JP3357082B2 - 透明ガスバリアフィルムの製造方法及び透明ガスバリアフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスバリア性、透明
性、耐レトルト性に優れた包装用材料等の用途に適した
透明ガスバリアフイルムに関する。

【０００３】

【従来の技術】従来よりガスバリア性の優れた包装用フ
イルムとしては、プラスチックフイルムの少なくとも片
面に、酸化珪素を設けたもの、酸化アルミニウムを設け
たものが提案されている。

【０００４】かかる従来のガスバリアフイルムは、次の
様な課題を有していた。

【０００５】酸化珪素を蒸着したフイルムは、ガスバリ
ア性を向上させる為に蒸着膜厚を厚くしたり、蒸着フイ
ルムが吸湿により寸法変化をすると蒸着膜に亀裂やひび
割れが発生し、ガスバリア性が著しく低下するという問
題があった。

【０００６】また酸化アルミニウムを蒸着したフイルム
は、レトルト後のガスバリア性、機械的取り扱いに対す
る耐性が不充分であるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来品の
透明ガスバリアフイルムの前記種々の問題点を解決する
ことが目的である。

【０００８】すなわち、本発明の透明ガスバリアフイル
ムは、耐熱性、特に耐レトルト性に優れ、取り扱いに対
するクラックの発生が殆ど無く、ガスバリア性、透明性
などの高機能性を有し、透明性であるため包装内容物を
目視で確認でき、ガス遮断性であるから包装内容物を酸
素、水分などから保護しうることができ、耐レトルト性
であるため内容食品などのレトルト殺菌が可能である透
明ガスバリアフイルムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の透明ガスバリアフィルム
の製造方法では、厚さ６〜２５μｍの透明なプラスチッ
クフィルムの少なくとも片面に、酸化錫及び酸化アルミ
ニウムからなる金属酸化物層を設けた透明ガスバリアフ
ィルムの製造方法であって、前記透明ガスバリアフィル
ムの製造方法は、合金組成がＳｎ：Ａｌ＝９０：１０か
らＳｎ：Ａｌ＝１０：９０の範囲にある蒸着源を用い
て、前記プラスチックフィルムに対して酸素ガスを導入
した反応性蒸着法で前記金属酸化物層を設ける蒸着工程
を備え、前記蒸着工程によって得られた透明ガスバリア
フィルムの酸素ガス透過度と、前記蒸着工程によって得
られた透明ガスバリアフィルムを２００ｍｍ角に切断
し、該切断した透明ガスバリアフィルムの一端を固定
し、他端に１５ｋｇの荷重を１０分間かけて得られた、
引張処理済透明ガスバリアフィルムの酸素ガス透過度
と、がいずれも４．０ｃｃ／ｍ ² ・２４ｈｒ以下となる
こと、を特徴とする。また本願発明の請求項２に記載の
発明は、厚さ６〜２５μｍの透明なプラスチックフィル
ムの少なくとも片面に、酸化錫及び酸化アルミニウムか
らなる金属酸化物層を設けた透明ガスバリアフィルムで
あって、前記透明ガスバリアフィルムが、合金組成がＳ
ｎ：Ａｌ＝９０：１０からＳｎ：Ａｌ＝１０：９０の範
囲にある蒸着源を用いて、前記プラスチックフィルムに
対して酸素ガスを導入した反応性蒸着法で前記金属酸化
物層を設ける蒸着工程を経て得られるものであり、なお
かつ、前記蒸着工程によって得られた透明ガスバリアフ
ィルムの酸素ガス透過度と、前記蒸着工程によって得ら
れた透明ガスバリアフィルムを２００ｍｍ角に切断し、
該切断した透明ガスバリアフィルムの一端を固定し、他
端に１５ｋｇの荷重を１０分間かけて得られた、引張処
理済透明ガスバリアフィルムの酸素ガス透過度と、がい
ずれも４．０ｃｃ／ｍ ² ・２４ｈｒ以下となること、を
特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明は上記の通りであるので、酸化錫、酸化
アルミニウムそれぞれを単独で合成樹脂系フィルムに蒸
着した物の個々のバリア性能から予測できるものより格
段に優れた耐熱性、特に耐レトルト性に優れ、取り扱い
に対するクラックの発生が殆ど無く、ガスバリア性、透
明性などの高機能性を有し、透明性であるための包装内
容物を目視で確認でき、ガス遮断性であるから包装内容
物を酸素、水分などから保護しうることができ、耐レト
ルト性であるため内容食品などのレトルト殺菌が可能で
ある透明ガスバリアフィルムを提供することを可能とし
たものである。

