JPH11262970A - 透明バリア性フィルムおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸素ガスあるいは水蒸気等に対するハイバリ
ア性を有し、かつ、透明性に優れ、更に、印刷加工適
性、ラミネ−ト加工適性、製袋加工適性等の後処理加工
適性に優れ、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学
品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包装するに
有用な透明ガスバリア性フィルムを提供することであ
る。 【解決手段】 ２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフ
ィルムの表面に、酸素ガスによるプラズマ処理面、また
は、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスによるプラズ
マ処理面を設け、更に、該プラズマ処理面に、酸化アル
ミニウムの蒸着膜を設けてなることを特徴とする透明バ
リア性フィルムおよびその製造法に関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明バリア性フィ
ルムおよびその製造法に関し、更に詳しくは、透明性、
酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性等に優れ、
更に、ラミネ−ト適性を有し、飲食品、医薬品、化粧
品、化学品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包
装する包装材料として有用な透明バリア性フィルムおよ
びその製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、飲食品、医薬品、化粧品、その他
等の種々の物品を充填包装するために、種々の包装用素
材が開発され、提案されているが、近年、酸素ガスある
いは水蒸気等に対するバリア性素材として、プラスチッ
ク基材の表面に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、その他等の無機酸化物を使用し、真空蒸
着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の
物理気相成長法（ＰＶＤ法）、あるいは、プラズマ化学
気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の
化学気相成長法（ＣＶＤ法）等を利用して、その無機酸
化物の蒸着膜を形成してなる透明ガスバリア性フィルム
が開発され、提案されている。而して、上記の透明ガス
バリア性フィルムの一つとして、蒸着用基材として、２
軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用した
透明ガスバリア性フィルムがある。このものは、２軸延
伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムが、機械的、熱
的、化学的、電気的、その他等の諸特性に優れているこ
とから、この表面に無機酸化物の蒸着膜を良好に形成
し、かつ、酸素ガス、水蒸気等に対するバリア性を有す
る包装用素材として、その有用性が期待されているもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
蒸着用基材として、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−
トフィルムを使用した透明ガスバリア性フィルムにおい
ては、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバリア性が優
れているとは言うものの、アルミニウム箔等の従来のバ
リア性素材と比較して劣るものであり、例えば、酸素透
過度、水蒸気透過度は、約１０ｃｃ／ｍ² ／ｄａｙ、あ
るいは、１０ｇ／ｍ² ／ｄａｙ位しか有しないものであ
る。このため、上記の透明ガスバリア性フィルムにおい
て、そのバリア性を向上させるために、種々の方法が試
みられており、例えば、無機酸化物の蒸着膜の膜厚をあ
る程度の厚さにすること等が試みられている。しかしな
がら、上記のように無機酸化物の蒸着膜の膜厚を厚くす
ると、該無機酸化物の蒸着膜は、ガラス質であって、可
撓性に欠けることから、例えば、フィルムの巻き取り、
印刷加工、ラミネ−ト加工、あるいは、製袋加工等の後
処理加工において、該無機酸化物の蒸着膜にクラック等
を発生し、それに伴って、酸素ガスあるいは水蒸気等に
対するバリア性を著しく低下させるという問題点がある
ものである。更に、上記の透明ガスバリア性フィルムに
おいて、そのバリア性を向上させるために、２軸延伸ポ
リエチレンテレフタレ−トフィルムの表面に、予め、前
処理を行う方法、あるいは、上記のプラスチック基材の
表面に、予め、アンカ−コ−ト剤層を形成する方法、更
に、上記の酸化ケイ素の蒸着膜面に過酸化水素をコ−テ
ィングしてバリア性を向上させる方法等も提案されてい
るが、それによる効果は、それなりに期待し得るもので
あるが、未だ、十分に満足し得るハイバリア性を有する
透明ガスバリア性フィルムを製造することは困難である
というのが実状であり、更に、付言すれば、そのような
操作を行うこと自体、その製造工程が増えることからそ
の製造コストを高めるという問題点がある。例えば、ポ
リウレタン系の有機系アンカ−コ−ト剤を使用し、予
め、これを２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィル
ムの表面にコ−ティングしてアンカ−コ−ト剤層を形成
し、次いで、該アンカ−コ−ト剤層を介して、無機酸化
物の蒸着膜を形成すると、ア−カ−コ−ト剤層中に含ま
れる残留溶剤等のために、蒸着中の真空度が低下し、更
には、アンカ−コ−ト剤層自体が、柔らかいために、ア
ンカ−コ−ト剤層表面において、蒸着膜がうまく成長せ
ず、所望どおりの蒸着膜を形成することが極めて困難で
あり、その結果、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するバ
リア性に優れた透明ガスバリア性フィルムを製造するこ
と困難であるというのが実状である。なおまた、上記の
ような透明ガスバリア性フィルムにおいて、酸化ケイ素
の蒸着膜の場合には、フィルムの色が褐色を帯びてお
り、透明性が不十分であるという問題点もある。更に、
上記の蒸着用基材として、２軸延伸ポリエチレンテレフ
タレ−トフィルムを使用した透明ガスバリア性フィルム
においては、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィ
ルムと無機酸化物の蒸着膜との密着性に問題点があり、
例えば、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム
の表面に無機酸化物の蒸着膜を設けた透明バリア性フィ
ルムと、他の樹脂のフィルムないしシ−ト等とラミネ−
トして積層体を製造し、これを使用して種々の物品を充
填包装する包装用容器を製造したとしても、包装用容
器、あるいは、これを構成する積層体において、その包
装用容器を構成するシ−ル強度、あるいは、積層体を構
成するラミネ−ト強度等が、不十分であり、しばしば、
包装用容器を構成するシ−ル間、或いは、積層体を構成
するラミネ−ト層間等において層間剥離等の現象を発生
し、その用をなさないとうい問題点がある。そこで本発
明は、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するハイバリア性
を有し、かつ、透明性に優れ、更に、印刷加工適性、ラ
ミネ−ト加工適性、製袋加工適性等の後処理加工適性に
優れ、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、電子
部品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な透
明ガスバリア性フィルムを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な問題点を解決すべく種々研究の結果、蒸着膜形成直前
の２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表面
に、酸素ガスによるプラズマ処理、または、酸素ガスと
アルゴンガスとの混合ガスによるプラズマ処理を行い、
次いで、そのプラズマ処理面に、酸化アルミニウムの蒸
着膜を形成したところ、緻密な酸化アルミニウムの蒸着
膜を形成することができ、かつ、従来品と比較して、よ
り薄い膜厚でも十分にハイバリア性を有し、更に、２軸
延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表面と酸化
アルミニウムの蒸着膜との密着性に優れ、その結果、酸
素ガスあるいは水蒸気等に対する極めて高いバリア性を
有し、かつ、透明性に優れ、更に、印刷加工適性、ラミ
ネ−ト加工適性、製袋加工適性等の後処理加工適性に優
れ、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、電子部
品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な透明
ガスバリア性フィルムを製造し得ることを見出して本発
明を完成したものである。

