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JP6163776B2 - Gas barrier vapor deposition film and method for producing the vapor deposition film - Google Patents

Gas barrier vapor deposition film and method for producing the vapor deposition film Download PDF

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JP6163776B2 JP2013024596A JP2013024596A JP6163776B2 JP 6163776 B2 JP6163776 B2 JP 6163776B2 JP 2013024596 A JP2013024596 A JP 2013024596A JP 2013024596 A JP2013024596 A JP 2013024596A JP 6163776 B2 JP6163776 B2 JP 6163776B2
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Description

本発明は、ガスバリア性蒸着フィルム及びその蒸着フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a moth gas barrier property deposited films and the deposition film.

ガスバリア性蒸着フィルムは、太陽電池のバックシート、電子部品,食品及び医薬品などの包装分野の材料、あるいは酸素及び水蒸気を遮断する必要がある包装分野以外の部材に広く用いられている。   Gas barrier vapor-deposited films are widely used for materials in the packaging field such as back sheets of solar cells, electronic parts, foods and pharmaceuticals, or members outside the packaging field where oxygen and water vapor need to be blocked.

ハードディスクや半導体モジュールなどの精密電子部品類、あるいは、食品や医薬品類の包装に用いられる包装材料は、内容物を保護することが必要である。特に、食品に用いる包装材料は、蛋白質や油脂などの酸化や変質を抑制し、味や鮮度を保持することが必要となる。   It is necessary to protect the contents of precision electronic parts such as hard disks and semiconductor modules, or packaging materials used for packaging foods and pharmaceuticals. In particular, packaging materials used in foods must maintain the taste and freshness by suppressing the oxidation and alteration of proteins and fats and oils.

また、無菌状態での取り扱いが必要とされる医薬品類は、有効成分の変質を抑制し、効能を維持する必要がある。更に、精密電子部品類においては、金属部分の腐食、絶縁不良などを防止するために、包装材料を透過する酸素や水蒸気、その他内容物を変質させる気体を遮断するガスバリア性を備える包装材料が求められている。   In addition, pharmaceuticals that require handling under aseptic conditions need to suppress the alteration of active ingredients and maintain their efficacy. Furthermore, for precision electronic components, in order to prevent corrosion of metal parts, insulation failure, etc., packaging materials having gas barrier properties that block oxygen and water vapor that permeate the packaging material and other gases that alter the contents are required. It has been.

そのため、従来から温度、湿度などに影響されないアルミニウムなどの金属箔やアルミニウム蒸着フィルム、あるいはポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリアクリロニトリル(PAN)などの樹脂フィルムやこれらの樹脂をラミネートまたはコーティングしたプラスチックフィルムなどが好んで用いられてきている。   Therefore, metal foils such as aluminum and aluminum deposited films that are not affected by temperature, humidity, etc., or polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyvinylidene chloride (PVDC), polyacrylonitrile (PAN). ) And plastic films laminated or coated with these resins have been used favorably.

ところが、アルミニウムなどの金属箔やアルミニウム蒸着フィルムを用いた包装材料は、ガスバリア性に優れているが、不透明であるため、包装材料を透過して内容物を識別することが難しいだけでなく、使用後の廃棄の際に不燃物として処理しなければならないこと、金属探知機による異物検査や電子レンジでの加熱処理が出来ないことなどの欠点を有している。   However, packaging materials using metal foils such as aluminum and aluminum vapor deposition films have excellent gas barrier properties, but they are opaque, so it is not only difficult to identify the contents through the packaging material, but also to use There are drawbacks in that it must be treated as an incombustible material at the time of subsequent disposal, and cannot be inspected for foreign matter by a metal detector or heat-treated in a microwave oven.

また、ガスバリア性樹脂フィルムやガスバリア性樹脂をコーティングしたフィルムは、温度依存性が大きく、高いガスバリア性を維持することが難しい。更に、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)やポリアクリロニトリル(PAN)などは、包装材料として使用した後の廃棄・焼却の際に有害物質が発生する原因となる可能性などの問題があった。   Moreover, a gas barrier resin film or a film coated with a gas barrier resin has a large temperature dependency, and it is difficult to maintain a high gas barrier property. Furthermore, polyvinylidene chloride (PVDC), polyacrylonitrile (PAN), and the like have problems such as the possibility of causing harmful substances during disposal and incineration after use as packaging materials.

そこで、最近、以上のような欠点を克服するための包装用材料として、透明な基材フィルム上に酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化珪素などの無機酸化物を蒸着したガスバリア性フィルムが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   Therefore, a gas barrier film in which inorganic oxides such as magnesium oxide, calcium oxide, aluminum oxide, and silicon oxide are vapor-deposited on a transparent base film has recently been proposed as a packaging material to overcome the above disadvantages. (For example, see Patent Documents 1 and 2).

これらのガスバリア性蒸着フィルムは、透明性及び酸素、水蒸気などのガス遮断性を有していることが知られ、金属箔などでは得られない透明性、ガスバリア性の両機能を備えた包装材料として好適とされており、特に酸化珪素SiOxを蒸着したフィルムでは食品包装用フィルムとして用いられている。また、酸化珪素SiOxを蒸着用材料として加熱方式により蒸着した場合、非常に成膜速度が速く、生産性の効率を高めることができる。   These gas barrier vapor-deposited films are known to have transparency and gas barrier properties such as oxygen and water vapor, and as packaging materials having both functions of transparency and gas barrier properties that cannot be obtained with metal foil or the like. Particularly, a film on which silicon oxide SiOx is deposited is used as a food packaging film. In addition, when silicon oxide SiOx is deposited by a heating method as a deposition material, the film formation rate is very fast, and the productivity efficiency can be increased.

しかし、ここで用いられている蒸着用材料である酸化珪素のSiOx(0<x<2)は、金属珪素と二酸化珪素を原料として真空蒸着法により製造されるため、次に示すような欠点を有している。   However, silicon oxide SiOx (0 <x <2), which is a vapor deposition material used here, is manufactured by vacuum vapor deposition using metal silicon and silicon dioxide as raw materials. Have.

真空蒸着法により製造する蒸着用材料の酸化珪素SiOx(0<x<2)は、大量生産性に適した製造方法でないため、材料費が高く、製造コストが高くなるという問題がある。   Since silicon oxide SiOx (0 <x <2), which is a material for vapor deposition produced by vacuum vapor deposition, is not a production method suitable for mass productivity, there is a problem that the material cost is high and the production cost is high.

また、蒸着用材料としての酸化珪素SiOx(0<x<2)は真密度に近い密度を有しており、非常に緻密な構造になっている。そのため、蒸着用材料を蒸発させてバリアフィルムを製造した場合には、蒸着の際の加熱による熱衝撃や内部から発生するガスの圧力により、気化していない蒸着用材料が高温の粒子として飛散するスプラッシュという現象が発生する問題がある。   Further, silicon oxide SiOx (0 <x <2) as a deposition material has a density close to the true density and has a very dense structure. Therefore, when a barrier film is manufactured by evaporating the deposition material, the unvaporized deposition material scatters as high-temperature particles due to the thermal shock caused by heating during vapor deposition or the pressure of the gas generated from the inside. There is a problem that the phenomenon of splash occurs.

しかも、高温の粒子が高分子フィルム上に到達した際には、ピンホールや異物が生じ、バリア性の低下や外観不良となる。更に、前述した加熱方式として、特に電子銃を用いた加熱は、蒸着用材料がより大きい熱衝撃を受けることでスプラッシュと異物の発生がより顕著に現れる。   In addition, when high-temperature particles reach the polymer film, pinholes and foreign matters are generated, resulting in reduced barrier properties and poor appearance. Further, as the heating method described above, particularly when heating using an electron gun is performed, the occurrence of splash and foreign matter appears more remarkably when the deposition material is subjected to a larger thermal shock.

これに対して、金属珪素と二酸化珪素の混合蒸着用材料は、比較的安価であるが、加熱時に一酸化珪素よりも蒸気圧が高いために蒸発しにくく、更に溶融型の蒸着用材料であるため、より大きな熱衝撃が必要となり、それに伴って蒸着用材料が飛散し易くなるため、スプラッシュが発生しやすい。また、二酸化珪素の分解による酸素ガスの発生により成膜室内の圧力が上昇し、蒸着速度の低下、ひいては生産性の低下が起こる。また、蒸着膜密度の低下による蒸着膜のバリア性の低下を引き起こす問題がある。   On the other hand, the mixed vapor deposition material of metal silicon and silicon dioxide is relatively inexpensive, but it is difficult to evaporate because it has a higher vapor pressure than silicon monoxide during heating, and is a fusion type vapor deposition material. For this reason, a larger thermal shock is required, and the vapor deposition material easily scatters accordingly, so that splash is likely to occur. Further, the generation of oxygen gas due to the decomposition of silicon dioxide increases the pressure in the film formation chamber, thereby lowering the deposition rate and thus reducing the productivity. In addition, there is a problem in that the barrier property of the deposited film is lowered due to the lowered deposited film density.

特開平8−296036号公報JP-A-8-296036 特開平6−016848号公報JP-A-6-016848

本発明は、以上のような従来技術の問題を解決するためになされたものであって、スプラッシュ現象の発生を抑制し、高いガスバリア性を維持できる蒸着用材料、該蒸着用材料を蒸着したガスバリア性蒸着フィルム及びその蒸着フィルムの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and is a vapor deposition material capable of suppressing the occurrence of a splash phenomenon and maintaining a high gas barrier property, and a gas barrier deposited with the vapor deposition material. It is an object to provide a vapor-deposited film and a method for producing the vapor-deposited film.

上記課題を解決するために、本発明のガスバリア性蒸着フィルムは、
高分子フィルム基材と、
この高分子フィルム基材の片面もしくは両面にSiOx・SnOy膜として蒸着された蒸着膜と
を有するガスバリア性蒸着フィルムであって、
記蒸着膜の珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))が1.0〜2.0であり、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)が0.03〜0.15であり、
記蒸着膜中には、金属結合を表す金属Snピークが存在し、
前記金属Snピーク面積と、前記蒸着膜中に存在するSnピーク面積との比(金属Sn/Sn)が0.1〜1.0であることを特徴とする。
本発明のガスバリア性蒸着フィルムの製造方法は、上記のガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であって、
金属珪素及び二酸化珪素の両方の粉末と、金属スズの粉末とを含有した加熱方式による蒸着用材料であって、珪素(Si)及びスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数との比(O/(Si+Sn))が0.3〜1.8であり、スズ(Sn)と珪素(Si)との原子数の比(Sn/Si)が0.03〜0.15である蒸着用材料を、電子ビーム加熱方式の真空蒸着装置により蒸発させて、前記高分子フィルム基材の片面もしくは両面に前記蒸着膜を成膜したことができる。
本発明は、前記蒸着用材料の成型による嵩密度が0.9〜1.5g/cmの範囲であることができる。
本発明は、前記二酸化珪素の粉末は、結晶構造を少なくとも20%以上含んでいることができる。
本発明は、前記金属珪素が50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものとされ、前記二酸化珪素が結晶構造を95%含み、かつ50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものとされ、前記金属スズが50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものとされることができる。
本発明は、金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した加熱方式による蒸着用材料であって、珪素(Si)及びスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数との比(O/(Si+Sn))が0.3〜1.8であり、スズ(Sn)と珪素(Si)との原子数の比(Sn/Si)が0.03〜0.15である蒸着用材料であることができる。
In order to solve the above problems, the gas barrier vapor deposition film of the present invention is
A polymer film substrate;
A gas barrier vapor deposition film having a vapor deposition film deposited as a SiOx / SnOy film on one side or both sides of the polymer film substrate,
Before the total number of atoms of tin (Sn) and silicon Ki蒸-deposit (Si), atomic ratio of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) is 1.0 to 2.0, tin The ratio of the number of atoms of (Sn) and silicon (Si) (Sn / Si) is 0.03 to 0.15,
During pre Ki蒸-deposit, there is a metal Sn peak represents a metal bond,
Said metal Sn peak area, the ratio of the Sn peak area present in the deposited film (metal Sn / Sn) is characterized in that 0.1 to 1.0.
The method for producing a gas barrier vapor deposition film of the present invention is a method for producing the above gas barrier vapor deposition film,
A material for vapor deposition by a heating method containing both metallic silicon and silicon dioxide powder and metallic tin powder, wherein the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) and oxygen (O) The ratio of the number of atoms (O / (Si + Sn)) is 0.3 to 1.8, and the ratio of the number of atoms of tin (Sn) and silicon (Si) (Sn / Si) is 0.03 to 0.00. the deposition material is 15, and evaporated by vacuum evaporation apparatus of the electron beam heating method, it is possible that deposited the deposited film on one or both surfaces of the polymer film substrate.
In the present invention, the bulk density of the vapor deposition material may be in the range of 0.9 to 1.5 g / cm 3 .
In the present invention, the silicon dioxide powder may contain at least 20% of a crystal structure.
In the present invention, the metal silicon has a powder having a diameter of 50 μm or less of 95% or more, the silicon dioxide contains a crystal structure of 95%, and the powder having a diameter of 50 μm or less is 95% or more. The metal tin may have a powder having a diameter of 50 μm or less of 95% or more.
The present invention is a material for vapor deposition by a heating method containing a powder of either or both of metal silicon and silicon dioxide, and a powder of either or both of metal tin and tin oxide, and silicon (Si) And the ratio of the total number of atoms of tin (Sn) and the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) is 0.3 to 1.8, and tin (Sn) and silicon (Si) The ratio of the number of atoms (Sn / Si) can be an evaporation material having a ratio of 0.03 to 0.15.

