JP2009088492A - コンデンサ用ポリプロピレンフィルムおよびコンデンサ - Google Patents
コンデンサ用ポリプロピレンフィルムおよびコンデンサ Download PDFInfo
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Abstract
高温・長期課電時に静電容量低下率が小さく、かつtanδ特性の安定した電気特性を有し、更に、コンデンサの鳴きを小さくするのに好適なポリプロピレンフィルムを提供する。
【解決手段】
メソペンタッド分率が0.95以上であるポリプロピレン樹脂を含み、長手方向の120℃の熱収縮応力値が0.8〜2.0N/mm2であるコンデンサ用ポリプロピレンフィルムとする。
【選択図】なし
Description
1.フィルム層間密着性が良いことにより、コンデンサ素子に仕上げた際のコロナ発生が低く抑えられ、交流印加での耐圧特性に優れる。
JIS−C−2330(2001)7.4.1.1により、マイクロメータ法厚さ(以下MMVという)を測定した。
メソペンタッド分率(mmmm)の測定
試料を溶媒に溶解し、13C−NMRを用いて、以下の条件にてメソペンタッド分率(mmmm)を求める。
測定条件
装置:Bruker社製 DRX−500
測定核:13C核(共鳴周波数:125.8MHz)
測定濃度:10wt%(試料10wt%、溶媒90wt%)
溶媒:ベンゼン/重オルトジクロロベンゼン=1:3混合溶液(容量比)
測定温度:130℃
スピン回転数:12Hz
NMR試料管:5mm管
パルス幅:45°(4.5μs)
パルス繰り返し時間:10秒
データポイント:64K
積算回数:10,000回
測定モード:complete decoupling
解析条件
LB(ラインブロードニングファクター)を1.0としてフーリエ変換を行い、mmmmピークを21.86ppmとした。WINFITソフト(Bruker社製)を用いて、ピーク分割を行う。その際に、高磁場側のピークから以下のようにピーク分割を行い、更にソフトの自動フィッテイングを行い、ピーク分割の最適化を行った上で、mmmmとss(mmmmのスピニングサイドバンドピーク)のピーク分率の合計をメソペンタッド分率(mmmm)とする。尚、測定はn=5で行い、その平均値を求める。
ピーク
(a)mrrm
(b)(c)rrrm(2つのピークとして分割)
(d)rrrr
(e)mrmm+rmrr
(f)mmrr
(g)mmmr
(h)ss(mmmmのスピニングサイドバンドピーク)
(i)mmmm
(j)rmmr
(3)MFR(g/10分)
JIS−K−7210(1999)により、MFRを測定した。
長さ方向に10cm、幅方向に5cmの大きさの試料を同一のフィルムから2枚採取する(便宜上、それぞれのフィルム片をF1、F2とする)。次いでフィルム片F1の裏面とF2の表面とが長さ方向の2cm分重なり合うように、ヒートシーラー(テスター産業(株)/型式TP−701特)にセットし、該重ね合わせ部(面積10cm2)に荷重1kg/cm2、温度120℃、1秒にてヒートシールを施す。その後、引張り試験機にて、フィルム片F1、F2のそれぞれの端部を把持し、ヒートシール面に平行な方向に引張り、ヒートシール部が剥離する際の引張り力をヒートシール剪断力として測定する。単位はg/10cm2とする。なお、引張り試験機は、TENSILON/UTM-IIIL(TOYO MEASURING INSTRUMENTS CO.LTD)を用い、引張りスピードは300mm/minとした。測定は3回行い、その平均を求めた。
JIS−C−2330(2001)7.4.6.2に準拠し、サンプルフィルムを熱風オーブン中で120℃×15分、140℃×15分で以下の条件で保持した際の寸法変化率を熱収縮率とする。フィルムの幅方向(TD)を測定した。
(b)オーブン条件:120℃、140℃、荷重3g
(c)測定長は処理前長L0=100mmを基準として、処理前後のフィルム長さL1(mm)の精読値を用いて次式で求める。
(6)120℃の熱収縮応力値(N/mm2)、熱収縮開始温度
TMA(SII・ナノテクノロジー(株)社製/型式TMA/SS6100)を用いて、以下の条件でフィルム長手方向の熱収縮力曲線を測定した。
(b)温度プログラム:30℃から加熱レート10℃/minにて昇温
<120℃の熱収縮応力値>
該熱収縮曲線から120℃の熱収縮力を読みとり、次式により算出した。
120℃の熱収縮力(N)/{4(mm)×WMV(mm)}
ここで、WMVは、JIS−C−2330(2001)7.4.1.2により求めたフィルムの質量法厚さ(単位:mm)である。測定は3回行い、平均を求めた。
上記熱収縮力曲線において、昇温過程で熱収縮力が立ち上がる温度を熱収縮開始温度とした。測定は3回行い、平均を求めた。
ポリプロピレンフィルムを真空蒸着機にて、金属アルミニウムと金属亜鉛の蒸着を施し、膜抵抗18Ω/□のアロイ金属蒸着膜(アルミニウム:亜鉛=5:95(質量比)、パターン無しのベタ蒸着)を形成した。得られた蒸着フィルムから以下のようにコンデンサ素子を作製し、静電容量減少率、tanδ、鳴きを評価した。
上記で得たコンデンサ素子から10個を抜き取り、120℃の温度および30kg/cm2の圧力で6分間のプレス処理を行い、メタリコンおよびリード端子付けを行った。この素子をウレタン樹脂で外装し、静電容量0.47μFのコンデンサを作製し、85℃の雰囲気下でAC413Vの電圧を印加して、課電時間1,000時間での静電容量減少率を測定した。その結果を下記基準にて判定した。容量測定は安藤電気株式会社製LCRメータ AG−4311を用いて1V、1kHzの条件で測定した。
△:容量減少率 2%以上5%未満
×:容量減少率 5%以上
B.tanδ
Aと同様の素子に、同様に85℃の雰囲気下でAC413Vの電圧を印加して、課電時間1,000時間でのtanδを測定した。その結果を下記基準にて判定した。測定は安藤電気株式会社製LCRメータ AG−4311を用いて1V、1kHzの条件で測定した。
△:tanδ 2%以上5%未満
×:tanδ 5%以上
C.鳴き
Aと同様のプレス条件にて、静電容量1.0μFの扁平プレス型コンデンサ素子10個作成し、耐圧パルス試験器MODEL:TP-500(武南測器社製)にてコンデンサに60Hzの方形波を印加した。その際コンデンサ素子が発生する騒音をRION(株)製の精密騒音計:NA−29Eを用いて測定し、その平均値を算出した。その結果を下記基準にて判定した。またこのときの主要条件は次のとおりである。
テスト電圧:205V
素子〜集音マイク間の距離:5cm
測定素子数:10素子
○:鳴き音レベル 50dB未満
△:鳴き音レベル 50dB以上55dB未満
×:鳴き音レベル 55dB以上
(8)製膜方法
以下の製膜方法により2軸延伸を行い、フィルムサンプルを得た。
JIS K−6768(2007)に準じて、濡れ指数を測定した。
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が0.985、MFRが2.5g/10分の樹脂(Borealis社製“Borclean(登録商標)”HB300BF)を準備した。
実施例1において、幅方向のリラックス率を5%に変更した以外は同様の条件でフィルムを得た。この結果、幅手方向の熱収縮率が上昇し、120℃、140℃でそれぞれ1.1%、4.9%となった。フィルムのヒートシール剪断力は1,020g/10cm2、長手方向の120℃の熱収縮応力値は1.5N/mm2であった。
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が0.985、MFRが2.5g/10分の樹脂(Borealis社製“Borclean(登録商標)”HB300BF)を準備した。
実施例1において、B面のフィルムの濡れ指数が49mN/mとなるように、B面のコロナ放電処理強度を上げた以外は同様の条件でフィルムを得た。
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が0.980、MFRが3.5g/10分の樹脂(Borealis社製“Borclean(登録商標)”HC300BF)を準備した。
ポリプロピレン樹脂として、メソペンタッド分率が0.945、MFRが3.0g/10分の樹脂(Borealis社製“Borclean(登録商標)”HC318BF)を準備した。
Claims (4)
- メソペンタッド分率が0.95以上であるポリプロピレン樹脂を含み、長手方向の120℃の熱収縮応力値が0.8〜2.0N/mm2である、コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
- フィルム同士のヒートシール剪断力が700〜1,500g/10cm2である、請求項1に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
- 120℃の幅方向の熱収縮率が0.8%以下であり、かつ140℃の幅方向の熱収縮率が4.0%以下である、請求項1または2に記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のコンデンサ用ポリプロピレンフィルムを用いたコンデンサ。
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