JP2001261959A

JP2001261959A - 二軸配向フィルム、金属化フィルムおよびフィルムコンデンサー

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Publication number: JP2001261959A
Application number: JP2000077718A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tsunekawa; 哲也恒川; Shigetoshi Maekawa; 茂俊前川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2020-03-21
Also published as: JP4639422B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、耐電圧、誘電特性に優れ、小型・高
容量の高性能コンデンサーを製造するに適した二軸配向
フィルム、金属化フィルムおよびフィルムコンデンサー
を提供せんとするものである。【解決手段】本発明の二軸配向フィルムは、ポリフェニ
レンスルフィドを主成分とする樹脂組成物からなり、ガ
ラス転移温度が９５℃以上、１３０℃以下であることを
特徴とするものであり、また、本発明の金属化フィルム
は、かかる二軸配向フィルムの少なくとも片面に金属層
を形成してなることを特徴とするものである。さらにま
た、本発明のフィルムコンデンサーは、かかる金属化フ
ィルムを用いてなることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐電圧、電気特性
に優れ、コンデンサーの小型化・大容量化に適した二軸
配向フィルム、金属化フィルムおよびフィルムコンデン
サーに関する。

【０００２】

【従来の技術】フィルムコンデンサーは、一般に二軸配
向ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸配向ポリ
プロピレンフィルム等のフィルムとアルミニウム箔等の
金属箔膜とを重ね合わせて巻回する方法や、あるいは前
記フィルムの表面にアルミニウム、亜鉛等の蒸着膜を形
成させた後に巻回したり積層する方法により製造されて
いる。

【０００３】最近では、電気あるいは電子回路の小型化
要求に伴い、コンデンサーについてもその小型化や面実
装化が進められており、耐熱性向上や薄物化が進められ
ているが、薄物化に対応する際に必要となる耐電圧が高
く、耐熱性や加工性に優れたフィルムが得られていな
い。このため、実用性の観点で満足できる小型・高容量
のフィルムコンデンサーが必ずしも得られていないのが
当該分野の現状である。

【０００４】本発明に関係するポリフェニレンスルフィ
ド（ＰＰＳ）フィルムはその耐熱性、誘電特性に優れて
いることから、ポリエステルフィルムやポリプロピレン
フィルムでは対応できない使用保証温度が高い高性能回
路に使用されており、近年、電話交換機や液晶バックラ
イト用電源回路等で需要が高まっている。

【０００５】しかし、ＰＰＳフィルムは、耐電圧が低
く、絶縁破壊時の自己修復特性に欠ける等の問題があ
り、またコストも高いことから、コンデンサー用フィル
ムとしての使用が制限されており、本来の誘電特性や耐
熱性による大きな市場は築けていないのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を克服し、耐電圧、誘電特性に優れ、小型・高容量の
高性能コンデンサーを製造するに適した二軸配向フィル
ム、金属化フィルムおよびフィルムコンデンサーを提供
せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用する。すなわ
ち、本発明の二軸配向フィルムは、ポリフェニレンスル
フィドを主成分とする樹脂組成物からなり、ガラス転移
温度が９５℃以上、１３０℃以下であることを特徴とす
るものであり、また、本発明の金属化フィルムは、かか
る二軸配向フィルムの少なくとも片面に金属層を形成し
てなることを特徴とするものである。さらにまた、本発
明のフィルムコンデンサーは、かかる金属化フィルムを
用いてなることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、前記課題、つまり耐電
圧、誘電特性に優れ、小型・高容量の高性能コンデンサ
ーを製造するに適した二軸配向フィルムについて、さら
には金属化フィルムおよびフィルムコンデンサーについ
て、鋭意検討し、ポリフェニレンスルフィドとポリエー
テルイミド、ポリイミド、ポリスルフォン等の耐熱性ポ
リマーは、混練条件を工夫してみたところ、相溶化させ
ることができることを究明し、しかも、ＰＰＳ単独より
も高いガラス転移温度を有する二軸配向フィルムでは、
耐電圧、電気特性に優れ、小型・高容量のコンデンサー
用のフィルムとして極めて優れていることを見出し、本
発明を完成させた。

