JPH05345831A

JPH05345831A - ガス遮断性プラスチックス材の製造方法

Info

Publication number: JPH05345831A
Application number: JP4195786A
Authority: JP
Inventors: Tsunehisa Namiki; 恒久並木
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-27
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH082982B2

Abstract

(57)【要約】【目的】薄いガス遮断性被膜を表面に形成したプラス
チックス材を製造する方法を提供する。【構成】低温プラズマ法により有機シリコン化合物モ
ノマーをプラズマとなし、このプラズマでプラスチック
ス基体を処理して表面に有機シリコン化合物重合体の被
膜を形成し、ついでこの基体の有機シリコン化合物重合
体の被膜上にシリコン酸化物膜を被覆することを特徴と
するガス遮断性プラスチックス材の製造方法であって、
有機シリコン化合物モノマーはビニルアルコキシシラ
ン、テトラアルコキシシラン、アルキルトリアルコキシ
シラン等であり、低温プラズマ法は高周波プラズマ法、
交流プラズマ法、マイクロ波プラズマ法等である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスの透過を防止したガ
ス遮断性ブラスチックス材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】包装材料としてプラスチックス材は広く
使用されているが包装材用のプラスチックスはガスの透
過性が大きい欠点を有している。包装材には内容物の保
護と保存のためガスの透過を防止することが強く要求さ
れている。

【０００３】ガスの透過を防止するため種々の試みがな
されて来た。その代表的なものを例示すると、プラスチックス材にＳｉＯ_Ｘやアルミニウム酸化物
等の無機の薄膜を被覆する方法、ポリ塩化ビニリデン等のバリヤ性樹脂層を設けて積
層体とする方法、アルミ箔等の金属フイルムを積層する方法、等である。この他特開平３−１８３７５９号公報にはプ
ラスチックスフイルムにそのプラスチックスと同じ合成
樹脂を真空蒸着や、スパッタリングによって薄膜状で被
覆して有機物層を形成し、その上に無機物を蒸着して有
機物と無機物の混合層を形成し、その上に無機物層を形
成した積層フイルムが示されている。このプラスチック
スは、被覆層の無機物とは全く異なる物質であって親和
性が乏しいためプラスチックスには同じ合成樹脂を被覆
し、無機被覆の定着性を良くするために中間に合成樹脂
と無機物のブレンド層を形成したものであるが、ブレン
ド層の表面は無機物のみの面ではなく合成樹脂の面も存
在するので無機物層の定着性は期待した程には向上しな
い。また、合成樹脂と無機物を２工程で蒸着することは
シート状物以外例えば成形体には適用出来ない。さらに
合成樹脂は蒸着すると分子量が低下するのでこのプラス
チックス材は加工性が劣化する。このような問題がある
ので充分満足出来るものではない。

【発明が解決しようとする課題】従来試みられたガス透
過遮断方法はいずれも１長１短があり充分満足すること
が出来るものではなかった。

【０００４】の方法による無機の薄膜はリサイクル性
があり廃棄上の問題もないがガス遮断性が不充分であ
る。の方法によるポリ塩化ビニリデンはガス遮断性は
良いが塩素を発生するので廃棄上重大な問題がある。
の方法によるアルミ箔等の金属フイルムを積層すると廃
棄上の問題はなくガス遮断性も良好であるが不透明とな
って内容物が見えず、またマイクロ波を遮断するので電
子レンジでの加熱が出来ない。本発明は極めて薄い層で
ガスの透過を防止したガス遮断性プラスチックス材の製
造方法を提供し、これ等の問題を解決するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、「１．低温プラズマ法により有機シリコン化合物モノマ
ーをプラズマとなし、このプラズマでプラスチックス基
体を処理して表面に有機シリコン化合物の被膜を形成
し、ついでこの基体のシリコン化合物の被膜上にシリコ
ン酸化物膜を被覆することを特徴とするガス遮断性プラ
スチックス材の製造方法。２．有機シリコン化合物モノマーをプラズマとなす低温
プラズマ法が高周波プラズマ法、交流プラズマ法、直流
プラズマ法、マイクロ波プラズマ法から選んだ方法であ
る、１項に記載されたガス遮断性プラスチックス材の製
造方法。３．有機シリコン化合物モノマーがビニルアルコキシシ
ラン、テトラアルコキシシラン、アルキルトリアルコキ
シシラン、フェニルトリアルコキシシラン、ポリメチル
ジシロキサン、ポリメチルシクロテトラシロキサンから
選んだ１または２以上である、１項または２項に記載さ
れたガス遮断性プラスチックス材の製造方法。４．シリコン酸化物膜は気体状の有機シリコン化合物を
プラスチックス基体上で酸素ガスと反応させて被覆した
膜である、１項または３項のいずれか１項に記載された
ガス遮断性プラスチックス材の製造方法。５．シリコン酸化物膜がシリコン酸化物をＰＶＤ法又
はＣＶＤ法により有機シリコン化合物膜上に形成した膜
である、１項〜３項のいずれか１項に記載されたガス遮
断性プラスチックス材の製造方法。６．シリコン酸化物膜がモノ酸化ケイ素と二酸化ケイ
素の混合物を真空蒸着により被覆した膜である、５項に
記載された、ガス遮断性プラスチックス材の製造方法。７．シリコン酸化物膜がケイ素の酸化物と他の金属の
化合物の混合物である、５項に記載されたガス遮断性プ
ラスチックス材の製造方法。８．ケイ素酸化物層が酸化ケイ素化合物が６０％以上
であり、その組成がＳｉＯ×（×＝１．５〜２．０）で
ある、１項ないし７項のいずれか１項に記載されたガス
遮断性積層プラスチックス材の製造方法。」に関する。

【０００６】

【作用】本発明者の研究によるとプラスチク材に被覆し
たシリコン酸化物ＳｉＯ_Ｘ膜はガス遮断性を有する効果
が充分ではなかった。

【０００７】プラスチックス材にシリコン酸化物ＳｉＯ
_Ｘを被覆する方法にはａ．ＳｉＯ、ＳｉＯ_２を原料とした真空蒸着法、イオ
ンプレーティング法、スパッタリング法等のＰＶＤ法、ｂ．モノシラン（ＳｉＨ_４）と酸素含有ガスを原料と
したプラズマＣＶＤ法、ｃ．テトラエトキシシラン等の有機シリコン化合物と
酸素含有ガスを原料としたプラズマＣＶＤ法、等がある。ところがこれ等の方法でプラスチックス材に
設けたシリコン酸化物薄膜はガス遮断性が不充分であっ
た。

【０００８】本発明の特徴の第１は有機シリコン化合物
を原料とし低温プラズマＣＶＤ法によりプラスチックス
材の上に有機シリコン化合物の重合体被膜を形成するこ
とである。この重合体膜は少なくともケイ素、炭素、酸
素を含有し、それ等の組成比において、ケイ素は１５％
以上であり炭素は２０％以上である。そしてこの重合膜
の厚さは０．０１〜０．１μｍであるが好ましくは０．
０２〜０．０７μｍである。高温プラズマ法ではプラス
チックス基体が熱の影響を受けるので好ましくない。低
温プラズマ法としては高周波プラズマ法、交流プラズマ
法、直流プラズマ法、マイクロ波プラズマ法のいずれも
使用出来る。

【０００９】本発明の第２の特徴は上記の有機シリコン
化合物重合体被膜の上に前述のＰＶＤ法またはＣＶＤ法
によりシリコン酸化物ＳｉＯ_Ｘ膜を形成することであ
る。シリコン酸化物膜の厚さは０．０３〜０．２μｍ好
ましくは０．０５〜０．１４μｍである。有機シリコン
化合物重合体被膜はガス遮断性を示さないが、この被膜
の上にケイ素酸化物被膜が形成されるとガス遮断性が著
しく向上する。ケイ素酸化物層はケイ素酸化物からなる
層であるが、この層はケイ素酸化物以外の金属化合物例
えばＭｇＯやＭｇＦ_２やＣｕＣＯ_３などを含むことも出
来る。しかしながら、この第２層はケイ素酸化物が主成
分であり、ケイ素酸化物は好ましくは６０％以上より好
適には６５％以上存在しなければならない。

