JPS6089343A - プラスチツクフイルムの表面処理方法 - 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】 本発明は、フィルム上にＳｉＯなどの薄膜を形成する際
に、優れた特性を示すプラスチックフィルムの表面処理
方法に係る。即ち、窒素ガス又はアルゴンガスなどの不
活性ガスを主成分として酸素ガス濃度が１０〜３０ｖｏ
１％を占め、その全圧力が０．１〜５　Ｔｏｒｒを示す
混合ガス雰囲気中において、プラスチックフィルムの支
持台そのものか又はプラスチックフィルムの裏面側に対
向電極を形成し、プラスチックフィルムの表面近くに電
圧１〜ｌ０ＫＶを印加した対電極をおき、その電極から
周波数１０〜１０に１１Ｚで、フィルム面積１００ｃＪ
当り電力１０〜５００ＶＡのグロー放電で表面処理する
。さらに該処理後常圧にもどすことなく以下に述べる機
能性薄膜を形成させることもできる。プラスチックフィ
ルム上に薄膜を形成する技術は従来から知られているが
、近年液晶表示素子にカバー用として、ポリスルフォン
フィルムにＳｉＯに（×−１〜２）膜をコートしたフィ
ルムが用いられたり、ポリエステルフィルムにＣｏＣｒ
膜をスパッタ法で形成し、磁気記録用フィルムとして用
いられるようになっている。

又、よく知られているようにγ−へマタイト微粒子から
なる磁性塗膜をポリエステルフィルム上に形成したもの
を磁気テープとして用いている。

本発明に係るプラスチックフィルムの表面処理方法は、
このような電気的用途に用いる場合や薄膜の高い均一性
が要求される場合にピンホールや凸凹などの欠陥が著し
く少な（、シかも付着力の強い薄膜を形成することがで
きるという特徴を有している。

まず、磁気テープ用ポリエステルベースフィルムについ
て考えてみると、要求される特性として重要なものは適
度な表面粗さを持ち、滑り性が良好であるという特性で
ある。極端な場合フィルム面の巨大な突起は磁気塗膜の
欠陥の原因となり。

その結果として磁気記録のドロ・ツブ了ウド（欠落）現
象が起こることはよく知られている。従ってフィルム面
の異物、汚染はこのような高精度を要求される用途のプ
ラスチックフィルムの場合、非常に嫌われており、特に
磁気テープ用ポリエステルベースフィルムでは製造工程
の段階から作業環境の空気中のミスト微粒子が（米国連
邦規格Ｎ１１２０６において）レベル１０万以下という
通常の場合よりも非常にクリーンな環境が要求されてい
る。塗布型の磁性薄膜は、膜圧がカセットテープの場合
で約５μｍ程度であり、オープンテープで約１２μｍ程
度であるが、　ＰＶＤ法の１つであるスパッタ法で作成
したＣｏＣｒ垂直磁性膜は、２層構造の場合でも高透磁
率層が０．５ｐｖａで垂直磁性膜が膜厚０．６８ｍであ
り、２層を合わせても膜厚１μｍ程度である。

このような高機能性のサブミクロン薄膜を作成する場合
は、フィルム面上のミクロな欠陥原因を除去することが
必要である。通常のホコリ、ゴミ類による汚染はエタノ
ール、アセトン等の有機溶媒にフィルムを浸して、超音
波洗浄することにより除去する方法が可能であるが、こ
の方法はフィルムの連続的な製造プロセスには有機溶媒
が一般に引火性であること、乾燥に際して雰囲気気体中
に浮遊しているゴミや微粒子が又付着してしまうなどの
ことから取り扱い上の困難を生じるため連続プロセスに
おいては通常実施されていない。

一般には電気的な放電によるピリング処理、空気中での
コロナ放電処理が行われているが、ポリエステルフィル
ムにコロナ放電を行うと逆にフィルム面近傍に細かい粒
子からなるミストが発生し。

ミスト中の微粒子がフィルム面に再付着するという問題
があった。又、コーテイング膜として５ｉＯｘ（ｘ−１
〜２）薄膜をイオンブレーティングなどのドライな方法
で作成する場合や耐透湿性のためアルミニウム薄膜を真
空蒸着などのＰＶＤ法で作成する場合、ベースフィルム
の表面処理に際して同じような困難があり異物、汚染な
どによるベースフィルムのミクロなレベルの欠陥はベー
スフィルム上に作成した薄膜に共通してピンホールなど
のミクロなレベルの欠陥をもたらす。このような困難は
９通常これまで実施されてきたコロナ放電などの表面処
理だけでは避けることのできないものであった。

本発明は、かかる困難を除去するためのものである。

本発明はグロー放電を利用するものであるので０゜ＩＴ
ｏｒｒ〜５　Ｔｏｒｒの減圧化でフィルム処理を行う。

窒素やアルゴンなどの不活性ガス中に濃度１０〜３０ｖ
ｏ１％の酸素ガスを混入する。真空糸におかれたＳｉウ
ェハ基板などの表面清浄化処理としてよ〈実施される処
理方法にアルゴンボンバード処理があるが１本発明では
高い濃度の酸素ガスを混入し不活性ガスとの混合ガスを
用いる。これが処理されたフィルムに結果的によい効果
をもたらす。プラスチックフィルムの材質、膜厚などの
特性により用いられる酸素ガス濃度は異なるが、フィル
ム厚さ１２μｍのポリエステルフィルムの場合では酸素
ガス濃度が２０〜２５％程度がよく、ポリエステルフィ
ルムに比べてやや耐熱性があるとされるポリスルフォン
フィルムなどでは２５〜３０％ポリ了りレート、ポリカ
ーボネート、ポリイミドのように丈美な耐熱性のフィル
ムでは３０〜３５％が好ましい。ガス圧力は＋ＩＴｏｒ
ｒ前後が最も安定にグロー放電が発生し、かつ他の条件
を同一にして比較すると圧力Ｉ　Ｔｏｒｒでの放電効果
が処理しようとするフィルムの広範囲の部分に及ぶが、
実用的なガス圧力としては０．１Ｔｏｒｒ〜５　Ｔｏｒ
ｒの範囲であればよい。短時間（数十秒以下）でフィル
ム処理を完了したいときは、ＩＴｏｒｒよりも低い真空
でグロー放電を発生させればよい。又、上記混合ガス中
にグロー放電を発生させる場合に、その周波数や印加電
圧さらにバイアス電圧も重要で、放電エネルギーが余り
強すぎると極端な場合フィルムが熱収縮を起こしたり、
処理後の寸法安定性などの特性が劣化することがある。

フィルム厚さ１２μｍのポリエステルフィルムの場合６
０〜Ｉ　ＫＨ２、印加電圧６ＫＶが好ましい。対向電極
は、処理の状態により０〜−２ＫＶのバイアス電圧をか
けることもできる。これらの条件下において電力１０〜
５００ＶＡの範囲でグロー放電を発生させる。

本発明に係るプラスチックフィルムの表面処理方法を図
によって示す。

第１図の１は電圧を印加する電極を示す。第１図の３は
表面処理されるプラスチックフィルムを示し、２はフィ
ルムを支持するためのローラーを示す。このローラーそ
のものが接地電極となっており、電極１との間にグロー
放電４が発生する。

対向電極を接地電極としたが必要に応じてバイアスして
もよい。第２図はフィルムの裏側に接地電極８を別に形
成した例である。第２図の５は印加電極を、６は処理す
るプラスチックフィルムを。

７はガイドローラーを示す。接地電極８は柄状でも網目
状でもフィルムに処理が行なえるものであればどんな形
状でもよい。第２図の９は発生したグロー放電を示す。

電極１は棒状で、電極５は円板状のものを示したが接地
電極と同様に処理が行なえるものであれば、形状はどん
なものであってもよい。又図には示さなかったがプラス
チックフィルムの両面に表面処理するものであってもよ
い。

本発明でのグロー放電は、今まで実施されてきたコロナ
放電やプラズマ処理とは全（異なる効果を有する。コロ
ナ放電は通常大気圧下で行われる火花放電である。コロ
ナ放電は、ミスト微粒子をＱａさせるし、放電を受ける
フィルム面にエネルギーの集中部分ができるためミクロ
な欠陥処理として見るとフィルム全面の処理として適切
ではない。又、グロー放電よりも１０′ＩＴｏｒｒ以下
の高真空下において発生させたアルゴンなどのプラズマ
によるイオンボンバードやアルゴンボンバード処理は、
フィルムに飛び込む粒子が非常に高エネルギー状態にあ
るためフィルムが急速に昇温し、熱収縮や特性劣化をも
たらす。膜厚１２μｍのポリエステルフィルムの場合、
アルゴンボンバード処理を行うと数分でフィルム温度が
８０〜１００℃にも達する。しかも高真空中の処理であ
るため、フィルム面に飛び込む粒子の数は本発明の処理
に比べてずっと少ない。従ってミクロなレベルの汚染な
どの欠陥に起因してフィルム面上に薄膜を作成した場合
に薄膜に発生するピンホールなどを減少させるには、効
果が弱い。その上２本発明では処理されるフィルムの裏
面か支持台そのものを接地電極としているため、全方向
的なプラズマ処理と比ベグロー放電の発生する電極から
明らかにフィルム面に向かう方向性のある発光を確認す
ることができる。これはプラズマ処理に比べて効率的に
フィルム面の処理が行われていることを示し、しかも熱
収縮などの特性劣化は充分に避けることができる。

このようにして表面処理されたプラスチックフィルムは
、大気中に取り出すことなく、更にその上に薄膜を形成
した場合に１通常のコロナ放電処理されたプラスチック
フィルムに比べて形成された薄膜の付着力が強く、ピン
ホールなどのミクロな欠陥が著しく減少するという効果
を有する。

