JPH0555596B2

JPH0555596B2 -

Info

Publication number: JPH0555596B2
Application number: JP7118486A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Yamamoto; Katsumasa Sagarifuji; Kenichi Sato; Hideo Watanabe
Original assignee: Toyo Metallizing Co Ltd
Current assignee: Toyo Metallizing Co Ltd
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1993-08-17
Also published as: JPS62228461A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、ベースフイルムから剥離脱落するこ
とのない付着力の優れた金属アルミニウム層を有
し、高いガス遮断性を示す金属蒸着フイルムに関
する。（従来の技術）最近、金属蒸着フイルムは優れた光線反射性、
光遮断性、ガス遮断性等を有するため表面光沢を
生かした用途や包装材料用途等に多く使われてい
る。しかし、これらの従来の金属蒸着フイルムは、
金属蒸着層のベースフイルムへの付着性が悪く、
フイルム面より剥離し易い欠点を有している。従つて、このような欠点を解決するために、
種々の方法が提案されている。例えば、プラスチ
ツクの表面と予め物理的あるいは化学的な方法で
粗面化したり、電気的なコロナ放電処理あるいは
グロー放電処理を施す方法等である。しかし、こ
れらの方法では実用に充分供するだけの付着強度
が得られず、用途が限定されていた。従つて、この問題を解決するために予めフイル
ムの表面に接着剤等を薄く塗布する方法が試みら
れている。（発明が解決しようとする問題点）しかし、このような接着剤を予め塗布し、しか
る後に金属アルミニウムを真空蒸着したフイルム
には、次の様な問題点があつた。すなわち、ａ真空蒸着に先立ちフイルム表面に予め接着剤
を塗布しなければならないので、工程が複雑に
なりコスト高になる。ｂベースフイルムの種類によつては塗工条件上
の制約を受け、たとえばフイルムの熱収縮のた
めに十分なキユアリングを施せない等の各種の
問題があり、したがつて得られた金属蒸着フイ
ルムはやはり接着力が不充分であり、用途によ
つては使用できない。ｃプラスチツクフイルムと金属蒸着層との間に
接着剤層があるため、高温雰囲気にさらされた
場合に該接着剤層が耐熱性を損なわれ、それが
移動することにより、アルミニウム蒸着膜が光
沢を失い、白化してしまうという大きな問題点
がある。ｄ特に金属蒸着フイルムを包装用材料として使
用する場合は、ラミネート加工後、製袋工程お
よび充填工程で熱封止が不可欠となるが、一般
にこの熱封止した部分のラミネート強さは、熱
圧着の影響で著しく低下し実用上重大な品質低
下を招ねいているが、予め接着剤を塗工したタ
イプも主として前述ｂ、ｃ項の理由からこの低
下を防ぐには十分ではなく、また熱封止部の白
化変色の程度も大きい。本発明の目的は、上記に述べた欠点のないも
の、すなわち高温使用時にも、金属光沢を失うこ
となく、従来よりも強い蒸着アルミ付着力を持
ち、したがつて高水準で安定したラミネート強さ
を得ることができ、また熱封止部のラミネート強
さの低下をほぼ完全に防止でき、且つ優れたガス
遮断性を有する金属蒸着フイルムおよびその製造
方法を提供することにある。（問題点を解決するための手段）すなわち本発明の目的は、プラスチツクフイルムの少なくとも片面に、金
属アルミニウム蒸気と酸素ガスとの反応で形成し
た酸化アルミニウム蒸着層を介して金属アルミニ
ウム蒸着層が形成されている金属蒸着フイルム。
および、同一真空容器内でプラスチツクフイルム
の走行中に、プラスチツクフイルムの少なくとも
片面に金属アルミニウム蒸気と酸素ガスとの反応
による酸化アルミニウム蒸着層を形成し、引き続
いて該酸化アルミニウム蒸着層上に金属アルミニ
ウム蒸着層を真空蒸着によつて形成する金属蒸着
フイルムの製造方法。によつて達成することがで
きる。本発明に用いるプラスチツクフイルムとは、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、
ナイロン12等のポリアミド、芳香族ポリアミド、
ポリイミド等である。また、本発明におけるプラ
スチツクフイルムの素材としては、以上の重合体
や、他の有機重合体との共重合体であつても良
い。さらに、これらの有機重合体は、その用途に
より溶融押出ししたもの、一軸あるいは二軸で延
伸したものでも良く、特に限定されるものではな
い。また、これらの有機重合体の公知の手法により
帯電防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、熱安定剤、
内部滑剤等が添加されていてもよい。本発明におけるプラスチツクフイルムとしては
機械的強度、熱的寸法安定性等、プラスチツク蒸
着フイルム材としての適性を備えていれば良い。これらのプラスチツクフイルムは、酸化アルミ
ニウム層の形成に先立ち、コロナ放電処理、プラ
ズマ処理等の表面処理、または物理的、化学的方
法による表面粗面化処理が施されていても何ら支
障がない。また、付着力向上のためには、公知の方法によ
る接着剤の塗布を予め施されていてもよいが、前
述した高温下での白化現象を引き起さない適性を
備えていることが必要である。本発明のプラスチツクフイルムの厚さは、特に
制限を受けないが、２〜250μｍが可橈性、熱的
特性、機械的特性の点から好ましく、９〜125μ
ｍの範囲であることがより好ましい。本発明における酸化アルミニウムとは、AlO、
Al₂O₂、Al₂O₃等のアルミニウムの酸化物である。
また、酸化アルミニウム層中に付着力を損わない
範囲で他の不純物が含まれていてもよい。また、本発明における酸化アルミニウムは、可
橈性や成形性を発揮するため、非結晶である方が
好ましい。結晶性の酸化アルミニウムが含まれる
と、厚膜にしたり屈曲を与えた場合に、膜に亀裂
が発生するので好ましくない。なお、結晶性または非結晶性の判定には、通常
のＸ線回折装置で容易に測定できる。すなわち、本発明における非結晶性の酸化アル
ミニウムとは、Ｘ線回折によつて特定の回折が観
測されないものを意味している。酸化アルミニウム密着層の厚さは、ベースフイ
ルムや用途等により選定されるのが好ましく、一
般に金属アルミニウム蒸着層の付着力向上のため
