蒸镀膜制造技术

本发明专利技术涉及一种蒸镀膜，包括实质上由高分子材料制成的基材以及实质上由陶瓷制成的蒸镀层，其中基材在蒸镀上蒸镀层之前，被施以通过使用空心阳极等离子处理器进行的等离子预处理。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于食品、医药品、精密电子部件等包装领域的具有阻透性(gas barrier)的蒸镀膜。
技术介绍
用于食品、医药品以及精密电子部件等包装用的包装材料，要求其具有很好的阻透性。阻透性包装材料，为了抑制内容物品的变质例如食品中蛋白质或者油脂等的氧化、变质，进一步保味保鲜，另外对于医药品，要保持其无菌状态、抑制有效成分的变质从而维持其药效，以及对于精密电子部件，为了防止金属部分的腐蚀、绝缘不良等，要隔断透过包装材料的氧气以及水蒸气等，防止受可以使内容物品变质的气体的影响。作为阻透性包装材料，从前一般使用的是利用偏氯乙烯树脂涂覆的聚丙烯(KOP)、使用聚对苯二甲酸乙二酯(KPET)或者乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)等一般阻透性较高的高分子树脂组合物的包装膜、Al等金属或者金属化合物的箔、在适当高分子树脂组合物(单独不具有高阻透性的树脂也可以)上蒸镀Al等金属或者金属化合物的金属蒸镀膜。利用上述高分子树脂组合物的包装膜，与使用Al等的金属或者金属化合物的箔以及形成这些金属或者金属化合物的蒸镀层的金属蒸镀膜相比，其阻透性较差。另外由于容易受温度以及湿度影响，随着其变化阻透性会进一步恶化。另一方面，使用Al等金属或者金属化合物的箔或者形成蒸镀层的金属蒸镀膜，其受温度以及湿度影响较小，具有良好的阻透性。但却有不能透视包装体的内容物品而难以确认内容物的缺点。现在作为兼有阻透性以及透明性的包装用材料，在实质上由具有透明性的高分子材料制成的基材上利用蒸镀等方法形成金属氧化物以及硅氧化物等的陶瓷薄膜从而得到的一种蒸镀膜最近已经上市。作为陶瓷薄膜材料，尤以原材料价廉而且具有透明性的氧化铝最为引人注目。但氧化铝的蒸镀膜由于其基材与蒸镀膜之间的密合性较弱，在进行蒸馏(retort)等处理后容易引起脱层。另外，一直以来尝试使用等离子进行的在线预处理(inline)，从而改善在塑料基材上的金属氧化物蒸镀层的密合性。但是对于以前的等离子产生装置，得不到高的处理效果而且会使成本变高。等离子发生装置中，采用直流放电方式可以简单地产生等离子，但是要得到较高的偏压时，等离子的状态会从辉光变为电弧，存在不能进行大面积强力处理的问题。另外，利用高频率放电方式的等离子发生装置，虽然可以得到产生大面积稳定的等离子，但却存在我们所不希望的高自给偏压的问题。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述已知技术的情况上完成的，本专利技术的目的是在实质上由具有透明性的高分子材料制成的基材上蒸镀金属氧化物以及硅氧化物等的陶瓷薄膜从而得到的蒸镀膜中，以强化其基材与蒸镀膜之间的密合性从而防止由于蒸馏处理等处理产生脱层。本专利技术的第一方面是提供一种蒸镀膜，其包括实质上由高分子材料制成的基材以及在该基材上形成的实质上由陶瓷制成的蒸镀层，其特征在于，所述基材在蒸镀上蒸镀层之前，被施以利用空心阳极等离子处理器通过特殊等离子进行的等离子预处理。本专利技术的第二方面是提供一种蒸镀膜，其包括实质上由高分子材料制成的基材以及在该基材上形成的实质上由氧化铝制得的蒸镀层，其特征在于，所述基材在蒸镀上蒸镀层之前，被施以等离子预处理，氧化铝蒸镀层从基材侧向膜表面具有铝∶氧的原子比呈不断变化的坡度结构。附图说明图1是本专利技术使用的空心阳极等离子处理器的一例构成的简略图。图2是本专利技术优选使用的磁加速空心阳极等离子处理器的一例构成的简略图。图3是本专利技术的蒸镀膜的一个例子的截面图。图4是本专利技术的蒸镀膜的另一例构成的截面图。图5是本专利技术可用的成膜装置的一例构成的简略图。具体实施例方式本专利技术的第一方面所涉及的蒸镀膜，其包含有实质上由高分子材料制成的基材以及在该基材上形成的实质上由陶瓷制成的蒸镀层，其特征在于，该基材在蒸镀上蒸镀层之前，被施以利用空心阳极等离子处理器通过特殊等离子进行的等离子预处理。