JP3267741B2 - Gas barrier film - Google Patents

Gas barrier film

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JP3267741B2
JP3267741B2 JP11861793A JP11861793A JP3267741B2 JP 3267741 B2 JP3267741 B2 JP 3267741B2 JP 11861793 A JP11861793 A JP 11861793A JP 11861793 A JP11861793 A JP 11861793A JP 3267741 B2 JP3267741 B2 JP 3267741B2
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film
thin film
aluminum oxide
peak intensity
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清司 伊関
徹 小谷
ひろみ 後藤
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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、電子部品、医薬
品などの包装用フィルムに関するものであり、さらに詳
しくはガスバリア性、耐透湿性、耐芳香性などの諸特性
が改良され、またゲルボ特性をはじめとする機械特性に
優れた包装用フィルムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film for packaging foods, electronic parts, pharmaceuticals and the like, and more particularly to a film having improved properties such as gas barrier properties, moisture permeability and aroma resistance. The present invention relates to a packaging film having excellent mechanical properties including characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスバリア性のすぐれたフィルムとして
は、プラスチックフィルム上にアルミニウムを積層した
もの、塩化ビニリデンやエチレンビニールアルコール共
重合体をコーティングしたものが知られている。また、
無機薄膜を利用したものとしては、酸化珪素、酸化アル
ミニウム薄膜等を積層したものが知られている。
2. Description of the Related Art Films having excellent gas barrier properties include those obtained by laminating aluminum on a plastic film and those coated with vinylidene chloride or ethylene vinyl alcohol copolymer. Also,
As a device using an inorganic thin film, a device obtained by laminating a silicon oxide, an aluminum oxide thin film, or the like is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のガス
バリア性フィルムは、次のような課題を有していた。ア
ルミニウム積層品は、経済性、ガスバリア性の優れたも
のではあるが、不透明なため、包装時の内容物が見え
ず、また、マイクロ波を透過しないため電子レンジの使
用ができない等の不便さがある。塩化ビニリデンやエチ
レンビニールアルコール共重合体をコーティングしたも
のは、水蒸気、酸素等のガスバリア性が十分でなく、特
に高温処理においてその低下が著しい。また、塩化ビニ
リデン系については、焼却時の塩素ガスの発生等があ
り、地球環境への影響も懸念されている。一方、内容物
が見え、電子レンジの使用が可能なガスバリアフィルム
として、特公昭51−48511号に、合成樹脂体表面
にSix y (例えばSiO2 )を蒸着したガスバリア
フィルムが提案されているが、ガスバリア性の良好なS
iOx 系(x=1.3〜1.8)は、やや褐色を有して
おり、透明ガスバリアフィルムとしては、不十分なもの
である。
However, such a conventional gas barrier film has the following problems. Aluminum laminates are economical and have good gas barrier properties.However, they are opaque, making it difficult to use microwave ovens because they do not allow the contents to be seen during packaging and do not transmit microwaves. is there. Those coated with vinylidene chloride or ethylene vinyl alcohol copolymer do not have sufficient gas barrier properties against water vapor, oxygen, etc., and the decrease is remarkable especially at high temperature treatment. In addition, with respect to vinylidene chloride, there is generation of chlorine gas at the time of incineration, and there is also a concern about the influence on the global environment. On the other hand, visible contents, as a gas barrier film that can be used in the microwave oven, in JP-B-51-48511, a gas barrier film formed by depositing a Si x O y (e.g., SiO 2) in the synthetic resin surface is proposed Has good gas barrier properties
The iO x system (x = 1.3 to 1.8) has a slightly brown color and is insufficient as a transparent gas barrier film.

