JP2000235930A - バリヤーフィルムにより被覆された熱可塑性支持体の形成方法 - Google Patents
バリヤーフィルムにより被覆された熱可塑性支持体の形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バリヤー性に優れたバリヤーフィルムにより
被覆された熱可塑性支持体を形成すること。 【解決手段】 バリヤーフィルムにより被覆された熱可
塑性支持体を形成する方法であって、未被覆熱可塑性支
持体に、加熱処理、反応性プラズマ処理、冷却処理及び
これらの組み合わせからなる群から選ばれる処理を施す
工程;前記未被覆熱可塑性支持体の処理された表面上に
アクリレートモノマー組成物のフィルムを形成する工
程;前記アクリレートモノマー組成物のフィルム中のア
クリレートモノマーを重合させて架橋アクリレート層を
形成させる工程;並びに前記架橋アクリレート層上に酸
素バリヤー材料の層を適用する工程を含む方法。
被覆された熱可塑性支持体を形成すること。 【解決手段】 バリヤーフィルムにより被覆された熱可
塑性支持体を形成する方法であって、未被覆熱可塑性支
持体に、加熱処理、反応性プラズマ処理、冷却処理及び
これらの組み合わせからなる群から選ばれる処理を施す
工程;前記未被覆熱可塑性支持体の処理された表面上に
アクリレートモノマー組成物のフィルムを形成する工
程;前記アクリレートモノマー組成物のフィルム中のア
クリレートモノマーを重合させて架橋アクリレート層を
形成させる工程;並びに前記架橋アクリレート層上に酸
素バリヤー材料の層を適用する工程を含む方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は酸素又は他のガスの
透過を防ぐためのバリヤーフィルムの形成に関する。本
発明は高電圧コンデンサー及びそのようなコンデンサー
を製造するのに使用する材料にも関する。アクリレート
の形成技術及び接着力も改良された。
透過を防ぐためのバリヤーフィルムの形成に関する。本
発明は高電圧コンデンサー及びそのようなコンデンサー
を製造するのに使用する材料にも関する。アクリレート
の形成技術及び接着力も改良された。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】多種の
食品を含む多種の製品は薄いプラスチックシートバッグ
内に包装されている。薄いフィルムは酸素、水蒸気及び
臭気を有するガスの透過に対して透過抵抗を有すること
が望ましい。
食品を含む多種の製品は薄いプラスチックシートバッグ
内に包装されている。薄いフィルムは酸素、水蒸気及び
臭気を有するガスの透過に対して透過抵抗を有すること
が望ましい。
【0003】このようなバリヤーフィルムは一般に、安
価なフィルムが酸素又は水に対して非常に透過性である
ことから長い保存寿命を与えることができないために、
高価なプラスチックから製造されている。
価なフィルムが酸素又は水に対して非常に透過性である
ことから長い保存寿命を与えることができないために、
高価なプラスチックから製造されている。
【0004】酸化又は周囲ガスによる汚染からの保護を
も必要とするか、又は容器を拡散することによる内容物
成分が減損しないような不透過性容器内に包装するべき
プラスチックボトル、チューブ又はバイアル内に包装さ
れた多くの製品がある。
も必要とするか、又は容器を拡散することによる内容物
成分が減損しないような不透過性容器内に包装するべき
プラスチックボトル、チューブ又はバイアル内に包装さ
れた多くの製品がある。
【0005】電力用コンデンサーは種々の応用において
エネルギーを貯蔵するために使用されている。このよう
な装置の動作電圧は、小形電子回路において使用される
ような数ボルトから電力ユーティリティーにおいて使用
されるような数千ボルトまでの範囲に及ぶ。
エネルギーを貯蔵するために使用されている。このよう
な装置の動作電圧は、小形電子回路において使用される
ような数ボルトから電力ユーティリティーにおいて使用
されるような数千ボルトまでの範囲に及ぶ。
【0006】低電圧及び中間の電圧(一般に600ボル
ト未満)に対しては、金属化されたシート状誘電体が一
般に使用される。高電圧コンデンサーは一般にアルミニ
ウム箔電極及び熱可塑性ポリプロピレンフィルム及びポ
リエステルフィルムのような誘電性物質から構成されて
いる。約600ボルト以上の電圧を供給するためのコン
デンサーは、優れたガス吸収能を有する誘電性液体で完
全に含浸されている。優れたガス吸収能を有する一般的
な誘電性液体はPXE(フェノキシキシリルエタン)、
MIPB(モノイソプロピルビフェニル)、DOP(ジ
オクチルフタレート)、ヒマシ油、ポリプロピレングリ
コール及び鉱油である。
ト未満)に対しては、金属化されたシート状誘電体が一
般に使用される。高電圧コンデンサーは一般にアルミニ
ウム箔電極及び熱可塑性ポリプロピレンフィルム及びポ
リエステルフィルムのような誘電性物質から構成されて
いる。約600ボルト以上の電圧を供給するためのコン
デンサーは、優れたガス吸収能を有する誘電性液体で完
全に含浸されている。優れたガス吸収能を有する一般的
な誘電性液体はPXE(フェノキシキシリルエタン)、
MIPB(モノイソプロピルビフェニル)、DOP(ジ
オクチルフタレート)、ヒマシ油、ポリプロピレングリ
コール及び鉱油である。
【0007】高電圧コンデンサーには金属化電極の自己
回復作用を利用することができなかった。誘電性液体は
熱可塑性シートの膨潤を引き起こし、これによって薄い
フィルム状金属電極に亀裂が生じ、開回路が急激に発生
する。自己回復を起こす高電圧用の金属化フィルムを用
いて製造された巻込コンデンサーを開発することが望ま
しく、往々にしてコンデンサーが液体充填型であること
が必要な場合がある。
回復作用を利用することができなかった。誘電性液体は
熱可塑性シートの膨潤を引き起こし、これによって薄い
フィルム状金属電極に亀裂が生じ、開回路が急激に発生
する。自己回復を起こす高電圧用の金属化フィルムを用
いて製造された巻込コンデンサーを開発することが望ま
しく、往々にしてコンデンサーが液体充填型であること
が必要な場合がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、一態様におい
て、バリヤーフィルムにより被覆された熱可塑性支持体
を形成する方法であって、未被覆熱可塑性支持体に、加
熱処理、反応性プラズマ処理、冷却処理及びこれらの組
み合わせからなる群から選ばれる処理を施す工程;前記
未被覆熱可塑性支持体の処理された表面上にアクリレー
トモノマー組成物のフィルムを形成する工程;前記アク
リレートモノマー組成物のフィルム中のアクリレートモ
ノマーを重合させて架橋アクリレート層を形成させる工
程;並びに前記架橋アクリレート層上に酸素バリヤー材
料の層を適用する工程;を含む方法である。
て、バリヤーフィルムにより被覆された熱可塑性支持体
を形成する方法であって、未被覆熱可塑性支持体に、加
熱処理、反応性プラズマ処理、冷却処理及びこれらの組
み合わせからなる群から選ばれる処理を施す工程;前記
未被覆熱可塑性支持体の処理された表面上にアクリレー
トモノマー組成物のフィルムを形成する工程;前記アク
リレートモノマー組成物のフィルム中のアクリレートモ
ノマーを重合させて架橋アクリレート層を形成させる工
程;並びに前記架橋アクリレート層上に酸素バリヤー材
料の層を適用する工程;を含む方法である。
【0009】熱可塑性支持体、支持体の1面上の架橋ア
クリレート層、及び支持体上のアクリレート層と同じ側
に好ましくはアクリレート層上に配置されたか又はある
態様においてアクリレート層の下に配置された酸素バリ
ヤー材層を有し、低い酸素及び水透過性を有するバリヤ
ーがある。一態様において、アクリレート層は、150
〜600の範囲の分子量を有するアクリレートモノマー
の重合生成物である。代替的には、アクリレート層は支
持体上へのスプレー塗布又は浸漬により塗布するのに適
当な十分に低い粘度を有する光重合可能なアクリレート
から形成されてよい。酸素バリヤー層上に他の架橋アク
リレート層が存在することが好ましい。金属化層がいず
れかの面と接触する前に金属化層上にトップアクリレー
ト層を配置することが好ましい。
クリレート層、及び支持体上のアクリレート層と同じ側
に好ましくはアクリレート層上に配置されたか又はある
態様においてアクリレート層の下に配置された酸素バリ
ヤー材層を有し、低い酸素及び水透過性を有するバリヤ
ーがある。一態様において、アクリレート層は、150
〜600の範囲の分子量を有するアクリレートモノマー
の重合生成物である。代替的には、アクリレート層は支
持体上へのスプレー塗布又は浸漬により塗布するのに適
当な十分に低い粘度を有する光重合可能なアクリレート
から形成されてよい。酸素バリヤー層上に他の架橋アク
リレート層が存在することが好ましい。金属化層がいず
れかの面と接触する前に金属化層上にトップアクリレー
ト層を配置することが好ましい。
【0010】熱可塑性支持体の表面は、アクリレートフ
ィルムの形成のために、支持体を変形させずにその融点
を超える温度で支持体表面を加熱するか又はアクリレー
トの接着性を高めるために表面をプラズマ処理するかの
いずれかによって調製される。支持体を冷却することは
アクリレートフィルムの形成効率を高める。
ィルムの形成のために、支持体を変形させずにその融点
を超える温度で支持体表面を加熱するか又はアクリレー
トの接着性を高めるために表面をプラズマ処理するかの
いずれかによって調製される。支持体を冷却することは
アクリレートフィルムの形成効率を高める。
【0011】誘電体の片面又は両面に耐久性のあるポリ
マーコーティングを形成することによって、金属化コン
デンサー電極が腐食によるか又は誘電性液体による損傷
から保護されることも見出された。従って、支持体とし
て熱可塑性誘電体シートを使用した金属化シートコンデ
ンサーを巻き上げるのに適当なシート材料がある。導電
性金属層は誘電体シートの少なくとも1つの面上に配置
される。一層の重合アクリレート層が誘電体シートの導
電性層と同じ面上に形成され、もう一層の重合アクリレ
ート層が誘電体シートとは反対の面上に形成されてよ
い。
マーコーティングを形成することによって、金属化コン
デンサー電極が腐食によるか又は誘電性液体による損傷
から保護されることも見出された。従って、支持体とし
て熱可塑性誘電体シートを使用した金属化シートコンデ
ンサーを巻き上げるのに適当なシート材料がある。導電
性金属層は誘電体シートの少なくとも1つの面上に配置
される。一層の重合アクリレート層が誘電体シートの導
電性層と同じ面上に形成され、もう一層の重合アクリレ
ート層が誘電体シートとは反対の面上に形成されてよ
い。
【0012】アクリレート層は、150〜600の範囲
の分子量、好ましくは200〜400の範囲の分子量を
有するアクリレートモノマーを蒸発させ、次いでモノマ
ーフィルムとして支持体シート面上にこのモノマーを凝
縮させることにより形成される。次いで、アクリレート
モノマーは、アクリレート層を形成するために重合す
る。誘電体シートの表面エネルギーを増加させるために
好ましくはプラズマ処理により誘電体シートの表面を改
質することは、電子ビーム又は紫外線照射によるフィル
ムの硬化又は重合を促進する。
の分子量、好ましくは200〜400の範囲の分子量を
有するアクリレートモノマーを蒸発させ、次いでモノマ
ーフィルムとして支持体シート面上にこのモノマーを凝
縮させることにより形成される。次いで、アクリレート
モノマーは、アクリレート層を形成するために重合す
る。誘電体シートの表面エネルギーを増加させるために
好ましくはプラズマ処理により誘電体シートの表面を改
質することは、電子ビーム又は紫外線照射によるフィル
ムの硬化又は重合を促進する。
【0013】
【発明の実施の形態】例示的コンデンサー10は缶11
を含んで成り、缶内部のコンデンサー材料のロールを表
している図1においてはその端が切り取られている。コ
ンデンサーを形成している材料の層はシリンダー状ロー
