JP2000129009A - ２軸延伸フィルムの製造方法および当該製造方法により製造されたフィルムならびに当該フィルムのｓｍｄフィルムコンデンサ―への使用 - Google Patents

２軸延伸フィルムの製造方法および当該製造方法により製造されたフィルムならびに当該フィルムのｓｍｄフィルムコンデンサ―への使用

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JP2000129009A
JP2000129009A JP11230457A JP23045799A JP2000129009A JP 2000129009 A JP2000129009 A JP 2000129009A JP 11230457 A JP11230457 A JP 11230457A JP 23045799 A JP23045799 A JP 23045799A JP 2000129009 A JP2000129009 A JP 2000129009A
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Holger Kliesch
クリーシュ ホルゲル
Gottfried Hilkert
ヒルケルト ゴットフリート
Rainer Kurz
クルツ ライナー
Franz Hora
ホラ フランツ
Annegrete Bursch
ブルシュ アンネグレテ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 １０μｍ未満の厚さを有し、フィルムの長手
方向および横方向の厚さが均一であり、ＳＭＤコンデン
サー用フィルムとして適切な収縮率を有するフィルムの
製造方法を提供する。 【解決手段】 押出しダイのギャップを介して冷却ロー
ルに溶融ポリマーを押し出す工程、長手方向および横方
向に延伸する工程、フィルムの端部を保持しながら長手
方向に０．１％より大きく且つ横方向に３％より大きい
弛緩率で弛緩する工程、及びフィルムを巻取る工程から
成る厚さ１０μｍ未満の２軸延伸フィルムの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２軸延伸フィルムの
製造方法に関する。詳しくは、本発明は、収縮特性が改
良され、厚さが薄く且つ耐熱性が要求されるＳＭＤ分野
に於けるコンデンサー用に特に好適であるフィルムの製
造方法に関する。本発明は、更に、上記製造方法により
製造されたフィルム及び当該フィルムのＳＭＤフィルム
コンデンサーへの使用にも関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクスの分野において、低コ
ストの理由から、リード線を有しない電子部品およびそ
れらを使用した基板の作成、すなわちＳＭＤ（surface
mounting dipping、面実装）技術が開発されている。特
にＳＭＤの技術分野におけるフィルムコンデンサーは、
リード線を有しないためにコンデンサーの占めるスペー
スを小さく出来、且つはんだ処理工程が簡便であるとい
う利点を有するため、それに使用するフィルム及びその
製造方法についての開発が進められている。
【０００３】ＳＭＤ技術におけるはんだ浴処理工程の温
度は、通常２２５℃を超える。そのため、この高熱から
のダメージを受けにくい理由から、現在の市場において
は、セラミック製のＳＭＤコンデンサーが大きな割合を
占めている。
【０００４】汎用ポリマーであるポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）の融点は約２５５℃であるため、上記
のはんだ浴の温度において融解し始める。そのため、よ
り高い融点を有するポリマーのフィルムに関する開発が
行われており、従来のＳＭＤフィルムコンデンサーに使
用するフィルムとしてはＰＥＮフィルム及びＰＰＳフィ
ルムが使用されている。ＰＥＮフィルム及びＰＰＳフィ
ルムの融点はそれぞれ約２６５℃及び約２８５℃であ
り、ＰＥＴフィルムの融点（約２５５℃）と比較して実
質的に高く、そのためＰＥＴフィルムと異なる収縮特性
を有する。しかしながら、ＰＥＮ及びＰＰＳはコストが
高いという欠点を有する。
【０００５】一方、ＰＥＴフィルムをＳＭＤフィルムコ
ンデンサーとして使用する方法としては、ＰＥＴフィル
ムに覆いを施し、はんだ浴処理工程においてその温度が
