JPH04131233A - 可撓性部材のガスバリア性低下防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フィルム、シート、チューブ等の伸縮もしく
は屈曲可能な可撓性部材に関し、更に詳述すると、可撓
性合成樹脂又はゴムに金属薄膜を形成した可撓性部材に
関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来よ
り、ポリエステル等の合成樹脂フィルム上にアルミニウ
ムを蒸着し、このアルミニウム蒸着膜により空気、湿分
、希ガス等のバリヤー性を持たせたガスバリヤ−フィル
ムが知られている。

このガスバリヤ−フィルムは、これを屈曲して使用する
場合、フィルムの曲げに対するアルミニウム蒸着膜の歪
量としては、例えばｌｏｏμの厚さのフィルムでは、５
Ｒ程度の曲げで膜の受ける歪は１％程度であり、この程
度の歪量ではアルミニウム蒸着膜は十分に追従でき、問
題は生じない。

しかし、１０φの合成樹脂チューブ外面にアルミニウム
蒸着膜を形成した場合、５００Ｒの曲げで膜の受ける歪
は１％であるが、５０Ｒでは９％、５Ｒでは５０％もの
歪を受けてしまう、このように大きな歪を受けたアルミ
ニウム蒸着膜には微細なりランクが発生し、このためバ
リヤー性が低下するので、チューブのような伸縮もしく
は屈曲させて使用するバルク状物にアルミニウム蒸着膜
を形成してバリヤー効果を維持させることは困難であっ
た。

また、ゴムのように弾性変形する物質に導電性を付与す
る場合、単に導電性を持たせるためであれば、ゴム中に
導電性カーボンや金属粉を混ぜることで可能であるが、
金属並の高い導電性をりメるにはゴム上にアルミニうム
薄膜層を設・けることが有効である。

しかし２、アルミニウム薄膜をゴム上に形成した場合、
ゴムは大きく変形するので、その変形にツバルミニウム
薄膜が追従できず、後述する比較例で示したように、約
２０％の変形量でアルミニウム１１膜にクラックが生じ
１．導電性が急激に低トシ、”（゛しまう。更に、アル
ミ、′：ニーラム膜を厚くすればアルミニウムの硬さが
支配的になり、ゴムのエラストメリンクな性質が失なわ
れてしま・）問題がある、本発明は」配合事情に鑑みな
されたもので、合成樹脂又はゴムからなる可撓性部材に
、イのフＬ／４シビリテイを維持しつつ、ぞのｌ１１Ｊ
逆的変形領域ζ１、：おいでその変形に追従し得る金Ｊ
）Ｕｉｌ［を形成しまた可撓性部材を捉供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、可撓性合
成樹脂又はゴムからなる可撓性部材の−・部又は全部に
銀薄膜又は銀を３ｊ：′成分と４る銀合金薄膜６．形成
゛４−ること（１、□、より、この銀又は銀合金薄膜が
部材の伸縮、屈曲ｊ１、二より加えられる変形によく追
従１．゛こ゛クラックが生ｊ３．ない、：と、このため
銀又は銀合金Ｅｉ膜によるハリ・１・−性や導電性を良
好に維持［７、しかも薄膜であるので部材の）に４’シ
じり・）イを損なうこ、・１がなく、従っ′ζ、トロ記
録ヌは銀合金薄膜４．形成した可撓性部材は、伸縮もし
７くは屈曲１１ｉｌ能１．ｉｉ：形成されるフィルムや
〕ハ・ト・に加え、ナエー・ブなとのバルク状物心、二
バリヤー性や導電性機能づ付Ｊ−りし六・高機能性のも
のと１．ζｈ効に用いられることを見い出し、本発明を
なｔ−ｋ７至ったものζ′ある。

従っ（５、本発明は、ｉｉ、ｉ　ａ性を有する合成樹脂
又はｆム＋、Ｓ′より形成された基体の一部もし、５く
は全部に金属薄ｌ１ｇ！！を有し、伸縮もｊ５．＜は屈
曲ｉ１°能に形成されたｉ＝Ｊ撓性部材にｊｊいで、］
二配合属薄膜とｊ、７で銀×、は銀を主体とする合金薄
膜庖形成し２でなるごまを特徴とする可撓性部材を蟹供
する。

以１・、本発明についζ更に詳（、く説明づる。

本発明の可撓性部材は可撓性基体に銀又は銀合金薄膜を
形成しでなるものであるが１、かかる可撓性基体の材質
としては特に制限はなく、歪を加えたときに、エラスト
メリツタな変形を住じる合成樹脂やゴムとして、例えば
ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポ
リ”アミＦ等の合成樹脂、ポリオレフィン系、ポリエス
テル糸、つＬタン系のエラストマーや天然ゴム、４イソ
ブ１／ンゴム、ＳＢＲ，ブタジェンゴム、クロロブレン
ゴム、ＥＰＭ、、、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム等の合成
“ｆムが挙げられる。

また、上記基体の形状にも特に制限はなく、フィルム、
シート、ロンド、ボックス等の伸縮もしくは屈曲を加え
て使用されるいずれのものも使用可能であるが、本発明
は変形を加えたときの歪量が０〜１００％、より好まし
くは０〜５０％の部材に好適に使用できる。

本発明の可撓性部材は上述した基体の・・一部又は全部
に銀又は訳を主成分とする銀合金薄膜を形成したもので
ある。

ここで、銀を主成分とする銀合金としでは、例えばＡｇ
−Ａｕ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｚｎ、ＡＨ３ｂ、Ａｇ−Ｃ
ｄ等が挙げられ、この場合、銀の含佇曹は５０重引％以
ト、特に８０重社％以−にと″する、グ”とがよい。

また、銀、銀合金薄膜の形成法とと７では、湿式め、、
き法、乾式めっき法を問わず銀、銀合金をめっきし得る
いずれのめっき法を採用して行な・うことができ、無電
解めっき法、電気めっき法、あるいはこれらの併用によ
る湿式めっき法１．真空蒸着法、イオンブレ・−ティン
グ法、スパッタリング法等の乾式めっき法により常法に
従いめっきすることができるが、特に乾式めっき法、と
りわけスパッタリング法が好適である。

更に、銀、銀合金薄膜の膜η二には特に制限はないが、
バリヤー性能、導電性、薄膜の外産性、基体のソＬ、・
４シビリ］・イを損わないという観点から１０人へ・１
０μｍ、特に５０人・〜１μｍが好ましい。

なお、本発明の′０］撓性部材においては、基体と銀、
銀合金薄膜との密着性向上、バリヤー性向上、導電性向
上の目的で銀、銀合金薄膜と他の金属との積層膜とする
こともできる。

また、このように基体に銀又は銀合金薄膜を形成した上
に、更に他の合成樹脂、ゴムを積層することもできる。

本発明の可撓性部材は、上述したようにバリヤー機能や
導電性機能とフレキシビリティを兼ね備えたものである
ので、広範な用途を有し、例えばフレキシブル基板、フ
レキシブル導線、可とう性電磁波シールド材、軽量伸縮
導線をはじめとする電機材料、ガスバリヤ−フィルム、
ガスバリヤ−ホース、ガスバリヤ−チューブ、ガスバリ
ヤ−ボトルをはじめとするガスバリヤ−物品等として使
用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の可撓性部材は、これまで
伸縮、屈曲といった機械的変形により加えられる歪のた
めに適用し難いチューブ状、板状などのバルク状物やフ
ィルム状、シート状物にバリヤー性や導電性機能が付与
されたもので、これらの高機能化を図ることができたも
のである。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。

〔実施例１〕 長さ１００＋ｍ、幅１０請鵬、厚さ８０ミクロンのウレ
タンシートの表面をプラズマクリーニングした後、スパ
ッタリング法により銀膜を１０００人の厚さで成膜した
サンプルを作製した。比較として同様のシートにアルミ
ニウム膜を同様に１０００人の厚さで成膜したサンプル
を作製した。