発明は、上記の蒸着用材料において、当該蒸着用材料の成型による嵩密度が0.9〜1.5g/cmの範囲であることができる The present invention, in the vapor deposition material, the bulk density by molding of the deposition material can be in the range of 0.9~1.5g / cm 3.

発明は、上記の蒸着用材料において、前記二酸化珪素の粉末は、結晶構造を少なくとも20%以上含んでいることができる The present invention, in the vapor deposition material, the powder of the silicon dioxide can contain a crystal structure at least 20% or more.

発明は、高分子フィルム基材と、この高分子フィルム基材の片面もしくは両面に蒸着された蒸着膜とを有するガスバリア性蒸着フィルムであって、
前記高分子フィルム基材に蒸着した蒸着膜の珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))が1.0〜2.0であり、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)が0.03〜0.15であるガスバリア性蒸着フィルムであることができる
The present invention is a gas barrier vapor deposition film having a polymer film substrate and a deposited film deposited on one or both surfaces of the polymer film substrate,
The ratio (O / (Si + Sn)) of the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) to the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) in the deposited film deposited on the polymer film substrate is 1.0-2. a .0 atomic ratio of tin (Sn) and silicon (Si) (Sn / Si) can be 0.03 to 0.15 der Ruga gas barrier property deposited film.

発明は、上記のガスバリア性蒸着フィルムにおいて、前記ガスバリア性蒸着フィルムを構成する蒸着膜中に、XPSによる金属結合を表す金属Snピークが存在することができる In the gas barrier vapor deposition film according to the present invention, a metal Sn peak representing a metal bond by XPS can be present in the vapor deposition film constituting the gas barrier vapor deposition film.

発明は、上記のガスバリア性蒸着フィルムにおいて、前記金属Snピーク面積と、蒸着膜中に存在するSnピーク面積との比(金属Sn/Sn)が0.1〜1.0であることができる In the gas barrier vapor deposition film according to the present invention, a ratio (metal Sn / Sn) between the metal Sn peak area and the Sn peak area present in the vapor deposition film may be 0.1 to 1.0. .

また、発明は、上記の何れか一項に対応する発明に記載された構成の蒸着用材料を、電子ビーム加熱方式の真空蒸着装置により蒸発させて、高分子フィルム基材の片面もしくは両面に蒸着膜として成膜するガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であることができる
Further, the present invention provides a vapor deposition material having a configuration described in the invention corresponding to any one of the above , by evaporating the vapor deposition material using an electron beam heating type vacuum vapor deposition apparatus, on one or both surfaces of the polymer film substrate. it can be a method for producing a film to Ruga gas barrier property deposited film as deposited film.

本発明によれば、スプラッシュ現象の発生を抑制でき、高いガスバリア性を維持できる蒸着用材料と、この蒸着用材料を用いて蒸着したガスバリア性蒸着フィルム及び蒸着フィルムの製造方法を提供できるものであり、更に、生産性向上のために高い出力の電子ビーム加熱蒸着法を利用した場合でもスプラッシュ現象を抑制でき、高いガスバリア性の蒸着フィルムを得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the splash phenomenon can be suppressed, the vapor deposition material which can maintain high gas barrier property, the gas barrier vapor deposition film vapor-deposited using this vapor deposition material, and the manufacturing method of vapor deposition film can be provided. Furthermore, even when a high-power electron beam heating vapor deposition method is used to improve productivity, the splash phenomenon can be suppressed, and a vapor deposition film having a high gas barrier property can be obtained.

本発明に係るガスバリア性蒸着フィルムの一実施の形態を示す断面図。Sectional drawing which shows one Embodiment of the gas barrier vapor deposition film which concerns on this invention. 本発明に係るガスバリア性蒸着フィルムの製造方法を用いたガスバリア性蒸着フィルムの実施例と比較するための比較例とにおける諸特性の測定結果を説明する図。The figure explaining the measurement result of the various characteristics in the comparative example for comparing with the Example of the gas barrier vapor deposition film using the manufacturing method of the gas barrier vapor deposition film which concerns on this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係るガスバリア性蒸着フィルムの一実施の形態を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a gas barrier vapor deposition film according to the present invention.

ガスバリア性蒸着フィルム10は、高分子フィルム基材11と、金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した蒸着用材料を、加熱方式の真空蒸着方式により蒸発させることにより、高分子フィルム基材11の片面(上面)側に蒸着形成された無機酸化物膜12とを含む構成である。   The gas barrier vapor deposition film 10 includes a polymer film substrate 11, a powder of either or both of metal silicon and silicon dioxide, and a powder of any one or both of metal tin and tin oxide. Is vapor-deposited by a vacuum evaporation method of a heating method, and includes an inorganic oxide film 12 formed by vapor deposition on one surface (upper surface) side of the polymer film substrate 11.

このような構成とすることにより、詳細には後記するように、ガスバリア性能や成膜の均一性を確保できる好ましいガスバリア性蒸着フィルムを得ることができる。   By setting it as such a structure, as mentioned later in detail, the preferable gas barrier property vapor deposition film which can ensure gas barrier performance and the uniformity of film-forming can be obtained.

高分子フィルム基材11は、特に材料の制限を受けるものでなく公知のものを使用することが出来る。例えば、ポリオレフィン系(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリエステル系(ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等)、ポリアミド系(ナイロン―6、ナイロン―66等)、ポリスチレン、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリエーテルスルホン、アクリル、セルロース系(トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース等)などの高分子のフィルム基材が挙げられるが、特に限定されない。   The polymer film substrate 11 is not particularly limited by materials, and a known material can be used. For example, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyester (polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, etc.), polyamide (nylon-6, nylon-66, etc.), polystyrene, ethylene vinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyimide, polyvinyl alcohol , Polymer film bases such as polycarbonate, polyethersulfone, acrylic, and cellulose (triacetylcellulose, diacetylcellulose, etc.), but not particularly limited.

高分子フィルム基材11としての透明フィルムを用いることは、大量生産に適し、ひいてはコスト的に安価に実現できことから好ましい。フィルム基材11の厚さは、特に制限を受けるものではなく、ガスバリア性蒸着フィルム10を形成する蒸着加工などの加工性を考慮すると、実用的には12〜188μmの範囲が好ましい。   The use of a transparent film as the polymer film substrate 11 is preferable because it is suitable for mass production and can be realized at low cost. The thickness of the film base 11 is not particularly limited, and is practically preferably in the range of 12 to 188 μm in consideration of workability such as vapor deposition processing for forming the gas barrier vapor deposition film 10.