には、20〜1000Åの範囲がよい。より好ましく
は、50〜300Åである。酸化アルミニウム密着層
の厚さが20Å以下の場合には続いて積層されるア
ルミニウム蒸着層の付着力が充分でなく、1000Å
以上の場合には、光の干渉による虹彩色が発生し
好ましくない。酸化アルミニウム密着層の形成方法としては、
酸化アルミニウムの粉末や固形物を真空蒸着、ス
パツタリング、イオンプレーテイング等で真空蒸
着する方法や、アルミニウム金属と酸素ガスとを
導入して、上記の真空蒸着の方法で形成する方法
が採用できる。また、予めアルミニウムを公知の
方法で薄く蒸着し、後ほど酸化させる方法でもよ
い。本発明においては、金属アルミニウム密着層は
通常の方法で形成する。該アルミニウム密着層の
厚さについては、特に限定するものではないが、
目的に応じて表面光沢、導電性、光遮断性、ガス
遮断性等が充分に得られる範囲が好ましい。また、本発明者らは、このような酸化アルミニ
ウム蒸着層と金属アルミニウム蒸着層とを経済的
に効率よく設ける方法として以下の方法を発生す
るに至つた。すなわち、第２図に示す様な蒸着装置におい
て、プラスチツクフイルム１が冷却ドラム１２に
沿つて真空蒸着されるとき、蒸着部分の始めの部
分にガス流量制御器９を用いて酸素ボンベ１０中
の酸素ガスをガス吹出口８を介して導入し、反応
蒸着によつて酸化アルミニウム蒸着層を形成さ
せ、後半の部分は酸素を導入せず通常のアルミニ
ウム層を形成する方法である。この方法を使用す
れば、従来のアルミニウムのみを真空蒸着する方
法と全く同様に、ガス吹出口８の位置および酸素
ガスの流量を制御することにより、容易に酸化ア
ルミニウム蒸着層と金属アルミニウム蒸着層の二
層を連続的に厚み精度よく形成することができ
る。（作用）本発明による金属蒸着フイルムは金属アルミニ
ウム蒸着層の付着力が強く、且つ熱による白化現
象もないことから各種レトルト用途等の包装用、
ラベル用、金銀糸用、各種装飾用、電気部品用途
等に使用することができる。また、本発明に係る金属蒸着フイルムは以上の
用途にあわせて他材料とのラミネート、貼合せ、
文字、図柄等の印刷、表面保護コーテイング等を
適宜行なうことができる。（実施例）以下に本発明を実施例により説明する。なお、
特性の測定、評価には、次の方法を用いた。イ酸化アルミニウム蒸着層の結晶性Ｘ線回折装置（理学電機(株)製）を用いてCu
Kα線（Niフイルタ使用）を蒸着層表面に入射
させ、ゴニオメーターで試料とＸ線源を回転さ
せながら、シンチレーシヨンカウンター（理学
電機(株)製）で回折強度を測定した。ロ酸化アルミニウム蒸着層の組成分析蒸着層をESCAスペクトロメータ（島津製作
所(株)製ESCA750）で分析し、Al2Pのスペクト
ルの結合のエネルギーから酸化アルミニウム組
成を確認した。ハ酸化アルミニウム蒸着層および金属アルミニ
ウム層の厚さ酸化アルミニウム蒸着層と厚さは、予め基板
フイルムにポリエステル粘着テープ（日東電工
(株)製）No.31B）を貼り、これに蒸着した後、こ
の粘着テープをはがし、蒸着部分と未蒸着部分
の段差を作る。この段差部を高精度段差測定機
（小板研究所(株)製、ET−10）にて測定した。ま
た、金属アルミニウム蒸着層についても同様な
方法により測定した。ハ金属アルミニウム蒸着層の付着力プラスチツクフイルムの上に酸化アルミニウ
ム層、さらに金属アルミニウム層を蒸着した上
に接着剤を塗布し、乾燥後地のプラスチツクフ
イルムとラミネートした。その後、２枚のプラ
スチツクフイルムを剥離し、その際の剥離力を
付着強度として測定した。具体的には以下に述
べる通りである。プラスチツクフイルム上に酸化アルミニウム
蒸着層及び金属アルミニウム蒸着層を順次形成
させ、その上に次の構成を接着剤を2μｍ塗布
し、80℃、１分間乾燥後、50μｍのキヤステイ
ングポリプロピレンフイルムと圧着させる。接着剤 (1) セイカボンドＥ−270（大日精化(株)製、ウレタ
ン系塗料） 100部 (2) セイカボンドＣ−26（大日精化(株)製、イソシ
アネート硬化剤） 20部 (3) 酸化エチル 120部圧着されたサンプルを40℃、72時間エージン
グした後、15mm幅にカツトし、万有引張圧縮試
験機（ミネベア(株)製、TCM−50）で90度方向
に20cm／分のスピードで剥離し、その際の剥離
力を付着強度として測定した。ニ白化プラスチツクフイルムの上に、酸化アルミニ
ウム蒸着層及び金属アルミニウム蒸着層を順次
形成させ、熱処理をした場合のフイルム面の光
沢面の変化を測定した。具体的には以下に述べる通りである。プラスチツクフイルム上に酸化アルミニウム
蒸着層及び金属アルミニウム蒸着層を順次形成
させ、150℃、５分間熱処理した後、光沢度を
デジタル変角光度計（スガ試験機(株)製、UGV
−4D）で測定した。実施例１二軸延伸ポリエチレンテルフタレートフイルム
（12μｍ厚）を、幅1000mm、長さ6000ｍのロール
状とし、第２図に示す蒸着装置の巻出軸５に装着
した。純度99.9％のアルミニウムを800ｇカーボ
ンルツボ７に充填し、真空容器４を5.0×
1.0^-4Torrに排気した。次いで、高周波誘導加熱方式によりカーボンル
ツボ７内のアルミニウムを溶融させ、該フイルム
１を200ｍ／分で走行させながら、表面抵抗が
1.5Ω／□になるよう調整した。次にガス流量制御器９により、酸素ボンベ１０
の酸素ガスをガス吹出口８を介して、標準状態の
体積に換算して８／分で導入しながら酸化アル
ミニウム蒸着層２（第１図）を形成させ、30分間
蒸着を継続した。その後、蒸着フイルムを取り出
し、サンプルをＸ線回折及びESCAスペクトロメ
ータで分析した結果、非結晶性の酸化アルミニウ
ム（Al₂O₃）であることを確認した。次に酸化アルミニウムを蒸着したフイルムを同
じく第２図に示す蒸着装置の巻出軸５に装着し
た。純度99.9％のアルミニウムを800ｇカーボンル
ツボ７に充填し、真空容器を５×10^-4Torrに排
気した。次いで高周波誘導加熱方式によりカーボ
ンルツボ７内のアルミニウムを溶融し、該フイル
ムを250ｍ／分で走行させ、表面抵抗値が1.5Ω／
□になる様に金属アルミニウム蒸着層３を調整し
た。アルミニウムの蒸着量を制御しながら約10分
間継続した後、蒸着フイルムを取り出した。蒸着
したフイルムを評価した結果は第２表に示す通り
であつた。実施例２、３実施例１と同様な方法により酸化アルミニウム
蒸着層２及び金属アルミニウム蒸着層３を順次形
成させ、その際の酸化アルミニウム蒸着層２の形
成条件を第１表に示した。金属アルミニウム蒸着
層３の形成条件は実施例１と同様であつた。

