JP7415427B2 - Resin films, metallized films for capacitors, and capacitors - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂フィルム、コンデンサ用金属化フィルム、及びコンデンサに関する。 The present invention relates to a resin film, a metallized film for a capacitor, and a capacitor.
従来、電子機器、電気機器などにおいて、例えば高電圧コンデンサ、各種スイッチング電源、コンバータ及びインバータ等のフィルタ用コンデンサ及び平滑用コンデンサ等として、樹脂フィルムを利用したコンデンサが使用されている。このようなコンデンサにおいては、樹脂フィルムはコンデンサ用誘電体フィルムとして、例えば、（ｉ）当該誘電体フィルム上に、例えば、金属蒸着、スパッタリング等の真空めっき、または金属含有ペーストの塗工・乾燥、金属箔や金属粉の圧着等の方法で、金属層等の導電層を設けた所謂「金属化フィルム」とする方法、（ｉｉ）金属層等の導電層を設けない当該誘電体フィルムと、金属箔または（ｉ）と同様の方法等で金属層を設けた金属化フィルム等の他の導電体を積層すること、等の方法でコンデンサを構成している。コンデンサ用誘電体フィルムは、近年需要が高まっている電気自動車及びハイブリッド自動車等の駆動モーターを制御するインバータ電源機器用コンデンサとしても利用されている。 Conventionally, capacitors using resin films have been used in electronic equipment, electrical equipment, etc., for example, as high voltage capacitors, various switching power supplies, filter capacitors and smoothing capacitors for converters, inverters, etc. In such a capacitor, the resin film is used as a capacitor dielectric film, for example, by (i) vacuum plating such as metal vapor deposition or sputtering, or coating and drying of a metal-containing paste on the dielectric film; A method of forming a so-called "metalized film" in which a conductive layer such as a metal layer is provided by a method such as pressure bonding of metal foil or metal powder; The capacitor is constructed by laminating other conductors such as foil or a metallized film provided with a metal layer in the same manner as in (i). Dielectric films for capacitors are also used as capacitors for inverter power equipment that controls the drive motors of electric vehicles, hybrid vehicles, etc., for which demand has been increasing in recent years.
上記の用途において、例えば自動車用として用いられるコンデンサなどは、高温環境で使用されるため、コンデンサ用誘電体フィルムとしては、高温下においても高い絶縁破壊強さを有するものが求められる。さらに近年、自動車用としての要求温度は以前よりも上昇しており、要求温度は１２０℃を超え、１５０℃に達する場合もある。 In the above-mentioned applications, for example, capacitors used in automobiles are used in high-temperature environments, and therefore, dielectric films for capacitors are required to have high dielectric breakdown strength even at high temperatures. Furthermore, in recent years, the required temperature for automobiles has been higher than before, and the required temperature exceeds 120°C and sometimes reaches 150°C.
例えば、特許文献１には、高い耐熱性を有する芳香族ポリエーテルスルホン樹脂を主成分とするフィルムを誘電性薄膜として使用したプラスチックフィルムコンデンサが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a plastic film capacitor using a film mainly composed of an aromatic polyethersulfone resin having high heat resistance as a dielectric thin film.
前記の通り、高温環境で使用されるコンデンサには、高温下において高い絶縁破壊強さを有するコンデンサ用誘電体フィルムが求められる。 As mentioned above, capacitors used in high-temperature environments require dielectric films for capacitors that have high dielectric breakdown strength at high temperatures.
また、例えばコンデンサを小型化かつ高容量化する（すなわち、コンデンサ用誘電体フィルムを用いたコンデンサの単位体積当たりの静電容量を高める）ためには、コンデンサ用誘電体フィルムの厚みを可能な限り薄くすることが求められる。 In addition, for example, in order to make capacitors smaller and have higher capacitance (that is, to increase the capacitance per unit volume of capacitors using dielectric films for capacitors), the thickness of the dielectric film for capacitors should be reduced as much as possible. It is required to be thin.
さらに、コンデンサ用誘電体フィルム等の樹脂フィルムは、通常、長尺のフィルムの巻取体として連続的に生産され、保管、流通される。このような巻取工程において、樹脂フィルムの滑り性が低いと、巻き取りの際に、樹脂フィルムにズレや皺が形成されるという問題が生じる。例えばコンデンサ用誘電体フィルムを利用してコンデンサを製造する場合、コンデンサ用誘電体フィルムに対する金属の蒸着、素子巻等の工程にて、樹脂フィルムの巻き出し、巻き取りを繰り返すため、巻き取りの際に、密着やシワ入り等の巻取不良を生じない必要がある。 Further, resin films such as dielectric films for capacitors are usually produced continuously as long film rolls, and are stored and distributed. In such a winding process, if the resin film has low slipperiness, a problem arises in that the resin film is misaligned or wrinkled during winding. For example, when manufacturing capacitors using a dielectric film for capacitors, the resin film is unwound and wound up repeatedly during processes such as metal evaporation on the capacitor dielectric film and element winding. In addition, it is necessary to avoid winding defects such as tight adhesion and wrinkles.
樹脂フィルムの巻取適性を向上させる手法としては、例えば、樹脂フィルムにシリカ粒子などのアンチブロッキング剤を添加する方法が知られている。しかしながら、樹脂フィルムにアンチブロッキング剤を添加した場合、樹脂フィルムの製膜工程や、金属化フィルムとするための蒸着工程などにおいて、アンチブロッキング剤が樹脂フィルムから脱落し、加熱ロール、冷却ロール、ニップロール等の各ロール類を汚染するなどの問題を生じやすい。したがって、アンチブロッキング剤の使用は、可能な限り控えることが望ましいといえる。 As a method for improving the winding suitability of a resin film, for example, a method of adding an anti-blocking agent such as silica particles to the resin film is known. However, when an anti-blocking agent is added to a resin film, the anti-blocking agent falls off from the resin film during the film forming process of the resin film or the vapor deposition process to make a metallized film, and the anti-blocking agent falls off from the resin film and rolls onto the heating roll, cooling roll, nip roll, etc. This tends to cause problems such as contamination of each roll. Therefore, it is desirable to refrain from using anti-blocking agents as much as possible.
このような状況下、本発明は、高温下において高い絶縁破壊強さを有し、厚みが薄く、さらに、アンチブロッキング剤を使用しなくても、優れた巻取適性を有する樹脂フィルムを提供することを主な目的とする。 Under these circumstances, the present invention provides a resin film that has high dielectric breakdown strength at high temperatures, is thin, and has excellent winding suitability even without using an anti-blocking agent. The main purpose is to
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、少なくとも、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂と、ポリカーボネート系樹脂とを、特定の比率で配合し、樹脂フィルムの厚みを１５μｍ以下に設定することにより、例えば１５０℃の高温下において高い絶縁破壊強さを有し、厚みが薄く、さらに、アンチブロッキング剤を使用しなくても、優れた巻取適性が奏されることを見出した。当該樹脂フィルムは、高温下における高い絶縁破壊強さを備えているため、例えば自動車用コンデンサなどの高温環境で使用されるコンデンサに好適に用いることができる。また、当該樹脂フィルムは、厚みが１５μｍ以下と非常に薄いため、単位体積当たりの静電容量が大きい。さらに、当該樹脂フィルムは、優れた巻取適性を有するため、生産性に優れている。本発明は、かかる知見に基づいてさらに検討を重ねることにより完成したものである。 The present inventors conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, by blending at least a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain and a polycarbonate resin in a specific ratio and setting the thickness of the resin film to 15 μm or less, it is possible to It has been found that it has high dielectric breakdown strength, is thin, and has excellent winding suitability even without using an anti-blocking agent. Since the resin film has high dielectric breakdown strength at high temperatures, it can be suitably used in capacitors used in high-temperature environments, such as automotive capacitors. Further, since the resin film is very thin, having a thickness of 15 μm or less, the capacitance per unit volume is large. Furthermore, since the resin film has excellent winding suitability, it has excellent productivity. The present invention was completed through further studies based on this knowledge.
すなわち、本発明には、以下のものが含まれる。
項１． 少なくとも、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂４５～９９．５質量部と、ポリカーボネート系樹脂０．５～５５質量部とを含む層を有し、
厚みが１５μｍ以下である、樹脂フィルム。
項２． 前記樹脂フィルムは、延伸フィルムにより構成されている、項１に記載の樹脂フィルム。
項３． 前記樹脂フィルムは、アンチブロッキング剤の含有量が０．１質量％以下である、項１又は２に記載の樹脂フィルム。
項４． 前記樹脂フィルムは、単層により構成されている、項１～３のいずれか１項に記載の樹脂フィルム。
項５． 前記樹脂フィルムは、コンデンサ用誘電体フィルムである、項１～４のいずれか１項に記載の樹脂フィルム。
項６． 前記樹脂フィルムは、１５０℃環境での絶縁破壊強さが３００ＶDC／μｍ以上である、項１～５のいずれか１項に記載の樹脂フィルム。
項７． 項１～６のいずれか１項に記載の樹脂フィルムが捲回されてなるフィルムロール。
項８． 項１～６のいずれか１項に記載の樹脂フィルムの片面又は両面に金属膜を有する、コンデンサ用金属化フィルム。
項９． 項１～６に記載の樹脂フィルムを含む、コンデンサ。
That is, the present invention includes the following.
Item 1. having a layer containing at least 45 to 99.5 parts by mass of a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain and 0.5 to 55 parts by mass of a polycarbonate resin,
A resin film having a thickness of 15 μm or less.
Item 2. Item 2. The resin film according to Item 1, wherein the resin film is a stretched film.
Item 3. Item 3. The resin film according to Item 1 or 2, wherein the resin film has an anti-blocking agent content of 0.1% by mass or less.
Item 4. Item 4. The resin film according to any one of Items 1 to 3, wherein the resin film is composed of a single layer.
Item 6. 6. The resin film according to any one of Items 1 to 5, wherein the resin film has a dielectric breakdown strength of 300 V DC /μm or more in a 150° C. environment.
Section 8.
Item 9. A capacitor comprising the resin film according to items 1 to 6.
本発明によれば、高温下において高い絶縁破壊強さを有し、厚みが薄く、さらに、アンチブロッキング剤を使用しなくても、優れた巻取適性を有する樹脂フィルムを提供することができる。また、本発明によれば、当該樹脂フィルムを利用したフィルムロール、コンデンサ用金属化フィルム、及びコンデンサを提供することもできる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin film that has high dielectric breakdown strength at high temperatures, is thin, and has excellent winding suitability even without using an anti-blocking agent. Further, according to the present invention, it is also possible to provide a film roll, a metallized film for a capacitor, and a capacitor using the resin film.
本実施形態に係る樹脂フィルムは、少なくとも、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂４５～９９．５質量部と、ポリカーボネート系樹脂０．５～５５質量部とを含む層を有し、厚みが１５μｍ以下であることを特徴としている。 The resin film according to the present embodiment has a layer containing at least 45 to 99.5 parts by mass of a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in its main chain and 0.5 to 55 parts by mass of a polycarbonate resin, and has a thickness of It is characterized by being 15 μm or less.
