JP3608529B2 - 両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法およびそれを用いたコンデンサ - Google Patents
両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法およびそれを用いたコンデンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3608529B2 JP3608529B2 JP2001173662A JP2001173662A JP3608529B2 JP 3608529 B2 JP3608529 B2 JP 3608529B2 JP 2001173662 A JP2001173662 A JP 2001173662A JP 2001173662 A JP2001173662 A JP 2001173662A JP 3608529 B2 JP3608529 B2 JP 3608529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polypropylene film
- deposited
- double
- vapor
- sided
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサに使用される両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法およびそれを用いたコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属を蒸着したプラスチックフィルムからなるコンデンサ（以下、金属化フィルムコンデンサ）は、従来から広く用いられている。なかでもポリプロピレンフィルムを用いた金属化フィルムコンデンサは、すぐれた電気特性（誘電損失が小さい、耐電圧が高い、また誘電率の温度変化や周波数変化が少ないなど）をもつことから、携帯機器に代表される小型電子部品用途から、電車の駆動モータ制御や高圧進相等の大型産業用途に至るまで幅広く適用されている。
【０００３】
図４は、従来の、ポリプロピレンフィルムを用いた金属化フィルムコンデンサの断面図である。片面に金属４１を蒸着したポリプロピレンフィルム４２を２枚重ねて巻回または積層し、両端面から金属を溶射したメタリコン部３４からコンデンサが形成されている。蒸着金属４１としては、アルミニウムや亜鉛、またはその混合物が広く用いられてきたが、アルミニウムを用いた場合には、メタリコン３４との接着強度が弱く、また長期にわたって電圧を印加した際に、アルミニウムの酸化劣化により容量が減少してしまう問題点があることから、近年では、亜鉛または亜鉛とアルミニウムの混合物が用いられる場合が多い。
【０００４】
なお、蒸着金属４１としては、図４に示したように、容量形成部の蒸着金属膜厚を薄くして自己回復性（フィルムが局部的に絶縁破壊した場合にも、周囲の蒸着金属が蒸発飛散して電気的に遮断され、コンデンサとしての機能が回復すること）を高め、かつメタリコン部３４と接する部分を厚くしてメタリコン部３４との接触強度を高めたヘビーエッジ構造が広く採用されている。
【０００５】
従来の構成においては、片面に金属を蒸着したポリプロピレンフィルムを２枚用いているため、それぞれのフィルムに対して蒸着工程が必要となり、工数がかかっていた。ここで、１回の蒸着工程でポリプロピレンフィルムの両面に金属を蒸着し（以下、両面蒸着ポリプロピレンフィルム）、蒸着していないポリプロピレンフィルム（以下合わせ用ポリプロピレンフィルム）と重ねる構造（図３参照）ができれば、蒸着工程は半減できる。
【０００６】
しかしながら、両面に金属を蒸着する場合、真空蒸着機１（図１参照）内で一旦、製品ロール３（図１参照）として巻き取る必要があるが、このとき、両面の蒸着金属同士が接触する。ポリプロピレンフィルムは、濡れ性が低いために蒸着金属との接着力が弱く、また製品ロールの巻き絞まり（製品ロール内に蓄積される応力）が強いことから、両面の蒸着金属同士が接着し、次工程（蒸着フィルムのスリッタ工程やコンデンサの巻取り工程）で製品ロールから巻き出した際に両面の蒸着金属同士が剥離し合う問題点（以下、ブロッキング）があった。ブロッキングは、米国特許第３８９５１２９号に記載の如く、蒸着金属がアルミニウムの場合よりも亜鉛の場合に著しいことが知られている。
【０００７】
ブロッキングが発生した両面蒸着ポリプロピレンフィルムを用いてコンデンサを作製した場合には、前述のスリッタや巻取りにおいて両面の蒸着金属同士が剥離し合うことにより、コンデンサ電極としての機能が損なわれて、ｔａｎδ（誘電正接）が増大することから、コンデンサ用両面蒸着ポリプロピレンフィルムとしては、ブロッキングを解決することが必要不可欠である。
【０００８】
この点に鑑みて、ブロッキングを低減する製造方法が従来から提唱されてきた。例えば、米国特許第３８９５１２９号公報には、ポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛を蒸着する製造方法として、片側の蒸着面に空気を吹き付けて蒸着金属表面を酸化させた後に製品ロールに巻き取ることが開示されている。
【０００９】
また、特公平７−６２２３８号公報には、合成樹脂フィルムの両面に亜鉛、亜鉛合金またはその他の金属を真空蒸着する製造方法として、空気や酸素等の酸化性気体を真空チャンバ内の、隔壁により蒸着室から分離されたフィルム巻取り室に注入する製造方法が記載されている。すなわち、まずポリプロピレンフィルムの片側に金属を蒸着した後、その蒸着面に酸化性ガスを吹き付けて蒸着膜を酸化させ、次に反対側の面に金属を蒸着した後、その蒸着面に酸化性ガスを吹き付けてから巻き取ることが開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、米国特許第３８９５１２９号公報および特公平７−６２２３８号公報に開示された製造方法では、亜鉛もしくは、亜鉛とアルミニウムの混合物を用いた両面蒸着ポリプロピレンフィルムにおいては、ブロッキングを解決することはできていなかった。
【００１１】
すなわち、米国特許第３８９５１２９号公報および特公平７−６２２３８号公報に開示された製造方法は、いずれも高速で走行するポリプロピレンフィルムの蒸着面に空気や酸化性ガスを吹き付けるものであるが、蒸着工程におけるポリプロピレンフィルムの走行速度は一般に毎分３００ｍ〜１０００ｍであるため、百分の一秒以下の極めて短い時間しか空気や酸化性ガスに暴露されない。このような短い時間では、亜鉛もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物からなる蒸着膜においては、十分な酸化膜は形成されないことから、ブロッキングを解決するには至っていなかった。
【００１２】
特に、コンデンサ用両面蒸着ポリプロピレンフィルムとしては、一般に１００００ｍを越えるような長尺のポリプロピレンフィルムで連続蒸着が行われているが、このような長尺の製品ロールにおいては、その内周部（巻芯に近い部分）は巻き絞まりの応力が外側から累積されるため、不十分な酸化膜ではブロッキングが発生してしまう。このような両面蒸着ポリプロピレンフィルムを用いてコンデンサを作製した場合には、前述のようにコンデンサのｔａｎδが増大してしまうことから、問題点となっていた。
【００１３】
また、ブロッキングは表裏の蒸着膜同士の接着に起因する現象であることから、製品ロールの状態で長期間保管された場合に、不十分な酸化膜ではやはりブロッキングが発生し、コンデンサ作製時にｔａｎδが増大してしまうことも、問題点となっていた。
【００１４】
本発明は、このような問題点を解決し、長尺のポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を蒸着して長期間保管した場合にもブロッキングの無い良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法を実現することを目的としている。また、本発明は、前記両面蒸着ポリプロピレンフィルムを用いることにより、工数が低くかつブロッキングによるｔａｎδ増大の無い良好なコンデンサを実現することも目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、原反ロールから引き出されたポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロールに巻き取る蒸着工程を備え、前記ポリプロピレンフィルムが製品ロールに接して巻き取られる内面側に酸化性ガスを吹き付ける製造方法である。
【００１６】
また請求項２記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、酸化性ガスを吹き付ける吹き出し部を設け、この吹き出し部は蒸着工程中に増大する製品ロールの半径に応じて追従移動させる製造方法である。
【００１７】
また請求項３記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、請求項１または２記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、酸化性ガスとして酸素を用いる製造方法である。
【００１８】
