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CN1323409C - 两面金属化膜制造方法以及使用它的金属化膜电容器 - Google Patents

两面金属化膜制造方法以及使用它的金属化膜电容器 Download PDF

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CN1323409C CNB028018877A CN02801887A CN1323409C CN 1323409 C CN1323409 C CN 1323409C CN B028018877 A CNB028018877 A CN B028018877A CN 02801887 A CN02801887 A CN 02801887A CN 1323409 C CN1323409 C CN 1323409C
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佐佐木敏宏
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Abstract

一种两面金属化绝缘膜的制造方法，在绝缘膜的两面真空蒸镀上锌或锌与铝的混合物，在卷绕制品卷的工艺中，向所述绝缘膜卷绕的内面一侧蒸镀膜上吹送氧化性气体。还有，在蒸镀工艺中，在至少一面上形成油性被膜的同时，把至少一面蒸镀膜暴露在含氧气的气氛中或在卷绕成制品卷的工艺中向至少一面的蒸镀膜吹送含氧气体以形成氧化膜。根据本发明的制造方法，可以消除由制品卷内两面的蒸镀膜彼此的粘合、剥离所导致的阻塞。

Description

两面金属化膜制造方法以及使用它的金属化膜电容器
技术领域
本发明涉及在电容器中使用的两面金属化膜，特别是涉及两面金属化膜的制造方法以及使用了它的电容器。
背景技术
由蒸镀了金属的塑料膜构成的电容器(以下简称为金属化膜电容器)早已得到了广泛的应用。其中，用聚丙烯(以下简称为PP)膜的金属化电容器，由于具有优异的电学特性(介电损耗小、耐高电压、介电常数随温度与频率的变化小等)，已经广泛适用于从典型的便携式仪器小型电子部件到汽车驱动马达的控制和高压进相等的大型产业用途。
图8是以往的使用PP膜的金属化膜电容器的截面图。把2张在一面蒸镀了金属41的PP膜42重叠卷绕或层压，由从两端面喷镀金属的金属喷镀部34形成了电容器。作为蒸镀金属41，尽管已经广泛使用了铝或锌或它们的混合物，不过，在用铝时，与金属喷镀部34的粘合强度低，另外在长期加上电压时，因铝的氧化老化，存在电容降低的问题，因此，近年来用得更多的是锌或锌与铝的混合物。
还有，作为蒸镀金属41，已经广泛采用了，如图8所示的，使电容形成部分的蒸镀金属膜的厚度变薄，自我恢复性(即使在膜的局部绝缘被破坏的情况下，周围的蒸镀金属经蒸发挥发形成电气遮断，而使电容器的性能得到恢复)高，而且使与金属喷镀部34连接的部分变厚，提高了与金属喷镀部34的接触强度之厚边(heavy edge)结构。
在以往的构成中，由于使用的是2张在一面蒸镀了金属的PP膜，这就必须对各张膜实施蒸镀工艺，很费工。这里，如果可以在1次蒸镀工艺中，把PP膜的两面都蒸镀上金属(以下简称两面金属化PP膜)并与没有蒸镀的聚丙烯膜(以下称合用的PP膜)形成重叠结构(参见图7)的话，就可以把蒸镀工艺减半。
不过，在两面蒸镀金属时，有必要在真空镀膜机1(参见图1)内卷成制品卷3(参见图1)，此时两面蒸镀的金属会彼此发生接触。由于PP膜的浸润性低，与蒸镀金属的粘合力弱，而且制品卷的卷绞(制品卷内积累的应力)强，两面蒸镀的金属彼此接触，就会产生在其后工艺(蒸镀膜的切条工艺和电容器的卷绕工艺)中从制品卷放出时两面蒸镀的金属彼此一起剥离的问题(以下称之为粘连(blocking))。如美国专利第3895129号所述，蒸镀金属为锌时粘连要比铝更明显。
在使用已经发生了粘连的两面蒸镀PP膜制作电容器时，由于在所述的切条和卷绕中两面的蒸镀金属彼此一起剥离起来，而损坏了作为电容器电极的功能，其tanδ(介电正切)增大，因此，作为电容器用两面蒸镀PP膜，其粘连问题的解决是必不可缺的。
