(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空蒸着装置内にて成膜ドラムを有する巻取装置によって走行するポリプロピレン（ＰＰ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる高分子フィルム基材上に金属酸化膜層を蒸着により形成する金属蒸着フィルムの製造方法であり、予めマージン部が形成されたポリプロピレン（ＰＰ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる高分子フィルム基材の上に成膜ドラム上にて金属酸化膜層を蒸着してマージン部を有する金属蒸着フィルムを形成した後に、前記マージン部を有する金属蒸着フィルムの前記ポリプロピレン（ＰＰ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる高分子フィルム基材側が前記成膜ドラムから剥離する箇所の全域を０．１〜１０Ｐａの不活性ガス雰囲気下とし、前記剥離する箇所の全域に向けて真空紫外線を５〜１００ｍＷ／ｃｍ２照射した後に、前記マージン部を有する金属蒸着フィルムを巻取リールに巻取ることを特徴とする金属蒸着フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属蒸着フィルムの製造方法に関し、特に詳しくは、マージン部（金属蒸着がなされていない部分）を有する金属蒸着フィルムと成膜ドラムとの剥離箇所の静電気力が低減され、成膜ドラムから剥離後のマージン部を有する金属蒸着フィルムに放電痕、裏面傷が見られず、巻姿も良好な金属蒸着フィルムを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムコンデンサ、透明ホログラム、機密性包装紙などに使用される金属蒸着フィルムは、高分子フィルム基体上に誘導加熱或いは電子ビームにより、金属を加熱蒸着する巻取式真空蒸着装置にて製造されることが一般的である。具体的には、（１）耐熱性及び熱容量の大きい材料から構成される坩堝内に挿入された蒸発材料を誘導加熱或いは電子ビームにより加熱蒸発させ、（２）巻出ロールから巻出された高分子フィルム基材を成膜ドラムへ搬送させ、（３）成膜室内で高分子フィルム基材上に蒸発材料を薄膜蒸着させ、（４）成膜ドラムから離れた後に巻取ロールにより巻き取る、ことにより製造される。この場合、成膜ドラムは、フィルム基材から蒸発過程で生じた熱によって発生する放出ガス、及び、坩堝や蒸発材料から放射される熱線により、基材が変形するのを抑制するため、通常０℃ 〜−２０℃ 近辺にまで冷却調整される。また、蒸発過程において、成膜室内に酸素や窒素などの反応性ガスを導入することにより、金属酸化物や金属窒化物などの薄膜を形成することが可能となる。
この際、蒸着されたフィルム基材上には、加熱蒸着時に起因する静電気、或いは、バイアス印加ロールからの電流による静電気が生じる場合が多い。このため、フィルム基材が電荷を帯びて、成膜ドラムから剥離する時に静電気力が働く。この力に巻取張力が打ち勝てば成膜ドラムからフィルム基材が剥離して巻取可能となるが、打ち勝てない場合は、成膜ドラムに巻きついてしまい巻取不能となる。また、巻取可能な場合でも、成膜ドラムとフィルム基材間の界面には、剥離時に静電気力に応じた放電が生じフィルム基材に放電痕（ピンホール）などの損傷を与えるばかりでなく、巻取り張力も不安定になるため、成膜されたフィルムを皺などのストレスを与えずに巻取ることが極めて困難となる。
【０００３】
この様な問題に対処するために、特許文献１では、巻取装置によって真空中を走行するフィルム基材の上に、電子ビームにより金属酸化物を被覆する反応蒸着方法において、蒸着材料をフィルム基材の上に成膜ドラム上で堆積した後に、成膜ドラムからフィルム基材が剥離する箇所に向けて液体蒸気を噴射し、電子ビーム蒸着を行う時にフィルム基材の帯電障害を極力抑え、損傷なく安定に成膜を行う巻取式の真空蒸着方法が開示されている。
特許文献２では、巻取装置によって真空中を走行するフィルム基材の上に、電子ビームにより、金属酸化物を被覆する反応蒸着方法において、蒸発材料をフィルム基材の上に成膜ドラム上で堆積させた後に、フィルム基材が成膜ドラムから剥離する近傍の成膜ドラムの内部に永久磁石を配置することで、成膜ドラム表面に磁場を形成し、フィルム基材が成膜ドラムから剥離する際に発生する電気エネルギーを利用することで、剥離箇所に安定したグロー放電を起こさせ、フィルム基材の帯電障害を極力抑え、損傷のない安定した成膜を行うことが開示されている。
