JP4174907B2 - コンデンサ用ポリエステルフィルム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ用ポリエステルフィルム及びフィルムコンデンサ、詳しくはコンデンサの誘電体として好適に用いられるポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルフィルム及びフィルムコンデンサに関するものであり、さらに詳しくは、耐電圧性と絶縁抵抗が良好なコンデンサとなし得るポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルフィルム及びそれを用いたフィルムコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリエステルフィルムは優れた機械的特性、耐熱性、電気的特性を持つことから、コンデンサ用の誘電体として広く用いられている。
【０００３】
ポリエステルフィルムをコンデンサの誘電体として用いる場合、通常、コンパクトな形状とするため、金属箔とともに巻き取ったり、ポリエステルフィルムの表面に予め金属層を設けた金属化ポリエステルフィルムにして巻き取ったり、あるいは積層することによって作成した後、プレス、絶縁油の含浸および樹脂包埋やケースに収納することによってコンデンサが作成され、電気特性（主に静電容量）の安定化のため一定の温度でエージングされる。
【０００４】
上述した如くポリエステルフィルムをコンデンサの誘電体として用いた場合、コンデンサの完成に至るまでにポリエステルフィルムには様々の熱的なストレスや機械的なストレスの履歴を受ける。その結果、完成したコンデンサは本来ポリエステルフィルムの素材として持つ優れた絶縁抵抗や耐電圧性等から期待されるコンデンサ特性よりも低下したものができてしまうことがあった。このようにコンデンサ特性が低下したコンデンサは、電気検査により不合格品として処分されることになるが、この不合格率が大きくなると製造コストが高くなるばかりでなく、合格品として出荷したコンデンサであっても潜在的に機能を低下させる種を内在している可能性が高く、安全性に優れたコンデンサとは言い難いものとなる可能性があった。
【０００５】
昨今の動向として、出荷後の製造物に異常が発生した場合、ますます製造元の責任を問われるようになってきたことから、コンデンサメーカーとしても電気検査を強化することにより対処せざるを得ず、ますます製造時の不合格率が増大するといった悪循環が発生することになってきている。
【０００６】
このような状況下、一方でコストダウンを図る目的でコンデンサメーカーではコンデンサの製造過程の条件の改善を日々行っている。たとえば、巻回型コンデンサの製造条件でリール巻き取り後のプレス工程において、プレス温度を高く設定したりプレス圧力を高く設定することが行われている。プレス温度や圧力を高く設定することで工程に要する時間が短縮できる利点があるばかりでなく、プレスが不十分であることが主原因と考えられるような不良品（たとえば、プレス後の形状が歪んだもの、あるいは良品と思われたものでも次工程以降でプレス後の形状が安定しないもの等）の割合を低減させる効果がある。
【０００７】
しかしながら、フィルムから見て過酷なプレス条件を採用するとプレス後の形状的な不良率は低減できるが完成したコンデンサの耐電圧性や絶縁抵抗の悪化したものが激増する。また、電気特性を安定化させるために行うエージングにおいて熱的なストレスがかかることから絶縁抵抗及び耐電圧性が悪化するといった問題も生じている。
【０００８】
すなわち、コンデンサの誘電体として用いられるポリエステルフィルムには、完成したコンデンサの耐電圧性や絶縁抵抗において悪化がないものが求められている。
【０００９】
このような課題に対し、特開昭５３−６４７５３号公報には縦方向のＦ５値が高く、フィルム表面の突起数を規定することにより、巻き取り時のテンションによる伸びを抑え、巻回性とつぶれ性に優れたコンデンサ誘電体用ポリエステルフィルムが開示されている。
【００１０】
また、特開昭５７−２２０２１号公報には同じく縦方向のＦ５値が高く、特定の架橋高分子粒子を含有することで巻き取り時のテンションによる伸びを抑え、かつ製膜延伸時の粒子の破壊を抑えられるので耐電圧性やＣＲ値が低下しないコンデンサ誘電体用ポリエステルフィルムが開示されている。
