(57)【要約】      （修正有）【課題】水分の透過及び電子部品に用いられる電解液の蒸散を抑制する電子部品用ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜を提供する。【解決手段】ラバー１１、フェノール樹脂膜１２，ポリプロピレン樹脂膜１３及びＰＴＦＥ膜１４を有するアルミニウム電解コンデンサの封口板４に用いられる電子部品用ＰＴＦＥ膜であって、ＰＴＦＥ膜の密度が１．４０ｇ／ｃｍ3以上であり、かつ、透気抵抗度が３０００ｓｅｃ以上であることを特徴とする。耐液圧が０．８ＭＰａ以上であることが好ましく、膜厚が１０〜１０００μｍであることがさらに好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品用ポリテトラフルオロエチレン膜であって、
前記ポリテトラフルオロエチレン膜の密度が１．４０ｇ／ｃｍ3以上であり、かつ、透気抵抗度が３０００ｓｅｃ以上であることを特徴とするポリテトラフルオロエチレン膜。
【請求項２】
耐液圧が０．８ＭＰａ以上である請求項１に記載のポリテトラフルオロエチレン膜。
【請求項３】
膜厚が１０〜１０００μｍである請求項１又は２に記載のポリテトラフルオロエチレン膜。
【請求項４】
空孔率が２２％以下であり、かつ、密度が１．７０ｇ／ｃｍ3以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリテトラフルオロエチレン膜。
【請求項５】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜の少なくとも一方の面は表面粗さＲａが０．１７０μｍ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリテトラフルオロエチレン膜。
【請求項６】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜は第一のポリテトラフルオロエチレン膜と第二のポリテトラフルオロエチレン膜とを含み、少なくとも一方のポリテトラフルオロエチレン膜は多孔質膜である請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリテトラフルオロエチレン膜。
【請求項７】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜は、第一の低密度ポリテトラフルオロエチレン膜、高密度ポリテトラフルオロエチレン膜、第二の低密度ポリテトラフルオロエチレン膜の順に積層されており、前記第一の低密度ポリテトラフルオロエチレン膜及び前記第二の低密度ポリテトラフルオロエチレン膜の表面粗さＲａが共に０．１７０μｍ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリテトラフルオロエチレン膜。
【請求項８】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜は低密度ポリテトラフルオロエチレン膜及び高密度ポリテトラフルオロエチレン膜の２層からなり、前記低密度ポリテトラフルオロエチレン膜及び前記高密度ポリテトラフルオロエチレン膜の表面粗さＲａが共に０．１７０μｍ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリテトラフルオロエチレン膜。
【請求項９】
開口部を有する電子部品であって、前記開口部に請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリテトラフルオロエチレン膜が設けられていることを特徴とする電子部品。
【請求項１０】
開口部を有するコンデンサであって、前記開口部に請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリテトラフルオロエチレン膜が設けられていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項１１】
開口部を有するバッテリーであって、前記開口部に請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリテトラフルオロエチレン膜が設けられていることを特徴とするバッテリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品用ポリテトラフルオロエチレン膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンデンサ、バッテリー等の電子部品では、電子部品内部で電気分解によって発生する水素ガスを、多孔質膜により電子部品の外部へと排出している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ガス発生のある密閉型電池に使用され、フッ素樹脂多孔質膜からなり、電解液の漏れを防止しかつ発生するガスを透過させる機能を有する電池用電解液漏れ防止膜が開示されている。具体的には、空孔率３０％、厚さ１００μｍ、孔径０．０５μｍ、透気抵抗度（ガーレー数）１０６０秒である延伸処理によるポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、電池容器に設けられた貫通孔と、該貫通孔を密閉する複合膜とを有し、該複合膜が、撥水性の多孔質層と、該多孔質層の電池外部側に接着されているガスバリアー性のシールド層とを有する電池用防爆弁が開示されている。複合膜として、具体的には、耐水圧４４０ｋＰａであるポアフロン（登録商標）メンブレンＦＰ−０１０−６０が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１５９７６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１及び２に記載の膜では、コンデンサやバッテリー等の電子部品に用いられる電解液の蒸散や膜を透過する水分（水蒸気）が十分に抑制されているとは言い難い。本発明の目的は、水分の透過及び電子部品に用いられる電解液の蒸散を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子部品用ポリテトラフルオロエチレン膜は密度が１．４０ｇ／ｃｍ3以上であり、かつ、透気抵抗度が３０００ｓｅｃ以上であることを特徴とする。
