JPH035981B2 - - Google Patents
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- JPH035981B2 JPH035981B2 JP57145587A JP14558782A JPH035981B2 JP H035981 B2 JPH035981 B2 JP H035981B2 JP 57145587 A JP57145587 A JP 57145587A JP 14558782 A JP14558782 A JP 14558782A JP H035981 B2 JPH035981 B2 JP H035981B2
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- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
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- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
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- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0866—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation
- B29C2035/0877—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation using electron radiation, e.g. beta-rays
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
本発明は、テクスチヤード加工された
（textured）表面または粗面を有する合成樹脂フ
イルム、特に主としてコンデンサに誘電フイルム
として用いる優れた曇つたポリプロピレンフイル
ムに関する。 本出願人に譲渡されたEustanceの米国特許第
4255381号に、曇つたポリプロピレンフイルム
（Hazyポリプロピレンフイルム−ゼネラル・エレ
クトリツク社商標）と称される表面のテクスチヤ
ード加工されたまたは粗面のフイルムを製造する
バブル形成法が開示されている。このバブル形成
法では、、高温溶融ポリプロピレンをダイから管
形状に押出し、管をマンドレル上で冷却し、管を
再加熱し、次いで管をふくらませて二軸延伸バブ
ルにする。次にバブルを切開いてフイルムストリ
ツプ、コンデンサ用の誘電材料として特に有用な
フイルムストリツプを得る。 上記方法により製造した曇りフイルムをコンデ
ンサに使用することは、本出願人に譲渡された
DiNicolaの米国特許第4228481号に開示されてい
る。曇りフイルムがコンデンサ用誘電フイルムと
して継続使用されまたその使用量が増えている結
果、改良された曇りフイルム、特に所定のそして
さらに向上した表面模様特性、例えば予測可能な
均一占積率または粗さを有する曇りフイルムを低
い製造コストで製造する一層良好な方法が求めら
れている。 このような改良が、ポリプロピレン材料を電子
ビームで照射し、次いで材料を二軸延伸して薄い
フイルムにする方法によつて達成できることを確
かめた。 本発明を一層よく理解できるように、以下に本
発明を図面に従つて説明する。 第１図に電子ビーム放射兼フイルム処理装置１
０を線図的に示す。この装置１０は、平坦なまた
は平滑な合成樹脂フイルム１２の供給ロール１１
と、処理フイルムの巻取ロール１３とを具える。
フイルムストリツプ１２は中間品とみなすことが
でき、前記Eustanceの米国特許に開示されてい
るようなチユーブ吹込み装置から出てくる管状素
材とすることができる。フイルムストリツプ１２
は、ドラフト−テンターフイルム形成法の押出機
から出てくるストリツプ、または他の周知のポリ
プロピレンストリツプ製造法、例えば他の押出お
よびキヤステング法から得られるストリツプとし
てもよい。フイルムストリツプ１２をロール１１
から直接電子ビーム照射装置１４の直下に送り出
す。照射装置１４は適当なシールド手段１５、電
子ビーム収束構造１６および電子銃１７を含む。
電子ビーム源１８は普通耐火性金属、例えばタン
グステンで、これを電気的に加熱して電子を誘発
する。電子を電子ビーム源１８からカーテン状構
造１９の保護スリツトまたはスロツトを通して射
出し、照射装置１４に対して１方向に長さ方向に
移動するフイルムストリツプ１２に衝突させる。
米国特許第3702412号および同第3780308号に例が
見られる。しかし、フイルムストリツプ１２を複
数方向に、例えば長さ方向と横方向両方に動かす
ことができ、また照射装置１４を移動することが
できる。この移動によりフイルムに所定程度の模
様を付ける。例えばフイルムに所定の幾何学的パ
ターンを付ける。さらに、照射を焦点合せまたは
方向付けしてフイルムの所定区域に模様を付ける
ことができる。例えば、最終フイルムストリツプ
のふち部分のみに模様を付ける。放射の種類と程
度に応じて、表面浸透を介してフイルムの表面に
特定の劣化作用がなされる。この劣化過程では、
表面層の結晶の完全性が変化したり、ある程度の
架橋が起る。 フイルムストリツプ１２を適当に電子衝撃して
からストリツプを簡単なフイルム延伸機にのせ、
あたゝめながら長さ方向および横方向両方に延伸
してフイルムに永久の延伸を与える。このような
過程は二軸延伸と称される。延伸過程を第２図に
線図的に示す。 第２図に示す延伸機２０では、フイルムストリ
ツプ２１を機械の横方向に互に対向配置された１
対以上のクランプ２２および２３と、機械方向に
互に対向配置された１対以上のクランプ２４およ
び２５でつかむ。クランプを矢印方向に移動して
フイルムストリツプ２１を永久延伸する。 延伸操作中に、フイルムの照射済み表面層は、
