JP3208948B2 - Transparent gas barrier material - Google Patents

Transparent gas barrier material

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JP3208948B2
JP3208948B2 JP23027593A JP23027593A JP3208948B2 JP 3208948 B2 JP3208948 B2 JP 3208948B2 JP 23027593 A JP23027593 A JP 23027593A JP 23027593 A JP23027593 A JP 23027593A JP 3208948 B2 JP3208948 B2 JP 3208948B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、食品、医薬品、精密電
子部品等の包装分野に用いられる透明性を有するガスバ
リア材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent gas barrier material used in the field of packaging foods, pharmaceuticals, precision electronic parts and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、食品、医薬品、精密電子部品等の
包装に用いられる包装材料は、内容物の変質、とくに食
品においては蛋白質や油脂等の酸化、変質を抑制し、さ
らに味、鮮度を保持するために、また無菌状態での取扱
いが必要とされる医薬品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(ガス)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。
2. Description of the Related Art In recent years, packaging materials used for packaging foods, pharmaceuticals, precision electronic parts, etc., suppress deterioration of contents, especially oxidation and deterioration of proteins and oils and fats in foods, and further improve taste and freshness. For pharmaceuticals that need to be retained and handled under aseptic conditions, suppress the deterioration of active ingredients and maintain their efficacy.For precision electronic components, prevent corrosion of metal parts, insulation failure, etc. To do
It is necessary to prevent the effects of oxygen, water vapor, and other gases that alter the contents of the packaging material, and it is required to have a gas barrier property that blocks these gases.

【0003】そのため、従来から塩化ビニリデン樹脂を
コートしたポリプロピレン(KOP)やポリエチレンテ
レフタレート(KPET)或いはエチレンビニルアルコ
ール共重合体(EVOH)など一般にガスバリア性が比
較的高いと言われる高分子樹脂組成物をガスバリア材と
して包装材料に用いた包装フィルムやAlなどの金属か
らなる金属箔、適当な高分子樹脂組成物(単独では、高
いガスバリア性を有していない樹脂であっても)にAl
などの金属又は金属化合物を蒸着した金属蒸着フィルム
を包装材料に用いた包装フィルムが一般的に使用されて
きた。
For this reason, polymer resin compositions which are generally said to have relatively high gas barrier properties, such as polypropylene (KOP), polyethylene terephthalate (KPET) or ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) coated with vinylidene chloride resin, have been used. As a gas barrier material, a packaging film used as a packaging material, a metal foil made of a metal such as Al, or a suitable polymer resin composition (even a resin that does not have high gas barrier properties by itself)
Packaging films using a metal-deposited film on which a metal or a metal compound such as the above is deposited as a packaging material have been generally used.

【0004】ところが、上述の高分子樹脂組成物のみを
用いてなる包装フィルムは、Alなどの金属又は金属化
合物を用いた箔や蒸着層を形成した金属蒸着フィルムに
比べるとガスバリア性に劣るだけでなく、温度・湿度の
影響を受けやすく、その変化によってはさらにガスバリ
ア性が劣化することがる。一方、Alなどの金属又は金
属化合物を用いた箔や蒸着層を形成した金属蒸着フィル
ムは、温度・湿度などの影響を受けることは少なく、ガ
スバリア性に優れるが、包装体の内容物を透視して確認
することができないとする欠点を有していた。
However, a packaging film using only the above-mentioned polymer resin composition is only inferior in gas barrier properties as compared with a metal vapor-deposited film formed with a foil or vapor-deposited layer using a metal or a metal compound such as Al. However, it is easily affected by temperature and humidity, and the gas barrier property may be further deteriorated depending on the change. On the other hand, a metal vapor-deposited film on which a foil or a vapor-deposited layer is formed using a metal or a metal compound such as Al is less affected by temperature, humidity, and the like, and is excellent in gas barrier properties. And it cannot be confirmed.

【0005】そこで、これらの欠点を克服した包装用材
料として、最近では一酸化珪素(SiO)などの珪素酸
化物薄膜、酸化マグネシウム(MgO)薄膜を透明性を
有する高分子材料からなる基材上に蒸着などの形成手段
により形成された蒸着フィルムが開発されており、一部
は上市されている。
To overcome these drawbacks, recently, as a packaging material, a thin film of silicon oxide such as silicon monoxide (SiO) or a thin film of magnesium oxide (MgO) has been formed on a substrate made of a transparent polymer material. A vapor-deposited film formed by a method such as vapor deposition has been developed, and a part thereof has been put on the market.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SiO
蒸着薄膜は、ガスバリア性が上述のAl箔や Al蒸着
膜と比較して劣ること、さらにSiO蒸着薄膜自体が薄
黄色に色を有するため、これを上述のような食品などの
包装材料に用いた場合には、内容物が変質していると思
われることがあるなどの問題を有している。
SUMMARY OF THE INVENTION However, SiO
The vapor-deposited thin film is inferior in gas barrier properties to the above-mentioned Al foil or Al-deposited film, and furthermore, the SiO-deposited thin film itself has a light yellow color, so this was used for the above-mentioned packaging materials for foods and the like. In some cases, there is a problem that the contents may be considered to be altered.