【００１１】
さらに、特開平３−２４６８１４号公報には縦方向と横方向のＦ５値の和が高く、特定の架橋高分子粒子を含有することで巻き取り時のテンションによる伸びを抑え、かつ巻回性とつぶれ性に優れたコンデンサ誘電体用ポリエステルフィルムが開示されている。
【００１２】
さらにまた、特開平２−２５１５３８号公報や特開平２−２５２２２６号公報にはフィルムの複屈折率を規定し縦方向の強力化を行うと共に、特定の粒子を含有せしめることで巻き取り時のテンションによる伸びを抑え、巻回性とつぶれ性に優れたコンデンサ用ポリエステルフィルムが開示されている。
【００１３】
さらにまた、特開平２−２０７５１７号公報にはフィルムの複屈折率と縦方向のＦ５値および熱収縮率を規定することで巻き取り時のテンションによる伸びを抑え、巻回性とつぶれ性に優れたコンデンサ用ポリエステルフィルムが開示されている。
【００１４】
しかし、これらに提案されているように、単にフィルムの縦方向を強力化する延伸方式を採用しテンションに対し伸びを抑えるフィルムでは、プレス温度などのフィルムが有するガラス転移温度以上に熱が加わったとき、適度に熱変形を起こすだけの伸びしろがないために均一にプレスできなくなり、プレス形状の不良率を抑えることができず誘電損失が悪い不良品が多く発生し、生産性が低下する原因となっていた。
【００１５】
また他方で現在、コンデンサの小型化、静電容量の増大、コストダウンの観点から、誘電体の薄膜化が強く求められている。薄膜化の利点として、たとえば厚さ５．０μｍのポリエステルフィルムを誘電体として用いた定格電圧５００Ｖ、静電容量０．１μＦのコンデンサ素子について、誘電体となるポリエステルフィルムの厚みを４．５μｍにすると静電容量は誘電体の厚みに反比例する関係にあるので、静電容量が同じコンデンサ素子を製造する場合コンデンサ素子の体積を約１９％低減することができる。一方、コンデンサ素子の体積が同じコンデンサ素子を製造すると静電容量は１．２倍とすることができる。ただし、薄膜化により耐電圧性が低下するので定格電圧５００Ｖの保証が得られなくなる欠点がある。
【００１６】
上述した如く、誘電体となるポリエステルフィルムの薄膜化を実現するためには、薄膜化による耐電圧性の低下を補うだけの耐電圧性の向上が要求される。耐電圧性の向上に際しては、コンデンサに加工する前のポリエステルフィルムの耐電圧性を向上させることと、コンデンサ加工時の熱的なストレスや機械的なストレスにより耐電圧性が低下しがたいものとする必要がある。
【００１７】
耐電圧性を向上させる目的で特開昭５１−６６３９４号公報、特開昭５３−１２０１６７号公報、特開昭５５−２１１５７号公報、特開昭５５−２２８２６号公報、特開昭５５−１５８６１９号公報、特開昭５７−１１９９２３号公報、特開昭６２−２５９３０４号公報、特開昭６３−６１０２８号公報、特開昭６３−１４１３０８号公報、特開昭６３−２５５９０９号公報、特開昭６３−３１６４１９号公報、特開昭６４−１２１７号公報、特開平１−１１７３０９号公報、特開平２−２７２７１３号公報では特定の粒子やコーティングによる特定表面構造を有するフィルムとする提案があり、特開昭５３−１４７７７４号公報ではフィルム表裏で熱固定温度を変える提案がなされており、また特開昭６１−１０７６１０号公報ではフィルムの平均屈折率と縦方向のＦ５値および面配向度を規定することで作業性と電気特性の両立するコンデンサ用ポリエステルフィルムが提案されている。
【００１８】
しかし、これらに提案された公報には、絶縁抵抗の不良率低減と耐電圧性の向上を両立できるものではなかった。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、特定の熱歪みと屈折率を有するポリエステルフィルムであれば、製品として得られたコンデンサの絶縁抵抗及び耐電圧性が低下しがたいものとすることができることを見い出し本発明に至ったものである。
【００２０】