【０００８】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜の耐液圧が０．８ＭＰａ以上であることが好ましい。
【０００９】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜の膜厚が１０〜１０００μｍであることが好ましい。
【００１０】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜の空孔率が２２％以下であり、かつ、密度が１．７０ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましい。
【００１１】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜の少なくとも一方の面は表面粗さＲａが０．１７０μｍ以上であることが好ましい。
【００１２】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜は第一のポリテトラフルオロエチレン膜と第二のポリテトラフルオロエチレン膜とを含み、少なくとも一方のポリテトラフルオロエチレン膜は多孔質膜であることが好ましい。
【００１３】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜は、第一の低密度ポリテトラフルオロエチレン膜、高密度ポリテトラフルオロエチレン膜、第二の低密度ポリテトラフルオロエチレン膜の順に積層されており、前記第一の低密度ポリテトラフルオロエチレン膜及び前記第二の低密度ポリテトラフルオロエチレン膜の表面粗さＲａが共に０．１７０μｍ以上であることが好ましい。
【００１４】
前記ポリテトラフルオロエチレン膜は低密度ポリテトラフルオロエチレン膜及び高密度ポリテトラフルオロエチレン膜の２層からなり、前記低密度ポリテトラフルオロエチレン膜及び前記高密度ポリテトラフルオロエチレン膜の表面粗さＲａが共に０．１７０μｍ以上であることが好ましい。
【００１５】
本発明には、開口部を有する電子部品であって、前記開口部に前記ポリテトラフルオロエチレン膜が設けられている電子部品も包含される。
【００１６】
本発明には、開口部を有するコンデンサであって、前記開口部に前記ポリテトラフルオロエチレン膜が設けられているコンデンサも包含される。
【００１７】
本発明には、開口部を有するバッテリーであって、前記開口部に前記ポリテトラフルオロエチレン膜が設けられているバッテリーも包含される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のポリテトラフルオロエチレン膜を用いることによって、コンデンサやバッテリー等の電子部品に用いられる電解液の蒸散を抑制することができ、膜を透過する水分量も低減することができる。好ましい実施態様によれば、安全弁の開弁試験にも耐えうる高い耐液圧を有するポリテトラフルオロエチレン膜を提供することができる。さらに好ましい実施態様によれば、電子部品に容易に配置可能（溶着可能）なポリテトラフルオロエチレン膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１はアルミニウム電解コンデンサの分解斜視図である。
【図２】図２は封口板の断面図である。
【図３】図３は電解液蒸散特性の測定方法を示した図である。
【図４】図４は溶着強度の測定方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
電子部品用ポリテトラフルオロエチレン膜は、一層又は複数層からなる。ポリテトラフルオロエチレン膜はポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）のみからなることが好ましいが、ＰＴＦＥ膜全体の質量に対して５質量％以下であれば添加物やＰＴＦＥ以外の樹脂が含まれていてもよく、添加物やＰＴＦＥ以外の樹脂の質量は１質量％以下であることが好ましい。すなわち、ＰＴＦＥ膜全体の質量に対してＰＴＦＥは９５質量％以上であることが好ましく、９９質量％以上であることがより好ましく、１００質量％であることがさらに好ましい。なお、本明細書では添加物やＰＴＦＥ以外の樹脂が若干量含まれている場合であってもＰＴＦＥ膜に含めるものとする。
【００２１】
以下、ＰＴＦＥ膜の各種パラメータについて説明するが、ＰＴＦＥ膜が複数層からなる場合、各種パラメータは全ての層を積層した状態で測定した値のことである。
【００２２】
（透気抵抗度（ガーレー数））
ＰＴＦＥ膜の透気抵抗度は３０００ｓｅｃ以上であり、５０００ｓｅｃ以上であることが好ましく、１００００ｓｅｃ以上であることがより好ましく、３００００ｓｅｃ以上であることがさらに好ましく、６００００ｓｅｃ以上であることが特に好ましく、９９９９９ｓｅｃ以上であることが最も好ましい。ＰＴＦＥ膜の透気抵抗度を３０００ｓｅｃ以上とすることによって、電子部品に用いられる電解液の蒸散を抑制することができ、膜を透過する水分量も低減することができる。なお、本明細書において、ＰＴＦＥ膜の透気抵抗度はＪＩＳ  Ｐ  ８１１７に準拠して測定されている。
【００２３】
（密度）
