JP3796694B2 - 金属蒸着プラスチック基材およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラスチックフィルムやシートのようなプラスチック基材の少なくとも片面に、銅またはアルミからなる金属アンカ−蒸着層を設け、更にそのアンカ−蒸着層上に亜鉛蒸着層を形成させた金属蒸着プラスチック基材、特にコンデンサ用として使用される金属蒸着プラスチック基材、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からポリプロピレンフィルムやポリエステルフィルムに、抵抗加熱方式により、スズ、銀、および銅等のアンカ−蒸着を行ない、更に亜鉛蒸着をすることは一般的に行なわれていた。プラスチックフィルムに直接亜鉛蒸着すると亜鉛が均一に付着しないため、かかるアンカ−蒸着層が必要である。
【０００３】
しかし一方で、プラスチックフィルム上に、このような抵抗加熱方式によって銅等を精度良く均一に蒸着することは、非常に困難であった。その理由は、抵抗加熱方式によるアンカ−蒸着金属が抵抗体の発熱温度が幅方向で不均一であることにより、蒸着膜厚の濃淡が発生することによるものであり、そのため従来、耐湿性の十分な金属蒸着フィルムは得られなかった。
【０００４】
そこで、その金属アンカ−蒸着層上にシリコンオイルを塗布して、耐湿性を改善する方法が提案された（特開昭６２−１３０５０３号公報）。しかしこの方法は、真空中でオイルを加熱し蒸発させる方法であり、真空度、オイル加熱温度等による塗布厚みのコントロ−ルが非常に難しい方法であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
耐湿性を付与したコンデンサ用等の亜鉛蒸着プラスチックフィルムとしては、このように、シリコンオイルを塗布する方法が広く使用されているが、この方法では、上述のように塗布厚みのコントロ−ルが非常に難しいという問題があったのである。
【０００６】
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改善し、耐湿性が使用に十分耐え得る、特にコンデンサ−用途に適した金属蒸着プラスチックフィルム等の基材、およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、プラスチック基材の少なくとも片面に設けた、窒素または酸素ガス雰囲気でのグロ−放電下で形成した銅またはアルミからなる金属アンカ−蒸着層の上に、亜鉛蒸着層を設けてなることを特徴とする金属蒸着プラスチック基材によって達成される。本発明の金属蒸着プラスチック基材における窒素または酸素ガス雰囲気でのグロ−放電下で形成した銅またはアルミからなる金属アンカー蒸着層は、平均膜厚０．１〜１０オングストロ−ムであり、また、その上に設けた亜鉛蒸着層は膜厚が１００〜８００オングストロ−ムのものである。
【０００８】
本発明の金属蒸着プラスチック基材の製造方法の最も好ましい態様は、プラスチック基材の少なくとも片面に、平均膜厚０．１〜１０オングストロ−ムの銅等からなるアンカ−蒸着層を窒素または酸素ガス雰囲気でのグロ−放電雰囲気下で形成し、さらに１００〜８００オングストロ−ムの亜鉛を蒸着して金属蒸着層を設けることにある。
【０００９】
このように本発明の最大の特徴は、銅またはアルミからなる金属アンカ−蒸着層の形成を、窒素または酸素ガス雰囲気でのグロ−放電下で行なうことにより、引き続く蒸着層の耐湿性を改善したことにあり、得られた金属蒸着プラスチック基材は、フィルムまたはシート状において、特にコンデンサ−用として好適な基材である。
【００１０】
また、本発明の実施において用いられるプラスチック基材としては、ポリエチレンテレフタレ−トフィルム等のポリエステルフィルムやポリプロピレンフィルムが好ましく用いられるがこれらに限定されない。また、強度・伸度・熱特性・寸法安定性などの点で幅方向及び長手方向に延伸されていることが望ましい。