【００１１】つぎに実施例をあげて本発明を説明する。
尚、表１に実施例と比較例のデータをまとめた。

【００１２】

【実施例】本発明の透明ガスバリアフイルムにおいて用
いる透明なプラスチックフイルムとしては特に制限はな
く、たとえば充分な自己保持性、耐熱性、フレキシビリ
ティ、透明性を有するものであればいずれも用いられ
る。たとえばメチルメタアクリレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン６、ナ
イロン１２などのポリアミド、ポリプロピレン、ポリ４
メチルペンテン１などのポリオレフィンなどの合成樹脂
系フイルムを用いる。厚さが４μｍ以下では機械的強度
に劣り、一方厚さが１００μｍ以上では成形性に劣り好
ましくない。通常厚さとしては４〜１００μｍ、好まし
くは６〜２５μｍのものを用いるのが、しわや亀裂など
のない透明ガスバリアフイルムの製造が連続的に大量生
産できる点から好ましい。

【００１３】また透明なプラスチックフイルムは、一軸
延伸や二軸延伸されたものであってもよく、光沢、強度
などの面からは二軸延伸されたものが好ましく用いられ
る。さらに公知の添加剤が添加されていてもよい。

【００１４】また透明なプラスチックフイルムは、その
表面がコロナ放電処理、低温プラズマ処理などの表面処
理がなされたものであってもよく、一般にフイルムと蒸
着した金属酸化物との密着性を良くすることができて好
ましい。

【００１５】さらにまた透明なプラスチックフイルム
は、その表面に下塗層を設けたものであってもよく、下
塗層を形成するための樹脂としては、たとえば熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性
樹脂のいずれもが用いられ、たとえばアクリル系樹脂、
塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラー
ル、ポリカーボネート、ニトロセルロース、セルロース
アセテート、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系
樹脂、尿素ーメラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキ
ッド系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ロジン変性マレ
イン酸樹脂などの単独または混合物や、シランカップリ
ング剤が好ましく用いられる。

【００１６】下塗層の形成には、前記下塗層を形成する
ための樹脂の有機溶剤溶液、水溶液などやカップリング
剤をロールコーティング法、グラビアコーティング法、
リバースコーティング法、スプレイコーティング法など
の通常のコーティング法により塗布し、乾燥（熱硬化性
樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などの場合
は硬化）することによって行なわれる。

【００１７】透明なプラスチックフィルムの片面に設け
られる金属酸化物層としては、金属酸化物層が酸化錫お
よび酸化アルミニウムからなり、該金属酸化物層が、合
金組成がＳｎ：Ａｌ＝９０：１０からＳｎ：Ａｌ＝１
０：９０の範囲にある蒸着源を用いて、前記プラスチッ
クフィルムに対して酸素ガスを導入した反応性蒸着法で
得られるものであることが好ましいが、少量の酸化マグ
ネシュウム、酸化チタンなどの他の金属化合物を含有し
ていてもよい。

【００１８】酸化錫とは、ＳｎＯ、ＳｎＯ₂ 、あるいは
これらの酸化物の混合物であり、中でも透明性とガス遮
断性の点でＳｎＯ₂ であることが望ましい。

【００１９】酸化アルミニウムとは、ＡｌＯ、Ａｌ₂ Ｏ
₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、あるいはこれらの酸化物の混合物であ
り、中でも透明性とガス遮断性の点でＡｌ₂ Ｏ₃ である
ことが望ましい。

【００２０】金属酸化物層の形成方法は、金属酸化物同
士の混合物を真空蒸着、スパッタリング、イオンプレー
ティングなどの真空析出法で行なう方法や、酸化物と金
属、金属同士を酸素ガスを導入した中でスパッタリン
グ、真空蒸着、イオンプレーティングにより形成する方
法が採用できる。中でも金属同士を混合し、酸素ガスを
導入した中で反応性イオンプレーティングにより形成す
る方法がよい。

【００２１】金属酸化物層の厚さは通常５０〜２０００
Åの範囲、さらに好ましくは１００〜１０００Åが好ま
しい。厚さが５０Å以下ではガスバリア性に劣り、一方
２０００Å以上ではフイルムにカールが発生するなどし
て平面性を損ない好ましくない。

【００２２】また光線透過率は全光線透過率が少なくと
も６０％以上、さらに好ましくは７０％以上、最も好ま
しくは８０％以上であることが望ましい。６０％以下で
は包装材料として使用する場合に内容物の視認性に劣る
ので好ましくない。また着色剤などの公知の添加剤はこ
の範囲内で添加されてもよい。

【００２３】以下に実施例をあげて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定さ
れるものではない。

【００２４】実施例１〜３ 二村株式会社の厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートフイルムＦＥ−２００１（透明なプラスチ
ックフイルム）の片面上に表−１に示す混合比の蒸着材
を酸素ガスを導入した反応性蒸着法で厚さ５００Åの金
属酸化物層を形成して、本発明の実施例１〜３の透明ガ
スバリアフイルムを得た。

【００２５】比較例１〜２ 表１に示す通り蒸着材を変更した以外は実施例１〜３と
同様にして金属酸化物層の形成を行い、比較用に比較例
１〜２の透明ガスバリアフイルムを得た。

【００２６】比較例３ 表１に示す通り金属酸化物層を形成していない二村株式
会社の厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフイルムＦＥ−２００１（透明なプラスチックフイ
ルム）で比較用の比較例３とした。

【００２７】実施例１〜３および比較例１〜２でえられ
た透明ガスバリアフイルムおよび比較例３の透明なプラ
スチックフイルムをそれぞれ下記に示す条件で比較試験
を行った。

【００２８】

【表１】

【００２９】試験条件および処理条件 レトルト処理：１３０℃で３０分間蒸気処理後、２０℃
・ＲＨ６５％の雰囲気中に２４時間放置した。

【００３０】引張り処理：２００ｍｍ角のフイルムの両
端部の全幅にそれぞれアルミニウム板を固着し、アルミ
ニウム板の一方を固定し、他方に１５Ｋｇの荷重をかけ
て、１０分間吊り下げ、その後アルミニウム板を取り除
いた。

【００３１】酸素ガス透過度：ＪＩＳ Ｋ ７１２６
（Ｂ法）にて測定した。

【００３２】透湿度：ＪＩＳ Ｚ ０２０８（カップ
法）にて測定した。結果を表２および表３に示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】表１および表２より本発明による透明ガス
バリアフイルムは耐熱性、特に耐レトルト性に優れ、取
り扱いに対するクラックの発生が殆ど無く、ガスバリア
性、透明性などに極めて優れていることが認められる。

【００３６】

【発明の効果】本発明による透明ガスバリアフイルム
は、耐熱性、特に耐レトルト性に優れ、取り扱いに対す
るクラックの発生が殆ど無く、ガスバリア性、透明性な
どの高機能性を有するフイルムで、なかんずく内容物が
目視確認できレトルト殺菌が要求される食品などの包装
用材料に適するものである。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さ６〜２５μｍの透明なプラスチック
   フィルムの少なくとも片面に、 酸化錫及び酸化アルミニウムからなる金属酸化物層を設
   けた透明ガスバリアフィルムの製造方法であって、 前記透明ガスバリアフィルムの製造方法は、合金組成が
   Ｓｎ：Ａｌ＝９０：１０からＳｎ：Ａｌ＝１０：９０の
   範囲にある蒸着源を用いて、前記プラスチックフィルム
   に対して酸素ガスを導入した反応性蒸着法で前記金属酸
   化物層を設ける蒸着工程を備え、 前記蒸着工程によって得られた透明ガスバリアフィルム
   の酸素ガス透過度と、 前記蒸着工程によって得られた透明ガスバリアフィルム
   を２００ｍｍ角に切断し、該切断した透明ガスバリアフ
   ィルムの一端を固定し、他端に１５ｋｇの荷重を１０分
   間かけて得られた、引張処理済透明ガスバリアフィルム
   の酸素ガス透過度と、 がいずれも４．０ｃｃ／ｍ ² ・２４ｈｒ以下となるこ
   と、 を特徴とする、透明ガスバリアフィルムの製造方法。
2. 【請求項２】 厚さ６〜２５μｍの透明なプラスチック
   フィルムの少なくとも片面に、 酸化錫及び酸化アルミニウムからなる金属酸化物層を設
   けた透明ガスバリアフィルムであって、 前記透明ガスバリアフィルムが、合金組成がＳｎ：Ａｌ
   ＝９０：１０からＳｎ：Ａｌ＝１０：９０の範囲にある
   蒸着源を用いて、前記プラスチックフィルムに対して酸
   素ガスを導入した反応性蒸着法で前記金属酸化物層を設
   ける蒸着工程を経て得られるものであり、 なおかつ、 前記蒸着工程によって得られた透明ガスバリアフィルム
   の酸素ガス透過度と、 前記蒸着工程によって得られた透明ガスバリアフィルム
   を２００ｍｍ角に切断し、該切断した透明ガスバリアフ
   ィルムの一端を固定し、他端に１５ｋｇの荷重を１０分
   間かけて得られた、引張処理済透明ガスバリアフィルム
   の酸素ガス透過 度と、 がいずれも４．０ｃｃ／ｍ ² ・２４ｈｒ以下となるこ
   と、 を特徴とする、透明ガスバリアフィルム。