WO2004084242A1 - 扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム及びそれからなる扁平型コンデンサ - Google Patents

扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム及びそれからなる扁平型コンデンサ Download PDF

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WO2004084242A1
WO2004084242A1 PCT/JP2004/003473 JP2004003473W WO2004084242A1 WO 2004084242 A1 WO2004084242 A1 WO 2004084242A1 JP 2004003473 W JP2004003473 W JP 2004003473W WO 2004084242 A1 WO2004084242 A1 WO 2004084242A1
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WO
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film
flat
capacitor
polypropylene film
type capacitor
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PCT/JP2004/003473
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English (en)
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Kimitake Uematsu
Isamu Moriguchi
Masahito Iwashita
Akira Oda
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Toray Industries, Inc.
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Publication date
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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene

Definitions

  • the present invention relates to a flat-type capacitor polypropylene film and a flat-type capacitor made of the same, and more particularly to a flat-type capacitor intended for use under a small-sized, large-capacity, high-rated voltage, and a polypropylene film for forming the flat-type capacitor. Is what you do.
  • Polypropylene films are widely used in electrical applications because their electrical properties, such as withstand voltage and dielectric loss, are superior to other plastic films. Above all, the demand for dielectric materials for capacitor applications has grown remarkably. Recently, as various types of electrical equipment have been converted to inverters, and as condensers have become smaller and larger in capacity, the demand for thinner polypropylene films has been increasing.
  • polypropylene film is a material with poor rigidity among plastic films used for capacitors, as its thickness becomes thinner, there is a growing demand for improved handling and workability. For this reason, various proposals have been made to improve handling and workability.
  • the coefficient of static friction at 80 ° C between a non-deposited surface after metal deposition on one surface of a polypropylene film and a metal plate provided with chrome plating is 0.8 or less, and the melting point is 13
  • a vapor-deposited polypropylene film for a capacitor in which the content of an additive at 0 ° C or less is 40000 ppm by weight or less has been proposed, and it is known that the vapor-depositing processability is improved (for example, see Japanese Unexamined Patent Publication No. No. 1,704,006).
  • a method in which a non-evaporated surface is subjected to a surface treatment with a wet tension of 33 dyne / cm or less to impart high-speed winding property (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-16415). ). Further, F 5 value is one tooth 0 kgf / mm 2 or more, the total particle-containing organic content in the film is 0.2 5 to 0.6 0 Polyester film is a weight% is proposed, winding resistance, scan Li Tsu It is known to improve the stability (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-204177).
  • the difference between the film thickness by the micrometer method and the film thickness by the weight method There is known a method of suppressing a decrease in withstand voltage and insulation defects of a film by setting 3 to 0.01 to 0.5 wm (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-1566938). Furthermore, the ratio MMV / WMV of the micrometer thickness (MMV) to the weight average thickness (WMV) is set to 1.2 to 1.6, and the interlaminar flow of the insulating oil at the time of film wrapping is determined. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-118430) However, a vapor-deposited polypropylene film for a capacitor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-170406.
  • the effect of suppressing winding deviation in the winding process of the capacitor element was small and insufficient.
  • the effect of suppressing wrinkles in the winding process is unsatisfactory, especially for thin films with a thickness of 4 or less.
  • the film described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-204177 is a polyester film, and it is difficult to apply it to a polypropylene film due to the difference in the polymer properties and the like. Was.
  • an object of the present invention is to overcome the drawbacks of the conventional technology and to generate wrinkles and misalignments even in a thin polypropylene film of, for example, 4 m or less in a winding process of a capacitor element and a subsequent flattening press process.
  • it is suitable for making large-capacity and small flat capacitors of 50 O w F or more, while maintaining the withstand voltage characteristics, especially self-healing which is one of the characteristics of flat capacitors.
  • Suitable for use with a DC rated voltage of 700 V or more SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lum and a flat type capacitor made thereof.
  • a difference ⁇ d between the thickness of the film by a micrometer method and the thickness by a mass method is 0.05 to 0.2 m.
  • the rate of change of shrinkage dimension in the length direction is 3% or less.
  • another flat-type capacitor polypropylene film according to the present invention has a difference d between a thickness of the film measured by a micrometer method and a thickness measured by a mass method of 0.1 to 0.3 wm, and a length direction of the film. F5 value of 50 MPa or more.
  • the present invention also provides a metallized polypropylene film for a flat type capacitor, wherein a metal is deposited on one or both sides of the above-mentioned flat type polypropylene film for a capacitor.
  • the flat type capacitor according to the present invention comprises at least a part of the flat type capacitor-use polypropylene film as described above. Further, the flat type capacitor according to the present invention is formed by using at least a part of the metallized polypropylene film for a flat type capacitor as described above.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a pattern including a magazine that is not parallel to the length direction of the metallized polypropylene film for a flat capacitor.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing another example of a pattern including a margin that is not parallel to the length direction of the metallized polypropylene film for a flat capacitor.
  • Ad of the film is not less than 0.05111 and not more than 0.2 wm.
  • Ad is the thickness measured by the micrometer method (MMV) minus the thickness measured by the mass method (WMV). If the value is large, it means that the film surface is rough, and the porosity between the film layers when wound on a capacitor element is large, and if it is small, the film surface is smooth. This means that the porosity between the film layers when wound up on the capacitor element is reduced.
  • the Ad of the film is less than 0.05 m, the film becomes difficult to slip, which causes a problem in film processing that a wrinkle suppressing effect cannot be obtained.
  • the porosity between the film layers in the capacitor decreases, self-recovery in the capacitor prevents gas and scattered metal from leaking out of the system and impairs withstand voltage characteristics. It is unsuitable because it generates.
  • ⁇ d is more than 0.2, there will be a problem with the workability of the film such as the film being displaced when the capacitor element is wound up, and the internal discharge will be reduced due to an increase in the porosity between the films in the capacitor.
  • the capacitor is charged and a decrease in the withstand voltage of the capacitor.
  • it is not less than 0. 07 u m and not more than 0.15 u m.
  • Examples of the method for adjusting the ⁇ d of the flat-type capacitor polypropylene film according to the present invention to the above range include a method of controlling the polymer temperature at the time when the polymer extruded from the extruder is cooled and solidified by the cooling roll, Examples include a method of selecting a polymer having excellent crystallinity and a method of including a nucleating agent such as polypropylene.
  • the shrinkage dimension change rate in the length direction of the polypropylene film for a flat capacitor according to the present invention needs to be 3% or less. If it exceeds 3%, the film shrinks greatly in the capacitor manufacturing process such as heat treatment of the capacitor element, and the film closes in the capacitor and reduces the film layer, so the gas generated when self-recovery occurs It is not suitable because it causes troubles such as impeding the withstand voltage characteristics without scattered metal coming out of the system.
  • the rate of change in shrinkage dimension in the length direction of the flat type polypropylene film for a capacitor according to the present invention is too small, the capacitor element is rolled up on the capacitor element and then subjected to the heat history received during the capacitor manufacturing and use processes. May loosen and the porosity between film layers may change. Therefore, the content is preferably 0.5% or more and 2.8% or less, and more preferably 1.0% or more and 2.5% or less.
  • the sum of the shrinkage dimensional change in the length direction and the shrinkage dimensional ratio in the width direction of the polypropylene film for a flat capacitor according to the present invention is preferably 4% or less, more preferably 0.5% or more. . 5 or less is 0/0. Within this range, shrinkage of the film can be suppressed in a process subjected to thermal stress such as a vapor deposition heating press, so that desired dimensional accuracy and capacity accuracy can be obtained. Further, the ten-point average roughness Rz of at least one surface of the flat-type capacitor polypropylene film according to the present invention is preferably 0.6 wm or less.
  • Rz of the surface intended for metal deposition exceeds 0.6 wm, it functions as a capacitor electrode.
  • the deposited metal surface has coarse irregularities, causing concentration of an electric field and degrading withstand voltage characteristics. Therefore, it is preferable that Rz of the surface for the purpose of metal deposition is 0.6 um or less. More preferably, it is 0.5 m or less.
  • the lower limit of Rz is not particularly limited as long as the effects of the present invention are exerted, but is preferably 0.1 m or more in order to properly maintain the slip property of the film.
  • the polypropylene film for a flat type capacitor according to the present invention uses polymethylpentene in view of the effect of imparting slipperiness and economy in order to prevent rigidity from decreasing as the thickness becomes thinner and to prevent slippage.
  • the content is preferably 0.5 wt% to 5 wt%, and more preferably the content is in the range of 0.7 wt% to 4 wt%.
  • the thickness of the polypropylene film in the present invention is not particularly limited, but a thin film having poor rigidity tends to wrinkle easily. The following films are particularly effective and suitable.
  • the polymer composing the polypropylene film for a flat type capacitor according to the present invention is not particularly limited.
  • a copolymer of propylene and another ⁇ -olefin eg, ethylene, butene, etc.
  • a blended product of polypropylene and another ⁇ -olefin polymer eg, polyethylene, polybutene, etc. may be used.
  • the flat type capacitor-use polypropylene film according to the present invention may be a tenter.
  • the stretching method is not particularly limited. However, since it is required to be thin and small in thickness unevenness, the biaxial stretching by the center method is required. preferable.
  • the additives contained in the flat-type capacitor polypropylene film according to the present invention are not particularly limited, and may be appropriately selected and added as long as they do not affect the capacitor characteristics.
  • the electrode when the flat type polypropylene film for a capacitor according to the present invention is used for a condenser is not particularly limited.
  • the present invention One side or both sides of the polypropylene film may be directly metallized, but it is particularly suitable for directly metallizing the film in capacitor applications where reduction in size and weight is desired.
  • the kind of metal used includes, but is not particularly limited to, a simple substance such as zinc, tin, silver, chromium, aluminum, copper, and nickel, or a mixture or alloy of plural kinds. .
  • Examples of the method of directly metallizing a film include a vacuum evaporation method and a sputtering method, and are not particularly limited. However, from the viewpoint of productivity and economy, the vacuum evaporation method is more preferable. preferable. In general, a crucible-type wire system or the like is exemplified as the vacuum evaporation method, but is not particularly limited and may be appropriately selected.
  • the margin pattern in the case of metallization by vapor deposition is not particularly limited, and may be an ordinary butterfly pattern or a special margin pattern applied for the purpose of improving the security of the capacitor. .
  • the metal surface and the film surface alternately come into contact with various rolls, so that the state of friction with the rolls is not constant, which tends to lead to defects such as wrinkles.
  • a method including a margin portion 2 that is not parallel to the film length direction with respect to the metallized portion 1 as exemplified in FIG. 1 and FIG. 2 these problems can be reduced, which is preferable.
  • the method of forming these margins is not particularly limited. For example, a tape method or an oil method may be used.
  • the capacitor made of the polypropylene film according to the present invention is used for a flat type condenser that goes through a flattening press step that is easily wrinkled.
  • a method for producing a polypropylene film according to the present invention as described above is shown, but is not particularly limited.
  • the min.polypropylene resin is supplied to an extruder at a temperature of 240 to 270 ° C and melted, extruded in a sheet form from a slit T die, and heated to a temperature of 75 to 95 ° C. And cooled and solidified by a cooling roll.
  • the higher the cooling roll temperature the greater the surface roughness.Therefore, in order to obtain a desired ⁇ d, the cooling roll temperature may be appropriately selected. preferable.
  • the film is stretched 3 to 7 times in the length direction by a stretching roll at 135 to 150 ° C. Also in this case, the size of the surface roughness can be changed by selecting the stretching temperature. Then, it is stretched 7 to 12 times in the width direction at a temperature of 150 to 170 ° C., and further subjected to a heat treatment at 150 to 165 t. In general, the lower the stretching temperature or heat treatment temperature and the higher the stretching ratio, the larger the shrinkage dimensional change ratio. Therefore, these conditions may be appropriately selected. After one side of the thus obtained polypropylene film is subjected to corona discharge treatment, it is wound up with a winder.
  • the film has a thickness d of 0.1 to 0.3 wm.
  • Ad is the difference between the thickness measured by the micrometer method and the thickness measured by the mass method, as described above.If this value is large, it means that the film surface is rough.
  • the porosity between the film layers when wound up on the capacitor element increases, and when it is small, it means that the film surface is smooth, and the porosity between the film layers when wound up on the capacitor element decreases.
  • the capacity becomes smaller with the lapse of time when power is applied to the capacitor due to the fact that it becomes easier, causing problems such as lowering the withstand voltage of the capacitor.
  • it is in the range of 0.15 to 0.25 ⁇ m.
  • a method for setting the d of the flat type capacitor polypropylene film according to the present invention as described above within the above range a method of controlling the polymer temperature when the polymer extruded from the extruder is cooled and solidified by the cooling roll is used. And a method of selecting a polymer having appropriate crystallinity, or a method of including a nucleating agent such as an iS nucleating agent.
  • the F5 value in the length direction of the polypropylene film for a flat capacitor according to the present invention needs to be 50 MPa or more. If the pressure is lower than 50 MPa, the film may be broken when processing the film, or may have poor winding properties such as wrinkling when winding the capacitor element, and may be resistant to wrinkling during winding and air entrapment. It is inappropriate because it causes problems such as impairing the voltage characteristics. Preferably it is 55 MPa or more.
  • At least one surface of the polypropylene film for a flat capacitor according to the present invention has a ten-point average roughness Rz in the range of 0.7 to 1.4 wm. If Rz is less than 0.7 wm, the gas and scattered metal generated when self-recovery occurs in the capacitor will not be sufficiently released even if the film satisfies ⁇ d, and the withstand voltage characteristics will be poor. Rz is preferably 0.7 m or more, more preferably 0.9 um or more, because it may lower the value.
  • Rz of the surface for metal deposition exceeds 1.4 m, the surface of the deposited metal that functions as the capacitor electrode will have coarse concaves and convexes, causing electric field concentration and degrading withstand voltage characteristics. Therefore, it is preferable that Rz of the surface for the purpose of metal deposition be 1.4 or less. Than Preferably it is 1.2 or less.
  • the thickness of the flat-type capacitor polypropylene film according to the present invention is not particularly limited. However, a thin film having poor rigidity tends to cause wrinkle film breakage. A film having a meter thickness of 4 ⁇ m or less, preferably 3.5 wm or less has a particularly large effect and is suitable.
  • the polymer constituting the above-mentioned flat-type capacitor polypropylene film according to the present invention is not particularly limited. In addition to a homopolymer of polypropylene, propylene and other ⁇ -olefins (eg, ethylene, butene, etc.) may be used.
  • the melting point is preferably 167 ° C or lower.
  • the polypropylene film for a flat capacitor according to the present invention may be obtained by a tenter method or an inflation method, and the stretching method is not particularly limited, but is thin and has small thickness unevenness. Therefore, the biaxial stretching by the tenter method is preferred.
  • the additives contained in the flat type capacitor polypropylene film according to the present invention are not particularly limited, and may be appropriately selected and added within a range that does not affect the capacitor characteristics.
  • the electrodes are not particularly limited.
  • the kind of metal used includes, but is not particularly limited to, a simple substance such as zinc, tin, silver, chromium, aluminum, and copper-nickel, or a mixture or alloy of plural kinds.
  • Methods for directly metallizing films include vacuum evaporation and sputtering. Examples include, but are not limited to, a vacuum deposition method from the viewpoints of productivity and economy.
  • a vacuum crucible method such as a crucible method or a one-wire method is exemplified, but is not particularly limited, and may be appropriately selected.
  • An EB gun method which has a small defect imparting rate, is more preferable.
  • the margin pattern in the case of metallization by vapor deposition is not particularly limited either, and may be a normal pattern or a special margin pattern provided for the purpose of improving the security of the capacitor, etc.
  • the metal surface and the film surface alternately come into contact with various rolls, so the frictional state with the rolls is not constant, and it is easy to lead to problems such as wrinkles.
  • a method including a margin portion 2 is not parallel to the film length direction with respect to metallization 1, since it is possible to reduce these defects, it is preferable (formation of their margin).
  • the system is not particularly limited, and may be, for example, a tape system or an oil system.
  • the capacitor made of the polypropylene film for a flat type capacitor according to the present invention is used for a flat type capacitor which goes through a flattening press step which is likely to cause wrinkles.
  • the 10 min polypropylene resin is fed to an extruder at a temperature of 230-270 t and melted, extruded in a sheet form from a slit T die, and 75-95 ° It is cooled and solidified by a cooling roll at a temperature of C.
  • the higher the temperature of the cooling roll the higher the surface roughness.Therefore, in order to obtain a desired Ad, the temperature of the cooling roll may be appropriately selected, and 80 to 95 t is preferable. No.
  • the film is stretched 7 to 12 times in the width direction at a temperature of 150 to 170 ° C, and further subjected to a heat treatment at 150 to 165 ° C. Generally, the lower the stretching temperature or heat treatment temperature and the higher the stretching ratio, the greater the F5 value. Therefore, these conditions may be selected as appropriate.
  • One side of the thus obtained flat type polypropylene film for a capacitor is subjected to a corona discharge treatment and then wound up with a winder.
  • the measurement was performed under the following conditions using a differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.
  • MMV thickness by the micrometer method
  • ⁇ d ( ⁇ m) MM V -WM V
  • Measurement surface treatment Aluminum was vacuum-deposited on the measurement surface, and a non-contact method was used.
  • Width feed rate 0.1 mm / sec
  • Measurement direction The width direction of the film.
  • Polypropylene film is made of ULVAC Co., Ltd. with a vacuum evaporation machine to make aluminum with a film resistance of 5 ⁇ / port, a normal margin metallized film without T-shaped margin, and a combination of the normal margin product, or a film resistance of 15 ⁇ / mouth, creating a T-shaped margin metallized film of the pattern of FIG. 2, in combination with normal margin products not subjected to T-type margins, performs normal capacitor forming process similar winding, capacitive 1 0 0 w F 100 capacitor elements were prepared, and the occurrence rates of wrinkles and deviations were examined.
  • the main winding conditions at this time are as follows.
  • the self-recovery number was 7 or less and the destruction number was 3 or less.
  • the measurement was performed according to VII.4.5 of JISC-233 (200), and the stress when the sample was stretched by 5% was calculated.
  • Melt index 3.5 g / 10 min polypropylene resin containing 0.3 wt% of tetrakis [methylene-13 (3,5—j-hydroxybutyl-14-hydroxyhydroxy) propionate] methane is added. It is fed into an extruder at a temperature of 250 ° C, melted, extruded into a sheet from a slit T die, cooled and solidified with a cooling roll at a temperature of 85 ° C, and then cooled to 140 t. Stretched 5 times in the longitudinal direction at the temperature of The film was stretched 10 times in the width direction at a temperature of 167 ° C, and then heat-treated at a temperature of 165 ° C.
  • one side of the film was subjected to corona discharge treatment so that the wetting tension was 42 mN / m and wound up with a winder, and then the width was reduced to 62 mm and the length to 400 m. Cut and rolled up.
  • the MMV of the film was 3
  • the d was 0.10 wm
  • the ten-point average roughness Rz of the surface subjected to the corona discharge treatment was 0.4 m
  • the ten-point average roughness Rz of the opposite surface was 0.
  • This film was vapor-deposited on one side with a capacitor vacuum evaporator so as to have a film resistance of 5 ⁇ / mouth, and then slit into a width of 100 mm and a length of 480 m, and 8 pieces Of reels were collected.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that a polymer to which 2.0 wt% of polymethylpentene was added was used.
  • the MMV of the film was 3 m
  • ⁇ d was 0.11
  • the ten-point average roughness Rz of the surface subjected to the corona discharge treatment was 0.4 m
  • the ten-point average roughness of the opposite surface was 0.4 m.
  • Rz was 0.7 um ⁇
  • the shrinkage dimension change rate in the length direction was 2.6%
  • the shrinkage dimension change rate in the width direction was 0.2%.
  • This film was vapor-deposited on one side with a capacitor vacuum evaporator so as to have a film resistance of 5 ⁇ / port, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 m. A total of 48 reels were collected.
  • the film MMV was 3 wm
  • Ad was 0.13 // ⁇
  • the ten-point average roughness R 0 of the corona-treated surface was 0.5 m
  • the ten-point average roughness of the opposite surface was Rz was 0.8 ⁇ m.
  • the shrinkage dimension change rate in the length direction was 2.5%
  • the shrinkage dimension change rate in the width direction was 0%.
  • This film was deposited on one side of the film with a capacitor vacuum evaporator so as to have a film resistance of 5 ⁇ / port, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 m, A book reel was collected.
  • the number of self-healing was 5, and the number of destroyed was 1.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the film was cooled and solidified by a cooling roll at a temperature of C.
  • the MMV of the film was 3 m
  • Ad was 0.06 wm
  • the ten-point average roughness Rz of the corona-treated surface was 0.2 m
  • the ten-point average roughness Rz of the opposite surface was Was 0.3 ⁇ m
  • the shrinkage dimension change rate in the length direction was 2.9%
  • the shrinkage dimension change rate in the width direction was 0.5%.
  • Aluminum was deposited on one side of the film with a capacitor vacuum evaporator so as to have a film resistance of 5 ⁇ / mouth, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 m, and Reels of books were collected.
  • the number of self-recovery was 2, and the number of destruction was 3.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the sheet extruded from the slit T-die was cooled and solidified by a cooling roll at a temperature of 90 ° C.
  • the film MMV is 3 wm
  • Ad is 0.18 wm
  • corona discharge treatment 10-point average roughness R z of the surface subjected to the treatment is 0.6 m
  • the 10-point average roughness R z of the opposite surface is 0.9 m
  • the shrinkage dimension change rate in the length direction is 2.7%
  • the width direction Had a shrinkage dimensional change of 0.1%.
  • This film was deposited on one side of the film with a capacitor vacuum evaporator so as to have a film resistance of 5 ⁇ / port, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 m, A book reel was collected.
  • the number of self-healing was four and the number of destruction was two.
  • the MMV of the film was 3 m
  • Ad was 0.09 ⁇ m
  • the ten-point average roughness Rz of the corona-treated surface was 0.4 m
  • the ten-point average roughness R of the opposite surface was R z is 0.
  • shrinkage dimension change rate in the length direction is 3.0%
  • shrinkage dimension change rate in the width direction is 0.
  • This film was vapor-deposited on one side with a capacitor vacuum evaporator so as to have a film resistance of 5 ⁇ / port, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 m. A total of 48 reels were collected.
  • the number of self-recovery was 3, and the number of destruction was 3.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the sheet extruded from the slit T die was cooled and solidified by a cooling roll having a temperature of 70 t.
  • the MMV of the film is 3 wm
  • the mm d is 0.03 wm
  • the ten-point average roughness Rz of the surface subjected to the corona discharge treatment is 0.2 m
  • the ten-point average roughness Rz of the opposite surface is Is 0.3 IX m.
  • the shrinkage dimension change rate in the length direction is .8%
  • the shrinkage dimension change rate in the width direction is 0.3. 3%.
  • This film was vapor-deposited on one side with a capacitor vacuum evaporator so as to have a film resistance of 5 ⁇ / mouth, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 Om. Reels of books were collected.
  • the number of self-healing was 7, and the number of destroyed was 8.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the sheet extruded from the slit T-die was cooled and solidified by a cooling roll at a temperature of 96.
  • the MMV of the film is 3 m
  • the Ad is 0.21 um.
  • the ten-point average roughness R z of the surface subjected to the corona discharge treatment is 0.7 wm
  • the ten-point average roughness R z of the opposite surface is Was 1.2 wm
  • the shrinkage dimension change rate in the length direction was 2.5%
  • the shrinkage dimension change rate in the width direction was 0.1%.
  • This film was vapor-deposited on one side with a capacitor vacuum evaporator so as to have a film resistance of 5 ⁇ / mouth, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 Om. Eight reels were collected.
  • the number of self-recovery was 9, and the number of destruction was 6.
  • the MMV of the film was 3 wm
  • ⁇ d was 0.09 wm
  • the ten-point average roughness R z of the corona-treated surface was 0.4 m
  • the ten-point average roughness R z of the opposite surface was Was 0.6 rn
  • the shrinkage dimension change rate in the length direction was 3.4%
  • the shrinkage dimension change rate in the width direction was 0.8%.
  • This film was converted to aluminum with a vacuum evaporation machine for capacitors of 5 ⁇ / film resistance. Then, it was slit to a width of 100 mm and a length of 480 m, and 48 reels were collected.
  • the number of self-recovery was 5, and the number of destruction was 6.
  • Tetrakis [methylene-1 3 (3,5—dibutyl-butyl-4—hydroxyphenyl) propionate] methane (Ciba Specialty 'Irganoxl Ol O, manufactured by Chemical Co., Ltd.) Melt index added with wt% 3.7 g / 10 min, polypropylene resin with a melting point of 166 ° C was supplied to an extruder at a temperature of 240 t to melt and slit the T-die. After being extruded into a sheet form, cooled and solidified by a cooling roll at a temperature of 90 t, stretched 5 times in the length direction at a temperature of 140 t, and then stretched in a width direction at a temperature of 16 ° C.
  • the film was stretched 10 times, and then heat-treated at a temperature of 15 Ot. After that, one side of the film was subjected to a corona discharge treatment so that the wetting tension was 42 mN / m, and a 500 mm wide film was wound with a winder, and then a width of 600 mm was applied. mm. It was cut to a length of 400 m and wound up.
  • the MMV of the film was 3.3 m
  • ⁇ d was 0.20 wm
  • the ten-point average roughness Rz of the corona-discharge treated surface was 1.0 m
  • the ten-point average roughness of the opposite surface was The Rz was 1.1
  • the F5 value in the length direction was 52 MPa.
  • This film was vapor-deposited on one side with a T-shaped pattern shown in Fig. 2 using a vacuum vapor deposition machine for capacitors so as to have a film resistance of 15 ⁇ / port, and then a width of 100 mm and a length of 100 mm. It was slit to 480 m and 480 reels were collected. The width of the margin in the longitudinal direction was 0.7 mm, and a margin of 0.4 mm was provided in the width direction at 16 mm intervals. In addition, normal margin products were collected in the same manner. 100 capacitor elements were prepared by combining the T-type magazine product and the normal magazine product, and the occurrence rates of wrinkles and deviations were examined. The wrinkling rate was 2% and the slip rate was 1%.
  • Example 8 Melt index 3.2 g / 10 min, polypropylene resin with a melting point of 166 ° C was supplied to an extruder at a temperature of 250 ° C, melted, and cut through a slit T die.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 7 except that the film was extruded in the shape of a triangle.
  • the MMV of the film was 3.2 m.
  • Ad was 0.19 m
  • the ten-point average roughness Rz of the corona-discharge treated surface was 1.0 m
  • the ten-point average roughness of the opposite surface was Rz was 1.0 m
  • F5 value in the length direction was 57 MPa.
  • This film was deposited under the same conditions as in Example 7, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 m, and 48 reels were collected.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 7 except that the sheet extruded from the slit T-die was cooled and solidified by a cooling roll at a temperature of 87 ° C.
  • the MMV of the film is 3.2 m.
  • ⁇ d is 0.12 .a m.
  • the ten-point average roughness R z of the corona-discharge treated surface is 0.8 im, and the ten-point average of the opposite surface is Roughness R z
  • This film was deposited under the same conditions as in Example 7 and then 100 mm wide and 4 mm long.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 7, except that the sheet extruded from the slit T die was cooled and solidified by a cooling roll having a temperature of 93.
  • the MMV of the film was 3.3 m
  • Ad was 0.27 / m
  • the ten-point average roughness Rz of the corona-treated surface was 1.2 m
  • the ten-point average of the opposite surface was The roughness Rz was 1.2 wm
  • the F5 value in the length direction was 52 MPa.
  • This film was deposited under the same conditions as in Example 7, and then slit to a width of 100 mm and a length of 480 m to collect 48 reels.
  • 100 capacitor elements were prepared by combining the T-type margin product and the normal margin product, and the occurrence rates of wrinkles and deviations were examined.
  • the wrinkling rate was 1%, and the slip rate was 4%.
  • Example 7 Same as Example 7 except that the sheet extruded from the slit T die was cooled and solidified by a cooling roll at a temperature of 91, and then stretched 5 times in the length direction at a temperature of 138 ° C. A polypropylene film was obtained under the same conditions.
  • the MMV of the film was 3.2 m
  • ⁇ d was 0.119 m
  • the ten-point average roughness Rz of the surface subjected to corona discharge treatment was 0.7 m
  • the ten-point average roughness of the opposite surface was R z
  • F5 value in the longitudinal direction was 55 MPa.
  • This film was deposited under the same conditions as in Example 7 and then 100 mm in width and 4 mm in length
  • the sheet extruded from the slit T-die was cooled and solidified with a cooling roll at a temperature of 89 ° C, and then stretched 5 times in the length direction at a temperature of 1336 ° C.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 7, except that the film was stretched 10 times in the width direction at a temperature of 5 ° C, and then heat-treated at a temperature of 160 ° C. At this time, the MMV of the film was 3.2 ⁇ m.
  • Ad was 0.18 wm
  • the ten-point average roughness Rz of the corona-treated surface was 0.8 m
  • the ten-point average roughness of the opposite surface was The Rz was 0.8 m
  • the F5 value in the length direction was 55 MPa.
  • This film was deposited under the same conditions as in Example 7, then slit into a width of 100 mm and a length of 480 m, and collected 48 reels.
  • a polypropylene film was obtained under the same conditions as in Example 7, except that the sheet extruded from the slit T die was cooled and solidified with a cooling roll having a temperature of 83 t.
  • the MMV of the film was 3.2 m
  • ⁇ d was 0.77 m
  • the ten-point average roughness Rz of the corona-treated surface was 0.5 m
  • the ten-point average roughness of the opposite surface was R z was 0.6 ⁇ m
  • F 5 value in the length direction was 52 MPa.
  • This film was deposited under the same conditions as in Example 7, then slit into a width of 100 mm and a length of 480 m, and collected 48 reels.
  • 100 capacitor elements were prepared by combining the T-type margin product and the normal margin product, and the occurrence rates of wrinkles and deviations were examined.
  • the wrinkling rate was 7% and the slip rate was 0%.
  • Example 1 Except that the sheet extruded from the slit T die was cooled and solidified in a cooling hole at a temperature of 97 t, and then stretched 5 times in the length direction at a temperature of 142 ° C. A polypropylene film was obtained under the same conditions as in 7.
  • the MMV of the film is 3.3 wm, AcH O .35 m, the ten-point average roughness Rz of the surface subjected to corona discharge treatment is 1.5 m, and the ten-point average roughness of the opposite surface is R z
  • the F5 value in the longitudinal direction was 1.6 MPa.
  • This film was deposited under the same conditions as in Example 7, and then slit into a width of 100 mm and a length of 480 m to collect 48 reels.
  • This film was deposited under the same conditions as in Example 7, and then slit into a width of 100 mm and a length of 480 m, and 48 reels were collected.
  • 100 capacitor elements were prepared by combining the T-type margin product and the normal margin product, and the occurrence rates of wrinkles and deviations were examined.
  • the wrinkle occurrence rate was 11% and the shift occurrence rate was 1%.
  • Example 1 ⁇ Example 2 ⁇ Example 3 ⁇ ; Example 4 ⁇ Example 5 ⁇ Example 6 Comparison My meter thickness (/ m 3 3 3 3 3 3 m d (m) 0.1 ⁇ 0 1 1 0 1 3 0. 0 6 0. 1 8 0. 0 9 0. Shrinkage dimension ratio Length direction 2 7 2. 6 2 5 2. 9 2. 7 3. 0 2. (%)
  • Width direction 0.3 0. 2 0 0 5 0. 1 0.7.
  • Example 7 Example 7 ⁇ Example 8 ⁇ Example 9
  • Example 10 Example 11 ⁇ Example 12 Comparative Example 4 Comparative Example 5 Comparative Example 6
  • Micrometer thickness m 3.3 3.2 3.2 3. 3 3.2 3.2 .2 3 3 3 .2 m d ( ⁇ m) 0 .2 0 0 .1 9 0 .1 2 0 .2 7 0 .1 9 0 .1 8 0 .0 7 0 . 3 5 0. 2 0
  • the flat-type capacitor polypropylene film of the present invention and the flat-type capacitor made of the same are particularly suitable for a flat-type capacitor intended for use at a high rated voltage for the purpose of miniaturization and large capacity.

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Abstract

フィルムのΔｄ（マイクロメータ法厚さ−質量法厚さ）が０．０５～０．２μｍであって、長さ方向の収縮寸法変化率が３％以下である扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム、あるいは、Δｄが０．１～０．３μｍであって、長さ方向のＦ５値が５０ＭＰａ以上である扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム、およびそれらからなる扁平型コンデンサ。コンデンサ素子の巻き取り工程でのハンドリング性に優れたフィルムが得られ、かつ自己回復性等の耐電圧特性に優れ、小型大容量で高定格電圧下での使用に好適な扁平型コンデンサが得られる。

Description

明 糸田 書
扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム及びそれからなる扁平型コンデンサ 技 術 分 野
本発明は、 扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム及びそれからなる扁平 型コンデンサに関し、 とくに、 小型大容量、 高定格電圧下での使用を目的とした 扁平型コンデンサとその扁平型コンデンサ構成用のポリプロピレンフィルムに閧 するものである。
背 景 技 術
ポリプロピレンフィルムは、 耐電圧特性や誘電損失などの電気特性が他のブラ スチックフィルムよりも優れていることから、 電気用途に広く用いられている。 中でもコンデンサ用途における誘電体材料としての需要の伸びは著しい。 最近、 各種電気設備がィンバータ化されるにつれ、 さらにはコンデンザの小型大容量化 が進むにつれ、 ボリプロピレンフィルムの薄膜化が一層望まれている。
ところがポリプロピレンフィルムは、 コンデンサに用いられるプラスチッ クフ イルムの中では剛性に乏しい素材であるため、 厚さが薄くなるにつれ、 その取り 扱い性や加工性の向上要求が高まっている。 そのため、 取り扱い性や加工性を向 上させるため種々の提案がなされている。
例えば、 ポリプロピレンフィルムの一方の面に金属蒸着を施した後の非蒸着面 と、 クロムメツキを施した金属板との 8 0 °Cにおける静摩擦係数が 0 . 8以下で あって、 かつ融点が 1 3 0 °C以下の添加剤の含有量が 4 0 0 0重量 p p m以下で あるコンデンサ用蒸着ポリプロピレンフィルムが提案されており、 蒸着加工性を 向上させることが知られている （例えば、 特開平 2— 1 7 0 4 0 6号公報） 。 また、 非蒸着面に濡れ張力が 3 3 d y n e / c m以下の表面処理を施し、 高速 巻き取り性を付与する方法が知られている （例えば、 特開昭 5 8— 1 6 4 1 5号 公報） 。 さらに、 F 5値が 1 し 0 k g f / m m 2 以上、 フィルム中の全粒子含 有量が 0 . 2 5〜 0 . 6 0重量％であるポリエステルフィルムが提案され、 巻き 取り性、 ス リ ッ ト性を向上させることが知られている （例えば、 特開 2 0 0 0 - 2 0 4 1 7 7号公報） 。
また、 マイクロメータ法によるフィルム厚さと重量法によるフイルム厚さの差 厶（3を 0 . 0 1 〜 0 . 5 w mにすることで、 フィルムの耐電圧低下、 絶縁欠陥を 抑制する方法が知られている （例えば、 特開平 1 0— 1 5 6 9 3 8号公報） 。 さ らに、 マイクロメータ厚さ （M M V ) と重量平均厚さ （W M V ) の比 M M V /W M Vを 1 . 2 〜 1 . 6として、 フィルムの重ね卷時の絶縁油の層間流通性を向上 させる提案がなされている （例えば、 特開 2 0 0 1— 1 1 8 4 3 0号公報） 。 しかしながら、 特開平 2— 1 7 0 4 0 6号公報に記載されるコンデンサ用蒸着 ポリプロピレンフィルムでは、 コンデンサ素子の巻き取り工程において卷きずれ 抑制効果が小さく、 不十分であった。 また、 特開昭 5 8— 1 6 4 1 5号公報に記 載される方法では、 コンデンサ素子の素子巻き取り工程でのしわの抑制効果が不 +分であり、 特に厚さが 4 以下の薄いフィルムでは顕著であった。 さらに、 特開 2 0 0 0 - 2 0 4 1 7 7号公報に記載されるフィルムはポリエステルフィル ムであり、 ポリプロピレンフィルムに適用するにはそのポリマー特性等の違いか ら困難であった。
また、 いずれの提案も最終目的のひとつであるコンデンサの耐電圧特性におい て、 特に 4 11 m以下の薄いポリプロピし ンフィルムについて、 優れた耐電圧特性 を保持する点で不十分であった。
また、 特開平 1 0 - 1 5 6 9 3 8号公報に記載されている方法では、 特に厚さ が 4 u m以下の薄いフィルムのコンデンサ素子の扁平化プレス工程において、 し わが発生し、 耐電圧特性の点で不十分であつた。
さらに、 特開 2 0 0 1— 1 1 8 4 3 0号公報に記載されている方法では、 フィ ルム眉間の空隙率が大きくなり過ぎ、 絶縁油を含浸しないコンデンサでは耐電圧 特性を大きく低下させてしまう。
発 明 の 開 示
そこで、 本発明の目的は、 かかる従来技術の欠点を克服し、 コンデンサ素子の 巻き取り工程やその後の扁平化プレス工程で、 例えば 4 m以下の薄いポリプロ ピレンフィルムであってもしわ及びずれの発生を抑制でき、 例えば 5 0 O w F以 上の大容量かつ小型の扁平型コンデンサの作成に適し、 また耐電圧特性、 特に扁 平型コンデンザの特徴の一つである自己回復性を保持するとともに、 直流定格電 圧として 7 0 0 V以上の使用に好適な、 扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィ ルム及びそれからなる扁平型コンデンサを提供することにある。
上記目的を達成するために、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレン フィルムは、 フィルムのマイクロメータ法による厚さと質量法による厚さの差 Δ dが 0 . 0 5〜 0 . 2 mであって、 長さ方向の収縮寸法変化率が 3 %以下であ ることを特徴とするものからなる。
また、 もう一つの本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムは、 フィルムのマイクロメータ法による厚さと質量法による厚さの差△ dが 0 . 1 〜 0 . 3 w mであって、 長さ方向の F 5値が 5 0 M P a以上であることを特徴とす るものからなる。
また、 本発明は、 上記のような扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの 片面または両面に金属が蒸着されていることを特徴とする扁平型コンデンサ用金 属化ポリプロピレンフィルムも提供する。
さらに、 本発明に係る扁平型コンデンサは、 上記のような扁平型コンデンサ用 ポリプロピレンフィルムを少なく とも一部に用いてなるものからなる。 また、 本 発明に係る扁平型コ ンデンサは、 上記のような扁平型コンデンサ用金属化ポリプ ロピレンフィルムを少なく とも一部に用いてなるものからなる。
図 面 の 簡 単 な 説 明
図 1 は、 扁平型コンデンサ用金属化ポリプロピレンフィルムの長さ方向に平行 でないマ一ジンを含むパターンの一例を示す概略平面図である。
図 2は、 扁平型コンデンサ用金属化ポリプロピレンフィルムの長さ方向に平行 でないマージンを含むパターンの別の例を示す概略平面図である。
〔符号の説明〕
1 ：金属化部分 （黒色部分）
2 ： マージン部分 （白色部分）
発 明 を 実施す る た め の 最良 の形態
以下に、 本発明について、 望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。
本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの一態様としては、 フィルムの A dが 0 . 0 5 111以上 0 . 2 w m以下である必要がある。 A dは、 マイクロメータ法によりる厚さ （M M V ) から質量法による厚さ （W M V ) を引 いた差の値であり、 この値が大きいとフィルムの表面が粗れでいることを意味し、 コンデンサ素子に巻き上げたときのフィルム層間の空隙率が大きくなり、 小さい とフィルムの表面が平滑であることを意味し、 コンデンサ素子に巻き上げたとき のフィルム層間の空隙率が小さくなる。
本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムにおいて、 フィルム の A dが 0 . 0 5 m未満ではフィルムがすべりにく くなるため、 しわ抑制効果 が得られないといったフィルム加工上の問題が生じ、 また、 コンデンサ内ではフ イルム層間の空隙率が小さくなるため、 コンデンサ内で自己回復が起こった際に 発生するガスや飛散金属が系外に抜けずに耐電圧特性に支障を及ぼすなどの不具 合を発生させるので不適当である。 Δ dが 0 . 2 を超えるとコンデンサ素子 の卷き取り時にフィルムがずれるといったフィルムの加工性の問題が生じ、 また、 コンデンサ内のフィルム層間空隙率が大きくなるため内部放電を起こしゃすくな ることが原因で、 コンデンザに課電した際に経時に伴う容量減少が大きくなる、 コンデンサの耐電圧が低下する、 などの支障が出るので不適当である。 好ましく は 0 · 0 7 u m以上 0 . 1 5 u m以下である。
本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの Δ dを上記範囲内 にする方法としては、 押出機から押し出したポリマーを冷却ロールで冷却固化す る際のポリマー温度をコン卜ロールする方法や、 適当な結晶性をもつボリマーを 選択する方法、 あるいはポリプロピレンなどの造核剤を含有せしめる方法などを 例示できる。
また、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ボリプロピレンフィルムの長さ方向の 収縮寸法変化率は、 3 %以下である必要がある。 3 %を超えるとコンデンサ素子 を加熱処理するなどのコンデンサ製造工程でフィルムの収縮が大きくなり、 コン デンサ内でフィルムが密接してフィルム層間を小さくするため、 自己回復が起こ つた際に発生するガスや飛散金属が系外に抜けずに耐電圧特性に支障を及ぼすな どの不具合を発生させるので不適当である。 また、 本発明に係る扁平型コンテン サ用ポリプロピレンフィルムの長さ方向の収縮寸法変化率は、 小さすぎるとコン デンサ素子に巻き上げた後のコンデンサ製造工程や使用過程で受ける熱履歴によ つてコンデンサ素子の巻き状態がゆるむことがあり、 フィルム層間の空隙率が変 化することがあるので、 好ましくは 0 . 5 %以上 2 . 8 %以下であり、 より好ま しくは 1 . 0 %以上 2 . 5 %以下である。
さらに、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの長さ方向 の収縮寸法変化率と幅方向の収縮寸法率の和は、 4 %以下であることが好ましく、 より好ましくは 0 . 5 %以上 3 . 5以下0 /0である。 この範囲内にあれば、 蒸着加 ェゃ加熱プレスなどの熱ストレスを受ける加工において、 フィルムの縮みを抑制 することができ、 所望の寸法精度や容量精度を得ることができるので好ましい。 また、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの少なく とも 片面の十点平均粗さ R zは、 0 . 6 w m以下であることが好ましい。 金属蒸着を 目的とした面の R zが、 0 . 6 w mを超えるとコンデンサの電極として機能する 蒸着金属面に粗大な凹凸を構成するため電界の集中を招き、 耐電圧特性を低下さ せることがあるので、 金属蒸着を目的とした面の R zが、 0 . 6 u m以下である ことが好ましい。 より好ましくは 0 . 5 m以下である。 尚、 R zの下限は、 本 発明の効果を奏する限りにおいて特に限定されないが、 フィルムのすベり性を適 正に保っためには 0 . 1 m以上であることが好ましい。
また、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムは、 厚さが薄 くなるにつれて剛性が低下してすべりにく くなることを防ぐため、 すべり性の付 与効果と経済性からポリメチルペンテンを 0 . 5 w t %〜 5 w t %含有すること が好ましく、 より好ましい含有量は 0 . 7 w t %〜 4 w t %の範囲内である。 また、 本発明におけるポリプロピレンフィルムの厚さは、 特に限定されるもの ではないが、 剛性に乏しい薄いフィル厶ではしわが発生しやすくなる傾向にある ため、 マイクロメ一夕法による厚さが 4 〃 m以下のフィルムにおいては特に効果 が大きく好適である。
本発明に係る扁平型コンデンサ用ボリプロピレンフィルムを構成するポリマー は、 特に限定されるものではなくポリプロピレンのホモポリマー以外に、 プロピ レンと他の α—ォレフィン （例えばエチレン、 ブテンなど） の共重合体であって も、 またポリプロピレンと他の α —ォレフィ ン重合体 （例えばポリエチレン、 ポ リブテンなど） とのプレンド品であってもかまわない。
さらに、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムは、 テンタ —法、 イ ンフレーショ ン法のいずれで得たものでもかまわないし、 延伸方法も特 に限定されないが、 薄くてかつ、 厚さむらの小さいこと要求されることから、 テ ンタ一法二軸延伸が好ましい。
また、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムに含有される 添加剤は特に限定されるものではなく、 コンデンサ特性に支障を及ぼさない範囲 で、 適宜選択添加してもよい。
本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムをコンデンザに使用 する場合の電極は特に限定されるものではなく、 例えば金属箔であっても両面を 金属化した紙やプラスチックフィルムであっても、 本発明のポリプロピレンフィ ルムの片面もしくは両面を直接金属化してもかまわないが、 小型軽量化が望まれ るコンデンサ用途にあっては特に直接フィルムを金属化することに好適である。 このとき、 用いる金属の種類としては、 亜鉛、 錫、 銀、 クロム、 アルミ二ゥム、 銅、 ニッケルなどの単体や複数種の混合物あるいは合金などが挙げられるが、 特 に限定されるものではない。
また、 フィルムを直接金属化する方法としては、 真空蒸着法やスパッ タ リ ング 法などが例示され、 特に限定されるものではないが、 その生産性や経済性などの 観点から真空蒸着法がより好ましい。 一般に真空蒸着法としてはるつぼ方式ゃヮ ィヤー方式などが例示されるが、 特に限定されるものではなく、 適宜選択すれば よい。 蒸着により金属化する場合のマージンパターンも特に限定されるものでは なく、 通常のバタ丁ンであってもコンデンサの保安性向上などの目的で施される 特殊マ一ジンパターンであってもかまわない。 しかし、 フィルムを走行させたと きに金属面とフィルム面が交互に各種のロールに接するため、 当該ロールとの摩 擦状態が一定せず、 しわが発生するなどの不具合につながりやすいので、 特に図 1および図 2に例示されるような、 金属化部分 1に対しフィルム長さ方向に平行 でないマージン部分 2を含む方式を採用することにより、 これら不具合を軽減で きるため、 好適である。 それらのマージンの形成方式は特に限定されるものでは なく、 例えば、 テープ方式であってもオイル方式であってもかまわない。
また、 本発明に係るポリプロピレンフィルムからなるコンデンサは、 もっぱら しわが入り易い扁平化プレス工程を経る扁平型コンデンザに用いられる。 次に、 上記のような本発明に係るポリプロピレンフィルムの製造法の一例を示 すが、 特に限定されるものではない。
テトラキス [メチレン一 3 ( 3 , 5—ジ一夕一シヤリブチルー 4 一ハイ ドロキ シフヱニル） プロピオネート] メタンを 0 . 0 1 〜 0 . 8 w t %添加したメルト インデックス 3 . 0〜 4 . 5 g / 1 0 m i nのポリプロピレン樹脂を、 2 4 0〜 2 7 0 °Cの温度の押出機に供給して溶融し、 スリッ トを有する Tダイより、 シー ト状に押し出し、 7 5〜 9 5 °Cの温度の冷却ロールで冷却固化する。 このとき、 ポリプロピレン樹脂のメルトインデッ クスが高いほど収縮寸法変化率は小さくな り、 灰分が少ないほどメソペンダッ 1、分率が高いほど絶縁破壊電圧が向上するの で、 各々を適宜選択すればよい。 また、 一般に冷却ロール温度が高いほど、 面粗 さが大きくなる関係にあるので、 所望の△ dを得るためには、 適宜冷却ロール温 度を選択すればよく、 8 0 ~ 9 0 °Cが好ましい。
次に 1 3 5 ~ 1 5 5 °Cの延伸ロールでフィルムを長さ方向に 3〜 7倍に延伸す る。 この場合も延伸温度を選択することで面粗さの大きさを変えられる。 次いで- 幅方向に 1 5 5〜 1 7 0 °Cの温度で 7〜 1 2倍延伸し、 さらに、 1 5 0〜 1 6 5 tで熱処理を施す。 一般に延伸温度や熱処理温度が低いほど、 また延伸倍率が高 いほど収縮寸法変化率が大きくなる関係にあるので、 これらの条件を適宜選択す ればよい。 こうして得られたポリプロピレンフィルムの片面にコロナ放電処理を 施した後、 ワイ ンダ一で卷き取る。
次に、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの別の一態様 としては、 フィルムの△ dが 0 . 1 〜 0 · 3 w mである必要がある。 A dは、 前 述したのと同様、 マイクロメータ法による厚さから質量法による厚さを引いた差 の値であり、 この値が大きいとフィルムの表面が粗れていることを意味し、 コン デンサ素子に巻き上げたときのフィルム層間の空隙率が大きくなり、 小さいとフ イルムの表面が平滑であることを意味し、 コンデンサ素子に巻き上げたときのフ イルム層間の空隙率が小さくなる。
上記のような本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムにおい ては、 フィルムの厶 dが 0 . 1 m未満ではフィルムがすべりにく くなるため、 しわ抑制効果が得られないといったフィルム加工上の問題が生じ、 また、 コンデ ンサ内ではフィルム層間の空隙率が小さくなるため、 コンデンサ内で自己回復が 起こった際に発生するガスや飛散金属が系外に抜けずに耐電圧特性に支障を及ぼ すなどの不具合を発生させるので不適当である。 A dが 0 . 3 w mを超えると、 コンデンサ素子の卷き取り時にフィルムがずれるといったフィルムの加工性の問 題が生じ、 また、 コンデンサ内のフィルム層間空隙率が大きくなるため内部放電 を起こしゃすくなることが原因で、 コンデンザに課電した際に経時に伴う容量減 少が大きくなり、 コンデンサの耐電圧が低下するなどの支障が出るので不適当で ある。 好ましくは 0 . 1 5 〜 0 . 2 5〃mの範囲である。
上記のような本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの△ d を上記範囲内にする方法としては、 押出機から押し出したポリマーを冷却ロール で冷却固化する際のポリマー温度をコン卜ロールする方法や適当な結晶性をもつ ボリマーを選択する方法、 あるいは iS晶核剤などの造核剤を含有せしめる方法な どが例示される。
また、 上記の本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの長さ 方向の F 5値、 すなわちフィルムを 5 %伸長させるために必要な応力は、 5 0 M P a以上である必要がある。 5 0 M P aを下回るとフィルム加工時に破れが多発 したり、 コンデンサ素子卷き取り時にしわが入るなど巻き取り性不良が発生し、 さらには巻き取り時のしわや、 空気の巻き込み等から、 耐電圧特性に支障を及ぼ すなどの不具合を発生させるので不適当である。 好ましくは 5 5 M P a以上であ る。
また、 上記の本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの少な く とも片面の十点平均粗さ R zは、 0 . 7 〜 1 . 4 w mの範囲内にあることが好 ましい。 R zが 0 . 7 w m未満であると、 フィルムの△ dを満足していたとして もコンデンサ内で自己回復が起こった際に発生するガスや飛散金属の抜けが不十 分で耐電圧特性を低下させることがあるので、 R zは 0 . 7 m以上が好ましく . より好ましくは 0 . 9 u m以上である。 また、 金属蒸着を目的とした面の R zが 1 . 4 mを超えると、 コンデンサの電極として機能する蒸着金属面に粗大な凹 凸を構成するため電界の集中を招き、 耐電圧特性を低下させることがあるので、 金属蒸着を目的とした面の R zが、 1 . 4 以下であることが好ましい。 より 好ましくは 1 . 2 以下である。
また、 上記の本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの厚さ は、 特に限定されるものではないが、 剛性に乏しい薄いフィルムではしわゃフィ ルム破れが発生しやすくなる傾向にあるため、 マイクロメータ厚さで 4 〃 m以下、 好ましくは 3 . 5 w m以下のフィルムにおいては特に効果が大きく好適である。 上記の本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムを構成するポ リマーは、 特に限定されるものではなくポリプロピレンのホモポリマ一以外に、 プロピレンと他の α—才レフイ ン （例えばエチレン、 ブテンなど） の共重合体で あっても、 またポリプロピレンと他の α —ォレフィン重合体 （例えばポリエチレ ン、 ポリプテンなど） とのブレン ド品であってもかまわないが、 融点が 1 6 4 °C 以上のホモポリマ一が耐電圧特性向上の面から好ましく、 より好ましくは 1 6 5 °C以上である。 また、 融点が 1 6 7 tを超えると極端に製膜製が悪化するため、 融点は 1 6 7 °C以下が好ましい。
さらに、 上記の本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムは、 テンター法、 イ ンフレーショ ン法のいずれで得たものでもかまわないし、 延伸方 法も特に限定されないが、 薄くてかつ、 厚みむらの小さいこと要求されることか ら、 テンター法二軸延伸が好ましい。
また、 上記の本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムに含有 される添加剤は特に限定されるものではなく、 コンデンサ特性に支障を及ぼさな い範囲で、 適宜選択添加してもよい。
上記の本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムをコンデンサ に使用する場合の電極は特に限定されるものではなく、 例えば金属箔であっても 両面を金属化した紙やプラスチックフィルムであつても、 本発明のポリプロピレ ンフィルムの片面もしくは両面を直接金属化してもかまわないが、 小型軽量化が 望まれるコンデンサ用途にあっては特に直接フィルムを金属化することが好まし い。 このとき、 用いる金属の種類は、 亜鉛、 錫、 銀、 クロム、 アルミニウム、 銅- ニッケルなどの単体や複数種の混合物あるいは合金などが挙げられるが、 特に限 定されるものではない。
また、 フィルムを直接金属化する方法としては、 真空蒸着法やスパッタリング 法などが例示され、 特に限定されるものではないが、 その生産性や経済性などの 観点から真空蒸着法がより好ましい。 一般に真空蒸着法にはるつぼ方式やワイヤ 一方式などが例示されるが、 特に限定されるものではなく、 適宜選択すればよい が、 欠陥の付与率が小さい E Bガン方式がさらに好ましい。 蒸着により金属化す る場合のマージンパターンも特に限定されるものではなく、 通常のパターンであ つてもコンデンサの保安性向上などの目的で施される特殊マージンパターンであ つてもかまわないが、 前記同様、 フィルムを走行させたときに金属面とフィルム 面が交互に各種のロールに接するため、 当該ロールとの摩擦状態が一定せず、 し わが発生するなどの不具合につながりやすいので、 特に図 1および図 2に例示さ れるような、 金属化部分 1に対しフィルム長さ方向に平行でないマージン部分 2 を含む方式を採用することにより、 これら不具合を軽減できるため、 好適である ( それらのマージンの形成方式は特に限定されるものではなく、 例えば、 テープ方 式であってもオイル方式であってもかまわない。
また、 本発明に係る扁平型コンデンサ用ボリプロピレンフィルムからなるコン デンサは、 もっぱらしわが入り易い扁平化プレス工程を経る扁平型コンデンサに 用いられる。
次に、 上記の本発明に係る扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの製造 法の一例を示すが、 特に限定されるものではない。
テ トラキス [メチレン一 3 ( 3 , 5 —ジ一ターシヤ リブチルー 4 一ハイ ドロキ シフヱニル） プロピオネー卜 ] メタンを 0 . 0 1 〜 0 . 8 w t %添加したメルト インデッ クス 3 . 0 ~ 4 . 5 g / 1 0 m i nのポリプロピレン樹脂を、 2 3 0 - 2 7 0 tの温度の押出機に供給して溶融し、 スリッ トを施した Tダイより、 シ一 卜状に押出し、 7 5〜 9 5 °Cの温度の冷却ロールで冷却固化する。 このとき、 ポ リプロピレン樹脂のメルトィンデックスが低いほど F 5値は大きくなり、 灰分が 少ないほど絶縁破壊電圧が向上するので、 各々を適宜選択すればよい。 また一般 に冷却ロール温度が高いほど、 面粗さが大きくなる関係にあるので、 所望の A d を得るためには、 適宜冷却ロール温度を選択すればよく、 8 0〜 9 5 tが好まし い。
次に、 1 3 5 ~ 1 5 5 °Cの延伸ロールでフィルムを長さ方向に 3 - 7倍に延伸 する。 この場合も延伸温度を選択することで面粗さの大きさを変えられる。 次い で、 幅方向に 1 5 5〜 1 7 0 °Cの温度で 7〜 1 2倍延伸し、 さらに、 1 5 0〜 1 6 5 °Cで熱処理を施す。 一般に延伸温度や熱処理温度が低いほど、 また延伸倍率 が高いほど F 5値が大きくなる関係にあるので、 これらの条件を適宜選択すれば よい。 こう して得られた扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの片面にコ ロナ放電処理を施した後、 ワイ ンダ一で巻き取る。
実 施 例
次に、 本発明において用いた測定法及び評価法について説明する。
( 1 ) 融点
パーキンエルマ一社製、 示差走查カロリメーター D S C — 7を用いて、 下記の 条件で測定を行った。
試料の調整：
試料 1 0 m gを測定用のアルミパンに計量し、 装置付属のク リ ンパーでアルミ パンをサン ドイッチする。
測定条件：
1 s t run： 1 0 °C /分の割合で 2 8 0 °Cまで昇温し、 5分間保持する。 その後 5 0 t /分の割合で 1 2 5 °Cまで降温し、 6 0分間保持した後、 同じ割合で 1 5 °Cまで降温して、 1 0分間保持する。
2nd run： 1 s t runを実施直後引き続き 1 0 t /分の割合で 2 8 0 °Cまで昇温す る。
2nd run時の融解ピーク値を融点として読みとる。 融解ピーク値が複数ある場 合は最もピーク面積が大きい融解ピークを採用する。
上記測定を 5回を繰り返し、 そのうち最大値と最小値の 2点を省いた残り 3点 の平均値を融点とした。
( 2 ) メルトイ ンデックス
J I S K 7 2 1 0の条件によ り測定した。
( 3 ) Δ d
J I S C - 2 3 3 0 ( 2 0 0 1 ) の 7 . 4 . 1 . 1 によりマイクロメータ法 厚さ （以下、 M M Vという） を測定した。 次いで J I S C - 2 3 3 0 ( 2 0 0 1 ) の 7. 4 . 1 . 2により質量法厚さ （以下、 WMVという） を測定した後、 次式で求めた。
Δ d ( ίΐ m) =MM V -WM V
( 4 ) 収縮寸法変化率
J I S C一 2 3 3 0 ( 2 0 0 1 ) の 7. 4. 6 . 2 B法によつた。
( 5 ) 十点平均粗さ （R z)
J I S B— 0 6 0 1 ( 1 9 8 2 ) により、 株式会社小坂研究所製 「非接触三 次元微細形状測定器 （E T— 3 0 HK) 」 及び 「三次元粗さ分析装置 （M O D E L S P A— l 1 ) 」 を用いて測定した。 測定数は 3 とし、 その平均値を用いた c 詳細条件は次の通りである。
測定面処理：測定面にアルミニウムを真空蒸着し、 非接触法と した。
測定長： 1 mm
横倍率： 2 0 0倍
縦倍率： 2 0 0 0 0倍
カッ トオフ ： 0. 2 5 mm
幅方向送り速度： 0. 1 mm/秒
長さ方向送りピッチ ： 1 0 u m
長さ方向送り数： 1 0回
測定方向 ： フィルムの幅方向。
( 6 ) しわ発生率及びずれ発生率
ポリプロピレンフィルムを U L V A C社製真空蒸着機にてアルミニゥムを膜抵 抗 5 Ω /口、 T型マージンを施さない通常マージン金属化フィルムを作成しその 通常マージン品の組み合わせで、 または膜抵抗 1 5 Ω /口、 図 2のパターンの T 型マージン金属化フィルムを作成し、 T型マージンを施さない通常マージン品と の組み合わせで、 通常のコンデンサ作成工程同様の巻き取りを行い、 容量 1 0 0 w Fのコンデンサ素子を 1 0 0個作成し、 しわ及びずれの発生率を調べた。 この ときの主要巻き取り条件は次の通りである。
巻き取り機 ：皆藤製作所製 K AW— 4 L
巻き取り速度： 2 0 0 0 r p m 張力 ： 6 0 0 g
なお、 本発明においては、 作成したコンデンサ素子 1 0 0個に対して、 しわ発 生率 5 %以下、 ずれ発生率 5 %以下のものを合格とした。
( 7 ) 耐電圧
上記 （ 6 ) で得たコンデンサ素子から 1 0個を抜き取り、 1 1 0 °Cの温度で 1 6時間、 0 . 4 M P aの圧力で扁平化した状態で加熱処理した後、 J I S C— 4 9 0 8 ( 1 9 8 5 ) の 8 . 1 4により自己回復性試験を行ない、 その自己回復 数の平均値と破壊コンデンサ数で判定した。
なお、 本発明においては自己回復数は 7個以下、 破壊個数は 3個以下を合格と した。
( 8 ) F 5値
J I S C - 2 3 3 0 ( 2 0 0 1 ) の 7 · 4 · 5 · によって測定し、 試料が 5 %伸長したときの応力を算出した。
( 9 ) 耐電圧 （素子の破壊個数、 平均印加電圧）
上記 （ 6 ) で得たコンデンサ素子から 1 0個を抜き取り、 1 1 0 °Cの温度で 6 時間、 0 . 4 M P aの圧力で扁平化した状態で加熱処理した後、 メタリコン及び リード端子付けを行った。 この素子をエポキシ樹脂で外装し、 容量 1 0 の コンデンサを作成し、 1 0 5 °Cの雰囲気下で D C 1 0 0 0 Vの電圧を印加して、 素子の破壊、 および容量変化を調べ、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの印加 時間、 及び素子の破壊個数を以下の基準で判定した。
•素子の破壊個数 2個以下を合格
'印加時間の平均値 （途中で破壊したものは除く） が 1 0 0時間以上を合格 次に、 本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例 1
テ トラキス [メチレン一 3 ( 3， 5 —ジータ一シヤ リブチル一 4 —ハイ ドロキ シフヱニル） プロピオネート ] メ タンを 0 . 3 w t %添加したメルトイ ンデッ ク ス 3 . 5 g / 1 0 m i nのポリプロピレン樹脂を 2 5 0 °Cの温度の押出機に供給 して溶融し、 スリッ トを施した Tダイからシート状に押出し、 8 5 °Cの温度の冷 却ロールで冷却固化した後、 1 4 0 tの温度で長さ方向に 5倍に延伸し、 次いで 1 6 7 °Cの温度で幅方向に 1 0倍に延伸し、 次いで、 1 6 5 °Cの温度で熱処理し た。 その後、 フィルムの片面に濡れ張力が 4 2 m N / mとなるようにコロナ放電 処理を施してワインダ一で卷き取った後、 さらに幅 6 2 0 m m、 長さ 4 0 0 0 0 mに裁断し、 巻き上げた。
このとき、 フィルムの M M Vは 3 、 厶 dは 0 . 1 0 w m、 コロナ放電処理 を施した面の十点平均粗さ R zが 0 . 4 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0 .
7 u m、 長さ方向の収縮寸法変化率が 2 . 7 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0 .
3 %であつた。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミニウムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 m m、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ ト し、 8本のリールを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 2 %、 ずれ発生率は 0 %であった。
また、 自己回復数は 2個、 破壊個数は 0個であった。
実施例 2
ポリメチルペンテンを 2 . 0 w t %添加したポリマーを用いた以外は実施例 1 と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フイルムの M M Vは 3 m、 Δ dは 0 . 1 1 ," m、 コロナ放電処理' を施した面の十点平均粗さ R zが 0 . 4 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0 . 7 u m ^ 長さ方向の収縮寸法変化率が 2 . 6 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0 . 2 %であった。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミ二ゥムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 m m、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ ト し、 4 8本のリールを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 し,わ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 0 %、 ずれ発生率は 0 %であった。
また、 自己回復数は 2個、 破壊個数は 0個であった。
実施例 3
メルトインデッ クス 3 . 9 g / 1 0 m i nのポリプロピレン樹脂を 2 5 0 °Cの 温度の押出機に供給して溶融し、 スリツ トを施した Tダイからシート状に押出し た以外は実施例 1 と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの MMVは 3 wm、 A dは 0. 1 3 //ιη、 コロナ放電処理 を施した面の十点平均粗さ R ζが 0. 5 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0. 8 u m. 長さ方向の収縮寸法変化率が 2. 5 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0 % であった。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミニウムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ ト し、 4 8本のリ一ルを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 0 %、 ずれ発生率は 3 %であった。
また、 自己回復数は 5個、 破壊個数は 1個であった。
実施例 4
スリッ トを施した Tダイから押出したシートを 8 0。Cの温度の冷却ロールで冷 却固化した以外は実施例 1 と同じ条件でボリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの MMVは 3 m、 A dは 0. 0 6 wm、 コロナ放電処理 を施した面の十点平均粗さ R zが 0. 2 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0. 3 u m、 長さ方向の収縮寸法変化率が 2 · 9 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0. 5 %であった。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミニウムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm. 長さ 4 8 0 0 mにスリッ ト し、 4 8本のリールを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 2 %、 ずれ発生率は 4 %であった。
また、 自己回復数は 2個、 破壊個数は 3個であった。
実施例 5
スリッ トを施した Tダイから押出したシートを 9 0 °Cの温度の冷却ロールで冷 却固化した以外は実施例 1 と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの MMVは 3 wm、 A dは 0. 1 8 wm、 コロナ放電処理 を施した面の十点平均粗さ R zが 0 . 6 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0. 9 m、 長さ方向の収縮寸法変化率が 2. 7 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0. 1 %であつた。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミニウムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ ト し、 4 8本のリ一ルを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 0 %、 ずれ発生率は 4 %であった。
また、 自己回復数は 4個、 破壊個数は 2個であった。
実施例 6
1 4 0 tの温度で長さ方向に 5倍に延伸し、 次いで 1 5 8 °Cの温度で幅方向に 1 0倍に延伸し、 次いで、 1 6 0 °Cの温度で熱処理した以外は実施例 1 と同じ条 件でポリプ口ピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの MMVは 3 m、 A dは 0 . 0 9 〃 m、 コロナ放電処理 を施した面の十点平均粗さ R zが 0. 4 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0.
6 u m, 長さ方向の収縮寸法変化率が 3. 0 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0.
7 %であつた。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミ二ゥムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ ト し、 4 8本のリールを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 0 %、 ずれ発生率は 0 %であった。
また、 自己回復数は 3個、 破壊個数は 3個であった。
比較例 1
スリッ トを施した Tダイから押出したシ一トを 7 0 tの温度の冷却ロールで冷 却固化した以外は実施例 1 と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの MMVは 3 w m、 厶 dは 0. 0 3 w m、 コロナ放電処理 を施した面の十点平均粗さ R zが 0 . 2 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0. 3 IX m. 長さ方向の収縮寸法変化率が . 8 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0. 3 %であった。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミニウムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 m m、 長さ 4 8 0 O mにスリツ 卜 し、 4 8本のリールを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 8 %、 ずれ発生率は 1 0 %であった。
また、 自己回復数は 7個、 破壊個数は 8個であった。
比較例 2
スリッ トを施した Tダイから押出したシートを 9 6 の温度の冷却ロールで冷 却固化した以外は実施例 1 と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの M M Vは 3 m、 A dは 0 . 2 1 u m . コロナ放電処理 を施した面の十点平均粗さ R zが 0 . 7 w m、 反対面の十点平均粗さ R zが 1 . 2 w m、 長さ方向の収縮寸法変化率が 2 . 5 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0 . 1 %であった。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミニウムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 m m、 長さ 4 8 0 O mにスリ ツ ト し、 4 8本のリールを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 0 %、 ずれ発生率は 6 %であった。
また、 自己回復数は 9個、 破壊個数は 6個であった。
比較例 3
メルトイ ンデッ クス 2 . 8 g / 1 0 m i nのポリプ口ピし'ン樹脂を 2 5 0 tの 温度の押出機に供給して溶融し、 スリツ トを施した Tダイからシート状に押出し た以外は実施例 1 と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの M M Vは 3 w m、 Δ dは 0 . 0 9 w m、 コロナ放電処理 を施した面の十点平均粗さ R zが 0 . 4 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0 . 6 rn , 長さ方向の収縮寸法変化率が 3 . 4 %、 幅方向の収縮寸法変化率が 0 . 8 %であつた。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミ二ゥムを 5 Ω /口の膜抵抗 になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ ト し、 4 8本のリールを採取した。
このリールを用いてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生率 を調べた。 しわ発生率は 0 %、 ずれ発生率は 0 %であった。
また、 自己回復数は 5個、 破壊個数は 6個であった。
実施例 7
テトラキス [メチレン一 3 ( 3 , 5 —ジ一夕ーシヤ リブチルー 4 —ハイ ドロキ シフエ二ル） プロピオネート ] メ タン (チバ · スぺシャ リティ ' ケミカル (株) 製 I r g a n o x l O l O ) を 0. 3 w t %添加したメルトイ ンデッ クス 3. 7 g / 1 0 m i n、 融点 1 6 6 °Cのポリプロピレン樹脂を 2 4 0 tの温度の押出機 に供給して溶融し、 スリ ッ トを施した Tダイからシート状に押出し、 9 0 tの温 度の冷却ロールで冷却固化した後、 1 4 0 tの温度で長さ方向に 5倍に延伸し、 次いで 1 6 2 °Cの温度で幅方向に 1 0倍に延伸し、 次いで、 1 5 O tの温度で熱 処理した。 その後、 フィルムの片面に濡れ張力が 4 2 mN/mとなるようにコロ ナ放電処理を施して幅 5 0 0 0 mmのフィルムをワイ ンダ一で巻き取った後、 さ らに幅 6 2 0 mm. 長さ 4 0 0 0 0 mに裁断し、 巻き上げた。
このとき、 フィルムの MM Vは 3 . 3 m、 Δ dは 0 . 2 0 w m、 コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 1 . 0 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 1 . 1 、 長さ方向の F 5値が 5 2 MP aであった。
このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にて図 2の T型パターンで、 アルミ二 ゥムを 1 5 Ω /口の膜抵抗になるように片面に蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリ ッ ト し、 4 8本のリ—ルを採取した。 長手方向のマージン 部の幅は 0. 7 mm、 1 6 mm間隔で幅方向に 0. 4 mmの幅のマージンを設け た。 また、 同様にして通常マージン品を採取した。 この T型マ一ジン品と通常マ 一ジン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個を作成し、 しわ及びずれの発生 率を調べた。 しわ発生率は 2 %、 ずれ発生率は 1 %であった。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 0個、 印加時 間は 1 7 3時間であった。
実施例 8 メルトイ ンデッ クス 3 . 2 g / 1 0 m i n、 融点 1 6 6 °Cのポリプロピレン樹 脂を 2 5 0 °Cの温度の押出機に供給して溶融し、 スリッ トを施した Tダイからシ 一ト状に押出した以外は実施例 7と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。 このとき、 フィルムの MMVは 3. 2 m. A dは 0. 1 9 m、 コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 1 . 0 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 1 . 0 m、 長さ方向の F 5値が 5 7 M P aであった。
このフィルムを実施例 7と同じ条件で蒸着し、 その後、 幅 1 0 O mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ トし、 4 8本のリールを採取した。
この T型マージン品と通常マージン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個 を作成し、 しわ及びずれの発生率を調べた。 しわ発生率は 0 %、 ずれ発生率は 0 %であった。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 0個、 印加時 間は 2 1 2時間であった。
実施例 9
スリッ トを施した Tダイから押出したシー卜を 8 7 °Cの温度の冷却ロールで冷 却固化した以外は実施例 7と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの MMVは 3. 2 m. Δ dは 0. 1 2 .a m. コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 0. 8 i m、 反対面の十点平均粗さ R zが
0 . 9 、 長さ方向の F 5値が 5 3 MP aであった。
このフィルムを実施例 7 と同じ条件で蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4
8 0 0 mにスリッ ト し、 4 8本のリールを採取した。
この T型マージン品と通常マージン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個 を作成し、 しわ及びずれの発生率を調べた。 しわ発生率は 4 %、 ずれ発生率は 0
%であった。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 2個、 印加時 間は 2 3 5時間であった。
実施例 1 0
スリッ トを施した Tダイから押出したシートを 9 3 の温度の冷却ロールで冷 却固化した以外は実施例 7と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。 このとき、 フィルムの MM Vは 3 . 3 m、 A dは 0. 2 7 /m、 コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 1 . 2 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 1 . 2 w m、 長さ方向の F 5値が 5 2 M P aであった。
このフィルムを実施例 7と同じ条件で蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ トし、 4 8本のリールを採取した。
この T型マ一ジン品と通常マージン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個 を作成し、 しわ及びずれの発生率を調べた。 しわ発生率は 1 %、 ずれ発生率は 4 %であつた。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 0個、 印加時 間は 1 3 4時間であつた。
実施例 1 1
スリッ トを施した Tダイから押出したシートを 9 1 の温度の冷却ロールで冷 却固化した後、 1 3 8 °Cの温度で長さ方向に 5倍に延伸した以外は実施例 7と同 じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの MM Vは 3 . 2 m、 Δ dは 0 · 1 9 m、 コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 0. 7 m、 反対面の十点平均粗さ R zが
0 · 8 m、 長さ方向の F 5値が 5 5 M P aであつた。
このフィルムを実施例 7と同じ条件で蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4
8 0 0 mにスリ ッ ト し、 4 8本のリールを採取した。
この T型マージン品と通常マージン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個 を作成し、 しわ及びずれの発生率を調ベた。 しわ発生率は 3 %、 ずれ発生率は 1
%であった。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 1個、 印加時 間は 1 8 8時間であつた。
実施例 1 2
スリ ッ トを施した Tダイから押出したシートを 8 9 °Cの温度の冷却ロールで冷 却固化した後、 1 3 6 °Cの温度で長さ方向に 5倍に延伸し、 次いで 1 6 5 °Cの温 度で幅方向に 1 0倍に延伸し、 次いで、 1 6 0 °Cの温度で熱処理した以外は実施 例 7と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。 このとき、 フィルムの MMVは 3. 2 u m. A dは 0. 1 8 wm、 コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 0. 8 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0. 8 m、 長さ方向の F 5値が 5 5 M P aであった。
このフィルムを実施例 7と同じ条件で蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリッ ト し、 4 8本のリ一ルを採取した。
この T型マージン品と通常マージン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個 を作成し、 しわ及びずれの発生率を調べた。 しわ発生率は 0 %、 ずれ発生率は 0 %であつた。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 1個、 印加時 間は 2 2 7時間であった。
比較例 4
スリ ッ トを施した Tダイから押出したシートを 8 3 tの温度の冷却ロールで冷 却固化した以外は実施例 7と同じ条件でボリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの M M Vは 3. 2 m、 Δ dは 0 · 0 7 m、 コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 0. 5 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 0. 6〃m、 長さ方向の F 5値が 5 2 MP aであった。
このフィルムを実施例 7と同じ条件で蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにス リ ッ ト し、 4 8本のリールを採取した。
この T型マ一ジン品と通常マージン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個 を作成し、 しわ及びずれの発生率を調べた。 しわ発生率は 7 %、 ずれ発生率は 0 %であった。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 6個、 印加時 間は 2 0 6時間であった。
比較例 5
スリッ トを施した Tダイから押出したシートを 9 7 tの温度の冷却口一ルで冷 却固化した後、 1 4 2 °Cの温度で長さ方向に 5倍に延伸した以外は実施例 7と同 じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。
このとき、 フィルムの MM Vは 3. 3 wm、 A cH O . 3 5 m、 コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 1 . 5 m、 反対面の十点平均粗さ R zが 1 . 6 、 長さ方向の F 5値が 5 1 M P aであった。
このフィルムを実施例 7と同じ条件で蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにス リ ッ ト し、 4 8本のリ一ルを採取した。
この T型マージン品と通常マージン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個 を作成し、 しわ及びずれの発生率を調べた。 しわ発生率は 1 %、 ずれ発生率は 1 0 %であつた。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 2個、 印加時 間は 7 1 時間であつた。
比較例 6
メルトイ ンデッ クス 4. 1 g / 1 0 m i n、 融点 1 6 5 °Cのポリプロピレン樹 脂を 2 3 0 °Cの温度の押出機に供給して溶融し、 スリツ トを施した Tダイからシ 一ト状に押出した以外は実施例 7と同じ条件でポリプロピレンフィルムを得た。 このとき、 フィルムの MMVは 3. 2 ." m、 A cUi O . 2 0 w m、 コロナ放電 処理を施した面の十点平均粗さ R zが 1 . 0 wm、 反対面の十点平均粗さ R zが 1 . 1 、 長さ方向の F 5値が 4 5 M P aであった。
のフィルムを実施例 7と同じ条件で蒸着し、 その後、 幅 1 0 0 mm、 長さ 4 8 0 0 mにスリ ッ ト し、 4 8本のリールを採取した。
この T型マ一ジン品と通常マージン品を組み合わせてコンデンサ素子 1 0 0個 を作成し、 しわ及びずれの発生率を調べた。 しわ発生率は 1 1 %、 ずれ発生率は 1 %であった。
また、 容量変化率が 5 0 %に到達するまでの、 素子の破壊個数は 3個、 印加時 間は 1 4 1時間であった。
上記実施例 1〜 1 2、 比較例 1〜 6の結果を表 1、 2に示す。 夹施例 1 夹施例 2 夷 例 3 夹； 例 4 矣施例 5 夹施例 6 比較 マイ メ タ法厚さ (/ m 3 3 3 3 3 3 3 厶 d ( m) 0. 1 〇 0 1 1 0 1 3 0. 0 6 0. 1 8 0. 0 9 0. 収縮寸法率 長さ方向 2 7 2. 6 2 5 2. 9 2. 7 3. 0 2. (%)
幅方向 0. 3 0. 2 0 0 5 0. 1 0. 7 ϋ .
R z 処理面 (μ m) ϋ . 4 U . 4 ϋ 5 U 2 U Ό U . 4 u . 対面 八 八
μ m) ϋ 7 U . 7 u . y Ό . b U .
F 5値 (MP p p
a ) り ί しわ （％) 2 0 0 2 0 0 8 ずれ . （％) 0 0 3 4 4 0 1 0 破壊個数 （個） 0 0 1 3 2 3 8 自己回復数 （個） 2 2 5 2 4 3 7
表 2
夹施例 7 夹施例 8 夹 例 9 実施例 10 吳施例 11 夹施例 12 比較例 4 比較例 5 比較例 6 マイクロメ-タ法厚さ m) 3. 3 3. 2 3. 2 3. 3 3. 2 3. 2 3. 2 3 3 3. 2 厶 d ( μ m) 0. 2 0 0. 1 9 0. 1 2 0. 2 7 0. 1 9 0. 1 8 0. 0 7 0. 3 5 0. 2 0
F 5値 （M P a ) 5 2 5 7 5 3 5 2 5 5 5 5 5 2 5 1 4 5
R z 処理面 ( μ m) 1 . 0 1 . 0 0. 8 1 . 2 0. 7 0. 8 0. 5 1 5 1 . 〇 反対面 （ μ m) 1 . 1 1 . 0 0. 9 1 . 2 0. 8 0. 8 0 · 6 1 , Ό 1. 1 収縮寸法率 π 長さ方向 3 . 3 3 . 5 3 . 4 3 . 2 3 5 2 . 7 3 . 3. 3 . 4 (%)
o
幅方向 U . o U . D 0. 4 U . 5 U . O L) . Δ U . Ο U 4 π υ . Δ ο しわ （％) 2 0 4 1 3 0 7 1 1 1 ずれ （％) 1 0 0 4 1 0 0 1 0 1 破壊個数 （個） 0 0 2 0 1 1 6 2 . 3 平均印加時間 （時間） 1 7 3 2 1 2 2 3 5 1 3 4 1 8 8 2 2 7 2 0 6 7 1 1 4 1
表 1、 2から分かるように、 本発明により、 コンデンサ素子の巻き取り工程や その後のプレス工程でしわ及びずれの発生を抑制でき、 かつ良好な耐電圧特性、 特に自己回復性に優れ、 小型大容量であり高定格電圧の使用に好適な、 扁平型コ ンデンサ用ポリプロピレンフィルムを得ることができる。
産 業 上 の 利 用 可 能 性
本発明の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム及びそれからなる扁平型 コンデンサは、 とくに、 小型大容量化を目的とし、 高定格電圧下での使用を目的 とした扁平型コンデンサに好適である。

Claims

言青 求 の 範 固
1 . フィルムのマイクロメータ法による厚さと質量法による厚さの差 Δ dが 0 . 0 5〜 0 . 2 w mであって、 長さ方向の収縮寸法変化率が 3 %以下であることを 特徴とする扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
2 . 長さ方向の収縮寸法変化率と幅方向の収縮寸法変化率の和が 4 %以下である、 請求項 1に記載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
3 . 少なく とも片面の十点平均粗さ R zが 0 . 6 " m以下である、 請求項 1に記 載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
4 . ポリメチルペンテンを 0 . 5〜 5 w t %含有している、 請求項 1 に記載の扁 平型コ ンデンサ用ボリプロピレンフィルム。
5 . マイ クロメータ法によるフィル厶の厚さが 4 u m以下である、 請求項 1に言己 載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
6 . 長さ方向の F 5値が 5 0 M P a以上である、 請求項 1 に記載の扁平型コンデ ンサ用ポリプロピレンフィルム。
7 . フィルムのマイ クロメータ法による厚さと質量法による厚さの差 Δ dが 0 .
1 ~ 0 . 3 であって、 長さ方向の F 5値が 5 0 M P a以上であることを特徴 とする扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
8 . 少なく とも片面の十点平均粗さ R zが 0 . 7〜 し 4 mである、 請求項 7 に記載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
9 . フィルムを形成するポリプロピレン樹脂の融点が 1 6 4 - 1 6 7 °Cである、 請求項 7に記載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
1 0 . マイクロメータ法によるフィルムの厚さが 4〃 m以下である、 請求項 7に 記載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルム。
1 1 . 請求項 1 に記載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの片面また は両面に金属が蒸着されていることを特徴とする扁平型コンデンサ用金属化ポリ プロピレンフィルム。
1 2 . 金属蒸着パターンのマージンの内、 少なく とも一部がフィルム長さ方向に 平行でないマージンである、 請求項 1 1 に記載の扁平型コンデンサ用金属化ポリ プロピレンフィルム。
1 3 . 請求項 1 に記載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムを少なく と も一部に用いてなる扁平型コンデンサ。
1 4 . 請求項 1 1 に記載の扁平型コンデンサ用金属化ポリプロピレンフィルムを 少なく とも一部に用いてなる扁平型コンデンサ。
1 5 . 請求項 7に記載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムの片面また は両面に金属が蒸着されていることを特徴とする扁平型コンデンサ用金属化ポリ プロピレンフィルム。
1 6 . 金属蒸着パターンのマ一ジンの内、 少なく とも一部がフィルム長さ方向に 平行でないマージンである、 請求項 1 5に記載の扁平型コンデンサ用金属化ポリ プロピレンフィルム。
1 7 . 請求項 7に記載の扁平型コンデンサ用ポリプロピレンフィルムを少なく と も一部に用いてなる扁平型コンデンサ。
1 8 . 請求項 1 5 に記載の扁平型コンデンサ用金属化ポリプロピレンフィルムを 少なく とも一部に用いてなる扁平型コンデンサ。
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