また請求項４記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、請求項１から３のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が、両面とも３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍとした製造方法である。
【００１９】
また請求項５記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、本発明の請求項１から４のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの少なくとも片側の表面粗さが、最大表面粗さ（以下Ｒｍａｘ）で１．０〜２．０μｍであり、かつ平均表面粗さ（以下Ｒａ）が０．１μｍ以上とした製造方法である。
【００２０】
また請求項６記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、本発明の請求項１から５のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムのアイソタクチック度が９６％以上とした製造方法である。
【００２１】
また本発明の請求項７に記載のコンデンサは、請求項１から６のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムと合わせ用ポリプロピレンフィルムとを具備するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、原反ロールから引き出されたポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロールに巻き取る蒸着工程を備え、前記ポリプロピレンフィルムが製品ロールに接して巻き取られる内面側に酸化性ガスを吹き付けることにより、製品ロールの内部に酸化性ガスが巻き込まれるため、ポリプロピレンフィルムが製品ロールに巻き取られた後にも蒸着膜の酸化反応が進行することから、十分な酸化膜が形成される。そのため長尺のポリプロピレンフィルムに連続蒸着した場合にもブロッキングのない両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造できる。
【００２３】
また請求項２記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、酸化性ガスを吹き付けるための吹き出し部を、蒸着工程中に増大する製品ロールの半径に応じて追従移動させることにより、製品ロールの半径が小さい蒸着立ち上げ時から、半径が増大する蒸着終了時に至るまで、一定の距離で酸化性ガスを吹き付けることができるため、長尺フィルムの連続蒸着工程においても、均質な両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。
【００２４】
また請求項３記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、酸化性ガスとして酸素ガスを用いることから、より好適に酸化膜が形成され、ブロッキングの無い両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。
【００２５】
また請求項４記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から３のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が、両面とも３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍであることから、蒸着金属とポリプロピレンフィルムとの密着性に優れ、かつ前述の原反ロール内でポリプロピレンフィルム同士が接着したりしない良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。すなわち、前記ポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が３４ｄｙｎ／ｃｍを下回ると、蒸着膜とポリプロピレンフィルムとの密着性が劣るために、蒸着膜が剥離しやすくなり、ブロッキングが生じやすくなる。また、４１ｄｙｎ／ｃｍを上回ると、原反ロール内においてポリプロピレンフィルム同士が接着してしまうため、原反ロールから円滑に巻き出せなくなる。
【００２６】
また請求項５記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から４のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの少なくとも片側の表面粗さを、Ｒｍａｘで１．０〜２．０μｍであり、かつＲａが０．１μｍ以上とすることにより、次工程であるスリッタや巻取りにおいて、しわや蛇行が発生せず、作業性に優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。両面蒸着ポリプロピレンフィルムは、両面ともに金属が蒸着されているために、表面粗さがこの範囲を下回った場合には、両面蒸着ポリプロピレンフィルムを所定幅に切断するスリッタ機（図示せず）や、巻取り機（図示せず）に多数設けられているローラと両面蒸着ポリプロピレンフィルムとの間で円滑な走行が得られず、しわが入ったり、蛇行したりする。なお、Ｒｍａｘが２．０μｍを上回ると、ポリプロピレンフィルムの厚みが不均一となり、コンデンサを作製して電圧を印加したときに、ポリプロピレンフィルムの最も薄い部分で破壊しやすくなるために、Ｒｍａｘは２．０μｍ以下が望ましい。
【００２７】
また請求項６記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から５のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムのアイソタクチック度を９６％以上とすることにより、ポリプロピレンフィルムの結晶の立体規則性が向上することから、ポリプロピレンフィルムの弾性率が向上し、前述の製品ロールの巻き絞まりを低減することができる。したがって、製品ロールの状態で長期間保管したり輸送したりするような場合に、周囲温度が上昇しても巻き絞まりを低減できることから、長期保管性や輸送性に優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。なお、アイソタクチック度とは、ポリプロピレンフィルム中でアイソタクチック立体構造が全体に占める割合であり、ポリプロピレンフィルムの立体規則性の程度を表す指標として１３Ｃ−ＮＭＲにより測定できるものである。
【００２８】
また請求項７記載のコンデンサによれば、請求項１から６のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムと合わせ用ポリプロピレンフィルムとを具備するものであるから、蒸着工程が１回しかかからず、しかも誘電体がすべてポリプロピレンフィルムであることから、良好な電気特性をもった低価格なコンデンサが実現できる。
【００２９】
（実施の形態１）
以下に本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法を示した説明図であり、また図２は、図１における製品ロール近傍を拡大図示した説明図である。
【００３１】
図において、蒸着機１の内部に取付けられた原反ロール２よりポリプロピレンフィルム４を巻き出して、１次側冷却キャン５ａにおいて１次側アルミニウム蒸発源６ａおよび亜鉛蒸発源７ａより１次側の蒸着金属をポリプロピレンフィルム４の片面に形成し、続いて２次側冷却キャン５ｂにおいて２次側アルミニウム蒸発源６ｂおよび亜鉛蒸発源７ｂからポリプロピレンフィルム４の反対側の面に２次側の蒸着金属を形成する。なお、隔壁１６は、原反ロール２内でポリプロピレンフィルム４に吸着されていた気体や水分が、前記蒸発源５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ近傍の真空度を悪化させないように仕切るために従来より設けられているものである。
【００３２】
次に両面に蒸着されたポリプロピレンフィルム４が、追従駆動部８に設けられたローラ１１を経由して製品ロール３に巻き取られる際に、追従駆動部８に設置された吹き出し口９より酸化性ガス１０を、ポリプロピレンフィルム４が製品ロール３に接して巻き取られる内面側に吹き付けるものである。なお、追従駆動部８とは、図２に拡大図示したように、蒸着工程中に増大する製品ロール３の半径に追従してピニオンギア１３を駆動させ、回転軸１２を中心に回転する機構であり、追従駆動部８上に配置されたロール１１と製品ロール３の距離を一定に保つことにより、長尺の連続蒸着においてもポリプロピレンフィルム４が製品ロール３に均一に巻き取れるものである。
【００３３】
酸化性ガス１０は、例えば流量弁１５により流量を調節し、配管１４を通じて吹き出し口９より吹き付けられる。吹き付けられた酸化性ガス１０は製品ロール３の内部に巻き込まれることから、ポリプロピレンフィルム４の両側の蒸着面が酸化性ガス１０に長時間暴露されて酸化膜が形成されることにより、ブロッキングが防止できる。
【００３４】
吹き出し口９の取り付け位置としては、前記内面側に酸化性ガス１０を吹き付けられる位置であれば特に限定されないが、例えば１０，０００ｍを超えるような長尺のポリプロピレンフィルム４に連続蒸着するような場合は、前記追従駆動部８上に設置することが望ましい。すなわち、蒸着工程中に製品ロール３の半径が増大しても、距離と角度を一定に保って酸化性ガス１０が吹き付けられることから、長尺にわたって均質な効果が得られるためである。
