JPH0618151B2 - Metallized film capacitors - Google Patents
Metallized film capacitorsInfo
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- JPH0618151B2 JPH0618151B2 JP63030656A JP3065688A JPH0618151B2 JP H0618151 B2 JPH0618151 B2 JP H0618151B2 JP 63030656 A JP63030656 A JP 63030656A JP 3065688 A JP3065688 A JP 3065688A JP H0618151 B2 JPH0618151 B2 JP H0618151B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はコンデンサ、更に詳しくは誘電体層(絶縁層)
フィルムに金属を蒸着せしめて薄層を形成した後、巻回
せしめるか、又は金属化フィルムの表面に誘電体層を設
けた膜状物を積層した積層型フィルムコンデンサに関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a capacitor, more specifically a dielectric layer (insulating layer).
The present invention relates to a laminated film capacitor in which a metal is vapor-deposited on a film to form a thin layer and then the film is wound or a film-like product having a dielectric layer provided on the surface of a metallized film is laminated.
(従来の技術) コンデンサは、一般に二軸配向ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム、二軸配向ポリプロピレンフィルム等の有
機重合体フィルムとアルミニウム箔等の金属箔とを重ね
合わせて巻回する方法、前記フィルムの表面にアルミニ
ウムや亜鉛等の蒸着膜を形成させ金属化フィルムとした
後に巻回する方法、更には、前記フィルムの両面に金属
膜を形成せしめて両面金属化フィルムとし、その表面に
誘電体層を設け、これらを積層する方法により製造され
ている。(Prior Art) Generally, a capacitor is a method in which an organic polymer film such as a biaxially oriented polyethylene terephthalate film or a biaxially oriented polypropylene film and a metal foil such as an aluminum foil are superposed and wound, and the surface of the film is made of aluminum. A method of forming a vapor-deposited film of zinc, zinc or the like into a metallized film and then winding it, and further forming a metal film on both sides of the film to form a double-sided metallized film and providing a dielectric layer on the surface thereof. Are manufactured by a method of stacking.
最近では、電気あるいは電子回路の小型化要求に伴い、
コンデンサについてもその小型化が強く推し進められて
おり、その主材料であるポリエチレンテレフタレートフ
ィルムやポリプロピレンフィルムも薄膜化が進められて
おり、コンデンサは金属化フィルムによる製造法が主流
となっている。このような金属化フィルムコンデンサ
は、蒸着→スリット→巻回→メタリコンの工程、又は両
面金属化フィルムの積層型コンデンサに於ては蒸着→誘
電体層塗布→巻回→条切断→メタリコン→素子切断の各
工程を経て製造される。Recently, with the demand for miniaturization of electric or electronic circuits,
The miniaturization of capacitors has also been strongly promoted, and the main materials thereof, such as polyethylene terephthalate film and polypropylene film, have also been made thinner, and the method of manufacturing capacitors is mainly made of metallized film. Such metallized film capacitors are deposited → slit → wound → metallikon process, or in the case of double-sided metallized film laminated capacitors, deposited → dielectric layer applied → wound → strip cut → metallikon → element cut It is manufactured through each process.
一方、熱可塑性ポリエーテルエーテルケトンフィルム
は、耐熱性を有しているために、コンデンサなどへの展
開が期待されることが、特開昭57−137116号公
報及び特開昭61−37419号公報で知られている。On the other hand, since the thermoplastic polyether ether ketone film has heat resistance, it is expected to be applied to capacitors and the like, as disclosed in JP-A-57-137116 and JP-A-61-37419. Is known for.
(発明が解決しようとする課題) 上述の如く金属化フィルムコンデンサの製造にオける課
題は、誘電体層ベースフィルムとなる二軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルムや二軸延伸ポリプロピレン
フィルム等のフィルムの薄膜化傾向に伴い、蒸着工程等
でフィルムにしわが生じやすく、しわが生じると蒸着工
程の冷却ドラムとフィルムとの密着が不充分となり熱負
け減少(冷却不充分)を起こすということである。従来
技術では縦方向のフィルム張力を高めることによりフィ
ルムのしわ発生を防止していたが、フィルムが薄くなる
と張力を高くしたときに伸びやすくなり、蒸着、スリッ
トを経たフィルムの端面はその外観がわかめ状になって
平坦性を失い、メタリコンによる熔射金属が内側まで浸
入し、その為コンデンサ端子間の絶縁抵抗を著しく低下
させる。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, a problem in manufacturing a metalized film capacitor is that the film such as a biaxially stretched polyethylene terephthalate film or a biaxially stretched polypropylene film to be a dielectric layer base film tends to be thinned. Accordingly, the film is likely to be wrinkled during the vapor deposition process, etc. When the wrinkle is generated, the adhesion between the cooling drum and the film in the vapor deposition process becomes insufficient and heat loss is reduced (insufficient cooling). In the prior art, wrinkling of the film was prevented by increasing the film tension in the longitudinal direction, but when the film becomes thinner, it tends to stretch when the tension is increased, and the appearance of the end surface of the film that has undergone vapor deposition and slits has a wrinkled appearance. It becomes flat and loses flatness, and the metal sprayed by the metallikon penetrates to the inside, which significantly reduces the insulation resistance between the capacitor terminals.
また、誘電体層となるフィルムの剛性を高める(腰を強
くする)為には延伸倍率を大きくする必要があるもの
の、フィルムが薄い場合に高倍率延伸は容易ではない。Further, although it is necessary to increase the stretching ratio in order to increase the rigidity (strengthen the stiffness) of the film that becomes the dielectric layer, high-stretching is not easy when the film is thin.
また、金属化フィルムコンデンサでメタリコンを施す端
面はフィルム1枚について着目すれば、片面金属化フィ
ルムであり、通常は金属化面を内側にフィルムがカール
し、その為メタリコンによる金属粒子と金属膜との接触
面積が小さくなり、両者の機械的接触強度が非常に弱く
なるという欠点がある。これは金属薄膜内部の残留収縮
応力がフィルムの熱収縮応力より大きいことを原因とす
るものであるから、フィルムが薄膜化するに従いカール
の程度は大きくなる。Also, if one pays attention to one film, the end face to be subjected to metallikon in the metallized film capacitor is a single-sided metallized film, and usually the film is curled with the metallized face inward, so that the metal particles and the metal film due to the metallikon are formed. Has a drawback that the contact area becomes smaller and the mechanical contact strength between the two becomes very weak. This is because the residual shrinkage stress inside the metal thin film is larger than the heat shrinkage stress of the film, so that the degree of curling increases as the film becomes thinner.
このような従来の金属化フィルムコンデンサの課題は、
熱可塑性ポリエーテルエーテルコンフィルムを用いた場
合でも依然として解消されない。The problems of such conventional metallized film capacitors are
Even if a thermoplastic polyether ether con film is used, it is still unsolved.
本発明の目的は、上記欠点のない金属化フィルムコンデ
ンサを提供することである。It is an object of the present invention to provide a metallized film capacitor that does not have the above drawbacks.
(課題を解決するための手段) 本発明者は、フィルム面上の金属膜とメタリコンによる
端面電極との電気的接続を強固にし、すぐれた電気特性
を得る金属化フィルムコンデンサに関し、鋭意検討した
結果、誘電体層となるベースフィルムとして二軸配向ポ
リエーテルケトン樹脂フィルムを用い、その横方向熱収
縮率と縦及び横方向のヤング率とを調整することによ
り、上記特性を満足させ得ることを知見し、本発明に到
達したものである。(Means for Solving the Problems) The inventors of the present invention have conducted extensive studies as to a metallized film capacitor that strengthens electrical connection between a metal film on a film surface and an end-face electrode by a metallikon and obtains excellent electrical characteristics. It was found that the above properties can be satisfied by using a biaxially oriented polyetherketone resin film as a base film to be a dielectric layer, and adjusting its lateral heat shrinkage and longitudinal and lateral Young's modulus. However, the present invention has been reached.
即ち、本発明は、有機重合体フィルムを誘電体層とし、
その誘電体層に金属を蒸着せしめてなるコンデンサにお
いて、該誘電体層を形成するフィルムが、 150℃におけ
る横方向の熱収縮率が2〜8%であり、かつ、縦方向及
び横方向のF−5値が、共に11kg/mm2以上である二軸
配向ポリエーテルケトン樹脂フィルムであることを特徴
とする金属化フィルムコンデンサである。That is, the present invention, the organic polymer film as a dielectric layer,
In a capacitor obtained by vapor-depositing a metal on the dielectric layer, the film forming the dielectric layer has a thermal shrinkage in the lateral direction at 150 ° C of 2 to 8%, and in the longitudinal and lateral directions. A metallized film capacitor characterized in that it is a biaxially oriented polyetherketone resin film having a -5 value of 11 kg / mm 2 or more.
本発明における熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、構
成単位 または を単独であるいは該単位と他の構成単位からなるポリマ
ーである。この他の構成単位としては、例えば 等が挙げられる。上記構成単位において、Aは直接結
合、酸素、−SO2−、−CO−または二価の低級脂肪
族炭化水素基であり、QおよびQ′は同一であっても相
違してもよく−CO−または−SO2−であり、nは0
又は1である。これらポリマーは、特公昭60−326
42号公報、特公昭61−10486号公報、特開昭5
7−137116号公報等に記載されている。The thermoplastic polyetherketone resin in the present invention is a constitutional unit. Or Is a polymer composed of a single unit or other units. As other structural units, for example, Etc. In the structural units, A is a direct bond, oxygen, -SO 2 -, - CO- or a divalent lower aliphatic hydrocarbon group, Q and Q 'may be different even in the same -CO - or -SO 2 - and is, n represents 0
Or 1. These polymers are disclosed in JP-B-60-326.
42, Japanese Patent Publication No. 61-10486, Japanese Patent Laid-Open No. 5
No. 7-137116.
熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂には、流動性改良など
の目的でポリアリーレンポリエーテル,ポリスルホン,
ポリアリレート,ポリエステル、ポリカーボネート等の
樹脂をブレンドしても良く、また安定剤,酸化防止剤,
紫外線吸収剤等の如き添加剤を含有させても良い。Thermoplastic polyetherketone resins include polyarylene polyether, polysulfone, and
Resins such as polyarylate, polyester, and polycarbonate may be blended, and stabilizers, antioxidants,
You may include additives, such as an ultraviolet absorber.
熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、上述の通り、それ
自体公知であり、且つそれ自体公知の方法で製造するこ
とができる。As mentioned above, the thermoplastic polyetherketone resin is known per se and can be produced by a method known per se.