以下に具体的な実施例を挙げて通常のコロナ放電処理を
行ったフィルムと比較した場合を示す。

実施例１ ポリスルフォンフィルム（フィルム厚１２５μ）に５ｔ
ｙｘ　（ｘ　＝　１〜２）薄膜の７００人表面コーティ
ング処理をＲＦイオンブレーティング法で行った場合に
、電圧１０ＫＶ／ｃｍ、大気圧下の通常のコロナ放電処
理を行ったポリスルフォンフィルムと１本発明に係る表
面処理方法で表面処理したポリスルフォンフィルムとを
ＳｉＯに（に−１〜２）薄膜に発生したピンホールなど
の欠陥数で比較した。比較には顕微鏡写真を用いた。倍
率は１００倍である。

フィルム上で同一面積を占める顕微鏡視野内に観察され
た薄膜のピンホール及び欠陥数を下に示す。

Ｉ　１本発明例Ｉ従来例（ ）薄膜のピンホール１３１２０〜３０１）及び欠陥数　
１　１　１ 本実施例は液晶表示素子のカバーフィルムとして用いら
れる。このような電子素子の場合ＳｉＯ＋＋のコート薄
膜のピンホールは、　Ｎａ、になどのイオンが通過する
ため液晶表示素子の特性劣化をもたらすので好ましくな
い。本発明の処理フィルムを用いることによって、耐透
過性が向上し素子の耐久性の向上に寄与すると考えられ
る。

実施例２ ポリエステルフィルム（フィルム厚１００μ）にＡＡ薄
膜（薄膜５０００人）をスパッタ法で作成した。

本発明の表面処理されたフィルムにＡρ薄膜をコートし
たフィルムは、ピンホールなどの欠陥りが著しく少ない
ことが顕微鏡によって観察できる。

写真１は本発明例の顕微鏡写真を、写真２は従来例によ
る顕微鏡写真である。倍率は１００倍である。

従来のコロナ放電処理されたフィルムとの耐透湿性を比
較した。ＪＩＳＺ−０２０８法に基づく４０℃、９０％
ＲＨにおける水蒸気透過率の測定を行ったところ、従来
例では７２ｈｒｓ後０．７ｇ／ｍであったが５本実施例
では０．１　ｇ　／ｍ以下の値を示した。

これば電子素子などの保護フィルムとして用いる時に酸
化防止のために必要な特性となる。又、酸素透過率も著
しい減少が見られた。

実施例３ ポリエステルフィルム（フィルム厚１２５μ）上にＲＦ
イオノブレーティング法によりＣｏＣｒ垂直磁化膜を作
成した。（成分比およそＣｏ（４）　：　Ｃｒ（Ｉｔ膜
厚１０００人） 本発明の表面処理されたフィルムは、従来例のものに比
べてＣｏＣｒ薄膜のピンホールなどの欠陥が著しく少な
いことが顕微鏡の観察により確認された。ＣｏＣｒ垂直
磁化膜は、高密度磁気記録に用いられるためこのような
大きさ、数ミクロン以下の欠陥の減少は、信号の欠落現
象に対して非常に効果的である。

【図面の簡単な説明】

′第１図、第２図は本発明に係るプラスチックフィルム
の表面処理方法の具体的な２つの実施態様を示している
。 １：電圧を印加する電極、３：表面処理されるプラスチ
ックフィルム、２：フィルムをガイドするローラー、第
１図の実施態様では、ガイドローラー２そのものが接地
電極となっており、印加電極１とこの接地電極との間に
グロー放電４が発生する。５：板状の印加電極、６：プ
ラスチックフィルム、７：ガイドローラー、８：フィル
ムの裏側に形成された接地電極、９：電極間に発生する
グロー放電 特許出願人　ユニチカ株式会社 図面の７争９と−（内容に変更なし） 手続補正書（方式） １．事件の表示 特願昭５８−１９８０７９号 ２、発明の名称 プラスチックフィルムの表面処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　兵庫県尼崎市東本町１丁目５０番地昭和５９年
１月１１日（発送日　昭和５９年１月３１日）６、補正
の内容 〔１２ｚ明細書第１２頁第３行、第４行を削除する。 ＣＬ）Ｖ１図面に貼付した写真１．写真２を削除する。 ｉｌ＋参考写真１．２　各１通 （２澗【１　１　ｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、窒素ガス又はアルゴンガスなどの不活性ガスを主成
   分として、酸素ガス濃度が１０〜３０νｏ１％を占め、
   その全圧力が０．１〜５　Ｔｏｒｒを示す混合ガス雰囲
   気中において、プラスチックフィルムの支持台そのもの
   か又はプラスチックフィルムの裏面側に０〜５にνの範
   囲で正又は負にバイアスされているか、接地されている
   電極（以後これを対向電極という）を形成し、プラスチ
   ックフィルムの表面近くに電圧１〜ｌ０ＫＶを印加した
   対電極をおき、その電極から周波数１０〜ｌ０ＫＩＩＺ
   で、フィルム面積１００ｃｌ当り電力１０〜５００　Ｖ
   Ａのグロー放電を施すことを特徴とするプラスチックフ
   ィルムの表面処理方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の表面処理を施した該フ
   ィルムを常圧にもどすことなく、更にＰνＤ。 ＣＶＤ処理することを特徴とするプラスチックフィルム
   の表面処理方法。