JP2903546B2 - ガスバリアフイルムの製造方法 - Google Patents
ガスバリアフイルムの製造方法Info
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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、耐レトルト性にすぐれた食
品、医薬品、電子材料などの気密性を必要とする包装材
料として有用なガスバリアフイルムの製造方法に関す
る。
品、医薬品、電子材料などの気密性を必要とする包装材
料として有用なガスバリアフイルムの製造方法に関す
る。
（従来の技術） 近年透明ガスバリアフイルムが包装分野、ITO分野に
盛んに使用されるようになってきた。
盛んに使用されるようになってきた。
透明ガスバリアフイルムはその耐熱性や、高度ガスバ
リア性の要求ためにプラスチックフイルム上に、金属酸
化物層を形成したもの（例えば、SiO2、Al2O3）がその
用途に適している。
リア性の要求ためにプラスチックフイルム上に、金属酸
化物層を形成したもの（例えば、SiO2、Al2O3）がその
用途に適している。
金属酸化物層の形成方法としては真空を利用したドラ
イプロセスが主に使われる。ドライプロセスの代表とし
てはスパッタ法と蒸着法がある。
イプロセスが主に使われる。ドライプロセスの代表とし
てはスパッタ法と蒸着法がある。
スパッタ法はその膜形成速度が蒸着法に比較して遅い
ために、包装材料などの低コストを要求される物には適
していない。
ために、包装材料などの低コストを要求される物には適
していない。
蒸着法では、材料を直接加熱する誘導加熱、抵抗加熱
法があるが酸化物は一般に蒸気圧が低く適しない。そこ
で、酸化物の元になる金属を加熱して蒸発させ気相中で
酸素を導入して酸化物を形成する反応性蒸着が行われ
る。（特公昭63−86860）しかし、この方法では蒸発す
る金属の速度と導入する酸素の量の調節が難しく、金属
酸化物膜の特性を一定に保つことは困難である。
法があるが酸化物は一般に蒸気圧が低く適しない。そこ
で、酸化物の元になる金属を加熱して蒸発させ気相中で
酸素を導入して酸化物を形成する反応性蒸着が行われ
る。（特公昭63−86860）しかし、この方法では蒸発す
る金属の速度と導入する酸素の量の調節が難しく、金属
酸化物膜の特性を一定に保つことは困難である。
そこで最近、電子ビームを利用した蒸着が盛んに行わ
れるようになってきた。電子ビーム蒸着法では大きなエ
ネルギーを小さな範囲に集中できるため、蒸気圧が比較
的低い物質でも容易に蒸着できるようになり、金属酸化
物を直接に蒸着できるようになった。
れるようになってきた。電子ビーム蒸着法では大きなエ
ネルギーを小さな範囲に集中できるため、蒸気圧が比較
的低い物質でも容易に蒸着できるようになり、金属酸化
物を直接に蒸着できるようになった。
（発明が解決しようとする課題） しかし、金属酸化物の蒸着速度を上げるために入力す
る電子ビームのエネルギーを上げていくと金属酸化物が
分解してO2が発生して、真空槽内の圧力を上昇させる結
果となる。圧力の上昇は、蒸着膜のガスバリア性の劣化
や、フイルムへの付着強度の低下を招く。
る電子ビームのエネルギーを上げていくと金属酸化物が
分解してO2が発生して、真空槽内の圧力を上昇させる結
果となる。圧力の上昇は、蒸着膜のガスバリア性の劣化
や、フイルムへの付着強度の低下を招く。
又、金属酸化物のような絶縁物では電子が蒸着源材料
より逃げにくくチャージアップする。このため、電子ビ
ームが狙った場所へ到達せず又、ビーム形もみだれた形
となる。そのため蒸着源材料の面へのエネルギーの投入
が不均一となり蒸着速度が分布をもつ。従って形成され
る膜も不均一となってしまう。これはガスバリア性の分
布をまねき問題となる。
より逃げにくくチャージアップする。このため、電子ビ
ームが狙った場所へ到達せず又、ビーム形もみだれた形
となる。そのため蒸着源材料の面へのエネルギーの投入
が不均一となり蒸着速度が分布をもつ。従って形成され
る膜も不均一となってしまう。これはガスバリア性の分
布をまねき問題となる。
（課題を解決するための手段） 本発明は、プラスチックフイルムの少なくとも片面
に、粒状の金属酸化物と30モル％を超えない量の金属粉
末とを混合した物を蒸着源材料として電子ビーム加熱で
蒸着を行い、金属酸化物の薄膜を形成することを特徴と
するガスバリアフイルムの製造方法である。
に、粒状の金属酸化物と30モル％を超えない量の金属粉
末とを混合した物を蒸着源材料として電子ビーム加熱で
蒸着を行い、金属酸化物の薄膜を形成することを特徴と
するガスバリアフイルムの製造方法である。
本発明において、プラスチックフイルムとは有機重合
体を溶解又は溶融押出したもので、必要に応じて長手方
向、幅方向に延伸したものである。
体を溶解又は溶融押出したもので、必要に応じて長手方
向、幅方向に延伸したものである。
有機重合体の代表的なものとしては、ポリエステル、
ポリエチレン、ナイロン６、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、他の有機重合体を
含有するものでもよい。さらに、これらの有機重合体に
公知の添加剤（例えば、帯電防止剤、滑剤）が添加され
てもよい。