ルに巻かれている。実際において、コンデンサー材料の
ロールは、隙間のないらせん状に巻かれた金属と誘電体
の交互積層を含んで成る。金属層はコンデンサーの電極
を形成し、電極間の誘電性物質はコンデンサー内の電荷
の蓄積を可能にする。高電圧での使用に向けられたこの
ようなコンデンサーは、上記したような誘電性液体で充
填されていてよい。
を含んで成り、缶内部のコンデンサー材料のロールを表
している図1においてはその端が切り取られている。コ
ンデンサーを形成している材料の層はシリンダー状ロー
ルに巻かれている。実際において、コンデンサー材料の
ロールは、隙間のないらせん状に巻かれた金属と誘電体
の交互積層を含んで成る。金属層はコンデンサーの電極
を形成し、電極間の誘電性物質はコンデンサー内の電荷
の蓄積を可能にする。高電圧での使用に向けられたこの
ようなコンデンサーは、上記したような誘電性液体で充
填されていてよい。
【0014】図2は、このようなコンデンサーを巻き上
げるための3通りの例示的材料の断片的な横断面図を表
す。このコンデンサーを巻き上げるのに適当なシートは
ポリプロピレン又はポリエステルのような熱可塑性支持
体13であり、安定した誘電率及び高い耐電圧を有する
ものである。真空蒸着又はスパッターされた金属層14
は支持体の少なくとも1つの面上に形成される。重合ア
クリレートの層16は以下に記載するような金属層の上
側又は下側のいずれかに配置されている。図2(a)に
表されている態様において、重合アクリレートのもう1
つの層17が支持体の反対側の面上に形成されている。
げるための3通りの例示的材料の断片的な横断面図を表
す。このコンデンサーを巻き上げるのに適当なシートは
ポリプロピレン又はポリエステルのような熱可塑性支持
体13であり、安定した誘電率及び高い耐電圧を有する
ものである。真空蒸着又はスパッターされた金属層14
は支持体の少なくとも1つの面上に形成される。重合ア
クリレートの層16は以下に記載するような金属層の上
側又は下側のいずれかに配置されている。図2(a)に
表されている態様において、重合アクリレートのもう1
つの層17が支持体の反対側の面上に形成されている。
【0015】往々にしてコンデンサーに使用されるよう
なコンデンサーを形成するのに適当な材料の2枚のシー
トが図2(a)に示されている。各シートはシートの端
に沿って露出した金属化層14の部分を有する。すなわ
ち、金属化層14の部分は本態様のアクリレート絶縁層
により被覆されていない。これらの金属層の露出端はコ
ンデンサー内の隣り合うシートの反対側の端に位置し、
コンデンサー材料の交互積層シートがコンデンサーの反
対側のプレートを形成するような電気接点を形成できる
領域を与える。
なコンデンサーを形成するのに適当な材料の2枚のシー
トが図2(a)に示されている。各シートはシートの端
に沿って露出した金属化層14の部分を有する。すなわ
ち、金属化層14の部分は本態様のアクリレート絶縁層
により被覆されていない。これらの金属層の露出端はコ
ンデンサー内の隣り合うシートの反対側の端に位置し、
コンデンサー材料の交互積層シートがコンデンサーの反
対側のプレートを形成するような電気接点を形成できる
領域を与える。
【0016】図2(b)は、ロール型コンデンサーを形
成するための他の態様のシートを表している。金属層1
4は支持体13上に形成され、次いで、重合アクリレー
ト層16が金属層上に形成される。金属層全体はアクリ
レートで被覆される。支持体のただ一つの面のみがアク
リレート被覆を有する。
成するための他の態様のシートを表している。金属層1
4は支持体13上に形成され、次いで、重合アクリレー
ト層16が金属層上に形成される。金属層全体はアクリ
レートで被覆される。支持体のただ一つの面のみがアク
リレート被覆を有する。
【0017】図2(c)に示される態様は支持体上の層
が逆転している。この態様において、支持体13上に直
接形成された重合アクリレート層16が存在する。アク
リレート層と直接接触し、且つアクリレート層上にある
のは金属層14である。支持体の反対面上にはアクリレ
ート層は存在しない。金属はシートの各端の全域にわた
って広がっているか又は一つの端に沿ってシートの端か
ら近い距離に配置されていてよい。
が逆転している。この態様において、支持体13上に直
接形成された重合アクリレート層16が存在する。アク
リレート層と直接接触し、且つアクリレート層上にある
のは金属層14である。支持体の反対面上にはアクリレ
ート層は存在しない。金属はシートの各端の全域にわた
って広がっているか又は一つの端に沿ってシートの端か
ら近い距離に配置されていてよい。
【0018】図3は、熱可塑性支持体19の各面上に重
合アクリレート層18を有するコンデンサー材料の態様
を表す。金属層21はアクリレート層の1面の上面にあ
る。
合アクリレート層18を有するコンデンサー材料の態様
を表す。金属層21はアクリレート層の1面の上面にあ
る。
【0019】図4は、図3に表したのと同様な態様から
僅かに変化した他の態様を表すものであって、支持体2
3の各面上に重合アクリレート層22を有する。金属層
24がアクリレート層のうちの少なくとも1つの上に配
置されている。重合アクリレートの第3の層26は金属
層上に形成されている。これらの態様のいずれかをコン
デンサーを製造するために用いてよい。
僅かに変化した他の態様を表すものであって、支持体2
3の各面上に重合アクリレート層22を有する。金属層
24がアクリレート層のうちの少なくとも1つの上に配
置されている。重合アクリレートの第3の層26は金属
層上に形成されている。これらの態様のいずれかをコン
デンサーを製造するために用いてよい。
【0020】必ずしも誘電性物質の金属化シートである
電極を用いて形成されるコンデンサーである必要はな
い。従って、例えば、図5に示されるように、コンデン
サーは熱可塑性支持体27上に形成された一つの電極を
有してよい。重合アクリレート層28は支持体の各面上
に形成される。金属層29は一つの電極を形成するため
に配置される。このようなコンデンサー中の他の電極は
アルミニウム箔シート31を含んで成る。この電極は別
々の支持体上の隣接金属層からポリプロピレンのような
誘電性物質のシート32によって隔離されている。
電極を用いて形成されるコンデンサーである必要はな
い。従って、例えば、図5に示されるように、コンデン
サーは熱可塑性支持体27上に形成された一つの電極を
有してよい。重合アクリレート層28は支持体の各面上
に形成される。金属層29は一つの電極を形成するため
に配置される。このようなコンデンサー中の他の電極は
アルミニウム箔シート31を含んで成る。この電極は別
々の支持体上の隣接金属層からポリプロピレンのような
誘電性物質のシート32によって隔離されている。
【0021】上記したように、ポリプロピレン及びポリ
エステル材料は安定な誘電率及び高い耐電圧を有するこ
とによりコンデンサー用誘電体として望ましい。例え
ば、金属化ポリプロピレンが液体充填型コンデンサーに
用いられた場合には、熱可塑性樹脂は明らかに膨潤し、
薄い金属化層を破裂させる。金属化電極と直接接触する
非常に薄い重合アクリレート層を有することによって、
誘電性液体により生じる損傷を防ぐことができる。熱硬
化性アクリレートは金属フィルムを支持又は安定化し、
フィルム支持体が膨潤するにも関わらず亀裂を防ぐ。
エステル材料は安定な誘電率及び高い耐電圧を有するこ
とによりコンデンサー用誘電体として望ましい。例え
ば、金属化ポリプロピレンが液体充填型コンデンサーに
用いられた場合には、熱可塑性樹脂は明らかに膨潤し、
薄い金属化層を破裂させる。金属化電極と直接接触する
非常に薄い重合アクリレート層を有することによって、
誘電性液体により生じる損傷を防ぐことができる。熱硬
化性アクリレートは金属フィルムを支持又は安定化し、
フィルム支持体が膨潤するにも関わらず亀裂を防ぐ。
【0022】アクリレート層が金属層上に存在する場合
には、アクリレート層は金属層の腐食を防止する。ある
特定のコンデンサーを形成するのに必要であることが明
らかになっていないが、誘電体シートの両面が硬化した
アクリレート層で被覆されている場合には、層同士の間
のポリマーフィルムはコンデンサー内の誘電性液体から
隔離されており、膨潤が防止される。
には、アクリレート層は金属層の腐食を防止する。ある
特定のコンデンサーを形成するのに必要であることが明
らかになっていないが、誘電体シートの両面が硬化した
アクリレート層で被覆されている場合には、層同士の間
のポリマーフィルムはコンデンサー内の誘電性液体から
隔離されており、膨潤が防止される。
【0023】図11に示した例示的なバリヤー材は、架
橋アクリレート層111を1つの面に有する熱可塑性支
持体110を含んで成る。アクリレート層は酸素バリヤ
ー材層112により被覆されている。最上部の架橋アク
リレート層113は酸素バリヤー層上に任意に形成され
ていてもいなくてもよい。
橋アクリレート層111を1つの面に有する熱可塑性支
持体110を含んで成る。アクリレート層は酸素バリヤ
ー材層112により被覆されている。最上部の架橋アク
リレート層113は酸素バリヤー層上に任意に形成され
ていてもいなくてもよい。
【0024】架橋アクリレートの薄い表面被覆を有する
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル又ナイロ
ン支持体は、金属又は無機物バリヤー被覆と組み合わさ
れた場合に非常に低い酸素及び水透過性を有することが
見出された。食料品を包装するための一般的なシートに
は、金属化ポリプロピレン、ナイロン又はポリエステル
シートがある。金属化ナイロンは、ミネソタ州ミネアポ
リス所在のModern Controls から入手可能なMocon Oxtr
an System を用いて測定した場合に、約0.05ml/
100インチ2 /時間(ml/645cm2 /時間)の
酸素透過度を有する。金属化ポリエステルは一般に約
0.08の酸素透過度を有する。一方、金属化ポリプロ
ピレンは約2.5の酸素透過度を有し、低酸素透過度が
重要な包装用には一般に適当でない。
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル又ナイロ
ン支持体は、金属又は無機物バリヤー被覆と組み合わさ
れた場合に非常に低い酸素及び水透過性を有することが
見出された。食料品を包装するための一般的なシートに
は、金属化ポリプロピレン、ナイロン又はポリエステル
シートがある。金属化ナイロンは、ミネソタ州ミネアポ
リス所在のModern Controls から入手可能なMocon Oxtr
an System を用いて測定した場合に、約0.05ml/
100インチ2 /時間(ml/645cm2 /時間)の
酸素透過度を有する。金属化ポリエステルは一般に約
0.08の酸素透過度を有する。一方、金属化ポリプロ
ピレンは約2.5の酸素透過度を有し、低酸素透過度が
重要な包装用には一般に適当でない。
【0025】金属化ポリプロピレンの高い酸素透過度は
ポリプロピレンシートの固有の表面の粗さのためである
と見なされている。ナイロン及びポリエステルシートは
非常に平滑であり、且つ、ポリプロピレンよりもより高
温での利用性を有する。均一な厚さの金属被覆は優れた
酸素バリヤーとして容易に形成できる。厚さ約0.5〜
1μmのアクリレート層が低酸素透過度を生み出す表面
平滑化に適当である。
ポリプロピレンシートの固有の表面の粗さのためである
と見なされている。ナイロン及びポリエステルシートは
非常に平滑であり、且つ、ポリプロピレンよりもより高
温での利用性を有する。均一な厚さの金属被覆は優れた
酸素バリヤーとして容易に形成できる。厚さ約0.5〜
1μmのアクリレート層が低酸素透過度を生み出す表面
平滑化に適当である。
【0026】いかなるコーティングも有しないポリプロ
ピレンシートは約100の酸素透過度を有してよい。し
かしながら、アルミニウム層はポリプロピレンシート支
持体の表面に適用された場合には、酸素透過度は約2.