鉴于此，早已有关于降低粘连的制造方法之提议了。
例如，美国专利第3895129号已经揭示了在PP膜的两面蒸镀锌的制造方法，它是在一侧的蒸镀膜上吹送空气而氧化蒸镀金属表面之后再卷绕成制品卷的方法。
还有，在特公平7-62238号公报中，已经揭示了在合成树脂的两面真空蒸镀锌、锌合金或其它金属的制造方法，它是把空气或氧气等氧化性气体注入到真空室内用隔板从蒸发室分离出来的膜卷绕室中的制造方法。也就是说，它是，首先在PP膜的一面蒸镀上金属后，向此蒸镀面吹送氧化性气体，使蒸镀膜氧化，然后再在其反面蒸镀金属之后，用氧化性气体吹蒸镀面，再卷绕的制造方法。
不过，在美国专利第3895129号和特公平7-62238号公报所揭示的制造方法中，用锌或锌与铝的混合物的两面蒸镀PP膜，并没有能解决粘连的问题。
  即，在美国专利第3895129号和特公平7-62238号公报所揭示的制造方法中，尽管均为向高速运行的PP膜的蒸镀面上吹送空气或氧化性气体，但是在蒸镀工艺中，PP膜的运行速度一般为每分钟300m～1000m，因此暴露于空气或氧化性气体的时间仅为极短的百分之一秒以下。在这样短的时间内，在由锌或锌与铝的混合物构成的蒸镀膜中，无法形成充分的氧化膜，因此，未能解决粘连的问题。
特别是，作为电容器用两面蒸镀PP膜，一般采用超过10000m长度的PP膜来进行连续蒸镀，在这么长的制品卷中，其内周部分(靠近卷芯部分)由于受从外侧累积的卷绞应力，未充分氧化的膜仍发生了粘连。用这样的两面蒸镀PP膜来制作电容器时，如前所述电容器的tanδ增大依然成为问题。
还有，由于粘连是由表面和里面的蒸发膜彼此粘合引起的现象，在以制品卷的状态长期保管时，不充分的氧化膜中照样会发生粘连，在制作电容器时，其tanδ的增大就成了问题。
进一步说，经蒸镀的原材料于长期保管和输运中受到湿气的影响，就会存在二次性地发生所述粘连的问题。由湿气导致的粘连在由锌或锌与铝所构成的蒸镀金属中发生得很明显，这是由于湿气容易使锌变成氧化物或氢氧化物。
特别是，在以PP膜作为膜使用时，与其它的膜相比，其与蒸镀金属的粘合性弱，这就会产生湿气使表面、里面的蒸镀金属彼此粘合而容易从膜上剥离的问题。
在用这种发生了粘连的两面金属化膜制作电容器时，还存在由切条和卷绕时产生的折皱导致耐压降低、或由蒸镀膜的剥离和蒸镀金属的氧化和氢氧化反应而导致电极电阻增大、tanδ变差的问题。
为此，在把两面金属化膜以原材料状态保管与输送时，与保管以往的单面金属化膜时相比要把保管场所的湿度控制得更低，或需要与干燥剂一同密封捆扎包装。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在长条PP膜两面蒸镀锌或锌与铝的混合物后，即使在长期保管和受到湿度影响的情况下，仍不会发生粘连的两面金属化的PP膜的制造方法。另外，本发明的目的还在于通过采用所述两面蒸镀PP膜，提供费工少且没有因粘连导致的tanδ增大现象的良好的电容器。
本发明的两面金属化绝缘膜的制造方法的特征在于，在绝缘膜的两面真空蒸镀上锌或锌与铝的混合物，并卷绕成制品卷的工艺中，向所述绝缘膜的被卷绕的内侧面的蒸镀膜吹送氧化性气体。本发明的另一特征在于，在绝缘膜的两面真空蒸镀上锌或锌与铝的混合物，并卷绕成制品卷的蒸镀工艺中，至少在其一面形成油性被膜，且将至少一面蒸镀膜被暴露于含氧的气氛中，或者在卷绕制品卷的工艺中，至少向一面蒸镀膜吹送含氧气体，以形成氧化膜。作为绝缘膜，以PP膜为优选材料。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的两面金属化PP膜的制造方法的说明图。
图2是本发明实施例1的吹送氧化性气体的吹出部分的部分放大图。
图3是表示本发明实施例2的两面金属化PP膜的制造方法的说明图。
图4是本发明的实施例2的油性被膜形成部分的部分放大图。
图5是本发明实施例2的油性被膜形成部分的喷嘴的部分放大图。
图6是图3中的氧气暴露部分周围的放大截面图。
图7是本发明实施例1的金属化膜电容器的说明图。
图8是以往的金属化膜电容器的说明图。
图9是表示本发明实施例2的金属化膜电容器的说明图。
图10是本发明实施例2的金属化膜电容器的油性被膜分析曲线图。
图11是本发明实施例1的金属化膜电容器的氧化被膜分析曲线图。
图中，
1真空镀膜机
2原材料卷
3制品卷
4PP膜
5a、5b冷却罐
6a、6b铝蒸发源
7a、7b锌蒸发源
8追踪驱动部分
9吹出口
10氧化性气体10
11辊
12旋转轴
13小齿轮
14配管
15流量阀
16隔板
30狭缝
31蒸镀金属
31a、31b蒸镀金属
32两面金属化膜
33合用的PP膜
34金属喷镀部
41金属
42PP膜
81油性被膜
82氧化被膜
101真空室
102卷绕部分
103PP膜
104a、104b冷却罐
105a、105b铝蒸发源
106a、106b锌蒸发源
107油性被膜形成部分
108氧气暴露部分
109卷绕部分
110中间辊
111、112由真空泵排气
120油槽
121蒸镀膜
122油
123加热器
126温度传感器
127压力传感器
128喷嘴
129油性被膜
130狭缝
131气体
132圆筒状管
133孔
151峰
152、153曲线
具体实施方式
(实施例1)
下面参照图1、图2和图11来说明本发明的实施例1中以PP膜为绝缘膜的例。
图1中，用装在镀膜机1内部的原材料卷2把PP膜4卷起，在进口侧冷却罐5a中由进口侧铝蒸发源6a和锌蒸发源7a在PP膜4的一面形成进口侧蒸镀金属。接着，在输出侧冷却罐5b中由输出侧铝蒸发源6b和锌蒸发源7b在PP膜4的反面形成输出侧蒸镀金属。还有，为了防止在原材料卷2内吸附于PP膜4上的气体和水分造成所述蒸发源5a、5b、6a、6b附近的真空度变差，设置了隔板16以隔开蒸镀室。以往结构也都设有隔板16。
其次，两面蒸镀PP膜4经过设置在追踪驱动部分8上的辊11(参见图2)卷成制品卷3。此时，由追踪驱动部分8上设置的吹出口9把氧化性气体10吹送到卷起的PP膜的内侧。还有，如图2的放大图所示，追踪驱动部分8是追踪蒸镀工艺中增大的制品卷3的半径而驱动小齿轮13，以转轴12为中心而旋转的机构。通过在配置于追踪驱动部分8上的辊11与制品卷3之间保持一定距离，即使在长尺寸连续蒸镀中，PP膜4也可以均匀地卷绕成制品卷3上。
氧化性气体10的流量例如由流量阀15调节，并经配管14由吹出口9吹送。根据本发明的结构，吹出的氧化性气体10被卷入到制品卷3的内部。结果是，PP膜4两面的蒸镀面长时间地暴露在氧化性气体10中，形成了稳定的氧化膜。由此，可以防止两面蒸镀面的粘连。
作为吹出口9的安装位置，只要是可向所述内侧吹送氧化性气体10，就没有特别的限制，不过，例如，在连续蒸镀超过10000m的长尺寸PP膜4时，最好设置在所述追踪驱动部分8上。即，即使在蒸镀工艺中制品卷3的半径变大，吹送氧化性气体时仍可保持一定的距离和角度。由此，在整个长尺寸PP膜4上得到了均匀的防止粘连效果。
图7表示两面蒸镀PP膜电容器的截面图。PP膜电容器备有两面蒸镀PP膜32和合用的PP膜33，由附着在蒸镀电极31上的金属喷镀部(喷镀金属)34引出电极。
下面把由本实施例1所制造的两面蒸镀PP膜32的粘连与以往技术作一对比说明。
作为本实施例，用厚度4μm、长度15000m的PP膜4制作了下面的两面蒸镀PP膜32。
实施例1-1：在PP膜4的两面蒸镀上锌，按图1所示方法吹送氧气并卷成制品卷3。
实施例1-2：在PP膜4的两面蒸镀上锌与铝的混合物，按图1所示方法吹送空气并卷成制品卷3。
实施例1-3：在PP膜4的两面蒸镀上锌与铝的混合物，按图1所示方法吹送氧气并卷成制品卷3。
接着，在把制品卷3从镀膜机中取出之后，一边卷起制品卷3的最外周部分和最内周部分的两面蒸镀PP膜32一边取样，用50倍的透过显微镜观察其蒸镀金属31的剥离状况并拍照。用电脑对该照片作数字处理，通过对蒸镀金属31的剥离部分与未剥离部分进行双值化，求出蒸镀金属31剥离部分所占百分率。再有，为了比较，用以往技术的两面蒸镀PP膜制成以下试样，求出剥离比例。
以往技术1-1：在PP膜4的两面蒸镀锌，直接卷绕成制品卷3上。
以往技术1-2：在PP膜4的两面蒸镀锌与铝的混合物，按特公平7-62238号公报的图1所示方法吹送空气并卷绕成制品卷3上。
以往技术1-3：在PP膜4的两面蒸镀锌与铝的混合物，按特公平7-62238号公报的图1所示方法吹送氧气并卷绕成制品卷3上。
表1示出了各试样的蒸镀金属剥离的比例。在本实施例中，在累积了应力的制品卷3的内周部分蒸镀金属也被剥离比例极小，可以制造用以往技术得不到的优良的两面蒸镀PP膜。
                          表1
氧化性气体 蒸镀金属   蒸镀金属剥离的比例(％)
 制品卷最外周部分  制品卷最内周部分
  实施例1-1     氧气    锌     0.3     0.8
  实施例1-2     空气    锌+铝     0.4     0.9
  实施例1-3     氧气    锌+铝     0.0     0.1
  以往技术1-1     无    锌     6.2     38.6
  以往技术1-2     空气    锌+铝     2.2     8.3
  以往技术1-3     氧气    锌+铝     0.8     4.8
其次，作为本实施例的电容器的特性例，把由实施例1制作的两面蒸镀PP膜32与合用的PP膜33卷绕在一起，制作如图7所示的电容器(10μF)，测定在1kHz下的tanδ。
再有，在任何一种电容器中，两面蒸镀PP膜32用的是制品卷3的最内周部分。
表2示出了所得到的结果。由以往技术得到的电容器，由于电极的剥离，使串联等效电阻上升，tanδ增大，与此相反，由本实施例得到的电容器，其tanδ低，显示良好的特性。
          表2
    tanδ
    实施例1-1     0.05
    实施例1-2     0.05
    实施例1-3     0.03
    以往技术1-1     0.48
    以往技术1-2     0.18
    以往技术1-3     0.15
再有，在实施例1中，使用的是4μm厚的PP膜4，不过，其它厚度也得到了同样的效果。
还有，尽管图1、图2示出了本发明的实施例，不过，本实施例并不仅限于此。在把从原材料卷2所引出的PP膜4的两面真空蒸镀上锌或锌与铝的混合物并卷绕成制品卷3的蒸镀工艺中，只要是可向接触于制品卷3而卷绕的PP膜4的内面一侧吹入氧化性气体10的制造方法，就可以得到同样的效果。
还有，尽管本实施例中以氧气和空气作为氧化性气体10，不过，本发明的形态并不限于此，由臭氧之类其它氧化性气体或可在蒸镀金属表面上形成钝化物的气体，也可以得到同样的效果。
另外，在上述说明中，绝缘膜是以PP膜为例的，除了PP膜之外，其它的绝缘膜，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺之类绝缘性膜也可以有效适用于本发明的制造方法。
(实施例2)
下面参照图3～6及图9～11来说明本发明的实施例2。
图3是由本发明的实施例2构成的两面金属化膜的制造装置的截面图。
当从真空室101内的卷绕部分102卷起的膜103在通过冷却罐104a和104b时，由铝蒸发源105a、105b和锌蒸发源106a、106b对膜103的内外两面进行金属蒸镀。接着，在油性被膜形成部分107形成了油性被膜。在暴露氧气部分108暴露于氧气中后，用卷绕部分109卷绕，制作了两面金属化膜的原材料。还有，在图3中，符号110表示通过膜的中间辊，符号111、112表示由真空泵完成的排气。还有，铝蒸发源105a、105b和锌蒸发源106a、106b可以根据目的只蒸镀铝或只蒸镀锌，或者蒸镀铝与锌的混合物。
图4是上述油性被膜形成部分107附近的放大截面图。在圆筒状油槽120内部装有油122、加热器123和温度传感器126、压力传感器127。由加热器123加热的油122变成油蒸汽124从喷嘴128喷出，在沿着箭头方向前进的膜103的蒸镀膜121上形成油性被膜129。还有，由温度传感器126和压力传感器127监控油槽120内部的温度与压力。特别是，在长尺寸膜的金属化工艺中，由压力传感器127使蒸镀中的喷油量保持在一定水平上，可以在蒸镀膜121上形成均匀的油性被膜。
图5示出了喷嘴128的形状。由设置在喷嘴128中的狭缝130喷出的油蒸汽，在膜103(图中没有示出)上形成油性被膜。再有，通过如图所示间断设置狭缝130，就可以只在金属化膜的电容形成部分形成油性被膜(参照图9的81)。
图6是所述氧气暴露部分108附近的放大截面图。从真空室(图中没有示出)的外部向圆筒状管132引入含氧气的气体131，从设置在管132上的孔133吹向膜103上的蒸镀膜121所卷起的内侧，可以使蒸镀膜长时间暴露于氧气中。再有，虽然在图6中没有被示出，孔133是跨膜的整个宽度方向等间隔设置的。
接着，说明由本发明的实施例2形成的两面金属化膜的粘连评价结果。用6μm厚、520mm宽的PP膜，由图3的制造装置制作表3所示的两面金属化膜。蒸镀膜的长度都是3000m。蒸镀成每单位面积蒸镀膜的电阻为12Ω。
把这样制作的两面金属化膜保持为原材料状态，在温度40℃、相对湿度60％的气氛中放置20天后，用切条机裁切以判断有没有折皱，并测定蒸镀膜的电阻值。结果示于表3。
                                表3
蒸镀金属   油性被膜   暴露气氛     裁切时的折皱   蒸镀膜的电阻值(Ω)
实施例2-1 铝+锌   硅油   氧气     无   12
实施例2-2 铝+锌   硅油   空气     无   17
实施例2-3 铝+锌   氟油   氧气     无   12
实施例2-4 铝+锌   石蜡油   氧气     无   15
实施例2-5 锌   硅油   氧气     无   13
以往例2-1 铝+锌   无   氧气     有   23
以往例2-2 锌   无   氧气     有   42
比较例 铝+锌   硅油   无     有   28
由表3可知，由以往例和比较例构成的两面金属化膜，由于粘连而在裁切时发生折皱，而且蒸镀膜的电阻值也上升。与此相反，在实施例中，没有发生折皱，也抑制了电阻值的上升。其中，以硅油和氟油作为油性被膜时，得到了电阻值没有上升的良好结果。
其次，用实施例2-1和以往例2-1的两面金属化膜制作图9所示的金属化膜电容器。在图9中，把两面设有蒸镀金属31a、31b的两面金属化膜32和合用的PP膜33卷绕在一起。还有，在两面金属化膜32中形成有由本实施例所设置的油性被膜81和氧化被膜82。
对由此制作的金属化膜电容器进行1kHz下的tanδ和在60Hz下的耐电压测定。其中，耐电压试验测定了在环境温度70℃下，将电容器的外加电压以每1分钟50V连续升压直至电容器短路时的电压，并以此为耐电压，结果示出于表4。
由以往例2-1构成的电容器因粘连其tanδ高，而且由于裁切时的折皱使耐电压下降；但由本实施例构成的电容器显示出了良好的tanδ和耐电压。
                     表4
     tanδ(％)     耐压V(AC)
    实施例2-1      0.05     1350
    以往例2-1      0.18     1050
再有，从电容器采出两面金属化膜试样，直接或在合适的溶剂中萃取蒸镀金属而浓缩后，用例如电子显微镜附带的能量分散型X线分析装置，就可以判别本发明中油性皮膜的有无。作为一个例子，图10示出了分析实施例2的金属化膜电容器的结果。在该图中，横轴是构成两面金属化膜的元素的特征X线能量值，纵轴表示各特征X线的强度。图中的圆圈151表示的峰与硅元素相对应，可知存在由硅油构成的油性被膜。
另外，可以通过例如用X线光电子分光法(以下简称ESCA)分析蒸镀膜表面来判别有没有本发明的氧化被膜。作为一个例子，图11示出了分析实施例1的金属化膜电容器的结果。在图11中，横轴是构成蒸镀金属的锌的结合能，如果是金属锌的话，约为262eV，而若是氧化锌的话，则检出约267eV的峰。图11中的曲线152是蒸镀膜的表面分析结果，而曲线153是把蒸镀膜的表面蚀刻掉而分析蒸镀膜内部的结果。从蒸镀膜表面的曲线152具有大的氧化锌的峰可知存在氧化被膜。
再有，尽管在实施例2中用图3～6的制造装置作为例子，不过，本发明的制造装置并不限于这些，只要是具有在膜的两面形成蒸镀金属膜的金属蒸镀部分、在由所述金属蒸镀部分形成的蒸镀膜中的至少一面形成油性被膜的油性被膜形成部分、和把由所述金属蒸镀部分形成的蒸镀膜的至少一面所述蒸镀膜暴露在含氧气氛中的氧气暴露部分的两面金属化膜制造装置，就可以得到同样的效果。
例如，图3中配置成使膜在通过油性被膜形成部分之后再通过氧气暴露部分，但是，把这些反过来配置，也可以得到同样的效果。还有，形成油性被膜的面可以相同或不相同于暴露在氧气中的面。这是由于再用图3的卷绕部分109来卷绕两面金属化膜时，内外蒸镀面会通过油性被膜而相接，因此对任何一面都可以抑制湿气的影响。当然也可在两侧的面上形成油性被膜。
另外，图4中，作为油性被膜形成部分，其油蒸汽是从狭缝喷出的，不过，代替狭缝而设置等间隔的孔喷出也可。
还有，图3中，作为氧气暴露部分吹送了氧气或空气，但用其它方法暴露在含氧气的气氛中也得到同样的效果。例如，可以在真空室内设置引入含氧气体的筐体，使膜在其中通过而使蒸镀膜121暴露于氧气中。
进一步说，图9示出了由实施例所构成的金属化膜电容器截面的一个例子，不过，本发明并不限于此。例如，蒸镀膜31a、31b不是厚边而是均匀厚度也可以得到同样的效果。
(实施例3)
为了研究由PP膜4的表面状态造成的影响，首先改变PP膜4的电晕处理强度，制作表面浸润指数不同的PP膜4。其中，这里所述的“表面浸润指数”是按JIS K-6768所规定的参数。
其次，在PP膜4的两面蒸镀上铝与锌，用图1所示方法吹送氧气，制作两面蒸镀PP膜32。还有，使用的PP膜4的厚度为6μm、长度为2000m，按JIS B-0601的表面粗糙度测定方法，得到其最大表面粗糙度Rmax＝1.3μm，平均粗糙度Ra＝0.15μm，全同立构度为97％。研究蒸镀膜剥离的比例和制品卷3的加工结果，所得到的结果示于表5。
                               表5
    表面浸润指数(dyn/cm)     蒸镀金属剥离的比例     制品卷的加工
    进口侧     输出侧     制品卷的最内周部分
    34     34     0.0     良好
    37     37     0.0     良好
    41     41     0.0     良好
    33     33     0.8     良好
    42     42     0.0     膜发生折皱
    44     44     蒸镀时膜断开     蒸镀时膜断开
PP膜4的表面浸润指数在34dyn/cm以下时，蒸镀金属31与PP膜4的密合性会下降，因此蒸镀膜剥离的比例上升为0.8％。另外，表面浸润指数在超过41dyn/cm时，由于原材料卷2中PP膜4彼此粘合而不能顺利卷绕，因此制品卷3上会发生折皱，导致膜的断裂。
再有，PP膜的表面浸润指数，可以通过改变电晕放电处理的强度、改变从电晕放电处理到蒸镀的时间来设定。
PP膜4的两侧的表面浸润指数在34～41dye/cm范围时没有发生粘连，而且可以得到制品卷3的加工状况良好的两面蒸镀PP膜32。还有，在实施例2中也得到了同样的结果。
其次，为了研究PP膜4的表面粗糙度所造成的影响，制作了表面粗糙度不同的PP膜4，在其两面蒸镀铝和锌，用如图1的方法吹送氧，制作了两面蒸镀PP膜32。进而，用切条机裁切该两面蒸镀PP膜32，探讨在裁切时折皱的发生情况。结果示于表6。其中，进口侧、输出侧表示PP膜32的各面。
                            表6
  最大表面粗糙度Rmax(μm)   平均表面粗糙度Ra(μm)   裁时的折皱
    进口侧     输出侧     进口侧     输出侧
    1.75     1.72     0.16     0.18   无
    1.54     1.46     0.14     0.14   无
    1.12     1.08     0.10     0.11   无
    1.05     0.90     0.10     0.08   有
    0.91     0.92     0.09     0.08   有
PP膜4的表面粗糙度在其最大表面粗糙度Rmax为1μm以上且平均表面粗糙度Ra在0.1μm以上时，电容器卷绕时没有发生折皱。还有，在实施例2中也得到了同样的结果。
由于两面蒸镀PP膜的两面都已经蒸镀上金属，在其表面粗糙度低于上述数值时，在把两面蒸镀PP膜按预定宽度裁切的切条机(图中没有示出)、设在卷绕机(图中没有示出)上的多个辊与两面蒸镀PP膜之间的推进不顺利，产生了折皱，呈S形前进。再有，当Rmax在2.0μm以上时，PP膜的厚度变得不均匀，当制作成电容器后外加电压时，PP膜的最薄部分变得容易被破坏，因此，Rmax最好在2.0μm以下。
进而，为了研究PP膜4的立体规整性所造成的影响，准备了全同立构度不同的PP膜4。在PP膜4的两面蒸镀上铝和锌，按图1所示方法暴露于氧气中，制作两面蒸镀PP膜32的制品卷3。把制品卷3在40℃气氛下放置60天，观察粘连的大小，结果示于表7中。
                        表7
    全同立构度(％)     蒸镀金属剥离的比例(％)
    蒸镀后7天内     蒸镀后60天内
    96     0.0     0.0
    97     0.0     0.0
    95     0.0     0.3
PP膜4的全同立构度为95％时，在40℃放置60天期间，两面蒸镀PP膜32进行热收缩，制品卷3陆续卷紧，因此看到蒸镀金属31彼此粘连剥离的粘连现象。当全同立构度在96％以上时，PP膜4的立体规整性高，难以热收缩，因此没有看到粘连。由此，全同立构度在96％以上时，以制品卷3的状态长期保存也不会发生粘连，可以制造长期保管性优异的两面蒸镀PP膜32。还有，在实施例2中也得到了同样的结果。
由以上说明，根据本发明的两面金属化膜的制造方法，可将氧化性气体卷入于制品卷内部。因此，经蒸镀的绝缘性膜卷成制品卷之后，蒸镀膜的氧化反应仍在进行，在蒸镀膜的表面形成了充分的氧化膜，所以即使在连续蒸镀于长尺寸的绝缘膜时，也可以制造没有粘连的两面蒸镀膜。
另外，根据本发明的制造方法，由在至少一面上形成的油性被膜，可以制造即使以制品卷的状态长期保管、输送时也不会因湿气而发生粘连的两面金属化膜。
还有，根据本发明的制造方法，由于在制品卷内部卷入了氧化性气体且至少一面形成了油性被膜，因此可以制造即使在长尺寸绝缘膜上连续蒸镀时也没有阻塞而且也不会由湿气而发生阻塞的良好的两面金属化膜。
此外，根据本发明的制造方法，由于用于吹送氧化性气体的吹出部分随蒸镀工艺中增大的制品卷的半径而移动，因此从制品卷半径小的开始蒸镀时直至半径变大的蒸镀结束为止都可以以一定的距离吹送氧化性气体。因此，在长尺寸膜的连续蒸镀工艺中，可以制造均匀质量的两面蒸镀膜。
还有，根据本发明的制造方法，由于以氧气为氧化性气体，可以把因氧化性气体造成的真空度的恶化限制在最小范围之内。
另外，根据本发明的两面金属化膜的制造方法，作为形成油性被膜的油使用的是化学稳定的硅油或氟油。因此，可以制造不会发生由油向绝缘膜的渗透和溶胀导致的蒸镀膜的剥离和电阻值上升的良好的两面蒸镀膜。
还有，根据本发明的两面金属化膜的制造方法，其只在膜的宽度方向的预定部分形成油性被膜。因此，可以制造与金属喷镀部的接触状态良好的两面蒸镀膜。
此外，根据本发明的两面金属化膜的制造方法，由于以非接触状态吹送油性蒸汽，因此可以制造在蒸镀膜上没有发生损伤的两面蒸镀膜。
还有，根据本发明的两面金属化膜的制造方法，其在油槽内设置了压力传感器，在监控油的蒸汽压的情况下向膜喷油蒸汽雾，因此，可以在长尺寸膜上以一定的比例形成油性被膜。
另外，根据本发明的两面金属化PP膜的制造方法，其PP膜的表面浸润指数在两面都是34～41dyn/cm，因此，可以制造蒸镀金属与PP膜的密合性优异且在所述的原材料卷内PP膜彼此不粘合的良好的两面蒸镀PP膜。
还有，根据本发明的两面金属化PP膜的制造方法，其PP膜的至少一面的表面粗糙度Rmax为1.0～2.0μm且Ra在0.1μm以上。因此，可以制造在下一步工艺裁切和卷绕中不会发生折皱和S形前进的操作性优异的两面蒸镀PP膜。
此外，根据本发明的两面金属化PP膜的制造方法，使用了全同立构度96％以上的PP膜。由于提高了PP膜结晶的立体规整性，提高了PP膜的弹性率，降低了所述制品卷的卷绞。由此，可以制造以制品卷状态下长期保管、输送时其长期保管性和输送性优异的两面蒸镀PP膜。
另外，根据本发明的两面金属化膜电容器，可以实现仅需1次蒸镀工艺、具有良好电学特性且价廉的电容器。

Claims (11)

1.一种两面金属化膜的制造方法，其特征在于具有如下工序：在绝缘膜的第1面真空蒸镀锌或锌与铝的混合物的第1蒸镀工序，在所述绝缘膜的第2面真空蒸镀所述锌或所述锌与铝的混合物的第2蒸镀工序，以及将所述绝缘膜卷绕成制品卷的卷绕工序，其中向所述绝缘膜卷绕成制品卷的内面一侧的蒸镀膜上吹送氧化性气体。
2.如权利要求1所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：在所述卷绕工序中还具有在形成于所述第1及第2蒸镀工序中的蒸镀膜的至少一面上形成油性被膜的工序。
3.如权利要求1所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：所述氧化性气体是氧气、臭氧或空气。
4.如权利要求2所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：形成油性被膜的油是硅油或氟油。
5.如权利要求2所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：形成所述油性被膜的工序是由将油性蒸汽喷雾在所述蒸镀膜上的工序构成的。
6.如权利要求5所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：只在所述绝缘膜的宽度方向上的预定部分形成油性被膜。
7.如权利要求5所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：监控所述油性蒸汽的蒸汽压，在所述蒸镀膜上喷雾油性蒸汽。
8.如权利要求1至7中任一项所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：所述绝缘膜是聚丙烯膜。
9.如权利要求8所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：所述聚丙烯膜表面浸润指数在JIS K-6768规定中皆在34～41dyn/cm。
10.如权利要求8所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：所述聚丙烯膜的至少一面的根据JIS B-0601标准测定的表面粗糙度为最大表面粗糙度Rmax在1.0～2.0μm且平均粗糙度Ra在0.1μm以上。
11.如权利要求8所述的两面金属化膜的制造方法，其特征在于：所述聚丙烯膜的全同立构度在96％以上。
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Application publication date: 20031224

Assignee: PANASONIC ELECTRONIC DEVICES (JIANGMEN) CO.,LTD.

Assignor: Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.

Contract record no.: 2018990000203

Denomination of invention: Mfg. method of double-sided metallization film and metallization film capacitor using same

Granted publication date: 20070627

License type: Common License

Record date: 20180808

CX01 Expiry of patent term
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Granted publication date: 20070627

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Assignee: PANASONIC ELECTRONIC DEVICES (JIANGMEN) CO.,LTD.

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Contract record no.: 2018990000203

Date of cancellation: 20220831