JP2002292777A - High gas barrier film and method for manufacturing the same - Google Patents
High gas barrier film and method for manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子フィルム上
に無機物層を有する無機物蒸着フィルムおよびその製造
方法に関し、さらに詳しくは、高分子フィルム上にアル
ミニウム及び/又はアルミニウム酸化物の層を有するア
ルミニウム蒸着フィルム及びその製造方法に関する。こ
のアルミニウム蒸着フィルムは、酸素ガス等に対するバ
リア性等に優れ、食品、医薬品および工業用品等の種々
の物品を包装するための包装材料として有用である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inorganic vapor-deposited film having an inorganic layer on a polymer film and a method for producing the same, and more particularly to an aluminum film having an aluminum and / or aluminum oxide layer on a polymer film. The present invention relates to a vapor-deposited film and a method for manufacturing the same. This aluminum vapor-deposited film has excellent barrier properties against oxygen gas and the like, and is useful as a packaging material for packaging various articles such as foods, pharmaceuticals, and industrial supplies.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、プラスチック基材の表面に、
アルミニウム、酸化ケイ素、アルミニウム、酸化マグネ
シウム、等の無機物(無機酸化物を含む)を使用し、真
空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法
等の物理気相成長法(PVD法)、あるいは、プラズマ
化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法
等の化学気相成長法(CVD法)等を利用して、その無
機物の蒸着膜を形成してなるガスバリア性フィルムは、
水蒸気や酸素などの各種ガスの遮断を必要とする食品、
医薬品および工業用品等の種々の物品を包装するために
用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, on the surface of a plastic substrate,
Using an inorganic substance (including an inorganic oxide) such as aluminum, silicon oxide, aluminum, and magnesium oxide, a physical vapor deposition method (PVD method) such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, or a plasma A gas barrier film obtained by forming a vapor-deposited film of an inorganic substance by using a chemical vapor deposition method (CVD method) such as a chemical vapor deposition method, a thermal chemical vapor deposition method, or a photochemical vapor deposition method,
Foods that need to block various gases such as water vapor and oxygen,
It is used to package various articles such as pharmaceuticals and industrial supplies.
【0003】このガスバリア性フィルムの酸素ガスある
いは水蒸気等に対するバリア性を更に向上させるために
は、プラスチック基材の表面を処理する方法、あるいは
アンカーコート剤をコーティングする方法などが提案さ
れている。プラスチック表面を処理する方法としては、
例えば、プラスチック基材の表面に、予め、コロナ放電
処理、グロー放電処理等の前処理を施すことにより表面
を粗面化する方法がある。アンカーコート剤をコーティ
ングする方法としては、例えば、予め、ウレタン系、エ
ステル系等の蒸着用アンカーコート剤をコーティングし
てアンカーコート剤層を形成して、プラスチック基材と
蒸着膜との密着性を改善する方法がある。[0003] In order to further improve the barrier properties of the gas barrier film against oxygen gas or water vapor, a method of treating the surface of a plastic substrate or a method of coating an anchor coating agent has been proposed. As a method of treating the plastic surface,
For example, there is a method in which the surface of a plastic substrate is preliminarily subjected to a pretreatment such as a corona discharge treatment or a glow discharge treatment to roughen the surface. As a method of coating the anchor coating agent, for example, in advance, a coating film of an urethane-based or ester-based deposition anchor coating agent is formed to form an anchor coating agent layer, and the adhesion between the plastic substrate and the deposited film is improved. There are ways to improve.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような処理を行ってもハイバリア性を有するガスバリア
性フィルムを製造することは技術的に極めて困難である
というのが実状であった。また、その製造工程が増える
ことからその製造コストが高くなるという問題点もあ
る。また、上記のアルミニウム等の無機物を蒸着した蒸
着膜は、通常、電子ビーム加熱、抵抗加熱あるいはるつ
ぼ方式を用いて、金属アルミニウムを加熱蒸発させて膜
形成を行い、製造するものであるが、蒸着雰囲気中に水
分などの残留ガスがかなりの量存在し易く、この残留ガ
スにより、蒸着膜中に水分子が多数取り込まれることに
なり、その結果、蒸着膜の緻密性が減少し、ガスバリア
性が著しく低下するという問題点がある。However, it has been the technical reality that it is technically extremely difficult to produce a gas barrier film having a high barrier property even if the above-mentioned treatment is performed. In addition, there is a problem that the manufacturing cost increases because the number of manufacturing steps increases. In addition, the above-mentioned vapor-deposited film obtained by vapor-depositing an inorganic substance such as aluminum is usually manufactured by heating and evaporating metallic aluminum to form a film by using electron beam heating, resistance heating or a crucible method. A considerable amount of residual gas such as moisture easily exists in the atmosphere, and this residual gas causes a large number of water molecules to be taken into the deposited film, resulting in reduced denseness of the deposited film and reduced gas barrier properties. There is a problem that it is significantly reduced.
【0005】本発明の目的は、酸素ガス等に対するハイ
バリア性を有し、例えば、食品、医薬品および工業用品
等の種々の物品を包装するために有用なガスバリア性フ
ィルムを提供することである。An object of the present invention is to provide a gas barrier film which has a high barrier property against oxygen gas and the like and is useful for packaging various articles such as foods, pharmaceuticals and industrial supplies.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、 1)高分子フィルム上に無機物層を有するフィルムであ
って、高分子フィルムと無機物層との界面における酸素
濃度が5atm%以上、24atm%未満であるハイガスバリ
ア性フィルム、 2)高分子フィルム上に無機物層を有するフィルムであ
って、高分子フィルムと無機物層との界面における密度
が1.8g/cm3以上、4.0g/cm3以下であるハイガスバリ
ア性フィルム、 3)高分子フィルム上に無機物層を有するフィルムであ
って、無機物層の内部の密度が2.5g/cm3以上、4.0
g/cm3以下であることを特徴とするハイガスバリア性フ
ィルム、 4)高分子フィルム上に無機物層を有するフィルムであ
って、高分子フィルムと無機物層との界面における酸素
濃度が5atm%以上、24atm%未満であり、かつ、高分
子フィルムと無機物層との界面における密度が1.8g/c
m3以上、4.0g/cm3以下であるハイガスバリア性フィル
ム、 5)高分子フィルム上に無機物層を有するフィルムであ
って、高分子フィルムと無機物層との界面における酸素
濃度が5atm%以上、24atm%未満であり、かつ、無機
物層の内部の密度が2.5g/cm3以上、4.0g/cm3以下
であるハイガスバリア性フィルム、 6)高分子フィルム上に無機物層を有するフィルムであ
って、高分子フィルムと無機物層との界面における酸素
濃度が5atm%以上、24atm%未満であり、高分子フィ
ルムと無機物層との界面における密度が1.8g/cm3以
上、4.0g/cm3以下であり、かつ、無機物層の内部の密
度が2.5g/cm3以上、4.0g/cm3以下であるハイガス
バリア性フィルム、 7)無機物が、アルミニウム及び/又はアルミニウム酸
化物である上記1)〜6)のいずれかのハイガスバリア
性フィルム、 8)蒸着法により無機物層を形成して上記1)〜7)の
いずれかに記載のハイガスバリア性フィルムを製造する
に際し、蒸着雰囲気中における水分分圧を1.2×10
-8Torr未満とするハイガスバリア性フィルムの製造
方法、により達成される。The objects of the present invention are: 1) A film having an inorganic layer on a polymer film, wherein the oxygen concentration at the interface between the polymer film and the inorganic layer is 5 atm% or more, 24 atm%. 2) a film having an inorganic layer on a polymer film, wherein the density at the interface between the polymer film and the inorganic layer is 1.8 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm 3 3) a film having an inorganic layer on a polymer film, wherein the density of the inorganic layer is 2.5 g / cm 3 or more,
