JP2009263773A

JP2009263773A - 両面蒸着フィルムの製造方法および両面蒸着フィルム

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Publication number: JP2009263773A
Application number: JP2009065680A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kaneko; 賢司金子; Atsushi Kobayashi; 淳小林; Makoto Sato; 佐藤　　誠
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】高品質かつ生産効率の高い両面蒸着フィルムの製造方法および両面蒸着フィルムを提供すること。
【解決手段】一方の表面に導電性を有する蒸着膜ａが形成された高分子フィルムを、表面に絶縁性の高分子材料が貼り付けられた冷却ロール上に、前記高分子フィルムの蒸着膜ａが形成された表面と冷却ロール上の高分子材料とが接触するように連続的に供給し、蒸着膜ａと冷却ロールとの間に電圧を印加して前記高分子フィルムを冷却ロールに密着させた状態で、高分子フィルムの他方の面に蒸着膜ｂを形成せしめて、高分子フィルムの両面にそれぞれ蒸着膜ａと蒸着膜ｂとが形成された両面蒸着フィルムを連続的に巻き取る。
【選択図】図２

Description

本発明は、両面蒸着フィルムの製造に関する。特に、一方の面に導電性蒸着膜が設けられているために、他方の面に蒸着を行う際、電子ビームによる冷却ドラムへのフィルムの帯電密着が困難な両面蒸着において、耐熱性および熱伝導性に優れる絶縁体を冷却ドラム上に設けることで電位差による密着を可能とし、製造される両面蒸着フィルムの品質が向上でき生産性が向上できる両面蒸着フィルムの製造方法に関する。

従来から、高分子フィルムの表面に金属を蒸着し、例えばフィルムコンデンサやフレキシブル回路基板、包装用パッケージング用の両面蒸着フィルムを製造する真空蒸着方法として、真空槽内に１つの冷却ロールを配する蒸着フィルムの製造装置において各々１面ずつ蒸着することで両面蒸着する方法、または真空槽内に２つの冷却ロールを配し各冷却ロール上でそれぞれフィルムの両面のうちの各一面に蒸着膜を蒸着することにより一度にフィルムの両面に蒸着膜を蒸着する方法が一般的である。

しかし、このような両面蒸着フィルムの製造装置によって高速度で両面蒸着フィルムを形成する場合、フィルムに対して、蒸発物質の凝縮熱及び蒸発源からの輻射熱の影響により、変形などのサーマルダメージを与えるため、形成される両面蒸着フィルムの品質に悪影響を及ぼしていた。特に、両面のうちの表面蒸着で既にサーマルダメージを受けたフィルムに対して裏面蒸着する場合、裏面蒸着するための冷却ロールでの冷却が不十分となり品質悪化の原因となっていた。

このフィルムに与えるサーマルダメージを解決する方法として、フィルムへの片面蒸着の際、フィルムに荷電粒子を照射するとともに、フィルム対して蒸着金属と冷却ロールとの間に電位差を設け、その電位差により蒸着金属と冷却ロールとの間に発生する静電引力を利用してフィルムを冷却ロールに張り付かせる方法が、特許文献１に開示されている。

また、フィルムへの両面蒸着のうち裏面側の蒸着の際、冷却ロール表面にセラミックス（アルミナ）絶縁膜を形成し、この絶縁膜を介して蒸着金属と冷却ロールとの間に電位差を設け、フィルムを冷却ロールに密着させる方法が特許文献２に開示されている。

また、真空槽内に２つの冷却ロールを配した構造の製造装置の場合も同様に、フィルムへの両面蒸着のうち表面側の蒸着の際は、第１の冷却ロールにより蒸着膜と冷却ロールとの間に電位差を設け、蒸着膜と冷却ロールとの間に発生する静電引力を利用してフィルムを冷却ロールに張り付かせ、次いで裏面側の蒸着の際、第２の冷却ロールを電気的に絶縁状態に保つことで第２の冷却ロールにフィルムを貼り付ける方法が特許文献３に開示されている。

上記のように真空槽内に１つの冷却ロールを配する蒸着フィルムの製造装置では、フィルムへの両面蒸着のうち最初に蒸着する表面側の蒸着の場合において、フィルムに荷電粒子を照射することでフィルム表面を帯電させてフィルムと冷却ロールとの間に発生する静電引力を利用してフィルムを冷却ロールに張り付かせる方法、または前記方法に加えてフィルム対して蒸着膜と冷却ロールとの間に電位差を設けその電位差により蒸着膜と冷却ロールとの間に発生する静電引力を利用してフィルムを冷却ロールに張り付かせる方法を採用することが一般的である。