【００３５】
図３は両面蒸着ポリプロピレンフィルムコンデンサの断面図を示しており、これはポリプロピレンフィルム４とその表面に形成された蒸着金属３１とから成る両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２と、合わせ用ポリプロピレンフィルム３３とを具備し、蒸着電極３１に付着するメタリコン３４により電極が取り出されている。
【００３６】
以上のように両面蒸着のため、蒸着工程が１回しかかからず、しかも酸化性ガス１０をポリプロピレンフィルム４が製品ロール３に接して巻き取られる内面側に吹き付けられるため、ブロッキングによるｔａｎδ増大の無い、安価で良好な電気特性をもったコンデンサが実現できる。
【００３７】
次に本実施の形態１により製造した両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２のブロッキングを、従来技術と対比しながら説明する。
【００３８】
本実施の形態として、厚みが４μｍで、両面ともに表面ぬれ指数が３７ｄｙｎ／ｃｍ、表面粗さがＲｍａｘ＝１．６μｍでＲａ＝０．２μｍであり、アイソタクチック度＝９６％であり、長さが１５０００ｍのポリプロピレンフィルム４を用いて、下記の両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を作製した。
【００３９】
実施の形態１−１：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛を蒸着し、図１に示した方法で酸素を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４０】
実施の形態１−２：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛とアルミニウムの混合物を蒸着し、図１に示した方法で空気を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４１】
実施の形態１−３：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛とアルミニウムの混合物を蒸着し、図１に示した方法で酸素を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４２】
次に、製品ロール３を、蒸着機から取り出した後、製品ロール３の最外周部および最内周部の両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を巻き出しながらサンプリングし、その蒸着金属３１の剥離状況を５０倍の透過顕微鏡により観察して写真に撮影した。この写真をパソコンでデジタル処理して、蒸着金属３１が剥離した部分と剥離していない部分に２値化することにより、蒸着金属３１が剥離した割合を百分率で求めた。なお、比較のために、従来技術からなる両面蒸着ポリプロピレンフィルムとして、以下の試料についても、剥離の割合を求めた。
【００４３】
従来技術１−１：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛を蒸着し、そのまま製品ロール３に巻き取った。
【００４４】
従来技術１−２：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛とアルミニウムの混合物を蒸着し、特公平７−６２２３８号公報の図１に示された方法により空気を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４５】
従来技術１−３：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛とアルミニウムの 混合物を蒸着し、特公平７−６２２３８号公報の図１に示された方法により酸素を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４６】
各試料の蒸着金属が剥離した割合を、（表１）に示す。本実施の形態においては、応力の蓄積される製品ロール３内周部においても蒸着金属が剥離した割合がきわめて小さく、従来技術では得られない良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルムが製造できることがわかる。
【００４７】
【表１】
【００４８】
次に、本実施の形態によるコンデンサの特性例として、実施の形態１で作製した両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２と合わせ用ポリプロピレンフィルム３３を巻回して図３に示すコンデンサ（１０μＦ）を作製し、１ｋＨｚにおけるｔａｎδを測定した。
【００４９】
なお、いずれのコンデンサにおいても、両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２としては、製品ロール３の最内周部のものを用いた。
【００５０】
得られた結果を、（表２）に示す。従来技術からなるコンデンサが、電極の剥離により直列等価抵抗が上昇してｔａｎδが増大してしまうのに対して、本実施の形態よりなるコンデンサはｔａｎδが低く、良好な特性を示した。
【００５１】
【表２】
【００５２】
次に、ポリプロピレンフィルム４の表面ぬれ指数による影響を調べるために、まずポリプロピレンフィルム４のコロナ処理強度を変えて、表面ぬれ指数の異なるポリプロピレンフィルム４を作製し、その両面にアルミニウムと亜鉛を蒸着して、図１に示した方法で酸素を吹き付けることにより、両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を作製した。なお、用いたポリプロピレンフィルム４の厚みは６μｍ、長さは２０００ｍで、表面粗さはＲｍａｘ＝１．３μｍでＲａ＝０．１５μｍであり、アイソタクチック度は９７％であった。蒸着膜が剥離した割合と、製品ロール３の仕上がりを調べた。得られた結果を（表３）に示す。
【００５３】
【表３】
【００５４】
ポリプロピレンフィルム４の表面ぬれ指数が３４ｄｙｎ／ｃｍを下回った場合には、蒸着金属３１とポリプロピレンフィルム４の密着性が低下するために蒸着膜の剥離の割合が０．８％に上昇した。また、ぬれ指数が４１ｄｙｎ／ｃｍを上回った場合には、原反ロール２においてポリプロピレンフィルム４同士が接着して円滑な巻き出しができなくなるため、製品ロール３にしわが発生したり、フィルム切れが発生したりした。
【００５５】
ポリプロピレンフィルム４の両側のぬれ指数が３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあるときにブロッキングが無く、しかも製品ロール３の仕上がりも良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を得ることができた。
【００５６】
次に、ポリプロピレンフィルム４の表面粗さによる影響を調べるために、表面粗さの異なるポリプロピレンフィルム４を作製し、その両面にアルミニウムと亜鉛を蒸着して、図１に示した方法で酸素を吹き付けることにより、両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を作製した。さらに、この両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２をスリッタ機で裁断し、スリッタ時のしわの発生具合を検討した。結果を（表４）に示す。なお、１次側、２次側とはポリプロピレンフィルム３２の各面を示す。
【００５７】
【表４】
【００５８】
ポリプロピレンフィルム４の表面粗さが、Ｒｍａｘが１μｍ以上でかつＲａが０．１μｍ以上の場合に、コンデンサ巻取り時にしわが発生しなかった。
【００５９】
さらに、ポリプロピレンフィルム４の立体規則性による影響を調べるために、アイソタクチック度の異なるポリプロピレンフィルム４を作製し、その両面にアルミニウムと亜鉛を蒸着して、図１に示した方法で酸素ガスに暴露することにより、両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２の製品ロール３を作製して、６０日間４０℃で放置し、ブロッキングの大きさを調べた結果を（表５）に示す。
【００６０】
【表５】
【００６１】
ポリプロピレンフィルム４のアイソタクチック度が９５％の場合には４０℃で６０日間放置する間に両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２の熱収縮が進行して製品ロール３が次第に巻き締まるために、蒸着金属３１同士がくっついて剥離しあうブロッキングが認められたが、アイソタクチック度が９６％以上の場合には、ポリプロピレンフィルム４の立体規則性が高まって熱収縮がおこりにくいため、ブロッキングは認められないことから、製品ロール３の状態で長期間保管してもブロッキングのおこらない長期保管性にも優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２が製造できる。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、４μｍおよび６μｍ厚みのポリプロピレンフィルム４を用いたが、他の厚みにおいても同様の効果を得られる。
【００６３】
また、本発明の実施の形態を図１、図２に示したが、本実施の形態はこれらに限定されるものでなく、原反ロール２から引き出されたポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロール３に巻き取る蒸着工程において、ポリプロピレンフィルム４が製品ロール３に接して巻き取られる内面側に酸化性ガス１０を吹き付ける製造方法であれば、同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、酸化性ガス１０として酸素と空気の例を示したが、本発明の形態はこれらに限定されるものでなく、酸化性を有するガスであれば、同様の効果を得ることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１から３記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、原反ロールから引き出されたポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロールに巻き取る蒸着工程において、前記ポリプロピレンフィルムが製品ロールに接して巻き取られる内面側に酸化性ガスを吹き付けることにより、製品ロールの内部に酸化性ガスが巻き込まれることから、長尺のポリプロピレンフィルムに連続蒸着した場合にもブロッキングのない両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造できる。
【００６６】
また請求項４記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から３のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が、両面とも３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍであることから、しわや蛇行の無い良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製品ロールを作製できる。
【００６７】
また請求項５記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から４のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの少なくとも片側の表面粗さを、Ｒｍａｘで１．０〜２．０μｍであり、かつＲａが０．１μｍ以上とすることにより、次工程であるスリッタや巻取りにおいても、しわや蛇行が発生せず、作業性に優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。
【００６８】
また請求項６記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から５のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムのアイソタクチック度を９６％以上とすることにより、長期保管性や輸送性に優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。
【００６９】
また請求項７記載のコンデンサによれば、請求項１から６のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムと合わせ用ポリプロピレンフィルムとを具備するものであるから、蒸着工程が１回しかかからず、しかも誘電体がすべてポリプロピレンフィルムであることから、良好な電気特性をもった低価格なコンデンサが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法の説明図
【図２】同実施の形態１における製品ロール近傍の拡大図
【図３】同実施の形態１における両面蒸着ポリプロピレンフィルムコンデンサの断面図
【図４】従来のコンデンサの断面図
【符号の説明】
１ 真空蒸着機
２ 原反ロール
３ 製品ロール
４ ポリプロピレンフィルム
５ａ、５ｂ 冷却キャン
６ａ、６ａ アルミニウム蒸発源
７ａ、７ｂ 亜鉛蒸発源
８ 追従移動部
９ 吹き出し口
１０ 酸化性ガス
１１ ローラ
１２ 回転軸
１３ ピニオンギア
１４ 酸化性ガス配管
１５ 流量弁
１６ 隔壁
３１ 蒸着金属
３２ ポリプロピレンフィルム
３３ 合わせ用ポリプロピレンフィルム
３４ メタリコン
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサに使用される両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法およびそれを用いたコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属を蒸着したプラスチックフィルムからなるコンデンサ（以下、金属化フィルムコンデンサ）は、従来から広く用いられている。なかでもポリプロピレンフィルムを用いた金属化フィルムコンデンサは、すぐれた電気特性（誘電損失が小さい、耐電圧が高い、また誘電率の温度変化や周波数変化が少ないなど）をもつことから、携帯機器に代表される小型電子部品用途から、電車の駆動モータ制御や高圧進相等の大型産業用途に至るまで幅広く適用されている。
【０００３】
図４は、従来の、ポリプロピレンフィルムを用いた金属化フィルムコンデンサの断面図である。片面に金属４１を蒸着したポリプロピレンフィルム４２を２枚重ねて巻回または積層し、両端面から金属を溶射したメタリコン部３４からコンデンサが形成されている。蒸着金属４１としては、アルミニウムや亜鉛、またはその混合物が広く用いられてきたが、アルミニウムを用いた場合には、メタリコン３４との接着強度が弱く、また長期にわたって電圧を印加した際に、アルミニウムの酸化劣化により容量が減少してしまう問題点があることから、近年では、亜鉛または亜鉛とアルミニウムの混合物が用いられる場合が多い。
【０００４】
なお、蒸着金属４１としては、図４に示したように、容量形成部の蒸着金属膜厚を薄くして自己回復性（フィルムが局部的に絶縁破壊した場合にも、周囲の蒸着金属が蒸発飛散して電気的に遮断され、コンデンサとしての機能が回復すること）を高め、かつメタリコン部３４と接する部分を厚くしてメタリコン部３４との接触強度を高めたヘビーエッジ構造が広く採用されている。
【０００５】
従来の構成においては、片面に金属を蒸着したポリプロピレンフィルムを２枚用いているため、それぞれのフィルムに対して蒸着工程が必要となり、工数がかかっていた。ここで、１回の蒸着工程でポリプロピレンフィルムの両面に金属を蒸着し（以下、両面蒸着ポリプロピレンフィルム）、蒸着していないポリプロピレンフィルム（以下合わせ用ポリプロピレンフィルム）と重ねる構造（図３参照）ができれば、蒸着工程は半減できる。
【０００６】
しかしながら、両面に金属を蒸着する場合、真空蒸着機１（図１参照）内で一旦、製品ロール３（図１参照）として巻き取る必要があるが、このとき、両面の蒸着金属同士が接触する。ポリプロピレンフィルムは、濡れ性が低いために蒸着金属との接着力が弱く、また製品ロールの巻き絞まり（製品ロール内に蓄積される応力）が強いことから、両面の蒸着金属同士が接着し、次工程（蒸着フィルムのスリッタ工程やコンデンサの巻取り工程）で製品ロールから巻き出した際に両面の蒸着金属同士が剥離し合う問題点（以下、ブロッキング）があった。ブロッキングは、米国特許第３８９５１２９号に記載の如く、蒸着金属がアルミニウムの場合よりも亜鉛の場合に著しいことが知られている。
【０００７】
ブロッキングが発生した両面蒸着ポリプロピレンフィルムを用いてコンデンサを作製した場合には、前述のスリッタや巻取りにおいて両面の蒸着金属同士が剥離し合うことにより、コンデンサ電極としての機能が損なわれて、ｔａｎδ（誘電正接）が増大することから、コンデンサ用両面蒸着ポリプロピレンフィルムとしては、ブロッキングを解決することが必要不可欠である。
【０００８】
この点に鑑みて、ブロッキングを低減する製造方法が従来から提唱されてきた。例えば、米国特許第３８９５１２９号公報には、ポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛を蒸着する製造方法として、片側の蒸着面に空気を吹き付けて蒸着金属表面を酸化させた後に製品ロールに巻き取ることが開示されている。
【０００９】
また、特公平７−６２２３８号公報には、合成樹脂フィルムの両面に亜鉛、亜鉛合金またはその他の金属を真空蒸着する製造方法として、空気や酸素等の酸化性気体を真空チャンバ内の、隔壁により蒸着室から分離されたフィルム巻取り室に注入する製造方法が記載されている。すなわち、まずポリプロピレンフィルムの片側に金属を蒸着した後、その蒸着面に酸化性ガスを吹き付けて蒸着膜を酸化させ、次に反対側の面に金属を蒸着した後、その蒸着面に酸化性ガスを吹き付けてから巻き取ることが開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、米国特許第３８９５１２９号公報および特公平７−６２２３８号公報に開示された製造方法では、亜鉛もしくは、亜鉛とアルミニウムの混合物を用いた両面蒸着ポリプロピレンフィルムにおいては、ブロッキングを解決することはできていなかった。
【００１１】
