JP2682124B2 - Method for producing transparent barrier film - Google Patents
Method for producing transparent barrier filmInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ガスバリア性の優れた透明フィルムの製造
方法に関するもので、さらに詳しくは、プラスチックフ
ィルムからなる透明な基材に金属酸化物蒸着層を設けガ
スバリア性の優れた透明フィルムの製造方法に関するも
のである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a transparent film having an excellent gas barrier property, more specifically, a metal oxide vapor deposition layer on a transparent substrate made of a plastic film. And a method for producing a transparent film having excellent gas barrier properties.
＜従来技術＞ プラスチックフィルムからなる透明な基材に金属蒸着
を設けたフィルムは装飾材料や包装材料として広く用い
られている。しかしながら金属蒸着フィルムは、不透明
であるため、内容物が確認できない、防湿性、ガスバリ
ア性が不足しているため改善が求められていた。<Prior Art> A transparent base material made of a plastic film provided with metal vapor deposition is widely used as a decorative material or a packaging material. However, since the metal vapor deposition film is opaque, the contents cannot be confirmed, and the moisture-proof property and the gas barrier property are insufficient, so that improvement has been demanded.
上記の点を改良したものとして、透明な基材に金属酸
化物、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグ
ネシウムの蒸着層を設けた包装材料が提案され、一部実
用化されている。前記金属酸化物のうち、特に酸化マグ
ネシウムの蒸着層を設けた包装材料は、他の金属酸化物
の蒸着層を設けたものと比較して、耐水蒸気透過性、透
明性が優れたものであった。As a modification of the above point, a packaging material in which a vapor deposition layer of a metal oxide such as silicon oxide, aluminum oxide or magnesium oxide is provided on a transparent substrate has been proposed and partially put into practical use. Among the metal oxides, the packaging material provided with the vapor deposition layer of magnesium oxide is excellent in water vapor permeation resistance and transparency as compared with those provided with vapor deposition layers of other metal oxides. It was
また、酸化マグネシウム蒸着層を保護するため、特公
昭63−28017号公報に示されるように、さらに酸化アル
ミニウム、または酸化ジルコニウムを蒸着することが行
われている。In addition, in order to protect the magnesium oxide vapor-deposited layer, aluminum oxide or zirconium oxide is further vapor-deposited as disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-8017.
しかし、いずれも酸化マグネシウム蒸着層は、基材上
に直接形成されているので、基材を通過した炭酸ガスに
より酸化マグネシウムが経時的に化学変化をおこし、ガ
スバリア性のばらつきが大きくなるうえ、基材との密着
性が低下したり、シール部にデラミネーション発生して
しまった。However, in both cases, the magnesium oxide vapor deposition layer is formed directly on the base material, so the carbon dioxide gas that has passed through the base material causes a chemical change of magnesium oxide over time, which causes large variations in gas barrier properties and also causes Adhesion with the material deteriorated, and delamination occurred in the seal part.
また、後者の場合は、酸化マグネシウム蒸着層上に酸
化アルミウニウム、または酸化ジルコニウム蒸着層を形
成するため、かなりの加熱を行うため、酸化マグネシウ
ム蒸着層が物理的、化学的性質が低下し、ガスバリア
性、基材との密着性が低下してしまった。In the latter case, since the aluminum oxide or zirconium oxide vapor-deposited layer is formed on the magnesium oxide vapor-deposited layer, considerable heating is performed, so that the magnesium oxide vapor-deposited layer is deteriorated in physical and chemical properties and gas barrier property. , The adhesion to the base material has deteriorated.
＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明の目的は、上記従来の問題を解決し、透明性、
耐水蒸気透過性の優れた酸化マグネシウム蒸着層を有
し、この酸化マグネシウム蒸着層の経時的劣化が小さい
透明バリアフィルムの製造方法を提供することである。<Problems to be Solved by the Invention> An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to achieve transparency,
It is an object of the present invention to provide a method for producing a transparent barrier film having a magnesium oxide vapor-deposited layer having excellent water vapor permeation resistance and having little deterioration with time of the magnesium oxide vapor-deposited layer.
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、透明な基材フィルム上に高速スパッタリン
グ法により30〜50Åの厚さのアルミニウム薄膜をスパッ
タリング後、500〜5000Åの厚さの酸化マグネシウム層
を蒸着形成してなる透明バリアフィルムの製造方法であ
る。<Means for Solving the Problems> The present invention is to form an aluminum thin film having a thickness of 30 to 50 Å on a transparent substrate film by a high speed sputtering method, and then form a magnesium oxide layer having a thickness of 500 to 5000 Å by vapor deposition. Is a method for producing a transparent barrier film.