しかしながら、これらの方法では電位差による貼り付き効果を最大とするために、冷却ロールとして金属ロールを用いさらに冷却効率向上のため平滑な表面が必要とされる。

一方、前記の方法により蒸着したフィルムの反対面である裏面蒸着の場合においては、サーマルダメージの防止策として、冷却ロール表面に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を介して蒸着金属と冷却ロールとの間に電位差を設ける方法が一般的である。

しかしながら、この方法は両面蒸着フィルムと冷却ロールとの間に電位差を設けているため、冷却ロールの表面に形成される絶縁膜の特性が、蒸着品質に大きな影響を与えていた。そのため、低電圧でフィルムの冷却ロールへの密着性を高めるには絶縁膜をできるだけ薄くする必要があるが、特にこの種の冷却ロールの絶縁に採用される絶縁体はアルミナのようなセラミック等が使用されており、硬度は高いが機械的に破損しやすいため、管理維持面から極端に薄くできず、冷却ロール表面に緻密な絶縁膜を形成するため高額な費用が発生していた。

また、この絶縁膜が熱伝導性低下の要因ともなっていた。さらに、電位差を大きくしてフィルムと冷却ロールとの密着性を上げる方法では、絶縁膜欠陥や蒸着フィルムの欠陥により電気的なリークが発生しやすくなり、蒸着膜破壊の要因ともなっていた。

前述したとおり冷却ロール貼り付けによるサーマルダメージ低減効果を最大にするためには、フィルムに対する両面蒸着のうち最初に蒸着する表面蒸着、次に蒸着する裏面蒸着では冷却ロールへの貼り付け方法が異なるために、異なる表面処理をした冷却ロールが必要になる。例えば、冷却ロールの表面硬度や粗度によって、蒸着フィルムの密着性や走行性が影響されるとともに蒸着膜へのダメージにも影響があるため、蒸着されるフィルムや蒸着膜ごとに好適な冷却ロールが必要である。しかしながら冷却ロールの交換は容易に実施できることではないことから、表面蒸着、裏面蒸着をそれぞれ別の蒸着装置を用いたり、またどちらか片一方の面の蒸着速度を落とすことでサーマルダメージを軽減する方法をとっていた。しかし前者の方法では初期コストが増加すること、後者の方法では生産性が損なわれるという問題点があった。

また真空槽内に２つの冷却ロールを配する両面蒸着フィルムの製造装置では、上記真空槽内に１つの冷却ロールを配する製造装置での両面蒸着を一回で行うために生産性は向上するが、装置が複雑になること、装置導入の初期コストが大きくなること、現在一般的に存在する真空槽内に１つの冷却ロールを配する既存の製造装置を利用できないなどの問題があった。

特開２００５−１４６４０１号公報特開昭６０−９２４６７号公報特開平９−１５７８４７号広報

本発明の目的は、両面蒸着フィルムの製造時において、フィルムに対するサーマルダメージを防止して、両面蒸着フィルムの品質を向上することができるとともに、フィルムの走行速度を上昇せしめ、両面蒸着フィルムの生産性をも向上することができる両面蒸着フィルムの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は以下の特徴を有する。

（１）一方の表面に導電性を有する蒸着膜ａが形成された高分子フィルムを、表面に絶縁性の高分子材料が貼り付けられた冷却ロール上に、前記高分子フィルムの蒸着膜ａが形成された表面と冷却ロール上の高分子材料とが接触するように連続的に供給し、蒸着膜ａと冷却ロールとの間に電圧を印加して前記高分子フィルムを冷却ロールに密着させた状態で、高分子フィルムの他方の面に蒸着膜ｂを形成せしめて、高分子フィルムの両面にそれぞれ蒸着膜ａと蒸着膜ｂとが形成された両面蒸着フィルムを連続的に巻き取る両面蒸着フィルムの製造方法。

（２）絶縁性の高分子材料に荷電粒子を照射することにより、冷却ロール上に絶縁性の高分子材料を貼り付ける、上記（１）に記載の両面蒸着フィルムの製造方法。

（３）蒸着膜ｂの形成中にも、絶縁性の高分子材料に荷電粒子を照射する、上記（２）に記載の両面蒸着フィルムの製造方法。

（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の両面蒸着フィルムの製造方法により製造された両面蒸着フィルム。