すなわち本発明の課題は、過酷な条件で製造されたコンデンサの絶縁抵抗及び耐電圧性の悪化を低減させ得るポリエステルフィルムを提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を達成するために次の構成、すなわち、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする二軸配向フィルムであって、該フィルムの下記式（１）で示される長手方向の１２０℃での熱歪みＳ₁₂₀が０．５〜２．５％の範囲にあり、かつ下記式（２）で示される面配向係数ｆｎが０．１６９〜０．１８の範囲にあり、かつ、下記式（３）で示される複屈折Δｎが０．０１〜０．０４の範囲にあることを特徴とするコンデンサ用ポリエステルフィルムからなるものである。
Ｓ₁₂₀＝（Ｌ₁₂₀−Ｌ₄₀）／Ｌ₄₀ × １００（％） （１）
（ここでＬ₁₂₀は１２０℃でのフィルムサンプル長であり、Ｌ₄₀は４０℃でのフィルムサンプル長である。）
ｆｎ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺＤ （２）
（ここで、ｎＭＤ、ｎＴＤ、ｎＺＤはそれぞれフィルムの長手方向、幅方向、厚さ方向の屈折率である。）
Δｎ＝ｎＭＤ−ｎＴＤ （３）
（ここで、ｎＭＤとｎＴＤはそれぞれフィルムの長手方向と幅方向の屈折率である。）
【００２２】
本発明に係るフィルムコンデンサは、このようなコンデンサ用ポリエステルフィルムを用いたものからなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明におけるポリエステルフィルムのポリエステルとは、ポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルであり、さらに詳しくは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸が用いられ、ジオール成分としてエチレングリコールを主要成分として用いて重縮合し得られるものである。ここで、主成分とはポリエチレンテレフタレートを構成するテレフタル酸とエチレングリコールの合計量が全体の９０重量％以上であることを示し、１０重量％以下であれば第３成分が共重合されたり、ブレンドされていてもよい。
【００２４】
共重合成分としてはテレフタル酸以外のジカルボン酸成分、エチレングリコール以外のジオール成分が好ましく用いられる。
【００２５】
共重合成分として用いられるジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、２,６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、トリメチルアジピン酸、セバシン酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタール酸、ピメリン酸、２,２−ジメチルグルタール酸、アゼライン酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、１,３−シクロペンタンジカルボン酸、１,２−シクロヘキサンジカルボン酸、１,４−シクロヘキサンジカルボン酸、１,４−ナフタール酸、ジフェニン酸、４,４’−オキシ安息香酸、２,５−ナフタレンジカルボン酸などを用いることができる。これらのうちイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸が好ましい。
【００２６】
共重合として用いられるジオール成分としては、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１,３−プロパンジオール、１,３−ブタンジオール、１,４−ブタンジオール、１,５−ペンタンジオール、１,６−ヘキサンジオール、１,７−ヘプタンジオール、１,８−オクタンジオール、１,９−ノナンジオール、１,１０−デカンジオール、２,４−ジメチル−２−エチルヘキサン−１,３−ジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−２−ブチル−１,３−プロパンジオール、２−エチル−２−イソブチル−１,３−プロパンジオール、３−メチル−１,５−ペンタンジオール、２,２,４−トリメチル−１,６−ヘキサンジオール、１,２−シクロヘキサンジメタノール、１,３−シクロヘキサンジメタノール