【０００９】本発明でいうポリフェニレンスルフィドと
は、ポリーｐ−フェニレンスルフィドであり、ポリーｐ
−フェニレンスルフィドを７０重量％以上含む組成物は
本発明の範囲である。ポリーｐ−フェニレンスルフィド
が７０重量％未満では、該組成物から成るフィルムの特
徴である耐熱性、誘電特性等が損なわれる。３０重量％
未満であれば他の樹脂組成物や種々の添加剤等を含むこ
とができる。ここで、ポリーｐ−フェニレンスルフィド
（以下、ＰＰＳと略称する）とは繰り返し単位の７０モ
ル％以上、好ましくは８５モル％以上がｐ−フェニレン
スルフィド単位からなる重合体をいう。かかる成分が７
０モル％未満ではポリマーの結晶性、転移温度などが低
くなり、ＰＰＳを主成分とする樹脂組成物からなるフィ
ルムの特徴である耐熱性、寸法安定性、機械的特性等が
損なわれる。また、繰り返し単位の３０モル％未満であ
れば、ＰＰＳ中に他の重合可能な単位、例えば、ｍ−フ
ェニレンスルフィド、ｏーフェニレンスルフィド、２、
６ーナフタレンスルフィドおよびその各芳香環の一部に
Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＨ₃などの置換基が導入されている
共重合可能なアリーレンスルフィド単位等が含まれてい
ても良い。また、上記ＰＰＳ組成物はホモポリマーであ
っても、ランダム共重合体、ブロック共重合体であって
もよく、線状、分岐状、或いは架橋型およびこれらの混
合物であってもよい。

【００１０】本発明のＰＰＳの溶融粘度は、３０５℃、
２００秒ー１の剪断速度で５０〜１００００Ｐａ・秒の
範囲がフィルムの耐熱性、寸法安定性、機械特性および
厚みムラが良好となるので好ましい。より好ましい溶融
粘度は、１００〜２０００Ｐａ・秒であり、さらに好ま
しくは２００〜１５００Ｐａ・秒である。ポリフェニレ
ンスルフィドの溶融粘度が大きいと、溶融押出工程での
剪断発熱が大きくなり、このためポリマーの劣化、架橋
反応が促進されてフィルムの製膜性、品質低下を招くの
で注意すべきである。

【００１１】かかるＰＰＳは、例えば（１）ハロゲン置
換芳香族化合物と硫化アルカリとの反応（米国特許第２
５１３１８８号明細書、特公昭４４ー２７６７１号およ
び特公昭４５ー３３６８号参照）、（２）チオフェノー
ル類のアルカリ触媒または銅塩等の共存下における縮合
反応（米国特許第３２７４１６５号明細書、英国特許第
１１６０６６０参照）、（３）芳香族化合物を塩化硫黄
とのルイス酸触媒共存下における縮合反応（特公昭４６
ー２７２５５号公報、ベルギー特許第２９４３７号参
照）等により、合成されるものであり、目的に応じ任意
に選択して使用することができる。

【００１２】ＰＰＳと相溶化させる耐熱ポリマーとして
は、上述したようにポリエーテルイミド、ポリエーテル
スルフォン、ポリスルフォン等を使用することができる
が、中でもポリエーテルイミドが好ましい。本発明でい
うポリエーテルイミドとは、脂肪族、脂環族または芳香
族系のエーテル単位と環状イミド基を繰り返し単位とし
て含有するポリマーであり、溶融成形性を有するポリマ
ーであれば、特に限定されない。例えば、米国特許第４
１４１９２７号明細書、特許第２６２２６７８号、特許
第２６０６９１２号、特許第２６０６９１４号、特許第
２５９６５６５号、特許第２５９６５６６号、特許第２
５９８４７８号各公報に記載のポリエーテルイミド、特
許第２５９８５３６号、特許第２５９９１７１号各公
報、特開平９−４８８５２公報、特許第２５６５５５６
号、特許第２５６４６３６号、特許第２５６４６３７
号、特許第２５６３５４８号、特許第２５６３５４７
号、特許第２５５８３４１号、特許第２５５８３３９
号、特許第２８３４５８０号各公報に記載のポリマー等
を使用することができる。また、本発明の効果を阻害し
ない範囲であれば、ポリエーテルイミドの主鎖に環状イ
ミド、エーテル単位以外の構造単位、例えば、芳香族、
脂肪族、脂環族エステル単位、オキシカルボニル単位等
が含有されていても良い。