【表】実施例４二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム
（12μｍ厚）に第２図に示す蒸着装置で金属アル
ミニウムを蒸着した。その際、アルミニウムの表
面抵抗値を1.0Ω／□になる様にして調整した後、
ガス流量制御装置９により、ガス吹出口８より酸
素ガスを、標準状態の体積に換算して２／分で
導入しながら蒸着を継続した。蒸着したフイルムを評価した結果、ベースフイ
ルム１と金属アルミニウム蒸着層３の間の酸化ア
ルミニウム蒸着層２の厚みは70〜120Åと付均一
であつたが、金属アルミニウム蒸着層３は430Å
と均一であつた。付着強度を測定したところ250
ｇ／15mmと高い数値を示した。このことから、酸化アルミニウム蒸着層２及び
金属アルミニウム蒸着層３を順次形成した実施例
１、２、３の様に酸化アルミニウム蒸着層２が均
一な厚みになる場合より、不均一な厚みを持つ本
実施例の方が高い付着強度を示すことが判る。電子顕微鏡による断面観察によると酸化アルミ
ニウム蒸着層２及び金属アルミニウム蒸着層３を
順次蒸着した実施例１、２、３は第１図に示す様
に、酸化アルミニウム薄膜層が均一に形成されて
いるのに対し、本実施例のサンプルは第３図に示
す様に表面積が大きい状態となつていた。比較例１ポリエチレンテレフタレート（12μｍ厚）上
に、5.0×10^-4Torrの真空中において、酸素ガス
を導入せず走行速度250ｍ／分で表面抵抗値
1.5Ω／□のアルミニウム層を蒸着した。実施例５、６、７実施例１と同様な方法によりキヤステイングポ
リプロピレンフイルム（125μｍ）上に酸化アル
ミニウム蒸着層２及び金属アリミニウム蒸着層３
を順次形成させ、その際の酸化アルミニウム蒸着
層２の形成条件を変えた。実施例８実施例４と同様な方法によりキヤステイングポ
リプロピレンフイルム（25μｍ）上に酸化アルミ
ニウム蒸着層２及び金属アルミニウム蒸着層３を
同一時に形成させた。その結果、電子顕微鏡の観
察で第３図に示しす様に表面積が大きい状態とな
つていた。比較例２キヤステイングポリプロピレンフイルム（25μ
ｍ厚）上に、4.8×10^-4Torrの真空中において、
酸素ガスを導入せず走行速度240ｍ／分で表面抵
抗値1.4Ω／□のアルミニウム層を蒸着した。第２表に以上の実施例および比較例の測定結果
を示す。