結晶欠陥や架橋のせいでフイルムの残りの部分と
は異なる延伸を受け、これがためフイルム表面に
不規則が生じる。これらの不規則部は元のフイル
ム表面からの突起として現われ、普通表面上にラ
ンダムに位置し、前記Eustanceの米国特許に開
示されたのと同様のテクスチヤード加工された表
面を形成する。言い換えると、フイルム表面はゆ
るい円や隆起レリーフ形態のフイブリル状素子で
おゝわれ、フイルム表面にクレータやへこみがあ
るかのような様相を呈する。 本発明の照射されテクスチヤード加工された表
面のポリプロピレンフイルムを赤外線分光分析で
分析したところ、化学組成の変化は認められなか
つた。走査電子顕微鏡により表面形態分析では、
前記Eustanceの米国特許に関連して説明した曇
りフイルムと同様の曇り表面が確認された。しか
し、もつと高い照射量（20メガラド）にさらした
フイルムは変形または退化した長円状のフイブリ
ル形態を示し、これらのフイブリルは不連続で、
近接した島状をなしていた。これらの形態の代表
例を第３および４図に示す。 第３図の顕微鏡写真は本発明のテクスチヤード
加工された表面のフイルムの１形態を示す。第３
図の写真は倍率500倍、角度30゜のもので、フイル
ムにペブルまたは石目状外観を与えているフイブ
リルを種々の突起や凹みとともに示している。突
起の高さ（または深さ）は照射度ならびに延伸法
および延伸パラメータによつて制御される。 第４図の顕微鏡写真は本発明のテクスチヤード
加工された表面の別の形態を示す。この形態は第
３図の場合より高い照射度で生成したものであ
る。第４図の写真は倍率500倍、角度30゜のもの
で、フイルムの面からの突起の群列または島状効
果を示している。 本発明に従つて表面のテクスチヤード加工され
たポリプロピレンフイルムを製造する方法を、以
下の実施例に具体的に示す。 実施例 １ 本発明の代表的な実施態様に従つて、チユーブ
吹込み装置からのポリプロピレン管状物のサンプ
ルに第１図に線図的に示す通りに照射処理を行つ
た。照射を窒素ブランケツトまたは雰囲気下で行
つた。照射量を加速電圧175〜200KVにて５〜20
メガラドの範囲で変えた。これより低い照射量で
は曇りが十分でなかつた。管状素材を照射領域に
約236cm／秒（50フイート／分）で通過させた。
この後管状物を延伸機フレームにて約140〜160℃
で６：６の比で二軸延伸した。 得られた結果を次表に示す。
（textured）表面または粗面を有する合成樹脂フ
イルム、特に主としてコンデンサに誘電フイルム
として用いる優れた曇つたポリプロピレンフイル
ムに関する。 本出願人に譲渡されたEustanceの米国特許第
4255381号に、曇つたポリプロピレンフイルム
（Hazyポリプロピレンフイルム−ゼネラル・エレ
クトリツク社商標）と称される表面のテクスチヤ
ード加工されたまたは粗面のフイルムを製造する
バブル形成法が開示されている。このバブル形成
法では、、高温溶融ポリプロピレンをダイから管
形状に押出し、管をマンドレル上で冷却し、管を
再加熱し、次いで管をふくらませて二軸延伸バブ
ルにする。次にバブルを切開いてフイルムストリ
ツプ、コンデンサ用の誘電材料として特に有用な
フイルムストリツプを得る。 上記方法により製造した曇りフイルムをコンデ
ンサに使用することは、本出願人に譲渡された
DiNicolaの米国特許第4228481号に開示されてい
る。曇りフイルムがコンデンサ用誘電フイルムと
して継続使用されまたその使用量が増えている結
果、改良された曇りフイルム、特に所定のそして
さらに向上した表面模様特性、例えば予測可能な
均一占積率または粗さを有する曇りフイルムを低
い製造コストで製造する一層良好な方法が求めら
れている。 このような改良が、ポリプロピレン材料を電子
ビームで照射し、次いで材料を二軸延伸して薄い
フイルムにする方法によつて達成できることを確
かめた。 本発明を一層よく理解できるように、以下に本
発明を図面に従つて説明する。 第１図に電子ビーム放射兼フイルム処理装置１
０を線図的に示す。この装置１０は、平坦なまた
は平滑な合成樹脂フイルム１２の供給ロール１１
と、処理フイルムの巻取ロール１３とを具える。
フイルムストリツプ１２は中間品とみなすことが
でき、前記Eustanceの米国特許に開示されてい
るようなチユーブ吹込み装置から出てくる管状素
材とすることができる。フイルムストリツプ１２
は、ドラフト−テンターフイルム形成法の押出機
から出てくるストリツプ、または他の周知のポリ
プロピレンストリツプ製造法、例えば他の押出お
よびキヤステング法から得られるストリツプとし
てもよい。フイルムストリツプ１２をロール１１
から直接電子ビーム照射装置１４の直下に送り出
す。照射装置１４は適当なシールド手段１５、電
子ビーム収束構造１６および電子銃１７を含む。
電子ビーム源１８は普通耐火性金属、例えばタン
グステンで、これを電気的に加熱して電子を誘発
する。電子を電子ビーム源１８からカーテン状構
造１９の保護スリツトまたはスロツトを通して射
出し、照射装置１４に対して１方向に長さ方向に
移動するフイルムストリツプ１２に衝突させる。
米国特許第3702412号および同第3780308号に例が
見られる。しかし、フイルムストリツプ１２を複
数方向に、例えば長さ方向と横方向両方に動かす
ことができ、また照射装置１４を移動することが
できる。この移動によりフイルムに所定程度の模
様を付ける。例えばフイルムに所定の幾何学的パ
ターンを付ける。さらに、照射を焦点合せまたは
方向付けしてフイルムの所定区域に模様を付ける
ことができる。例えば、最終フイルムストリツプ
のふち部分のみに模様を付ける。放射の種類と程
度に応じて、表面浸透を介してフイルムの表面に
特定の劣化作用がなされる。この劣化過程では、
表面層の結晶の完全性が変化したり、ある程度の
架橋が起る。 フイルムストリツプ１２を適当に電子衝撃して
からストリツプを簡単なフイルム延伸機にのせ、
あたゝめながら長さ方向および横方向両方に延伸
してフイルムに永久の延伸を与える。このような