２００℃を超えないようにしてはんだ浴処理を行う方法
があるが、その実用範囲は非常に制限される。
【０００６】国際特許出願公開９８／１３４１４号およ
び９８／１３４１５号各公報には、非常に小さい横方向
の収縮率を有するＰＥＴフィルムが、上記のはんだ浴処
理工程における制限を受けないでＳＭＤフィルムコンデ
ンサーとして使用できることを記載している。横方向の
収縮率とは対照的に、基板との結合を確かなものとし有
効であるコンデンサーを得るために、長手方向はある程
度の収縮率を有する必要があることも記載されている。
【０００７】国際特許出願公開９８／１３４１４号およ
び９８／１３４１５号各公報の記載とは対称的に、長手
方向の収縮率を最小にすることによってＳＭＤフィルム
コンデンサーを製造することもできる。低い収縮率を有
するフィルムは、はんだ浴処理工程におけるコンデンサ
ー容量の低下を少なくするため、通常ＳＭＤコンデンサ
ー用フィルムとして好適である。
【０００８】欧州特許０４０２８６１号公開公報には、
熱固定工程において横方向および長手方向に弛緩処理す
ることによって、低い長手方向（機械方向（ＭＤ））及
び横方向（ＴＤ）の収縮率を有し、７５μｍの厚さを有
するフィルムを製造できることを開示している。欧州特
許０４０２８６１号公開公報には、長手方向の弛緩処理
は可能である場合のみ行い、熱固定フレームで処理した
後、フレーム内の速度より遅い速度でフィルムを巻取る
ことを記載している。このため、弛緩工程から巻取り工
程の間において、フィルムの厚さや大きさについての変
化がなく、製造されるフィルムの厚さは７５μｍと厚
く、１０μｍ未満の薄いフィルムを製造できない。更
に、フィルムの厚さが不均一（ＭＤ方向およびＴＤ方向
に対して厚さムラが生じる）であり、コンデンサーフィ
ルムとしては不適当である。
【０００９】米国特許４０４２５６９号公報には、長手
方向／横方向延伸フィルムをインラインまたはオフライ
ンにおいて長手（ＭＤ）方向にローラーを介して弛緩
し、低い収縮率を有するフィルムを製造する方法を記載
している。しかしながら、この方法は上述の問題点につ
いて解決されていないばかりだけでなく、工程が増える
ことによるコスト高、更に品質の信頼性の低下の問題点
も有する。
【００１０】国際特許出願公開８８／１０１８８号公報
には、長手方向および横方向に同時延伸したポリマーフ
ィルムの製造方法および装置が記載されている。この方
法で製造されたコンデンサーフィルムは米国特許５４２
９７８５号公報にも記載されているが、フィルムの収縮
率についての記載が無い。しかしながら、フィルムの弛
緩処理を行っていないことから、フィルムの収縮率は非
常に低いと推測される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、Ｓ
ＭＤコンデンサー用フィルムとして適切な収縮率を有
し、１０μｍ未満の厚さを有し、フィルムの長手方向お
よび横方向の厚さが均一であるフィルムの製造方法を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、特定の長手方向および
横方向の弛緩率でフィルムを弛緩処理することにより、
上記の目的を達成し得るとの知見を得た。
【００１３】本発明は、上記の知見に基づき完成された
ものであり、その第１の要旨は、押出しダイのギャップ
を介して冷却ロールに溶融ポリマーを押出す工程、長手
方向および横方向に延伸する工程、フィルムの端部を保
持しながら長手方向に０．１％より大きく且つ横方向に
３％より大きい弛緩率で弛緩する工程、及びフィルムを
巻取る工程から成る厚さ１０μｍ未満の２軸延伸ポリエ
ステルフィルムの製造方法に存する。
【００１４】本発明の第２の要旨は、厚さ１０μｍ未満
の２軸延伸フィルムであって、２００℃における横方向
の収縮率（Ｓ２００ＴＤ）が−０．５％より大きく且つ
１．５％未満であり、２００℃における長手方向の収縮
率（Ｓ２００ＭＤ）が２．８％未満であることを特徴と
するフィルムに存する。
【００１５】本発明の第３の要旨は、第１の要旨に記載
の方法によって得られるフィルムから成るＳＭＤコンデ
ンサーに存する。
【００１６】本発明の第４の要旨は、第２の要旨に記載
のフィルムから成るＳＭＤコンデンサーに存する。
【００１７】本発明の第５の要旨は、第１の要旨に記載
の方法によって得られるフィルムから成るコンデンサー
に存する。
