～０．７０を満たす全実施例は良好な酸素バリア性と水蒸気バリア性を示したが、該規定を満たさない比較例１と２は、劣った水蒸気バリア性を示した。
含水率０．２１６質量％の同じ樹脂フィルム２を基材層に用いたガスバリア性蒸着フィルムであっても、該規定を満たす実施例２は良好な水蒸気バリア性を示したが、該規定を満たさない比較例２は、劣った水蒸気バリア性を示した。
１ ガスバリア性蒸着フィルム
２ 基材層
３ 無機酸化物蒸着膜層
４ バリア性被覆層
５ バリア積層体
６ シーラント層
１２ 蒸着膜成膜装置
１２Ａ 被蒸着基材搬送室
１２Ｃ 蒸着膜成膜室
１４ ガイドロール
１５ 巻き取りローラー
２３ 成膜ローラー
２４ 蒸着膜成膜手段
２ 基材層
３ 無機酸化物蒸着膜層
４ バリア性被覆層
５ バリア積層体
６ シーラント層
１２ 蒸着膜成膜装置
１２Ａ 被蒸着基材搬送室
１２Ｃ 蒸着膜成膜室
１４ ガイドロール
１５ 巻き取りローラー
２３ 成膜ローラー
２４ 蒸着膜成膜手段
Claims (16)
- 樹脂フィルムからなる基材層と、酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜層とを含む、ガスバリア性蒸着フィルムであって、
前記無機酸化物蒸着膜層は、前記基材層上に形成されており、
前記無機酸化物蒸着膜層中には、Ａｌ2Ｏ4Ｈで表される物質が分布し、
前記無機酸化物蒸着膜層の、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）における最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下であることを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルム。 - 前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、前記無機酸化物蒸着膜層と前記樹脂フィルムとの界面中心から、前記無機酸化物蒸着膜層側の０ｎｍ以上、６ｎｍ以下の深さ位置で示されることを特徴とする、請求項１に記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。
- 前記ガスバリア性樹脂フィルムは、更に、バリア性被覆層を前記無機酸化物蒸着膜層の基材層とは反対側の表面上に、隣接して含み、
前記バリア性被覆層は、金属アルコキシドと、水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物から形成されたものであることを特徴とする、
請求項１または２に記載のガスバリア性蒸着フィルム。 - 前記樹脂フィルムが、含水率を０．１質量％以上、０．３３質量％以下とした樹脂フィルムであることを特徴とする、請求項１～３の何れか１項に記載のガスバリア性蒸着フィルム。
- 前記樹脂フィルムが、含水率を０．１質量％以上、０．２２質量％未満とした樹脂フィルムであることを特徴とする、請求項１～３の何れか１項に記載のガスバリア性蒸着フィルム。
- 前記樹脂フィルムが、含水率を０．２２質量％以上、０．３３質量％以下とした樹脂フィルムであることを特徴とする、請求項１～３の何れか１項に記載のガスバリア性蒸着フィルム。
- 請求項１～６の何れか１項に記載のガスバリア性蒸着フィルムと、シーラント層とを含むことを特徴とする、ガスバリア性積層体。
- 請求項７に記載のガスバリア性積層体から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装材料。
- 請求項８に記載のガスバリア性包装材料から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装体。
- 請求項１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムの、品質管理方法であって、
前記最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８未満、または０．７０より大きい場合に、前記無機酸化物蒸着膜層の形成後に、さらに、加熱処理を行うことによって、該最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3を０．１８以上、０．７０以下に調節することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。 - 前記加熱処理は、酸素濃度が１８％以上、２５％以下の雰囲気下で行われることを特徴とする、請求項１０に記載の、品質管理方法。
- 請求項１０または１１に記載の品質管理方法を適用して、請求項１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムを製造することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
- 請求項１０または１１に記載の品質管理方法を適用して、請求項３に記載のガスバリア性蒸着フィルムを製造する、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であって、
前記バリア性被覆層を、塗布、乾燥、硬化によって形成することを特徴とする、
ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。 - 請求項１～６に記載のガスバリア性蒸着フィルムの、製造方法であって、
樹脂フィルムからなる基材層の表面に、物理蒸着法により、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）における最大強度比Ａｌ2Ｏ4Ｈ／Ａｌ2Ｏ3が、０．１８以上、０．７０以下であるＡｌ2Ｏ4Ｈで表される物質が分布する無機酸化物蒸着膜層を積層することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。 - さらに、前記無機酸化物蒸着膜層の積層後に、前記無機酸化物蒸着膜層に加熱処理を行うことを特徴とする、請求項１４に記載の、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
- さらに、前記無機酸化蒸着膜層の上に隣接してバリア性被覆層を積層する工程を有する、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であって、
該バリア性被覆層を、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物を塗布し、乾燥し、硬化して積層することを特徴とする、
請求項１４または１５に記載の、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2013100073A1 (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 大日本印刷株式会社 | プラズマを使った前処理装置を有した蒸着装置 |
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| JP2012056311A (ja) | 2010-08-09 | 2012-03-22 | Toray Ind Inc | ガスバリア性フィルム |
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| WO2014050951A1 (ja) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 大日本印刷株式会社 | 透明蒸着フィルム |
Cited By (2)
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