JPH10284340A

JPH10284340A - コンデンサ用熱可塑性樹脂フィルム

Info

Publication number: JPH10284340A
Application number: JP9093684A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Sato; 嘉記佐藤; Yoshio Meguro; 義男目黒
Original assignee: Diafoil Co Ltd
Current assignee: Diafoil Co Ltd
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸着工程でのフィルムの熱負け等のトラブル
を防止し、かつ高度な耐電圧特性、耐久性を与えること
のできる、コンデンサ誘電体用二軸配向熱可塑性樹脂フ
ィルムを提供する。【解決手段】平均粒径（ｄ50）が０．３〜２．０μｍ
でかつ粒度分布値（ｄ25／ｄ75）が２．０以下の粒子Ａ
を０．０１〜１．０重量％含有し、フィルム表面の最大
高さ（Ｒｍａｘ）が１．５μｍ以下、フィルム厚みが
０．３〜３．０μｍであることを特徴とするコンデンサ
用熱可塑性樹脂フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ用二軸
配向熱可塑性樹脂フィルムに関する。詳しくは、本発明
は、極めて薄いフィルムを用いて、蒸着コンデンサを製
造する場合に、蒸着工程でのフィルムの熱負け等のトラ
ブルを防止し、かつ高度な耐電圧特性、耐久性を与える
ことのできる、コンデンサ誘電体用二軸配向熱可塑性樹
脂フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器等の発達に伴い、それに
使用されるコンデンサへの要求特性も一段と厳しくなっ
ている。かかる要求特性として、良好な電気特性、耐久
性、小型化、および低価格等が挙げられる。かかる要求
に対応するため、近年極めて薄いフィルムに蒸着を施
し、ラッカリングで誘電体を形成して積層構造の素子形
成する、いわゆる積層コンデンサが用いられている。か
かるコンデンサに使用されるフィルムは、極めて薄いこ
とに加え、高度な要求特性を満足しなければならない。
すなわち、例えば３μｍ以下の薄いフィルムの場合は、
取扱い性や加工時の走行性を良好とし、傷の発生等によ
る特性低下を防止するため、フィルム表面の粗度を適当
な範囲に調節することが必要となる。一方、取扱い性を
向上するためフィルムに多量の粒子を含有させたり、大
きな粒子を含有させると電気的特性、耐久性に悪影響を
及ぼすようになる。したがって、かかる電気的悪影響が
なく、かつ取扱い性の優れたフィルムが、これからの電
子機器に用いる小型コンデンサの誘電体として要求され
ている。

【０００３】特に向上の要求が強い電気的特性として、
耐電圧特性や絶縁抵抗特性が挙げられ、常温から高温ま
で広い温度範囲で高度な特性を有することが必要であ
る。フィルムの厚みが薄い場合は、特に良好な耐電圧特
性と、絶縁抵抗が要求される。耐電圧特性に悪影響を与
える因子としてフィルム中に存在する異物や、厚み斑等
が挙げられる。フィルムの取扱い性を向上させるため、
フィルム中に微粒子を添加する方法が採用されるが、か
かる微粒子に含まれる凝集物や粗大粒子等の異物が耐電
圧特性に影響する。さらに、フィルム表面の粗大突起や
フィルムの厚み斑が原因で、ラッカー層の均一性が低下
し、その耐電圧特性の低下を引き起こしてしまうことが
ある。これらの観点から、フィルムの表面は極めて均
一、かつ特定の突起形状を有する状態に保たれていなけ
ればならない。

【０００４】最近は、かかる高度な電気的特性に加え、
フィルム自身の価格が低いことが要求され、高いコスト
がかかる方法は現実的には採用できないばかりか、さら
なるコスト削減が可能となる方法が求められている。二
軸配向熱可塑性樹脂フィルムの中でもポリエステルフィ
ルムは、機械的性質、耐熱性、電気的特性、耐薬品性
等、各種の特性を高度にバランス良く有し、コストパフ
ォーマンスの点で優れるため、コンデンサ用として使用
されているが、更なる特性向上の要求が強く、それらを
満足できるフィルムが望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、蒸着
フィルムコンデンサの誘電体として用いるフィルムにお
いて、蒸着工程でのフィルムの熱負け等のトラブルを防
止し、かつ高度な耐電圧特性、耐久性を与えることので
きる、コンデンサ誘電体用二軸配向熱可塑性樹脂フィル
ムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
鑑み鋭意検討を行った結果、特定の粒子を含有すること
により表面形状が設計された熱可塑性樹脂フィルムを用
いれば、極めて薄いフィルムとして製造した場合でも、
フィルム加工時のフィルム熱負け等のトラブルを防止で
き、高度な耐電圧特性と、広い温度範囲での良好な電気
的特性が得られ、コンデンサ誘電体として優れた特性を
有することを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の要旨は、平均粒径（ｄ
50）が０．３〜２．０μｍでかつ粒度分布値（ｄ25／ｄ
75）が２．０以下の粒子Ａを０．０１〜１．０重量％含
有し、フィルム表面の最大高さ（Ｒｍａｘ）が１．５μ
ｍ以下、フィルム厚みが０．３〜３．０μｍであること
を特徴とするコンデンサ用熱可塑性樹脂フィルムに存す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明におけるフィルムを構成する熱可塑性樹脂の例と
して、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリメチルペン
テン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂が挙げられ
る。これらの中でも電気特性と機械的特性が良好で、比
較的安価である点からポリエステルが好ましい。

