JPH0372073A - 密着性の優れたセラミック被覆長尺物の製造方法 - Google Patents
密着性の優れたセラミック被覆長尺物の製造方法Info
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- JPH0372073A JPH0372073A JP20791989A JP20791989A JPH0372073A JP H0372073 A JPH0372073 A JP H0372073A JP 20791989 A JP20791989 A JP 20791989A JP 20791989 A JP20791989 A JP 20791989A JP H0372073 A JPH0372073 A JP H0372073A
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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。
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、密着性が均一かつ優れたセラ稟ツク被膜を有
する長尺物の製造方法に関する。
する長尺物の製造方法に関する。
〈従来の技術〉
近年、金属、ガラス、プラスチック等の素材表面に別種
の物質の被膜を形成し、新規な特性を具備させたり、あ
るいは素材の特性を向上させることが盛んに行われてい
る。
の物質の被膜を形成し、新規な特性を具備させたり、あ
るいは素材の特性を向上させることが盛んに行われてい
る。
具体例としては、tjA 4tFに亜鉛を連続的に真空
蒸着すること、レンズ等に各種の反射防・止膜を成膜す
ること、ドリル、バイト等の切削工具でTiN。
蒸着すること、レンズ等に各種の反射防・止膜を成膜す
ること、ドリル、バイト等の切削工具でTiN。
TICなどを成膜し耐摩耗性を向上させることなどが挙
げられる。ことに真空技術の進展に伴い、金属ストリッ
プに連続的にTINなどのセラミック被膜も形成し得る
ようになり、ステンレス鋼板表面にTiNを形成し、そ
の美麗な黄金色により、装飾用あるいは外装用素材とし
ての用途が開拓されつつある。
げられる。ことに真空技術の進展に伴い、金属ストリッ
プに連続的にTINなどのセラミック被膜も形成し得る
ようになり、ステンレス鋼板表面にTiNを形成し、そ
の美麗な黄金色により、装飾用あるいは外装用素材とし
ての用途が開拓されつつある。
上記のような被膜を密着性よく形成させるために、蒸発
物をイオン化して被着するイオンプレーティングが利用
されている。
物をイオン化して被着するイオンプレーティングが利用
されている。
イオンプレーティングを連続的に施すための装置として
は、特開昭61〜281867号公報に開示されるよう
な、長尺物コイルを大気中から真空装置を経て再び大気
中へ戻るようなAir to Air方式のものが実用
化されている。その−例を第4図により説明する。これ
は、片面交互成膜を行うものであり、1はイオンプレー
ティングされる長尺物、2a〜2cは長尺物を高真空に
排気されたイオンプレーティング室に導入するための順
次圧力が低くなっている入側差圧室、38〜3dは入側
差圧各室のシールロールである。4は長尺物を予備的に
加熱するための加熱装置であり、一般的には電子ビーム
銃、赤外線照射装置などが利用されている。
は、特開昭61〜281867号公報に開示されるよう
な、長尺物コイルを大気中から真空装置を経て再び大気
中へ戻るようなAir to Air方式のものが実用
化されている。その−例を第4図により説明する。これ
は、片面交互成膜を行うものであり、1はイオンプレー
ティングされる長尺物、2a〜2cは長尺物を高真空に
排気されたイオンプレーティング室に導入するための順
次圧力が低くなっている入側差圧室、38〜3dは入側
差圧各室のシールロールである。4は長尺物を予備的に
加熱するための加熱装置であり、一般的には電子ビーム
銃、赤外線照射装置などが利用されている。
5は高真空に排気されたイオンプレーティング室、6は
蒸発物7を収容したるつぼ、8a、8bは長尺物の方向
を変えるためのガイドロール、9は草発物10を収容し
たるつぼである。11a−11cはイオンプレーティン
グされた長尺物1を大気中へ導出するための順次圧力が
高くなっている出側差圧室、12a〜12dは出側差圧
各室のシールロールである。13は長尺物1のペイオフ
リール、14はテンションリールである。15a〜15
dは人、出側差圧室38〜3d、l1a−1idを〃i
気するための真空ポンプである。これらの他に、図示し
ていないが、蒸発物を加熱蒸発させるための装置、一般
的には電子ビーム銃、ホローカソード放電(HCD)銃
など、及び反応ガス吹込み管が必要である。
蒸発物7を収容したるつぼ、8a、8bは長尺物の方向
を変えるためのガイドロール、9は草発物10を収容し
たるつぼである。11a−11cはイオンプレーティン
グされた長尺物1を大気中へ導出するための順次圧力が
高くなっている出側差圧室、12a〜12dは出側差圧