【0004】酸化アルミニウムを主体としたものとして
(特開昭62−101428)に見られるようなものも
あるが、酸素バリア性が不十分であり、機械特性が余り
高くないという問題がある。又、Al2 3 ・SiO2
系の例としては、(特開平2−194944)に提案さ
れているものがあるが、これはAl2 3 とSiO2
積層したものであり、製造装置が大がかりなものとなっ
てしまう。また、これらのガスバリアフィルムについて
も、その初期ガスバリア特性は、優れているものの取扱
いに注意を要するものであり、すなわち、ラミネ−トや
印刷等の後工程やラミネ−ト前の取扱いによるガスバリ
ア性の劣化が大きいことが問題になっている。このよう
に、充分な酸素バリア性と水蒸気バリア性を兼ね備え、
かつ、後工程や取扱い等による機械的変形に対するバリ
ア特性の劣化の少ない透明ガスバリアフィルムはないの
が現状である。
[0004] Some of those mainly composed of aluminum oxide are found in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-101428, but they have a problem that their oxygen barrier properties are insufficient and their mechanical properties are not so high. Also, Al 2 O 3 .SiO 2
As an example of the system, there is one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-194944, which is a laminate of Al 2 O 3 and SiO 2 , and requires a large-scale manufacturing apparatus. The initial gas barrier properties of these gas barrier films are also excellent, but care must be taken when handling them, that is, gas barrier properties due to post-processing such as laminating and printing or handling before laminating. The problem is that the deterioration is large. Thus, it has sufficient oxygen barrier properties and water vapor barrier properties,
In addition, at present, there is no transparent gas barrier film with little deterioration of the barrier property against mechanical deformation due to a post-process or handling.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、ガスバリア
性、かつ、耐屈曲性をはじめとする機械特性の優れたガ
スバリアフィルムを提供せんとするものである。すなわ
ち、本発明は、プラスチックフィルムの少なくとも片面
に、酸化アルミニウム酸化硅素薄膜を主たる成分とする
薄膜が形成されたガスバリアフィルムであって、該薄膜
の赤外吸収スペクトルにおける1060cm-1付近のピー
ク強度P1 と1170cm-1付近のピーク強度P2 の比P
2 /P1 が下式を満足することを特徴とするガスバリア
フィルム。P2 /P1 =B−0.00195W但し、P
1 :薄膜の赤外吸収スペクトルの1060cm-1付近のピ
ーク強度P2 :薄膜の赤外吸収スペクトルの1170cm
-1付近のピーク強度W :薄膜中の酸化アルミニウムの
重量%B :酸化アルミニウムを含まない薄膜のピーク
強度比0.35≦B≦0.77P2 /P1 ≧0また、薄
膜層上に、さらにヒ−ト層が設けられている請求項1記
載のガスバリアフィルムであり、また、請求項1または
請求項2記載のガスバリアフィルムを用いた包装用ある
いはガス遮断性フィルムである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gas barrier film having excellent gas barrier properties and excellent mechanical properties such as bending resistance. That is, the present invention relates to a gas barrier film in which a thin film containing an aluminum oxide silicon oxide thin film as a main component is formed on at least one surface of a plastic film, and a peak intensity P1 around 1060 cm-1 in an infrared absorption spectrum of the thin film. And the peak intensity P2 around 1170 cm-1
A gas barrier film, wherein 2 / P1 satisfies the following expression. P2 / P1 = B-0.00195W where P
1: Peak intensity around 1060 cm @ -1 of infrared absorption spectrum of thin film P2: 1170 cm of infrared absorption spectrum of thin film
-1 peak intensity W: weight% of aluminum oxide in the thin film B: peak intensity ratio of the thin film not containing aluminum oxide 0.35 ≦ B ≦ 0.77 P 2 / P 1 ≧ 0 A gas barrier film according to claim 1 provided with a gas barrier layer, and a packaging or gas barrier film using the gas barrier film according to claim 1 or 2.

【0006】本発明でいうプラスチックフィルムとは、
有機高分子を溶融押出しをして、必要に応じ、長手方
向、および、または、幅方向に延伸、冷却、熱固定を施
したフィルムであり、有機高分子としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタート、ポリ
エチレン−2、6−ナフタレート、ナイロン6、ナイロ
ン4、ナイロン66、ナイロン12、ポリ塩化ビニー
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニールアルコール、全
芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポ
リエーテルイミド、ポリスルフォン、ポリッフェニレン
スルフィド、ポリフェニレンオキサイドなどがあげられ
る。また、これらの(有機重合体)有機高分子は他の有
機重合体を少量共重合をしたり、ブレンドしたりしても
よい。
[0006] The plastic film referred to in the present invention is:
A film obtained by melt-extruding an organic polymer and stretching, cooling, and heat setting in the longitudinal direction and / or the width direction as necessary. Examples of the organic polymer include polyethylene, polypropylene, and polyethylene terephthalate. , Polyethylene-2,6-naphthalate, nylon 6, nylon 4, nylon 66, nylon 12, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, wholly aromatic polyamide, polyamideimide, polyimide, polyetherimide, polysulfone, Examples include polyphenylene sulfide and polyphenylene oxide. These (organic polymer) organic polymers may be copolymerized or blended in small amounts with other organic polymers.