g / cm 3 or less; 4) a film having an inorganic layer on a polymer film, wherein the oxygen concentration at the interface between the polymer film and the inorganic layer is 5 atm% or more; Less than 24 atm% and the density at the interface between the polymer film and the inorganic layer is 1.8 g / c
a high gas barrier film having an m 3 or more and 4.0 g / cm 3 or less; 5) a film having an inorganic layer on a polymer film, wherein an oxygen concentration at an interface between the polymer film and the inorganic layer is 5 atm% or more; A high gas barrier film having a density of less than 24 atm% and an internal density of the inorganic layer of 2.5 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm 3 or less; 6) a film having an inorganic layer on a polymer film Wherein the oxygen concentration at the interface between the polymer film and the inorganic layer is 5 atm% or more and less than 24 atm%, and the density at the interface between the polymer film and the inorganic layer is 1.8 g / cm 3 or more and 4.0 g. / cm 3 or less, and the internal density of the inorganic layer is 2.5 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm 3 or less. 7) The inorganic substance is aluminum and / or aluminum oxide. Of the above 1) to 6) 8) In producing the high gas barrier film according to any one of the above 1) to 7) by forming an inorganic layer by a vapor deposition method, the moisture partial pressure in the vapor deposition atmosphere is set to 1. 2 × 10
-8 Torr or less.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい形態は、高分子
フィルム上にアルミニウム蒸着膜を有するアルミ蒸着フ
ィルムであって、高分子フィルムとアルミニウム蒸着膜
との界面における酸素濃度が5atm%以上24atm
%未満であること、高分子フィルムとアルミ蒸着膜との
界面における密度が1.8g/cm3以上4.0g/c
m3以下であること、アルミニウム蒸着膜の内部の密度
が2.5g/cm3以上4.0g/cm3以下であること
のうちの少なくともいずれかを満たすハイガスバリア性
フィルムであり、そして、高分子フィルムの上にアルミ
ニウム蒸着膜を形成する際に、その蒸着雰囲気中におけ
る水分分圧を1.2×10-8Torr未満とするハイガ
スバリア性フィルムの製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention is an aluminum vapor-deposited film having an aluminum vapor-deposited film on a polymer film, wherein the oxygen concentration at the interface between the polymer film and the aluminum vapor-deposited film is 5 atm% to 24 atm.
%, The density at the interface between the polymer film and the aluminum vapor-deposited film is 1.8 g / cm 3 or more and 4.0 g / c.
m 3 or less, and a high gas barrier film that satisfies at least one of the following: the internal density of the aluminum vapor-deposited film is 2.5 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm 3 or less; The present invention relates to a method for producing a high gas barrier film in which, when an aluminum vapor deposition film is formed on a molecular film, the moisture partial pressure in the vapor deposition atmosphere is less than 1.2 × 10 −8 Torr.
【0008】以下、本発明についてさらに詳しく説明す
る。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
【0009】まず、本発明のハイガスバリア性フィルム
は、フィルム上に無機物の層を配してなり、その無機物
としては、珪素、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、
それらの酸化物が用いられるが、特にアルミニウム及び
/又はアルミニウム酸化物が好ましく用いられる。アル
ミニウム、アルミニウム酸化物は蒸着によりフィルム上
に蒸着されるものが好ましい。First, the high gas barrier film of the present invention has an inorganic layer disposed on the film, and the inorganic substance includes silicon, magnesium, zinc, aluminum, and the like.
These oxides are used, and aluminum and / or aluminum oxide are particularly preferably used. Preferably, aluminum and aluminum oxide are deposited on the film by vapor deposition.
【0010】次に、本発明のハイガスバリア性フィルム
を構成する高分子フィルムとしては、有機高分子化合物
からなるフィルムであれば、特に限定しないが、例え
ば、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレ
フィン、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリエチ
レンナフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリ
カーボネート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、
エチレン酢酸ビニル共重合体のケン化物、ポリアクリロ
ニトリル、ポリアセタール等の各種ポリマからなるフィ
ルムを使用することができる。このフィルムを構成する
ポリマは、ホモポリマー、コポリマーのいずれでもよい
し、また、単独またはブレンドとして用いることができ
る。また、単層、あるいは、2層以上の共押し出し法で
製膜したフィルムや、一軸方向あるいは二軸方向に延伸
されているフィルム等を使用することができる。その厚
さは、アルミニウム蒸着フィルムの製造時の安定性等か
ら、約5〜100μm、好ましくは、7〜60μmが良
い。また、必要に応じて、例えば、帯電防止剤、紫外線
吸収剤、可塑剤、滑剤、充填剤等の添加剤を、ガスバリ
ア性に影響しない範囲内で添加したフィルム等も用いる
ことができる。Next, the polymer film constituting the high gas barrier film of the present invention is not particularly limited as long as it is a film made of an organic polymer compound. For example, polyolefin such as polyethylene or polypropylene, polyethylene terephthalate or Polyester such as polyethylene naphthalate, polyamide, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl alcohol,
Films made of various polymers such as a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, polyacrylonitrile, polyacetal and the like can be used. The polymer constituting the film may be either a homopolymer or a copolymer, or may be used alone or as a blend. Further, a single-layer film, a film formed by a co-extrusion method of two or more layers, a film stretched uniaxially or biaxially, or the like can be used. The thickness is preferably about 5 to 100 μm, and more preferably 7 to 60 μm, from the viewpoint of the stability at the time of manufacturing the aluminum vapor-deposited film. If necessary, for example, a film to which additives such as an antistatic agent, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a lubricant, and a filler are added within a range that does not affect the gas barrier properties can be used.
【0011】次に、本発明における無機物層の厚みは、
アルミニウム等の蒸着膜の場合は、50〜2000Å、
好ましくは、100〜1000Å、さらに好ましくは2
00〜800Åが良い。上記において、アルミニウム蒸
着膜の膜厚が2000Åより厚くなると、その膜の柔軟
性が低下し、膜にクラック等が発生し易くなる。また、
50Å未満であると、ピンホール等の影響が大きくなっ
たり、酸素分子の透過がアルミ蒸着膜によって十分に阻
止できなくなり、バリア性が低下する。Next, the thickness of the inorganic layer in the present invention is as follows:
In the case of a deposited film of aluminum or the like, 50 to 2000 mm,
Preferably 100-1000 °, more preferably 2
00-800 ° is good. In the above description, when the thickness of the aluminum vapor-deposited film is greater than 2000 °, the flexibility of the film is reduced, and cracks and the like are easily generated in the film. Also,
If the angle is less than 50 °, the influence of pinholes and the like becomes large, and the permeation of oxygen molecules cannot be sufficiently prevented by the aluminum vapor-deposited film, and the barrier property is reduced.