各室のシールロールである。13は長尺物1のペイオフ
リール、14はテンションリールである。15a〜15
dは人、出側差圧室38〜3d、l1a−1idを〃i
気するための真空ポンプである。これらの他に、図示し
ていないが、蒸発物を加熱蒸発させるための装置、一般
的には電子ビーム銃、ホローカソード放電(HCD)銃
など、及び反応ガス吹込み管が必要である。
上記のような装置において、基板である長尺物lは、第
5図のように、平坦な状態でセラミンク被膜を形成する
ことが従来の方法であった。ここで、第5図は、第4図
の■〜■線矢視拡大図である。長尺物lの端部への蒸発
物7の入射角度は90度からずれている。
5図のように、平坦な状態でセラミンク被膜を形成する
ことが従来の方法であった。ここで、第5図は、第4図
の■〜■線矢視拡大図である。長尺物lの端部への蒸発
物7の入射角度は90度からずれている。
なお、特開昭59−83765号公報には、亜鉛を長尺
物に真空蒸着するに際し、雰囲気圧力と基板温度を好適
化することにより被膜の密着性を向上させる方法が開示
されており、一基板温度が低いほど良好な密着性が得ら
れると記述されている。しかし、この公報に示された温
度と密着性の関係は、亜鉛結晶粒サイズにより、低温域
において密着性が向上するというものである。これに対
し、イオンプレーティングにおいては、密着性を支配す
る要因はセラミック被膜と基板との混合層にあり、特開
昭59−83765号公報の技術とは思想的に異なるも
のである。
物に真空蒸着するに際し、雰囲気圧力と基板温度を好適
化することにより被膜の密着性を向上させる方法が開示
されており、一基板温度が低いほど良好な密着性が得ら
れると記述されている。しかし、この公報に示された温
度と密着性の関係は、亜鉛結晶粒サイズにより、低温域
において密着性が向上するというものである。これに対
し、イオンプレーティングにおいては、密着性を支配す
る要因はセラミック被膜と基板との混合層にあり、特開
昭59−83765号公報の技術とは思想的に異なるも
のである。
〈発明が解決しようとするFJAB>
ところが、前述の従来のイオンプレーティング法により
長尺物にTiNなどのセラミック被膜を形成した場合、
77!膜直後は顕在化しないが、後に機械加工、焼鈍な
どを行った際、セラミック被膜の密着不良部は剥離を生
じ、製品特性、製品外観を著しくmなう欠点があった。
長尺物にTiNなどのセラミック被膜を形成した場合、
77!膜直後は顕在化しないが、後に機械加工、焼鈍な
どを行った際、セラミック被膜の密着不良部は剥離を生
じ、製品特性、製品外観を著しくmなう欠点があった。
特に、板幅の端部にその領内が強く、製品歩留りの著し
い低下を招くという問題点があった。
い低下を招くという問題点があった。
本発明は、このような問題を解決し、長尺物の全幅にわ
たり密着性が優れたセラミック被膜を有する長尺物の製
造方法を提供することを目的とする。
たり密着性が優れたセラミック被膜を有する長尺物の製
造方法を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
本発明は、金属ストリップなどの長尺物に連続的にイオ
ンプレーティングによりセラミック被膜を形成するに際
し、長尺物を蒸発源から見て板幅方向に凹型に湾曲させ
て成膜することを特徴とする密着性の優れたセラミック
被覆長尺物の製造方法であり、 また、上記清面させた長尺物の板幅方向両端部を中央部
に比べ、lO°C以上高温に加熱して成膜することを特
徴とする密着性の優れたセラミック被覆長尺物の製造方
法である。
ンプレーティングによりセラミック被膜を形成するに際
し、長尺物を蒸発源から見て板幅方向に凹型に湾曲させ
て成膜することを特徴とする密着性の優れたセラミック
被覆長尺物の製造方法であり、 また、上記清面させた長尺物の板幅方向両端部を中央部
に比べ、lO°C以上高温に加熱して成膜することを特
徴とする密着性の優れたセラミック被覆長尺物の製造方
法である。
〈作 用〉
本発明者等は、イオンプレーティングにおける基4Fi
(長尺物)と形成されたセラミック被膜の端部におけ
る密着性に関して、検討を行った結果、膜厚と成膜温度
が関係している事実を見出した。
(長尺物)と形成されたセラミック被膜の端部におけ
る密着性に関して、検討を行った結果、膜厚と成膜温度
が関係している事実を見出した。
前者に関しては膜厚が薄さに過ぎると剥離の発生可能性
が高く、後者に関してはセラ旦ツクの各物質に好適な形
成温度の範囲があり、下限を下回ると密着性が急激に劣
化し、温度上昇により密着性の向上が見られるという知
見である。
が高く、後者に関してはセラ旦ツクの各物質に好適な形
成温度の範囲があり、下限を下回ると密着性が急激に劣
化し、温度上昇により密着性の向上が見られるという知
見である。
膜厚の幅方向の均一化を達成するには、るつぼと板幅方
向に複数個並べる方法が最も容易であるが、被着されな
かった蒸発物(無効蒸気)が真空槽内に堆積し、連続運
転においては装置駆動部へ重大な影響を及ぼすこと、同
