(57)【要約】【課題】  帯電防止性や水蒸気バリア性に優れ、内容物を見ることができるフィルムを提供する。【解決手段】  ポリエステルフィルム表面に平均厚み０．０２〜１．０ｎｍの銅蒸着層、およびアルミ蒸着層を形成し、全光線透過率２０〜５０％である蒸着フィルムとする。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルフィルム表面に平均厚み０．０２〜１．０ｎｍの銅蒸着層、およびアルミ蒸着層を形成し、全光線透過率２０〜５０％であることを特徴とする蒸着フィルム。
【請求項２】
水蒸気透過率が４０℃、９０％RH測定条件において５ｇ／ｍ2・day以下であることを特徴とする請求項１記載の蒸着フィルム。
【請求項３】
アルミ蒸着層の表面抵抗値が４００Ω／□以下である請求項１または２記載の蒸着フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着フィルム、特に、包装用帯電防止フィルムに関する。さらに詳しくは、本発明は、水蒸気遮断性付与により、包装内物質の品質を長期に保つことが可能な包装用アルミ蒸着フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来使用されている粉末・微粒子食品の包装材は、粉末・微粒子食品が帯電している場合、フィルムに内容物が付着し、うまく中身を取り出すことができない。また、電子部品包装材は、内容物が精密機械であることが多く、ホコリ等の付着を嫌う。以上の理由からこれらの包装フィルムとして、帯電防止フィルム（導電性フィルム）が用いられている。
【０００３】
一般的に、多くのプラスチックフィルムは帯電しやすい。プラスチックフィルムを帯電防止加工する場合、フィルム内に静電防止剤を混合させる方法と静電防止剤を塗布する方法がある。
【０００４】
フィルム内に静電防止剤を混合させる方法は、樹脂にイミダリン型界面活性剤や金属塩等を混合させるものである。フィルム内に静電防止剤を塗布する方法は、帯電防止剤や金属をプラスチックフィルム表面に形成させる。帯電防止剤としては、イオン導電性樹脂を用いる方法（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）や、金属を樹脂中にドープする方法が知られている（特許文献４、特許文献５参照）。プラスチックフィルム表面に導電性を持たせたものとして、アルミ蒸着フィルムがある。アルミニウムは金属であり、導電性を有するためだが、これと同様にアルミ箔のラミネートフィルムも帯電しにくい。
【０００５】
一方、電子部品等の精密機械は、ホコリの付着を回避することは重要であるが、精密機械を長期保管するためにはプラスチック袋内の湿度を一定に保つ必要がある。水蒸気は、除電効果を有することから、包装袋内での静電気の発生を防止できる。
【０００６】
しかし、従来のアルミ蒸着フィルムは、帯電防止性や水蒸気バリア性に優れているが、その不透明さ故に内容物を見ることが出来なかった。
【０００７】
ポリエステルフィルムに、周知のアルミ蒸着フィルムよりも蒸着層の厚みを小さくして透明性を持たせたハーフ蒸着フィルムは、表面抵抗値約２０〜４００Ω／□、全光線透過率が２０〜５０％程度であり透明性を有する。しかし、アルミニウムのみを蒸着させて作製した上記のハーフ蒸着フィルムでは、帯電防止効果は得られるが、水蒸気透過率は４０g／ｍ2・day程度であり、水蒸気のバリア性はよくない。
【特許文献１】特開２００２−２１０８７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２２８８４９号公報
【特許文献３】特開平６−２３９９２６号公報
【特許文献４】特開２００３−３９６１８号公報
【特許文献４】特開平６−３０５０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、帯電防止性や水蒸気バリア性に優れ、内容物を見ることができるフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の蒸着フィルムは、ポリエステルフィルム表面に平均厚み０．０２〜１．０ｎｍの銅蒸着層、およびアルミ蒸着層を形成し、全光線透過率２０〜５０％であるフィルムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の蒸着フィルムは、水蒸気バリア性を付与したポリエステルを基材としたフィルムに関するものであり、削り節、紅茶、ふりかけ等の粉末・微粒子の食品包装用途、また、磁気テープ、半導体、プリント配線板、タッチパネル、ソーラーパネル等の電気・電子部品の包装材料に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の構成を例示した断面図である。図１に示したように、本発明の蒸着フィルムは、例えば、ポリエステルフィルム基材１の上に銅金属よりなる核付蒸着層２、アルミ金属からなる蒸着層３が順次積層される。また、必要であれば、蒸着層３の上に被膜層４を積層することができる。
