JPS63222849A - 包装用フイルム - 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］ 本発明は包装用フィルムに関する。更に詳しくは、ガス
バリア性と透明性に優れた包装用フィルムに関する。

［従来の技術］ 従来、ガスバリア性の優れた包装用フィルムとして、プ
ラスチックフィルムの少なくとも片面に酸化硅素を蒸着
したものが知られている（特公昭５３−１２９５３＞。

酸化硅素の蒸着フィルムは、ガスバリア性において、塩
化ビニリデン系やポリビニルアルコール系のコーティン
グ層を設けたプラスチックフィルムより優れたガスバリ
ア性を有している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような酸化硅素を蒸着した従来のガスバリ
ア性包装用フィルムには、次のような問題があった。す
なわち、ガスバリア性を向上させるため蒸着膜厚を厚く
したり、蒸着フィルムが吸湿により寸法変化すると酸化
硅素層に亀裂やひび割れが発生し、ガスバリア性が著し
く低下する。

また、可撓性が十分でなく、蒸着フィルムを折り曲げた
り、延ばしたり、成型したりすると亀裂が発生しガスバ
リア性が低下する問題がめった。

かかる欠点を改良するため、本発明者らは、透明プラス
チックフィルム基体上に、非結晶性の酸化アルミニウム
薄層を設けたことを特・徴とする包装用フィルムを既に
提案したく特願昭６０−２４２０７０＞。

しかし、酸化アルミニウム１１ｍは、その形成時の条件
のコントロールが容易ではないために、多孔質な構造と
なり易く、このために酸化アルミニウム薄層の膜厚が薄
い場合にガスバリア性が低下し、特に水蒸気バリア性の
低下が著しいという問題点があることがわかった。

本発明は、上記欠点のないもの、すなわち透明で酸素ガ
スバリア性、水蒸気ガスバリア性の共に優れた包装用フ
ィルムを提供することにある。

Ｌ問題点を解決するための手段コ すなわち本発明は、透明プラスチックフィルム基体上に
、酸化アルミニウムと水酸化アルミニウムより成る薄層
を設けたことを特徴とする包装用フィルムである。

本発明で用いられる透明プラスチックフィルムの例とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなど
のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフ
タレートなどのポリエステル、ナイロン６、ナイロン１
２などのポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン
、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、芳香族ポリア
ミド、ポリイミドなどがある。また、これらの共重合体
や他の有機重合体との共重合体であっても良く、他の有
機重合体を含有するものであっても良い。

これらの有機重合体に公知の添加剤、例えば、帯電防止
剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤などが添加さ
れていても良い。これらの透明プラスチックフィルムは
強度、伸度、熱特性、寸法安定性などの点で延伸されて
いることが好ましいが、未延伸であっても良い。

本発明のプラスチックフィルムの光線透過率は白色光線
での全光線透過率が少なくとも４０％以上、好ましくは
６０％以上、更に好ましくは７０％以上、最も好ましく
は８０％以上であることが望ましい。着色剤など公知の
添加剤は、この範囲内で添加されるのが良い。

本発明の透明プラスチックフィルムは、酸化アルミニウ
ムと水酸化アルミニウムより成る薄層の形成に先たち、
コロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理、グロー放電
処理、粗面化処理などの表面処理や、公知のアンカーコ
ート処理が施されても良く、また他のプラスチックフィ
ルムと積層されていても良い。

本発明の透明プラスチックフィルムの厚さは、特に制限
を受けないが、３〜４００μｍの範囲が望ましく、機械
強度と可撓性の点で更に好ましくは５〜２００μｍの範
囲であることが望ましい。

かかる透明プラスチックフィルム基体上に、酸化アルミ
ニウムと水酸化アルミニウムより成る薄層が形成される
。

本発明でいう酸化アルミニウムとは、ＡＭＯ。

Ａｆｆ　２０２　、八〇、２０３　ナト（Ｄ７）Ｉ、ｔ
ミニラム（ＤＨ化物であるが、本発明では、中でも透明
性の点でＡα２０３であることが望ましい。水酸化アル
ミニウムとは、ＡＤ、（ＯＨ）３．ＡｆｆＯ（ＯＨ＞”
：ｃどの水酸化物である。

また酸化アルミニウム１Ｇ中に、透明性とガスバリア性
を損わない範囲で、アルミニウム、銅。

鉄、タングステン、モリブデンなどの金属や酸化ジルコ
ニウム、Ｍ化マグネシウム、酸化タングステン、酸化モ
リブデン、窒化硼素などの不純物が微量に含まれること
は許容される。