【００１３】具体的なポリエーテルイミドとしては、下
記一般式で示されるポリマーが好ましく使用される。

【００１４】

【化１】

【００１５】（ただし、上記式中Ｒ１は、６〜３０個
の炭素原子を有する２価の芳香族または脂肪族残基；Ｒ
２は６〜３０個の炭素原子を有する２価の芳香族残
基、２〜２０個の炭素原子を有するアルキレン基、２〜
２０個の炭素原子を有するシクロアルキレン基、及び２
〜８個の炭素原子を有するアルキレン基で連鎖停止され
たポリジオルガノシロキサン基からなる群より選択され
た２価の有機基である。）上記Ｒ１、Ｒ２として
は、例えば、下記式群に示される芳香族残基を有するも
のが好ましく使用される。

【００１６】

【化２】

【００１７】本発明では、ポリエステル（Ａ）との相溶
性、コスト、溶融成形性等の観点から、下記式で示され
る構造単位を有する、２，２−ビス［４−（２，３−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物と
ｍ−フェニレンジアミン、またはｐ−フェニレンジアミ
ンとの縮合物が好ましく使用される。このポリエーテル
イミドは、“ウルテム”（登録商標）の商標名で、ジー
イープラスチックス社より入手可能である。

【００１８】

【化３】

【００１９】または

【００２０】

【化４】

【００２１】本発明では、ガラス転移温度が好ましくは
３５０℃以下、より好ましくは２５０℃以下のポリエー
テルイミドが好ましく、２，２−ビス［４−（２，３−
ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物
とｍ−フェニレンジアミンまたはｐ−フェニレンジアミ
ンとの縮合物が、ポリエステルとの相溶性、コスト、溶
融成形性等の観点から最も好ましい。このポリエーテル
イミドは、ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ社製で
「Ｕｌｔｅｍ１０００または５０００シリーズ」の商標
名で知られているものである。

【００２２】本発明では、フィルムのガラス転移温度が
９５℃以上、１３０℃以下であることが、耐電圧向上お
よび製膜性の観点から必須である。ガラス転移温度が９
５℃未満では、本発明で目的とするフィルムの耐電圧向
上効果は実質的に認められない。また、これとは逆にガ
ラス転移温度が１３０℃を越えるとフィルムの溶融押出
および二軸延伸性が不良で製膜時にフィルム破れが多発
するので好ましくない。より好ましいガラス転移温度
は、電気特性、製膜性、コストの観点から、１００℃以
上、１２５℃以下であり、さらに好ましくは１０２℃以
上、１２０℃以下である。

【００２３】本発明の二軸配向フィルムは単一のガラス
転移温度（Ｔｇ）を有することが好ましい。単一のＴｇ
を有すると、ＰＰＳと耐熱ポリマーが十分に相溶してお
り、本発明の目的が達成され易くなるからである。フィ
ルムが単一のＴｇを有するか否かは、示差走査熱分析、
動的粘弾性測定等の各種分析を用いて適宜判断すること
ができる。固体物性による方法のみで判定しにくい場合
には、顕微鏡観察などの形態学的方法を併用しても良
い。本発明では、フィルムが２つ以上のガラス転移温度
を有する場合、低温側のガラス転移点により、ガラス転
移温度を定義する。