5に低下する。驚くべきことに、僅か約1μmの厚さを
有するアクリレート層がポリプロピレン上に形成され、
金属層で被覆された場合には、酸素透過度は金属化ポリ
エステルよりも低い値である約0.05に低下する。ポ
リプロピレン表面上に形成された液状アクリレートモノ
マーのフィルムは高温で滑らかな表面を有し、アクリレ
ートが重合した場合に表面は滑らかなまま残ると仮定さ
れている。従って、金属化層はすぐれた酸素バリヤーを
形成することができる。
ピレンシートは約100の酸素透過度を有してよい。し
かしながら、アルミニウム層はポリプロピレンシート支
持体の表面に適用された場合には、酸素透過度は約2.
5に低下する。驚くべきことに、僅か約1μmの厚さを
有するアクリレート層がポリプロピレン上に形成され、
金属層で被覆された場合には、酸素透過度は金属化ポリ
エステルよりも低い値である約0.05に低下する。ポ
リプロピレン表面上に形成された液状アクリレートモノ
マーのフィルムは高温で滑らかな表面を有し、アクリレ
ートが重合した場合に表面は滑らかなまま残ると仮定さ
れている。従って、金属化層はすぐれた酸素バリヤーを
形成することができる。
【0027】最初に、アクリレートモノマー層を支持体
上に形成させ、次いで架橋させる。次いで、アクリレー
ト層はSiOx 又はAl2 O3 の酸素バリヤー層で被覆
される。架橋アクリレート層の耐熱性は、熱可塑性支持
体上の酸化ケイ素又は酸化アルミニウムの特に高い温度
での蒸着を可能にする。他の配置されるバリヤーフィル
ムは真空蒸着又は蒸着することができる窒化物又はケイ
化物から形成される。例えば、チッ化珪素、チッ化アル
ミニウム、又はチッ化チタンを用いてよい。この材料は
化学量論的な化合物であることが必要であり、場合によ
って過剰の金属を有する亜当量的である。
上に形成させ、次いで架橋させる。次いで、アクリレー
ト層はSiOx 又はAl2 O3 の酸素バリヤー層で被覆
される。架橋アクリレート層の耐熱性は、熱可塑性支持
体上の酸化ケイ素又は酸化アルミニウムの特に高い温度
での蒸着を可能にする。他の配置されるバリヤーフィル
ムは真空蒸着又は蒸着することができる窒化物又はケイ
化物から形成される。例えば、チッ化珪素、チッ化アル
ミニウム、又はチッ化チタンを用いてよい。この材料は
化学量論的な化合物であることが必要であり、場合によ
って過剰の金属を有する亜当量的である。
【0028】更に驚くべきことに、もう一つの重合アク
リレート層が酸素バリヤー層上に形成される。ポリプロ
ピレンバリヤー材の透過度は、金属化ナイロンの酸素透
過度よりもかなり低い約0.002まで低下する。第2
のアクリレート層は金属化シートを保護し、金属の酸素
バリヤー性の保持力を確実なものにする。低酸素透過度
を有する好ましい複合材料は、重合アクリレート層、S
iOx 、Al2 O3 、チッ化珪素、チッ化チタン又はチ
ッ化アルミニウムのようなバリヤー材層、及びもう一つ
の重合アクリレート層を熱可塑性支持体上に有する。ア
クリレート層は透過度を著しく低下させ、バリヤー材上
を被覆している層は機械的損傷からバリヤー材を保護
し、印刷に適する表面も与える。
リレート層が酸素バリヤー層上に形成される。ポリプロ
ピレンバリヤー材の透過度は、金属化ナイロンの酸素透
過度よりもかなり低い約0.002まで低下する。第2
のアクリレート層は金属化シートを保護し、金属の酸素
バリヤー性の保持力を確実なものにする。低酸素透過度
を有する好ましい複合材料は、重合アクリレート層、S
iOx 、Al2 O3 、チッ化珪素、チッ化チタン又はチ
ッ化アルミニウムのようなバリヤー材層、及びもう一つ
の重合アクリレート層を熱可塑性支持体上に有する。ア
クリレート層は透過度を著しく低下させ、バリヤー材上
を被覆している層は機械的損傷からバリヤー材を保護
し、印刷に適する表面も与える。
【0029】酸素透過性に関する実質的な改良点は、ポ
リプロピレン表面上にモノマーの液状フィルムを形成
し、次いで多官能価アクリレートの架橋することに帰す
ると考えられる。現場重合する第2のアクリレートモノ
マー層を加えることは、下層中の欠陥を埋め、本質的に
低い酸素透過度を有する材料の追加の厚さを与える。余
分な層はピンホール漏れを最小限にする。
リプロピレン表面上にモノマーの液状フィルムを形成
し、次いで多官能価アクリレートの架橋することに帰す
ると考えられる。現場重合する第2のアクリレートモノ
マー層を加えることは、下層中の欠陥を埋め、本質的に
低い酸素透過度を有する材料の追加の厚さを与える。余
分な層はピンホール漏れを最小限にする。
【0030】特に有用なバリヤーシートは複数のアクリ
レート層及び酸素バリヤー層で形成されていてよい。数
層のこのような材料の薄い層は、同じ全厚さを有する厚
い層の対よりもより効果的である。例えば、シートは厚
さ約0.5μmの架橋アクリレート層で被覆され、その
後、厚さ約0.1μmの金属層又は他の酸素バリヤー層
で被覆されてよい。アクリレート層及び金属層が形成さ
れた後に、好ましくはアクリレートである最終層で被覆
される。金属層同士の間のアクリレートの薄い層は層中
の酸素の側方拡散を低下させる。このような配置はボト
ル又はバイアルの酸素バリヤーにとって特に有用であ
る。
レート層及び酸素バリヤー層で形成されていてよい。数
層のこのような材料の薄い層は、同じ全厚さを有する厚
い層の対よりもより効果的である。例えば、シートは厚
さ約0.5μmの架橋アクリレート層で被覆され、その
後、厚さ約0.1μmの金属層又は他の酸素バリヤー層
で被覆されてよい。アクリレート層及び金属層が形成さ
れた後に、好ましくはアクリレートである最終層で被覆
される。金属層同士の間のアクリレートの薄い層は層中
の酸素の側方拡散を低下させる。このような配置はボト
ル又はバイアルの酸素バリヤーにとって特に有用であ
る。
【0031】支持体上にアクリレート層を配置した後に
酸素バリヤー材層を配置することが一般に好ましいが、
金属層を支持体上に直接配置した後にアクリレート層を
配置することにより酸素透過度は著しく減少する。
酸素バリヤー材層を配置することが一般に好ましいが、
金属層を支持体上に直接配置した後にアクリレート層を
配置することにより酸素透過度は著しく減少する。
【0032】重合アクリレート層は他の多くの理由から
都合良いものであると考えられる。熱硬化性材料は熱可
塑性支持体よりも耐熱性に優れている。コーティング工
程において、製品は、金属化、プラズマ処理等の高温加
工にかけられる。硬化したアクリレート被覆は蒸気を放
出せず、また、表面をシールし、熱可塑性支持体からの
材料の放出を阻止する。
都合良いものであると考えられる。熱硬化性材料は熱可
塑性支持体よりも耐熱性に優れている。コーティング工
程において、製品は、金属化、プラズマ処理等の高温加
工にかけられる。硬化したアクリレート被覆は蒸気を放
出せず、また、表面をシールし、熱可塑性支持体からの
材料の放出を阻止する。
【0033】真空システム内でアクリレートプレポリマ
ーを蒸発させ、支持体上に蒸着させることが特に好まし
く、この方法はアクリレートを精製するのに役立つ。実
際に、蒸発及び蒸着法は、真空ポンプに揮発性物質を逃
がし、高分子量アクリレートのみが支持体上に蒸着する
真空蒸留法である。揮発性物質の除去は、金属又は他の
無機物バリヤーフィルムの蒸着におけるような材料の非
常に高い温度での加工にとって望ましい。
ーを蒸発させ、支持体上に蒸着させることが特に好まし
く、この方法はアクリレートを精製するのに役立つ。実
際に、蒸発及び蒸着法は、真空ポンプに揮発性物質を逃
がし、高分子量アクリレートのみが支持体上に蒸着する
真空蒸留法である。揮発性物質の除去は、金属又は他の
無機物バリヤーフィルムの蒸着におけるような材料の非
常に高い温度での加工にとって望ましい。
【0034】これらの蒸着法のいずれかの後に、モノマ
ーフィルムは紫外線又は電子ビームに照射され、アクリ
レートの重合が起こり、一体式の架橋層が形成される。
照射による重合は慣用的に行われているものであり、一
般に用いられる電子の必要なフラックス又は波長及び紫
外線の全フラックスは公知である。紫外線照射による重
合を容易にするためにアクリレート中に光開始剤を用い
てよい。
ーフィルムは紫外線又は電子ビームに照射され、アクリ
レートの重合が起こり、一体式の架橋層が形成される。
照射による重合は慣用的に行われているものであり、一
般に用いられる電子の必要なフラックス又は波長及び紫
外線の全フラックスは公知である。紫外線照射による重
合を容易にするためにアクリレート中に光開始剤を用い
てよい。
【0035】支持体をアクリレート層及び金属層で被覆
するのに適当な装置が図6に示されている。コーティン
グ装置の全てが慣用的な真空チャンバー36内に配置さ
れている。ポリプロピレン、ポリエステル又はナイロン
シートのロールは巻出リール37上に取付けられてい
る。支持体を形成するシート38は第1回転ドラム39
の周囲、第2回転ドラムの周囲を取り巻いており、巻取
リール41に送られる。アイドラーロール42は、巻出
リールからドラム及び巻取リールにシート材料を導くた
めに適切に使用される。
するのに適当な装置が図6に示されている。コーティン
グ装置の全てが慣用的な真空チャンバー36内に配置さ
れている。ポリプロピレン、ポリエステル又はナイロン
シートのロールは巻出リール37上に取付けられてい
る。支持体を形成するシート38は第1回転ドラム39
の周囲、第2回転ドラムの周囲を取り巻いており、巻取
リール41に送られる。アイドラーロール42は、巻出
リールからドラム及び巻取リールにシート材料を導くた
めに適切に使用される。
【0036】フラッシュ蒸発器43は第1コーティング
ステーションにおいてドラムに近接して取付けられてい
る。フラッシュ蒸発器はドラムの周囲を移動している支
持体シート上にアクリレートモノマーの層又はフィルム
を蒸着する。アクリレートモノマーで被覆された後に、
支持体シートは、電子銃又は紫外線照射源のような源4
4にアクリレートが照射される照射ステーションを通過
する。フィルムの照射又は電子衝撃はアクリレートモノ
マーの重合を誘発する。
ステーションにおいてドラムに近接して取付けられてい
る。フラッシュ蒸発器はドラムの周囲を移動している支
持体シート上にアクリレートモノマーの層又はフィルム
を蒸着する。アクリレートモノマーで被覆された後に、
支持体シートは、電子銃又は紫外線照射源のような源4
4にアクリレートが照射される照射ステーションを通過
する。フィルムの照射又は電子衝撃はアクリレートモノ
マーの重合を誘発する。
【0037】次いで、シートは、真空蒸着又はスパッタ
ーにより電極用金属被覆が形成される金属化ステーショ
ン46を通過する。次いで、シートを、金属層上に保護
層を形成させるために、他の一つのアクリレートモノマ
ー層が形成される他の一つのフラッシュ蒸発器47を通
過させる。モノマー層は、ドラムに隣接する紫外線源又
は電子ビーム源48からの照射により硬化する。アクリ
レート層が金属層の上方にあるか下方にあるかに依存し
て蒸発器43又は47のいずれかが使用される。金属層
がアクリレート層同士の間に挟まれる場合には、蒸発器
とそれらに対応する照射源の両方が使用されることは明
らかである。
ーにより電極用金属被覆が形成される金属化ステーショ