なお、高分子フィルム基材11の片面側に無機酸化物膜12が形成されているが、高分子フィルム基材11の両面に形成してもよく、また多層構造の形態であってもよく、あるいは高分子フィルム基材11の両面で異なる組成の無機酸化物膜12を形成したものでもよい。   In addition, although the inorganic oxide film 12 is formed on one side of the polymer film substrate 11, it may be formed on both surfaces of the polymer film substrate 11, or may be in the form of a multilayer structure. Or what formed the inorganic oxide film 12 of a different composition on both surfaces of the polymer film base material 11 may be used.

無機酸化物膜12の成膜手段としては、前述する加熱方式の真空蒸着方式のうち、電子ビームやレーザービーム等による加熱蒸着法を用いるのが好ましく、特に電子ビーム加熱蒸着法が成膜速度や無機酸化物蒸着用材料への昇温降温の温度制御が短時間で行える他、更に蒸着用粉末材料として二酸化珪素を用いた場合に好適である。   As the film forming means for the inorganic oxide film 12, it is preferable to use a heating vapor deposition method using an electron beam, a laser beam, or the like, among the heating vacuum deposition methods described above. In addition to being able to control the temperature rise and fall of the inorganic oxide vapor deposition material in a short time, it is also suitable when silicon dioxide is used as the powder material for vapor deposition.

その理由としては、二酸化珪素は結晶構造を20%以上含んでいるため、電子ビーム加熱により二酸化珪素から酸素ガスが発生するが、この酸素ガスが他の粉末材料である金属珪素もしくは金属スズと反応させることができるためである。   The reason for this is that since silicon dioxide contains 20% or more of the crystal structure, oxygen gas is generated from silicon dioxide by electron beam heating, and this oxygen gas reacts with metal powder or metal tin, which is another powder material. It is because it can be made.

前記無機酸化物膜12の厚さは、一般的には5〜300nmの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。ただし、無機酸化物膜12の厚さが5nm未満であれば、均一な膜が得にくいこと、膜厚が十分でないことがあり、十分なバリア性能を発揮できない場合が出てくる。また、無機酸化物膜12の厚さが300nmを超えた場合、無機酸化物膜12のフレキシビリティを保持させることが難しくなり、成膜後に折り曲げや引張りなどの外部要因が加わったとき、無機酸化物膜12に亀裂が生じる恐れがあり、バリア性の維持が難くなる。   In general, the thickness of the inorganic oxide film 12 is desirably in the range of 5 to 300 nm, and the value is appropriately selected. However, if the thickness of the inorganic oxide film 12 is less than 5 nm, it may be difficult to obtain a uniform film, the film thickness may not be sufficient, and sufficient barrier performance may not be exhibited. Further, when the thickness of the inorganic oxide film 12 exceeds 300 nm, it becomes difficult to maintain the flexibility of the inorganic oxide film 12, and when external factors such as bending and tension are applied after the film formation, The physical film 12 may be cracked, and it becomes difficult to maintain the barrier property.

次に、複数の粉末を含有した加熱方式の蒸着用材料及び当該蒸着用材料を加熱方式の真空蒸着方式を用いて蒸発させて成膜した蒸着膜である無機酸化物膜12の作用(諸特性)ないし効用等について、詳細に説明する。   Next, the action (various characteristics) of the heating oxide vapor deposition material containing a plurality of powders and the vapor deposition film formed by evaporating the vapor deposition material using the heating vacuum deposition method. ) Or the utility will be described in detail.

本実施の形態における金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した加熱方式に用いる「蒸着用材料」は、珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)を管理し、更に嵩密度を好適に管理することにより、電子ビームによる熱衝撃に対して破壊されにくい無機酸化物膜12を成膜することができる。そのため、無機酸化物膜12の耐熱衝撃性が向上し、スプラッシュ現象が抑制される。   The “evaporation material” used in the heating method containing either or both of the metal silicon and silicon dioxide powders and the metal tin and tin oxide powders in this embodiment is silicon ( Ratio of the total number of atoms of Si) and tin (Sn) and the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)), ratio of the number of atoms of tin (Sn) and silicon (Si) (Sn / Si) In addition, it is possible to form the inorganic oxide film 12 that is not easily destroyed by the thermal shock caused by the electron beam by controlling the bulk density appropriately. Therefore, the thermal shock resistance of the inorganic oxide film 12 is improved and the splash phenomenon is suppressed.

すなわち、電子ビーム加熱による蒸着の際、嵩密度を好適に管理することで、緻密構造にならないようにして熱伝導性を低くすることと、低い熱伝導性を持つ二酸化珪素もしくは酸化スズを混合したことにより、電子ビーム加熱による急激な温度上昇による突沸の発生を抑制し、スプラッシュ現象を低減することができる。   That is, during vapor deposition by electron beam heating, the bulk density is suitably controlled to reduce the thermal conductivity so as not to become a dense structure, and silicon dioxide or tin oxide having a low thermal conductivity is mixed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of bumping due to a rapid temperature rise due to electron beam heating, and to reduce the splash phenomenon.

また、二酸化珪素もしくは酸化スズが加熱されると酸素ガスが脱離し発生する。その結果、加熱された金属珪素は二酸化珪素もしくは酸化スズから発生された酸素ガスが近傍に存在するため、突沸することなく反応しSiOx蒸気となる。また、加熱された金属スズにおいては二酸化珪素もしくは酸化スズから発生した酸素ガスが近傍に存在するため、突沸することなく反応しSnOy蒸気となる。また、酸化スズは蒸発してSnOy蒸気となることで、高分子基材フィルム11上にはSiOx・SnOy膜が形成される。そして、蒸着材料の表層には溶融した二酸化珪素が残るため、スプラッシュが抑制され、高いバリア性を備えた蒸着フィルムを形成できると考えられる。   Further, when silicon dioxide or tin oxide is heated, oxygen gas is desorbed and generated. As a result, the heated metal silicon reacts without bumping because it has oxygen gas generated from silicon dioxide or tin oxide nearby, and becomes SiOx vapor. In the heated metal tin, oxygen gas generated from silicon dioxide or tin oxide is present in the vicinity, so that it reacts without bumping and becomes SnOy vapor. Further, the tin oxide evaporates into SnOy vapor, whereby a SiOx / SnOy film is formed on the polymer base film 11. And since melted silicon dioxide remains in the surface layer of vapor deposition material, it is thought that a splash is suppressed and the vapor deposition film provided with high barrier property can be formed.