【0007】さらにこの有機高分子には、公知の添加
剤、例えば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑
剤、着色剤などが添加されていてもよく、その透明度は
特に限定するものではないが、透明ガスバリアフィルム
として使用する場合には、50%以上の透過率をもつも
のが好ましい。本発明のプラスチックフィルムは、本発
明の目的を損なわない限りにおいて、薄膜層を積層する
に先行して、該フィルムをコロナ放電処理、グロー放電
処理、その他の表面粗面化処理を施してもよく、また、
公知のアンカーコート処理、印刷、装飾が施されていて
もよい。本発明のプラスチックフィルムは、その厚さと
して5〜500μmの範囲が好ましく、さらに好ましく
は8〜300μmの範囲である。本発明品は、そのまま
で使用されてもよいが、他の有機高分子のフィルム、ま
たは薄層をラミネートまたはコーティングして使用して
もよい。
Further, known additives such as an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a plasticizer, a lubricant, and a coloring agent may be added to the organic polymer, and the transparency thereof is not particularly limited. However, when used as a transparent gas barrier film, those having a transmittance of 50% or more are preferred. The plastic film of the present invention may be subjected to corona discharge treatment, glow discharge treatment, or other surface roughening treatment prior to laminating the thin film layer, as long as the object of the present invention is not impaired. ,Also,
Known anchor coat treatment, printing, and decoration may be applied. The thickness of the plastic film of the present invention is preferably in the range of 5 to 500 μm, more preferably 8 to 300 μm. The product of the present invention may be used as it is, or may be used by laminating or coating another organic polymer film or a thin layer.

【0008】酸化アルミニウム酸化硅素薄膜は酸化アル
ミニウムと酸化硅素の混合物、あるいは化合物等とから
成り立っていると考えられる。ここでいう酸化アルミニ
ウムとは、Al,AlO,Al2 3 等の各種アルミニ
ウム酸化物の混合物から成り立ち、酸化アルミニウム内
での各々の含有率等は作成条件で異なる。酸化珪素と
は、Si,SiO,SiO2 等から成り立っていると考
えられ、これらの比率も作成条件で異なる。本発明にお
ける該薄膜の酸化アルミニウムの比率としては、特に規
定しないが、好ましくは1重量%以上、80重量%以
下、更に好ましくは3〜75重量%であり、より好まし
くは6〜65重量%である。また、この成分中に、特性
が損なわれない範囲で微量(全成分に対して高々2%ま
で)の他成分を含んでもよい。該薄膜の厚さとしては、
特にこれを限定するものではないが、ガスバリア性及び
可尭性の点からは、50〜8000Åが好ましく、更に
好ましくは、70〜5000Åである。また、該薄膜の
結晶性についても、特性を損なわない限り、特に問わな
いが、非晶質状態である方がより望ましい。かかる酸化
アルミニウム・酸化硅素系薄膜の作成には、真空蒸着
法、スパッタ−法、イオンプレ−テイングなどのPVD
法(物理蒸着法)、あるいは、CVD法(化学蒸着法)
などが適宜用いられる。例えば、真空蒸着法において
は、蒸着源材料としてAl2 3 とSiO2 やAlとS
iO2 の混合物等が用いられ、また、加熱方式として
は、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子ビ−ム加熱等を用
いることができる。また、反応性ガスとして、酸素、窒
素、水蒸気等を導入したり、オゾン添加、イオンアシス
ト等の手段を用いた反応性蒸着を用いてもよい。また、
基板に直流電圧、交流電圧、高周波電圧を印加したり、
基板温度を上昇、あるいは、冷却したり等、本発明の目
的を損なわない限りに於て、作成条件を変更してもよ
い。例えば、該薄膜の赤外吸収スペクトルのピーク強度
比P2 /P1 を高くするには、基板温度を高くしたり、
基板印加高周波電圧を高くしたり、電子ビームのパワー
を大きくすること等が有効である。スパッタ−法やCV
D法等のほかの作成法でも同様である。
It is considered that the aluminum oxide silicon oxide thin film is composed of a mixture or a compound of aluminum oxide and silicon oxide. The aluminum oxide here is composed of a mixture of various aluminum oxides such as Al, AlO, and Al 2 O 3 , and the content of each of the aluminum oxides in the aluminum oxide differs depending on the production conditions. Silicon oxide is considered to be composed of Si, SiO, SiO 2 and the like, and their ratios also differ depending on the preparation conditions. The ratio of aluminum oxide in the thin film in the present invention is not particularly limited, but is preferably 1% by weight or more and 80% by weight or less, more preferably 3 to 75% by weight, and more preferably 6 to 65% by weight. is there. Also, this component may contain a trace amount (up to 2% of all components) of other components as long as the characteristics are not impaired. As the thickness of the thin film,
Although not particularly limited, it is preferably 50 to 8000 °, more preferably 70 to 5000 °, from the viewpoint of gas barrier properties and flexibility. Further, the crystallinity of the thin film is not particularly limited as long as the characteristics are not impaired, but it is more preferable that the thin film is in an amorphous state. Such an aluminum oxide / silicon oxide based thin film is formed by a PVD method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, and ion plating.
Method (physical vapor deposition) or CVD (chemical vapor deposition)
And the like are appropriately used. For example, in a vacuum deposition method, Al 2 O 3 and SiO 2 or Al and S
A mixture of iO 2 and the like are used, and as a heating method, resistance heating, high-frequency induction heating, electron beam heating, or the like can be used. Further, oxygen, nitrogen, water vapor, or the like may be introduced as a reactive gas, or reactive vapor deposition using means such as ozone addition or ion assist may be used. Also,
Apply DC voltage, AC voltage, high frequency voltage to the board,
The production conditions may be changed as long as the object of the present invention is not impaired, such as raising the substrate temperature or cooling. For example, to increase the peak intensity ratio P 2 / P 1 of the infrared absorption spectrum of the thin film, the substrate temperature may be increased,
It is effective to increase the high frequency voltage applied to the substrate, increase the power of the electron beam, and the like. Sputtering method and CV
The same applies to other creation methods such as the D method.