【0012】本発明において、上記のアルミニウム蒸着
膜は、例えば、アルミニウム等の金属等を使用し、蒸着
雰囲気の水分分圧をコントロールしながら、真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によ
って、形成することができる。上記において、蒸着原料
の加熱方式としては、例えば、エレクトロンビーム(E
B)方式、高周波誘導加熱方式、抵抗加熱方式等が用い
られる。In the present invention, the above-mentioned aluminum vapor-deposited film is made of a metal such as aluminum, for example, by controlling the water partial pressure of the vapor deposition atmosphere by vacuum vapor deposition, sputtering, ion plating or the like. Can be formed. In the above, as a heating method of the deposition material, for example, an electron beam (E
B) system, high-frequency induction heating system, resistance heating system and the like are used.
【0013】次に、無機物層としてアルミニウム蒸着膜
を形成した場合を例にとって、本発明のハイガスバリア
性フィルム、及びその製造方法を具体的に説明する。Next, the high gas barrier film of the present invention and the method for producing the film will be described in detail, taking as an example the case where an aluminum vapor-deposited film is formed as an inorganic layer.
【0014】図1は本発明のハイガスバリア性フィルム
製造方法を実施するための巻き取り式真空蒸着装置の一
例の概略を模式的に示す装置構成図である。まず、巻き
取り式真空蒸着装置1の巻き取り室2の中で、巻き出し
ロール6に高分子フィルム15をセットし、巻出し、ガ
イドロール8、9、10を介して、クーリングドラム1
6に通す。ボート5上にはアルミニウム等のワイヤーが
導入されていて、ボート5上からアルミニウムが蒸発さ
れるので、このクーリングドラム16上の位置において
高分子フィルム15の表面上にアルミニウム蒸着膜が形
成される。その後、このアルミニウム蒸着膜が形成され
た高分子フィルム15を、ガイドロール11、12、1
3を介して、巻き取りロール7に巻き取る。その際、巻
き取り室2と蒸着室3との間を仕切っている隔壁4の隙
間に、アルゴンガスあるいは窒素ガスなどの不活性ガス
を導入するための不活性ガス導入管14を設置して、不
活性ガスを導入する。この不活性ガス導入により蒸着雰
囲気中の水分分圧が所定水準まで低減されるので、本発
明のアルミニウム蒸着膜フィルムを製造することができ
る。蒸着室内雰囲気中の水分分圧を四重極質量分析計1
7で測定することにより蒸着雰囲気中の水分分圧は把握
される。上述の例は一例であって、これにより本発明が
なんら限定されるものではない。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a roll-up type vacuum evaporation apparatus for carrying out the method for producing a high gas barrier film of the present invention. First, in the take-up chamber 2 of the take-up type vacuum evaporation apparatus 1, the polymer film 15 is set on the take-out roll 6, and the cooling drum 1 is taken out via the guide rolls 8, 9, and 10.
Pass through 6. Since a wire such as aluminum is introduced on the boat 5 and the aluminum is evaporated from the boat 5, an aluminum vapor-deposited film is formed on the surface of the polymer film 15 at a position on the cooling drum 16. Then, the polymer film 15 on which the aluminum vapor-deposited film is formed is transferred to the guide rolls 11, 12, 1
3 and is taken up on a take-up roll 7. At this time, an inert gas introduction pipe 14 for introducing an inert gas such as an argon gas or a nitrogen gas is installed in a gap between the winding chamber 2 and the vapor deposition chamber 3 and between the partition walls 4. Introduce an inert gas. The introduction of the inert gas reduces the moisture partial pressure in the vapor deposition atmosphere to a predetermined level, so that the aluminum vapor deposited film of the present invention can be manufactured. Quadrupole mass spectrometer 1
By measuring at 7, the moisture partial pressure in the vapor deposition atmosphere can be grasped. The above example is merely an example, and the present invention is not limited thereto.
【0015】上述において、不活性ガスの導入方式とし
ては、具体的には、例えば、スリット状に加工したガス
導入管等から不活性ガスを供給する方式等が挙げられ
る。また、上述の不活性ガスの供給量としては、例え
ば、50〜2000cc/minが好ましい。In the above description, as a method of introducing an inert gas, specifically, for example, a method of supplying an inert gas from a gas introduction pipe or the like machined into a slit shape or the like can be mentioned. Further, the supply amount of the above-mentioned inert gas is preferably, for example, 50 to 2000 cc / min.
【0016】また、蒸着雰囲気中の水分分圧とは、蒸着
室内の水分分圧のことをいい、四重極型質量分析計を用
いて次式から算出することが出来る。The partial pressure of water in the vapor deposition atmosphere refers to the partial pressure of water in the vapor deposition chamber, and can be calculated from the following equation using a quadrupole mass spectrometer.
【0017】蒸着雰囲気中の水分分圧=(四重極質量分
析計の水分分圧/四重極質量分析計の全圧)×蒸着室内
の圧力 四重極型質量分析計は、真空槽内に存在する元素の種
類、およびその存在量を測定する装置であり、蒸着雰囲
気中のガス存在量を測定するには、実際の蒸着室内圧力
より低い圧力で測定する。装置の一例としては、日本真
空技術社製のMASSMATE100がある。The water partial pressure in the vapor deposition atmosphere = (water partial pressure in the quadrupole mass spectrometer / total pressure in the quadrupole mass spectrometer) × pressure in the vapor deposition chamber The quadrupole mass spectrometer is placed in a vacuum chamber. Is a device for measuring the types of elements present in the vapor deposition and their abundances. In order to measure the gas abundance in the vapor deposition atmosphere, measurement is performed at a pressure lower than the actual pressure in the vapor deposition chamber. As an example of the apparatus, there is MASSMATE100 manufactured by Japan Vacuum Engineering Co., Ltd.
【0018】上記の蒸着雰囲気中の水分分圧としては、
1.2×10-8Torr未満が好ましく、より好ましく
は8×10-9Torrである。水分分圧が1.2×10
-8Torr以上であるとアルミニウムが蒸着する際に良
好な蒸着膜が形成されず、高いバリア性を有するアルミ
ニウム蒸着フィルムを得ることができなくなる。The water partial pressure in the above-mentioned vapor deposition atmosphere is as follows.
It is preferably less than 1.2 × 10 −8 Torr, more preferably 8 × 10 −9 Torr. Moisture partial pressure is 1.2 × 10
If the pressure is higher than -8 Torr, a good vapor-deposited film is not formed when aluminum is vapor-deposited, and an aluminum vapor-deposited film having high barrier properties cannot be obtained.
【0019】このような製法によって得られるアルミニ
ウム蒸着膜の酸素濃度は、以下の方法で測定することが
できる。The oxygen concentration of the aluminum deposited film obtained by such a production method can be measured by the following method.
【0020】アルミニウム蒸着膜の酸素濃度は、「X線
光電子分光法」(日本表面科学会編、丸善株式会社発
行)179頁に記載されているイオン銃によるエッチン
グを用いたX線光電子分光法により測定することができ
る。この方法を用いるとアルミニウム蒸着フィルムの表
面から、高分子フィルムとアルミニウム蒸着膜との界面
方向に、深さ方向の組成分析が可能である。具体的に
は、超高真空中においたアルミニウム蒸着フィルム表面
に、湾曲単結晶で分光した収束(150〜1,000μ
m)軟X線を照射し、表面(〜数nm)から出た光電子
を、アナライザーで検出する。物質中の束縛電子の結合
エネルギー値から表面の元素情報が、また、各ピークの
エネルギーシフトから価数や結合状態に関する情報が得
られる。また、ピーク面積を用いて定量することができ
る。The oxygen concentration of the aluminum deposited film can be determined by X-ray photoelectron spectroscopy using ion gun etching described in “X-ray photoelectron spectroscopy” (edited by The Surface Science Society of Japan, published by Maruzen Co., Ltd.), page 179. Can be measured. When this method is used, composition analysis in the depth direction from the surface of the aluminum-deposited film to the interface between the polymer film and the aluminum-deposited film is possible. Specifically, convergence (150-1,000 μm) was obtained by dispersing a curved single crystal on the surface of an aluminum-deposited film placed in an ultra-high vacuum.
m) Irradiate soft X-rays and detect photoelectrons emitted from the surface (up to several nm) with an analyzer. The element information on the surface can be obtained from the binding energy value of the bound electrons in the substance, and the information on the valence and the bonding state can be obtained from the energy shift of each peak. In addition, it can be quantified using the peak area.