ン46を通過する。次いで、シートを、金属層上に保護
層を形成させるために、他の一つのアクリレートモノマ
ー層が形成される他の一つのフラッシュ蒸発器47を通
過させる。モノマー層は、ドラムに隣接する紫外線源又
は電子ビーム源48からの照射により硬化する。アクリ
レート層が金属層の上方にあるか下方にあるかに依存し
て蒸発器43又は47のいずれかが使用される。金属層
がアクリレート層同士の間に挟まれる場合には、蒸発器
とそれらに対応する照射源の両方が使用されることは明
らかである。
【0038】容器を被覆するための例示的な方法を以下
に記載する。容器は、慣用的手段を用いて慣用的な熱可
塑性材料から射出成形又はブロー成形される。次いで、
容器は表面を活性化及び滑らかにするために火炎処理さ
れることが好ましい。支持体上のアクリレート層の接着
力はプラズマ又は火炎処理による表面の活性化によって
高まることが見出された。高温気流を用いてもよい。
に記載する。容器は、慣用的手段を用いて慣用的な熱可
塑性材料から射出成形又はブロー成形される。次いで、
容器は表面を活性化及び滑らかにするために火炎処理さ
れることが好ましい。支持体上のアクリレート層の接着
力はプラズマ又は火炎処理による表面の活性化によって
高まることが見出された。高温気流を用いてもよい。
【0039】典型的な製造ラインにおいて、容器114
は火炎処理ステーション、コーティングステーション及
び硬化ステーションを連続的に通過する。火炎処理ステ
ーションにおいて、容器は、複数のプロパンガス又は天
然ガストーチ116からの火炎中に入れられる。接着力
を高めるための表面の活性化に加え、火炎処理は容器の
表面を非常に滑らかにすることができ、その後のコーテ
ィングによる完全な被覆の達成を確実なものにする。火
炎は容器上の薄い表面層を軟化又は溶融させるのに十分
な強さで表面に当てられる。
は火炎処理ステーション、コーティングステーション及
び硬化ステーションを連続的に通過する。火炎処理ステ
ーションにおいて、容器は、複数のプロパンガス又は天
然ガストーチ116からの火炎中に入れられる。接着力
を高めるための表面の活性化に加え、火炎処理は容器の
表面を非常に滑らかにすることができ、その後のコーテ
ィングによる完全な被覆の達成を確実なものにする。火
炎は容器上の薄い表面層を軟化又は溶融させるのに十分
な強さで表面に当てられる。
【0040】火炎処理は、コーティングが表面の不整が
なくなるように容器上のばりを溶融し、そして除去し、
型きずを滑らかにする。熱可塑性材料は効果的に過冷却
された液体であるために、「溶融」は誤った呼び方であ
ると見なされている。従って、溶融は表面の不整を滑ら
かにするための表面の十分な軟化であると見なされる。
なくなるように容器上のばりを溶融し、そして除去し、
型きずを滑らかにする。熱可塑性材料は効果的に過冷却
された液体であるために、「溶融」は誤った呼び方であ
ると見なされている。従って、溶融は表面の不整を滑ら
かにするための表面の十分な軟化であると見なされる。
【0041】このようなアクリレート層は、1つ又はそ
れ以上のノズル117が支持体上にアクリレートモノマ
ーの薄い被覆を吹付けるコーティングステーションにお
いて塗布される。このような吹付けられた被覆の厚さ
は、例えば約1〜12μmの程度である。支持体上に吹
付けられたアクリレートは低粘性モノマーであるか、又
は所望であれば吹付けのためにモノマー及び/又は低分
子量ポリマーを溶剤と組み合わせてよい。アクリレート
が紫外線照射により架橋する場合には、光開始剤が吹付
けられる組成物中に含まれていてよい。
れ以上のノズル117が支持体上にアクリレートモノマ
ーの薄い被覆を吹付けるコーティングステーションにお
いて塗布される。このような吹付けられた被覆の厚さ
は、例えば約1〜12μmの程度である。支持体上に吹
付けられたアクリレートは低粘性モノマーであるか、又
は所望であれば吹付けのためにモノマー及び/又は低分
子量ポリマーを溶剤と組み合わせてよい。アクリレート
が紫外線照射により架橋する場合には、光開始剤が吹付
けられる組成物中に含まれていてよい。
【0042】容器の表面にアクリレートを吹付ける代替
方法には、容器を液状アクリレート組成物中に浸漬する
ことが含まれる。
方法には、容器を液状アクリレート組成物中に浸漬する
ことが含まれる。
【0043】コーティングステーションに続き、容器
は、複数の紫外線ランプ118がアクリレート層を照射
して架橋を引き起こす硬化ステーションを通過する。
は、複数の紫外線ランプ118がアクリレート層を照射
して架橋を引き起こす硬化ステーションを通過する。
【0044】容器へのアクリレート層の形成に続き、酸
素バリヤー層が形成される。これは真空チャンバー内で
の蒸着によることが好ましい。金属バリヤー層、例えば
アルミニウム層は真空蒸着又はスパッターにより形成さ
れる。酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チッ化ケイ素又
は他の類似物質をプラズマ化学気相成長法により蒸着し
てよい。例えば、SiOx を酸化剤又は不活性キャリヤ
ーガスを用いるプラズマ蒸着法により蒸着してよい。酸
素プラズマ中で酸化物に転化されるアルミニウムの電子
ビーム蒸発又は好ましくは蒸発によって酸化アルミニウ
ムを蒸着することができる。
素バリヤー層が形成される。これは真空チャンバー内で
の蒸着によることが好ましい。金属バリヤー層、例えば
アルミニウム層は真空蒸着又はスパッターにより形成さ
れる。酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チッ化ケイ素又
は他の類似物質をプラズマ化学気相成長法により蒸着し
てよい。例えば、SiOx を酸化剤又は不活性キャリヤ
ーガスを用いるプラズマ蒸着法により蒸着してよい。酸
素プラズマ中で酸化物に転化されるアルミニウムの電子
ビーム蒸発又は好ましくは蒸発によって酸化アルミニウ
ムを蒸着することができる。
【0045】アクリレート層を形成させるための代替的
な方法は真空チャンバー内で行われる。シート支持体を
アクリレート層及び酸素バリヤー層で被覆するための適
切な装置が図14に示されている。コーティング装置の
全てが慣用的な真空チャンバー121内にある。ポリプ
ロピレン、ポリエステル又はナイロンシートのロールは
巻出リール122上に取り付けられている。支持体を形
成するシート123は回転ドラム124の周囲を取り巻
いており、巻取リール126に送られる。アイドラーロ
ール127が巻出リールからドラム及び巻取リールにシ
ート材料を導くために適切に使用される。
な方法は真空チャンバー内で行われる。シート支持体を
アクリレート層及び酸素バリヤー層で被覆するための適
切な装置が図14に示されている。コーティング装置の
全てが慣用的な真空チャンバー121内にある。ポリプ
ロピレン、ポリエステル又はナイロンシートのロールは
巻出リール122上に取り付けられている。支持体を形
成するシート123は回転ドラム124の周囲を取り巻
いており、巻取リール126に送られる。アイドラーロ
ール127が巻出リールからドラム及び巻取リールにシ
ート材料を導くために適切に使用される。
【0046】フラッシュ蒸発器128は第1コーティン
グステーションにおいてドラムに近接して取付けられて
いる。フラッシュ蒸発器はドラムの周囲を移動している
支持体シート上にアクリレートモノマーの層又はフィル
ムを形成させる。アクリレートモノマーで被覆された後
に、支持体シートは、電子銃又は紫外線照射源のような
源129にアクリレートが照射される照射ステーション
を通過する。フィルムの紫外線照射又は電子衝撃はアク
リレートモノマーの重合を誘発する。
グステーションにおいてドラムに近接して取付けられて
いる。フラッシュ蒸発器はドラムの周囲を移動している
支持体シート上にアクリレートモノマーの層又はフィル
ムを形成させる。アクリレートモノマーで被覆された後
に、支持体シートは、電子銃又は紫外線照射源のような
源129にアクリレートが照射される照射ステーション
を通過する。フィルムの紫外線照射又は電子衝撃はアク
リレートモノマーの重合を誘発する。
【0047】次いで、シートは、プラズマ蒸着、真空蒸
着等により酸素バリヤー材被覆が適用される蒸着ステー
ション131を通過する。次いで、シートは、酸素バリ
ヤー上に保護層を形成するためにもう一つのアクリレー
トモノマー層が形成されるもう一つのフラッシュ蒸発器
132を通過する。このモノマー層は、ドラムに隣接す
る紫外線源又は電子ビーム源133からの照射により硬
化する。そして被覆シートが巻取ロール126上に巻取
られる。
着等により酸素バリヤー材被覆が適用される蒸着ステー
ション131を通過する。次いで、シートは、酸素バリ
ヤー上に保護層を形成するためにもう一つのアクリレー
トモノマー層が形成されるもう一つのフラッシュ蒸発器
132を通過する。このモノマー層は、ドラムに隣接す
る紫外線源又は電子ビーム源133からの照射により硬
化する。そして被覆シートが巻取ロール126上に巻取
られる。
【0048】モノマーの蒸発は、米国特許第4,77
2,515号、同第4,696,719号、同第4,8
42,893号、同第4,954,371号及び/又は
同第5,097,800号に記載されているようなフラ
ッシュ蒸発装置129、132から行われることが好ま
しい。これらの特許は照射によるアクリレートの重合も
記載している。このようなフラッシュ蒸発装置におい
て、液状アクリレートモノマーが加熱チャンバー内に液
滴として注入される。高温のチャンバーは液滴を蒸発さ
せ、モノマー蒸気を発生させる。モノマー蒸気は、モノ
マー蒸気が流れるノズルを形成している縦穴を有するチ
ャンバー内を満たす。
2,515号、同第4,696,719号、同第4,8
42,893号、同第4,954,371号及び/又は
同第5,097,800号に記載されているようなフラ
ッシュ蒸発装置129、132から行われることが好ま
しい。これらの特許は照射によるアクリレートの重合も
記載している。このようなフラッシュ蒸発装置におい
て、液状アクリレートモノマーが加熱チャンバー内に液
滴として注入される。高温のチャンバーは液滴を蒸発さ
せ、モノマー蒸気を発生させる。モノマー蒸気は、モノ
マー蒸気が流れるノズルを形成している縦穴を有するチ
ャンバー内を満たす。
【0049】2通りの態様の蒸発器が適当である。これ
らのうちの一方において、液滴を注入するためのオリフ
ィスと蒸発器とはノズルシリンダーの一方の末端に接続
されている。他の態様において、インゼクターとフラッ
シュ蒸発器セクションとはノズルチャンバーの中央にお
いてT字型のように接続されている。
らのうちの一方において、液滴を注入するためのオリフ
ィスと蒸発器とはノズルシリンダーの一方の末端に接続
されている。他の態様において、インゼクターとフラッ
シュ蒸発器セクションとはノズルチャンバーの中央にお
いてT字型のように接続されている。
【0050】被覆するべき表面をコーティングする直前
にプラズマ処理することがしばしば望ましいことが見出
された。慣用的なプラズマ銃134は、モノマーフィル
ム形成前に連続基材上のシートの表面を活性化させるた
めに真空チャンバー内のフラッシュ蒸発器128及び1