【表】

【表】（発明の効果）本発明に係る金属蒸着フイルムは、蒸着層のベ
ースフイルムとの付着力が強く、また、高温雰囲
気中での表面光沢の変化もない特徴を有してい
る。特ち包装材として用いた場合に、従来のもの
より高水準でかつ安定したラミネート強さを持つ
製品を安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す断面図、第２
図は本発明を実施する蒸着装置の一例を示す説明
図、第３図は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。１：プラスチツクフイルム、２：酸化アルミニ
ウム蒸着層、３：金属アルミニウム蒸着層、４：
真空容器、５：巻出軸、６：巻取軸、７：ルツ
ボ、８：ガス吹出口、９：ガス流量制御器、１
０：酸素ボンベ、１１：マスク、１２：冷却ドラ
ム。

Claims

【特許請求の範囲】１プラスチツクフイルムの少なくとも片面に、
金属アルミニウム蒸気と酸素ガスとの反応で形成
した酸化アルミニウム蒸着層を介して金属アルミ
ニウム蒸着層が形成されていることを特徴とする
金属蒸着フイルム。２酸化アルミニウム蒸着層を構成する酸化アル
ミニウムが非結晶性であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の金属蒸着フイルム。３同一真空容器内でプラスチツクフイルムの走
行中に、プラスチツクフイルムの少なくとも片面
に金属アルミニウム蒸気と酸素ガスとの反応によ
る酸化アルミニウム蒸着層を形成し、引き続いて
該酸化アルミニウム蒸着層上に金属アルミニウム
蒸着層を真空蒸着によつて形成することを特徴と
する金属蒸着フイルムの製造方法。