【0007】また酸化マグネシウム(MgO)蒸着薄膜
は、無色透明であり優れた光透過性を有しており、防湿
性も上記一酸化珪素(SiO)蒸着薄膜より若干優れる
が、機械的強度が他の蒸着薄膜に比べて弱く、例えばこ
の酸化マグネシウム(MgO)蒸着薄膜は、包装材料に
用いられる場合に、包装体への加工(折り曲げ、引っ張
り、ラミネートなど)や文字や絵柄などデザインを印刷
により表面或いは裏面に施す、いわゆる蒸着後の後加工
において薄膜に傷などの損傷が発生し、この損傷部分か
ら空気、水蒸気などの気体が浸透するなどして本来有し
ているはずの高いガスバリア性が低下してしまうという
問題を有している。
A magnesium oxide (MgO) deposited thin film is colorless and transparent, has excellent light transmittance, and is slightly superior to the above-described silicon monoxide (SiO) deposited thin film in mechanical properties. For example, this magnesium oxide (MgO) vapor-deposited thin film, when used as a packaging material, can be processed (folded, pulled, laminated, etc.) into a package and printed with a design such as a character or picture. Alternatively, damage such as scratches occurs in the thin film in the post-processing after so-called deposition on the back surface, and gas such as air and water vapor penetrates from the damaged portion, thereby deteriorating the high gas barrier property that should be originally possessed. There is a problem of doing so.

【0008】すなわち、包装体として用いられる条件と
して、内容物自体を直視することが可能なだけの透明
性、内容物に対して影響を与える気体などを遮断する高
いガスバリア性、包装体への加工などによる機械的なス
トレスに対して機能を低下させない機械的強度(若しく
はフレキシビリティ)を有するものが求められており、
現在のところこれらを全て満たす包装材料は見いだされ
ていない。
[0008] That is, the conditions for use as a package include transparency enough to allow the contents themselves to be seen directly, high gas barrier properties to block gases that affect the contents, and processing into packages. Those that have mechanical strength (or flexibility) that does not lower the function against mechanical stress due to such as are required,
At present, no packaging material meeting all of these has been found.

【0009】そこで、本発明は無色透明であり、かつ高
いガスバリア性を有するとともに後加工による外部から
の折り曲げや引っ張り等の作用に対して、ガスバリア性
の低下することのない機械的強度を有する実用性の高い
透明ガスバリア材を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention is a practical product which is colorless and transparent, has high gas barrier properties, and has mechanical strength which does not lower the gas barrier properties against the action of external bending or pulling by post-processing. It is an object to provide a highly transparent gas barrier material.

【0010】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
のであり、請求項1記載の発明は、透明性を有する高分
子材料からなる基材の少なくとも一方の面に無機化合物
の薄膜を形成してなる透明ガスバリア材において、前記
無機化合物の薄膜が酸化カルシウムと水酸化カルシウム
からなり、かつ酸化カルシウムと水酸化カルシウムとの
比率が重量比で95:5〜20:80の範囲内である
とを特徴とする透明ガスバリア材である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 is to form a thin film of an inorganic compound on at least one surface of a substrate made of a transparent polymer material. in a transparent gas-barrier material comprising Te, a thin film of the inorganic compound is Ri Do from calcium oxide and calcium hydroxide, and calcium oxide and the calcium hydroxide
A transparent gas barrier material characterized in that the weight ratio is in the range of 95: 5 to 20:80 .

【0011】請求項2に記載される発明は、無機化合物
の薄膜の厚さが50〜3000Åの範囲内であることを
特徴とする請求項1記載の透明ガスバリア材である。
The invention described in claim 2 is an inorganic compound
That the thickness of the thin film is in the range of 50-3000mm
The transparent gas barrier material according to claim 1, wherein:

【0012】請求項3に記載される発明は、無機化合物
の薄膜の厚さが50〜3000Åの範囲内であるを特徴
とする透明ガスバリア材である。
[0012] The invention described in claim 3 is a transparent gas barrier material, wherein the thickness of the thin film of the inorganic compound is in the range of 50 to 3000 °.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。図1は本発明の透明ガスバリア材を説明する断面図
であり、図2は本発明の透明ガスバリア材を形成する蒸
着装置を説明する概略構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view illustrating a transparent gas barrier material of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a vapor deposition apparatus for forming the transparent gas barrier material of the present invention.