ＰＴＦＥ膜の密度は１．４０ｇ／ｃｍ3以上であり、１．６０ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましく、１．７０ｇ／ｃｍ3以上であることがより好ましく、１．８０ｇ／ｃｍ3以上であることがさらに好ましい。ＰＴＦＥ膜の密度を１．４０ｇ／ｃｍ3以上とすることによって、電子部品に用いられる電解液の蒸散を抑制することができ、膜を透過する水分量も低減することができる。ＰＴＦＥ膜の密度の上限は特に限定されないが、例えば、２．２０ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。なお、本明細書において、ＰＴＦＥ膜の密度（ｇ／ｃｍ3）は、ＰＴＦＥ膜の質量Ｗ（ｇ）と空孔部を含む見かけの体積Ｖ（ｃｍ3）とを測定し、質量Ｗを体積Ｖで除した値である。
【００２４】
（空孔率）
ＰＴＦＥ膜の空孔率は２２％以下であることが好ましく、１９％以下であることがより好ましく、１６％以下であることがさらに好ましい。ＰＴＦＥ膜の空孔率を２２％以下とすることによって、電子部品に用いられる電解液の蒸散を抑制することができる。ＰＴＦＥ膜の空孔率の下限は特に限定されないが、例えば、１％以上であり、３％以上であることが好ましい。なお、空孔率の測定方法については後述する。
【００２５】
（耐液圧）
ＰＴＦＥ膜の耐液圧は０．８ＭＰａ以上であることが好ましく、２ＭＰａ以上であることがより好ましく、５ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。ＰＴＦＥ膜が電解コンデンサに用いられる場合、ＰＴＦＥ膜の耐液圧を０．８ＭＰａ以上とすることによって、電解コンデンサに設けられた安全弁が作動するまでの間、電解コンデンサ内の電解液がＰＴＦＥ膜を貫通しないように耐えることができる。なお、耐液圧の測定方法については後述する。
【００２６】
（膜厚）
ＰＴＦＥ膜の膜厚は１０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることがさらに好ましく、１５０μｍ以上であることが特に好ましい。ＰＴＦＥ膜の膜厚を１０μｍ以上とすることによって、電子部品に用いられる電解液の蒸散を抑制することができ、膜を透過する水分量も低減することができる。また、ＰＴＦＥ膜の膜厚の上限は特に限定されないが、例えば１０００μｍ以下であり、３００μｍ以下であることが好ましく、２５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００２７】
（突き刺し強度）
ＰＴＦＥ膜の突き刺し強度は、１２．５Ｎ以上であることが好ましく、１４Ｎ以上であることがより好ましく、１８Ｎ以上であることがさらに好ましい。ＰＴＦＥ膜の突き刺し強度の上限は特に限定されないが、例えば４０Ｎ以下である。なお、本明細書において、突き刺し強度は、ＪＩＳ  Ｚ  １７０７に準拠して測定されている。
【００２８】
（応力負荷時の伸び率）
ＰＴＦＥ膜に５Ｎの応力で針を突き刺したときの伸び率は１２００％以下であることが好ましく、９００％以下であることがより好ましく、６００％以下であることがさらに好ましい。ＰＴＦＥ膜に５Ｎの応力で針を突き刺したときの伸び率が１２００％以下とすることによって、電解コンデンサに設けられた安全弁が作動するまでの間、電解コンデンサ内の電解液がＰＴＦＥ膜を貫通しないように耐えることができる。ＰＴＦＥ膜に５Ｎの応力で針を突き刺したときの伸び率の下限は特に限定されないが、例えば２５０％以上である。なお、応力負荷時の伸び率の測定方法については後述する。
【００２９】
（算術平均粗さＲａ）
ＰＴＦＥ膜の少なくとも一方の面の算術平均粗さＲａが０．１７０μｍ以上であることが好ましく、０．２１４μｍ以上であることがより好ましく、０．２５０μｍ以上であることがさらに好ましい。また、両方の面の算術平均粗さＲａが０．１７０μｍ以上であることがより好ましい。ＰＴＦＥ膜の少なくとも一方の面の算術平均粗さＲａが０．１７０μｍ以上であるとＰＴＦＥ膜の溶着強度を大きくすることができ（具体的にはＰＴＦＥ膜と後述する膜厚５０μｍのポリプロピレン樹脂膜との溶着強度を大きくすることができ）、ＰＴＦＥ膜と他の膜との積層体を容易に電子部品に取り付けることができる。算術平均粗さＲａを大きくする方法は、特に限定されず、化学的、物理的方法による表面処理、製造工程の熱処理、構成材料、又はそれらの組み合わせにより実現することが出来る。なお、本明細書において、算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定されている。
【００３０】
（バブルポイント圧）
ＰＴＦＥ膜のバブルポイント圧は、６６０ｋＰａ以上であることが好ましく、８００ｋＰａ以上であることがより好ましい。ＰＴＦＥ膜のバブルポイント圧を６６０ｋＰａ以上とすることによって、電子部品に用いられる電解液の蒸散を抑制することができ、膜を透過する水分量も低減することができる。なお、本明細書において、バブルポイント圧は、ＪＩＳ  Ｋ  ３８３２（バブルポイント法）に準拠して測定されている。
【００３１】
なお、下記式によってＰＴＦＥ膜の最大孔径を求めることができる。バブルポイント圧が大きくなればなるほど、ＰＴＦＥ膜の最大孔径は小さくなる。
ｄ＝４γｃｏｓθ／Ｐ
（式中、ｄはＰＴＦＥ膜の最大孔径（ｍ）、γはイソプロピルアルコールの表面張力（Ｎ／ｍ）、θはイソプロピルアルコールとＰＴＦＥ膜との接触角（ｒａｄ）、Ｐはバブルポイント圧（ｋＰａ）を示す）
【００３２】
（溶着強度）
ＰＴＦＥ膜の算術平均粗さＲａが大きい面と膜厚５０μｍのポリプロピレン樹脂膜との溶着強度は、０．４ｋｇｆ以上であることが好ましく、０．６ｋｇｆより大きいことがより好ましい。溶着強度が０．４ｋｇｆ以上であると、ＰＴＦＥ膜とＰＴＦＥ以外の樹脂膜とが剥離しにくいため、ＰＴＦＥ膜とＰＴＦＥ以外の樹脂膜との積層体を容易に電子部品に組み込むことができる。上記溶着強度の上限は特に限定されないが、例えば２．０ｋｇｆ以下である。なお、溶着強度の測定方法については後述する。
【００３３】
＜ＰＴＦＥ膜の構成＞