【0021】測定装置に米国SSI社製SSX−100
を用いて、以下の分析条件で測定を行う。X線源:単結
晶分光AlKα線、X線スポット:300×520μm
の楕円形、出力10kV 7mA、アナライザーモー
ド:Constant Analyzer Energ
y(CAE)Mode、Pass Energy:Re
s.4=150eV、分解能:Au4f7FWHM=
1.65eV、真空度:1×10-9Torr、ジオメト
リー:θ=35゜(θ:試料表面に対する検出器の傾
き)、データ処理:Smoothing 3point
s,peak area measurement,b
ackground substraction,pe
ak synthesis、Arエッチング:3keV
1.5×10 -7Torr,4×2mmraster、
スパッタ速度:4.9nm/min(SiO2換算
値)。The measuring device was SSX-100 manufactured by US SSI.
Is measured under the following analysis conditions. X-ray source: single connection
Crystal spectroscopy AlKα ray, X-ray spot: 300 × 520 μm
Oval, output 10kV 7mA, analyzer mode
C: Constant Analyzer Energ
y (CAE) Mode, Pass Energy: Re
s. 4 = 150 eV, resolution: Au4f7FWHM =
1.65 eV, degree of vacuum: 1 × 10-9Torr, Geomet
Lee: θ = 35 ° (θ: tilt of the detector with respect to the sample surface
G), data processing: Smoothing 3 points
s, peak area measurement, b
Acquisition subtraction, pe
ak synthesis, Ar etching: 3 keV
1.5 × 10 -7Torr, 4 × 2 mm raster,
Sputter rate: 4.9 nm / min (SiOTwoConversion
value).
【0022】上述の装置、分析条件で測定を行いAl、
C、Oの各元素の深さ方向分析を行う。The measurement was performed under the above-mentioned apparatus and analysis conditions, and Al,
A depth direction analysis of each element of C and O is performed.
【0023】ここで、高分子フィルムとアルミニウム蒸
着膜との界面における酸素濃度とは、高分子フィルムと
アルミニウム蒸着膜との界面の部分においてAl元素の
原子比率がピークトップの50%となる部分における酸
素原子率のことをいう。例えば、アルミニウム原子比率
のピークトップが96atm%のとき、アルミニウム原
子比率が96/2=48atm%の部分を界面とみな
し、この部分における酸素原子率を求め、酸素濃度とす
る。高分子フィルムとアルミニウム蒸着膜との界面の部
分は、アルミニウム蒸着膜が形成される際に一番最初に
形成される部分であり、非常に重要な部分である。高分
子フィルムとアルミニウム蒸着膜との界面部分が形成さ
れるときに水分などの不純物が混入すると、蒸着時に界
面上に蓄積されるアルミニウム蒸着膜全体に影響を与え
ることになる。したがって、蒸着時の蒸着雰囲気中の水
分分圧を低くすることで、高分子フィルムとアルミニウ
ム蒸着膜との界面における酸素濃度を低くし高い酸素バ
リア性を有するアルミニウム蒸着フィルムを得ることが
できる。Here, the oxygen concentration at the interface between the polymer film and the aluminum film is defined as the oxygen concentration at the interface between the polymer film and the aluminum film where the atomic ratio of the Al element is 50% of the peak top. Oxygen atomic ratio. For example, when the peak top of the aluminum atomic ratio is 96 atm%, a portion where the aluminum atomic ratio is 96/2 = 48 atm% is regarded as an interface, and the oxygen atomic ratio in this portion is determined to be the oxygen concentration. The interface portion between the polymer film and the aluminum vapor-deposited film is the first portion formed when the aluminum vapor-deposited film is formed, and is a very important portion. If impurities such as moisture are mixed in when the interface between the polymer film and the aluminum deposited film is formed, it will affect the entire aluminum deposited film accumulated on the interface during the deposition. Therefore, by lowering the moisture partial pressure in the vapor deposition atmosphere at the time of vapor deposition, the oxygen concentration at the interface between the polymer film and the aluminum vapor deposited film can be lowered, and an aluminum vapor deposited film having high oxygen barrier properties can be obtained.
【0024】アルミニウム蒸着膜の密度は、「PYSI
CAL REVIEW」Vol.95、p.359、N
umber2(JULY 15、1954)、あるい
は、「Applications of radiat
ion to Materials analysi
s」(出版社:elsevier)p.142(199
6)に記載されているX線反射率測定法で測定すること
ができる。具体的には、入射X線波長:0.1540n
m(CuKα1線)、測定範囲(0.05〜2゜)、
0.01゜ステップでX線反射率を測定する。反射率は
屈折率と入射角の関数である。入射角を決めてX線を入
射させ反射率を求めることにより、屈折率を求めること
ができる。屈折率は組成や密度の関数であり、フィッテ
ィングにより密度を求めることができる。また、物質が
薄膜を持っている場合には各界面からの反射X線が干渉
することになり、反射率に各層の厚さを反映した干渉効
果が現れる。さらに、表面や界面にミクロなラフネス
(ミクロな凹凸)がある場合には、反射率に影響するこ
ととなる。「REVIEW PYSICAL APPL
ICATION」Vol.15、p.761(198
0)に記載されている方法で、ラフネスを反射率の中に
取り込むことができ、ラフネスを含めた条件で、フィッ
ティングを行うことによりラフネスの影響を含めたアル
ミニウム蒸着膜の密度を求めることができる。[0024] The density of the aluminum deposition film is "PYSI
CAL REVIEW "Vol. 95, p. 359, N
member2 (JULY 15, 1954) or “Applications of radiat”
ion to Materials analysis
s "(publisher: elsevier) p. 142 (199
It can be measured by the X-ray reflectance measurement method described in 6). Specifically, incident X-ray wavelength: 0.1540 n
m (CuKα1 line), measurement range (0.05 to 2 °),
The X-ray reflectivity is measured in 0.01 ° steps. Reflectance is a function of refractive index and angle of incidence. The refractive index can be determined by determining the angle of incidence and irradiating X-rays to determine the reflectance. The refractive index is a function of the composition and density, and the density can be determined by fitting. If the substance has a thin film, reflected X-rays from each interface will interfere with each other, and an interference effect in which the reflectance reflects the thickness of each layer will appear. Furthermore, when there is micro roughness (micro unevenness) on the surface or interface, it affects the reflectance. "REVIEW PYSICAL APPL
ICATION "Vol. 15, p. 761 (198
By the method described in (0), the roughness can be taken into the reflectance, and the density of the aluminum vapor-deposited film including the influence of the roughness can be obtained by performing fitting under the conditions including the roughness. .
