JP2889639B2 - 電気絶縁性金属蒸着膜 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、極めて金属光沢が良好でかつ電気絶縁性で
ある電気絶縁性金属蒸着膜に関するものである。

［従来の技術］ これまでアルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、
チタン、金、錫などの金属を被装飾基材の表面に直接に
または下塗層を介して蒸着したり、あるいは剥離性基材
の上に蒸着した転写箔を用いて被転写体に転写して、金
属調の装飾を施すことが広くおこなわれている。

アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン、
金、錫等の金属蒸着膜は、その蒸着膜の析出過程、すな
わち核形成→島状構造膜の形成→連続膜の形成において
島状構造膜の形成段階のものであれば電気絶縁性を有す
る。しかし殆どの金属ではその蒸着膜の厚みが約5nm以
下であり金属光沢に乏しい。

一部の金属では、基材表面に飛来した蒸発原子が基材
表面で移動しやすく島状に凝集しやすいため金属光沢が
あり、なおかつ電気絶縁性となるものがある。この金属
の代表例が錫であり、電気絶縁性金属蒸着膜として用い
られている。

しかしながら錫を電気絶縁性金属蒸着膜とする場合、
次のような問題点があった。

電気絶縁性となる錫の蒸着膜厚が約25nm以下であり
金属光沢に劣る。

錫の蒸着膜が軟質であり錫の蒸着膜に外部から力が
加えられた場合に電気絶縁性が失われることがある。

［発明の目的］ 本発明は上記従来の問題点に鑑み、電気絶縁機能を有
すると共に金属光沢も極めてすぐれ、また外部から加え
られる力に対して電気絶縁性が安定した電気絶縁性金属
蒸着膜を提供するものである。

［発明の構成］ 本発明は基材の片面または両面に、錫とアルミニウム
とのほぼ均一な混合物からなる蒸着膜を設けてなること
を特徴とする電気絶縁性金属蒸着膜に関するものであ
る。

すなわち本発明の電気絶縁性金属蒸着膜においては、
金属蒸着膜のアルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロ
ム、チタン、金などの金属や特開昭62−174189号公報に
て錫、鉛、亜鉛、ビスマスよりなる群から選ばれた金属
にかえて錫とアルミニウムとのほぼ均一な混合物を用い
ることによって、（１）アルミニウム、銀、銅、ニッケ
ル、クロム、チタン、金などの従来金属蒸着膜をテレビ
ジョンのボックスに用いた場合に、金属蒸着膜に電子の
帯電が生じ易く、帯電した電子が人体との間でスパーク
したり、電子レンジで加熱する容器に用いた場合にスパ
ークが発生し容器を破損したり、高周波加熱を用いる機
械たとえば転写用高周波ウエルダーで処理する場合にス
パークが発生するなどして、製品や部材の機能を損なう
という問題点、（２）また一部で電気絶縁性金属蒸着膜
として使用が試みられた錫蒸着膜の場合、電気絶縁性と
する場合は錫蒸着膜の厚さが約25nm以下であり充分な金
属光沢が得られず、さらに錫蒸着膜が軟質で外部からの
力が加えられた時に電気絶縁性が失われるという問題点
があったのを、ことごとく解消して、金属光沢を有し、
しかも外部からの力が加えられた時にも電気絶縁性が失
われることのない電気絶縁性金属蒸着膜を完成したもで
ある。

すなわち本発明は、基材（１）の片面または両面に、
錫とアルミニウムとのほぼ均一な混合物からなる蒸着膜
（２）を形成したことにより、金属光沢を有し、しかも
外部からの力が加えられた時にも電気絶縁性が失われる
ことのない電気絶縁性金属蒸着膜の提供を可能としたも
のである。

本発明の電気絶縁性金属蒸着膜において用いる基材
（１）としては特に制限はなく充分な自己保持性を有す
るものであればいずれも用いられる。たとえばポリエス
テル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、セルロースアセテー
ト、ポリカーボネート、フッ素樹脂などの樹脂類または
セロハン紙、グラシン紙などのフイルム状物またはシー
ト状物や剥離紙または剥離フイルムなどがロール式蒸着
装置で効率よく連続蒸着できるので好ましく用いられ
る。