该空心阳极，是将电极制成中空箱状，相对于对极例如承载有基材膜的卷筒等而言比较大，是将长寿命电极阳极化得到的。与一般的等离子发生装置相比，可以得到较高的自给偏压值。在本专利技术中使用空心阳极等离子处理器，通过在对极上得到高自给偏压值，可以在基材表面上稳定地进行强力等离子预处理。由此形成具有活性的表面。该具有活性的基材表面由于与在上面形成的陶瓷蒸镀膜之间具有良好的亲和性，因而它们之间具有良好的密合性。因此利用本专利技术可以防止由于蒸镀膜的蒸馏等引起的脱层。本专利技术优选的蒸镀膜的一个例子是，含有实质上由高分子材料制成的基材，以及在基材上形成的实质上由陶瓷制成的蒸镀膜，该基材在蒸镀上蒸镀层之前，被施以利用磁加速空心阳极等离子处理器通过特殊的等离子进行等离子预处理。本专利技术中优选使用的磁加速空心阳极等离子处理器，是在通常的空心阳极等离子处理器的阳极上，组装了例如永久磁铁、电磁铁等磁铁的处理器。优选使用空心阳极式交流放电。磁加速空心阳极等离子处理器，利用磁作用将生成的等离子封闭在处理器内部，可以形成高密度的等离子。通过利用该磁加速空心阳极等离子处理器，可以产生得到比使用一般空心阳极等离子处理器时更大的自给偏压，由于得到高离子电流密度，因此可以更高速度进行强力而且稳定的等离子处理。本专利技术使用该磁加速空心阳极等离子处理器可以利用高密度等离子对基材表面进行处理。由此可以在基材的表面上导入交联结构，形成坚固的基材表面，进一步形成较高活性的表面。对于该较高活性的基材表面，与其上形成的陶瓷蒸镀层之间具有较高的亲和性，因此使它们之间的密合性格外的好。因此利用本专利技术可以防止由于蒸镀膜的蒸馏等所产生的脱层。图1所示的是本专利技术使用的空心阳极等离子处理器的一例构成的简略图。如图所示，该空心阳极等离子处理器，置在图中并未标示的真空室内，与为调整阻抗的匹配箱4相连接，中空箱型的电极3，以及为从该电极3端部扩展而设置的屏蔽板2，以及用于导入等离子气体的导入部1，处理室10，以及在该电极3的对极上设置的用于承载基材7的冷却筒6。在该处理器中以电极作为阳极，此阳极的面积(Sa)与作为对极的极板面积(Sc)相比，设置成Sa＞Sc。通过把中空箱形电极的面积设大，在作为对极的阴极即基材上会产生大的自给偏压。通过该大的自给偏压，可以高离子密度对基材7进行等离子处理，从而可以高速地实现稳定且进行强力的等离子表面处理。图2所示为本专利技术优选使用的磁加速空心阳极等离子处理器的一例构成的简略图。如图所示，该磁加速空心阳极等离子处理器，除了在电极3的底部进一步设有永久磁铁8之外，具有与图1所示装置相同的结构。通过进一步在电极上设置永久磁铁等，在电极附近生成的等离子，会由于永久磁铁的作用被封闭在该箱形电极3内，从而在作为对极的阴极即基材表面上产生较大的自给偏压。利用该较大的自给偏压，可以高离子密度对基材7进行等离子处理，进一步可以更加高速地实现更稳定且更强力的等离子表面处理。图3是在利用空心阳极等离子处理器进行的等离子预处理的基材7上，形成陶瓷蒸镀膜的蒸镀膜的一个例子的截面图。如图所示，该蒸镀膜20，在透明膜的基材7上具有蒸镀有例如5～300nm厚的透明陶瓷蒸镀膜11的结构。本专利技术中所使用的陶瓷优选是从氧化铝、一氧化硅、氧化镁以及氧化钙中选出的至少一种无机氧化物。这些无机氧化物，安全性高、价格低廉、具有透明性而且具有很好的阻透性。由于硅氧化物材料特有的颜色，因而要实现高透明性具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸镀膜，其包括实质上由高分子材料制成的基材以及在该基材上形成的实质上由陶瓷制成的蒸镀层，其特征在于，所述基材在蒸镀上蒸镀层之前，被施以利用空心阳极等离子处理器通过特殊等离子进行的等离子预处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木浩，金高武志，大桥美季，佐佐木升，中岛隆幸，石井良治，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]