本発明によれば、導電性蒸着膜の有無により荷電粒子による帯電密着性が大きく異なる両面蒸着フィルムの製造過程において、裏面側の蒸着の際に耐熱性および熱伝導性に優れ、先に蒸着した蒸着膜を損傷しない表面硬度や粗度をもつ絶縁体を冷却ロールに設けることにより、電位差による密着を可能とし、製造される両面蒸着フィルムの品質が向上でき生産性が向上できる両面蒸着フィルムの製造方法および両面蒸着フィルムを提供することができる。

本発明において片面蒸着フィルムを製造する際に用いる巻取式真空蒸着装置を示す概略断面図である。本発明において両面蒸着フィルムを製造する際に用いる巻取式真空蒸着装置を示す概略断面図である。本発明において絶縁性の高分子材料を冷却ロールに貼り付ける際に用いる巻取式真空蒸着装置を示す概略断面図である。

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、本発明の一実施態様に係る両面蒸着フィルムの製造方法を実施するために使用する巻取式真空蒸着装置の概略断面図であり、本図により、最初に行う表面側の蒸着について説明する。

図１において、巻取式真空蒸着装置は、真空チャンバ１０に囲まれ、高分子フィルム２が巻き取られた巻出しロール１と、冷却ロール４と、巻取りロール９と、蒸着物質の蒸発源５とを備えている。

真空チャンバ１０には、図示しない真空ポンプ等の真空排気系に接続され、その内部が所定の真空度に減圧排気されている。真空チャンバ１０の内部空間は、仕切板１１により、巻出しロール１、巻取りロール９等が配置される室と、蒸発源５が配置される室とに仕切られている。

高分子フィルム２は、各用途に供するために所定幅に裁断された長尺の絶縁性を有する樹脂フィルムや紙や不織布シートであり、コンデンサ用、基板回路用、磁気記録媒体用、包装用、シールド用、光学用などの各用途に応じて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、延伸配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのフィルムが適用できる。特に幅広い用途に適用可能な点から、ポリマーの主鎖にベンゼン環やナフタレン環のような芳香環を有する樹脂フィルムが好適であり、本発明では、ベンゼンカルボン酸系ユニットやフタル酸系ユニットを持つＰＥＴ系フィルムやナフタレンカルボン酸系ユニットやナフトエ酸系ユニットを持つＰＥＮ系フィルム、芳香族系アミドフィルムを好適に用いることができる。

高分子フィルム２は、巻出しロール１から繰り出され、ガイドロール１３、冷却ロール４に沿って搬送され、冷却ロール４のＡの位置において蒸発源５から蒸発した被蒸発物Ｊ１が高分子フィルム２上に蒸着され、蒸着膜ａ８と高分子フィルム２とが密着した片面蒸着フィルム２２の状態で、ガイドロール１３ｂを介して巻取りロール９に巻き取られるようになっている。なお、巻出しロール１及び巻取りロール９には、図示しない回転駆動部がそれぞれ接続されている。

図１においては、ガイドロールとして、ガイドロール１３、１３ｂのみ図示しているが、必要に応じてガイドロールは複数存在してもよく、それぞれ回転駆動部が設けられていてもよい。

また、冷却ロール４は円筒形状を有し、その表面がハードクロム（ＨＣｒ）鍍金処理された鉄やステンレス等の金属製とすることが好ましく、内部には冷却水循環系等の冷却機構や、冷却ロール４を回転駆動させる回転駆動機構等が備えられている。冷却ロール４の周面には所定の抱き角で高分子フィルム２が巻き付けられる。冷却ロール４に巻き付けられた高分子フィルム２は、その蒸発源５と対向する面に蒸発源５からの被蒸発物Ｊ１によって蒸着膜ａ８が付与されると同時に冷却ロール４によって冷却されるようになっている。

蒸発源５は、蒸着物を収容するとともに、蒸着物を抵抗加熱、誘導加熱、電子ビーム加熱等の種々の手法で加熱蒸発させる真空蒸着やその他の物理的気相成長（ＰＶＤ）および化学的気相成長（ＣＶＤ）機構を備えている。この蒸発源５は冷却ロール４の下方に配置され、蒸着物の蒸気である被蒸発物Ｊ１を対向する冷却ロール４上の高分子フィルム２上へ蒸着させ、蒸着膜ａ８を形成させる。なお、図１では、片面蒸着フィルム２２を、蒸着膜ａ８と高分子フィルム２とが分離した状態で描写しているが、実際には両者は密着している。