【0025】界面における密度とは、上述のX線光電子
分光法で測定した場合の界面に相当するときのスパッタ
時間にスパッタ速度を乗じて求めた厚さ部分の密度をい
う。内部の密度とは、上述のX線光電子分光法で求めた
アルミニウム元素の原子比率がピーックトップの90%
以上の部分に相当するスパッタ時間にスパッタ速度を乗
じて求めた厚さの範囲の密度のことをいう。例えば、ス
パッタ速度:4.9nm/min、界面に相当するとき
のスパッタ時間が10minのとき、アルミニウム蒸着
膜の表面からの界面までの厚さは4.9nm/min×
10min=49nmとなり、アルミニウム蒸着膜の表
面から49nmの部分の密度を界面の密度という。ま
た、スパッタ速度:4.9nm/minでアルミニウム
元素の原子比率がピークトップの90%以上の部分に相
当するスパッタ時間が2〜8minのとき、4.9nm
/min×2min=9.8nm、4.9nm/min
×8min=39.2nmとなり、アルミニウム蒸着膜
の表面から9.8〜39.2nmの厚さの範囲の密度を
内部の密度という。The density at the interface refers to the density of the thickness portion obtained by multiplying the sputtering time by the sputtering time when it corresponds to the interface as measured by the above-mentioned X-ray photoelectron spectroscopy. The internal density means that the atomic ratio of the aluminum element obtained by the above-mentioned X-ray photoelectron spectroscopy is 90% of the peak top.
The density in the range of the thickness obtained by multiplying the sputtering time corresponding to the above portion by the sputtering speed. For example, when the sputtering speed is 4.9 nm / min and the sputtering time corresponding to the interface is 10 min, the thickness from the surface of the aluminum deposited film to the interface is 4.9 nm / min ×
10 min = 49 nm, and the density of the portion 49 nm from the surface of the aluminum vapor-deposited film is referred to as the interface density. In addition, when the sputtering rate is 4.9 nm / min and the sputtering time corresponding to the portion where the atomic ratio of aluminum element is 90% or more of the peak top is 2 to 8 min, 4.9 nm
/Min×2min=9.8 nm, 4.9 nm / min
× 8min = 39.2 nm, and the density in the range of 9.8 to 39.2 nm from the surface of the aluminum vapor-deposited film is referred to as the internal density.
【0026】上述のX線光電子分光法で示したように、
高分子フィルムとアルミニウム蒸着膜との界面の状態は
非常に重要である。したがって、高分子フィルムとアル
ミニウム蒸着膜との界面における密度は高い方が、その
上に蒸着されるアルミニウム蒸着膜の密度も高くなり、
結果的に高いガスバリア性を有するアルミニウム蒸着フ
ィルムが得られる。As shown by the above X-ray photoelectron spectroscopy,
The state of the interface between the polymer film and the deposited aluminum film is very important. Therefore, the higher the density at the interface between the polymer film and the aluminum deposited film, the higher the density of the aluminum deposited film deposited thereon,
As a result, an aluminum vapor-deposited film having high gas barrier properties is obtained.
【0027】上記のようにして製造される本発明のアル
ミニウム蒸着フィルムは、例えば、樹脂のフィルム、紙
基材、金属素材、合成紙、セロハン、その他等の包装用
容器を構成する包装用素材等と任意に組み合わせて、ラ
ミネートして種々の積層体を製造し、種々の物品を包装
する適した包装材料を製造可能とするものである。The aluminum-deposited film of the present invention produced as described above is, for example, a resin film, a paper base material, a metal material, synthetic paper, cellophane, a packaging material constituting a packaging container, and the like. And arbitrarily combined with each other to produce various laminates, thereby making it possible to produce suitable packaging materials for packaging various articles.
【0028】上記の樹脂のフィルムとしては、未延伸、
一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのもの
でも使用することができる。また、その厚さは、数μm
から200μm位の範囲から選択して使用することがで
き、フィルムあるいはシートとしては、押し出し成膜、
インフレーション成膜、コーティング膜等のいずれの性
状の膜でもよい。具体的な素材としては、例えば、低密
度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチ
レン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レンプロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合
体、アイオノマー樹脂、エチレンアクリル酸エチル共重
合体、エチレンアクリル酸またはメタクリル酸共重合
体、酸変性ポリオレフィン系樹脂、メチルペンテンポリ
マー、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ
酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビ
ニル塩化ビニリデン共重合体、ポリ(メタ)アクリル系
樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹
脂、アクリロニトリルスチレン共重合体(AS系樹
脂)、アクリロニトリルブタジェンスチレン共重合体
(ABS系樹脂)、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール
系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ
素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、ニトロセルロース、等から任意に選択
して使用することができる。As the resin film, unstretched,
Any of those stretched in uniaxial or biaxial directions can be used. The thickness is several μm
Can be selected from the range of about 200 μm to about 200 μm.
Any film such as an inflation film or a coating film may be used. Specific materials include, for example, low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, ethylene propylene copolymer, ethylene vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene ethyl acrylate copolymer. Polymer, ethylene acrylic acid or methacrylic acid copolymer, acid-modified polyolefin resin, methylpentene polymer, polybutene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyvinylidene chloride resin, vinylidene chloride resin Polymer, poly (meth) acrylic resin, polyacrylonitrile resin, polystyrene resin, acrylonitrile styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS resin), polyester resin, poly Any resin selected from amide resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, saponified ethylene vinyl acetate copolymer, fluorine resin, diene resin, polyacetal resin, polyurethane resin, nitrocellulose, etc. can do.
【0029】また、紙層を構成する紙基材としては、坪
量約80〜600g/m2のもの、好ましくは、坪量約
10〜450g/m2 位のものを使用することが望まし
く、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは純白
ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙等の紙基材、その
他等を使用することができる。また、上述の金属素材と
しては、例えば、アルミニウム箔、あるいは、アルミニ
ウム蒸着膜を有する樹脂のフィルム等を使用することが
できる。[0029] As the paper substrate constituting the paper layer, those having a basis weight of about 80~600g / m 2, preferably, it is desirable to use a basis weight of about 10~450g / m 2-position, A strongly sized bleached or unbleached paper substrate, or a paper substrate such as pure white roll paper, kraft paper, paperboard, or processed paper, or the like can be used. In addition, as the above-mentioned metal material, for example, an aluminum foil, a resin film having an aluminum vapor-deposited film, or the like can be used.
【0030】次に、上記のような材料を使用した積層体
は、必要に応じて、本発明のフィルム表面に、コロナ処
理、オゾン処理、フレーム処理等の前処理を施した上
で、ポリエステル系、イソシアネート系(ウレタン
系)、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機
チタン系等のアンカーコーティング剤、あるいはポリウ
レタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ
系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系、その他等のラミ
ネート用接着剤等の公知のアンカーコート剤、接着剤等
を使用して、通常の包装材料をラミネートする方法、例
えば、ウエットラミネーション法、ドライラミネーショ
ン法、無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミ
ネーション法、Tダイ押し出し成形法、共押し出しラミ
ネーション法、インフレーション法、共押し出しインフ
レーション法、その他の方法等により製造することがで
きる。Next, the laminate using the above-mentioned materials is subjected to a pretreatment such as a corona treatment, an ozone treatment and a frame treatment on the film surface of the present invention, if necessary. , Isocyanate-based (urethane-based), polyethyleneimine-based, polybutadiene-based, organic titanium-based anchor coating agents, or polyurethane-based, polyacryl-based, polyester-based, epoxy-, polyvinyl acetate-based, cellulose-based, and other laminates A method of laminating a usual packaging material using a known anchor coat agent such as an adhesive for adhesives, an adhesive or the like, for example, a wet lamination method, a dry lamination method, a solventless dry lamination method, an extrusion lamination method, Die extrusion, co-extrusion lamination, inflation Deployment method, can be produced by co-extrusion inflation method, other methods such as.
