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蒸着とは?保冷機能付きエコバッグに活用される優れた技術の仕組み

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こんにちは!エコバッグハウスです。

普段の買い物の際などに保温機能付きエコバックを活用している方も多いのではないでしょうか?

保温機能付きエコバックは蒸着の技術を利用して、エコバックにアルミを塗装することで保温機能を実現しています。

この蒸着はエコバックのみならず幅広い分野で活用され、日常的に見かけることも多い技術です。

そこで今回は蒸着について考えてみたいと思います。

 

蒸着とは?

蒸着は大きく分けてPVD(物理蒸着)とCVD(化学蒸着)に分かれます。
その中でも知名度が高いのは「真空蒸着」と呼ばれる技術です。
ですからここでは真空蒸着を主に取りあげていきます。

蒸着は金属などを蒸発させて素材表面に塗布する表面加工技術のひとつです。

蒸着とは表面処理に使われる技術

蒸着のわかりやすいイメージとして鍋で沸かしたお湯の例えがあります。

鍋でお湯を沸かすと水が気化して蒸気になります。
この蒸気の上に鍋の蓋を置けば、鍋の裏に薄い蒸気の膜を作ることになります。

同様に水ではなく金属の材料、例えばアルミニウムなどを加熱して気化させて鍋の代わりに塗装したい素材を置けば周りに金属の蒸気の薄膜ができます。
その後冷却をすれば素材を塗装できるわけです。

金属を蒸発させるために真空で行う

基本的な原理はお湯を沸かして蒸気を素材につけるのと同じなのですが、金属を蒸発させるとなるとそこまで簡単にいきません。

例えばアルミニウムを溶かすとなれば660℃程度の熱が必要になりますし、蒸発させるとなると2500℃近くの熱を用意する必要があります。

そこで蒸発させる作業を真空にした容器の中で行います。
真空中では沸点が下がるのでアルミも約700℃程度で蒸発させる事ができるようになります。

また真空中であれば大気中の些細な異物を巻き込む可能性を減らすことも可能になるので質がいい膜を形成することができるわけです。

 

 

スパッタリングとの違い

蒸着と同じような仕組みを取る技術にスパッタリングがあります。

スパッタリングは真空にした装置内にアルゴンガスなどを充填させ電気を加えイオン化させた上で容器内に設置した原材料に衝突させます。

その結果イオンと衝突した材料の分子が放出されるので、基板の上に成膜することができるという仕組みです。

蒸着よりも分子のエネルギーが大きい

スパッタリングと蒸着の違いの一つが利用される原材料の分子の大きさです。

蒸着は分子のエネルギーが小さく付着力が小さいです。
一方でスパッタリングは分子のエネルギーが大きくなるので付着力も大きくなり、その強い膜を作ることができます。

また熱を加えるシンプルな仕組みの蒸着と根本的に仕組みが違うので、スパッタリングのほうが融点の高い素材を使って塗装することが可能になります。

蒸着加工よりも、大規模な表面処理に使用されることが多い

スパッタリングは蒸着加工よりも大規模な表面加工に使用される例が多いです。

例えば農業用のハウスや保護シートといった分野にスパッタリングは使われています。

一方で車の部品や機械部品、鑑賞用製品のメッキ塗装など「どちらを使っても問題ない」分野も多くあります。

蒸着もスパッタリングも技術の進化があるのでどちらを選ぶかは企業の考え方次第ということも珍しくありません。

 

蒸着加工を活かした商品

蒸着加工は金属や機械部品から紙まで幅広く利用されているので一度は目にしたことがあるはずです。

そこでいくつか実例を紹介してみたいと思います。

ディスク:表面処理されている

CDやDVDは表面にレーザー光を当てて記録しレーザー光の反射で読み取る装置です。

そのレーザー光を安定して読み取るために蒸着やスパッタリングの技術を用いて表面処理が行われています。

スナックなどの食品袋:裏面にアルミ蒸着フィルムを利用

ポテトチップスなどの菓子では湿気防止と油脂の劣化防止などを目的として包装にアルミの蒸着フィルムが利用されています。

パッケージ用の紙:金属風の色を出すため

様々な製品で用いられるパッケージ用の用紙では金属風の色合いを出すために蒸着の技術が使われています。

同じように鑑賞目的ではプラモデルや車のホールなどでも蒸着技術が使われます。

保護シート:冷気遮断シートとしてアウトドアや災害時に

アウトドアや災害用などの冷気対策シートとしてアルミ蒸着を使った保護シートが使われています。

保冷機能付きエコバッグ:アルミ蒸着加工が施されている

アルミ蒸着シートには断熱保冷の効果あるのでエコバックに保冷機能をつける際に広く活用されています。

 

保冷機能付オススメのエコバッグ

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まとめ

いかがでしたでしょう。

身近な場所でも目にする蒸着。

蒸着は観賞用から実用まで幅広い分野に使われる技術です。

ですから蒸着という技術を聞いたことがない、という人でも蒸着で作られた製品は見たことがあるでしょう。

保冷機能付きエコバックを見た際などに、優れた技術が使われているとすこし考えてみるのも面白いと思います。

このブログが少しでも参考になれば幸いです。

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