JPH04251736A - 薄いガスバリヤーフィルム及びその迅速な蒸着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にガス及び水分の透
過に対するバリヤーとして有益な真空蒸着被覆物に関す
るものであり、更に詳細には真空室中で製造され、且つ
食品の包装の如き用途に関してガス及び水の減少された
透過度を有するフィルムを製造するのに有益である非常
に薄い、主として無機の被覆物（ただし不連続に含まれ
るオルガノシリコンを有する）に関する。

【０００２】

【従来の技術】水、酸素、及び二酸化炭素の如き蒸気に
対する減少された透過度を有するフィルムは、種々の用
途に有益であり、その一つは食品を包装することである
。このようなフィルムは典型的には複合材料である。 例えば、一層はしばしばポリエチレンまたはポリプロピ
レンの如き可撓性ポリマーであり、一方、他の層はその
一層で被覆され、または同時押出しされ、バリヤー層と
して利用できる。バリヤー層は一般には実質的に有機系
または実質的に無機系であると考えられる。

【０００３】有機バリヤー層の例は幾つかの米国特許に
記載されている。例えば、米国特許第４，７９２，４８
８　号明細書（１９８８　年１２月２０日に発行、発明
者シルマー（Ｓｃｈｉｒｍｅｒ））　は、高い酸素バリ
ヤー性を有し、サラン（例えば、ポリ塩化ビニリデンコ
ポリマーまたはＰＶＤＣ）　を含むと言われている同時
押出された多層フィルムを記載している。米国特許第４
，８９４，２９１　号明細書（１９９０　年、１月１６
日に発行、発明者オフスタイン（Ｏｆｓｔｅｉｎ））は
ナイロン、ＰＶＤＣ、及びポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）　並びにエチレンビニルアルコールコポリマ
ーを含むラミネート中の酸素バリヤー材料を記載してい
る。米国特許第４，８８８，２４９　号明細書（１９８
９　年、１２月１９日に発行、発明者フロアーズ（Ｆｌ
ｏｒｅｓ）ら）　は、酸素、水、及び香気のバリヤー性
を補助するためのポリアミドまたは高密度ポリエチレン
を含むサランポリマーの複合材料または多層を記載して
いる。しかしながら、このような有機複合材料はリサイ
クルに問題を生じる。何となれば、それらはしばしば簡
単に溶融して再成形できず、しかもそれらは香りまたは
味の変化の問題を生じることがあるからである。

【０００４】米国特許第４，４２２，９１５　号明細書
（１９８３　年、１２月２７日に発行、発明者ビロンス
キイ（Ｗｉｅｌｏｎｓｋｉ））は、実質的にポリマーで
あり、しかもプラズマ成形されたポリマーマトリックス
（　ポリマーの色を変えるため、また選ばれた視覚上の
色を与えるためにアルミニウム、ホウ素、ニッケル、等
の金属及びメタロイド部材の如き、架橋ポリマー中に分
散された粒状物を含む）　から実質的になる被覆物を記
載している。これらの着色されたポリマー被覆物に関す
る出願は、腐食の保護のための被覆シート鋼、超小形電
子回路の封止被覆物として示唆され、そして金属、紙、
ガラス、布、及びプラスチックの材料及び物品の装飾及
び／または保護被覆物として利用出来ることが示唆され
ている。架橋ポリマーは、プラズマ重合性材料（例えば
ヘキサメチルジシロキサン）を真空室に流入し、その間
に同時にｒ．ｆ．電流をカソード（　それに固定された
支持体を含む）　に流すことにより生成される。 電子線が当てられて、適当な金属を蒸発させることによ
り蒸着プラズマ成形ポリマー中に粒状物を生じる。しか
しながら、これらの実質的に有機のフィルムは、所望の
用途のために不活性を要望する場合に必ずしも不活性で
はない。