過程は二軸延伸と称される。延伸過程を第２図に
線図的に示す。 第２図に示す延伸機２０では、フイルムストリ
ツプ２１を機械の横方向に互に対向配置された１
対以上のクランプ２２および２３と、機械方向に
互に対向配置された１対以上のクランプ２４およ
び２５でつかむ。クランプを矢印方向に移動して
フイルムストリツプ２１を永久延伸する。 延伸操作中に、フイルムの照射済み表面層は、
結晶欠陥や架橋のせいでフイルムの残りの部分と
は異なる延伸を受け、これがためフイルム表面に
不規則が生じる。これらの不規則部は元のフイル
ム表面からの突起として現われ、普通表面上にラ
ンダムに位置し、前記Eustanceの米国特許に開
示されたのと同様のテクスチヤード加工された表
面を形成する。言い換えると、フイルム表面はゆ
るい円や隆起レリーフ形態のフイブリル状素子で
おゝわれ、フイルム表面にクレータやへこみがあ
るかのような様相を呈する。 本発明の照射されテクスチヤード加工された表
面のポリプロピレンフイルムを赤外線分光分析で
分析したところ、化学組成の変化は認められなか
つた。走査電子顕微鏡により表面形態分析では、
前記Eustanceの米国特許に関連して説明した曇
りフイルムと同様の曇り表面が確認された。しか
し、もつと高い照射量（20メガラド）にさらした
フイルムは変形または退化した長円状のフイブリ
ル形態を示し、これらのフイブリルは不連続で、
近接した島状をなしていた。これらの形態の代表
例を第３および４図に示す。 第３図の顕微鏡写真は本発明のテクスチヤード
加工された表面のフイルムの１形態を示す。第３
図の写真は倍率500倍、角度30゜のもので、フイル
ムにペブルまたは石目状外観を与えているフイブ
リルを種々の突起や凹みとともに示している。突
起の高さ（または深さ）は照射度ならびに延伸法
および延伸パラメータによつて制御される。 第４図の顕微鏡写真は本発明のテクスチヤード
加工された表面の別の形態を示す。この形態は第
３図の場合より高い照射度で生成したものであ
る。第４図の写真は倍率500倍、角度30゜のもの
で、フイルムの面からの突起の群列または島状効
果を示している。 本発明に従つて表面のテクスチヤード加工され
たポリプロピレンフイルムを製造する方法を、以
下の実施例に具体的に示す。 実施例 １ 本発明の代表的な実施態様に従つて、チユーブ
吹込み装置からのポリプロピレン管状物のサンプ
ルに第１図に線図的に示す通りに照射処理を行つ
た。照射を窒素ブランケツトまたは雰囲気下で行
つた。照射量を加速電圧175〜200KVにて５〜20
メガラドの範囲で変えた。これより低い照射量で
は曇りが十分でなかつた。管状素材を照射領域に
約236cm／秒（50フイート／分）で通過させた。
この後管状物を延伸機フレームにて約140〜160℃
で６：６の比で二軸延伸した。 得られた結果を次表に示す。
【表】
上表中照射量の欄の「10＋10メガラド」は各10
メガラドで２回処理したことを意味する。上記デ
ータからわかるように、照射された二軸延伸フイ
ルムは十分な曇り度および７〜10％程度の占積率
を示し、コンデンサ用の優秀な固体誘電フイルム
である。照射量を増すとポリプロピレンフイルム
に架橋が生じ、多くのコンデンサに望ましい結果
となる。その理由は、ある種の絶縁油と接触した
とき、架橋ポリプロピレンの方が膨潤および溶解
に対して強いからである。この点に関しては、
Lawtonが米国特許第2948666号において照射と
それに続く加熱を架橋過程として説明している。 上例のフイルムに次表に示す通りの電気試験を
行つた。
メガラドで２回処理したことを意味する。上記デ
ータからわかるように、照射された二軸延伸フイ
ルムは十分な曇り度および７〜10％程度の占積率
を示し、コンデンサ用の優秀な固体誘電フイルム
である。照射量を増すとポリプロピレンフイルム
に架橋が生じ、多くのコンデンサに望ましい結果
となる。その理由は、ある種の絶縁油と接触した
とき、架橋ポリプロピレンの方が膨潤および溶解
に対して強いからである。この点に関しては、
Lawtonが米国特許第2948666号において照射と
それに続く加熱を架橋過程として説明している。 上例のフイルムに次表に示す通りの電気試験を
行つた。
【表】
本発明の照射方法は照射度および照射焦点収束
を制御できる方法である。従つて、本発明のフイ
ルムのテクスチヤード加工された表面は、これま
で制御困難であつた２つの重要な点での制御が可
能である。即ち、(1)連続な同一延長の表面での均
一性および(2)所定の均一な粗さを制御することが
できる。これらの因子はともに、照射度および照
射区域を通るフイルムの移動速度によつて簡単に
制御できる。 フイルムの処理を固体粒子処理の形態とするの
が本発明の重要なフアクタである。表面層の結晶
を急速に変化させまた深さを変えまた架橋をうな
がすのは、光エネルギーではなくて、電子粒子に
よるフイルムの衝撃である。粒子衝撃は一般に、
等価波長が紫外（UV）光の波長より著しく低い
原子または亜原子として定義される。他の粒子衝
撃法には陽子、中性子などの粒子が包含される。
固体粒子は極めて高いエネルギーレベルで活動し
て、フイルムの表面に迅速にかつ深く浸透し、結
晶構造をば非晶質構造以上に変える。比較する
と、光の最短波長、即ち紫外（UV）線の波長は
約250cm以上であるが、約100〜150KVでの電子
ビームの等価波長は約0.004cmである。 本発明の好適実施例では、フイルムを100℃よ
り上のその融点に近い温度、例えばポリプロピレ
ンの場合約150〜160℃の温度に加熱してから延伸
する。これらの３工程を連続的に行うことができ
る。照射量は５〜20メガラドまたはそれ以上に変
えることができ、電子ビーム加速電圧は100〜
200KVまたはそれ以上に変えることができる。
フイルムの露出速度は約12.7〜50.8cm／秒（25〜
100フイート／分）の範囲であり、約50フイー
ト／分以上の送りで良好な結果が得られる。 本発明の表面のテクスチヤード加工されたフイ
ルムは、コンデンサの誘電材料に、コンデンサの
絶縁油での含浸を容易にする手段として広範に使
用できる。ストリツプを薄い金属層で金属化で
き、金属層をストリツプのいずれの表面に被着し
てもよい。本発明のフイルムは、そのフイルムの
みを誘電体としてコンデンサに用いるのが最適で
ある。 コンデンサ用途の場合、表面のテクスチヤード
加工されたフイルムに関して２つの測定値、即ち
(1)曇り度および(2)占積率が重要である。曇り度
は、フイルムの断面を通過する光、即ちフイルム
の端部−端部方向ではなく頂面−底面にほゞ直角
に通過する光を測定することにより求められる。
実際には、Gardner Laboratory Haze Meter
（米国メリーランド州所在のGardner
Laboratory Corporationの市販計器、カタログ
番号HG1204）を使用できる。Gardnerのデイジ
タル式光度計、即ちカタログ番号PG5500の光度
計も使用できる。ヘイズメータは光をフイルムに
当て、フイルムを通過した光の強度を測定する。
得られる値はフイルムの曇り度パーセントとして
与えられる。採用した試験法はアメリカ材料試験
協会の試験法ASTM−D1003、ASTM−D1044
およびFTMS−406、Method3022であつた。 占積率（スペースフアクタ）はコンデンサの誘
電フイルムにとつてもつと重要な測定値である。
光透過に基づく曇り度測定値はある程度の粗さ表
示を与えるが、曇り度測定値は光透過に影響する
フイルムの内部着色および凹凸により過度のの影
響を受ける。さらに光透過法は占積率の近似値を
与えるだけである。例えば、あるフイルム表面に
その表面から隆起する突起が僅かしかないと、光
透過による測定法では低い曇り度が示される。と
ころが実際にはフイルムは高い占積率をもつ。あ
るフイルムに小さな突起が非常に多数あると、実
際にはフイルムが低い占積率をもつ場合でも、光
透過法では高い曇り度読取値が得られる。例えば
所定のプロセス条件が満たされている場合にの
み、高い曇り度読取値が高い占積率と相関関係に
ある。本発明を実施する場合、ポリプロピレンフ
イルムを約11％以下、代表的には約７〜11％の範
囲の占積率に製造する。照射を増せば占積率も高
くなる。 占積率の測定は簡略化された直接計算により行
うことができる。その理由は、占積率は、例えば
ポリプロピレンフイルムストリツプの理論的体
積、即ち実体積をフイルムストリツプが占める全
体体積と比較した関係を示す用語であるからであ
る。例えば、テクスチヤード加工された表面を有
するフイルムストリツプはその全体厚さを測定し
てある寸法を得ることができ、この寸法から第１
の体積計算を行う。しかし、この体積は介在空
間、例えばテクスチヤード加工された粗面の突起
間の谷間を含んでいる。ストリツプの固体材料の
実体積について第２の計算を行うことができる。
これらの計算値の差を重量平均厚さで割つた商
が、理論的実体積に対するテクスチヤード加工表
面フイルムに得られる空間の割合（％）として与
えられる占積率である。例えば、10％の占積率
は、測定体積の10％が固体材料で占められていな
いことを意味する。重量平均厚さは、既知の長
さ、幅および密度のフイルムサンプルの重量を測
定し、厚さを計算することによつて求める。体積
平均厚さは、フイルム厚さをマイクロメータで測
定することによつて求める。これら２つの厚さの
差を重量平均厚さで割つた商が占積率である。 本発明のフイルムを用いた代表的コンデンサを
第５図および第６図に示す。第５図にコンデンサ
ロール２６を一部ほどいた状態で示す。ロール２
６は、１対の離間した金属ホイルストリツプ電極
２７および２８ならびに中間ポリプロピレンフイ
ルムストリツプ２９および３０を具える。追加の
ポリプロピレンフイルムおよびホイルストリツプ
でロールを完成し、ロール全体にわたつて金属ホ
イル電極ストリツプ間にポリプロピレンフイルム
ストリツプ対が現われるようにする。タツプまた
は口出片３１および３２をロール２６に差込んで
電極ストリツプに隣接させて、電極の電気接続部
として働らかせる。組立済みコンデンサとして
は、１個または複数個のコンデンサロール２６を
適当なケースに入れ、ケースに絶縁油を充填し、
絶縁油をロールに浸透させて、ロールの巻きと巻
きの間の空間に充満させるとともにポリプロピレ
ン材料自体に浸潤させる。 電力コンデンサと称される複数ロールを用いた
コンデンサの１例を第６図に示す。第６図のコン
デンサ３３は複数のロール２６を上下２列に配列
して２パツク設計として収容しており、これらロ
ールのすべてが絶縁油３４内に浸漬されている。
ケース３５は高さ65.0cm以上にでき、ロール２６
は長さ約25.4〜30.5cm（10〜12インチ）とするこ
とができる。ロール２６はタツプ３１および３２
も有し、これらをそれぞれ電気的に合体して端子
３６および３７に接続する。単一パツク設計（１
群のロール２６）を採用する場合には、ロールは
長さ約60cmまたはそれ以上で幅広ロールと称され
る。ホイルを露出させる構造の採用によりタツプ
３１および３２をなくすことができる。この場合
には電極ホイルをロールの各端部から突出させ、
各端部でホイル巻きを一緒にはんだ付けする。次
に端子３６および３７への接続を形成する。ロー
ル２６の巻きのかたさと、金属ホイルストリツプ
電極が実質的に不透過性の横方向の障壁を構成す
るという事実とから、絶縁油はロール端３８およ
び３９（第５図）を経て進入しなければならな
い。この時点でロールの真空乾燥ならびに含浸過
程に高温が用いられるので、ロール端で重つてい
るポリプロピレンフイルムストリツプ端縁が互に
シールし合うとともに電極ストリツプに密着し、
かつ絶縁油吸収時に隣接ストリツプと共に密に膨
潤し、かくして絶縁油のロール中への浸透を阻止
する。本発明においては、表面をテクスチヤード
加工されたポリプロピレンフイルムストリツプを
用いることによつて、制御された透過性のスペー
サ手段およびロール端からホイル２６中への油浸
透通路を独特の経済的な方法で形成する。本発明
のフイルムストリツプには、金属層、例えばアル
ミニウムを堆積させ、前述した通りのロール型ま
