JP2010083776A - ゲルマニウム蒸着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材シートにプラズマ処理を行い、前記プラズマ処理面にゲルマニウムの蒸着層を形成する。更に、前記ゲルマニウム蒸着層にプラズマ処理によるプラズマ処理層を形成してもよい。
【選択図】なし
Description
更に、ゲルマニウムは産地が限定された天然鉱物資源で極めて高価であり、資源の枯渇を防ぐためにも、有効に利用する必要性が高い。しかしながら、特許文献2〜5に示すように、ゲルマニウムとして粉末や粒子が使用されることが一般的であり、より使用量を低減しうるゲルマニウム蒸着シートの開発が望まれる。
また、粘着剤層を形成することで、容易に皮膚などに貼着でき、ゲルマニウム治療具として使用することができるゲルマニウム蒸着シートを提供するものである。
また、ゲルマニウム層に粘着剤層を積層することで容易に皮膚に貼着することができるため、基材シートに伸縮性あるシート状物を使用することで、貼着後の皮膚の屈伸に容易に対応できる柔軟性に優れるゲルマニウム蒸着シートを提供しうる。
本発明のゲルマニウム蒸着シートは、図1に示すように、基材シート(10)にプラズマ処理を行ってプラズマ処理面(13)を形成し、前記プラズマ処理面にゲルマニウムの蒸着層(20)が形成されたゲルマニウム蒸着シートである。図2に示すように、前記ゲルマニウムの蒸着層(20)は、その表面を更にプラズマ処理によるプラズマ処理層(23)を有していてもよい。プラズマ処理によって表面張力を向上させることができる。
本発明のゲルマニウム蒸着シートを構成する基材シートとしては、プラズマ処理やゲルマニウム蒸着処理を受けるに足る機械的、物理的、化学的強度を有し、特に前記蒸着膜の特性を損なうことなく良好に保持し得る基材シートを使用することが好ましい。
本発明で使用する、基材シートの厚さは、6〜100μmが好ましく、より好ましくは9〜50μmである。基材シートは平板状のプラスチックシートであってもよく、平板は、長尺のテープ状であってもよい。
本発明では、上記基材シートに予めプラズマ処理を行うことができ、これによって基材シートとゲルマニウム蒸着層との密着性を向上させ、皮膚に貼着した場合でも、汗や湿気などの水分に対する耐性を向上させることができる。表面処理としては、コロナ放電処理、オゾン処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理その他があるが、本発明では、特にプラズマ処理によって基材シートとゲルマニウム蒸着層との密着性を向上させ、かつ耐水ラミネート強度を向上させうることが好ましい。
本発明では、プラズマ処理した基材シートにゲルマニウム蒸着層を形成する。ゲルマニウム蒸着層は、塩化ゲルマニウムやフッ化ゲルマニウムを供給源とする化学気相成長法によって調製することができる。
本発明では、化学気相成長法としては、具体的には、基材シートの一方の面に、塩化ゲルマニウムやフッ化ゲルマニウムなどを蒸着用モノマーガスを原料とし、キャリヤーガスとして、水素ガスを使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いてゲルマニウムの蒸着膜を形成することができる。
本発明では、プラズマ化学気相成長装置221の真空チャンバー222内に配置された巻き出しロール223から基材シート201を繰り出し、更に、該基材シート201を、補助ロール224を介して所定の速度で冷却・電極ドラム225周面上に搬送する。一方、ガス供給装置226、227および、原料揮発供給装置228等から水素ガスとともに塩化ゲルマニウムやフッ化ゲルマニウム等の蒸着用モノマーガスその他等を供給して蒸着用混合ガス組成物を調製し、これを原料供給ノズル229を通して真空チャンバー222内に導入する。該蒸着用混合ガス組成物を上記冷却・電極ドラム225周面上に搬送された基材シート201の上に供給し、グロー放電プラズマ230によってプラズマを発生させ照射し、蒸着膜を製膜化する。次いで、上記で蒸着膜を形成した基材シート201を補助ロール233を介して巻き取りロール234に巻き取れば、プラズマ化学気相成長法によって、ゲルマニウム蒸着層を形成することができる。なお、冷却・電極ドラム225は、真空チャンバー222の外に配置されている電源231から所定の電力が印加され、冷却・電極ドラム225の近傍には、マグネット232を配置してプラズマの発生が促進されている。このように冷却・電極ドラムに電源から所定の電圧が印加されているため、真空チャンバー内の原料供給ノズルの開口部と冷却・電極ドラムとの近傍でグロー放電プラズマが生成される。このグロー放電プラズマは、混合ガスなかの1つ以上のガス成分から導出されるものであり、この状態で基材シートを一定速度で搬送させると、グロー放電プラブマによって、冷却・電極ドラム周面上の基材シートの上に、有機珪素化合物を蒸着してなる蒸着膜を形成することができる。なお、図7中、符号235は真空ポンプを表す。