本実施の形態における金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した蒸着用材料を、加熱方式の真空蒸着方式により蒸発させて高分子フィルム基材11に蒸着させた「蒸着膜」に関して、その珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))は1.0〜2.0が望ましい。原子数の比O/(Si+Sn)が1.0未満では、蒸着膜に含まれる酸化物成分が少ないため、フィルムの透明性が低下し、また、原子数の比O/(Si+Sn)が2.0を超えることは、理論上起こり得ない。   Vapor deposition material containing either or both of metal silicon and silicon dioxide powders and metal tin and / or tin oxide powders in this embodiment is evaporated by a heating vacuum deposition method. The ratio of the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) and the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn) for the “deposited film” deposited on the polymer film substrate 11 ) Is preferably 1.0 to 2.0. When the atomic ratio O / (Si + Sn) is less than 1.0, the oxide component contained in the deposited film is small, so that the transparency of the film is lowered, and the atomic ratio O / (Si + Sn) is 2. It is theoretically impossible to exceed 0.

本実施の形態における金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した蒸着用材料を、加熱方式のうち真空蒸着方式により蒸発させて高分子フィルム基材11に蒸着した「蒸着膜」に関して、そのスズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)は0.03〜0.15が望ましい。その理由は、前記原子数の比のSn/Siが0.03未満の場合、スズ成分の含有によるバリア性の向上効果が得られず、Sn/Siが0.15を超えると、蒸着したフィルムに含まれるスズ(Sn)の量が多くなるため、フィルムの耐水性が低下する。   A vapor deposition material containing either or both of powders of metal silicon and silicon dioxide and powders of either or both of metal tin and tin oxide in the present embodiment is applied by a vacuum vapor deposition method among heating methods. Regarding the “deposition film” evaporated and evaporated on the polymer film substrate 11, the ratio of the number of atoms of Sn (Sn) and silicon (Si) (Sn / Si) is preferably 0.03 to 0.15. The reason is that when Sn / Si in the ratio of the number of atoms is less than 0.03, the effect of improving the barrier property due to the inclusion of the tin component cannot be obtained, and when Sn / Si exceeds 0.15, the deposited film Since the amount of tin (Sn) contained in the film increases, the water resistance of the film decreases.

本実施の形態における金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した蒸着用材料を、加熱方式のうち真空蒸着方式により蒸発させて高分子フィルム基材11に蒸着した「蒸着膜」に関して、その蒸着膜中に、XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy:X線光電子分光法)によるスペクトル分析から得られる金属結合の金属Snピークが存在し、その金属Snピーク面積と、蒸着膜中に存在するSnピーク面積との比(金属Sn/Sn)は0.1〜1.0であることが望ましい。ピーク面積の比となる金属Sn/Snが0.1未満では、金属Sn成分の含有によるバリア性の向上効果が得られないこと、金属Sn/Snが1.0を超えることは、理論上起こり得ない。   A vapor deposition material containing either or both of powders of metal silicon and silicon dioxide and powders of either or both of metal tin and tin oxide in the present embodiment is applied by a vacuum vapor deposition method among heating methods. Regarding the “deposited film” evaporated and deposited on the polymer film substrate 11, the metal-bonded metal Sn peak obtained from the spectrum analysis by XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) is included in the deposited film. The ratio of the metal Sn peak area to the Sn peak area present in the deposited film (metal Sn / Sn) is preferably 0.1 to 1.0. Theoretically, if the metal Sn / Sn that is the peak area ratio is less than 0.1, the effect of improving the barrier property due to the inclusion of the metal Sn component cannot be obtained, and the metal Sn / Sn exceeds 1.0. I don't get it.

一方、本実施の形態における金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した加熱方式に用いる「蒸着用材料」に関しては、その珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))は0.3〜1.8が望ましい。   On the other hand, regarding the “evaporation material” used in the heating system containing either or both of the metal silicon and silicon dioxide powders in this embodiment and the powder of either or both of metal tin and tin oxide, The ratio of the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) to the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) is preferably 0.3 to 1.8.

前記原子数の比のO/(Si+Sn)が0.3未満では、材料に含まれる酸化物が少ないため、材料表層の溶融部分が少なく、スプラッシュが発生し易く、O/(Si+Sn)が1.8を超えると、酸素ガスの発生が多くなるため、成膜室内の圧力が上昇し、蒸着速度の低下、ひいては生産性の低下が起こり、また蒸着膜密度の低下によって蒸着膜のバリア性が低下する。   When the atomic ratio O / (Si + Sn) is less than 0.3, the amount of oxide contained in the material is small, so that the melted portion of the material surface layer is small, splash is likely to occur, and O / (Si + Sn) is 1. If it exceeds 8, the generation of oxygen gas increases, so that the pressure in the film formation chamber rises, the deposition rate is lowered, and the productivity is lowered, and the barrier property of the deposited film is lowered due to the lowered deposited film density. To do.

また、本実施の形態における金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した加熱方式に用いる「蒸着用材料」に関して、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)は0.03〜0.15が望ましい。スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)が0.03未満では、スズ成分を添加することによるバリア性の向上効果が得られず、Sn/Siが0.15を超えると、蒸着したフィルムに含まれるスズ(Sn)の量が多くなるため、フィルムの耐水性が低下する。   In addition, regarding the “evaporation material” used in the heating method containing either or both of the metal silicon and silicon dioxide powders and the metal tin and tin oxide powders in the present embodiment, The ratio (Sn / Si) of the number of atoms of tin (Sn) and silicon (Si) is preferably 0.03 to 0.15. When the ratio of the number of atoms of tin (Sn) and silicon (Si) (Sn / Si) is less than 0.03, the effect of improving the barrier property by adding the tin component cannot be obtained, and Sn / Si is 0.15. If it exceeds 1, the amount of tin (Sn) contained in the deposited film increases, so that the water resistance of the film decreases.

さらに、本実施の形態における金属珪素及び二酸化珪素の何れか一方もしくは両方の粉末と、金属スズ及び酸化スズの何れか一方もしくは両方の粉末とを含有した加熱方式に用いる蒸着用材料の「嵩密度」は0.9〜1.5g/cmの範囲であることが好ましい。その理由は、蒸着用材料の嵩密度が0.9g/cm未満では、蒸着用材料の割れや飛散が発生し易く、嵩密度が1.5g/cmを超えると、材料の蒸発に必要なエネルギーがより必要となるため、蒸発レートが低くなり、蒸着速度の低下、ひいては生産性が低下するためである。 Further, the “bulk density” of the vapor deposition material used in the heating method containing the powder of either or both of metal silicon and silicon dioxide and the powder of either or both of metal tin and tin oxide in the present embodiment. Is preferably in the range of 0.9 to 1.5 g / cm 3 . The reason is that if the bulk density of the vapor deposition material is less than 0.9 g / cm 3 , the vapor deposition material is likely to be cracked or scattered, and if the bulk density exceeds 1.5 g / cm 3 , it is necessary for evaporation of the material. This is because more energy is required, the evaporation rate is lowered, the deposition rate is lowered, and the productivity is lowered.