ＰＴＦＥ膜は、一層又は複数層からなるが、複数層からなることが好ましく、二層又は三層からなることがより好ましい。また、ＰＴＦＥ膜は、以下のタイプ１〜５のいずれかに該当することが好ましく、タイプ３〜５のいずれかであることがより好ましい。
【００３４】
（タイプ１・２）
ＰＴＦＥ膜は、単層のＰＴＦＥ膜のみからなる。タイプ１では、一般的なＰＴＦＥ膜の製造方法により製造されており、両表面に表面処理がなされている。一方、タイプ２では、一方の表面のみに短時間の加熱を行うことによって表面処理がなされている。
【００３５】
（タイプ３）
ＰＴＦＥ膜は、第一のＰＴＦＥ膜と第二のＰＴＦＥ膜とを含み、少なくとも一方のＰＴＦＥ膜は多孔質膜であり、好ましくはＰＴＦＥ膜は、第一のＰＴＦＥ膜と第二のＰＴＦＥ膜の２層からなり、少なくとも一方のＰＴＦＥ膜は多孔質膜である。
【００３６】
（タイプ４）
第一の低密度ＰＴＦＥ膜（以下、低密度膜という）、高密度ＰＴＦＥ膜（以下、高密度膜という）、第二の低密度膜の順に積層された積層体である。前記第一の低密度膜及び前記第二の低密度膜の表面粗さＲａが共に０．１７０μｍ以上であることが好ましい。
【００３７】
（タイプ５）
低密度膜及び高密度膜の２層からなり、低密度膜側の表面にタイプ２と同様の表面処理がなされた積層体である。前記低密度膜及び前記高密度膜の表面粗さＲａが共に０．１７０μｍ以上であることが好ましい。
【００３８】
＜ＰＴＦＥ膜の製造方法＞
以下に上記タイプ１〜５のＰＴＦＥ膜の製造方法の一例について説明する。
【００３９】
（タイプ１）
まず、ＰＴＦＥ未焼結微粉末にソルベントナフサ、ホワイトオイル、ナフテン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素のハロゲン化物又はシアン化物などの液状潤滑剤を添加してＰＴＦＥ微粉末ペーストを形成する。次に、上記ペーストを押出成形機に装填し、テープ状に押出成形し、押出ＰＴＦＥテープを得る。続いて、上記押出ＰＴＦＥテープをカレンダーロールで圧延した後、連続的に乾燥機に導入し、乾燥処理を施すことにより液状潤滑剤を除去して、乾燥ＰＴＦＥテープを得る。引き続き、上記乾燥ＰＴＦＥテープを連続的に延伸装置に導入し、テープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸することにより延伸ＰＴＦＥ膜を得る。延伸時の温度は２５０〜３２０℃であることが好ましく、２７０〜３１０℃であることがより好ましい。また、延伸倍率は、１００〜１２７％であることが好ましく、１０１〜１２５％であることがより好ましい。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ膜を、連続的に熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ膜を得る。タイプ１では、熱処理時間は１０秒未満であることが好ましく、５秒以下であることがより好ましい。また、タイプ１では、熱処理時間は１秒以上であることが好ましく、２秒以上であることがより好ましい。なお、上記延伸、熱処理等の工程については、特公昭５１−１８９９１号公報に記載の製造方法を一部変更したものである。
【００４０】
（タイプ２）
タイプ２では、タイプ１と同様の方法で延伸ＰＴＦＥ膜を得ているが、延伸ＰＴＦＥ膜の片面のみを熱処理している点が異なる。タイプ２では、延伸倍率は１００％超であることが好ましく、１１０％以上であることがより好ましく、２２０％以下であることが好ましく、２００％以下であることがより好ましい。また、タイプ１よりも熱処理時間が短い方が好ましく、熱処理時間は２秒未満であることが好ましく、１．５秒以下であることがより好ましく、１秒以下であることがさらに好ましい。また、タイプ２では、熱処理時間は０．１秒以上であることが好ましく、０．３秒以上であることがより好ましい。上記以外の条件はタイプ１と同様の条件でＰＴＦＥ膜を製造することが好ましい。
【００４１】
（タイプ３）
タイプ３では、延伸前に乾燥ＰＴＦＥテープに低密度膜（多孔膜）として後述の二軸延伸テープを重ね合わせる点がタイプ１のＰＴＦＥ膜の製造方法と異なる。タイプ３では、延伸倍率は１００％以上であることが好ましく、１３０％以下であることが好ましく、１２０％以下であることがより好ましい。タイプ３では、タイプ１よりも熱処理時間が短い方が好ましく、熱処理時間は３秒未満であることが好ましく、２秒以下であることがより好ましい。また、タイプ３では、熱処理時間は０．１秒以上であることが好ましく、０．３秒以上であることがより好ましい。上記以外の条件はタイプ１と同様の条件でＰＴＦＥ膜を製造することが好ましい。なお、上記乾燥ＰＴＦＥテープに上記二軸延伸テープを重ね合わせる工程については、特開昭５７−１３１２３６号公報に記載の製造方法を一部変更したものである。
【００４２】
二軸延伸テープは、タイプ１と同様に押出ＰＴＦＥテープを作製し、上記押出ＰＴＦＥテープをカレンダーロールで圧延した後、縦方向及び横方向に二軸延伸し、その後、上記二軸延伸したテープをタイプ１と同様の乾燥処理を行ったものである。縦延伸倍率は２００〜８００％であることが好ましく、３００〜７００％であることがより好ましく、横延伸倍率は５００〜１３００％であることが好ましく、７００〜１２００％であることがより好ましい。
【００４３】
（タイプ４）
まず、タイプ３で用いられている多孔膜（低密度膜）、タイプ１で用いられている延伸ＰＴＦＥ膜（高密度膜）、タイプ３で用いられている多孔膜（低密度膜）の順に積層した後、テープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸することにより延伸ＰＴＦＥ積層体を得る。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ積層体を、連続的に熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ積層体を得る。タイプ４では、延伸倍率は１００％以上であることが好ましく、１５０％以下であることが好ましく、１３０％以下であることがより好ましい。タイプ４では、熱処理時間は３秒未満であることが好ましく、２秒以下であることがより好ましい。また、タイプ４では、熱処理時間は０．１秒以上であることが好ましく、０．３秒以上であることがより好ましい。上記以外の条件はタイプ１と同様の条件でＰＴＦＥ膜を製造することが好ましい。