【００２４】本発明で好ましく使用するポリエーテルイ
ミドの含有量は、誘電損失、耐電圧などの電気特性、耐
ハンダ性の観点から、３重量％以上、３５重量％以下が
好ましい。より好ましいポリエーテルイミドの重量分率
は５重量％以上、３０重量％以下であり、さらに好まし
くは１０重量％以上、２５重量％以下である。本発明で
は、無論、前記ポリエーテルイミドが、実質的にポリエ
ステルと完全相溶状態にあることが好ましいが、本発明
で開示するガラス転移温度の範囲内であれば、ポリフェ
ニレンスルフィド中でポリエーテルイミドが部分相溶状
態にあっても良い。この場合、ポリエーテルイミドの平
均分散径は、製膜性、電気特性の観点から、１μｍ未満
であることが好ましい。部分相溶状態の場合のより好ま
しいポリエーテルイミドの平均分散径は、０．５μｍ未
満であり、さらに好ましくは０．１μｍ未満である。

【００２５】フィルムを構成するＰＰＳ、耐熱ポリマー
の重量分率は、当該分野の公知の手法により適宜決定で
きる。本発明では、高温プローブを使用して溶融状態で
ＮＭＲスペクトルを採取し、ＰＰＳおよび耐熱ポリマー
に起因するピークの積算値から重量分率を決定する方法
が好ましい。フィルムの赤外吸収スペクトルを測定し、
フィルムを構成するポリマー種がＰＰＳとポリエーテル
イミドであることが判明した場合には、元素分析によっ
てイオウと窒素の量を求め、この結果をもとにＰＰＳと
ポリエーテルイミドの量を算出する方法も好ましく用い
ることができる。

【００２６】フィルムに滑り性を付与したり、加工適性
を向上するために、例えば酸化チタン、炭酸カルシウ
ム、シリカ、アルミナやジルコニアなどの無機粒子やシ
リコン粒子、架橋アクリル粒子や架橋ポリスチレン粒子
などの有機粒子などの不活性粒子をフィルムに添加した
り、またポリマの重合時に酢酸カルシウムや酢酸リチウ
ムなどを使用し、ポリマーの重合過程で粒子を析出させ
ることも好ましく行うことができる。この場合、使用さ
れる粒子の平均径や添加量は後述するフィルムの表面粗
さの観点から選択されるが、好ましくは平均粒子径が
０．０１〜３μｍの範囲であり、フィルムに対し０．０
５〜２重量％の範囲が好ましい。また、粗大粒子は絶縁
欠点などの原因になり、耐電圧を低下させるため平均粒
径が３μｍを越える粗大粒子をフィルム中に含有しない
ことが好ましい。このため、無機粒子や有機粒子などの
不活性粒子はＰＰＳ重合時の溶媒中でスラリーとしサン
ドグラインダーなどの媒体撹拌型分散装置や超音波分散
装置で分散し、その後湿式分級装置で分級したりフィル
ター出濾過し粗大粒子を除去するのが好ましい。

【００２７】尚、本発明のフィルム中には、本発明の効
果を阻害しない範囲であれば、可塑剤、耐候剤、酸化防
止剤、熱安定剤、紫外線安定剤、滑剤、帯電防止剤、増
白剤、着色剤、導電剤防錆剤などを添加してもかまわな
い。

【００２８】本発明で使用するフィルムの平均表面粗さ
Ｒａは５ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下であることが好まし
い。表面粗さＲａは、１０ｎｍ以上、９０ｎｍ以下がよ
り好ましく、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下がさらに好ま
しい。Ｒａが１２０ｎｍを越えると、空気介在による誘
電特性の不安定化、耐電圧の低下を招いたり、また使用
時に電界集中が発生したり、フィルムおよび金属薄膜層
の溶失または焼失が起こり、コンデンサー用フィルムと
して使用した場合にコンデンサーの高性能化が難しくな
る。また、これとは逆に５ｎｍ未満の場合では、コンデ
ンサーの誘電体として用いる場合の作業性、コンデンサ
ー加工が難しくなる。本発明では、上記フィルムに公知
のコロナ放電処理を施してもよいし、接着性、ヒートシ
ール性、耐湿性、滑性、表面平滑性等を付与する目的で
他種ポリマーを積層した構成や、有機または／及び無機
組成物で被覆した構成で使用しても良い。