ポリエチレン、ナイロン６、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、他の有機重合体を
含有するものでもよい。さらに、これらの有機重合体に
公知の添加剤（例えば、帯電防止剤、滑剤）が添加され
てもよい。
このようなプラスチックフイルムは本発明の膜形成に
先だち公知の表面処理（例えば、コロナ処理、プラズマ
処理、アンカーコート処理）を行ってもよい。
先だち公知の表面処理（例えば、コロナ処理、プラズマ
処理、アンカーコート処理）を行ってもよい。
本発明のプラスチックフイルムの厚さは特に制限を受
けないが、包装材料としての適性では３〜500μｍの範
囲が好ましい。
けないが、包装材料としての適性では３〜500μｍの範
囲が好ましい。
かかるプラスチックフイルムの上に粒状の金属酸化物
と金属粉末とを混合したものを蒸着源材料とした無機膜
を電子ビーム蒸着で形成する。
と金属粉末とを混合したものを蒸着源材料とした無機膜
を電子ビーム蒸着で形成する。
本発明で言う金属酸化物は、ガスバリア性、衛生性、
コスト面、透明性によりAl2O3、CeO2、MgO、SiO、Si
O2、SnO2、ZrO3が好ましい。又、それに混ぜる金属とし
ては、それらの還元物Al、Ce、Mg、Si、Sn、Zrが好まし
い酸化物と金属は特に同じ種類である必要はない。
コスト面、透明性によりAl2O3、CeO2、MgO、SiO、Si
O2、SnO2、ZrO3が好ましい。又、それに混ぜる金属とし
ては、それらの還元物Al、Ce、Mg、Si、Sn、Zrが好まし
い酸化物と金属は特に同じ種類である必要はない。
金属酸化物と金属の混合比としては、電子ビーム加熱
時に真空槽内の圧力が50mPa以下に保たれる程度に混合
されるのが好ましい。あまり金属量が多いとプラスチッ
クフイルムに形成する膜が透明性を失い、透明ガスバリ
アフイルムとしての特徴をなくする。
時に真空槽内の圧力が50mPa以下に保たれる程度に混合
されるのが好ましい。あまり金属量が多いとプラスチッ
クフイルムに形成する膜が透明性を失い、透明ガスバリ
アフイルムとしての特徴をなくする。
具体的な数字としては、基本となる金属酸化物それと
組み合わされる金属によって異なるが、およそ金属が30
モル％をこえない量であることが必要であり、さらに３
モル％より10モル％の間が最も適した量である。
組み合わされる金属によって異なるが、およそ金属が30
モル％をこえない量であることが必要であり、さらに３
モル％より10モル％の間が最も適した量である。
本発明で言う、蒸発源材料の形状としては金属酸化物
は3mm〜10mm程度の粒状が適しており、金属は、1mm〜30
メッシュ程度の粉末が適している。
は3mm〜10mm程度の粒状が適しており、金属は、1mm〜30
メッシュ程度の粉末が適している。
本発明に於て、金属酸化物と金属とを混合した物を蒸
着源材料として電子ビーム蒸着を行った場合、蒸着中の
真空度が50mPa以下におさえられて膜形成ができるた
め、膜の付着強度が増し良好なガスバリアフイルムが得
られる。また、金属粒が混合されているため電子ビーム
の一様照射が可能になり、蒸着源材料の一様加熱ができ
る。
着源材料として電子ビーム蒸着を行った場合、蒸着中の
真空度が50mPa以下におさえられて膜形成ができるた
め、膜の付着強度が増し良好なガスバリアフイルムが得
られる。また、金属粒が混合されているため電子ビーム
の一様照射が可能になり、蒸着源材料の一様加熱ができ
る。
そのため、蒸着スピードの分布が一様となりバリア層
も一様となる。以上により、均一な透明なガスバリアフ
イルムが得られる。
も一様となる。以上により、均一な透明なガスバリアフ
イルムが得られる。
（実施例） 平均粒子径5mmの粒状の金属酸化物と平均粒子径0.5mm
の金属粉末を表１に示す組成に混合して、銅水冷ルツボ
内に幅300mm縦150mmの範囲に投入した。
の金属粉末を表１に示す組成に混合して、銅水冷ルツボ
内に幅300mm縦150mmの範囲に投入した。
基板として、厚さ12μｍのOES（東洋紡（株）製Ｅ−5
100）を使用した。電子ビームによる入力エネルギー
は、44kwであり蒸着膜の膜厚は1000Å一定とした。
100）を使用した。電子ビームによる入力エネルギー
は、44kwであり蒸着膜の膜厚は1000Å一定とした。
蒸着中の真空槽内の圧力を測定した。測定結果は第１
図に示す。
図に示す。
作成した透明ガスバリアフイルムの酸素透過率を酸素
透過率測定装置（モダンコントロールズ社製、OX−TRAN
100）を用いて測定した。
透過率測定装置（モダンコントロールズ社製、OX−TRAN
100）を用いて測定した。
結果を表２に示す。
作成した透明ガスバリアフイルムの膜厚分布を表面粗
さ計を使用して測定した。フイルムの幅方向の中心の膜
厚を１とした場合の各位置での厚さを表３に示す。
さ計を使用して測定した。フイルムの幅方向の中心の膜
厚を１とした場合の各位置での厚さを表３に示す。
（発明の効果） 本発明により、蒸着膜とプラスチックフイルムとの付
着が良好でかつその蒸着膜の厚さが均一な透明ガスバリ
アフイルムが得られた。
着が良好でかつその蒸着膜の厚さが均一な透明ガスバリ
アフイルムが得られた。
第１図は、実施例１〜４と比較例１〜２を作成中の真空
槽内の圧力変化を示す図である。 Ａ……実施例１ Ｂ……実施例２ Ｃ……実施例３ Ｄ……実施例４ Ｅ……比較例１ Ｇ……比較例２