32の各々の上流に設置されている。慣用的なプラズマ
発生器が使用される。
にプラズマ処理することがしばしば望ましいことが見出
された。慣用的なプラズマ銃134は、モノマーフィル
ム形成前に連続基材上のシートの表面を活性化させるた
めに真空チャンバー内のフラッシュ蒸発器128及び1
32の各々の上流に設置されている。慣用的なプラズマ
発生器が使用される。
【0051】真空チャンバー内での表面処理は全ての表
面にとって非常に重要であって、生フィルムの表面に適
しない。再び図6を参照すると、慣用的なプラズマ銃5
2が、モノマーフィルム形成前に連続基材上のシートの
表面を活性化させるために真空チャンバー内のフラッシ
ュ蒸発器43及び49の各々の上流に設置されている。
もう一つのプラズマ銃52が真空蒸着ステーション46
の直前に備えられている。慣用的なプラズマ発生器が使
用される。
面にとって非常に重要であって、生フィルムの表面に適
しない。再び図6を参照すると、慣用的なプラズマ銃5
2が、モノマーフィルム形成前に連続基材上のシートの
表面を活性化させるために真空チャンバー内のフラッシ
ュ蒸発器43及び49の各々の上流に設置されている。
もう一つのプラズマ銃52が真空蒸着ステーション46
の直前に備えられている。慣用的なプラズマ発生器が使
用される。
【0052】例示的な態様において、プラズマ発生器は
約50kHzの周波数の約500〜1000ボルトの電
圧で作動される。電力レベルは約500〜3000ワッ
トの程度である。例えば、30〜90m/分の速度で進
行する幅50cmのフィルムは約500ワットの電力が
適当であることが明らかになった。
約50kHzの周波数の約500〜1000ボルトの電
圧で作動される。電力レベルは約500〜3000ワッ
トの程度である。例えば、30〜90m/分の速度で進
行する幅50cmのフィルムは約500ワットの電力が
適当であることが明らかになった。
【0053】容器をアクリレート層及びバリヤー材層で
被覆するために類似のシステムを用いてよい。容器は、
アクリレート蒸発ステーション、アクリレート凝縮ステ
ーション及び蒸着ステーションを連続的に移動する。2
層のアクリレート層が使用される場合には、第2のアク
リレートは同一のフラッシュ蒸発器によるか又は第2の
同様なフラッシュ蒸発器により適用されてよい。
被覆するために類似のシステムを用いてよい。容器は、
アクリレート蒸発ステーション、アクリレート凝縮ステ
ーション及び蒸着ステーションを連続的に移動する。2
層のアクリレート層が使用される場合には、第2のアク
リレートは同一のフラッシュ蒸発器によるか又は第2の
同様なフラッシュ蒸発器により適用されてよい。
【0054】熱可塑性支持体上に架橋コーティングを形
成するために用いられるアクリレートは、当該コーティ
ングを形成するために用いられる方法に依存して若干異
なる。浸漬又は吹付けに用いるアクリレートは同一であ
り、アクリレートがモノマーである必要はない。一般
に、用いられるアクリレートは高分子量物質と低分子量
物質との混合物であり、浸漬又は吹付け用の所望の粘度
の組成物が得られる。低粘度混合物を得るために、約1
50以下の分子量を有するモノマーから約20,000
程度の分子量を有する部分重合物質を混合してよい。多
数の架橋が存在するように混合物中に多官能価アクリレ
ートが存在すべきである。
成するために用いられるアクリレートは、当該コーティ
ングを形成するために用いられる方法に依存して若干異
なる。浸漬又は吹付けに用いるアクリレートは同一であ
り、アクリレートがモノマーである必要はない。一般
に、用いられるアクリレートは高分子量物質と低分子量
物質との混合物であり、浸漬又は吹付け用の所望の粘度
の組成物が得られる。低粘度混合物を得るために、約1
50以下の分子量を有するモノマーから約20,000
程度の分子量を有する部分重合物質を混合してよい。多
数の架橋が存在するように混合物中に多官能価アクリレ
ートが存在すべきである。
【0055】蒸発−凝縮法により形成されたアクリレー
ト層の場合には、適当なアクリレートの範囲がより限定
される。これらのアクリレート樹脂は一般に150〜6
00の範囲の分子量を有するモノマーである。このモノ
マーは200〜400の範囲の分子量を有することが好
ましい。高分子量フッ化アクリレート又はメタクリレー
トはこれらの低分子量物質に相当するものであって、ア
クリレート層を形成するのに使用してよい。例えば、約
2000の分子量を有するフッ化アクリレートは、約3
00程度の分子量を有する非フッ化アクリレートと同様
に蒸発及び凝縮する。フッ化アクリレートに対する分子
量の許容可能な範囲は約400〜3000である。フッ
化アクリレートには、モノアクリレート、ジアクリレー
ト、及びメタクリレートが含まれる。塩素化アクリレー
トを使用してもよい。
ト層の場合には、適当なアクリレートの範囲がより限定
される。これらのアクリレート樹脂は一般に150〜6
00の範囲の分子量を有するモノマーである。このモノ
マーは200〜400の範囲の分子量を有することが好
ましい。高分子量フッ化アクリレート又はメタクリレー
トはこれらの低分子量物質に相当するものであって、ア
クリレート層を形成するのに使用してよい。例えば、約
2000の分子量を有するフッ化アクリレートは、約3
00程度の分子量を有する非フッ化アクリレートと同様
に蒸発及び凝縮する。フッ化アクリレートに対する分子
量の許容可能な範囲は約400〜3000である。フッ
化アクリレートには、モノアクリレート、ジアクリレー
ト、及びメタクリレートが含まれる。塩素化アクリレー
トを使用してもよい。
【0056】分子量が約150未満である場合には、モ
ノマーは揮発性が高すぎてモノマーフィルムを形成する
のに十分に凝縮しない。分子量が約600を超える場合
には、モノマーはフラッシュ蒸発器内においてモノマー
の分解温度より低い安全な温度で容易に蒸発しない。
ノマーは揮発性が高すぎてモノマーフィルムを形成する
のに十分に凝縮しない。分子量が約600を超える場合
には、モノマーはフラッシュ蒸発器内においてモノマー
の分解温度より低い安全な温度で容易に蒸発しない。
【0057】モノマーが重合する時にフィルムの収縮が
起こる。過剰な収縮は支持体上の層の接着力を弱くす
る。約15〜20%までの収縮率は薄いアクリレート層
に関して許容できる。しかしながら、信頼性のあるコー
ティング接着に対しては10%未満の収縮率が好まし
い。
起こる。過剰な収縮は支持体上の層の接着力を弱くす
る。約15〜20%までの収縮率は薄いアクリレート層
に関して許容できる。しかしながら、信頼性のあるコー
ティング接着に対しては10%未満の収縮率が好まし
い。
【0058】フラッシュ蒸発に用いる典型的なモノマー
には、架橋を促進させるためのかなりの量のジアクリレ
ート及び/又はトリアクリレートが含まれる。所望の蒸
発及び凝縮特性並びに接着力を得るため、及び蒸着フィ
ルムの重合時の収縮を制御するために、アクリレート混
合物を使用してよい。
には、架橋を促進させるためのかなりの量のジアクリレ
ート及び/又はトリアクリレートが含まれる。所望の蒸
発及び凝縮特性並びに接着力を得るため、及び蒸着フィ
ルムの重合時の収縮を制御するために、アクリレート混
合物を使用してよい。
【0059】適当なモノマーは、真空チャンバー内でモ
ノマーの熱分解温度より低く、且つ、蒸発温度で数秒以
内で重合が起こる温度よりも低い温度でフラッシュ蒸発
しうるようなものである。また、このモノマーは紫外線
又は電子ビーム照射に暴露された場合に容易に架橋でき
るものであるべきである。
ノマーの熱分解温度より低く、且つ、蒸発温度で数秒以
内で重合が起こる温度よりも低い温度でフラッシュ蒸発
しうるようなものである。また、このモノマーは紫外線
又は電子ビーム照射に暴露された場合に容易に架橋でき
るものであるべきである。
【0060】このモノマー組成物はモノアクリレートと
ジアクリレートとの混合物を含んで成ってよい。トリア
クリレートは蒸発温度で反応性であり、且つ、重合する
傾向がある。一般に、収縮は高分子量物質によって減少
するとされている。
ジアクリレートとの混合物を含んで成ってよい。トリア
クリレートは蒸発温度で反応性であり、且つ、重合する
傾向がある。一般に、収縮は高分子量物質によって減少
するとされている。
【0061】一般に、蒸発したアクリレートモノマーの
少なくとも大部分が架橋形成のための多官能価アクリレ
ートであることが望ましい。アクリレートはジアクリレ
ート又はトリアクリレートのような多官能価アクリレー
トを少なくとも70%含むことが好ましい。架橋度が低
すぎる場合には、重合アクリレート層は適切な硬化速度
を有しえない。
少なくとも大部分が架橋形成のための多官能価アクリレ
ートであることが望ましい。アクリレートはジアクリレ
ート又はトリアクリレートのような多官能価アクリレー
トを少なくとも70%含むことが好ましい。架橋度が低
すぎる場合には、重合アクリレート層は適切な硬化速度
を有しえない。
【0062】アクリレートモノマーの半分未満が多官能
価アクリレートから成る場合がある。例えば、乾燥コン
デンサーフィルムにおいて、ある組成物は約80%のモ
ノアクリレートと約20%のジアクリレートとを含んで
成る。モノアクリレートが高誘電率を有するために高い
割合でモノアクリレートが使用される。
価アクリレートから成る場合がある。例えば、乾燥コン
デンサーフィルムにおいて、ある組成物は約80%のモ
ノアクリレートと約20%のジアクリレートとを含んで
成る。モノアクリレートが高誘電率を有するために高い
割合でモノアクリレートが使用される。
【0063】アクリレートモノマーの分子量は200〜
400の範囲であることが好ましい。分子量が約200
未満である場合には、モノマーは容易に蒸発するが、支
持体を冷却せずには支持体上に定量的に凝縮しない。分
子量が約400を超える場合には、モノマーを蒸発させ
ることが困難になり、高い蒸発温度が要求される。
400の範囲であることが好ましい。分子量が約200
未満である場合には、モノマーは容易に蒸発するが、支
持体を冷却せずには支持体上に定量的に凝縮しない。分
子量が約400を超える場合には、モノマーを蒸発させ
ることが困難になり、高い蒸発温度が要求される。
【0064】アクリレートモノマーは25℃において1
〜20μmHgの範囲の蒸気圧を有していることが好ま
しい。蒸気圧が約1μmHg未満である場合には、妥当
なコーティング時間内で支持体上にコーティングを形成
するために十分な材料を蒸発させるために非常に高い温
度が必要になる。高温はモノマーの熱分解又は早期硬化
を引き起こす。蒸気圧が約20μmHgよりも高い場合
には、支持体上にフィルムを形成するモノマーの凝縮
は、実際的なコーティング加工に対する有効性を非常に
低下させる。支持体表面がモノマーの凝固点より低い温
度に冷却されるまで適当な有効性は得られず、この場合
には材料は適切に重合しない。
〜20μmHgの範囲の蒸気圧を有していることが好ま
しい。蒸気圧が約1μmHg未満である場合には、妥当
なコーティング時間内で支持体上にコーティングを形成
するために十分な材料を蒸発させるために非常に高い温
度が必要になる。高温はモノマーの熱分解又は早期硬化
を引き起こす。蒸気圧が約20μmHgよりも高い場合
