JPH0351122A - 紫外線遮断性を有する複合フィルム - 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、酸素や水蒸気等のガス遮断性に優れると共に
、無色透明であって、紫外線遮断性に優れる複合フィル
ムに関する。

〈従来技術〉 酸化硅素の蒸着膜がガス遮断性に優れ、無色透明で、し
かも紫外線遮断性に優れることは良く知られている。こ
のため、酸素又は紫外線によって変敗し易い食品や医薬
品の包装材料として適している。

しかし、酸化硅素の蒸着膜は、例えば２０００人の厚さ
の蒸着膜であっても、３５０ｎ＊の紫外線をおよそ２８
％透過する。より厚い蒸着膜を設ければ紫外線透過率は
減少するが、厚くなるに従って蒸符膜は硬くなり、柔軟
性を失うと共に、クラックを生じ易くなる。このため、
厚みはおよそ２０００人が上限である。

一方、金属硅素の蒸着膜は、より紫外線遮断性の大きい
ことが、特開昭６０−９９８４８叶公報に記載されてい
る。しかし、この場合であっても、１３００人の蒸着膜
が３５０ｎ＊の紫外線を２７％透過する。その上、金属
硅素の蒸着膜は赤褐色に着色しており、無色透明ではな
い。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、より紫外線に敏感な内容物の包装材料に適す
る複合フィルムを提供することを目的とする、また、本
発明は、かかる紫外線遮断性を有するフィルムであって
、しかも無色透明で、内容物の色をそのまま覚知できる
フィルムを提供することを目的とする。

〈課題を解決するだめの手段〉 この目的を達成するため、請求項（１）の発明は、５ｉ
Ｏｘ（ｘは０〜２）から成るｉ’Ａ　ＩＩＱ　４−透明
高分子フィルム上に形成して成る複合フィルムであって
、金属硅素（Ｓｉ）含有率が薄膜の膜厚方向に連続的に
変化していることを特徴とする紫外線遮断性を有「る複
合フィルｌ、を提供する。

また、請求項（２）の発明は、金属硅素か打率が、最も
大きいところで、３０〜５０％であることを特徴とする
上記フィルムを提供する。

〈発明の具体的な説明〉 本発明において、高分子フィルムは薄膜の支持体となる
もので、複合フィルム全体の柔軟性を維持するため、厚
さ１Ｉ１１１１以ドの高分子物質から成るものが望まし
い。通常５μｍ以上である。

複合フィルム全体の透明性を保つため、高分子フィルム
は透明であることが必要である。着色されていても良い
が、包装材料として用いる場合に、内容物の色をそのま
ま透視可能とするため、無色透明であることが望ましい
。

また、）；Ｖ膜を均一に層形成するため、高分子・フィ
ルムは表面平滑なものが望ましい。安定剤等の添加剤を
含有していても良い。

かかる高分子フィルムとしては、ポリエチレンテレフタ
レートやポリエチレンナフタレート１９のポリエステル
フィルム、ポリエチレン又はポリプロピレンやポリスチ
レン等のポリオレフィンフィルム、ポリアミドフィルム
、ポリ塩ヒニルフイルム、ポリカーボネートフィルム、
ポリアクリ１．Ｊニトリルフィルム等が例示できる。延
伸したフィルム又は未延伸のフィルムであって良い。

Ｆ、！膜はこの高分子フィルム上に形成される。両者の
密着力を向」ニさせるため、予め高分子フィルム表面を
処理しておくことができる。例えば、コロナ処理、低温
プラズマ処理、・イオンボンバード処理等の物理的な表
面改質処理である。また、薬品や溶剤を用いて、化学的
な表面処理を施しても良い。

薄膜は５ｉＯｘ（ｘはＯ〜２）の組成を有する。すなわ
ち、５ｉ（ｘ−０）　、　５ｉｚＯ（ｘ＝０．５）、　
ＳｉＯ（ｘ＝　１　）　。

５ｉｚＯｓ（ｘ　＝１．５）、　ＳｉＯ，（ｘ　−２）
等の混合物である。

この薄膜により紫外線を遮断するため、金属硅素（５ｉ
）の含有率が、１１りｊ￥力方向連続的に変化する。

金属硅素の含有率は、最も大きいところで、３０〜５０
ａ　Ｌｏｗ％である。５０ａ　Ｌｏｇ％を超えると赤褐
色に着色して無色透明でなくなる。また、３０ａｔｏ−
％未満になると紫外線遮断性が劣ることとなる。