【0009】本発明における赤外吸収スペクトルとは、
400〜4000cm-1の赤外線に対する吸光度をい
い、赤外分光光度計によって測定することができる。測
定方法には、透過法、反射法、全反射法(ATR法)、
光音響分光法(PAS法)等があり、特に限定されない
が好ましくは反射法、ATR法である。また、薄膜層の
みの赤外吸収スペクトルを得るために、薄膜が形成され
ているフィルムと薄膜が形成されていない基材のみのも
のとの差スペクトルをとることによってスペクトルの観
測がより正確にできる。赤外吸収スペクトルから、原子
間の化学的結合状態を知ることができ、ここでは、ケイ
素、アルミニウル、酸素の結合状態を観察できる。10
60cm-1付近のピークはSi−O−Siの非対称伸縮
運動による吸収である。それに対し、1170cm-1
近のピークは、SiO2 網目構造の不均一性もしくは、
構造の歪み度合を示していると考えれる。また、117
0cm-1付近の吸収ピークは、酸化アルミニウムの比率
により、1190〜1150cm-1の範囲でシフトする
が、これはSi−O−Al結合の増加によるものと考え
られる。
In the present invention, the infrared absorption spectrum is
Absorbance for infrared rays of 400 to 4000 cm -1 , which can be measured by an infrared spectrophotometer. Measurement methods include transmission method, reflection method, total reflection method (ATR method),
There are photoacoustic spectroscopy (PAS method) and the like, although not particularly limited, but preferably a reflection method and an ATR method. In addition, in order to obtain an infrared absorption spectrum of only the thin film layer, the spectrum can be observed more accurately by taking a difference spectrum between the film on which the thin film is formed and the substrate only on which the thin film is not formed. . From the infrared absorption spectrum, the chemical bonding state between atoms can be known, and here, the bonding state of silicon, aluminum, and oxygen can be observed. 10
The peak near 60 cm -1 is absorption due to asymmetric stretching motion of Si-O-Si. On the other hand, the peak near 1170 cm -1 indicates the non-uniformity of the SiO 2 network structure or
This is considered to indicate the degree of structural distortion. Also, 117
Absorption peak in the vicinity of 0 cm -1 is by the ratio of the aluminum oxide, but shifts the range of 1190~1150Cm -1, which is believed to be due to an increase in Si-O-Al bond.