上記熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂は、見かけの溶融
粘度が温度 380℃、見かけの剪断速度1000sec-1の条件
で、 500ポイズ〜10000ポイズ、更には1000ポイズ〜500
0ポイズの範囲にあるものが、製膜性、フィルム特性の
点から好ましい。The above thermoplastic polyetherketone resin has an apparent melt viscosity of 380 ° C. and an apparent shear rate of 1000 sec −1 , 500 poises to 10000 poises, and further 1000 poises to 500 poises.
Those in the range of 0 poise are preferable from the viewpoint of film forming property and film characteristics.
本発明に用いる二軸配向ポリエーテルケトン樹脂フィル
ムは、 150℃で30分間熱処理を施したときの横方向の熱
収縮率が2〜8%、好ましくは3〜6%であることが必
要である。フィルムの熱収縮率が2%未満であると、金
属化フィルムは金属膜を内側にし、ベース面を外側にし
てカールしている。この結果、メタリコンを施すと、メ
タリコンによる金属粒子と金属膜との接触面積が小さく
なり、電気的接続抵抗が増し、或いは部分的な電気的接
続不良となり、コンデンサとしてtanδ特性が悪化す
る。The biaxially oriented polyetherketone resin film used in the present invention needs to have a heat shrinkage ratio in the lateral direction of 2 to 8%, preferably 3 to 6% when heat-treated at 150 ° C. for 30 minutes. . When the heat shrinkage of the film is less than 2%, the metallized film is curled with the metal film inside and the base surface outside. As a result, when the metallikon is applied, the contact area between the metal particles and the metal film due to the metallikon becomes small, the electrical connection resistance increases, or partial electrical connection failure occurs, and the tan δ characteristic of the capacitor deteriorates.
一方、ベースフィルムの熱収縮率が8%を超えるとき
は、金属膜の支持体となるフィルムにメタリコンを施す
際に熱の影響を受けて大きくフィルムが熱変形を起こ
し、熱変形した金属膜と端面電極とが接続される結果、
充放電試験のような瞬時に大電流が印加される場合には
電気的接続に影響が現れ、コンデンサのtan δ特性が悪
化する。更に、熱収縮率が8%を超えるものは蒸着工程
でのフィルムの巾収縮が大きくなり、一定巾のマージン
形成をコントロールすることが困難となる。On the other hand, when the heat shrinkage ratio of the base film exceeds 8%, the film, which is a metal film support, is largely deformed by heat when metallikon is applied, and the metal film is thermally deformed. As a result of the connection with the end face electrodes,
When a large current is instantaneously applied as in a charge / discharge test, the electrical connection is affected, and the tan δ characteristic of the capacitor deteriorates. Further, if the heat shrinkage exceeds 8%, the width shrinkage of the film in the vapor deposition step becomes large, and it becomes difficult to control the formation of a constant width margin.
即ち、フィルムを 150℃で30分間熱処理したときの横方
向熱収縮率が2%及至8%に調整されたものは金属化フ
ィルムのカールもなく、金属膜と端面電極の接続強度が
大きく、接続不良に伴う電気特性の低下はみられない。
これは金属薄膜内部の残留収縮応力とフィルムの熱収縮
応力とがバランスする為である。That is, when the heat shrinkage ratio in the transverse direction when the film was heat-treated at 150 ° C for 30 minutes was adjusted to 2% to 8%, the metallized film did not curl, and the connection strength between the metal film and the end face electrode was large. No deterioration in electrical characteristics due to defects is observed.
This is because the residual shrinkage stress inside the metal thin film and the heat shrinkage stress of the film are balanced.
フィルムの横方向熱収縮率を上記範囲に調整する手段と
しては、縦及び横延伸後の熱処理温度を適宜調整するこ
とによって達成できる。別に熱処理後テンタ内で、更に
横方向にフィルムを5%〜30%延伸(伸長)する方法が
ある。熱処理温度のみによる熱収縮性の調整は横方向の
熱収縮のみならず、縦方向の熱収縮率も大きくすること
となる。フィルムの縦方向の熱収縮率の増加は、特公昭
60−30095号公報により公知の如く、積層型フィ
ルムコンデンサにおいてtan δ特性を悪化させる結果、
好ましくない。The means for adjusting the heat shrinkage in the transverse direction of the film within the above range can be achieved by appropriately adjusting the heat treatment temperature after longitudinal and transverse stretching. Another method is to further stretch (stretch) the film in the transverse direction by 5% to 30% in the tenter after the heat treatment. The adjustment of the heat shrinkability only by the heat treatment temperature increases not only the heat shrinkage in the horizontal direction but also the heat shrinkage rate in the vertical direction. As is known from Japanese Patent Publication No. Sho 60-30095, the increase in the heat shrinkage ratio in the longitudinal direction of the film deteriorates the tan δ characteristic in the laminated film capacitor.
Not preferable.
更に、本発明で用いる二軸配向ポリエーテルケトン樹脂
フィルムは、縦方向及び横方向のF−5値が、共に11kg
/mm2以上、好ましくは12kg/mm2以上、更に好ましくは
13kg/mm2以上であることが必要である。縦方向のF−
5値が11kg/mm2より低い場合、コンデンサの小型化、
軽量化に伴って、フィルムが薄くなると腰が弱くなる
(剛性の低減)ことから蒸着時にしわが生じたり、又し
わを防止する目的でフィルム張力を高くすると、フィル
ムが縦方向に伸び、蒸着、スリット後のフィルム端面が
わかめ状に変形(伸長収縮)して平坦でなくなり、メタ
リコン熔射金属が内部迄浸入し、コンデンサ端子間の絶
縁抵抗を低下させることとなり好ましくない。Furthermore, the biaxially oriented polyetherketone resin film used in the present invention has an F-5 value of 11 kg in both the longitudinal and transverse directions.
/ Mm 2 or more, preferably 12 kg / mm 2 or more, more preferably
It must be 13 kg / mm 2 or more. Vertical F-
If the 5 value is lower than 11 kg / mm 2 , downsizing of the capacitor,
As the film becomes thinner as the film becomes thinner, the waist becomes weaker (reduction in rigidity), so wrinkles may occur during vapor deposition, and if the film tension is increased to prevent wrinkles, the film stretches in the longitudinal direction and vapor deposition The end surface of the film after slitting is deformed (expanded and contracted) into a seaweed state and becomes non-flat, and the metallicon sprayed metal penetrates into the inside, which lowers the insulation resistance between the capacitor terminals, which is not preferable.
また、横方向のF−5値が11kg/mm2未満の場合、横方
向のスティフネス(腰)が弱く、縦方向に小じわが発生
し、蒸着工程で冷却ドラムとの接触不良に熱負けを起こ
す。ヒートプレス時、この熱負け部に空隙が生じこれに
より実効誘電率が低下し、ばらつきも大きくなり好まし
くない。When the lateral F-5 value is less than 11 kg / mm 2 , the lateral stiffness is weak and fine wrinkles occur in the vertical direction, causing heat loss due to poor contact with the cooling drum in the vapor deposition process. . At the time of heat pressing, voids are generated in the heat losing portion, which lowers the effective dielectric constant and causes large variations, which is not preferable.
縦及び横方向のF−5値が夫々11kg/kg/mm2以上の高
強力化フィルムを得る為には、通常ポリエチレンテレフ
タレートの場合は縦及び横方向の延伸倍率を高める必要
があるが、このような製造法ではフィルム厚みが薄くな
るに従い製膜時破断が発生しやすくなる。しかるにポリ
エーテルケトン樹脂フィルムでは、ポリエチレンテレフ
タレートフィルムより低い延伸倍率でも高いF−5値が
得られ、縦 2.5倍、横 3.0倍程度の延伸条件によって
も、縦及び横のF−5値が11kg/mm2 となるものが容易
に得られる。In order to obtain a high-strengthened film having F-5 values of 11 kg / kg / mm 2 or more in the longitudinal and transverse directions, it is usually necessary to increase the stretching ratio in the longitudinal and transverse directions in the case of polyethylene terephthalate. In such a manufacturing method, as the film thickness becomes thinner, breakage easily occurs during film formation. However, with a polyetherketone resin film, a higher F-5 value can be obtained even at a lower draw ratio than with a polyethylene terephthalate film, and the F-5 value in the longitudinal and lateral directions is 11 kg / which becomes mm 2 can be easily obtained.
二軸延伸する方法として、例えば未延伸フィルムを縦方
向に延伸した後横方向に延伸するいわゆる縦−横逐次延
伸法、通常の二軸延伸フィルムを再延伸する縦−横−再
縦又は横−縦−再横延伸法、同時二軸延伸法等がある
が、本発明に供するフィルムを得るにはこれらの延伸法
のいずれもが採用できる。Examples of the biaxially stretching method include so-called longitudinal-transverse sequential stretching method in which an unstretched film is stretched in the longitudinal direction and then in the transverse direction, and longitudinal-transverse-re-longitudinal or transverse-direction in which a normal biaxially stretched film is re-stretched. There are longitudinal-re-transverse stretching method, simultaneous biaxial stretching method and the like, and any of these stretching methods can be adopted to obtain the film used in the present invention.
なお、コンデンサ用フィルムには、適度な表面粗さとす
るために、通常不活性固体粒子が添加されているが、F
−5値を高くしようとして延伸倍率を上げると、含まれ
ている粗大粒子、凝集粒子のためにフィルムの切断が多
発するという問題が生ずることがある。しかしながら、
平均粒径が0.05〜4μm、粒径比(長径/短径)が 1.0
〜 1.2である球状シリカ微粒子を、含有量が0.01〜 3.0
重量%となるように、単独又は他の不活性固体粒子と混
合して、熱可塑性ポリエーテルケトン樹脂に分散含有さ
せた場合、あるいは、平均粒径が0.01〜4μm、f=V
/D3〔ここで、Vは粒子の平均体積(μm3)、Dは
粒子の平均最大粒径(μm)を示す〕で定義される体積
形状係数(f)が 0.4〜π/6であり、一般式RXSi
O2−X/2 (ここで、Rは炭素数1〜7の炭化水素基、Xは1〜
1.2である)で表わされるシリコーン樹脂微粒子を、含
有量が0.005〜 3.0重量%となるように単独又は他の不
活性固体粒子と混合して、熱可塑性ポリエーテルケトン
樹脂に分散含有させた場合は、球シリカ微粒子、シリコ
ーン樹脂微粒子とポリエーテルケトン樹脂との親和性が
大きいため、二軸配向を行った際に粒子周辺にボイドが
発生する頻度が少なく、フィムルの切断が起こらず電気
絶縁性の良好なフィルムとすることができるので、特に
好適である。In addition, in order to obtain an appropriate surface roughness, inactive solid particles are usually added to the capacitor film.
If the draw ratio is increased in order to increase the −5 value, the problem may occur that the film is frequently cut due to the contained coarse particles and agglomerated particles. However,
Average particle size is 0.05 ~ 4μm, particle size ratio (major axis / minor axis) is 1.0
The content of spherical silica fine particles of ~ 1.2 is 0.01 ~ 3.0.
In the case where it is dispersed or contained in a thermoplastic polyetherketone resin alone or in a mixture with other inert solid particles so as to be a weight%, or an average particle diameter is 0.01 to 4 μm, f = V
/ D 3 [where V is the average volume (μm 3 ) of the particles, D is the average maximum particle size (μm) of the particles], and the volume shape factor (f) is 0.4 to π / 6. , The general formula R X S i
O2 -X / 2 (wherein R is a hydrocarbon group having 1 to 7 carbon atoms, X is 1 to
When the silicone resin fine particles represented by 1.2) are dispersed alone or mixed with other inert solid particles so as to have a content of 0.005 to 3.0% by weight and dispersed in the thermoplastic polyetherketone resin. , Spherical silica fine particles, silicone resin fine particles and polyetherketone resin have a high affinity, so that voids are less likely to occur around the particles when biaxial orientation is performed, and cutting of the film does not occur, resulting in electrical insulation. It is particularly preferable because a good film can be obtained.
この場合、球状シリカ微粒子については、実質的に球状
であり、粒径分布がシャープで単分散に近いものが好ま
しく、その製法、その他に何ら限定されるものではな
い。特に、下記式で表わされる相対標準偏差が 0.5以下
であることが望ましい。In this case, it is preferable that the spherical silica fine particles are substantially spherical, have a sharp particle size distribution and are nearly monodisperse, and the manufacturing method thereof and others are not limited at all. Particularly, it is desirable that the relative standard deviation represented by the following formula is 0.5 or less.
例えば、球状シリカ粒子は、オルトケイ酸エチル〔Si
(OC2H5)4〕の加水分解から含水シリカ〔Si
(OH)4〕単分散球をつくり、更にこの含水シリカ単
分散球を脱水化処理してシリカ結合〔≡Si−O−Si
≡〕を三次元的に成長させることで製造できる(日本化
学会誌′81,No9,P.1503)。 For example, spherical silica particles are made of ethyl orthosilicate [Si
Hydrolysis of (OC 2 H 5 ) 4 ] results in hydrous silica [Si
(OH) 4 ] monodisperse spheres are prepared, and the hydrous silica monodisperse spheres are dehydrated to give silica-bonded [≡Si-O-Si].
It can be produced by three-dimensionally growing (≡) (Journal of the Chemical Society of Japan '81, No9, P.1503).
Si(OC2H5)4+4H2O→Si(OH)4+4
C2H5OH ≡Si−OH+HO−Si≡ →≡Si−O−Si≡+H2O 一方、シリコーン樹脂微粒子については、実質的に球状
であり、その流度分布がシャープで単分散に近いものが
好ましく、その製法、その他に何ら限定されるものでは
ない。特に、下記式で表わされる粘度分布比(γ)が1
〜 1.4であることが望ましい。Si (OC 2 H 5 ) 4 + 4H 2 O → Si (OH) 4 +4
C 2 H 5 OH ≡Si-OH + HO-Si≡ → ≡Si-O-Si≡ + H 2 O On the other hand, the silicone resin fine particles are substantially spherical, and their flow distribution is sharp and close to monodisperse. Is preferable, and the manufacturing method thereof is not limited thereto. In particular, the viscosity distribution ratio (γ) represented by the following formula is 1
~ 1.4 is desirable.
球状シリコーン樹脂微粒子は、 下記式(A) で表される組成を有する。 The spherical silicone resin fine particles have the following formula (A) It has a composition represented by.
上記式(A)におけるRは炭素数1〜7の炭化水素基で
あり、例えば炭素数1〜7のアルキル基,フェニル基あ
るいはトリル基が好ましい。炭素数1〜7のアルキル基
は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、例えばメ
チル、エチル、n−プロピル、iso −プロピル、n−ブ
チル、iso −ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n
−ヘプチル等をあげることができる。R in the above formula (A) is a hydrocarbon group having 1 to 7 carbon atoms, and for example, an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a phenyl group or a tolyl group is preferable. The alkyl group having 1 to 7 carbon atoms may be linear or branched, and examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, n
-Heptyl and the like can be mentioned.
これらのうち、Rとしてはメチルおよびフェニルが好ま
しく、就中メチルが特に好ましい。Of these, methyl and phenyl are preferable as R, and methyl is particularly preferable.
上記式(A)におけるxは1〜1.2 の数である。上記式
(A)においてxが1であるとき、上記式(A)は、下
記式(A)−1 RSiO1.5 ……(A)−1 〔ここで、Rの定義は上記に同じである〕 で表すことができる。X in the above formula (A) is a number of 1 to 1.2. When x is 1 in the above formula (A), the above formula (A) has the following formula (A) -1 RSiO 1.5 (A) -1 [wherein the definition of R is the same as above]. Can be expressed as
上記式(A)−1の組成は、シリコーン樹脂の三次元重
合体鎖構造における下記構造部分; に由来するものである。The composition of the above formula (A) -1 has the following structural portion in the three-dimensional polymer chain structure of the silicone resin; It is derived from.
また、上記式(A)においてxが1.2 であるとき、上記
式(A)は下記式(A)−2 R1.2SiO1.4 ……(A)−2 〔ここで、Rの定義は上記に同じである〕 で表すことができる。Further, when x is 1.2 in the above formula (A), the above formula (A) is represented by the following formula (A) -2 R 1.2 SiO 1.4 ... (A) -2 [wherein the definition of R is the same as above]. It can be represented by.
上記式(A)−2の組成は、上記(A)−1の構造0.8
モルと下記式(A)′ R2SiO ……(A)′ 〔ここで、Rの定期は上記と同じである〕 で表される構造0.2 モルとから成ると理解することがで
きる。The composition of the above formula (A) -2 has the structure of the above (A) -1 0.8
It can be understood that it is composed of moles and 0.2 mole of a structure represented by the following formula (A) 'R 2 SiO ... (A)' [where R is the same as the above].
上記式(A)′はシリコーン樹脂の三次元重合体鎖にお
ける下記構造部分; に由来する。The above formula (A) 'represents the following structural portion in the three-dimensional polymer chain of the silicone resin; Derived from.
以上の説明から理解されるように、上記式(A)の組成
は、例えば上記式(A)−1構造のみから実質的になる
か、あるいは上記式(A)−1の構造と上記式(A)−
2の構造が適当な割合でランダムに結合した状態で共存
する構造から成ることがわかる。As understood from the above description, the composition of the above formula (A) substantially consists of, for example, only the above formula (A) -1 structure, or the composition of the above formula (A) -1 and the above formula (A) -1 A)-
It can be seen that the structure of No. 2 is composed of coexisting structures in a state where they are randomly bonded at an appropriate ratio.
球状のシリコーン樹脂粒子は、好ましくは上記式(A)
において、xが1〜1.1の間の値を有する。The spherical silicone resin particles preferably have the above formula (A)
In, x has a value between 1 and 1.1.
このシリコーン樹脂粒子は、例えば、下記式 で表わされるトリアルコキシシランまたはこの部分加水
分解縮合物を、アンモニアあるいはメチルアミン、ジメ
チルアミン、エチレンジアミン等の如きアミンの存在
下、攪拌下に、加水分解および縮合せしめることによっ
て製造できる。上記出発原料を使用する上記方法によれ
ば、上記式(A)−1で表される組成を持つシリコーン
樹脂粒子を製造することができる。The silicone resin particles have, for example, the following formula: The trialkoxysilane represented by or a partial hydrolyzed condensate thereof can be produced by hydrolyzing and condensing in the presence of ammonia or an amine such as methylamine, dimethylamine or ethylenediamine with stirring. According to the above method using the above starting material, the silicone resin particles having the composition represented by the above formula (A) -1 can be produced.
で表されるジアルコキシシランを上記トリアルコキシシ
ランと一緒に併用し、上記方法に従えば、上記式(A)
−2で表される組成を持つシリコーン樹脂粒子を製造す
ることができる。 According to the above method, the dialkoxysilane represented by the formula (A) is used together with the above trialkoxysilane.
Silicone resin particles having the composition represented by -2 can be produced.
このように粒度分布が単分散に近く、かつ凝集すること
のない微粒子を含有する場合は、延伸時のフィルム破断
がほとんどなく、絶縁破壊電圧を高水準に保持すること
ができ、特に好結果が得られる。Thus, when the particle size distribution is close to monodisperse and contains fine particles that do not aggregate, there is almost no film breakage during stretching, and the dielectric breakdown voltage can be maintained at a high level, with particularly good results. can get.
本発明で用いる二軸配向ポリエーテルケント樹脂フィル
ムは、厚さが0.5 〜25μm、更には1〜12μm、特に1.
5 〜6μmであることが好ましい。The biaxially oriented polyether Kent resin film used in the present invention has a thickness of 0.5 to 25 μm, further 1 to 12 μm, and especially 1.
It is preferably 5 to 6 μm.
金属化フィルムコンデンサの製造は、例えば巻回法に
よる方法、即ち二軸延伸ポリエーテルケトン樹脂フィル
ムにアルミニウムや亜鉛等の金属蒸着を施した後巻回
し、蒸着部の端面にメタリコンを施して電極を設ける方
法、積層法、即ち二軸延伸ポリエーテルケトン樹脂フ
ィルムの両面に金属層を形成し、その表面に誘電体層を
コーティングした後巻回し、条切断後メタリコンを施す
方法が例示できる。本発明のコンデンサはいずれの製造
にも限定されるものではない。The metallized film capacitor is manufactured by, for example, a winding method, that is, a metal film such as aluminum or zinc is vapor-deposited on a biaxially stretched polyetherketone resin film and then the metal film is wound, and a metallikon is applied to the end surface of the vapor deposition portion to form an electrode. Examples thereof include a method of providing, a laminating method, that is, a method of forming a metal layer on both surfaces of a biaxially stretched polyetherketone resin film, coating the surface with a dielectric layer, winding the metal layer, and cutting and stripping the metal layer. The capacitor of the present invention is not limited to any manufacturing.
なお、ポリエーテルケトン樹脂フィルムは、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムに比べオリゴマの発生量が極
めて少なく、蒸着時の冷却ドラムを汚すことが少ないこ
と、作業性が高められること等の利点があり、金属化フ
ィルムコンデンサの製造においてポリエーテルケトン樹
脂フィルムを誘電体層ベースとすることの優位性が際立
っている。The polyetherketone resin film has the advantages that the amount of oligomers generated is extremely smaller than that of the polyethylene terephthalate film, the cooling drum during vapor deposition is less contaminated, and the workability is improved. The superiority of using a polyetherketone resin film as a dielectric layer base in the production of the above is outstanding.
(実施例) 以下実施例により本発明を更に説明する。(Example) The present invention will be further described with reference to the following examples.