本実施形態に係る樹脂フィルムは、このような構成を備えていることにより、高温下において高い絶縁破壊強さを有し、厚みが薄く、さらに、アンチブロッキング剤を使用しなくても、優れた巻取適性を有するという特性を発揮する。本実施形態に係る樹脂フィルムは、高温下における高い絶縁破壊強さ（例えば、１２０℃環境での絶縁破壊強さが３００ＶDC／μｍ以上、さらには１５０℃環境での絶縁破壊強さが３００ＶDC／μｍ以上）を備えているため、コンデンサ用誘電体フィルムとして好適に用いることができ、特に、高温環境で使用されるコンデンサに好適に用いることができる。また、本実施形態に係る樹脂フィルムは、厚みが１５μｍ以下と薄いため、前記フィルムを誘電体とするフィルムコンデンサとしたときに単位体積当たりの静電容量が大きい。さらに、本実施形態に係る樹脂フィルムは、優れた巻取適性を有するため、生産性に優れている。本実施形態に係る樹脂フィルムは、フィルムコンデンサとしたときの単位体積当たりの静電容量を大きくするため、フィルムの厚さが１５μｍ超え（例えば１６μｍ、１７μｍ、２０μｍ以上等）であることを想定していない。また、本実施形態に係る樹脂フィルムは、コンデンサ用誘電体フィルムの用途に好適に用いることができるが、当該用途に限定されず、他の用途に用いてもよい。 By having such a structure, the resin film according to the present embodiment has high dielectric breakdown strength at high temperatures, is thin, and has excellent properties even without using an anti-blocking agent. It exhibits the characteristic of having winding suitability. The resin film according to this embodiment has a high dielectric breakdown strength at high temperatures (for example, a dielectric breakdown strength of 300 V DC /μm or more in a 120 °C environment, and a dielectric breakdown strength of 300 V DC /μm or more in a 150 ° C environment). /μm or more), it can be suitably used as a dielectric film for capacitors, and in particular, it can be suitably used for capacitors used in high-temperature environments. Further, since the resin film according to the present embodiment has a thickness of 15 μm or less, it has a large capacitance per unit volume when used as a film capacitor using the film as a dielectric. Furthermore, the resin film according to this embodiment has excellent winding suitability, and therefore has excellent productivity. In order to increase the capacitance per unit volume when the resin film according to this embodiment is used as a film capacitor, it is assumed that the thickness of the film is more than 15 μm (for example, 16 μm, 17 μm, 20 μm or more, etc.). Not yet. Further, the resin film according to the present embodiment can be suitably used as a dielectric film for a capacitor, but is not limited to this use, and may be used for other uses.
以下、本実施形態に係る樹脂フィルム、当該樹脂フィルムを利用した、コンデンサ用金属化フィルム、及びコンデンサについて詳述する。なお、本明細書において、数値範囲の「～」とは、以上と以下とを意味する。即ち、α～βという表記は、α以上β以下、或いは、β以上α以下を意味し、範囲としてα及びβを含む。また、本明細書において、各成分の含有率を示す「質量％」は、断りがない限り樹脂フィルムを１００質量％とした場合の含有量の割合を示す。 Hereinafter, a resin film according to the present embodiment, a metallized film for a capacitor using the resin film, and a capacitor will be described in detail. In addition, in this specification, "~" in a numerical range means the above and the below. That is, the notation α to β means greater than or equal to α and less than or equal to β, or greater than or equal to β and less than or equal to α, and includes α and β as the range. Moreover, in this specification, "mass %" indicating the content of each component indicates the content when the resin film is 100 mass % unless otherwise specified.
１．樹脂フィルム
本実施形態に係る樹脂フィルムは、少なくとも、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂４５～９９．５質量部と、ポリカーボネート系樹脂０．５～５５質量部とを含む層（以下、当該層を単に「層Ａ」と表記することがある。）を有する。具体的には、本実施形態に係る樹脂フィルムは、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂とポリカーボネート系樹脂とを当該質量比で含む層Ａを、少なくとも１層含む樹脂フィルムである。後述の通り、本実施形態に係る樹脂フィルムは、当該層Ａの単層により構成されていてもよいし、さらに、別の層Ａ（主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂４５～９９．５質量部と、ポリカーボネート系樹脂０．５～５５質量部とを含む層）、又は層Ａとは異なる層（層Ａに該当しない層）を１層以上含む複層であってもよい。また、本実施形態に係る樹脂フィルムが複数の層Ａを有する場合、複数の層Ａの組成は互いに同一であっても良いし、異なっていても良い。
1. Resin Film The resin film according to this embodiment includes a layer containing at least 45 to 99.5 parts by mass of a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in its main chain and 0.5 to 55 parts by mass of a polycarbonate resin (hereinafter referred to as The layer is sometimes simply referred to as "layer A."). Specifically, the resin film according to the present embodiment is a resin film that includes at least one layer A that includes a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain and a polycarbonate resin in the mass ratio. As described later, the resin film according to the present embodiment may be composed of a single layer of the layer A, or may be composed of another layer A (a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain of 45 to 99.5 part by mass and 0.5 to 55 parts by mass of polycarbonate resin), or a multilayer including one or more layers different from layer A (layers that do not correspond to layer A). Moreover, when the resin film according to this embodiment has a plurality of layers A, the compositions of the plurality of layers A may be the same or different.
主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂であることが好ましい。なお、本実施形態において、「非晶性熱可塑性樹脂」とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いた測定において、ガラス転移温度（Ｔｇ）を有するが、明確な融解に伴う吸熱ピーク（融点）を有しない樹脂である。主鎖にスルホニル基（－ＳＯ2－）を含む非晶性熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン等が挙げられる。 The thermoplastic resin containing a sulfonyl group in its main chain is preferably an amorphous thermoplastic resin. In this embodiment, "amorphous thermoplastic resin" has a glass transition temperature (Tg) when measured using a differential scanning calorimeter (DSC), but has an endothermic peak (melting point) associated with clear melting. ). Specific examples of the amorphous thermoplastic resin containing a sulfonyl group (-SO 2 -) in its main chain include polysulfone, polyethersulfone, polyphenylsulfone, and the like.
当該非晶性熱可塑性樹脂は更に、高温下において高い絶縁破壊強さを有し、厚みが薄く、さらに、巻取適性に優れるという特性を好適に発揮する観点から、主鎖に式：－［Ｐｈ－Ｃ（ＣＨ3）2－Ｐｈ］－で表される繰り返し単位を有する非晶性熱可塑性樹脂が好ましい。 The amorphous thermoplastic resin further has the following properties in its main chain: -[ An amorphous thermoplastic resin having a repeating unit represented by Ph--C(CH 3 ) 2 --Ph]- is preferred.
なお、式：－［Ｐｈ－Ｃ（ＣＨ3）2－Ｐｈ］－は、化学式（構造式）で以下のように表記される。 The formula: -[Ph-C(CH 3 ) 2 -Ph]- is expressed as a chemical formula (structural formula) as follows.
樹脂フィルムの層Ａに含まれる、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂は、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。 The number of thermoplastic resins containing a sulfonyl group in the main chain contained in the layer A of the resin film may be one type, or two or more types.
ポリスルホンとしては、特に制限されず、公知のものを使用することができ、市販品を使用することもできる。ポリスルホンの市販品としては、例えば、ＢＡＳＦ社製の商品名ウルトラゾーン（登録商標）（例えば、ウルトラゾーン（登録商標）Ｓ６０１０、ウルトラゾーン（登録商標）Ｓ３０１０、ウルトラゾーン（登録商標）Ｓ２０１０）、Ｓｏｌｖｅｙ社製の商品名ユーデル（登録商標）（例えば、ユーデル（登録商標）Ｐ－１７００）などが挙げられる。 The polysulfone is not particularly limited, and known polysulfones can be used, and commercially available products can also be used. Commercial products of polysulfone include, for example, Ultrason (registered trademark) manufactured by BASF (for example, Ultrason (registered trademark) S6010, Ultrason (registered trademark) S3010, Ultrason (registered trademark) S2010), Solvey For example, Udel (registered trademark) manufactured by Udel (registered trademark) (for example, Udel (registered trademark) P-1700).
ポリスルホンのガラス転移温度（Ｔｇ）としては、例えば１７０～２３０℃、好ましくは１６０～１９５℃、より好ましくは１７０～１９０℃、さらに好ましくは１８０～１９０℃が挙げられる。また、ポリスルホンの質量（重量）平均分子量としては、特に制限されないが、例えば１万～１０万程度、好ましくは１．５万～８万程度が挙げられる。 The glass transition temperature (Tg) of polysulfone is, for example, 170 to 230°C, preferably 160 to 195°C, more preferably 170 to 190°C, still more preferably 180 to 190°C. Further, the mass (weight) average molecular weight of the polysulfone is not particularly limited, but may be, for example, about 10,000 to 100,000, preferably about 15,000 to 80,000.
なお、本実施形態において、樹脂の質量（重量）平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）装置を用いて測定することができる。 In addition, in this embodiment, the mass (weight) average molecular weight of the resin can be measured using a gel permeation chromatograph (GPC) device.
ポリエーテルスルホンとしては、特に制限されず、公知のものを使用することができ、市販品を使用することもできる。ポリエーテルスルホンの市販品としては、例えば、ＢＡＳＦ社製の商品名ウルトラゾーン（登録商標）（例えば、ウルトラゾーン（登録商標）Ｅ２０１０、ウルトラゾーン（登録商標）Ｅ３０１０）などが挙げられる。 The polyether sulfone is not particularly limited, and known polyether sulfones can be used, and commercially available products can also be used. Commercially available polyether sulfones include, for example, Ultrason (registered trademark) manufactured by BASF (eg, Ultrason (registered trademark) E2010, Ultrason (registered trademark) E3010).
ポリエーテルスルホンのガラス転移温度（Ｔｇ）としては、例えば１７０～２３０℃、好ましくは２００～２３０℃、より好ましくは２１０～２３０℃、さらに好ましくは２２０～２３０℃が挙げられる。また、ポリエーテルスルホンの質量（重量）平均分子量としては、特に制限されないが、例えば１万～１０万程度、好ましくは１．５万～８万程度が挙げられる。 The glass transition temperature (Tg) of polyether sulfone is, for example, 170 to 230°C, preferably 200 to 230°C, more preferably 210 to 230°C, still more preferably 220 to 230°C. The mass (weight) average molecular weight of the polyether sulfone is not particularly limited, but may be, for example, about 10,000 to 100,000, preferably about 15,000 to 80,000.
ポリフェニルスルホンとしては、特に制限されず、公知のものを使用することができ、市販品を使用することもできる。ポリフェニルスルホンの市販品としては、例えば、ＢＡＳＦ社製の商品名ウルトラゾーン（登録商標）（例えば、ウルトラゾーン（登録商標）Ｐ３０１０）、Ｓｏｌｖｅｙ社製の商品名レーデル（登録商標）（例えば、レーデル（登録商標）Ｒ－５１００）などが挙げられる。 The polyphenylsulfone is not particularly limited, and known polyphenylsulfones can be used, and commercially available products can also be used. Commercial products of polyphenylsulfone include, for example, Ultrason (registered trademark) manufactured by BASF (for example, Ultrason (registered trademark) P3010), Radel (registered trademark) manufactured by Solvey (for example, Radel (registered trademark)), (registered trademark) R-5100).