【０００５】無機バリヤー被覆物が知られており、典型
的には不活性であることが有利である。これらの無機被
覆物は真空蒸着室中で薄層として製造できる。例えば、
米国特許第３，４４２，６８６　号明細書（１９６９　
年、５月６日に発行、発明者ジョーンズ（Ｊｏｎｅｓ）
は、０．２　〜２ミクロンの範囲の二酸化ケイ素が真空
室中で一酸化ケイ素の電子線蒸発により製造される包装
フィルム複合材料を記載している。特許権者はこれらの
無機被覆物を実質的に連続であると記載している。最近
、米国特許第４，７０２，９６３　号明細書（１９８７
　年、１０月２７日に発行、発明者フィリップス（Ｐｈ
ｉｌｌｉｐｓ）ら）　は、無機被覆物の薄いフィルムを
有する可撓性ポリマー包装材料を記載している。無機被
覆物は二酸化ケイ素または一酸化ケイ素であり、その中
に少なくともクロム、タンタル、ニッケル、モリブデン
、またはこれらの物質の酸化物が同時蒸着され、接着層
として利用でき、低いガス及び蒸気の透過度を補助する
と言われている。これらの層は、真空蒸着室を備えたロ
ール被覆機械中で製造されると示唆されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、支持
体上に被覆され、被覆支持体のガス透過度を減少する実
質的に無機の不活性フィルムを提供することである。本
発明の別の目的は、非常に早く製造し得る非常に薄い、
実質的に無機のフィルムを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの特徴に於
いて、製品は一つの面及び反対にある他の面をそれらの
間の確定できるガス透過度で規定するものである。一つ
の面と他の面の間のガス透過度を減少するのに有効なフ
ィルムが製品に被覆される。このフィルムは無機成分及
びオルガノシリコン成分を有する。無機成分は実質的に
連続であり、製品の少なくとも一つの面または他の面に
接着して支持されている。オルガノシリコン成分は不連
続であり、フィルムの少量を構成する。

【０００８】実質的に連続の無機成分は、例えば金属、
メタロイド、及びそれらの酸化物または窒化物の電子線
蒸発によるように、無機の蒸発源を被覆室中で蒸発させ
ることにより誘導される。不連続のオルガノシリコン成
分は、実質的に連続の無機成分により形成されたマトリ
ックス内に分散されると考えることができる。そのフィ
ルムのオルガノシリコン成分は、無機の蒸発源が無機の
蒸発種を発生している間にオルガノシリコンガス流を被
覆室中に流入させることにより得られる。オルガノシリ
コン成分は成長フィルム中に組み込まれ、その中に実質
的にモノマーの分子形態で結合される。

【０００９】本発明の別の特徴に於いて、表面をガスバ
リヤーフィルムで被覆する方法は、支持体（ｓｕｂｓｔ
ｒａｔｅ）　を用意し、その支持体表面を無機蒸発源を
蒸発させることから誘導される無機蒸発種と接触させて
支持体表面上に実質的に連続のフィルムを形成し、次い
で表面を室から電気的に絶縁状態に保ちながらオルガノ
シリコンを形成フィルム中に組み込むことを含む。組み
込まれたオルガノシリコンは実質的に不連続であり、フ
ィルム中でモノマー形態である。

【００１０】本発明の製品は食品包装用途に特に有益で
ある。フィルムは実質的に無機であるので、それらは不
活性である。フィルムは非常に薄いので、包装材は典型
的には溶融し再成形することによりリサイクルできる。 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明の方法の実施は、排気室中で行われ、その室中で
無機の蒸発種が支持体に被覆される。この無機の蒸発種
は無機の蒸発源から誘導される。好適な蒸発源は、誘導
抵抗加熱または電子線加熱のいずれかに基く。被覆中の
室圧力は典型的に約１０−４〜１０−５トールの範囲で
ある。無機の蒸発源を蒸発させる特に好ましい手段は、
電子線技術によるものである。

【００１１】本発明を実施するのに適した装置は、通常
の電子線鐘形装置の簡単な改良装置であり得る。こうし
て、図１に図示されるように、排気室１０（真空ポンプ
１２により約１０−４〜約１０−５トールの範囲の圧力
まで排気し得る）は、電子線ガン１４及び無機源１６を
含む。支持体ホルダー１８は、支持体２０を無機源１６
から離れた距離に保持する。シャッター２２が、源１６
と支持体２０の間に（典型的には支持体２０に隣接して
）　介在させられる。本発明の実施は、支持体２０が室
１０に対して電気絶縁されることを必要とし、こうして
支持体ホルダー１８は遊動式であるか、または接地式で
あるべきである。更に、ガス入口２４は、無機源１６の
蒸発中に蒸発オルガノシリコンの源（　図示されていな
い）　を室１０に連通する。入口２４は無機源１６より
も支持体２０に近い。

