JPH0755551B2

JPH0755551B2 - 薄いガスバリヤーフィルム及びその迅速な蒸着方法

Info

Publication number: JPH0755551B2
Application number: JP3197974A
Authority: JP
Inventors: ティーフェルツジョン
Original assignee: ザビーオーシーグループインコーポレイテッド
Priority date: 1990-08-07
Filing date: 1991-08-07
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: US5516555A; CA2048550A1; JPH04251736A; US5434008A; EP0470777A3; EP0470777A2

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4,792,488 号明細
書(1988 年12月20日に発行、発明者シルマー(Schirme
r)) 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、PV
DC、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4,888,24
9 号明細書(1989 年、12月19日に発行、発明者フロアー
ズ(Flores)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(P
hillips)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(substrate)
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、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｂ，Ｂａ_３
ＳｉＯ_４、Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｕ、ＭｇＦ_２、Ｍｏ，モネル
（３０Ｃｕ／７０Ｎｉ）、Ｎｉ、ＮｉＣｒ、Ｎｂ、Ｓ
ｉ、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、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（ｖｉ
ｓｃｏｕｓｃｌｏｕｄ、溶融浴上に滞留する蒸発物質
の粒子の集団）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6
1cm(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。FTIR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ＳｉＯ_２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−ＣＨ_３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−ＣＨ_３部分は無機のＳｉ−
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（ｄｅｎｓｉ
ｆｙ）”その能力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(VTEOS) 、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(T
MEOS) 、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(ETEOS) 、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(VTMOS) 、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(MPD
MOS)、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( OTEO
S)、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(OM
TSO) 、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(TMDSO) 、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 (angstrom) (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 0.0067 0.005 0.0033 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 2.58 （従来技術） 30 1.0 30 1.65 30 1.2 120 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（HMDSO)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20,0
00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
(Institute 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。SiO₂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30,000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36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(HMDSO) 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〜
80m/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

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【請求項７】排気室中に表面を規定する支持体を用意
し、ここで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ものであり；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、ここで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ものであ
り；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こと
からなり、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。
【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。
【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。
【請求項１０】組み込まれるオルガノシリコンの量が
約０．００３ｃｍ^３／オングストローム〜約０．０１ｃ
ｍ^３／オングストロームである請求項９に記載の方法。
【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。
【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。
【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。