【００１０】何故このような特異な作用効果が奏される
のか学問的解明は必ずしも充分ではないが本発明は反復
再現性のある結果を示す。ＰＶＤ法やＣＶＤ法でプラス
チックス材表面に供給された無機的粒子は基体上を動い
て最も安定した位置で安定化して基体に定着する。そし
てその上にまた無機物粒子が積もって被膜が形成され
る。本発明者はプラスチックス材の表面に有機シリコン
化合物重合体被膜が存在するとその上にＰＶＤ法やＣＶ
Ｄ法により供給されたケイ素酸化物微粒子は良好に安定
化するので均一な安定化したケイ素酸化物の被膜が形成
されガス遮断性が向上すると考えている。本発明者はこ
の考えに基きプラスチックス材表面に種々の方法で有機
シリコン化合物重合体被膜を形成して研究を行なったが
通常の方法で形成した被膜は効果がなかった。しかしな
がら、有機シリコン化合物モノマーを低温プラズマ法を
用いて重合させた薄膜の膜状の被膜は特別の効果を奏し
たのである。こうして形成された被膜の上に設けるケイ
素酸化物被覆はＳｉＯ_２などのシリコン酸化物を真空蒸
着等のＰＶＤ法によって薄膜状に被覆してもよく、有機
シリコン化合物重合体被覆を形成する方法と同様なプラ
ズマＣＶＤ法を用い酸素ガスを導入して酸化膜を形成し
てもよい。

【００１１】本発明の方法に用いられるプラスチックス
としてはＰＥＴ等ポリエステル、ＰＰ，ＰＥ等のポリオ
レフィン、ナイロン、ポリビニールアルコール、ＰＶ
Ｃ，ＰＶＤＣ，ＰＣ等である。本発明により形成された
ガス遮断層は流通過程等における取扱によってはプラス
チックス材から剥離することはないが成形加工を行なう
と剥離する危険があるのでガス遮断性成形材料を製造す
るよりも袋状、ボトル等の容器に成形した包装材を処理
してガス遮断性のある包装材を製造することが良好な効
果を奏する。フイルムの場合はガス遮断層の上に合成樹
脂をラミネートすることにより袋状に成形することが出
来る。本発明の製造方法により得られたプラスチックス
材を用いた包装材は熱湯殺菌も出来るのでレトルト食品
の包装材として優れている。

【００１２】本発明で使用する有機シリコン化合物モノ
マーとしてはビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン、オクタメチルシ
クロテトラシロキサン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、１１３３−テトラメチルジシ
ロキサン、ヘキサンメチルジシロキサン等である。

【００１３】

【実施例】次に実施例について本発明を具体的に説明す
る。まず使用した装置について説明する。

【００１４】図１は本発明で使用した有機シリコン化合
物被膜を形成する高周波プラズマＣＶＤ装置である。こ
の装置は常温液体モノマーを気体状態で導入する導入口
１及び酸素ガス導入口２を備えた直径６０ｃｍのステン
レス製ベルジャー型真空チャンバー３と日本電子株式会
社製、高周波電源４（１３．５６ＭＨ_Ｚ、１．５ＫＷ、
ＪＥＨ−０１Ｂ）及びマッチングボックス５そして直径
１３ｃｍの円盤状高周波電極６、直径２０ｃｍ、高さ
１．５ｃｍの円筒状アース電極７、両電極間に設置した
試料用治具８等からなっている。この図１の装置は、中
間層である有機ケイ素化合被覆とガス遮断層であるシリ
コン酸化物膜の被覆の両方を行なうことが出来る。真空
ポンプは油回転ポンプと油拡散ポンプを使用し、前処理
及び成膜中は常にポンプを引き続け、前処理及び薄膜被
覆試験を行なった。常温液体モノマーとしては、ヘキサ
メチルジシロキサン（以下ＨＭＤＳという）、反応ガス
としては、酸素ガスを使用した。これ等のガスはそれぞ
れ別ルートでチャンバー内に導入され、アース電極内で
混合されチャンバー内に放出される。アース電極と高周
波電極は平行（距離７ｃｍ）に配置し、各実施例では試
料として２種類のプラスチックスフイルムを使用した。
すなわち１００μＰＥＴシートまたは５０μＰＰフイル
ムを絶縁性試料治具によって、高周波電極とアース電極
間（高周波電極より０．５ｃｍ）に設置した。又ボトル
形状の試料については図３に示す形状のＰＥＴ樹脂製容
器を用いた。試料治具（図に示していない）は自転機構
が付いた絶縁性で、高周波電極とアース電極間（ボトル
の中心軸が高周波電極より１．７５ｃｍ）に設置した。