すなわち、米国特許第３８９５１２９号公報および特公平７−６２２３８号公報に開示された製造方法は、いずれも高速で走行するポリプロピレンフィルムの蒸着面に空気や酸化性ガスを吹き付けるものであるが、蒸着工程におけるポリプロピレンフィルムの走行速度は一般に毎分３００ｍ〜１０００ｍであるため、百分の一秒以下の極めて短い時間しか空気や酸化性ガスに暴露されない。このような短い時間では、亜鉛もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物からなる蒸着膜においては、十分な酸化膜は形成されないことから、ブロッキングを解決するには至っていなかった。
【００１２】
特に、コンデンサ用両面蒸着ポリプロピレンフィルムとしては、一般に１００００ｍを越えるような長尺のポリプロピレンフィルムで連続蒸着が行われているが、このような長尺の製品ロールにおいては、その内周部（巻芯に近い部分）は巻き絞まりの応力が外側から累積されるため、不十分な酸化膜ではブロッキングが発生してしまう。このような両面蒸着ポリプロピレンフィルムを用いてコンデンサを作製した場合には、前述のようにコンデンサのｔａｎδが増大してしまうことから、問題点となっていた。
【００１３】
また、ブロッキングは表裏の蒸着膜同士の接着に起因する現象であることから、製品ロールの状態で長期間保管された場合に、不十分な酸化膜ではやはりブロッキングが発生し、コンデンサ作製時にｔａｎδが増大してしまうことも、問題点となっていた。
【００１４】
本発明は、このような問題点を解決し、長尺のポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を蒸着して長期間保管した場合にもブロッキングの無い良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法を実現することを目的としている。また、本発明は、前記両面蒸着ポリプロピレンフィルムを用いることにより、工数が低くかつブロッキングによるｔａｎδ増大の無い良好なコンデンサを実現することも目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、原反ロールから引き出されたポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロールに巻き取る蒸着工程を備え、前記ポリプロピレンフィルムが製品ロールに接して巻き取られる内面側に酸化性ガスを吹き付ける製造方法である。
【００１６】
また請求項２記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、酸化性ガスを吹き付ける吹き出し部を設け、この吹き出し部は蒸着工程中に増大する製品ロールの半径に応じて追従移動させる製造方法である。
【００１７】
また請求項３記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、請求項１または２記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、酸化性ガスとして酸素を用いる製造方法である。
【００１８】
また請求項４記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、請求項１から３のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が、両面とも３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍとした製造方法である。
【００１９】
また請求項５記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、本発明の請求項１から４のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの少なくとも片側の表面粗さが、最大表面粗さ（以下Ｒｍａｘ）で１．０〜２．０μｍであり、かつ平均表面粗さ（以下Ｒａ）が０．１μｍ以上とした製造方法である。
【００２０】
また請求項６記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法は、本発明の請求項１から５のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムのアイソタクチック度が９６％以上とした製造方法である。
【００２１】
また本発明の請求項７に記載のコンデンサは、請求項１から６のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムと合わせ用ポリプロピレンフィルムとを具備するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、原反ロールから引き出されたポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロールに巻き取る蒸着工程を備え、前記ポリプロピレンフィルムが製品ロールに接して巻き取られる内面側に酸化性ガスを吹き付けることにより、製品ロールの内部に酸化性ガスが巻き込まれるため、ポリプロピレンフィルムが製品ロールに巻き取られた後にも蒸着膜の酸化反応が進行することから、十分な酸化膜が形成される。そのため長尺のポリプロピレンフィルムに連続蒸着した場合にもブロッキングのない両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造できる。
【００２３】
また請求項２記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、酸化性ガスを吹き付けるための吹き出し部を、蒸着工程中に増大する製品ロールの半径に応じて追従移動させることにより、製品ロールの半径が小さい蒸着立ち上げ時から、半径が増大する蒸着終了時に至るまで、一定の距離で酸化性ガスを吹き付けることができるため、長尺フィルムの連続蒸着工程においても、均質な両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。
【００２４】
また請求項３記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、酸化性ガスとして酸素ガスを用いることから、より好適に酸化膜が形成され、ブロッキングの無い両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。
【００２５】
また請求項４記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から３のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が、両面とも３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍであることから、蒸着金属とポリプロピレンフィルムとの密着性に優れ、かつ前述の原反ロール内でポリプロピレンフィルム同士が接着したりしない良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。すなわち、前記ポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が３４ｄｙｎ／ｃｍを下回ると、蒸着膜とポリプロピレンフィルムとの密着性が劣るために、蒸着膜が剥離しやすくなり、ブロッキングが生じやすくなる。また、４１ｄｙｎ／ｃｍを上回ると、原反ロール内においてポリプロピレンフィルム同士が接着してしまうため、原反ロールから円滑に巻き出せなくなる。
【００２６】
また請求項５記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から４のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの少なくとも片側の表面粗さを、Ｒｍａｘで１．０〜２．０μｍであり、かつＲａが０．１μｍ以上とすることにより、次工程であるスリッタや巻取りにおいて、しわや蛇行が発生せず、作業性に優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。両面蒸着ポリプロピレンフィルムは、両面ともに金属が蒸着されているために、表面粗さがこの範囲を下回った場合には、両面蒸着ポリプロピレンフィルムを所定幅に切断するスリッタ機（図示せず）や、巻取り機（図示せず）に多数設けられているローラと両面蒸着ポリプロピレンフィルムとの間で円滑な走行が得られず、しわが入ったり、蛇行したりする。なお、Ｒｍａｘが２．０μｍを上回ると、ポリプロピレンフィルムの厚みが不均一となり、コンデンサを作製して電圧を印加したときに、ポリプロピレンフィルムの最も薄い部分で破壊しやすくなるために、Ｒｍａｘは２．０μｍ以下が望ましい。
【００２７】
また請求項６記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から５のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムのアイソタクチック度を９６％以上とすることにより、ポリプロピレンフィルムの結晶の立体規則性が向上することから、ポリプロピレンフィルムの弾性率が向上し、前述の製品ロールの巻き絞まりを低減することができる。したがって、製品ロールの状態で長期間保管したり輸送したりするような場合に、周囲温度が上昇しても巻き絞まりを低減できることから、長期保管性や輸送性に優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。なお、アイソタクチック度とは、ポリプロピレンフィルム中でアイソタクチック立体構造が全体に占める割合であり、ポリプロピレンフィルムの立体規則性の程度を表す指標として１３Ｃ−ＮＭＲにより測定できるものである。