たは層が平らで密着した関係で積み重ねられたス
タツク型のいずれにても周知の金属化コンデンサ
構造にて使用することができる。 本発明を実施するにあたつては、第１図の方法
および装置を周知のポリプロピレンフイルム形成
方法と適当に組合せることができる。例えば、第
７図にEustanceの米国特許第4255381号に記載さ
れたチユーブ吹込み装置４０を線図的に示す。第
７図のチユーブ吹込み装置４０においては、ペレ
ツト形態のポリプロピレン樹脂４１をホツパ４２
に供給し、次いで押出機４３に供給し、ここで加
熱してポリプロピレンの極めて軟いもしくは溶融
した物を形成する。この軟化もしくは溶融物を押
出機４３からダイ４４を介して管状に押出し、冷
却用マンドレル４５と接触させると、ここで管状
材料が結晶化し始めて管（ストーク）４６とな
る。管４６を冷却用マンドレル４５から１対のロ
ール４７を経て引張り、該ロールによりロールの
溝内でロール間を通つている空気チユーブ４８に
対して密着関係で押圧する。ロール４７通過後、
冷却結晶化された管４６を適当な加熱手段４９、
例えば輻射ヒータにより軟化点に再加熱し、次い
で空気チユーブ４８から加圧空気を導入すること
によりふくらませる。ふくらまされた制御された
大きさのバブル、即ち太い管５０を形成し、これ
によりポリプロピレン管を水平および鉛直両方向
に約６倍延伸して二軸延伸ポリプロピレンフイル
ムを形成する。バブル５０を次に架構ローラ５１
を介して１対のニツプロール５２間で潰し、スリ
ツタ５３に引張り、ここで平坦化したバブルを切
開いて１つ以上のストリツプにし、次いでストリ
ツプを巻取ロール５４に巻取る。チユーブ吹込み
法によりフイルムを製造する代表的な構成および
方法が、Gerowの米国特許第2720680号および
Lemmerの米国特許第3235632号に見られる。 管４６が上方に向つて冷却マンドレル４５を通
過するとき、この管４６は約25〜50フイート／分
の速度で移動し、第１図に示したような１個以上
の照射装置１４からの電子照射に露出される。上
方に移動し続けながら、照射済みの管４６は約
125℃以上の温度に再加熱され、次いで図示のよ
うにバブル５０の形状にふくらまされる。管形状
からバブル形状への延伸過程によりバブルのポリ
プロピレンフイルムの二軸延伸を達成する。二軸
延伸は、バブルの頂部のニツプロール５１により
バブル５０を長さ方向に延伸する一方、膨張によ
りバブルを横方向に延伸する結果である。最終状
態でバブルの断面は約６対６の比で延伸されてい
る。即ち、長さ方向に６倍かつ横方向に６倍延伸
されている。 同じ照射方法が、例えば米国特許第2412182号
に開示されているような、ドラフト−テンター法
にも適用できる。この方法では、合成樹脂の厚い
平坦なストリツプまたはスラブが矩形ダイから出
てくる。ストリツプを多数のクランプでつかみ、
これらによりストリツプを長さ方向および横方向
両方に延伸する。第１図の装置および方法は延伸
工程以前に厚いストリツプを照射処理する構成と
なつている。 本発明のフイルムは、包装用途、包帯用途およ
びフイルム面への印刷や書込みが望まれるラベリ
ング用途など多数の他の用途に適用できる。 本発明をその特定実施例に関して説明したが、
当業者であれば本発明の要旨を逸脱せぬ範囲内で
種々の変更を想起できるであろう。従つて本発明
は、特許請求の範囲内に入る変更例、改変例すべ
てを包含するものである。
を制御できる方法である。従つて、本発明のフイ
ルムのテクスチヤード加工された表面は、これま
で制御困難であつた２つの重要な点での制御が可
能である。即ち、(1)連続な同一延長の表面での均
一性および(2)所定の均一な粗さを制御することが
できる。これらの因子はともに、照射度および照
射区域を通るフイルムの移動速度によつて簡単に
制御できる。 フイルムの処理を固体粒子処理の形態とするの
が本発明の重要なフアクタである。表面層の結晶
を急速に変化させまた深さを変えまた架橋をうな
がすのは、光エネルギーではなくて、電子粒子に
よるフイルムの衝撃である。粒子衝撃は一般に、
等価波長が紫外（UV）光の波長より著しく低い
原子または亜原子として定義される。他の粒子衝
撃法には陽子、中性子などの粒子が包含される。
固体粒子は極めて高いエネルギーレベルで活動し
て、フイルムの表面に迅速にかつ深く浸透し、結
晶構造をば非晶質構造以上に変える。比較する
と、光の最短波長、即ち紫外（UV）線の波長は
約250cm以上であるが、約100〜150KVでの電子
ビームの等価波長は約0.004cmである。 本発明の好適実施例では、フイルムを100℃よ
り上のその融点に近い温度、例えばポリプロピレ
ンの場合約150〜160℃の温度に加熱してから延伸
する。これらの３工程を連続的に行うことができ
る。照射量は５〜20メガラドまたはそれ以上に変
えることができ、電子ビーム加速電圧は100〜
200KVまたはそれ以上に変えることができる。
フイルムの露出速度は約12.7〜50.8cm／秒（25〜
100フイート／分）の範囲であり、約50フイー
ト／分以上の送りで良好な結果が得られる。 本発明の表面のテクスチヤード加工されたフイ
ルムは、コンデンサの誘電材料に、コンデンサの
絶縁油での含浸を容易にする手段として広範に使
用できる。ストリツプを薄い金属層で金属化で
き、金属層をストリツプのいずれの表面に被着し
てもよい。本発明のフイルムは、そのフイルムの
みを誘電体としてコンデンサに用いるのが最適で
ある。 コンデンサ用途の場合、表面のテクスチヤード
加工されたフイルムに関して２つの測定値、即ち
(1)曇り度および(2)占積率が重要である。曇り度
は、フイルムの断面を通過する光、即ちフイルム
の端部−端部方向ではなく頂面−底面にほゞ直角
に通過する光を測定することにより求められる。
実際には、Gardner Laboratory Haze Meter
（米国メリーランド州所在のGardner
Laboratory Corporationの市販計器、カタログ
番号HG1204）を使用できる。Gardnerのデイジ