【0010】このようにして得られた該薄膜の赤外吸収
スペクトルのうち、1060cm-1付近のピーク強度P
1 と1170cm-1付近のピーク強度P2 との比P2 /
P1が、薄膜中の酸化アルミニウムの質量%との関係
を、P2 /P1 =B−aW(W:薄膜中の酸化アルミニ
ウムの質量%、B:酸化アルミニウムを含まない薄膜の
ピーク強度比)という式で示すときBの値が0.77よ
りも大きい領域のときには、薄膜中の歪が大きく、十分
なガスバリア性が得られない。ただし、B値が0.35
よりも小さい領域のときには、歪による構造緩和が少な
くなるため、ゲルボ特性をはじめとする機械特性が幾分
劣る傾向があるが、実用上問題になるレベルではない。
以上の理由により、ガスバリアフィルムとして好ましい
酸化アルミニウム、酸化硅素薄膜赤外吸収スペクトルの
うち1060cm-1付近のピーク強度P1 と1170c
m-1付近のピーク強度P2 の比P2 /P1 は、薄膜内の
酸化アルミニウム組成比率との関係をP2 /P1 =B−
0.00195WW:薄膜中の酸化アルミニウムの質量
%B:酸化アルミニウムを含まない薄膜のピーク強度比
P2 /P1 ≧0という関係式であらわす時、B値で0.
35〜0.75である。本発明のガスバリアフィルム
は、ゲルボ特性をはじめとする機械特性が優れているた
め、ラミネート工程、印刷工程、製造工程での劣下が少
なく、袋化したのちも、その取り扱いに対して必要以上
に注意を要しない。本発明のガスバリアフィルムの使用
状態としては、袋、フタ材、カップ、チューブ、スタン
ディングバック、トレイ等があり、内容物としては、ス
ナック、せんべい、ふりかけ等の乾燥食品類、漬物、醤
油、マヨネーズ等の水物食品類、野菜、魚、肉等の冷凍
品類、カレー、ミートソース等のレトルト食品類、I
C、LSI等の電子部品類、輸液バック等の医薬品類で
あり、また、これらに制限されるものではない。 次に
実施例をあげて本発明を説明する。
In the infrared absorption spectrum of the thin film thus obtained, the peak intensity P near 1060 cm -1 is obtained.
The ratio of the peak intensity P2 around 1 to 1170 cm-1 P2 /
The relation between P1 and the mass% of aluminum oxide in the thin film is expressed by the formula P2 / P1 = B-aW (W: mass% of aluminum oxide in the thin film, B: peak intensity ratio of the thin film not containing aluminum oxide). In the region where the value of B is larger than 0.77, the strain in the thin film is large and sufficient gas barrier properties cannot be obtained. However, the B value is 0.35
In the smaller region, the structural relaxation due to the strain is reduced, so that the mechanical characteristics such as the gelbo characteristics tend to be somewhat inferior, but this is not a level that causes a practical problem.
For the above reasons, the peak intensities P1 and 1170c around 1060 cm @ -1 in the infrared absorption spectrum of aluminum oxide and silicon oxide thin films which are preferable as gas barrier films
The ratio P2 / P1 of the peak intensity P2 near m-1 is expressed by the relationship between the composition ratio of aluminum oxide in the thin film and P2 / P1 = B-
0.00195 WW: mass% of aluminum oxide in thin film B: peak intensity ratio of thin film not containing aluminum oxide P2 / P1 ≧ 0 When expressed by a relational expression, the B value is 0.1.
35 to 0.75 . The gas barrier film of the present invention has excellent mechanical properties including gelling properties, so that there is little deterioration in the laminating process, the printing process, the manufacturing process, and even after the bag is formed, it is unnecessarily necessary for its handling. No attention is required. The use state of the gas barrier film of the present invention includes bags, lid materials, cups, tubes, standing bags, trays, and the like, and the contents include snacks, crackers, dried foods such as sprinkles, pickles, soy sauce, mayonnaise, and the like. Aquatic foods, frozen goods such as vegetables, fish, meat, etc .;
Electronic components such as C and LSI, and pharmaceuticals such as infusion bags, and are not limited thereto. Next, the present invention will be described with reference to examples.

【0011】(実施例1)蒸着源として、3〜5mm程
度の大きさの粒子状のAl23(純度99.9%)とS
iO2(純度99.9%)を用い、電子ビ−ム蒸着法
で、12μm厚のPETフィルム(東洋紡績(株):E
5007)上に酸化アルミニウムを含む酸化珪素ガスバ
リア薄膜の形成を行った。蒸着材料は、混合せずに、2
つの水冷ハースに別々に入れ、加熱源として一台の電子
銃(以下EB銃)を用い、Al2 3とSiO2 のそれ
ぞれを時分割で加熱した。その時のEB銃のエミッショ
ン電流は3.0Aとし、Al2 3 とSiO2 への加熱
比を10:10〜80:10と変え、組成を変化させ
た。更に、チルロ−ルに−200Vの直流電圧を印加し
た。チルロールの温度は+10℃とした。膜厚は600
Åで一定とした。((表1)実施例1−1〜5) このようにして得られた膜の赤外吸収スペクトルを赤外
分光光度計で測定した。更に、このPET上の複合膜に
対し、また、厚さ40μmの未延伸ポリプロピレンフィ
ルム(OPPフィルム)を二液硬化型ポリウレタン系接
着剤(厚さ3μm)を用いて、ドライラミネ−トして、
本発明応用の包装用プラスチックフィルムを得た。この
包装用フィルムに対して、レトルト処理(120度x3
0分)、または、ゲルボ処理を施したのち、酸素バリア
性を測定した。
(Embodiment 1) As an evaporation source, particulate Al 2 O 3 (purity 99.9%) having a size of about 3 to 5 mm and S
iO using 2 (purity 99.9%), electron beam - in beam evaporation method, 12 [mu] m thick PET film (Toyobo (Ltd.): E
5007), a silicon oxide gas barrier thin film containing aluminum oxide was formed. The deposition materials are mixed without mixing.
Al 2 O 3 and SiO 2 were separately placed in two water-cooled hearths, and each of the Al 2 O 3 and SiO 2 was heated in a time-sharing manner using one electron gun (hereinafter referred to as an EB gun) as a heating source. At that time, the emission current of the EB gun was set to 3.0 A, the heating ratio of Al 2 O 3 to SiO 2 was changed from 10:10 to 80:10, and the composition was changed. Further, a DC voltage of -200 V was applied to the chill roll. The temperature of the chill roll was + 10 ° C. The film thickness is 600
It was fixed at Å. (Table 1) Examples 1-1 to 5 The infrared absorption spectra of the films thus obtained were measured with an infrared spectrophotometer. Further, an unstretched polypropylene film (OPP film) having a thickness of 40 μm was dry-laminated with a two-component curable polyurethane-based adhesive (thickness of 3 μm) on the composite film on PET.
A plastic film for packaging according to the present invention was obtained. The packaging film is retorted (120 degrees x 3
0 minutes) or after the gelbo treatment, the oxygen barrier properties were measured.