【0015】まず、本発明の透明ガスバリア材の構成に
ついて図1を参照し説明する。1は本発明の透明ガスバ
リア材であり、基材2の表面に無機化合物である酸化カ
ルシウムと水酸化カルシウムからなる薄膜層3が形成さ
れている。この酸化カルシウムと水酸化カルシウムから
なる薄膜層3は基材2の両面に形成してもよく、また多
層に形成してもよい。
First, the structure of the transparent gas barrier material of the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 1 denotes a transparent gas barrier material of the present invention, and a thin film layer 3 made of inorganic compounds such as calcium oxide and calcium hydroxide is formed on the surface of a substrate 2. The thin film layer 3 composed of calcium oxide and calcium hydroxide may be formed on both sides of the substrate 2 or may be formed in a multilayer.

【0016】基材2は透明性を有する高分子材料であ
り、とくに無色透明であればよく、通常、包装材料とし
て用いられるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテ
レフタレート(PET)、二軸延伸ポリプロピレン(O
PP)、二軸延伸ナイロン(ONy)など機械的強度、
寸法安定性を有するものであり、これらをフィルム状に
加工して用いられる。さらに平滑性が優れ、かつ添加剤
の量が少ないフィルムが好ましい。また、この基材2の
表面に、薄膜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。
The base material 2 is a polymer material having transparency, and it is sufficient that the base material 2 is colorless and transparent, and is preferably used as a packaging material. For example, polyethylene terephthalate (PET), biaxially oriented polypropylene (O
PP), mechanical strength such as biaxially stretched nylon (ONy),
It has dimensional stability, and is used after being processed into a film. Further, a film having excellent smoothness and a small amount of the additive is preferable. The surface of the substrate 2 may be subjected to corona treatment, low-temperature plasma treatment, or ion bombardment treatment as a pre-treatment in order to improve the adhesiveness of the thin film. You may.

【0017】基材2は厚さはとくに制限を受けるもので
はないが、包装材料としての適性、他の層を積層する場
合も在ること、酸化カルシウムと水酸化カルシウムから
なる薄膜層3を形成する場合の加工性を考慮すると、5
〜100μmの範囲が好ましいと言える。
Although the thickness of the base material 2 is not particularly limited, it is suitable as a packaging material, there are cases where other layers are laminated, and a thin film layer 3 made of calcium oxide and calcium hydroxide is formed. Considering the workability when performing
It can be said that the range of 100100 μm is preferable.

【0018】また量産性を考慮すれば、連続的に薄膜を
形成できるように長尺状フィルムとすることが望まし
い。
In consideration of mass productivity, it is desirable to use a long film so that a thin film can be formed continuously.

【0019】本発明の酸化カルシウムと水酸化カルシウ
ムからなる薄膜層3は、酸化カルシウムがX線光電子分
光法(XPS)により、カルシウム原子(Ca)と酸素
原子(O)との結合が認められる物質からなり、水酸化
カルシウムはCa(OH)2やCaO(OH)のよう
に、カルシウム原子(Ca)と水酸基(OH)との結合
を認められる物質からなる。
The thin film layer 3 composed of calcium oxide and calcium hydroxide according to the present invention is composed of a substance in which calcium oxide has a bond between calcium atom (Ca) and oxygen atom (O) by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Calcium hydroxide is made of a substance such as Ca (OH) 2 or CaO (OH), which is capable of binding a calcium atom (Ca) to a hydroxyl group (OH).

【0020】本発明における酸化カルシウムと水酸化カ
ルシウムとの量比は重量比で95:5〜20:80の範
囲内であることが好ましい。この範囲よりも酸化カルシ
ウムを多くすると、透明性、ガスバリア性は十分であ
り、機械的強度も良いが、引っ張りや揉みによりガスバ
リア性が低下する。また水酸化カルシウムを多くする
と、ガスバリア性が低下し、とくに多湿下でのガスバリ
ア性が低下する。
In the present invention, the weight ratio between calcium oxide and calcium hydroxide is preferably in the range of 95: 5 to 20:80 by weight. If the calcium oxide content is larger than this range, the transparency and gas barrier properties are sufficient and the mechanical strength is good, but the gas barrier properties decrease due to stretching or rubbing. In addition, when calcium hydroxide is increased, the gas barrier property decreases, particularly under high humidity.

