TW487938B - polyester film for heat-resistant capacitor, its metallized chemical film and heat-resistant film capacitor - Google Patents
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Description
487938 A7 B7 五、發明說明(ί ) 技術領i 本發明係有關一種適於耐熱性電容器用聚酯薄膜, 更詳言之,係有關一種即使在高溫下仍具有優異絕緣體積 電阻及絕緣破壞電壓之耐熱性電容器用聚酯薄膜,其金屬 化學薄膜及用它之耐熱性薄膜電容器。 先前技術 自古以來直至目前爲止,廣爲使用雙軸配向聚酯薄膜 作爲介電層,且在其表面上形成金屬蒸熔層作爲電極所形 成的電容器。而且,近年來爲使作爲電容器之使用溫度範 圍增廣,揭示有在作爲主成分之聚酯中混合不同種的聚酯 或聚碳酸酯,且將使用溫度提高至高溫側之技術。例如曰 本特公平7-21070號公報中揭示使用由多種聚酯之混合物 所成的薄膜,具有優異耐熱性之電容器用薄膜。 此外,使用聚酯薄膜作爲電容器之介電體時,通常爲 使小型形狀化,與金屬箔捲取,在聚酯薄膜表面預先設有 金屬層之金屬化學薄膜捲取,或藉由積層作成元件後,進 行壓製,電極加工,樹脂包埋或箱子收納,電氣特性(主 要爲靜電容納)之安定化,一般在一定溫度下予以熱處理。 使用該聚酯薄膜作爲電容器之介電體時,直至電容器 完成爲止聚酯薄膜會受到各種熱壓製或機械壓製的作用。 結果,所完成的電容器,原本聚酯薄膜原料所具有的絕緣 電阻或絕緣破壞電壓等較所期待的電容器特性更爲降低。 而且,聚酯薄膜之性能不佳時,電容器特性會降低。此外, 所作成的電容器實際組入機器中時,在使用環境下使用中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 零裝--------訂----------% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 48^793^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(2) 之機能降低或受到破壞時(充電壽命不佳),就機器之安定 性而言大有問題。 對該課題而言,自古以來檢討薄膜強度,伸度,表面 粗糙度或電容器加工時之壓製條件,熱處理條件等,並進 行改善。例如於特開昭53-64753號公報中揭示規定縱方 向強度與薄膜表面突起數之優異電容器用聚酯薄膜。 然而,習知聚酯薄膜的玻璃轉移溫度約爲10(TC,使 用該聚酯薄膜作爲介電體之電容器,在90°C以上之溫度 條件下由於絕緣破壞電壓降低,容易引起電容器遭受破壞 的問題,故有其使用溫度範圍限制於90°C以下之薄膜基 本性能缺點。另外,可確認藉由以上述習知技術所示聚酯 間混合物的薄膜可提高耐熱性,惟藉由酯交換反應會有結 晶性降低,尺寸安定性降低,且缺乏製膜安定性的問題, 而不易予以實用化,且絕緣破壞電壓等特性不佳者。 本發明係爲改良習知聚酯薄膜之缺點者,目的係提供 即使在90°C以上的高溫條件下仍具有優異電氣特性(絕緣 體積電阻,絕緣破壞電壓等)之耐熱性電容器用聚酯薄膜, 其金屬化學薄膜及使用該薄膜在高溫下充電壽命優異的耐 熱性薄膜電容器。 發明之揭示 本發明爲解決上述課題,再三深入硏究的結果,本發 明係提供一種耐熱性電容器用聚酯薄膜,其特徵爲爲含有 聚酯(A)與聚醯亞胺(B)之雙軸配向聚酯薄膜,該雙軸配向 薄膜之玻璃轉移溫度爲105°C〜145°C,該薄膜之長度方 向的斷裂拉伸度爲70%〜150%。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------^----------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 487938 A7 B7 五、發明說明(3) 另外,本發明之耐熱性電容器用聚酯薄膜係表面粗糙 度(Ra)爲10nm〜140nm,聚酯(A)爲以對It酸乙二酯爲主 成分之聚酯,聚醯亞胺(B)爲聚醚醯亞胺,雙軸配向聚酯 薄膜之介電損失(tan δ)的開始溫度爲85〜120T:,雙軸配 向聚酯薄膜在125 °C之絕緣體積電阻(IR)爲1.0X1014〜5.0 XI Ο16 Ω · cm,聚醯亞胺(Β)之含有率爲雙軸配向聚酯薄膜 全部重量的5〜30重量%,以及150°C、30分鐘之雙軸配 向聚酯薄膜長度方向之熱收縮率以2.5 %以下較佳。 而且,本發明之耐熱性電容器用金屬化學薄膜係爲在 上述耐熱性電容器用聚酯薄膜之至少一面上藉由蒸熔等以 形成金屬層者,另外,本發明耐熱性薄膜電容器係使用該 耐熱性電容器用金屬化學薄膜。 實施發明之最佳形態 本發明之耐熱性電容器用聚酯薄膜係以聚酯(A)與聚 醯亞胺(B)構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 構成本發明之耐熱性電容器用聚酯薄膜的聚酯(A), 爲芳香族二羧酸、脂環族二羧酸或脂肪族二羧酸與二醇爲 主要構成成份的聚酯。芳香族二羧酸例如可使用對酞酸、 異酞酸、酞酸、M-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧 酸、二苯甲酮二羧酸、4,4’-二苯基二羧酸、3,3’-二苯基二 羧酸、4,4’-二苯醚二羧酸、4,4、二苯基楓二羧酸等,其中 以對酞酸,2,6-萘二羧酸較佳。脂環族二羧酸成分例如可 使用六氫對酞酸、1,3-金剛烷二羧酸、環己烷二羧酸等。 脂肪族二羧酸成分例如可使用己二酸、琥珀酸、壬二酸、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 487938 A7 _ B7 五、發明說明(4) 半一酸、癸一酸、十一院一酸等。此等之酸成分可僅使用 一種’亦可單獨2種以上倂用。另外,亦可使部分經基乙 氧基苯甲酸等之氧酸共聚合。而且,二醇成分例如可使用 甲基氫醌、4,4、二羥基聯苯、4,4,-二羥基二苯基楓、4,4,-二羥基二苯基硫化物、4,4’-二羥基二苯甲酮、對-二甲苯 醇等芳香族二醇、乙二醇、丨,2_丙二醇、丨,3_丙二醇、新 戊醇、1,3-丁二醇 ' 1,4-丁 二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、 1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、ι,4-環己烷二甲醇、 二乙二醇、三乙二醇、聚烷二醇、2,2,-雙(4,-/3 -羥基乙氧 基苯基)丙烷等,其中較佳爲使用乙二醇、丨,4_丁二醇、1,4_ 環己烷二甲醇、二乙二醇’更佳爲使用乙二醇等。此等之 二醇成分可僅使用一種或二種以上倂用。而且,使本發明 之聚酯中偏苯三酸、均苯三酸、丙三醇、季戊四醇、2,4-二氧化苯甲醇、月桂醇、異氰酸苯酯等之多單官能化合物 等之其他化合物以聚合物實質上爲線狀之範圍內共聚合。 使醇成分以外之對-羥基苯甲酸、間-羥基苯甲酸、2,6-羥 基萘酸等之芳香族羥基羧酸及對-羥基苯酚、對-胺基苯甲 酸等,在不會損及本發明目的下少量即可,另予以共聚合。 本發明以對酞酸乙二酯單位,或2,6-萘二甲酸乙二酯 爲主成分之聚酯,就達成本發明效果而言較佳,異對酞酸 乙二酯爲主成分之聚酯例如有聚對酞酸乙二酯(PET)及以 聚對酞酸乙二酯爲主成分之共聚物及變成體就具有本發明 效果而言更佳。此處,異對酞酸乙二酯爲主成分之聚酯係 爲至少含有70莫耳%以上對酞酸乙二酯單位之聚酯。此 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNSXA4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂---------線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 _ B7 五、發明說明(r) 處,酸成分可以爲使對酞酸外之少量其他酸成分共聚合 者。而且,亦可以與乙二醇外之其他醇成分共聚合者。對 酞酸外之酸成分例如有異酞酸、萘二羧酸、己二酸、癸二 酸等。而且,乙二醇外之醇成分係以三乙二醇、二乙二醇、 四乙二醇、環己烷二甲醇等較佳。本發明所使用的聚酯(A) 原料的固有黏度,就與所配合的聚醯亞胺(B)之熔融摻合 性、製膜性、熔融熱安定性而言,較佳者爲0.55〜2.Odl/g, 更佳者爲0.6〜1.4dl/g,最佳者爲0.65〜1.0dl/g。 本發明之聚醯亞胺(B)係爲含有環狀醯亞胺基之熔融 成形性聚酯,只要是本發明目的可使用者皆可,沒有特別 的限制,惟以含有脂肪族、脂環族或芳香族系醚單位與環 狀醯亞胺基爲重複單位的聚醚醯亞胺更佳。例如有美國專 利第4 14 1 927號說明書,專利第2622678號,專利第2606912 號,專利第26069 14號,專利第25 965 65號,專利第2596566 號,專利第2598478號公報所記載的聚醚醯亞胺,專利第 25985 36號,專利第2599 1 7 1號,特開平9-48852號公報, 專利第2565556號,專利第2564636號,專利第2564637 號,專利第25 63548號,專利第2563 547號,專利第25 5 834 1 號,專利第2558339號,專利第2834580號各公報所記載 的聚合物等。 而且,在不阻害本發明效果之範圍內,在聚醯亞胺(B) 之主鏈上可含有除環狀醯亞胺、醚單位以外之構造單位’ 例如有芳香族、脂肪族、脂環族酯單位、氧化羰基單位等。 而且,在不損及本發明效果之範圍內’在聚醚醯亞胺 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝---I----訂---------線秦 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 ----- B7__ 五、發明說明(& ) 之主鏈上亦可含有除環狀醯亞胺、醚單位以外之構造單 位’例如芳香族、脂肪族、脂環族酯單位、氧化羰基單位 等。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明可使用較佳的聚醚醯亞胺之具體例,如以下述 一般式所示之聚合物。
(其中R:係表示具有6〜30個碳原子之2價芳香族或脂肪 族殘基,R2係表示選自以具有6〜30個碳原子之2價芳 香族或芳香族殘基,具有2〜20個碳原子之伸烷基’具有 2〜20個碳原子之伸環烷基,及具有2〜8個碳原子之伸 烷基鏈停止的聚二有機基矽氧烷基所成群的2價有機 基)。 上述Ri,R2例如下述式所示之芳香族殘基。
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ch3 (CH2)n— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 487938 A7 ______ B7 五、發明說明(γ) 本發明就與聚(A)酯之相溶性,成本,熔融成形性等 而言,以具有下述式所示構造單位之2,2-雙[4-(2,3-二羧 基本興基)本基]丙院一 與間-伸苯基一·胺,或對-伸苯基 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 二胺之縮合物較佳。該聚醚醯亞胺可自”烏魯迪姆(譯音),, 之商品名,紀衣(譯音)塑膠公司取得。
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明就與聚酯(A)之相溶性、成本、熔融成形性而 言,以玻璃轉移溫度爲35(TC以下較佳(更佳者爲250°C以 下)之聚醚醯亞胺較佳,2,2-雙[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基] 丙烷二酐與間-伸苯基二胺或對-伸苯基二胺之縮合物就與 聚酯(A)之相溶性、成本、熔融成形性等而言最佳。該聚 醚醯亞胺係爲己衣(譯音)塑膠公司製^UltemlOOO或5000 系」之商品名爲已知。 本發明之聚酯薄膜爲含有聚酯(A)與聚醯亞胺之雙軸 配向聚酯薄膜。雙軸配向可藉由使聚酯(A)與聚醯亞胺之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 487938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(S) 未拉伸薄膜朝長度方向及寬度方向以1段或2段式以上拉 伸予以適當改變。 於本發明中爲達成本發明目的時必須使雙軸配向聚酯 薄膜之玻璃轉移溫度爲105〜145 °C。若玻璃轉移溫度小 於105t時無法得到本發明目的之薄膜電容器在高溫下聚 有良好充電壽命,反之,若玻璃轉移溫度大於145°C時製 膜性惡化,大多產生薄膜破壞情形,薄膜在高溫下絕緣破 壞電壓變小。本發明雙軸配向聚酯薄膜之玻璃轉移溫度, 就製膜性,高溫下之充電壽命性而言爲115〜140°C較佳, 更佳者爲120〜135°C。 於本發明中雙軸配向聚酯薄膜之長度方向的斷裂伸度 必須爲70%〜150%。長度方向之斷裂強度以80%〜150% 較佳,更佳者爲90%〜140%,最佳者爲100%〜130%。長 度方向之斷裂伸度在本發明範圍之外時,不僅絕緣破壞電 壓降低,且充電壽命降低,無法得到本發明目的效果。而 且,以蒸熔等使薄膜表面金屬化學加工時,或爲形成電容 器積層金屬化學表面時等,容易產生薄膜切斷•破損或薄 膜拉伸等問題,故不爲企求。 本發明雙軸配向聚酯薄膜之表面粗糙度(Ra)爲10nm 〜140nm,可保持本發明聚酯薄膜具有的優異特性,且可 得高溫下充電壽命優異的耐熱性薄膜電容器,就達成本發 明目的而言爲所企求。若表面粗糙度小於10nm時,容易 促使作爲電容器之介電體的聚酯薄膜部分惡化,且易使充 電壽命不佳。另外,表面粗糙度大於140nm時,所作成 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------·裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 487938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(1 ) 的電容器之絕緣破壞電壓降低,不易得到性能佳的電容 器。本發明雙軸配向聚酯薄膜的表面粗糙度以20nm〜 I20nm較佳,更佳者爲30nm〜lOOnm,最佳者爲35nm〜 85nm 〇 本發明聚酯薄膜之10點平均粗糙度(Rt),就薄膜之 平滑性及生產性、電容器加工性而言爲900nm〜2000nm 較佳,更佳者爲I200nm〜I 800nm。另外,50μιη以上之粗 大粒子就因絕緣缺陷降低性能而言,以I 5個/m2較佳,更 佳者爲5個/m2。 . 本發明就高溫下絕緣體積電阻、絕緣破壞電壓等電氣 特性、充電壽命而言,雙軸配向聚酯薄膜中上述(B)聚醯 亞胺之含量以5〜30重量%較佳,更佳者爲8〜25重量%, 最佳者爲10〜20重量%。在押出機使聚酯(A)與聚醯亞胺(B) 摻合,互溶,改良聚酯(A)之電氣特性時,聚醯亞胺(B)之 含量以5重量%較佳。另外,對以熔融押出工程所得的薄 膜而言施予雙軸拉伸及熱處理,使薄膜配向且作爲電容器 時爲提高高溫下之充電壽命而言,聚醯亞胺(B)之含量以 3 0重量%以下較佳。 本發明雙軸配向聚酯薄膜之介電損失(tan (5 )開始溫度 以85〜120°C較佳,更佳者爲90〜llO°C,最佳者爲95〜100 °C。若介電損失(tan 6 )之開始溫度小於85t時,在高的 使用環境溫度下有充電壽命降低傾向。反之,若介電損失 (tan (5)之開始溫度大於120°C時,容易引起作爲介電體之 聚酯薄膜的絕緣破壞電壓降低,結果在高的使用環境溫度 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------I--裝--------訂·!------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 487938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(β) 下有充電壽命惡化傾向。 而且,本發明雙軸配向聚酯薄膜在125°C下絕緣體積 電阻(IR)以 1.0Χ1014Ω · cm 〜5.〇χ1016Ω · cm 較佳,更佳 者爲 5.〇χ1014Ω · cm〜1.〇χ1016Ω · cm,最佳者爲 8.〇χ1014 Ω · cm〜8·〇χ1015Ω · cm。爲改良使用本發明雙軸配向聚 酯薄膜作爲介電體的電容器在高的使用環境溫度下絕緣破 壞電壓,必須注意不使其小於1.0 χΙΟ14 Ω · cm。反之,125 °C之絕緣電阻大於5.0><1016Ω · cm時,製膜性容易變得 不佳,且在高的使用環境溫度下充電壽命有惡化傾向。 本發明雙軸配向聚酯薄膜在150°C、30分鐘下長度方 向的熱收縮率以2.5%以下較佳,更佳者爲2.0%以下,最 佳者爲1.5%以下。150°C之熱收縮率大於2.5%時,必須注 意金屬在蒸溶工程中之熱收縮作用變大、產生皺摺、處理 性降低、使用作爲電容器時電氣特性有惡化傾向。 本發明雙軸配向聚酯薄膜之固有黏度(IV)爲0.56〜 1.5dl/g時,就薄膜之表面缺點、薄膜中之粗大粒子降低、 薄膜之熱收縮率降低以及製膜性而言較佳。更佳的薄膜之 固有特性爲0.61〜0.8dl/g,最佳者爲0.62〜0.70dl/g。若 固有特性小於0.55dl/g之薄膜於製膜時,容易引起薄膜破 裂’不易安定地製膜。若固有特性大於1.5dl/g時,薄膜 之熱收縮率容易變大。 本發明薄膜之厚度方向的折射率,就本發明之效果發 現而言以1.470〜1.540較佳。更佳的厚度方向之折射率爲 1.490〜1.540,最佳者爲 1.490〜1.530。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 487938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(丨/ ) 本發明雙軸配向薄膜之長度方向的楊氏率(YMD)與寬 度方向之楊氏率(YTD)的和(YMD + YTD)以8〜15Gpa較佳, 更佳者爲9〜13GPa,最佳者爲10〜12GPa。若楊氏率之 和小於8 GPa時,本發明薄膜之斷裂伸度容易變大,絕緣 破壞電壓等電氣特性容易不佳。反之,若楊氏率之和大於 1 5 GPa時,薄膜之熱收縮率變大,且薄膜容易破裂。 變更本發明耐熱性電容器用聚酯薄膜之表面粗糙度 時,以在含有對酞酸乙二酯單位作爲主成分之聚酯與聚醯 亞胺的樹脂中添加無機粒子或有機粒子等較佳。此等添加 粒子之粒徑、配合量、形狀等可視目的之表面粗糙度而定 適當地選擇。平均粒徑以0.05〜3// m,添加量以〇.〇1重 量%〜3重量%。而且,所使用的添加粒子可以爲一種平 均粒徑,亦可以組合二種以上不同的平均粒徑更佳。 無機粒子之具體例可使用二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦 等之氧化物、高嶺土、滑石、蒙脫石等之複合氧化物、碳 酸鈣、鈦酸鋇等碳酸鹽、磷酸鋇等之硫酸鹽、鈦酸鋇、鈦 酸鉀等之鈦酸鹽、磷酸鈣等之磷酸鹽等。 惟不受此等所限制。氧化矽可以爲真球狀或多孔質。 而且’有機粒子之具體例可使用聚苯乙烯或交聯聚苯 乙烯粒子、苯乙烯•丙烯酸系及丙烯酸系交聯粒子、苯乙 烯•甲基丙烯酸系交聯粒子等乙烯系粒子、苯并胍•甲 醛、矽、聚四氟乙烯等之粒子,惟不受此等所限制,構成 粒子的部份中至少一部份對聚酯而言爲不溶的有機高分子 粒子。 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂-----I--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 — B7 五、發明說明(11) 本發明之耐熱性電容器用聚酯薄膜中,爲使薄膜表面 之突起形成之上述無機粒子或有機粒子外,在不損及本發 明效果之範圍內可少量添加其他的各種添加劑例如有抗氧 化劑、熱安定劑及結晶核劑等。 構成本發明介電體之雙軸配向聚酯薄膜的厚度沒有特 別的限制,以0.5〜15" m較佳。本發明揭示的薄膜特別 有效。捲回型耐熱性薄膜電容器用途爲1.5〜10// m。晶 片狀耐熱性薄膜積層電容器用途以0.5〜3// m更佳。 捲回型或片狀型等耐熱性薄膜電容器可以習知的方法 製造。導電體可以爲使金屬成箔狀體之金屬箔或在上述介 電體(耐熱性電容器用聚酯薄膜)上使金屬真空蒸熔,濺射 法等之方法形成金屬薄膜。 構成導電體之金屬例如有銘、鋅:、錫、欽、鎮或此等 之合金等,惟不爲此等所限制。此外,本發明之電容器的 形狀沒有關係,惟通常具有導線之型式,或不具導線之在 基板表面上直接焊接的型式(即片狀電容器)皆可。而且, 本發明之電容器可使用於交流及直流之任一用途,可活用 於必須長期耐用性之汽車、變換器照明、通信機器範圍各 種電容器。 其次,聚酯(A)使用聚對酞酸乙二酯(PET),聚醯亞胺 (B)使用己衣塑膠公司製”烏魯迪姆”時,說明有關本發明 耐熱性電容器用聚酯薄膜的較佳製造法,惟本發明不受限 於下述製法。 首先,使以對酞酸爲主成分之羧酸或其烷酯與以乙二 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------— — — — — -----I I------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 487938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(ί $ ) 醇爲主成分之醇類,在鈣、鎂、鋰、錳元素等之金屬觸媒 化合物存在下,在130〜260°C下進行酯化或酯交換反應。 然後,添加銻、鍺、鈦元素所成的觸媒化合物及磷化合物, 在高真空’溫度220〜300 °C下聚縮合反應。上述磷化合 物之種類爲亞磷酸,磷酸、磷酸三酯、膦酸、膦酸酯等, 沒有特別限制,且此等之磷化合物可以二種以上倂用。上 述觸媒化合物之添加量沒有特別的限制,就提高薄膜之絕 緣體積電阻而言以鈣、鎂、鋰、錳等觸媒金屬化合物與磷 化合物之比滿足下述式較佳。 0.3^ (M/P)^ 1.8 (其中Μ係爲薄膜中之鈣、鎂、鋰、錳等,觸媒金屬元素 之全部莫耳數Ρ係爲薄膜中之磷元素莫耳數)。 此外,酯化或酯交換後在聚縮合之任意階段中視其所 需要而添加化劑、熱安定劑、平滑劑、紫外線吸收劑、核 生成劑、表面突起形成用無機及有機粒子。 本發明就改良介電損失之開始溫度及絕緣破壞電壓而 言,將聚酯(Α)與聚醯亞胺(Β)—起投入雙軸摻合押出機 中,預先作成聚酯(Α)/聚醯亞胺(Β)之重量分率爲40/60〜 60/40之混合原料,且將該混合原料,與聚酯(Α)及視其所 需此等回收原料一起投入押出機,降低聚醯亞胺(Β)之重 量分率,使目的之組成薄膜製膜較佳。如此,預先作成添 加有高濃度聚醯亞胺(Β)之混合原料,再以聚酯(Α)稀釋使 用時,薄膜中之聚醯亞胺(Β)樹脂與PET相溶(聚合物之分 散範圍大小約爲1 Onm以下),成本優異,容易製得高品質 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -i---I--訂------I —線泰 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 B7_____
五、發明說明(ISO 電容器用雙軸配向聚酯薄膜。 上述較佳的製法之具體條件如下所述。 首先,使(A)PET之粒料與(B)”烏魯迪姆”1010之粒料 以一定的比例混合,供應給加熱至270〜300°C之孔式2 軸摻合押出機,藉由PET使”烏魯迪姆”之可塑化混合’ 經由”烏魯迪姆”之均勻微分散,進行PET與”烏魯迪姆”之 毫微順序混合,以裝設有2穴孔式3段押出型之螺旋者較 佳,此時之切變速度以100〜SOOsecr1,滯留時間以3〜10 分較佳。 然後,藉由上述粒料化作業所得的PET與”烏魯迪 姆”1010所成混合片,稀釋用PET片,及視其所需製膜後 回收原料適當配合所定含量之”烏魯迪姆”1010,且在180 °C下真空乾燥3小時以上。然後,將此等投入押出機中’ 在270〜320°C下熔融押出,通過過濾器後,藉由T塑模 吐出成片狀,使該片狀物治接於表面溫度爲2 0〜7 0 C之 冷卻桶上予以冷卻固化,製得實質上無配向狀態之未拉伸 聚酯薄膜。 其次,使該未拉伸聚酯薄膜雙軸拉伸、配向。拉伸的 方法可使用逐次雙軸拉伸或同時雙軸拉伸法。 雙軸拉伸的條件沒有特別的限制’朝薄膜之長度方向 及寬度方向以一段式或二段式以上之多段式,以3.0〜6.0 之倍率拉伸。拉伸溫度爲90〜180°C時,未拉伸聚酯薄膜 之玻璃轉移溫度(Tg)〜(Tg + 40)°C之範圍朝長度方向及寬度 方向進行雙軸拉伸較佳。另外,視其所需亦可進行再拉伸。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
· ϋ tmmm ϋ a·— -1 ·ϋ 一-β,· I I I I I 487938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(丨r) 視拉伸方式’溫度而定,使薄膜之斷裂伸度在本發明所揭 不的特疋範圍’就製得本發明之薄膜而言拉伸倍率以設定 爲長度方向,寬度方向3〜4倍較佳。爲4倍以上之拉伸 時’必須注意無法提高配向。另外,拉伸後之熱處理在2 1 〇 °C〜聚酯(A)之熔點溫度,較佳者爲210〜245 t下熱處理 1〜3 0秒較佳。此外,熱處理或/及外加長度方向之1〜9 % 鬆弛處理’就製得本發明耐熱性電容器用聚酯薄膜而言有 效。本發明以使製膜的薄膜在50〜1 20 °C之溫度條件下進 行蝕刻處理5分鐘〜500小時較佳。 其次,說明有關本發明耐熱性薄膜電容器之製法。 以如上述所得的耐熱性電容器用聚酯薄膜作爲介電 體’以金屬箔或金屬薄膜作爲導電體,作成耐熱性電容器 用金屬化學薄膜,且使其捲成平板或圓筒狀以作成電容器 元件,以使用金屬薄膜作爲導電體之金屬化學薄膜者容易 得到本發明之效果,故較佳。此時,金屬薄膜形成法可使 用習知的蒸熔法、濺射法等。使用蒸溶膜厚爲50〜200埃, 或金屬膜之表面電阻値爲0.5〜5Ω /cm之蒸熔金屬化學薄 膜的電容器,就得到本發明之效果而言較佳。 然後,使如此所得的電容器元件以常法予以壓製,端 面密封及裝設導線,視其所需進行電壓處理,熱處理等之 電容器。此處,元件作成時之壓製係在溫度爲120〜180 °C,壓製壓力爲20〜100kg/cm2之條件下處理1〜30分鐘’ 就藉由部分損傷以抑制充電壽命降低而言較佳。更佳爲在 溫度爲120〜145°C,壓製壓力爲20〜60kg/cm2之下處理1 〜8分鐘。 本發明在上述耐熱性電容器用聚酯薄膜上施予習知之 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---------.——^衣--------訂---------線争 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 外/938 A7 B7 、發明說明(A ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電暈放電處理,且以具有黏合性、熱密封性、耐濕性、平 滑性及表面平滑性等爲目的時,可使用積層多種聚合物之 構成,或以有機或/及無機組成物被覆之構成。而且,本 發明亦可使用在電容器中含浸有絕緣油等,即作爲油浸電 容器。 [物性之測定方法及效果之評估方法] 特性値之測定方法及效果之評估方法如下所述。 (1) 固有黏度 使用在鄰氯苯酚中,25t下所測定的溶液黏度以下式 計算之値。換言之,
7? sp/C:[ 7?] + K[ 77 ]2 · C (其中77 sp =(溶液黏度/溶劑黏度)—1,C係表示溶劑l〇〇ml 之溶解聚合物重量(g/100ml,通常1·2),K係表示哈金 斯(譯音)定數(0.343),而且,溶液黏度、溶劑黏度係 使用歐斯頓瓦魯頓(譯音)黏度計測定,單位爲[dl/g])。 (2) 玻璃轉移溫度 以類似等溫法,在下述裝置及條件下進行比熱測定, 以JIS K7121予以決定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 裝置:TA Instrument公司製溫度調整DSC 測定條件: 加熱溫度:270〜570K(RCS冷卻法) 溫度校正:高純度銦及錫之熔點 溫度調整振幅:±1K 溫度調整週期:60秒 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 '-------Β7______ 五、發明說明(ι7 ) 昇溫階段·· 5K 試料重量:5mg 試料容器:鋁製開放型容器(22mg) 參考容器:鋁製開放型容器(18mg) (3) 表面粗糙度(Ra,Rt) 使用小板硏究所至高精度薄膜段差計ET-1 0予以測 定,以nS-B-0601爲基準,求取中心線平均表面粗糙 度(Ra,Rt)。觸針前端半徑0.5 // m,針壓5mg,測定 長1mm,切斷長〇.〇8mm。 (4) 介電損失(tan (5 )之開始溫度 有關在薄膜兩面上施有金屬蒸熔之金屬化學薄膜,以 周波數60Hz測定溫度特性,且以tan 5開始分配的外 插線與自常溫之昇溫過程的基線交點溫度作爲開始溫 度。 測定裝置:TA因斯茲魯面頓(譯音)公司製2970型介 電率分析裝置(DEA) 測定面積:2 5 4.3 8 m m2 電極壓製壓力·· 200N 溫度上昇速度:2°C /min (5) 絕緣電阻(IR) 以nS-C-2318爲基準予以測定。詳言之,係爲在薄膜 兩面上使鋁蒸熔以作成直徑5Omm之圓形電極,且在 可加熱的烤箱中,黃銅製電極板間放置蒸熔試樣,經 由導線加壓,以下述條件測定薄膜之絕緣電阻。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
· I ϋ 1 «ϋ ϋ 一· n I n I n ϋ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^/938 A7 -------_B7___ i Λ發明說明(|<? ) 烤箱溫度:125T:
力口壓:250V 測定器:東亞電波工業(股)製超絕緣計[SM-8210] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 自所測定的電阻値(A)以下式計算求得絕緣電阻(IR)。 絕緣電阻(Ω · cm)=19.6xA/t (其中19.6係表示電極面積(cm2),A係表示所讀取的 電阻値(Ω ),t係表示薄膜厚度(cm)) (6) 斷裂伸度 以ASTM-D882所規定的方法,以薄膜之長度方向,使 用因斯頓龍型之拉伸試驗機測定。測定係爲下述之條 件。 測定裝置:歐里恩迪克(譯音)(股)薄膜強伸度自動測定 裝置 「天西龍(譯音)AMF/RTA-100」
試料大小:寬lOmmX試長100mm 拉伸速度:200mm/分 測定環境:溫度23°C,濕度65%RH (7) 熱收縮率 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以JIS C2318爲基準,薄膜之長度方向,以下述條件 予以測定。 試料大小:寬10mm,標線間隔200mm 測定條件1 :溫度15(TC,處理時間30分鐘,無荷重 狀態 熱收縮率(%) = [(1^虬)/1^] X 100 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 __ B7 五、發明說明(/f) L〇 :加熱處理前之標線間隔 L .加熱處理後之標線間隔 (8) 折射率 折射率係以〗IS K7 105所規定的方法,使用鈉〇線作 爲光源’使用(股)亞塔古(譯音)製之阿貝折射計4型予 以測定。而且,固定液使用二碘甲烷,在23它、65 %RH 測定。 (9) 絕緣破壞電壓(DC-BDV) 以JIS-C-2110所規定的方法爲基準,在125它之條件 測定。陰極係使用厚度ΙΟΟμηι、l〇cm角之鋁箔電極, 陽極係使用直徑25mm,重500g之黃銅製電極,在其 中夾住薄膜,使用春日製高電壓直流電源以l〇〇v/秒 之速度昇壓,10 πι A以上流通時判斷爲絕緣破壞者。該 測定係爲30次測定値之平均値作爲薄膜之絕緣破壞電 壓。 (10) 薄膜電容器特性 [電容器之作成] 在聚酯薄膜之一面上使鋁如表面電阻値爲2Ω/cm 真空蒸熔。此時,朝長度方向行走,蒸熔於具有邊緣 部分之條狀上(蒸熔部分之寬度58mm,邊緣部分之寬 度2mm之重複)。其次,使刀插入各蒸熔部分之中央 與各邊緣部分之中央予以縱切,捲成左邊或右邊具有 1mm邊緣之全寬30mm之孔捲軸。 所得的捲軸之左邊緣及右邊緣者各以一張重疊組 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----I---訂---------線▲ 487938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(w) 合’捲回,靜電容量1.5 pF之電容器元件,且在外周 上捲取3周作爲外裝之其他的1 2μηιPET薄膜。使該電 容器元件在130°C、30kg/cm2之溫度,以壓力壓製5分 鐘。在兩端面上熔射金屬噴鍍作爲外部電極,在金屬 噴鍍上熔接導電。在該電容器上以直流1 5 〇 V / μηι (薄膜 厚度換算)之電壓進行30秒之充電處理1次,另再一 次在2條導線上使外加的電極正負逆轉。可確認所作 成的電容器之靜電容量爲土 10%,絕緣電阻爲10000Μ Ω以上,過濾分別該規格外者作爲評估用電容器。 [電容器之絕緣破壞電壓] 使上述電容器在125°C之烤箱中放置24小時後, 以100V/秒之昇壓速度外加電壓,使電容器絕緣破壞, 以5mA以上電流流通時之電壓作爲絕緣破壞電壓。本 發明係表示30個電容器之絕緣破壞電壓値的平均値。 而且,電容器之容量大,僅以充電電流時5mA以上之 電流流通時該電流値設定爲可使充電電流與絕緣破壞 電流分離的適當値。 [電容器之充電壽命] 使30個電容器在下述條件下放置於烤箱中,在各 電容器中裝設,並列有破壞時可使充電電壓停止之開 關,連接直接電源發生器並持續外施電壓,以殘留率 爲8 0 %以下(6個破壞時)之時間作爲充電壽命。 (條件1)溫度:125°C,電壓:90V///m (條件2)溫度:125°C,電壓:50V///m -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----— — — — — — — --------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^/^38 A7 -----_____B7___ 五、發明說明(Μ) 實例 其次,以實例與比較例說明本發明。 實例1〜9,比較例1〜2 使用100重量份對酞酸二甲酯,0.10重量份作爲觸媒 之醋酸鈣,以常法進行酯交換反應,在該生成物中添加0.03 重量份三氧化銻、0.15重量份三甲基磷酸酯、0.02重量份 亞磷酸,以常法聚縮合,製得固有黏度爲0.65之聚對酞 酸乙二酯(PET)粒料。 然後,使50重量份此處所得的固有黏度0.65之PET 與50重量份紀衣塑膠公司製聚酯醯亞胺”烏魯迪 姆” 10 10,在1 5 0 °C下除濕乾燥5小時後,藉由供應給加 熱至320〜290°C(旋轉區,以押出頭部設定溫度分配)具備 雙軸3條形之螺旋(PET與PEI之摻合可塑化區/帶刮板摻 合區/藉由逆扭轉帶刮板之微分散相溶化區)之帶式雙軸押 出機(L/D=40),滯留時間3分鐘,熔融押出,製得含有50重 量%烏魯迪姆之混合片。通風孔之真空度爲200Pa。 其次,使所得的混合片與上述固有黏度0.65之PET 片及含有2重量%表1所示無機粒子之主片(以上述PET 聚合工程添加者)如表1所示之含有量(重量%)混合,且在 180°C下真空乾燥3小時後,投入押出機,在280°C下熔 融押出,通過纖維烘烤不銹鋼金屬過濾器(切成8 // m)後, 自T塑模吐出成片狀,該片板在表面溫度25°C之冷卻筒 上藉由靜電外加法密接固化冷卻,製得未拉伸聚酯薄膜。 然後,使該未拉伸的聚酯使用經加熱的由數個滾筒所 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - !1訂------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 __B7 五、發明說明(β) 成群之縱拉伸機’朝長度方向以表1所示之條件拉伸。然 後,使該薄膜之兩端部分以夾子夾住,導向拉幅器,以表 1所示之條件朝寬度方向拉伸,再於235 °C之溫度下進行 熱處理3秒後,在同一溫度下朝寬度方向3%鬆弛處理, 然後’在150C之區域內另朝寬度方向進行2%鬆驰處理 後,冷卻至室溫’製得厚度3·5μιη之雙軸配向聚酯薄膜。 所得聚酯薄膜之固有黏度,表面粗糙度,厚度方向之 折射率如表1所示,而且薄膜之玻璃轉移溫度,tan 5之 開始溫度,長度方向之斷裂伸度,長度方向之15(TC熱收 縮率,125°C之絕緣電阻,125°C之絕緣破壞電壓如表2所 示。 而且,使在本發明聚酯薄膜之一面上表面電阻値爲2 Ω/cm之鋁真空蒸熔,形成本發明之耐熱性電容器用金屬 化學薄膜。另外,使用該耐熱性電容器用金屬化學薄膜以 作成耐熱性薄膜電容器,該耐熱性薄膜電容器在1 2 51:之 絕緣破壞電壓,及充電壽命時間如表2所示。 本發明之耐熱性電容器用聚酯薄膜,由於玻璃轉移溫 度及長度方向之斷裂伸度在本發明範圍內,125 °C之絕緣 破壞電壓高,耐熱性優異的聚酯薄膜。而且,本發明使用 真空蒸熔機,在薄膜之一面上使鋁蒸熔,作成耐熱性電容 器用金屬化學薄膜,惟此時沒有薄膜之負熱或熱拉伸。使 用所得本發明之耐熱性電容器用金屬化學薄膜所作成的捲 回型薄膜電容器,其125t之絕緣破壞電壓高,125°C之 充電壽命時間長,耐熱性優異。比較例2之聚醚醯亞胺(PEI) -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 ___ B7_____ 五、發明說明(4) 含量多時,薄膜之玻璃轉移溫度高,惟薄膜之拉伸性不佳, 結果絕緣破壞電壓低,充電壽命不佳。實例8,9由於薄膜 之表面粗糙度在本發明之較佳範圍外,與實例7比較時在 製得金屬化學薄膜之蒸熔工程中容易引起薄膜之熱拉伸, 或負熱之麻煩,而且所作成的電容器之充電壽命亦稍微不 佳。比較例3,4由於薄膜之斷裂伸度在本發明範圍外, 在製得金屬化學薄膜之蒸熔工程中不僅會產生薄膜之斷裂 或拉伸情形,所作成電容器之充電壽命與實例2比較時大 爲不佳。 實例10 除使作爲實例1之PEI與PET之混合片使用的PET 片在180°C之溫度下熱結晶化處理後,在230°C、真空度 1 OOPa之條件下處理14小時(固相聚合),作成固有黏度0.85 之PET片。使用該PET片作成與PEI之混合片,以表1 所示之拉伸條件外,以實例3爲基準予以製膜,製得厚度 3.5 // m之雙軸配向聚酯薄膜。評估結果如表1,2所示。 玻璃轉移溫度與實例3相近,在125°C之絕緣破壞電壓優 異者,另外,與實例3之電容器比較時,充電壽命優異。 實例11,比較例5〜7 使萘-2,6-二甲酸二甲酯及乙二醇在有醋酸錳存在下, 以常法進行酯交換反應後,添加三甲基磷酸酯。此時,使 錳及磷之莫耳數調整爲45ppm添加量。然後,0.02重量% 三氧化銻,以常法聚縮合,製得固有黏度爲0.62之聚2,6-萘二甲酸乙二酯(PEN)(熔融溫度263°C)。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
487938 A7 B7 五、發明說明(4) 然後,使50重量份此處所得的固有黏度0.62之PEN 與 50重量份紀衣塑膠公司製聚酯醯亞胺”烏魯迪 姆”1010,在150°C下除濕乾燥5小時後,藉由供應給加 熱至330〜300°C(螺旋區,以押出頭部設定溫度分配)具備 雙軸3條形之螺旋(PEN與PEI之摻合可塑化區/帶刮刀摻 合區/藉由逆扭轉帶刮刀之微分散相溶化區)之帶式雙軸押 出機(L/D = 40),滯留時間2分鐘,熔融押出,製得含有50 重量%烏魯迪姆之混合片。通風孔之真空度爲200Pa。 其次,使所得的混合片與上述固有黏度0.62之PEN 及含有2重量%表1所示無機粒子之主片(以丄述PEN聚 合工程添加者)如表1所不之含有量(重量%)混合,且在16 0 °C下真空乾燥1小時後,在18(TC下真空乾燥3小時,投 入押出機且在290°C下熔融押出,通過纖維烘烤不銹鋼金 屬過濾器(切成8// m)後,自T塑模吐出成片狀,該片板 在表面溫度25 °C之冷卻筒上藉由靜電外加法密接固化冷 卻,製得未拉伸PEN薄膜。 然後,使該未拉伸的聚酯使用經加熱的由數個滾筒所 成群之縱拉伸機,朝長度方向以表1所示之條件拉伸。然 後,使該薄膜之兩端部分以夾子夾住,導向拉幅器,以表 1所示之條件朝寬度方向拉伸,再於235°C之溫度下進行 熱處理3秒後,在同一溫度下朝寬度方向3 %鬆弛處理, 然後,在150°C之區域內另朝寬度方向進行2%鬆弛處理 後,冷卻至室溫,製得厚度3.5 // m之雙軸配向聚酯薄膜。 所得聚酯薄膜之固有黏度、表面粗糙度、厚度方向之 -26 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------—訂—I *------線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 B7 五、發明說明(衫) 折射率如表1所示,而且薄膜之玻璃轉移溫度、tan (5之 開始溫度、長度方向之斷裂伸度、長度方向之150°C熱收 縮率、1 2 5 °C之絕緣電阻、12 5 °C之絕緣破壞電壓如表2所 不 ° 而且,使在本發明聚酯薄膜之一面上表面電阻値爲2 Ω /cm之鋁真空蒸熔,形成本發明之耐熱性電容器用金屬 化學薄膜。另外,使用該耐熱性電容器用金屬化學薄膜以 作成耐熱性薄膜電容器,該耐熱性薄膜電容器在125°C之 絕緣破壞電壓,及充電壽命時間如表2所示。 實例11之耐熱性電容器用聚酯薄膜,係比由PEN單 獨所成的比較例5之薄膜具有高玻璃轉移溫度及長充電壽 命長,耐熱性優異的聚酯薄膜。而且,比較例6,7由於薄 膜之斷裂伸度在本發明範圍外,在製得金屬化學薄膜之蒸 熔工程中不僅會產生薄膜之斷裂或負熱情形,所得電容器 之充電壽命與實例11比較大爲降低。 實例1 2、1 3 本發明係爲除烏魯迪姆外使用下述聚醯亞胺Α,Β所作 成的雙軸配向聚酯薄膜例。
(1) 聚醯亞胺A 使200g異佛爾酮異氰酸酯在氮氣氣氛下添加於 3000mlN-甲基-2-吡啶(NMP)並攬拌。然後,在該溶液中在 室溫下添加196g偏苯三酸酐後,慢慢地昇溫。然後,在 18(TC下加熱6小時,於二氧化碳完成產生後停止◦使該 聚合物溶液在水中展開洗淨後,使如此所得的聚合物乾 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,裝--------訂---------線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(W) 燥。 (2) 聚醯亞胺B 在氮氣氣氛下將147g(0.5莫耳)聯苯基四羧酸二酐投 入3 00gN-甲基-2-吡啶中。在該溶液中滴入n.6gNMP中溶 解有57g(0.5莫耳)反式-1,4-二胺基環己烷者,在室溫下攪 拌2小時,另在5(TC下攪拌4小時,製得聚醯亞胺酸溶 液。使析出的聚合物過濾,在氮氣中,250°C下熱處理2 小時,製得目的之聚醯亞胺。 除使用如此所得的聚醯亞胺A,B取代烏魯迪姆外, 以與實例2相同的方法製膜,且製得厚度3.5μηι之雙軸配 向聚酯薄膜。實例12係爲添加有10重量%聚醯亞胺Α者, 實例13係爲添加有10重量%聚醯亞胺B者。 如此所得的雙軸配向薄膜之固有黏度、表面粗糙度、 厚度方向之折射率如表1所示,薄膜之玻璃轉移溫度,tan (5之開始溫度、長度方向之斷裂伸度、長度方向之15 0°C 熱收縮率、125t之絕緣電阻、125°C之絕緣破壞電壓如表 2所示。 而且,以與實例2相同的方法作成耐熱性電容器用金 屬化學薄膜及耐熱性薄膜電容器。該耐熱性薄膜電容器之 1 25 °C絕緣破壞電壓,及充電壽命時間如表2所示。 使用烏魯迪姆外之聚醯亞胺所作成的本實例之薄膜, 其玻璃轉移溫度及斷裂伸度在本發明所揭示的範圍內,使 用此等之薄膜時製得具有高絕緣破壞電壓及優異的充電壽 命、耐熱性優異的薄膜電容器。 -28 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) % —-i i-i I n —1— 一口、f n I n ϋ. 線_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 487938 A7 B7 五、發明說明(乂ί) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 厚度方向 之折射率 (―) 1.485 1.496 〇 VO υη T—< CN υη f—i υη cn to un t < CN un t—< V < MD 00 1 'i 04 υη r—( 1.497 υη CNI r——1 〇 C5> 寸 1~( 1.478 1.482 ο 1-< r- ο υη > i CN τ崎 Co 嗽·1¾ 5 〇〇 CO ID υη On uo 寸 un oo oo 寸 o OO 寸 υη υη 卜 寸 CO υη bi] 画贼 0.60 S O 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.65 0.62 0.62 o 0.60 \o o Ο 0.60 0.60 寬度方向拉伸 |倍率(倍)I m 卜 cn cn cn oo cn vo cn 卜 cn 卜 cn cn cn OO cn 寸 o\ cn cn 寸 un 寸 οο cn cn 卜 cn I溫度(°c) m σ\ O o υο 〇 un o O i—4 O <"< ^T) CN uo r—H to 〇 un 〇 un 〇 O υη Ο un 寸 m 寸 υη 寸 ο r—( ο r—Η 長度方向拉伸 1倍率(倍)1 un cn m VO cn m cn cn O cn \o m cn cn VD cn 卜 cn oo cn MD CN oo m oo m CNl 寸 CNl cn Ό cn VO cn I溫度(°c) 1 g u〇 σ\ 〇 O O o IT) 〇 υη O 〇 ro 0 1 < O o O 〇 o o un 〇 ο O o 〇 寸 un cn 〇 寸 ο τ—ί in un r——< 添加組成(wt%) 粒子3 O O o o 〇 o 〇 o o o τ i 〇 O ο o O O Ο Ο ο 〇 粒子2 o r丨丨丨丨4 Ο r-H 〇 r—H 〇 o o 〇 o CNl o o o o ο o o o Ο τ—Η Ο ο i—H 〇 粒子1 cn o m CD cn 〇 cn <0 cn 〇 cn o o 〇 m o CN 〇 o cn 〇 cn ο cn 〇 cn 〇 cn 〇 cn ο cn ο cn ο c^i 〇 聚醯亞胺 O un O o CN o m o 寸 u〇 IT) ο 〇 o O ο ο ο O 比較例1 1實例l I 實例2 實例3 實例4 |實例5 1 |比較例2| 實例6 實例7 實例8 實例9 實例10 比較例3 比較例4 實例11 比較例5 比較例6 比較例7 實例12 實例13 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 487938 A7B7 五、發明說明(^) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ΡΕΙΠ^Ρ園冏菏 露屮1Π播^h雜冷荀-书菡茚_ Μ 0.4μη! 0η^ , ^£s - r-I 筠屮 3H_^h 雜{cv^> 书菡筠商·· 2.1μπ! 實例13 實例12 比較例7 比較例6 比較例5 實例11 比較例4 比較例3 實例10 實例9 實例8 實例7 1 實例6 比較例2 實例5 實例4 實例3 實例2 實例1 比較例1 二 CTN L/i Ν3 un Ι>〇 1~1 to νο )~ι LO 〇 ο 5 MD CO un ο t〇 οο 5 S 苎錯 〇° Μ -S 薛 薄膜特性 \〇 \〇 S § )—1 h—* ο\ \〇 ν〇 <〇 ^0 ο\ \ο σ\ ο ν〇 οο νο \〇 οο οο tNJ o° ^ 2X 1015 2X 1015 2X 10 丨5 3Χ 1015 1 X 1015 3Χ 1015 1~» X (—* 3Χ 1015 5Χ 1015 3Χ 10 丨5 4Χ 1015 4Χ1015 4Χ1015 1 3 X 1016 1 χ 1016 5X 1015 4Χ 10 丨5 2Χ 1015 9Χ ΙΟ14 6x 1013 絕緣體體積 電阻(Ω · cm) VO L>n σ\ Ln οο NJ ΟΟ LO I~·» ^Τ[ ΟΝ υ〇 Η—* ι Η—1 ι—^ !_ι »—* ν〇 on I—1 § h—1 1~^ I~1 二 I—1 5 斷裂伸度(%) 〇 〇〇 〇 〇 1—* Ο OJ Ο Ν3 ο ο \ο 1~1 to >—1 Η—4 ►—* )—* I—4 tsJ> ο ON ο »—* ίο to LO ν〇 熱收縮率(%) 呦 骓 R? fl 5¾ II OJ 3 卽 LO 4^ 〇 oo ο οο LO g LO ΟΟ οο ο LA Ό Ο g 4^ to ΟΟ οο ο 4^ g 〇〇 公 to ο 4^ OJ ΟΝ Ο 絕緣破壞電 壓(V/μιη) 〇 〇 to ο ώ 0.54 0.42 ο οο Ο οο ο LO ο οο ο οο ο σ\ Ο οο Ο οο ο ^0 ο Ο οο LO 0.84 ο οο Ο ο Μ ^ (Si ^ 5® 5萄 〇〇 〇 〇〇 〇 \ο ο OJ 〇 OJ 〇 ο\ ο οο Ο NJ Ο 1630 ο οο Ο 1350 1250 σ\ L>n ο 1250 1350 1450 1250 υτι Ο οο 125°C充電壽 命(時間) 1 1_ »2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II裝 -------訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 487938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α? Β7 五、發明說明( 實例14 本實例係爲上述實例2、3、11及比較例1、3、6在 1 50°C下充電壽命之觀察結果。評估結果如表3所示。與 上述1 25 °C之壽命試驗相比,由於電位傾度降低,故實例 之薄膜在2000小時以上之間完全沒有產生破壞情形。另 外,玻璃轉移溫度或/及長度方向之斷裂伸度在本發明所 揭示的範圍外之比較例薄膜,於初期即產生破壞情形。 表3 150°C充電壽命(時間) 實例2 2200 實例3 3000 實例11 1400 比較例1 450 比較例3 440 比較例5 300 產業利用性 藉由本發明可製得薄膜之玻璃轉移溫度高,可提高高 溫下之絕緣破壞電壓,且耐熱性優異的電容器用聚酯。而 且,該電容器用聚酯薄膜係爲金屬化學薄膜,且使用該耐 熱性電容器用金屬化學薄膜之薄膜電容器在高溫下之絕緣 破壞電壓優異,充電壽命優異者,可廣泛活用於電容器領 域中,其工業價値極高。 -3 Ι 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
Claims (1)
- 487938 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 1· 一種耐熱電容器用聚酯薄膜,其係爲以聚酯(A)爲主成 分之雙軸配向薄膜,其特徵爲在該薄膜中含有聚醯亞 胺(B),且玻璃轉移溫度105°C〜145t,該薄膜長度方 向之斷裂伸度爲70%〜150%。 2. 如申請專利範圍第1項之耐熱電容器用聚酯薄膜,其 中表面粗糙度(Ra)係爲l〇nm〜140nm。 3. 如申請專利範圍第1項之耐熱電容器用聚酯薄膜,其 中聚酯(A)爲以對酞酸乙二酯爲主成分之聚酯。 4. 如申請專利範圍第1項之耐熱電容器用聚酯薄膜,其 中聚醯亞胺(B)爲聚醚醯亞胺。 5. 如申請專利範圍第1項之耐熱電容器用聚酯薄膜,其 中介電損失(tanc5)之開始溫度爲85〜120C。 6. 如申請專利範圍第1項之耐熱電容器用聚酯薄膜,其 中雙軸配向聚酯薄膜在125°C之絕緣體積電阻(IR)爲1.0 X 10M〜5·0 X 1016Ω · cm。 7. 如申請專利範圍第1項之耐熱電容器用聚酯薄膜’其 中聚醯亞胺(B)之含率爲雙軸配向聚酯薄膜全部重量之 5〜3 0重量%。 8. 如申請專利範圍第1項之耐熱電容器用聚酯薄膜,其 中在1 50°C、30分鐘之雙軸配向聚酯薄膜長度方向的 熱收縮率爲2.5%以下。 9. 一種耐熱性電容器用金屬化學薄膜,其特徵爲在如申 請專利範圍第1至8項中任一項之耐熱電容器用聚酯 薄膜的至少一面上形成金屬層所成。 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T Ρ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487938 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 10. —種耐熱性薄膜電容器,其特徵爲由如申請專利範圍 第9項之耐熱電容器用金屬化學薄膜所成者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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