、１,４−シクロヘキサンジメタノール、２,２,４,４−テトラメチル−１,３−シクロブタンジオール、４,４’−チオジフェノール、ビスフェノールＡ、４,４’−メチレンジフェノール、４,４’−（２−ノルボルニリデン）ジフェノール、４,４’−ジヒドロキシビフェノール、ｏ−、ｍ−、およびｐ−ジヒドロキシベンゼン、４,４’−イソプロピリデンフェノール、４,４’−イソプロピリデンビス（２,６−ジクロロフェノール）、２,５−ナフタレンジオール、ｐ−キシレンジオール、シクロペンタン−１,２−ジオール、シクロヘキサン−１,２−ジオール、シクロヘキサン−１,４−ジオールなどを用いることができる。これらのうち、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールが好ましい。
【００２７】
またジカルボン酸成分、ジオール成分の他にｐ−オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸等が共重合されていてもよく、さらに、これらは線状構造であるが、３価以上のエステル形成成分を用いて分枝状ポリエステルとすることもできる。
【００２８】
ブレンド物としては、ポリエチレンテレフタレート以外のホモポリエステル、共重合ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等を挙げることができる。
【００２９】
本発明に用いるポリエステルの固有粘度として好ましくは０．５ｄｌ／ｇ以上、さらに好ましくは０．５５ｄｌ／ｇ以上がコンデンサ用において耐電圧性、機械特性の点で好ましく、製膜性や回収性の点からも好ましい。
【００３０】
本発明に用いるポリエステルには、不活性粒子を添加してもよく、不活性粒子としては、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタンなどの無機フィラーおよび有機高分子粒子（例えば架橋ポリスチレン粒子、アクリル粒子）などが挙げられる。
【００３１】
さらに必要に応じて難燃剤、熱安定剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、脂肪酸エステル、ワックス等の有機滑剤等を配合してもよく、これら２種以上を併用してもよい。
【００３２】
本発明中のポリエステルフィルムは機械的特性、電気的特性、生産性の面から二軸延伸されていることが必要である。
【００３３】
二軸延伸の方法としてはインフレーション同時二軸延伸法、ステンター同時二軸延伸法、ステンター逐次二軸延伸法のいずれの延伸方式を採用してもよいが、製膜安定性、厚み均一性の観点でステンター逐次二軸延伸法が好ましい。
【００３４】
本発明中のポリエステルフィルムは本発明の主目的である製造されたコンデンサの絶縁抵抗の悪化を低減させ、耐電圧性を向上させ得るために下記式（１）で示される長手方向の１２０℃での熱歪みＳ₁₂₀が０．５％以上２．５％以下であることが必要である。
Ｓ₁₂₀＝（Ｌ₁₂₀−Ｌ₄₀）／Ｌ₄₀ × １００（％） （１）
（ここでＬ₁₂₀は１２０℃でのフィルムサンプル長であり、Ｌ₄₀は４０℃でのフィルムサンプル長である。）
【００３５】
Ｓ₁₂₀が０．５％未満では熱プレスが不十分となりコンデンサの形状が不均一となり形状面での不良品となる。一方、２．５％を越えると絶縁抵抗及び耐電圧性が悪化する。ポリエステルフィルムの長手方向の１２０℃での熱歪みＳ₁₂₀は１．０〜１．８％であることが更に好ましい。ポリエステルフィルムの長手方向の１２０℃での熱歪みＳ₁₂₀を０．５〜２．５％とする手法は特に限定しないが、できる限り延伸倍率を高倍にする製膜方法、フィルムの長手方向または幅方向の一方向に過度に延伸しない製膜方法、あるいはそれらの併用が好ましく採用される。
【００３６】
本発明において絶縁抵抗及び耐電圧性の観点から、下記式（２）で示される面配向係数ｆｎは０．１６９〜０．１８の範囲にあることが必要である。面配向係数ｆｎが０．１６９未満では絶縁抵抗や耐電圧性が不十分であり、面配向係数ｆｎが０．１８を越えるとポリエステルフィルムの製膜中に破れが多発し生産性が低下する。面配向係数ｆｎのさらに好ましい範囲は０．１７１〜０．１７８である。
ｆｎ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺＤ （２）
（ここで、ｎＭＤ、ｎＴＤ、ｎＺＤはそれぞれフィルムの長手方向、幅方向、厚さ方向の屈折率である。）
【００３７】
本発明のポリエステルフィルムは耐電圧性を向上させ得るために下記式（３）で示される複屈折Δｎが０．０１〜０．０４の範囲にあることが必要である。
Δｎ＝ｎＭＤ−ｎＴＤ （３）
（ここで、ｎＭＤとｎＴＤはそれぞれフィルムの長手方向と幅方向の屈折率である。）
【００３８】
複屈折Δｎが０．０１未満では、フィルム長手方向への高分子鎖の配向が不十分であるため耐電圧性が低下する場合があり、０．０４を超えると高分子鎖の配向のバランスが大きく崩れており耐電圧性の低下や絶縁抵抗が悪化する場合がある。複屈折Δｎのさらに好ましい範囲としては０．０１５〜０．０３である。
【００３９】
本発明において得られたポリエステルフィルムを４０〜８０℃でエージングを行うことが絶縁抵抗と耐電圧性をさらに安定化させる観点で好ましい。この理由は定かではないが、エージングによりフィルム中の非晶鎖の自由体積が緩和され、絶縁欠陥が減少するからではないかと考えられる。エージングを行う時間は、１０時間以上が絶縁抵抗を良化する点から好ましく、さらに好ましくは２４時間以上である。
【００４０】
本発明のポリエステルフィルムを示差走査熱量計にて測定したときに、７０〜１２０℃において吸熱ピークを有することが好ましく、より好ましくは９０〜１１０℃において吸熱ピークを有する。該吸熱ピークは４０〜８０℃で１０時間以上熱処理することによって現れるもので熱処理の効果を熱的に確認できるからである。また、吸熱ピークの熱量が０．０５〜１Ｊ／ｇであるとコンデンサの絶縁抵抗や耐電圧性をさらに良化するため好ましい。吸熱ピークの熱量が０．０５Ｊ／ｇ未満では絶縁抵抗や耐電圧性が良化しない場合があり、１Ｊ／ｇを越えるとポリエステルフィルムの平面性が低下する場合があるので巻き取り性が悪くなり、コンデンサ素子が作成しにくくなる。吸熱ピークの熱量としてさらに好ましくは０．１〜０．８Ｊ／ｇである。
【００４１】
本発明のポリエステルフィルムの表面は、取り扱い性、滑り性、ブロッキング防止性、コンデンサ素子のプレス性、耐電圧性、セルフヒール性の点から、中心線平均表面粗さＲａが１０〜９０ｎｍの範囲にあることが好ましく、より好ましい範囲は２０〜８０ｎｍである。
【００４２】
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも片面に金属層を設けた金属化ポリエステルフィルムとしてコンデンサに使用されることが本発明の絶縁抵抗を良化する効果を最大限に活かす上で好ましい。本発明のポリエステルフィルムを金属箔とともに巻き取りコンデンサとする箔巻きコンデンサでは本発明のポリエステルフィルムを使用しなくとも絶縁抵抗が安定する場合がある。
【００４３】
本発明のポリエステルフィルムの少なくとも片面に金属層を設ける手法は真空蒸着法、スパッタリング法等あるが特に限定しない。ただし、経済性から真空蒸着法が好ましく採用される。真空蒸着法では、真空中で冷却ロールに密着したポリエステルフィルムに蒸発源からの金属を蒸着させ、ポリエステルフィルム上に金属層を形成する。
【００４４】
この蒸発源としては抵抗加熱方式のボート形式や、輻射あるいは高周波加熱によるルツボ形式や、電子ビーム加熱による方式などがあるが、特に限定されない。
【００４５】
この蒸着に用いる金属としては、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｎなどの金属が好ましいが、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｆｅなども使用できる。これらの金属はその純度が９９％以上、望ましくは９９．５％以上の粒状、ロッド状、タブレット状、ワイヤー状あるいはルツボの形状に加工したものが好ましい。
【００４６】
また、この蒸着の場合は、特にアルミニウムが生産性、コスト面から好ましく、少なくとも片面にアルミニウムを蒸着して、アルミニウム金属層を設けるが、このときアルミニウムと同時あるいは逐次に例えばニッケル、銅、金、銀、クロム、亜鉛などの他の金属成分も蒸着することができる。