【００１８】本発明の第６の要旨は、第２の要旨に記載
のフィルムから成るコンデンサーに存する。
【００１９】本発明の第７の要旨は、２００℃における
長手方向の収縮率が３．３％未満であり、２００℃にお
ける横方向の収縮率が２％未満であるフィルムから成る
ＳＭＤコンデンサーに存する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法に使用される原料はポリマー原料であ
り、好ましくはポリエステル原料である。前記のポリエ
ステル原料としては、主として８０重量％以上、好まし
くは９０重量％以上のポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ
１，４−ジシクロヘキサンジメチレンテレフタレート
（ＰＣＴ）、ポリエチレンナフタレートビベンゾエート
（ＰＥＮＢＢ）及びこれらの混合物から選択されるポリ
マー又はその混合物から成るのが好ましい。なかでも、
ポリエステル原料は、エチレンテレフタレート単位また
はエチレンテレフタレート単位および好ましくは３０モ
ル％以下のコモノマー単位から成ることが好ましい。コ
モノマーとして、グリコール及び／又はカルボン酸の種
類を変更してもよい。ポリエステルは、Ｚｎ、Ｃａ、Ｌ
ｉまたはＭｎ塩を触媒としてエステル交換反応を行った
り、或いは直接エステル化することにより製造できる。
【００２１】ポリエステル原料には、必要に応じ、コン
デンサーフィルムの製造中の滑り性を改善するために、
添加物（粒子）を添加してもよい。添加物としては、カ
オリン、タルク、ＳｉＯ２、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、
ＢａＣＯ３、ＣａＳＯ４、ＢａＳＯ４、Ｌｉ３ＰＯ４、
Ｃａ３（ＰＯ４）２、Ｍｇ３（ＰＯ４）２、ＴｉＯ２ 、
Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＣ、ＬｉＦ、又はテレフタル
酸のＣａ、Ｂａ又はＭｎ塩等の無機粒子が例示される。
又、ポリスチレン、ポリアクリレート又はポリメタクリ
レート等の不融性架橋有機ポリマーから成る粒子を添加
してもよい。粒子の添加量は、フィルムの重量を基準と
して、好ましくは０．００５〜５．０重量％、より好ま
しくは０．０１〜２．０重量％である。平均粒子径は、
好ましくは０．００１〜１０μｍ、より好ましくは０．
００５〜５μｍである。
【００２２】フィルムは単層であっても多層であっても
よく、共押出し多層フィルムの場合、各層が同一であっ
ても異なっていてもよい。又、一方の層は粒子を含み、
他の層は粒子を含まない様な構成であってもよい。更
に、一方または両方の表面が、機能を付与するために公
知の方法でコーティング処理されていてもよい。
【００２３】本発明のポリマーフィルムの製造方法にお
いて、まず、溶融ポリマー、特に溶融ポリエステルをス
ロットダイを介して押出し、冷却ロールにて冷却し、実
質的に非晶のプレフィルムを得る。このプレフィルムを
再加熱し、延伸を行う。延伸方法には、長手方向に延伸
した後横方向に延伸する方法、横方向に延伸した後長手
方向に延伸する方法、長手方向／横方向に延伸した後に
更に長手方向および／または横方向に延伸する方法が挙
げられる。
【００２４】次いで、フィルムの端部を保持しながら長
手方向および横方向に弛緩処理を行う。長手方向の弛緩
は、フィルム端部を保持する装置内でのフィルムの進行
速度よりもフィルム保持装置から離れた際のフィルムの
進行速度の方が遅くなるようにして行われる。横方向の
弛緩処理は、フィルム保持装置内において、コンヴァー
ジェントガイディング（convergent guiding：ガイドに
より収束処理を行う）を行う。
【００２５】上記のフィルム保持装置としては、国際特
許出願公開８８／１０１８８号公報に記載されているよ
うな同時延伸フレームが好ましく、この装置において、
弛緩処理と延伸処理の両方を行うことができる。国際特
許出願公開８８／１０１８８号公報に記載されている装
置は、延伸（長手方向および横方向）処理、弛緩処理、
熱固定処理の各処理を、別々に又は交換可能に行うこと
が出来、さらに装置の種々のゾーン内で行うことが出来
る。
【００２６】延伸温度は、フィルムのガラス転移温度を
Ｔｇとした場合、通常Ｔｇ＋１０℃からＴｇ＋６０℃で
ある。延伸比は長手方向が通常２〜６、好ましくは３〜