これらのシートについて延伸治具でシートに一定の歪を
かけながらその電気抵抗値を測定し、電気抵抗破断歪（
％）（抵抗値が急激に増大する点での歪（％）の値）と
傾き〔歪（Ｓ）に対する抵抗値ρＶ　（体積固有抵抗値
）のこう配〕を求めた。

結果を第１表に示す。

第　　１　　表 基体：ウレタンフィルム（８０μ） ′″：歪を１％加えたときの抵抗値の増加量この例では
歪を５０％まで加え、その時の抵抗値を測定したが、第
１表の結果から、電気抵抗破断歪はアルミニウム薄膜が
２０％であるのに対し、ｌｉ！薄膜は５０％歪を加えた
状態でも導電性は維持されている。

また、歪に対する抵抗値の傾きの値もアルミニウム薄膜
が０．０７３であるのに対し、銀薄膜はその１７３程度
であり、１％歪が加わったときの抵抗値の増加率が小さ
い（導電性の減少率が小さい）。

これらのことから、変形に対する追従性が銀薄膜は極め
て優れていることが認められる。

〔実施例２〕 厚さ５０μｍの６−６６ナイロン共重合フィルム（宇部
興産社製）を使用し、直径７０ＩＩ１１の円状に切り取
った。

このフィルムの表面を溶剤で脱脂した後、マグネトロン
スパッタ装置を用い、その基体ホルダーに上記フィルム
を設置し、チャンバー内を１Ｏ−ＳＴｏｒｒ以下の真空
度とした後、微量のアルゴンガスを流入して真空度をＱ
、　ｌ　Ｔｏｒｒに調整し、次いで１３．５６ＭＨｚの
高周波グロー放電にてフィルム表面をクリーニングした
。

クリーニング後、高周波グロー放電を止め、金属試料タ
ーゲットに直流電圧−６００Ｖを印加し、ターゲット電
流０．５Ａにてアルゴンガス中でスパッタリングを行な
い、フィルム表面に金属ｉｉ＊を形成した。金属として
は銀とアルミニウムを使用し、それぞれ１０００人の厚
さでフィルム上に形成した。

これらの金属薄膜を形成したフィルムと金属薄膜を形成
しないフィルムについて、第２表に示す歪を加えた状Ｂ
−ｉ７耐湿性を透湿カップ法で試験１２、た。なお、透
湿カップ法は、温度５０゛収湿度９０％ＲＨの条件でカ
ップ中のシリカゲルの重１増加量から求め、％で表示し
、た。

結果を第２表にボす。

工２ナイ■ン（宇部ｊ）ｌ、ｊ　ｊＸｉネ１製）を用い
、７実施例シ：と同様ｖ、゛銀く一ズ？ルミ７．１”７
ノ、をぞ゛れぞれ１０００人の厚さでフィルムＬにコ・
−ｉイングｊ−た。

、“れらの金属薄膜φ形成しまたノイルノ、と金属薄膜
４・ル゛三成（，２ないフィルム！ごつい“Ｃ１第：（
表に示す歪徒加えた状態で１００　”Ｃでの〕Ｌ・オン
１２の透過ｆＪｇ、　’Ｔｈ：気体透過試Ｍ板（神木社
製）を用いて調・・−た５、 結果４．、第３表に併ｉ’ｉｖｉ　”’ｌ−る。

第１３表 第２表より、プラスチックフィルムに金属薄膜を！’ラ
イコー・ティングするごとｅより耐湿性が向上するが、
特に銀薄膜をコ・・−ラ・イングしたものはアルミニウ
ｌ−薄膜のものに比較し７耐湿性が優れ、しかも歪を加
えても釦（湿性を維持づ−”るものであることが認めら
れる。