【００２９】本発明のフィルムの厚みは、特に制限はな
く、コンデンサーを使用する用途に応じて適宜決定でき
るが、小型化、大容量化の観点から、０．５μｍ以上、
１０μｍ以下であることが好ましい。フィルムの厚みは
０．７μｍ以上、４μｍ以下がより好ましく、１μｍ以
上、２μｍ以下がさらに好ましい。０．５μｍ未満の厚
みのフィルムは作業性が乏しく、また、コンデンサーの
高容量化に有効であるが、実用上の必須要件ではない。

【００３０】本発明の二軸配向フィルムは、公知の延伸
方法によって得られ、その製造に際しては、逐次二軸延
伸方式および同時二軸延伸方式のいずれの方式も好まし
く用いられる。

【００３１】次に、本発明の二軸配向フィルムを製造す
る方法について説明するが、かかる例に限定されるもの
ではない。尚、ここでは、耐熱性ポリマーとして、ジェ
ネラル・エレクトリック社のポリエーテルイミドである
ウルテム１０１０を使用した例を以下に示す。

【００３２】前記のように、ポリフェニレンスルフィド
ポリマー自体の製造方法は、この分野において周知であ
り、いずれの方法も採用できるが、本発明では硫化アル
カリとｐ−ジハロベンゼンを極性溶媒中で高温高圧下に
反応させる方法が好ましい。特に硫化ナトリウムとｐ−
ジクロロベンゼンをＮーメチルー２ーピロリドン等のア
ミド系極性溶媒中で反応させるのが好ましい。この場
合、重合度を調整するために、苛性アルカリ、カルボン
酸アルカリ金属等のいわゆる重合助剤を添加して２３０
〜２８０℃で反応させるのが最も好ましい。重合系内の
圧力および重合時間は、使用する助剤の種類や量および
所望の重合度等によって適宜決定できる。重合終了後
は、系を徐冷し、ポリマーを析出させた後、水中に投入
してできるスラリーを濾別後、水洗、乾燥してＰＰＳ粉
末を得る。

【００３３】ここで得たＰＰＳとポリエーテルイミドを
用いて二軸配向フィルムを製造する。本発明では、ＰＰ
Ｓをポリエーテルイミドと共に二軸混練押出機に投入
し、ＰＰＳとポリエーテルイミドの重量分率（ＰＰＳ／
ポリエーテルイミド）が３０／７０〜６５／３５である
ブレンド原料を予め作成し、該ブレンド原料を、ＰＰＳ
および必要に応じてこれらの回収原料と共に押出機に投
入して、ポリエーテルイミドの重量分率を下げて、目的
とする組成の二軸配向フィルムを製膜するのが、本発明
の目的を達成する上で好ましい。このように、耐熱性ポ
リマーを高濃度に添加したブレンド原料を予め作成し
て、その後、ＰＰＳで希釈して使用すると、分散または
分配混合が効果的に進行してＰＰＳと耐熱性ポリマーが
相溶化し易くなり、その結果、フィルム中に残存する分
散不良物を激減させて両ポリマーを完全相溶状態に導き
易くなるので有効である。ブレンドチップ作成時のＰＰ
Ｓと耐熱ポリマーの重量分率（ＰＰＳ／耐熱ポリマー）
は、使用するポリマーの粘度および溶融押出条件にもよ
るが、４０／６０〜６０／４０がより好ましい。

【００３４】ＰＰＳのペレットとウルテム１０１０のペ
レットを、一定の割合で混合して、２９０〜３２０℃に
加熱されたベント式の２軸混練押出機に供給し、溶融混
練してブレンドチップを得る。このときの剪断速度は５
０〜３００ｓｅｃ^-1が好ましく、より好ましくは１００
〜２００ｓｅｃ^-1であり、また滞留時間は１．５分〜２
０分が好ましく、より好ましくは２〜７分である。

