WO2016175331A1 - コンデンサ用フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention it is possible to provide a capacitor film having excellent insulation characteristics and long-term durability, which results in a capacitor having a high voltage resistance at high temperatures.
- the principle of the high insulation property expression of the film of the present invention will be described.
- the inventor of the present invention thought that the breakdown of the film starts from the site where the withstand voltage is most inferior and the breakdown starts from there. That is, even if the film was manufactured from the same raw material, it was considered that if the film had many defective parts such as pinholes, the film had a low withstand voltage, and if there were few defective parts, the film had a high withstand voltage. Therefore, attention was paid to the relationship between the helium gas permeability coefficient and the oxygen gas permeability coefficient and the number of layers in the film as an index of the degree of defects in ⁇ 1> film. In addition, ⁇ 2> attention was paid to the relationship between the above relationship and the dielectric breakdown voltage of the capacitor using the film at a high temperature.
- the gas permeability coefficient can be measured according to JIS K7126-1: 2006.
- a film (test piece) is set in a gas permeability measuring device (for example, a gas permeability measuring device BR-3 or BT-3 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), and the gas permeability is measured by the pressure sensor method.
- the gas permeation coefficient can be calculated by multiplying the average value by the thickness of the test piece.
- a gas (oxygen, helium, etc.) having a purity of 99.5% or more is used as the test gas.
- Cmu is an oxygen gas permeability coefficient of a film composed of a plurality of layers (two or more layers)
- Cmo is an oxygen gas permeability coefficient of the film when the capacitor film is formed as a single layer (one layer). .
- the ratio of the healthy part in the film thickness direction to the thickness of the entire film is improved.
- the oxygen gas permeability coefficient is considered to be small.
- This decrease in the ratio of the thickness of the layer having a defect portion to the total thickness of the film appears in the decrease in the oxygen gas permeability coefficient, and further leads to an improvement in the dielectric breakdown strength. .
- gases for example, nitrogen gas and carbon dioxide gas. It has also been found that there is a possibility that the correlation is established.
- Measuring machine manufactured by Tosoh Corporation, differential refractometer (RI) built-in type high temperature GPC HLC-8121GPC-HT type Column: manufactured by Tosoh Corporation, four TSKgelSuperH2500 connected Column temperature: 40 ° C Eluent: THF Flow rate: 0.5 ml / min