特許文献３では、既存設備の大幅改造や装置コスト増大、大規模化等の問題を回避しながら電子ビーム蒸着を行うときに、フィルム基材の帯電障害を極力抑え、損傷のない安定的な成膜作業を行うことが可能な巻取式真空蒸着方法及び装置が開示されている。フィルム基材が成膜ドラムに密着する近傍の成膜ドラムの内部、および、フィルム基材が成膜ドラムから剥離する近傍の成膜ドラム内部に、それぞれ永久磁石を設置するとともに、成膜ドラムの対極をチャンバー外壁とし、成膜ドラムに４０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの高周波電位を印加することを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４８３３８号公報
【特許文献２】特開２００８−７５１６４号公報
【特許文献３】特開２００９−２２８０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の巻取式真空蒸着装置内で成膜ドラムと金属蒸着フィルムとの剥離箇所に生じる静電気力を低減する方法では、その効果が充分であるとは言えず、特に、マージン部（金属蒸着がなされていない部分）を有する金属蒸着フィルムでは、そのフィルム面での帯電が不均一であり、生じる静電気力も不安定でばらつきが大きく、成膜ドラムから剥離後の金属蒸着フィルムに放電痕、巻姿、裏面傷などの不具合を生じ易かった。
【０００６】
本発明では、上述の問題点を解決し、マージン部を有する金属蒸着フィルムと成膜ドラムとの剥離箇所の静電気力が低減され、成膜ドラムから剥離後のマージン部を有する金属蒸着フィルムに放電痕、裏面傷が見られず、金属蒸着フィルムを製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討の結果、マージン部を有する金属蒸着フィルムと成膜ドラムとの剥離箇所に、特定の不活性ガス圧力雰囲気下にて、その全域に渡り、真空紫外線を５〜１００ｍＷ／ｃｍ２照射することにより、その剥離箇所の静電気力が著しく低減され、マージン部を有する金属蒸着フィルムと成膜ドラムとの剥離が円滑になされ、放電痕、裏面傷が見られず、巻姿も良好な金属蒸着フィルムが製造できることを見出した。
【０００８】
即ち、本発明の金属蒸着フィルムの製造方法は、真空蒸着装置内にて成膜ドラムを有する巻取装置によって走行するポリプロピレン（ＰＰ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる高分子フィルム基材上に金属酸化膜層を蒸着により形成する金属蒸着フィルムの製造方法であり、予めマージン部が形成されたポリプロピレン（ＰＰ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる高分子フィルム基材の上に成膜ドラム上にて金属酸化膜層を蒸着してマージン部を有する金属蒸着フィルムを形成した後に、前記マージン部を有する金属蒸着フィルムの前記ポリプロピレン（ＰＰ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる高分子フィルム基材側が前記成膜ドラムから剥離する箇所の全域を０．１〜１０Ｐａの不活性ガス雰囲気下とし、前記剥離する箇所の全域に向けて真空紫外線を５〜１００ｍＷ／ｃｍ２照射した後に、前記マージン部を有する金属蒸着フィルムを巻取リールに巻取ることを特徴とする。
【０００９】
マージン部を有する金属蒸着フィルムと成膜ドラムとの剥離箇所全域に蓄積された静電気エネルギーを無理なく放出するためには、剥離箇所の全域の圧力を不活性ガスにより適度な圧力（Ｐａ）レベルに上昇させる必要があり、不活性ガス雰囲気の圧力帯域が０．１〜１０Ｐａであると良好な効果が得られる。圧力帯域が０．１Ｐａ未満、或いは、１０Ｐａを超えると、その効果は減少する。
本発明で意味するマージン部とは、予め高分子フィルム基材上にオイル蒸着などのマスキングにより形成され、成膜ドラム上にて金属膜層が蒸着されずに、剥離時に照射された真空紫外線が透過する部分であり、例えば、フィルムコンデンサ用として使用される場合は、電極マージン部、Ｔ型電極マージン部などとして使用される。
マージン部を有する金属蒸着フィルムでは、そのフィルム面での帯電が不均一であり、生じる静電気力も不安定でばらつきが大きく、剥離後の金属蒸着フィルムに放電痕、巻姿、裏面傷などの不具合が生じ易く、従来の様な、液体蒸気を噴射する、成膜ドラムの内部に永久磁石を設置する、成膜ドラムに４０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの高周波電位を印加するなどの方法では、その解決が難しかった。
本発明では、その剥離箇所の全域に向けて、所定量の真空紫外線を照射することにより、真空紫外線が金属蒸着フィルムのマージン部を透過し、そのフィルム全体の電荷の帯電が均質化され、且つ、真空紫外線の有する除電作用により、マージン部を有する金属蒸着フィルムと成膜ドラムとの円滑な剥離が可能となる。
真空紫外線の照射量が５ｍＷ／ｃｍ２未満では、その効果は不足し、照射量が１００ｍＷ／ｃｍ２を超えると、効果が飽和するばかりでなく、マージン部が劣化する傾向が見られる。
