JPH1053861A - 酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蒸着源をアルミニウムとし、電子線により加熱
蒸発させると共に、真空槽内に酸素を供給して反応さ
せ、酸化アルミニウム蒸着フィルムを製造する反応蒸着
において、安定した膜厚を維持しながら安定した組成の
蒸着膜を連続的に製造を可能とする。 【解決手段】真空槽内の、単位時間当たりの平均アルミ
ニウム蒸発量Ａ〔モル／分〕と、単位時間当たりの酸素
導入量Ｂ〔モル／分〕との比〔Ｂ／Ａ〕を、０．０１＜
Ｂ／Ａ≦０．２の範囲に維持しながらプラスチックフィ
ルム上に蒸着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化アルミニウム
蒸着フィルムの製造方法に関し、詳しくは、アルミニウ
ムを蒸発源とし、連続したプラスチックフィルム上に酸
化アルミニウムを効果的に蒸着させる酸化アルミニウム
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続したプラスチックフィルム上に酸化
アルミニウムを蒸着した蒸着フィルムは、特開昭５８−
２１７３号に示されるように、ガスバリア性フィルムと
して、既に知られている。

【０００３】この酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造
方法として、酸化アルミニウム自体を蒸発源とする方法
が一般的である。しかし、酸化アルミニウムを蒸発源と
した場合は、蒸気圧が低く、また、蒸発には高温で行わ
なければならない課題があった。

【０００４】そこで、アルミニウムを蒸発源とし、アル
ミニウム蒸気中に酸素ガスを導入しながら蒸着する、い
わゆる反応蒸着法により、酸化アルミニウム蒸着フィル
ムを製造する方法が知られている。この反応蒸着法は、
真空槽内に酸素を導入しながら蒸着を行うため、供給す
る酸素量とアルミニウムの蒸発量との割合が重要となっ
てくる。この酸素の供給量とアルミニウムの蒸発量との
割合を特定することにより、真空槽内の圧力を一定の範
囲内にすることができ、均一な膜厚の酸化アルミニウム
層をプラスチックフィルム上に蒸着する方法が提案され
ている。（特公平６−９９７９８号参照）

【０００５】一方、酸素の供給方法、アルミニウムの蒸
発方法（電子線照射加熱方法、抵抗加熱方法）を考慮す
ると、蒸発したアルミニウムのうち５０％以下の量が、
プラスチックフィルム上に付着するのに加えて、供給し
た酸素は、プラスチックフィルム上に付着したアルミニ
ウムとのみ反応するので、供給する酸素の量は、付着す
るアルミニウムと反応する対応する範囲の量に設定しな
ければならない。この酸素の供給の割合が、付着するア
ルミニウムに比較して過剰な状態では、真空槽内の蒸着
雰囲気のバランスが崩れ、ガスバリア性、均一な膜厚の
酸化アルミニウム層を有する酸化アルミニウム蒸着フィ
ルムの製造が困難となってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルミニウ
ムを蒸発源とし、真空槽内に酸素を供給しながら連続し
たプラスチックフィルム上に、酸化アルミニウムを連続
的に蒸着する製造方法において、酸素の供給量をできる
だけ少ない状態でも、安定した性能を有する酸化アルミ
ニウム蒸着層を有する蒸着を可能とした、酸化アルミニ
ウム蒸着フィルムの製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、真空槽内に酸
素を導入しながら、アルミニウムに電子線を照射して加
熱蒸発させ、連続したプラスチックフィルム上に、酸化
アルミニウム蒸着層を連続的に形成する、酸化アルミニ
ウム蒸着フィルムの製造方法において、単位時間当たり
の平均アルミニウム蒸発量Ａ〔モル／分〕と、単位時間
当たりの酸素の導入量Ｂ〔モル／分〕との比〔Ｂ／Ａ〕
を、０．０１＜Ｂ／Ａ≦０．２に維持しながら蒸着を行
うことを特徴とする、酸化アルミニウム蒸着フィルムの
製造方法である。また、第２の発明は、前記蒸着方法に
おいて、マイクロ波プラズマを発生した雰囲気中で蒸着
をする酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造方法であ
る。

【０００８】

【作用】アルミニウムの加熱蒸着を、電子線の照射によ
り行うので、蒸着源の加熱ばかりでなく、真空槽中に供
給された酸素が励起され、蒸発されたアルミニウムとよ
り確実に反応するので、極めて少ない割合の酸素の供給
で、ガスバリア性が優れた透明な酸化アルミニウム蒸着
フィルムの製造が可能となった。