時に経済的に不利であるため最適な方法ではない、そこ
で、成膜時間を延ばし、端部の膜厚を通常の条件の板幅
中央の値と同しにしたが、密着性は通常のrfi4ff
、時の中央部に比べ劣っていた。さらに、前記の知見か
ら、端部の温度を中央部より高く設定し、同様の実験を
繰り返したが、改善は認められたものの中央部と同程度
には至らなかった。
向に複数個並べる方法が最も容易であるが、被着されな
かった蒸発物(無効蒸気)が真空槽内に堆積し、連続運
転においては装置駆動部へ重大な影響を及ぼすこと、同
時に経済的に不利であるため最適な方法ではない、そこ
で、成膜時間を延ばし、端部の膜厚を通常の条件の板幅
中央の値と同しにしたが、密着性は通常のrfi4ff
、時の中央部に比べ劣っていた。さらに、前記の知見か
ら、端部の温度を中央部より高く設定し、同様の実験を
繰り返したが、改善は認められたものの中央部と同程度
には至らなかった。
本発明者等は引き続き、密着性を支配する要因に関し検
討を重ねた結果、渾発物の基板への入射角度が極めて重
要であり、入射角度が90°に近いほど密着性が優れて
いるという知見を得た。
討を重ねた結果、渾発物の基板への入射角度が極めて重
要であり、入射角度が90°に近いほど密着性が優れて
いるという知見を得た。
また、膜厚、温度分布を種々変化させ、湾曲の有無によ
り密着性の評価を行ったところ、長尺物を湾曲させるこ
とにより、端部と中央部の密着性の差は大幅に改善され
、さらに両端部温度が中央部温度より高い場合に、両端
部で密着性の差のない被膜が形成されることを見出した
0本発明は、このような知見を基に完成したものである
。
り密着性の評価を行ったところ、長尺物を湾曲させるこ
とにより、端部と中央部の密着性の差は大幅に改善され
、さらに両端部温度が中央部温度より高い場合に、両端
部で密着性の差のない被膜が形成されることを見出した
0本発明は、このような知見を基に完成したものである
。
本発明によれば、長尺物端部の膜厚の不足による密着性
不良は、長尺物を蒸発源から見て凹型に湾曲させ、蒸気
の入射角度を90°に近づけることにより改善される。
不良は、長尺物を蒸発源から見て凹型に湾曲させ、蒸気
の入射角度を90°に近づけることにより改善される。
さらに、端部の温度を中央部に比べ、10°C以上高温
とすることにより、中央部と端部の密着性の差はさらに
解消される。
とすることにより、中央部と端部の密着性の差はさらに
解消される。
このような本発明の作用は、長尺物の温度が高いほど形
成された被膜と長尺物界面の混合層が形成されやすいこ
と、蒸発物の入射角度が基板に対して90°に近いほど
混合層が厚くなることにより、密着性が向上するものと
He察される。
成された被膜と長尺物界面の混合層が形成されやすいこ
と、蒸発物の入射角度が基板に対して90°に近いほど
混合層が厚くなることにより、密着性が向上するものと
He察される。
〈実施例〉
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の方法を実施する装置の一例を概略的に
示した全体ti威図、第2図は第1図の1−[線矢視拡
大図、第3図は第1図の■−■線断面拡大図である。
示した全体ti威図、第2図は第1図の1−[線矢視拡
大図、第3図は第1図の■−■線断面拡大図である。
本発明の要点である、長尺物lの蒸発源から見て板幅方
向に凹型の湾曲は、凹型ロールを蒸発源7.10の直上
に設け、長尺物lの材質に応し以下のような付加的手法
を用いることにより達成できる。
向に凹型の湾曲は、凹型ロールを蒸発源7.10の直上
に設け、長尺物lの材質に応し以下のような付加的手法
を用いることにより達成できる。
すなわち、蒸着位置の前後に、凹型ロール16a(16
a’ ) 、16b (16b’ )と凸型ロール17
a(17a’ ) 、17b (17b’ )を組み合
わせた長尺物湾曲用のロール対を設け、るつぼ6.9の
上方の長尺物1の裏側には凹型ロール16c (16c
’ )を設けである(ここで()はるつぼ9に対応した
ロールを示す)、これにより、長尺物lの凹型溝011
を維持でき、草発物7、lOの入射角度が板幅方向両端
部でも90°に近づく、湾曲の程度は、湾曲ロール16
c (16c’ )に接触している長尺物1の両端部の
法線が、蒸発面に入る程度が好適である。
a’ ) 、16b (16b’ )と凸型ロール17
a(17a’ ) 、17b (17b’ )を組み合
わせた長尺物湾曲用のロール対を設け、るつぼ6.9の
上方の長尺物1の裏側には凹型ロール16c (16c
’ )を設けである(ここで()はるつぼ9に対応した
ロールを示す)、これにより、長尺物lの凹型溝011
を維持でき、草発物7、lOの入射角度が板幅方向両端
部でも90°に近づく、湾曲の程度は、湾曲ロール16
c (16c’ )に接触している長尺物1の両端部の
法線が、蒸発面に入る程度が好適である。
なお、長尺物lを湾[11+させるには、長尺物lにあ
る程度の張力を付与する必要があるが、それには、前記
の蒸着位置の前後に設けた長尺物湾曲用のロール対によ
り可能である。また、長尺物裏側に配置する凹型ロール