ポリフェニルスルホンのガラス転移温度（Ｔｇ）としては、例えば１７０～２３０℃、好ましくは１９５～２２５℃、より好ましくは２０５～２２５℃、さらに好ましくは２１５～２２５℃が挙げられる。また、ポリフェニルスルホンの質量（重量）平均分子量としては、特に制限されないが、例えば１万～１０万程度、好ましくは１．５万～８万程度が挙げられる。 The glass transition temperature (Tg) of polyphenylsulfone is, for example, 170 to 230°C, preferably 195 to 225°C, more preferably 205 to 225°C, still more preferably 215 to 225°C. The mass (weight) average molecular weight of the polyphenylsulfone is not particularly limited, but may be, for example, about 10,000 to 100,000, preferably about 15,000 to 80,000.
また、層Ａに含まれるポリカーボネート系樹脂（ＰＣ）は、ポリマー主鎖にカーボネート結合を有する樹脂であり、一般にポリカーボネート系樹脂と呼称される樹脂が使用できる。ポリカーボネート系樹脂は、公知の方法で製造することができ、市販品を使用することもできる。市販品としては、例えば、帝人株式会社製の商品名パンライト（登録商標）シリーズや、サビックジャパン合同会社製の商品名レキサン（登録商標）シリーズなどが挙げられる。 Further, the polycarbonate resin (PC) included in layer A is a resin having a carbonate bond in the polymer main chain, and a resin generally called a polycarbonate resin can be used. The polycarbonate resin can be manufactured by a known method, and commercially available products can also be used. Examples of commercially available products include the Panlite (registered trademark) series manufactured by Teijin Ltd. and the Lexan (registered trademark) series manufactured by Sabic Japan LLC.
ポリカーボネート系樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度（ＪＩＳ Ｋ ７１９１－２：２０１５ Ａ法）としては、８０℃以上１７０℃以下の範囲にあればよいが、好ましくは１００～１６０℃、より好ましくは１２０～１５０℃、さらに好ましくは１３０～１４０℃が挙げられる。荷重たわみ温度を８０℃以上とすることで、フィルムの高温での絶縁破壊強さが向上しやすい。荷重たわみ温度を１７０℃以下とすることで、押出成形性が良好になりやすい。 The deflection temperature under load (JIS K 7191-2:2015 A method) of polycarbonate resin (PC) may be in the range of 80°C or higher and 170°C or lower, preferably 100 to 160°C, more preferably 120 to 160°C. 150°C, more preferably 130 to 140°C. By setting the deflection temperature under load to 80° C. or higher, the dielectric breakdown strength of the film at high temperatures tends to improve. By setting the deflection temperature under load to 170° C. or less, extrusion moldability tends to be good.
高温下において高い絶縁破壊強さを有し、厚みが薄く、さらに、アンチブロッキング剤を使用しなくても、優れた巻取適性を発揮させる観点から、本実施形態に係る樹脂フィルムの層Ａにおける、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂とポリカーボネート系樹脂との比率（主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂／ポリカーボネート系樹脂）は、好ましくは５０～９０質量部／１０～５０質量部、より好ましくは５５～８６質量部／１４～４５質量部、さらに好ましくは６０～８０質量部／２０～４０質量部である。 In layer A of the resin film according to the present embodiment, from the viewpoint of having high dielectric breakdown strength at high temperatures, having a small thickness, and exhibiting excellent winding suitability without using an anti-blocking agent. , the ratio of the thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain and the polycarbonate resin (thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain/polycarbonate resin) is preferably 50 to 90 parts by mass/10 to 50 parts by mass, More preferably 55 to 86 parts by weight/14 to 45 parts by weight, still more preferably 60 to 80 parts by weight/20 to 40 parts by weight.
なお、本実施形態に係る樹脂フィルムは、本発明の効果を阻害しなければ、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂及びポリカーボネート系樹脂とは異なる他の樹脂を含んでいてもよい。このような他の樹脂としては、主鎖にスルホニル基を含まず、ポリカーボネート系樹脂ではない、熱可塑性樹脂等が挙げられる。 Note that the resin film according to the present embodiment may contain other resins different from the thermoplastic resin and polycarbonate resin containing a sulfonyl group in the main chain, as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such other resins include thermoplastic resins that do not contain a sulfonyl group in their main chain and are not polycarbonate resins.
他の樹脂としての非晶性熱可塑性樹脂の具体例としては、非晶性ポリスチレン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性非晶性ポリイミド、非晶性シクロオレフィンポリマー、非晶性シクロオレフィンコポリマー等が挙げられる。 Specific examples of amorphous thermoplastic resins as other resins include amorphous polystyrene, acrylic resin, ABS resin, polyphenylene ether, polyarylate, polyamideimide, polyetherimide, thermoplastic amorphous polyimide, amorphous cycloolefin polymers, amorphous cycloolefin copolymers, and the like.
また、他の樹脂としての結晶性熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリメチルペンテン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、液晶ポリマー、熱可塑性結晶性ポリイミド、結晶性シクロオレフィンポリマー、結晶性シクロオレフィンコポリマー、フッ素樹脂などが挙げられる。 Further, specific examples of crystalline thermoplastic resins as other resins include polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, polymethylpentene, syndiotactic polystyrene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyamide, polyethylene Examples include ether ether ketone, polyacetal, liquid crystal polymer, thermoplastic crystalline polyimide, crystalline cycloolefin polymer, crystalline cycloolefin copolymer, and fluororesin.
本実施形態に係る樹脂フィルムに他の樹脂が含まれる場合、その含有率としては、４０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下が挙げられる。本実施形態に係る樹脂フィルムにおいて、層Ａに含まれる樹脂は、実質的に主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂及びポリカーボネート系樹脂のみ（例えば、樹脂フィルムの層Ａに含まれる樹脂に占める、熱可塑性樹脂及びポリカーボネート系樹脂の割合が９９質量％以上である）であって良い。 When the resin film according to the present embodiment contains other resins, the content thereof is 40% by mass or less, preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less. Can be mentioned. In the resin film according to this embodiment, the resin contained in layer A is substantially only a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain and a polycarbonate resin (for example, the resin contained in layer A of the resin film accounts for The proportion of the thermoplastic resin and the polycarbonate resin may be 99% by mass or more.
本実施形態の係る樹脂フィルムは、前記の層Ａの単層により構成されていてもよいし、複数の層Ａにより構成されていてもよいし、層Ａと、層Ａとは異なる層との組み合わせにより構成されていてもよい。本実施形態の係る樹脂フィルムは、好ましくは層Ａの単層により構成されている。 The resin film according to the present embodiment may be composed of a single layer of the layer A, or may be composed of a plurality of layers A, or may be composed of a layer A and a layer different from the layer A. It may be configured by a combination. The resin film according to this embodiment is preferably composed of a single layer of layer A.
本実施形態の係る樹脂フィルムには、アンチブロッキング剤が含まれていてもよいが、実質的に含まれていないことが好ましい。樹脂フィルムに含まれるアンチブロッキング剤の含有率としては、好ましくは０．１質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以下である。 Although the resin film of this embodiment may contain an anti-blocking agent, it is preferable that the anti-blocking agent is substantially not contained. The content of the anti-blocking agent contained in the resin film is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less.
アンチブロッキング剤の平均粒子径は、例えば０．１～５μｍ程度である。本実施形態の係る樹脂フィルムにアンチブロッキング剤が含まれる場合、アンチブロッキング剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、シリカ、炭酸カルシウムなどが挙げられる。アンチブロッキング剤としては、市販品を使用することもできる。シリカとしては、合成非晶質シリカが、好ましい粒子径のものが得られ易く好ましい。シリカの形状としては、特に制限されず、例えば、単粒子からなる球状シリカ、複数の１次粒子から２次粒子や３次粒子を形成する不定形シリカなどであってよいが、単粒子からなる球状シリカが好ましい。炭酸カルシウムとしては、軽質炭酸カルシウムが、好ましい粒子径のものが得られ易く好ましい。 The average particle diameter of the anti-blocking agent is, for example, about 0.1 to 5 μm. When an anti-blocking agent is included in the resin film according to the present embodiment, known anti-blocking agents can be used, such as silica, calcium carbonate, and the like. Commercially available products can also be used as the anti-blocking agent. As the silica, synthetic amorphous silica is preferable because it is easy to obtain particles with a preferable particle size. The shape of silica is not particularly limited, and may be, for example, spherical silica consisting of a single particle, amorphous silica forming secondary particles or tertiary particles from a plurality of primary particles, etc. Spherical silica is preferred. As the calcium carbonate, light calcium carbonate is preferable because it is easy to obtain particles with a preferable particle size.
本実施形態に係る樹脂フィルムの厚みとしては、１５μｍ以下であればよいが、コンデンサの体積を小さくし、かつ、静電容量を高める観点から、好ましくは１２μｍ以下、より好ましくは９．５μｍ以下、さらに好ましくは８．０μｍ以下、さらに好ましくは５．０μｍ以下が挙げられる。絶縁破壊強さ（ＶDC）や巻取適性をより高める観点から、本実施形態に係る樹脂フィルムの厚みの下限としては、例えば１．０μｍ以上、好ましくは１．８μｍ以上、より好ましくは２．０μｍ以上が挙げられる。 The thickness of the resin film according to this embodiment may be 15 μm or less, but from the viewpoint of reducing the volume of the capacitor and increasing the capacitance, it is preferably 12 μm or less, more preferably 9.5 μm or less, More preferably, it is 8.0 μm or less, and even more preferably 5.0 μm or less. From the viewpoint of further increasing dielectric breakdown strength (V DC ) and winding suitability, the lower limit of the thickness of the resin film according to this embodiment is, for example, 1.0 μm or more, preferably 1.8 μm or more, and more preferably 2.0 μm or more. Examples include 0 μm or more.
誘電体フィルムの厚み、コンデンサの体積、および静電容量の関係について、以下に詳細に説明する。誘電体フィルムは、厚さが薄いほど、単位体積当たりの静電容量を大きくできる。より具体的に説明すると、平板コンデンサの静電容量Ｃは、誘電率ε、電極面積Ｓ、誘電体厚さｄ（樹脂フィルムの厚さｄ）を用いて、以下のように表される。
Ｃ＝εＳ／ｄ
The relationship between the thickness of the dielectric film, the volume of the capacitor, and the capacitance will be explained in detail below. The thinner the dielectric film is, the larger the capacitance per unit volume can be. To explain more specifically, the capacitance C of a flat plate capacitor is expressed as follows using a dielectric constant ε, an electrode area S, and a dielectric thickness d (thickness d of the resin film).
C=εS/d
ここで、フィルムコンデンサの場合、電極の厚さは、誘電体フィルムの厚さと比較して３桁以上薄いため、電極の体積を無視すると、コンデンサの体積Ｖは、以下のように表される。
Ｖ＝Ｓｄ
Here, in the case of a film capacitor, the thickness of the electrode is three orders of magnitude or more thinner than the thickness of the dielectric film, so if the volume of the electrode is ignored, the volume V of the capacitor is expressed as follows.