酸化アルミニウムと水酸化アルミニウムより成る薄層の
厚みは、使用する基体と目的に合せて選定されるが、本
発明においては３０人〜５０００人の範囲が望ましく、
好ましくは５０人〜２０００人、更に好ましくは１００
人〜ｉ　ｏｏｏ人が望ましい。３０人未満ではガスバリ
ア性が十分でなく、５０００Å以上では基体フィルムが
１５μｍ以下のように極めて薄い場合にカールが発生す
るなど平面性を損う。

酸化アルミニウムと水酸化アルミニウムの比率は、重量
比で９０：１０から１０：９０の範囲が望ましく、更に
好ましくは８０　：　２０から２０：８０の範囲が望ま
しい。

本発明で透明プラスチックフィルム基体上に酸化アルミ
ニウムと水酸化アルミニウムより成る薄層を設ける方法
としては、次に示すような各種の方法が挙げられるが、
必ずしもこれらに限定されない。

■　酸化アルミニウムと水酸化アルミニウムの混合体を
原料とし電子ビーム蒸着などの真空蒸着、イオンブレー
ティングあるいは、高周波マグネトロンスパッタリング
などのスパッタリングにより酸化アルミニウムと水酸化
アルミニウムから成る膜を形成する方法。

■　酸化アルミニウムを原料とし、電子ビーム蒸着など
の真空蒸着、イオンブレーティング、スパッタリングな
どにより酸化アルミニウムから成る膜を形成したのち、
次いで高湿下での加熱処理などにより、酸化アルミニウ
ムの一部を水酸化アルミニウムに変成する方法。

■　アルミニウムを原料とし、酸素ガスを供給しながら
膜形成を行なういわゆる反応性蒸着、反応性イオンブレ
ーティング、反応性スパッタリングにより酸化アルミニ
ウムから成る膜を形成した。

のら、次いで、湿熱処理などにより、酸化アルミニウム
と水酸化アルミニウムの混合膜とする方法。

■　アルミニウムを原料とし、真空蒸着、イオンブレー
ティング、スパッタリングなどによりアルミニウムの膜
を形成した後、これをプラズマ処理、加熱処理、陽極酸
化、湿熱処理などにより、酸化アルミニウムと水酸化ア
ルミニウムから成る膜に変成する方法。

これらのうちアルミニウムを原料とする方法は、膜形成
装置が比較的簡易でかつ膜形成速度が大きく好ましく、
中でも反応性蒸着法により酸化アルミニウムの膜を形成
した後、後処理により酸化アルミニウムと水酸化アルミ
ニウムより成る膜に変成する方法が更に好ましい。

以下この方法の具体例を示す。

図は、酸化アルミニウム膜を形成する反応性蒸着法置の
一例を示す概略図である。

図において真空容器１内に設置された巻出し軸２より、
プラスチックフィルム５が送り出され、−３０〜−５℃
に冷却された冷却ドラム３を経由して、巻取り軸４に巻
取られる。この間、冷却ドラム上にて、高周波誘導加熱
電源に接続された蒸発器６内のアルミニウムが蒸発し、
酸素ボンベ１０から、ガス流量制御１１装置９を通して
マスク７で囲まれたガス吹出口８から供給される酸素ガ
スと反応して、プラスチックフィルム基体５の上に酸化
アルミニウム薄層が形成される。真空容器中の圧力は１
Ｘ１０’〜１Ｘ１０−２トール、酸素ガスの供給量は、
蒸発器６からのアルミニウムの蒸発量に応じて調整され
る。酸化アルミニウムの膜厚は蒸発器への供給電力とフ
ィルム走行速度により調整される。

このようにして形成した酸化アルミニウム蒸着膜を後処
理により酸化アルミニウムと水酸化アルミニウムより成
る膜に変成することができる。この後処理の条件として
は、水分と温度と時間が必要であり、例えば、６０℃、
８０％ＲＨの恒温恒湿層に２４ｈｒ保管する方法、また
は２０℃、６０％ＲＨ中で１週間調湿した俊、１００℃
の熱風乾燥機で３０分熱処理する方法などが選択される
。

水酸化アルミニウム形成の熱処理条件としては、要求さ
れるガスバリア性や使用するプラスチックフィルム基体
の耐熱性などを考慮して適宜選択される。

このようにして形成した酸化アルミニウムと水酸化アル
ミニウムより成る薄層は、多孔質な膜構造となり易い酸
化アルミニウム薄層を水酸化アルミニウムが封孔してい
る構造となっている。このため特に水蒸気バリア性が優
れている。

本発明の包装用フィルムは、酸化アルミニウムと水酸化
アルミニウムより成る薄層を設ける前、あるいは後にプ
ラスチックフィルム面および／または酸化アルミニウム
と水酸化アルミニウムより成る薄層面に、ヒートシール
性や耐摩耗性を与えるためのコーティング、押出しラミ
ネーション、あるいは、他のフィルムとの積層や文字、
図柄などの印刷を適宜行なうことができる。