【００１２】本発明の被覆物を形成する際に蒸発される
のに適した無機源は、Ａｌ、Ａｌ２Ｏ３　、Ｓｂ、Ｂａ
３ＳｉＯ４　、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、ＭｇＦ２、Ｍｏ、モ
ネル（３０Ｃｕ／７０Ｎｉ）　、Ｎｉ、ＮｉＣｒ、Ｎｂ
、Ｓｉ、ＳｉＯ　、ＳｉＯ　２　、Ｓｉ３Ｎ４　、Ｔａ
、Ｔｉ、Ｗ　、及びＺｎＳ　を含む。真空蒸発の一つの
現象は、蒸発体の原子または分子が蒸発源から放出され
る際のそれらの幾何分布パターンである。粒子は源の平
らな表面上の種々の位置で放出されるのではなく、むし
ろ粘稠な雲の周辺の領域から放出されるようである。粘
稠な雲の実際の形状は知られていないが、本発明を実施
する際には、被覆される支持体は、粘稠な領域、または
プラズマの外部で有効であるように、蒸発源から充分離
れて配置される。支持体は接地されているか、または遊
動しており、室から電気絶縁されている（こうしてまた
、幾つかの帯電種が被覆中に蒸着されるという可能性を
除いて、蒸発源から電気絶縁されている）。支持体は本
発明の被覆法の間に室から電気絶縁されて保持されるこ
とが重要である。

【００１３】これは、支持体表面がこのような電気絶縁
でない場合（例えば、プラズマが被覆中に支持体の近く
で活性化された場合）、得られる被覆物が本発明の被覆
物よりもかなり劣るガスバリヤー性を有していたからで
ある。この効果は、本発明を実施する場合に形成フィル
ム中への組み込みを目的とするオルガノシリコンの解離
のためであり得ると考えられる。無機の蒸発源が支持体
表面と接触する際に、実質的に連続であり、且つ無機で
あるフィルムが形成される。このフィルムは実質的に連
続の無機マトリックスと想像することができる。オルガ
ノシリコン部分はこの成長フィルム中に組み込まれるが
、実質的に連続の無機マトリックス中に不連続に分散さ
れる。

【００１４】オルガノシリコンは、気化したオルガノシ
リコンを蒸発中に室に流入させることにより組み込まれ
る。オルガノシリコンは、オルガノシリコンを実質的に
そのモノマーの会合した形態で組み込むように（ポリマ
ー種または解離種として組み込むのではなく）、無機の
蒸発源よりも支持体表面に近い位置で室に導入される。 例えば、源と支持体との距離が約４６ｃｍ（１８　イン
チ）〜約６１ｃｍ（２４　インチ）　である場合には、
オルガノシリコンガス入口は支持体から約１０ｃｍ（４
インチ）　〜約１３ｃｍ（５インチ）　にあることが好
ましい。

【００１５】成長無機フィルム中に組み込まれるオルガ
ノシリコン分子はフィルムマトリックスに結合されるが
、これらのオルガノシリコン分子は実質的に会合され、
分子形態で組み込まれる。これは、有効なガス混入パラ
メーター（ｃｃ／　Å）　の関数としてのＳｉ−ＣＨ３
の振動（　厚さに関して標準化される）　のＦＴＩＲ測
定を使用することにより実証された。例えば、テトラメ
チルジシロキサンの場合のオルガノシリコン分子構造は
、

【００１６】

【化１】

【００１７】であるので、Ｓｉ−ＣＨ３結合の唯一の源
はオルガノシリコン分子そのものからのものである。Ｆ
ＴＩＲのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ　伸張振動吸収及び曲げ振動吸
収は、一緒に比率で表される場合に、Ｓｉ−ＣＨ３結合
部分が被覆物に組み込まれた場所を示すことがわかった
。そのデータは、Ｓｉ−ＣＨ３部分が被覆物中に組み込
まれ結合されることを示すので、しかもこの部分はオル
ガノシリコン分子そのものの一部であるので、全オルガ
ノシリコン分子がフィルムマトリックス中に結合された
ものと結論することができる。

【００１８】図２及び図３は、オルガノシリコンＴＭＤ
ＳＯ　が流入されたＳｉＯ２の電子線蒸発からのこれら
の伸張／　曲げデータを示す。図２のデータはオルガノ
シリコンガス混入の関数としてのＦＴＩＲ伸張／曲げの
比の応答を示し、これはＳｉ−ＣＨ３領域に比例する。 図３のデータは本発明に従ってプラズマ製造された被覆
物の応答を示し、この場合Ｓｉ−ＣＨ３部分は無機のＳ
ｉ−Ｏ−Ｓｉ　フィルムに結合される。 図２及び図３に関する結果の類似性は、オルガノシリコ
ン分子が無機構造に結合されることを示す。理論により
制限されないが、オルガノシリコン分子が蒸発無機物質
に組み込まれる場合に見られる改良されたガスバリヤー
性は、組み込まれたオルガノシリコン分子の可撓性及び
薄いフィルムマトリックスをガス種の透過に対して“稠
密にする（ｄｅｎｓｉｆｙ）”　そのモビリティによる
ものであると考えられる。原子スケールでは、従来技術
の酸化ケイ素の薄いフィルムは室温条件で透過酸素分子
に対して多孔質の開放鎖構造であり得る。対照的に、本
発明の被覆物の組み込まれたオルガノシリコンは、特に
、組み込まれたオルガノシリコン分子がかなり無定形の
、もしくは移動性の構造（これは更に結晶性の、もしく
は金属性の配列よりもガス拡散に対して抵抗性であると
考えられる）をもつことができるので、薄いフィルムマ
トリックスを稠密にし得る。

【００１９】本発明の実施に適したオルガノシリコンは
、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）　、ジメチ
ルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＯＳ）、テトラエトキシ
シラン（ＴＥＯＳ）、ビニルトリエトキシシラン（ＶＴ
ＥＯＳ）　、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキ
シシラン（ＭＡＰＭＥＯＳ）　、ビニルトリス（　２−
メトキシエトキシ）　シラン（　ＶＴＭＥＯＳ）　、テ
トラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、トリメチルエトキシ
シラン（ＴＭＥＯＳ）　、ビニルトリアセトキシシラン
（ＶＴＡＯＳ）　、エチルトリエトキシシラン（ＥＴＥ
ＯＳ）　、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）シラン
（ＴＫＥＥＯＳ）　、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴ
ＭＯＳ）　、テトラキス（　２−メトキシエトキシ）　
シラン（ＴＫＭＯＥＯＳ）　、メチルフェニルジメトキ
シシラン（ＭＰＤＭＯＳ）、テトラキス（　メトキシエ
トキシエトキシ）　シラン（ＴＫＭＯＥＯＥＯＳ）　、
テトラメチルシラン（ＴＭＳ）　、ジメチルジメトキシ
シラン（ＤＭＤＭＯＳ）、ｎ−プロピルトリメトキシシ
ラン（ＰＴＭＯＳ）　、テトラキス（　２−エチルブト
キシ）　シラン（ＴＫＥＢＳ）　、ｎ−オクチルトリエ
トキシシラン（　ＯＴＥＯＳ）、アセトキシプロピルト
リメトキシシラン（ＡＰＴＭＯＳ）、トリス（　トリメ
チルシロキシ）　フェニルシラン、オクタメチルシクロ
テトラシロキサン（ＯＭＯＴＳＯ）、ヘキサメチルジシ
ロキサン（ＨＭＤＳＯ）、オクタメチルトリシロキサン
（ＯＭＴＳＯ）　、１，２，３，３−テトラキス（　ト
リメチルシロキシ）ジシロキサン（ＴＫＴＭＳＤＳＯ）
、１，２，３，３−テトラメチルジシロキサン（ＴＭＤ
ＳＯ）　、及びペンタメチルジシロキサン（ＰＭＤＳＯ
）　の一種または二種以上（　即ち、混合物）　を含む
。メトキシ官能基（−ＯＣＨ３）　を有するオルガノシ
リコンが本発明を実施するのに特に好ましい。