【0031】次に、上記のような積層体を使用して製袋
ないし製函する方法について説明する。例えば、包装用
容器が高分子フィルム等からなる軟包装袋の場合、上記
のような方法で製造した積層体を使用し、その内層のヒ
ートシール性樹脂層の面を対向させて、それを折り重ね
るか、或いはその二枚を重ね合わせ、更にその周辺端部
をヒートシールしてシール部を設けて袋体を構成するこ
とができる。また、その製袋方法としては、上記の積層
体を、その内層の面を対向させて折り曲げるか、あるい
はその二枚を重ね合わせ、更にその外周の周辺端部を、
例えば、側面シール型、二方シール型、三方シール型、
四方シール型、封筒貼りシール型、合掌貼りシール型
(ピローシール型)、ひだ付シール型、平底シール型、
角底シール型、その他等のヒートシール形態によりヒー
トシールして、種々の形態の包装用容器を製造すること
ができる。その他、例えば、自立性包装袋(スタンディ
ングパウチ)等も製造することが可能であり、上記の積
層材を使用してチューブ容器等も製造することができ
る。上記において、ヒートシールの方法としては、例え
ば、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、イ
ンパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知
の方法で行うことができる。なお、上記のような包装用
容器には、例えば、ワンピースタイプ、ツウーピースタ
イプ、その他等の注出口、あるいは開閉用ジッパー等を
任意に取り付けることができる。Next, a method of making a bag or making a box using the above-described laminate will be described. For example, when the packaging container is a soft packaging bag made of a polymer film or the like, a laminate manufactured by the above-described method is used, and the heat-sealable resin layer of the inner layer is opposed to the laminate and folded. The bag body can be formed by overlapping or by overlapping the two sheets, and further, by heat-sealing the peripheral end thereof to provide a seal portion. In addition, as the bag making method, the above-mentioned laminate is folded with its inner layer facing the surface, or the two sheets are overlapped, and the peripheral end of the outer periphery is further
For example, side seal type, two side seal type, three side seal type,
Four-sided seal type, envelope pasted seal type, Gassho pasted seal type (pillow seal type), pleated seal type, flat bottom seal type,
Various types of packaging containers can be manufactured by heat sealing using a heat sealing mode such as a square bottom sealing type. In addition, for example, a self-supporting packaging bag (standing pouch) or the like can be manufactured, and a tube container or the like can be manufactured using the above-described laminated material. In the above, as a method of heat sealing, for example, a known method such as a bar seal, a rotating roll seal, a belt seal, an impulse seal, a high-frequency seal, and an ultrasonic seal can be used. It should be noted that a spout such as a one-piece type, a two-piece type, etc., or a zipper for opening and closing can be arbitrarily attached to the packaging container as described above.
【0032】また、包装用容器として、紙基材を含む液
体充填用紙容器の場合、例えば、積層材として、紙基材
を積層した積層材を製造し、これから所望の紙容器を製
造するブランク板を製造後、このブランク板を使用して
胴部、底部、頭部等を製函して、例えば、ブリックタイ
プ、フラットタイプあるいはゲーベルトップタイプの液
体用紙容器等を製造することができる。また、その形状
は、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等のいずれのもの
でも製造することができる。In the case of a liquid-filled paper container containing a paper base as the packaging container, for example, as a lamination material, a laminated material obtained by laminating a paper base is manufactured, and a blank plate for manufacturing a desired paper container from the manufactured laminate. After the production, the blank, the bottom, the head and the like are made into a box using this blank plate to produce, for example, a liquid paper container of a brick type, a flat type or a goebel top type. Moreover, the shape can be manufactured by any of a rectangular container, a circular or other cylindrical paper can, and the like.
【0033】上記のようにして製造される包装用容器
は、酸素ガス等に対するガスバリア性、耐衝撃性等に優
れ、更に、ラミネート加工、印刷加工、製袋ないし製函
加工等の後加工適性を有し、また、バリア性膜としての
蒸着薄膜の剥離を防止し、かつ、その熱的クラックの発
生を阻止し、その劣化を防止して、バリア性膜として優
れた耐性を発揮し、例えば、食品、医薬品、洗剤、シャ
ンプー、オイル、歯磨き、接着剤、粘着剤等の化学品な
いし化粧品、その他等の種々の物品の包装適性、保存適
性等に優れているものである。The packaging container manufactured as described above has excellent gas barrier properties against oxygen gas and the like, impact resistance, and the like, and further has a suitable post-processing property such as laminating, printing, bag making or box making. Having, also, to prevent the peeling of the deposited thin film as a barrier film, and to prevent the occurrence of thermal cracks, to prevent its deterioration, to exhibit excellent resistance as a barrier film, for example, It is excellent in packaging suitability and storage suitability of various articles such as foods, medicines, detergents, shampoos, oils, toothpastes, chemicals and cosmetics such as adhesives and adhesives, and others.
【0034】次に、実施例、比較例を挙げて具体的に本
発明を説明する。なお、製造したアルミニウム蒸着フィ
ルムの特性は下記の条件下で測定した。Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The properties of the manufactured aluminum-deposited film were measured under the following conditions.
【0035】(酸素濃度の測定条件) 測定装置:米国SSI社製SSX−100、X線源:単
結晶分光AlKα線、X線スポット:300×520μ
mの楕円形、出力10kV 7mA、アナライザーモー
ド:Constant Analyzer Energ
y(CAE)Mode、Pass Energy:Re
s.4=150eV、分解能:Au4f7FWHM=
1.65eV、真空度:1×10-9Torr、ジオメト
リー:θ=35゜(θ:試料表面に対する検出器の傾
き)、データ処理:Smoothing 3point
s,peak area measurement,b
ackground substraction,pe
ak synthesis、Arエッチング:3keV
1.5×10-7Torr,4×2mmraster、
スパッタ速度:4.9nm/min(SiO2換算
値)。(Measurement Conditions of Oxygen Concentration) Measuring device: SSX-100 manufactured by SSI, USA, X-ray source: single crystal spectral AlKα ray, X-ray spot: 300 × 520 μm
m ellipse, output 10 kV 7 mA, analyzer mode: Constant Analyzer Energ
y (CAE) Mode, Pass Energy: Re
s. 4 = 150 eV, resolution: Au4f7FWHM =
1.65 eV, degree of vacuum: 1 × 10 −9 Torr, geometry: θ = 35 ° (θ: inclination of the detector with respect to the sample surface), data processing: Smoothing 3 point
s, peak area measurement, b
Acquisition subtraction, pe
ak synthesis, Ar etching: 3 keV
1.5 × 10 −7 Torr, 4 × 2 mm raster,
Sputter rate: 4.9 nm / min (SiO 2 equivalent value).
【0036】(密度の測定条件) 測定装置:理学電気製 X線反射率測定装置、入射X線
波長:0.1540nm(CuKα1線)測定範囲
(0.05〜2゜)、0.01゜ステップ。(Measurement conditions of density) Measuring device: X-ray reflectance measuring device manufactured by Rigaku Denki, Incident X-ray wavelength: 0.1540 nm (CuKα1 line) Measuring range (0.05 to 2 °), 0.01 ° step .