【００１３】
本発明の蒸着フィルムでは、フィルム基材として、機械的強度、寸法安定性および透明性に優れており、包装材料として汎用されているポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルムを用いる。
【００１４】
ポリエステルフィルムは、銅蒸着層およびアルミ蒸着層を形成させることから、ロール状長尺フィルムを用いることが好ましい。ロール状長尺フィルムであると、次加工として、銅蒸着層およびアルミ蒸着層を容易に積層することができ、連続加工が可能であることから、量産性や加工性がよい。
【００１５】
本発明の蒸着フィルムのポリエステルフィルムの厚さは、包装材料としての実用性および需要、また、銅蒸着層およびアルミ蒸着層、必要に応じて被膜層を形成させる際の加工適性を考慮して、５〜１００μｍの範囲が用いられ、さらに好ましくは５〜２５μｍの範囲が用いられる。なお、その厚みは、適宜選択される。
【００１６】
本発明の蒸着フィルムの銅蒸着層は、ポリエステルフィルム表面に形成される。銅蒸着層は、好ましくは、銅の核生成サイトを形成させることにより、ポリエステルフィルムへのアルミ膜の付着力を強化させ、フィルムへの均一なアルミ膜が形成し、高い水蒸気バリア性を有する帯電防止性能の大きいフィルムを得ることができる。
【００１７】
銅蒸着層は銅金属蒸着層であり、例えばプラズマ雰囲気下で発生させた酸素イオンにより、スパッタリング等の方法で銅原子をフィルム上に蒸着させたものである。
【００１８】
銅蒸着層の厚さは、用いられる包装材料の構成や用途により最適条件が異なるが、０．０２〜１．０ｎｍである必要がある。銅蒸着層の膜厚が０．０２ｎｍ未満の場合は、核生成サイトの形成が不十分であるため、アルミ蒸着膜を形成させる次加工において、不均一なアルミ蒸着膜を形成させてしまうことがある。さらに、銅蒸着層の膜厚が０．０２ｎｍ未満の場合は、銅蒸着層の膜厚が十分ではないため、ガスバリアフィルムとしての性能が十分に得られないことがある。一方、銅蒸着層の膜厚が１．０ｎｍ以上の場合でも銅蒸着層の作製可能であるが、水蒸気バリア性はほとんど向上しない。そのため、蒸着層の膜厚は、０．０２〜１．０ｎｍであり、０．０４〜０．２ｎｍとすることが好ましい。
【００１９】
スパッタリングは、気体イオンによるスパッタ現象を用いてフィルム等の基盤に薄膜を形成させる方法である。銅蒸着層を形成させる場合、母材料である銅金属に電子線の類を照射することで、銅原子はターゲット表面に飛んでくる酸素イオンと運動量を交換して、銅原子が運動量を持ってポリエステルフィルムに付着するため、通常の蒸着よりもフィルム基材への密着力が大きい。気体イオンとして、アルゴンや窒素等でも可能であるが、酸素を用いた場合は次工程で形成させるアルミ蒸着層の金属蒸着層を酸化反応させることで、銅蒸着層とアルミ蒸着層の界面に金属酸化物層を得ることにより、基材との密着性を高めることができ、酸素を用いることが望ましい。
【００２０】
銅蒸着層を形成させる手段としては、スパッタリング法以外にイオンプレーティング法やプラズマ気相成長法、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法、真空蒸着法等を用いることもできる。銅蒸着層を形成させる手段は、銅蒸着層の膜厚が薄いことや、汎用性、生産性を考慮すると、スパッタリング法を用いて作製するのがよい。
【００２１】
本発明の蒸着フィルムは、ポリエステルフィルム表面にアルミ蒸着層を形成する。蒸着層は、汎用性があり安価であるためアルミニウムを用いる。本発明の蒸着フィルムのアルミ蒸着層は、透明性を有し、水蒸気等のガスバリア性を有する。
【００２２】
ポリエステルフィルム表面にアルミ蒸着層を形成させる手段としては、真空蒸着法を用いることが可能である。また、薄膜とプラスチック基材の密着性及び薄膜の緻密性を向上させるために、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能である。生産性を考慮すれば、真空蒸着法が最も優れている。なお、真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかを適宜用いればよい。
【００２３】
本発明の蒸着フィルムのアルミ蒸着層は、好ましくは、銅蒸着層上に形成させる。
【００２４】
銅蒸着層の上にアルミ蒸着層を形成させることにより、銅金属の核形成サイトからアルミ金属の結晶成長が行われてアルミ膜が形成されるため、密着力や結晶性も大きくすることができる。そのため、銅蒸着層の上にアルミ蒸着層を形成させた場合は、真空蒸着法でも十分加工が可能である。