また、本発明は前述の酸化マグネシウム層を蒸着形成
後、さらに高速スパッタリング法により30〜50Åの厚さ
のアルミニウム薄膜をスパッタリングしてなる透明バリ
アフィルムの製造方法である。The present invention is also a method for producing a transparent barrier film, which is obtained by forming the above-mentioned magnesium oxide layer by vapor deposition and further sputtering an aluminum thin film having a thickness of 30 to 50 Å by a high speed sputtering method.
そして、前記アルミニウム薄膜、および酸化マグネシ
ウム層の形成は、同一真空系内で形成することが好まし
い。The aluminum thin film and the magnesium oxide layer are preferably formed in the same vacuum system.
ここで、透明な基材フィルムは、ポリエステル、ポリ
エチレリン、ナイロン等の耐熱性、寸法安定性の優れた
フィルムであればよい。特に12〜50μの厚さのポリエス
テルフィルムが好ましい。Here, the transparent base film may be a film having excellent heat resistance and dimensional stability, such as polyester, polyethylene, or nylon. A polyester film having a thickness of 12 to 50 μ is particularly preferable.
次のアルミニウム薄膜は、真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等の各種方法により可能であ
るが、膜厚を30〜50Åの範囲に制御するため、DCスパッ
タリング、またはRFスパッタリングが望ましい。The following aluminum thin film can be formed by various methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating, but DC sputtering or RF sputtering is preferable in order to control the film thickness in the range of 30 to 50Å.
そして、酸化マグネシウム層ね真空蒸着、スパッタリ
ング、イオンプレーティング等の各種方法により形成可
能で、厚さは、500〜5000Åの範囲、特に1000〜2000Å
範囲が、ガスバリア性、透明性、亀裂発生防止の点から
好ましい。The magnesium oxide layer can be formed by various methods such as vacuum deposition, sputtering and ion plating, and the thickness is in the range of 500 to 5000Å, especially 1000 to 2000Å
The range is preferable from the viewpoint of gas barrier property, transparency, and prevention of crack generation.
さらに、包装材料として使用する場合は、酸化マグネ
シウム層、あるいはアルミニウム薄膜に接着剤層を介し
て、ヒートシール可能な樹脂からなるシール層を形成す
る。Further, when used as a packaging material, a sealing layer made of a heat-sealable resin is formed on a magnesium oxide layer or an aluminum thin film via an adhesive layer.
このヒートシール層は、酸化マグネシウム層を形成し
た直後に設けることにより、酸化マグネシウム層が、組
成変化をおこさず好ましい。By providing the heat seal layer immediately after forming the magnesium oxide layer, the magnesium oxide layer is preferable because the composition does not change.
＜作用＞ 厚さが30〜50Åのアルミニウム薄膜を設けることによ
り、このアルミニウム薄膜が酸化し、アルミニウム酸化
物を含む薄膜となり、基材と酸化マグネシウム層との密
着性が高いまま維持でき、かつ、この薄膜が酸化マグネ
シウム層の保護の役割を果たし、酸化マグネシウム層の
組成変化を防止することができる。<Operation> By providing an aluminum thin film having a thickness of 30 to 50 Å, the aluminum thin film is oxidized and becomes a thin film containing aluminum oxide, and the adhesion between the base material and the magnesium oxide layer can be maintained high, and This thin film plays a role of protecting the magnesium oxide layer and can prevent the composition change of the magnesium oxide layer.
また、アルミニウム薄膜を酸化マグネシウム層上にさ
らに設けることにより、酸化マグネシウムを両側から狭
持する構成となり、保護がより向上するうえ、包装材料
として使用する際に設けるヒートシール層との密着性が
向上し、ヒートシール部においてもデラミネーションを
防止できる。In addition, by further providing an aluminum thin film on the magnesium oxide layer, the magnesium oxide is sandwiched from both sides, and the protection is further improved, and the adhesion with the heat seal layer provided when used as a packaging material is improved. However, delamination can be prevented even in the heat seal portion.
＜実施例１＞ 第１図に示した巻取り式蒸着スパッタリング装置を用
い、厚さ12μのポリエチレンテレフタレートフィルムか
ら基材の表面にアルミニウム薄膜を真空度１×10-3Torr
でDCスパッタリングにより30Åの厚さに設けた後、同じ
真空槽で真空度２×10-5Torrでエレクトロンビーム加熱
方式により蒸着を行い、厚さ2000Åの酸化マグネシウム
層を形成した。<Example 1> Using the winding type vapor deposition sputtering apparatus shown in FIG. 1, an aluminum thin film was formed on a surface of a substrate from a polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μ at a vacuum degree of 1 × 10 −3 Torr.
Then, it was deposited by DC sputtering to a thickness of 30 Å, and then vapor-deposited by an electron beam heating method in the same vacuum chamber at a vacuum degree of 2 × 10 -5 Torr to form a 2000 Å thick magnesium oxide layer.