蒸着物としては、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ等の金属元素単体のほか、Ａｌ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ等の二種以上の金属あるいは多元系合金を適用することが可能であり、また蒸発源も１つに限らず、複数設けてもよい。また、蒸着後の窒化や酸化に限らず、蒸着機内に窒素ガスや酸素ガスを導入することにより窒化物や酸化物を蒸着、積層させる機構を設けることもできる。

また、図１の巻取式真空蒸着装置は、更に、荷電粒子照射器１２ａを備えている。

荷電粒子照射器１２ａは、高分子フィルム２に荷電粒子ビームとして、例えば電子ビームを照射して高分子フィルム２を負に帯電させる。なお、本発明では、「荷電粒子を照射する」と「荷電粒子ビームを照射する」との表現を同じ意味で用いる。荷電粒子が電子等の場合も同様である。

図１において荷電粒子照射器１２ａは、冷却ロール４の周面に対向する位置に設置され、冷却ロール４に接触した高分子フィルム２の蒸着膜ａ８の形成面側に荷電粒子ビームが照射されるようになっている。冷却ロール４上で荷電粒子ビームを照射することにより、高分子フィルム２を冷却しながら荷電粒子ビームを照射することが可能となる。特に、本発明では、荷電粒子ビームが高分子フィルム２の幅方向に走査しながら照射されるように、荷電粒子照射器１２ａを構成することが好ましく、これにより、局所的な荷電粒子ビームの照射による高分子フィルム２の損傷を回避できると同時に、高分子フィルム２を均一に効率良く帯電させることが可能となる。

図１では、冷却ロール４は正極に接続、または接地されている。これにより、荷電粒子ビーム（例えば電子ビーム）が照射され負に帯電した高分子フィルム２は、冷却ロール４の周面に静電引力によって電気的に吸着され、かつ密着されることになる。これにより、蒸着時における冷却効率を維持して高分子フィルム２の熱変形を防止することができるとともに、高分子フィルム２の高速走行化、蒸着運転速度の高速化が可能となり、片面蒸着フィルム２２の生産性向上を図ることができるようになる。

次に、上記により蒸着膜ａが形成された高分子フィルムの反対面（裏側）に、さらに蒸着膜ｂを設けて、両面蒸着フィルムとする工程を、図２を用いて説明する。

図２は、本発明の一実施態様に係る両面蒸着フィルムの製造方法に使用する巻取式真空蒸着装置を示す概略断面図である。

図２において、巻取式真空蒸着装置は、真空チャンバ１０に囲まれ、高分子フィルム２の一方の面に導電性の蒸着膜ａ８を蒸着した、片面蒸着フィルム２２が巻き取られた巻出しロール２１と、冷却ロール４表面に荷電粒子照射器１２ａ単独または荷電粒子照射器１２ａと荷電粒子照射器１２ｂ両方によって静電気的に貼り付けられた絶縁性の高分子材料６に覆われた、絶縁冷却ロール２４と、ガイドロール１３ａと、ガイドロール１３ｂと、巻取りロール２９と蒸着物の蒸発源５とを備えている。

蒸着膜ａが形成された片面蒸着フィルム２２は、巻出しロール２１から繰り出され、ガイドロール１３、１３a、絶縁冷却ロール２４に沿って搬送され、絶縁冷却ロール２４のＡの位置において蒸発源５から蒸発した被蒸発物Ｊ２が片面蒸着フィルム２２上に形成された蒸着膜ａ８と反対面上に蒸着膜ｂ１８を形成し、蒸着膜ａ８、高分子フィルム２、蒸着膜ｂ１８がこの順に積層された両面蒸着フィルム２８が、ガイドロール１３ｂを介して巻取りロール２９に巻き取られるようになっている。巻出しロール２１及び巻取りロール２９は、図示しない回転駆動部がそれぞれ接続されている。

なお、図２においては、ガイドロール１３、１３ａ、１３ｂのみ図示しているが、必要に応じてガイドロールは複数存在してもよく、それぞれ回転駆動部が設けられていてもよい。本発明では、蒸着膜ａ側に接するロールに電圧を印加することから、図示しない蒸着膜ａ側に接するガイドロールに電圧を印加する機構とすることもできる。