【００３５】その後、上記ペレタイズ作業により得たＰ
ＰＳとウルテム１０１０からなるブレンドチップ、ＰＰ
Ｓの原料チップ、および必要に応じて製膜後の回収原料
をＰＰＳとウルテム１０１０が重量分率で９０／１０に
なるように適量混合し、１８０℃で３時間以上真空乾燥
する。その後、これらを押出機に投入し、２９０〜３３
０℃にて溶融押出し、繊維焼結ステンレス金属フィルタ
ー内を通過させた後、ドラフト比２〜３０にて、Ｔダイ
よりシート状に吐出し、このシートを表面温度１０〜７
０℃の冷却ドラム上に密着させて冷却固化し、実質的に
無配向状態の未延伸フィルムを得る。

【００３６】次いで、ここで得たシート状のキャストフ
ィルムを１００〜１７０℃の加熱ロール群で加熱し、縦
方向に２〜７倍に１段もしくは２段以上の多段で延伸す
る。続いて、公知のテンターに導いて、該フィルムの両
端をクリップで把持しながら、１００〜１７０℃に加熱
された熱風雰囲気中で加熱し、横方向に２〜６倍延伸す
る。続いて、該フィルムに１８０℃以上、融点以下の温
度で熱固定を施す。熱固定は緊張下で行ってもよく、ま
た熱寸法安定性をさらに向上させるために、幅方向に弛
緩することも好ましく行なわれる。また、必要に応じ、
熱固定前に、再縦延伸および／または再横延伸を行うこ
とも行うことができる。また、熱固定を行った後、５０
〜１４０℃で１０秒ないし１０日間、再度熱固定するこ
とも好ましく行うことができる。

【００３７】本発明の金属化フィルムは、かかる二軸配
向フィルムの少なくとも片面に金属層を形成したもので
あって、たとえば真空蒸着やスパッタリング法等の方法
で金属薄膜を形成せしめたものを使用することができ
る。かかる金属としては、アルミニウム、亜鉛、錫、チ
タン、ニッケル、或いはそれらの合金などがあるが、こ
れらに限定されるものではない。

【００３８】本発明のフィルムコンデンサーは、巻回法
または積層法等の公知の方法で製造することができる。
かかるコンデンサーの導電体としては、上記金属化フィ
ルムを使用することができる。

【００３９】また、本発明のコンデンサーの形状は問わ
ないが、通常のリード線を有するタイプ、あるいはリー
ド線を有さず、基板表面に直接ハンダ付けするタイプ、
すなわち面実装可能なチップ状コンデンサーのいずれで
あっても良い。また、本発明のコンデンサーは交流およ
び直流のいずれの用途にも展開可能である。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、その主旨を越えない限り本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。尚、本発明に記載の物性値
の測定は下記の方法による。（１）溶融粘度高化式フローテスターを用いて、３０５℃、剪断速度２
００秒−１の時の値を測定する。単位は［Ｐａ・秒］で
表す。（２）ガラス転移温度ＪＩＳＫ−７１２１の規定に基づいて、下記の装置と
条件で測定した。

【００４１】測定装置：セイコー電子工業（株）製“ロ
ボットＤＳＣ−ＲＤＣ２２０”示差熱量計試料重量：５ｍｇ昇温速度：２０℃／分（３）耐熱ポリマーの平均分散径フィルムを縦方向、横方向および厚さ方向に切断し、そ
の切断面を透過型電子顕微鏡で観察する。これらの切断
面に現れたドメイン１００個の円相当径を求め、その平
均値を平均分散径とした。（４）表面粗さ（Ｒａ）（株）小坂研究所製高精度薄膜段差計ＥＴ−１０を用い
て測定し、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に準じて中心線平均表
面粗さ（Ｒａ）を求めた。触針先端半径０．５μｍ、針
圧５ｍｇ、測定長１ｍｍ、カットオフ０．０８ｍｍとし
た。（５）フィルムの破れ頻度７２時間製膜して、製膜に伴うフィルム破れを観察し
て、次の基準で判定した。