16cを複数個使用したほうが、湾曲を維持しやすい。
る程度の張力を付与する必要があるが、それには、前記
の蒸着位置の前後に設けた長尺物湾曲用のロール対によ
り可能である。また、長尺物裏側に配置する凹型ロール
16cを複数個使用したほうが、湾曲を維持しやすい。
また、もう一つの要点である長尺物1の両端部の高温化
は、イオンプレーティング前の予備加熱を電子ビーム銃
で行い、そのビーム偏向用励磁電流波型を正弦波とする
ことにより容易に達成し得る。端部と中央部の温度差は
、イオンプレーティングによ、で成膜する物質の好適被
着温度に対し、10°C以上が好ましい。
は、イオンプレーティング前の予備加熱を電子ビーム銃
で行い、そのビーム偏向用励磁電流波型を正弦波とする
ことにより容易に達成し得る。端部と中央部の温度差は
、イオンプレーティングによ、で成膜する物質の好適被
着温度に対し、10°C以上が好ましい。
第1図における他の構成要素は、前述の第4図の従来装
置と同しものなので、説明を省略する。
置と同しものなので、説明を省略する。
次に、具体的な実施例について説明する。
厚さ0.3Mのステンレス11に第1図に示すような^
ir to Air方式の連続イオンプレーティング装
置を用い、HCD銃を用い、Tiを蒸発させ、同時にH
lを吹込み、片面当たり0゜5−目標にてTjNを成膜
させた。この際、第2図、第5図に示すような湾曲の有
無及び電子ビーム銃による予備加熱方法を変化させ、長
尺物端部の高温化を組み合わせて、TjN密着性を比較
した。
ir to Air方式の連続イオンプレーティング装
置を用い、HCD銃を用い、Tiを蒸発させ、同時にH
lを吹込み、片面当たり0゜5−目標にてTjNを成膜
させた。この際、第2図、第5図に示すような湾曲の有
無及び電子ビーム銃による予備加熱方法を変化させ、長
尺物端部の高温化を組み合わせて、TjN密着性を比較
した。
密着性は、針の先端に一定の荷重をかけ、被膜上を針で
こすり、被膜が剥離する咋界荷重で評価した。長尺物の
均一加熱、平坦状態での仮幅中央部は界荷重を1とし、
他の条件をIu対値で比較した。その結果を第1表に示
す。
こすり、被膜が剥離する咋界荷重で評価した。長尺物の
均一加熱、平坦状態での仮幅中央部は界荷重を1とし、
他の条件をIu対値で比較した。その結果を第1表に示
す。
第1表に示すように、凹型の湾西を施し、長尺物端部の
加熱を施した本発明例は、比較例に比べ、端部と中央部
の差がなく、均一な密着性を有するイオンプレーティン
グ被膜が形成された。
加熱を施した本発明例は、比較例に比べ、端部と中央部
の差がなく、均一な密着性を有するイオンプレーティン
グ被膜が形成された。
第1図は本発明の方法を実施する装置の一例を概略的に
示した全体構成図、第2図は第1図のI−r線矢視拡大
図、第3図は第1図の■−■線断面拡大図、第4図は従
来のイオンプレーティング装置の説明図、第5図は第4
図の■−■線矢視拡大図である。 〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明により、長尺物の両端部と
中央部のセラミック被膜の密着性の差をなくすことを容
易にでき、しかも、無効蒸気量も増加しないため、操業
性を阻害しない効果も有す■・・・長尺物、 2a〜2c・・・入側差圧室、 3a〜3d・・・シールロール、 4・・・予備加熱装置、 5・・・イオンプレーティング装置、 6・・・るつぼ、 7・・・蒸発物、 8a、8b・・・ガイドロール、 9・・・るつぼ、 10・・・蒸発物、 11a〜Ilc・・・出側差圧室、 12a〜12d・・・シールロール 13・・・ペイオフリール、 14・・・テンションリール、 1.5a−15d・・・真空ポンプ、 16a、16a ’ 、16b、16b’ 、16c、
16c’・・・凹型ロール、 17a、+7a’ 、17b、17b’・・・凸型ロー
ル。 第3図
示した全体構成図、第2図は第1図のI−r線矢視拡大
図、第3図は第1図の■−■線断面拡大図、第4図は従
来のイオンプレーティング装置の説明図、第5図は第4
図の■−■線矢視拡大図である。 〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明により、長尺物の両端部と
中央部のセラミック被膜の密着性の差をなくすことを容
易にでき、しかも、無効蒸気量も増加しないため、操業
性を阻害しない効果も有す■・・・長尺物、 2a〜2c・・・入側差圧室、 3a〜3d・・・シールロール、 4・・・予備加熱装置、 5・・・イオンプレーティング装置、 6・・・るつぼ、 7・・・蒸発物、 8a、8b・・・ガイドロール、 9・・・るつぼ、 10・・・蒸発物、 11a〜Ilc・・・出側差圧室、 12a〜12d・・・シールロール 13・・・ペイオフリール、 14・・・テンションリール、 1.5a−15d・・・真空ポンプ、 16a、16a ’ 、16b、16b’ 、16c、
16c’・・・凹型ロール、 17a、+7a’ 、17b、17b’・・・凸型ロー
ル。 第3図
Claims (2)