【０００９】また、マイクロ波プラズマにより、蒸着雰
囲気がより一層励起された状態となるので、さらに少な
い割合の酸素で、ガスバリア性の優れた透明な酸化アル
ミニウム蒸着フィルムの製造ができる。

【００１０】

【発明の実施形態】図１は、本発明の反応蒸着装置の一
例を示す説明図である。真空槽１内に設置された巻取軸
２に巻かれた連続したプラスチックフィルム５は、−３
０℃〜１０℃に冷却された冷却ドラム３に沿って走行し
ながら、フィルム巻取軸４に巻き取られる。同時に、ル
ツボ６内のアルミニウムに電子線ビーム銃７から電子線
を照射して、アルミニウムを蒸発し、かつアルミニウム
の蒸気雰囲気内に位置したガス吹き出し口８から酸素を
供給する。

【００１１】蒸発したアルミニウムと酸素が反応して、
プラスチックフィルム５の表面に、酸化アルミニウム蒸
着膜が形成される。ここで、酸化アルミニウムは、Ａｌ
Ｏ、Ａｌ₂ Ｏ₃ を示すが、Ａｌ₂ Ｏ₃ に完全にするので
はなく、Ａｌ₂ Ｏ₃ に微量のＡｌが存在する状態が、ガ
スバリア性、透明性が良好な状態となる。また、前記蒸
発したアルミニウム内でプラズマを発生するためのホー
ンアンテナ１１にマイクロ波を供給することにより、よ
り効果的に蒸着ができる。

【００１２】前記蒸着方法を用いた、本発明の具体例に
ついて説明する。幅５０ｃｍのポリエステルフィルム
（厚さ１２μｍ）を６００ｍ／分の速度で走行させ、こ
のポリエステルフィルム上に、厚さ４００Åの酸化アル
ミニウム層を蒸着するため、蒸着源となるアルミニウム
の蒸発量Ａを１０８．３ｇ／分（４．０モル／分）と
し、一方、酸素の供給量Ｂを８〜１３リットル／分
（０．４７７〜０．７７４モル／分）とした。すなわ
ち、酸素供給量Ｂ／アルミニウム蒸発量を０．１２〜
０．１９となる範囲に条件で行った。この時、蒸発した
アルミニウムがポリエステルフィルム上に、酸化アルミ
ニウムとしての付着効率を３０％とし、酸素供給量が過
剰にならないように設定した。

【００１３】上記条件で蒸着した酸化アルミニウム蒸着
フィルムは、透明で、ガスバリア性の優れたフィルム
で、しかも膜厚のバラツキの少ないフィルムであった。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、アルミニウムの蒸発量
に対する酸素の供給量の割合が少ない状態にしたので、
酸素の供給量が過剰となることがなく、真空槽内の圧力
のバランスが崩れないので、安定した膜厚の連続状態の
蒸着フィルムを得ることができる。

【００１５】また、本発明の条件で蒸着を行うことによ
り、蒸着形成された酸化アルミニウムが、完全にＡｌ₂
Ｏ₃ とならず、微量のＡｌが存在する蒸着を行うので、
透明性を損なわず、しかもガスバリア性の優れた酸化ア
ルミニウム蒸着フィルムを製造することができる。

【００１６】さらに、電子線照射による蒸着方法であ
り、より少ない酸素の供給量での反応蒸着ができ、これ
に蒸着雰囲気にプラズマを発生させることにより、より
効果的に酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造が可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸着フィルムを製造する装置の概略を
示す説明図である。

【符号の説明】

１…真空槽 ２、４…巻取軸 ３…冷却ドラム ５…プラスチックフィルム ６…ルツボ ７…電子ビーム銃 ８…ガス吹き出し口 １１…ホーンアンテナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空槽内に酸素を導入しながら、アルミニ
   ウムに電子線を照射して加熱蒸発させ、連続したプラス
   チックフィルム上に、酸化アルミニウム蒸着層を連続的
   に形成する酸化アルミニウム蒸着フィルムの製造方法に
   おいて、単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ
   〔モル／分〕と、単位時間当たりの酸素の導入量Ｂ〔モ
   ル／分〕との比〔Ｂ／Ａ〕を、０．０１＜Ｂ／Ａ≦０．
   ２に維持しながら蒸着を行うことを特徴とする、酸化ア
   ルミニウム蒸着フィルムの製造方法。
2. 【請求項２】マイクロ波プラズマを発生した雰囲気中で
   蒸着をする請求項１に記載の酸化アルミニウム蒸着フィ
   ルムの製造方法。