【００４２】○：フィルム破れが皆無または極まれに生
じる場合（１〜２回／７２時間） △：フィルム破れが時々生じる場合（３〜５回） ×：フィルム破れが頻発する場合（５回以上）（６）フィルムの耐電圧、誘電損失（ｔａｎδ）ＪＩＳ−Ｃ−２１５１に規定された方法に準じて、室温
条件で測定した。耐電圧の測定では、陰極に厚さ１００
μｍ、１０ｃｍ角のアルミ箔電極、陽極に、径２５ｍ
ｍ、重さ５００ｇの真鍮製の電極を用い、この間にフィ
ルムを挟み、春日製高電圧直流電源を用いて１００Ｖ／
秒の速度で昇圧し、１０ｍＡ以上流れたときに絶縁破壊
したと見なした。この測定を３０回測定した値の平均値
をフィルムの耐電圧とした。（７）コンデンサーの耐電圧、誘電損失（ｔａｎδ）ＪＩＳＣ−５１０２に記載の方法により測定した。測
定は室温条件で行い、耐電圧は、直流電圧を用いて測定
した。実施例１公知の方法で重合したＰＰＳ（重量平均分子量が約６０
０００、溶融粘度４００Ｐａ・秒）１００重量部とポリ
エーテルイミド（ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ社
製”ウルテム”１０１０）を１００重量部を、１８０℃
で３時間真空乾燥した後、３１０℃に加熱された同方向
回転タイプのペレタイザー（ダルメージ型スクリュー、
スクリューの長さＬと直径Ｄの比率Ｌ／Ｄ＝３５）に供
給して、滞留時間３分にて溶融押出し、ブレンドチップ
を作成した。

【００４３】次いで、上記ペレタイズ操作により得られ
たブレンドチップ２０重量部とＰＰＳチップ（重量平均
分子量６００００、溶融粘度４００Ｐａ・秒、平均一次
粒径１．０μｍの炭酸カルシウム粒子を０．１５重量
％、平均２次粒径が０．５μｍの凝集シリカ粒子を０．
１重量％含有）８０重量部を、１８０℃で３時間真空乾
燥した後、タンデム押出機（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、
３０５℃にて溶融押出し、繊維焼結ステンレス金属フィ
ルター（１０μｍカット）内を剪断速度１０秒−１で通
過させた後、Ｔダイよりシート状に吐出し、該シートを
表面温度２５℃の冷却ドラム上に、ドラフト比１０で密
着固化させ冷却し、未延伸フィルムを得た。

【００４４】続いて、この未延伸ポリエステルフィルム
を、加熱された複数のロール群からなる縦延伸機を用
い、ロールの周速差を利用して、１１０℃の温度でフィ
ルムの縦方向に３．６倍の倍率で延伸した。その後、こ
のフィルムの両端部をクリップで把持して、テンターに
導き、延伸温度１１５℃、延伸倍率３．５倍でフィルム
の幅方向に延伸を行ない、引き続いて２７０℃の温度で
２秒間熱処理を行なった後、２００℃にコントロールさ
れた冷却ゾーンで横方向に３％の弛緩処理を行なって室
温まで冷却した後、フィルムエッジを除去し、厚さ１．
２μｍの二軸配向フィルム（Ｒａ＝４０ｎｍ）を１００
００ｍ巻き取った。

【００４５】ここで得られたフィルムは、ＰＰＳ単独か
らなる比較例１のフィルムよりもガラス転移温度が高
く、耐電圧の高いフィルムであり、コンデンサー用フィ
ルムとして優れていた。本フィルム中のＰＰＳとポリエ
ーテルイミドは良好な相溶状態にあり、ポリエーテルイ
ミドの分散相は認められなかった。比較例１ＰＰＳチップ（平均一次粒径１．０μｍの炭酸カルシウ
ム粒子を０．１２重量％、平均２次粒径が０．５μｍの
凝集シリカ粒子を０．０８重量％含有）を、１８０℃で
３時間真空乾燥した後、タンデム押出機（Ｌ／Ｄ＝４
０）に投入し、３０５℃にて溶融押出し、繊維焼結ステ
ンレス金属フィルター（１０μｍカット）内を剪断速度
１０秒^-1で通過させた後、Ｔダイよりシート状に吐出
し、該シートを表面温度２５℃の冷却ドラム上に、ドラ
フト比１０で密着固化させ冷却し、未延伸フィルムを得
た。