【０００５】すなわち、本発明は、２軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレ−トフィルムの表面に、酸素ガスによるプ
ラズマ処理面、または、酸素ガスとアルゴンガスとの混
合ガスによるプラズマ処理面を設け、更に、該プラズマ
処理面に、酸化アルミニウムの蒸着膜を設けてなること
を特徴とする透明バリア性フィルムおよびその製造法に
関するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】上記の本発明について以下に更に
詳しく説明する。まず、本発明にかかる透明バリア性フ
ィルムの構成について、その一例を例示して図面を用い
て説明すると、図１は、本発明にかかる透明バリア性フ
ィルムについてその一例の層構成を示す模式的断面図で
ある。

【０００７】すなわち、本発明にかかる透明バリア性フ
ィルム１は、図１に示すように、２軸延伸ポリエチレン
テレフタレ−トフィルム２の表面に、酸化アルミニウム
の蒸着膜形成直前に、酸素ガスによるプラズマ処理面３
ａ、または、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスによ
るプラズマ処理面３ｂを形成し、更に、該プラズマ処理
面３ａ（３ｂ）に、酸化アルミニウムの蒸着膜４を設け
た構成からなるものである。

【０００８】上記の本発明において、本発明にかかる透
明バリア性フィルムを構成する２軸延伸ポリエチレンテ
レフタレ−トフィルムとしては、例えば、テレフタル酸
若しくはその誘導体とエチレングリコ−ルとの縮合反応
によって得られるポリエステル系樹脂のフィルムないし
シ−トであって、例えば、テンタ−方式あるいはチュ−
ブラ−方式等によって２方向に延伸されているものを使
用することができる。而して、本発明において、上記の
２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの厚さと
しては、製造時の安定性等から適宜に設定することが可
能であるが、約６μｍないし１００μｍ位が好ましく
は、更には、１２μｍないし５０μｍ位が望ましい。更
に、本発明においては、２軸延伸ポリエチレンナフタレ
−トフィルムでも使用することができる。なお、本発明
において、用途に応じて、例えば、帯電防止剤、紫外線
吸収剤、可塑剤、滑剤、充填剤、その他等の所望の添加
剤を、その透明性に影響しない範囲内で任意に添加し、
それらを含有する２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−フ
ィルムを使用することができる。

【０００９】また、上記の本発明において、本発明にか
かる透明バリア性フィルムを構成するプラズマ処理面に
ついて説明すると、かかるプラズマ処理面は、気体をア
−ク放電により電離させることにより生じるプラズマガ
スを利用して表面改質を行なうプラズマ表面処理法等を
利用してプラズマ処理面を形成することができるもので
ある。すなわは、本発明においては、酸素ガス、窒素ガ
ス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の無機ガスをプラズ
マガスとして使用する方法でプラズマ処理を行って、プ
ラズマ処理面を形成することができる。而して、本発明
において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィル
ムの表面に行うプラズマ処理としては、プラズマ放電処
理の際に、酸素ガス、または、酸素ガスとアルゴンガス
との混合ガスを使用してプラズマ処理を行なうことが好
ましく、このようなプラズマ処理により、より低い電圧
でプラズマ処理を行なうことが可能であり、これによ
り、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表
面の変色等を防止して、２軸延伸ポリエチレンテレフタ
レ−トフィルムの表面に、良好にプラズマ処理面を設け
ることができるものである。

【００１０】ところで、本発明において、上記のプラズ
マ処理としては、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガス
を使用してプラズマ処理を行うことが最も望ましく、ま
た、そのプラズマ処理は、２軸延伸ポリエチレンテレフ
タレ−トフィルムの表面に酸化アルミニウムの蒸着膜を
形成する直前にインラインで行うことが望ましいもので
ある。すなわち、本発明においては、２軸延伸ポリエチ
レンテレフタレ−トフィルムの表面に、酸化アルミニウ
ムの蒸着膜を形成する直前に、インラインでプラズマ処
理を行うことにより、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ
−トフィルムの表面に付着している水分や塵等を除去す
ると共に、更に、プラズマ中で活性化された酸素分子が
２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表面と
化学反応を起こすことによって、その処理面に薄くて平
滑性の高い酸化被膜を形成したプラズマ処理面を設ける
ことができものである。更に、本発明においては、２軸
延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表面に、酸
化アルミニウムの蒸着膜を形成する直前に、インライン
でプラズマ処理を行うことにより、２軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレ−トフィルムの表面に、例えば、水酸基
（−ＯＨ基）等が形成されているプラズマ処理面を設け
ることもできるものである。而して、本発明において
は、上記のようなプラズマ処理により、２軸延伸ポリエ
チレンテレフタレ−トフィルムの表面に酸化被膜、ある
いは、水酸基（−ＯＨ基）等が形成されているプラズマ
処理面上に、後述するように、蒸着により、酸化アルミ
ニウムの蒸着膜を形成すると、非常に緻密な酸化アルミ
ニウムの蒸着膜を形成することができ、しかも、２軸延
伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムと酸化アルミニ
ウムの蒸着膜との密着性に優れ、その結果、酸化アルミ
ニウムの蒸着膜の膜厚は、従来のそれと比較して、より
薄い膜厚で、十分に、酸素ガスあるいは水蒸気等に対す
る極めて高いバリア性薄膜を形成することができるもの
である。しかも、本発明においては、上記のように酸化
アルミニウムの蒸着膜を、従来のそれと比較して、より
薄い膜厚で形成して、十分に酸素ガスあるいは水蒸気等
に対するハイバリア性薄膜とすることができることか
ら、例えば、フィルムの巻き取り、印刷加工、ラミネ−
ト加工、あるいは、製袋加工等の後処理加工において、
上記の酸化アルミニウムの蒸着膜にクラック等の発生等
を防止することができ、いわゆる、後加工適性を向上さ
せることができるという利点も有するものである。更
に、本発明においては、上記のように、２軸延伸ポリエ
チレンテレフタレ−トフィルムと酸化アルミニウムの蒸
着膜との密着性が優れていることから、他の樹脂のフィ
ルムないしシ−ト等のラミネ−ト適性も向上するもので
ある。また、本発明においては、２軸延伸ポリエチレン
テレフタレ−トフィルムの表面に、その酸化アルミニウ
ムの蒸着膜形成直前にインラインでプラズマ処理を行う
ことから、透明バリア性フィルムの製造コスト面におい
ても、他の方法等と比較して極めて優れているものであ
る。

【００１１】なお、本発明において、上記のプラズマ処
理においては、プラズマ処理条件が極めて重要であり、
その条件によって得られる効果は、全く異なる。而し
て、本発明において、プラズマ処理と化学反応に影響す
る要因としては、プラズマ出力、ガスの種類、ガスの供
給量、および、処理時間等を挙げることができる。本発
明において、プラズマ処理としては、具体的には、酸素
ガスとアルゴンガスとの混合ガスを使用することが望ま
しく、そして、その酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガ
スのガス圧としては、１×１０^-1〜１×１０^-10 Ｔｏｒ
ｒ位、より好ましくは、１×１０^-4〜１×１０^-8Ｔｏｒ
ｒ位が望ましく、また、酸素ガスとアルゴンガスとの比
率としては、分圧比で酸素ガス：アルゴンガス＝１０
０：０〜３０：７０位、より好ましくは、９０：１０〜
７０：３０位が望ましく、更に、そのプラズマ出力とし
ては、５〜７０ｋＷ位、より好ましくは、１０〜５０ｋ
Ｗ位が望ましく、更にまた、その処理速度としては、５
０〜８００ｍ／ｍｉｎ位、より好ましくは、２００〜６
００ｍ／ｍｉｎ位が望ましい。上記の酸素ガスとアルゴ
ンガスとの分圧比において、アルゴンガス分圧が高くな
ると、プラズマで活性化される酸素分子が少なくなり、
アルゴンガスが還元性ガスとして２軸延伸ポリエチレン
テレフタレ−トフィルムと反応し、２軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレ−トフィルムの表面の酸化による酸化被
膜、あるいは、水酸基等の導入が阻害されることから好
ましくないものである。また、上記のプラズマ出力が、
５ｋＷ未満、更には、１０ｋＷ未満の場合には、酸素ガ
スの活性化が低下し、高活性の酸素原子が生成しにくい
ことから好ましくなく、また、７０ｋＷを越えると、更
には、５０ｋＷを越えると、プラズマ出力が高すぎるの
で、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの劣
化により透明バリア性フィルムそのものの物性が低下す
るという問題を引き起こすことから好ましくないもので
ある。更に、上記の処理速度が、５０ｍ／ｍｉｎ未満、
更には、２００ｍ／ｍｉｎ未満であると、２軸延伸ポリ
エチレンテレフタレ−トフィルムに対する酸素プラズマ
量が少なく、また、８００ｍ／ｍｉｎを越えると、更に
は、６００ｍ／ｍｉｎを越えると、２軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレ−トフィルムが多孔質状になり、バリア性
が低下して好ましくないものである。

【００１２】ところで、本発明において、プラズマ処理
において、プラズマを発生させる方法としては、例え
ば、直流グロ−放電、高周波（Ａｕｄｉｏ Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ：ＡＦ、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：Ｒ
Ｆ）放電、マイクロ波放電等の３通りの装置を利用して
行うことができる。而して、本発明においては、通常
は、１３．５６ＭＨｚの高周波（ＡＦ）放電装置を利用
して行うことができる。

【００１３】なお、本発明において、酸化アルミニウム
の蒸着膜形成直前の２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−
トフィルムの表面に、上記のようなプラズマ処理により
形成されるプラズマ処理面について、英国、ＶＧサイエ
ンティフィック社製のＸ線光電子分光分析測定機（機種
名、ＸＰＳ）を使用し、処理面の元素分析を行うことよ
り、前述のように、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−
トフィルムの表面に付着している水分や塵等を除去され
ると共に、更に、プラズマ中で活性化された酸素分子が
２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表面と
化学反応を起こすことによって、その処理面に薄くて平
滑性の高い酸化被膜を形成したプラズマ処理面であるこ
と、更に、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィル
ムの表面に、例えば、水酸基（−ＯＨ基）等の官能基が
形成されているプラズマ処理面であることを確認するこ
とができるものである。具体的には、Ｘ線源として、Ｍ
ｇＫα１．２、Ｘ線出力として１５Ｋｖ、２０ｍＡの測
定条件で表面〜１００ÅのＸＰＳ分析を行い、而して、
酸化被膜の形成状態は、表面のＯ／Ｃ（酸素と炭素）の
組成比を測定して確認することができ、また、水酸基
（−ＯＨ基）等の形成状態は、Ｏ_1Sの５３２ｅＶ位置に
得られるピ−クを測定して確認することができるもので
ある。

【００１４】次に、本発明において、本発明にかかる透
明バリア性フィルムを構成する酸化アルミニウムの蒸着
膜としては、透明性に優れ、非結晶性の酸化アルミニウ
ムの蒸着膜が好ましく、具体的には、式ＡｌＯ_X （ただ
し、式中、Ｘは、１〜１．５の数を表す。）で表される
酸化アルミニウムの蒸着膜が好ましいものである。ま
た、本発明において、上記の酸化アルミニウムの蒸着膜
の膜厚としては、１００〜２０００Å位、より好ましく
は、１００〜１０００Å位が望ましく、而して、上記に
おいて、２０００Å、更には、１０００Åより厚くなる
と、その膜の可撓性が低下し、膜にクラック等が発生し
易くなるので好ましくなく、また、１００Å未満である
と、そのバリア性等の効果を奏することが困難になるこ
とから好ましくないものである。而して、本発明におい
て、上記の酸化アルミニウムの蒸着膜は、具体的には、
例えば、上記のようなアルミニウム等の金属、あるい
は、酸化アルミニウム等の金属酸化物等を使用し、酸素
ガス等を供給しながら、真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレ−ティング法等の物理気相成長法（物理
気相成長法、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）によって、酸化アルミニウ
ムの蒸着膜を形成し、これを使用することができる。上
記において、蒸着原料の加熱方式としては、例えば、エ
レクトロンビ−ム（ＥＢ）方式、高周波誘導加熱方式、
抵抗加熱方式等を用いられる。

【００１５】次に、本発明において、上記のようなプラ
ズマ処理面、および、酸化アルミニウムの蒸着膜の形成
等からなる本発明にかかる透明バリア性フィルムの製造
法について具体的に説明すると、図２は、本発明にかか
る透明バリア性フィルムの製造法についてその一例を例
示する巻き取り式真空蒸着装置の概略的構成図である。

【００１６】本発明において、本発明にかかる透明バリ
ア性フィルムの製造法は、具体的には、図２に示すよう
に、まず、巻き取り式真空蒸着装置１１の真空チャンバ
−１２の中で、巻き出しロ−ル１３から２軸延伸ポリエ
チレンテレフタレ−トフィルム１４を繰り出し、更に、
該２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム１４を
ガイドロ−ル１５、１６を介して、冷却したコ−ティン
グドラム１７に案内する。而して、本発明においては、
上記のガイドロ−ル１６と冷却したコ−ティングドラム
１７との間にプラズマ発生口１８を配置し、ここで、２
軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム１４の表面
に、上記のプラズマ発生口１８を利用して、該プラズマ
発生口１８から酸素ガスプラズマ、または、酸素ガスと
アルゴンガスとの混合ガスプラズマを発生させてプラズ
マ処理を行って、上記の２軸延伸ポリエチレンテレフタ
レ−トフィルム１４の表面に、プラズマ処理面を形成す
る。次いで、本発明においては、上記でプラズマ処理面
を設けた２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム
１４を冷却したコ−ティングドラム１７の上に案内し、
次いで、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム
１４のプラズマ処理面に、蒸着源１９として、アルミニ
ウム（金属）あるいは酸化アルミニウム等を使用し、こ
れらをるつぼ２０の中に入れ、該るつぼ２０中で熱せら
れたアルミニウム（金属）、あるいは、酸化アルミニウ
ムを蒸発させ、その際に、酸素吹き出し口２１より酸素
ガス等を噴出させながら、マスク２２、２２を介して酸
化アルミニウムの蒸着膜を成膜化し、次いで、該酸化ア
ルミニウムの蒸着膜を形成した２軸延伸ポリエチレンテ
レフタレ−トフィルム１４を、ガイドロ−ル１５´、１
６´を介して、巻き取りロ−ル２３に巻き取って、本発
明にかかる透明バリア性フィルムを製造することができ
るものである。上記の例示は、その製造法の一例であ
り、本発明は、この例示により限定されるものではな
い。

【００１７】上記のように、本発明において、酸化アル
ミニウムの蒸着膜形成直前の２軸延伸ポリエチレンテレ
フタレ−トフィルムの表面に、酸素ガスによるプラズマ
処理面、または、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガス
によるプラズマ処理面を設け、次いで、該プラズマ処理
面に酸化アルミニウムの蒸着膜を形成して、本発明にか
かる透明バリア性フィルムを製造するものである。而し
て、上記の本発明にかかる透明バリア性フィルムは、前
述のように、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィ
ルムの表面に、酸化アルミニウムの蒸着膜を形成する直
前に、インラインでプラズマ処理を行うことにより、２
軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表面に付
着している水分や塵等を除去すると共に、更に、プラズ
マ中で活性化された酸素分子が２軸延伸ポリエチレンテ
レフタレ−トフィルムの表面と化学反応を起こすことに
よって、その処理面に薄くて平滑性の高い酸化被膜を形
成したプラズマ処理面を設けることができものであり、
更に、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの
表面に、例えば、水酸基（−ＯＨ基）等が形成されてい
るプラズマ処理面を設けることもできるものである。而
して、本発明においては、２軸延伸ポリエチレンテレフ
タレ−トフィルムの表面に酸化被膜、あるいは、水酸基
（−ＯＨ基）等が形成されているプラズマ処理面上に、
酸化アルミニウムの蒸着膜を蒸着すると、非常に緻密な
酸化アルミニウムの蒸着膜を形成することができ、しか
も、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムと酸
化アルミニウムの蒸着膜との密着性に優れ、その結果、
酸化アルミニウムの蒸着膜の膜厚は、従来のそれと比較
して、より薄い膜厚で、十分に、酸素ガスあるいは水蒸
気等に対する極めて高いバリア性薄膜を形成することが
できるものである。しかも、本発明においては、上記の
ように酸化アルミニウムの蒸着膜を、従来のそれと比較
して、より薄い膜厚で形成して、十分に酸素ガスあるい
は水蒸気等に対するハイバリア性薄膜とすることができ
ることから、例えば、フィルムの巻き取り、印刷加工、
ラミネ−ト加工、あるいは、製袋加工等の後処理加工に
おいて、上記の酸化アルミニウムの蒸着膜にクラック等
の発生等を防止することができ、いわゆる、後加工適性
を向上させることができるという利点も有するものであ
る。更に、本発明においては、上記のように、２軸延伸
ポリエチレンテレフタレ−トフィルムと酸化アルミニウ
ムの蒸着膜との密着性が優れていることから、他の樹脂
のフィルムないしシ−ト等のラミネ−ト適性も向上する
ものである。また、本発明においては、酸化アルミニウ
ムの蒸着膜を形成するインラインでプラズマ処理を行う
ことができることから、その製造コストを著しく低減す
ることが可能であり、他の方法とコスト面において極め
て優れているものである。

【００１８】上記のようにして製造した本発明にかかる
透明バリア性フィルムは、例えば、樹脂のフィルム、紙
基材、金属素材、合成紙、セロハン、その他等の包装用
容器を構成する包装用素材等と任意に組み合わせて、例
えば、ラミネ−トして種々の積層体を製造し、種々の物
品を充填包装する適した包装材料を製造可能とするもの
である。上記の樹脂のフィルムとしては、具体的には、
例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高
密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アク
リル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメ
タクリル酸共重合体、酸変性ポリオレフィン系樹脂、メ
チルペンテンポリマ−、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデ
ン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ
（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン
共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−ブタジェ
ン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、
ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共
重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリ
アセタ−ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロ
−ス、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシ−トか
ら任意に選択して使用することができる。本発明におい
て、上記のフィルムないしシ−トは、未延伸、一軸ない
し二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用
することができる。また、その厚さは、任意であるが、
数μｍから３００μｍ位の範囲から選択して使用するこ
とができる。更に、本発明においては、フィルムないし
シ−トとしては、押し出し成膜、インフレ−ション成
膜、コ−ティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。ま
た、上記において、紙基材としては、例えば、強サイズ
性の晒または未晒の紙基材、あるいは純白ロ−ル紙、ク
ラフト紙、板紙、加工紙等の紙基材、その他等を使用す
ることができる。上記において、紙層を構成する紙基材
としては、坪量約８０〜６００ｇ／ｍ²位のもの、好ま
しくは、坪量約１００〜４５０ｇ／ｍ² 位のものを使用
することが望ましい。また、上記にといて、金属素材と
しては、例えば、アルミニウム箔、あるいは、アルミニ
ウム蒸着膜を有する樹脂のフィルム等を使用することが
できる。

【００１９】次に、上記の本発明において、上記のよう
な材料を使用して積層体を製造する方法について説明す
ると、かかる方法としては、通常の包装材料をラミネ−
トする方法、例えば、ウエットラミネ−ション法、ドラ
イラミネ−ション法、無溶剤型ドライラミネ−ション
法、押し出しラミネ−ション法、Ｔダイ押し出し成形
法、共押し出しラミネ−ション法、インフレ−ション
法、共押し出しインフレ−ション法、その他等で行うこ
とができる。而して、本発明においては、上記の積層を
行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、オゾン処
理、フレ−ム処理、その他等の前処理をフィルムに施す
ことができ、また、例えば、ポリエステル系、イソシア
ネ−ト系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリ
ブタジェン系、有機チタン系等のアンカ−コ−ティング
剤、あるいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエ
ステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロ−ス
系、その他等のラミネ−ト用接着剤等の公知のアンカ−
コ−ト剤、接着剤等を使用することができる。

【００２０】次に、本発明において、上記のような積層
体を使用して製袋ないし製函する方法について説明する
と、例えば、包装用容器がプラスチックフィルム等から
なる軟包装袋の場合、上記のような方法で製造した積層
体を使用し、その内層のヒ−トシ−ル性樹脂層の面を対
向させて、それを折り重ねるか、或いはその二枚を重ね
合わせ、更にその周辺端部をヒ−トシ−ルしてシ−ル部
を設けて袋体を構成することができる。而して、その製
袋方法としては、上記の積層体を、その内層の面を対向
させて折り曲げるか、あるいはその二枚を重ね合わせ、
更にその外周の周辺端部を、例えば、側面シ−ル型、二
方シ−ル型、三方シ−ル型、四方シ−ル型、封筒貼りシ
−ル型、合掌貼りシ−ル型（ピロ−シ−ル型）、ひだ付
シ−ル型、平底シ−ル型、角底シ−ル型、その他等のヒ
−トシ−ル形態によりヒ−トシ−ルして、本発明にかか
る種々の形態の包装用容器を製造することができる。そ
の他、例えば、自立性包装袋（スタンディングパウチ）
等も製造することが可能であり、更に、本発明において
は、上記の積層材を使用してチュ−ブ容器等も製造する
ことができる。上記において、ヒ−トシ−ルの方法とし
ては、例えば、バ−シ−ル、回転ロ−ルシ−ル、ベルト
シ−ル、インパルスシ−ル、高周波シ−ル、超音波シ−
ル等の公知の方法で行うことができる。なお、本発明に
おいては、上記のような包装用容器には、例えば、ワン
ピ−スタイプ、ツウ−ピ−スタイプ、その他等の注出
口、あるいは開閉用ジッパ−等を任意に取り付けること
ができる。

【００２１】次にまた、包装用容器として、紙基材を含
む液体充填用紙容器の場合、例えば、積層材として、紙
基材を積層した積層材を製造し、これから所望の紙容器
を製造するブランク板を製造し、しかる後該ブランク板
を使用して胴部、底部、頭部等を製函して、例えば、ブ
リックタイプ、フラットタイプあるいはゲ−ベルトップ
タイプの液体用紙容器等を製造することができる。ま
た、その形状は、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等の
いずれのものでも製造することができる。

【００２２】本発明において、上記のようにして製造し
た包装用容器は、透明性、酸素ガス、水蒸気等に対する
ガスバリア性、耐衝撃性等に優れ、更に、ラミネ−ト加
工、印刷加工、製袋ないし製函加工等の後加工適性を有
し、また、バリア性膜としての蒸着薄膜の剥離を防止
し、かつ、その熱的クラックの発生を阻止し、その劣化
を防止して、バリア性膜として優れた耐性を発揮し、例
えば、飲食品、医薬品、洗剤、シャンプ−、オイル、歯
磨き、接着剤、粘着剤等の化学品ないし化粧品、その他
等の種々の物品の充填包装適性、保存適性等に優れてい
るものである。

【００２３】

【実施例】実施例１ 巻き取り式の真空蒸着装置を使用し、厚さ１２μｍの２
軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを基材と
し、その片面に、放電プラズマ発生装置を用いて、プラ
ズマ出力２０ｋＷ、酸素（Ｏ₂ ）：アルゴン（Ａｒ）＝
１９：１からなる混合ガスを使用し、その混合ガス圧６
×１０^-5Ｔｏｒｒ、処理速度６００ｍｍ／ｍｉｎで酸素
／アルゴン混合ガスプラズマ処理を蒸着前にインライン
で行い、次いで、アルミニウムを蒸着源に用いてエレク
トロンビ−ム（ＥＢ）加熱方式による真空蒸着法によ
り、膜厚１５０Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成し
て、本発明にかかる透明バリア性フィルムを製造した。

【００２４】実施例２ 上記の実施例１と同様に、巻き取り式の真空蒸着装置を
使用し、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタ
レ−トフィルムを基材とし、その片面に、放電プラズマ
発生装置を用いて、プラズマ出力３５ｋＷ、酸素
（Ｏ₂ ）：アルゴン（Ａｒ）＝１９：１からなる混合ガ
スを使用し、その混合ガス圧６×１０^-5Ｔｏｒｒ、処理
速度６００ｍｍ／ｍｉｎで酸素／アルゴン混合ガスプラ
ズマ処理を蒸着前にインラインで行い、次いで、アルミ
ニウムを蒸着源に用いてエレクトロンビ−ム（ＥＢ）加
熱方式による真空蒸着法により、膜厚２００Åの酸化ア
ルミニウムの蒸着膜を形成して、本発明にかかる透明バ
リア性フィルムを製造した。

【００２５】比較例１ 上記の実施例１と同様に、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリ
エチレンテレフタレ−トフィルムを基材とし、その片面
に、アルミニウムを蒸着源に用いてエレクトロンビ−ム
（ＥＢ）加熱方式による真空蒸着法により、蒸着速度６
００ｍ／ｓで、膜厚２００Åの酸化アルミニウムの蒸着
膜を形成して、酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造し
た（酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスを使用してプ
ラズマ処理を行わなかった。）。

【００２６】比較例２ 上記の実施例１と同様に、巻き取り式の真空蒸着装置を
使用し、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタ
レ−トフィルムを基材とし、その片面に、放電プラズマ
発生装置を用いて、プラズマ出力２０ｋＷ、ガス圧６×
１０^-5Ｔｏｒｒ、処理速度６００ｍｍ／ｍｉｎでアルゴ
ンガスだけを用いたプラズマ処理を蒸着前にインライン
で行い、次いで、アルミニウムを蒸着源に用いてエレク
トロンビ−ム（ＥＢ）加熱方式による真空蒸着法によ
り、膜厚２００Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成し
て、酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造した（アルゴ
ンガスのみによるプラズマ前処理）。

【００２７】実験例１ 上記の実施例１〜２、および、比較例１〜２で製造した
各蒸着フィルムを使用し、下記に示す評価項目について
試験を行い、そのデ−タを測定した。 （１）．酸素透過度の測定 上記で製造した各蒸着フィルムを使用し、温度２５℃、
湿度９０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）
社製の測定機〔機種名、オクストラン（ＯＸＴＲＡＮ
２／２０）〕を使用して測定した。 （２）．水蒸気透過度の測定 上記で製造した各蒸着フィルムを使用し、温度３７．８
℃、湿度１００％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣ
ＯＮ）社製の測定機〔機種名、パ−マトラン（ＰＥＲＭ
ＡＴＲＡＮ ３／３１）〕を使用して測定した。 （３）．透明性の測定 上記で製造した各蒸着フィルムを使用し、全光線透過率
をＪＩＳ Ｋ−７６１３の方法を用いて測定した。 （４）．ラミネ−ト適性評価 上記で製造した各蒸着フィルムを使用し、まず、その蒸
着フィルムの蒸着膜面に、厚さ２０μｍの無延伸ポリプ
ロピレンフィルムを重ね合わせ、その両者を２液硬化型
のポリウレタン系接着剤（武田薬品工業株式会社製、製
品名、タケラック Ａ−５１５／タケネ−ト Ａ−５
０）を用いて、塗工量４ｇ／ｍ² （ｄｒｙ）でドライラ
ミネ−トし、しかる後、２４時間エ−ジング処理して、
積層体を製造した。次いで、上記で製造した積層体につ
いて、ラミネ−ト強度、酸素透過度および水蒸気透過度
等のバリア性評価、および、ゲルボテストを実施した。
ラミネ−ト強度の測定法は、ラミネートフィルムを１５
ｍｍ幅短冊状に切ったサンプルを低速引張試験機によ
り、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、１８０度剥離にてラ
ミネート強度測定を行った。また、ゲルボテストは、ゲ
ルボテスタ−を使用し、ゲルボの回数、１０回、２５
回、および、５０回でテストした。上記の測定結果につ
いて、下記の表１、表２、表３、および、表４に示す。

【００２８】

【表１】 蒸着フィルムの酸素透過度、水蒸気透過度、
および、透明性

【００２９】

【表２】 積層体のラミネ−ト強度

【００３０】

【表３】 積層体の酸素透過度、および、水蒸気透過度

【００３１】

【表４】 積層体のゲルボテスト後の酸素透過度、およ
び、水蒸気透過度

【００３２】上記の結果より明らかなように、実施例１
〜２のものは、いずれの測定項目においても優れてい
た。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明
は、蒸着膜形成直前の２軸延伸ポリエチレンテレフタレ
−トフィルムの表面に、酸素ガスによるプラズマ処理、
または、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスによるプ
ラズマ処理を行い、次いで、そのプラズマ処理面に、酸
化アルミニウムの蒸着膜を形成したところ、緻密な酸化
アルミニウムの蒸着膜を形成することができ、かつ、従
来品と比較して、より薄い膜厚でも十分にハイバリア性
を有し、更に、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフ
ィルムの表面と酸化アルミニウムの蒸着膜との密着性に
優れ、その結果、酸素ガスあるいは水蒸気等に対する極
めて高いバリア性を有し、かつ、透明性に優れ、更に、
印刷加工適性、ラミネ−ト加工適性、製袋加工適性等の
後処理加工適性に優れ、例えば、飲食品、医薬品、化粧
品、化学品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包
装するに有用な透明ガスバリア性フィルムを製造し得る
ことができるというものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる透明バリア性フィルムについて
その一例の層構成を示す模式的断面図である。

【図２】本発明にかかる透明バリア性フィルムの製造法
についてその一例を例示する巻き取り式真空蒸着装置の
概略的構成図である。

【符号の説明】 １ 透明バリア性フィルム ２ ２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム ３ａ プラズマ処理面 ３ｂ プラズマ処理面 ４ 酸化アルミニウムの蒸着膜 １１ 巻き取り式真空蒸着装置 １２ 真空チャンバ− １３ 巻き出しロ−ル １４ ２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルム １５、１６ ガイドロ−ル １５´、１６´ ガイドロ−ル １７ 冷却したコ−ティングドラム １８ プラズマ発生口 １９ 蒸着源 ２０ るつぼ ２１ 酸素吹き出し口 ２２ マスク ２３ 巻き取りロ−ル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｊ 7/00 ３０６ Ｃ０８Ｊ 7/00 ３０６ 7/04 ＣＦＤ 7/04 ＣＦＤＰ 7/06 7/06 Ｚ Ｃ２３Ｃ 14/08 Ｃ２３Ｃ 14/08 Ａ // Ｃ０８Ｌ 67:02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフ
   ィルムの表面に、酸素ガスによるプラズマ処理面、また
   は、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスによるプラズ
   マ処理面を設け、更に、該プラズマ処理面に、酸化アル
   ミニウムの蒸着膜を設けたことを特徴とする透明バリア
   性フィルム。
2. 【請求項２】 酸化アルミニウムの蒸着膜を設ける直前
   の２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表面
   に、インラインでプラズマ処理面を設けたことを特徴と
   する上記の請求項１に記載する透明バリア性フィルム。
3. 【請求項３】 酸化アルミニウムの蒸着膜が、膜厚１０
   ０Å〜２０００Åであることを特徴とする上記の請求項
   １または２に記載する透明バリア性フィルム。
4. 【請求項４】 酸化アルミニウムの蒸着膜が、膜厚１０
   ０Å〜１０００Åであることを特徴とする上記の請求項
   １、２または３に記載する透明バリア性フィルム。
5. 【請求項５】 ２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフ
   ィルムの表面に、酸素ガスによるプラズマ処理、また
   は、酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスによるプラズ
   マ処理を行い、次いで、酸化アルミニウムの蒸着膜を形
   成することを特徴とする透明バリア性フィルムの製造
   法。
6. 【請求項６】 酸化アルミニウムの蒸着膜を形成する直
   前の２軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムの表
   面に、インラインでプラズマ処理を行うことを特徴とす
   る上記の請求項５に記載する透明バリア性フィルムの製
   造法。
7. 【請求項７】 酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガス
   が、そのガス圧が、１×１０^-1〜１×１０^-10 Ｔｏｒｒ
   であり、その比率が、分圧比で酸素ガス：アルゴンガス
   ＝１００：０〜３０：７０であり、そのプラズマ出力
   が、５〜７０ｋＷであり、その処理速度が、５０〜８０
   ０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする上記の請求項５ま
   たは６に記載する透明バリア性フィルムの製造法。
8. 【請求項８】 酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガス
   が、そのガス圧が、１×１０^-4〜１×１０^-8Ｔｏｒｒで
   あり、その比率が、分圧比で酸素ガス：アルゴンガス＝
   ９０：１０〜７０：３０であり、そのプラズマ出力が、
   １０〜５０ｋＷであり、その処理速度が、２００〜６０
   ０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする上記の請求項５、
   ６または７に記載する透明バリア性フィルムの製造法。