次に、やはり同じ真空槽で真空度１×10-3Torrで酸化
マグネシウム層上にアルミニウム薄膜をDCスパッタリン
グにより30Åの厚さに設けた。Next, in the same vacuum chamber, an aluminum thin film was provided on the magnesium oxide layer at a vacuum degree of 1 × 10 −3 Torr to a thickness of 30 Å by DC sputtering.
そして、アルミニウム薄膜にウレタン系接着剤（AD81
0A//AD810B東洋モートン製）からなる接着剤層を介し
て、厚さ60μの未延伸ポリプロピレンフィルム（ショー
レックスアロマーAT 昭和電工製）からなるヒートシー
ル層をドライラミネートを用い積層した。And urethane adhesive (AD81
0A // AD810B manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.), and a heat-sealing layer composed of an unstretched polypropylene film having a thickness of 60 μ (Shorex Allomer AT manufactured by Showa Denko) was laminated using a dry laminate through an adhesive layer composed of 0A // AD810B.
得られた積層フィルムを用い、10cm×10cmの大きさの
袋を作り、塩化カルシウムを充填し、透湿度、酸素透過
度、ラミネート強度、ヒートシール部のデラミネーショ
ンの状態、および透明性を測定した。Using the obtained laminated film, a bag with a size of 10 cm × 10 cm is made, calcium chloride is filled, moisture permeability, oxygen permeability, laminate strength, delamination state of the heat seal part, and transparency were measured. .
その結果を表１に示す。 Table 1 shows the results.
＜実施例２＞ 実施例１において酸化マグネシウム層上に設けたアル
ミニウム薄膜を設けない他は、実施例11と同じ条件で積
層フィルムを製造し、実施例１と同様の評価を行った。
その結果は表１に示す。<Example 2> A laminated film was produced under the same conditions as in Example 11 except that the aluminum thin film provided on the magnesium oxide layer was not provided in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
The results are shown in Table 1.
＜実施例３＞ 酸化マグネシウム層の厚さを100Åとした以外は、実
施例11と同じ条件で積層フィルムを製造し、実施例１と
同様の評価を行った。<Example 3> A laminated film was produced under the same conditions as in Example 11 except that the thickness of the magnesium oxide layer was 100Å, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
その結果は表１に示す。 The results are shown in Table 1.
＜比較例１＞ 基材にアルミニウム薄膜を設けない以外は、実施例２
と同じ条件で積層フィルムを製造し、実施例１と同様の
評価を行った。Comparative Example 1 Example 2 except that the aluminum thin film is not provided on the base material.
A laminated film was manufactured under the same conditions as above, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
その結果は表１に示す。 The results are shown in Table 1.
＜比較例２＞ 基材にアルミニウム薄膜を設けない以外は、実施例１
と同じ条件で積層フィルムを製造し、実施例１と同様の
評価を行った。Comparative Example 2 Example 1 except that the aluminum thin film is not provided on the base material.
A laminated film was manufactured under the same conditions as above, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
その結果は表１に示す。 The results are shown in Table 1.
＜比較例２＞ 比較例における酸化マグネシウム層上に設けたアルミ
ニウム薄膜の代わりに厚さ1000Åの酸化アルミニウム層
をエレクトロンビーム加熱方式の真空蒸着法により形成
した以外は、比較例２と同じ条件で積層フィルムを製造
し、実施例１と同様の評価を行った。Comparative Example 2 Laminated under the same conditions as Comparative Example 2 except that an aluminum oxide layer having a thickness of 1000Å was formed by an electron beam heating vacuum deposition method instead of the aluminum thin film provided on the magnesium oxide layer in Comparative Example. A film was produced and evaluated in the same manner as in Example 1.
その結果は表１に示す。 The results are shown in Table 1.
前記表１の各測定項目は、以下の通り測定を行った。 The measurement items of Table 1 were measured as follows.
１）酸素透過率 単位:cc/m2,day・atm MOCON OXTRAN 10/50Aを用い、25℃−100％RHにて測定 ２）透湿度 単位:g/m2・day MOCON PARMATRAN−W6を用い、40℃−90％RHにて測定 ３）透明性 目視による評価で各記号は、以下の状態を表す。1) Oxygen permeability unit: cc / m 2 , day ・ atm Measured at 25 ℃ -100% RH using MOCON OXTRAN 10 / 50A 2) Moisture vapor transmission rate unit: g / m 2・ day using MOCON PARMATRAN-W6 , Measured at 40 ° C-90% RH 3) Transparency Each symbol indicates the following states by visual evaluation.