また、薄膜の金属硅素含有率は、最も小さいところでｌ
ｏａ　Ｌｏｗ％以上である。１０ａ　Ｌｏｎ％未病にな
ると紫外線遮断性が劣ることとなる。

薄膜の金属硅素含有率が連続的に変化することにより紫
外線遮断効果が著しく向上する理由は明らかではない、
しかし、後述するように、２０〜４０ａ　ｔｏｅ％の間
で金属硅素含有率が連続的に変化する厚さ８５０人の薄
膜の紫外線ｊ３過率は、厚さ２０００人の酸化硅素’ｉ
ｉ４膜の紫外線透過率や厚さ１３００人の金属硅素ｇｉ
膜の紫外線透過率よりはるかに小さい。

薄膜の厚さは任意で良い、しかし、２０００人の酸化硅
素薄膜に匹敵する紫外線遮断性を得るためには、５００
Å以上の厚さが必要である。ニドた、２０００人を超え
ると薄ｎ！２が硬くなって柔軟性が失われ、折り曲げに
よって薄膜にクランクが生じ易くなる。

クラックの発生によってガス遮断性が劣化するから、厚
さ２０００Å以下に留めることが好ましい。

薄膜はＰ　Ｖ　Ｄ　（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｕｒ
　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により形成することができる
。抵抗加熱、誘導加熱、電子線加熱等の加熱方法を用い
ることができるが、金属硅素含有率をコントロール「る
ため、高周波やマイクロ波を用いて、硅素やその酸化物
をプラズマ状態で高分子フィルムに付着するプラズマＣ
Ｖ　ｌ）法が望ましい、プラズマＣＶＤ法のうちで、成
膜時の使用可能な圧力範囲が広く、成１１り速度が大き
い点で、マイクロ波を用いるｔ−：　ｃ　ｒ＜（Ｅｌａ
ｃｔｒｏｎＣｙｃｌｉｃ　Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ）プラズ
マＣＶ　Ｄ法が好ましい。

第１図は、このＥＣＲプラズマＣＶ　Ｄ法による薄膜形
成方法の説明図である。図中（１１は基材となる高分子
フィルムで、巻出しロール（１１）に巻取られている。

高分子フィルム（１）はテンシランコントロールのため
のダンサ−Ｉ：Ｊ−ル（２）を経て、クーリングロール
（４）を通り、巻取りロール０りに巻取られる。

なお、クーリングロール（４）表面に高分子フィルム（
１）を密着するため、その前後にエキスパンダーロール
（３）が設けられている。

装置全体は排気！Ｊ２置（９）により、例えば０．ＩＬ
ｏｒｒ　、の真空杖、ｇに維持されている。薄膜の原料
となるガスはガス導入口（６）さら装置内に導入される
。ＣＦ’ｌガスは例えばＳ　ｉ　ｔｌ　ａ等のシランガ
スとＮ、０等の酸化性ガスの混合ガスである。薄膜形成
に関与しなかった残余のガスは排気装置（９）から０１
気される。　マイクロ波は導波管（５）を通って、ガス
導入口（６）に直接照射される。（８）はマグネトロン
である。マイクロ波の照射により、原料ガスは、Ｓｉ＋
　５ｉｙＯＳｉＯ、５ｉｚ０３　、　Ｓｉｎｇ等のプラ
ズマに変化し、クーリングロール（４）上の冷却された
高分子フィルム０）に付着堆積する。（７）はプラズマ
の誘導用マグネットである。

１ＷＦＩ中の金属硅素含有率は、このマイクロ波のエネ
ルギー密度や原料ガスの組成を変えることによりコント
ロールすることができる。−最にＥＣＲプラズマＣＶＤ
法でｆｌ膜形成した場合、金属硅素含有率の低下に伴い
、χ−１，５以下の低級酸化物（５ｉｌｏ、　ＳｉＯ＋
　５ｉｚｅｓ）の含有率が増大する。すなわち、金属硅
素含有率の大きいところで低級酸化物含有率が小さく、
金属硅素含有率の小さいことろで低級酸化物含有率が大
きい。すなわち、低級酸化物の含有率も膜厚方向に連続
的に変化することになる。

）Ｗ膜の上には、複合フィルムの透明性を侑なゎない範
囲で、他の層を形成することができる。例えば、ヒート
シールのための樹脂層、ｔ７’Ｊ膜保護のための樹脂層
である。