【0037】(酸素透過率測定)温度23℃、湿度0%
RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の酸素
透過率測定装置〔機種名、オキシトラン(OXTRAN
2/20)〕を使用して測定した。(Oxygen permeability measurement) Temperature 23 ° C., Humidity 0%
Under the condition of RH, an oxygen transmittance measuring device [model name, OXTRAN (OXTRAN) manufactured by MOCON, USA]
2/20)].
【0038】(蒸着雰囲気中の水分分圧)蒸着室内の水
分分圧は、四重極型質量分析計(日本真空技術社のMA
SSMATE100)にターボ分子ポンプ(日本真空技
術社のUTM50)、ロータリーポンプ(日本真空技術
社のGLD−050)を接続して、四重極質量分析計の
全圧、水分分圧および蒸着室内の圧力を測定し、 蒸着雰囲気中の水分分圧=(四重極質量分析計の水分分
圧/四重極質量分析計の全圧)×蒸着室内の圧力 から算出した。(Moisture Partial Pressure in Vapor Deposition Atmosphere) The water partial pressure in the deposition chamber is measured by a quadrupole mass spectrometer (MA
SSMAATE100), a turbo-molecular pump (UTM50 of Nippon Vacuum Engineering Co., Ltd.) and a rotary pump (GLD-050 of Nippon Vacuum Engineering Co., Ltd.) are connected, and the total pressure, moisture partial pressure and pressure in the evaporation chamber of the quadrupole mass spectrometer are connected. The water partial pressure in the vapor deposition atmosphere was calculated as follows: (water partial pressure of the quadrupole mass spectrometer / total pressure of the quadrupole mass spectrometer) × pressure in the vapor deposition chamber.
【0039】[0039]
【実施例】(実施例1)図1に示す装置構造の巻き取り
式の真空蒸着装置を使用し、厚さ12μmの2軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルムを基材とし、その片
面に、アルミニウムを蒸着源に用いて抵抗加熱方式によ
る真空蒸着法により、膜厚400Åのアルミニウムの蒸
着膜を形成し、アルミニウム蒸着フィルムを製造した。
この際、巻き取り室と蒸着室との隔壁とクーリングドラ
ムとの隙間に、不活性ガス導入管を設置し、N2ガス
300cc/minを導入しつつ蒸着を行なったので、
蒸着雰囲気中の水分分圧は、1.0×10-8Torrで
あった。(Example 1) A roll-up type vacuum evaporation apparatus having an apparatus structure shown in FIG. 1 was used, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm was used as a base material, and aluminum was deposited on one side of the film. Then, an aluminum vapor-deposited film having a thickness of 400 ° was formed by a vacuum vapor deposition method using a resistance heating method to produce an aluminum vapor-deposited film.
At this time, an inert gas introduction pipe was installed in the gap between the cooling drum and the partition wall between the winding chamber and the vapor deposition chamber, and N 2 gas was introduced.
Since deposition was performed while introducing 300 cc / min,
The water partial pressure in the vapor deposition atmosphere was 1.0 × 10 −8 Torr.
【0040】得られたアルミニウム蒸着フィルムの酸素
透過率を測定したところ、0.9cc/m2・atm・
24hであった。また、アルミニウム蒸着膜と基材フィ
ルムとの界面における酸素濃度をX線光電子分光法を用
いて測定したところ、23atm%であった。アルミニ
ウム蒸着膜と基材フィルムとの界面における密度、およ
び蒸着膜の内部の密度をX線反射率測定法を用いて測定
したところ、それぞれ1.8g/cm3、2.5g/c
m3であった。When the oxygen transmission rate of the obtained aluminum vapor-deposited film was measured, it was found to be 0.9 cc / m 2 · atm ·
24 hours. The oxygen concentration at the interface between the aluminum vapor-deposited film and the base film was measured by X-ray photoelectron spectroscopy, and was found to be 23 atm%. When the density at the interface between the aluminum vapor-deposited film and the base film and the internal density of the vapor-deposited film were measured using an X-ray reflectivity measurement method, they were 1.8 g / cm 3 and 2.5 g / c, respectively.
m 3 .
【0041】(実施例2)巻き取り室と蒸着室との隔壁
とクーリングドラムとの隙間に設置した不活性ガス導入
管からのN2ガス導入量を、500cc/minに変更
した以外は実施例1と同様にしてアルミニウム蒸着フィ
ルムを作製した。このとき、蒸着雰囲気中の水分分圧は
3.2×10-12Torrであった。Example 2 Example 2 was repeated except that the amount of N 2 gas introduced from the inert gas introduction pipe provided in the gap between the partition wall between the winding chamber and the vapor deposition chamber and the cooling drum was changed to 500 cc / min. In the same manner as in Example 1, an aluminum vapor-deposited film was produced. At this time, the moisture partial pressure in the deposition atmosphere was 3.2 × 10 −12 Torr.
【0042】得られたアルミニウム蒸着フィルムの酸素
透過率は、0.3cc/m2・atm・24hであっ
た。また、アルミニウム蒸着膜と基材フィルムとの界面
における酸素は、8atm%であった。アルミニウム蒸
着膜と基材フィルムとの界面における密度、および蒸着
膜の内部の密度は、それぞれ2.6g/cm3、2.7
g/cm3であった。The oxygen vapor transmission rate of the obtained aluminum vapor-deposited film was 0.3 cc / m 2 · atm · 24 h. Further, oxygen at the interface between the aluminum vapor-deposited film and the substrate film was 8 atm%. The density at the interface between the aluminum vapor-deposited film and the substrate film and the density inside the vapor-deposited film were 2.6 g / cm 3 and 2.7, respectively.
g / cm 3 .
【0043】(実施例3)巻き取り室と蒸着室との隔壁
とクーリングドラムとの隙間に設置した不活性ガス導入
管からのN2ガス導入量を、400cc/minに変更
した以外は実施例1と同様にしてアルミニウム蒸着フィ
ルムを作製した。このとき、蒸着雰囲気中の水分分圧は
1.5×10-10Torrであった。(Example 3) Example 3 was repeated except that the amount of N 2 gas introduced from the inert gas introduction pipe provided in the gap between the partition wall between the winding chamber and the vapor deposition chamber and the cooling drum was changed to 400 cc / min. In the same manner as in Example 1, an aluminum vapor-deposited film was produced. At this time, the moisture partial pressure in the deposition atmosphere was 1.5 × 10 −10 Torr.
【0044】得られたアルミニウム蒸着フィルムの酸素
透過率は、0.7cc/m2・atm・24hであっ
た。また、アルミニウム蒸着膜と基材フィルムとの界面
における酸素濃度は、20atm%であった。アルミニ
ウム蒸着膜と基材フィルムとの界面における密度、およ
び蒸着膜の密度は、それぞれ2.0g/cm3、2.6
g/cm3であった。The resulting aluminum vapor-deposited film had an oxygen permeability of 0.7 cc / m 2 · atm · 24 h. The oxygen concentration at the interface between the aluminum vapor deposition film and the base film was 20 atm%. The density at the interface between the aluminum vapor-deposited film and the substrate film and the density of the vapor-deposited film were 2.0 g / cm 3 and 2.6, respectively.
g / cm 3 .