一方、本発明では、物理気相成長法によってもゲルマニウム蒸着膜を形成することができる。このような物理気相成長法として、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)などがある。本発明では、真空蒸着法やスパッタリング法によって、ゲルマニウム蒸着層を形成することができ、より好ましくは真空蒸着法である。
まず、巻き取り式真空蒸着装置241の巻き取りチヤンバー242a内で、巻き出しロール243から基材シート201を繰り出し、これをガイドロール244、245を介して、冷却したコーティングドラム246に案内する。上記の冷却したコーティングドラム246上に案内された基材シート201の上に、巻き取りチヤンバー242b内のるつぼ247で熱せられた蒸着源248、即ちゲルマニウムの蒸気を、マスク250、250を介して蒸着させる。次いで、例えば、前記蒸着膜を形成した基材シート201を、ガイドロール251、252を介して送り出し、巻き取りロール253に巻き取ると物理気相成長法による蒸着膜を形成することができる。
本発明のゲルマニウム蒸着シートでは、前記ゲルマニウムの蒸着層に表面処理がなされていてもよい。
このようなプラズマ処理としては、気体をアーク放電により電離させることにより生じるプラズマガスを利用して表面改質を行なうプラズマ処理がある。プラズマガスとしては、上記のほかに、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の無機ガスを使用することができる。すなわち、前記する物理的気相成長法または化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を形成した後に、インラインでプラズマ処理を行うことにより、基材シートの表面の水分、塵などを除去すると共にその表面の平滑化、活性化、その他等の表面処理を可能とすることができる。更に、本発明では、プラズマ処理としては、プラズマ出力、プラズマガスの種類、プラズマガスの供給量、処理時間、その他の条件を考慮してプラズマ放電処理を行うことが好ましい。
(6)粘着剤層
本発明のゲルマニウム蒸着シートには、前記ゲルマニウム蒸着層またはプラズマ処理層の少なくとも一部に粘着剤層が積層されることが好ましい。粘着剤層を介して皮膚などへの貼着を行うことができるからである。
剥離シートとしては、粘着剤層を被覆しうる従来公知の剥離シートを好適に使用することができる。例えば、剥離層用基材シートにシリコーンなどの剥離層を形成したものがある。基材シートとしは紙基材のほか、前記粘着基材シートで記載したものを同様に使用することできる。よって、剥離シートの厚さも、一般的には、3〜300μmである。
本発明のゲルマニウム蒸着シートは、粘着剤層や剥離シートを積層することで、要時、剥離シートを除去して粘着剤層を露出させ、粘着剤層を介してゲルマニウム蒸着層を必要個所に貼付することができる。本発明のゲルマニウム蒸着シートは、ゲルマニウム蒸着層によって、従来のゲルマニウムの結晶をプラスターで皮膚に固定するゲルマニウム治療具などとして使用することができる。
(実施例1)
(1) ゲルマニウム蒸着シートの製造
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(東洋紡績株式会社製、商品名「E5102」)の片面にプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件は、300m/minで移送する前記2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムに、酸素流量1000sccm、アルゴン流量100〜1000sccm、ガス圧1×10-2〜1×10-1Torr、直流電圧600V、電流値10Aで発生したグロー放電プラズマを照射するというものであり、これにより2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムにプラズマ処理面を形成した。
(蒸着条件)
真空チヤンバー内の真空度:1.5×10-4Torr、
巻き取りチヤンバー内の真空度:1.5×10-2Torr、
電子ビーム電力:35kW、
フィルムの搬送速度:300m/分、