【００１１】
本発明における銅またはアルミからなる酸素または窒素雰囲気下のもとグロー放電により形成された金属アンカ−蒸着層は、プラスチック基材表面に亜鉛蒸着層を均一に付着させる上で不可欠である。
【００１２】
本発明における銅またはアルミからなる金属アンカ−蒸着層は、プラスチック基材の片面もしくは両面に形成され、その平均膜厚は０．１〜１０オングストロ−ムである。アンカ−蒸着層の平均厚みが０．１オングストロ−ム未満の場合、アンカ−蒸着層の効果は損なわれ耐湿性が不十分なものとなる。また、アンカ−蒸着層の平均厚みが１０オングストロ−ムを越えると、金属の積層構造となりアンカ−蒸着層の効果は損なわれ耐湿性が不十分なものとなる。したがって、アンカ−蒸着層の平均厚みは０．１〜１０オングストロ−ムとするのがよい。
【００１３】
本発明の実施において、銅またはアルミからなる金属アンカ−蒸着層の上に、更に亜鉛蒸着層が形成される。この亜鉛蒸着層の膜厚は、１００〜８００オングストロ−ムである。
【００１４】
本発明のプラスチック基材、銅またはアルミからなる金属アンカ−蒸着層および亜鉛蒸着層を基本構成としてなる金属蒸着プラスチック基材は、耐湿性に優れており、後述する測定法による耐湿性は、従来技術の亜鉛蒸着プラスチックフィルムでは６００％を越えるのに対して、本発明のそれは２００％以下と高レベルである。
【００１５】
本発明の金属蒸着プラスチック基材は、上記特性から、コンデンサ用途に好適に使用される。
【００１６】
次に、本発明の亜鉛蒸着プラスチックフィルムの製造方法について述べる。
【００１７】
本発明の実施において、銅またはアルミからなる金属アンカ−蒸着層をプラスチック基材の表面に形成させる方法としてしては、窒素または酸素ガス雰囲気でのグロー放電下で銅またはアルミからなる金属蒸着をする。例えば、通常のロ−ル・ツ−・ロ−ル型の真空蒸着機を用い、これに、カソ−ドに、たとえば純度９９．９％の銅材を用い窒素または酸素を放電雰囲気に供給する。さらにマグネトロン電極を設け、これに電圧をかけ放電電流のグロ−放電雰囲気を生ぜしめることにより、プラスチックフィルム上にアンカ−蒸着層を形成せしめる方法が用いられる。本発明のグロ−放電下で銅またはアルミからなる金属の一部あるいは全部が酸化されることがあっても本発明の目的を損なわず実施することができる。
【００１８】
また、本発明において、亜鉛蒸着層を形成させる方法としては、通常の真空蒸着法が採用される。本発明にあっては、アンカ−蒸着層の形成と亜鉛蒸着層の形成とを同一の真空層内で順次、連続的に行なうのが好ましい。この場合、真空等の条件は同じであっても異なっていてもよい。
【００１９】
以下、本発明について実施例を用いて説明する。
【００２０】
【実施例】
実施例における特性測定には、次の方法を用いた。
【００２１】
（１）耐湿性：
蒸着フィルムを５０ｍｍ×２００ｍｍ大きさに切り、加温加湿前の表面抵抗値を測定する（Ｒ１）。４０℃、９５％ＲＨの雰囲気に蒸着面が触れる状態で３時間放置後蒸着フィルムを取り出し、加温加湿後の表面抵抗値を測定する（Ｒ２）。耐湿性は次のように算出する。
【００２２】
耐湿性（％）＝（Ｒ２÷Ｒ１）×１００
（２）表面抵抗値：
ＪＩＳ Ｃ−２３１８に準じたブリッジ式電気抵抗測定機を用いて、アルミ蒸着面の表面抵抗値を測定した。
（実施例１〜３）
基材として厚さ６μｍ、１０００ｍｍ幅のポリエステルィルムを用いて通常のロ−ル・ツ−・ロ−ル型の蒸着機で１×１０^-3ｍｍＨｇの真空下で１０２０ｍｍ幅のマグネトロン電極のカソ−ドに純度９９．９％の銅材を用いて酸素０．５ｌ／分を放電雰囲気に供給する。さらにマグネトロン電極に、電圧をかけ放電電流のプラズマ放電雰囲気でポリエステルフィルム上にアンカ−蒸着層を形成した。引き続き１×１０^-3ｍｍＨｇの真空下で亜鉛蒸着層を５００オングストロ−ム形成させた。他の条件を表１に示した。