【0045】(比較例1)巻き取り室と蒸着室との隔壁
とクーリングドラムとの隙間に不活性ガス導入管を設置
せず、N2ガスの導入も行わなかった以外は、実施例1
と同様にしてアルミニウム蒸着フィルムを作製した。こ
のとき、蒸着雰囲気中の水分分圧は1.2×10-8To
rrであった。Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that no inert gas introduction pipe was installed in the gap between the cooling drum and the partition wall between the winding chamber and the vapor deposition chamber, and no N 2 gas was introduced.
In the same manner as in the above, an aluminum vapor-deposited film was produced. At this time, the moisture partial pressure in the deposition atmosphere is 1.2 × 10 −8 To.
rr.
【0046】得られたアルミニウム蒸着フィルムの酸素
透過率は、1.5cc/m2・atm・24hであっ
た。また、アルミニウム蒸着膜と基材フィルムとの界面
における酸素濃度は、24atm%であった。アルミニ
ウム蒸着膜と基材フィルムとの界面における密度、およ
び蒸着膜の内部の密度は、それぞれ、1.7g/c
m3、2.4g/cm3であった。The oxygen transmission rate of the obtained aluminum vapor-deposited film was 1.5 cc / m 2 · atm · 24 h. The oxygen concentration at the interface between the aluminum vapor deposition film and the substrate film was 24 atm%. The density at the interface between the aluminum vapor-deposited film and the base film and the density inside the vapor-deposited film were 1.7 g / c, respectively.
m 3 , 2.4 g / cm 3 .
【0047】(比較例2)蒸着室にマスフローメーター
で水分を100cc/min供給した以外は、比較例1
と同様にして、アルミニウム蒸着フィルムを作製した。
このとき、蒸着雰囲気中の水分分圧は1.3×10-7T
orrであった。Comparative Example 2 Comparative Example 1 was conducted except that water was supplied to the vapor deposition chamber by a mass flow meter at 100 cc / min.
In the same manner as in the above, an aluminum vapor-deposited film was produced.
At this time, the moisture partial pressure in the deposition atmosphere is 1.3 × 10 −7 T
orr.
【0048】得られたアルミニウム蒸着フィルムの酸素
透過率は、8.0cc/m2・atm・24hであっ
た。また、アルミニウム蒸着膜と基材フィルムとの界面
における酸素濃度は、30atm%であった。アルミニ
ウム蒸着膜と基材フィルムとの界面における密度、およ
び蒸着膜の内部の密度は、それぞれ0.9g/cm3、
1.1g/cm3であった。The oxygen permeability of the obtained aluminum vapor-deposited film was 8.0 cc / m 2 · atm · 24 h. The oxygen concentration at the interface between the aluminum vapor deposition film and the base film was 30 atm%. The density at the interface between the aluminum deposited film and the substrate film, and the density inside the deposited film were 0.9 g / cm 3 ,
1.1 g / cm 3 .
【0049】上記の実施例、比較例の結果のまとめて表
1に示す。Table 1 summarizes the results of the above Examples and Comparative Examples.
【0050】[0050]
【表1】 [Table 1]
【0051】[0051]
【発明の効果】本発明によると、酸素ガス等に対するハ
イバリア性を有し、例えば、食品、医薬品および工業用
品等の種々の物品を包装するために有用なハイガスバリ
ア性フィルムを得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a high gas barrier film having a high barrier property against oxygen gas and the like, and useful for packaging various articles such as foods, pharmaceuticals and industrial supplies.
【図1】 本発明のハイガスバリア性フィルム製造方法
を実施するための巻き取り式真空蒸着装置の一例の概略
を模式的に示す装置構成図である。FIG. 1 is an apparatus configuration diagram schematically showing an example of a roll-up type vacuum evaporation apparatus for carrying out a method for producing a high gas barrier film of the present invention.
1:巻き取り式真空蒸着装置、 2:巻き取り室、
3:蒸着室、 4:隔壁、5:ボート、 6:巻き出し
ロール、 7:巻き取りロール、 8、9、10:巻き
出し側のガイドロール、 11、12、13:巻き取り
側のガイドロール、 14:不活性ガス導入管、 1
5:高分子フィルム(基材フィルム)、 16:クーリ
ングドラム、 17:四重極型質量分析計1: wind-up type vacuum evaporation apparatus, 2: wind-up chamber,
3: vapor deposition chamber, 4: partition wall, 5: boat, 6: unwinding roll, 7: winding roll, 8, 9, 10: unwinding side guide roll, 11, 12, 13: winding side guide roll , 14: Inert gas introduction pipe, 1
5: Polymer film (base film), 16: Cooling drum, 17: Quadrupole mass spectrometer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AA00B AA19B AB10B AK01A AK42 BA02 BA07 EH66 GB15 JA13B JD02 JD03 YY00B 4K029 AA11 AA25 BA03 BA44 BD00 CA01 EA03 JA10 KA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F100 AA00B AA19B AB10B AK01A AK42 BA02 BA07 EH66 GB15 JA13B JD02 JD03 YY00B 4K029 AA11 AA25 BA03 BA44 BD00 CA01 EA03 JA10 KA03
Claims (7)
ィルムであって、高分子フィルムと無機物層との界面に
おける酸素濃度が5atm%以上、24atm%未満で
あることを特徴とするハイガスバリア性フィルム。1. A high gas barrier film having an inorganic layer on a polymer film, wherein an oxygen concentration at an interface between the polymer film and the inorganic layer is 5 atm% or more and less than 24 atm%. .
ィルムであって、高分子フィルムと無機物層との界面に
おける密度が1.8g/cm3以上、4.0g/cm3以下であるこ
とを特徴とするハイガスバリア性フィルム2. A film having an inorganic layer on a polymer film, wherein the density at the interface between the polymer film and the inorganic layer is 1.8 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm 3 or less. Characteristic high gas barrier film
ィルムであって、無機物層の内部の密度が2.5g/cm3
以上、4.0g/cm3以下であることを特徴とするハイガス
バリア性フィルム。3. A film having an inorganic layer on a polymer film, wherein the density inside the inorganic layer is 2.5 g / cm 3.
As described above, the high gas barrier film has a weight of 4.0 g / cm 3 or less.
ける密度が1.8g/cm3以上、4.0g/cm3以下であること
を特徴とする請求項1記載のハイガスバリア性フィル
ム。4. The high gas barrier film according to claim 1, wherein the density at the interface between the polymer film and the inorganic layer is 1.8 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm 3 or less.
上、4.0g/cm3以下であることを特徴とする請求項1又
は4記載のハイガスバリア性フィルム。5. The high gas barrier film according to claim 1, wherein the density inside the inorganic layer is 2.5 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm 3 or less.
ミニウム酸化物であることを特徴とする請求項1〜5の
いずれかに記載のハイガスバリア性フィルム。6. The high gas barrier film according to claim 1, wherein the inorganic substance is aluminum and / or aluminum oxide.
1〜6のいずれかに記載のハイガスバリア性フィルムを
製造するに際し、蒸着雰囲気中における水分分圧を1.
2×10-8Torr未満とすることを特徴とするハイガ
スバリア性フィルムの製造方法。7. In producing the high gas barrier film according to claim 1 by forming an inorganic layer by a vapor deposition method, the water partial pressure in the vapor deposition atmosphere is set to 1.
A method for producing a high gas barrier film, wherein the pressure is less than 2 × 10 −8 Torr.
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