JPH0797539B2 - 両面蒸着用ポリプロピレンフィルム - Google Patents

両面蒸着用ポリプロピレンフィルム

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JPH0797539B2
JPH0797539B2 JP3043791A JP4379191A JPH0797539B2 JP H0797539 B2 JPH0797539 B2 JP H0797539B2 JP 3043791 A JP3043791 A JP 3043791A JP 4379191 A JP4379191 A JP 4379191A JP H0797539 B2 JPH0797539 B2 JP H0797539B2
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    • H01G4/002Details
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレンフィルムは、優れた電気
特性を有することから、コンデンサに広く用いられてい
る。該用途において、コンデンサの製造工程における生
産性向上などを目的に、ポリプロピレンフィルムの両面
に蒸着することが検討されてきたが、さらに最近になっ
て、コンデンサの性能向上のために、蒸着金属を従来の
アルミニウムから、電気特性のより優れた亜鉛系金属に
仕様変更する要求が高まってきた。
【0003】すなわち、アルミニウムでは長期課電に対
する静電容量の減少が大きく、コンデンサの電位頻度を
高めるためには限界がある。これに対し、亜鉛は静電容
量の減少が極めて小さく、高電位頻度化が計れるという
利点を有する。反面、亜鉛にはアルミニウムに比べ、耐
湿性やクリアリング性が劣るという欠点があるので、そ
れぞれ、アルミニウム等の異種金属を混合蒸着する、蒸
着膜厚を薄くするなどの手法が併用されることが多い。
いずれの場合も、亜鉛の特徴を引き出すには、亜鉛比率
を50重量%以上にする必要がある。
【0004】蒸着用ポリプロピレンフィルム、易接着用
ポリプロピレンフィルムとして、特開平1−22314
4号公報あるいは特公昭61−9332号公報などが知
られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法によって得
られたフィルム、すなわち特開平1−223144号公
報に記載された方法ではフィルムと蒸着金属との付着力
が不充分であり、かつ蒸着膜厚に部分的抜けが発生しや
すく、蒸着膜厚の均一性に劣る欠点がある。特に亜鉛は
アルミニウムに比べ、フィルムへの付着力が弱いため、
亜鉛比率が50重量%以上の蒸着金属層を設ける場合に
は、蒸着最終工程で巻き取った蒸着フィルムにおいて、
巻層間ブロッキングにより、細幅スリット等の次工程で
巻き出される際に蒸着金属が剥がれて実用に耐えない。
このことは、厚さの薄いフィルム、特に暑さ10μm以
下のフィルムにおいて顕著である。
【0006】また特公昭61−9332号公報で得られ
たフィルムでは、フィルムとフィルムがブロッキングし
フィルム破れを起こしたり、蒸着時皺の発生が見られ満
足する蒸着フィルムが得られないという欠点がある。
【0007】本発明はかかる課題を解決し、ブロッキン
グの発生が少なく、フィルムと金属蒸着との付着力が強
く、蒸着膜厚の均一性に優れ、蒸着金属が剥がれること
なく、かつ蒸着時皺の発生のない両面蒸着用ポリプロピ
レンフィルムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の両面蒸着用ポリ
プロピレンフィルムは、フィルムの表面粗さ(Ra)が
0.025〜0.136μm、A面とB面の摩擦係数が
0.75以下であり、かつ、該フィルムのA面の表層の
原子構成比が、 酸素原子の数/炭素原子の数=0.15〜0.34、 窒素原子の数/炭素原子の数=0.005〜0.08の
範囲であり、 B面の表層の原子構成比が、 酸素原子の数/炭素原子の数=0.10〜0.40の範
囲、にあることを特徴とする。
【0009】本発明のポリプロピレンフィルムのポリマ
ーは、ホモポリマー以外に、プロピレンと他のα−オレ
フィン重合体(例えばエチレン、ブテン等)の共重合体
であっても、ポリプロピレンと他のα−オレフィン重合
体(例えばポリエチレン、ポリブテン等)のブレンド品
であっても構わない。
【0010】本発明の場合、特にホモポリマーが好まし
く、またアイソタクチック度は97.0%以上が特に好
ましい。
【0011】本発明におけるポリプロピレンフィルムの
両面あるいは片面(A面)の表層の原子構成比が、酸素
原子の数/炭素原子の数(以下O/Cと略記する)=
0.15〜0.34、の範囲にあることが必要であり、
さらに好ましくはO/C=0.20〜0.30の範囲に
あることが望ましい。この範囲よりも小さな値になる
と、蒸着金属との付着力に劣ったものとなる。また逆
に、この範囲よりも大きな値になると、フィルムがブロ
ッキングしやすくなり、かつ蒸着時に皺が発生する。次