- the measurement result was obtained by polystyrene conversion using the standard polystyrene by Tosoh Corporation for preparation of a calibration curve.
- -Polyethylene terephthalate resin According to JIS K7367-5, the intrinsic viscosity IV value was measured by measuring the viscosity using a drop-type capillary viscometer and 25 ° C o-chlorophenol.
- thermoplastic resin composition 2 used in Example 9 is supplied to a single screw extruder (A) and a single screw extruder (B), and is heated and melted at a resin temperature of 310 ° C. to obtain a molten resin composition. It was. Next, the molten resin composition is laminated in the form of three layers in the order of A, B, and A in a molten state using a single screw extruder (A) and a single screw extruder (B), and a molten laminate j2 Got.
- the polyethylene terephthalate biaxially stretched film of the present invention of Example 16 also has higher dielectric breakdown strength than a film made of the same resin type. It can be seen that it has excellent insulating properties at high temperatures. From the above, the biaxially stretched films of Examples 1 to 16 having excellent insulating properties are extremely suitable as a capacitor film.
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Abstract
Description
すなわち、本発明は、以下の好適な態様を包含する。
〔1〕複数層から構成されるコンデンサ用フィルムであって、
前記コンデンサ用フィルムの酸素ガス透過係数Cmuと、前記コンデンサ用フィルムを単層として形成した場合のフィルムの酸素ガス透過係数Cmoが、以下の関係式(1):
(1) Cmo/Cmu≧1.1
を満たし、且つ、
前記コンデンサ用フィルムの厚さが1~35μmである、コンデンサ用フィルム。
〔2〕前記複数層は熱可塑性樹脂組成物から構成され、
前記複数層が10層以上であり、
前記コンデンサ用フィルムの厚さが1~30μmの厚さである、〔1〕に記載のコンデンサ用フィルム。
〔3〕前記熱可塑性樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、およびポリアミド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む、〔2〕に記載のコンデンサ用フィルム。
〔4〕前記熱可塑性樹脂はポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂およびポリエステル樹脂からなる群から選択される1種以上である、〔2〕に記載のコンデンサ用フィルム。
〔5〕前記熱可塑性樹脂はポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリエチレンテレフタラート樹脂からなる群から選択される1種以上である、〔2〕に記載のコンデンサ用フィルム。
〔6〕複数層から構成されるコンデンサ用フィルムの製造方法であって、
前記コンデンサ用フィルムの酸素ガス透過係数Cmuと、前記コンデンサ用フィルムを単層として形成した場合のフィルムの酸素ガス透過係数Cmoが、以下の関係式(1):
(1) Cmo/Cmu≧1.1
を満たし、且つ、
前記コンデンサ用フィルムの厚さが1~35μmである、
コンデンサ用フィルムの製造方法であり、
熱可塑性樹脂組成物を溶融し、溶融樹脂組成物を得る溶融工程、
該溶融樹脂組成物を複数層積層し、溶融積層体を得る積層工程、および
該溶融積層体を吐出し、フィルムを得る吐出工程
を含む、コンデンサ用フィルムの製造方法。
〔7〕前記積層工程をフィードブロックを用いて行う、〔6〕に記載の方法。
〔8〕前記フィルムを延伸する延伸工程をさらに含む、〔6〕または〔7〕に記載の方法。
〔9〕前記延伸工程において、前記フィルムを二軸延伸する、〔8〕に記載の方法。
〔10〕〔1〕~〔5〕のいずれかに記載のコンデンサ用フィルムの片面または両面に金属蒸着膜を有する、コンデンサ用金属化フィルム。
〔11〕〔10〕に記載のフィルムを含むコンデンサ。
〔12〕〔6〕~〔9〕のいずれかに記載の方法によって製造されたコンデンサ用フィルム。
〔13〕〔12〕に記載のコンデンサ用フィルムの片面または両面に金属蒸着が施された、コンデンサ用金属化フィルム。
〔14〕〔13〕に記載のフィルムを含むコンデンサ。
〔15〕複数層から構成されるフィルムの酸素ガス透過係数Cmuと、前記フィルムを単層として形成した場合のフィルムの酸素ガス透過係数Cmoが、以下の関係式(1):
(1) Cmo/Cmu≧1.1
を満たし、且つ、厚さが1~35μmであるフィルムの、コンデンサ用フィルムとしての使用。
〔16〕複数層から構成されるフィルムの酸素ガス透過係数Cmuと、前記フィルムを単層として形成した場合のフィルムの酸素ガス透過係数Cmoが、以下の関係式(1):