本発明による包装用フィルムは、透明性が高く、酸素ガ
スバリア性、水蒸気バリア性が共に優れているため、内
容物の変質を防ぐことができ、かつ透視性の良い包装材
料として食品、電気部品、ａｌｉ帷製品、プラスチック
部品などの包装に用いることができる。

以下、実施例を用いて説明する。

本発明における特性の測定は、次の方式を用いた。

■　酸素透過率 ＡＳＴＭ　　Ｄ−３９８５に準じて、酸素透過率測定装
置（モダンコントロールズ社製、０Ｘ−ＴＲＡＮｌｏｏ
）を用いて２０℃、Ｏ％ＲＨの条件にて測定した。

◎　水蒸気透過率 水蒸気透過率測定装置（ハネウェル（株〉製、Ｗ８２５
型）を用いて４０°Ｃ，１００％ＲＨの条件にて測定し
た。

■　光線透過率 分光光度計（日立製作所（株）、自記分光光度計３２３
型）にて、分光透過率を測定し、波長５５０ｎｍでの透
過率を光線透過率とした。

［実施例コ 実施例１〜３、比較例に 軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ２０
μｍ＞を幅５００ａｍ、長さ１０，００Ｑｍのロール状
とし、図に示す反応性蒸着装置に装着した。純度９９．
９８％のアルミニウムを高周波誘導加熱蒸発器に充填し
た俊、真空容器を１Ｘ　１Ｑ　’ＴＯｒｒに排気した。

次いて高周波誘導加熱蒸発器を加熱し、アルミニウムの
蒸着を始めると同時にフィルムの走行を始める。ガス流
量制御装置によりガス吹出口から酸素ガスを供給し、酸
素ガスの供給量は真空容器の圧力及び蒸着フィルムの光
線透過率を見ながら調整して圧力３．０Ｘ１Ｑ−４ｒｏ
ｒｒで蒸着を行ない、厚さ５００人の酸化アルミニウム
蒸着膜を得た。

次いで、この酸化アルミニウムを形成したプラスデック
フィルムを４０℃、８０％ＲＨで１週間保管した後、１
００℃の熱風乾燥機で３０分間熱処理したものを実施例
１．１０分間熱処理したものを実施例２．１分間熱処理
したものを実施例３とする。

熱処理を行なわなかったものを比較例１とする。

ＥＳＣＡ　（ＶＧサイエンティフィック製、ＥＳＣＡＬ
ＡＢ−５）による表面分析の結果、酸化アルミニウムと
水酸化アルミニウムの比率（重量比）は、実施例１では
６５：３５、実施例２では７０：３０、実施例３では９
０：１０．比較例１では１００：０であった。

表１にそれぞれのガスバリア性を示す。

実施例４〜５、比較例２ 二輪延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ５
０μｍ）上に、高周波マグネトロンスパッタリング装置
（日型アネルバ製）を用いて、酸化アルミニウムと水酸
化アルミニウムからなる膜をスパッタした。スパッタは
酸化アルミニウムと水酸化アルミニウムを混合した（混
合比６０：４０（重量比））直径６インチの焼結体をタ
ーゲットとし、Ａｒと酸素の混合ガス（Ａｒ：０２＝９
５：５（体積比））を導入し、１３．５６聞Ｚの高周波
電力を２に一投入しながら行なった。スパッタ時間の調
整により、膜厚を２００人としたものを実施例４、膜厚
を６００人としたものを実施例５、スパッタを行なって
いない基体フィルムを比較例２とする。

実施例４，５は、ＥＳＣＡによる表面分析の結果、いず
れも酸化アルミニウムと水酸化アルミニウムの比率は６
０：４０（重量比）であった。

表１にそれぞれガスバリア性を示す。

［発明の効果コ 本発明の包装用フィルムは透明プラスチックフィルム基
体上に、酸化アルミニウムと水酸化アルミニウムより成
る薄層を形成したので、透明で酸素ガスバリア性、水蒸
気バリア性が共に優れたものとなすことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の包装用フィルムを製造するための装置の一
例を示すもので、反応性真空蒸着装置を例示したもので
おる。 １：真空容器　　　２：巻出し軸 ３：冷却ドラム　　４：巻取り軸 ５ニブラスチツクフイルム ６：蒸発器　　　　７：マスク ８：ガス吹出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明プラスチックフィルム基体上に、酸化アルミニウム
   と水酸化アルミニウムより成る薄層を設けたことを特徴
   とする包装用フィルム。