さらに、以上の各実施の形態において使用される「珪素酸化物」としては、少なくとも20%はX線的に結晶構造を有している二酸化珪素を使用することが望ましい。これは、結晶化度20%未満、つまり結晶構造が20%未満の二酸化珪素を使用すると、蒸着用材料の蒸発レート及び蒸着膜のバリア性が低下するためである。二酸化珪素の結晶部分と非結晶部分の測定には、X線回折装置(XRD)を用いて、それぞれのピークを分離し、積分強度の比から結晶化度を求めるものである。   Furthermore, as the “silicon oxide” used in each of the above embodiments, it is desirable to use silicon dioxide having at least 20% X-ray crystal structure. This is because if the silicon dioxide having a crystallinity of less than 20%, that is, a crystal structure of less than 20% is used, the evaporation rate of the deposition material and the barrier property of the deposited film are lowered. In the measurement of the crystal part and the non-crystal part of silicon dioxide, each peak is separated using an X-ray diffractometer (XRD), and the degree of crystallinity is obtained from the ratio of integrated intensities.

従って、本実施の形態で用いる蒸着用材料としては、珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)の他、嵩密度を好適に管理すること、更には二酸化珪素の結晶化度を管理することで、従来の蒸着用材料に比べてスプラッシュ現象を生じさせることなく、高いバリア性を持つガスバリア性蒸着フィルム10を得ることができる。   Therefore, as a deposition material used in this embodiment, the ratio of the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) to the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)), tin (Sn) In addition to the ratio of the number of atoms of silicon (Si) (Sn / Si), the bulk density is suitably controlled, and the crystallinity of silicon dioxide is further controlled, so that the splash is higher than that of conventional deposition materials. The gas barrier vapor deposition film 10 having a high barrier property can be obtained without causing the phenomenon.

以下、本発明に係るガスバリア性蒸着フィルムの製造方法の実施例について具体的に説明する。   Hereinafter, the Example of the manufacturing method of the gas barrier vapor deposition film which concerns on this invention is described concretely.

<実施例1>
金属珪素には50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用し、二酸化珪素には結晶構造を95%含み、かつ50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用し、金属スズには50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用した。珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))が1.7となるようにし、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)が0.07となるように混合した金属珪素と二酸化珪素と金属スズからなる蒸着用材料を作製した後、プレス加工にて嵩密度が1.0g/cmとなるようにプレス成型した。
<Example 1>
For metal silicon, a powder having a diameter of 50 μm or less is 95% or more, and for silicon dioxide, a crystal structure is 95% and a powder having a diameter of 50 μm or less is 95% or more. As the metal tin, 95% or more of powder having a diameter of 50 μm or less was used. The ratio of the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) to the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) is set to 1.7, so that tin (Sn) and silicon (Si) A deposition material made of metal silicon, silicon dioxide, and metal tin mixed so that the atomic ratio (Sn / Si) is 0.07 is prepared, and then the bulk density is 1.0 g / cm 3 by press working. It was press-molded so that

更に、電子ビーム加熱方式の真空蒸着装置を用いて、混合した蒸着用材料に対して、電子銃から電子ビームを放出し照射することで蒸発させ、高分子フィルム基材11上に成膜を形成した。   Further, using an electron beam heating type vacuum deposition apparatus, the mixed deposition material is evaporated by emitting and irradiating an electron beam from an electron gun to form a film on the polymer film substrate 11. did.

<実施例2>
実施例1で作製した蒸着用材料と同様に、金属珪素には50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用し、二酸化珪素には結晶構造を95%含み、50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用し、金属スズには50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用した。珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))が1.3となるようにし、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)が0.06となるように混合した金属珪素と二酸化珪素と金属スズからなる蒸着用材料を作製した後、実施例1と同様に嵩密度が1.0g/cmとなるようにプレス成型した。
<Example 2>
Similar to the vapor deposition material produced in Example 1, metal silicon having a powder having a diameter of 50 μm or less having a diameter of 95% or more is used, and silicon dioxide contains a crystal structure of 95% and has a diameter of 50 μm or less. The powder having 95% or more was used, and the metal tin having a diameter of 50 μm or less was 95% or more. The ratio of the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) to the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) is set to 1.3, so that tin (Sn) and silicon (Si) After producing a deposition material composed of metallic silicon, silicon dioxide, and metallic tin mixed so that the atomic ratio (Sn / Si) is 0.06, the bulk density is 1.0 g / s as in Example 1. It was press-molded so as to cm 3.

<実施例3>
また、前述した実施例1と同様の粉末材料を混合した蒸着用材料を作製した後、嵩密度が0.8g/cmとなるようにプレス成型した。
<Example 3>
Moreover, after preparing the vapor deposition material which mixed the powder material similar to Example 1 mentioned above, it press-molded so that a bulk density might be 0.8 g / cm < 3 >.

<実施例4>
更に、前述した実施例1と同様の粉末材料を混合した蒸着用材料を作製した後、嵩密度が1.7g/cmとなるようにプレス成型した。
<Example 4>
Furthermore, after preparing the vapor deposition material which mixed the powder material similar to Example 1 mentioned above, it press-molded so that bulk density might be 1.7 g / cm < 3 >.

次に、前述した実施例と比較するための比較例について説明する。   Next, a comparative example for comparison with the above-described embodiment will be described.

<比較例1>
金属珪素には50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用し、二酸化珪素には結晶構造を95%含み、50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用した。このとき、珪素(Si)の原子数と酸素(O)の原子数の比(O/Si)が1.7となるように混合した金属珪素と二酸化珪素からなる蒸着用材料を作製し、嵩密度が1.0g/cmとなるようにプレス成型した。
<Comparative Example 1>
The metal silicon used was a powder having a diameter of 50 μm or less of 95% or more, and the silicon dioxide containing a crystal structure containing 95% and a powder having a diameter of 50 μm or less was 95% or more. At this time, a deposition material made of metal silicon and silicon dioxide mixed so that the ratio of the number of atoms of silicon (Si) to the number of atoms of oxygen (O) (O / Si) was 1.7 was prepared. Press molding was performed so that the density was 1.0 g / cm 3 .

<比較例2>
金属珪素には50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用し、金属スズには50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用した。そして、珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))が1.7となるようにし、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)が0.18となるように混合した金属珪素と金属スズからなる蒸着用材料を作製し、嵩密度が1.0g/cmとなるようにプレス成型した。
<Comparative example 2>
The metal silicon used was 95% or more of powder having a diameter of 50 μm or less, and the metal tin was 95% or more of powder having a diameter of 50 μm or less. Then, the ratio of the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) to the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) is 1.7, so that tin (Sn) and silicon (Si ) To form a deposition material composed of metallic silicon and metallic tin mixed so that the ratio of the number of atoms (Sn / Si) is 0.18, and press-molded so that the bulk density is 1.0 g / cm 3. did.

<比較例3>
また、金属スズには50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用し、二酸化珪素には結晶構造を95%含み、50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものを使用した。そして、珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))が2.0となるようにし、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)が0.08となるように混合した金属スズと二酸化珪素からなる蒸着用材料を作製し、嵩密度が1.0g/cmとなるようにプレス成型した。
<Comparative Example 3>
In addition, a metal tin having a diameter of 50 μm or less is used for metal tin of 95% or more, and silicon dioxide containing a crystal structure of 95% and a powder having a diameter of 50 μm or less is 95% or more. . The ratio of the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) to the number of atoms of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) is set to 2.0, and tin (Sn) and silicon (Si ) To produce a vapor deposition material composed of metallic tin and silicon dioxide mixed so that the ratio of the number of atoms (Sn / Si) is 0.08, and press molding so that the bulk density is 1.0 g / cm 3. did.

そこで、以上のように製造された実施例1〜4及び比較例1〜3のガスバリア性蒸着フィルムについて、以下の測定方法を用いて、蒸着用材料の原子数の比O/(Si+Sn)およびSn/Siを測定し、また、二酸化珪素の結晶化度を測定した。   Therefore, for the gas barrier vapor deposition films of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 manufactured as described above, the ratio of the number of atoms of the vapor deposition material O / (Si + Sn) and Sn using the following measurement method / Si was measured, and the crystallinity of silicon dioxide was measured.

また、蒸着中のスプラッシュの発生をチェックするとともに、水蒸気透過率を測定し評価した。また、蒸発させて蒸着した蒸着膜の原子数の比O/(Si+Sn)及びSn/Si、及び金属Sn/Snを測定した。   In addition, the occurrence of splash during vapor deposition was checked, and the water vapor transmission rate was measured and evaluated. Further, the ratio of the number of atoms of the deposited film evaporated by evaporation, O / (Si + Sn) and Sn / Si, and metal Sn / Sn were measured.

<蒸着膜のO/(Si+Sn)及びSn/Si、及び金属Sn/Snについて>
前述した実施例1〜4及び比較例1〜3のガスバリア性蒸着フィルムにおける蒸着膜のO/(Si+Sn)及びSn/Si、及び金属Sn/Snについて、次のような方法を用いて測定した。
<O / (Si + Sn) and Sn / Si, and metal Sn / Sn of the deposited film>
The O / (Si + Sn) and Sn / Si and metal Sn / Sn of the vapor deposition films in the gas barrier vapor deposition films of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 described above were measured using the following method.

測定方法… 無機酸化物膜12が形成された高分子フィルム基材11を10mm×10mm角に切り取り、X線光電子分光装置(ESCA)により、膜の組成分析を行った。Ar(アルゴン)イオンで蒸着膜の深さ方向に組成分析を3回以上繰り返し、その平均を求め、O/(Si+Sn)及びSn/Si、及び金属Sn/Snを求めた。   Measurement Method: The polymer film substrate 11 on which the inorganic oxide film 12 was formed was cut into a 10 mm × 10 mm square, and the composition of the film was analyzed using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA). Composition analysis was repeated three or more times in the depth direction of the deposited film with Ar (argon) ions, the average was obtained, and O / (Si + Sn) and Sn / Si, and metal Sn / Sn were obtained.

<蒸着材料のO/(Si+Sn)及びSn/Siについて>
実施例1〜4及び比較例1〜3で作製した蒸着用材料について、O/(Si+Sn)及びSn/Siを、エネルギー分散型X線分光分析装置(JDE−2300…JEOL社製)を用いて求めた。
<O / (Si + Sn) and Sn / Si as vapor deposition materials>
About the material for vapor deposition produced in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3, O / (Si + Sn) and Sn / Si were used for the energy dispersive X-ray-spectral-analysis apparatus (JDE-2300 ... made by JEOL). Asked.

<蒸着材料の二酸化珪素の結晶化度について>
実施例1〜4及び比較例1〜3で作製した蒸着材料の二酸化珪素の結晶化度について、X線回折装置(Rigaku製RINT−UltimaIV)を用いて求めた。
<About the degree of crystallinity of the silicon dioxide vapor deposition material>
About the crystallinity degree of the silicon dioxide of the vapor deposition material produced in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3, it calculated | required using the X-ray-diffraction apparatus (Rigaku RINT-UltimaIV).

<スプラッシュについて>
実施例1〜4及び比較例1〜3のガスバリア性蒸着フィルムを幅500mm×長さ100mの面積にカットし、これらのガスバリア性蒸着フィルムについて、目視により、スプラッシュによるピンホールや異物が無いかを調べた。このとき、スプラッシュの有無の評価としては、スプラッシュによるピンホールや異物が無い場合を○とし、スプラッシュによるピンホールや異物が1から10個までを△とし、スプラッシュによるピンホールや異物が11個以上あるものを×とした。
<About splash>
The gas barrier vapor deposition films of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were cut into an area of width 500 mm × length 100 m, and about these gas barrier vapor deposition films, whether there are any pinholes and foreign matters due to splash by visual inspection. Examined. At this time, as for the evaluation of the presence or absence of splash, the case where there is no pinhole or foreign matter due to splash is indicated as ◯, the number of pinholes or foreign matter due to splash is 1 to 10 and Δ is 11 or more due to splash. Some were marked with x.

<水蒸気バリア性について>
実施例1〜4及び比較例1〜3のガスバリア性蒸着フィルムの水蒸気バリア性を、モダンコントロール社製の水蒸気透過度測定装置(商品名;MOCON PERMATRAN 3/21)を用いて40℃90%RHの雰囲気で測定した。
<About water vapor barrier properties>
The water vapor barrier properties of the gas barrier vapor deposition films of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were measured at 40 ° C. and 90% RH using a water vapor permeability measuring device (trade name; MOCON PERMATRAN 3/21) manufactured by Modern Control. Measured in the atmosphere.

そこで、以上のように製造された実施例1〜4及び比較例1〜3の蒸着用材料及びガスバリア性蒸着フィルムについて、必須とする特性項目を測定すると、図2に示すような測定結果が得られた。   Therefore, when the required characteristic items are measured for the vapor deposition materials and gas barrier vapor deposition films of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 manufactured as described above, measurement results as shown in FIG. 2 are obtained. It was.

<測定結果の評価について>
図2に示すように、実施例3,4のガスバリア性蒸着フィルムでは水蒸気バリア性の低下を引き起こさない程度のスプラッシュの発生が確認されたのに対し、実施例1及び実施例2のガスバリア性蒸着フィルムにはスプラッシュの発生がなかった。これらの結果から、蒸着用材料の嵩密度を所定の設定範囲にすることによってスプラッシュの発生を抑えることができる。
<Evaluation of measurement results>
As shown in FIG. 2, in the gas barrier vapor deposition films of Examples 3 and 4, it was confirmed that splash was generated to the extent that the water vapor barrier property was not deteriorated, whereas the gas barrier vapor depositions of Example 1 and Example 2 were confirmed. There was no splash on the film. From these results, the occurrence of splash can be suppressed by setting the bulk density of the vapor deposition material within a predetermined setting range.

更に、実施例1及び実施例2のガスバリア性蒸着フィルムは、蒸着材料の二酸化珪素の結晶化度を管理し、金属スズを蒸着用材料に加え、蒸着膜のO/(Si+Sn)及びSn/Si、及び金属Sn/Snを管理しているため、顕著な水蒸気バリア性の向上がみられる。すなわち、比較例1〜3のガスバリア性蒸着フィルムは、水蒸気バリア性が1g/m・dayより悪いのに対し、実施例1〜4のガスバリア性蒸着フィルムは、蒸着材料の二酸化珪素の結晶化度を管理し、金属スズを加えた蒸着用材料からなる蒸着膜が蒸着膜のO/(Si+Sn)及びSn/Si、及び金属Sn/Snを好適に管理することで1g/m・dayより良い水蒸気バリア性が得られており、水蒸気バリア性が向上したと考えられる。 Furthermore, the gas barrier vapor deposition films of Example 1 and Example 2 manage the crystallinity of silicon dioxide as a vapor deposition material, add metal tin to the vapor deposition material, and add O / (Si + Sn) and Sn / Si in the vapor deposition film. In addition, since the metal Sn / Sn is managed, the water vapor barrier property is remarkably improved. That is, the gas barrier vapor deposition films of Comparative Examples 1 to 3 have a water vapor barrier property worse than 1 g / m 2 · day, whereas the gas barrier vapor deposition films of Examples 1 to 4 are crystallized from silicon dioxide as a vapor deposition material. From 1 g / m 2 · day, the vapor deposition film made of the vapor deposition material added with metallic tin suitably manages O / (Si + Sn) and Sn / Si of the vapor deposition film, and metal Sn / Sn. A good water vapor barrier property is obtained, and it is considered that the water vapor barrier property is improved.

本発明に係る透明ガスバリア性フィルムは、生産性も高く、安価で高いガスバリア性能を有することから、食品、日用品、医療品の包装分野あるいは非包装分野での酸素および水蒸気の遮断が必要な部材などに幅広く適応することができる。   The transparent gas barrier film according to the present invention has high productivity, is inexpensive, and has high gas barrier performance. Therefore, a member that needs to block oxygen and water vapor in the packaging field or non-packaging field of food, daily necessities, medical products, etc. Can be widely adapted to.

なお、前記実施の形態及び実施例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。前記各実施の形態及び各実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態、実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   In addition, the said embodiment and Example are shown as an example and are not intending limiting the range of invention. Each of the above embodiments and examples can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments, examples, and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…ガスバリア性蒸着フィルム、11…高分子フィルム基材、12…無機酸化物膜。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gas barrier vapor deposition film, 11 ... Polymer film base material, 12 ... Inorganic oxide film.

Claims (5)

高分子フィルム基材と、
この高分子フィルム基材の片面もしくは両面にSiOx・SnOy膜として蒸着された蒸着膜と
を有するガスバリア性蒸着フィルムであって、
記蒸着膜の珪素(Si)とスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数の比(O/(Si+Sn))が1.0〜2.0であり、スズ(Sn)と珪素(Si)の原子数の比(Sn/Si)が0.03〜0.15であり、
記蒸着膜中には、金属結合を表す金属Snピークが存在し、
前記金属Snピーク面積と、前記蒸着膜中に存在するSnピーク面積との比(金属Sn/Sn)が0.1〜1.0であることを特徴とするガスバリア性蒸着フィルム。
A polymer film substrate;
A gas barrier vapor deposition film having a vapor deposition film deposited as a SiOx / SnOy film on one side or both sides of the polymer film substrate,
Before the total number of atoms of tin (Sn) and silicon Ki蒸-deposit (Si), atomic ratio of oxygen (O) (O / (Si + Sn)) is 1.0 to 2.0, tin The ratio of the number of atoms of (Sn) and silicon (Si) (Sn / Si) is 0.03 to 0.15,
During pre Ki蒸-deposit, there is a metal Sn peak represents a metal bond,
A gas barrier vapor-deposited film, wherein the ratio of metal Sn peak area to Sn peak area present in the vapor deposition film (metal Sn / Sn) is 0.1 to 1.0.
請求項1に記載されたガスバリア性蒸着フィルムの製造方法であって、
金属珪素及び二酸化珪素の両方の粉末と、金属スズの粉末とを含有した加熱方式による蒸着用材料であって、珪素(Si)及びスズ(Sn)の合計の原子数と、酸素(O)の原子数との比(O/(Si+Sn))が0.3〜1.8であり、スズ(Sn)と珪素(Si)との原子数の比(Sn/Si)が0.03〜0.15である蒸着用材料を、電子ビーム加熱方式の真空蒸着装置により蒸発させて、前記高分子フィルム基材の片面もしくは両面に前記蒸着膜を成膜したことを特徴とするガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
A method for producing a gas barrier vapor-deposited film according to claim 1,
A material for vapor deposition by a heating method containing both metallic silicon and silicon dioxide powder and metallic tin powder, wherein the total number of atoms of silicon (Si) and tin (Sn) and oxygen (O) The ratio of the number of atoms (O / (Si + Sn)) is 0.3 to 1.8, and the ratio of the number of atoms of tin (Sn) and silicon (Si) (Sn / Si) is 0.03 to 0.00. the deposition material is 15, and evaporated by vacuum evaporation apparatus of the electron beam heating method, production of the gas barrier vapor deposition film characterized in that it has deposited the deposited film on one or both surfaces of the polymer film substrate Method.
前記蒸着用材料の成型による嵩密度が0.9〜1.5g/cmの範囲であることを特徴とする請求項2に記載のガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。 3. The method for producing a gas barrier vapor-deposited film according to claim 2, wherein the vapor density of the vapor deposition material is in the range of 0.9 to 1.5 g / cm < 3 >. 前記二酸化珪素の粉末は、結晶構造を少なくとも20%以上含んでいることを特徴とする請求項2に記載のガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。   3. The method for producing a gas barrier vapor-deposited film according to claim 2, wherein the silicon dioxide powder contains at least 20% of a crystal structure. 前記金属珪素が50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものとされ、前記二酸化珪素が結晶構造を95%含み、かつ50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものとされ、前記金属スズが50μm以下の径を有する粉末が95%以上のものとされることを特徴とする請求項2に記載のガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。   The metal silicon powder having a diameter of 50 μm or less is 95% or more, the silicon dioxide contains 95% of a crystal structure, and the powder having a diameter of 50 μm or less is 95% or more, and the metal The method for producing a gas barrier vapor-deposited film according to claim 2, wherein the powder having a diameter of tin of 50 µm or less is 95% or more.
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