(1) Cmo/Cmu≧1.1
を満たし、且つ、厚さが1~35μmであるフィルムの、コンデンサ用フィルムとしての使用方法。
〔17〕熱可塑性樹脂組成物から構成された層を10層以上含み、1~30μmの厚みを有する、コンデンサ用フィルム。
〔18〕前記コンデンサ用フィルムを構成する熱可塑性樹脂が、ポリプロピレンである、〔1〕~〔5〕及び〔17〕のいずれか1項に記載のコンデンサ用フィルム。
〔19〕複数層から構成されるコンデンサ用フィルムであって、
前記コンデンサ用フィルムを構成する熱可塑性樹脂がポリプロピレンであり、
前記コンデンサ用フィルムの酸素ガス透過係数Cmuが1.8×10-16[(mol・m)/(m2・s・Pa)]以下であり、
前記コンデンサ用フィルムの厚さが1~35μmである、
ことを特徴とするコンデンサ用フィルム。
前記コンデンサ用フィルムの酸素ガス透過係数Cmuと、前記コンデンサ用フィルムを単層として形成した場合のフィルムの酸素ガス透過係数Cmoが、以下の関係式(1):
(1) Cmo/Cmu≧1.1 (即ち、(Cmo/Cmu)が1.1以上)
を満たし、且つ、
前記コンデンサ用フィルムの厚さが1~35μmである、コンデンサ用フィルムである。なお、前記コンデンサ用フィルムを単層として形成した場合のフィルムとは、前記コンデンサ用フィルムを構成する熱可塑性樹脂組成物と同じ熱可塑性樹脂組成物を溶融混練して樹脂成分を均質に分散して形成したフィルムであり、前記コンデンサ用フィルムと同一の厚さを有する。
上記フィルムは、当該フィルムの厚さや樹脂成分等を変更せずに層数のみ変更する(即ち、複数層でなく単数層としてフィルムを形成する)場合と比較して、高温下での絶縁特性に優れるので、高温下での高い耐電圧性を有する。そのため、上記フィルムを用いて得られるコンデンサは、当該フィルムの厚さや樹脂成分等を変更せずに層数のみ変更する場合(単数層としてフィルムを形成する場合)と比較して、高温下での耐電圧性に優れる。
Cmo/Cmuは、フィルム全体の厚さ方向の欠陥の改善率を示すパラメータといえる。即ち、Cmo/Cmuが高ければ高いほど厚さ方向の欠陥が改善されていることを示し、結果として、単層のフィルムと同じ厚さを有するにもかかわらず、絶縁特性および長期耐用性により優れることを示す。
Cmo/Cmu(Cmo÷Cmuともいう)は、本発明の効果の観点から、Cmo/Cmu≧1.1が好ましく、Cmo/Cmu≧1.15がより好ましく、Cmo/Cmu≧1.2がさらに好ましく、Cmo/Cmu≧1.25が特に好ましく、Cmo/Cmu≧1.3が非常に好ましい。また、Cmo/Cmuは、本発明の効果の観点から、Cmo/Cmu≦100が好ましく、Cmo/Cmu≦20が好ましく、Cmo/Cmu≦10がより好ましく、Cmo/Cmu≦2がさらに好ましく、Cmo/Cmu≦1.5が特に好ましい。
<1>の原理:
熱可塑性樹脂は分子量の大きな鎖状の分子(分子鎖)からなり、結晶性高分子の場合は結晶領域と非晶(非結晶)領域とが存在する。非晶領域では分子鎖が熱振動を行っており、分子鎖と分子鎖の間には自由体積と呼ばれる隙間が存在する。この自由体積は分子鎖の熱振動によって常に大きさが変化している。気体の分子または原子がフィルムを透過する際には、まず気体が熱可塑性樹脂の自由体積に進入し、熱振動を行っている分子鎖を押し広げながら次の自由体積に進入し、これを繰り返しながら最終的にフィルムの反対面へ透過することになる。
ヘリウムはヘリウム原子単体からなる常温で気体の単原子分子であり、非常に小さな物質である。ヘリウムはその小ささから自由体積の大きさにかかわらず容易に分子鎖と分子鎖との隙間を縫ってフィルムの反対面まで透過することができるので、フィルムの欠陥比率の多寡の影響を受けずに一定の値のヘリウムガス透過係数を示したと考えられる。
一方、酸素は酸素原子2個からなる常温で気体の分子である。酸素分子がフィルムを透過する際には、前述のようにまず酸素分子が熱可塑性樹脂の自由体積に進入し、熱振動を行っている分子鎖を押し広げながら次の自由体積に進入し、これを繰り返しながら最終的にフィルムの反対面へ透過することになる。ところが、フィルムにピンホールのような欠陥部分が存在すると、酸素分子は熱可塑性樹脂の自由体積に進入することなく、欠陥部分を介して容易に欠陥部分を通って移動できるため、その分だけ酸素ガス透過係数は大きくなる(酸素ガスを透過させやすくなる)。つまり、欠陥比率の大きなフィルムほど酸素ガス透過係数は大きく算出されることになる。本来、物質は固有の酸素ガス透過係数を持つはずであるが、本発明のようにフィルムを薄くした場合は欠陥部分がガス透過係数に与える影響が大きくなるので、本発明における酸素ガス透過係数はフィルムの欠陥比率を反映した指標値として利用できるものと考えられる。
また、積層によって酸素ガス透過係数が変化した理由は、次のように考えられる。フィルムを製造する際、完全に均一で欠陥が全く存在しないフィルムを得ることは困難であり、実際にはある一定の確率でピンホールのような微小欠陥がフィルムに存在していると考えられる。このようなフィルムの酸素ガス透過係数を測定する際には、ガスは微小欠陥のない部分(健全部分)よりもピンホールのような微小欠陥部分を優先的に通過し易いと考えられる。したがって、フィルムが1層であれば酸素ガスは欠陥部分を容易に透過し易い。しかしながら、1層のフィルムではなく、さらに1層積層した2層のフィルムとした場合、各層のフィルムが有する当該欠陥部分同士が重ならず、厚さ方向では欠陥部分と健全部分の組合せになるため酸素ガスが透過しにくくなると考えられる。上記と同様に3層、4層と積層数を増やしていくと、フィルム全体の厚さに対する、欠陥部分を有する層の厚さの比率が低下していく。言い換えれば、フィルム全体の厚さに対するフィルム厚さ方向の健全部分の比率が向上する。その結果、酸素ガス透過係数が小さくなると考えている。このフィルム全体の厚さに対する、欠陥部分を有する層の厚さの比率の低下が、酸素ガス透過係数の低下に現れており、さらには、絶縁破壊強さの向上をもたらしていると考えている。なお、本発明では絶縁特性と酸素ガス透過係数との間に相関関係があることを見出したが、ガスの種類は多岐にわたるので、他のガス(例えば窒素ガスや二酸化炭素ガスなど)においても同様の相関関係が成立している可能性があることも見出している。適切な種類のガスを選択して透過係数を測定すれば、そのガスにおけるC’mo/C’muを算出することができるので、そのガスによるフィルム全体の厚さ方向の欠陥の改善率の指標を得ることができる。また、C’mo/C’muからの換算によりCmo/Cmuを推測することもできる。
<2>の原理:
耐電圧試験においてもフィルムの欠陥部分で絶縁破壊を起こしやすいと考えられるので、フィルムの層数を複数層とすることにより、フィルム全体の厚さに対するフィルム厚さ方向の健全部分の比率が向上する結果、絶縁破壊強さが向上するものと推測している。
耐熱性の観点から、ポリプロピレンは、アイソタクチックポリプロピレンであることが好ましく、オレフィン重合用触媒の存在下でポリプロピレンを単独重合して得られるアイソタクチックポリプロピレンであることがより好ましい。
熱可塑性樹脂組成物を溶融し、溶融樹脂組成物を得る溶融工程、
溶融樹脂組成物を複数層(2層以上、例えば10層以上)積層し、溶融積層体を得る積層工程、および
溶融積層体を吐出し、フィルムを得る吐出工程
を含む方法によって好適に製造することができる。
(1)熱可塑性樹脂と各種添加剤とを混練して熱可塑性樹脂組成物のペレットを製造し、熱可塑性樹脂組成物のペレットを混練機で溶融混練する方法、
(2)熱可塑性樹脂と各種添加剤とを予備混練してマスターバッチペレットを製造し、該マスターバッチペレットと熱可塑性樹脂ペレットを混練機で溶融混練する方法、または
(3)マスターバッチ化せず、熱可塑性樹脂と各種添加剤とをドライブレンドし、混練機で溶融混練する方法
によって行うことができる。上記(1)または(2)の方法を用いることが、押出混練機近傍をクリーンな環境に保つことができるため好ましい。なお、ドライブレンドの際の混合装置としては、タンブラーやウイングミキサー等のバッチ式や、連続式の計量混合機を使用することができる。
ポリスチレン樹脂の場合には、通常8μm~400μmであり、好ましくは10μm~350μm、より好ましくは12μm~300μm、さらに好ましくは12μm~200μm、特に好ましくは14μm~150μm、さらに一層好ましくは16μm~120μmである。ポリエチレンテレフタラート樹脂の場合、通常8μm~400μmであり、好ましくは10μm~350μm、より好ましくは12μm~300μm、さらに好ましくは12μm~200μm、特に好ましくは14μm~150μm、さらに一層好ましくは16μm~120μmである。
コンデンサ素子を作製する際は、通常、絶縁マージン部が逆サイドとなるように、2枚1対の金属化フィルムを重ね合わせて巻回する。この際、2枚1対の金属化フィルムは、0.5~2mmずらして積層することが好ましい。用いる巻回機は特に制限されず、例えば、株式会社皆藤製作所製の自動巻取機3KAW-N2型等を利用することができる。
具体的には、コンデンサ素子に対するライフ試験を以下の手順で行ってよい。
予めコンデンサ素子を、試験環境温度(例えば105℃)で予熱した後、試験前の初期の静電容量を日置電機株式会社製のLCRハイテスター3522-50にて測定する。次に、高圧電源を用いて、105℃の恒温槽中にて、コンデンサ素子に直流600Vの電圧を200時間印加し続ける。200時間経過後のコンデンサ素子の静電容量を上記テスターで測定し、電圧印加前後の容量変化率(ΔC)を算出する。200時間経過後のコンデンサ素子の容量変化率を、コンデンサ素子3個の平均値により評価する。
実施例における各特性値の評価方法は以下の通りである。
・ポリプロピレン樹脂
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、以下の条件で重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)の測定を行った。
測定機:東ソー株式会社製、示差屈折計(RI)内蔵型高温GPC HLC-8121GPC-HT型
カラム:東ソー株式会社製、TSKgel GMHHR-H(20)HTを3本連結
カラム温度:140℃
溶離液:トリクロロベンゼン
流速:1.0ml/分
なお、検量線の作製には東ソー株式会社製の標準ポリスチレンを用い、ポリスチレン換算により測定結果を得た。ただし、分子量はQ-ファクターを用いてポリプロピレンの分子量へ換算した。
・ポリスチレン樹脂
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、以下の条件で重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)の測定を行った。
測定機:東ソー株式会社製、示差屈折計(RI)内蔵型高温GPC HLC-8121GPC-HT型
カラム:東ソー株式会社製、TSKgelSuperH2500を4本連結
カラム温度:40℃
溶離液:THF
流速:0.5ml/分
なお、検量線の作製には東ソー株式会社製の標準ポリスチレンを用い、ポリスチレン換算により測定結果を得た。
・ポリエチレンテレフタラート樹脂
JIS K7367-5に従って、落下型の毛管粘度計と25℃のo-クロロフェノールを用いて粘度測定を行うことによって、極限粘度IV値を測定した。
フィルムの厚さは、シチズンセイミツ株式会社製の紙厚測定器MEI-11を用いて、JIS-C2330に準拠して測定した。
JIS C2330(2001)7.4.11.2 B法(平板電極法)に準じて、直流電源を使用し、100℃において昇圧速度100V/秒で、絶縁破壊電圧値を28回定した。絶縁破壊電圧値(VDC)を、フィルムの厚さ(μm)で割り、28回の測定結果中の上位2回および下位2回を除いた24回の平均値を、絶縁破壊強さ(VDC/μm)とした。
JIS K7126-1:2006に準拠して次の手順により測定した。フィルムを直径50mmの円盤状に打ち抜き、試験片を採取した。株式会社東洋精機製作所製のガス透過率測定装置BR-3,BT-3に試験片をセットし、圧力センサ法にて透過面の直径を30mm(透過面積706.5mm2)としてガス透過度を測定した。このときの試験ガスには純度99.9%以上の酸素ガスを用い、高圧側の試験ガス圧力は100kPa、試験環境の温度は23℃一定とした。試験は各フィルムに対して3回行い、3回の平均値を酸素ガス透過度の測定値とした。この酸素ガス透過度に試験片の厚さを乗じて酸素ガス透過係数を得た。
試験ガスとして、酸素ガスに代えて、純度99.9%以上のヘリウムガスを用いた以外は、上記(4)と同様の方法により、ヘリウムガス透過係数を得た。
実施例および比較例のコンデンサ用フィルムの製造において、ポリプロピレン樹脂PP-1(アイソタクチックポリプロピレン、プライムポリマー株式会社製)、ポリスチレン樹脂PSt、またはポリエチレンテレフタラート樹脂PETをそれぞれ使用した。なお、ポリプロピレン樹脂PP-1の重量平均分子量(Mw)は31×104、分子量分布(Mw/Mn)は8.6であり、これらの値は、原料樹脂ペレットの形態で、上記の測定方法に従い測定した値である。また、ポリスチレン樹脂PStの重量平均分子量(Mw)は18×104、分子量分布(Mw/Mn)は2.9であり、これらの値は、原料樹脂ペレットの形態で、上記の測定方法に従い測定した値である。また、ポリエチレンテレフタラート樹脂PETのIV値は0.74である。
ポリプロピレン樹脂PP-1および酸化防止剤(樹脂100質量部に対して、イルガノックス1010を5000ppm、BHTを2000ppm含む)からなる熱可塑性樹脂組成物1を、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)に供給し、樹脂温度250℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、前記溶融樹脂組成物をフィードブロックに導入する前に溶融状態でA(単軸押出機(A)からの溶融樹脂組成物)、B(単軸押出機(B)からの溶融樹脂組成物)、Aの順に3層の層状に積層した後、第一のフィードブロックを用いて前記3層状の溶融樹脂組成物を2分割してから積層して6層にし、次いで第二のフィードブロックにて前記6層状の溶融樹脂組成物を2分割してから積層して12層(3×22層)に積層し、溶融積層体a1を得た。次に、前記溶融積層体a1をTダイを用いて押出(吐出)し、次いで表面温度を55℃に保持した金属ドラムに前記押し出された(吐出された)溶融積層体a1を巻きつけて固化させて、厚さ約400μmのキャスト原反シートを得た。このとき、溶融積層体a1の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整した。このキャスト原反シートを165℃の温度で、ブルックナー社製バッチ式二軸延伸機KARO IVを用いて、流れ方向に5倍、ついで横方向に9倍に延伸した。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
まず、実施例1と同様の方法により、フィードブロックを用いて溶融樹脂組成物を12層に積層した溶融積層体a1を得た。次に、熱可塑性樹脂組成物1を単軸押出機(C)に供給して得られた溶融樹脂組成物を用いて前記溶融積層体a1の表面及び裏面に表スキン層及び裏スキン層(表層及び裏層ともいう)を設けて14層(1+3×22+1層)に積層し、溶融積層体b1を得た。次に、前記溶融積層体b1をTダイを用いて押し出した(吐出した)。このとき、(1)前記溶融積層体a1の表面及び裏面に設けた前記各スキン層の厚さの合計が溶融積層体b1の全体の厚さの1/4となるよう単軸押出機(C)の吐出比率を調整したことと、(2)前記各スキン層を除いた溶融積層体a1の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整したこと以外は、実施例1と同様の工程を行った。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
まず、実施例1と同様の方法により、溶融積層体a1を得た。次に、第二のフィードブロックに続いて、第三および第四のフィードブロックを用いて溶融積層体a1を更に2分割して積層する工程を更に2回繰り返して積層することにより、溶融樹脂組成物を48層(3×24層)に積層して、溶融積層体c1を得た。次いで、溶融積層体a1に代えて溶融積層体c1を用いる以外は、実施例1と同様の工程を行った。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
まず、実施例1と同様の方法により、溶融積層体a1を得た。次に、第二のフィードブロックに続いて、第三および第四のフィードブロックを用いて溶融積層体a1を2分割して積層する工程を更に2回繰り返して溶融樹脂組成物を48層に積層し、溶融積層体c1を得た。次いで、熱可塑性樹脂組成物1を単軸押出機(C)に供給して得られた溶融樹脂組成物を用いて溶融積層体c1の表面及び裏面に表スキン層及び裏スキン層を設けて溶融樹脂組成物を50層(1+3×24+1層)に積層し、溶融積層体d1を得た。このとき、(1)表面及び裏面に設けた前記各スキン層の厚さの合計が溶融積層体d1の全体の厚さの1/4となるよう単軸押出機(C)の吐出比率を調整したことと、(2)前記各スキン層を除いた溶融積層体c1の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整したこと以外は、実施例1と同様の工程を行った。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
まず、実施例1と同様の方法により、溶融積層体a1を得た。次に、第二のフィードブロックに続いて、第三、第四、第五、および第六のフィードブロックを用いて溶融積層体a1を2分割して積層する工程を更に4回繰り返して溶融樹脂組成物を192層(3×26層)に積層して、溶融積層体e1を得た。次いで、溶融積層体a1に代えて溶融積層体e1を用いる以外は、実施例1と同様の工程を行った。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
まず、実施例1と同様の方法により、溶融積層体a1を得た。次に、第二のフィードブロックに続いて、第三、第四、第五、および第六のフィードブロックを用いて溶融積層体a1を2分割して積層する工程を更に4回繰り返して溶融樹脂組成物を192層(3×26層)に積層し、溶融積層体e1を得た。次いで、熱可塑性樹脂組成物1を単軸押出機(C)に供給して得られた溶融樹脂組成物を用いて溶融積層体e1の表面及び裏面に表スキン層及び裏スキン層を設けて溶融樹脂組成物を194層(1+3×26+1層)に積層し、溶融積層体f1を得た。このとき、(1)表面及び裏面に設けた前記各スキン層の厚さの合計が溶融積層体f1の全体の厚さの1/4となるよう単軸押出機(C)の吐出比率を調整したことと、(2)前記各スキン層を除いた溶融積層体e1の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整したこと以外は、実施例1と同様の工程を行なった。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