〔実施例：（〕 プラスチックフィルムとして１００　ＩＩ　１１１厚の
９単位：透過ｉｔ　ＣＸ　１０−’ｃ（：７ｃｍ２・ｈ
ｙ）第３表の結果より、４金属薄膜を形成”憤るごとに
より１２ナイロンのツレオン１２に対移るパ゛リヤ・〜
性が向」−１するが、特ζ、６．′銀薄膜を形成し、た
ちのはしないものに比較して約２５倍と飛躍的に”向ト
Ｌ、しかも歪を加えた場合はアルミニウム薄膜を形成し
たものは歪に比例して透過最が増加し、でいるのに対し
、銀薄膜を形成したものは土を加犬でもバリヤー性を維
持でき、そのｌノベルは銀薄膜を形成しないものに比べ
て極め”’ｉ：優れているご−が認められる。

［参考例〕 次のような工程によりゴムボースを作成した。

まず、マンドレルに６−６６ナイロン共重合樹脂を５０
μｍの厚さにコーティングした後、差動排気装置を用い
て真空チェンバー内に導き、減圧プラズマ処理により表
面処理を行なった。次いで、マグネトロンスパッタリン
グ法により銀膜を１０００人の厚さにコーティングした
後、再び差動排気ゾーンを通過させ、大気１中に戻した
。次に７・−グリシドキシブＬ′ＯＪピルトリメトキシ
シランの礼釈溶液を塗布Ｌ７た。次いで、イソシフす・
−１・系接着剤でを＄：ｍｍ埋に押出し５て被Ｍｌ２７
１、史に繊維補強層（ＩＩＩｌｌｌＩ）４′設け５Ｉ−
記、！：同じ組成のゴム組成物を’ｒ”ｉ、　、：１１
１ｍｍ厚ｊ、ｊ：押１１巳２で外被とり５、’ｉ’ｘｍ
ｉし、た移、　　ｌ　４５　”Ｃ５４０分の条件−（”
加硫１１、た。

第十表 １゛述のようＫし゛て得られたゴムポース（本発明ホー
ス〕と、比較ホースとして上記の方法においてドライブ
レーティング工程を省き、銀薄膜を形成しない以外は同
様にして製造したゴムホース（比較ホース■）と、ドラ
イブレーティングでアルミニウム薄膜を形成し、接着剤
を塗布して製造したゴムホース（比較ホース■）につい
て、フレオンエ２の透過率をホース内からの揮散量によ
り、また浸潤性を吸湿量により測定した。更に、ホース
を半径２０ＯＲ５１００Ｒ１５０Ｒに曲げた状態で同様
にフレオン１２の透過量、透湿量を測定した。

結果を第４表に示す。

第４表の結果から、銀薄膜を形成した本発明に係るゴム
ホースは、ホースを曲げない状態では銀薄膜無しのホー
スはもちろん、アルミニウム薄膜を形成したゴムホース
に比較しても耐フレオン透過性、耐透湿性が向上してい
る。

また、ホースを曲げた場合、アルミニウム薄膜を形成し
たゴムホースは曲げ半径が小さくなる（歪が大きくなる
）程フレオン透過率及び透湿性は共に増加している。一
方、銀薄膜を形成した本発明に係るゴムホースは曲げ半
径が小さくなってもフレオン透過率及び透湿性はほとん
ど変化がない、測定後ホースを切り開き、内面を顕微鏡
で観察したところ、アルミニウム薄膜を形成したものは
アルミニウム膜に細いクランクが発生しており、このた
めバリヤー性が低下したが、銀膜の場合はクランクが全
く観察されず、極端に曲げた場合でもバリヤー性を維持
し、本発明に係るゴムホースはカークーラホースとして
の機能を満足するものであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、可撓性を有する合成樹脂又はゴムにより形成された
   基体の一部もしくは全部に金属薄膜を有し、伸縮もしく
   は屈曲可能に形成された可撓性部材において、上記金属
   薄膜として銀又は銀を主体とする合金薄膜を形成してな
   ることを特徴とする可撓性部材。