槽内の圧力変化を示す図である。 Ａ……実施例１ Ｂ……実施例２ Ｃ……実施例３ Ｄ……実施例４ Ｅ……比較例１ Ｇ……比較例２
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−86860（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−110242（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244540（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−176069（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B32B 15/08 B32B 9/00 C23C 14/30
Claims (1)
- 【請求項１】プラスチックフィルムの少なくとも片面
に、粒状の金属酸化物と30モル％を超えない量の金属粉
末とを混合したものを蒸着源材料として、電子ビーム加
熱蒸着を行うことを特徴とする透明ガスバリアフィルム
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15109789A JP2903546B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | ガスバリアフイルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15109789A JP2903546B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | ガスバリアフイルムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315526A JPH0315526A (ja) | 1991-01-23 |
| JP2903546B2 true JP2903546B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=15511271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15109789A Expired - Fee Related JP2903546B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | ガスバリアフイルムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903546B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5792550A (en) * | 1989-10-24 | 1998-08-11 | Flex Products, Inc. | Barrier film having high colorless transparency and method |
| ITRM910687A1 (it) * | 1991-09-13 | 1993-03-15 | Consorzio Centro Delle Tecnolo | Struttura multistrato a film sottile per trattamenti di barriera su film plastico. |
| EP0969521A1 (de) * | 1998-07-03 | 2000-01-05 | ISOVOLTAÖsterreichische IsolierstoffwerkeAktiengesellschaft | Fotovoltaischer Modul sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung |
| CN102191463B (zh) * | 2010-03-15 | 2015-12-16 | 三菱综合材料株式会社 | 薄膜形成用气相沉积材、具备该薄膜的薄膜片材和层压片材 |
| JP5966821B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-08-10 | 凸版印刷株式会社 | ガスバリア積層フィルム |
| JP6212899B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2017-10-18 | 凸版印刷株式会社 | ガスバリア積層フィルム |
| KR102412325B1 (ko) * | 2017-03-07 | 2022-06-22 | 도요보 가부시키가이샤 | 증착 기재용 폴리에틸렌계 필름 및 그것을 사용한 증착 필름 |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP15109789A patent/JP2903546B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315526A (ja) | 1991-01-23 |
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