【００４４】
（タイプ５）
まず、タイプ１で用いられている延伸ＰＴＦＥ膜（高密度膜）とタイプ３で用いられている多孔膜（低密度膜）とを積層した後、テープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸することにより延伸ＰＴＦＥ積層体を得る。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ積層体の低密度側の表面のみを、連続的に熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ積層体を得る。タイプ５では、延伸倍率は１００％超であることが好ましく、１１０％以上であることがより好ましい。また、タイプ５では、延伸倍率は１５０％以下であることが好ましく、１３０％以下であることがより好ましい。タイプ５では、熱処理時間は２秒未満であることが好ましく、１．５秒以下であることがより好ましく、１秒以下であることがさらに好ましい。また、タイプ５では、熱処理時間は０．１秒以上であることが好ましく、０．３秒以上であることがより好ましい。上記以外の条件はタイプ１と同様の条件でＰＴＦＥ膜を製造することが好ましい。
【００４５】
＜電子部品＞
本発明のＰＴＦＥ膜が用いられる電子部品の一例として、開口部を有する電子部品であって、前記開口部に前記ポリテトラフルオロエチレン膜が設けられている電子部品を挙げることができる。また、電子部品は、コンデンサ又はバッテリーであることが好ましい。具体的には、本発明のＰＴＦＥ膜が用いられる電子部品としては、開口部を有するコンデンサであって、前記開口部に前記ポリテトラフルオロエチレン膜が設けられているコンデンサ、又は、開口部を有するバッテリーであって、前記開口部に前記ポリテトラフルオロエチレン膜が設けられているバッテリーであることが好ましい。
【００４６】
以下、本発明のＰＴＦＥ膜が用いられる電子部品の一例として、ＰＴＦＥ膜を備えたアルミニウム電解コンデンサについて以下に説明する。
【００４７】
図１はアルミニウム電解コンデンサの分解斜視図である。アルミニウム電解コンデンサ１は、有底筒状の金属ケース２内にコンデンサ素子３が収納されており、金属ケース２の開口部は封口板４で封止されており、金属ケース２の底面には安全弁５が設けられている。安全弁５は、アルミニウム電解コンデンサ１に過電圧が印加されるなどの異常時に内圧が上昇することで開くようになっている。コンデンサ素子３は、陽極箔６と陰極箔７の間にセパレータ８を介在させて巻回して構成されており、陽極箔６及び陰極箔７からは、一対のリード線９が導出されている。セパレータ８には、溶媒（例えばエチレングリコールやγ−ブチロラクトン）及び電解質塩からなる電解液が含浸されている。
【００４８】
図２は封口板４の断面図である。封口板４は、ラバー１１、フェノール樹脂膜１２、ポリプロピレン樹脂膜１３、ＰＴＦＥ膜１４の順に積層されたものである。ラバー１１、フェノール樹脂膜１２、ポリプロピレン樹脂膜１３としては、例えば、厚さ１．０ｍｍのラバー１１、膜厚２．５〜３ｍｍのフェノール樹脂膜１２、膜厚１００μｍのポリプロピレン樹脂膜１３を用いることができる。なお、ラバー１１、フェノール樹脂膜１２、ポリプロピレン樹脂膜１３にはそれぞれ穴が形成されており、例えばラバー１１には直径１ｍｍ以下の穴が形成され、フェノール樹脂膜１２、ポリプロピレン樹脂膜１３にはそれぞれ直径１ｍｍの穴が形成されている。ラバー１１の穴とフェノール樹脂膜１２の穴とポリプロピレン樹脂膜１３の穴とが重なるように積層されている。また、ポリプロピレン樹脂膜１３に形成された穴を塞ぐようにＰＴＦＥ膜１４がポリプロピレン樹脂膜１３上に積層されている。ＰＴＦＥ膜１４はポリプロピレン樹脂膜１３上に溶着されたものである。溶着方法としては、例えば、溶着チップ（図示せず）により、溶着部分に対し４ｋｇｆの押圧力を加えつつ、該溶着部分を３８０℃に３秒間加熱することによってＰＴＦＥ膜１４をポリプロピレン樹脂膜１３上に溶着することができる。
【００４９】
なお、ＰＴＦＥ膜１４とポリプロピレン樹脂膜１３とは、レーザー溶着や超音波溶着で溶着してもよく、ゴム製Ｏリング等の圧着パーツを用いてかしめてもよく、共押出により成形してもよい。
【実施例】
【００５０】
以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更をすることが可能である。
【００５１】
次に実施例で用いた測定・評価方法について、以下説明する。なお、実施例及び比較例のＰＴＦＥ膜のパラメータは表１に示し、実施例１６〜２０の高密度膜部分及び低密度膜部分の透気抵抗度（ガーレー数）、密度、空孔率、及び膜厚については表２に示した。
【００５２】
（透気抵抗度（ガーレー数））
ＰＴＦＥ膜の透気抵抗度はＪＩＳ  Ｐ  ８１１７に準拠し、旭精工社製王研式透気度試験器ＫＧ１を用いて測定した。なお、後述の実施例１６〜２０では、ＰＴＦＥ膜としてＰＴＦＥ積層体を用いて測定・評価を行った（以下の測定・評価方法でも同様である）。
【００５３】
（密度）
ＰＴＦＥ膜の質量Ｗ（ｇ）と空孔部を含む見かけの体積Ｖ（ｃｍ3）とを測定し、質量Ｗを体積Ｖで除し、ＰＴＦＥ膜の密度ρ（ｇ／ｃｍ3）を算出した。
【００５４】
（空孔率）
前記密度ρ（ｇ／ｃｍ3）と、全く空孔が形成されていないときの真密度（ＰＴＦＥ樹脂の場合は２．２ｇ／ｃｍ3）とを用い、下記式に基づいてＰＴＦＥ膜の空孔率を算出した。