【００１５】図２は実施例で使用したガス遮断層である
シリコン酸化物膜を被覆する真空状蒸着装置である。こ
の装置は２系統のガス導入口１、２を備えた直径６０ｃ
ｍのステンレス製ベルジャー型真空チャンバー１と日本
電子株式会社製、高周波電源４（１３．５６ＭＨ_Ｚ、
１．５ＫＷ、ＪＥＨ−Ｏ１Ｂ）及びマッチングボックス
５そして直径５ｍｍ、１．５ｍのステンレス丸棒による
コイル高周波電極、タングステンボード７及び試料用治
具等からなっている。真空ポンプは油回転ポンプと油拡
散ポンプを使用し、成膜中は常にポンプを引き続け、薄
膜被覆試験を行なった。

【００１６】実施例１処理するプラスチックス材としてＰＥＴシートとＰＰシ
ートを用いた。図１の装置を使用し油回転ポンプと油拡
散ポンプによりチャンバー内真空度を２〜３×１０^−５
ｔｏｒｒまで真空に引き、チャンバー内真空度を３×１
０^−３ｔｏｒｒになるまでＨＭＤＳ蒸気を導入した。高
周波電源より入射電力３００Ｗをマッチングボックスを
経由し、チャンバー内に導入し、ＨＭＤＳのプラズマを
発生させ、チャンバー内真空度が１×１０^−３ｔｏｒｒ
になるようにＨＭＤＳ蒸気の導入量を調節し、５分間保
持した。こうしてＨＭＤＳ重合体被膜が形成された。５
分後、ＨＭＤＳ蒸気のチャンバー内への導入及び高周波
電力の導入を停止した。そしてチャンバー内真空度が１
×１０^−３ｔｏｒｒになるまでチャンバー内に酸素ガス
を導入し、更にチャンバー内真空度が２×１０^−３ｔｏ
ｒｒになるまでチャンバー内にＨＭＤＳの蒸気を導入し
た。高周波電源より入射電力３００Ｗをマッチングボッ
クスを経由し、チャンバー内に導入し、ＨＭＤＳ及び酸
素のプラズマを発生させ、１０分間保持し、試料（１０
０μＢＯＰＥＴシート）の上に形成したＨＭＤＳ重合体
被膜の上にシリコン酸化物被膜が形成された。上に薄膜
を形成した。中間層の厚みは０．０３６μｍであり、そ
の元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝２：３：５であった。ガス
遮断層の厚みは０．０６２μｍであり、その元素組成は
Ｓｉ：Ｏ：Ｃ＝３：６：１であった。

【００１７】実施例２処理するプラスチックス材としてＰＥＴシートとＰＰシ
ートを用いた。油回転ポンプと油拡散ポンプによりチャ
ンバー内真空度を２〜３×１０^−５ｔｏｒｒまで真空に
引き、チャンバー内真空度が３×１０^−３ｔｏｒｒにな
るまでＨＭＤＳ蒸気を導入した。高周波電源より入射電
力３００Ｗをマッチングボックスを経由し、チャンバー
内に導入し、ＨＭＤＳのプラズマを発生させ、チャンバ
ー内真空度が１×１０^−３ｔｏｒｒになるようにＨＭＤ
Ｓ蒸気の導入量を調節し、５分間保持した。こうしてＨ
ＭＤＳ重合体被膜が形成された。５分後、ＨＭＤＳ蒸気
のチャンバー内への導入及び高周波電力の導入を停止
し、大気によりチャンバー内を常圧にし、試料を取り出
し、別の図２の真空蒸着装置の蒸発源から２０ｃｍ離れ
た対向位置に試料をセットする。油回転ポンプと油拡散
ポンプによりチャンバー内真空度を２〜３×１０^−５ｔ
ｏｒｒまで真空に引き、酸素ガスを導入し、３×１０
^−４ｔｏｒｒにする。タングステンボードに入れたモノ
酸化珪素と二酸化珪素の混合物を蒸発させるため、ボー
ドの両端に電圧をかけ、電気抵抗加熱を行ない、試料の
表面に形成したＨＭＤＳ重合体被覆の上に真空蒸着法に
よりＳｉＯ_Ｘ膜を被覆した。中間層の厚みは０．０４μ
ｍであり、その元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝２：３：５で
あった。ガス遮断層の厚みは０．０９５μｍであり、そ
の元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝１：１．８：０であった。