基材（１）としては前記樹脂類のフイルム状物で厚さ
が４〜50μｍ程度のもの、なかんずく二軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフイルムを用いるのが、しわや亀裂
などのない電気絶縁性金属蒸着膜の製造が連続的に大量
生産できる点から好ましい。

また基材（１）としてはその表面または／および裏面
にヘアーライン加工、マット加工などを施したフイルム
であってもよい。

本発明の電気絶縁性金属蒸着膜の錫とアルミニウムと
のほぼ均一な混合物からなる蒸着膜（２）は基材（１）
の面上に直接にあるいは下塗膜（４）を介して常法によ
り形成される。たとえば公知の真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレイティング法などの通常の金属の薄
膜形成方法により形成されるが、電気絶縁性を得るため
に好ましくはエレクトロンビーム加熱方法が用いられ
る。

錫とアルミニウムとのほぼ均一な混合物からなる蒸着
膜（２）の厚さとしては５〜70nmの範囲、好ましくは40
〜60nmの範囲から選ばれる。蒸着膜（２）の厚さが5nm
未満の場合には光の透過率が高くなり充分な隠蔽性なら
びに金属光沢が得られないので好ましくない。また70nm
を超える場合には電気導電性となり本発明の目的に合致
しないうえ、隠蔽性ならびに金属光沢もさほどの向上は
得られないので省資源的観点からも好ましくない。

錫とアルミニウムとのほぼ均一な混合物からなる蒸着
膜（２）に於るアルミニウムの含有率は３〜50％（重量
％、以下同様）の範囲、好ましくは10〜30％の範囲から
選ばれる。アルミニウムの含有率が３％未満の場合に得
られる蒸着膜（２）は錫単独の場合とさほどの差がなく
アルミニウムを添加した効果がないので好ましくない。
また50％を超える場合には電気導電性となり好ましくな
い。

本発明の電気絶縁性金属蒸着膜における錫とアルミニ
ウムとのほぼ均一な混合物からなる蒸着膜（２）は錫単
独の場合に比べて機械的強度にすぐれるものの、蒸着膜
（２）自体が極めて薄いので蒸着膜（２）面上に保護樹
脂塗膜（３）を設けるようにしてもよい。

本発明の電気絶縁性金属蒸着膜における保護樹脂塗膜
（３）の厚さは特に制限は無いが通常0.5〜10μｍの範
囲から適宜選ばれる。

かかる保護樹脂層（３）を形成するための樹脂として
は、たとえばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミ
ン系樹脂、フェノール系樹脂、ウレア系樹脂、ジアリル
フタレート系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹
脂、アルキッド系樹脂、マレイン化ロジン、ポリビニル
ブチラール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミド系樹
脂、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体系樹脂、塩化ポリ
オレフィン系樹脂、塩化ゴム系樹脂などの熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹
脂のいずれもが単独または混合物、要すればさらに通常
の染料や顔料や蛍光燐光などの染料や顔料のような色材
を混合したものも好ましく用いられる。

保護樹脂層（３）の形成は前記保護樹脂層を形成する
ための樹脂の有機溶剤溶液、水溶液などをロールコーテ
ィング法、グラビアコーティング法、リバースコーティ
ング法、スプレイコーティング法などの通常のコーティ
ング法により塗布し、乾燥（熱硬化性樹脂、電子線硬化
性樹脂、紫外線硬化性樹脂などの場合は硬化）すること
によっておこなわれる。