に、窒素原子の数/炭素原子の数(N/Cと略記する)
=0.005〜0.08の範囲にあることが必要であ
り、さらに好ましくはN/C=0.010〜0.05の
範囲にあることが望ましい。N/Cの値がこの範囲より
小さな値になると、蒸着金属との付着力に劣ったものと
なるし、また逆にこの範囲よりも大きい値となると、フ
ィルムがブロッキングしやすくなり、かつ蒸着時に皺が
発生する。
【0012】本発明の重要な点は、ポリプロピレンフィ
ルムに両面あるいは片面(A面)の表層(通常表面から
10nm程度までの極薄層)が、酸素原子と窒素原子を
上記の範囲内の量で同時に保有していることである。な
お表層が酸素原子のみを保有している場合、あるいは、
その逆に窒素原子のみを保有している場合は、両面蒸着
最終工程で巻き取った蒸着フィルムを、次工程で巻き出
される際に蒸着金属が剥がれて実用に絶えなくなる。特
に蒸着金属が亜鉛となるとこの傾向は強くなる。
【0013】なお本発明においてフィルム両面の原子構
成比が上述の範囲にあることが特に好ましいが、少なく
とも片面(A面)表層の原子構成比が上述の範囲にあっ
て、該フィルムの他面の表面(B面)のO/Cが0.1
0〜0.40の範囲にあれば本願発明を包含する。
【0014】(B面)の表面のO/Cが0.10より小
さいと蒸着金属との付着力に劣ったものとなり、また
0.40を越えるとフィルムがステッキーとなり、滑り
にくくかつブロッキングしやすくなる。また蒸着時に皺
の発生が見られる。
【0015】本発明のポリプロピレンフィルムの表面粗
さ(Ra)は0.025〜0.13μmの範囲にあるこ
とが必要である。表面粗さ(Ra)が0.025μm未
満では、耐ブロッキング性におとり実用に欠ける。また
0.13μmを越えると蒸着金属との付着力に劣り、特
に亜鉛薄膜では蒸着膜厚の均一性に劣ったものとなって
しまう。
【0016】また本発明フィルムのA面とB面の摩擦係
数は、0.75以下であることが必要である。0.75
を越えると、蒸着時に皺が発生し、かつ最終製品で巻き
取った蒸着フィルムを次工程で巻き出される際に、蒸着
金属が剥がれて実用に絶えない。
【0017】なお摩擦係数の下限値は特に限定されない
がおおよそ0.4程度である。
【0018】ポリプロピレンフィルムの厚さは、特に限
定するものではないが、好ましくは10μm以下であ
り、より好ましくは2〜8μmである。
【0019】またポリマー中に公知の各種添加剤類、例
えば熱安定剤、酸化防止剤、帯電圧向上剤等を添加する
こともできる。
【0020】次に、本発明の両面蒸着用ポリプロピレン
フィルムの製造方法の一例を説明する。ただし、以下の
製造方法に限定されるものではない。
【0021】ポリプロピレン樹脂を220〜280℃の
温度で溶融し、スリットを施したTダイよりシート状に
押出、30〜96℃の冷却ロールで冷却固化した後、1
22〜155℃の温度で長さ方向の3〜7倍に延伸し、
次いで150〜167℃の温度で幅方向に6〜12倍に
延伸し、さらに150〜165℃の温度で熱処理する。
続いてフィルムの両面あるいは片面(A面)を窒素と二
酸化炭素の混合気体(二酸化炭素の体積比0.5〜50
%)の中に置き、フィルムのに温度を30〜100℃、
好ましくは40〜80℃に保ちつつ、処理電力10〜4
0W/m/minでコロナ放電処理する。なお片面
(A面)のみ処理した場合はB面を窒素と酸素の混合気
体(酸素の体積比1〜30%)中で上記温度にてコロナ
放電処理を施す。このような製法によって、特定の原子
構成比のフィルムを作ることができる。なお、面粗さR
aは、エチレン成分、ブテン成分等の量によりコントロ
ールする方法、エチレン・プロピレンブロックコポリマ
ーを積層する方法、またポリプロピレンの結晶変態を利
用して表面を粗らす方法等が利用できる。
【0022】本発明のポリプロピレンフィルムは、両面
蒸着用として使用される。蒸着する金属は、特に限定す
るものではないが、本発明のフィルムは、特のアルミニ
ウム、亜鉛、銅、ニッケルもしくは銀、またはそれらの
合金の蒸着用として好適である。合金の具体例として
は、アルミニウム/亜鉛、アルミニウム/銅、アルミニ
ウム/ニッケル、カドミウム/ビスマス/亜鉛などを例
示することができる。アルミニウムの合金の場合は、ア
ルミニウム含有量が2〜40%のものが好適の使用でき
る。蒸着金属層の厚さは、特に限定されないが、好まし
くは7〜40nm、より好ましくは10〜30nmであ
る。本発明の場合、亜鉛比率が50重量%以上の蒸着金
属を蒸着するのに特に好ましい。
【0023】本発明のポリプロピレンフィルムは、両面
蒸着用として使用されるが、片面蒸着あるいは、蒸着を
せずに使用しても差し支えない。
【0024】特性の測定方法並びに効果の評価方法は以
下の通りである。
【0025】(1)表面粗さ(Ra) JIS B0601−1976による。カットオフは
0.25mmとする。
【0026】(2)フィルム表層の原子構成比 国際電気株式会社製のESCAスペクトロメーターES
200型を用い、次の条件でフィルム表面を測定した。
【0027】励起X線 : Al Kα線(1486.
6eV) X線出力 : 10kV、20mA 温度 : 20℃ 運動エネルギー補正 : 中性炭素(−CH−)の運
動エネルギー値を1202.0eVに合わせた。得られ
たエネルギー値から、C1sのピークとO1sのピーク
の面積の比を、酸素原子の数/炭素原子の数の比(O/
C)の値とし、またC1sのピークとN1sのピークの
面積の比を、窒素原子の数/炭素原子の数の比(N/
C)の値とした。
【0028】(3)摩擦係数 23℃、50%RH雰囲気下に24hr放置したフィル
ムをASTM D 1894に準じて測定し、動摩擦係
数で示した。なお、この測定はA面とB面が接するよう
に重ね合わせて行なった。
【0029】(4)耐ブロッキング性 幅3cm×長さ10cmの試料を4cm×3cmに渡っ
て重ね合わせて、40℃,85%RHの雰囲気中に50
0gの加重で24時間放置した後、引張試験機で剪断剥
離に要する力(g/12cm)を測定した。なお、こ
の測定はA面とB面が接するように重ね合わせて行なっ
た。
【0030】(5)金属蒸着付着指数(接着力) 両面蒸着機にてフィルムの両面にアルミニウムを各々3
0nm蒸着し、ニチバン株式会社製セロハン粘着テープ
(登録商標“セロテープ”)で剥離し、アルミニウムが
フィルムに付着残存していた面積を画像処理して求め、 残存面積 付着指数 75%以上 4 50%以上75%未満 3 25%以上50%未満 2 25%未満 1 の基準で判定した。付着指数が高いほど接着力は良好で
ある。
【0031】(6)蒸着膜厚の均一性 蒸着フィルムの下部蛍光灯を点灯させて、蒸着フィルム
の上部より目視観察をする。幅1mで長さ方向に20m
検査を行なう ○ : 蒸着膜厚にむらがない。
【0032】× : 蒸着膜厚にむらがあり、透視観察
により濃淡部が生じる。
【0033】(7)蒸着金属ブロッキング(蒸着金属剥
れ) 両面蒸着機にて両面に蒸着を施し、巻き取り品を温度2
5℃、相対湿度が65%RHの雰囲気に放置し、1日毎
に200m/分の速度で巻き返し、ブロッキングによる
蒸着金属の剥れが、フィルムの両端から幅方向にそれぞ
れ30mmに達する日数で評価した。日数が長いほど蒸
着金属に耐ブロッキングに優れる。
【0034】
【実施例】実施例1 二台の押出機を用意し、一台の押出機からA層の樹脂と
してアイソタクチック度97.6%、極限粘度〔η〕=
2.0のポリプロピレンを260℃で押出し、もう1つ
の押出機からB層の樹脂としてエチレン含有量1.2重
量%のエチレン・プロピレンランダム共重合体90重量
%と高密度ポリエチレン10重量%の配合割合で重合し
て得られたエチレン・プロピレンブロック共重合体を押
出温度250℃で溶融し、二層複合口金に導いて二層積
層シートとしたのち、55℃のキャステングドラムで冷
却固化させた後に、144℃の温度で長さ方向に4.8
倍の延伸を行ない、ついで幅方向に168℃の温度で
9.0倍延伸し、その後150℃で熱処理を施しA層厚
み9.5μm、B層厚み0.5μm、総厚み10μmの
フィルムを得た。続いてフィルムに両面に窒素と二酸化
炭素の混合気体(二酸化炭素の体積比10%)の中に置
き、60℃のフィルム温度で23W/m/minのコ
ロナ放電処理を施した。ついで該フィルムを両面蒸着機
にて亜鉛とアルミニウムの混合蒸着を蒸着金属層の厚さ
が40nm、亜鉛比率90重量%となるようにサンプル
の両面に施し、巻き取った。得られたフィルムの特性お
よび蒸着フィルムの特性を表1、2に示した 実施例2 実施例1と同様にして製膜したフィルムのB面を空気中
にて26W/m/minに処理強度でコロナ放電処理
をした以外は実施例1とまったく同様にして実施した。
結果を表1、2に示す。
【0035】実施例3 アイソタクチック度96.5%、極限粘度〔η〕=2.
0のポリプロピレン樹脂を、押出機温度260℃で溶融
押出し、70℃のキャステングドラムにて冷却固化した
後、該シートを長さ方向に139℃の温度で5.0倍に
延伸し、次いで幅方向167℃の温度で8.0倍延伸
し、さらに160℃の温度で熱処理し厚み10μmの二
軸延伸フィルムを得た。続いてフィルムの両面に窒素と
二酸化炭素の混合気体(二酸化炭素の体積比8%)の雰
囲気中、40℃のフィルム温度で15W/m/min
のコロナ放電処理を施した以外は実施例1と同様にして
実施した。結果を表1、2に示す。
【0036】実施例4 キャスチングドラム温度を96℃とした以外は実施例3
とまったく同様にしてフィルムを製膜し、該フィルムの
A面に窒素と二酸化炭素の混合気体(二酸化炭素の体積
比15%)の中に置き60℃のフィルム温度で26W/
/minのコロナ放電処理を施した。続いてB面に
空気中で10W/m/minのコロナ放電処理を施し
た以外は実施例1とまったく同様にして蒸着フィルムを
得た。結果を表1、2に示した。
【0037】比較例1 実施例1で得た二軸延伸フィルムの両面を空気中でコロ
ナ放電した以外は実施例1とまったく同様にして実施し
た。結果を表1、2に示す。
【0038】比較例2 実施例3の方法で製膜した二軸延伸フィルムのA面を窒
素と二酸化炭素の混合気体(二酸化炭素の体積比6%)
中で、70℃のフィルム温度で29W/m/minの
コロナ放電処理を施し、B面を空気中にて20W/m
/minのコロナ放電処理を実施した以外は実施例1と
まったく同様にして実施した。結果を表1、2に示す。
【0039】比較例3 実施例3の方法で製膜した二軸延伸フィルムのA面を窒
素雰囲気中で40℃のフィルム温度で15W/m/m
inのコロナ放電処理を施し、B面を空気中にて20W
/minのコロナ放電処理を実施した以外は実施例
1とまったく同様にして実施した。結果を表1、2に示
す。
【0040】比較例4 実施例3の方法で製膜した二軸延伸フィルムのA面を窒
素と二酸化炭素の混合気体(二酸化炭素の体積比10
%)の中に置き、60℃のフィルム温度で23W/m
/minのコロナ放電処理を施した。続いてB面を空気
中にて29W/m/minでコロナ放電処理をした以
外は実施例1とまったく同様にして実施した。結果を表
1、2に示す。
【0041】比較例5 比較例4のB面のコロナ放電処理強度を10W/m
minとした以外は実施例3とまったく同様にして実施
した。結果を表1、2に示す。
【0042】比較例6 アイソタクチック度96.5%、極限粘度〔η〕=2.
10のポリプロピレン樹脂を、押出し温度260℃で溶
融押出し、25℃のキャスチングドラムにて冷却固化し
た後、同時二軸延伸機を用いて、155℃の温度で縦6
倍、横8倍に延伸し10μmの二軸延伸フィルムを得
た。続いてフィルムの両面に窒素と二酸化炭素の混合気
体(二酸化炭素の体積比10%)の雰囲気中、40℃の
フィルム温度で20W/m/minのコロナ放電処理
を実施した以外は実施例1とまったく同様に実施した。
結果を表1、2に示す。
【0043】比較例7 二台の押出機を用意し、一台の押出機からA層の樹脂と
してアイソタクチック度97.6%、極限粘度〔η〕=
2.10のポリプロピレンを260℃で押出し、もう一
つの押出機からB層の樹脂としてエチレン含有量0.8
重量%のエチレン・プロピレンランダム共重合体96重
量%と高密度ポリエチレン4重量%の配合割合で重合し
て得られたエチレン・プロピレンブロック共重合体を押
出し温度260℃で溶融し、二層複合口金に導いて二層
積層シートとしたのち、55℃のキャスチングドラムで
冷却固化させた後に、144℃の温度で長さ方向に4.
8倍の延伸を行ない、次いで幅方向に167℃の温度で
9.1倍延伸し、その後152℃で熱処理し、A層厚み
9.6μm、B層厚み0.4μm、総厚み10μmのフ
ィルムを得た。続いてフィルムの両面に窒素を二酸化炭
素の混合気体(二酸化炭素の体積比10%)の雰囲気
中、40℃のフィルム温度で20W/m/minのコ
ロナ放電処理を実施した以外は実施例1と全く同様に実
施した。結果を表1、2に示す。
【0044】比較例8 実施例1で複合層の厚み(B層)を2.0μm、A層の
厚み8.0μmとした以外は実施例1と全く同様にして
実施した。結果を表1、2に示す。
【0045】
【表1】
【0046】
【表2】
【0047】表1、2より、実施例1〜4では、ブロッ
キング剪断力が小さく、蒸着金属膜厚が均一で、接着力
も強く、かつ金属蒸着ブロッキングも小さく、蒸着時の
皺の発生もない優れたものであることが分かる。
【0048】一方比較例1では少なくとも片面の表層の
原子構成比O/C、N/Cを特定量同時に保有していな
いと金属蒸着接着力および金属蒸着耐ブロッキング性に
劣ったものとなる。
【0049】比較例2、3のように、フィルム表面のO
/Cの値が高すぎるとブロッキングしやすくなり、蒸着
時皺の発生が見られる。また低すぎると蒸着膜厚均一性
および金属蒸着耐ブロッキング性に劣ったものとなる。
【0050】比較例4、5のように、フィルム表面のO
/Cの値が高すぎると、ブロッキングしやすくなり蒸着
時皺の発生が見られる。またO/Cの値が低すぎると蒸
着付着力および蒸着膜の均一性に劣り、また金属蒸着耐
ブロッキング性の劣ったものとなる。
【0051】比較例6のようにフィルム表面の粗さが小
さすぎるとブロッキングしやすくなり、かつ金属蒸着耐
ブロッキング性に劣ったものとなる。
【0052】また比較例7のようにフィルムの摩擦係数
が高いと、蒸着時に皺の発生が見られると共に金属蒸着
耐ブロッキング性にも劣ることが分かる。
【0053】比較例8のようにフィルム表面の粗さが大
きすぎると蒸着膜厚均一性の劣ると共に金属蒸着耐ブロ
ッキング性にも劣ったものとなる。
【0054】
【発明の効果】本発明の両面蒸着用ポリプロピレンフィ
ルムは、フィルムの表面粗さ(Ra)が0.025〜
0.136μm、A面とB面の摩擦係数が0.75以下
であり、かつ、該フィルムのA面の表層の原子構成比
が、 酸素原子の数/炭素原子の数=0.15〜0.34、 窒素原子の数/炭素原子の数=0.005〜0.08の
範囲であり、B面の表層の原子構成比が、 酸素原子の数/炭素原子の数=0.15〜0.34、 窒素原子の数/炭素原子の数=0.005〜0.08の
範囲であるか、または、B面の表層の原子構成比が、 酸素原子の数/炭素原子の数=0.10〜0.40の範
囲、 とすることにより、ブロッキング剪段力が小さく、蒸着
金属膜厚が均一で、接着力も強く、かつ金属蒸着ブロッ
キングも小さく、蒸着時の皺の発生もない、優れたもの
となった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィルムの両面の表面粗さ(Ra)が
    0.025〜0.136μm、フィルムの一方の面(A
    面)ともう一方の面(B面)の摩擦係数が0.75以下
    であり、かつ、該フィルムのA面の表層の原子構成比
    が、 酸素原子の数/炭素原子の数=0.15〜0.34、 窒素原子の数/炭素原子の数=0.005〜0.08の
    範囲であり、 B面の表層の原子構成比が、 酸素原子の数/炭素原子の数=0.10〜0.40の範
    囲、 にあることを特徴とする両面蒸着用ポリプロピレンフィ
    ルム。
  2. 【請求項2】 B面の表層の原子構成比が、 酸素原子の数/炭素原子の数=0.15〜0.34、 窒素原子の数/炭素原子の数=0.005〜0.08の
    範囲であるあることを特徴とする請求項1記載の両面蒸
    着用ポリプロピレンフィルム。
JP3043791A 1991-03-08 1991-03-08 両面蒸着用ポリプロピレンフィルム Expired - Fee Related JPH0797539B2 (ja)

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