KR102024538B1 - 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

콘덴서용 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102024538B1
KR102024538B1 KR1020177026451A KR20177026451A KR102024538B1 KR 102024538 B1 KR102024538 B1 KR 102024538B1 KR 1020177026451 A KR1020177026451 A KR 1020177026451A KR 20177026451 A KR20177026451 A KR 20177026451A KR 102024538 B1 KR102024538 B1 KR 102024538B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
capacitors
molten
resin
thickness
Prior art date
Application number
KR1020177026451A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170118854A (ko
Inventor
아키히로 가케히
타츠지 이시다
요시무네 오쿠야마
Original Assignee
오지 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오지 홀딩스 가부시키가이샤 filed Critical 오지 홀딩스 가부시키가이샤
Publication of KR20170118854A publication Critical patent/KR20170118854A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102024538B1 publication Critical patent/KR102024538B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01G4/145—Organic dielectrics vapour deposited
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
    • B29C48/18—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
    • B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01—Films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/285—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyethers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/302—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising aromatic vinyl (co)polymers, e.g. styrenic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01G4/33—Thin- or thick-film capacitors 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/05—5 or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/10—Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2270/00—Resin or rubber layer containing a blend of at least two different polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/206—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/514—Oriented
    • B32B2307/518—Oriented bi-axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/714—Inert, i.e. inert to chemical degradation, corrosion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable
    • B32B2307/7244—Oxygen barrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/16—Capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

복수층으로 구성되는 콘덴서용 필름으로서, 상기 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 콘덴서용 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 이하의 관계식 (1): (1) Cmo／Cmu≥1.1을 만족시키고, 또한, 상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼35㎛인 콘덴서용 필름.

Description

콘덴서용 필름 및 그 제조 방법
본 발명은 고온하에서의 높은 내전압성을 갖는 콘덴서를 가능하게 하는, 우수한 절연 특성을 갖는 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고온하에 있어서 고전압이 인가되는 고용량형 콘덴서에 바람직하게 사용 가능한 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
필름 콘덴서는 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 열가소성 수지 필름에 금속박층을 적층시킴으로써 제조된다. 이러한 필름 콘덴서는 전자 및 전기기기에 있어서, 예를 들면, 고전압 콘덴서, 각종 스위칭 전원, 컨버터 및 인버터 등의 필터용 콘덴서 및 평활용 콘덴서 등으로서 이용되고 있다.
필름 콘덴서는 폭넓은 온도 범위, 예를 들면, -40℃∼90℃의 범위에 있어서 고전압이 인가되어도 높은 내전압성을 갖는 것, 특히 높은 초기 내전압성을 갖는 것이 요구되고 있다. 특히, 필름 콘덴서는 고온하에서 사용되는 경우가 있고, 고온하에 있어서 고전압을 인가 가능한 콘덴서용 필름이 요구되고 있다.
예를 들면, 인용문헌 1에 있어서는 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 및 폴리올레핀 등으로 이루어지는 콘덴서용 2축 연신 필름이 개시되어 있다. 또한, 인용문헌 2에는 T다이를 이용하여 제조된 열가소성 수지를 포함하는 복수의 필름을 적층하여 형성된 필름 커패시터용 필름이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2007-9112호 일본 공개특허공보 2013-125936호
그러나, 이들 필름은 고온하에서의 절연 특성이 아직 불충분하고, 높은 내전압성에 관한 최근의 시장에서의 고도의 요구를 충분히 만족시키는 콘덴서용 필름을 얻는 것은 곤란하였다.
이에, 본 발명의 목적은, 고온하에서의 높은 내전압성을 갖는 콘덴서를 가능하게 하는, 절연 특성이 우수한 콘덴서용 필름을 제공하는 것이다. 또한, 이러한 필름을 사용하여 제조한 고온하에서의 내전압성이 우수한 콘덴서를 제공하는 것이다.
본 발명자 등은 예의 검토한 결과, 필름 전체의 두께 방향의 결함의 개선율(또는 개선의 정도라고도 한다)과 콘덴서용 필름의 상기 절연 특성 사이에 상관 관계가 있고, 또한, 상기 개선율은 산소 가스 투과 계수를 이용하여 표현할 수 있다는 것을 알아냈다. 그리고, 본 발명자 등은 예의 검토한 결과, 이하에 기재하는 수단에 의해 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하의 바람직한 양태를 포함한다.
[1] 복수층으로 구성되는 콘덴서용 필름으로서,
상기 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 콘덴서용 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 이하의 관계식 (1):
(1) Cmo／Cmu≥1.1
을 만족시키고, 또한,
상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼35㎛인 콘덴서용 필름.
[2] 상기 복수층은 열가소성 수지 조성물로 구성되고,
상기 복수층이 10층 이상이며,
상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼30㎛의 두께인 [1]에 기재된 콘덴서용 필름.
[3] 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지 및 폴리아미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 열가소성 수지를 포함하는 [2]에 기재된 콘덴서용 필름.
[4] 상기 열가소성 수지는 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 [2]에 기재된 콘덴서용 필름.
[5] 상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 [2]에 기재된 콘덴서용 필름.
[6] 복수층으로 구성되는 콘덴서용 필름의 제조 방법으로서,
상기 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 콘덴서용 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 이하의 관계식 (1):
(1) Cmo／Cmu≥1.1
을 만족시키고, 또한,
상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼35㎛인 콘덴서용 필름의 제조 방법이며,
열가소성 수지 조성물을 용융하여 용융 수지 조성물을 얻는 용융 공정,
당해 용융 수지 조성물을 복수층 적층하여 용융 적층체를 얻는 적층 공정, 및
당해 용융 적층체를 토출하여 필름을 얻는 토출 공정을 포함하는 콘덴서용 필름의 제조 방법.
[7] 상기 적층 공정을 피드 블록을 이용하여 행하는 [6]에 기재된 방법.
[8] 상기 필름을 연신하는 연신 공정을 추가로 포함하는 [6] 또는 [7]에 기재된 방법.
[9] 상기 연신 공정에 있어서, 상기 필름을 2축 연신하는 [8]에 기재된 방법.
[10] [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 콘덴서용 필름의 한쪽 면 또는 양면에 금속 증착막을 갖는 콘덴서용 금속화 필름.
[11] [10]에 기재된 필름을 포함하는 콘덴서.
[12] [6]∼[9] 중 어느 하나에 기재된 방법에 의해 제조된 콘덴서용 필름.
[13] [12]에 기재된 콘덴서용 필름의 한쪽 면 또는 양면에 금속 증착이 실시된 콘덴서용 금속화 필름.
[14] [13]에 기재된 필름을 포함하는 콘덴서.
[15] 복수층으로 구성되는 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 이하의 관계식 (1):
(1) Cmo／Cmu≥1.1
을 만족시키고, 또한, 두께가 1∼35㎛인 필름의 콘덴서용 필름으로서의 사용.
[16] 복수층으로 구성되는 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 이하의 관계식 (1):
(1) Cmo／Cmu≥1.1
을 만족시키고, 또한, 두께가 1∼35㎛인 필름의 콘덴서용 필름으로서의 사용 방법.
[17] 열가소성 수지 조성물로 구성된 층을 10층 이상 포함하고, 1∼30㎛의 두께를 갖는 콘덴서용 필름.
[18] 상기 콘덴서용 필름을 구성하는 열가소성 수지가 폴리프로필렌인 [1]∼[5] 및 [17] 중 어느 하나에 기재된 콘덴서용 필름.
[19] 복수층으로 구성되는 콘덴서용 필름으로서,
상기 콘덴서용 필름을 구성하는 열가소성 수지가 폴리프로필렌이며,
상기 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)가 1.8×10-16[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하며,
상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼35㎛인 것을 특징으로 하는 콘덴서용 필름.
본 발명에 의하면, 고온하에서의 높은 내전압성을 갖는 콘덴서를 가능하게 하는, 절연 특성 및 장기 내용성이 우수한 콘덴서용 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예 2에서 얻어진 필름의 광학 현미경 단면 사진.
본 발명의 필름은 복수층으로 구성되는 콘덴서용 필름으로서,
상기 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 콘덴서용 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 이하의 관계식 (1):
(1) Cmo／Cmu≥1.1 (즉, (Cmo／Cmu)가 1.1이상)
을 만족시키고, 또한,
상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼35㎛인 콘덴서용 필름이다. 한편, 상기 콘덴서용 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름이란, 상기 콘덴서용 필름을 구성하는 열가소성 수지 조성물과 동일한 열가소성 수지 조성물을 용융 혼련하여 수지 성분을 균질하게 분산하여 형성한 필름이며, 상기 콘덴서용 필름과 동일한 두께를 갖는다.
상기 필름은 당해 필름의 두께나 수지 성분 등을 변경하지 않고 층수만 변경하는(즉, 복수층이 아니라 단수층으로 하여 필름을 형성한다) 경우와 비교하여, 고온하에서의 절연 특성이 우수하므로, 고온하에서의 높은 내전압성을 갖는다. 이 때문에, 상기 필름을 사용하여 얻어지는 콘덴서는 당해 필름의 두께나 수지 성분 등을 변경하지 않고 층수만 변경하는 경우(단수층으로 하여 필름을 형성하는 경우)와 비교하여, 고온하에서의 내전압성이 우수하다.
본 발명의 필름의 고절연 특성 발현의 원리에 대해 설명한다. 본 발명자는 필름의 절연 파괴는 가장 절연 내압이 떨어지는 부위가 기점이 되어, 이로부터 절연 파괴가 시작된다고 생각하였다. 즉, 같은 원료로 제조한 필름이라 하더라도, 필름에 핀홀 등의 결함 부분이 많으면 절연 내압이 낮은 필름이 되고, 결함 부분이 적으면 절연 내압이 높은 필름이 된다고 생각하였다. 이에, ＜1＞ 필름의 결함 정도의 지표로서 헬륨 가스 투과 계수 및 산소 가스 투과 계수와 필름 중의 층수의 관계에 대해 착목하였다. 또한, ＜2＞ 상기 관계와 당해 필름을 사용한 콘덴서의 고온하에서의 절연 파괴 전압과의 관계에 대해 착목하였다.
그 결과, 상기 ＜1＞의 관계에 대해서는, 필름 중의 층수와 헬륨 가스 투과 계수의 사이에는 상관 관계가 없음을 알아냄과 함께, 필름 중의 층수와 산소 가스 투과 계수의 사이에는 상관 관계가 있고, 필름 중의 층수가 복수이면 산소 가스 투과 계수가 감소하는 것을 알아냈다. 또한, 상기 ＜2＞의 관계에 대해서는, 산소 가스 투과 계수(Cmu)가 상기의 (1)의 관계식을 만족시키면, 고온하에서의 절연 파괴 전압성이 우수하다는 것을 알아냈다. Cmu는 복수층(2층 이상)으로 구성되는 상기 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수이며, Cmo는 상기 콘덴서용 필름을 단층(1층)으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수이다. 즉, Cmo／Cmu는 Cmu에 대한 Cmo의 비율이다. Cmo에 대해, 예를 들면, 본 명세서에 있어서의 비교예 1, 4 및 7에 있어서의 산소 가스 투과 계수가 각각 당해 Cmo가 된다.
Cmo／Cmu는 필름 전체의 두께 방향의 결함의 개선율을 나타내는 파라미터라고 할 수 있다. 즉, Cmo／Cmu가 높으면 높을 수록 두께 방향의 결함이 개선되어 있다는 것을 나타내고, 결과로서, 단층의 필름과 동일한 두께를 가짐에도 불구하고, 절연 특성 및 장기 내용성이 보다 우수하다는 것을 나타낸다.
Cmo／Cmu(Cmo÷Cmu라고도 한다)는 본 발명의 효과의 관점에서, Cmo／Cmu≥1.1이 바람직하고, Cmo／Cmu≥1.15가 보다 바람직하고, Cmo／Cmu≥1.2가 더욱 바람직하고, Cmo／Cmu≥1.25가 특히 바람직하고, Cmo／Cmu≥1.3이 매우 바람직하다. 또한, Cmo／Cmu는 본 발명의 효과의 관점에서, Cmo／Cmu≤100이 바람직하고, Cmo／Cmu≤20이 바람직하고, Cmo／Cmu≤10이 보다 바람직하고, Cmo／Cmu≤2가 더욱 바람직하고, Cmo／Cmu≤1.5가 특히 바람직하다.
본 발명의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)는 상기 Cmo／Cmu가 (1)의 식을 만족하는 한 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 필름의 수지 성분이 폴리프로필렌인 경우, Cmu는 상한값에 대해서는 1.8×10-16[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 바람직하고, 1.7×10-16[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 보다 바람직하고, 1.6×10-16[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 더욱 바람직하고, Cmu는 하한값에 대해서는 1.0×10-17[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 바람직하고, 1.0×10-16[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 보다 바람직하고, 1.1×10-16[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 더욱 바람직하고, 1.4×10-16[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 특히 바람직하다. 폴리스티렌의 경우, Cmu는 상한값에 대해서는 9.2×10-17[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 바람직하고, 9.0×10-17[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 보다 바람직하고, 8.5×10-17[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 더욱 바람직하고, 8.0×10-17[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 더욱 바람직하고, Cmu는 하한값에 대해서는 1.0×10-18[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 바람직하고, 3.0×10-18[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 보다 바람직하고, 5.0×10-18[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 더욱 바람직하다. 폴리에틸렌테레프탈레이트의 경우, Cmu는 상한값에 대해서는 2.0×10-18[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 바람직하고, 1.9×10-18[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 보다 바람직하고, 1.85×10-18[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이하가 더욱 바람직하고, Cmu는 하한값에 대해서는 1×10-19[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 바람직하고, 1.0×10-18[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 보다 바람직하고, 1.2×10-18[(mol·m)／(㎡·s·Pa)] 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 가스 투과 계수는 JIS K7126-1:2006을 따라 측정할 수 있다. 예를 들면, 필름(시험편)을 가스 투과율 측정 장치(예를 들면, 주식회사 도요 정기 제작소 제조, 가스 투과율 측정 장치 BR-3, BT-3)에 세트하고, 압력 센서법으로 가스 투과도를 측정하고, 그 평균값에 시험편의 두께를 곱함으로써, 가스 투과 계수를 산출할 수 있다. 시험 가스에는 순도 99.5% 이상의 가스(산소, 헬륨 등)를 이용한다. Cmu는 복수층(2층 이상)으로 구성되는 필름의 산소 가스 투과 계수이며, Cmo는 상기 콘덴서용 필름을 단층(1층)으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수이다.
본 발명의 필름의 산소 가스 투과 계수 Cmu 및 Cmo／Cmu의 조정 방법에 대해 설명한다. 본 발명에 있어서, 상기 Cmu 및 Cmo／Cmu를 조정하는 방법으로는, (i) 필름 중의 필름을 구성하는 층의 수를 변경하거나, (ii) 필름의 한쪽 면 또는 양면에 별개의 층을 형성하여 그 별개의 층을 포함시킨 필름으로 하거나, (iii) 필름 중의 수지 성분을 적절히 설정하는 것 등을 들 수 있다.
상기 ＜1＞의 관계에 대해서는, 이하의 원리가 예상된다. 다만, 본 발명의 필름이 상기 효과가 우수한 이유에 대해, 설사 하기의 이유와는 다른 것이라 하더라도, 본 발명의 범위 내인 것을 여기에 명기한다.