空孔率（％）＝［（２．２−ρ）／２．２）］×１００
【００５５】
（耐液圧）
開口径１ｍｍ、厚み０．５ｍｍのステンレスプレートをＰＴＦＥ膜の加圧面の反対側に設け、ＰＴＦＥ膜に対して所定の圧力がかかるように１００℃でのエチレングリコールの液圧を制御し、所定の圧力を５分間保持し、液体の貫通の有無を目視で確認した。５分間保持できた場合は、ＰＴＦＥ膜にかかる圧力を高めて上記試験を再度行い、液体がＰＴＦＥ膜を貫通したときの液圧を耐液圧とした。なお、エチレングリコールの液温はコンデンサの定格温度１０５℃を想定し１００℃に保持した。
【００５６】
（膜厚）
ダイヤルシックネスゲージ（テクロック社製「ＳＭ−１２０１」）を用い、本体バネ荷重以外の荷重をかけない状態で測定したときの平均厚みをＰＴＦＥ膜の膜厚とした。
【００５７】
（突き刺し強度）
突き刺し強度は、ＪＩＳ  Ｚ  １７０７に準拠して以下のように測定した。エー・アンド・デイ社製テンシロン万能材料試験機ＲＴＧ−１２１０を用いて、ＰＴＦＥ膜を固定し、直径２．０ｍｍ、先端形状半径１．０ｍｍの半円形の針を毎分５０±５ｍｍの速度で突き刺し、針が貫通するまでの最大応力を測定した。前記最大応力を突き刺し強度とした。
【００５８】
（応力負荷時の伸び率）
エー・アンド・デイ社製テンシロン万能材料試験機ＲＴＧ−１２１０を用いて、ＰＴＦＥ膜を固定し、直径２．０ｍｍ、先端形状半径１．０ｍｍの半円形の針を毎分５０±５ｍｍの速度でＰＴＦＥ膜に突き刺し、ＰＴＦＥ膜に５Ｎの応力で突き刺したときの前記針の変位量、すなわち前記針がＰＴＦＥ膜の表面に接した状態から５Ｎの応力で突き刺した状態へと針を移動させ、前記針の変位量（μｍ）を測定した。前記針の変位量（μｍ）をＰＴＦＥ膜の膜厚（μｍ）で除した百分率を５Ｎの応力負荷時のＰＴＦＥ膜の伸び率とした。
【００５９】
（算術平均粗さＲａ）
算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して以下のように測定した。レーザー顕微鏡であるキーエンス製ＶＫ９７１０を用いて、対物レンズ１５０倍（ニコン製、ＣＦ  ＩＣ  ＥＰＩ  ＰＬＡＮ  Ａｐｏ  １５０ｘ）で測定視野を決定し、全視野において測定を行った。得られたデータを用いて、短波長カットオフλｓを０．２５μｍ、長波長カットオフλｃを８０μｍとして、算術平均粗さＲａを算出した。なお、全ての実施例及び比較例において、ＰＴＦＥ膜両面の算術平均粗さＲａを測定し、算術平均粗さＲａが大きい面をＡ面の算術平均粗さＲａとし、算術平均粗さＲａが小さい面をＢ面の算術平均粗さＲａとした。
【００６０】
（バブルポイント圧）
バブルポイント圧は、ＪＩＳ  Ｋ  ３８３２（バブルポイント法）に準拠して以下のように測定した。ＰＴＦＥ膜をイソプロピルアルコールに浸漬し、ＰＴＦＥ膜の下側から空気の圧力を上げていった。そして、ＰＴＦＥ膜の最大孔径の孔から最初に気泡が発生したときの圧力をバブルポイント圧Ｐ（Ｐａ）とした。
【００６１】
（電解液蒸散特性）
図３に示すようにキャップ２１、ゴムパッキン２２、及び瓶本体２３を備えたバイアル瓶（マルエム社製マイティーバイアルＮｏ．７、容量５０ｍｌ）２０を用意し、キャップ２１の中央部に直径２．０ｍｍの穴を形成し、ゴムパッキン２２の中央部に直径５．０ｍｍの穴を形成した。次に、キャップ２１とゴムパッキン２２との間に、キャップ２１に形成された穴とゴムパッキン２２に形成された穴とを塞ぐようにＰＴＦＥ膜２４を挟みこんだ。続いて、約８．０ｇのエチレングリコール２５を瓶本体に入れ、封をした。その後、１０５℃のオーブンにバイアル瓶２０を２４時間入れて、２４時間後のエチレングリコールの減少量を測定した。上記減少量をＰＴＦＥ膜の蒸散面積（１．９６×１０-5ｍ2：ゴムパッキンの穴面積）と測定時間（２４時間）で除した値を減量速度（ｇ/ｍ2・ｈ）とし、以下の基準により評価した。
Ａ：減量速度が５０ｇ/ｍ2・ｈ未満
Ｂ：減量速度が５０〜２００ｇ/ｍ2・ｈ
Ｃ：減量速度が２００ｇ/ｍ2・ｈより大きい
【００６２】
（水分透過抑制特性）
水分透過抑制特性については水蒸気透過度を測定することによって評価することができる。具体的には、ＰＴＦＥ膜の水蒸気透過度をＪＩＳ  Ｋ  ７１２９に準拠して測定し、以下の基準により評価した。
Ａ：水蒸気透過度が５ｇ/ｍ2・２４ｈ未満
Ｂ：水蒸気透過度が５〜５００ｇ/ｍ2・２４ｈ
Ｃ：水蒸気透過度が５００ｇ/ｍ2・２４ｈより大きい
【００６３】
（溶着強度）
ｉ）封口板の作製
図４に示すように厚さ１．０ｍｍのラバー３１、膜厚２．０ｍｍのフェノール樹脂膜３２、膜厚５０μｍのポリプロピレン樹脂膜３３の順に積層した積層体を作製した。次に、上記積層体から２ｃｍ角となるように切り出し、全ての層を貫通するように直径２．５ｍｍの穴を形成した。続いて、溶着チップにより、溶着部分に対し４ｋｇｆの押圧力を加えつつ、該溶着部分を３８０℃で３秒間加熱することによって、ポリプロピレン樹脂膜３３に形成された穴を塞ぐようにＰＴＦＥ膜３４のＡ面をポリプロピレン樹脂膜３３上に溶着し、封口板を作製した。
ｉｉ）溶着強度の測定
まず、ＩＭＡＤＡ社製フォースゲージＤＳ２−５０Ｎに直径２．０ｍｍ、先端形状半径１．０ｍｍの半円形の針３５を固定した。次に、ＩＭＡＤＡ社製フォースゲージ用スタンドＭＨ−１０００Ｎ−Ｅを用いて、針３５を固定したフォースゲージ３６を移動させることで上記封口板４のラバー側から毎分１９３ｍｍの速度で上記封口板に形成された直径２.５ｍｍの穴に向かって針３５を突き刺し、ＰＴＦＥ膜が封口板から剥離するまで突き刺した。上記剥離をしたときのフォースゲージのピーク強度（ｋｇｆ）を読み取り、溶着強度とし、以下の基準により評価した。
Ａ：溶着強度が０．６ｋｇｆより大きい
Ｂ：溶着強度が０．４〜０．６ｋｇｆ
Ｃ：溶着強度が０．４ｋｇｆ未満
【００６４】
（実施例１）