には、支持体上にフィルムを形成するモノマーの凝縮
は、実際的なコーティング加工に対する有効性を非常に
低下させる。支持体表面がモノマーの凝固点より低い温
度に冷却されるまで適当な有効性は得られず、この場合
には材料は適切に重合しない。
【0065】この蒸発した組成物中に含まれてよい少な
くとも5種のモノアクリレート、10種のジアクリレー
ト、10〜15種のトリアクリレート及び2種又は3種
のテトラアクリレートが存在する。アクリレートが、2
26の分子量を有するヘキサンジオールジアクリレート
(HDDA)及び/又は約300の分子量を有するトリ
プロピレングリコールジアクリレート(TRPGDA)
を含んで成ることが最も好ましい。他のアクリレートを
使用してよく、例えば、2−フェノキシエチルアクリレ
ート(分子量192)、イソボルニルアクリレート(分
子量208)及びラウリルアクリレート(分子量24
0)、ジョージア州アトランタ所在のRadcure 社製のエ
ポキシアクリレートRDX80095等のモノアクリレート類;
ジエチレングリコールジアクリレート(分子量21
4)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(分子量
212)、プロポキレート化ネオペンチルグリコールジ
アクリレート(分子量328)及びポリエチレングリコ
ールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアク
リレート(分子量302)、並びにビスフェノールAエ
ポキシジアクリレート等のジアクリレート類;及びトリ
メチロールプロパントリアクリレート(分子量29
6)、エトキシレート化トリメチロールプロパントリア
クリレート(分子量428)、プロピレート化トリメチ
ロールプロパントリアクリレート(分子量470)及び
ペンタエリスリトールトリアクリレート(分子量29
8)等のトリアクリレート類を組み合わせて使用してよ
い。イソボルニルメタクリレート(分子量222)及び
2−フェノキシエチルメタクリレート(分子量206)
等のモノメタクリレート並びにトリエチレングリコール
ジメタクリレート(分子量286)及び1,6−ヘキサ
ンジオールジメタクリレート(分子量254)等のジメ
タクリレートも有用であるが、硬化が非常に遅いので高
速コーティング加工に対しては有用でない。
くとも5種のモノアクリレート、10種のジアクリレー
ト、10〜15種のトリアクリレート及び2種又は3種
のテトラアクリレートが存在する。アクリレートが、2
26の分子量を有するヘキサンジオールジアクリレート
(HDDA)及び/又は約300の分子量を有するトリ
プロピレングリコールジアクリレート(TRPGDA)
を含んで成ることが最も好ましい。他のアクリレートを
使用してよく、例えば、2−フェノキシエチルアクリレ
ート(分子量192)、イソボルニルアクリレート(分
子量208)及びラウリルアクリレート(分子量24
0)、ジョージア州アトランタ所在のRadcure 社製のエ
ポキシアクリレートRDX80095等のモノアクリレート類;
ジエチレングリコールジアクリレート(分子量21
4)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(分子量
212)、プロポキレート化ネオペンチルグリコールジ
アクリレート(分子量328)及びポリエチレングリコ
ールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアク
リレート(分子量302)、並びにビスフェノールAエ
ポキシジアクリレート等のジアクリレート類;及びトリ
メチロールプロパントリアクリレート(分子量29
6)、エトキシレート化トリメチロールプロパントリア
クリレート(分子量428)、プロピレート化トリメチ
ロールプロパントリアクリレート(分子量470)及び
ペンタエリスリトールトリアクリレート(分子量29
8)等のトリアクリレート類を組み合わせて使用してよ
い。イソボルニルメタクリレート(分子量222)及び
2−フェノキシエチルメタクリレート(分子量206)
等のモノメタクリレート並びにトリエチレングリコール
ジメタクリレート(分子量286)及び1,6−ヘキサ
ンジオールジメタクリレート(分子量254)等のジメ
タクリレートも有用であるが、硬化が非常に遅いので高
速コーティング加工に対しては有用でない。
【0066】一般に、高分子量アクリレートの非常に低
い蒸気圧と高い粘度のために、高分子量アクリレートを
蒸発させることは実行可能でないと見なされている。蒸
発したアクリレートコーティングは低分子量モノマーに
限られており、低粘度を有する概して約400未満の分
子量を有するものである。一般に粘度は50センチポア
ズ未満である。
い蒸気圧と高い粘度のために、高分子量アクリレートを
蒸発させることは実行可能でないと見なされている。蒸
発したアクリレートコーティングは低分子量モノマーに
限られており、低粘度を有する概して約400未満の分
子量を有するものである。一般に粘度は50センチポア
ズ未満である。
【0067】しかしながら、非常に低い粘度を有する材
料と非常に高い粘度を有する材料とを混合することによ
って、フラッシュ蒸発、凝縮及び硬化を達成できること
が見出された。例えば、70%のトリプロピレングリコ
ールジアクリレート(TRPGDA)と30%のβ−カ
ルボキシエチルアクリレート(BCEA)との混合物は
約15センチストークスの粘度を有し、容易に蒸発、凝
縮及び硬化する。低粘度成分は混合物の粘度を低下さ
せ、蒸発器内での気化を改良し、高粘度アクリレートの
フラッシュ蒸発を助ける。
料と非常に高い粘度を有する材料とを混合することによ
って、フラッシュ蒸発、凝縮及び硬化を達成できること
が見出された。例えば、70%のトリプロピレングリコ
ールジアクリレート(TRPGDA)と30%のβ−カ
ルボキシエチルアクリレート(BCEA)との混合物は
約15センチストークスの粘度を有し、容易に蒸発、凝
縮及び硬化する。低粘度成分は混合物の粘度を低下さ
せ、蒸発器内での気化を改良し、高粘度アクリレートの
フラッシュ蒸発を助ける。
【0068】高分子量アクリレートと低分子量アクリレ
ートとの混合物が使用される場合には、混合物の重量平
均分子量が200〜600の範囲にあることが好まし
く、約400であることがより好ましい。これによって
蒸発器内での妥当な温度での混合物の都合良い蒸発が達
成される。
ートとの混合物が使用される場合には、混合物の重量平
均分子量が200〜600の範囲にあることが好まし
く、約400であることがより好ましい。これによって
蒸発器内での妥当な温度での混合物の都合良い蒸発が達
成される。
【0069】低分子量アクリレートの幾つか例には、ヘ
キサンジオールジアクリレート、ジエチレングリコール
ジアクリレート、プロパンジアクリレート、ブタンジオ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、フ
ェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレー
ト及びラウリルアクリレートがある。高分子量アクリレ
ートの幾つかの例には、ビスフェノールAジアクリレー
ト、BCEA、Radcure 7100(ジョージア州アトランタ
所在のRadcure 社から入手可能なアミンアクリレー
ト)、Radcure 169、Radcure 170 、アクリレート化リ
ン酸及びメタクリレート化リン酸、Henkel 4770 (ペン
シルヴェニア州アンブラー所在のHenkel Corporationか
ら入手可能なアミンアクリレート)及びグリセロールプ
ロポキシトリアクリレートがある。
キサンジオールジアクリレート、ジエチレングリコール
ジアクリレート、プロパンジアクリレート、ブタンジオ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、フ
ェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレー
ト及びラウリルアクリレートがある。高分子量アクリレ
ートの幾つかの例には、ビスフェノールAジアクリレー
ト、BCEA、Radcure 7100(ジョージア州アトランタ
所在のRadcure 社から入手可能なアミンアクリレー
ト)、Radcure 169、Radcure 170 、アクリレート化リ
ン酸及びメタクリレート化リン酸、Henkel 4770 (ペン
シルヴェニア州アンブラー所在のHenkel Corporationか
ら入手可能なアミンアクリレート)及びグリセロールプ
ロポキシトリアクリレートがある。
【0070】特に好ましい高分子量材料にはBCEAが
含まれ、この物質は酸性であり、硬化時に僅か約4%の
収縮率を示す。他の適切な材料はリン酸のアクリレート
又はメタクリレートである。酸性アクリレート又はジア
クリレートのダイマー、トリマー及びテトラマーと共に
アクリル酸を組成物中に使用することもできる。蒸発チ
ャンバー内で気化する前にプレポリマーを予備加熱する
ことによって、アクリレートの分子量範囲は拡がる。
含まれ、この物質は酸性であり、硬化時に僅か約4%の
収縮率を示す。他の適切な材料はリン酸のアクリレート
又はメタクリレートである。酸性アクリレート又はジア
クリレートのダイマー、トリマー及びテトラマーと共に
アクリル酸を組成物中に使用することもできる。蒸発チ
ャンバー内で気化する前にプレポリマーを予備加熱する
ことによって、アクリレートの分子量範囲は拡がる。
【0071】モノマーフィルムが形成される支持体の温
度は凝縮の効率に大きな影響を及ぼすことが見出され
た。支持体を真空チャンバー内に配置する前に支持体を
冷却することが望ましい。良い凝縮効率は少なくとも2
00の分子量を有するモノマーと0〜15℃の範囲の温
度に冷却された支持体とによって達成される。被覆する
べき容器のラック(rack)は冷却装置から除去され、真
空チャンバー内に装入され、減圧され、次いで容器が過
度の高温になる前に被覆される。
度は凝縮の効率に大きな影響を及ぼすことが見出され
た。支持体を真空チャンバー内に配置する前に支持体を
冷却することが望ましい。良い凝縮効率は少なくとも2
00の分子量を有するモノマーと0〜15℃の範囲の温
度に冷却された支持体とによって達成される。被覆する
べき容器のラック(rack)は冷却装置から除去され、真
空チャンバー内に装入され、減圧され、次いで容器が過
度の高温になる前に被覆される。
【0072】支持体が低温に保たれるように回転ドラム
を冷却することも望ましい。被覆されたシートが滑らか
であり且つ薄い(一般に12μm未満)場合には、0〜
15℃の範囲に冷却された回転ドラムを用いて少なくと
も200の分子量を有するモノマーによって良好な凝縮
効率を達成することができる。
を冷却することも望ましい。被覆されたシートが滑らか
であり且つ薄い(一般に12μm未満)場合には、0〜
15℃の範囲に冷却された回転ドラムを用いて少なくと
も200の分子量を有するモノマーによって良好な凝縮
効率を達成することができる。
【0073】図8には、支持体温度の関数としてヘキサ
ンジオールジアクリレートモノマーの測定された凝縮効
率を表す連続なデータ点が示されている。HDDAは比