蒸発源５は絶縁冷却ロール２４の下方に配置され、蒸着物の蒸気である被蒸発物Ｊ２を、対向する絶縁冷却ロール２４上の片面蒸着フィルム２２上に蒸着膜ｂ１８を形成させる。図２中では蒸着膜ａ８、高分子フィルム２からなる片面蒸着フィルム２２、及び蒸着膜ａ８、高分子フィルム２、蒸着膜ｂ１８からなる両面蒸着フィルム２８を分離した状態で描写しているが、実際にはいずれも密着した状態にある。

図２の巻取式真空蒸着装置は、更に、荷電粒子照射器１２ｂと直流バイアス電源２７とを備えている。直流バイアス電源２７は、絶縁冷却ロール２４とガイドロール１３ａとの間に所定の直流電圧を印加する。図２では、絶縁冷却ロール２４は正極に接続され、ガイドロール１３ａは負極に接続されている。これにより、ガイドロール１３ａによって負に帯電した蒸着膜a８は、絶縁冷却ロール２４の周面に静電引力によって電気的に吸着されるため、片面蒸着フィルム２２、および両面蒸着フィルム２８全体が絶縁性の高分子材料に覆われた冷却ロール２４に密着されることになる。

ここで、ガイドロール１３ａは金属製であり、その周面が、片面蒸着フィルム２２の蒸着膜a８面に接する位置に設けられている。

本発明では、片面蒸着フィルム２２上の蒸着膜ａに電圧を印加しているが、図示しないガイドロールにより両面蒸着フィルム２８上の蒸着膜ａに電圧を印加してもよい。

なお、直流バイアス電源２７により印加される電圧の範囲としては、片面蒸着フィルム２２および両面蒸着フィルム２８と絶縁冷却ロール２４との間に適切な密着力が得られる電圧以上で、放電などによるダメージを発生させない電圧以下とし、適用される高分子フィルム２の材質、厚さ、フィルム走行速度、ガイドロールの位置等に応じて適宜選定される。

本発明では、荷電粒子照射器１２ｂ単独で、または荷電粒子照射器１２ａと荷電粒子照射器１２ｂ両方によって絶縁性の高分子材料６を冷却ロール４に貼り付けるために使用してもよく、絶縁性の高分子材料６の材質、厚み、巻き付け回数に応じて適宜調整される。

上記により、蒸着時における片面蒸着フィルム２２の熱変形を防止することができるとともに、片面蒸着フィルム２２の高速走行化、蒸着運転速度の高速化を可能として、両面蒸着フィルム２８の生産性向上を図ることができるようになる。

次に、図３は、冷却ロール４上に絶縁性の高分子材料６を貼り付ける工程に使用する巻取式真空蒸着装置を示す概略断面図である。

図３において、巻取式真空蒸着装置は、真空チャンバ１０に囲まれ、絶縁性の高分子材料６が巻き取られた巻出しロール３１と、冷却ロール４と、ガイドロール１３と、荷電粒子照射器１２ａとを備えている。

絶縁性の高分子材料６は、巻出しロール３１から繰り出され、ガイドロール１３aに沿って搬送され、冷却ロール４に巻き取られる。

このとき、荷電粒子照射器１２ａは、絶縁性の高分子材料６に荷電粒子ビームとして、例えば電子ビームを照射して絶縁性の高分子材料６を負に帯電させる。

図３では、冷却ロール４は正極に接続、または接地されている。これにより、荷電粒子ビーム（電子ビーム）が照射され負に帯電した絶縁性の高分子材料６は、冷却ロール４の周面に静電引力によって電気的に吸着され、かつ密着されることになる。

なお、上記した蒸着膜ｂの形成中においても、例えば荷電粒子照射器１２ｂにより、絶縁性の高分子材料に荷電粒子を照射してもよい。

絶縁性の高分子材料６は、高分子フィルム２の幅よりも広い幅に裁断された長尺の絶縁性プラスチックフィルムであることが好ましく、特に、熱伝導度とそれに付随する冷却効率からＰＡフィルム、例えば芳香族系アミド（ポリアラミド）フィルムであることが好ましい。なお、ここで、絶縁性（を有する）とは、表面抵抗が１０^１２Ω／□以上であることをいう。

また、蒸着対象となるフィルムや蒸着膜ａに応じて、好適な表面硬度や粗度を得るために、ＰＡフィルム以外にも、ＰＩフィルムやＰＥＴフィルムやＰＥNフィルムやＰＰＳフィルム等のプラスチックフィルムが適用可能である。

本発明で用いる絶縁性の高分子材料の厚みｄは、薄いほど熱伝導が良好となるため望ましいが、薄すぎると直流バイアス電源２７によって電圧印加時に絶縁破壊の発生により絶縁性の高分子材料にピンホールの発生または変形を引き起こし、蒸着時に欠点となって現れるため、１μｍ＜ｄ＜２０μｍの範囲であることが望ましく、さらに望ましくは３μｍ＜ｄ＜１０μｍ範囲であることが好ましい。

また、絶縁性の高分子材料の表面粗さＳＲａは、値が小さいほど冷却ロール４や片面蒸着フィルム２２と接触する面積が増加するため熱伝導が良好となるが、小さすぎると冷却ロール４に貼り付ける際にシワやゆがみが発生するなどハンドリングが悪くなり、また片面蒸着フィルム２２搬送時に絶縁冷却ロール２４上で、シワなどが発生し、蒸着の際に欠点となってしまうため、０．２ｎｍ＜ＳＲａ＜２５ｎｍの範囲であることが望ましい。より望ましくは、０．５ｎｍ＜ＳＲａ＜１５ｎｍであり、さらにより望ましくは、０．８ｎｍ＜ＳＲａ＜１０ｎｍの範囲である。

なお、上記においては、高分子フィルム２上に蒸着する蒸着膜ａ、蒸着膜ｂをベタ状に（パターンを形成することなく）蒸着した例を示したが、これに限らず、例えばマスク形成工程を追加することで、コンデンサ電極や基板回路、電磁シールドやアンテナなどに応じた所望のオイルパターンを形成して蒸着膜を形成することも勿論可能である。

また、上記においては、電子ビームを照射して高分子フィルム２を負に帯電させる場合を説明したが、これに代えて、イオンを照射して高分子フィルム２を正に帯電させるようにしてもよい。この場合は、冷却ロール４及びガイドロール１３ａに印加されるバイアスの極性を上記実施の形態と逆（冷却ロール４を負極、ガイドロール１３ａを正極）にすればよい。

高分子フィルム２または片面蒸着フィルム２２または両面蒸着フィルム２８は、電子ビーム照射器１２ａからの電子照射や蒸発源５を過熱するために使用する電子ビームから漏れた電子により帯電することがある。帯電した上記フィルムを公知の手法であるプラズマ中を通過させボンバード処理して除電することで、良好な搬送状態、巻姿を得ることができる。

以上説明したように、本発明では、図１により説明した手順により、まず高分子フィルムの一方の表面に導電性を有する蒸着膜ａを形成した後、図３により説明したように、絶縁性の高分子材料を冷却ロール上に貼り付け、好適な表面を持つ絶縁層とし、次いで、図２により説明したように、蒸着膜ａが形成された高分子フィルム２の反対側（蒸着膜が形成されていない側）に蒸着膜ｂを形成することにより、高分子フィルム２のそれぞれの表面に蒸着膜ａ、蒸着膜ｂが形成された高品質な両面蒸着フィルム２８を効率よく製造することが可能となる。

本発明により製造された両面蒸着フィルムは、例えば、磁気記録材料、電子材料、包装材料、シールド材料などに好適に用いることができる。つまり、蒸着層を磁気記録層とする磁気記録媒体、蒸着層をなす物質の膨張係数や剛性などによって好適な寸法安定性や機械強度を付与した支持体、フィルムコンデンサやフィルム基板や回路、酸素や水分の透過をふせぐ金属層を有する包装材、異物検査などのために透過光による検査可能な透明酸化膜層を有する包装材や光学フィルム、導電性膜やメッシュを設けたシールド材料などの製造に有利である。

以下、本発明の実施例を説明する。

［実施例１］
図１〜３に示す巻取式真空蒸着装置を用いて、以下に示す手順により両面蒸着フィルムを作製した。

絶縁性の高分子フィルム２として幅１，０００ｍｍ、厚み５μｍのＰＥＴフィルムを用い、そのＰＥＴフィルムがロール状に巻き取られた状態で巻出しロール１にセットし、金属製のガイドロール１３、ＨＣｒ鍍金処理した平滑な冷却ロール４、金属製のガイドロール１３ｂに沿って、巻取りロール９に巻き付けた。蒸発源５には９９．９９％の品質を有するＡＬインゴットを設置した。真空チャンバ１０内を１０^−１Ｐａ〜１０^−４Ｐａ程度にまで減圧した雰囲気中で、６０ｋＷの電力によって発生した電子ビームにより蒸発源５内においたＡＬを加熱、蒸発させ、被蒸発物Ｊ１の雰囲気内に酸素を１Ｌ／分で導入し酸化アルミに反応させた。この状態でＰＥＴフィルムを連続的に送り出し、電子ビーム照射器１２ａから５〜２０Ｗの電力で得た電子を照射して、ＰＥＴフィルムを負に帯電させることにより冷却ロール４に密着させ冷却しながら、ＰＥＴフィルムの一方の表面に酸化アルミ膜を蒸着して巻取りロール９で巻き取った。蒸着速度２００ｍ／分でサーマルダメージの無い良好な片面蒸着フィルムが得られた。このとき得られた酸化アルミ膜は厚みが１１０ｎｍ、全光線透過率は７０％、表面抵抗は１０^６Ω／□であった。直径１００μｍ以上の貫通しているピンホール数を計測したところ、１，０００ｍｍ×１０，０００ｍ相当の範囲内に８個存在した。

次に、絶縁性の高分子材料６として幅１，１００ｍｍ、厚み４．４μｍ、表面粗さＳＲａが８ｎｍのＰＡフィルムを用い、そのＰＡフィルムがロール状に巻き取られた状態で巻出しロール３１にセットし、金属製のガイドロール１３に沿って送り出し、ＨＣｒ鍍金処理した平滑な冷却ロール４に巻き付けた。真空チャンバ１０内を１０^−１Ｐａ〜１０^−４Ｐａ程度にまで減圧した雰囲気中で、ＰＡフィルムを連続的に送り出し、電子ビーム照射器１２ａから５〜２０Ｗの電力で得た電子を照射して、ＰＡフィルムを負に帯電させることにより冷却ロール４に密着させ、ＰＡフィルムを冷却ロール４に２周巻き付けた。

前述した、片面に酸化アルミを蒸着したＰＥＴフィルムがロール状に巻き取られた状態で巻出しロール２１にセットし、金属製のガイドロール１３、１３ａ、前記ＰＡフィルムを巻き付けた冷却ロール４（絶縁冷却ロール２４）、金属製のガイドロール１３ｂに沿って、巻取りロール２９に巻き付けた。蒸発源５には９９．９９％の品質を有するＡＬインゴットを設置した。真空チャンバ１０内を１０^−１Ｐａ〜１０^−４Ｐａ程度にまで減圧した雰囲気中で、６０ｋＷの電力によって発生した電子ビームにより蒸発源５内においたＡＬを加熱、蒸発させ、被蒸発物Ｊ２の雰囲気内に酸素を１Ｌ／分で導入し酸化アルミに反応させた。この状態でＰＥＴフィルムを連続的に送り出し、電子ビーム照射器１２ａから５〜２０Ｗの電力で得た電子を照射し、さらに直流バイアス電源２７により１１０Ｖにバイアス電圧をかけて、酸化アルミ膜を負に帯電させることによりＰＡフィルムを巻き付けた冷却ロール４に密着させ冷却しながら、ＰＥＴフィルムのもう一方の表面に酸化アルミ膜を蒸着して巻取りロール２９で巻き取った。このとき蒸着速度１００ｍ／分でサーマルダメージの無い良好な両面蒸着フィルムが得られた。またこのとき得られた酸化アルミ膜は厚みが１１０ｎｍ、全光線透過率は７０％、表面抵抗は１０^６Ω／□であった。直径１００μｍ以上の貫通しているピンホール数を計測したところ、１，０００ｍｍ×１０，０００ｍ相当の範囲内に１５個存在した。

［実施例２］
実施例１と同様に蒸着を行うと共に、さらに、裏面（両面）蒸着する際に、電子ビーム照射器１２ｂから５〜２０Ｗの電力で得た電子を冷却ロールに巻き付けたＰＡフィルム照射し続けたところ、蒸着速度１００ｍ／分でサーマルダメージの無い良好な両面蒸着フィルムが得られた。またこのとき得られた酸化アルミ膜は厚みが１１０ｎｍ、全光線透過率は７０％、表面抵抗は１０^６Ω／□であった。直径１００μｍ以上の貫通しているピンホール数を計測したところ、１，０００ｍｍ×１０，０００ｍ相当の範囲内に９個存在した。

［比較例１］
ＨＣｒ鍍金処理した平滑な冷却ロール４を片面蒸着、両面蒸着共に使用した以外は、実施例１と同様に実施したところ、最初の片面蒸着時の蒸着速度は２００ｍ／分でサーマルダメージの無い良好な片面蒸着フィルムが得られた。このとき得られた酸化アルミ膜は厚みが１１０ｎｍ、全光線透過率は７０％、表面抵抗は１０^６Ω／□であった。

次いで、裏面（両面）蒸着時の蒸着速度を５０ｍ／分として両面蒸着フィルムを得た。このとき得られた酸化アルミ膜は厚み１１０ｎｍ、全光線透過率は７０％、表面抵抗は１０^６Ω／□であったが、直径１００μｍ以上の貫通しているピンホール数を計測したところ、１，０００ｍｍ×１０，０００ｍ相当の範囲内に３１個と増大していた。

［比較例２］
ＰＡフィルムを巻き付けた冷却ロール４（絶縁冷却ロール２４）を片面蒸着、裏面（両面）蒸着共に使用した以外は、実施例１と同様に実施した。片面蒸着時の蒸着速度を１００ｍ／分として得た片面蒸着フィルムの酸化アルミ膜は厚みが１１０ｎｍ、全光線透過率は７０％、表面抵抗は１０^６Ω／□であったが、直径１００μｍ以上の貫通しているピンホール数を計測したところ、１，０００ｍｍ×１０，０００ｍ相当の範囲内に１８個と増大していた。

その後、裏面（両面）蒸着時の蒸着速度を１００ｍ／分として、両面蒸着フィルムを得た。このとき得られた酸化アルミ膜は厚みが１１０ｎｍ、全光線透過率は７０％、表面抵抗は１０^６Ω／□であった。

本発明によれば、冷却ロールの表面に絶縁性の高分子材料を最初の片面蒸着の際は貼り付けず、片面に蒸着膜を有するフィルムの裏面（蒸着膜が存在しない面）に蒸着を行う際は貼り付けることにより（冷却ロール上の絶縁性の高分子材料の有無を、両面蒸着、片面蒸着によって切り替えることにより）、高分子フィルムと冷却ロールの間の密着力が向上し、運転速度の高速化に大きく貢献でき、両面蒸着フィルムを製造する上での生産性が向上することがわかる。

１：巻出しロール
２：高分子フィルム
４：冷却ロール
５：蒸発源
６：絶縁性の高分子材料
８：蒸着膜ａ
９：巻取りロール
１０：真空チャンバ
１１：仕切板
１２ａ：荷電粒子照射器（電子ビーム照射器）
１２ｂ：荷電粒子照射器（電子ビーム照射器）
１３：ガイドロール
１３ａ：ガイドロール
１３ｂ：ガイドロール
１８：蒸着膜ｂ
２２：（蒸着膜ａ８、高分子フィルム２からなる）片面蒸着フィルム
２４：（絶縁性の高分子材料６と冷却ロール４からなる）絶縁冷却ロール
２７：直流バイアス電源
２８：（蒸着膜ａ８、高分子フィルム２、蒸着膜ｂ１８からなる）両面蒸着フィルム
２９：巻取りロール
３１：巻出しロール
Ｊ１：被蒸発物（アルミ蒸着の場合はアルミ蒸気）
Ｊ２：被蒸発物（アルミ蒸着の場合はアルミ蒸気）

Claims

一方の表面に導電性を有する蒸着膜ａが形成された高分子フィルムを、表面に絶縁性の高分子材料が貼り付けられた冷却ロール上に、前記高分子フィルムの蒸着膜ａが形成された表面と冷却ロール上の高分子材料とが接触するように連続的に供給し、蒸着膜ａと冷却ロールとの間に電圧を印加して前記高分子フィルムを冷却ロールに密着させた状態で、高分子フィルムの他方の面に蒸着膜ｂを形成せしめて、高分子フィルムの両面にそれぞれ蒸着膜ａと蒸着膜ｂとが形成された両面蒸着フィルムを連続的に巻き取る両面蒸着フィルムの製造方法。
絶縁性の高分子材料に荷電粒子を照射することにより、冷却ロール上に絶縁性の高分子材料を貼り付ける、請求項１に記載の両面蒸着フィルムの製造方法。
蒸着膜ｂの形成中にも、絶縁性の高分子材料に荷電粒子を照射する、請求項２に記載の両面蒸着フィルムの製造方法。
請求項１〜３のいずれかに記載の両面蒸着フィルムの製造方法により製造された両面蒸着フィルム。