【0021】また本発明における酸化カルシウム、水酸
化カルシウム中に、透明性、ガスバリア性を損なわない
程度であれば、珪素、アルミニウム、マグネシウム、
鉄、ナトリウム、カリウム、チタン、ジルコニウム等の
不純物が含まれていても構わない。
In the calcium oxide and calcium hydroxide of the present invention, silicon, aluminum, magnesium, etc. may be used as long as the transparency and gas barrier properties are not impaired.
Impurities such as iron, sodium, potassium, titanium, and zirconium may be contained.

【0022】本発明における酸化カルシウムと水酸化カ
ルシウムからなる薄膜層3の厚さは、50〜3000Å
の範囲内であることが望ましく、その値は適宜選択され
る。ただし、膜厚を50Å以下であると基材2の全面が
膜にならないことがあり、ガスバリア材としての機能を
十分に果たすことができない場合がある。また膜厚を3
000Å以上にした場合は薄膜にフレキシビリティを保
持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りな
どの外的要因により、薄膜に亀裂を生じるおそれがある
ためである。
In the present invention, the thickness of the thin film layer 3 composed of calcium oxide and calcium hydroxide is 50 to 3000 °.
Is desirably within the range, and the value is appropriately selected. However, if the film thickness is less than 50 °, the entire surface of the substrate 2 may not be formed into a film, and the function as a gas barrier material may not be sufficiently achieved. When the film thickness is 3
If the thickness is more than 000 °, the flexibility of the thin film cannot be maintained, and the thin film may be cracked by external factors such as bending and pulling after film formation.

【0023】本発明における酸化カルシウムと水酸化カ
ルシウムからなる薄膜層3を基材2上に形成する方法と
しては種々あり、以下その例を挙げるが、ここに記載し
た形成方法に限定されるものではない。
There are various methods for forming the thin film layer 3 composed of calcium oxide and calcium hydroxide on the substrate 2 in the present invention. Examples of the method are as follows, but the method is not limited to the method described here. Absent.

【0024】第1の方法として、酸化カルシウムを蒸着
材料として、通常の真空蒸着法やスパッタリング法、或
いはイオンプレーティング法等により基材2上に酸化カ
ルシウムの薄膜層を形成した後、高湿下での加熱処理に
よって、酸化カルシウムの一部を水酸化カルシウムに変
え、酸化カルシウムと水酸化カルシウムからなる薄膜層
3を形成する方法がある。
As a first method, a thin film layer of calcium oxide is formed on the base material 2 by a usual vacuum evaporation method, a sputtering method, an ion plating method or the like using calcium oxide as a deposition material, In this method, a part of the calcium oxide is changed to calcium hydroxide by the heat treatment in step (a) to form the thin film layer 3 composed of calcium oxide and calcium hydroxide.

【0025】また第2の方法として、酸化カルシウムを
蒸着材料として、水蒸気、水蒸気と不活性ガスなどとの
混合ガスの存在下で薄膜形成を行う、いわゆる反応性蒸
着、反応性スパッタリング、反応性イオンプレーティン
グにより酸化カルシウムと水酸化カルシウムからなる薄
膜層3を形成する方法がある。上記の2方式は、膜形成
装置が簡単で容易に実施できるものであり、生産性の点
から望ましい方法である。
A second method is to form a thin film using calcium oxide as a deposition material in the presence of water vapor, a mixed gas of water vapor and an inert gas, or the like. There is a method of forming a thin film layer 3 composed of calcium oxide and calcium hydroxide by plating. The above two methods are simple in that the film forming apparatus can be easily implemented, and are preferable from the viewpoint of productivity.

【0026】以下、反応性蒸着法による本発明の透明ガ
スバリア材の形成方法を装置とともに説明する。
Hereinafter, the method for forming the transparent gas barrier material of the present invention by the reactive evaporation method will be described together with the apparatus.

【0027】図2は本発明の透明ガスバリア材を形成す
る真空蒸着装置10を説明する概略構成図である。この
装置10では、真空容器7はその内部全体を排気口11
に接続された図示されない排気装置(通常は真空ポン
プ)により、10-1〜10-4Paの圧力に維持するよう
になっている。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a vacuum deposition apparatus 10 for forming the transparent gas barrier material of the present invention. In this device 10, the vacuum container 7 has an exhaust port 11
Is maintained at a pressure of 10 -1 to 10 -4 Pa by an exhaust device (usually a vacuum pump) not shown connected to.

【0028】また基材2は透明性を有する高分子フィル
ムで、かつ長尺状であり、連続的に高分子フィルムを巻
き出す巻き出しロール31と、高分子フィルムに薄膜を
形成するため外周に部分的に高分子フィルムが巻き付け
られる冷却ロール33と、高分子フィルム2を連続的に
巻き取る巻き取りロール34が配置されており、巻き出
しロール31と冷却ロール33との間、及び冷却ロール
33と巻き取りロール34との間に高分子フィルムを円
滑に誘導するガイドロール32が設けられている。また
装置下部は、冷却ロール33が露出するような開口部が
形成された遮蔽板12により仕切られており、冷却ロー
ル33と対向する位置に蒸着材料9を収納する坩堝4が
配置されている。その側面には蒸着材料9に電子線を照
射する加熱源である電子銃5と水蒸気等の反応ガスを導
入するガス導入管6が配置されている。また坩堝4の側
面には電子銃5からの電子線を蒸着材料9に効率よく照
射させるための電磁コイル8が配置されている。さらに
ガス導入管6は流量計61、62を通してガスボンベな
どのガス供給源(図示されない)に接続されており、真
空容器7に導入されるガス組成は流量計61、62の値
により制御することが可能である。
The base material 2 is a polymer film having transparency and is long, and is provided with an unwinding roll 31 for continuously winding the polymer film and an outer periphery for forming a thin film on the polymer film. A cooling roll 33 on which the polymer film is partially wound, and a winding roll 34 for continuously winding the polymer film 2 are disposed, between the unwinding roll 31 and the cooling roll 33, and between the cooling roll 33 and the cooling roll 33. A guide roll 32 for guiding the polymer film smoothly is provided between the guide roll 32 and the take-up roll 34. The lower part of the apparatus is partitioned by a shielding plate 12 having an opening through which the cooling roll 33 is exposed, and a crucible 4 for storing the vapor deposition material 9 is arranged at a position facing the cooling roll 33. An electron gun 5 as a heating source for irradiating the vapor deposition material 9 with an electron beam and a gas introducing pipe 6 for introducing a reaction gas such as water vapor are arranged on the side surface. An electromagnetic coil 8 for efficiently irradiating the vapor deposition material 9 with an electron beam from the electron gun 5 is arranged on a side surface of the crucible 4. Further, the gas introduction pipe 6 is connected to a gas supply source (not shown) such as a gas cylinder through flow meters 61 and 62, and the composition of the gas introduced into the vacuum vessel 7 can be controlled by the values of the flow meters 61 and 62. It is possible.

【0029】この装置10を用いて蒸着を行う場合に
は、真空容器7内の真空排気を行った後、通常の真空蒸
着の場合はその状態で、反応性蒸着の場合はガス導入管
6を経て水蒸気単独又は水蒸気と不活性ガスなどとの混
合ガスを所定の圧力になるようにし、基材の高分子フィ
ルムを各ロールを介して所定の速度で走行させながら電
子銃5から照射される電子線により蒸着材料9を加熱・
気化させ、基材2の高分子フィルム上に析出させる。
When vapor deposition is performed by using the apparatus 10, the vacuum chamber 7 is evacuated, and then, in the case of ordinary vacuum vapor deposition, the gas introduction pipe 6 is connected in that state. The steam emitted from the electron gun 5 while the polymer film of the base material is caused to run at a predetermined speed through the respective rolls by making the steam alone or a mixed gas of the steam and the inert gas to a predetermined pressure. Heat the vapor deposition material 9 with the wire
It is vaporized and deposited on the polymer film of the substrate 2.

【0030】上記の反応性蒸着の場合は、酸化カルシウ
ムと水酸化カルシウムの量比は真空容器7内に導入する
反応ガスの組成、流量及び電子銃の出力の変更による蒸
発速度の制御によって任意に変更することができる。
In the case of the above-mentioned reactive vapor deposition, the ratio of the amount of calcium oxide to calcium hydroxide can be arbitrarily determined by controlling the evaporation rate by changing the composition and flow rate of the reaction gas introduced into the vacuum vessel 7 and the output of the electron gun. Can be changed.

【0031】本発明の透明ガスバリア材のより具体的な
実施例を挙げて説明する。
A more specific example of the transparent gas barrier material of the present invention will be described.

【0032】〔実施例1〕酸化カルシウムと水酸化カル
シウムからなる薄膜層3を形成する蒸着材料として酸化
カルシウム粉末(純度2N)を用いて、図1のような電
子線加熱方式による真空蒸着装置10により、基材2と
して膜厚12μmのポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムの片面に酸化カルシウム薄膜層を約500
Åの厚さに蒸着し、酸化カルシウム蒸着フィルムを得
た。
Example 1 A vacuum evaporation apparatus 10 using an electron beam heating method as shown in FIG. 1 using calcium oxide powder (purity: 2N) as an evaporation material for forming a thin film layer 3 composed of calcium oxide and calcium hydroxide. As a result, a 12 μm-thick polyethylene terephthalate (PE)
T) Calcium oxide thin film layer on one side of film about 500
蒸 着 was deposited to a thickness of Å to obtain a calcium oxide deposited film.