【００２０】室に流入されるオルガノシリコンガス流は
完全にオルガノシリコンであることが好ましい。キャリ
ヤーとしてのヘリウムの混入はフィルムの性質に有害で
ある傾向にあることがわかった。同様に、酸素または酸
素とヘリウムの混入は純粋なオルガノシリコンを流すこ
とよりも望ましくないことがわかった。オルガノシリコ
ン部分が不連続に分散されている実質的に連続の無機マ
トリックスを有する本発明のフィルムは、無機マトリッ
クスのみから形成された従来技術のフィルムよりも減少
されたガス透過度を有する。即ち、本発明によるオルガ
ノシリコン部分の混入は支持体表面上の被覆物のガスま
たは蒸気の透過度を減少する。この現象は表１のデータ
により説明され、この場合にはＳｉＯ２の従来技術の電
子線蒸発が酸化ケイ素系被覆物を形成するのに使用され
た。 これらの従来技術の被覆物を、ＳｉＯ２の電子線蒸発中
に組み込まれたオルガノシリコンを有していた本発明の
被覆物と比較した。ＰＥＴ　支持体は４８ゲージであっ
た。

【００２１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　表１　　被覆組成物源　　支持体　　被覆物
の厚さ　　　　被覆速度　　　　　　酸素透過度　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ａ
ｎｇｓｔｒｏｍ）　　　　（ａｎｇｓｔｒｏｍ／秒）　
　　（ｃｃ／ｍ２／日）　　　ＳｉＯ２　　　　　　　
　　　　　ＰＥＴ　　　　　　　１０９２　　　　　　
　　　　　１２．１　　　　　　　　　　１２０　　　
　　　（従来技術） 　　ＳｉＯ２＋ＴＭＤＳＯ　　　　　　ＰＥＴ　　　　
　　　１５０３　　　　　　　　　　　３３．４　　　
　　　　　　　２６．６　　　　（本発明）　従来技術
の電子線蒸発した二酸化ケイ素被覆物と本発明の被覆物
（この場合、二酸化ケイ素はやはり電子線により蒸発さ
れたが、オルガノシリコンＴＭＤＳＯ（１，１，３，３
−テトラメチルジシロキサン）が本発明の被覆物中に組
み込まれた）との比較からわかるように、酸素透過度は
本発明の被覆物に関して約４分の１に減少された。

【００２２】従来技術の電子線蒸発した酸化ケイ素フィ
ルムは接着上の問題を有し、支持体からテープで容易に
除去し得る。しかしながら、オルガノシリコン混入によ
り増強された本発明の被覆物は、更に接着性である。こ
れらの被覆物は同様の”テープ試験”により除去されな
い。この増強された接着性はポリオレフィン支持体（例
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）に特に重要であ
る。何となれば、薄いフィルムとこれらの材料との間の
接着は通常の蒸発技術では難しいからである。また、本
発明の改良された接着性は、ガラス、金属、及びその他
のプラスチックの被覆物に有益であることがわかる。

【００２３】本発明者は、成長フィルムに組み込まれた
オルガノシリコンの量を測定するためのパラメーターを
見出した。組み込まれたオルガノシリコンの量はオルガ
ノシリコンガス流の流量に直接依存するが、無機源の蒸
発速度に逆に依存する。広範には、組み込まれるオルガ
ノシリコンの量は、上記のパラメーターを使用すること
により測定して、約０．００３ｃｍ３／　オングストロ
ーム〜約０．０１ｃｍ３／オングストロームである。し
かしながら、異なる無機源、異なる支持体及び異なるオ
ルガノシリコン（　または混合物）　に関して、組み込
まれる最適量が変化する。

【００２４】組み込まれたオルガノシリコンは、パラメ
ーター（単位：ｃｃ／オングストローム）　：として測
定できる。このパラメーター（ｃｃ／　オングストロー
ム　　Å）　は或る場合には”有効ガス混入パラメータ
ー”として記載され、本法の最適の操作点を決定する。 ｃｃ／　オングストローム　　Åパラメーター値が増加
するにつれて、成長フィルムに組み込まれたオルガノシ
リコンの量がまた増加する。操作の最適点は、このよう
にプロットされた曲線の”ニー（ｋｎｅｅ）”にある。 こうして、被覆物の得られる性質を決定するためには、
蒸着速度（　幾つかの市販の装置により容易に測定され
る）　及びガス流量（　これはガス流量計により直接測
定できる）　のみを測定することを必要とする。蒸発速
度の増加に関して、ガス流量の増加が必要とされ、また
その逆のことが言える。

【００２５】所定の蒸着系に関する最適のガス流量は、
ガス流量、蒸着速度、及びガスバリヤーの経験的マトリ
ックスの使用により容易に決定される。第一に、蒸発系
の静的蒸着速度が測定される。第二に、下記のガス混入
パラメーターが満足されるように、種々のガス流量が、
先に測定された蒸着速度に関して計算される。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　有効ガス混
入（ｃｃ／　オングストローム）　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．
０２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．０１　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．００６
７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　０．００５　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．００
３３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．００２　夫々のガス流量で蒸着
が終了され、得られるガスバリヤー性が測定される。こ
のデータがプロットでき、そのプロットから操作領域（
一般に、プロットされた曲線の最小値により規定される
）が決定される。次に製造は、蒸着速度（実時間で）を
監視し、決定された目標の有効ガス混入を満たすのに必
要とされるガス流量を計算することにより制御できる。 例えば、１０，０００オングストローム／　分の蒸着速
度の場合、下記の計算値を得ることができる。

【００２６】計算されたガス流量（ＳＣＣＭ）　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１００　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　６７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　５０　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３３
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　２０　フィルムに関するガスバリヤ
ー性は、一般に製造中のラインスピードに逆比例する。 表２は、幾つかの従来技術の酸化ケイ素系被覆物との比
較により本発明の被覆物に関するガスバリヤー強化を説
明する。

【００２７】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　表２　　　　被覆組成物源　　　　電圧
　　　　　　　　電流　　　　ラインスピード　　　　
酸素透過度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（ボルト）（アンペア）（ｍ／分）　　　　　　　　　
（ｃｃ／１００ｉｎ２／日）　　　ＳｉＯ２　　　　　
　　　　　　　　３０　　　　　　　　　１．２　　　
　　　　　　　３０　　　　　　　　　　　　　２．５
８　　（従来技術）　　　　　３０　　　　　　　　　
１．０　　　　　　　　　　３０　　　　　　　　　　
　　　１．６５　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　３０　　　　　　　　　１．２　　　　　　　　　１
２０　　　　　　　　　　　　　１．７２　　ＳｉＯ２
＋ＨＭＤＳＯ　　　　　　　３０　　　　　　　　　１
．０　　　　　　　　　１２０　　　　　　　　　　　
　　０．８８　　　（本発明）　　　　　　　　３０　
　　　　　　　　１．０　　　　　　　　　２５０　　
　　　　　　　　　　　０．２８ラインスピードはフィ
ルムの厚さに比例する。ヘキサメチルジシロキサン（Ｈ
ＭＤＳＯ）強化の場合、約７０〜８０ｍ／分のラインス
ピードで０．５　ミルの厚さを有するＰＥＴ　支持体に
関して４（ｃｃ／ｍ２／日）　程度に小さい酸素透過度
を得た。 これは実施例１により更に詳しく説明される。

【００２８】本発明のフィルムは典型的に透明である。 透明度は、被覆された４８ゲージのポリエステル及び未
被覆の４８ゲージのポリエステルの光透過率を測定する
ことにより測定できる。ＳｉＯ　ｘ　（ｘは１．７　未
満である）　の被覆物は着色され、減少された透過度を
有するので、本発明のフィルムが透過度の非常に小さい
変化を有するという事実は、化学量論量（　酸化ケイ素
系フィルムに関する）　がｘ　が１．７　より大きかっ
たものであることを実証する。 更に、ＦＴＩＲ研究は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ　ピーク位置が
Ｏ：Ｓｉ比に比例し、約２に等しいことを示した。