【０００９】ここで言うポリエステルとは、芳香族ジカ
ルボン酸成分と、グリコール成分とからなるポリエステ
ルを指し、特に繰り返し単位の８０％以上がエチレンテ
レフタレート単位またはエチレン−２，６−ナフタレー
ト単位または１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレ
フタレート単位を有するポリエステルが好適である。ま
た、かかるポリエステルは他の第三成分が共重合されて
いてもよい。芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフ
タル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸以外に、
例えば、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セバシ
ン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、オキシカル
ボン酸（例えば、ｐ−オキシエトキシ安息香酸等）等を
用いることができる。グリコール成分としては、エチレ
ングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール以
外に、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール等の一種または二種以上を用いる
ことができる。また、これらのポリエステルの混合物で
あってもよい。

【００１０】かかるポリエステルの極限粘度は、通常
０．４５以上、好ましくは０．５０〜１．０、さらに好
ましくは０．５２〜０．８０の範囲である。極限粘度が
０．４５未満では、フィルム製造時の生産性が低下した
り、フィルムの機械的強度が低下したりすることがあ
る。一方、ポリマーの溶融押出安定性の点から、極限粘
度は１．０を超えないことが好ましい。

【００１１】また、本発明の熱可塑性樹脂は、フィルム
の絶縁抵抗特性を高度に満足するため、溶融時の体積固
有抵抗値（ρ値）が、５．０×１０⁸Ω・ｃｍを超える
ことが好ましい。ここでいうρ値は、フィルムを溶融し
て、その温度を押出成形温度に保ち、電極を挿入して測
定した抵抗値である。例えば、ポリエチレンテレフタレ
ートの場合は、２８５℃にて測定する。ρ値が５．０×
１０⁸Ω・ｃｍ以下の場合は、フィルムの絶縁抵抗特性
が、特に８０℃以上の温度範囲で低下する傾向がある。
ポリエステルの場合、ρ値を上記範囲とするために、ポ
リエステル製造時に添加する触媒金属の量を少なくす
る、あるいは金属の活性を低下させるために、リン酸、
あるいはリン酸エステル等のリン化合物を添加する方法
が用いられる。リン化合物の添加量［Ｐ］は、エステル
化またはエステル交換反応触媒の金属量［Ｍ］に対し、
モル比として［Ｐ］／［Ｍ］が０．８〜２．０の範囲と
なるように選択すればよい。

【００１２】ポリエステルの製造時は反応触媒として金
属成分を使用し、それがポリエステル中に含有されるた
め、かかるρ値の上限は、通常１．０×１０¹⁰Ω・ｃｍ
程度である。本発明においては、フィルムに滑り性を与
えて取扱い性を向上する目的や、フィルム製造時のキズ
の発生防止を目的として、フィルムに粒子を含有させ、
フィルム表面に適度な突起を形成させるが、本発明の特
徴は、かかる粒子として特定の粒子を用いることにあ
る。すなわち、本発明者らの知るところによると、特定
の粒子を含有させた場合に、フィルム取扱い性と電気特
性とが同時に向上される。すなわち、平均粒径（ｄ50）
が０．３〜２．０μｍ、粒度分布値（ｄ25／ｄ75）が
２．０以下の粒子Ａを０．０１〜１．０重量％含有させ
た場合に、高度な特性が得られる。

【００１３】粒子Ａの平均粒径が上記した範囲より大き
い場合は、フィルム自身の絶縁抵抗低下や、粒子のフィ
ルム表面からの脱落による絶縁欠陥の発生、フィルム粗
面化によりラッカー層の厚み均一性が低下して、誘電体
として存在するラッカー層の絶縁抵抗特性が低下する等
の問題が発生するようになるため好ましくない。粒子Ａ
の平均粒径は、好ましくは１．７μｍ以下、さらに好ま
しくは１．５μｍ以下である。

【００１４】粒子Ａの粒度分布値が上記した範囲より大
きいと、粗大粒子を含有するようになり、平均粒径が大
きすぎる場合と同様の問題を発生させてしまう。粒度分
布値は好ましくは１．８以下、さらに好ましくは１．７
以下である。粒度分布値の下限は、粒子製造効率、コス
ト等の点から通常１．１、好ましくは１．２である。一
方、粒子Ａの平均粒径が０．３μｍ未満の場合は、フィ
ルムの走行性を向上させる効果が不十分になることに加
え、フィルムに傷が発生する等の理由で絶縁抵抗特性が
低下する問題が生ずるようになる。粒子Ａの平均粒径
は、好ましくは０．４μｍ以上、さらに好ましくは０．
５μｍ以上である。

【００１５】粒子Ａの含有量に関しては、上記した範囲
未満の場合は、フィルム表面の突起が不足して滑り性が
不十分となる。一方、含有量が多すぎると、粒子の脱落
が起こりやすくなったり、粒子が凝集して粗大突起を形
成し、絶縁欠陥等の問題が生ずるようになる。粒子Ａの
含有量は、好ましくは０．０５重量％以上、さらに好ま
しくは０．１重量％以上であり、また、１．０重量％以
下が好ましく、０．８重量％以下がさらに好ましい。

【００１６】また、上記した要件を満たす粒子Ａに加
え、平均粒径０．５μｍ未満、粒径分布値３．０以下の
粒子Ｂを、２．０重量％以下、好ましくは１．０重量％
以下の範囲で含有させることができる。かかる平均粒径
の小さい粒子Ｂを同時に含有させることにより、フィル
ム製造工程や加工工程での表面の傷発生を防止すること
ができ、コンデンサの絶縁抵抗特性の低下を防止するこ
とができる。かかる粒子の平均粒径は、さらに好ましく
は０．４μｍ未満、特に好ましくは０．３μｍ未満であ
る。一方、粒子Ｂの平均粒径が０．１μｍ未満では、傷
防止の効果は小さくなる。かかる小粒子として、凝集形
態や連鎖状の粒子を使用する場合であっても、後述する
方法で測定した平均粒径が上記した範囲であれば使用で
きる。

【００１７】本発明において使用できる粒子の例として
は、炭酸カルシウム、シリカ、リン酸カルシウム、カオ
リン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウ
ム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、
硫化モリブデン等の無機粒子、架橋高分子粒子、シュウ
酸カルシウム等の有機粒子、およびポリエステルの場
合、重合時に生成させる析出粒子を挙げることができ
る。

【００１８】本願発明においては、上記した平均粒径
０．３〜２．０μｍおよび粒径分布値２．０以下の要件
を満たす粒子Ａとして、炭酸カルシウム、シュウ酸カル
シウムを特に好ましく使用する。かかる粒子の場合、粒
子の脱落が起こりにくく、かつ良好な電気特性を与える
ことができる。一方、実質的に球状のシリカ粒子や、球
状の架橋高分子粒子を、平均粒径０．３〜２．０μｍお
よび粒径分布値２．０以下の要件を満たす粒子Ａとして
含有させることは好ましくない。ここで言う実質的に球
状の粒子とは、例えば特開昭６３−３１７５３３号公報
に記載されているような球状のシリカ粒子や、特開昭６
３−１７８１４４号公報や特開昭６３−１９１８３８号
公報に記載されているような球状の架橋高分子粒子を指
し、粒子が特定の長径と短径の比を有しているものや特
定範囲の体積形状係数を有するものを指す。かかる球状
の粒子は、フィルム製造工程やコンデンサ製造工程でフ
ィルムから脱落して、工程内を汚したり、絶縁欠陥の原
因となったりする問題が発生することがあり、好ましく
ない。特に球状のシリカ粒子は、脱落による工程内汚染
により、蒸着の生産性を著しく低下させることがあるた
め好ましくない。

【００１９】ただし、本発明の要件を満たす粒子を含有
させ、それに加えて、粒子Ａの平均粒径よりも小さい粒
径の球状粒子を含有させることはできる。この場合で
も、球状粒子の粒径は０．５μｍ未満が好ましく、０．
３μｍ未満がさらに好ましい。また、球状粒子の含有量
は０．５重量％以下が好ましく、０．３重量％以下がさ
らに好ましい。

【００２０】また、平均粒径０．５μｍ未満、粒径分布
３．０以下の要件を満たす粒子Ｂとして、本願発明にお
いては、実質的に球形ではない、微細シリカ粒子あるい
は架橋高分子粒子が好ましい。かかる粒子は、電気的特
性に優れるため、フィルムの絶縁抵抗、耐電圧特性を良
好にすることができる。粒子を含む熱可塑性樹脂の製造
に際して、粒子は樹脂の製造中に添加しても樹脂に直接
添加してもよい。特にポリエステルの場合、合成反応中
に添加する場合は、粒子をエチレングリコール等に分散
させたスラリーとして、ポリエステル合成の任意の段階
で添加する方法が好ましい。一方、樹脂に直接添加する
場合は、乾燥した粒子として、または、水あるいは沸点
が２００℃以下の有機溶媒中に分散したスラリーとし
て、２軸混練押出機を用いて樹脂に添加混合する方法が
好ましい。なお、添加する粒子は、必要に応じ、事前に
解砕、分散、分級、濾過等の処理を施しておいてもよ
い。

【００２１】粒子の含有量を調節する方法としては、上
記した方法で高濃度に粒子を含有するマスター原料を作
っておき、それを製膜時に、実質的に粒子を含有しない
原料で希釈して粒子含有量を調節する方法が有効であ
る。また、上記の突起形成剤以外の添加剤として、必要
に応じて、帯電防止剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロ
ッキング防止剤、酸化防止剤、着色剤、光線遮断剤、紫
外線吸収剤などを、コンデンサ特性を悪化させない範囲
内で含有していてもよい。

【００２２】本発明のフィルムは上記した要件を満たす
ことにより優れた電気特性を有するコンデンサを与える
が、フィルムの厚みが０．３〜３．０μｍという極めて
薄いものの場合にその効果を発揮する。すなわち、本願
発明のフィルムの表面特性の効果が特に発揮されるの
は、誘電体層として薄いラッカー層をフィルム表面に塗
布する工法のコンデンサの場合である。厚いフィルムの
場合にはかかる用途にはあまり用いられず、また、ラッ
カー層を厚くして絶縁特性を向上する対策が採用できる
ため、本願発明のように平坦な表面とする必要性は低
い。一方、フィルム厚みが０．３μｍ未満の薄いフィル
ムは、強度や厚みムラの問題からフィルム製造の生産性
が極めて悪く、実用できる範囲ではない。フィルム厚み
は、好ましくは０．５〜２．５μｍ、さらに好ましくは
１．０〜２．５μｍの場合、本発明の効果がより高度に
発揮され、しかもコンデンサの小型化への寄与が大きく
なる。

【００２３】本発明のフィルムは、最終的に得られる特
性が本発明の用件を満足する限り、多層構造となってい
ても構わない。また、目的とするフィルムと剥離可能な
ポリマー層と、本発明の樹脂層とを共押出法等により積
層したフィルムを製造し、二軸配向フィルムとした後で
剥離する方法を用いてもよい。本発明のフィルムは、蒸
着金属との接着性を高めるため、フィルムの片面または
両面に塗布層を設けてもよい。塗布層を構成する成分と
しては、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポ
リアクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルアルコール、ポリウレタンなどの樹
脂およびこれらの樹脂の共重合体などを挙げることがで
きる。かかる樹脂の一種または二種以上の樹脂を同時に
含有してもよく、また必要に応じて微粒子等の突起形成
剤、帯電防止剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロッキン
グ防止剤、酸化防止剤、消泡剤、増粘剤、塗布性改良剤
などを、コンデンサ特性を悪化させない範囲内で含有し
ていてもよい。

【００２４】上述の塗布液をフィルムに塗布する方法と
しては原崎勇次著、槙書店、１９７９年発行、「コーテ
ィング方式」に示されるリバースロールコーター、グラ
ビアコーター、ロッドコーター、エアドクターコーター
あるいはこれら以外の塗布装置を用いることができる。
塗布層は、フィルム製造工程内で設けてもよいし、フィ
ルム製造後に塗布してもよい。特に塗布厚みの均一性
や、生産効率の点で、フィルム製造工程内で塗布する方
法が好ましい。

【００２５】フィルム製造工程内で塗布する方法として
は、未延伸フィルムに塗布液を塗布し、逐次あるいは、
同時に二軸延伸する方法、一軸延伸されたフィルムに塗
布し、さらに先の一軸延伸方向と直角の方向に延伸する
方法、あるいは二軸延伸フィルムに塗布し、さらに横お
よび／または縦方向に延伸する方法などがある。塗布層
の厚さは、通常０．００５〜０．５μｍの範囲であり、
好ましくは０．０１〜０．２μｍの範囲である。塗布層
の厚さは、コンデンサ小型化の要請からも薄くすること
が好ましい。特に塗布層厚みが０．５μｍを超えると電
気的特性を悪化させることがある。一方、塗布層の厚み
が０．００５μｍ未満の場合には、塗布ムラや塗布ヌケ
が生じやすくなる傾向がある。

【００２６】かくして得られた本発明のフィルムの表面
の最大高さ（Ｒｍａｘ）は１．５μｍ以下であり、好ま
しくは１．３μｍ以下、さらに好ましくは１．１μｍ以
下である。Ｒｍａｘが１．５μｍを超えると、表面が粗
れすぎてフィルム自身の耐電圧特性が低下したり、コン
デンサの耐湿熱特性が悪化する問題や、ラッカー層の厚
み均一性が低下して、ラッカー層の絶縁抵抗特性が低下
する問題が発生することがある。

【００２７】一方、Ｒｍａｘの下限は、フィルムの取り
扱い性、巻き特性等を満足させるため通常０．３μｍ、
好ましくは０．５μｍとする。また、フィルム表面の最
大突起高さに加え、中心線平均粗さ（Ｒａ）が好ましく
は０．０２０〜０．２０μｍ、さらに好ましくは０．０
３０〜０．１２μｍの範囲である場合、フィルム取り扱
い性が良好となり、傷発生によるコンデンサ絶縁特性低
下を防止することができる。

【００２８】さらに、本発明のフィルムの表面の形状に
ついて、三次元粗度計を用いて後述する方法で測定した
突起数に関して、フィルム表面の高さ０．１μｍ以上の
突起数が１０００個／ｍｍ²以上、好ましくは１５００
個／ｍｍ²以上、高さ１．２μｍ以上の突起数が５０個
／ｍｍ²以下、好ましくは３０個／ｍｍ²以下である場
合、取り扱い性と電気特性を高度に満足することができ
るため好ましい。高さ０．１μｍ以上の突起数が１００
０個／ｍｍ²未満の場合は、フィルムの取り扱い性、加
工時の走行性が不良となることがあり、傷発生等による
コンデンサ絶縁特性が低下する恐れがある。一方、高さ
１．２μｍ以上の突起数が５０個／ｍｍ ²を超える場合
は、Ｒｍａｘが大きすぎる場合と同様に、ラッカー層の
絶縁抵抗特性が低下するようになる恐れがある。

【００２９】かかるフィルムの表面特性に加え、フィル
ムの長手方向のヤング率が４．５ＧＰａ以上、好ましく
は５．０ＧＰａ以上である場合、電気特性および蒸着時
の取扱い性がさらに高度となる。すなわち、フィルムに
金属蒸着を行う工程では、フィルムを巻出し、一定の張
力をかけて走行させながら蒸着する。したがって、かか
る張力に対して十分な強度、すなわち高ヤング率を持っ
ていなければ、フィルムは張力に耐えられず、しかも蒸
着による熱により大きなダメージを受けることがある。
本発明者らの知るところによれば、かかるダメージを受
けた場合、蒸着フィルムの耐熱寸法安定性が低下するた
め、コンデンサ製造時の歩留まりが低下したり、得られ
たコンデンサの電気的特性が低下してしまう傾向があ
る。フィルムの長手方向のヤング率が本発明の範囲にあ
るならば、かかる電気特性が高度に満足されるのであ
る。

【００３０】また、本発明のフィルムは、１８０℃で３
分間処理した後の長手方向の収縮率が５．０％以下であ
ることが好ましく、４．０％以下がさらに好ましい。か
かる長手方向の熱収縮率が大き過ぎる場合は、コンデン
サ製造時の熱を受ける工程でフィルムが寸法変化を起こ
し、生産性が悪化したり、コンデンサの寿命が短縮され
てしまう等の問題が起こる。一方、同熱収縮率は好まし
くは１．０％以上、さらには２．０％以上であることが
望ましい。かかる熱収縮率が小さすぎると、蒸着工程で
フィルムと冷却キャンとの密着が不十分になり、熱ダメ
ージを受けやすくなったり、フィルムを積層してコンデ
ンサとする際に、フィルム間の密着を高める効果が得ら
れ難くなる傾向がある。一方、同条件での幅方向の収縮
率は、長手方向の収縮率よりも小さいことが好ましく、
かつ２％未満であることが好ましい。

【００３１】次に、本発明のフィルムの製造法を、本発
明の最も好ましい実施態様であるポリエステルフィルム
に関して具体的に説明する。まず、ポリエステル原料を
押出装置に供給し、ポリエステルの融点以上の温度で溶
融押出してスリット状のダイから溶融シートとして押し
出す。次に、溶融シートを、回転冷却ドラム上でガラス
転移温度以下の温度になるように急冷固化し、実質的に
非晶状態の未配向シートを得る。この場合、シートの平
面性を向上させるため、シートと回転冷却ドラムとの密
着性を高めることが好ましく、本発明においては静電印
加密着法および／または液体塗布密着法が好ましく採用
される。本発明においては、このようにして得られた
シートを二軸方向に延伸してフィルム化するが、その延
伸および熱処理条件を適切な範囲とすることにより、本
発明のフィルムの特徴である配向とヤング率を達成させ
ることができる。二軸延伸条件について具体的に述べる
と、前記未延伸シートをまず第一軸方向にその複屈折率
（Δｎ）が通常０．０８以上、好ましくは０．０９以上
となるように延伸する。延伸温度範囲は７０〜１５０
℃、延伸倍率は２．５〜６倍の範囲とし、温度と倍率を
適宜組み合わせることにより、所望の複屈折率となるよ
うにする。延伸は一段階または二段階以上で行うことが
できる。次に第二軸方向、すなわち第一軸方向と直交す
る方向に一軸配向フィルムを一旦ガラス転移点以下に冷
却するか、または冷却することなく、例えば８０〜１５
０℃の温度範囲に予熱して、さらに同温度範囲で２．５
〜５倍、好ましくは３．０〜４．５倍に延伸を行い、二
軸に配向したフィルムを得る。

【００３２】なお、第一軸方向の延伸を２段階以上で行
うことは、良好な厚さ均一性を達成できるので好まし
い。また、横延伸した後、さらに長手方向に再延伸する
方法も可能であるが、いずれにしても長手方向の総合延
伸倍率を３．５倍以上とすることが好適である。かくし
て得られたフィルムを、２０％以内の伸長、制限収縮、
または定長下で１秒〜５分間熱処理する。この際、熱処
理工程内または熱処理後に長手方向または横方向、ある
いは両方向に再延伸を行ってもよい。

【００３３】本発明においては、ポリエステルフィルム
の場合、密度を１．４０５０ｇ／ｃｍ³未満、さらには
１．４０３０ｇ／ｃｍ³未満とすることが望ましく、か
かる特性を満足するため、上記した熱処理工程の温度を
適宜選択する。熱処理温度は、延伸条件にもよるが、好
ましくは１８０〜２５０℃、さらに好ましくは２００〜
２４０℃の範囲である。熱処理温度が２５０℃を超える
と、フィルム密度が高くなりすぎて高度な電気的特性が
得られなくなることがある。一方、熱処理温度が１８０
℃未満では、フィルムの熱収縮率が大きくなって、コン
デンサ製造時に熱を受ける工程で寸法変化を起こし、コ
ンデンサの生産性を悪化させたり、耐電圧等のコンデン
サ特性が低下する等の問題が生ずることがある。

【００３４】本発明のフィルムを用いてコンデンサを製
造する際、金属蒸着により電極を形成する場合は、蒸着
する金属として、アルミニウム、パラジウム、亜鉛、ニ
ッケル、金、銀、銅、インジウム、錫、クロム、チタン
等が挙げられ、特に好ましい金属はアルミニウムであ
る。なお、上記の金属には金属の酸化物も含まれる。複
数種類の金属を、混合または積層状に蒸着してもよい。

【００３５】金属蒸着膜の厚さは１〜２００ｎｍの範囲
が好ましく、蒸着の方法は、一般的には真空蒸着法であ
るが、エレクトロプレーティング法、スパッタリング法
等の方法によってもよい。なお、金属蒸着層はフィルム
の両面または片面に設ける。また、金属蒸着後に蒸着金
属層の表面処理や他の樹脂による被覆処理を行ってもよ
い。

【００３６】このようにして得られた金属蒸着フィルム
にラッカー層を塗布により形成し、得られたフィルムを
多数枚積層してコンデンサ素子を作り、常法に従って、
例えば、メタリコン、電圧処理、両端面封止、外装形成
などを行ってコンデンサとすることができるが、もちろ
んこれらに限定されるわけではない。

【００３７】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例によって限定されるものではない。なお、実施
例中の評価方法は下記のとおりである。実施例および比
較例中、「部」とあるのは「重量部」を示す。（１）ポリマーの極限粘度［η］（ｄｌ／ｇ）ポリマー１ｇをフェノール／テトラクロロエタン＝５０
／５０（重量比）の混合溶媒１００ｍｌに溶解し、３０
℃で測定した。（２）粒子の平均粒径（ｄ50）（μｍ）および粒度分布
値（ｄ25／ｄ75）島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置（ＳＡ−ＣＰ
３型）で測定した等価球形分布において大粒子側から積
算した積算体積分率５０％の粒径を平均粒径（ｄ50）と
した。また、積算体積分率２５％、および７５％の値を
それぞれｄ25、ｄ75とし、その比の値（ｄ25／ｄ75）を
粒径分布値とした。粒径分布値が小さいほど粒子の粒径
分布がシャープであることを示す。（３）溶融時の体積固有抵抗値（ρ値）（Ω・ｃｍ）フィルムを２８５℃にて溶融し、系内を減圧にする等の
方法で気泡を除去した。同温度に保ったポリマー中に、
ステンレス製の１ｃｍ²の面積を有する電極を２本５ｍ
ｍの間隔で固定して挿入した。電極間に１００Ｖの電圧
をかけ、流れた電流値から比抵抗値を算出した。電流値
は記録計に記録し、電圧をかけ始めてから１秒後の値を
読みとった。（４）最大高さ（Ｒｍａｘ）および中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）（μｍ）（株）小坂研究所製表面粗さ測定機（ＳＥ−３Ｆ）を用
いて次のようにして求めた。すなわち、フィルム断面曲
線からその中心線の方向に基準長さＬ（２．５ｍｍ）の
部分を抜きとり、この抜き取り部分の中心線をｘ軸、縦
倍率の方向をｙ軸として粗さ曲線ｙ＝ｆ（ｘ）で表した
とき、次式で与えられた値を中心線平均粗さ（Ｒａ）と
し、〔μｍ〕で表した。

【００３８】最大高さ（Ｒｍａｘ）は、上記で得られた
フィルム断面曲線の抜き取り部分の、平均線に平行な２
直線で抜き取り部分を挟んだ時、この２直線の間隔を断
面曲線の縦倍率の方向に測定した値を最大高さ（Ｒｍａ
ｘ）とし、〔μｍ〕で表した。最大高さ、中心線平均
粗さは、試料フィルム表面から１０本の断面曲線を求
め、これらの断面曲線から求めた抜き取り部分のそれぞ
れの値の平均値で表した。なお、触針の先端半径は２μ
ｍ、荷重は３０ｍｇとし、カットオフ値は０．０８ｍｍ
とした。

【００３９】

【数１】（５）表面突起個数（株）小坂研究所製三次元表面粗さ測定機（ＳＥ−３Ａ
Ｋ）を用い、触針の先端半径５μｍ、針圧３０ｍｇ、測
定長０．５ｍｍ、サンプリングピッチ１．０μｍ、カッ
トオフ０．２５ｍｍ、縦倍率２００００倍、横倍率２０
０倍、走査本数５００本の条件で突起高さと突起数を測
定した。ここで言う突起高さ（Ｘ，μｍ）は、突起個数
が最大となる点の高さを０レベルとし、このレベルから
の高さをもって突起高さとし、各突起高さにおける突起
数（Ｙ，個／ｍｍ²）の関係を図式化し、分布曲線とし
て表わした。

【００４０】突起高さ０．５μｍ以上、および１．０μ
ｍ以上の突起は、上記方法による突起高さが０．５μｍ
および１．０μｍを越えた突起に対応する突起数のそれ
ぞれの総数をもって表わす。測定は、フィルム長手方向
に３点、それと直角方向に３点、計６点行い、その平均
値を測定値とした。なお、測定フィルムは、平滑なガラ
ス製サンプル台にセットされるが、フィルムとガラスと
の間には液体、空気等を存在させずにガラスに密着させ
るものとする。（６）フィルム厚み（μｍ）フィルムの厚みは重量法により求めた。すなわち、１０
ｃｍ×１０ｃｍの正方形に切り出したフィルム１００枚
の合計重量を測定し、フィルムの密度を用いて算出し
た。なお、フィルムの密度はｎ−ヘプタン／四塩化炭素
による密度勾配管を用いて、２５℃にて測定した。（７）収縮率（％）フィルムを無張力状態で、１８０℃に保ったオーブン中
で３分間熱処理し、その熱処理前後のフィルムの長さを
測定することにより次式にて計算した。

【００４１】

【数２】（上記式中、Ｌ０は熱処理前のフィルム長（ｍｍ）、Ｌ
１は熱処理後のフィルム長（ｍｍ）を意味する）測定は、長手方向、幅方向それぞれ１０点ずつ行い、そ
の平均値を求めた。（８）ヤング率（ＧＰａ）（株）インテスコ製引張試験機インテスコモデル２０
０１型を用いて、温度２３℃、湿度５０％ＲＨに調節さ
れた室内において測定した。すなわち、長さ３００ｍ
ｍ、幅２５ｍｍの試料フィルムを、１０％／分のひずみ
速度で引張り、引張応力−ひずみ曲線の初めの直線部分
を用いて次の式によって計算する。

【００４２】

【数３】Ｅ＝Δσ／Δε （上記式中、Ｅは引張弾性率、Δσは直線上の２点間の
元の平均断面積による応力差、Δεは同じ２点間のひず
み差である）（９）電気的特性評価（コンデンサの製造）以下のようにしてコンデンサを製
造して評価した。すなわち、フィルム両面に、抵抗加熱
型金属蒸着装置を用い、真空室の圧力を１０^-4Ｔｏｒｒ
以下としてアルミニウムを４０ｎｍの厚みに蒸着した。
その際、フィルムの長手方向にマージン部を有するスト
ライプ状に蒸着した。得られた蒸着ポリエステルフィル
ムの表面にポリフェニレンオキサイドからなるラッカリ
ング誘電体膜を塗布により設けた。該フィルムを複数枚
積層し、その両面にポリエステルフィルムの表面にポリ
フェニレンオキサイド膜を有するカバーフィルムを設け
た。かくして得られた複数条のコンデンサ母体を条方向
に分割した。得られたコンデンサ母体を熱処理、メタリ
コン処理した後、条方向と直角方向に鋸刃を用いて切断
し、さらに各コンデンサ素子にリード付け、電圧処理、
エポキシ外装処理を施して、コンデンサを作成した。（ｉ）耐電圧特性１０ｋＶ直流耐電圧試験機を用い、２３℃、５０％ＲＨ
の雰囲気下にて、１０Ｖ／秒の昇圧速度で上昇させ、コ
ンデンサが短絡し、コンデンサとしての機能をた持たな
くなった時の電圧を読み取った。測定は、１１０個のコ
ンデンサについて行い、数値の大きい方から５点、小さ
い方から５点を除外して、１００点の値の平均値を算出
した。（ｉｉ）絶縁抵抗特性（静電容量の測定）横河ヒューレットパッカード社製の
ＬＣＲメータ４２８４Ａ（商品名）を用い、得られたコ
ンデンサの静電容量Ｃ［Ｆ］を測定した。測定は２３
℃、５０％ＲＨの雰囲気下で行った。（絶縁抵抗値の測定）横河ヒューレットパッカード社製
の高抵抗計４３２９Ａ（商品名）を用い、得られたコン
デンサの電極間に１００Ｖの直流電圧を印加し、コンデ
ンサの抵抗値Ｒ［Ω］を測定した。電圧印加は１分間行
い、その間電流値をレコーダーに記録した。電流値は電
圧印加直後に最大値を示した後低下するが、その最大値
を測定値Ｒとした。測定は２３℃、および１３０℃にて
行った。コンデンサの絶縁抵抗の評価は、Ｃ×Ｒ（ＣＲ
値）［Ω・Ｆ］にて行った。ＣＲ値が大きい方が絶縁抵
抗が良好であることを示す。

【００４３】実施例１ジメチルテレフタレート１００部、エチレングリコール
６０部および酢酸カルシウム１水塩０．０９部を反応器
にとり、加熱昇温するとともにメタノールを留去してエ
ステル交換反応を行い、反応開始から４時間を要して２
３０℃まで昇温し、実質的にエステル交換反応を終了し
た。

【００４４】次いで、粒径１．４μｍ、粒径分布値１．
６の炭酸カルシウム粒子１．０部をエチレングリコール
スラリーとして添加した。スラリー添加後、さらにリン
酸０．０６部、三酸化アンチモン０．０４部を加え、徐
々に反応系を減圧とし、温度を高めて重縮合反応を４時
間行い、極限粘度０．６６のポリエステル（ａ）を得
た。

【００４５】同様にして、平均粒径０．２０μｍ、粒径
分布値１．９のシリカ粒子を０．６重量％含有する極限
粘度０．６５のポリエステル（ｂ）を得た。また、粒子
を含有しないこと以外は同様にして極限粘度０．６６の
ポリエステル（ｃ）を得た。ポリエステル（ａ）２０部
とポリエステル（ｂ）７０部とポリエステル（ｃ）１０
部とを混合した原料を常法により乾燥して押出機に供給
し、２９０℃で溶融してシート状に押出し、静電印加密
着法を用いて冷却ロール上で急冷し、無定形シートとし
た。得られたシートを、ロール延伸法を用いて縦方向に
８４℃で２．９倍延伸した後、さらに７０℃で１．５倍
延伸した。次いでフィルムをテンターに導いて、横方向
に１１０℃で４．１倍延伸し、２２５℃で熱処理を行
い、さらに２００℃のゾーンで３％の横方向弛緩処理を
行って、フィルムの厚み２．０μｍの二軸延伸ポリエス
テルフィルムを得た。中心線平均粗さ（Ｒａ）は０．０
６０μｍであった。

【００４６】得られたフィルムを用いて作成した金属蒸
着フィルムコンデンサは、下記表１に示すとおり、耐電
圧特性に優れ、絶縁抵抗特性に優れる金属蒸着ポリエス
テルフィルムコンデンサであった。実施例２〜５および比較例１〜４実施例１と同様にして粒子を含有するポリエステルを製
造し、製膜条件は実施例と同様にして厚み２．０μｍの
ポリエステルフィルムを得た。なお、フィルム中に含有
する粒子の平均粒径、粒径分布、および含有量は表１に
示したとおりである。

【００４７】まお、実施例５においては、フィルムの蒸
着工程で走行時にフィルムと接触する部分で白粉の発生
があり、生産性は他の実施例に比べると劣るものであっ
た。ただし、比較例３は、フィルムの取り扱い性が著し
く劣るため、フィルムを良好なロール状で得ることがで
きなかった。従って少量のフィルムを得て特性測定は行
ったが、コンデンサを作成して評価することはできなか
った。

【００４８】実施例６実施例１において、フィルム延伸条件を次のように変更
した。すなわち、ロール延伸法による縦方向の延伸を、
まず８５℃にて２．４倍、次いで７５℃にて１．２倍と
し、テンターで１１０℃にて４．５倍横延伸し、さらに
２４５℃で熱処理を行いつつ、横方向に３％の弛緩処理
を行って、厚み２．０μｍの二軸配向ポリエステルフィ
ルムを得た。

【００４９】実施例７実施例１において、ポリエステル製造時、エステル交換
反応後に加えるリン酸の添加量を０．０３５部としたこ
と以外は実施例１と同様にして得たポリエステル原料を
用いて、製膜条件は実施例１と同様にして厚み１．８μ
ｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

【００５０】比較例５原料およびフィルム製造条件は実施例１と同様にして、
原料押出量を変更してフィルム厚み４．０μｍの二軸延
伸フィルムを得た。該フィルムを用いてコンデンサを作
成したが、実施例の場合と同等の容量にしようとすると
コンデンサ自体が大きくなってしまい、実用に共するこ
とはできず、本発明の効果を発揮できなかった。

【００５１】比較例６原料およびフィルム製造条件は実施例１と同様にして、
原料押出量を変更してフィルム厚み０．２μｍの二軸延
伸フィルムを得ようとしたが、フィルム厚みが薄すぎる
ため破断やテンタークリップ抜けが頻発し、著しく生産
性が悪く、評価の対象となるフィルムは得られなかっ
た。

【００５２】実施例および比較例で得られたポリエステ
ルとそのフィルム物性およびそれらを用いて作成した蒸
着コンデンサの特性評価結果を下記表１〜３にまとめて
示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】

【発明の効果】本発明のフィルムは、極めて薄いフィル
ムであるにもかかわらず、金属蒸着フィルムコンデンサ
の誘電体として用いるときに、蒸着工程での熱負け等の
トラブルを起こすことなく、かつ得られたコンデンサは
高度な耐電圧特性と絶縁抵抗特性を有し、コンデンサの
小型化と信頼性向上に寄与することができ、その工業的
価値は高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径（ｄ50）が０．３〜２．０μｍ
でかつ粒度分布値（ｄ25／ｄ75）が２．０以下の粒子Ａ
を０．０１〜１．０重量％含有し、フィルム表面の最大
高さ（Ｒｍａｘ）が１．５μｍ以下、フィルム厚みが
０．３〜３．０μｍであることを特徴とするコンデンサ
用熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項２】平均粒径（ｄ50）が０．５μｍ未満でか
つ粒度分布値（ｄ25／ｄ75）が３．０以下の粒子Ｂを
０．１〜２重量％含有することを特徴とする請求項１記
載のコンデンサ用熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項３】１８０℃で３分間処理した後のフィルム
長手方向の収縮率が１．０〜５．０％であることを特徴
とする請求項１または２に記載のコンデンサ用熱可塑性
樹脂フィルム。
【請求項４】二軸に配向されていることを特徴とする
請求項１〜３の何れかに記載のコンデンサ用熱可塑性樹
脂フィルム。