タル式光度計、即ちカタログ番号PG5500の光度
計も使用できる。ヘイズメータは光をフイルムに
当て、フイルムを通過した光の強度を測定する。
得られる値はフイルムの曇り度パーセントとして
与えられる。採用した試験法はアメリカ材料試験
協会の試験法ASTM−D1003、ASTM−D1044
およびFTMS−406、Method3022であつた。 占積率（スペースフアクタ）はコンデンサの誘
電フイルムにとつてもつと重要な測定値である。
光透過に基づく曇り度測定値はある程度の粗さ表
示を与えるが、曇り度測定値は光透過に影響する
フイルムの内部着色および凹凸により過度のの影
響を受ける。さらに光透過法は占積率の近似値を
与えるだけである。例えば、あるフイルム表面に
その表面から隆起する突起が僅かしかないと、光
透過による測定法では低い曇り度が示される。と
ころが実際にはフイルムは高い占積率をもつ。あ
るフイルムに小さな突起が非常に多数あると、実
際にはフイルムが低い占積率をもつ場合でも、光
透過法では高い曇り度読取値が得られる。例えば
所定のプロセス条件が満たされている場合にの
み、高い曇り度読取値が高い占積率と相関関係に
ある。本発明を実施する場合、ポリプロピレンフ
イルムを約11％以下、代表的には約７〜11％の範
囲の占積率に製造する。照射を増せば占積率も高
くなる。 占積率の測定は簡略化された直接計算により行
うことができる。その理由は、占積率は、例えば
ポリプロピレンフイルムストリツプの理論的体
積、即ち実体積をフイルムストリツプが占める全
体体積と比較した関係を示す用語であるからであ
る。例えば、テクスチヤード加工された表面を有
するフイルムストリツプはその全体厚さを測定し
てある寸法を得ることができ、この寸法から第１
の体積計算を行う。しかし、この体積は介在空
間、例えばテクスチヤード加工された粗面の突起
間の谷間を含んでいる。ストリツプの固体材料の
実体積について第２の計算を行うことができる。
これらの計算値の差を重量平均厚さで割つた商
が、理論的実体積に対するテクスチヤード加工表
面フイルムに得られる空間の割合（％）として与
えられる占積率である。例えば、10％の占積率
は、測定体積の10％が固体材料で占められていな
いことを意味する。重量平均厚さは、既知の長
さ、幅および密度のフイルムサンプルの重量を測
定し、厚さを計算することによつて求める。体積
平均厚さは、フイルム厚さをマイクロメータで測
定することによつて求める。これら２つの厚さの
差を重量平均厚さで割つた商が占積率である。 本発明のフイルムを用いた代表的コンデンサを
第５図および第６図に示す。第５図にコンデンサ
ロール２６を一部ほどいた状態で示す。ロール２
６は、１対の離間した金属ホイルストリツプ電極
２７および２８ならびに中間ポリプロピレンフイ
ルムストリツプ２９および３０を具える。追加の
ポリプロピレンフイルムおよびホイルストリツプ
でロールを完成し、ロール全体にわたつて金属ホ
イル電極ストリツプ間にポリプロピレンフイルム
ストリツプ対が現われるようにする。タツプまた
は口出片３１および３２をロール２６に差込んで
電極ストリツプに隣接させて、電極の電気接続部
として働らかせる。組立済みコンデンサとして
は、１個または複数個のコンデンサロール２６を
適当なケースに入れ、ケースに絶縁油を充填し、
絶縁油をロールに浸透させて、ロールの巻きと巻
きの間の空間に充満させるとともにポリプロピレ
ン材料自体に浸潤させる。 電力コンデンサと称される複数ロールを用いた
コンデンサの１例を第６図に示す。第６図のコン
デンサ３３は複数のロール２６を上下２列に配列
して２パツク設計として収容しており、これらロ
ールのすべてが絶縁油３４内に浸漬されている。
ケース３５は高さ65.0cm以上にでき、ロール２６
は長さ約25.4〜30.5cm（10〜12インチ）とするこ
とができる。ロール２６はタツプ３１および３２
も有し、これらをそれぞれ電気的に合体して端子
３６および３７に接続する。単一パツク設計（１
群のロール２６）を採用する場合には、ロールは
長さ約60cmまたはそれ以上で幅広ロールと称され
る。ホイルを露出させる構造の採用によりタツプ
３１および３２をなくすことができる。この場合
には電極ホイルをロールの各端部から突出させ、
各端部でホイル巻きを一緒にはんだ付けする。次
に端子３６および３７への接続を形成する。ロー
ル２６の巻きのかたさと、金属ホイルストリツプ
電極が実質的に不透過性の横方向の障壁を構成す
るという事実とから、絶縁油はロール端３８およ
び３９（第５図）を経て進入しなければならな
い。この時点でロールの真空乾燥ならびに含浸過
程に高温が用いられるので、ロール端で重つてい
るポリプロピレンフイルムストリツプ端縁が互に
シールし合うとともに電極ストリツプに密着し、
かつ絶縁油吸収時に隣接ストリツプと共に密に膨
潤し、かくして絶縁油のロール中への浸透を阻止
する。本発明においては、表面をテクスチヤード
加工されたポリプロピレンフイルムストリツプを
用いることによつて、制御された透過性のスペー
サ手段およびロール端からホイル２６中への油浸
透通路を独特の経済的な方法で形成する。本発明
のフイルムストリツプには、金属層、例えばアル
ミニウムを堆積させ、前述した通りのロール型ま
たは層が平らで密着した関係で積み重ねられたス
タツク型のいずれにても周知の金属化コンデンサ
構造にて使用することができる。 本発明を実施するにあたつては、第１図の方法
および装置を周知のポリプロピレンフイルム形成
方法と適当に組合せることができる。例えば、第
７図にEustanceの米国特許第4255381号に記載さ
れたチユーブ吹込み装置４０を線図的に示す。第
７図のチユーブ吹込み装置４０においては、ペレ
ツト形態のポリプロピレン樹脂４１をホツパ４２
に供給し、次いで押出機４３に供給し、ここで加
熱してポリプロピレンの極めて軟いもしくは溶融
した物を形成する。この軟化もしくは溶融物を押
出機４３からダイ４４を介して管状に押出し、冷
却用マンドレル４５と接触させると、ここで管状
材料が結晶化し始めて管（ストーク）４６とな
る。管４６を冷却用マンドレル４５から１対のロ
ール４７を経て引張り、該ロールによりロールの
溝内でロール間を通つている空気チユーブ４８に
対して密着関係で押圧する。ロール４７通過後、
冷却結晶化された管４６を適当な加熱手段４９、
例えば輻射ヒータにより軟化点に再加熱し、次い
で空気チユーブ４８から加圧空気を導入すること
によりふくらませる。ふくらまされた制御された
大きさのバブル、即ち太い管５０を形成し、これ
によりポリプロピレン管を水平および鉛直両方向
に約６倍延伸して二軸延伸ポリプロピレンフイル
ムを形成する。バブル５０を次に架構ローラ５１
を介して１対のニツプロール５２間で潰し、スリ
ツタ５３に引張り、ここで平坦化したバブルを切
開いて１つ以上のストリツプにし、次いでストリ
ツプを巻取ロール５４に巻取る。チユーブ吹込み
法によりフイルムを製造する代表的な構成および
方法が、Gerowの米国特許第2720680号および
Lemmerの米国特許第3235632号に見られる。 管４６が上方に向つて冷却マンドレル４５を通
過するとき、この管４６は約25〜50フイート／分
の速度で移動し、第１図に示したような１個以上
の照射装置１４からの電子照射に露出される。上
方に移動し続けながら、照射済みの管４６は約
125℃以上の温度に再加熱され、次いで図示のよ
うにバブル５０の形状にふくらまされる。管形状
からバブル形状への延伸過程によりバブルのポリ
プロピレンフイルムの二軸延伸を達成する。二軸
延伸は、バブルの頂部のニツプロール５１により
バブル５０を長さ方向に延伸する一方、膨張によ
りバブルを横方向に延伸する結果である。最終状
態でバブルの断面は約６対６の比で延伸されてい
る。即ち、長さ方向に６倍かつ横方向に６倍延伸
されている。 同じ照射方法が、例えば米国特許第2412182号
に開示されているような、ドラフト−テンター法
にも適用できる。この方法では、合成樹脂の厚い
平坦なストリツプまたはスラブが矩形ダイから出
てくる。ストリツプを多数のクランプでつかみ、
これらによりストリツプを長さ方向および横方向
両方に延伸する。第１図の装置および方法は延伸
工程以前に厚いストリツプを照射処理する構成と
なつている。 本発明のフイルムは、包装用途、包帯用途およ
びフイルム面への印刷や書込みが望まれるラベリ
ング用途など多数の他の用途に適用できる。 本発明をその特定実施例に関して説明したが、
当業者であれば本発明の要旨を逸脱せぬ範囲内で
種々の変更を想起できるであろう。従つて本発明
は、特許請求の範囲内に入る変更例、改変例すべ
てを包含するものである。
第１図はポリプロピレンストリツプに電子照射
を行う簡略化した方法および装置の説明図、第２
図はポリプロピレンストリツプを延伸する簡略化
した装置および方法の説明図、第３図は第２図の
方法および装置からの表面をテクスチヤード加工
したポリプロピレンフイルムの１例の顕微鏡写
真、第４図は表面をテクスチヤード加工したポリ
プロピレンフイルムの別の例の顕微鏡写真、第５
図は本発明の表面をテクスチヤード加工したフイ
ルムを用いたコンデンサロールを示す斜視図、第
６図は第５図のロールを用いた電力コンデンサを
示す斜視図、第７図はポリプロピレンフイルムを
製造するチユーブ吹込み法を示す線図である。 １０…照射処理装置、１２…フイルムストリツ
プ、２０…延伸機、２１…ストリツプ、２２〜２
５…クランプ、２６…コンデンサロール、２７，
２８…電極、２９，３０…フイルムストリツプ。
を行う簡略化した方法および装置の説明図、第２
図はポリプロピレンストリツプを延伸する簡略化
した装置および方法の説明図、第３図は第２図の
方法および装置からの表面をテクスチヤード加工
したポリプロピレンフイルムの１例の顕微鏡写
真、第４図は表面をテクスチヤード加工したポリ
プロピレンフイルムの別の例の顕微鏡写真、第５
図は本発明の表面をテクスチヤード加工したフイ
ルムを用いたコンデンサロールを示す斜視図、第
６図は第５図のロールを用いた電力コンデンサを
示す斜視図、第７図はポリプロピレンフイルムを
製造するチユーブ吹込み法を示す線図である。 １０…照射処理装置、１２…フイルムストリツ
プ、２０…延伸機、２１…ストリツプ、２２〜２
５…クランプ、２６…コンデンサロール、２７，
２８…電極、２９，３０…フイルムストリツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) ポリプロピレンフイルムを固体状態で５
〜20メガラドおよび100〜200キロボルトの範囲
の高エネルギー粒子の衝撃に12.7〜50.8cm／秒
（25〜100フイート／分）の照射速度で露出し、 (b) 前記フイルムをその融点に近い温度に加熱
し、次いで (c) 前記フイルムを延伸してフイルムの衝撃表面
を粗くテクスチヤード加工する 工程よりなる粗くテクスチヤード加工された表
面をもつたポリプロピレンフイルムの製造方法。 ２ 前記延伸が二軸延伸である特許請求の範囲第
１項記載の方法。 ３ 前記フイルムの両面をテクスチヤード加工す
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 高エネルギー粒子として電子ビームを高温金
属源から発生させる特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ５ 電気的に加熱された耐火性金属が発生源であ
る特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 前記フイルムを前記高エネルギー粒子に対し
て移動する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ 前記移動を複数方向に行う特許請求の範囲第
６項記載の方法。 ８ 前記移動を水平面内で複数方向に行う特許請
求の範囲第７項記載の方法。 ９ 前記移動を１方向に行う特許請求の範囲第６
項記載の方法。 １０ 前記粗くテクスチヤード加工された表面を
もつたフイルムの占積率が５％以上である特許請
求の範囲第１項記載の方法。 １１ 前記粗くテクスチヤード加工された表面を
もつたフイルムの両表面がテクスチヤード加工さ
れている特許請求の範囲第１項記載の方法。 １２ 前記ポリプロピレンが架橋されている特許
請求の範囲第１項記載の方法。 １３ 前記粗くテクスチヤード加工された表面を
もつたポリプロピレンフイルムがコンデンサに使
用される曇つたポリプロピレンフイルム誘電体と
して製造される特許請求の範囲第１項記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US29588281A | 1981-08-24 | 1981-08-24 | |
| US295882 | 1981-08-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5865633A JPS5865633A (ja) | 1983-04-19 |
| JPH035981B2 true JPH035981B2 (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=23139611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57145587A Granted JPS5865633A (ja) | 1981-08-24 | 1982-08-24 | 曇ったポリプロピレンフィルムの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5865633A (ja) |
| BR (1) | BR8204555A (ja) |
| DE (1) | DE3231013A1 (ja) |
| ES (1) | ES514959A0 (ja) |
| FI (1) | FI822444A7 (ja) |
| FR (1) | FR2511692A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0227839Y2 (ja) * | 1988-01-26 | 1990-07-26 | ||
| DE4101650A1 (de) * | 1991-01-22 | 1992-07-23 | Hoechst Ag | Biaxial gestreckte polypropylenmonofolie |
| WO2019126937A1 (en) | 2017-12-25 | 2019-07-04 | Abb Schweiz Ag | Biaxially oriented polypropylene film, power capacitor, and associated manufacturing method and system |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2773870A (en) * | 1953-06-04 | 1956-12-11 | Sterling Drag Inc | 1-(lower alkyl)-4-phenyl-4-(tertiaryaminoalkoxymethyl- and tertiary-aminoalkoxy) piperidines and their preparation |
| DE1108897B (de) * | 1955-05-10 | 1961-06-15 | Du Pont | Verfahren zur fortlaufenden energiereichen Bestrahlung duenner aufwickelbarer Gebilde aus hochpolymeren Stoffen |
| US3022543A (en) * | 1958-02-07 | 1962-02-27 | Grace W R & Co | Method of producing film having improved shrink energy |
| US4255381A (en) * | 1975-02-28 | 1981-03-10 | General Electric Company | Textured surface polypropylene film |
| JPS5278976A (en) * | 1975-12-25 | 1977-07-02 | Sekisui Chemical Co Ltd | Method of manufacturing thermal contraction film |
| JPS5330749A (en) * | 1976-09-02 | 1978-03-23 | Toshiba Corp | Tap control circuit for ac-dc change tap transformer |
| JPS5375278A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-04 | Asahi Dow Ltd | Production of heat shrinkable film |
| JPS54138076A (en) * | 1978-04-19 | 1979-10-26 | Toray Ind Inc | Surface modification of plastic molded article |
| JPS5611963A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-05 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Preparation of carbon black free from fine grit |
-
1982
- 1982-07-08 FI FI822444A patent/FI822444A7/fi not_active Application Discontinuation
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