次いで、前記ゲルマニウムの蒸着膜面に、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、パワー9kw、アルゴンガスを使用し、ガス圧4.5×10-2Torr、処理速度300m/minでアルゴンガスプラズマ処理を行って、ゲルマニウムの蒸着膜面の表面張力を54dyne/cm以上向上させたプラズマ処理層を形成した。得られた蒸着シートをゲルマニウム蒸着シート(I)とする。
上記ゲルマニウム蒸着シート(I)の常温ラミネート強度と耐水ラミネート強度を下記方法で評価した。結果を表1に示す。
上記ゲルマニウム蒸着シート(I)のゲルマニウム蒸着層に、2液硬化型のポリウレタン系ラミネート用接着剤をグラビアロールコート法を用いて厚さ4.0g/m2(乾燥状態)にコーティングしてラミネート用粘着剤層を形成した。次いで、該ラミネート用粘着剤層の面に、厚さ40μmの無延伸ポリエチレンフィルムをドライラミネートして積層して、積層材を製造した。
上記(i)と同様に積層材を製造した。テンシロン測定器を使用し、試験片15mm、剥離速度50mm/分で剥離する際に、剥離界面にスポイトで水滴を垂らし、10秒経過後にラミネート強度を測定し、耐水ラミネート強度の評価とした。
前記ゲルマニウム蒸着シート(I)のゲルマニウム蒸着層に、粘着剤層として、住友スリーエム株式会社医療用両面テープ、商品名「1577」を貼着させ、剥離シートを台紙とする粘着剤層付きゲルマニウム蒸着シートを製造した。
24時間経過後に、各シートを肩部から剥がし、基材シートとゲルマニウム蒸着層間での剥離状態を評価した。結果を表1に示す。
プラズマ処理において、酸素に代えて、酸素:窒素のモル比が1:1である混合ガスを使用した以外は、実施例1と同様に操作して蒸着シートを得た。得られた蒸着シートをゲルマニウム蒸着シート(II)とした。
また、実施例1と同様にして粘着剤層付きゲルマニウム蒸着シートを製造し、24時間肩部に貼着使用した後の剥離状態を評価した。結果を表1に示す。
プラズマ処理において、酸素に代えて窒素を使用した以外は、実施例1と同様に操作して蒸着シートを得た。得られた蒸着シートをゲルマニウム蒸着シート(III)とする。
また、実施例1と同様にして粘着剤層付きゲルマニウム蒸着シートを製造し、24時間肩部に貼着使用した後の剥離状態を評価した。結果を表1に示す。
プラズマ処理に代えてコロナ処理を行った以外は、実施例1と同様に操作して蒸着シートを得た。得られた蒸着シートを比較ゲルマニウム蒸着シート(I)とする。
また、実施例1と同様にして粘着剤層付きゲルマニウム蒸着シートを製造し、24時間肩部に貼着使用した後の剥離状態を評価した。結果を表1に示す。
(1) 実施例1と比較例1の結果から明らかなように、基材シートに、アルゴンガスと共に酸素ガスを供給してプラズマ処理を行うと、ゲルマニウム蒸着層と基材シートとの密着性に優れ、かつ耐水性も向上することが判明した。なお、表1に示す「基材破断」とは、ラミネート強度を測定する際に、基材シートとゲルマニウム蒸着層との層間での剥離や、ドライラミネート層での剥離が発生せず、基材シートが破断するほど、密着力が高いことを示すものである。このように実施例1のゲルマニウム蒸着シートは密着力および耐水ラミネート強度に優れるため、24時間肩部に貼着すると層間での剥がれがなく、良好に使用することができた。なお、比較例1のものは、24時間の肩部での貼着によって層間での剥がれが発生した。
13・・・プラズマ処理面、
20・・・ゲルマニウム蒸着層、
23・・・プラズマ処理層、
30・・・粘着剤層、
33・・・、粘着基材シート、
40・・・剥離シート
Claims (7)
- 基材シートにプラズマ処理を行い、前記プラズマ処理面にゲルマニウムの蒸着層が形成されたゲルマニウム蒸着シート。
- 前記プラズマ処理が、酸素ガス、窒素ガス、またはこれらの混合ガスを含む無機ガスからなるプラズマガスによることを特徴とする、請求項1に記載のゲルマニウム蒸着シート。
- 前記ゲルマニウムの蒸着層が、物理気相蒸着法または化学気相蒸着法によって形成されたゲルマニウム蒸着層である、請求項1または2に記載のゲルマニウム蒸着シート。
- 前記ゲルマニウム蒸着層は、更にプラズマ処理によるプラズマ処理層が形成されたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のゲルマニウム蒸着シート。
- 前記基材シートが、プラスチック平板からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のゲルマニウム蒸着シート。
- 前記ゲルマニウム蒸着層またはプラズマ処理層の少なくとも一部に粘着剤層が積層された、請求項1〜5のいずれかに記載のゲルマニウム蒸着シート。
- 前記粘着剤層が剥離シートで被覆されることを特徴とする、請求項6記載のゲルマニウム蒸着シート。
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