【００１８】実施例３処理するプラスチックス材としてＰＥＴシートとＰＰシ
ートを用いた。図１の油回転ポンプと油拡散ポンプによ
りチャンバー内真空度を２〜３×１０^−５ｔｏｒｒまで
真空に引き、チャンバー内真空度が３×１０^−３ｔｏｒ
ｒになるまでＨＭＤＳ蒸気を導入した。高周波電源より
入射電力３００Ｗをマッチングボックスを経由し、チャ
ンバー内に導入し、ＨＭＤＳのプラズマを発生させ、チ
ャンバー内真空度が１×１０^−３ｔｏｒｒになるように
ＨＭＤＳ蒸気の導入量を調節し、５分間保持した。こう
してＨＭＤＳ重合体被膜が形成された。５分後、ＨＭＤ
Ｓ蒸気のチャンバー内への導入及び高周波電力の導入を
停止し、大気によりチャンバー内を常圧にし、試料を取
り出し、別の図２の真空蒸着装置の蒸発源から２０ｃｍ
離れた対向位置に試料をセットする。油回転ポンプと油
拡散ポンプによりチャンバー内真空度を２〜３×１０
^−５ｔｏｒｒまで真空に引き、酸素ガスを導入し、３×
１０^−４ｔｏｒｒにする。高周波電源より入射電力２０
０Ｗをマッチングボックスを経由し、チャンバー内に導
入し、酸素プラズマを発生させる。タングステンボード
に入れたモノ酸化珪素と二酸化珪素の混合物を蒸発させ
るため、ボードの両端に電圧をかけ、電気抵抗加熱を行
ない、試料の表面に形成したＨＭＤＳ被覆の上に高周波
イオンプレーテイング法によりＳｉＯ_Ｘ膜を被覆した。
中間層の厚みは０．０３８μｍであり、その元素組成は
Ｓｉ：Ｏ：Ｃ＝２：３：５であった。ガス遮断層の厚み
は０．０８４μｍであり、その元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ
＝１：１．８：０であった。

【００１９】実施例４実施例１のプラスチックス材の代わりに図３のボトル形
状試料を用い、その他は実施例１と同じとして被覆中の
ボトルの自転速度は１０Ｒ．Ｐ．Ｍで実施した。ボトル
の口径は２０ｍｍ、底径は２５ｍｍで口部までの高さは
４７．５ｍｍ肩部までの高さは３０ｍｍである。中間層
の厚み：０．０４４μ、元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝２：
３：５であった。ガス遮断層の厚み：０．０６９μ、元
素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝３：６：１であった。

【００２０】比較例１処理するプラスチックス材としてＰＥＴシートとＰＰシ
ートを用いた。図１の装置を使用し油回転ポンプと油拡
散ポンプによりチャンバー内真空度を２〜３×１０^−５
ｔｏｒｒまで真空に引き、チャンバー内真空度が１×１
０^−３ｔｏｒｒになるまでチャンバー内に酸素ガスを導
入し、更にチャンバー内真空度が２×１０^−３ｔｏｒｒ
になるまでチャンバー内にＨＭＤＳの蒸気を導入した。
高周波電源より入射電力３００Ｗをマッチングボックス
を経由し、チャンバー内に導入し、ＨＭＤＳ及び酸素の
プラズマを発生させ、１０分間保持し、試料（１００μ
ＢＯＰＥＴシート）上にＨＭＤＳ重合体の薄膜を形成し
た。ガス遮断層の厚みは０．１４μｍであり、その元素
組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝３：６：１であった。