本発明における種々の物性値および特性は、以下の如く
して測定されたものであり、かつ定義される。Various physical properties and characteristics in the present invention are measured and defined as follows.
(1)F−5値 フィルムを試料巾10mm、長さ15cmに切出し、チャック間
100mmにして引張速度 100mm/分、チャート速度 500mm
/分の条件でインストロンタイプの万能引張試験装置に
てサンプル(フィルム)を引張り、得られた荷重−伸び
曲線から5%伸長時の荷重を初期断面積で除することで
算出した。(1) F-5 value The film is cut out into a sample width of 10 mm and a length of 15 cm, and between the chucks.
100 mm, tensile speed 100 mm / min, chart speed 500 mm
It was calculated by pulling the sample (film) with an Instron type universal tensile tester under the condition of / min and dividing the load at 5% elongation from the obtained load-elongation curve by the initial cross-sectional area.
(2)熱収縮率 測定試料に約30mm間隔で標線を入れ、加熱オーブン中で
張力フリーの状態で一定時間加熱処理( 150℃×30分
間)後の試料長変化から次式により求めた。(2) Thermal shrinkage rate Marked lines were put on the measurement sample at intervals of about 30 mm, and the change was calculated from the change in sample length after heat treatment (150 ° C x 30 minutes) in a heating oven for a certain time in a tension-free state by the following formula.
(3)静電容量(C)、誘電正接(tan δ)JIS C 5102
の測定法によった。 (3) Capacitance (C), dielectric loss tangent (tan δ) JIS C 5102
Of the measurement method.
実施例1 熱可塑性ポリエーテルエーテルケトン(ICI社製:ポ
リエーテルエーケルケトン 380G)に平均粒径 0.7μ
m、粒径比1.05、相対標準偏差0.15の球状シリカ粒子を
0.2重量%添加混合し、押出機により 380℃で溶融押出
し、厚さ22μmの未延伸フィルムを作成して、縦方向に
160℃で、 2.5倍、横方向に 160℃で 3.0倍逐次延伸を
行い、 250℃で熱固定を行い、更に 250℃で横方向に1.
15倍延伸して 2.5μmのフィルムを作成した。Example 1 Thermoplastic polyether ether ketone (manufactured by ICI: Polyether Aker Ketone 380G) has an average particle size of 0.7 μm.
m, particle size ratio 1.05, relative standard deviation 0.15 spherical silica particles
Add 0.2% by weight, mix, and melt-extrude at 380 ° C with an extruder to make an unstretched film with a thickness of 22 μm,
Sequential stretching of 2.5 times at 160 ° C and 3.0 times at 160 ° C in the transverse direction, heat setting at 250 ° C, and 1. at 250 ° C in the transverse direction.
The film was stretched 15 times to form a 2.5 μm film.
この延伸フィルムに真空蒸着機により、巾20mm、厚さ約
400Åのアルミニウム蒸着膜を多数形成させ後、巻取
り、マイクロスリット後アルミニウム端面が交互に外側
になるように巻回し、メタリコンを施してフィルムコン
デンサを造った。This stretched film is about 20 mm wide and approximately thick by a vacuum vapor deposition machine.
After forming a large number of 400Å aluminum vapor-deposited films, they were wound, microslit and wound so that the aluminum end faces were alternately on the outside, and metallikon was applied to make a film capacitor.
得られたフィルムの物性、及びコンデンサのtan δ測定
結果を表1に示す。この場合は端面のわかめ状の平坦で
ない部分が殆どなくカールもなかった。Table 1 shows the physical properties of the obtained film and the tan δ measurement results of the capacitor. In this case, there was almost no wakame-shaped non-flat portion on the end face and there was no curl.
実施例2〜4、比較例1〜2 実施例1と同様であるが、熱処理後の横方向延伸倍率を
変えることによって種々の実験を行った。横方向熱収縮
率を変えた場合の結果を表1に示す。Examples 2-4, Comparative Examples 1-2 Similar to Example 1, but various experiments were performed by changing the transverse draw ratio after heat treatment. Table 1 shows the results when the lateral heat shrinkage was changed.
横方向の熱収縮率が2%より小さくなるとtan δの増加
がみられる。これは金属化フィルムが金属膜を内側にし
てカールし、メタリコンによる端面電極と金属膜との電
気的接続不良を生ずるためである。When the heat shrinkage in the lateral direction is smaller than 2%, tan δ increases. This is because the metallized film curls with the metal film on the inside, causing a poor electrical connection between the end face electrode and the metal film due to the metallikon.
一方、横方向の熱収縮率が8%を超えると、同様にtan
δの上昇がある。これはメタリコン時の熱変形の影響に
よるものである。On the other hand, if the heat shrinkage in the lateral direction exceeds 8%, the tan
There is an increase in δ. This is due to the effect of thermal deformation during metallikon.
実施例5〜6、比較例3 縦方向の倍率を変える(縦方向F−5値を異にする)以
外は実施例1と同様に製膜した。このとき横方向熱収縮
率は熱処理後の横方向延伸倍率を変えることにより一定
に調整した。得られたフィルム物性、及びコンデンサと
したときのtan δ特性を表2に示す。なお、表2には、
実施例1の特性も併記する。 Examples 5 to 6 and Comparative Example 3 A film was formed in the same manner as in Example 1 except that the longitudinal magnification was changed (the longitudinal F-5 value was different). At this time, the heat shrinkage ratio in the transverse direction was adjusted to be constant by changing the draw ratio in the transverse direction after the heat treatment. Table 2 shows the physical properties of the obtained film and the tan δ characteristics of the obtained capacitor. In addition, in Table 2,
The characteristics of Example 1 are also shown.
第2表に示したように、F−5値が11kg/mm2 未満のも
のでは、蒸着工程でしわが入ったり端面がわかめ状の平
坦を欠くものとなり、この非平坦部分よりメタリコン熔
射金属が巻回層内部迄浸入しtan δが上昇する。これに
対し、縦方向のF−5値が11kg/mm2 以上の場合は、安
定したtan δ特性が得られる。 As shown in Table 2, if the F-5 value is less than 11 kg / mm 2 , wrinkles will be generated in the vapor deposition process and the end face will lack a flat seaweed shape. Penetrates into the wound layer and tan δ rises. On the other hand, when the F-5 value in the vertical direction is 11 kg / mm 2 or more, stable tan δ characteristics can be obtained.
実施例7〜8、比較例4 横方向の倍率を変え、横方向のF−5値が違う以外は実
施例1と同様に製膜した。但し横方向熱収縮率は熱処理
後の横方向延伸倍率を変えることにより一定に調整し
た。この場合のフィルム物性及びコンデンサの静電容量
を表3に示す。なお、表3には、実施例1の特性も併記
する。Examples 7 to 8 and Comparative Example 4 A film was formed in the same manner as in Example 1 except that the lateral magnification was changed and the F-5 value in the lateral direction was different. However, the heat shrinkage in the transverse direction was adjusted to be constant by changing the draw ratio in the transverse direction after the heat treatment. Table 3 shows the physical properties of the film and the capacitance of the capacitor in this case. In addition, Table 3 also shows the characteristics of Example 1.
横方向のF−5値が11kg/mm2 未満になると静電容量は
急激に小さくなる。これは蒸着工程でのしわにより誘電
体フィルムと金属膜との間に空隙が生じたことに原因し
ている。When the F-5 value in the lateral direction is less than 11 kg / mm 2, the capacitance rapidly decreases. This is due to the formation of voids between the dielectric film and the metal film due to wrinkles in the vapor deposition process.
実施例9 平均粒径 0.8μm、体積形状係数0.50、粒度分布比1.2
の粒状シリコーン樹脂粒子を 0.2wt%になる様に混合
し、実施例1と同様にして、 2.5μmの二軸配向フィル
ムを作成した。得られたフィルムの横方向熱収縮率は
3.0%、縦方向及び横方向のF−5値は各々12.0、15.5k
g/mm2 であった。tan δは0.0025であり、充分コンデ
ンサ素子として使用に耐えるものであった。 Example 9 Average particle size 0.8 μm, volume shape factor 0.50, particle size distribution ratio 1.2
The granular silicone resin particles were mixed in an amount of 0.2 wt% and a biaxially oriented film of 2.5 μm was prepared in the same manner as in Example 1. The lateral heat shrinkage of the obtained film is
3.0%, F-5 values in the vertical and horizontal directions are 12.0 and 15.5k, respectively.
It was g / mm 2 . The tan δ was 0.0025, which was sufficiently durable as a capacitor element.
(発明の効果) 本発明のコンデンサは、高強力でありかつ横方向熱収縮
率を金属薄膜内部の残留収縮応力とバランスするように
調整した二軸配向ポリエーテルケトン樹脂フィルムを誘
電体層に用いている為、カールによる金属薄膜とメタリ
コン端面電極との接触不良、端面伸びに伴う凹凸による
メタリコン熔射金属の内部浸入がなく、製造加工を均一
に行うことができ、しかも品質が高度に安定している。
そして電気特性的にすぐれた金属化フィルムコンデンサ
を得ることができる。(Effects of the Invention) The capacitor of the present invention uses a biaxially oriented polyetherketone resin film for the dielectric layer, which has high strength and is adjusted so that the lateral heat shrinkage is balanced with the residual shrinkage stress inside the metal thin film. Therefore, there is no contact between the metal thin film and the metallikon end face electrode due to curling, and there is no internal infiltration of the metallikon spray metal due to unevenness due to end face extension, so that the manufacturing process can be performed uniformly, and the quality is highly stable. ing.
Then, a metallized film capacitor having excellent electrical characteristics can be obtained.
Claims (1)
誘電体層に金属を蒸着せしめてなるコンデンサにおい
て、該誘電体層を形成するフィルムが、 150℃における
横方向の熱収縮率が2〜8%であり、かつ、縦方向及び
横方向のF−5値が、共に11kg/mm2 以上である二軸配
向ポリエーテルケトン樹脂フィルムであることを特徴と
する金属化フィルムコンデンサ。1. A capacitor comprising an organic polymer film as a dielectric layer, and a metal being vapor-deposited on the dielectric layer, wherein the film forming the dielectric layer has a heat shrinkage factor of 2 at 150 ° C. in the lateral direction. A metallized film capacitor, which is a biaxially oriented polyetherketone resin film having a F-5 value of up to 8% and a longitudinal and lateral F-5 value of 11 kg / mm 2 or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63030656A JPH0618151B2 (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Metallized film capacitors |
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JP63030656A JPH0618151B2 (en) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Metallized film capacitors |
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JPH01205514A JPH01205514A (en) | 1989-08-17 |
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-
1988
- 1988-02-12 JP JP63030656A patent/JPH0618151B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH01205514A (en) | 1989-08-17 |
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