V=Sd
従って、上記２つの式より、単位体積当たりの静電容量Ｃ／Ｖは、以下のように表される。
Ｃ／Ｖ＝ε／ｄ2
Therefore, from the above two equations, the capacitance C/V per unit volume is expressed as follows.
C/V=ε/ d2
ここで誘電率εは使用する材料により決まる。そうすると材料を変更しない限りは、上記式から分かるように、単位体積当たりの静電容量（Ｃ／Ｖ）は、樹脂フィルム厚さを薄くすると、その二乗に反比例して単位体積当たりの静電容量（Ｃ／Ｖ）が向上することが分かる。 Here, the dielectric constant ε is determined by the material used. Then, unless the material is changed, the capacitance per unit volume (C/V) is inversely proportional to the square of the thickness of the resin film, as can be seen from the above formula. It can be seen that (C/V) is improved.
上記説明は、理解を容易にするために理想化している。つまり実際には、例えばフィルム間にわずかな空隙が存在する場合があることや、電極端でのフリンジ効果の影響があること、また捲回型コンデンサであること等により、面積に応じて単位体積当たりの静電容量（Ｃ／Ｖ）の値に変化が見られる。しかしながら一般的には、単位体積当たりの静電容量（Ｃ／Ｖ）は、誘電体フィルム厚さによって決まるということが理解できる。 The above description is idealized for ease of understanding. In other words, in reality, the unit volume varies depending on the area due to, for example, slight gaps between films, fringe effects at the electrode ends, and the fact that it is a wound capacitor. Changes can be seen in the value of capacitance per unit (C/V). However, it can be generally understood that the capacitance per unit volume (C/V) is determined by the dielectric film thickness.
以上より、前記誘電体フィルムの厚さは、絶縁破壊強さ（ＶDC）及び巻取適性が担保される範囲内で、なるべく薄くすることが好ましい。 From the above, it is preferable that the thickness of the dielectric film be as thin as possible within a range that ensures dielectric breakdown strength (V DC ) and winding suitability.
樹脂フィルムの厚みは、外側マイクロメータ（株式会社ミツトヨ製 高精度デジマチックマイクロメータ ＭＤＨ－２５ＭＢ）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１３０：１９９９ Ａ法に準拠して測定される値である。 The thickness of the resin film is a value measured in accordance with JIS K 7130:1999 A method using an outer micrometer (High Precision Digimatic Micrometer MDH-25MB manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.).
本実施形態に係る樹脂フィルムの１２０℃環境での絶縁破壊強さとしては、高温下における絶縁破壊強さの観点から、好ましくは３００ＶDC／μｍ以上、より好ましくは３５０ＶDC／μｍ以上、さらに３８０ＶDC／μｍ以上、さらに４００ＶDC／μｍ以上、特に４２０ＶDC／μｍ以上が挙げられる。なお、本実施形態に係る樹脂フィルムの１２０℃環境での絶縁破壊強さの上限に制限は無いがとしては、例えば６００ＶDC／μｍが挙げられる。１２０℃環境での絶縁破壊強さは、以下の測定方法によって測定される値である。 The dielectric breakdown strength of the resin film according to the present embodiment in a 120°C environment is preferably 300V DC /μm or more, more preferably 350V DC /μm or more, and further 380V from the viewpoint of dielectric breakdown strength at high temperatures. DC /μm or more, further 400V DC /μm or more, particularly 420V DC /μm or more. Note that there is no upper limit to the dielectric breakdown strength of the resin film according to this embodiment in a 120° C. environment, but an example is 600 V DC /μm. The dielectric breakdown strength in a 120°C environment is a value measured by the following measurement method.
（１２０℃及び１５０℃環境での絶縁破壊強さ）
ＪＩＳ Ｃ２１５１：２００６の１７．２．２（平板電極法）に準じた測定装置を用意する。ただし下部電極として、ＪＩＳ Ｃ２１５１：２００６の１７．２．２に記載の弾性体の替わりに導電ゴム（星和電機株式会社製Ｅ１２Ｓ１０）を電極として用い、アルミニウム箔の巻き付けは行わないものとする。測定環境は設定温度１２０℃の強制循環式オーブン内とし、電極およびフィルムは同オーブン内で３０分調温した後に使用する。電圧上昇は０Ｖから開始して１００Ｖ／秒の速度とし、電流値が５ｍＡを超えた時を破壊時とする。絶縁破壊電圧測定回数は２０回とし、絶縁破壊電圧値ＶDCを、フィルムの厚み（μｍ）で割り、その２０回の計算結果中の上位２点および下位２点を除いた１６点の平均値を、絶縁破壊強さ（ＶDC／μｍ）とする。
(Dielectric breakdown strength in 120℃ and 150℃ environments)
A measuring device conforming to JIS C2151:2006 17.2.2 (flat plate electrode method) is prepared. However, as the lower electrode, a conductive rubber (E12S10 manufactured by Seiwa Denki Co., Ltd.) is used as the electrode instead of the elastic body described in 17.2.2 of JIS C2151:2006, and aluminum foil is not wrapped. The measurement environment is a forced circulation oven with a set temperature of 120°C, and the electrodes and film are heated in the oven for 30 minutes before use. The voltage rise starts from 0V at a rate of 100V/sec, and the time when the current value exceeds 5mA is determined to be the time of breakdown. The dielectric breakdown voltage was measured 20 times, the dielectric breakdown voltage value V DC was divided by the film thickness (μm), and the average value of 16 points of the 20 calculation results, excluding the top 2 points and bottom 2 points. is the dielectric breakdown strength (V DC /μm).
また、本実施形態に係る樹脂フィルムの１５０℃環境での絶縁破壊強さとしては、高温下における絶縁破壊強さの観点から、好ましくは３００ＶDC／μｍ以上、より好ましくは３５０ＶDC／μｍ以上、さらに３８０ＶDC／μｍ以上、さらに４００ＶDC／μｍ以上、特に４２０ＶDC／μｍ以上が挙げられる。なお、本実施形態に係る樹脂フィルムの１５０℃環境での絶縁破壊強さの上限に制限は無いがとしては、例えば６００ＶDC／μｍが挙げられる。１５０℃環境での絶縁破壊強さは、測定環境を設定温度１５０℃の強制循環式オーブン内としたこと以外は、１２０℃環境での絶縁破壊強さと同様にして実施、算出する。 In addition, the dielectric breakdown strength of the resin film according to the present embodiment in a 150°C environment is preferably 300 V DC / μm or more, more preferably 350 V DC / μm or more, from the viewpoint of dielectric breakdown strength at high temperatures. Further examples include 380 V DC /μm or more, further 400 V DC /μm or more, particularly 420 V DC /μm or more. Note that there is no upper limit to the dielectric breakdown strength of the resin film according to the present embodiment in a 150° C. environment, but an example is 600 V DC /μm. The dielectric breakdown strength in a 150°C environment is carried out and calculated in the same manner as the dielectric breakdown strength in a 120°C environment, except that the measurement environment is in a forced circulation oven with a set temperature of 150°C.
なお、１２０℃環境と１５０℃環境とでは、同じ「高温」環境とはいえ、通常、絶縁破壊強さに関する負荷が大きく異なる。本発明によれば、１５０℃という負荷が大きい環境下でも、より高い絶縁破壊強さを発揮及び／又は維持することができる。 Note that although the 120° C. environment and the 150° C. environment are the same "high temperature" environments, the loads related to dielectric breakdown strength are usually significantly different. According to the present invention, higher dielectric breakdown strength can be exhibited and/or maintained even under a high load environment of 150°C.
また、本実施形態に係る樹脂フィルムの２３℃環境での絶縁破壊強さとしては、好ましくは３００ＶDC／μｍ以上、より好ましくは３５０ＶDC／μｍ以上、さらに３８０ＶDC／μｍ以上、さらに４００ＶDC／μｍ以上、特に４２０ＶDC／μｍ以上が挙げられる。なお、本実施形態に係る樹脂フィルムの２３℃環境での絶縁破壊強さの上限に制限は無いが、例えば６５０ＶDC／μｍが挙げられる。２３℃環境での絶縁破壊強さは、１２０℃と同様の測定を、設定温度１２０℃の強制循環式オーブン内ではなく、２３℃、相対湿度５０％の環境下にて実施して算出する。 Further, the dielectric breakdown strength of the resin film according to the present embodiment in a 23°C environment is preferably 300V DC /μm or more, more preferably 350V DC /μm or more, further 380V DC /μm or more, and furthermore 400V DC /μm. Examples include .mu.m or more, particularly 420 V DC /.mu.m or more. Note that there is no upper limit to the dielectric breakdown strength of the resin film according to the present embodiment in a 23° C. environment, and for example, 650 V DC /μm can be mentioned. The dielectric breakdown strength in a 23°C environment is calculated by carrying out the same measurement as at 120°C, but not in a forced circulation oven with a set temperature of 120°C, but in an environment of 23°C and 50% relative humidity.
本実施形態に係る樹脂フィルムは、未延伸フィルムであってもよいし、延伸フィルムであってもよい。本実施形態に係る樹脂フィルムの巻取適性をより高める観点、および、高温下における絶縁破壊強さを高め、厚みを薄くする観点からは延伸フィルムが好ましい。樹脂フィルムが延伸フィルムである場合、一軸延伸フィルムであってもよいし、二軸延伸フィルムであってもよい。 The resin film according to this embodiment may be an unstretched film or a stretched film. A stretched film is preferable from the viewpoint of further increasing the winding suitability of the resin film according to the present embodiment, and from the viewpoint of increasing the dielectric breakdown strength at high temperatures and reducing the thickness. When the resin film is a stretched film, it may be a uniaxially stretched film or a biaxially stretched film.
前記の通り、本実施形態に係る樹脂フィルムは、単層であってもよいし、複層であってもよい。単層であるとフィルム厚みを薄くし易く好ましい。 As described above, the resin film according to this embodiment may be a single layer or a multilayer. A single layer is preferable because the film thickness can be easily reduced.
また、本実施形態に係る樹脂フィルムは、アルミニウム箔などの金属箔や、他の樹脂フィルムなどによって形成された基材の上に積層された状態であってもよいが、好ましくは基材の上に形成されておらず、本実施形態に係る樹脂フィルム単体として製造（好ましくは、製膜後、単独で巻芯に巻き取り、巻取体とする）し、後述するコンデンサ用金属化フィルムやコンデンサの製造に供されることが好ましい。 Further, the resin film according to the present embodiment may be laminated on a base material formed of metal foil such as aluminum foil or other resin film, but preferably on a base material. The resin film according to the present embodiment is manufactured as a single unit (preferably, after film formation, it is wound alone onto a core to form a rolled body), and is used as a metallized film for capacitors or a capacitor as described below. It is preferable to use it for production.
本実施形態に係る樹脂フィルムは、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、本発明の効果を阻害しないことを限度として、特に制限されず、公知の樹脂フィルムに配合されている添加剤を使用することができる。添加剤には、例えば、酸化防止剤、塩素吸収剤や等の必要な安定剤、滑剤（前述のシリカ、炭酸カルシウムなどのアンチブロッキング剤とは異なるもの）、可塑剤、難燃化剤、着色剤等が含まれる。本実施形態に係る樹脂フィルムは、そのような添加剤を、本実施形態の樹脂フィルムに悪影響を与えない量で含むことができる。なお、本実施形態に係る樹脂フィルムは、シリコーン樹脂等の球状架橋高分子樹脂粒子は使用しないことが好ましい。 The resin film according to this embodiment may contain additives. The additives are not particularly limited as long as they do not impede the effects of the present invention, and additives that are blended into known resin films can be used. Additives include, for example, antioxidants, necessary stabilizers such as chlorine absorbers, lubricants (different from the aforementioned anti-blocking agents such as silica and calcium carbonate), plasticizers, flame retardants, and colorants. This includes drugs, etc. The resin film according to the present embodiment can contain such additives in an amount that does not adversely affect the resin film according to the present embodiment. Note that the resin film according to this embodiment preferably does not use spherical crosslinked polymer resin particles such as silicone resin.
「酸化防止剤」は、本実施形態の樹脂フィルムを得ることができる限り、特に制限されることはない。酸化防止剤は、一般的に２種類の目的で使用される。一つの目的は、押出機内での熱劣化及び酸化劣化を抑制することであり、他の目的は、コンデンサフィルムとしての長期使用における劣化抑制及びコンデンサ性能向上に寄与することである。 The "antioxidant" is not particularly limited as long as the resin film of this embodiment can be obtained. Antioxidants are generally used for two purposes. One purpose is to suppress thermal deterioration and oxidative deterioration in the extruder, and another purpose is to contribute to suppressing deterioration and improving capacitor performance during long-term use as a capacitor film.
「塩素吸収剤」は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されることはない。塩素吸収剤を使用すると、重合触媒等に由来して樹脂に微量含有される塩素を補足し、後述の金属蒸着膜の塩素化を抑制してコンデンサの性能を高めやすい。塩素吸収剤として、例えば、ステアリン酸カルシウムなどの金属石鹸等を例示できる。 The "chlorine absorbent" is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. When a chlorine absorber is used, it is easy to supplement the small amount of chlorine contained in the resin due to the polymerization catalyst, suppress chlorination of the metal vapor deposited film, which will be described later, and improve the performance of the capacitor. Examples of the chlorine absorbent include metal soaps such as calcium stearate.
「滑剤」は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されない。滑剤として、例えば、第一級アミド（ステアリン酸アミド等）、第二級アミド（Ｎ－ステアリルステアリン酸アミド等）、エチレンビスアミド（Ｎ，Ｎ’－エチレンビスステアリン酸アミド等）、ポリエチレンワックス等の各種ワックス類等を例示できる。 The "lubricant" is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. Examples of lubricants include primary amides (stearamide, etc.), secondary amides (N-stearyl stearamide, etc.), ethylenebisamide (N,N'-ethylenebisstearamide, etc.), polyethylene wax, etc. Examples include various waxes.
「可塑剤」は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されない。可塑剤として、例えば、フタル酸ビス（２－エチルヘキシル）等を例示できる。 The "plasticizer" is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. Examples of the plasticizer include bis(2-ethylhexyl) phthalate.
「難燃化剤」は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されない。難燃化剤として、例えば、ハロゲン化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン酸塩、ボレート、アンチモン酸化物等を例示できる。 The "flame retardant" is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. Examples of the flame retardant include halogen compounds, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, phosphates, borates, and antimony oxides.
「着色剤」は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されない。着色剤として、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、タルク、クロム化合物、硫化亜鉛等の無機着色剤や、アゾ系、キナクリドン系、フタロシアニン系等の有機着色剤が例示できる。 The "colorant" is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. Examples of colorants include inorganic colorants such as titanium dioxide, carbon black, talc, chromium compounds, and zinc sulfide, and organic colorants such as azo, quinacridone, and phthalocyanine.
本実施形態の樹脂フィルムは、厚みが１５μｍ以下と薄く、高温下において高い絶縁破壊強さを有することから、高温環境で使用され、小型、さらには、高容量（例えば、５μＦ以上、好ましくは１０μＦ以上、さらに好ましくは２０μＦ以上）のコンデンサに極めて好適に使用することができる。 The resin film of this embodiment has a thickness of 15 μm or less and has high dielectric breakdown strength at high temperatures, so it can be used in high-temperature environments, has a small size, and has a high capacity (for example, 5 μF or more, preferably 10 μF or more). (more preferably 20 μF or more) can be used very suitably for a capacitor.
本実施形態の樹脂フィルムは、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂４５～９９．５質量部と、ポリカーボネート系樹脂０．５～５５質量部とを含む樹脂組成物を、厚みが１５μｍ以下のフィルム状に成形することによって製造することができる。 The resin film of the present embodiment is made of a resin composition containing 45 to 99.5 parts by mass of a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain and 0.5 to 55 parts by mass of a polycarbonate resin, with a thickness of 15 μm or less. It can be manufactured by forming into a film.
主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂及びポリカーボネート系樹脂の詳細については、それぞれ、前述の通りである。 Details of the thermoplastic resin and polycarbonate resin containing a sulfonyl group in the main chain are as described above.
また、樹脂組成物を、厚みが１５μｍ以下のフィルム状に成形する方法としても、特に制限されず、公知のフィルム成形方法を採用することができる。例えば、押出機へ供給した樹脂組成物を、加熱により溶融状態とし、フィルターでろ過した後、Ｔダイを用いてフィルム状に押出し、所定の表面温度に設定したロールに接触固化させて成形する方法が挙げられる。フィルム状に成形した後、巻芯の周囲に巻き取ることにより、本実施形態の樹脂フィルムは、巻取体（フィルムロール）とすることができる。 Further, the method for molding the resin composition into a film having a thickness of 15 μm or less is not particularly limited, and any known film molding method can be employed. For example, a method in which a resin composition supplied to an extruder is melted by heating, filtered through a filter, extruded into a film using a T-die, and solidified by contact with a roll set at a predetermined surface temperature to form the resin composition. can be mentioned. After being formed into a film shape, the resin film of this embodiment can be made into a wound body (film roll) by winding it around a core.
樹脂組成物を混合する方法としては、特に制限はないが、樹脂組成物のペレットを、ミキサー等を用いてドライブレンドする方法や、樹脂組成物のペレットを、混練機に供給し、溶融混練してブレンド樹脂を得る方法などがあるが、いずれでも構わない。 There are no particular restrictions on the method of mixing the resin composition, but methods include dry blending pellets of the resin composition using a mixer, or supplying pellets of the resin composition to a kneader and melt-kneading them. There are methods of obtaining a blended resin using a method, but any method may be used.
ミキサーや混練機にも特に制限は無く、また、混練機も、１軸スクリュータイプ、２軸スクリュータイプあるいは、それ以上の多軸スクリュータイプの何れでも良く、さらに、２軸以上のスクリュータイプの場合、同方向回転、異方向回転のどちらの混練タイプでも構わない。 There are no particular restrictions on the mixer or kneading machine, and the kneading machine may be a single screw type, a twin screw type, or a multi-screw type. It does not matter whether the kneading type is rotation in the same direction or rotation in different directions.
溶融混練によるブレンドの場合は、良好な混練さえ得られれば、混練温度にも特に制限はないが、一般的には、２３０～４００℃、好ましくは、２８０～３８０℃、より好ましくは２９０～３５０℃の範囲である。樹脂の混練混合の際の劣化を抑制するため、混練機に窒素などの不活性ガスをパージしても構わない。 In the case of blending by melt-kneading, there is no particular restriction on the kneading temperature as long as good kneading is obtained, but it is generally 230 to 400°C, preferably 280 to 380°C, more preferably 290 to 350°C. ℃ range. In order to suppress deterioration during kneading and mixing of the resin, the kneader may be purged with an inert gas such as nitrogen.
樹脂組成物を溶融状態としてフィルム状に成形する際の押出温度や、冷却ロールの表面温度は、適宜調整する。押出温度としては、例えば２３０～４００℃、好ましくは２８０～３８０℃、より好ましくは２９０～３５０℃程度が挙げられる。また、冷却ロールの表面温度としては、例えば８０～２３０℃、好ましくは１２０～１９０℃、より好ましくは１３０～１７０℃程度が挙げられる。 The extrusion temperature when the resin composition is molten and molded into a film and the surface temperature of the cooling roll are adjusted as appropriate. The extrusion temperature is, for example, about 230 to 400°C, preferably about 280 to 380°C, more preferably about 290 to 350°C. Further, the surface temperature of the cooling roll is, for example, about 80 to 230°C, preferably about 120 to 190°C, more preferably about 130 to 170°C.
溶融状態の樹脂組成物を冷却ロールに接触固化させる際の密着方法は、エアナイフ、静電ピンニング、弾性体ロールニップ、金属ロールニップ、弾性金属ロールニップ等、公知の方法が使用可能である。 As a method of adhering the molten resin composition to a cooling roll for solidification, known methods such as air knife, electrostatic pinning, elastic roll nip, metal roll nip, and elastic metal roll nip can be used.
本実施形態の樹脂フィルムを延伸フィルムとする場合には、前記の樹脂組成物をフィルム状に成形した後、さらにフィルムを延伸する。延伸倍率としては、特に制限されず、ＭＤ方向については１．１～４．０倍程度、ＴＤ方向については１．１～４．０倍程度が挙げられる。なお、前述の通り、延伸フィルムは１軸延伸フィルムとしてもよいし、２軸延伸フィルムとしてもよい。 When the resin film of this embodiment is a stretched film, the resin composition described above is formed into a film shape, and then the film is further stretched. The stretching ratio is not particularly limited, and examples thereof include approximately 1.1 to 4.0 times in the MD direction and approximately 1.1 to 4.0 times in the TD direction. In addition, as mentioned above, the stretched film may be a uniaxially stretched film or a biaxially stretched film.
延伸時の温度は、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）などに応じて適宜調整する。延伸温度としては、例えば１００～２７０℃、好ましくは２２０～２６０℃程度が挙げられる。 The temperature during stretching is appropriately adjusted depending on the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain. The stretching temperature is, for example, about 100 to 270°C, preferably about 220 to 260°C.
延伸後に緩和（弛緩）させる際の温度は、特に制限されないが、例えば１００～２２０℃、好ましくは１５０～２００℃である。緩和（弛緩）率は、特に制限されないが、例えば１～１０％、好ましくは２～６％である。温度や緩和率を上記範囲内とすることで、フィルムの熱収縮を抑制しやすく好ましい。 The temperature during relaxation (relaxation) after stretching is not particularly limited, but is, for example, 100 to 220°C, preferably 150 to 200°C. The relaxation rate is not particularly limited, but is, for example, 1 to 10%, preferably 2 to 6%. It is preferable to set the temperature and relaxation rate within the above ranges, since this makes it easier to suppress thermal shrinkage of the film.
２．コンデンサ用金属化フィルム
本実施形態に係るコンデンサ用金属化フィルムは、本実施形態に係る樹脂フィルムの片面又は両面に金属膜を有する。
2. Metallized film for capacitors The metallized film for capacitors according to this embodiment has a metal film on one or both sides of the resin film according to this embodiment.
本実施形態の樹脂フィルムは、コンデンサとして加工するために片面又は両面に電極としての金属膜を付けることができる。そのような電極は、本発明が目的とするコンデンサを得ることができる限り特に限定されることは無く、通常コンデンサを製造するために使用される電極を用いることができる。 The resin film of this embodiment can be provided with a metal film as an electrode on one or both sides in order to be processed into a capacitor. Such electrodes are not particularly limited as long as the capacitor targeted by the present invention can be obtained, and electrodes commonly used for manufacturing capacitors can be used.
コンデンサには、小型及び軽量化が一層要求されるので、本実施形態の樹脂フィルムの片面もしくは両面に直接電極を形成（金属化）して金属化フィルムとすることが好ましい。
本実施形態の樹脂フィルムの表面を金属化する方法として、例えば、金属蒸着、スパッタリング等の真空めっき、または金属含有ペーストの塗工・乾燥、金属箔や金属粉の圧着等の方法で、金属層（電極）を設ける。なかでも、コンデンサの小型及び軽量化の一層の要求に答えるには、真空蒸着法及びスパッタリング法が好ましく、生産性及び経済性などの観点から、真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法として、一般的にるつぼ方式やワイヤー方式などを例示することができるが、本発明が目的とするコンデンサを得ることができる限り特に限定されることはなく、適宜最適なものを選択することができる。
Since capacitors are required to be smaller and lighter, it is preferable to directly form electrodes (metallization) on one or both sides of the resin film of this embodiment to form a metallized film.
Examples of methods for metallizing the surface of the resin film of this embodiment include vacuum plating such as metal vapor deposition and sputtering, coating and drying of a metal-containing paste, and pressure bonding of metal foil or metal powder to form a metal layer. (electrodes) are provided. Among these, vacuum evaporation and sputtering are preferred in order to meet the growing demand for smaller and lighter capacitors, and from the viewpoint of productivity and economy, vacuum evaporation is preferred. Examples of vacuum evaporation methods generally include a crucible method and a wire method, but there is no particular limitation as long as the capacitor targeted by the present invention can be obtained, and the most suitable method may be selected as appropriate. be able to.
電極に用いられる金属は、例えば、亜鉛、鉛、銀、クロム、アルミニウム、銅、及びニッケルなどの金属単体、それらの複数種の混合物、及びそれらの合金などを使用することができるが、環境、経済性及びコンデンサ性能などを考慮すると、亜鉛及びアルミニウムが、好ましい。 The metal used for the electrode can be, for example, a single metal such as zinc, lead, silver, chromium, aluminum, copper, and nickel, a mixture of multiple types thereof, or an alloy thereof, but depending on the environment, In consideration of economy, capacitor performance, etc., zinc and aluminum are preferred.
金属蒸着膜の膜抵抗は、コンデンサの電気特性の点から、１～１００Ω／□程度が好ましい。この範囲内でも高めであることがセルフヒーリング（自己修復）特性の点から望ましく、膜抵抗は５Ω／□以上であることがより好ましく、１０Ω／□以上であることが更に好ましい。また、コンデンサとしての安全性の点から、膜抵抗は５０Ω／□以下であることがより好ましく、３０Ω／□以下であることが更に好ましい。 The film resistance of the metal vapor deposited film is preferably about 1 to 100 Ω/□ from the viewpoint of the electrical characteristics of the capacitor. Even within this range, it is desirable to have a high resistance from the viewpoint of self-healing properties, and the membrane resistance is more preferably 5Ω/□ or more, and even more preferably 10Ω/□ or more. Further, from the viewpoint of safety as a capacitor, the membrane resistance is more preferably 50Ω/□ or less, and even more preferably 30Ω/□ or less.
真空蒸着法にて電極（金属蒸着膜）を形成する際、その膜抵抗は、例えば当業者に既知の四端子法によって蒸着中に測定することができる。金属蒸着膜の膜抵抗は、例えば蒸発源の出力を調整して蒸発量を調整することによって調節することができる。 When forming an electrode (metal deposited film) by a vacuum evaporation method, its film resistance can be measured during the evaporation by, for example, a four-terminal method known to those skilled in the art. The film resistance of the metal vapor deposited film can be adjusted, for example, by adjusting the output of the evaporation source to adjust the amount of evaporation.
本実施形態の樹脂フィルムの片面に金属蒸着膜を形成する際、フィルムを巻回した際にコンデンサとなるよう、フィルムの片方の端部から一定幅は蒸着せずに絶縁マージンが形成される。さらに、コンデンサ用金属化フィルムとメタリコン電極との接合を強固にするため、絶縁マージンと逆の端部に、ヘビーエッジ構造を形成することが好ましく、ヘビーエッジの膜抵抗は通常１～８Ω／□程度であり、１～５Ω／□程度であることが好ましい。ヘビーエッジの金属膜の厚さは特に限定されないが、１～２００ｎｍが好ましい。 When a metal vapor deposition film is formed on one side of the resin film of this embodiment, an insulating margin is formed without vapor deposition over a certain width from one end of the film so that it becomes a capacitor when the film is wound. Furthermore, in order to strengthen the bond between the capacitor metallized film and the metallicon electrode, it is preferable to form a heavy edge structure at the end opposite to the insulation margin, and the membrane resistance of the heavy edge is usually 1 to 8 Ω/□. It is preferably about 1 to 5 Ω/□. The thickness of the heavy edge metal film is not particularly limited, but is preferably 1 to 200 nm.
形成する金属蒸着膜の蒸着パターン（マージンパターン）には特に制限はないが、コンデンサの保安性等の特性を向上させる点からは、フィッシュネットパターン、Ｔマージンパターン等のいわゆる特殊マージンを含むパターンとしてヒューズを形成することが好ましい。特殊マージンを含む蒸着パターンで金属蒸着膜を本実施形態の樹脂フィルムの少なくとも片面に形成すると、得られるコンデンサの保安性が向上し、コンデンサの破壊、ショートの抑制等の点からも効果的であり、好ましい。 There are no particular restrictions on the vapor deposition pattern (margin pattern) of the metal vapor-deposited film to be formed, but from the point of view of improving characteristics such as the safety of the capacitor, patterns including so-called special margins such as fishnet patterns and T-margin patterns are recommended. Preferably, a fuse is formed. Forming a metal vapor deposition film on at least one side of the resin film of this embodiment using a vapor deposition pattern including a special margin improves the safety of the resulting capacitor, and is also effective in terms of suppressing capacitor destruction and short circuits. ,preferable.
マージンを形成する方法としては、蒸着時にテープによりマスキングを施すテープ法、オイルの塗布によりマスキングを施すオイル法等、公知の方法を何ら制限なく使用することができる。 As a method for forming the margin, any known method can be used without any limitation, such as a tape method in which masking is performed using a tape during vapor deposition, an oil method in which masking is performed by applying oil.
本実施形態の金属化フィルム上には、金属蒸着膜の物理的保護、吸湿防止、酸化防止等を目的に保護層を設けても良い。保護層としては、好ましくはシリコーンオイルやフッ素オイル等が使用できる。 A protective layer may be provided on the metallized film of this embodiment for the purpose of physically protecting the metallized film, preventing moisture absorption, preventing oxidation, and the like. As the protective layer, silicone oil, fluorine oil, etc. can be preferably used.
本実施形態の金属化フィルムは、後述の本実施形態のコンデンサに加工され得る。 The metallized film of this embodiment can be processed into a capacitor of this embodiment described below.
３．コンデンサ
本実施形態に係るコンデンサは、本実施形態の樹脂フィルムおよび／又は金属化フィルムを含む。
3. Capacitor The capacitor according to this embodiment includes the resin film and/or metallized film of this embodiment.
このようなコンデンサにおいては、本発明のフィルムはコンデンサ用誘電体フィルムとして、例えば、（ｉ）前述の金属化フィルムを使用する方法、（ｉｉ）電極を設けない本発明のフィルムと、他の導電体（例えば、金属箔、片面もしくは両面を金属化した本発明のフィルム、片面もしくは両面を金属化した紙及び他のプラスチックフィルム等）を積層すること、等の方法でコンデンサを構成できる。 In such capacitors, the film of the present invention can be used as a dielectric film for capacitors, for example, by (i) using the metallized film described above, (ii) using the film of the present invention without electrodes and other conductive films. Capacitors can be constructed by laminating layers such as metal foils, films of the invention metallized on one or both sides, paper and other plastic films metallized on one or both sides, and the like.
コンデンサを作製する工程では、フィルムの巻き付け加工が行われる。例えば、本実施形態の金属化フィルムにおける金属膜と、本実施形態の樹脂フィルムとが交互に積層されるように、更には、絶縁マージン部が逆サイドとなるように、２枚１対の本実施形態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対の本実施形態の金属化フィルムを１～２ｍｍずらして積層することが好ましい。あるいは、金属化されていない樹脂フィルムと、金属箔または他の金属化フィルム等の他の導電体を積層してもよい。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。フィルムの巻き付け加工は上記方法に限定されず、他の方法、例えば、両面蒸着した本実施形態のフィルム（その場合、ヘビーエッジは表面、裏面で反対側の端部に配置されるようにする）と、未蒸着の本実施形態のフィルム（両面蒸着した本実施形態のフィルムより２～３ｍｍ狭幅とする）を交互に積層して巻回しても良い。 In the process of manufacturing a capacitor, a film is wound. For example, the metal film of the metallized film of this embodiment and the resin film of this embodiment may be laminated alternately, and further, a pair of books may be stacked so that the insulation margin portions are on opposite sides. The metallized films of the embodiments are overlapped and wound. At this time, it is preferable to stack two pairs of metallized films of this embodiment with an offset of 1 to 2 mm. Alternatively, a non-metalized resin film may be laminated with other electrical conductors such as metal foil or other metalized films. The winding machine used is not particularly limited, and for example, an automatic winding machine model 3KAW-N2 manufactured by Kaito Seisakusho Co., Ltd. can be used. The film wrapping process is not limited to the above method, and may be performed using other methods, for example, the film of this embodiment that is vapor-deposited on both sides (in that case, the heavy edges are placed on opposite ends of the front and back sides). The undeposited film of this embodiment (width 2 to 3 mm narrower than the double-sided deposited film of this embodiment) may be alternately laminated and wound.
扁平型コンデンサを作製する場合、巻回後、通常、得られた巻回物に対してプレスが施される。プレスによってコンデンサの巻締まり・素子成形を促す。層間ギャップの制御・安定化を施す点から、与える圧力は、本実施形態の樹脂フィルムの厚み等によってその最適値は変わるが、例えば２～２０ｋｇ／ｃｍ2である。 When producing a flat capacitor, after winding, the obtained wound product is usually pressed. The press helps tighten the capacitor and form the element. From the viewpoint of controlling and stabilizing the interlayer gap, the optimum pressure to be applied is, for example, 2 to 20 kg/cm 2 , although the optimum value varies depending on the thickness of the resin film of this embodiment.
続いて、巻回物の両端面に金属を溶射してメタリコン電極を設けることによって、コンデンサを作製する。 Subsequently, a capacitor is manufactured by thermally spraying metal onto both end faces of the wound material to provide metallicon electrodes.
コンデンサに対して、更に所定の熱処理が施される。すなわち、本実施形態では、コンデンサに対し、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂のＴｇを超えない範囲で、８０～１９０℃の温度で１時間以上、大気化あるいは真空下にて熱処理を施す工程（以下、「熱エージング」と称することがある）を含む。 The capacitor is further subjected to a predetermined heat treatment. That is, in this embodiment, the capacitor is heat-treated in air or under vacuum at a temperature of 80 to 190° C. for one hour or more within a range that does not exceed the Tg of the thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain. process (hereinafter sometimes referred to as "thermal aging").
コンデンサに対して熱処理を施す上記工程において、熱処理の温度は、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂のＴｇよりも１０℃～１００℃低い範囲が好ましく、１５℃～８０℃低い範囲がより好ましい。上記の温度で熱処理を施すことによって熱エージングの効果が得られる。具体的には、本実施形態の金属化フィルムに基づくコンデンサを構成するフィルム間の空隙が減少し、コロナ放電が抑制される。あるいは、樹脂フィルムが持つ歪み（内部応力）が解消される。その結果、耐電圧性が向上するものと考えられる。熱処理の温度が所定温度より低い場合には、熱エージングによる上記効果が十分に得られない。一方、熱処理の温度が所定温度より高い場合には、樹脂フィルムに熱分解や酸化劣化等が生じることがある。 In the above step of heat-treating the capacitor, the temperature of the heat treatment is preferably in the range of 10 to 100 °C lower than the Tg of the thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain, and more preferably in the range of 15 to 80 °C lower. . The effect of thermal aging can be obtained by performing heat treatment at the above temperature. Specifically, the voids between the films constituting the capacitor based on the metallized film of this embodiment are reduced, and corona discharge is suppressed. Alternatively, the distortion (internal stress) of the resin film is eliminated. As a result, it is thought that the voltage resistance is improved. If the temperature of the heat treatment is lower than the predetermined temperature, the above effects of heat aging cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the temperature of the heat treatment is higher than the predetermined temperature, thermal decomposition, oxidative deterioration, etc. may occur in the resin film.
コンデンサに対して熱処理を施す方法としては、例えば、真空雰囲気下で、恒温槽を用いる方法や高周波誘導加熱を用いる方法等を含む公知の方法から適宜選択してもよい。具体的には、恒温槽を用いる方法を採用することが好ましい。 The method for heat-treating the capacitor may be appropriately selected from known methods including, for example, a method using a constant temperature bath or a method using high-frequency induction heating in a vacuum atmosphere. Specifically, it is preferable to adopt a method using a constant temperature bath.
熱処理を施す時間は、機械的及び熱的な安定を得る点で、１時間以上とすることが好ましく、１０時間以上とすることがより好ましいが、熱シワや型付等の成形不良を防止する点で、７２時間以下とすることがより好ましい。 The heat treatment time is preferably 1 hour or more, more preferably 10 hours or more in terms of obtaining mechanical and thermal stability, but in order to prevent molding defects such as heat wrinkles and molding. In this respect, it is more preferable to set the time to 72 hours or less.
熱エージングを施したコンデンサのメタリコン電極には、通常、リード線が接合される。接合方法は特に限定されないが、例えば溶接、超音波溶着およびハンダ付けによって行うことができる。また、耐候性を付与し、とりわけ湿度劣化を防止するため、コンデンサをケースに封入してエポキシ樹脂でポッティングすることが好ましい。 A lead wire is usually connected to the metal electrode of a capacitor that has been subjected to thermal aging. Although the joining method is not particularly limited, for example, welding, ultrasonic welding, and soldering can be used. Furthermore, in order to impart weather resistance and particularly to prevent moisture deterioration, it is preferable to enclose the capacitor in a case and pot it with epoxy resin.
前述の通り、本実施形態の樹脂フィルムは、厚みが１５μｍ以下と薄く、高温下において高い絶縁破壊強さを有することから、高温環境で使用され、小型、さらには、高容量（例えば、５μＦ以上、好ましくは１０μＦ以上、さらに好ましくは２０μＦ以上）コンデンサに極めて好適に使用することができる。すなわち、本実施形態の樹脂フィルムを利用した、本実施形態のコンデンサは、高温環境で好適に使用され、小型、さらには、高容量のコンデンサとすることができる。従って、本実施形態のコンデンサは、電子機器、電気機器などに使用されている、高電圧コンデンサ、各種スイッチング電源、コンバータ及びインバータ等のフィルタ用コンデンサ及び平滑用コンデンサ等として利用することができる。また、本実施形態のコンデンサは、近年需要が高まっている電気自動車及びハイブリッド自動車等の駆動モーターを制御するインバータ電源機器用コンデンサとしても好適に利用することができる。 As mentioned above, the resin film of this embodiment has a thickness of 15 μm or less and has high dielectric breakdown strength at high temperatures, so it can be used in high-temperature environments, has a small size, and has a high capacity (for example, 5 μF or more). , preferably 10 μF or more, more preferably 20 μF or more). That is, the capacitor of this embodiment using the resin film of this embodiment can be suitably used in a high-temperature environment, and can be made into a small-sized, high-capacity capacitor. Therefore, the capacitor of this embodiment can be used as a high voltage capacitor, various switching power supplies, filter capacitors, smoothing capacitors, etc. of converters, inverters, etc. used in electronic equipment, electrical equipment, etc. Further, the capacitor of this embodiment can be suitably used as a capacitor for inverter power supply equipment that controls drive motors of electric vehicles, hybrid vehicles, etc., for which demand has been increasing in recent years.
以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特記しない限り、部及び％はそれぞれ「質量部」及び「質量％」を示す。 The present invention will be explained in detail by showing Examples and Comparative Examples below. However, the present invention is not limited to the examples. Note that unless otherwise specified, parts and % indicate "parts by mass" and "% by mass", respectively.
〔測定方法及び評価方法〕
実施例及び比較例における、各種測定方法及び評価方法は、次のとおりである。
[Measurement method and evaluation method]
Various measurement methods and evaluation methods in Examples and Comparative Examples are as follows.
（１）フィルム厚み
外側マイクロメータ（株式会社ミツトヨ製 高精度デジマチックマイクロメータ ＭＤＨ－２５ＭＢ）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１３０：１９９９ Ａ法準拠して測定した。
(1) Film thickness Measured using an outside micrometer (high precision digimatic micrometer MDH-25MB manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.) in accordance with JIS K 7130:1999 A method.
（２）絶縁破壊強さ
（１２０℃環境での絶縁破壊強さ）
ＪＩＳ Ｃ２１５１：２００６の１７．２．２（平板電極法）に準じた測定装置を用意する。ただし下部電極として、ＪＩＳ Ｃ２１５１：２００６の１７．２．２に記載の弾性体の替わりに導電ゴム（星和電機株式会社製Ｅ１２Ｓ１０）を電極として用い、アルミニウム箔の巻き付けは行わないものとする。測定環境は設定温度１２０℃の強制循環式オーブン内とし、電極およびフィルムは同オーブン内で３０分調温した後に使用する。電圧上昇は０Ｖから開始して１００Ｖ／秒の速度とし、電流値が５ｍＡを超えた時を破壊時とする。絶縁破壊電圧測定回数は２０回とし、絶縁破壊電圧値ＶDCを、フィルムの厚み（μｍ）で割り、その２０回の計算結果中の上位２点および下位２点を除いた１６点の平均値を、絶縁破壊強さ（ＶDC／μｍ）とする。
(2) Dielectric breakdown strength (Dielectric breakdown strength in 120℃ environment)
A measuring device conforming to JIS C2151:2006 17.2.2 (flat plate electrode method) is prepared. However, as the lower electrode, a conductive rubber (E12S10 manufactured by Seiwa Denki Co., Ltd.) is used as the electrode instead of the elastic body described in 17.2.2 of JIS C2151:2006, and aluminum foil is not wrapped. The measurement environment is a forced circulation oven with a set temperature of 120°C, and the electrodes and film are heated in the oven for 30 minutes before use. The voltage rise starts from 0V at a rate of 100V/sec, and the time when the current value exceeds 5mA is determined to be the time of breakdown. The dielectric breakdown voltage was measured 20 times, the dielectric breakdown voltage value V DC was divided by the film thickness (μm), and the average value of 16 points of the 20 calculation results, excluding the top 2 points and bottom 2 points. is the dielectric breakdown strength (V DC /μm).
（１５０℃環境での絶縁破壊強さ）
測定環境を設定温度１５０℃の強制循環式オーブン内としたこと以外は、１２０℃環境での絶縁破壊強さと同様にして実施、算出する。
(Dielectric breakdown strength in 150℃ environment)
The measurement is performed and calculated in the same manner as the dielectric breakdown strength in a 120°C environment, except that the measurement environment is a forced circulation oven with a set temperature of 150°C.
（２３℃環境での絶縁破壊強さ）
１２０℃と同様の測定を、設定温度１２０℃の強制循環式オーブン内ではなく、２３℃、相対湿度５０％の環境下にて実施して算出する。
(Dielectric breakdown strength in 23℃ environment)
The same measurement as 120°C is performed in an environment of 23°C and 50% relative humidity instead of in a forced circulation oven with a set temperature of 120°C.
（３）巻取適性
実施例及び比較例で製膜した各樹脂フィルムについて、以下の条件での巻き取りを行い、以下の基準に従って巻取適性を評価した。
巻取幅：４００ｍｍ
巻取長さ：１００ｍ
巻取速度：５ｍ／分
巻取張力：５Ｎ
＜基準＞
○：シワや密着は見られず、優れた巻取適性を有する。
△：ロール状態での薄いシワが見られるが、１枚を巻き出すとシワの跡が見られず、使用可能であり、巻取適性は実用可能な程度である。
×：ロール状態でのシワが見られ、１枚を巻き出してもシワの跡が消えず、使用不可であり、巻取適性は実用水準にない。
(3) Winding Suitability Each of the resin films produced in Examples and Comparative Examples was wound up under the following conditions, and the winding suitability was evaluated according to the following criteria.
Winding width: 400mm
Winding length: 100m
Winding speed: 5m/min Winding tension: 5N
<Standards>
○: No wrinkles or adhesion observed, excellent winding suitability.
Δ: Light wrinkles are seen in the rolled state, but when one sheet is unwound, no trace of wrinkles is seen and it can be used, and the suitability for winding is at a practical level.
×: Wrinkles were observed in the rolled state, and the wrinkle marks did not disappear even after unrolling one sheet, making it unusable, and the winding suitability was not at a practical level.
（４）灰分
実施例、比較例の樹脂フィルム試料約２００ｇを秤量した。試料（約１０ｇ程度）を白金皿へ入れて燃焼することを繰り返し、秤量した試料の全てを燃焼させてから、電気炉にて８００℃、４０分間で灰化した。得られた灰分残渣から灰分の割合（ｐｐｍ）を求めた。これを２回行い、その平均値を灰分（ｐｐｍ）とした。
(4) Ash Content About 200 g of resin film samples of Examples and Comparative Examples were weighed. A sample (approximately 10 g) was placed in a platinum dish and burned repeatedly, and after burning all of the weighed sample, it was incinerated in an electric furnace at 800° C. for 40 minutes. The ash content ratio (ppm) was determined from the obtained ash content residue. This was done twice and the average value was taken as ash content (ppm).
［実施例１］
（Ａ）ポリスルホン系樹脂樹脂〔ＰＳＵ、ＢＡＳＦジャパン（株）製：商品名ウルトラゾーン（登録商標）Ｓ６０１０〕と、（Ｂ）ポリカーボネート系樹脂〔ＰＣ、帝人株式会社製：商品名パンライト（登録商標）Ｋ－１３００Ｙ、荷重たわみ温度１３２℃（曲げ応力１．８０ＭＰａ、）〕とを、７０：３０の質量比で計量し混合したドライブレンド体を押出機へ供給し、樹脂温度３１０℃で溶融した後、目開き５μｍのフィルターを通し、Ｔダイを用いて押出し、表面温度を１４０℃に保持した鏡面金属ロール（冷却ロール）に静電ピンニングにて接触固化させてフィルム状に成形した。得られた未延伸の樹脂フィルムの端部をスリットし、巻取機にて巻き取り、フィルムロールを得た。このとき、樹脂フィルムの厚みが１２．０μｍとなるよう、押出量と引取速度を調整して、実施例１の未延伸の樹脂フィルムを得た。
[Example 1]
(A) polysulfone resin [PSU, manufactured by BASF Japan Ltd.: product name Ultrason (registered trademark) S6010] and (B) polycarbonate resin [PC, manufactured by Teijin Ltd.: product name Panlight (registered trademark)] ) K-1300Y, deflection temperature under load 132°C (bending stress 1.80 MPa, Thereafter, it was passed through a filter with an opening of 5 μm, extruded using a T-die, and solidified by electrostatic pinning on a mirror-finished metal roll (cooling roll) whose surface temperature was maintained at 140° C. to form a film. The ends of the obtained unstretched resin film were slit and wound up using a winder to obtain a film roll. At this time, the extrusion amount and withdrawal speed were adjusted so that the thickness of the resin film was 12.0 μm, and the unstretched resin film of Example 1 was obtained.
［実施例２］
押出量と引取速度を調整して厚みが６．０μｍとなるようにした以外は実施例１と同様にして、実施例２の未延伸の樹脂フィルムを得た。
[Example 2]
An unstretched resin film of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the extrusion amount and withdrawal speed were adjusted so that the thickness was 6.0 μm.
［実施例３］
実施例２と同様にして得られた未延伸の樹脂フィルムを、周速差を設けたロール間で縦延伸する縦延伸機に導入した。図１の模式図に示すように、１２０℃の鏡面金属ロール１、２、３で未延伸の樹脂フィルムを加熱し、次いでシリコーンゴム製のニップロールを有する１２０℃の鏡面金属ロール４と、シリコーンゴム製のニップロールを有する１５０℃の鏡面金属ロール５の間で、鏡面金属ロール５の速度を鏡面金属ロール４の１．５倍とすることで、樹脂フィルムを流れ（ＭＤ）方向に１．５倍に延伸した。次いで４０℃の鏡面金属ロール６、７に接触させてフィルムを冷却した。フィルムの端部をスリットし、巻取機にて巻き取ってフィルムロールを得た。このとき、厚みが４．０μｍとなるよう、押出量と引取速度を調整して、実施例３の縦一軸延伸の樹脂フィルムを得た。製膜条件を表１に示す。
[Example 3]
An unstretched resin film obtained in the same manner as in Example 2 was introduced into a longitudinal stretching machine that longitudinally stretches the film between rolls with different circumferential speeds. As shown in the schematic diagram of FIG. 1, an unstretched resin film is heated with mirror-finished metal rolls 1, 2, and 3 at 120°C, and then a mirror-finished metal roll 4 at 120°C with a nip roll made of silicone rubber and a silicone rubber By setting the speed of the mirror-finished
［実施例４］
実施例２と同様にして得られた未延伸の樹脂フィルムを、テンターに導入し、延伸ゾーンの温度を２３０℃としたオーブン内で、幅（ＴＤ）方向に１．５倍延伸した。１６５℃としたオーブン内で幅方向に３％緩和しつつ冷却した。テンターから出た樹脂フィルムの端部をスリットし、巻取機にて巻き取ってフィルムロールを得た。このとき、厚みが４．０μｍとなるよう、押出量と引取速度を調整して、実施例４の横一軸延伸の樹脂フィルムを得た。製膜条件を表１に示す。
[Example 4]
An unstretched resin film obtained in the same manner as in Example 2 was introduced into a tenter and stretched 1.5 times in the width (TD) direction in an oven with a stretching zone temperature of 230°C. It was cooled in an oven at 165° C. while being relaxed by 3% in the width direction. The ends of the resin film coming out of the tenter were slit and wound up using a winder to obtain a film roll. At this time, the extrusion amount and take-up speed were adjusted so that the thickness was 4.0 μm, and a transversely uniaxially stretched resin film of Example 4 was obtained. Table 1 shows the film forming conditions.
［実施例５］
実施例３と同様にして得られた縦一軸延伸（縦延伸倍率は１．３倍）の樹脂フィルムを、テンターに導入し、延伸ゾーンの温度を２３０℃としたオーブン内で、幅（ＴＤ）方向に１．２倍延伸した。１６５℃としたオーブン内で幅方向に３％緩和しつつ冷却した。テンターから出たフィルムの端部をスリットし、巻取機にて巻き取ってフィルムロールを得た。このとき、厚みが３．８μｍとなるよう、押出量と引取速度を調整して、実施例５の二軸延伸の樹脂フィルムを得た。製膜条件を表１に示す。
[Example 5]
A longitudinally uniaxially stretched resin film obtained in the same manner as in Example 3 (longitudinal stretch ratio: 1.3 times) was introduced into a tenter, and the width (TD) was It was stretched 1.2 times in the direction. It was cooled in an oven at 165° C. while being relaxed by 3% in the width direction. The end of the film that came out of the tenter was slit and wound up using a winder to obtain a film roll. At this time, the extrusion amount and take-up speed were adjusted so that the thickness was 3.8 μm, and the biaxially stretched resin film of Example 5 was obtained. Table 1 shows the film forming conditions.
［実施例６］
実施例５において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例６の二軸延伸の樹脂フィルムを得た。
[Example 6]
In Example 5, the biaxially stretched resin film of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 5, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. Ta.
［実施例７］
実施例５において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例７の二軸延伸の樹脂フィルムを得た。
[Example 7]
In Example 5, the biaxially stretched resin film of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 5, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. Ta.
［実施例８］
実施例５において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例８の二軸延伸の樹脂フィルムを得た。
[Example 8]
In Example 5, the biaxially stretched resin film of Example 8 was obtained in the same manner as in Example 5, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. Ta.
［実施例９］
実施例５において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例９の二軸延伸の樹脂フィルムを得た。
[Example 9]
In Example 5, the biaxially stretched resin film of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 5, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. Ta.
［実施例１０］
実施例５において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例１０の二軸延伸の樹脂フィルムを得た。
[Example 10]
In Example 5, the biaxially stretched resin film of Example 10 was obtained in the same manner as in Example 5, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. Ta.
［実施例１１］
実施例５において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例１１の二軸延伸の樹脂フィルムを得た。
[Example 11]
In Example 5, the biaxially stretched resin film of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 5, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. Ta.
［比較例１］
実施例１において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の未延伸の樹脂フィルムを得た。
[Comparative example 1]
An unstretched resin film of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. .
［比較例２］
実施例１において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２の未延伸の樹脂フィルムを得た。なお、アンチブロッキング剤としては、シリカ粒子（水澤化学工業（株）製：商品名シルトン（登録商標）ＪＣ－２０（平均粒子径２．０μｍの球状微粒子））を用いた。
[Comparative example 2]
An unstretched resin film of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. . As the anti-blocking agent, silica particles (manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Silton (registered trademark) JC-20 (spherical fine particles with an average particle diameter of 2.0 μm)) were used.
［比較例３］
実施例５において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例５と同様にして、比較例３の二軸延伸の樹脂フィルムを得た。なお、アンチブロッキング剤としては、比較例２と同じものを用いた。
[Comparative example 3]
A biaxially stretched resin film of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 5, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. Ta. Note that the same anti-blocking agent as in Comparative Example 2 was used.
［比較例４］
実施例１において、樹脂フィルムの組成及び製膜条件を表１に記載の内容となるように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例４の未延伸の樹脂フィルムを得た。なお、アンチブロッキング剤としては、比較例２と同じものを用いた。
[Comparative example 4]
An unstretched resin film of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the composition and film forming conditions of the resin film were changed as shown in Table 1. . Note that the same anti-blocking agent as in Comparative Example 2 was used.
［灰分］
実施例１～１１および比較例１の樹脂フィルムの灰分割合を測定したところ、樹脂フィルムの灰分は、いずれも０．０１％未満であった。比較例２～４の灰分は約０．１％であった。
[ash]
When the ash content of the resin films of Examples 1 to 11 and Comparative Example 1 was measured, the ash content of the resin films was all less than 0.01%. The ash content of Comparative Examples 2 to 4 was approximately 0.1%.
実施例１～１１の樹脂フィルムは、少なくとも、主鎖にスルホニル基を含む熱可塑性樹脂４５～９９．５質量部と、ポリカーボネート系樹脂０．５～５５質量部とを含む層を有し、厚みが１５μｍ以下である。実施例１～１１の樹脂フィルムは、高温下において高い絶縁破壊強さを有し、厚みが薄く、さらに、アンチブロッキング剤を使用しなくても、優れた巻取適性を有することが分かる。 The resin films of Examples 1 to 11 had a layer containing at least 45 to 99.5 parts by mass of a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain and 0.5 to 55 parts by mass of a polycarbonate resin, and had a thickness of is 15 μm or less. It can be seen that the resin films of Examples 1 to 11 have high dielectric breakdown strength at high temperatures, are thin, and have excellent winding suitability even without using an anti-blocking agent.
１ ロール
２ ロール
３ ロール
４ ロール
５ ロール
６ ロール
７ ロール
１０ 樹脂フィルム
1 Roll 2 Roll 3 Roll 4
Claims (9)
厚みが１５μｍ以下である、樹脂フィルムであり、
前記樹脂フィルムは、未延伸フィルム、一軸延伸フィルム、又は二軸延伸フィルムである、樹脂フィルム。 having a layer containing at least 45 to 99.5 parts by mass of a thermoplastic resin containing a sulfonyl group in the main chain and 0.5 to 55 parts by mass of a polycarbonate resin,
A resin film having a thickness of 15 μm or less,
The resin film is an unstretched film, a uniaxially stretched film, or a biaxially stretched film .
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