【００２１】比較例２処理するプラスチックス材としてＰＥＴシートとＰＰシ
ートを用いた。図１の装置を使用し油回転ポンプと油拡
散ポンプによりチャンバー内真空度を２〜３×１０^−５
ｔｏｒｒまで真空に引き、チャンバー内真空度が３×１
０^−３ｔｏｒｒになるまでエチレンガスを導入した。高
周波電源より入射電力３００Ｗをマッチングボックスを
経由し、チャンバー内に導入し、エチレンガスのプラズ
マを発生させ、チャンバー内真空度が１×１０^−３ｔｏ
ｒｒになるようにエチレンガスの導入量を調節し、５分
間保持した。こうしてエチレン重合体被覆が形成され
た。５分後、エチレンガスのチャンバー内への導入及び
高周波電力の導入を停止した。そしてチャンバー内真空
度が１×１０^−３ｔｏｒｒになるまでチャンバー内に酸
素ガスを導入し、更にチャンバー内真空度が２×１０
^−３ｔｏｒｒになるまでチャンバー内にＨＭＤＳの蒸気
を導入した。高周波電源より入射電力３００Ｗをマッチ
ングボックスを経由し、チャンバー内に導入し、ＨＭＤ
Ｓ及び酸素のプラズマを発生させ、１０分間保持し、試
料（１００μＢＯＰＥＴシート）上に薄膜を形成した。
中間層の厚みは０．０４７μｍであり、その元素組成は
Ｓｉ：Ｏ：Ｃ＝０：１：４であった。ガス遮断層の厚み
は０．０６９μｍであり、その元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ
＝３：６：１であった。

【００２２】比較例３処理するプラスチックス材としてＰＥＴシートとＰＰシ
ートを用いた。図２の真空蒸着装置の蒸発源から２０ｃ
ｍ離れた対向位置に試料（未処理の１００μのＰＥＴシ
ート）をセットする。油回転ポンプと油拡散ポンプによ
りチャンバー内真空度を２〜３×１０^−５ｔｏｒｒまで
真空に引き、酸素ガスを導入し、３×１０^−４ｔｏｒｒ
にする。タングステンボードに入れたモノ酸化珪素と二
酸化珪素の混合物を蒸発させるため、ボードの両端に電
圧をかけ、電気抵抗加熱を行ない、試料に真空蒸着法に
よりＳｉＯ_Ｘ膜を被覆した。ガス遮断層の厚みは０．１
４μｍであり、その元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝１：１．
８：０であった。

【００２３】比較例４処理するプラスチックス材としてＰＥＴシートとＰＰシ
ートを用いた。図１の装置を使用し油回転ポンプと油拡
散ポンプによりチャンバー内真空度を２〜３×１０^−５
ｔｏｒｒまで真空に引き、チャンバー内真空度が３×１
０^−３ｔｏｒｒになるまでエチレンガスを導入した。高
周波電源より入射電力３００Ｗをマッチングボックスを
経由し、チャンバー内に導入し、エチレンガスのプラズ
マを発生させ、チャンバー内真空度が１×１０^−３ｔｏ
ｒｒになるまでエチレンガスの導入量を調節し、５分間
保持した。５分後、エチレンガスのチャンバー内への導
入及び高周波電力の導入を停止し、大気によりチャンバ
ー内を常圧にし、試料を取り出し、別の真空蒸着装置
（装置２）の蒸発源から２０ｃｍ離れた対向位置に試料
をセットする。油回転ポンプと油拡散ポンプによりチャ
ンバー内真空度を２〜３×１０^−５ｔｏｒｒまで真空に
引き、酸素ガスを導入し、３×１０^−４ｔｏｒｒにす
る。タングステンボードに入れたモノ酸化珪素と二酸化
珪素の混合物を蒸発させるため、ボードの両端に電圧を
かけ、電気抵抗加熱を行ない、試料の処理面に真空蒸着
法によりＳｉＯ_Ｘ膜を被覆した。中間層の厚みは０．０
４１μｍであり、その元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝０：
１：４であった。ガス遮断層の厚みは０．１３μｍであ
り、その元素組成はＳｉ：Ｏ：Ｃ＝１：１．８：０であ
った。

【００２４】比較例５処理するプラスチックス材としてＰＥＴシートとＰＰシ
ートを用いた。図１の装置を使用し真空蒸着装置（装置
２）の蒸発源から２０ｃｍ離れた対向位置に試料をセッ
トする。油回転ポンプと油拡散ポンプによりチャンバー
内真空度を２〜３×１０^−５ｔｏｒｒまで真空に引き、
酸素ガスを導入し、３×１０^−４ｔｏｒｒにする。高周
波電源より入射電力２００Ｗをマッチングボックスを経
由し、チャンバー内に導入し、酸素プラズマを発生させ
る。タングステンボードに入れたモノ酸化珪素と二酸化
珪素の混合物を蒸発させるため、ボードの両端に電圧を
かけ、電気抵抗加熱を行ない、試料の処理面に高周波イ
オンプレーテイング法によりＳｉＯ_Ｘ膜を被覆した。ガ
ス遮断層の厚みは０．０９μｍであり、その元素組成は
Ｓｉ：Ｏ：Ｃ＝１：１．８：０であった。測定装置酸素ガス透過量：モダンコントロール社製、ｏｘ−ｔ
ｒａｎ１００測定条件：２７℃（透過量単位：ｃｃ／ｍ^２ｄａ
ｙａｔｍ）水蒸気透過量：Ｌｙｓｓｙ社製、Ａｕｔｏｍａｔｉｃ
ＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙＴｅｓｔｅｒＬ８０−
４０００測定条件：４０℃９０％ＲＨ（透過量単位：ｇ／ｍ^２
ｄａｙ）