【0033】次いで、この酸化カルシウム蒸着フィルム
を80℃、90%RHの雰囲気中に30分間保持し、蒸
着層の組成をX線光電子分光法(XPS)(日本電子社
製JPS−90SXV)を用いて分析したところ、酸化
カルシウムと水酸化カルシウムの重量比は80:20で
あった。
Next, this calcium oxide deposited film is kept in an atmosphere of 80 ° C. and 90% RH for 30 minutes, and the composition of the deposited layer is determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (JPS-90SXV manufactured by JEOL Ltd.). As a result, the weight ratio between calcium oxide and calcium hydroxide was 80:20.

【0034】〔実施例2〕実施例1と同様に作製した酸
化カルシウム蒸着フィルムを80℃、90%RHの雰囲
気中に2時間保持し、同様に蒸着層の組成をX線光電子
分光法(XPS)(日本電子社製 JPS−90SX
V)を用いて分析したところ、酸化カルシウムと水酸化
カルシウムの重量比は40:60であった。
Example 2 A calcium oxide deposited film produced in the same manner as in Example 1 was kept in an atmosphere of 80 ° C. and 90% RH for 2 hours, and the composition of the deposited layer was similarly changed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). ) (JPS-90SX manufactured by JEOL Ltd.)
As a result of analysis using V), the weight ratio of calcium oxide to calcium hydroxide was 40:60.

【0035】〔比較例1〕実施例1と同様に作製した酸
化カルシウム蒸着フィルムを加熱処理を行わなず、同様
に蒸着層の組成をX線光電子分光法(XPS)(日本電
子社製 JPS−90SXV)を用いて分析したとこ
ろ、酸化カルシウムと水酸化カルシウムの重量比は9
8:2であった。
Comparative Example 1 A calcium oxide deposited film produced in the same manner as in Example 1 was not subjected to heat treatment, and the composition of the deposited layer was similarly changed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (JPS- 90SXV), the weight ratio of calcium oxide to calcium hydroxide was 9
8: 2.

【0036】〔比較例2〕 実施例1と同様に作製した酸化カルシウム蒸着フィルム
を加熱処理を行わず、同様に蒸着層の組成をX線光電子
分光法(XPS)(日本電子社製 JPS−90SX
V)を用いて分析したところ、酸化カルシウムと水酸化
カルシウムの重量比は15:85であった。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 A calcium oxide deposited film produced in the same manner as in Example 1 was not subjected to heat treatment, and the composition of the deposited layer was similarly changed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (JPS-90SX manufactured by JEOL Ltd.).
As a result of analysis using V), the weight ratio of calcium oxide to calcium hydroxide was 15:85 .

【0037】実施例1、2及び比較例1、2の蒸着フィ
ルムの透明性を光透過率の測定値により、ガスバリア性
は、酸素透過率及び水蒸気透過率の測定値により評価し
た。また蒸着フィルムの機械的強度は、引張り試験後と
モミ試験後の酸素透過率の値を測定することで評価し
た。
The transparency of the vapor-deposited films of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was evaluated by measuring the light transmittance, and the gas barrier property was evaluated by measuring the oxygen permeability and the water vapor permeability. The mechanical strength of the deposited film was evaluated by measuring the value of oxygen permeability after the tensile test and after the fir test.

【0038】以下にガスバリア材を評価するための各測
定方法、引張り試験(引張り耐性)、揉み試験(揉み耐
性)について説明する。
The following describes each measurement method for evaluating the gas barrier material, a tensile test (tensile resistance), and a kneading test (kneading resistance).

【0039】○光線透過率・・・分光光度計(島津製作
所社製 UV−3100)を用いて、波長400nmの
光の透過率を測定。 ○酸素透過率・・・モダンコントロール社製(MOCO
N OXTRAN 10/50A)を用いて、25℃−
100%RH雰囲気下で測定した。 ○水蒸気透過率・・・モダンコントロール社製(MOC
ON PERMATRAN W6)を用いて、40℃−
90%RH雰囲気下で測定した。
Light transmittance: The transmittance of light having a wavelength of 400 nm was measured using a spectrophotometer (UV-3100, manufactured by Shimadzu Corporation). ○ Oxygen permeability: Made by Modern Control (MOCO
N OXTRAN 10 / 50A) at 25 ° C.
The measurement was performed under a 100% RH atmosphere. ○ Water vapor transmission rate: Made by Modern Control Co. (MOC
ON PERMATRAN W6) at 40 ° C-
It was measured under a 90% RH atmosphere.