【００２９】本発明の付加的な利点は、従来技術の電子
線法に対して被覆フィルムの減少された帯電蓄積、また
は静電気である。帯電蓄積はロール被覆適用に普通の出
来事であり、材料のロール上の”粘着”及び電圧の蓄積
を特徴とする。例えば、ウェブが接地室に近付く場合、
コロナ放電を観察することができる。しかし、同様の被
覆室中で、オルガノシリコンガスが組み込まれている場
合には、このコロナ効果は観察されない。ウェブは容易
に取り扱われ、コイル状態で触れられる場合に電圧ショ
ックを与えない。

【００３０】

【実施例】実施例１ 真空系を排気し、０．５　ミル（４８　ゲージ）　のポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）　フィルム（　幅
２６インチｘ　長さ２０，０００フィート）　のロール
をロールコーターに加えた。次いでロールコーターを閉
じ、１０−５トールの圧力まで排気した。この時点で、
インスチチュート・フォン・アルデン（Ｉｎｓｔｉｔｕ
ｔｅ　ＶｏｎＡｒｄｅｎｎｅ）１５０キロワット線形電
子線ガンを始動させ、フィラメントを加熱した。ＳｉＯ
２石英ロッドの回転を毎分０．３　回転（ｒｐｍ）　の
速度で開始した。蒸着が初期の開始中に起こり得ないよ
うに、ＰＥＴ　フィルムを保護するシールドをＳｉＯ２
ロッドの上で閉じた。電子線ガンの加速電圧を３０，０
００ボルトで固定し、ビームの電流を０．５　アンペア
に徐々に増加し、その時点で線形の電子線パターンは回
転ＳｉＯ２ロッドの上ではっきりと表れていた。 開始中に、ＰＥＴ　フィルムを毎分２フィート未満で進
めた。電子線がＳｉＯ２ロッドの上で明らかになった時
に、オルガノシリコンの流入を開始した。ガス入口は３
６インチの拡散ポンプの上流にあり、ＰＥＴ　フィルム
の位置に配置した。ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤ
ＳＯ）　を２００ＳＣＣＭ　で処理室に流入させ、そこ
で圧力を５ｘ１０　−４トールに増加した。次いで電子
線の電流を１アンペアに増加し、圧力を２ｘ１０　−４
トールに下げた。ＰＥＴ　フィルムの速度を７０〜８０
ｍ／分まで増し、フィルムを保護するシールドを開いた
。蒸着をこれらの条件で３０分間行った。蒸着の終了時
に、電子線を停止し、ＨＭＤＳＯ　流量を０にした。室
を排気の前に３０分間ポンプ操作した。室を大気圧まで
排気し、試料を取り出した。試料の測定時に、本発明の
被覆支持体に関して４ｃｃ／ｍ２／日の酸素透過度を測
定した。

【００３１】実施例２ 研究機械に０．５　ミルのＰＥＴ　フィルムの静的試料
、ガラススライド（　被覆物の厚さを測定するため）　
、及びＦＴＩＲ測定用の臭化カリウムディスクを装填し
た。ＳｉＯ２片（１／８〜１／４　インチ）　を電子線
ガンのるつぼに加えた。室を１０−５トールまで排気し
た。試料を保護するシールドは閉じたままにした。テト
ラメチルジシロキサンの流入を開始し、約１ＳＣＣＭま
で増加した。電子線を始動させ、白色のグローがるつぼ
中にはっきり表れるまで出力を増加した。被覆物を４５
秒間で蒸着し、その後、全てを停止した。試料を取り出
し、被覆物の厚さは２２５０オングストロームであるこ
とを測定し、これは０．００３　ｃｍ３／オングストロ
ームの有効ガス混入パラメーターを示した。酸素透過度
を測定したところ、５．４ｃｃ／ｍ２／　日であった。

【００３２】本発明が好ましい特別な実施態様に関して
説明されたが、その説明及び実施例は本発明を説明する
ことを目的とするものであり、本発明の範囲を限定する
ものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲により特
定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための室の略断面図である。

【図２】本発明のフィルムの無機成分中に組み込まれる
オルガノシリコンに関する結合効率のグラフである。

【図３】本発明のフィルム中のＳｉ−ＣＨ３官能基の結
合効率に及ぼす効果のグラフである。

【符号の説明】

１０−排気室 １２−真空ポンプ １４−電子線ガン １６−無機源 １８−支持体ホルダー ２０−支持体 ２２−シャッター ２４−ガス入口

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一つの面と反対にある他の面とをそれ
   らの間の確定できるガス透過度で規定する製品であって
   、一つの面と他の面との間のガス透過度を減少するのに
   有効なフィルムを含み、そのフィルムが無機成分とオル
   ガノシリコン成分を有し、前記無機成分が実質的に連続
   であり且つ製品の少なくとも前記一つの面または他の面
   に接着して支持され、前記無機成分がその中に細隙を有
   し、前記オルガノシリコン成分が不連続であり且つ前記
   細隙中に配置されていることを特徴とする前記製品。
2. 【請求項２】　　フィルムが実質的に透明である請求項
   １に記載の製品。
3. 【請求項３】　　オルガノシリコン成分がガス状のオル
   ガノシリコンモノマー分子から得られ、且つ実質的にモ
   ノマー分子形態で保持される請求項１に記載の製品。
4. 【請求項４】　　支持体の少なくとも一部に被覆された
   実質的に透明なフィルムを含み、そのフィルムが実質的
   に連続な無機マトリックスを有し、その中にオルガノシ
   リコン部分が不連続に分散されていることを特徴とする
   包装に有用な支持体。
5. 【請求項５】　　無機成分が金属もしくはメタロイドま
   たはそれらの合金を含む請求項４に記載の支持体。
6. 【請求項６】　　オルガノシリコン部分が実質的にモノ
   マーのオルガノシリコン分子であり、且つフィルムのガ
   ス透過度を減少するのに有効な量である請求項４または
   ５に記載の支持体。
7. 【請求項７】　　排気室中に表面を規定する支持体を用
   意し（その表面は酸素または二酸化炭素に対する確定で
   きる初期のガス透過度を有する）；その表面を無機蒸発
   源を蒸発させることから得られる無機蒸発種と接触させ
   （その表面と無機源は室中で互いに隔置された第一の距
   離にあり、無機蒸発種が接触中に表面上で実質的に連続
   の無機フィルムを形成する）；次いで前記表面を室から
   電気的に絶縁状態に保ちながらオルガノシリコンを形成
   フィルム中に組み込む（組み込まれたオルガノシリコン
   はフィルム中で実質的に不連続であり、組み込まれるオ
   ルガノシリコンは表面と無機源の間で室中に流入された
   オルガノシリコンガス流から誘導される）ことを特徴と
   するガスバリヤーフィルムで表面を被覆する方法。
8. 【請求項８】　　組み込まれるオルガノシリコンが表面
   のガス透過度を減少するのに有効な量である請求項７に
   記載の方法。
9. 【請求項９】　　組み込まれるオルガノシリコンの量が
   オルガノシリコンガス流の流量に直接依存し、且つ無機
   源の蒸発速度に逆に依存する請求項７に記載の方法。
10. 【請求項１０】　　組み込まれるオルガノシリコンの量
    が約０．００３ｃｍ３／　オングストローム〜約０．０
    １ｃｍ３／オングストロームである請求項９に記載の方
    法。
11. 【請求項１１】　　オルガノシリコンガスが無機源より
    も表面に近い位置で室中に流入される請求項７に記載の
    方法。
12. 【請求項１２】　　オルガノシリコンガスがモノマーの
    オルガノ官能性シランまたはモノマーのジシロキサンで
    ある請求項７に記載の方法。
13. 【請求項１３】　　組み込まれたオルガノシリコンが実
    質的にモノマーの形態を保持する請求項１２に記載の方
    法。