【００２８】
また請求項７記載のコンデンサによれば、請求項１から６のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムと合わせ用ポリプロピレンフィルムとを具備するものであるから、蒸着工程が１回しかかからず、しかも誘電体がすべてポリプロピレンフィルムであることから、良好な電気特性をもった低価格なコンデンサが実現できる。
【００２９】
（実施の形態１）
以下に本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法を示した説明図であり、また図２は、図１における製品ロール近傍を拡大図示した説明図である。
【００３１】
図において、蒸着機１の内部に取付けられた原反ロール２よりポリプロピレンフィルム４を巻き出して、１次側冷却キャン５ａにおいて１次側アルミニウム蒸発源６ａおよび亜鉛蒸発源７ａより１次側の蒸着金属をポリプロピレンフィルム４の片面に形成し、続いて２次側冷却キャン５ｂにおいて２次側アルミニウム蒸発源６ｂおよび亜鉛蒸発源７ｂからポリプロピレンフィルム４の反対側の面に２次側の蒸着金属を形成する。なお、隔壁１６は、原反ロール２内でポリプロピレンフィルム４に吸着されていた気体や水分が、前記蒸発源５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ近傍の真空度を悪化させないように仕切るために従来より設けられているものである。
【００３２】
次に両面に蒸着されたポリプロピレンフィルム４が、追従駆動部８に設けられたローラ１１を経由して製品ロール３に巻き取られる際に、追従駆動部８に設置された吹き出し口９より酸化性ガス１０を、ポリプロピレンフィルム４が製品ロール３に接して巻き取られる内面側に吹き付けるものである。なお、追従駆動部８とは、図２に拡大図示したように、蒸着工程中に増大する製品ロール３の半径に追従してピニオンギア１３を駆動させ、回転軸１２を中心に回転する機構であり、追従駆動部８上に配置されたロール１１と製品ロール３の距離を一定に保つことにより、長尺の連続蒸着においてもポリプロピレンフィルム４が製品ロール３に均一に巻き取れるものである。
【００３３】
酸化性ガス１０は、例えば流量弁１５により流量を調節し、配管１４を通じて吹き出し口９より吹き付けられる。吹き付けられた酸化性ガス１０は製品ロール３の内部に巻き込まれることから、ポリプロピレンフィルム４の両側の蒸着面が酸化性ガス１０に長時間暴露されて酸化膜が形成されることにより、ブロッキングが防止できる。
【００３４】
吹き出し口９の取り付け位置としては、前記内面側に酸化性ガス１０を吹き付けられる位置であれば特に限定されないが、例えば１０，０００ｍを超えるような長尺のポリプロピレンフィルム４に連続蒸着するような場合は、前記追従駆動部８上に設置することが望ましい。すなわち、蒸着工程中に製品ロール３の半径が増大しても、距離と角度を一定に保って酸化性ガス１０が吹き付けられることから、長尺にわたって均質な効果が得られるためである。
【００３５】
図３は両面蒸着ポリプロピレンフィルムコンデンサの断面図を示しており、これはポリプロピレンフィルム４とその表面に形成された蒸着金属３１とから成る両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２と、合わせ用ポリプロピレンフィルム３３とを具備し、蒸着電極３１に付着するメタリコン３４により電極が取り出されている。
【００３６】
以上のように両面蒸着のため、蒸着工程が１回しかかからず、しかも酸化性ガス１０をポリプロピレンフィルム４が製品ロール３に接して巻き取られる内面側に吹き付けられるため、ブロッキングによるｔａｎδ増大の無い、安価で良好な電気特性をもったコンデンサが実現できる。
【００３７】
次に本実施の形態１により製造した両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２のブロッキングを、従来技術と対比しながら説明する。
【００３８】
本実施の形態として、厚みが４μｍで、両面ともに表面ぬれ指数が３７ｄｙｎ／ｃｍ、表面粗さがＲｍａｘ＝１．６μｍでＲａ＝０．２μｍであり、アイソタクチック度＝９６％であり、長さが１５０００ｍのポリプロピレンフィルム４を用いて、下記の両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を作製した。
【００３９】
実施の形態１−１：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛を蒸着し、図１に示した方法で酸素を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４０】
実施の形態１−２：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛とアルミニウムの混合物を蒸着し、図１に示した方法で空気を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４１】
実施の形態１−３：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛とアルミニウムの混合物を蒸着し、図１に示した方法で酸素を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４２】
次に、製品ロール３を、蒸着機から取り出した後、製品ロール３の最外周部および最内周部の両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を巻き出しながらサンプリングし、その蒸着金属３１の剥離状況を５０倍の透過顕微鏡により観察して写真に撮影した。この写真をパソコンでデジタル処理して、蒸着金属３１が剥離した部分と剥離していない部分に２値化することにより、蒸着金属３１が剥離した割合を百分率で求めた。なお、比較のために、従来技術からなる両面蒸着ポリプロピレンフィルムとして、以下の試料についても、剥離の割合を求めた。
【００４３】
従来技術１−１：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛を蒸着し、そのまま製品ロール３に巻き取った。
【００４４】
従来技術１−２：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛とアルミニウムの混合物を蒸着し、特公平７−６２２３８号公報の図１に示された方法により空気を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４５】
従来技術１−３：ポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛とアルミニウムの 混合物を蒸着し、特公平７−６２２３８号公報の図１に示された方法により酸素を吹き付けて製品ロール３に巻き取った。
【００４６】
各試料の蒸着金属が剥離した割合を、（表１）に示す。本実施の形態においては、応力の蓄積される製品ロール３内周部においても蒸着金属が剥離した割合がきわめて小さく、従来技術では得られない良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルムが製造できることがわかる。
【００４７】
【表１】
次に、本実施の形態によるコンデンサの特性例として、実施の形態１で作製した両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２と合わせ用ポリプロピレンフィルム３３を巻回して図３に示すコンデンサ（１０μＦ）を作製し、１ｋＨｚにおけるｔａｎδを測定した。
【００４９】
なお、いずれのコンデンサにおいても、両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２としては、製品ロール３の最内周部のものを用いた。
【００５０】
得られた結果を、（表２）に示す。従来技術からなるコンデンサが、電極の剥離により直列等価抵抗が上昇してｔａｎδが増大してしまうのに対して、本実施の形態よりなるコンデンサはｔａｎδが低く、良好な特性を示した。
【００５１】
【表２】
次に、ポリプロピレンフィルム４の表面ぬれ指数による影響を調べるために、まずポリプロピレンフィルム４のコロナ処理強度を変えて、表面ぬれ指数の異なるポリプロピレンフィルム４を作製し、その両面にアルミニウムと亜鉛を蒸着して、図１に示した方法で酸素を吹き付けることにより、両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を作製した。なお、用いたポリプロピレンフィルム４の厚みは６μｍ、長さは２０００ｍで、表面粗さはＲｍａｘ＝１．３μｍでＲａ＝０．１５μｍであり、アイソタクチック度は９７％であった。蒸着膜が剥離した割合と、製品ロール３の仕上がりを調べた。得られた結果を（表３）に示す。
【００５３】
【表３】