本発明での真空紫外線とは、電磁波の一種で、紫外線の中で最も波長の短い１０〜２  ０ｎｍ付近の領域を意味しており、波長帯の区分方法によっては、軟Ｘ線と一部が重ねることもある
【００１０】
高分子フィルム基材がポリプロピレン（ＰＰ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であると、より良好な静電気力低減効果が得られ、特に、フィルムコンデンサ用として良好な特性を有する金属蒸着フィルムが得られる。
【００１１】
形成される金属膜層が金属酸化物であると、それ自体が誘電体となるために、電荷が蓄積し易くなり、巻取障害を引き起こし易くなるが、本発明の製造方法により、円滑な巻取りが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法により、マージン部を有する金属蒸着フィルムと成膜ドラムとの剥離箇所の静電気力が低減され、成膜ドラムから剥離後のマージン部を有する金属蒸着フィルムに放電痕、裏面傷が見られず、巻姿も良好な金属蒸着フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の金属蒸着フィルムの製造方法の一実施形態に使用される真空蒸着装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の金属蒸着フィルムの製造方法の一実施形態につき、図１を参照に以下に詳細に説明する。
図１は、金属蒸着フィルムを製造する真空蒸着装置を示しており、この真空蒸着装置１は、真空容器２内においてロール３から高分子フィルム基材４を巻き出し、オイル蒸着装置１０にてマージン部となる部分にオイルを付着させた後、成膜ドラム５上に導き、成膜ドラム５上で抵抗加熱されたボート６からのアルミニウム、銅、亜鉛などの金属を蒸着して高分子フィルム基材４の片面に金属膜７を形成した後、その金属蒸着フィルム８を巻取リール９に巻取る構成である。
この際、金属蒸着フィルム８の高分子フィルム基材側が成膜ドラム５から剥離する箇所（以下、剥離箇所ともいう）１１の全域に向けて、ガス噴出装置１２から不活性ガスを噴出し、圧力帯域を０．１〜１０Ｐａとし、真空紫外線照射装置１３より剥離箇所１１に向けて真空紫外線１４を５〜１００ｍＷ／ｃｍ２照射した後、金属蒸着フィルム８を巻取リール９に巻取ることにより、巻取られた金属蒸着フィルム８は、放電痕、裏面傷が見られず、巻姿も良好となる。
【００１５】
０．１〜１０Ｐａの不活性ガス雰囲気にて真空紫外線１４が金属蒸着フィルム８のマージン部を透過することにより、そのフィルム全体の電荷の帯電が均質化され、且つ、真空紫外線１４の有する除電作用により、金属蒸着フィルム８と成膜ドラム５との剥離箇所１１に蓄積された静電気エネルギーが無理なく放出され、金属蒸着フィルム８と成膜ドラム５との円滑な剥離がなされる。
真空紫外線１４の照射量が５ｍＷ／ｃｍ２未満では、その効果は不足し、照射量が１００ｍＷ／ｃｍ２を超えると、効果が飽和するばかりでなく、マージン部が劣化する傾向が見られる。不活性ガス雰囲気の圧力帯域が０．１Ｐａ未満、或いは、１０Ｐａを超えると、その効果は減少する。
本発明での真空紫外線１４とは、電磁波の一種で、紫外線の中で最も波長の短い１０〜２００ｎｍ付近の領域を意味しており、波長帯の区分方法によっては、軟Ｘ線と一部が重ねることもある
また、高分子フィルム基材４の片面に金属膜７を形成した金属蒸着フィルム８を走行させながら、その金属膜７にレーザー加工機１５にてＴ型の保安機構マージン部を形成しても良い。
【００１６】
本発明にて用いられる高分子フィルム基材４は、ポリオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル系（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）などがあげられ、特に限定しないが、ポリプロピレン（ＰＰ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であると、特に効果が顕著に現れて好ましい。
本発明にて高分子フィルム基材４の表面に蒸着される金属としては、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ 、Ｓｎ、Ｎｉあるいはこれらの合金など、導電性を有するものであれば特に限定されないが、Ａｌ、Ｚｎ、ＣｕおよびＳｎなどが、特に、フィルムコンデンサの電気特性や生産性の面から好ましい。
また、金属膜７が金属酸化膜であっても良く、蒸発過程において真空容器２に酸素や窒素などの反応性ガスを導入することにより、酸化物や窒化物のセラミックス薄膜を容易に形成することができる。形成される金属膜７が金属酸化物であると、それ自体が誘電体となるために、電荷が蓄積し易くなり、巻取障害を引き起こし易くなるが、本発明の製造方法により、円滑な巻取りが可能となる。
【実施例１】
【００１７】