【００２５】
０．０２〜１．０ｎｍの銅蒸着層の上にアルミ蒸着層を形成させた場合は、好ましくは、水蒸気透過率が４０℃、９０％RH測定条件において５g／ｍ2・day以下となり、銅蒸着層が無い場合と比較して水蒸気バリア性が優れている。
【００２６】
本発明の蒸着フィルムは、全光線透過率が２０〜５０％である。蒸着フィルムが全光線透過率が５０％を超える場合、アルミ金属膜厚が薄く、水蒸気などのバリア性能が十分に得られなくなる上、酸化アルミ層の形成割合が多いため、表面抵抗値が低くなり帯電防止効果も薄れる。また全光線透過率２０％未満の場合は、透明性が低いため、包装材料として使用した場合、内容物が見えにくくなる。本発明の蒸着フィルムの光線透過率は２０〜５０％であり、２５〜４５％とすることが好ましい。
【００２７】
また、本発明の蒸着フィルムは、好ましくは、表面固有抵抗４００Ω／□以下である。
【００２８】
本発明の蒸着フィルムは、必要であれば、蒸着層の上に被膜層を形成させる。被膜層はアルミ蒸着層を保護するためのものであり、帯電性、耐擦過性、およびガスバリア性に優れている高分子材料を用いることが好ましい。高分子は強度や屈曲性があり塗布加工しやすいため、被膜層の物質として最適である。
【００２９】
帯電性を有する被膜層の例として、イミダリン型界面活性剤や金属塩等を混合させた樹脂や、導電性高分子が挙げられる。
【００３０】
高いガスバリア性を付与する被膜層の例としては、金属アルコキシド、ポリオールおよびイソシアネート化合物を含む物質からなるものが挙げられる。
【００３１】
また、耐擦過性を有する被膜層の例として、イソシアネート化合物が挙げられるが、イソシアネート化合物は、アクリルポリオールなどのポリオールと反応してできるウレタン結合により、基材や無機酸化物との密着性を高める作用もあるため、架橋剤や硬化剤として作用する。
【００３２】
被膜層を塗布する際の溶解および希釈溶媒としては、溶解および希釈可能であれば特に限定されるものではなく、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、n−ヘキサン、ヘプタン等の飽和炭化水素類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類から、いずれか１種または２種以上配合されたものを用いることができる。
【００３３】
被膜層は、任意の濃度で混合した複合溶液を調整した複合溶液を、例えばロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコートなどの周知の塗布方式を用い、フィルム基材の上にコーティングした後、コーティング膜を乾燥して溶媒等を除去し、硬化させることによって形成する。必要であれば、乾燥後、適当な時間および温度でエージングをする。
【００３４】
被膜層の塗布条件は、被膜物質と厚みによって物性が変化することが多いため、用途によって被膜物質および塗布厚みは適宜決める必要がある。
【００３５】
例えば、蒸着面を外側にする構成袋として使用する場合、蒸着膜の欠落を防止するため、トップコート等により蒸着膜を保護することが好ましい。
【００３６】
例えば、蒸着フィルムの蒸着面上に、グラビア方式によりアクリルウレタン系樹脂のコーティング、および乾燥後、４０℃にて３日間エージングさせてコート膜を得ることができる。コート膜を蒸着面に、厚み０．３μｍ形成させた場合、コート面の表面抵抗値は、１．１×１０8Ω／□であり、一般的に、帯電防止フィルムに必要とされる抵抗値１．０×１０12Ω／□以下は得られるが、耐摩擦試験（金巾３号綿布，２００ｇ加重での学振摩擦１０００回）にて、コート内面の蒸着層が欠落するため、蒸着層の保護はできない場合がある。しかし、コート膜を厚み１．０μｍ形成させた場合は表面抵抗値１．０×１０11Ω／□であり、また、耐摩擦試験での蒸着膜の欠落はみられないことから、トップコートの厚さを制御することにより、帯電防止効果を持ちつつ、耐擦過性を有したハーフ蒸着フィルムを得ることが可能である。
【実施例】
【００３７】
以下の実施例、比較例におけるフィルムの評価方法は次の通りである。
【００３８】
（１）水蒸気透過率（g／ｍ2・day）
ＪＩＳ Ｋ７１２９B（１９９２年制定）に準処して、水蒸気透過率測定装置（モダンコントロール社製、Permatran）を使用して、温度４０℃、相対湿度９０％の条件下で測定した。
【００３９】
（２）酸素透過率（cc／ｍ2・day）
ＪＩＳ Ｋ７１２６B（１９８７年制定）に準処して、酸素透過率測定装置（モダンコントロール社製、OX−TRAN）を使用し、温度２０℃、相対湿度９５％の条件下で測定した。
【００４０】