○……良好 △……やや不良 ×……不良 ４）ラミネート強度 単位:g/15m2 テンシロンUTM−III−100を用い、90℃剥離引張速度3
00mm/minにて測定 なお表中Ｐは基材であるポリエチレンテレフタレート
フィネムの切断を表わす。○ …… Good △ …… Slightly bad × …… Poor 4) Laminate strength Unit: g / 15m 2 Tensilon UTM-III-100, 90 ° C peel tensile speed 3
Measured at 00 mm / min P in the table represents the cutting of the polyethylene terephthalate finem as the base material.
５）シール部のデラミネーション 目視による評価で、各記号は以下の状態を表す。5) Delamination of seal part Each symbol represents the following states by visual evaluation.
○……発生せず △……一部発生 ×……発生 表１の結果に基づき、各実施例、および比較例の経時
的変化の総合評価を行った。○: No occurrence △: Partial occurrence ×: Occurrence Based on the results shown in Table 1, comprehensive evaluation of changes over time of each Example and Comparative Example was performed.
＜発明の効果＞ 本発明の方法で得られた透明バリアフィルムは、アル
ミニウム薄膜を直接設けるにもかかわらず、30〜50Åの
厚さに設けるので、形成されたアルミニウム薄膜は、酸
化により、酸化アルミニウム薄膜（Al2O3,AlO,Al2O2,Al
の混合系）となり、透明性を阻害することなく、基材と
酸化マグネシウム層との密着強度を向上させることがで
きた。<Effects of the Invention> The transparent barrier film obtained by the method of the present invention is provided with a thickness of 30 to 50 Å even though the aluminum thin film is directly provided. Thin film (Al 2 O 3 ,, AlO, Al 2 O 2 ,, Al
It was possible to improve the adhesion strength between the base material and the magnesium oxide layer without impairing the transparency.
また、アルミニウム薄膜を、基材ばかりでなく、酸化
マグネシウム層上にも設けることにより、さらに、接着
層を介してヒートシール層を設け包装材料として使用し
た場合でも、シール部におけるデラミネーションが発生
せず、良好な包装材料使用することができる。Further, by providing the aluminum thin film not only on the base material but also on the magnesium oxide layer, even if a heat seal layer is further provided via an adhesive layer and used as a packaging material, delamination does not occur in the seal part. No, good packaging material can be used.
さらに、長期間酸化マグネシウム層の物性、および経
次の劣化のない、安定した透明バリアフィルムがえられ
る。Furthermore, a stable transparent barrier film can be obtained without long-term physical properties of the magnesium oxide layer and subsequent deterioration.
第１図は、本発明の製造方法に用いる巻取り式蒸着スパ
ッタリング装置を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a winding type vapor deposition sputtering apparatus used in the manufacturing method of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−83029（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−28017（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-61-83029 (JP, A) JP-B-63-28017 (JP, B2)
Claims (2)
グ法により30〜50Åの厚さのアルミニウム薄膜をスパッ
タリング後、酸化マグネシウム層を500〜5000Åの厚さ
に蒸着形成してなる透明バリアフィルムの製造方法。1. A transparent barrier film produced by sputtering an aluminum thin film having a thickness of 30 to 50 Å on a transparent substrate film by a high speed sputtering method, and depositing a magnesium oxide layer to a thickness of 500 to 5000 Å by vapor deposition. Method.
層を蒸着形成後、さらに高速スパッタリング法により30
〜50Åの厚さのアルミニウム薄膜をスパッタリングして
なる透明バリアフィルムの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein after the magnesium oxide layer is formed by vapor deposition, the magnesium oxide layer is further formed by a high speed sputtering method.
A method for producing a transparent barrier film formed by sputtering an aluminum thin film having a thickness of ~ 50Å.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8289289A JP2682124B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Method for producing transparent barrier film |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP8289289A JP2682124B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Method for producing transparent barrier film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02261639A JPH02261639A (en) | 1990-10-24 |
| JP2682124B2 true JP2682124B2 (en) | 1997-11-26 |
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ID=13786927
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP8289289A Expired - Fee Related JP2682124B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Method for producing transparent barrier film |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2012133703A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 三菱樹脂株式会社 | Gas barrier laminate film, and method for producing same |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP3266978B2 (en) * | 1993-04-30 | 2002-03-18 | 凸版印刷株式会社 | Package for oxygen scavenger |
| JP3314541B2 (en) * | 1994-08-22 | 2002-08-12 | 凸版印刷株式会社 | Laminate |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8289289A patent/JP2682124B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012133703A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 三菱樹脂株式会社 | Gas barrier laminate film, and method for producing same |
| JP5919259B2 (en) * | 2011-03-31 | 2016-05-18 | 三菱樹脂株式会社 | Gas barrier laminated film and method for producing the same |
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| JPH02261639A (en) | 1990-10-24 |
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