較的揮発性の約212の分子量を有するモノマーであ
る。約300の分子量を有するトリプロピレングリコー
ルジアクリレートのようなあまり揮発性でないモノマー
は高い凝縮効率を有する。
ンジオールジアクリレートモノマーの測定された凝縮効
率を表す連続なデータ点が示されている。HDDAは比
較的揮発性の約212の分子量を有するモノマーであ
る。約300の分子量を有するトリプロピレングリコー
ルジアクリレートのようなあまり揮発性でないモノマー
は高い凝縮効率を有する。
【0074】支持体の過剰な冷却は避けねばならない。
例えば、コーティングドラム温度が約0℃より低い場合
には、HDDAは支持体上で凝固する。凝固したモノマ
ーは重合することができない。従って、冷却温度はモノ
マーの凝固点よりも高いが、凝縮効率が著しく減少しな
い温度よりも低い温度に支持体表面を保たれねばならな
い。
例えば、コーティングドラム温度が約0℃より低い場合
には、HDDAは支持体上で凝固する。凝固したモノマ
ーは重合することができない。従って、冷却温度はモノ
マーの凝固点よりも高いが、凝縮効率が著しく減少しな
い温度よりも低い温度に支持体表面を保たれねばならな
い。
【0075】支持体のロールを予冷する代わりに、又は
これに加えて、蒸発器に向かい合うシート前面を冷却す
ることができる。例えば、巻出リールと第1ドラムとの
間のアイドラーロール42は、支持体シートが第1ドラ
ムに達する前に支持体シートの前面を冷却するために冷
却されていてよい。シートの前面、すなわちアクリレー
トモノマーフィルムを形成させる面を冷却することは高
速加工を可能にし、また、粗い反対面を有するシートの
冷却を可能にする。
これに加えて、蒸発器に向かい合うシート前面を冷却す
ることができる。例えば、巻出リールと第1ドラムとの
間のアイドラーロール42は、支持体シートが第1ドラ
ムに達する前に支持体シートの前面を冷却するために冷
却されていてよい。シートの前面、すなわちアクリレー
トモノマーフィルムを形成させる面を冷却することは高
速加工を可能にし、また、粗い反対面を有するシートの
冷却を可能にする。
【0076】アクリレートモノマーフィルムを形成させ
るシート材料の予冷は、巻込コンデンサー用シート材料
の製造に加えてその他の用途にとって重要である。例え
ば、アクリレートで紙を望ましく被覆するには時間を要
し、紙の粗い表面により回転ドラム上の裏面から冷却さ
れにくい。このような場合には、可撓性紙を冷却ロール
上に通過させ、紙の表面を冷却してよい。次いで、冷却
面が著しく加熱される前の冷却直後に、アクリレートモ
ノマーフィルムを紙の面と同じ側に形成させる。
るシート材料の予冷は、巻込コンデンサー用シート材料
の製造に加えてその他の用途にとって重要である。例え
ば、アクリレートで紙を望ましく被覆するには時間を要
し、紙の粗い表面により回転ドラム上の裏面から冷却さ
れにくい。このような場合には、可撓性紙を冷却ロール
上に通過させ、紙の表面を冷却してよい。次いで、冷却
面が著しく加熱される前の冷却直後に、アクリレートモ
ノマーフィルムを紙の面と同じ側に形成させる。
【0077】酸素バリヤー層を支持体上に直接配置し、
酸素バリヤー材料上にアクリレート層を形成することで
十分な態様がある。例えば、熱可塑性支持体に、薄い酸
素バリヤー材が表面の不整を滑らかにすることができる
ほど十分に表面を滑らかにするための火炎処理がなされ
た場合には、酸素バリヤー材を火炎処理された支持体上
に直接配置することができる。次いで、バリヤーを保護
し、更に透過性を低下させるために、アクリレート層は
酸素バリヤー材上に形成される。
酸素バリヤー材料上にアクリレート層を形成することで
十分な態様がある。例えば、熱可塑性支持体に、薄い酸
素バリヤー材が表面の不整を滑らかにすることができる
ほど十分に表面を滑らかにするための火炎処理がなされ
た場合には、酸素バリヤー材を火炎処理された支持体上
に直接配置することができる。次いで、バリヤーを保護
し、更に透過性を低下させるために、アクリレート層は
酸素バリヤー材上に形成される。
【0078】アルミニウムのような金属の層の上に保護
用架橋アクリレート被覆を備えることが特に望ましいこ
とが見出された。アルミニウム層が、その後の使用のた
めに巻かれるか又はその表面と接触するロール上を通過
する場合には、アルミニウムは磨耗し、表面が粗くな
る。アルミニウムで被覆され、且つ、0.1μm程度の
厚さを有するオーバーレイ架橋アクリレート被覆で保護
されたシートにおいて、ピンホール密度は10ピンホー
ル/cm2 程度の低い値に維持することができる。
用架橋アクリレート被覆を備えることが特に望ましいこ
とが見出された。アルミニウム層が、その後の使用のた
めに巻かれるか又はその表面と接触するロール上を通過
する場合には、アルミニウムは磨耗し、表面が粗くな
る。アルミニウムで被覆され、且つ、0.1μm程度の
厚さを有するオーバーレイ架橋アクリレート被覆で保護
されたシートにおいて、ピンホール密度は10ピンホー
ル/cm2 程度の低い値に維持することができる。
【0079】食品、シガレット、又は多くの他の製品を
包装するのに使用する場合には、アクリレート臭気の存
在は許容可能されない。真空チャンバーからフィルムを
取り出す前に、フィルム上の残留アクリレートモノマー
を硬化させることによって、このようないずれの臭気を
除去できる。
包装するのに使用する場合には、アクリレート臭気の存
在は許容可能されない。真空チャンバーからフィルムを
取り出す前に、フィルム上の残留アクリレートモノマー
を硬化させることによって、このようないずれの臭気を
除去できる。
【0080】電子銃53は真空チャンバー内の最終アイ
ドラーロール42と巻取リール41との間に取付けられ
ている。銃からの電子衝撃は、フィルムの巻取り前にフ
ィルムの支持体上のいかなる残留アクリレートモノマー
をも重合させる。巻取リール上のフィルムとアイドラー
ロールから進行しているフィルムとの間の収束空間での
照射によって、フィルムの両面を単一の電子銃を用いて
照射することができる。
ドラーロール42と巻取リール41との間に取付けられ
ている。銃からの電子衝撃は、フィルムの巻取り前にフ
ィルムの支持体上のいかなる残留アクリレートモノマー
をも重合させる。巻取リール上のフィルムとアイドラー
ロールから進行しているフィルムとの間の収束空間での
照射によって、フィルムの両面を単一の電子銃を用いて
照射することができる。
【0081】シートコンデンサーは、一方のシート上の
金属化層がコンデンサーの一方の電極であり、且つ、他
方のシート上の金属化層が他方の電極である2枚の金属
化プラスチックシートを一緒に巻くことにより製造され
る。2枚のシートは、ロールの各端において、一方のシ
ートの端が他方のシートの端を超えて延びるように互い
に片寄っている。2つの電極への電気接点は、ロールの
反対側にある各電極の突出端により形成される。
金属化層がコンデンサーの一方の電極であり、且つ、他
方のシート上の金属化層が他方の電極である2枚の金属
化プラスチックシートを一緒に巻くことにより製造され
る。2枚のシートは、ロールの各端において、一方のシ
ートの端が他方のシートの端を超えて延びるように互い
に片寄っている。2つの電極への電気接点は、ロールの
反対側にある各電極の突出端により形成される。
【0082】次いで、金属化層との電気接点を成すため
にロールの端に溶融亜鉛又は鉛−錫はんだが吹付けられ
る(スコーピング(Schooping )と称される方法)。導
線は、材料と比較的しっかりと接触するように溶接又は
はんだ付けされる。亜鉛又ははんだのスコーピングは、
明らかに金属化プラスチックシート同士の間に浸入し、
シートの一部を溶融してシート上の薄い金属化層との機
械的及び電気接点を生じる。
にロールの端に溶融亜鉛又は鉛−錫はんだが吹付けられ
る(スコーピング(Schooping )と称される方法)。導
線は、材料と比較的しっかりと接触するように溶接又は
はんだ付けされる。亜鉛又ははんだのスコーピングは、
明らかに金属化プラスチックシート同士の間に浸入し、
シートの一部を溶融してシート上の薄い金属化層との機
械的及び電気接点を生じる。
【0083】コンデンサー材料の金属化層を被覆する重
合アクリレート層を備えることが好ましい。約0.1〜
1μmの範囲の厚さを有するアクリレート層は、高湿分
環境中での亜鉛電極の腐食を十分に防止することが見出
された。更に、アクリレート被覆層は金属化電極の耐引
掻性を改良する。電極は金属化シートのスリッチング時
又はコンデンサーの巻込み時に磨耗してよい。アクリレ
ート被覆層はこのような引っ掻きによる損傷を効果的に
防ぐ。アクリレート被覆層は狭い領域で起こる小さな放
電を閉じ込めることにも役立ち、狭い領域の周辺から金
属をより効果的に蒸発させる温度を上昇させる。このこ
ととアクリレート材料中の酸素の存在によってコンデン
サーの自己回復性が高まる。
合アクリレート層を備えることが好ましい。約0.1〜
1μmの範囲の厚さを有するアクリレート層は、高湿分
環境中での亜鉛電極の腐食を十分に防止することが見出
された。更に、アクリレート被覆層は金属化電極の耐引
掻性を改良する。電極は金属化シートのスリッチング時
又はコンデンサーの巻込み時に磨耗してよい。アクリレ
ート被覆層はこのような引っ掻きによる損傷を効果的に
防ぐ。アクリレート被覆層は狭い領域で起こる小さな放
電を閉じ込めることにも役立ち、狭い領域の周辺から金
属をより効果的に蒸発させる温度を上昇させる。このこ
ととアクリレート材料中の酸素の存在によってコンデン
サーの自己回復性が高まる。
【0084】図9には、好ましいコンデンサーの数層の
部分的な横断面図が示されている。コンデンサーの各層
は1つの面に金属化層57を有する支持体シート56を
含んで成る。重合したアクリレートの層58が各金属化
層上に形成されている。第2アクリレート層59は、誘
電性コンデンサー液からシートが絶縁されるように各誘
電体シート56の反対側の面に形成されてよい。金属接
触電極60は金属化シートのロールの各端に吹付けられ
る。
部分的な横断面図が示されている。コンデンサーの各層
は1つの面に金属化層57を有する支持体シート56を
含んで成る。重合したアクリレートの層58が各金属化
層上に形成されている。第2アクリレート層59は、誘
電性コンデンサー液からシートが絶縁されるように各誘
電体シート56の反対側の面に形成されてよい。金属接
触電極60は金属化シートのロールの各端に吹付けられ
る。
【0085】コンデンサーを形成している2枚のシート
の端は互いに片寄っている。従って、コンデンサーの一
方の端において、一方のシートAは間に挟まれているシ
ートBの端を超えて延びており、シートBは引っ込んだ
所にある。コンデンサーの対辺において、引っ込んだ所
にあるシートBは間に挟まれているシートAの端を超え
て延びている。これによって、コンデンサーの対辺に各
シート上の金属化層に電気接点が形成される。
の端は互いに片寄っている。従って、コンデンサーの一
方の端において、一方のシートAは間に挟まれているシ
ートBの端を超えて延びており、シートBは引っ込んだ
所にある。コンデンサーの対辺において、引っ込んだ所
にあるシートBは間に挟まれているシートAの端を超え
て延びている。これによって、コンデンサーの対辺に各