【００２３】
実施例１〜３で得られたフィルムの耐湿性を表１に示す。
（実施例４、５）
基材として厚さ５μｍ、１０００ｍｍ幅のポリプロピレンフィルムを用いて通常のロ−ル・ツ−・ロ−ル型の蒸着機で１×１０^-3ｍｍｇの真空下で１０２０ｍｍ幅のマグネトロン電極のカソ−ドに純度９９．９％の純度のアルミ材を用い窒素０．５ｌ／分を放電雰囲気に供給する。さらにマグネトロン電極に、電圧をかけ放電電流のプラズマ放電雰囲気でポリプロピレンフィルム上にアンカ−蒸着層を形成した。引き続き１×１０^-3ｍｍＨｇの真空下で亜鉛蒸着層を４００オングストロ−ム形成させた。他の条件を表１に示す。実施例４、５で得たフィルムの耐湿性を表１に示す。
（比較例１）
基材として厚さ６μｍ、１０００ｍｍ幅のポリエステルフィルムを用いて通常のロ−ル・ツ−・ロ−ル型の蒸着機で１×１０^-3ｍｍｇの真空下で抵抗加熱方式により純度９９．９％の銅材を蒸着し、ポリエステルフィルム上にアンカ−蒸着層を形成した。引き続き１×１０^-3ｍｍＨｇの真空下で亜鉛蒸着層を５００オングストロ−ム形成させた。他の条件を表１に示した。また、得られた蒸着フィルムの耐湿性を表１に示した。
（比較例２）
基材として厚さ５μｍ、１０００ｍｍ幅のポリプロピレンフィルムを用いて通常のロ−ル・ツ−・ロ−ル型の蒸着機で１×１０^-3ｍｍＨｇの真空下でで抵抗加熱方式により純度９９．９％の銅材を蒸着し、ポリプロピレンフィルム上にアンカ−蒸着層を形成した。引き続き１×１０^-3ｍｍＨｇの真空下で亜鉛蒸着層を４００オングストロ−ム形成させた。得られた蒸着フィルムの耐湿性を表１に示した。
【００２４】
【表１】

表１から明らかなように、本発明で得られる蒸着フィルムは、加温加湿前後の表面抵抗値に大きな変動はなく、いずれも１００％台の極めて優れた耐湿性を示したのに対し、比較例１、２の抵抗加熱法式による場合は、加温加湿後の表面抵抗値が数倍以上に大きくなり、耐湿性も劣っていた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、プラスチックの表面に窒素または酸素ガス雰囲気でのグロ−放電下という特殊な条件下おいてアンカ−蒸着層を精度良く均一に形成させることができ、更にその上に亜鉛蒸着層を形成させることにより、耐湿性の極めて優れたコンデンサ−用亜鉛蒸着プラスチックフィルムを得ることができる。

Claims (7)

1. プラスチック基材の少なくとも片面に設けた、窒素または酸素ガス雰囲気でのグロ−放電下で形成した平均膜厚０．１〜１０オングストロ−ムの銅またはアルミからなる金属アンカ−蒸着層の上に、膜厚１００〜８００オングストロ−ムの亜鉛蒸着層を設けてなることを特徴とする金属蒸着プラスチック基材。
2. 前記亜鉛蒸着層の耐湿性が２００％以下であることを特徴とする請求項１記載の金属蒸着プラスチック基材。
3. 前記プラスチック基材が、プラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１記載の金属蒸着プラスチック基材。
4. 前記プラスチックフィルムが、ポリエステルフィルムまたはポリプロピレンフィルムである請求項３記載の金属蒸着プラスチック基材。
5. コンデンサ用として使用される請求項１〜４記載の金属蒸着プラスチック基材。
6. プラスチック基材の少なくとも片面に、窒素または酸素ガス雰囲気でのグロ−放電下で、平均膜厚が０．１〜１０オングストロ−ムの銅またはアルミからなる金属蒸着層を形成せしめ、次いでその上に、膜厚１００〜８００オングストロ−ムの亜鉛蒸着層を形成せしめることを特徴とする金属蒸着プラスチック基材の製造方法。
7. 銅またはアルミからなる金属蒸着層の形成および亜鉛蒸着層の形成を同一真空層内で行なうことを特徴とする請求項６記載の金属蒸着プラスチック基材の製造方法。