【0040】○引張り耐性・・・引張り試験機(東洋ボ
ールドウィン社製 テンシロンSS−207−EB)を
用いて6%引張った後の酸素透過率を測定し、引張り耐
性とした。 ○揉み耐性・・・塗布量4.0g/m2 no接着剤を介
して、厚さ60μmno無延伸ポリプロピレン(CP
P)フィルムとドライラミネートにより積層したフィル
ムを揉み試験機(理学工業社製 ゲルボレックステスタ
ー)を用いて5回揉み、その後の酸素透過率を測定し、
揉み耐性とした。 以上の試験・測定方法に基づいて測定・評価した結果を
表1に記載した。
Tensile resistance: Oxygen permeability after 6% tension was measured using a tensile tester (Tensilon SS-207-EB manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.) to determine the tensile resistance. ○ Kneading resistance: A coating amount of 60 μm no unstretched polypropylene (CP) was applied via a 4.0 g / m 2 no adhesive
P) Kneading the film and the film laminated by dry lamination five times using a kneading tester (Gerbolex tester manufactured by Rigaku Kogyo Co., Ltd.), and then measuring the oxygen permeability,
Resistance to rubbing. Table 1 shows the results of measurement and evaluation based on the above test and measurement methods.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】表1の特性値の単位は、透明性(%)、酸
素透過率(cc/m2 /day)、水蒸気透過率(g/
2 /day)、機械的強度〔酸素透過率(cc/m2
/day)〕である。比較例1は、透明性、ガスバリア
性は良いが、引張り耐性、揉み耐性が弱く、比較例2は
ガスバリア性が良くないことが言える。
The units of the characteristic values in Table 1 are transparency (%), oxygen transmission rate (cc / m 2 / day), and water vapor transmission rate (g /
m 2 / day), mechanical strength [oxygen permeability (cc / m 2
/ Day)]. Comparative Example 1 has good transparency and gas barrier properties, but has poor tensile resistance and kneading resistance, and it can be said that Comparative Example 2 has poor gas barrier properties.

【0043】〔実施例3〕真空容器内を一端で2×10
-3Paまで真空排気した後、水蒸気を真空容器内の圧力
が5×10-1Paになるように導入し、粒状の酸化カル
シウムを蒸着材料とし、100Å/Sの蒸着速度で実施
例1と同じ基材上に約1000Åの厚さに蒸着し、蒸着
フィルムを得た。
[Embodiment 3] The inside of the vacuum vessel was 2 × 10
After evacuating to −3 Pa, water vapor was introduced so that the pressure in the vacuum vessel became 5 × 10 −1 Pa, and granular calcium oxide was used as a deposition material. The film was deposited on the same substrate to a thickness of about 1000 ° to obtain a deposited film.

【0044】この蒸着層の組成をX線光電子分光法(X
PS)(日本電子社製 JPS−90SXV)を用いて
分析したところ、酸化カルシウムと水酸化カルシウムの
重量比は50:50であった。実施例1と同様に評価を
行ない、表1に記載した。
The composition of this deposited layer was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (X
When analyzed using (PS) (JPS-90SXV manufactured by JEOL Ltd.), the weight ratio of calcium oxide to calcium hydroxide was 50:50. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

【0045】〔比較例3〕実施例3と同様にして真空容
器内の雰囲気をコントロールし、フィルムの走行速度を
5分の1とし、20Å/Sの蒸着速度で実施例1と同じ
基材上に約500Åの厚さに蒸着し、蒸着フィルムを得
た。この蒸着層の組成をX線光電子分光法(XPS)
(日本電子社製 JPS−90SXV)を用いて分析し
たところ、酸化カルシウムと水酸化カルシウムの重量比
は15:85であった。実施例1と同様に評価を行な
い、表1に記載した。この比較例3は比較例2と同様に
ガスバリア性が良くないことが言える。
Comparative Example 3 The atmosphere in the vacuum vessel was controlled in the same manner as in Example 3, the running speed of the film was reduced to 1/5, and the same substrate as in Example 1 was deposited at a deposition rate of 20 ° / S. To a thickness of about 500 ° to obtain a deposited film. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)
When analyzed using (JPS-90SXV manufactured by JEOL Ltd.), the weight ratio of calcium oxide to calcium hydroxide was 15:85. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. It can be said that the gas barrier property of Comparative Example 3 is not good as in Comparative Example 2.

【0046】〔比較例4〕蒸着材料として塊状の一酸化
珪素(純度3N)を用いて、電子線加熱方式による真空
蒸着装置により、実施例1と同じ基材上に一酸化珪素薄
膜層を約500Åの厚さに蒸着し、実施例1と同様に評
価を行ない、表1に記載した。
[Comparative Example 4] Using a bulk silicon monoxide (purity of 3N) as a vapor deposition material, a silicon monoxide thin film layer was formed on the same substrate as in Example 1 by a vacuum vapor deposition apparatus using an electron beam heating method. The film was deposited to a thickness of 500 ° and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0047】比較例4の一酸化珪素(SiO)薄膜層と
した蒸着フィルムは、目視で薄黄色の色を有しており、
光透過率の値も低く、酸化カルシウム水酸化カルシウム
からなる薄膜層に比べ、耐性試験後の酸素透過率、水蒸
気透過率は高く、機械的強度が劣っていると言える。
Comparative Example 4 The deposited film as a silicon monoxide (SiO) thin film layer had a light yellow color visually,
It can be said that the light transmittance is low, the oxygen permeability and the water vapor permeability after the resistance test are high, and the mechanical strength is inferior to the thin film layer composed of calcium oxide and calcium hydroxide.

【0048】比較例から上記した包装体として用いられ
る条件とした、内容物自体を直視することが可能なだけ
の透明性、内容物に対して影響を与える気体などを遮断
する高いガスバリア性、包装体への加工などによる機械
的なストレスに対して機能を低下させない機械的強度
(若しくはフレキシビリティ)を全て満たすものではな
いことが言える。
From the comparative example, the conditions for use as the above-mentioned package were as follows: transparency so that the contents themselves could be seen directly, high gas barrier properties to block gases that affect the contents, and packaging. It can be said that it does not satisfy all the mechanical strength (or flexibility) that does not lower the function against mechanical stress due to processing on the body.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、成膜
後の透明性、ガスバリア性に優れ、かつ後加工の工程に
おいて、外部からの折り曲げや引っ張り等の作用に対し
て、薄膜に膜割れ等の損傷を生じることがなく、上記し
た包装体として用いられる条件である透明性、ガスバリ
ア性、機械的強度、フレキシビリティ性を有するもので
あって、十分に実用性を発揮するものである。
As described above, according to the present invention, it is excellent in transparency and gas barrier properties after film formation, and in a post-processing step, it is formed into a thin film by the action of bending or pulling from the outside. It does not cause damage such as film cracking and has transparency, gas barrier property, mechanical strength, and flexibility that are the conditions used as the above-mentioned package, and exhibits sufficient practicality. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の透明ガスバリア材をを説明する断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a transparent gas barrier material of the present invention.

【図2】図2は本発明の透明ガスバリア材を形成する蒸
着装置を説明する概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a vapor deposition apparatus for forming a transparent gas barrier material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明ガスバリア材 2 基材 3 酸化カルシウムと水酸化カルシウムか
らなる薄膜層 4 坩堝 5 電子銃 6 ガス導入管 7 真空容器 8 電磁コイル 9 蒸着材料 10 真空蒸着装置 11 排気口 31 巻き出しロール 32 ガイドロール 33 冷却ロール 34 巻き取りロール 61、62 流量計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent gas barrier material 2 Substrate 3 Thin film layer composed of calcium oxide and calcium hydroxide 4 Crucible 5 Electron gun 6 Gas introduction tube 7 Vacuum container 8 Electromagnetic coil 9 Deposition material 10 Vacuum deposition device 11 Exhaust port 31 Unwind roll 32 Guide roll 33 cooling roll 34 take-up roll 61, 62 flow meter

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透明性を有する高分子材料からなる基材
の少なくとも一方の面に無機化合物の薄膜を形成してな
る透明ガスバリア材において、前記無機化合物の薄膜が
酸化カルシウムと水酸化カルシウムからなり、かつ酸化
カルシウムと水酸化カルシウムとの比率が重量比で9
5:5〜20:80の範囲内であることを特徴とする透
明ガスバリア材。
1. A transparent gas barrier material comprising a thin film of an inorganic compound formed on at least one surface of a substrate made of a transparent polymer material, wherein the thin film of the inorganic compound comprises calcium oxide and calcium hydroxide. And oxidation
The ratio of calcium to calcium hydroxide is 9 by weight.
A transparent gas barrier material characterized by being in the range of 5: 5 to 20:80 .
【請求項2】 前記無機化合物の薄膜の厚さが50〜3
000Åの範囲内であることを特徴とする請求項1記載
の透明ガスバリア材。
2. The method according to claim 1, wherein said inorganic compound thin film has a thickness of 50-3.
The transparent gas barrier material according to claim 1, wherein the transparent gas barrier material is within a range of 000 ° .
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