【0012】次に測定方法及び処理方法を示す。 ・酸素透過率の測定方法 作成したガスバリアフィ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。 ・水蒸気透過率の測定方法 作成したガスバリアフィルムの水蒸気透過率を水蒸気透
過度テスタ−(リッシ−社製 L80−4000型)を
用いて測定した。 ・赤外吸収スペクトルの測定方法 赤外分光光度計(バイオラッド社製 FTS−80)を
用いて、ATR法により400〜4000cm-1の赤外
吸収スペクトルを測定した。また、できるだけ表層部の
測定を行うために、試料への赤外光の侵入長が比較的短
いゲルマニウムを高屈折材料として用いた。この時入射
角は45°とした。
Next, a measuring method and a processing method will be described. -Oxygen transmission rate measurement method The oxygen transmission rate of the prepared gas barrier film is measured by an oxygen transmission rate measuring apparatus (OX-TRANS manufactured by Modern Controls).
100). -Measurement method of water vapor transmission rate The water vapor transmission rate of the prepared gas barrier film was measured using a water vapor transmission rate tester (L80-4000, manufactured by RISSI). Measurement method of infrared absorption spectrum Using an infrared spectrophotometer (FTS-80 manufactured by Bio-Rad), an infrared absorption spectrum at 400 to 4000 cm -1 was measured by the ATR method. In addition, in order to measure the surface layer as much as possible, germanium having a relatively short penetration length of infrared light into the sample was used as a high refractive material. At this time, the incident angle was 45 °.

【0013】 ・耐屈曲疲労性(以下ゲルボ特性)のテスト方法 耐屈曲疲労性は、いわゆるゲルボフレックステスター
(理学工業(株)社製)を用いて評価した。条件として
は(MIL−B131H)で11.2inch×8in
chの試料片を直径3(1/2)inchの円筒状と
し、両端を保持し、初期把持間隔7inchとし、スト
ロークの3(1/2)inchで、400度のひねりを
加えるものでこの動作の繰り返し往復運動を40回/m
inの速さで、20℃、相対湿度65%の条件下で行っ
た。このようにして測定した酸素透過率は、1cc程度
と非常に優秀であった。レトルト、ゲルボテスト後の結
果も、1cc前後の上昇に留まり、総合特性の優れたガ
スバリアフィルムが得られた。 (比較例1)EB蒸着法でSiO材料を蒸着して作成し
た酸化珪素系ガスバリアフィルムを実施例1と同様にし
て、包装用フィルムを作り、酸素バリア性を測定した。
同時にPETフィルム基材も測定した。(比較例1−1
〜5)酸化珪素系ガスバリアフィルムは、ガスバリア性
は優れているものの褐色を呈しており、無色透明ではな
かった。
Test method for bending fatigue resistance (hereinafter referred to as gelbo property) The bending fatigue resistance was evaluated using a so-called gelbo flex tester (manufactured by Rigaku Corporation). The conditions are (MIL-B131H) 11.2 inches × 8 inches
The sample piece of the channel is cylindrical with a diameter of 3 (1/2) inch, the both ends are held, the initial holding interval is 7 inches, and the stroke is 3 (1/2) inch and a twist of 400 degrees is applied. Reciprocating motion 40 times / m
The test was conducted at a speed of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. The oxygen transmittance measured in this way was as excellent as about 1 cc. The results after the retort and the gelbo test were also increased by about 1 cc, and a gas barrier film having excellent overall characteristics was obtained. (Comparative Example 1) A packaging film was prepared in the same manner as in Example 1 using a silicon oxide-based gas barrier film formed by evaporating a SiO material by an EB evaporation method, and the oxygen barrier properties were measured.
At the same time, the PET film substrate was also measured. (Comparative Example 1-1
5) The silicon oxide-based gas barrier film was excellent in gas barrier properties, but exhibited a brown color and was not colorless and transparent.

【0014】(実施例2)蒸着源として、3〜5mm程
度の大きさの粒子状のAl2 3 (純度99.9%)と
SiO2 (純度99.9%)を用い、電子ビ−ム蒸着法
で、12μm厚のPETフィルム(東洋紡績(株):E
5007)上に酸化アルミニウムを含む酸化珪素ガスバ
リア薄膜の形成を行った。蒸着材料は、混合せずに、加
熱源として各々に一台のEB銃を用い、加熱した。エミ
ッション電流はそれぞれ0.2〜3.5Aとし、加熱パ
ワー比を1:1〜10:1と変えた。更に、チルロ−ル
に200Vの交流電圧を印加し、チルロール温度は+5
〜+50℃とした。フィルム送り速度を60〜210m
/minと変化させ、150〜2000Å厚の膜を作っ
た((表2)実施例2−1〜4、(図1))。得られた
膜の赤外吸収スペクトルのピーク強度比とバリア性を実
施例1と同様に測定した。このようにして測定した酸素
透過率は、1cc以下と非常に優秀であった。さらにレ
トルト、ゲルボテスト後の結果も、2cc前後に留ま
り、総合特性の優れたガスバリアフィルムが得られた。
(Embodiment 2) As an evaporation source, an electron beam is used by using particulate Al 2 O 3 (purity 99.9%) and SiO 2 (purity 99.9%) having a particle size of about 3 to 5 mm. 12 µm thick PET film (Toyobo Co., Ltd .: E
5007), a silicon oxide gas barrier thin film containing aluminum oxide was formed. The deposition materials were heated without mixing, using one EB gun each as a heating source. The emission current was set to 0.2 to 3.5 A, respectively, and the heating power ratio was changed to 1: 1 to 10: 1. Further, an AC voltage of 200 V is applied to the chill roll, and the chill roll temperature is +5.
To + 50 ° C. Film feed speed 60-210m
/ Min, and formed a film having a thickness of 150 to 2000 mm ((Table 2) Examples 2-1 to 4, (FIG. 1)). The peak intensity ratio and the barrier property of the infrared absorption spectrum of the obtained film were measured in the same manner as in Example 1. The oxygen transmittance measured in this way was very excellent, 1 cc or less. Further, the results after the retort and gelbo tests were also around 2 cc, and a gas barrier film having excellent overall characteristics was obtained.

【0015】(比較例2)実施例2と同様にEB加熱蒸
着法で酸化アルミニウム酸化珪素系ガスバリア薄膜の形
成を行った。この時のEB銃のエミッション電流は0.
5〜3.0Aとし、チルロールに200Vの交流電圧を
印加し、チルロール温度は−15℃とした。得られたサ
ンプル((表2)比較例2−1〜4、(図2))に対し
て、実施例2と同様に赤外吸収スペクトルのピーク強度
比と酸素透過率を測った。その結果、酸素バリア性、レ
トルトあるいは、ゲルボ特性のいずれかが不十分なもの
になった。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 2, an aluminum oxide silicon oxide-based gas barrier thin film was formed by EB heating evaporation. At this time, the emission current of the EB gun is 0.
The voltage was 5 to 3.0 A, an AC voltage of 200 V was applied to the chill roll, and the chill roll temperature was -15C. The peak intensity ratio of the infrared absorption spectrum and the oxygen transmittance were measured for the obtained sample (Comparative Examples 2-1 to 4 in Table 2 and FIG. 2) in the same manner as in Example 2. As a result, one of the oxygen barrier properties, retort, and gelbo properties became insufficient.

【0016】[0016]

【発明の効果】プラスチックフィルムの少なくとも片面
に、酸化アルミニウム酸化硅素系薄膜が形成されたガス
バリアフィルムにおいて、該薄膜の赤外吸収スペクトル
のうち、1060cm-1付近のピーク強度P1 と117
0cm-1付近のピーク強度P2との比P2 /P1 が薄膜
内の酸化アルミニウムの質量%との関係をP2 /P1
B−0.00195W(W:薄膜中の酸化アルミニウム
の重量%、B:酸化アルミニウムを含まない薄膜のピー
ク強度比)という関係式で表される時、B≦0.77、
2 /P1 ≧0であらわされる範囲内とすることによっ
て、ガスバリア性に優れ、屈曲性をはじめとする機械特
性の高い総合的に実用特性のすぐれた酸化アルミニウム
酸化珪素系ガスバリアフィルムを提供できる。
As described above, in a gas barrier film in which an aluminum oxide silicon oxide-based thin film is formed on at least one surface of a plastic film, the infrared absorption spectrum of the thin film has peak intensities P1 and 117 near 1060 cm -1.
The relationship between the ratio P 2 / P 1 to the peak intensity P 2 near 0 cm −1 and the mass% of the aluminum oxide in the thin film is expressed as P 2 / P 1 =
When expressed by a relational expression of B−0.00195 W (W: weight% of aluminum oxide in the thin film, B: peak intensity ratio of the thin film not containing aluminum oxide), B ≦ 0.77;
By setting the range of P 2 / P 1 ≧ 0, it is possible to provide an aluminum oxide silicon oxide-based gas barrier film having excellent gas barrier properties and excellent mechanical properties such as flexibility and overall excellent practical properties. .