（３）表面抵抗値（Ω／□）
ＪＩＳ  Ｋ６９１１（１９６２年制定(１９９５年改訂)）に準拠して、温度２０℃、湿度６５％条件下にて、表面抵抗測定装置（三菱化学（株）製  ロレスタ 又は ハイレスタ）を使用して測定した。
【００４１】
（４）全光線透過率（％）
ＪＩＳ  Ｋ７１０５（１９８１年制定）に準拠し、光線透過率測定装置（日本電色工業（株）製  NDH−１００１DP）を使用して測定した。
【００４２】
実施例１
ポリエステルフィルム(ユニチカ株式会社製  PTJC  #１２PETフィルム)を、５×１０-4torrの真空下において、プラズマ雰囲気にてイオン化させた酸素ガスを、純度９９．９％銅金属から成るターゲットにスパッタリングさせて、フィルムのコロナ処理面上に平均厚み０．１ｎｍの銅を蒸着させた。その後、フィルム上に形成した銅蒸着層の表面に、純度９９．９％アルミニウムを抵抗加熱方式にて蒸着させ、全光線透過率３５％のハーフ蒸着フィルムを得た。ハーフ蒸着フィルムは、るつぼの抵抗加熱の出力を低く設定してアルミ蒸発速度を周知の不透明なアルミ蒸着フィルムよりも低く抑え、また、蒸着加工条件（巻き取り速度等）により、全光線透過率を３５%となるように蒸着工程を調整した。なお、蒸着時の膜厚は、蒸着アルミ層の全光線透過率をインラインで測定し、全光線透過率３５％とした。
【００４３】
該蒸着フィルムの酸素透過率および水蒸気透過率、および全光線透過率、表面抵抗値の測定を行った。この結果を表１に示す。また、本蒸着フィルムを袋とした場合の内包物確認性も併せて示す。
【００４４】
実施例２
実施例１と同様の方法で、ポリエステルフィルムのコロナ処理面に銅を平均厚み０．１ｎｍ蒸着させた後、全光線透過率が４５％になるように、銅金属層の上にアルミニウムを蒸着させ、実施例１と同様に評価した。
【００４５】
実施例３
実施例１と同様の方法で、ポリエステルフィルムのコロナ処理面に銅を平均厚み０．１ｎｍ蒸着させた後、全光線透過率が２５％となるように、銅金属層の上にアルミニウムを蒸着させ、実施例１と同様に評価した。
【００４６】
比較例１
実施例１と同様の方法で、ポリエステルフィルムのコロナ処理面に銅を０．１ｎｍ蒸着させた後、全光線透過率が６０％になるように、銅金属層の上にアルミニウムを蒸着させた。この場合、蒸着アルミニウム金属層が薄く、透明性はあるが、酸素・水蒸気透過率が大きく、ガスバリア性に劣る結果となった。
【００４７】
比較例２
実施例１と同様の方法でポリエステルフィルムのコロナ処理面に銅を０．１ｎｍ蒸着させた後、全光線透過率が１５％となるようにアルミニウムを蒸着させた。
【００４８】
比較例３
ポリエステルフィルム上にスパッタリング法による銅金属層を設けないで、ポリエステルフィルムのコロナ処理面に直接アルミニウムのみを蒸着させた。この場合も５×１０-4torrの真空下において、抵抗加熱方式にて、実施例１と同様の方法で蒸着加工条件を調整しながらフィルム上にアルミニウムの蒸着を行い、全光線透過率３５％となるような蒸着フィルムを得た。
【００４９】
比較例４
実施例１と同様の方法で、ポリエステルフィルム(ユニチカ株式会社製  PTJC  #１２PETフィルム)のコロナ処理面に、５×１０-4torrの真空下において、プラズマ雰囲気にてイオン化させた酸素ガスを、９９．９％銅金属から成るターゲットにスパッタリングすることにより、フィルム表面に平均厚み０．１ｎｍの銅を蒸着させた。
【００５０】
比較例４に示したアルミ蒸着フィルムは、ハーフ蒸着フィルムの蒸着条件よりも、蒸着時の、るつぼの抵抗加熱出力を高くし、蒸発速度を大きくすることにより、全光線透過率１％以下の蒸着フィルムを作製した。蒸着時の膜厚は、蒸着アルミ層の表面抵抗値を、蒸着加工中にインラインで測定し、２．５Ω／□以下とした。
【００５１】
【表１】
2005144877.tif 000002
【００５２】
表１から明らかなように、同じ基材フィルムで比較すると、実施例１〜３は、ガスバリア性に優れ、内容物確認が可能である。一方、比較例１は蒸着アルミニウム金属層が薄いため、ガスバリア性が悪い。比較例２は、全光線透過率が小さく不透明であるため内包物が見にくい。比較例３は、銅金属層を設けていないため、水蒸気透過率が悪くなることが分かった。
【００５３】
本発明は、包装用帯電防止フィルム、特に水蒸気遮断性付与により包装内物質の品質を長期に保つことが可能な包装用アルミ蒸着フィルムに関する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は実施例に挙げた本発明の構成例を示すものである。
【符号の説明】
【００５５】
１  ：  ポリエステルフィルム
２  ：  銅蒸着層
３  ：  アルミ蒸着層
４  ：  被膜層
【図１】
2005144877.tif 000003