- (1)金属ストリップなどの長尺物に連続的にイオンプ
レーティングによりセラミック被膜を形成するに際し、
長尺物を蒸発源から見て板幅方向に凹型に湾曲させて成
膜することを特徴とする密着性の優れたセラミック被覆
長尺物の製造方法 - (2)湾曲させた長尺物の板幅方向両端部を中央部に比
べ、10℃以上高温に加熱して成膜することを特徴とす
る請求項(1)記載の密着性の優れたセラミック被覆長
尺物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20791989A JPH0372073A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 密着性の優れたセラミック被覆長尺物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20791989A JPH0372073A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 密着性の優れたセラミック被覆長尺物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0372073A true JPH0372073A (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=16547733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20791989A Pending JPH0372073A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 密着性の優れたセラミック被覆長尺物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0372073A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997018342A1 (de) * | 1995-11-13 | 1997-05-22 | Balzers Aktiengesellschaft | Beschichtungsverfahren und substratträger hierfür |
| KR100452758B1 (ko) * | 2001-02-28 | 2004-10-14 | 주식회사 만도 | 디스크 브레이크 |
| WO2017084720A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Applied Materials, Inc. | Carrier for flexible substrates |
-
1989
- 1989-08-14 JP JP20791989A patent/JPH0372073A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997018342A1 (de) * | 1995-11-13 | 1997-05-22 | Balzers Aktiengesellschaft | Beschichtungsverfahren und substratträger hierfür |
| US5738729A (en) * | 1995-11-13 | 1998-04-14 | Balzers Aktiengesellschaft | Coating chamber, accompanying substrate carrier, vacuum evaporation and coating method |
| CH692000A5 (de) * | 1995-11-13 | 2001-12-31 | Unaxis Balzers Ag | Beschichtungskammer, Substratträger hierfür, Verfahren zum Vakuumbedampfen sowie Beschichtungsverfahren. |
| KR100452758B1 (ko) * | 2001-02-28 | 2004-10-14 | 주식회사 만도 | 디스크 브레이크 |
| WO2017084720A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Applied Materials, Inc. | Carrier for flexible substrates |
| CN108350571A (zh) * | 2015-11-20 | 2018-07-31 | 应用材料公司 | 用于柔性基板的载体 |
| JP2018537586A (ja) * | 2015-11-20 | 2018-12-20 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | フレキシブル基板用のキャリア |
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