ポリプロピレンフィルム４の表面ぬれ指数が３４ｄｙｎ／ｃｍを下回った場合には、蒸着金属３１とポリプロピレンフィルム４の密着性が低下するために蒸着膜の剥離の割合が０．８％に上昇した。また、ぬれ指数が４１ｄｙｎ／ｃｍを上回った場合には、原反ロール２においてポリプロピレンフィルム４同士が接着して円滑な巻き出しができなくなるため、製品ロール３にしわが発生したり、フィルム切れが発生したりした。
【００５５】
ポリプロピレンフィルム４の両側のぬれ指数が３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあるときにブロッキングが無く、しかも製品ロール３の仕上がりも良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を得ることができた。
【００５６】
次に、ポリプロピレンフィルム４の表面粗さによる影響を調べるために、表面粗さの異なるポリプロピレンフィルム４を作製し、その両面にアルミニウムと亜鉛を蒸着して、図１に示した方法で酸素を吹き付けることにより、両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２を作製した。さらに、この両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２をスリッタ機で裁断し、スリッタ時のしわの発生具合を検討した。結果を（表４）に示す。なお、１次側、２次側とはポリプロピレンフィルム３２の各面を示す。
【００５７】
【表４】
ポリプロピレンフィルム４の表面粗さが、Ｒｍａｘが１μｍ以上でかつＲａが０．１μｍ以上の場合に、コンデンサ巻取り時にしわが発生しなかった。
【００５９】
さらに、ポリプロピレンフィルム４の立体規則性による影響を調べるために、アイソタクチック度の異なるポリプロピレンフィルム４を作製し、その両面にアルミニウムと亜鉛を蒸着して、図１に示した方法で酸素ガスに暴露することにより、両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２の製品ロール３を作製して、６０日間４０℃で放置し、ブロッキングの大きさを調べた結果を（表５）に示す。
【００６０】
【表５】
ポリプロピレンフィルム４のアイソタクチック度が９５％の場合には４０℃で６０日間放置する間に両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２の熱収縮が進行して製品ロール３が次第に巻き締まるために、蒸着金属３１同士がくっついて剥離しあうブロッキングが認められたが、アイソタクチック度が９６％以上の場合には、ポリプロピレンフィルム４の立体規則性が高まって熱収縮がおこりにくいため、ブロッキングは認められないことから、製品ロール３の状態で長期間保管してもブロッキングのおこらない長期保管性にも優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルム３２が製造できる。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、４μｍおよび６μｍ厚みのポリプロピレンフィルム４を用いたが、他の厚みにおいても同様の効果を得られる。
【００６３】
また、本発明の実施の形態を図１、図２に示したが、本実施の形態はこれらに限定されるものでなく、原反ロール２から引き出されたポリプロピレンフィルム４の両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロール３に巻き取る蒸着工程において、ポリプロピレンフィルム４が製品ロール３に接して巻き取られる内面側に酸化性ガス１０を吹き付ける製造方法であれば、同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、酸化性ガス１０として酸素と空気の例を示したが、本発明の形態はこれらに限定されるものでなく、酸化性を有するガスであれば、同様の効果を得ることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１から３記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、原反ロールから引き出されたポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロールに巻き取る蒸着工程において、前記ポリプロピレンフィルムが製品ロールに接して巻き取られる内面側に酸化性ガスを吹き付けることにより、製品ロールの内部に酸化性ガスが巻き込まれることから、長尺のポリプロピレンフィルムに連続蒸着した場合にもブロッキングのない両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造できる。
【００６６】
また請求項４記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から３のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が、両面とも３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍであることから、しわや蛇行の無い良好な両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製品ロールを作製できる。
【００６７】
また請求項５記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から４のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの少なくとも片側の表面粗さを、Ｒｍａｘで１．０〜２．０μｍであり、かつＲａが０．１μｍ以上とすることにより、次工程であるスリッタや巻取りにおいても、しわや蛇行が発生せず、作業性に優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。
【００６８】
また請求項６記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法によれば、請求項１から５のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法において、前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムのアイソタクチック度を９６％以上とすることにより、長期保管性や輸送性に優れた両面蒸着ポリプロピレンフィルムを製造することができる。
【００６９】
また請求項７記載のコンデンサによれば、請求項１から６のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムと合わせ用ポリプロピレンフィルムとを具備するものであるから、蒸着工程が１回しかかからず、しかも誘電体がすべてポリプロピレンフィルムであることから、良好な電気特性をもった低価格なコンデンサが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法の説明図
【図２】同実施の形態１における製品ロール近傍の拡大図
【図３】同実施の形態１における両面蒸着ポリプロピレンフィルムコンデンサの断面図
【図４】従来のコンデンサの断面図
【符号の説明】
１ 真空蒸着機
２ 原反ロール
３ 製品ロール
４ ポリプロピレンフィルム
５ａ、５ｂ 冷却キャン
６ａ、６ａ アルミニウム蒸発源
７ａ、７ｂ 亜鉛蒸発源
８ 追従移動部
９ 吹き出し口
１０ 酸化性ガス
１１ ローラ
１２ 回転軸
１３ ピニオンギア
１４ 酸化性ガス配管
１５ 流量弁
１６ 隔壁
３１ 蒸着金属
３２ ポリプロピレンフィルム
３３ 合わせ用ポリプロピレンフィルム
３４ メタリコン
Claims (7)
- 原反ロールから引き出されたポリプロピレンフィルムの両面に亜鉛、もしくは亜鉛とアルミニウムの混合物を真空蒸着して製品ロールに巻き取る蒸着工程で、前記ポリプロピレンフィルムが製品ロールに接して巻き取られる内面側に酸化性ガスを吹き付けることを特徴とする両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法。
- 酸化性ガスを吹き付けるための吹き出し部を設け、この吹き出し部は蒸着工程中に増大する製品ロールの半径に応じて追従移動させる請求項１に記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法。
- 酸化性ガスとして酸素を用いる請求項１または２に記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法。
- 原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの表面ぬれ指数が、両面とも３４〜４１ｄｙｎ／ｃｍである請求項１から３のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法。
- 前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムの少なくとも片側の表面粗さが、最大表面粗さが１．０〜２．０μｍであり、かつ平均表面粗さが０．１μｍ以上である請求項１から４のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法。