ヒートシールのための樹脂層としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−エチルメタクリレート共重
合体、アイオノマー等の１０〜６ｏμｍ程度の樹脂層が
使用できる。積層は溶融押出しラミネート、ドライラミ
ネート等で可能である。

あるいは、ウレタン系、塩酢ビ系、塩素化ポリプロピレ
ン系、アクリル系、ポリエステル系等の検事−１を塗布
することもできる。表ｉｎｎ物性を向上させるためには
、紫外線硬化型又は電７−線硬化型樹脂を塗布硬化させ
るのが良い。紫外線硬化型又は電子線硬化型樹脂はｍｍ
にアクリル系又はエポキシ系等の多官能の七ツマ−又は
オリゴマーを主成分とするものである。

〈実施例１〉 第１図に示す装置を用いて、厚さ１２４ｍの透明ポリエ
チレンテレフタレートフィル１１片面に、ＳｉＯｘ薄膜
を厚さ８５０人に形成した。圧力はＱ、］Ｌｏｒｒ原料
ガスはＳ　Ｌ　Ｉ＋　４とＮｔＯの１Ｕ合ガス、マイク
ロ波のパワー密度は２〜４Ｗ／ａｍ”、成膜速度はおよ
そ１００　人／ｓｅｅである。

〈実施例２〉 ｉａ膜を４２５人とした他は、実施例１と同様に薄膜を
形成した。

く比較例〉 真空蒸着装置を用いて、厚さ１２μｍのポリエチレンテ
レフタレートフィルム片面に、Ｍ　化硅Ｘ　薄膜を厚さ
２０００人に蒸着した。

得られた各薄膜の金属硅素含有率、低級酸化物（Ｓｉｚ
ｅ、　ＳｉＱ　、　５ｉｔｅｓ）含有率、膜１￥を第１
表に示す、なお、各含有率は光電子分光法（ＥＳＣＡ）
で測定し、ｉｌ　１１９内部（ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに接する面）の含有率は薄膜をエツチング
して測定した。また膜厚は透ｉ！電子顕微Ｓｕ（丁１浦
）で断面写真を撮影して測定した。

また、第２図に波長３００〜８００ｎｍの光透過中を示
−」。図中（ａ）は薄膜を形成しないポリ１チレンテレ
フタレートフイルム単体の透過率である。

く以下本葉余白〉 １１１１表 また、ＩＩ’、！　Ｊ’Ｘを変えた時の波長３２５〜４
００ｎａ＋の紫外線透過率を第３図に示す、なお、いず
れの薄膜も、表面の金属硅素含有率はおよそ３８〜４０
ａｔｏｓ％、内部の金属硅素含有率は１８〜２０ａ　Ｌ
ｏｗ％である。

〈効果〉 以上のように、請求項（１）の発明によれば、透明であ
ってしかも紫外線遮断性に優れた複合フィルムが得られ
る。

また、請求項（２）の発明によれば、無色透明の−り記
フィルムが得られる。

かかる複合フィルムはフレキシブルでしかも折曲げによ
るクラックが発生ずることなく、Ｍ、素や水蒸気等のガ
ス遮断性に優れることから、紫外線や酸素を嫌う内容物
の透明包装材料として最適Ｃある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る薄膜形成方法の説明図、第２図及
び第３図はそれぞれ波長３００〜８００ｎｍ３２５〜４
００ｎｍの光透過率を示すグラフである。 （１）・・・高分子フィルム　０１）・・・巻出しロー
ル０２１・・・ｌａミリロール　（２）・・・ダンサ−
ロール（３）・・・エキスパンダーロール （４）・・・クーリングし１−ル （５）・・・導波’ｉ１’　　　　　　（６）・・・ガ
ス導入口（７）・・・マグネット　　　　（９）・・・
ＩＪｔ気装ｊ〃（ｉＪ）・・・ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムＩｎ体（ｂ）・・・実施例Ｉのフィルム （Ｃ）・・・実施例２のフィルム （ｄ）・・・比較例のフィルム １、！　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株！（会社 代表者　鈴木和夫 第１図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＳｉＯ＿ｘ（ｘは０〜２）から成る薄膜を透明高
   分子フィルム上に形成して成る複合フィルムにおいて、
   金属硅素含有率が薄膜の膜厚方向に連続的に変化してい
   ることを特徴とする紫外線遮断性を有する複合フィルム
   。
2. （２）金属硅素含有率が、最も大きいところで、３０〜
   ５０％であることを特徴とする請求項（１）記載の複合
   フィルム。