真空蒸着装置内の成膜ドラムに達する前の巻取装置によって走行する表１に示す種類のフィルム基体（厚さ１２μｍ×幅６００ｍｍ）に、縦方向の３箇所に等間隔で幅１０ｍｍのマージン部をオイル蒸着により形成した後、そのマージン部を除く箇所に、蒸着厚みが膜抵抗にして１〜３００Ω／□であるＡｌ蒸着膜を形成してＡｌ蒸着フィルムを作製し、成膜ドラムからＡｌ蒸着フィルムのフィルム基体側が剥離する箇所の全域を、気体噴出口からＡｒ或いはＮｅガスを導入して表１に示すようなガス圧力雰囲気とし、更に、高砂熱学（株）製ＩＲＩＳＹＳ−ＵＶ真空紫外線照射除電装置を使用して、真空紫外線を表１に示すように剥離する箇所の全域にわたり照射した後に、Ａｌ蒸着フィルムをリールに巻取った。
表１において、ＰＰはポリプロピレン、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート、ＰＥはポリエチレンである。
これらのＡｌ蒸着フィルムにつき、Ａｌ蒸着層のピンホール、フィルムの巻姿、フィルムの裏面傷を観察した。
【００１８】
Ａｌ蒸着層のピンホールは、 薄膜面側から強浸透性の液体を噴霧し、浸透させ裏面に滲出したかを目視にて観察した。
フィルムの巻姿は、 巻取られた原反を目視にて観察、皺が要因で発生するゲージバンドや巻取張力不安定により発生する蛇行による巻きズレ量を定規にて測定した。巻きズレがほとんど認められなかったものを○、わずかに巻きズレが認められたが使用可能な程度であったものを△、巻きズレが大きく使用に耐えないものを×とした。
フィルムの裏面傷は、巻取り成膜された原反を巻き剥がし、成膜されたフィルムの巻取方向での縦傷を目視にて観察した。
これらの結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
0005873705.tif 000002
【００２０】
これらの結果より、本発明の製造方法により製造された金属蒸着フィルムは、マージン部を有する金属蒸着フィルムと成膜ドラムとの剥離箇所の静電気力が低減され、成膜ドラムから剥離後のマージン部を有する金属蒸着フィルムに放電痕、裏面傷が見られず、巻姿が良好であることがわかる。
【実施例２】
【００２１】
真空蒸着装置内の成膜ドラムに達する前の巻取装置によって走行する表２に示す種類のフィルム基体（厚さ１２μｍ×幅６００ｍｍ）に、縦方向の３箇所に等間隔で幅１０ｍｍのマージン部をオイル蒸着により形成した後、酸素ガスを導入しながら、そのマージン部を除く箇所に、蒸着厚みが膜抵抗にして１〜３００Ω／□である酸化Ａｌ蒸着膜を形成してＡｌ蒸着フィルムを作製し、成膜ドラムから酸化Ａｌ蒸着フィルムのフィルム基体側が剥離する箇所の全域を、気体噴出口からＡｒガスを導入して表２に示すようなガス圧力雰囲気とし、更に、高砂熱学（株）製ＩＲＩＳＹＳ−ＵＶ真空紫外線照射除電装置を使用して、真空紫外線を表１に示すように剥離する箇所の全域にわたり照射した後に、酸化Ａｌ蒸着フィルムをリールに巻取った。
表２において、ＰＰはポリプロピレン、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート、ＰＥはポリエチレンである。
これらの酸化Ａｌ蒸着フィルムにつき、酸化Ａｌ蒸着層のピンホール、フィルムの巻姿、フィルムの裏面傷を観察した。
酸化Ａｌ蒸着層のピンホールは、 薄膜面側から強浸透性の液体を噴霧し、浸透させ裏面に滲出したかを目視にて観察した。
フィルムの巻姿は、 巻取られた原反を目視にて観察、皺が要因で発生するゲージバンドや巻取張力不安定により発生する蛇行による巻きズレ量を定規にて測定した。
フィルムの裏面傷は、巻取り成膜された原反を巻き剥がし、成膜されたフィルムの巻取方向での縦傷を目視にて観察した。
これらの結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
0005873705.tif 000003
【００２３】
これらの結果より、本発明の製造方法により製造された金属蒸着フィルムは、マージン部を有する金属酸化膜蒸着フィルムと成膜ドラムとの剥離箇所の静電気力が低減され、成膜ドラムから剥離後のマージン部を有する金属酸化膜蒸着フィルムに放電痕、裏面傷が見られず、巻姿も良好であることがわかる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態の製造方法について説明したが、本発明はこの記載に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  真空蒸着装置
２  真空容器
３  ロール
４  高分子フィルム基材
５  成膜ドラム
６  ボード
７  金属膜
８  金属蒸着フィルム
９  巻取リール
１０  オイル蒸着装置
１１  剥離箇所
１２  ガス噴出装置
１３  真空紫外線照射装置
１４  真空紫外線
１５  レーザー加工装置
【図１】
0005873705.tif 000004