実施例1で使用した熱可塑性樹脂組成物1を、単軸押出機(A)、単軸押出機(B)および単軸押出機(C)に供給し、樹脂温度250℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、前記溶融樹脂組成物を単軸押出機(A)、単軸押出機(B)および単軸押出機(C)フィードブロックに導入する前に溶融状態でC(単軸押出機(C)からの溶融樹脂組成物)、A(単軸押出機(A)からの溶融樹脂組成物)、B(単軸押出機(B)からの溶融樹脂組成物)、A、及びCの順に5層の層状に積層し、溶融積層体g1を得た。次いで、第一から第六のフィードブロックを用いて溶融積層体g1を2分割して積層する工程を6回繰り返して320層(5×26層)に積層し、溶融積層体h1を得た。このとき、溶融積層体の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)単軸押出機(B)および単軸押出機(C)の吐出比率を調整した以外は、実施例1と同様の工程を行なった。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
単軸押出機(A)と単軸押出機(B)の吐出比率を調整することにより、単軸押出機(B)由来の層の厚さが単軸押出機(A)由来の層の厚さの4倍とし、任意の層と隣接する層の厚さが異なる状態に調整した以外は、実施例6と同様にして、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
実施例1で使用した熱可塑性樹脂組成物1を、単軸押出機(A)に供給し、樹脂温度250℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、フィードブロックを用いず溶融樹脂組成物を積層させなかった以外は、実施例1と同様の工程を行なった。これにより、厚さ9μmの単層の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
実施例1で使用した熱可塑性樹脂組成物1を、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)に供給し、樹脂温度250℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、フィードブロックを用いずに溶融樹脂組成物を2層に積層し、溶融積層体i1を得た。このとき、溶融積層体i1の各層の厚さが同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整した以外は、実施例1と同様の工程を行なった。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
実施例1で使用した熱可塑性樹脂組成物1を、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)に供給し、樹脂温度250℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、前記溶融樹脂組成物を単軸押出機(A)および単軸押出機(B)を用いて溶融状態でA、B、及びAの順に3層の層状に積層し、溶融積層体j1を得た。次に、得られた溶融積層体j1に対して、フィードブロックを用いず、単軸押出機(C)を用いて溶融積層体j1の表面及び裏面にスキン層を設けて5層の溶融積層体k1を得た。このとき、溶融積層体k1の各層の厚さが全て同じになるように単軸押出機(A)、単軸押出機(B)および単軸押出機(C)の吐出比率を調整した以外は、実施例1と同様の工程を行なった。これにより、厚さ9μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
ポリスチレン樹脂PStからなる熱可塑性樹脂組成物2を、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)に供給し、樹脂温度310℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、前記溶融樹脂組成物をフィードブロックに導入する前に溶融状態でA(単軸押出機(A)からの溶融樹脂組成物)、B(単軸押出機(B)からの溶融樹脂組成物)、Aの順に3層の層状に積層した後、第一のフィードブロックを用いて前記3層状の溶融樹脂組成物を2分割してから積層して6層にし、次いで第二のフィードブロックにて前記6層状の溶融樹脂組成物を2分割してから積層して12層(3×22層)に積層し、溶融積層体a2を得た。次に、前記溶融積層体a2をTダイを用いて押出(吐出)し、次いで表面温度を70℃に保持した金属ドラムに前記押し出された(吐出された)溶融積層体a2を巻きつけて固化させて、厚さ約200μmのキャスト原反シートを得た。このとき、溶融積層体a2の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整した。このキャスト原反シートを115℃の温度で、ブルックナー社製バッチ式二軸延伸機KARO IVを用いて、流れ方向に2.5倍、ついで横方向に2.5倍に延伸した。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
まず、実施例9と同様の方法により、フィードブロックを用いて溶融樹脂組成物を12層に積層した溶融積層体a2を得た。次に、熱可塑性樹脂組成物2を単軸押出機(C)に供給し得られた溶融樹脂組成物を用いて前記溶融積層体a2の表面及び裏面に表スキン層及び裏スキン層(表層及び裏層ともいう)を設けて14層(1+3×22+1層)に積層し、溶融積層体b2を得た。次に、前記溶融積層体b2をTダイを用いて押し出した(吐出した)。このとき、(1)前記溶融積層体a2の表面及び裏面に設けた前記各スキン層の厚さの合計が溶融積層体b2の全体の厚さの1/4となるよう単軸押出機(C)の吐出比率を調整したことと、(2)前記各スキン層を除いた溶融積層体a2の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整したこと以外は、実施例9と同様の工程を行った。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
まず、実施例9と同様の方法により、溶融積層体a2を得た。次に、第二のフィードブロックに続いて、第三および第四のフィードブロックを用いて溶融積層体a2を更に2分割して積層する工程を更に2回繰り返して積層することにより、溶融樹脂組成物を48層(3×24層)に積層して、溶融積層体c2を得た。次いで、溶融積層体a2に代えて溶融積層体c2を用いる以外は、実施例9と同様の工程を行った。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
まず、実施例9と同様の方法により、溶融積層体a2を得た。次に、第二のフィードブロックに続いて、第三および第四のフィードブロックを用いて溶融積層体a2を2分割して積層する工程を更に2回繰り返して溶融樹脂組成物を48層に積層し、溶融積層体c2を得た。次いで、単軸押出機(C)を用いて溶融積層体c2の表面及び裏面に表スキン層及び裏スキン層を設けて溶融樹脂組成物を50層(1+3×24+1層)に積層し、溶融積層体d2を得た。このとき、(1)表面及び裏面に設けた前記各スキン層の厚さの合計が溶融積層体d2の全体の厚さの1/4となるよう単軸押出機(C)の吐出比率を調整したことと、(2)前記各スキン層を除いた溶融積層体c2の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整したこと以外は、実施例9と同様の工程を行った。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
まず、実施例9と同様の方法により、溶融積層体a2を得た。次に、第二のフィードブロックに続いて、第三、第四、第五、および第六のフィードブロックを用いて溶融積層体a2を2分割して積層する工程を更に4回繰り返して溶融樹脂組成物を192層(3×26層)に積層して、溶融積層体e2を得た。次いで、溶融積層体a2に代えて溶融積層体e2を用いる以外は、実施例9と同様の工程を行った。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
まず、実施例9と同様の方法により、溶融積層体a2を得た。次に、第二のフィードブロックに続いて、第三、第四、第五、および第六のフィードブロックを用いて溶融積層体a2を2分割して積層する工程を更に4回繰り返して溶融樹脂組成物を192層(3×26層)に積層し、溶融積層体e2を得た。次いで、熱可塑性樹脂組成物2を単軸押出機(C)に供給して得られた溶融樹脂組成物を用いて溶融積層体e2の表面及び裏面に表スキン層及び裏スキン層を設けて溶融樹脂組成物を194層(1+3×26+1層)に積層し、溶融積層体f2を得た。このとき、(1)表面及び裏面に設けた前記各スキン層の厚さの合計が溶融積層体f2の全体の厚さの1/4となるよう単軸押出機(C)の吐出比率を調整したことと、(2)前記各スキン層を除いた溶融積層体e2の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整したこと以外は、実施例9と同様の工程を行なった。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
実施例9で使用した熱可塑性樹脂組成物2を、単軸押出機(A)、単軸押出機(B)および単軸押出機(C)に供給し、樹脂温度250℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、前記溶融樹脂組成物を単軸押出機(A)、単軸押出機(B)および単軸押出機(C)フィードブロックに導入する前に溶融状態でC(単軸押出機(C)からの溶融樹脂組成物)、A(単軸押出機(A)からの溶融樹脂組成物)、B(単軸押出機(B)からの溶融樹脂組成物)、A、及びCの順に5層の層状に積層し、溶融積層体g2を得た。次いで、第一から第六のフィードブロックを用いて溶融積層体g2を2分割して積層する工程を6回繰り返して320層(5×26層)に積層し、溶融積層体h2を得た。このとき、溶融積層体の各層の厚さが全て同じになるように単軸押出機(A)単軸押出機(B)および単軸押出機(C)の吐出比率を調整した以外は、実施例9と同様の工程を行なった。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
実施例9で使用した熱可塑性樹脂組成物2を、単軸押出機(A)に供給し、樹脂温度310℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、フィードブロックを用いず溶融樹脂組成物を積層させなかった以外は、実施例9と同様の工程を行なった。これにより、厚さ30μmの単層の二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
実施例9で使用した熱可塑性樹脂組成物2を、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)に供給し、樹脂温度310℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、フィードブロックを用いずに溶融樹脂組成物を2層に積層し、溶融積層体i2を得た。このとき、溶融積層体i2の各層の厚さが同じになるように単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整した以外は、実施例9と同様の工程を行なった。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
実施例9で使用した熱可塑性樹脂組成物2を、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)に供給し、樹脂温度310℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、前記溶融樹脂組成物を単軸押出機(A)および単軸押出機(B)を用いて溶融状態でA、B、及びAの順に3層の層状に積層し、溶融積層体j2を得た。次に、得られた溶融積層体j2に対して、フィードブロックを用いず、単軸押出機(C)を用いて溶融積層体j2の表面及び裏面にスキン層を設けて5層の溶融積層体k2を得た。このとき、溶融積層体k2の各層の厚さが全て同じになるように単軸押出機(A)、単軸押出機(B)および単軸押出機(C)の吐出比率を調整した以外は、実施例9と同様の工程を行なった。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリスチレンフィルムを得た。
ポリエチレンテレフタラート樹脂PETを、150℃で3時間乾燥させた。その後、かかるポリエチレンテレフタラート樹脂PETからなる熱可塑性樹脂組成物3を単軸押出機(A)および単軸押出機(B)に供給し、樹脂温度285℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、前記溶融樹脂組成物をフィードブロックに導入する前に溶融状態でA(単軸押出機(A)からの溶融樹脂組成物)、B(単軸押出機(B)からの溶融樹脂組成物)、Aの順に3層の層状に積層した後、第一のフィードブロックを用いて前記3層状の溶融樹脂組成物を2分割してから積層して6層にし、次いで第二のフィードブロックにて前記6層状の溶融樹脂組成物を2分割してから積層して12層(3×22層)に積層し、溶融積層体a3を得た。さらに、第二のフィードブロックに続いて、第三および第四のフィードブロックを用いて溶融積層体a3を2分割して積層する工程を更に2回繰り返して溶融樹脂組成物を48層に積層し、溶融積層体b3を得た。次いで、単軸押出機(C)を用いて溶融積層体b3の表面及び裏面に表スキン層及び裏スキン層を設けて溶融樹脂組成物を50層(1+3×24+1層)に積層し、溶融積層体c3を得た。次に、前記溶融積層体c3をTダイを用いて押出(吐出)し、次いで表面温度を25℃に保持した金属ドラムに前記押し出された(吐出された)溶融積層体c3を巻きつけて固化させて、厚さ約350μmのキャスト原反シートを得た。このとき、表面及び裏面に設けた前記各スキン層の厚さの合計が溶融積層体c3の全体の厚さの1/4となるよう単軸押出機(C)の吐出比率を調整し、また、前記各スキン層を除いた溶融積層体b3の各層の厚さが全て同じになるように、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整した。このキャスト原反シートを130℃の温度で、ブルックナー社製バッチ式二軸延伸機KARO IVを用いて、流れ方向に3.2倍、ついで横方向に3.5倍に延伸して、230℃で20秒間の熱処理を行い結晶配向させて、厚さ30μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタラートフィルムを得た。
実施例16で使用した熱可塑性樹脂組成物3を、単軸押出機(A)に供給し、樹脂温度285℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、フィードブロックを用いず溶融樹脂組成物を積層させなかった以外は、実施例16と同様の工程を行なった。これにより、厚さ30μmの単層の二軸延伸ポリエチレンテレフタラートフィルムを得た。
実施例16で使用した熱可塑性樹脂組成物3を、単軸押出機(A)および単軸押出機(B)に供給し、樹脂温度285℃の温度で加熱溶融し、溶融樹脂組成物を得た。次に、フィードブロックを用いずに溶融樹脂組成物を2層に積層し、溶融積層体d3を得た。このとき、溶融積層体d3の各層の厚さが同じになるように単軸押出機(A)および単軸押出機(B)の吐出比率を調整した以外は、実施例16と同様の工程を行なった。これにより、厚さ30μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタラートフィルムを得た。
また、実施例9~15の本発明のポリスチレン二軸延伸フィルムについても、表2に示されるように、同一の樹脂種からなるフィルムと比較して、より高い絶縁破壊強さを有しており、高温における優れた絶縁特性を有することがわかる。さらに、表3に示されるように、実施例16の本発明のポリエチレンテレフタラート二軸延伸フィルムについても、同一の樹脂種からなるフィルムと比較して、より高い絶縁破壊強さを有しており、高温における優れた絶縁特性を有することがわかる。
以上より、優れた絶縁特性を有する実施例1~16の二軸延伸フィルムは、コンデンサ用フィルムとして極めて好適である。
Claims (11)
- 複数層から構成されるコンデンサ用フィルムであって、
前記コンデンサ用フィルムの酸素ガス透過係数Cmuと、前記コンデンサ用フィルムを単層として形成した場合のフィルムの酸素ガス透過係数Cmoが、以下の関係式(1):
(1) Cmo/Cmu≧1.1
を満たし、且つ、
前記コンデンサ用フィルムの厚さが1~35μmである、コンデンサ用フィルム。 - 前記複数層は熱可塑性樹脂組成物から構成され、
前記複数層が10層以上であり、
前記コンデンサ用フィルムの厚さが1~30μmの厚さである、請求項1に記載のコンデンサ用フィルム。 - 前記熱可塑性樹脂組成物は、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、およびポリアミド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む、請求項2に記載のコンデンサ用フィルム。
- 前記熱可塑性樹脂はポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂およびポリエステル樹脂からなる群から選択される1種以上である、請求項2に記載のコンデンサ用フィルム。
- 前記熱可塑性樹脂はポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリエチレンテレフタラート樹脂からなる群から選択される1種以上である、請求項2に記載のコンデンサ用フィルム。
- 複数層から構成されるコンデンサ用フィルムの製造方法であって、
前記コンデンサ用フィルムの酸素ガス透過係数Cmuと、前記コンデンサ用フィルムを単層として形成した場合のフィルムの酸素ガス透過係数Cmoが、以下の関係式(1):
(1) Cmo/Cmu≧1.1
を満たし、且つ、
前記コンデンサ用フィルムの厚さが1~35μmである、
コンデンサ用フィルムの製造方法であり、
熱可塑性樹脂組成物を溶融し、溶融樹脂組成物を得る溶融工程、
該溶融樹脂組成物を複数層積層し、溶融積層体を得る積層工程、および
該溶融積層体を吐出し、フィルムを得る吐出工程
を含む、コンデンサ用フィルムの製造方法。 - 前記積層工程をフィードブロックを用いて行う、請求項6に記載の方法。
- 前記フィルムを延伸する延伸工程をさらに含む、請求項6または7に記載の方法。
- 前記延伸工程において、前記フィルムを二軸延伸する、請求項8に記載の方法。
- 請求項1~5のいずれかに記載のコンデンサ用フィルムの片面または両面に金属蒸着膜を有する、コンデンサ用金属化フィルム。
- 請求項10に記載のフィルムを含むコンデンサ。
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