前記基材（１）と蒸着膜（２）との密着強度がよくな
い場合には両者の界面強度を向上させる目的で下塗膜
（４）を形成することができる。

前記下塗膜を形成する下塗り塗剤としては、蒸着適性
が有り、基材（１）との密着強度に優れていることはも
とより、その上光沢性を向上できるものであることが望
ましい。それらを全て満足しうるものとして、たとえば
ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹
脂、メラミン系樹脂などからなる下塗り塗剤をロールコ
ーティング法、グラビアコーティング法、リバースコー
ティング法、スプレイコーティング法などの通常のコー
ティング法により塗布、乾燥することによっておこなわ
れる。下塗膜の厚さは通常0.5〜５μｍの範囲から選ば
れる。厚さが0.5μｍ未満では基材（１）を完全に被覆
することができず、蒸着適性や光沢付与の向上といった
下塗膜の効果が充分に発揮できず、下塗膜を形成した価
値がなく、一方５μｍを越えると下塗膜が厚すぎて風合
いを損ない、また乾燥速度も遅くなり非能率的である。
また下塗膜を形成する下塗剤はあらかじめ通常の染料や
顔料や蛍光燐光などの染料や顔料のような色材を混合し
たものであってもよい。

また本発明の電気絶縁性金属蒸着膜は転写箔にも応用
することができる。その場合、基材（１）は下塗膜
（４）との剥離性をよくする目的で常法によりパラフィ
ンワックス、シリコン樹脂、フッ素樹脂、フッ素系界面
活性剤、セルロース樹脂、アクリル樹脂などを塗布して
離型剤膜（５）を形成する。

離型剤膜（５）の厚さは通常0.2〜0.5μｍの範囲から
適宜選ばれる。

転写箔における下塗膜（４）を形成する下塗剤として
は、転写後に蒸着膜（２）を保護する役割りをするもの
であるから、前記保護樹脂塗膜（３）に用いたものが利
用できる。またその厚さも保護樹脂塗膜（３）の場合と
同様である。

転写箔の場合、下塗膜（４）の面上に蒸着膜（２）が
形成され、ついでその蒸着膜（２）の面上に接着剤膜
（６）が設けられる。

本発明の電気絶縁性金属蒸着膜を応用した転写箔の接
着剤膜（６）としては、たとえばアクリル系樹脂、アク
リル−スチレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系共重合
体、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、塩素化オレフ
ィン系樹脂、エポキシ系樹脂などの単独または混合され
たものが用いられる。接着剤膜（６）の厚さは被転写体
の表面状態などにより適宜選択決定されるものであるが
通常は0.5〜10μｍの範囲から選ばれ、通常の被転写体
の表面が比較的平滑な場合には比較的薄い１〜２μｍ程
度である。

つぎに実施例をあげて本発明を説明する。

［実施例］ 実施例１ 厚さ12μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムの
平面上に10％のアルミニウムを含有する錫−アルミニウ
ム合金を厚さ50nmにエレクトロンビーム加熱法により真
空蒸着して本発明の電気絶縁性金属蒸着膜を得た。

実施例２ 厚さ12μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムの
片面上に30％のアルミニウムを含有する錫−アルミニウ
ム合金を厚さ70nmにエレクトロンビーム加熱法により真
空蒸着して本発明の電気絶縁性金属蒸着膜を得た。

実施例３ 厚さ12μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムの
片面上に50％のアルミニウムを含有する錫−アルミニウ
ム合金を厚さ30nmにエレクトロンビーム加熱法により真
空蒸着して本発明の電気絶縁性金属蒸着膜を得た。

実施例４ 厚さ12μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムの
片面上に、アクリル樹脂100部（重量部、以下同様）、
メチルエチルケトン50部、トルエン50部からなる塗液を
グラビアコーティング法により塗布乾燥して厚さ0.5μ
ｍの離型剤膜を形成し、ついでメラミン樹脂20部、マレ
イン化ロジン10部、リン酸触媒３部、メチルエチルケト
ン20部、酢酸ブチル20部からなる塗液をグラビアコーテ
ィング法により塗布乾燥して厚さ１μｍの保護層を形成
し、ついでアクリルポリオール50部、ポリイソシアネー
ト20部、メチルイソブチルケトン20部からなる塗液をグ
ラビアコーティング法により塗布乾燥して厚さ１μｍの
下塗膜を形成し、ついで30％のアルミニウムを含有する
錫−アルミニウム合金を厚さ70nmにエレクトロンビーム
加熱法により真空蒸着し、ついでエチレン酢酸ビニル５
部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体５部、アクリル樹
脂５部、トルエン15部、酢酸エチル15部からなる塗液を
リバースコーティング法により塗布乾燥して厚さ２μｍ
の接着剤層を形成して本発明の電気絶縁性金属蒸着膜を
利用した転写箔を得た。

比較例１ 厚さ12μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムの
片面上に錫を厚さ20nmに常法により真空蒸着した。

比較例２ 厚さ12μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムの
片面上に錫を厚さ30nmに常法により真空蒸着した。

比較例３ 厚さ12μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムの
片面上に、アクリル樹脂100部、メチルエチルケトン50
部、トルエン50部からなる塗液をグラビアコーティング
法により塗布乾燥して厚さ0.5μｍの離型剤膜を形成
し、ついでメラミン樹脂20部、マレイン化ロジン10部、
リン酸触媒３部、メチルエチルケトン20部、酢酸ブチル
20部からなる塗液をグラビアコーティング法により塗布
乾燥して厚さ１μｍの保護層を形成し、ついでアクリル
ポリオール50部、ポリイソシアネート20部、メチルイソ
ブチルケトン20部からなる塗液をグラビアコーティング
法により塗布乾燥して厚さ１μｍの下塗膜を形成し、つ
いで錫を厚さ30nmに常法により真空蒸着し、ついでエチ
レン酢酸ビニル５部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
５部、アクリル樹脂５部、トルエン15部、酢酸エチル15
部からなる塗液をリバースコーティング法により塗布乾
燥して厚さ２μｍの接着剤層を形成して転写箔を得た。

実施例１〜４および比較例１〜３で得た蒸着膜の性能
比較をした結果を第１表に示す。

なお、性能の測定（判定）は下記の要領で実施した。

表面電気抵抗 絶縁抵抗計（東亜電波工業（株）製）で測定 外 観 肉眼判定 ◎‥‥優 ○‥‥良 △‥‥やや劣る 電子レンジ特性 電子レンジにて500W−１分の処理を行ないスパークが
発生するか否かで判定 ○‥‥発生なし ×‥‥発生あり 外力への耐久性 蒸着膜上にろ紙を置き、ろ紙の上に分銅を載せろ紙を
平行に引っ張（10mm/cm）った後、蒸着面の電気抵抗を
測定して、電気伝導性（10⁵Ω／□以下）となる単位面
積当りの荷重で表示 ［発明の効果］ 本発明は実施例１〜４および比較例１〜３の性能比較
をした結果（第１表）からもわかる通り、本発明の電気
絶縁性金属蒸着膜は、従来の電気絶縁性金属蒸着膜の錫
にかえて錫−アルミニウム合金を用いるというだけで、
電気絶縁性と金属光沢を共にそなえ、その上、蒸着膜に
外力が加わった場合にも絶縁性が失われることがないと
いう効果を有する。

したがって電子レンジ用包材にも適し、帯電した電子
がスパークすることもなく、ICスイッチなど、製品部材
の機能を損なう心配もなく、特に大型化製品への金属光
沢を付与する転写箔にも使用できるものである。従っ
て、本願発明の電気絶縁性金属蒸着膜は、家電製品なら
びに絶縁シールド効果を必要とする多くの部材への適用
性を有するもので画期的な発明であるといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の電気絶縁性金属蒸着膜の基本構成を
示す概略部分断面図であり、第２図は本発明の電気絶縁
性金属蒸着膜の他の実施態様例を示す概略部分断面図で
ある。第３図は本発明の電気絶縁性金属蒸着膜を転写箔
に応用する場合の実施態様例を示す概略部分断面図であ
る。 （図面の符号） （１）：基材 （２）：蒸着膜 （３）：保護樹脂塗膜 （４）：下塗膜 （５）：離型剤膜 （６）：接着剤膜

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材の片面または両面に、アルミニウムの
   含有率が３〜50重量％の錫とアルミニウムとのほぼ均一
   な混合物からなる厚さが５〜70nmの蒸着膜を設けてな
   る、表面電気抵抗が10¹⁴Ω／□以上であることを特徴と
   する電気絶縁性金属蒸着膜。