- 前記原反ロールから引き出されるポリプロピレンフィルムはアイソタクチック度が９６％以上である、請求項１から５のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の両面蒸着ポリプロピレンフィルムと合わせ用ポリプロピレンフィルムとを具備するコンデンサ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173662A JP3608529B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法およびそれを用いたコンデンサ |
| EP02733339A EP1400990A4 (en) | 2001-06-08 | 2002-06-06 | METHOD FOR MANUFACTURING A DOUBLE-SURFACE METALLIC FILM AND METALLIZED FILM CAPACITOR USING THE SAME |
| US10/479,594 US7291185B2 (en) | 2001-06-08 | 2002-06-06 | Method of manufacturing both-side metallized film with reduced blocking of metallized film and metallized film capacitor using the same |
| EP09177351A EP2157589B1 (en) | 2001-06-08 | 2002-06-06 | Method of manufacturing double surface metallized film. |
| PCT/JP2002/005590 WO2002101768A1 (fr) | 2001-06-08 | 2002-06-06 | Procede de fabrication d'un film metallise a double surface et condensateur a film metallise utilisant ledit procede |
| CNB028018877A CN1323409C (zh) | 2001-06-08 | 2002-06-06 | 两面金属化膜制造方法以及使用它的金属化膜电容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173662A JP3608529B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法およびそれを用いたコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002367847A JP2002367847A (ja) | 2002-12-20 |
| JP3608529B2 true JP3608529B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=19015082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001173662A Expired - Lifetime JP3608529B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法およびそれを用いたコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3608529B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5270505B2 (ja) | 2009-10-05 | 2013-08-21 | 株式会社神戸製鋼所 | プラズマｃｖｄ装置 |
| JP2013544322A (ja) * | 2010-12-01 | 2013-12-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 蒸着ユニット及び真空コーティング装置 |
| JP5787779B2 (ja) * | 2012-01-25 | 2015-09-30 | 日東電工株式会社 | 導電性フィルムロールの製造方法 |
| JP5930900B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2016-06-08 | 日東電工株式会社 | 導電性フィルムロールの製造方法 |
| JP6028712B2 (ja) * | 2013-10-23 | 2016-11-16 | 住友金属鉱山株式会社 | 両面成膜方法と金属ベース層付樹脂フィルムの製造方法 |
| JP6283332B2 (ja) * | 2015-07-21 | 2018-02-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 蒸着ユニット及び真空コーティング装置 |
| JP6248136B2 (ja) * | 2016-04-25 | 2017-12-13 | 日東電工株式会社 | 導電性フィルムおよび導電性フィルムロール |
| CN209602627U (zh) * | 2018-09-30 | 2019-11-08 | 四川海格锐特科技有限公司 | 一种镀膜机展平辊布局结构及使用该结构的镀膜机 |
| JP7355519B2 (ja) | 2019-04-11 | 2023-10-03 | 株式会社アルバック | 巻取式成膜装置及び真空処理方法 |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001173662A patent/JP3608529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002367847A (ja) | 2002-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2157589B1 (en) | Method of manufacturing double surface metallized film. | |
| JP3608529B2 (ja) | 両面蒸着ポリプロピレンフィルムの製造方法およびそれを用いたコンデンサ | |
| US4756064A (en) | Method for making capacitor elements | |
| US2968583A (en) | Capacitor sections and methods of making the same | |
| JP2913779B2 (ja) | コンデンサ用二軸延伸フイルム | |
| JP2625949B2 (ja) | コンデンサ用蒸着フィルム及びその製造方法 | |
| JPH08156183A (ja) | バリアー性積層体 | |
| JPH11186090A (ja) | コンデンサ及びコンデンサ用金属化誘電体 | |
| US20170062144A1 (en) | Manufacturing processes for forming metallized film capacitors and related metallized film capacitors | |
| JPH09102435A (ja) | 金属蒸着フィルムの製造方法および製造装置 | |
| JP4508310B2 (ja) | コンデンサ用金属蒸着フィルム及びそれを用いたコンデンサ | |
| JPH0456308A (ja) | コンデンサー素子の製造方法 | |
| JPH0750224A (ja) | コンデンサ用金属化ポリプロピレンフィルム | |
| JP2000164453A (ja) | 金属蒸着フィルムおよびそれを用いたコンデンサ | |
| JP3010690B2 (ja) | 積層フィルム | |
| JP2004200590A (ja) | 金属化フィルムコンデンサの製造方法 | |
| JPH0383636A (ja) | 両面蒸着用ポリプロピレンフィルム | |
| JPH08267645A (ja) | グロー処理蒸着プラスチックフィルム | |
| JPH03143629A (ja) | 金属化フィルムおよびそれを用いたコンデンサの製造方法 | |
| CN117038156A (zh) | 一种导电膜、真空镀膜设备和导电膜生产方法 | |
| JPS5867017A (ja) | 金属化フイルムコンデンサの製造方法 | |
| JPH0718420A (ja) | コンデンサ用金属化プラスチックフィルム | |
| JPH0464210A (ja) | 金属化フィルムコンデンサの製造方法 | |
| JP2012089751A (ja) | コンデンサ用両面金属化フィルムの製造方法 | |
| JPS62252123A (ja) | コンデンサ用蒸着積層フイルム及びその使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040921 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041004 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3608529 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071022 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |