(57)【要約】【課題】透明で、柔軟で、温湿度に影響されない優れたガスバリア性を有するガスバリアフイルムを提供することにある。【解決手段】透明なプラスチックフイルムからなる基材層の少なくとも片面に、１，３，５−トリアジン誘導体からなる蒸着薄膜層、該蒸着薄膜層表面がアルゴン、窒素、酸素、水素のいずれか１種若しくはこれらの混合物のガスを用いて発生させた低温プラズマを利用したリアクティブイオンエッチング処理されてなる蒸着薄膜処理層を順次複数回繰り返し積層した積層体からなり、リアクティブイオンエッチング処理が、自己バイアス値が２００〜２０００Ｖで、Ｅｄ＝プラズマ密度×処理時間で定義されるＥｄ値が１００〜１００００Ｖ・ｓ／ｍ2 の処理条件下での処理であり、前記蒸着薄膜層と蒸着薄膜処理層が同一成膜装置内で連続的に積層されたものからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なプラスチックフイルムからなる基材層の少なくとも片面に、１，３，５−トリアジン誘導体からなる蒸着薄膜層、該蒸着薄膜層表面がプラズマを利用したリアクティブイオンエッチング処理されてなる蒸着薄膜処理層を順次複数回繰り返し積層した積層体からなることを特徴とする透明ガスバリアフィルム。
【請求項２】
前記プラズマが、アルゴン、窒素、酸素、水素のいずれか１種若しくはこれらの混合物のガスを用いて発生させた低温プラズマであることを特徴とする請求項１記載の透明ガスバリアフィルム。
【請求項３】
前記リアクティブイオンエッチング処理が、自己バイアス値が２００〜２０００Ｖで、Ｅｄ＝プラズマ密度×処理時間で定義されるＥｄ値が１００〜１００００Ｖ・ｓ／ｍ2 の処理条件下での処理であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の透明ガスバリアフィルム。
【請求項４】
前記蒸着薄膜層と蒸着薄膜処理層が同一成膜装置内で連続的に積層されたものからなることを特徴とする請求項１乃至請求項１のいずれか１項記載の透明ガスバリアフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、医薬品、医療品、精密電子部品等の包装分野に用いられる透明なガスバリア材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品、医薬品、医療品等の包装に用いられる包装材料は、内容物の変質、特に食品分野においては蛋白質や油脂等の酸化、変質を抑制し、味覚や鮮度を保持するために、又医薬品分野においては有効成分の変質を抑制し、効能を維持するために、さらに、精密電子部品分野においては金属部分の腐食、絶縁不良等を防止するために、包装材料を透過する酸素、水蒸気、その他内容物を変質させる気体による影響を防止する必要があり、これら気体を遮断するガスバリア性を備えることが求められている。そのため、従来からポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルなどのガスバリア性樹脂からなる単層フイルムやこれらのガスバリア性樹脂を表面にコーティングしたフイルムがガスバリア材として一般的に包装材料に用いられてきた。しかし、前記ガスバリア性樹脂からなる単層フイルムやガスバリア性樹脂をコーティングしたフイルムは温湿度依存性が大きく、高いガスバリア性を常時維持できない。さらに、塩素を含む樹脂は廃棄や焼却の際に有害物質生成の原因となる可能性があるなどの問題があった。前記問題点等を改善する為に、基材フィルムにトリアジンからなる蒸着薄膜層を積層したガスバリア材が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特表２００２−５１８２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記提案されているガスバリア材も、ガスバリア性の点でまだ不十分であった。
【０００４】
本発明の課題は、透明で、柔軟で、温湿度に影響されない優れたガスバリア性を有するガスバリアフイルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る発明は、透明なプラスチックフイルムからなる基材層の少なくとも片面に、１，３，５−トリアジン誘導体からなる蒸着薄膜層、該蒸着薄膜層表面がプラズマを利用したリアクティブイオンエッチング処理されてなる蒸着薄膜処理層を順次複数回繰り返し積層した積層体からなることを特徴とする透明ガスバリアフィルムである。
【０００６】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、前記プラズマがアルゴン、窒素、酸素、水素のいずれか１種若しくはこれらの混合物のガスを用いて発生させた低温プラズマであることを特徴とする透明ガスバリアフィルムである。
【０００７】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明において、前記リアクティブイオンエッチング処理が、自己バイアス値が２００〜２０００Ｖで、Ｅｄ＝プラズマ密度×処理時間で定義されるＥｄ値が１００〜１００００Ｖ・ｓ／ｍ2 の処理条件下での処理であることを特徴とする透明ガスバリアフィルムである。
【０００８】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１乃至請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記蒸着薄膜層と蒸着薄膜処理層が同一成膜装置内で連続的に積層されたもの
からなることを特徴とする透明ガスバリアフィルムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の透明ガスバリアフィルムは、透明なプラスチックフイルムからなる基材層の少なくとも片面に、１，３，５−トリアジン誘導体からなる蒸着薄膜層、該蒸着薄膜層表面がプラズマを利用したリアクティブイオンエッチング処理されてなる蒸着薄膜処理層を順次複数回繰り返し積層した積層体からなり、前記プラズマがアルゴン、窒素、酸素、水素のいずれか１種若しくはこれらの混合物のガスを用いて発生させた低温プラズマであると共に、リアクティブイオンエッチング処理が自己バイアス値が２００〜２０００Ｖで、Ｅｄ＝プラズマ密度×処理時間で定義されるＥｄ値が１００〜１００００Ｖ・ｓ／ｍ2の処理条件下での処理であるので、積層された二層以上の蒸着薄膜処理層がガスの透過を防ぐ役割を有し、温湿度に影響されない優れたガスバリア性を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の透明ガスバリアフイルムを実施の形態に沿って、以下に説明する。
【００１１】
図１は本発明の透明ガスバリアフイルムの一実施形態を示す側断面図であり、厚み方向に順に、基材層（１）、蒸着薄膜層（２）、蒸着薄膜処理層（３）、蒸着薄膜層（２）、蒸着薄膜処理層（３）を積層した構成になっている。
【００１２】
前記基材層（１）は、透明なフィルムからなっており、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン（Ｎｙ）などの機械的強度、寸法安定性を有する樹脂からなるフィルムが好ましく、二軸方向に延伸したフィルムがさらに好ましい。また、この基材層（１）のフイルム表面に蒸着薄膜層（２）との密着性を良くするために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理を施しておいてもよく、さらに薬品処理、溶剤処理などを施してもよい。厚さは特に制限を受けるものではないが、包装材料としての適性、他のフイルムを積層あるいは蒸着薄膜層を積層する場合の加工性等を考慮すると、実用的には５〜１００μｍの範囲が好ましい。
【００１３】
前記蒸着薄膜層（２）は、１，３，５−トリアジン誘導体からなっており、その積層方法は、真空成膜装置内で、１，３，５−トリアジン誘導体を抵抗加熱方式で加熱、昇華させて、基材層（１）上に積層する。前記１，３，５−トリアジン誘導体からなる蒸着薄膜は、通常は柱状結晶になっており、この柱状結晶間の間隙（結晶粒界）をガスが透過し易い性質を有しているので、ガスバリア性を向上させる為にはその間隙をいずれかの方法で埋める必要がある。
【００１４】
前記蒸着薄膜層（２）の厚みは、５〜２０００ｎｍの範囲であることが好ましく、５ｎｍ未満では高ガスバリア性が得られなくなり、２０００ｎｍを越えると薄膜が着色するので良くない。
【００１５】
前記蒸着薄膜処理層（３）は、成膜装置内に、アルゴン、窒素、酸素、水素のいずれか１種若しくはこれらの混合物のガスを導入し、高周波電源等から電極に電力を供給して低温プラズマを発生させ、自己バイアス値が２００〜２０００Ｖで、Ｅｄ＝プラズマ密度×処理時間で定義されるＥｄ値が１００〜１００００Ｖ・ｓ／ｍ2 の処理条件下によるリアクティブイオンエッチング処理で前記蒸着薄膜層（２）表面を処理して形成させる。自己バイアス値が２００Ｖ未満であると処理が不十分になり、柱状結晶間の間隙（結晶粒界）を埋めることができず、２０００Ｖを超えるとプラズマが不安定になり、成膜が難しくなる。
【００１６】
前記蒸着薄膜処理層（３）は、１，３，５−トリアジン誘導体からなる蒸着薄膜表面が
低温プラズマを利用したアクティブイオンエッチング処理されて、１，３，５−トリアジン誘導体の柱状結晶間の間隙（結晶粒界）が埋められた状態のものからなっており、ガスが透過するのを防ぐ役割を有し、結果的には優れたガスバリア性を発揮することになる。
【００１７】
本発明の透明ガスバリアフイルムを、以下に具体的な実施例に従って説明する
。
【実施例１】
【００１８】
基材層（１）として、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフイルム（ＰＥＴフィルム）を使用し、真空成膜装置で、前記ＰＥＴフィルムの片面に、１，３，５−トリアジン誘導体を抵抗加熱方式で加熱、昇華させ、厚さ８０ｎｍの蒸着薄膜層（２）を積層し、さらに成膜装置内に、処理ガスとしてアルゴン／酸素＝３／１の混合ガスを用いて、周波数１３．５６ＨＭｚの高周波電源から電極に電力を供給して低温プラズマを発生させ、自己バイアス値が８００Ｖで、Ｅｄ値が４５０Ｖ・ｓ／ｍ2の処理条件下でのリアクティブイオンエッチング処理で前記蒸着薄膜層（２）表面を処理して蒸着薄膜処理層（３）を形成し、その上にさらに前記と同様な操作を繰り返して厚さ８０ｎｍの蒸着薄膜層（２）、蒸着薄膜処理層（３）を順次積層して、本発明の透明ガスバリアフィルムを作成した。
【実施例２】
【００１９】
基材層（１）として、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフイルム（ＰＥＴフィルム）を使用し、真空成膜装置で、前記ＰＥＴフィルムの片面に、１，３，５−トリアジン誘導体を抵抗加熱方式で加熱、昇華させ、厚さ８０ｎｍの蒸着薄膜層（２）を積層し、さらに成膜装置内に、処理ガスとしてアルゴン／酸素＝３／１の混合ガスを用いて、周波数１３．５６ＨＭｚの高周波電源から電極に電力を供給して低温プラズマを発生させ、自己バイアス値が８００Ｖで、Ｅｄ値が４５０Ｖ・ｓ／ｍ2の処理条件下でのリアクティブイオンエッチング処理で前記蒸着薄膜層（２）表面を処理して蒸着薄膜処理層（３）を形成し、その上に前記と同様な操作を繰り返し、厚さ８０ｎｍの蒸着薄膜層（２）、蒸着薄膜処理層（３）、厚さ８０ｎｍの蒸着薄膜層（２）、蒸着薄膜処理層（３）を順次積層して、本発明の透明ガスバリアフィルムを作成した。
【００２０】
以下に、本発明の比較用の実施例について説明する。
【実施例３】
【００２１】
蒸着薄膜処理層（３）を積層しなかった以外は、実施例１と同様にして比較用の透明ガスバリアフィルムを作成した。
【実施例４】
【００２２】
蒸着薄膜処理層の形成方法として、一般的なインラインプラズマ処理器を使用して、処理ガスとしてアルゴンを用い、周波数１３．５６ＨＭｚの高周波電源から電極に電力を供給してプラズマを発生させ、そのプラズマを利用したプラズマエッチング処理で蒸着薄膜層表面を処理して蒸着薄膜処理層を形成した以外は、実施例１と同様にして比較用の透明ガスバリアフィルムを作成した。
【実施例５】
【００２３】
蒸着薄膜処理層（３）を積層しなかった以外は、実施例２と同様にして比較用の透明ガスバリアフィルムを作成した。
【実施例６】
【００２４】
蒸着薄膜処理層の形成方法として、一般的なインラインプラズマ処理器を使用して、処
理ガスとしてアルゴンを用い、周波数１３．５６ＨＭｚの高周波電源から電極に電力を供給してプラズマを発生させ、そのプラズマを利用したプラズマエッチング処理で蒸着薄膜層表面を処理して蒸着薄膜処理層を形成した以外は、実施例２と同様にして比較用の透明ガスバリアフィルムを作成した。
【００２５】
〈評価〉
実施例１〜２の本発明の透明ガスバリアフィルム及び実施例３〜６の比較用の透明ガスバリアフイルムの酸素透過度を以下の測定方法で測定し、評価した。その結果を表１に示す。
（１）酸素透過度測定方法
酸素透過度測定装置（モダンコントロール社製  ＭＯＣＯＮ  ＯＸＴＲＡＮ  １０／５０Ａ）を用いて、３０℃、０％ＲＨ雰囲気下及び３０℃、７０％ＲＨ雰囲気下で測定した。
【００２６】
【表１】
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表１に示すように、実施例１〜２の本発明の透明ガスバリアフィルムの酸素透過度は小さく、優れたガスバリア性を有しているが、実施例３〜６の比較用の透明ガスバリアフィルムの酸素透過度は高湿度下で約１０倍位大きく、ガスバリア性が劣っている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の透明ガスバリアフイルムの一実施形態を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…基材層
２…蒸着薄膜層
３…蒸着薄膜処理層
【図１】
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