＜1＞의 원리:
열가소성 수지는 분자량이 큰 사슬 형상의 분자(분자 사슬)로 이루어지고, 결정성 고분자의 경우는 결정 영역과 비정질(비결정) 영역이 존재한다. 비정질 영역에서는 분자 사슬이 열진동을 행하고 있고, 분자 사슬과 분자 사슬 사이에는 자유 체적이라고 불리는 간극이 존재한다. 이 자유 체적은 분자 사슬의 열진동에 의해 항상 크기가 변화되고 있다. 기체의 분자 또는 원자가 필름을 투과할 때에는, 먼저 기체가 열가소성 수지의 자유 체적에 진입하고, 열진동을 행하고 있는 분자 사슬을 눌러 넓혀가면서 다음 자유 체적에 진입하고, 이를 반복하면서 최종적으로 필름의 반대면에 투과하게 된다.
헬륨은 헬륨 원자 단일체로 이루어지는 상온에서 기체인 단원자 분자이며, 매우 작은 물질이다. 헬륨은 그 작음으로부터 자유 체적의 크기에 관계 없이 용이하게 분자 사슬과 분자 사슬의 간극을 뚫고 나가 필름의 반대면까지 투과할 수 있기 때문에, 필름 결함 비율의 많고 적음에 영향을 받지 않고 일정한 값의 헬륨 가스 투과 계수를 나타낸 것이라고 생각된다.
한편, 산소는 산소 원자 2개로 이루어지는 상온에서 기체인 분자이다. 산소 분자가 필름을 투과할 때에는, 상술한 바와 같이 먼저 산소 분자가 열가소성 수지의 자유 체적에 진입하고, 열진동을 행하고 있는 분자 사슬을 눌러 넓혀가면서 다음 자유 체적에 진입하고, 이를 반복하면서 최종적으로 필름의 반대면에 투과하게 된다. 그러나, 필름에 핀홀과 같은 결함 부분이 존재하면, 산소 분자는 열가소성 수지의 자유 체적에 진입하지 않고, 결함 부분을 개재하여 용이하게 결함 부분을 통해 이동할 수 있기 때문에, 그 부분만큼 산소 가스 투과 계수는 커진다(산소 가스를 투과시키기 쉬워진다). 즉, 결함 비율이 큰 필름일수록 산소 가스 투과 계수는 크게 산출되게 된다. 원래, 물질은 고유의 산소 가스 투과 계수를 갖지만, 본 발명과 같이 필름을 얇게 한 경우는, 결함 부분이 가스 투과 계수에 미치는 영향이 커지므로, 본 발명에 있어서의 산소 가스 투과 계수는 필름의 결함 비율을 반영한 지표값으로서 이용할 수 있는 것이라고 생각된다.
또한, 적층에 의해 산소 가스 투과 계수가 변화된 이유는 다음과 같이 생각된다. 필름을 제조할 때, 완전히 균일하고 결함이 전혀 존재하지 않는 필름을 얻는 것은 곤란하고, 실제로는 어느 일정한 확률로 핀홀과 같은 미소 결함이 필름에 존재하고 있다고 생각된다. 이러한 필름의 산소 가스 투과 계수를 측정할 때에는, 가스는 미소 결함이 없는 부분(건전 부분)보다도 핀홀과 같은 미소 결함 부분을 우선적으로 통과하기 쉽다고 생각된다. 따라서, 필름이 1층 이면 산소 가스는 결함 부분을 용이하게 투과하기 쉽다. 그러나, 1층의 필름이 아니라, 추가로 1층 적층된 2층의 필름으로 한 경우, 각층의 필름이 갖는 당해 결함 부분끼리가 중첩되지 않고, 두께 방향에서는 결함 부분과 건전 부분의 조합이 되기 때문에 산소 가스가 투과하기 어려워지게 된다고 생각된다. 상기와 마찬가지로, 3층, 4층으로 적층수를 늘려 가면, 필름 전체의 두께에 대한 결함 부분을 갖는 층의 두께의 비율이 저하되어 간다. 바꿔 말하면, 필름 전체의 두께에 대한 필름 두께 방향의 건전 부분의 비율이 향상된다. 그 결과, 산소 가스 투과 계수가 작아진다고 생각하고 있다. 이 필름 전체의 두께에 대한 결함 부분을 갖는 층의 두께의 비율의 저하가, 산소 가스 투과 계수의 저하로 나타나 있고, 또한, 절연 파괴 강도의 향상을 가져오고 있다고 생각하고 있다. 한편, 본 발명에서는 절연 특성과 산소 가스 투과 계수 사이에 상관 관계가 있다는 것을 알아냈지만, 가스의 종류는 다양하기 때문에 다른 가스(예를 들면, 질소 가스나 이산화탄소 가스 등)에 있어서도 동일한 상관 관계가 성립되어 있을 가능성이 있다는 것도 알아내었다. 적절한 종류의 가스를 선택해서 투과 계수를 측정하면, 그 가스에 있어서의 C'mo／C'mu를 산출할 수 있기 때문에, 그 가스에 의한 필름 전체의 두께 방향 결함의 개선율 지표를 얻을 수 있다. 또한, C'mo／C'mu로부터의 환산에 의해 Cmo／Cmu를 추측할 수도 있다.
상기 ＜2＞의 관계에 대해서는 이하의 이유(기구)가 예상된다. 다만, 본 발명의 필름이 상기 효과가 우수한 이유에 대해, 설사 하기의 이유와는 다른 것이라 하더라도 본 발명의 범위 내인 것을 여기에 명기한다.
＜2＞의 원리:
내전압 시험에 있어서도 필름의 결함 부분에서 절연 파괴를 일으키기 쉽다고 생각되기 때문에, 필름의 층수를 복수층으로 함으로써 필름 전체의 두께에 대한 필름 두께 방향의 건전 부분의 비율이 향상된 결과, 절연 파괴 강도가 향상되는 것이라고 추측하고 있다.
복수층으로 구성되는(포함하는) 본 발명의 콘덴서용 필름에 있어서, 복수층은 바람직하게는 열가소성 수지 조성물로 구성되고, 즉, 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 상기 층은 통상 2층 이상, 바람직하게는 10층 이상, 보다 바람직하게는 12층 이상, 더욱 바람직하게는 40층 이상, 특히 바람직하게는 80층 이상, 매우 바람직하게는 160층 이상, 예를 들면, 200층 이상이다. 본 발명의 콘덴서용 필름 중의 복수층의 층수가 상기 하한값 이상이면, 절연 특성이 우수하기 때문에 바람직하다. 한편, 본 발명의 콘덴서용 필름 중의 복수층은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 3,000층 이하이다.
본 발명의 콘덴서용 필름을 구성하는 각각의 층의 두께(A)(「단층당 층의 두께(A)」라고도 한다)는 특별히 한정되지 않지만, 층 구조의 흐트러짐을 작게 억제한 필름을 얻을 수 있다는 관점에서, 단층당 층의 두께(A)는 0.65㎚ 이상이 바람직하고, 1㎚ 이상이 보다 바람직하고, 6.5㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 10㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 20㎚ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 적층하는 층수를 많이 함으로써 본 발명의 효과를 더욱 높일 수 있다는 관점에서, 단층당 층의 두께(A)는 3㎛(＝3,000㎚) 이하가 바람직하고, 1㎛(＝1,000㎚) 이하가 보다 바람직하고, 900㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 800㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 650㎚ 이하가 더욱 한층 바람직하고, 500㎚ 이하가 특히 바람직하다. 한편, 콘덴서용 필름을 구성하는 각층의 두께가 다른 경우, 단층당 층의 두께(A)란, 각층의 두께의 평균값을 의미한다. 즉, 단층당 층의 두께(A)는, 예를 들면, 종이 두께 측정기 또는 광학 현미경을 이용하여 측정한 필름 전체의 두께를 적층된 층수로 나눔으로써 산출할 수 있다.
본 발명의 콘덴서용 필름을 구성하는 각층의 두께는 동일해도 되고, 달라도 된다. 용융 수지 조성물의 적층시에 있어서 용융 수지 조성물의 난류를 작게 억제하여 각층의 적층 상태를 양호하게 할 수 있다는 관점에서는, 임의의 층의 두께(DR)와 그 인접하는 층(DA)의 두께의 비율을 DR：DA＝5：95∼95：5로 하는 것이 바람직하고, 필름을 구성하는 각층이 모두 동일한 두께인(DR：DA＝50：50이다) 것이 더욱 바람직하다. 또한, 용융 수지 조성물을 적층하고 나서 용융 적층체를 토출할 때까지의 과정에 있어서, 용융 수지 조성물의 난류에 의해 용융 적층체의 층 구조가 흐트러지는 경우는, 용융 적층체의 표리의 각 최표층(이하, 스킨층이라고 칭한다)의 두께를 다른 층보다도 두껍게 함으로써 층 구조의 흐트러짐을 억제할 수 있다. 본 발명에 있어서, 스킨층을 제외한 용융 적층체를 구성하는 각각의 층 중에서, 가장 얇은 층의 두께(DN)와 가장 두꺼운 층의 두께(DC)의 비율은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 DN：DC＝1：99∼50：50, 보다 바람직하게는 2：98∼50：50, 더욱 바람직하게는 5：95∼50：50, 가장 바람직하게는 50：50(1：1)이다.
또한, 상기 본 발명의 필름 중의 각층의 두께(단층당 층의 두께)가 동일할 경우, 당해 단층당 층의 두께(A)와, 본 발명의 콘덴서용 필름의 두께(B)의 비율(＝A／B 또는 A÷B)은 층 구조의 흐트러짐을 억제하면서 본 발명의 효과가 보다 발휘된다는 이유에서, 하한값에 대해서는 0.0001이상이 바람직하고, 0.001이상이 보다 바람직하고, 0.003 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 상기와 같은 이유에 의해 상기 비율(＝A／B 또는 A÷B)의 상한값에 대해서는 0.15 이하가 바람직하고, 0.1 이하가 보다 바람직하고, 0.09 이하가 더욱 바람직하고, 0.05 이하가 특히 바람직하다.
열가소성 수지 조성물로 구성된 층이 복수층(2층 이상, 예를 들면, 10층 이상)이면 절연 특성이 우수한 이유는 명확하지 않지만, 상기한 바와 같이, 각층에 존재하는 전류가 흐르기 쉬운 개소(미소 결함 부분)가 인접할 확률이 복수층화에 의해 억제될 수 있어, 실질적인 절연 거리가 증가한 결과, 절연 특성이 향상되었다는 것도 생각된다. 각층에 존재하는 핀홀 등의 결함이 인접할 확률이 복수층화에 의해 억제될 수 있어, 두께 방향에서의 결함 비율이 저하된 결과, 절연 특성이 향상되었다는 것도 생각된다. 그 밖에는 열가소성 수지의 결정 사이즈가 미세화됨으로써 누설 전류가 결정을 우회하여 흐르기 때문에, 실질적인 절연 거리(전기가 흐르는 거리)가 증가한 결과, 절연 특성이 향상된 것으로 생각된다. 또한, 본 발명의 콘덴서용 필름에 있어서 열가소성 수지 조성물이 용융 상태로 적층되어 다수의 층이 형성되지만, 각층의 계면은 유지되어 열가소성 수지 조성물이 서로 섞이지 않고, 평면 방향으로 분자 사슬이 배향되어 배향도가 상승하고, 그 결과, 절연 특성의 향상을 가져오게 되었다는 것도 생각된다.
본 발명의 콘덴서용 필름의 두께(B)는 통상 1∼35㎛이며, 바람직하게는 1.0∼30㎛, 보다 바람직하게는 1.2∼24㎛, 더욱 바람직하게는 1.2∼15㎛, 더욱 한층 바람직하게는 1.4∼12㎛, 특히 바람직하게는 1.6∼10㎛이다. 본 발명의 콘덴서용 필름의 두께(B)가 상기 범위 내이면, 본 발명의 콘덴서용 필름을 포함하는 콘덴서의 절연 특성과 콘덴서 용량의 밸런스가 우수하다는 점에서 바람직하다. 한편, 본 발명의 콘덴서용 필름의 두께(B)는, 예를 들면, 종이 두께 측정기 또는 광학 현미경을 이용하여 측정할 수 있다.
열가소성 수지 조성물은 바람직하게는 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지 및 폴리아미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 열가소성 수지를 포함한다.
폴리올레핀 수지는 올레핀을 중합하여 이루어지는 폴리머이며, 바람직하게는 탄소수 2∼20, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼10, 더욱 바람직하게는 탄소수 3∼6의 올레핀을 중합하여 이루어지는 폴리머이다. 폴리올레핀 수지로는, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리(1-부텐) 수지, 폴리이소부텐 수지, 폴리(1-펜텐) 수지, 폴리(4-메틸펜텐-1) 수지를 들 수 있다. 폴리올레핀 수지 중에서도 콘덴서용 필름으로서의 높은 절연 특성을 얻을 수 있고, 또한 공업상의 경제성이 우수하다는 관점에서, 폴리프로필렌 수지가 바람직하다.
폴리비닐 수지는 올레핀 이외의 α위치가 극성기나 방향족기가 직접 결합하는 비닐모노머를 중합하여 이루어지는 폴리머이다. 폴리비닐 수지로는, 예를 들면, 폴리초산비닐 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리메타크릴산메틸 수지, 폴리비닐알코올 수지 등을 들 수 있다. 폴리비닐 수지 중에서도 콘덴서용 필름으로서의 높은 절연 특성을 얻을 수 있고, 또한 공업상의 경제성이 우수하다는 관점에서, 폴리스티렌 수지가 바람직하다.
폴리에스테르 수지는 에스테르 결합을 주쇄에 갖는 폴리머이다. 폴리에스테르 수지로는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리락트산 수지 등을 들 수 있다. 폴리에스테르 수지 중에서도 콘덴서용 필름으로서의 높은 절연 특성을 얻을 수 있고, 또한 공업상의 경제성이 우수하다는 관점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 바람직하다.
폴리에테르 수지는 에테르 결합을 주쇄에 갖는 폴리머이다. 에테르 수지로는, 예를 들면, 폴리에틸렌옥사이드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에테르이미드 수지 등을 들 수 있다.
폴리아미드 수지는 주쇄에 아미드 결합을 갖는 폴리머이다. 폴리아미드 수지로는, 예를 들면, 나일론 6 수지, 나일론 46 수지, 나일론 66 수지, 나일론 69 수지, 나일론 610 수지, 나일론 612 수지, 나일론 116 수지, 나일론 4 수지, 나일론 7 수지, 나일론 8 수지, 나일론 11 수지 및 나일론 12 수지 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 열가소성 수지 조성물을 구성하는 열가소성 수지는 1종의 열가소성 수지여도 되고, 2종 이상의 열가소성 수지를 조합시켜서 사용해도 된다. 상기 열가소성 수지 중에서도 콘덴서용 필름으로서의 높은 절연 특성을 얻을 수 있고, 또한 공업상의 경제성이 우수하다는 관점에서, 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이 바람직하고, 폴리올레핀 수지, 폴리스티렌 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이 보다 바람직하고, 폴리올레핀 수지, 폴리스티렌 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이 더욱 바람직하다. 온도에 의한 콘덴서의 용량 변화율이 작다고 하는 관점에서 폴리올레핀 수지가 특히 바람직하고, 또한, 유전 정접 특성이 우수하다는 관점에서 폴리프로필렌이 특히 바람직하다.
본 발명의 콘덴서용 필름을 구성하는 복수의 층은 단일의 열가소성 수지 조성물로 구성되어도 되고, 복수종의 열가소성 수지 조성물로 구성되어도 된다. 또한, 본 발명의 콘덴서용 필름에 포함되는 각층 중의 열가소성 수지 조성물은 모든 층에 있어서 동일해도 되고, 층에 따라 상이해도 된다. 본 발명의 콘덴서용 필름을 구성하는 층 중의 열가소성 수지 조성물 중의 열가소성 수지 종을 선택함으로써, 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu) 및 Cmo／Cmu 등을 조정할 수 있다.
연신 공정을 행하는 경우에 적당한 수지 유동성이 얻어지고, 필름 두께의 제어가 용이하면, 열가소성 수지의 중량 평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)는 특별히 한정되지 않는다.
한편, 본 발명에 있어서, 열가소성 수지의 중량 평균 분자량(Mw), 수평균 분자량(Mn)은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정할 수 있다. GPC법에 사용되는 GPC 장치에는 특별히 제한은 없고, 열가소성 수지의 분자량 분석이 가능한 시판의 고온형 GPC 측정기, 예를 들면, 토소 주식회사 제조, 시차 굴절계(RI) 내장형 고온 GPC 측정기, HLC-8121GPC-HT 등을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리올레핀 수지의 경우, GPC 컬럼으로서 토소 주식회사 제조 TSKgel GMHHR-H(20)HT를 3개 연결시킨 것이 이용되고, 컬럼 온도는 140℃로 설정되고, 용리액으로서 트리클로로벤젠이 이용되고, 유속 1.0ml/분에서 측정된다. 통상, 표준 폴리스티렌을 사용하여 검량선을 제작하고, 폴리스티렌 환산에 의해 중량 평균 분자량(Mw), 수평균 분자량(Mn)이 얻어진다. 또한, 폴리스티렌 수지의 경우, GPC 컬럼으로서 토소(주) 제조 TSKgel Super H2500을 4개 연결시킨 것이 이용되고, 컬럼 온도는 40℃로 설정되고, 용리액으로서 THF가 이용되고, 유속 0.5ml/분에서 측정된다. 통상, 표준 폴리스티렌을 사용하여 검량선을 제작하고, 폴리스티렌 환산에 의해 중량 평균 분자량(Mw), 수평균 분자량(Mn)이 얻어진다. 통상, 표준 PMMA를 사용하여 검량선을 제작하고, PMMA 환산에 의해 중량 평균 분자량(Mw), 수평균 분자량(Mn)이 얻어진다. 분자량 분포(Mw/Mn)는 중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비, 중량 평균 분자량(Mw)／수평균 분자량(Mn)으로서 산출할 수 있다. 또한, 열가소성 수지의 종류에 따라서는, 점도 측정 등에 의해 열가소성 수지의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)을 산출해도 되고, 예를 들면, 폴리에스테르 수지의 1종인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 경우에는 극한 점도(IV값) 측정에 의해 산출할 수 있다. 점도 측정은 JIS K7367에 따라 실시할 수 있다.
열가소성 수지가 폴리프로필렌인 경우, 이러한 폴리프로필렌은 프로필렌만을 중합시켜서 얻어지는 호모폴리머여도 되고, 다른 모노머와 공중합시킨 코폴리머여도 된다.
열가소성 수지가 폴리프로필렌인 경우, 이러한 폴리프로필렌은 중량 평균 분자량(Mw)이 25만 이상 45만 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 폴리프로필렌을 이용하면, 연신 공정을 행하는 경우에 적당한 수지 유동성이 얻어지고, 필름 두께의 제어가 용이하게 되고, 또한, 필름 두께의 편차가 발생하기 어려워지기 때문에 바람직하다. 폴리프로필렌의 중량 평균 분자량(Mw)은 콘덴서용 필름 두께의 균일성, 역학 특성, 열-기계 특성 등의 관점에서, 28만 이상인 것이 보다 바람직하고, 30만 이상인 것이 더욱 바람직하다. 폴리프로필렌의 중량 평균 분자량(Mw)은 유동성 및 콘덴서용 필름을 얻을 때의 연신성의 관점에서, 40만 이하인 것이 보다 바람직하다.
폴리프로필렌은 분자량 분포(Mw/Mn)가 6 이상 12 이하인 것이 바람직하다. 분자량 분포(Mw/Mn)는 7 이상인 것이 보다 바람직하고, 7.5 이상인 것이 더욱 바람직하다. 분자량 분포(Mw/Mn)는 11 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 폴리프로필렌을 이용하면, 연신 공정을 행하는 경우에 적당한 수지 유동성이 얻어지고, 두께 편차가 없는 콘덴서용 필름을 얻는 것이 용이하게 되기 때문에 바람직하다. 또한, 이와 같은 폴리프로필렌은 콘덴서의 내전압성의 관점에서도 바람직하다.
프로필렌의 호모폴리머로는, 예를 들면, 이소택틱폴리프로필렌, 신디오택틱폴리프로필렌 등을 들 수 있고, 프로필렌과 다른 모노머의 코폴리머로는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 코폴리머 등을 들 수 있다.
내열성의 관점에서, 폴리프로필렌은 이소택틱폴리프로필렌인 것이 바람직하고, 올레핀 중합용 촉매의 존재하에서 폴리프로필렌을 단독 중합하여 얻어지는 이소택틱폴리프로필렌인 것이 보다 바람직하다.
폴리프로필렌은 메소펜타드 분율([mmmm])이 94.0% 이상 98.0% 미만인 것이 바람직하다. 메소펜타드 분율은 95.0% 이상 97.0% 이하인 것이 보다 바람직하다. 열가소성 수지가 이와 같은 폴리프로필렌이면, 적당히 높은 입체 규칙성에 의해 수지의 결정성이 적당히 향상되고, 콘덴서의 내전압성이 향상하는 한편, 미연신 필름을 성형할 때의 적당한 고화(결정화) 속도에 의해 원하는 연신성을 얻을 수 있다.
메소펜타드 분율([mmmm])은 고온 핵자기 공명(NMR) 측정에 의해 얻을 수 있는 입체 규칙성의 지표이다. 구체적으로는 예를 들면, 니혼 전자 주식회사 제조, 고온형 푸리에 변환 핵자기 공명 장치(고온 FT-NMR), JNM-ECP500을 이용하여 측정할 수 있다. 관측 핵은 13C(125MHz)이며, 측정 온도는 135℃, 용매에는 o-디클로로벤젠(ODCB：ODCB와 중수소화 ODCB의 혼합 용매(혼합비＝4／1)를 사용할 수 있다. 고온 NMR에 의한 측정 방법은, 예를 들면, 「일본 분석 화학·고분자 분석 연구 간담회 편저, 신판 고분자 분석 핸드북, 기노쿠니야 서점, 1995년, 제610페이지」에 기재된 방법을 참조해서 행할 수 있다.
측정 모드는 싱글 펄스 프로톤 브로드밴드 디커플링, 펄스 폭은 9.1μsec(45°펄스), 펄스 간격 5.5sec, 적산 회수 4,500회, 쉬프트 기준은 CH3(mmmm)＝21.7ppm으로 할 수 있다. 메소펜타드 분율을 5연자(펜타드)의 조합(mmmm 및 mrrm 등)에 유래하는 각 시그널의 강도의 적분값에서 백분율(%)로 산출한다. mmmm 및 mrrm 등에 유래하는 각 시그널의 귀속에 관해서는, 예를 들면, 「T.Hayashi et al., Polymer, 29권, 138페이지(1988)」 등의 스펙트럼의 기재를 참조해도 된다.
입체 규칙성도를 나타내는 펜타드 분율은 동방향 배열 연자 「메소(m)」와 이방향 배열의 연자 「라세모(r)」의 5연자(펜타드)의 조합(mmmm 및 mrrm 등)에 유래하는 각 시그널이 강도의 적분값을 기초로 백분율로 계산된다. mmmm 및 mrrm 등에 유래하는 각 시그널은 예를 들면, 「T.Hayashi et al., Polymer, 29권, 138페이지(1988)」 등을 참조해서 귀속할 수 있다.
열가소성 수지가 폴리스티렌 수지인 경우, 이러한 폴리스티렌 수지는 스티렌만을 중합시켜서 얻어지는 호모폴리머여도 되고, 다른 모노머와 공중합시킨 코폴리머여도 된다. 다른 모노머로는, 예를 들면, (메타)아크릴레이트, 초산비닐 및 폴리올레핀 등을 들 수 있다.
열가소성 수지가 폴리스티렌 수지인 경우, 이러한 폴리스티렌 수지는 중량 평균 분자량(Mw)이 10만 이상 100만 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 폴리스티렌 수지를 사용하면, 연신 공정을 행하는 경우에 적당한 수지 유동성이 얻어지고, 필름 두께의 제어가 용이하게 되기 때문에 바람직하다. 또한, 필름 두께의 편차가 발생하기 어려워지기 때문에 바람직하다. 폴리스티렌 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 콘덴서용 필름 두께의 균일성, 역학 특성, 열-기계 특성 등의 관점에서, 12만 이상인 것이 보다 바람직하다. 폴리스티렌 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 유동성 및 콘덴서용 필름을 얻을 때의 연신성의 관점에서, 20만 이하인 것이 보다 바람직하다.
폴리스티렌 수지는 분자량 분포(Mw/Mn)가 1.0 이상 5.0 이하인 것이 바람직하다. 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.2 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.6 이상인 것이 더욱 바람직하다. 분자량 분포(Mw/Mn)는 4.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 4.0 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 폴리스티렌 수지를 사용하면, 연신 공정을 행하는 경우에 적당한 수지 유동성이 얻어지고, 두께 편차가 없는 콘덴서용 필름을 얻는 것이 용이해지기 때문에 바람직하다.
열가소성 수지가 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지인 경우, 이러한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 극한 점도 측정에 있어서, IV값이 0.4dl/g 이상 1.4dl/g 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하면, 연신 공정을 행하는 경우에 적당한 수지 유동성이 얻어지고, 필름 두께의 제어가 용이하게 되기 때문에 바람직하다. 또한, 필름 두께의 편차가 발생하기 어려워지기 때문에 바람직하다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 IV값은 콘덴서용 필름 두께의 균일성, 역학 특성, 열-기계 특성 등의 관점에서, 0.5dl/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 IV값은 유동성 및 콘덴서용 필름을 얻을 때의 연신성의 관점에서, 0.9dl/g 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지 이외에, 필요에 따라 적어도 1종의 첨가제를 함유해도 된다. 첨가제란, 일반적으로는 열가소성 수지에 사용되는 첨가제인 한 특별히 제한되지 않는다. 이와 같은 첨가제에는, 예를 들면, 산화 방지제, 염소 흡수제, 자외선 흡수제 등의 안정제, 윤활제, 가소제, 난연화제, 대전 방지제, 착색제, 조핵제 등이 포함된다. 이와 같은 첨가제는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 열가소성 수지 조성물에 첨가되어도 된다.
산화 방지제는 열가소성 수지에 대해 통상 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않는다. 산화 방지제는 일반적으로 2종류의 목적으로 사용된다. 하나의 목적은 압출 혼련기 내에서의 열 열화 및 산화 열화를 억제하는 것이며, 다른 목적은 필름 콘덴서로서의 장기 사용에 있어서의 열화 억제 및 콘덴서 성능의 향상에 기여하는 것이다. 압출 혼련기 내에서의 열 열화 및 산화 열화를 억제하는 산화 방지제를 「1차제」라고도 하고, 콘덴서 성능의 향상에 기여하는 산화 방지제를 「2차제」라고도 한다. 이들 2개의 목적을 위해 1차제와 2차제의 2종류의 산화 방지제를 사용해도 되고, 2개의 목적을 위해 1종류의 산화 방지제를 사용해도 된다.
2종류의 산화 방지제를 사용하는 경우, 열가소성 수지는 1차제로서, 예를 들면, 2,6-디-tert-부틸-파라-크레졸(일반 명칭: BHT)을 열가소성 수지를 기준(100질량부)에 대해 1,000ppm∼4,000ppm 정도 포함할 수 있다. 이 목적의 산화 방지제는 압출 혼련기 내에서 대부분이 소비되고, 제막 성형 후의 필름 중에는 대부분 잔존하지 않는다(일반적으로는 잔존량 100ppm보다 적다). 1차제로서 단독의 화합물을 사용해도 되고, 2종 이상의 화합물을 조합시켜도 된다.
2차제로서 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제 또는 인계 산화 방지제를 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-tert-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](상품명: 이르가녹스 245), 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] (상품명: 이르가녹스 259), 펜타에리스리틸·테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](상품명: 이르가녹스 1010), 2,2-티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸―4-히드록시페닐)프로피오네이트](상품명: 이르가녹스 1035), 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(상품명: 이르가녹스 1076), N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시-히드로신나마미드)(상품명: 이르가녹스 1098) 등을 들 수 있다. 인계 산화 방지제로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트(상품명: 이르가포스 168), 비스(2,4-디-t-부틸-6-메틸페닐)에틸포스파이트(상품명: 이르가포스 38) 등을 들 수 있다. 열가소성 수지가 폴리프로필렌인 경우, 고분자량이며 폴리프로필렌과의 상용성이 풍부하고, 저휘발성, 또한 내열성이 우수한 펜타에리스리틸·테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]가 가장 바람직하다. 2차제로서 단독의 화합물을 사용해도 되고, 2종 이상의 화합물을 조합시켜도 된다.
카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제는 압출 혼련기 내에 있어서 적지 않게 소비되는 것을 고려하여, 열가소성 수지 100질량부를 기준으로 바람직하게는 2,000ppm 이상 7,000ppm 이하, 보다 바람직하게는 3,000ppm 이상 7,000ppm 이하의 양으로 열가소성 수지 조성물 중에 포함된다.
열가소성 수지가 1차제를 포함하지 않는 경우, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를 보다 많이 사용할 수 있다. 이 경우, 압출 혼련기 내에 있어서의 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제의 소비량이 증가한다는 점에서, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제는 열가소성 수지 100질량부를 기준으로 3,000ppm 이상 8,000ppm 이하의 양으로, 열가소성 수지 조성물 중에 포함되는 것이 바람직하다.
염소 흡수제는 열가소성 수지에 대해 통상 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않는다. 염소 흡수제로서, 예를 들면, 스테아린산칼슘 등의 금속 비누 등을 예시할 수 있다.
자외선 흡수제는 열가소성 수지에 대해 통상 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않는다. 자외선 흡수제로서, 예를 들면, 벤조트리아졸(BASF 제조 Tinuvin 328 등), 벤조페논(Cytec 제조 Cysorb UV-531 등), 히드록시벤조에이트(Ferro 제조 UV-CHEK-AM-340 등) 등을 예시할 수 있다.
윤활제는 열가소성 수지에 대해 통상 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않는다. 윤활제로서, 예를 들면, 제1급 아미드(스테아린산아미드 등), 제2급 아미드(N-스테아릴스테아린산아미드 등), 에틸렌비스아미드(N,N'-에틸렌비스스테아린산아미드 등) 등을 예시할 수 있다.
가소제는 열가소성 수지에 대해 통상 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않는다. 가소제로서, 예를 들면, PP 랜덤 공중합체, 아크릴계 폴리머 등을 예시할 수 있다.
난연화제는 열가소성 수지에 대해 통상 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않는다. 난연화제로서, 예를 들면, 할로겐 화합물, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 인산염, 보레이트, 안티몬 산화물 등을 예시할 수 있다.
대전 방지제는 열가소성 수지에 대해 통상 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않는다. 대전 방지제로서, 예를 들면, 글리세린모노에스테르(글리세린모노스테아레이트 등), 에톡실화된 제2급 아민 등을 예시할 수 있다.
착색제는 열가소성 수지에 대해 통상 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않는다. 착색제로서, 예를 들면, 카드뮴, 크롬 함유 무기 화합물에서 아조, 퀴나크리돈 유기 안료의 범위까지 예시할 수 있다.
본 발명에서는 콘덴서용 필름의 장기 사용시에 있어서의 경시적으로 진행하는 열화를 억제할 목적으로, 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제(2차제)를 1종 이상 함유하고, 필름 중의 함유량은 열가소성 수지 100질량부를 기준으로 1,000ppm 이상 6,000ppm 이하인 것이 바람직하고, 1,500ppm 이상 6,000ppm 이하인 것이 바람직하다.
열가소성 수지와 분자 수준으로 상용성이 양호한 카르보닐기를 갖는 힌더드페놀계 산화 방지제를 최적의 특정 범위의 양을 함유시킨 필름 콘덴서는 높은 내전압성을 유지한 채, 매우 고온의 라이프 촉진 시험에 있어서도 장기에 걸쳐 정전 용량을 저하시키지 않고(열화가 진행하지 않고), 장기 내용성이 향상되기 때문에 바람직하다.
본 발명에 있어서의 열가소성 수지는 종래 공지의 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지의 경우, 그 중합 방법으로는, 예를 들면, 기상 중합법, 괴상 중합법 및 슬러리 중합법을 들 수 있다. 중합은 1개의 중합 반응기를 이용하는 일단 중합이어도 되고, 2이상의 중합 반응기를 이용한 다단 중합이어도 된다. 또한, 반응기 중에 수소 또는 코모노머를 분자량 조정제로서 첨가하여 중합을 행해도 된다. 중합 촉매로는 종래 공지의 지글러·나타 촉매를 사용할 수 있고, 중합 촉매에는 조촉매 성분이나 도너가 포함되어 있어도 된다. 분자량, 분자량 분포 및 입체 규칙성 등은 중합 촉매 그 밖의 중합 조건을 적당히 조정함으로써 제어할 수 있다. 또한, 중합 촉매로서 메탈로센 촉매를 사용할 수도 있고, 이러한 경우에는 생성하는 폴리머의 분자량, 분자량 분포 및 입체 규칙성 등의 제어를 행하기 쉽다. 폴리스티렌 수지의 경우, 그 중합 방법으로서, 라디칼 중합, 음이온 중합 및 배위 중합 등을 들 수 있고, 필요에 따라 개시제 및 촉매를 사용하여 스티렌을 중합시킴으로써 폴리스티렌 수지를 얻을 수 있다. 라디칼 중합을 행하는 경우, 현탁 중합법 또는 시드 중합법 등의 주지의 중합 방법을 행할 수 있다. 폴리에스테르 수지의 경우, 필요에 따라 안티몬 화합물 등의 촉매를 사용하여 중축합 반응에 의해 제조할 수 있다. 또한, 조촉매의 존재하에서 중축합을 행할 수도 있다. 어떠한 수지라도 중합은 1개의 중합 반응기를 이용하는 일단 중합이어도 되고, 2이상의 중합 반응기를 이용한 다단 중합이어도 된다.
또한, 열가소성 수지의 분자량 분포를 조정하는 방법으로는, 예를 들면, 중합 조건을 조절하여 분자량 분포를 조정하는 것에 의한 방법, 분해제를 사용하는 방법, 고분자량 성분을 선택적으로 분해 처리하는 방법, 상이한 분자량의 수지를 블렌드하는 방법 등을 들 수 있다.
중합 조건에 의해 분자량 분포를 조정하는 경우에는, 후술하는 중합 촉매를 사용하는 것이, 분자량 분포나 분자량의 구성을 용이하게 조정할 수 있기 때문에 바람직하다. 다단 중합 반응에 의해 폴리프로필렌을 얻는 경우에는, 예를 들면, 다음과 같은 방법을 예시할 수 있다. 촉매의 존재하, 고분자량 성분용의 중합 반응기와 저분자량 또는 중분자량 성분용의 반응기의 복수의 반응기에 의해 중합 반응을 행한다. 복수의 반응기는, 예를 들면, 직렬 또는 병렬로 사용할 수 있다. 먼저, 반응기 중에 프로필렌 및 촉매를 공급한다. 이들 성분과 함께 요구되는 폴리머의 분자량에 도달하기 위해 필요한 양의 분자량 조정제, 예를 들면, 수소를 혼합하여 제1 중합 반응을 행한다. 반응 온도는, 예를 들면, 슬러리 중합의 경우, 70∼100℃ 정도, 체류 시간은 20분∼100분 정도이다. 제1 중합 반응에 의한 생성물을 추가의 프로필렌, 촉매, 분자량 조정제와 함께 축차 또는 연속적으로 다음 반응기에 보내고, 제1 중합 반응에서 저분자량 혹은 고분자량의 생성물이 얻어지도록 조정하여 제2 중합 반응을 행한다. 제1 및 제2 중합 반응에 의한 수량(생산량)을 조정함으로써, 분자량 분포를 조정할 수 있다.
폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지를 제조하는 경우, 촉매로는 일반적인 지글러·나타 촉매 또는 메탈로센 촉매가 바람직하게 사용된다. 또한, 열가소성 수지를 라디칼 중합에 의해 제조하는 경우, 중합 제어제 등의 첨가제를 첨가할 수도 있다. 또한, 이용하는 촉매는 조촉매 성분 및 도너를 포함하고 있어도 된다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 폴리에스테르 수지를 제조하는 경우, 카르보디이미드 화합물 등의 축합제를 사용할 수 있다. 촉매나 중합 조건을 적절히 조정함으로써, 분자량 분포를 컨트롤할 수 있다.
수지의 블렌드에 의해 저분자량 성분의 함유량을 조정하는 경우, 상기 평균 분자량의 기준으로서, 멜트 플로우 레이트(MFR)을 이용해도 된다. 이 경우, 주성분으로서의 수지와 첨가 수지의 MFR의 차의 절대값은, 주성분인 수지가 폴리프로필렌 수지인 경우에는 바람직하게는 0∼10g/10분 정도, 더욱 바람직하게는 0∼5g/10분 정도, 폴리스티렌 수지의 경우에는 바람직하게는 0∼7g/10분 정도, 더욱 바람직하게는 0∼5g/10분 정도이다.
본 발명에 있어서의 열가소성 수지 원료 중에 포함되는 중합 촉매 잔사 등에 기인하는 총 회분은 전기 특성, 특히 절연 파괴 강도를 향상시키기 위해 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 총 회분은 열가소성 수지를 기준(100질량부)으로서, 100ppm 이하인 것이 바람직하고, 50ppm 이하인 것이 보다 바람직하고, 40ppm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30ppm 이하인 것이 특히 바람직하고, 20ppm 이하인 것이 특별히 바람직하고, 10ppm 이하인 것이 매우 바람직하다. 한편, 총 회분은 통상 0ppm 이상이다.
본 발명의 콘덴서용 필름은 당해 필름의 한쪽 면 또는 양면에 있어서, 별개의 층을 가져도 된다. 별개의 층으로는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르; 나일론 등의 폴리아미드; 에틸렌-비닐알코올 코폴리머 등의 폴리비닐알코올계 폴리머; 폴리스티렌; 폴리메타크릴산에스테르 및 폴리아크릴산에스테르 등의 아크릴계 폴리머; 폴리에틸렌옥사이드 등의 폴리에테르; 셀룰로오스에스테르; 폴리카보네이트; 및 폴리우레탄으로 이루어지는 층 등을 들 수 있다. 상기 별개의 층은 스킨층으로서 형성되어도 된다.
본 발명의 콘덴서용 필름의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 이하의 방법을 들 수 있다. 본 발명의 콘덴서용 필름은, 다음의 공정:
열가소성 수지 조성물을 용융하여 용융 수지 조성물을 얻는 용융 공정,
용융 수지 조성물을 복수층(2층 이상, 예를 들면, 10층 이상)적층하여 용융 적층체를 얻는 적층 공정, 및
용융 적층체를 토출하여 필름을 얻는 토출 공정을 포함하는 방법에 의해 바람직하게 제조할 수 있다.
용융 공정에 있어서, 열가소성 수지와, 필요에 따라 첨가되는 산화 방지제 등의 각종 첨가제를 용융 혼련함으로써, 용융 수지 조성물을 얻을 수 있다. 이 용융 공정은, 예를 들면,
(1) 열가소성 수지와 각종 첨가제를 혼련하여 열가소성 수지 조성물의 펠렛을 제조하고, 열가소성 수지 조성물의 펠렛을 혼련기로 용융 혼련하는 방법,
(2) 열가소성 수지와 각종 첨가제를 예비 혼련하여 마스터 배치 펠렛을 제조하고, 당해 마스터 배치 펠렛과 열가소성 수지 펠렛을 혼련기로 용융 혼련하는 방법, 또는
(3) 마스터 배치화하지 않고, 열가소성 수지와 각종 첨가제를 드라이 블렌드하고, 혼련기로 용융 혼련하는 방법
에 의해 행할 수 있다. 상기 (1) 또는 (2)의 방법을 이용하는 것이 압출 혼련기 근방을 깨끗한 환경으로 유지할 수 있기 때문에 바람직하다. 한편, 드라이 블렌드 시의 혼합 장치로는 텀블러나 윙 믹서 등의 배치식이나, 연속식의 계량 혼합기를 사용할 수 있다.
용융 혼련의 온도는 열가소성 수지의 종류에 따라 다르지만, 예를 들면, 170∼340℃, 바람직하게는 185∼320℃, 보다 바람직하게는 200∼310℃이다. 폴리프로필렌 수지의 경우에는, 통상 200∼300℃이며, 바람직하게는 200∼250℃이다. 폴리스티렌 수지의 경우에는 통상 170∼340℃이며, 바람직하게는 180∼330℃이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 경우, 통상 250∼320℃이며, 바람직하게는 270∼310℃이다. 용융 혼련의 온도가 상기 범위 내이면, 열가소성 수지의 열 열화에 의한 콘덴서용 필름의 절연 특성의 저하가 생기기 어렵고, 또한 혼련이 충분히 행해지고, 콘덴서용 필름의 성분을 균일하게 혼합할 수 있다. 수지의 혼련 시의 열화를 억제하기 위해, 압출 혼련기 중에 질소 등의 불활성 가스를 퍼지해도 된다.
압출 혼련기는 특별히 제한되지 않고, 1축 스크류 타입, 2축 스크류 타입, 다축 스크류 타입의 것을 적절히 사용할 수 있다. 2축 이상의 스크류 타입의 경우, 동방향 회전, 이방향 회전 중 어느 혼련 타입에서도 수지 열화가 커지지 않도록 혼련 조건을 조정함으로써 사용 가능하지만, 1축 스크류 타입, 동방향 회전의 2축 스크류 타입을 사용하면, 수지가 열 열화되기 어렵고 바람직하다.
한편, 열가소성 수지를 용융 혼련하기 전에, 열가소성 수지 중에 포함되는 수분을 제거하는 처리를 행해도 된다. 수분의 제거 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열처리를 들 수 있다. 이러한 열처리의 온도는 수분을 충분히 제거하는 관점에서는, 예를 들면, 100℃ 이상, 바람직하게는 130℃ 이상, 보다 바람직하게는 150℃ 이상이며, 열가소성 수지의 열분해를 억제하는 관점에서는, 예를 들면, 350℃ 이하이다. 열처리의 시간은 수분을 충분히 제거하는 관점에서는, 예를 들면, 1시간 이상, 바람직하게는 2시간 이상이며, 열가소성 수지의 열분해를 억제하는 관점에서는 통상 24시간 이하, 예를 들면, 10시간 이하이다. 이러한 처리에 의해, 수분에 의한 열가소성 수지(예를 들면, 폴리에스테르 수지)의 가수 분해를 억제할 수 있다.
적층 공정에 있어서, 용융 공정에 있어서 얻어진 용융 수지 조성물을 복수층 적층하여 용융 적층체가 얻어진다. 적층 공정에 있어서, 용융 수지 조성물은 통상 2층 이상, 바람직하게는 10층 이상, 보다 바람직하게는 12층 이상, 더욱 바람직하게는 40층 이상, 특히 바람직하게는 80층 이상, 매우 바람직하게는 160층 이상, 예를 들면, 200층 이상 적층된다. 적층 공정에 있어서, 용융 수지 조성물을 상기 하한값 이상 적층하면, 얻어지는 콘덴서용 필름의 절연 특성이 우수하기 때문에 바람직하다. 적층 공정에 있어서, 적층되는 층수는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 3,000층 이하이다.
적층 공정에 있어서, 상기 용융 수지 조성물을 적층하여 용융 적층체를 얻는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 멀티 매니폴드 또는 피드 블록을 이용하여 공압출을 행함으로써, 용융 적층체를 얻을 수 있다. 그 중에서도 제조 설비가 복잡해지지 않고, 제조 효율이 좋은 관점에서, 피드 블록을 이용하는 것이 바람직하다.
멀티 매니폴드를 이용하여 적층 공정을 행하는 경우, 원하는 층수와 동일한 수 이상의 매니폴드가 형성되어 있는 멀티 매니폴드가 사용된다. 멀티 매니폴드에 도입된 용융 수지 조성물은 각 매니폴드로 분할되어 흘려 보내지고 멀티 매니폴드의 폭 방향으로 확대된다. 이 때, 각 매니폴드의 형상 및 단면적은 모두 동일한 것이 바람직하다. 각 매니폴드의 형상 및 단면적이 모두 동일하면, 얻어지는 콘덴서용 필름에 포함되는 각층의 두께가 균등해진다. 그 후, 멀티 매니폴드 단부 근방에 있어서 각 매니폴드를 흐르는 용융 수지 조성물이 합류되어 적층되고, 그 결과, 원하는 층수를 갖는 용융 적층체가 얻어진다.
한편, 피드 블록을 이용하여 적층 공정을 행하는 경우, 용융 수지 조성물을 피드 블록에 도입한다. 피드 블록에 도입된 용융 수지 조성물은 먼저 멀티플라이어 블록을 통과한다. 이러한 멀티플라이어 블록에는 용융 수지 조성물을 분할하도록 m개(m은 2 이상의 정수)의 분할 유로가 배치되어 있다. 그 후, m개로 분할된 용융 수지 조성물은 두께 방향으로 적층되고 폭이 확대됨으로써, m층의 용융 적층체가 성형된다.
또한, 적층된 m층의 용융 적층체를 추가로 n개(n은 2 이상의 정수)의 분할 유로를 갖는 다른 멀티플라이어 블록을 통과함으로써, m×n층의 용융 적층체를 성형할 수 있다. 또한, 동일한 조작을 반복함으로써, 원하는 층수를 갖는 용융 적층체를 얻을 수 있다.
본 발명의 콘덴서용 필름을 구성하는 각층은 동일 또는 상이한 복수의 열가소성 수지 조성물로 구성(형성)되어 있어도 된다. 각층이 동일 또는 상이한 복수의 열가소성 수지 조성물로 구성되어 이루어지는 경우, 상기 피드 블록에 도입하기 전에, 각 열가소성 수지 조성물을 용융 상태로 적층해도 된다. 예를 들면, 동일 또는 상이한 2종의 열가소성 수지 조성물(예를 들면, 열가소성 수지 조성물 a 및 b)을 적층하는 경우에는, 피드 블록에 도입하기 전에 열가소성 수지 조성물 a 및 b를 용융 상태로 층 형상으로 적층하고, 피드 블록에 도입함으로써, 열가소성 수지 조성물 a로 이루어지는 층과 열가소성 수지 조성물 b로 이루어지는 층이 교대로 2×m층 적층된 용융 적층체가 얻어진다. 동일 또는 상이한 3종의 열가소성 수지 조성물(예를 들면, 열가소성 수지 조성물 a, b 및 c)을 적층하는 경우, 3×m층의 용융 적층체가 얻어지고, 각층은 열가소성 수지 조성물 a, b 및 c의 조합이 복수 적층된 구조가 된다.
또한, 멀티 매니폴드 또는 피드 블록을 이용하여 얻어진 용융 적층체에 대해, 다른 용융 수지 조성물을 적층시켜서 스킨층을 형성해도 된다. 스킨층의 형성에 의해, 용융 수지 조성물의 난류를 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서는 각층 중의 열가소성 수지의 유동성을 동일하게 함으로써 용융 적층체 내의 각층의 두께의 편차를 작게 할 수 있다고 하는 관점에서, 용융 적층체의 모든 층이 동일한 열가소성 수지 조성물로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 적층 시의 용융 수지 조성물의 난류를 작게 할 수 있다고 하는 관점에서, 용융 적층체는 모두 동일한 두께의 층을 적층시키는 것이 바람직하지만, 두께가 다른 층을 적층해도 본 발명의 효과는 저해되지 않는다. 한편, 각층의 두께는 예를 들면, 용융 수지 조성물을 적층시킬 때의 용융 수지 조성물의 압출 속도(공급 속도)를 조정함으로써 조제할 수 있다.
여기서, 본 발명에서 사용되는 멀티 매니폴드 및 피드 블록에는 가열 수단, 예를 들면, 히터를 설치하는 것이 바람직하다. 이 가열 수단을 설치하는 위치는 용융 수지 조성물을 가열할 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다.
이 때의 가열 온도는 열가소성 수지의 종류에 따라 다르지만, 통상 170∼340℃, 바람직하게는 175∼320℃, 보다 바람직하게는 180∼310℃이다. 폴리프로필렌의 경우에는 통상 200∼300℃이며, 바람직하게는 200∼250℃이다. 폴리스티렌 수지의 경우에는 통상 170∼340℃이며, 바람직하게는 180∼330℃이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 경우, 통상 250∼320℃이며, 바람직하게는 270∼310℃이다. 용융 혼련의 온도가 상기 범위 내이면, 열가소성 수지의 열 열화에 의한 콘덴서용 필름의 절연 특성의 저하가 생기기 어렵고, 또한 혼련이 충분히 행해지고, 콘덴서용 필름을 구성하는 성분을 균일하게 혼합할 수 있다.
토출 공정에 있어서, 적층 공정에서 얻어진 용융 적층체가 토출되어 필름이 얻어진다. 용융 적층체는 멀티 매니폴드 또는 피드 블록 등에 접속된 다이(바람직하게는 T다이)에서 토출되어 필름이 성형된다. 당해 필름은 적어도 1개 이상의 금속 드럼으로, 냉각, 고화시킴으로써, 미연신의 캐스트 원반 시트를 성형할 수 있다. 금속 드럼의 온도(캐스트 온도)는 열가소성 수지의 종류에 따라 다르기도 하지만, 통상 15∼150℃, 보다 바람직하게는 20∼140℃, 더욱 바람직하게는 25∼120℃, 특히 바람직하게는 30∼110℃이다. 폴리프로필렌 수지의 경우에는, 캐스트 온도는 통상 30∼140℃, 바람직하게는 40∼120℃, 보다 바람직하게는 50∼100℃, 더욱 바람직하게는 60∼80℃이다. 폴리스티렌 수지의 경우에는, 통상 30∼150℃이며, 바람직하게는 40∼130℃, 보다 바람직하게는 50∼110℃, 더욱 바람직하게는 60∼90℃이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 경우, 통상 15∼150℃이며, 바람직하게는 20∼130℃, 보다 바람직하게는 25∼100℃, 더욱 바람직하게는 30∼70℃이다. 한편, 상기 캐스트 원반 시트의 두께는 열가소성 수지의 종류에 따라 다르기도 하지만, 통상 8㎛∼2,000㎛, 바람직하게는 10㎛∼1,800㎛, 보다 바람직하게는 12㎛∼1,600㎛, 더욱 바람직하게는 14㎛∼1,400㎛, 특히 바람직하게는 16㎛∼1,200㎛ 이다. 폴리프로필렌 수지의 경우에는, 상기 캐스트 원반 시트의 두께는 통상 40㎛∼2,000㎛, 바람직하게는 50㎛∼1,800㎛, 보다 바람직하게는 60㎛∼1,400㎛, 더욱 바람직하게는 70㎛∼900㎛, 특히 바람직하게는 80㎛∼800㎛, 더욱 한층 바람직하게는 90㎛∼600㎛ 이다. 폴리스티렌 수지의 경우에는, 통상 8㎛∼400㎛ 이며, 바람직하게는 10㎛∼350㎛, 보다 바람직하게는 12㎛∼300㎛, 더욱 바람직하게는 12㎛∼200㎛, 특히 바람직하게는 14㎛∼150㎛, 더욱 한층 바람직하게는 16㎛∼120㎛ 이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 경우, 통상 8㎛∼400㎛ 이며, 바람직하게는 10㎛∼350㎛, 보다 바람직하게는 12㎛∼300㎛, 더욱 바람직하게는 12㎛∼200㎛, 특히 바람직하게는 14㎛∼150㎛, 더욱 한층 바람직하게는 16㎛∼120㎛ 이다.
본 발명의 콘덴서용 필름을 제조하는 방법에 있어서, 필름(캐스트 원반 시트)을 연신하는 연신 공정이 추가로 포함되어도 된다. 연신 공정은 1축 또는 2축 연신에 의해 행할 수 있지만, 폭 방향에서의 두께의 균일성의 관점에서 2축 연신에 의해 행하는 것이 바람직하다.
2축 연신을 행하는 경우, 통상의 방법에 따라 필름(캐스트 원반 시트)을 2축 연신할 수 있다. 2축 연신은 종 및 횡의 2축으로 배향시키는 2축 연신이 행해지고, 연신 방법으로는 동시 또는 축차의 2축 연신 방법을 들 수 있지만, 축차 2축 연신 방법이 바람직하다. 축차 2축 연신 방법으로는, 예를 들면, 폴리프로필렌의 경우에는, 먼저 필름을 바람직하게는 100∼180℃(보다 바람직하게는 100∼170℃, 더욱 바람직하게는 120∼165℃)의 온도로 유지하고, 속도차를 형성한 롤 사이에 통과시켜서 흐름 방향으로 3∼7배로 연신한다. 계속해서, 당해 연신 필름을 텐터로 유도하여 160℃ 이상(예를 들면, 170℃ 이상)의 온도로 폭(횡) 방향으로 3∼11배(예를 들면, 5∼10배, 바람직하게는 6∼9배)로 연신한 후, 완화, 열고정을 실시하여 권취할 수 있다. 권취된 필름은 예를 들면, 20∼45℃ 정도의 분위기 중에서 에이징 처리를 실시한 후, 원하는 제품 폭으로 재단할 수 있다. 폴리스티렌 수지의 경우, 축차 2축 연신 방법으로는 필름을 바람직하게는 100∼140℃(보다 바람직하게는 110∼130℃, 더욱 바람직하게는 115∼120℃)의 온도로 유지하고, 속도차를 형성한 롤 사이에 통과시켜 흐름 방향으로 2∼7배(예를 들면, 2.2∼5배, 바람직하게는 2.5∼3.5배)로 연신한다. 이어서, 당해 연신 필름을 텐터로 유도하여 100℃ 이상(예를 들면, 110℃ 이상)의 온도로 폭(횡) 방향으로 2∼7배(예를 들면, 2.2∼5배, 바람직하게는 2.5∼3.5배)로 연신한 후, 완화, 열고정을 실시하고, 권취하여 에이징 처리를 실시한다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 경우, 축차 2축 연신 방법으로는 필름을 바람직하게는 60∼170℃(보다 바람직하게는 70∼150℃, 더욱 바람직하게는 75∼130℃)의 온도로 유지하고, 속도차를 형성한 롤 사이에 통과시켜 흐름 방향으로 2∼7배(예를 들면, 2.5∼5배, 바람직하게는 3∼3.5배)로 연신한다. 이어서, 당해 연신 필름을 텐터로 유도하여 180∼220℃의 온도로 폭(횡) 방향으로 4∼4.5배로 연신한 후, 완화, 열고정을 실시하여 권취한다.
또한, 필름의 양단을 클립 등으로 고정하면서 결정 배향을 위해 열처리를 행해도 된다. 열처리의 온도 및 시간은 열가소성 수지에 따라 다르지만, 열처리 온도는, 예를 들면, 150∼300℃, 바람직하게는 180∼280℃, 보다 바람직하게는 200∼260℃이며, 열처리 시간은 예를 들면, 1초∼3분, 바람직하게는 5초∼1분, 보다 바람직하게는 10초∼40초이다.
이와 같이 하여 얻어지는 연신 필름은 통상 1∼35㎛이며, 바람직하게는 1∼30㎛, 보다 바람직하게는 1.2∼24㎛, 더욱 바람직하게는 1.4∼12㎛, 특히 바람직하게는 1.6∼10㎛의 두께를 갖는다. 상기 연신 필름의 두께가 상기 범위 내이면, 당해 필름을 포함하는 콘덴서의 절연 특성과 콘덴서 용량의 밸런스가 우수하다는 점에서 바람직하다.
이와 같은 연신 공정에 의해 기계적 강도, 강성이 우수한 필름이 되고, 또한, 표면의 요철도 보다 명확화되어, 미세하게 조면화된 연신 필름이 된다. 연신 필름의 표면에는 권취 적성을 향상시키면서, 콘덴서 성능도 양호하게 하는 적당한 표면 조도를 부여하는 것이 바람직하다.
본 발명의 콘덴서용 필름은 적어도 한 쪽의 표면에 있어서, 그 표면 조도가 중심선 평균 조도(Ra)로 0.01㎛ 이상 0.20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한, 최대 높이(Rz, 구JIS 정의에서의 Rmax)로 0.1㎛ 이상 1.5㎛ 이하로 미세 조면화되어 있는 것이 바람직하다. Ra 및 Rz가 상술한 바람직한 범위에 있는 경우, 표면은 미세하게 조화된 표면이 될 수 있고, 콘덴서 가공 시에는 소자 권취 가공에 있어서 권취 주름이 발생하기 어렵고, 바람직하게 감아 올릴 수 있다. 또한, 필름끼리의 사이도 균일한 접촉이 가능해지기 때문에, 콘덴서의 내전압성 및 장기간에 걸친 내전압성도 향상될 수 있다.
여기서, 「Ra」 및 「Rz」(구JIS 정의의 Rmax)란, 예를 들면, JIS-B0601:2001 등에 규정되어 있는 방법에 의해 일반적으로 널리 사용되고 있는 촉침식 표면 조도계(예를 들면, 다이아몬드 침 등에 의한 촉침식 표면 조도계)를 이용하여 측정된 값을 말한다. 「Ra」 및 「Rz」는 보다 구체적으로는 예를 들면, 도쿄 정밀사 제조, 3차원 표면 조도계 서프컴 1400D-3DF-12형을 이용하고, JIS-B0601:2001에 규정되어 있는 방법에 준거하여 구할 수 있다.
필름 표면에 미세한 요철을 부여하는 방법으로는, 엠보스법, 에칭법 등 공지의 각종 조면화 방법을 채용할 수 있다. 열가소성 수지로서 폴리프로필렌을 사용하는 경우는, 상기 방법 중에서도 불순물의 혼입 등의 필요가 없는 β결정을 사용한 조면화법이 바람직하다. β결정의 생성 비율은 일반적으로는 캐스트 온도 및 캐스트 스피드를 변경함으로써 제어할 수 있다. 또한, 종연신 공정의 롤 온도에 의해 β결정의 융해/전이 비율을 제어할 수 있고, 이들 β결정 생성과 그 융해/전이의 2개의 파라미터에 대해 최적의 제조 조건을 선택함으로써 미세한 조표면성을 얻을 수 있다.
상기 방법에 의해 얻어진 필름은 필름의 한쪽 면 또는 양면에 있어서, 별개의 층을 적층해도 된다. 별개의 층의 적층 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 수지를 포함하는 도공액을 도포하고 건조 또는 가열시킴으로써 수지의 층을 형성시키는 방법, 및 별개의 층(필름)을 필요에 따라 접착제(예를 들면, 아크릴계 접착제, 실리콘계 접착제, 올레핀계 접착제) 등을 이용하여 첩합시키는 방법 등을 들 수 있다. 별개의 층을 적층함으로써, 얻어지는 적층 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu) 및 Cmo／Cmu 등을 조정할 수 있다. 한편, 별개의 층의 적층은 2축 연신 전에 행해도 되고, 2축 연신 후에 행해도 된다. 2축 연신 전에 별개의 층을 적층하는 경우, 2축 연신 시에 별개의 층의 연신도 함께 실시할 수 있다.
본 발명의 콘덴서용 필름에는 금속 증착 가공 공정 등의 후공정에 있어서의 접착 특성을 높일 목적으로, 연신 및 열고정 공정 종료 후에, 온라인 혹은 오프라인에서 코로나 방전 처리를 행할 수 있다. 코로나 방전 처리는 공지의 방법을 이용하여 행할 수 있다. 분위기 가스로는 공기, 탄산 가스, 질소 가스 및 이들의 혼합 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 양태에 있어서는, 상기 2축 연신 폴리프로필렌 필름의 한쪽 면 또는 양면에 금속 증착이 실시된 필름 콘덴서용 금속화 폴리프로필렌 필름이 제공된다. 즉, 본 발명의 필름 콘덴서용 금속화 폴리프로필렌 필름은 상기 필름의 한쪽 면 또는 양면에 금속 증착막을 갖는다. 금속화 필름을 제작하는 공정에서는 콘덴서용 필름의 한쪽 면 또는 양면에 금속 증착막을 형성한다. 콘덴서용 필름에 금속 증착막을 형성하는 방법으로는, 예를 들면, 진공 증착법, 스퍼터링법 등을 들 수 있고, 생산성이나 경제성 등의 점에서는 진공 증착법이 바람직하다. 진공 증착법에 의해 금속 증착막을 형성하는 경우에는, 도가니 방식, 와이어 방식 등 공지의 방식에서 적절히 선택해서 행해진다. 금속 증착막을 구성하는 금속으로는, 아연, 납, 은 크롬, 알루미늄, 구리, 니켈 등의 단일체 금속, 이들 금속에서 선택되는 복수 종의 금속으로 이루어지는 혼합물 또는 합금 등을 사용할 수 있다. 환경면, 경제성 및 필름 콘덴서 성능, 특히 정전 용량이나 절연 저항의 온도 특성 및 주파수 특성 등의 점에서는, 금속 증착막을 구성하는 금속으로서, 아연 및 알루미늄으로 선택되는 단일체 금속, 금속 혼합물 또는 합금을 채용하는 것이 바람직하다.
금속 증착막(금속막)의 막 저항은 콘덴서의 전기 특성의 점에서, 1∼150Ω/□가 바람직하다. 이 범위 내에서도 높은 편인 것이 셀프 힐링(자기 수복) 특성의 점에서 바람직하고, 막 저항은 5Ω/□ 이상인 것이 보다 바람직하고, 10Ω/□ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 콘덴서로서의 안전성의 점에서, 막 저항은 100Ω/□ 이하인 것이 보다 바람직하고, 50Ω/□ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 20Ω/□ 이하인 것이 특히 바람직하다. 금속 증착막의 막 저항은, 예를 들면, 당업자에게 기존의 2단자법에 의해 금속 증착 중에 측정할 수 있다. 금속 증착막의 막 저항은, 예를 들면, 증발원의 출력을 조정하여 증발량을 조정함으로써 조절할 수 있다. 금속 증착막의 막 저항의 상기 범위는 예를 들면, 베타 증착 또는 특수 마진을 전사하는 경우가 바람직한 범위가 된다. 한편, 경사 증착법의 경우에 있어서는 50∼100Ω/□ 정도의 막 저항으로 증착막의 두께에 변화를 주어 증착이 행해져도 된다. 금속막의 두께는 특별히 한정되지 않지만 1∼200㎚이 바람직하다.
필름의 한쪽 면 또는 양면에 금속 증착막을 형성할 때, 필름을 권회했을 때에 콘덴서가 되도록 필름의 한 쪽의 단부에서 일정 폭은 증착하지 않고 절연 마진을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 금속화 필름과 메탈리콘 전극의 접합을 강고히 하기 위해, 절연 마진과 반대의 단부에, 헤비 엣지 구조를 형성하는 것이 바람직하고, 헤비 엣지의 막 저항은 통상 2∼8Ω/□이며, 3∼6Ω/□인 것이 바람직하다.
형성하는 금속 증착막의 마진 패턴에는 특별히 제한은 없지만, 필름 콘덴서의 보안성 등의 점에서는, 피시넷 패턴, T마진 패턴 등의 이른바 특수 마진을 포함하는 패턴으로 하는 것이 바람직하다. 특수 마진을 포함하는 패턴으로 금속 증착막을 필름의 한쪽 면 또는 양면에 형성하면, 얻어지는 필름 콘덴서의 보안성이 향상되고, 필름 콘덴서의 파괴나 쇼트를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 마진을 형성하는 방법으로는, 증착시에 테이프에 의해 마스킹을 실시하는 테이프법, 오일의 도포에 의해 마스킹을 실시하는 오일법 등, 공지의 방법을 아무런 제한 없이 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 양태에 있어서는, 상기 콘덴서용 금속화 필름을 포함하는 콘덴서(콘덴서 소자, 필름 콘덴서 소자 또는 단지 소자라고도 한다)도 제공된다. 당해 콘덴서는 상기 콘덴서용 금속화 필름을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기와 같이 제작된 금속화 필름 2장을 한 쌍으로 하여 금속 증착막과 콘덴서용 필름이 교대로 적층되도록 중첩시켜 권회한 후, 양단면에 금속 용사에 의해 한 쌍의 메탈리콘 전극을 형성하여 필름 콘덴서 소자를 제작할 수 있다.
콘덴서 소자를 제작할 때에는 통상, 절연 마진부가 반대 사이드가 되도록 2장이 한 쌍인 금속화 필름을 중첩시켜 권회한다. 이 때, 2장이 한 쌍인 금속화 필름은 0.5∼2㎜ 빗겨나 적층하는 것이 바람직하다. 이용하는 권회기는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 주식회사 가이도 제작소 제조의 자동 권취기 3KAW-N2형 등을 이용할 수 있다.
권회 후, 통상, 얻어진 권회물에 대해 압력을 가하면서 열처리(이하, 「열프레스」라고 칭하기도 한다)가 실시된다. 열프레스에 의해 필름 콘덴서 소자의 권취 조임이나 결정 구조의 변화가 적당히 일어나면, 기계적 및 열적인 안정이 얻어진다. 그러나, 열프레스에 의해 과도한 소자의 권취 조임이나 결정 구조의 변화가 일어나면, 필름이 열의 영향으로 수축하고, 열 주름이나 형부 등의 성형 불량과 같은 문제가 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 점에서, 가하는 압력은 콘덴서용 필름의 두께 등에 의해 그 최적값은 변하지만, 10×104∼450×104Pa가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15×104∼300×104Pa, 더욱 바람직하게는 20×104∼150×104Pa이다. 또한, 열처리의 온도는 100∼120℃로 하는 것이 바람직하다. 열처리를 실시하는 시간은 기계적 및 열적인 안정을 얻는 점에서, 5시간 이상으로 하는 것이 바람직하고, 10시간 이상으로 하는 것이 보다 바람직하지만, 열 주름이나 형부 등의 성형 불량을 방지하는 점에서, 20시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 15시간 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
계속해서, 권회물의 양단면에 금속을 용사하여 메탈리콘 전극을 형성함으로써, 필름 콘덴서 소자를 제작한다. 메탈리콘 전극에는 통상 전극 단자가 접합된다. 한편, 전극 단자와의 접합 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 용접, 초음파 용착 및 납땜에 의해 행할 수 있다. 또한, 내후성을 부여하고, 특히 습도 열화를 방지하기 위해, 콘덴서 소자를 케이스에 봉입하여 에폭시 수지 등의 수지로 봉지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 얻어지는 콘덴서 소자는 금속화 필름 등의 금속박을 구비한 필름을 포함하는(으로 구성되는) 필름 콘덴서 소자로서, 고온하에서의 높은 내전압성을 갖는 것이다. 한편, 금속박을 구비한 필름은 금속화 필름의 이외에, 금속박과 필름을 권회하여 얻어지는 권회형의 필름이어도 된다.
본 발명의 일 실시양태에 있어서는, 복수층으로 구성되는 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 상기의 관계식 (1)을 만족시키고, 또한, 상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼35㎛인 필름의 콘덴서용 필름으로서의 사용 및 사용 방법도 제공된다. 이러한 필름은 콘덴서의 제조를 위해 사용할 수 있다. 이러한 필름을 사용함으로써, 고온하에 있어서 높은 내전압성을 갖는 콘덴서를 제조할 수 있다.
콘덴서 소자의 내용성을 조사하는 시험 방법으로는 예를 들면, 「스텝 업 시험」, 「라이프(수명) 시험」 등을 들 수 있고, 이들은 모두 내용성을 평가하는 시험 방법이다. 「스텝 업 시험」은 콘덴서 소자에 대한 일정 시간(단시간), 일정 전압의 전압 인가를 전압값을 조금씩 올리면서 반복하여 행하는 시험 방법으로서, 콘덴서 소자의 내용성을 전압 한계(고전압)의 관점에서 평가하는 방법이다. 한편, 「라이프 시험」은 콘덴서 소자에 대한 일정 전압의 전압 인가를 장시간에 걸쳐서 행하는 시험 방법으로서, 장기간의 내전압성, 즉, 콘덴서 소자의 내용성을 정전 용량의 감소가 억제되고, 또는 용량 변화율(ΔC)이 허용 범위(예를 들면, 시험 온도 105℃, 필름 두께 2.5㎛에 있어서 바람직하게는 -10% 이상[200시간 후])이며, 폭주 등도 일으키지 않는 시간의 관점에서 평가하는 방법이다.
본 발명에 있어서 얻어지는 콘덴서 소자는 시험 온도 및 필름 두께에 따라 다르기도 하지만, 예를 들면, 시험 온도가 105℃, 필름 두께가 2.5㎛인 경우에, 「스텝 업 시험」에 따라 평가되는 용량 변화율(ΔC)＝-5% 시의 전압이 1,100V를 초과하는 것이 바람직하고, 1,120V 이상인 것이 보다 바람직하고, 1,150V 이상인 것이 더욱 바람직하고, 1,180V 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 「스텝 업 시험」에 따라 평가되는 용량 변화율(ΔC)＝-95% 시의 전압이 1,450V를 초과하는 것이 바람직하고, 1,460V 이상인 것이 보다 바람직하고, 1,470V 이상인 것이 더욱 바람직하고, 1,480V 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 얻어지는 콘덴서 소자는 「라이프 시험」에 따라 평가되는 전압 인가 후의 용량 변화율(ΔC)(200시간 후)이 -10% 이상인 것이 바람직하고, -8% 이상인 것이 보다 바람직하고, -6% 이상인 것이 더욱 바람직하고, -5% 이상인 것이 특히 바람직하다. 하이브리드 자동차용 고전압 타입의 콘덴서의 정격 전압은 400∼800VDC이 일반적이라는 점에서, 예를 들면, 「라이프 시험」에 있어서의 인가 전압을 600VDC로서 평가해도 된다.
구체적으로는 콘덴서 소자에 대한 라이프 시험을 이하의 순서로 행해도 된다.
미리 콘덴서 소자를 시험 환경 온도(예를 들면, 105℃)로 예열한 후, 시험 전의 초기의 정전 용량을 히오키 전기 주식회사 제조의 LCR 하이 테스터 3522-50으로 측정한다. 이어서, 고압 전원을 이용하여 105℃의 항온조 중에 콘덴서 소자에 직류 600V의 전압을 200시간 계속해서 인가한다. 200시간 경과 후의 콘덴서 소자의 정전 용량을 상기 테스터로 측정하고, 전압 인가 전후의 용량 변화율(ΔC)을 산출한다. 200시간 경과 후의 콘덴서 소자의 용량 변화율을 콘덴서 소자 3개의 평균값에 의해 평가한다.
실시예
이어서, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 이들의 예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 전혀 아니다.
[각 특성값의 평가 방법]
실시예에 있어서의 각 특성값의 평가 방법은 이하와 같다.
(1) 각 열가소성 수지의 물성의 측정
·폴리프로필렌 수지
GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)를 이용하여, 이하의 조건으로 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)의 측정을 행하였다.
측정기: 토소 주식회사 제조, 시차 굴절계(RI) 내장형 고온 GPC HLC-8121GPC-HT형
컬럼: 토소 주식회사 제조, TSKgel GMHHR-H(20)HT를 3개 연결
컬럼 온도: 140℃
용리액: 트리클로로벤젠
유속: 1.0ml/분
한편, 검량선의 제작에는 토소 주식회사 제조의 표준 폴리스티렌을 이용하고, 폴리스티렌 환산에 의해 측정 결과를 얻었다. 다만, 분자량은 Q-팩터를 이용하여 폴리프로필렌의 분자량으로 환산하였다.
·폴리스티렌 수지
GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)를 이용하여, 이하의 조건으로 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)의 측정을 행하였다.
측정기: 토소 주식회사 제조, 시차 굴절계(RI) 내장형 고온 GPC HLC-8121GPC-HT형
컬럼: 토소 주식회사 제조, TSKgel SuperH2500을 4개 연결
컬럼 온도: 40℃
용리액: THF
유속: 0.5ml/분
한편, 검량선의 제작에는 토소 주식회사 제조의 표준 폴리스티렌을 이용하고, 폴리스티렌 환산에 의해 측정 결과를 얻었다.
·폴리에틸렌테레프탈레이트 수지
JIS K7367-5에 따라 낙하형의 모세관 점도계와 25℃의 o-클로로페놀을 이용하여 점도 측정을 행함으로써, 극한 점도 IV값을 측정하였다.
(2) 필름의 두께
필름의 두께는 시티즌 정밀 주식회사 제조의 종이 두께 측정기 MEI-11을 이용하여, JIS-C2330에 준거하여 측정하였다.
(3) 절연 파괴 강도
JIS C2330(2001) 7.4.11.2 B법(평판 전극법)에 준거하여, 직류 전원을 사용하고, 100℃에 있어서 승압 속도 100V/초로 절연 파괴 전압값을 28회 측정하였다. 절연 파괴 전압값(VDC)을 필름의 두께(㎛)로 나누고, 28회의 측정 결과 중의 상위 2회 및 하위 2회를 제외한 24회의 평균값을 절연 파괴 강도(VDC/㎛)로 하였다.
(4) 산소 가스 투과 계수
JIS K7126-1:2006에 준거하여 다음의 순서에 따라 측정하였다. 필름을 직경 50㎜의 원반 형상으로 구멍을 뚫어, 시험편을 채취하였다. 주식회사 도요 정기 제작소 제조의 가스 투과율 측정 장치 BR-3, BT-3에 시험편을 세트하고, 압력 센서법으로 투과면의 직경을 30㎜(투과 면적 706.5㎟)로 하여 가스 투과도를 측정하였다. 이 때의 시험 가스에는 순도 99.9% 이상의 산소 가스를 사용하고, 고압측의 시험 가스 압력은 100kPa, 시험 환경의 온도는 23℃로 일정하게 하였다. 시험은 각 필름에 대해 3회 실시하고, 3회의 평균값을 산소 가스 투과도의 측정값으로 하였다. 이 산소 가스 투과도에 시험편의 두께를 곱하여 산소 가스 투과 계수를 얻었다.
(5) 헬륨 가스 투과 계수
시험 가스로서 산소 가스 대신에 순도 99.9% 이상의 헬륨 가스를 이용한 것 이외에는, 상기 (4)와 동일한 방법에 의해 헬륨 가스 투과 계수를 얻었다.
[열가소성 수지]
실시예 및 비교예의 콘덴서용 필름의 제조에 있어서, 폴리프로필렌 수지 PP-1(이소택틱폴리프로필렌, 프라임폴리머 주식회사 제조), 폴리스티렌 수지 PSt, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 PET를 각각 사용하였다. 한편, 폴리프로필렌 수지 PP-1의 중량 평균 분자량(Mw)은, 31×104, 분자량 분포(Mw/Mn)는 8.6이며, 이들 값은 원료 수지 펠렛의 형태로, 상기의 측정 방법에 따라 측정한 값이다. 또한, 폴리스티렌 수지 PSt의 중량 평균 분자량(Mw)은 18×104, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.9이며, 이들 값은 원료 수지 펠렛의 형태로, 상기의 측정 방법에 따라 측정한 값이다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 PET의 IV값은 0.74이다.
실시예 1
폴리프로필렌 수지 PP-1 및 산화 방지제(수지 100질량부에 대해 이르가녹스 1010을 5,000ppm, BHT를 2,000ppm 포함한다)로 이루어지는 열가소성 수지 조성물(1)을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)에 공급하고, 수지 온도 250℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 상기 용융 수지 조성물을 피드 블록에 도입하기 전에 용융 상태로 A(단축 압출기(A)로부터의 용융 수지 조성물), B(단축 압출기(B)로부터의 용융 수지 조성물), A의 순으로 3층의 층 형상으로 적층한 후, 제1 피드 블록을 이용하여 상기 3층 형상의 용융 수지 조성물을 2분할하고 나서 적층하여 6층으로 하고, 이어서, 제2 피드 블록으로 상기 6층 형상의 용융 수지 조성물을 2분할하고 나서 적층하여 12층(3×22층)으로 적층하여 용융 적층체(a1)를 얻었다. 이어서, 상기 용융 적층체(a1)를 T다이를 이용하여 압출(토출)하고, 이어서, 표면 온도를 55℃로 유지한 금속 드럼에 상기 압출된(토출된) 용융 적층체(a1)를 권취하고 고화시켜, 두께 약400㎛의 캐스트 원반 시트를 얻었다. 이 때, 용융 적층체(a1)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정하였다. 이 캐스트 원반 시트를 165℃의 온도로 브루크너사 제조 배치식 2축 연신기 KARO IV를 이용하여, 흐름 방향으로 5배, 이어서 횡 방향으로 9배로 연신하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
실시예 2
먼저, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 피드 블록을 이용하여 용융 수지 조성물을 12층으로 적층한 용융 적층체(a1)를 얻었다. 이어서, 열가소성 수지 조성물(1)을 단축 압출기(C)에 공급하여 얻어진 용융 수지 조성물을 사용하여 상기 용융 적층체(a1)의 표면 및 이면에 표면 스킨층 및 이면 스킨층(표층 및 이층이라고도 한다)을 형성하고 14층(1＋3×22＋1층)으로 적층하여 용융 적층체(b1)를 얻었다. 이어서, 상기 용융 적층체(b1)를 T다이를 이용하여 압출하였다(토출하였다). 이 때, (1) 상기 용융 적층체(a1)의 표면 및 이면에 형성한 상기 각 스킨층의 두께의 합계가 용융 적층체(b1)의 전체의 두께의 1/4이 되도록 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것과, (2) 상기 각 스킨층을 제외한 용융 적층체(a1)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
실시예 2에 있어서 얻어진 2축 연신 폴리프로필렌 필름의 단면을 광학 현미경(주식회사 니콘 제조, OPTIPHOT 200)을 이용하여 관찰하였다. 그 결과를 도 1에 나타낸다. 한편, 배율은 1,000배(대물 렌즈: 100배, 접안 렌즈: 10배), 관찰은 명시야 관찰법으로 행하였다.
실시예 3
먼저, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 용융 적층체(a1)를 얻었다. 이어서, 제2 피드 블록에 이어, 제3 및 제4 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a1)를 추가로 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 2회 반복하여 적층함으로써, 용융 수지 조성물을 48층(3×24층)으로 적층하여 용융 적층체(c1)를 얻었다. 이어서, 용융 적층체(a1) 대신에 용융 적층체(c1)을 이용하는 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
실시예 4
먼저, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 용융 적층체(a1)를 얻었다. 이어서, 제2 피드 블록에 이어, 제3 및 제4 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a1)를 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 2회 반복하여 용융 수지 조성물을 48층으로 적층하여 용융 적층체(c1)를 얻었다. 이어서, 열가소성 수지 조성물(1)을 단축 압출기(C)에 공급하여 얻어진 용융 수지 조성물을 사용하여 용융 적층체(c1)의 표면 및 이면에 표면 스킨층 및 이면 스킨층을 형성하여 용융 수지 조성물을 50층(1＋3×24＋1층)으로 적층하여 용융 적층체(d1)를 얻었다. 이 때, (1) 표면 및 이면에 형성한 상기 각 스킨층의 두께의 합계가 용융 적층체(d1)의 전체의 두께의 1/4이 되도록 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것과, (2) 상기 각 스킨층을 제외한 용융 적층체(c1)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
실시예 5
먼저, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 용융 적층체(a1)를 얻었다. 이어서, 제2 피드 블록에 이어, 제3, 제4, 제5 및 제6 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a1)를 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 4회 반복하여 용융 수지 조성물을 192층(3×26층)으로 적층하여 용융 적층체(e1)를 얻었다. 이어서, 용융 적층체(a1) 대신에 용융 적층체(e1)을 이용하는 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
실시예 6
먼저, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 용융 적층체(a1)를 얻었다. 이어서, 제2 피드 블록에 이어, 제3, 제4, 제5 및 제6 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a1)를 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 4회 반복하여 용융 수지 조성물을 192층(3×26층)으로 적층하여 용융 적층체(e1)를 얻었다. 이어서, 열가소성 수지 조성물(1)을 단축 압출기(C)에 공급하여 얻어진 용융 수지 조성물을 사용하여 용융 적층체(e1)의 표면 및 이면에 표면 스킨층 및 이면 스킨층을 형성하여 용융 수지 조성물을 194층(1＋3×26＋1층)으로 적층하여 용융 적층체(f1)를 얻었다. 이 때, (1) 표면 및 이면에 형성한 상기 각 스킨층의 두께의 합계가 용융 적층체(f1)의 전체의 두께의 1/4이 되도록 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것과, (2) 상기 각 스킨층을 제외한 용융 적층체(e1)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
실시예 7
실시예 1에서 사용한 열가소성 수지 조성물(1)을 단축 압출기(A), 단축 압출기(B) 및 단축 압출기(C)에 공급하고, 수지 온도 250℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 상기 용융 수지 조성물을 단축 압출기(A), 단축 압출기(B) 및 단축 압출기(C) 피드 블록에 도입하기 전에 용융 상태로 C(단축 압출기(C)로부터의 용융 수지 조성물), A(단축 압출기(A)로부터의 용융 수지 조성물), B(단축 압출기(B)로부터의 용융 수지 조성물), A 및 C의 순으로 5층의 층 형상으로 적층하여 용융 적층체(g1)를 얻었다. 이어서, 제1에서 제6 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(g1)를 2분할하여 적층하는 공정을 6회 반복하여 320층(5×26층)으로 적층하여 용융 적층체(h1)를 얻었다. 이 때, 용융 적층체의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 단축 압출기(B) 및 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
실시예 8
단축 압출기(A)와 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정함으로써, 단축 압출기(B) 유래의 층의 두께가 단축 압출기(A) 유래의 층의 두께의 4배로 하여 임의의 층과 인접하는 층의 두께가 다른 상태로 조정한 것 이외에는, 실시예 6과 동일하게 하여 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
비교예 1(참고예)
실시예 1에서 사용한 열가소성 수지 조성물(1)을 단축 압출기(A)에 공급하고, 수지 온도 250℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 피드 블록을 이용하지 않고 용융 수지 조성물을 적층시키지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 단층의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
비교예 2
실시예 1에서 사용한 열가소성 수지 조성물(1)을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)에 공급하고, 수지 온도 250℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 피드 블록을 이용하지 않고 용융 수지 조성물을 2층으로 적층하여 용융 적층체(i1)를 얻었다. 이 때, 용융 적층체(i1)의 각층의 두께가 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
비교예 3
실시예 1에서 사용한 열가소성 수지 조성물(1)을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)에 공급하고, 수지 온도 250℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 상기 용융 수지 조성물을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)를 이용하여 용융 상태로 A, B 및 A의 순으로 3층의 층 형상으로 적층하여 용융 적층체(j1)를 얻었다. 이어서, 얻어진 용융 적층체(j1)에 대해 피드 블록을 이용하지 않고 단축 압출기(C)를 이용하여 용융 적층체(j1)의 표면 및 이면에 스킨층을 형성하여 5층의 용융 적층체(k1)를 얻었다. 이 때, 용융 적층체(k1)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A), 단축 압출기(B) 및 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 9㎛의 2축 연신 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
얻어진 2축 연신 폴리프로필렌 필름에 대해, 절연 파괴 강도를 상기 방법에 따라 평가하였다. 얻어진 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 각 실시예 및 비교예의 층수, 헬륨 가스 투과 계수[(mol·m)／(㎡·s·Pa)], 산소 가스 투과 계수(Cmu)[(mol·m)／(㎡·s·Pa)], Cmo／Cmu, 필름 두께(B)[㎛], 필름 중의 단층당 층의 두께(A)[㎛] 및 A／B에 대해서도 표 1에 나타낸다.
Figure 112017091397157-pct00001
실시예 9
폴리스티렌 수지 PSt로 이루어지는 열가소성 수지 조성물(2)을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)에 공급하고, 수지 온도 310℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 상기 용융 수지 조성물을 피드 블록에 도입하기 전에 용융 상태로 A(단축 압출기(A)로부터의 용융 수지 조성물), B (단축 압출기(B)로부터의 용융 수지 조성물), A의 순으로 3층의 층 형상으로 적층한 후, 제1 피드 블록을 이용하여 상기 3층 형상의 용융 수지 조성물을 2분할하고 나서 적층하여 6층으로 하고, 이어서, 제2 피드 블록으로 상기 6층 형상의 용융 수지 조성물을 2분할하고 나서 적층하여 12층(3×22층)으로 적층하여 용융 적층체(a2)를 얻었다. 이어서, 상기 용융 적층체(a2)를 T다이를 이용하여 압출(토출)하고, 이어서, 표면 온도를 70℃로 유지한 금속 드럼에 상기 압출된(토출된) 용융 적층체(a2)를 권취하고 고화시켜, 두께 약200㎛의 캐스트 원반 시트를 얻었다. 이 때, 용융 적층체(a2)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정하였다. 이 캐스트 원반 시트를 115℃의 온도에서 브루크너사 제조 배치식 2축 연신기 KARO IV를 이용하여 흐름 방향으로 2.5배, 이어서 횡 방향으로 2.5배로 연신하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
실시예 10
먼저, 실시예 9와 동일한 방법에 의해 피드 블록을 이용하여 용융 수지 조성물을 12층으로 적층한 용융 적층체(a2)를 얻었다. 이어서, 열가소성 수지 조성물(2)을 단축 압출기(C)에 공급하여 얻어진 용융 수지 조성물을 사용하여 상기 용융 적층체(a2)의 표면 및 이면에 표면 스킨층 및 이면 스킨층(표층 및 이층이라고도 한다)을 형성하고 14층(1＋3×22＋1층)으로 적층하여 용융 적층체(b2)를 얻었다. 이어서, 상기 용융 적층체(b2)를 T다이를 이용하여 압출하였다(토출하였다). 이 때, (1) 상기 용융 적층체(a2)의 표면 및 이면에 형성한 상기 각 스킨층의 두께의 합계가 용융 적층체(b2)의 전체의 두께의 1/4이 되도록 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것과, (2) 상기 각 스킨층을 제외한 용융 적층체(a2)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
실시예 11
먼저, 실시예 9와 동일한 방법에 의해 용융 적층체(a2)를 얻었다. 이어서, 제2 피드 블록에 이어, 제3 및 제4 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a2)를 추가로 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 2회 반복하여 적층함으로써, 용융 수지 조성물을 48층(3×24층)으로 적층하여 용융 적층체(c2)를 얻었다. 이어서, 용융 적층체(a2) 대신에 용융 적층체(c2)를 이용하는 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
실시예 12
먼저, 실시예 9와 동일한 방법에 의해 용융 적층체(a2)를 얻었다. 이어서, 제2 피드 블록에 이어, 제3 및 제4 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a2)를 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 2회 반복하여 용융 수지 조성물을 48층으로 적층하여 용융 적층체(c2)를 얻었다. 이어서, 단축 압출기(C)를 이용하여 용융 적층체(c2)의 표면 및 이면에 표면 스킨층 및 이면 스킨층을 형성하여 용융 수지 조성물을 50층(1＋3×24＋1층)으로 적층하여 용융 적층체(d2)를 얻었다. 이 때, (1) 표면 및 이면에 형성한 상기 각 스킨층의 두께의 합계가 용융 적층체(d2)의 전체의 두께의 1/4이 되도록 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것과, (2) 상기 각 스킨층을 제외한 용융 적층체(c2)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
실시예 13
먼저, 실시예 9와 동일한 방법에 의해 용융 적층체(a2)를 얻었다. 이어서, 제2 피드 블록에 이어, 제3, 제4, 제5 및 제6 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a2)를 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 4회 반복하여 용융 수지 조성물을 192층(3×26층)으로 적층하여 용융 적층체(e2)를 얻었다. 이어서, 용융 적층체(a2) 대신에 용융 적층체(e2)를 이용하는 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
실시예 14
먼저, 실시예 9와 동일한 방법에 의해 용융 적층체(a2)를 얻었다. 이어서, 제2 피드 블록에 이어, 제3, 제4, 제5 및 제6 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a2)를 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 4회 반복하여 용융 수지 조성물을 192층(3×26층)으로 적층하여 용융 적층체(e2)를 얻었다. 이어서, 열가소성 수지 조성물(2)을 단축 압출기(C)에 공급하여 얻어진 용융 수지 조성물을 사용하여 용융 적층체(e2)의 표면 및 이면에 표면 스킨층 및 이면 스킨층을 형성하여 용융 수지 조성물을 194층(1＋3×26＋1층)으로 적층하여 용융 적층체(f2)를 얻었다. 이 때, (1) 표면 및 이면에 형성한 상기 각 스킨층의 두께의 합계가 용융 적층체(f2)의 전체의 두께의 1/4이 되도록 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것과, (2) 상기 각 스킨층을 제외한 용융 적층체(e2)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
실시예 15
실시예 9에서 사용한 열가소성 수지 조성물(2)을 단축 압출기(A), 단축 압출기(B) 및 단축 압출기(C)에 공급하고, 수지 온도 250℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 상기 용융 수지 조성물을 단축 압출기(A), 단축 압출기(B) 및 단축 압출기(C) 피드 블록에 도입하기 전에 용융 상태로 C(단축 압출기(C)로부터의 용융 수지 조성물), A(단축 압출기(A)로부터의 용융 수지 조성물), B(단축 압출기(B)로부터의 용융 수지 조성물), A 및 C의 순으로 5층의 층 형상으로 적층하여 용융 적층체(g2)를 얻었다. 이어서, 제1 부터 제6 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(g2)를 2분할하여 적층하는 공정을 6회 반복하여 320층(5×26층)으로 적층하여 용융 적층체(h2)를 얻었다. 이 때, 용융 적층체의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 단축 압출기(B) 및 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
비교예 4(참고예)
실시예 9에서 사용한 열가소성 수지 조성물(2)을 단축 압출기(A)에 공급하고, 수지 온도 310℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 피드 블록을 이용하지 않고 용융 수지 조성물을 적층시키지 않은 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 단층의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
비교예 5
실시예 9에서 사용한 열가소성 수지 조성물(2)을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)에 공급하고, 수지 온도 310℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 피드 블록을 이용하지 않고 용융 수지 조성물을 2층으로 적층하여 용융 적층체(i2)를 얻었다. 이 때, 용융 적층체(i2)의 각층의 두께가 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
비교예 6
실시예 9에서 사용한 열가소성 수지 조성물(2)을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)에 공급하고, 수지 온도 310℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 상기 용융 수지 조성물을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)를 이용하여 용융 상태로 A, B 및 A의 순으로 3층의 층 형상으로 적층하여 용융 적층체(j2)를 얻었다. 이어서, 얻어진 용융 적층체(j2)에 대해 피드 블록을 이용하지 않고 단축 압출기(C)를 이용하여 용융 적층체(j2)의 표면 및 이면에 스킨층을 형성하여 5층의 용융 적층체(k2)를 얻었다. 이 때, 용융 적층체(k2)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A), 단축 압출기(B) 및 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리스티렌 필름을 얻었다.
얻어진 2축 연신 폴리스티렌 필름에 대해, 절연 파괴 강도를 상기 방법에 따라 평가하였다. 얻어진 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 각 실시예 및 비교예의 층수, 산소 가스 투과 계수(Cmu)[(mol·m)／(㎡·s·Pa)], Cmo／Cmu, 필름 두께(B)[㎛], 필름 중의 단층당 층의 두께(A)[㎛] 및 A／B에 대해서도 표 2에 나타낸다.
Figure 112017091397157-pct00002
실시예 16
폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 PET를 150℃로 3시간 건조시켰다. 그 후, 이러한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 PET로 이루어지는 열가소성 수지 조성물(3)을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)에 공급하고, 수지 온도 285℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 상기 용융 수지 조성물을 피드 블록에 도입하기 전에 용융 상태로 A(단축 압출기(A)로부터의 용융 수지 조성물), B(단축 압출기(B)로부터의 용융 수지 조성물), A의 순으로 3층의 층 형상으로 적층한 후, 제1 피드 블록을 이용하여 상기 3층 형상의 용융 수지 조성물을 2분할하고 나서 적층하여 6층으로 하고, 이어서, 제2 피드 블록으로 상기 6층 형상의 용융 수지 조성물을 2분할하고 나서 적층하여 12층(3×22층)으로 적층하여 용융 적층체(a3)를 얻었다. 추가로, 제2 피드 블록에 이어, 제3 및 제4 피드 블록을 이용하여 용융 적층체(a3)를 2분할하여 적층하는 공정을 추가로 2회 반복하여 용융 수지 조성물을 48층으로 적층하여 용융 적층체(b3)를 얻었다. 이어서, 단축 압출기(C)를 이용하여 용융 적층체(b3)의 표면 및 이면에 표면 스킨층 및 이면 스킨층을 형성하여 용융 수지 조성물을 50층(1＋3×24＋1층)으로 적층하여 용융 적층체(c3)를 얻었다. 이어서, 상기 용융 적층체(c3)를 T다이를 이용하여 압출(토출)하고, 이어서, 표면 온도를 25℃로 유지한 금속 드럼에 상기 압출된(토출된) 용융 적층체(c3)를 권취하고 고화시켜, 두께 약350㎛의 캐스트 원반 시트를 얻었다. 이 때, 표면 및 이면에 형성한 상기 각 스킨층의 두께의 합계가 용융 적층체(c3)의 전체의 두께의 1/4이 되도록 단축 압출기(C)의 토출 비율을 조정하고, 또한, 상기 각 스킨층을 제외한 용융 적층체(b3)의 각층의 두께가 모두 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정하였다. 이 캐스트 원반 시트를 130℃의 온도에서 브루크너사 제조 배치식 2축 연신기 KARO IV를 이용하여, 흐름 방향으로 3.2배, 이어서 횡 방향으로 3.5배로 연신하고, 230℃로 20초간의 열처리를 행하여 결정 배향시켜, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다.
비교예 7(참고예)
실시예 16에서 사용한 열가소성 수지 조성물(3)을 단축 압출기(A)에 공급하고, 수지 온도 285℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 피드 블록을 이용하지 않고 용융 수지 조성물을 적층시키지 않은 것 이외에는, 실시예 16과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 단층의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다.
비교예 8
실시예 16에서 사용한 열가소성 수지 조성물(3)을 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)에 공급하고, 수지 온도 285℃의 온도로 가열 용융하여 용융 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 피드 블록을 이용하지 않고 용융 수지 조성물을 2층으로 적층하여 용융 적층체(d3)를 얻었다. 이 때, 용융 적층체(d3)의 각층의 두께가 동일해지도록 단축 압출기(A) 및 단축 압출기(B)의 토출 비율을 조정한 것 이외에는, 실시예 16과 동일한 공정을 행하였다. 이로써, 두께 30㎛의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다.
얻어진 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 대해, 절연 파괴 강도를 상기 방법에 따라 평가하였다. 얻어진 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 또한, 각 실시예 및 비교예의 층수, 산소 가스 투과 계수(Cmu)[(mol·m)／(㎡·s·Pa)], Cmo／Cmu, 필름 두께(B)[㎛], 필름 중의 단층당 층의 두께(A)[㎛] 및 A／B에 대해서도 표 3에 나타낸다.
Figure 112017091397157-pct00003
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼8의 본 발명의 폴리프로필렌 2축 연신 필름은 비교예 1 및 2와 비교하여 높은 절연 파괴 강도를 갖고 있어, 고온에 있어서의 우수한 절연 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 6 및 8의 결과에 의해, 임의의 층과 그 인접하는 층과의 두께의 비율이 다르게 되어 있어도 높은 절연 파괴 강도를 나타내지만, 필름을 구성하는 각층이 모두 동일한 두께인 방법이 보다 높은 절연 파괴 강도를 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 9∼15의 본 발명의 폴리스티렌 2축 연신 필름에 대해서도 표 2에 나타내는 바와 같이, 동일한 수지 종으로 이루어지는 필름과 비교하여, 보다 높은 절연 파괴 강도를 갖고 있어, 고온에 있어서의 우수한 절연 특성을 갖다는 것을 알 수 있다. 또한, 표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 16의 본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트 2축 연신 필름에 대해서도 동일한 수지 종으로 이루어지는 필름과 비교하여, 보다 높은 절연 파괴 강도를 갖고 있어, 고온에 있어서의 우수한 절연 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 우수한 절연 특성을 갖는 실시예 1∼16의 2축 연신 필름은 콘덴서용 필름으로서 지극히 바람직하다.
본 발명의 콘덴서용 필름은 절연 파괴 강도가 우수하므로, 이 필름을 포함하는 콘덴서에 있어서, 고온하에서의 내전압성, 특히 초기 내전압성을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 복수층으로 구성되는 콘덴서용 필름으로서,
    상기 콘덴서용 필름을 구성하는 단층당 층의 두께가 900nm 이하이고,
    상기 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 콘덴서용 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 이하의 관계식 (1):
    (1) Cmo／Cmu≥1.1
    을 만족시키고, 또한,
    상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼35㎛인 콘덴서용 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수층은 열가소성 수지 조성물로 구성되고,
    상기 복수층이 10층 이상이며,
    상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼30㎛의 두께인 콘덴서용 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지 및 폴리아미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 열가소성 수지를 포함하는 콘덴서용 필름.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 콘덴서용 필름.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 콘덴서용 필름.
  6. 복수층으로 구성되는 콘덴서용 필름의 제조 방법으로서,
    상기 콘덴서용 필름을 구성하는 단층당 층의 두께가 900nm 이하이고,
    상기 콘덴서용 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmu)와, 상기 콘덴서용 필름을 단층으로 하여 형성한 경우의 필름의 산소 가스 투과 계수(Cmo)가, 이하의 관계식 (1):
    (1) Cmo／Cmu≥1.1
    을 만족시키고, 또한,
    상기 콘덴서용 필름의 두께가 1∼35㎛인 콘덴서용 필름의 제조 방법이며,
    열가소성 수지 조성물을 용융하여 용융 수지 조성물을 얻는 용융 공정,
    당해 용융 수지 조성물을 복수층 적층하여 용융 적층체를 얻는 적층 공정, 및
    당해 용융 적층체를 토출하여 필름을 얻는 토출 공정을 포함하는 콘덴서용 필름의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적층 공정을 피드 블록을 이용하여 행하는 콘덴서용 필름의 제조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 필름을 연신하는 연신 공정을 추가로 포함하는 콘덴서용 필름의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연신 공정에 있어서, 상기 필름을 2축 연신하는 콘덴서용 필름의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 콘덴서용 필름의 한쪽 면 또는 양면에 금속 증착막을 갖는 콘덴서용 금속화 필름.
  11. 제 10 항의 필름을 포함하는 콘덴서.
KR1020177026451A 2015-04-30 2016-04-28 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법 KR102024538B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2015-093483 2015-04-30
JP2015093483 2015-04-30
PCT/JP2016/063514 WO2016175331A1 (ja) 2015-04-30 2016-04-28 コンデンサ用フィルムおよびその製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197027191A Division KR20190109582A (ko) 2015-04-30 2016-04-28 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170118854A KR20170118854A (ko) 2017-10-25
KR102024538B1 true KR102024538B1 (ko) 2019-09-24

Family

ID=57199282

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177026451A KR102024538B1 (ko) 2015-04-30 2016-04-28 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법
KR1020197027191A KR20190109582A (ko) 2015-04-30 2016-04-28 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197027191A KR20190109582A (ko) 2015-04-30 2016-04-28 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10629375B2 (ko)
EP (1) EP3291265A4 (ko)
JP (2) JP6516002B2 (ko)
KR (2) KR102024538B1 (ko)
CN (2) CN111292962A (ko)
WO (1) WO2016175331A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110073457A (zh) * 2017-01-03 2019-07-30 Abb瑞士股份有限公司 绝缘系统和电容器
US20180255850A1 (en) * 2017-03-09 2018-09-13 Joshua Benjamin Sullum Neutralized Capacitors as a Portable Source of Antioxidants
WO2021085606A1 (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 王子ホールディングス株式会社 コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム
CN114746265B (zh) * 2019-12-02 2024-01-23 京瓷株式会社 金属化薄膜和使用该金属化薄膜的薄膜电容器
CN113406407B (zh) * 2021-05-10 2022-05-10 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种辅助电源支撑电容监测方法及系统
WO2023188598A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 東レ株式会社 ポリプロピレンフィルム、それを用いた金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004193181A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Mitsubishi Polyester Film Copp コンデンサ用ポリエステルフィルム
US20100172066A1 (en) 2008-10-16 2010-07-08 Eric Baer Multilayer polymer dielectric film
JP2013125936A (ja) * 2011-12-16 2013-06-24 Shin Etsu Polymer Co Ltd フィルムキャパシタ用フィルム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3759647A (en) * 1969-04-10 1973-09-18 Turner Alfrey Us Apparatus for the preparation of multilayer plastic articles
CN1029603C (zh) * 1988-04-13 1995-08-30 出光兴产株式会社 树脂层压片材和它的制造方法
JPH03109713A (ja) * 1989-09-25 1991-05-09 Kao Corp 固体コンデンサ
AU694143B2 (en) * 1993-10-04 1998-07-16 3M Innovative Properties Company Cross-linked acrylate coating material useful for forming capacitor dielectrics and oxygen barriers
JPH09326330A (ja) * 1996-06-03 1997-12-16 Nissin Electric Co Ltd ポリイミド／ポリプロピレン積層型フィルムコンデンサ
KR19980033213A (ko) * 1996-10-31 1998-07-25 조셉제이.스위니 스퍼터링 챔버내의 미립자 물질 발생 감소 방법
KR20010049908A (ko) * 1999-07-30 2001-06-15 고오사이 아끼오 가스 차단성 필름 및 이의 제조방법
US6582807B2 (en) * 2000-04-07 2003-06-24 Case Western Reserve University Polymer 1D photonic crystals
JP4778683B2 (ja) * 2004-01-29 2011-09-21 帝人デュポンフィルム株式会社 ２軸延伸ポリエステルフィルムおよびそれからなるフィルムコンデンサー
WO2005073318A1 (ja) 2004-01-29 2005-08-11 Teijin Dupont Films Japan Limited 二軸配向フィルム
JP4723296B2 (ja) 2005-07-01 2011-07-13 帝人デュポンフィルム株式会社 フィルムコンデンサー用二軸配向フィルムおよびそれからなるフィルムコンデンサー
JP4800795B2 (ja) * 2006-02-27 2011-10-26 ニチコン株式会社 金属化フィルムコンデンサ及びコンデンサ素子
JP5283350B2 (ja) * 2007-04-25 2013-09-04 Ｓａｂｉｃイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社 コンデンサー用ポリエーテルイミドフィルム
CN105793937B (zh) * 2013-12-03 2020-09-15 Abb电网瑞士股份公司 多层电介质聚合物材料、电容器、材料用途及其形成方法
CN107405823A (zh) * 2015-03-27 2017-11-28 东丽株式会社 电容器用双轴取向聚丙烯膜、金属层叠膜及薄膜电容器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004193181A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Mitsubishi Polyester Film Copp コンデンサ用ポリエステルフィルム
US20100172066A1 (en) 2008-10-16 2010-07-08 Eric Baer Multilayer polymer dielectric film
JP2013125936A (ja) * 2011-12-16 2013-06-24 Shin Etsu Polymer Co Ltd フィルムキャパシタ用フィルム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019169713A (ja) 2019-10-03
US20180114642A1 (en) 2018-04-26
JP6516002B2 (ja) 2019-05-22
US10629375B2 (en) 2020-04-21
JPWO2016175331A1 (ja) 2018-01-18
CN107533917A (zh) 2018-01-02
EP3291265A1 (en) 2018-03-07
CN111292962A (zh) 2020-06-16
CN107533917B (zh) 2020-03-03
KR20190109582A (ko) 2019-09-25
KR20170118854A (ko) 2017-10-25
WO2016175331A1 (ja) 2016-11-03
EP3291265A4 (en) 2018-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102024538B1 (ko) 콘덴서용 필름 및 그 제조 방법
US9123471B2 (en) Biaxially stretched polypropylene film, metallized film and film capacitor
EP3372382B1 (en) Biaxially oriented polypropylene film, multilayered film including metal film, and film capacitor
KR101811079B1 (ko) 이축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속화 필름 및 필름 컨덴서
CN108699265B (zh) 双轴取向聚丙烯薄膜、金属膜层叠薄膜和薄膜电容器
KR102244757B1 (ko) 콘덴서용 2축 연신 폴리프로필렌 필름
US9805868B2 (en) Biaxially stretched polypropylene film for capacitors, metallized film, and film capacitor
JP6304470B1 (ja) 二軸延伸ポリプロピレンフィルム、コンデンサ用金属化フィルム、及び、コンデンサ
KR20100077035A (ko) 콘덴서용 이축연신 폴리프로필렌 필름 및 그것을 이용한 증착 필름 및 콘덴서
US20160024641A1 (en) Biaxially oriented polypropylene film, metallized film and film capacitor
US9991052B2 (en) Biaxially stretched polypropylene film for capacitor, metallized film, and film capacitor
EP3196234A1 (en) Polypropylene film and film capacitor
WO2016167328A1 (ja) コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム
JP2007169595A (ja) コンデンサ用ポリプロピレンフイルム
WO2021166994A1 (ja) ポリプロピレンフィルム、それを用いた金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサ
JP2019044171A (ja) ポリプロピレンフィルム、金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサ
JP2019140396A (ja) コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant