JP3718898B2

JP3718898B2 - Polyolefin film for capacitor and capacitor comprising the same

Info

Publication number: JP3718898B2
Application number: JP7638796A
Authority: JP
Inventors: 由加里小林; 勇森口; 勝也小川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH09270361A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な作業性を有し、かつ内部放電の少ないコンデンサ用ポリオレフィンフィルムおよびそれからなるコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオレフィンフィルムは、電気特性が優れていることを理由に電気用物品の材料として広く用いられている。中でも、コンデンサ用途における誘電体材料としての需要の伸びは著しい。このコンデンサの重要特性のひとつにコロナ放電特性がある。
【０００３】
コンデンサ内部に発生するコロナ放電は、誘電体や電極に悪影響を及ぼし、コンデンサの寿命を早めるものであることが「蒸着ポリプロピレンフィルムコンデンサの寿命について」（コンデンサ評論１９８６第１１６号Ｖｏｌ．３９ＮＯ，２狩野ら）などで、よく知られている。
該コロナ放電が、誘電体と電極からなるコンデンサ素子の各層間の空隙で発生することから、この空隙を最小限にとどめるべく、種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、特開昭５４−５３２５３号公報では、真空状態下でコンデンサ素子を巻取る方法が提案されている。また、特開昭６２−１８６５１２号公報では、金属化フィルムコンデンサ素子の各層間の密着強度と外装材を規定する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭５４−５３２５３号公報では、コンデンサ素子の巻取り工程の複雑さによる生産性の低下や、コンデンサ素子巻後に素子を大気中に戻した時のフィルム層間への空気の再進入を防止できないなどの欠点があった。また、特開昭６２−１８６５１２号公報では、コンデンサ素子が誘電体フィルムと剛性の高い金属箔とを巻き合わせる箔巻タイプの場合には適応せず、外装材の選択自由度も小さいという欠点があった。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の欠点を改良し、通常のフィルム製造工程によって製造可能で、箔巻タイプのコンデンサ素子にも適用でき、かつ加工時や取扱い時でのブロッキングの発生が少なく、巻き取り後のコンデンサ素子において密着強度の高いコンデンサ用ポリオレフィンフィルムおよびそれからなるコンデンサを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の目的は、融点が１４０℃以下のフェノール系酸化防止剤を含有するポリオレフィン樹脂に、ポリメチルペンテンを０．５ｗｔ％以上４．５ｗｔ％以下混合させたポリマーからなる単一層のポリオレフィンフィルムであって、少なくとも片面にコロナ放電処理が施されているコンデンサ用ポリオレフィンフィルムおよびそれからなるコンデンサによって達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のポリオレフィンフィルムを構成するポリマーとしては、ポリプロピレンや、ポリスチレン等が挙げられ、延伸のし易さの点でポリプロピレンが好ましい。ここでいうポリプロピレンとは、プロピレンホモポリマー以外に、プロピレンと例えばエチレン、ブテンなどの他種オレフィンとの共重合体やポリプロピレンと例えばポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのα−オレフィン重合体との混合物などが挙げられる。
【０００９】
本発明の融点が１４０℃以下のフェノール系酸化防止剤としては、テトラキス［メチレン−３（３，５−ジ−ターシャリブチル−４−ハイドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（以下テトラキスメタンと記す）、ｎ−オクタデシル−３−（４´−ハイドロキシ−３´，５´−ジ−ターシャリブチル−フェニル）プロピオネート、２，２−チオ［ジエチル−ビス−３（３，５−ジ−ターシャリブチル−４−ハイドロキシフェニル）プロピオネート］などを例示することができるが、なかでもテトラキスメタンが電気特性や熱安定性の点から、好ましい。融点が１４０℃を超えるフェノール系酸化防止剤であると十分な密着強度が得られない。
【００１０】
またその含有量は、密着強度の点で０．１ｗｔ％以上が好ましく、蒸着加工時等フィルム加工時のフィルムのブロッキングの防止、加工性や素子巻性などの作業性の点で１．０ｗｔ％以下であることが好ましい。より好ましくは、０．２ｗｔ％以上、０．８ｗｔ％以下であり、さらに好ましくは０．２ｗｔ％以上、０．７ｗｔ％以下である。
【００１１】
本発明のポリオレフィンフィルムはまたポリメチルペンテンを含有している必要がある。その含有量は、フィルムのすべり性やフィルム加工時のブロッキング防止、加工性や作業性の点で０．５ｗｔ％以上であり、また密着強度の点で４．５ｗｔ％以下である。ポリメチルペンテンの含有量は、好ましくは０．８ｗｔ％以上、４．０ｗｔ％以下であり、さらに好ましくは０．８ｗｔ％以上、３．０ｗｔ％以下である。
【００１２】
なお、本発明のポリオレフィンフィルムには、上記したフェノール系酸化防止剤やポリメチルペンテン以外に、ジブチルヒドロキシトルエン等の安定剤などの添加物が密着強度やコンデンサ特性に悪影響を及ぼさない範囲で含まれてもかまわない。
【００１３】
また、本発明においてフィルムの少なくとも片面にコロナ放電処理が施されている必要がある。コロナ放電処理が施されていないと、充分な密着強度が得られないばかりでなく、その面に金属蒸着を行っても均一な金属層を得られない。密着強度が一層向上する点でフィルムの両面にコロナ放電処理が施されていることが好ましい。
【００１４】
フィルムの少なくとも片面の濡れ指数は、密着強度の点で３４ｄｙｎｅ／ｃｍ以上が好ましく、蒸着加工などのフィルム加工時のブロッキング防止の点で４５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下が好ましい。より好ましくは３６ｄｙｎｅ／ｃｍ以上、４３ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である。
【００１５】
また、本発明のポリオレフィンフィルムの面粗さＲａは、特に限定されるものではないが、空気排除効果の点で０．１５μｍ以下が好ましく、フィルム加工時フィルム同士やフィルムと他材料の密着を防止し、素子巻性などの作業性を向上させる点で０．０２μｍ以上が好ましい。
【００１６】
また、本発明のポリオレフィンフィルムの熱収縮率は特に限定されるものではないが、大きすぎるとコンデンサ素子の熱処理時に素子の形態保持に支障をきたすことがあり、小さすぎると充分な層間密着度が得られないことがある。従って、長さ方向０．５％以上５．０％以下、幅方向０％以上２．５％以下であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明のポリオレフィンフィルムは、テンター法、インフレーション法のいずれで得たものでもかまわない。延伸処方も未延伸、一軸延伸、二軸延伸のいずれでも差し支えないが、コンデンサ用フィルムには、薄くてかつ、厚薄むらの小さいことが要求されることから、テンター法二軸延伸が好ましい。
【００１８】
また、本発明のポリオレフィンフィルムからなるコンデンサの構造や形態は、特に限定されず、コンデンサ素子の少なくとも一部が本発明のポリオレフィンフィルムであればよい。例えば、同一コンデンサ素子内に本発明のポリオレフィンフィルムと他の誘電体材料を合わせ巻きや積層などで混合（複合）構造として使用することも可能である。他誘電体材料としては、プラスチックフィルム，金属化プラスチックフィルム，紙，金属化紙などが例示される。
【００１９】
コンデンサに用いられる電極は、本発明のポリオレフィンフィルムの片面もしくは両面に金属蒸着層を形成しこれを電極としてもよいし、他の紙やフィルムなどの金属蒸着を施したもの、または金属箔であってもかまわない。特に金属蒸着層を形成しこれを電極とすると電極層が薄くなり、密着強度が向上する点で好ましい。なお金属蒸着はコロナ放電を施した面に行うことが金属蒸着層とフィルムの接着強度の点で好ましい。ここで金属蒸着層または金属箔を構成する金属の種類は、アルミニウム，亜鉛，銅，錫，銀，ニッケル，クロムなどの単体や複数種の混合物あるいは合金などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２０】
また、本発明のポリオレフィンフィルムをリード線を用いるタブ構造素子タイプのコンデンサ素子として用いると、リード線保持力が向上し好ましい。
【００２１】
次に本発明のポリオレフィンフィルムの製造法の一例を示すが、特に限定されるものではない。
【００２２】
融点が１４０℃以下のフェノール系酸化防止剤を０．１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％含有したアイソタクチック度が９５％以上のポリオレフィン樹脂にポリメチルペンテンを０．５ｗｔ％〜４．５ｗｔ％混合したポリマーを、２００〜２８０℃の温度の押出機に供給して溶融し、スリットを施したＴダイより、シート状に押出し、２０〜１００℃の温度の冷却ロ−ルで冷却固化する。このとき、一般に冷却ロール温度が高い程、面粗さが大きくなる関係にあるので、適宜冷却ロール温度を選択すればよい。
【００２３】
次に１００〜１５５℃の延伸ロールでフィルムを長さ方向に３〜７倍に延伸する。この場合も延伸温度を選択することで面粗さの大きさを変えられる。次いで、１４０〜１６５℃で幅方向に５〜１２倍に延伸する。その後、１４０〜１７０℃で熱処理を施す。
【００２４】
こうして得られたポリオレフィンフィルムには、その両面にコロナ放電処理を施した後、ワインダーで巻取る。
【００２５】
上記ポリオレフィンフィルムを適宜スリットし素子巻機で巻き取り、コンデンサ素子を作成してプラスチックケース中に収納し、充填剤を充填することによりコンデンサを得ることができる。この時充填剤としてはエポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが特に限定されない。
【００２６】
次に、本発明に用いる測定法および評価法について説明する。
（１）密着強度
ＪＩＳＺ−１７０７７．５による。但し、測定条件は次の通り

なお本発明においては、密着強度１０ｇ／３ｃｍ以上のものを合格とする。
【００２７】
（２）ブロッキング
フィルムを幅６３０ｍｍ，長さ２０，０００ｍにスリットし、巻上げた後、このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミニウムを２．５Ω／□の膜抵抗になるよう片面に蒸着し、その後、幅５０ｍｍ，長さ４，５００ｍにスリットし、４８本のリ−ルを採取した。
このとき、ブロッキングによる金属はがれが認められたリール数を全リール数で除して、百分率で表した。
なお本発明においては、ブロッキング２０％以下のものを合格とする。
【００２８】
（３）面粗さ
ＪＩＳＢ−０６０１による。
【００２９】
（４）濡れ指数
ＪＩＳＫ−６７６８による。
【００３０】
（５）熱収縮率
ＪＩＳＣ−２３３０による。
【００３１】
（６）コロナ開始電圧
ＪＩＳＣ−４９０８による。
なおコロナ開始電圧が低いほどコロナ放電が発生しやすいことを意味し、本発明においては、コロナ開始電圧５００Ｖ以上のものを合格とする。
【００３２】
（７）素子巻性
通常のコンデンサ作成工程同様の素子巻を行い、１００個のコンデンサ素子を作成し、しわ及び巻ずれの発生率を調べた。この時の主要素子巻条件は次の通り。
素子巻機；皆籐製作所ＫＡＷ−４Ｌ
素子巻速度；２０００ｒｐｍ
張力；６００ｇ
なお本発明においては、素子巻性のしわ１０％以下、巻ずれ２０％以下のものを合格とする。
【００３３】
次に、本発明を実施例に基づき説明する。
【００３４】
【実施例】
実施例１
テトラキスメタンを０．４ｗｔ％含有したアイソタクチック度が９７％のポリプロピレン樹脂にポリメチルペンテンである４−メチル−ペンテン−１を２．０ｗｔ％混合したポリマ−を、２６５℃の押出機に供給して溶融し、幅５００ｍｍ、スリット１ｍｍのＴダイよりシート状に押出し、６５℃の温度の冷却ロールで冷却固化した後、１３５℃の温度で長さ方向に４倍に延伸し、次いで、１６０℃の温度で幅方向に９倍に延伸し、さらに１６０℃の温度で熱処理した。その後、フィルムの両面に濡れ指数が３９ｄｙｎｅ／ｃｍとなるようコロナ放電処理を施し、ワインダーで巻取った。
このとき、フィルム厚さは１０μｍ、面粗さＲａは０．０５μｍ、長さ方向の熱収縮率３．０％、幅方向の熱収縮率０．５％であった。こうして得たポリプロピレンフィルムの密着強度を調べた。
【００３５】
また、このフィルムを幅６３０ｍｍ，長さ２０，０００ｍにスリットし、巻上げた。このフィルムをコンデンサ用真空蒸着機にてアルミニウムを２．５Ω／□の膜抵抗になるよう片面に蒸着し、その後、幅５０ｍｍ，長さ４，５００ｍにスリットし、４８本のリールを採取した。
このとき、ブロッキングによる金属はがれを観察評価した。
【００３６】
次に、この蒸着リ−ルを用いて素子巻機にて巻取り、コンデンサ素子１００個を作成し、しわ，巻ずれを評価した。
【００３７】
この内、しわ，巻ずれのない正常なコンデンサ素子を１０個選別し、通常の方法でプラスチックケ−スエポキシ樹脂充填型乾式コンデンサを作成し、これらのコロナ開始電圧を測定し、１０個の平均値を求めた。これらの結果を表１に示す。表１から明らかなように、密着強度、ブロッキング、素子巻き性のしわ、巻ずれ、コロナ開始電圧のいずれにおいても優れたフィルムおよびコンデンサを得ることができた。
【００３８】
実施例２
テトラキスメタンの添加量を０．０５ｗｔ％とした以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。
【００３９】
表１から明らかなように、密着強度、素子巻き性の巻ずれ、コロナ開始電圧において実施例１より若干劣るものの実用上問題がなく、ブロッキング、素子巻き性のしわにおいて優れたフィルムおよびコンデンサを得ることができた。
【００４０】
実施例３
テトラキスメタンの添加量を２．０ｗｔ％とした以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
表１から明らかなように、ブロッキング、素子巻き性のしわにおいて実施例１より若干劣るものの実用上問題がなく、密着強度、素子巻き性の巻ずれ、コロナ開始電圧において優れたフィルムおよびコンデンサを得ることができた。
【００４２】
参考例１
ポリメチルペンテンの添加量を５．０ｗｔ％としたこと以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。
【００４３】
表１から明らかなように、密着強度、素子巻き性の巻ずれ、コロナ開始電圧において実施例１より若干劣るものの実用上問題がなく、ブロッキング、素子巻き性のしわにおいて優れたフィルムおよびコンデンサを得ることができた。
【００４４】
参考例２
ポリメチルペンテンの添加量を０．３ｗｔ％としたこと以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。
【００４５】
表１から明らかなように、ブロッキング、素子巻き性のしわにおいて実施例１より若干劣るものの実用上問題がなく、密着強度、素子巻き性の巻ずれ、コロナ開始電圧において優れたフィルムおよびコンデンサを得ることができた。
【００４６】
実施例４
フィルムの両面に濡れ指数が３３ｄｙｎｅ／ｃｍとなるようコロナ放電処理を施したこと以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。表１から明らかなように、密着強度、素子巻き性の巻ずれ、コロナ開始電圧において実施例１より若干劣るものの実用上問題がなく、ブロッキング、素子巻き性のしわにおいて優れたフィルムおよびコンデンサを得ることができた。
【００４７】
参考例３
フィルムの両面に濡れ指数が４７ｄｙｎｅ／ｃｍとなるようコロナ放電処理を施したこと以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。表１から明らかなように、ブロッキング、素子巻き性のしわにおいて実施例１より若干劣るものの実用上問題がなく、密着強度、素子巻き性の巻ずれ、コロナ開始電圧において優れたフィルムおよびコンデンサを得ることができた。
【００４８】
参考例４
コロナ放電処理をフィルムの片面のみに施したこと以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。表１から明らかなように、密着強度、素子巻き性の巻ずれ、コロナ開始電圧において実施例１より若干劣るものの実用上問題がなく、ブロッキング、素子巻き性のしわにおいて優れたフィルムおよびコンデンサを得ることができた。
【００４９】
比較例１
テトラキスメタンの代わりに、融点が２４０℃のフェノール系酸化防止剤である１，３，５トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ターシャリブチル−４ハイドロキシベンジル）ベンゼンを０．３ｗｔ％添加した以外は実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。表１から明らかなように、密着強度がなく、素子巻き性の巻ずれの発生が多く、コロナ開始電圧が低く、全く実用化できるものできなかった。
【００５０】
比較例２
ポリメチルペンテンを添加しなかった以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。
表１から明らかなように、ブロッキング、素子巻き性のしわの発生が著しく、全く実用化できるものできなかった。
【００５１】
比較例３
コロナ放電処理を施さなかった以外は実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。
表１から明らかなように、密着強度がなく、素子巻き性の巻ずれの発生が多く、コロナ開始電圧が低く、全く実用化できるものできなかった。
【００５２】
実施例５
テトラキスメタンの代わりに、２，２−チオ［ジエチル−ビス−３（３，５−ジ−ターシヤリブチル−４−ハイドロキシフェニル）プロピオネート］を０．３ｗｔ％含有したこと以外は、実施例１と同様にフィルムおよびコンデンサを作成し測定を行った。結果を表１に示す。表１から明らかなように、ブロッキングと素子巻性のしわが僅かに生じたが、密着強度、素子巻き性の巻ずれ、コロナ開始電圧の点で優れたものが得られた。
【表１】

【００５３】
【発明の効果】
本発明のコンデンサ用ポリオレフィンフィルムは、融点が１４０℃以下のフェノ−ル系酸化防止剤とポリメチルペンテンを含有し、少なくとも片面にコロナ放電処理が施されているため、密着強度が高く、このためフィルム素子とした場合の素子内部の空隙が少なく、コロナ放電の発生が少ない。また通常のフィルム工程で製造できブロッキングの発生も少なく、加工性、作業性もよいので、低コストで効率良くフィルムを製造することができる。剛性の高い金属箔と巻き合わせる巻き箔タイプのコンデンサ素子にも適用することができる。また本発明のコンデンサ用ポリオレフィンフィルムを用いたコンデンサは、長期間にわたり安定した電気特性を維持でき、寿命も長い。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyolefin film for a capacitor having good workability and low internal discharge, and a capacitor comprising the same.
[0002]
[Prior art]
Polyolefin films are widely used as materials for electrical articles because of their excellent electrical properties. In particular, the growth in demand as a dielectric material in capacitor applications is remarkable. One of the important characteristics of this capacitor is the corona discharge characteristic.
[0003]
The corona discharge generated inside the capacitor adversely affects the dielectric and the electrode, and the life of the capacitor is shortened. “About the life of the evaporated polypropylene film capacitor” (Capacitor Review 1986, 116 Vol. Etc.) and is well known.
Since the corona discharge is generated in the gaps between the layers of the capacitor element composed of the dielectric and the electrodes, various proposals have been made in order to minimize the gaps.
[0004]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-53253 proposes a method of winding a capacitor element under vacuum. Japanese Patent Laid-Open No. 62-186512 proposes a method for defining the adhesion strength between the layers of the metallized film capacitor element and the exterior material.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Japanese Patent Laid-Open No. 54-53253, there is a decrease in productivity due to the complexity of the winding process of the capacitor element, and air re-entry between the film layers when the element is returned to the atmosphere after winding the capacitor element. There were drawbacks such as inability to prevent. In Japanese Patent Laid-Open No. 62-186512, the capacitor element is not applicable to the case of a foil winding type in which a dielectric film and a highly rigid metal foil are wound, and there is a disadvantage that the degree of freedom in selecting an exterior material is small. there were.
[0006]
The present invention improves the drawbacks of the prior art, can be manufactured by a normal film manufacturing process, can be applied to a foil wound type capacitor element, and has less blocking during processing and handling, after winding. It is an object of the present invention to provide a polyolefin film for a capacitor having high adhesion strength and a capacitor comprising the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
It is an object of the present invention, the polyolefin resin having a melting point containing 140 ° C. or less of phenolic antioxidant, a single layer of polymethyl pentene from 0.5 wt% or more 4.5 wt% or less mixed allowed polymer ing This can be achieved by a polyolefin film for a capacitor, which is a polyolefin film and subjected to corona discharge treatment on at least one side, and a capacitor comprising the same.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the polymer constituting the polyolefin film of the present invention include polypropylene and polystyrene. Polypropylene is preferred from the viewpoint of easy stretching. The term “polypropylene” as used herein refers to a copolymer of propylene and other olefins such as ethylene and butene, and a mixture of polypropylene and an α-olefin polymer such as polyethylene, polybutene and polymethylpentene, in addition to the propylene homopolymer. Etc.
[0009]
Examples of the phenolic antioxidant having a melting point of 140 ° C. or lower of the present invention include tetrakis [methylene-3 (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane (hereinafter referred to as tetrakismethane), n -Octadecyl-3- (4'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butyl-phenyl) propionate, 2,2-thio [diethyl-bis-3 (3,5-di-tert-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate] and the like. Among them, tetrakismethane is preferable from the viewpoint of electrical characteristics and thermal stability. If the phenolic antioxidant has a melting point exceeding 140 ° C., sufficient adhesion strength cannot be obtained.
[0010]
Further, the content is preferably 0.1 wt% or more in terms of adhesion strength, and 1.0 wt% in terms of workability such as prevention of film blocking during film processing such as vapor deposition and workability and element rollability. The following is preferable. More preferably, they are 0.2 wt% or more and 0.8 wt% or less, More preferably, they are 0.2 wt% or more and 0.7 wt% or less.
[0011]
The polyolefin film of the present invention must also contain polymethylpentene. The content is 0.5 wt% or more in terms of film slipperiness, blocking prevention during film processing, workability and workability, and 4.5 wt% or less in terms of adhesion strength. The content of polymethylpentene is preferably 0.8 wt% or more and 4.0 wt% or less , more preferably 0.8 wt% or more and 3.0 wt% or less.
[0012]
In addition to the above-mentioned phenolic antioxidant and polymethylpentene, the polyolefin film of the present invention contains additives such as stabilizers such as dibutylhydroxytoluene in a range that does not adversely affect the adhesion strength and capacitor characteristics. It doesn't matter.
[0013]
In the present invention, at least one surface of the film needs to be subjected to corona discharge treatment. If the corona discharge treatment is not performed, not only a sufficient adhesion strength can be obtained, but also a uniform metal layer cannot be obtained even if metal deposition is performed on the surface. It is preferable that corona discharge treatment is performed on both surfaces of the film in terms of further improving the adhesion strength.
[0014]
The dipping index of at least one surface of the film is preferably 34 dyne / cm or more in terms of adhesion strength, and is preferably 45 dyne / cm or less in terms of preventing blocking during film processing such as vapor deposition. More preferably, it is 36 dyne / cm or more and 43 dyne / cm or less.
[0015]
Further, the surface roughness Ra of the polyolefin film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.15 μm or less from the viewpoint of the air exclusion effect, and prevents adhesion between films and between the film and other materials during film processing. In view of improving workability such as element winding property, 0.02 μm or more is preferable.
[0016]
Further, the heat shrinkage rate of the polyolefin film of the present invention is not particularly limited, but if it is too large, it may hinder the retention of the shape of the element during heat treatment of the capacitor element, and if it is too small, sufficient interlayer adhesion is obtained. It may not be obtained. Therefore, it is preferable that the length direction is 0.5% or more and 5.0% or less and the width direction is 0% or more and 2.5% or less.
[0017]
Furthermore, the polyolefin film of the present invention may be obtained by either the tenter method or the inflation method. The stretching prescription may be any of unstretched, uniaxially stretched, and biaxially stretched. However, since the capacitor film is required to be thin and small in thickness unevenness, tenter biaxial stretching is preferable.
[0018]
Moreover, the structure and form of the capacitor comprising the polyolefin film of the present invention are not particularly limited, and at least a part of the capacitor element may be the polyolefin film of the present invention. For example, it is possible to use the polyolefin film of the present invention and another dielectric material in the same capacitor element as a mixed (composite) structure by means of combined winding or lamination. Examples of other dielectric materials include plastic film, metallized plastic film, paper, metallized paper, and the like.
[0019]
The electrode used for the capacitor may be a metal vapor-deposited layer formed on one or both sides of the polyolefin film of the present invention, which may be used as an electrode, or a metal foil such as other paper or film, or a metal foil. It doesn't matter. In particular, it is preferable to form a metal vapor deposition layer and use it as an electrode in that the electrode layer becomes thin and the adhesion strength is improved. In addition, it is preferable from the point of the adhesive strength of a metal vapor deposition layer and a film to perform metal vapor deposition on the surface which gave corona discharge. Here, the type of metal constituting the metal vapor deposition layer or the metal foil may be simple substance such as aluminum, zinc, copper, tin, silver, nickel, chromium or a mixture or alloy of plural kinds, but is particularly limited. is not.
[0020]
Further, when the polyolefin film of the present invention is used as a tab structure element type capacitor element using a lead wire, the lead wire holding power is preferably improved.
[0021]
Next, although an example of the manufacturing method of the polyolefin film of this invention is shown, it does not specifically limit.
[0022]
Polymethylpentene was mixed at 0.5 wt% to 4.5 wt% with a polyolefin resin containing 0.1 wt% to 1.0 wt% of a phenolic antioxidant having a melting point of 140 ° C or lower and an isotactic degree of 95% or higher. The polymer is supplied to an extruder at a temperature of 200 to 280 ° C., melted, extruded into a sheet form from a slit-shaped T die, and cooled and solidified with a cooling roll at a temperature of 20 to 100 ° C. At this time, since the surface roughness generally increases as the cooling roll temperature increases, the cooling roll temperature may be appropriately selected.
[0023]
Next, the film is stretched 3 to 7 times in the length direction with a stretching roll of 100 to 155 ° C. Also in this case, the size of the surface roughness can be changed by selecting the stretching temperature. Next, the film is stretched 5 to 12 times in the width direction at 140 to 165 ° C. Thereafter, heat treatment is performed at 140 to 170 ° C.
[0024]
The polyolefin film thus obtained is subjected to corona discharge treatment on both sides and then wound with a winder.
[0025]
A capacitor can be obtained by slitting the polyolefin film as appropriate and winding it with an element winding machine to prepare a capacitor element, storing it in a plastic case, and filling a filler. At this time, examples of the filler include an epoxy resin and a urethane resin, but are not particularly limited.
[0026]
Next, the measurement method and evaluation method used in the present invention will be described.
(1) Adhesion strength According to JIS Z-1707 7.5. However, the measurement conditions are as follows:

In the present invention, those having an adhesion strength of 10 g / 3 cm or more are acceptable.
[0027]
(2) After slitting the blocking film to a width of 630 mm and a length of 20,000 m and winding it up, this film was vapor-deposited on one side so as to have a film resistance of 2.5Ω / □ with a vacuum evaporator for capacitors. Thereafter, it was slit into a width of 50 mm and a length of 4,500 m, and 48 reels were collected.
At this time, the number of reels in which metal peeling due to blocking was observed was divided by the total number of reels and expressed as a percentage.
In the present invention, a blocking of 20% or less is regarded as acceptable.
[0028]
(3) Surface roughness According to JIS B-0601.
[0029]
(4) Wetting index According to JIS K-6768.
[0030]
(5) Thermal contraction rate According to JIS C-2330.
[0031]
(6) Corona start voltage According to JIS C-4908.
In addition, it means that corona discharge is easy to generate | occur | produce, so that a corona start voltage is low, and let a thing with a corona start voltage of 500V or more pass in this invention.
[0032]
(7) Element winding property Element winding was performed in the same manner as in a normal capacitor forming process, 100 capacitor elements were prepared, and the occurrence rate of wrinkles and winding deviation was examined. The main element winding conditions at this time are as follows.
Element winding machine ： All rattan KAW-4L
Element winding speed: 2000 rpm
Tension: 600g
In the present invention, an element winding property of 10% or less and winding deviation of 20% or less is acceptable.
[0033]
Next, this invention is demonstrated based on an Example.
[0034]
【Example】
Example 1
A polymer obtained by mixing 2.0 wt% of 4-methyl-pentene-1 which is polymethylpentene with a polypropylene resin containing 0.4 wt% of tetrakismethane and having an isotactic degree of 97% is supplied to an extruder at 265 ° C. And then extruded into a sheet form from a T-die having a width of 500 mm and a slit of 1 mm, cooled and solidified with a cooling roll having a temperature of 65 ° C., then stretched four times in the length direction at a temperature of 135 ° C., and then 160 The film was stretched 9 times in the width direction at a temperature of ° C, and further heat-treated at a temperature of 160 ° C. Thereafter, both surfaces of the film were subjected to corona discharge treatment so that the wetting index was 39 dyne / cm, and wound with a winder.
At this time, the film thickness was 10 μm, the surface roughness Ra was 0.05 μm, the heat shrinkage rate in the length direction was 3.0%, and the heat shrinkage rate in the width direction was 0.5%. The adhesion strength of the polypropylene film thus obtained was examined.
[0035]
The film was slit into a width of 630 mm and a length of 20,000 m and wound up. This film was vapor-deposited on one side so as to have a film resistance of 2.5Ω / □ with a vacuum vapor deposition machine for capacitors, and then slit into a width of 50 mm and a length of 4,500 m, and 48 reels were collected.
At this time, metal peeling due to blocking was observed and evaluated.
[0036]
Next, the vapor deposition reel was used for winding with an element winding machine to prepare 100 capacitor elements, and wrinkles and winding deviation were evaluated.
[0037]
Of these, 10 normal capacitor elements free from wrinkles and winding deviations were selected, and plastic case epoxy resin-filled dry capacitors were prepared by the usual method. The corona starting voltage was measured, and the average value of 10 capacitors was measured. Asked. These results are shown in Table 1. As is clear from Table 1, excellent films and capacitors could be obtained in any of adhesion strength, blocking, element winding property wrinkles, winding slippage, and corona onset voltage.
[0038]
Example 2
A film and a capacitor were prepared and measured in the same manner as in Example 1 except that the amount of tetrakismethane added was 0.05 wt%. The results are shown in Table 1.
[0039]
As can be seen from Table 1, there are practically no problems in adhesion strength, winding deviation of the element winding property, and corona onset voltage, although there are no practical problems, and a film and a capacitor excellent in blocking and wrinkling of the element winding property are obtained. I was able to.
[0040]
Example 3
A film and a capacitor were prepared and measured in the same manner as in Example 1 except that the amount of tetrakismethane added was 2.0 wt%. The results are shown in Table 1.
[0041]
As is clear from Table 1, there are no practical problems in blocking and element wrinkling wrinkles, although they are slightly inferior to those in Example 1. Films and capacitors excellent in adhesion strength, element winding misalignment, and corona onset voltage are obtained. I was able to.
[0042]
Reference example 1
Except that the amount of polymethylpentene and 5.0 wt%, was prepared and a film and a capacitor in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0043]
As can be seen from Table 1, there are practically no problems in adhesion strength, winding deviation of the element winding property, and corona onset voltage, although there are no practical problems, and a film and a capacitor excellent in blocking and wrinkling of the element winding property are obtained. I was able to.
[0044]
Reference example 2
Except that the amount of polymethylpentene and 0.3 wt%, was prepared and a film and a capacitor in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0045]
As can be seen from Table 1, there are no practical problems in blocking and device wrinkle wrinkles, although they are slightly inferior to those in Example 1. Films and capacitors excellent in adhesion strength, device winding dislocation, and corona onset voltage are obtained. I was able to.
[0046]
Example 4
A film and a capacitor were prepared and measured in the same manner as in Example 1 except that the both surfaces of the film were subjected to corona discharge treatment so that the wetting index was 33 dyne / cm. The results are shown in Table 1. As can be seen from Table 1, there are practically no problems in adhesion strength, winding deviation of the element winding property, and corona onset voltage, although there are no practical problems, and a film and a capacitor excellent in blocking and wrinkling of the element winding property are obtained. I was able to.
[0047]
Reference example 3
A film and a capacitor were prepared and measured in the same manner as in Example 1 except that the both surfaces of the film were subjected to corona discharge treatment so that the wetting index was 47 dyne / cm. The results are shown in Table 1. As is clear from Table 1, there are no practical problems in blocking and element wrinkling wrinkles, although they are slightly inferior to those in Example 1. Films and capacitors excellent in adhesion strength, element winding misalignment, and corona onset voltage are obtained. I was able to.
[0048]
Reference example 4
A film and a capacitor were prepared and measured in the same manner as in Example 1 except that only one side of the film was subjected to corona discharge treatment. The results are shown in Table 1. As can be seen from Table 1, there are practically no problems in adhesion strength, winding deviation of the element winding property, and corona onset voltage, although there are no practical problems, and a film and a capacitor excellent in blocking and wrinkling of the element winding property are obtained. I was able to.
[0049]
Comparative Example 1
Instead of tetrakismethane, 1,3,5 trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tertiarybutyl-4hydroxybenzyl) benzene, which is a phenolic antioxidant having a melting point of 240 ° C., was changed to 0. A film and a capacitor were prepared and measured in the same manner as in Example 1 except that 3 wt% was added. The results are shown in Table 1. As is apparent from Table 1, there was no adhesion strength, many occurrences of device miswinding, low corona onset voltage, and no practical application.
[0050]
Comparative Example 2
A film and a capacitor were prepared and measured in the same manner as in Example 1 except that polymethylpentene was not added. The results are shown in Table 1.
As apparent from Table 1, the occurrence of blocking and wrinkling of the element winding property was remarkable and could not be practically used at all.
[0051]
Comparative Example 3
A film and a capacitor were prepared and measured in the same manner as in Example 1 except that the corona discharge treatment was not performed. The results are shown in Table 1.
As is apparent from Table 1, there was no adhesion strength, many occurrences of device miswinding, low corona onset voltage, and no practical application.
[0052]
Example 5
Instead of tetrakis methane, 2,2-thio [diethyl - bis-3 (3,5-di - Tashiya-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] except containing 0.3 wt% and that of Example 1 Similarly, a film and a capacitor were prepared and measured. The results are shown in Table 1. As is apparent from Table 1, although wrinkles of blocking and element winding property were slightly generated, excellent ones were obtained in terms of adhesion strength, winding error of element winding property, and corona start voltage.
[Table 1]

[0053]
【The invention's effect】
The polyolefin film for capacitors according to the present invention contains a phenolic antioxidant having a melting point of 140 ° C. or less and polymethylpentene, and at least one surface is subjected to corona discharge treatment, and therefore has high adhesion strength. In the case of a film element, there are few voids inside the element, and the occurrence of corona discharge is small. Moreover, since it can be manufactured by a normal film process, the occurrence of blocking is small, workability and workability are good, and a film can be manufactured efficiently at low cost. The present invention can also be applied to a wound foil type capacitor element that is wound with a highly rigid metal foil. A capacitor using the polyolefin film for a capacitor of the present invention can maintain stable electrical characteristics over a long period of time and has a long life.

Claims

The polyolefin resin having a melting point containing 140 ° C. or less of phenolic antioxidant, a polyolefin film of a single layer of polymethyl pentene from 0.5 wt% or more 4.5 wt% or less mixed allowed polymer ing, at least one side A polyolefin film for capacitors, which is subjected to corona discharge treatment.

2. The polyolefin film for capacitors according to claim 1, wherein the polyolefin film is a polypropylene film.

3. The phenolic antioxidant having a melting point of 140 ° C. or lower is tetrakis [methylene-3 (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane. The polyolefin film for capacitors as described.

A melting point of 140 ° C. or less of the content of the phenolic antioxidant is 0.1 wt% or more, polyolefin capacitor according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is under 1.0 wt% or less the film.

5. The polyolefin film for capacitors according to claim 1, wherein corona discharge treatment is performed on both surfaces of the film.

6. The polyolefin film for capacitors according to claim 1, wherein the wetting index of at least one surface of the film is 34 dyne / cm or more and 45 dyne / cm or less.

The polyolefin film for a capacitor according to any one of claims 1 to 6, further comprising a metal vapor-deposited layer on at least one surface of the film.

The capacitor | condenser using the polyolefin film for capacitors of any one of Claim 1 thru | or 7.