４．５、横方向が通常２〜５、好ましくは３〜４．５、
更に再度延伸する場合の長手方向の延伸比は通常１．１
〜３である。最初の長手方向の延伸は横方向の延伸と同
時に行うことも出来る。延伸後、２００〜２６０℃、好
ましくは２２０〜２５０℃で熱固定を行う。
【００２７】長手方向および横方向の弛緩処理は、通常
Ｔｇ＋１０℃〜２５０℃の温度において、フィルム端部
を保持する装置を使用して行う。長手方向の弛緩率は
０．１％より大きく、好ましくは０．５％より大きく、
より好ましくは０．７％より大きい。しかしながら、長
手方向の弛緩率が６．０％より大きい場合は実用的では
ない。横方向の弛緩率は３％より大きく、好ましくは５
％より大きい。しかしながら、長手方向の弛緩率が１５
％より大きい場合は実用的ではない。
【００２８】本発明のフィルムを製造する方法を使用す
ると、２００℃における長手方向のフィルムの収縮率
（Ｓ２００ＭＤ）を通常４％未満、好ましくは３．３％
未満、より好ましくは２．７％未満にすることが出来
る。一方、２００℃における横方向のフィルムの収縮率
（Ｓ２００ＴＤ）を通常２．０％未満、好ましくは１．
０％未満に、また、２００℃における横方向のフィルム
の収縮率の最低値を−０．５％以上、好ましくは０．０
％より大きく、より好ましくは０．５％より大きくする
ことが出来る。
【００２９】上記の製造方法によって得られる本発明の
フィルムの２００℃における横方向の収縮率は、１．５
％未満、好ましくは１．０％未満、より好ましくは０．
８％未満であり、その最低値は−０．５％であり、さら
に０．０％より大きいことが好ましい。一方、上記の製
造方法によって得られる本発明のフィルムの２００℃に
おける長手方向の収縮率は、２．８％未満、好ましくは
２．５％未満、より好ましくは２．３％未満である。ま
た、前記長手方向の収縮率は、好ましくは−０．５％よ
り大きく、より好ましくは０．０％より大きく、特に好
ましくは１．０％より大きいことが好ましい。
【００３０】本発明のフィルムの厚さは１０μｍ未満、
好ましくは８μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下であ
る。
【００３１】本発明の製造方法によって製造されたフィ
ルムは、フィルムの幅方向に対して驚くべきほどフィル
ムの厚さの変化が少なく、その変化率は通常２０％未満
である。このようなフィルムの厚さの均一性は、オフラ
イン弛緩工程を有する製造方法や、弛緩工程を有しない
製造方法では達成できない。本発明の製造方法におい
て、フィルムを巻取る前にフィルムの幅方向のフィルム
の厚さを連続的に測定し、フィルムの厚さの測定値を基
にして押出しダイのギャップ幅を制御することにより、
フィルムの薄い部分および厚い部分が発生しないように
することが好ましい。
【００３２】本発明の製造方法によって製造されたフィ
ルムはＳＭＤコンデンサーの製造に好適に使用される。
ＳＭＤコンデンサーは以下に示す通常の方法により製造
できる。まず、本発明のフィルムをメタル化し、適当な
大きさに切取る。切取ったメタル化フィルムの片を相互
に積み重ねる。このようにして作成した積層体（巻取り
による積層体でもよい）をアニーリング（焼戻し）する
ことにより各層の接触を確実にし、適当なサイズにトリ
ミングする。このようにして作成したＳＭＤコンデンサ
ーは、はんだ浴処理工程に対して安定であり、長手方向
および横方向のフィルムの厚さが均一であるため、コン
デンサーとしての性質に非常に優れている。
【００３３】更に、本発明の製造方法によって製造され
たフィルムは、上記の優れた特性を有するため、通常の
コンデンサー用フィルムとしても好適に使用できる。本
発明の製造方法によって製造されたフィルムを使用した
コンデンサーは常法により製造できる。
【００３４】
【発明の効果】本発明の製造方法は、１０μｍ未満の厚
さを有し、フィルムの長手方向および横方向の厚さが均
一であり、ＳＭＤコンデンサー用フィルムとして適切な
収縮率を有するフィルムを製造することが出来るため、
その工業的価値は高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゴットフリート ヒルケルト ドイツ連邦共和国、ザウルハイム、55291、 シュエッツェンストラッセ 12 (72)発明者 ライナー クルツ ドイツ連邦共和国、ヘッテンハイム 65307、アアルブリック 51 (72)発明者 フランツ ホラ ドイツ連邦共和国、クリフテル、65830、 ケーニッスベルゲル ストラッセ 19−21 (72)発明者 アンネグレテ ブルシュ ドイツ連邦共和国、ルエデスハイム、 65385、イム レハッケル 16

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 押出しダイのギャップを介して冷却ロー
    ルに溶融ポリマーを押出す工程、長手方向および横方向
    に延伸する工程、フィルムの端部を保持しながら長手方
    向に０．１％より大きく且つ横方向に３％より大きい弛
    緩率で弛緩する工程、及びフィルムを巻取る工程から成
    る厚さ１０μｍ未満の２軸延伸フィルムの製造方法。
  2. 【請求項２】 弛緩工程が同時延伸フレームによって行
    われる請求項１に記載の製造方法。
  3. 【請求項３】 長手方向および横方向の延伸が同時延伸
    フレームによって行われる請求項１又は２に記載の製造
    方法。
  4. 【請求項４】 長手方向の弛緩率が０．５％より大き
    く、横方向の弛緩率が５％より大きい請求項１〜３の何
    れかに記載の製造方法。
  5. 【請求項５】 フィルムの幅方向の厚さの変化率が２０
    ％未満である請求項１〜４の何れかに記載の製造方法。
  6. 【請求項６】 フィルムを巻取る工程の前にフィルムの
    厚さを測定し、そのフィルムの厚さの測定値を基にして
    押出しダイのギャップ幅を制御することにより、フィル
    ムの厚さムラが発生しないようにする請求項１〜５の何
    れかに記載の製造方法。
  7. 【請求項７】 厚さ１０μｍ未満の２軸延伸フィルムで
    あって、２００℃における横方向の収縮率（Ｓ２００Ｔ
    Ｄ）が−０．５％以上かつ１．５％未満であり、２００
    ℃における長手方向の収縮率（Ｓ２００ＭＤ）が２．８
    ％未満であることを特徴とするフィルム。
  8. 【請求項８】 長手方向の収縮率（Ｓ２００ＭＤ）が−
    ０．５％より大きい請求項７に記載のフィルム。
  9. 【請求項９】 フィルムの厚さが５μｍ以下である請求
    項７又は８に記載のフィルム。
  10. 【請求項１０】 フィルムの幅方向の厚さの変化率が２
    ０％未満である請求項７〜９の何れかに記載のフィル
    ム。
  11. 【請求項１１】 ８０重量％以上のポリエチレンテレフ
    タレート（ＰＥＴ）から成るポリエステルから成る請求
    項７〜１０の何れかに記載のフィルム。
  12. 【請求項１２】 請求項１〜６の何れかに記載の方法に
    よって得られるフィルムから成るＳＭＤコンデンサー。
  13. 【請求項１３】 請求項７〜１１の何れかに記載のフィ
    ルムから成るＳＭＤコンデンサー。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜６の何れかに記載の方法に
    よって得られるフィルムから成るコンデンサー。
  15. 【請求項１５】 請求項７〜１１の何れかに記載のフィ
    ルムから成るコンデンサー。
  16. 【請求項１６】 ２００℃における長手方向の収縮率が
    ３．３％未満であり、２００℃における横方向の収縮率
    が２％未満であるフィルムから成るＳＭＤコンデンサ
    ー。
JP11230457A 1998-08-27 1999-08-17 ２軸延伸フィルムの製造方法および当該製造方法により製造されたフィルムならびに当該フィルムのｓｍｄフィルムコンデンサ―への使用 Withdrawn JP2000129009A (ja)

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DE19839007.6 1998-08-27
DE19839007A DE19839007A1 (de) 1998-08-29 1998-08-29 Verfahren zur Herstellung von biaxial orientierten PET-Folie und Verwendung derselben für Folienkondensatoren in der SMD-Technik

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