ＰＴＦＥ未焼結微粉末である旭硝子社製Ｆｌｕｏｎ（登録商標）ＣＤ１２３にソルベントナフサを添加してＰＴＦＥ微粉末ペーストを形成した。次に、上記ペーストを押出成形機に装填し、幅１６ｃｍ、厚さ７５０μｍのテープ状に押出成形し、押出ＰＴＦＥテープを得た。続いて、上記押出ＰＴＦＥテープをカレンダーロールで厚さが２２０μｍとなるように圧延した後、連続的に乾燥機に導入し、温度３００℃で乾燥処理を施すことによりソルベントナフサを除去して、乾燥ＰＴＦＥテープを得た。引き続き、上記乾燥ＰＴＦＥテープを連続的に延伸装置に導入し、温度３００℃でテープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸倍率１２５％で延伸することにより延伸ＰＴＦＥ膜を得た。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ膜を、連続的に３６０℃で３秒間熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ膜を得た。
【００６５】
（実施例２）
延伸倍率を１１５％とした以外は実施例１と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００６６】
（実施例３）
延伸倍率を１１２％とした以外は実施例１と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００６７】
（実施例４）
延伸倍率を１１０％とした以外は実施例１と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００６８】
（実施例５）
延伸倍率を１０８％とした以外は実施例１と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００６９】
（実施例６）
延伸倍率を１０６％とした以外は実施例１と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７０】
（実施例７）
延伸倍率を１０７％とした以外は実施例１と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７１】
（実施例８）
延伸倍率を１０１％とした以外は実施例１と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７２】
（実施例９）
まず、実施例１と同様に乾燥ＰＴＦＥテープを作製した。次に上記乾燥ＰＴＦＥテープを連続的に延伸装置に導入し、温度３００℃でテープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸倍率１１０％で延伸することにより延伸ＰＴＦＥ膜を得た。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ膜の片面のみを、３６０℃で０．９秒間連続的に熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ膜を得た。
【００７３】
（実施例１０）
熱処理時間を０．７秒とした以外は実施例９と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７４】
（実施例１１）
熱処理時間を０．６秒とした以外は実施例９と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７５】
（実施例１２）
延伸倍率を１４５％、熱処理時間を０．７秒とした以外は実施例９と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７６】
（実施例１３）
延伸倍率を１６３％、熱処理時間を０．７秒とした以外は実施例９と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７７】
（実施例１４）
延伸倍率を１８３％、熱処理時間を０．７秒とした以外は実施例９と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７８】
（実施例１５）
延伸倍率を１９６％、熱処理時間を０．７秒とした以外は実施例９と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００７９】
（実施例１６）
まず、実施例１と同様に乾燥ＰＴＦＥテープを作製し、高密度膜とした。次に、実施例１と同様に押出ＰＴＦＥテープを作製し、上記押出ＰＴＦＥテープをカレンダーロールで厚さが５００μｍとなるように圧延した後、縦延伸倍率５００％、横延伸倍率１０００％で二軸延伸した。続いて、上記二軸延伸したテープを乾燥機に導入し、温度３００℃で乾燥処理を施すことによりソルベントナフサを除去して、乾燥し、厚さ３５μｍ、密度０．４５ｇ／ｃｍ3の二軸延伸テープを得て、多孔膜（低密度膜）とした。
上記高密度膜及び上記多孔膜を同じサイズに切断加工し、ロール間で重ね合わせた後に、延伸装置にて、温度３００℃でテープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸倍率１１６％で延伸することにより延伸ＰＴＦＥ積層体を得た。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ積層体を、連続的に３５０℃で１秒間熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ積層体を得た。
【００８０】
（実施例１７）
延伸倍率を１０５％とした以外は実施例１６と同様にＰＴＦＥ積層体を作製した。
【００８１】
（実施例１８）
延伸倍率を１００％とした（延伸は行っていない）以外は実施例１６と同様にＰＴＦＥ積層体を作製した。
【００８２】
（実施例１９）
まず、実施例１と同様に押出ＰＴＦＥテープを作製し、押出ＰＴＦＥテープをカレンダーロールで厚さが２２０μｍとなるように圧延した以外は実施例１と同様に延伸ＰＴＦＥ膜を作製し、高密度膜とした。次に、実施例１６と同様に、多孔膜を作製した。ただし、実施例１９では多孔膜を２つ作製した。