【００４７】
次に本発明のポリエステルフィルムの製造方法について説明するが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
まず、原料となるポリエステルを押出機にて溶融押出し、冷却ロール上でガラス転移点以下に冷却、キャストし、ガラス転移点Ｔｇ以上に加熱した後、長手方向に２．８〜７．５倍延伸し、さらにステンターにて基材ポリエステルのＴｇから１２０℃の温度範囲に予熱した後、３〜１２倍に幅方向に延伸し、必要により弛緩しながら基材ポリエステルの融点未満の温度、好ましくは２００〜２５０℃の範囲で熱固定し、巻き取ることにより製造される。なお、熱歪みＳ₁₂₀、複屈折Δｎを本発明の範囲内にするには、長手方向に段階的に数回に分けて延伸したり、幅方向に延伸後、再度長手方向および幅方向に延伸する方法が好ましく用いられる。
【００４８】
次に金属化ポリエステルフィルムとする場合には、少なくとも片面にアルミニウムを蒸着してコンデンサの内部電極となるアルミニウム蒸着膜を設けるが、この時アルミニウムと同時あるいは逐次にたとえばニッケル、銅、金、銀、クロム、亜鉛などの他の金属成分を蒸着することもできる。また、蒸着膜上にオイルなどで保護層を設けることもできる。アルミニウムの蒸着膜の厚さはコンデンサの電気特性とセルフヒール性の点から２０〜１００ｎｍ（または表面電気抵抗で１〜５Ω／□）であることが望ましい。
【００４９】
必要により、蒸着後に特定の温度でエージング処理を行ったり、再度オフラインで熱処理を行ったりすることができる。また、絶縁もしくは他の目的で、この金属化フィルムの少なくとも片面にコーティングを施すこともできる。
【００５０】
こうして得られたフィルムは公知の方法で積層もしくは巻回してフィルムコンデンサを得ることができる。巻回型フィルムコンデンサを例示するならば、金属化するフィルムの両面にアルミニウムを真空蒸着する。その際、長手方向に走るマージン部を有するストライプ状に蒸着する（表面と裏面のパターンは交互になるようにずらして蒸着する）。次に表面の各蒸着部の中央と各マージン部の中央に刃を入れてスリットし、表面が一方にマージンを有し、裏面が反対側にマージンを有するような、テープ状の巻取リールにする。得られたリールと、金属化しない合わせフィルム各１本ずつを、幅方向に金属化フィルムが合わせフィルムよりはみ出すように２枚重ね合わせて巻回し、巻回体を得る。この巻回体から芯材を抜いてプレスし、両端面にメタリコンを溶射して外部電極とし、メタリコンにリード線を溶接して巻回型コンデンサ素子を得る。
【００５１】
本発明における特性値の測定方法、並びに評価方法は次のとおりである。
（１）熱歪みＳ₁₂₀
真空理工（株）製測定モジュールＴＭ−９４００型およびデータ解析装置として同社製熱分析システムＭＴＳ−９０００型を用いて、フィルムサンプルを幅５ｍｍのフィルム長手方向に長い短冊状にサンプリングし、長手方向に一定荷重１９．６ＭＰａを負荷させた状態で室温から昇温速度１０℃／ｍｉｎで昇温した。このとき、４０℃でのフィルムサンプル長Ｌ₄₀と１２０℃でのフィルムサンプル長Ｌ₁₂₀を求め、次式により熱歪みＳ₁₂₀を算出した。
Ｓ₁₂₀＝（Ｌ₁₂₀−Ｌ₄₀）／Ｌ₄₀ × １００（％） （１）
【００５２】
（２）面配向係数ｆｎ、複屈折Δｎ
ＪＩＳ−Ｋ７１０５に規定された方法に従って、ナトリウムＤ線を光源としてアッベ屈折率計を用いて長手方向、幅方向、厚さ方向の屈折率を測定した（それぞれｎＭＤ、ｎＴＤ、ｎＺＤとする）。ここで、マウント液はヨウ化メチレンを用い、２５℃、６５％ＲＨにて測定した。次に下記式（２）により面配向係数ｆｎ、下記式（３）により複屈折Δｎを算出した。
面配向係数ｆｎ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺＤ （２）
複屈折Δｎ＝ｎＴＤ−ｎＭＤ （３）
【００５３】
（３）示差走査熱量計による測定
示差走査熱量計として、セイコー電子工業（株）製ＤＳＣ（ＲＤＣ２２０）、データ解析装置として同社製ディスクステーション（ＳＳＣ／５２００）を用いて、フィルムサンプル約１０ｍｇをアルミパンに装着し、室温から昇温速度４０℃／ｍｉｎで昇温した。このとき７０〜１２０℃に吸熱ピークが観測されるか否かを確認した。
また、吸熱ピークが観測されたものについて、ピーク面積から熱量を算出した。ピーク面積は、昇温することによりベースラインから吸収側にずれ、更に昇温を続けベースラインに戻るまでの面積であり、ずれ始める温度位置から終了位置までを直線で結び、この面積Ａを求めた。同じ条件でフィルムサンプルと同じ重量に秤量したＩｎ（インジウム）で測定しその面積Ｂを求め、次式により吸熱ピークの熱量を求めた。
吸熱ピークの熱量（Ｊ／ｇ）＝２８．５×Ａ／Ｂ
【００５４】
（４）固有粘度
オルトクロロフェノール中、２５℃で測定した溶液粘度より次式から計算される値を用いた。即ち、
ηsp／Ｃ＝［η］＋２Ｋ［η］Ｃ
ここで、ηsp＝（溶液粘度／溶媒粘度）−１、Ｃは溶媒１００ｍｌあたりの溶解ポリマー重量（ｇ／１００ｍｌ）、Ｋはハギンス定数（０．３４３）であり、溶液粘度と溶媒粘度はオストワルド粘度計にて測定した。
【００５５】
（５）中心線平均表面粗さＲａ
ＪＩＳ−Ｂ６０１０に準じて測定した。
【００５６】
（６）絶縁抵抗
０．１μＦのコンデンササンプル１０００個を２３℃、６５％ＲＨの雰囲気下において、ＹＨＰ社製 超絶縁抵抗計４３２９Ａにて印加電圧５００Ｖでの１分値として測定し、絶縁抵抗が５０００ＭΩ未満のコンデンササンプルを不良品として以下の基準で判定した。なお、本発明において◎、○と△を合格とした。
不良品が１０個未満 ： ◎
不良品が１０個以上２０個未満 ： ○
不良品が２０個以上５０個未満 ： △
不良品が５０個以上 ： ×
【００５７】
（７）耐電圧性
１０００個のコンデンササンプルについて、電圧を１００Ｖ／ｓｅｃの割合で昇圧しながら印加し、コンデンサに絶縁破壊が発生し、５ｍＡ以上の電流が流れた時点の電圧（破壊電圧）を測定する。得られた破壊電圧を誘電体として使用したポリエステルフィルムの単位厚みあたりに換算し、コンデンササンプル１０００個の平均値として耐電圧を求めた。なお、コンデンサの容量が大きく、充電電流のみで５ｍＡ以上の電流が流れる場合は該電流値を充電電流と絶縁破壊電流を分離できる適切な値に設定する。本発明において４３０Ｖ／μｍ以上の耐電圧のコンデンサについて合格とした。
【００５８】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づき説明する。
比較例１
ポリエステルフィルムのポリエステルとして平均粒径が１．１μｍの凝集シリカを０．１％添加した固有粘度が０．６５のエチレンテレフタレート単独縮重合体のポリエチレンテレフタレートを用い、１８０℃で真空乾燥した後、押出機に供給し、２８５℃で溶融させ、Ｔダイよりシートを吐出させ、２５℃の冷却ドラムにて冷却固化せしめ未延伸のシートを作成した。このシートを９５℃に加熱し、長手方向に３．０倍延伸し、引き続き幅方向に１１０℃で３．５倍に延伸し、２３０℃で幅方向に５％弛緩しつつ熱処理した後に冷却せしめて巻き取り、厚さ５μｍのポリエステルフィルムを得た。
【００５９】
次に、得られたポリエステルフィルムの片面に表面抵抗値が２Ω／□となるようにアルミニウムを真空蒸着した。その際、長手方向に走るマージン部を有するストライプ状に蒸着した（蒸着部の幅５８ｍｍ、マージン部の幅２ｍｍの繰り返し）。次に各蒸着部の中央と各マージン部の中央に刃を入れてスリットし、左もしくは右に１ｍｍのマージンを有する全幅３０ｍｍのテープ状の巻取リールとした。
【００６０】
得られたリールの左マージンおよび右マージンのもの各１枚づつを重ね合わせて巻回し、静電容量０．１μＦのコンデンサ素子を得た。このコンデンサ素子を１３０℃、２０ｋｇ／ｃｍ²の温度、圧力で５分間プレスした。これに両端面にメタリコンを溶射して外部電極とし、メタリコンにリード線を溶接して外装としてエポキシ樹脂で硬化させ巻回型コンデンサとし、１００℃で１２時間エージングした。その後、コンデンサに直流８００Ｖにて３０秒間の電圧処理を１回行い、さらに２本リード線に印加する電極の正負を逆転させてもう１回行いコンデンサの評価を行った。フィルム物性およびコンデンサの評価結果を表１に示す。
【００６１】
実施例１
長手方向の延伸を１１０℃で２倍に延伸し、さらに８５℃に冷却して２．３倍延伸し、次いで幅方向の延伸を９０℃で４．４倍に延伸し巻き取ったポリエステルフィルムを６０℃で４８時間エージングを行ったこと以外は比較例１と同様にコンデンサを作製した。フィルム物性およびコンデンサの評価結果を表１に示す。
【００６２】
実施例２
長手方向及び幅方向に延伸後、再度長手方向に１２０℃で１．８５倍延伸し、次いで幅方向に１２５℃にて１．２倍延伸し、２３０℃で幅方向に５％弛緩しつつ熱処理した後に冷却せしめて巻き取ったポリエステルフィルムを用い、かつ巻き取ったポリエステルフィルムを６０℃で８時間エージングを行った以外は比較例１と同様にコンデンサを作製した。フィルム物性およびコンデンサの評価結果を表１に示す。
【００６３】
実施例３
長手方向及び幅方向に延伸後、再度長手方向に１２０℃で１．８５倍延伸し、次いで幅方向に１２５℃にて１．２倍延伸したこと以外は比較例１と同様にコンデンサを作製した。フィルム物性およびコンデンサの評価結果を表１に示す。
【００６４】
実施例４
ポリエステルフィルムのポリエステルとして平均粒径が１．１μｍの凝集シリカを０．０１％添加した固有粘度が０．６５のエチレンテレフタレート単独縮重合体のポリエチレンテレフタレートを用い、長手方向の延伸を１１０℃で２倍に延伸し、さらに８５℃に冷却して２．３倍延伸し、次いで幅方向の延伸を９０℃で４．２倍に延伸したこと以外は比較例１と同様にコンデンサを作製した。フィルム物性およびコンデンサの評価結果を表１に示す。
【００６６】
比較例２
長手方向の延伸倍率を３．３倍に延伸し、幅方向の延伸倍率を４．６倍にしたこと以外は比較例１と同様にコンデンサを作製した。フィルム物性およびコンデンサの評価結果を表１に示す。
【００６７】
比較例３
長手方向の延伸倍率を３．８倍にし、幅方向の延伸倍率を３．７倍にしたこと以外は比較例１と同様にコンデンサを作製した。フィルム物性およびコンデンサの評価結果を表１に示す。
【００６８】
比較例４
長手方向の延伸倍率を３．５倍に延伸し、幅方向の延伸倍率を４倍にしたこと以外は比較例１と同様にコンデンサを作製した。フィルム物性およびコンデンサの評価結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】

【００７０】
【発明の効果】
本発明のコンデンサ用ポリエステルフィルムによれば、コンデンサとしたときの絶縁抵抗及び耐電圧性にも優れた安全性の高いコンデンサとすることができる。また、コンデンサの誘電体として従来比で薄膜化したポリエステルフィルムを使用することができる。

Claims (4)

1. ポリエチレンテレフタレートを主成分とする二軸配向フィルムであって、該フィルムの下記式（１）で示される長手方向の１２０℃での熱歪みＳ₁₂₀が０．５〜２．５％の範囲にあり、かつ下記式（２）で示される面配向係数ｆｎが０．１６９〜０．１８の範囲にあり、かつ、下記式（３）で示される複屈折Δｎが０．０１〜０．０４の範囲にあることを特徴とするコンデンサ用ポリエステルフィルム。
   Ｓ₁₂₀＝（Ｌ₁₂₀−Ｌ₄₀）／Ｌ₄₀ × １００（％） （１）
   （ここでＬ₁₂₀は１２０℃でのフィルムサンプル長であり、Ｌ₄₀は４０℃でのフィルムサンプル長である。）
   ｆｎ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺＤ （２）
   （ここで、ｎＭＤ、ｎＴＤ、ｎＺＤはそれぞれフィルムの長手方向、幅方向、厚さ方向の屈折率である。）
   Δｎ＝ｎＭＤ−ｎＴＤ （３）
   （ここで、ｎＭＤとｎＴＤはそれぞれフィルムの長手方向と幅方向の屈折率である。）
2. 示差走査熱量計にて測定したときに、７０〜１２０℃において吸熱ピークを有し、該吸熱ピークの熱量が０．０５Ｊ／ｇ以上１Ｊ／ｇ未満であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ用ポリエステルフィルム。
3. フィルムの少なくとも片面に金属層を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサ用ポリエステルフィルム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のコンデンサ用ポリエステルフィルムを用いたフィルムコンデンサ。