【００２５】〔性能試験〕次に実施例と比較例により得
たシートのガス透過性能試験の結果を表１に示す。試験
方法水蒸気透過量測定法ボトル中に２ｇの水を充填し、アルミ箔／ＰＥＴ積層体
のＰＥＴ面をボトル側に向け、ヒートシールし、５０℃
４０％ＲＨ雰囲気に保存し、重量変化を測定した。使用
したボトルの透過面積は５０ｃｍ^２である。水蒸気透過
量の結果、未処理ボトル３．８ｇ／ｍ^２ｄａｙであ
り、実施ボトル０．３ｇ／ｍ^２ｄａｙであった。

【００２６】

【表１】（註）実施例および比較例は試料としてＰＥＴの他Ｐ
Ｐを用いた結果も併記した。

【００２７】

【発明の効果】本発明により容易にプラスチックス材の
表面に安定に定着した非常に薄いシリコン酸化物膜を形
成することが出来る。この膜はガスの透過を防止するこ
とが出来しかも薄いのでリサイクルにも廃棄上にも問題
は全くない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用した高周波プラズマＣＶＤ装置の
説明図である。

【図２】シリコン酸化物膜を被覆する真空蒸着装置の説
明図である。

【図３】本発明で用いたボトルの側面図である。

【符号の説明】

１ガス導入口２ガス導入口３真空チャンバー４高周波電源５マッチングボックス６高周波電極７アース電極８試料用治具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低温プラズマ法により有機シリコン化合
物モノマーをプラズマとなし、このプラズマでプラスチ
ックス基体を処理して表面に有機シリコン化合物重合体
の被膜を形成し、ついでこの基体の有機シリコン化合物
重合体の被膜上にシリコン酸化物膜を被覆することを特
徴とするガス遮断性プラスチックス材の製造方法。
【請求項２】有機シリコン化合物モノマーをプラズマ
となす低温プラズマ法が高周波プラズマ法、交流プラズ
マ法、直流プラズマ法、マイクロ波プラズマ法から選ん
だ方法である、請求項１に記載されたガス遮断性プラス
チックス材の製造方法。
【請求項３】有機シリコン化合物モノマーがビニルア
ルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、アルキルト
リアルコキシシラン、フェニルトリアルコキシシラン、
ポリメチルジシロキサン、ポリメチルシクロテトラシロ
キサンから選んだ１または２以上である、請求項１また
は２に記載されたガス遮断性プラスチックス材の製造方
法。
【請求項４】シリコン酸化物膜は気体状の有機シリコ
ン化合物をプラスチックス基体上で酸素ガスと反応させ
て被覆した膜である、請求項１または３のいずれか１項
に記載されたガス遮断性プラスチックス材の製造方法。
【請求項５】シリコン酸化物膜がシリコン酸化物をＰ
ＶＤ法又はＣＶＤ法により有機シリコン化合物膜上に形
成した膜である請求項１〜３のいずれか１項に記載され
たガス遮断性プラスチックス材の製造方法。
【請求項６】シリコン酸化物膜がモノ酸化ケイ素と二
酸化ケイ素の混合物を真空蒸着により被覆した膜であ
る、請求項５に記載されたガス遮断性プラスチックス材
の製造方法。
【請求項７】シリコン酸化物膜がケイ素の酸化物と他
の金属の化合物の混合物である、請求項５に記載された
ガス遮断性プラスチックス材の製造方法。
【請求項８】ケイ素酸化物層が酸化ケイ素化合物が６
０％以上であり、その組成がＳｉＯ_Ｘ（Ｘ＝１．５〜
２．０）である、請求項１ないし７のいずれか１項に記
載されたガス遮断性積層プラスチックス材の製造方法。