上記高密度膜及び２つの上記多孔膜を同じサイズに切断加工し、多孔膜、高密度膜、多孔膜の順にロール間で重ね合わせた後に、延伸装置にて、温度３００℃でテープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸倍率１１６％で延伸することにより延伸ＰＴＦＥ積層体を得た。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ積層体を、連続的に３５０℃で１秒間熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ積層体を得た。
【００８３】
（実施例２０）
実施例１と同様に延伸ＰＴＦＥ膜を作製し、高密度膜とした。次に、実施例１６と同様に、多孔膜（低密度膜）を作製した。上記高密度膜及び上記多孔膜を同じサイズに切断加工し、ロール間で重ね合わせた後に、延伸装置にて、温度３００℃でテープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸倍率１１０％で延伸することにより延伸ＰＴＦＥ積層体を得た。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ積層体の低密度側の表面のみを、３６０℃で０．９秒間連続的に熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ積層体を得た。
【００８４】
（比較例１）
実施例１に記載の押出ＰＴＦＥテープをカレンダーロールで厚さが４００μｍとなるように圧延した後、乾燥機に導入し、温度３００℃で乾燥処理を施すことによりソルベントナフサを除去して、乾燥ＰＴＦＥテープを得た。引き続き、乾燥した上記ＰＴＦＥテープを連続的に延伸装置に導入し、温度３００℃でテープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸倍率６００％で延伸することにより延伸ＰＴＦＥ膜を得た。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ膜を連続的に３８０℃で３秒間熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ膜を得た。
【００８５】
（比較例２）
実施例１に記載の押出ＰＴＦＥテープをカレンダーロールで厚さが３８０μｍとなるように圧延した後、乾燥機に導入し、温度３００℃で乾燥処理を施すことによりソルベントナフサを除去して、乾燥ＰＴＦＥテープを得た。引き続き、乾燥した上記ＰＴＦＥテープを連続的に延伸装置に導入し、温度３００℃でテープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸倍率２２５％で延伸することにより延伸ＰＴＦＥ膜を得た。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ膜を、連続的に３８０℃で３秒間熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ膜を得た。
【００８６】
（比較例３）
実施例１に記載の押出ＰＴＦＥテープをカレンダーロールで厚さが２２０μｍとなるように圧延した後、乾燥機に導入し、温度３００℃で乾燥処理を施すことによりソルベントナフサを除去して、乾燥ＰＴＦＥテープを得た。引き続き、乾燥した上記ＰＴＦＥテープを連続的に延伸装置に導入し、温度３００℃でテープ進行方向（ＭＤ方向）に延伸倍率１３０％で延伸することにより延伸ＰＴＦＥ膜を得た。最後に、上記延伸ＰＴＦＥ膜を、連続的に３６０℃で３秒間熱処理することにより多孔質構造を固定化（ヒートセット）した後、巻き取ってＰＴＦＥ膜を得た。
【００８７】
（比較例４）
厚さが２００μｍとなるように圧延し、延伸倍率１４５％で延伸した以外は比較例３と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００８８】
（比較例５）
厚さが２００μｍとなるように圧延し、延伸倍率１４０％で延伸した以外は比較例３と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００８９】
（比較例６）
厚さが２００μｍとなるように圧延し、延伸倍率１３５％で延伸した以外は比較例３と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００９０】
（比較例７）
厚さが２００μｍとなるように圧延し、延伸倍率１３０％で延伸した以外は比較例３と同様にＰＴＦＥ膜を作製した。
【００９１】
【表１】
2019192749.tif 000003
【００９２】
【表２】
2019192749.tif 000004
【００９３】
密度が１．４０ｇ／ｃｍ3以上であり、かつ、透気抵抗度が３０００ｓｅｃ以上である実施例１〜１５のＰＴＦＥ膜を用いた場合、電解液の蒸散及び水分の透過が抑えられており、かつ、実施例１〜１５のＰＴＦＥ膜は安全弁の開弁試験にも耐えうる高い耐液圧を有していた。また、密度が１．４０ｇ／ｃｍ3以上であり、かつ、透気抵抗度が３０００ｓｅｃ以上である実施例１６〜２０のＰＴＦＥ積層体を用いた場合、電解液の蒸散及び水分の透過が抑えられていた。一方、ＰＴＦＥ膜の透気抵抗度が３０００ｓｅｃ未満である比較例１〜７を用いた場合、電解液が多く蒸散しており、水分が膜を透過しており、また、比較例１〜７のＰＴＦＥ膜は安全弁の開弁試験にも耐えうる高い耐液圧を有していなかった。
【図１】
2019192749.tif 000005
【図２】
2019192749.tif 000006
【図３】
2019192749.tif 000007
【図４】
2019192749.tif 000008