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】[0018]

【表2】 [Table 2]

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

【図1】本発明による実施例2で得られた薄膜の赤外吸
収スペクトルの一例である。本試料の酸化アルミニウム
の比率は40重量%である。
FIG. 1 is an example of an infrared absorption spectrum of a thin film obtained in Example 2 according to the present invention. The ratio of aluminum oxide in this sample is 40% by weight.

【図2】比較例2で得られた薄膜の赤外吸収スペクトル
の一例である。本試料酸化アルミニウムの比率は40重
量%である。
FIG. 2 is an example of an infrared absorption spectrum of a thin film obtained in Comparative Example 2. The ratio of this sample aluminum oxide is 40% by weight.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 は1060cm-1付近のピーク強度である。P2
1170cm-1付近のピーク強度である。
P 1 is the peak intensity around 1060 cm −1 . P 2 is the peak intensity around 1170 cm −1 .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 徹 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋 紡績株式会社 総合研究所内 (72)発明者 後藤 ひろみ 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋 紡績株式会社 総合研究所内 (72)発明者 高橋 則子 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋 紡績株式会社 総合研究所内 (72)発明者 山田 陽三 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋 紡績株式会社 総合研究所内 審査官 平井 裕彰 (56)参考文献 特開 平3−23934(JP,A) 特開 平4−99165(JP,A) 特開 昭60−23037(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toru Kotani 2-1-1 Katata, Otsu-shi, Shiga Toyo Spinning Co., Ltd. (72) Inventor Hiromi Goto 2-1-1 Katata, Otsu-shi, Shiga (72) Inventor Noriko Takahashi 2-1-1 Katata, Otsu-shi, Shiga Prefecture Toyo Spinning Co., Ltd. (72) Inventor Yozo Yamada 2-1-1 Katata, Otsu-shi, Shiga Prefecture Examiner Hiroaki Hirai in the Research Laboratory of Toyobo Co., Ltd. (56) References JP-A-3-23934 (JP, A) JP-A-4-99165 (JP, A) JP-A-60-23037 (JP, A) ( 58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B32B 1/00-35/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 プラスチックフィルムの少なくとも片面
に、酸化アルミニウム、酸化珪素を主たる成分とするが
形成されたガスバリアフィルムであって、該薄膜の赤外
吸収スペクトルにおける、1060cm-1付近のピーク強
度P1と1170cm-1付近のピーク強度P2の比P2/P1
が下式を満足することを特徴とするガスバリアフィル
ム。 P2/P1=B−0.00195W 但し、P1:薄膜の赤外吸収スペクトルの1060cm-1
付近のピーク強度 P2:薄膜の赤外吸収スペクトルの1170cm-1付近の
ピーク強度 W:薄膜中の酸化アルミニウムの重量%0.35≦ B≦0.77 P2/P1≧0
1. A gas barrier film having aluminum oxide and silicon oxide as main components formed on at least one surface of a plastic film, wherein a peak intensity P 1 near 1060 cm −1 in an infrared absorption spectrum of the thin film is obtained. And the ratio P 2 / P 1 of the peak intensity P 2 around 1170 cm −1
Satisfies the following formula: P 2 / P 1 = B−0.00195 W where P 1 is 1060 cm −1 in the infrared absorption spectrum of the thin film
Near peak intensity P 2 : Peak intensity near 1170 cm −1 in infrared absorption spectrum of thin film W: Weight% of aluminum oxide in thin film 0.35 ≦ B ≦ 0.77 P 2 / P 1 ≧ 0
【請求項2】 請求項1記載の薄膜層上に、ヒートシー
ル層が設けられていることを特徴とするガスバリアフィ
ルム。
2. A gas barrier film, wherein a heat seal layer is provided on the thin film layer according to claim 1.
【請求項3】 請求項1または、請求項2記載のガスバ
リアフィルムを用いた包装用あるいは、ガス遮断用フィ
ルム。
3. A film for packaging or gas shielding using the gas barrier film according to claim 1 or 2.
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