シート上の金属化層に電気接点が形成される。
【0086】この態様において、各シート上の金属化層
はシートの一方の端まで延びているが、シートの反対側
の端にいたる途中までしか延びていない。従って、例え
ば、図9の左端に示されるように、金属化層は突出して
いるシートAの端全体に拡がっている。一方、間に挟ま
れているシートB上の金属化層はシートの端に及ばずに
途切れている。このために、接触金属60がロールの端
に吹付けられた場合には、突出しているシート上の金属
化層に電気接点を作ることができ、且つ、引っ込んだ所
にあるシート上の金属化層はプラスチック材料により電
気的に絶縁されている。
はシートの一方の端まで延びているが、シートの反対側
の端にいたる途中までしか延びていない。従って、例え
ば、図9の左端に示されるように、金属化層は突出して
いるシートAの端全体に拡がっている。一方、間に挟ま
れているシートB上の金属化層はシートの端に及ばずに
途切れている。このために、接触金属60がロールの端
に吹付けられた場合には、突出しているシート上の金属
化層に電気接点を作ることができ、且つ、引っ込んだ所
にあるシート上の金属化層はプラスチック材料により電
気的に絶縁されている。
【0087】驚くべきことに、アクリレート及びポリプ
ロピレンプラスチックによって金属化層の実質的に完全
な密封があるにも関わらず、電気接点がロールの端に吹
付けられた場合に良好な電気接点が作られる。少量の熱
可塑性誘電体シートが溶融し、これによって金属化層と
の良好な電気接点の形成が達成させる。ポリプロピレン
は約165℃の融点を有し、架橋したアクリレートは溶
融しない。実際に、金属化層は耐熱性の重合アクリレー
トにより補助されている。
ロピレンプラスチックによって金属化層の実質的に完全
な密封があるにも関わらず、電気接点がロールの端に吹
付けられた場合に良好な電気接点が作られる。少量の熱
可塑性誘電体シートが溶融し、これによって金属化層と
の良好な電気接点の形成が達成させる。ポリプロピレン
は約165℃の融点を有し、架橋したアクリレートは溶
融しない。実際に、金属化層は耐熱性の重合アクリレー
トにより補助されている。
【図1】図1は、本発明の原理により構成された金属化
シートコンデンサーを例示的に表している。
シートコンデンサーを例示的に表している。
【図2】図2は、コンデンサーを巻き上げるために適当
な材料の3種の横断面図を表すものであって、図2
(a)はコンデンサー中に使用した2重被覆シートを表
し、図2(b)は一つの面のみが被覆されたシートを表
し、そして図2(c)は逆の順序で被覆されたシートを
表す。
な材料の3種の横断面図を表すものであって、図2
(a)はコンデンサー中に使用した2重被覆シートを表
し、図2(b)は一つの面のみが被覆されたシートを表
し、そして図2(c)は逆の順序で被覆されたシートを
表す。
【図3】図3は、巻込コンデンサーに適当な他の態様の
材料の断片的な横断面図を表す。
材料の断片的な横断面図を表す。
【図4】図4は、巻込コンデンサーに適当な他の態様の
材料の断片的な横断面図を表す。
材料の断片的な横断面図を表す。
【図5】図5は、巻込コンデンサーに適当な他の態様の
材料の断片的な横断面図を表す。
材料の断片的な横断面図を表す。
【図6】図6は、このようなコンデンサーシート材料を
形成するためのコーティング装置の概略図である。
形成するためのコーティング装置の概略図である。
【図7】図7は、アクリレート収縮率と層の厚さとを各
軸としたグラフである。
軸としたグラフである。
【図8】図8は、温度の関数として凝縮効率を表すグラ
フである。
フである。
【図9】図9は、重合アクリレートで被覆された金属化
シートを用いて製造されたコンデンサーの断片的な断面
図である。
シートを用いて製造されたコンデンサーの断片的な断面
図である。
【図10】図10は、低酸素透過度を有するコーテッド
ポリプロピレンの横断面図を表す。
ポリプロピレンの横断面図を表す。
【図11】図11は、低酸素透過度を有するコーテッド
熱可塑性支持体の横断面図を表す。
熱可塑性支持体の横断面図を表す。
【図12】図12は、本発明の原理によって構成された
例示的な容器を表す。
例示的な容器を表す。
【図13】図13は、スプレー塗布により支持体をコー
ティングするための装置の概略図である。
ティングするための装置の概略図である。
【図14】図14は、バリヤーシート材料を形成するた
めのコーティング装置の概略図である。
めのコーティング装置の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01G 4/32 301 H01G 4/32 301B // B32B 27/30 B32B 27/30 A (72)発明者 ダウソン,エリック アメリカ合衆国,アリゾナ 85737,タク ソン,ノース オラクル 8851,アパート メント 207 (72)発明者 クリーン,ダニエル アメリカ合衆国,アリゾナ 85737,タク ソン,ノース オラクル 8851,アパート メント 413 (72)発明者 ラングロイス,マルク アメリカ合衆国,アリゾナ 85715,タク ソン,ウエスト カミノ デ カリーロ 4420
Claims (17)
- 【請求項1】 バリヤーフィルムにより被覆された熱可
塑性支持体を形成する方法であって、 未被覆熱可塑性支持体に、加熱処理、反応性プラズマ処
理、冷却処理及びこれらの組み合わせからなる群から選
ばれる処理を施す工程;前記未被覆熱可塑性支持体の処
理された表面上にアクリレートモノマー組成物のフィル
ムを形成する工程;前記アクリレートモノマー組成物の
フィルム中のアクリレートモノマーを重合させて架橋ア
クリレート層を形成させる工程;並びに前記架橋アクリ
レート層上に酸素バリヤー材料の層を適用する工程;を
含む方法。 - 【請求項2】 酸素バリヤー材料の層を適用する直前に
架橋アクリレート層の表面をプラズマ処理する工程をさ
らに含む請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 未被覆熱可塑性支持体の表面が反応性プ
ラズマにより処理され、このプラズマ処理が真空中で実
施される請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記処理工程が、未被覆熱可塑性支持体
の第1面を冷却ロールと係合させることにより冷却処理
すること及び前記第1面をプラズマ処理することからな
り、この工程の直後に、 前記第1面上にアクリレートモノマー組成物のフィルム
を形成するために前記熱可塑性支持体を移動させてアク
リレートモノマー組成物コーティングステーションに通
過させる工程;を含み、さらに前記第1面上のアクリレ
ートモノマー組成物のフィルム中のアクリレートモノマ
ーを架橋させる工程;を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 前記熱可塑性支持体が15℃以下の温度
に冷却される請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 前記処理工程が未被覆熱可塑性支持体の
表面をその表面の融点よりも高い温度で加熱処理するこ
とからなる請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 前記加熱処理が、熱可塑性支持体を、当
該熱可塑性支持体を変形させずにその表面を溶融させる
のに十分な時間火炎に暴露することを含む請求項6記載
の方法。 - 【請求項8】 前記処理工程が、未被覆熱可塑性支持体
の表面をその表面の融点よりも高い温度に加熱すること
及び前記熱可塑性支持体を15℃以下の温度に冷却する
ことからなり、 当該未被覆熱可塑性支持体にアクリレートモノマー組成
物のフィルムを形成する工程が、冷却された前記熱可塑
性支持体を真空チャンバー内に入れ、前記熱可塑性支持
体を15℃以下の温度に保ちながら行われることからな
る請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 前記処理工程が前記未被覆熱可塑性支持
体の表面を冷却することからなり、前記未被覆熱可塑性
支持体がシート材料を構成し、前記熱可塑性支持体の前
面が前記アクリレートモノマー組成物コーティングステ
ーション以外では15℃以下の温度に冷却される請求項
1記載の方法。 - 【請求項10】 冷却処理が、 前記熱可塑性支持体の前面を冷却ロールと係合させる工
程;その後、前記熱可塑性支持体の後面を冷却ドラムと
係合させる工程;並びに前記冷却ロール及び前記冷却ド
ラムを回転させることにより前記熱可塑性支持体を移動
させて前記熱可塑性支持体を前記アクリレートモノマー
組成物コーティングステーションに通過させる工程;に
より達成される請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 前記処理工程が、 前記熱可塑性支持体の前面を15℃以下の温度に冷却す
ること;及びアクリレートモノマー組成物のフィルムを
前記熱可塑性支持体上に形成させる前に、前記熱可塑性
支持体の表面を15℃を超える温度に加熱せずに反応性
プラズマにより前記熱可塑性支持体の表面を処理するこ
と;からなる請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 熱可塑性支持体上に接着性のアクリレ
ート層を形成する方法であって、 凝縮させるアクリレートモノマー配合物の凝固点よりも
高い第1温度からアクリレートモノマー配合物の凝縮効
率が有意に減少する第2温度までの温度に前記熱可塑性
支持体を冷却する工程;前記熱可塑性支持体の表面上に
アクリレートモノマー組成物をモノマーフィルムとして
蒸着させる工程;並びに重合したアクリレート層を形成
させるためにアクリレートモノマー組成物を重合させる
工程;を含む方法。 - 【請求項13】 アクリレートモノマー組成物がアクリ
レートモノマー類同士の配合物を含む請求項1〜12の
いずれか一項に記載の方法。 - 【請求項14】 酸素バリヤー材料が、酸化ケイ素、酸
化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化
チタン及び金属からなる群から選ばれる請求項1〜13
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項15】 前記酸素バリヤー層上に第2のアクリ
レートモノマー組成物のフィルムを形成する工程;並び
に第2の架橋したアクリレート層を形成させるために第
2のアクリレートモノマー組成物を重合させる工程;を
含む請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項16】 アクリレートモノマー組成物が、アク
リレート基当たりの平均分子量が150〜600の範囲
内にあるものである請求項1〜15のいずれか一項に記
載の方法。 - 【請求項17】 アクリレートモノマー組成物が、アク
リレート基当たりの平均分子量が200〜400の範囲
内にあるものである請求項1〜16のいずれか一項に記
載の方法。
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