【００４６】続いて、この未延伸ポリエステルフィルム
を、加熱された複数のロール群からなる縦延伸機を用
い、ロールの周速差を利用して、１００℃の温度でフィ
ルムの縦方向に３．６倍の倍率で延伸した。その後、こ
のフィルムの両端部をクリップで把持して、テンターに
導き、延伸温度１１０℃、延伸倍率３．５倍でフィルム
の幅方向に延伸を行ない、引き続いて２７０℃の温度で
２秒間熱処理を行なった後、２００℃にコントロールさ
れた冷却ゾーンで横方向に３％の弛緩処理を行なって室
温まで冷却した後、フィルムエッジを除去し、厚さ１．
２μｍの二軸配向フィルム（Ｒａ＝４０ｎｍ）を１００
００ｍ巻き取った。

【００４７】得られたフィルムの特性を表１に示す。実施例２〜５、比較例２ポリエーテルイミドの添加量と延伸条件および粒子の含
有量を変更する以外は実施例１同様に製膜し、厚さ１．
２μｍの二軸配向フィルムを得た。

【００４８】得られたフィルムの特性を表１に示す。

【００４９】実施例２では、ブレンドチップと共に投入
する際のＰＰＳ原料として、平均一次粒径１．０μｍの
炭酸カルシウム粒子を０．２２重量％、平均２次粒径が
０．５μｍの凝集シリカ粒子を０．１５重量％含有させ
たＰＰＳを使用し、１２０℃の温度でフィルムの縦方向
に３．６倍の倍率で延伸し、その後、延伸温度１２５
℃、延伸倍率３．５倍でフィルムの幅方向に延伸を行な
った。

【００５０】実施例３では、ブレンドチップと共に投入
する際のＰＰＳ原料として、平均一次粒径１．０μｍの
炭酸カルシウム粒子を０．３０重量％、平均２次粒径が
０．５μｍの凝集シリカ粒子を０．２０重量％含有させ
たＰＰＳを使用し、１２８℃の温度でフィルムの縦方向
に３．６倍の倍率で延伸し、その後、延伸温度１３３
℃、延伸倍率３．５倍でフィルムの幅方向に延伸を行な
った。

【００５１】実施例４では、ブレンドチップと共に投入
する際のＰＰＳ原料として、平均一次粒径１．０μｍの
炭酸カルシウム粒子を０．４０重量％、平均２次粒径が
０．５μｍの凝集シリカ粒子を０．３重量％含有させた
ＰＰＳを使用した。

【００５２】実施例５では、ブレンドチップと共に投入
する際のＰＰＳ原料として、平均２次粒径が０．５μｍ
の凝集シリカ粒子を０．１重量％含有させたＰＰＳを使
用した。

【００５３】比較例２では、ブレンドチップと共に投入
する際のＰＰＳ原料として、平均一次粒径１．０μｍの
炭酸カルシウム粒子を０．６重量％、平均２次粒径が
０．５μｍの凝集シリカ粒子を０．４０重量％含有させ
たＰＰＳを使用し、１４８℃の温度でフィルムの縦方向
に３．２倍の倍率で延伸し、その後、延伸温度１４５
℃、延伸倍率３．４倍でフィルムの幅方向に延伸を行な
った。

【００５４】実施例２，３で得られたフィルムは本発明
で開示する好ましいガラス転移温度を有しており、コン
デンサー用フィルムとして優れた特性を有していたが、
比較例２では製膜破れが多発し、得られたフィルムのコ
ンデンサー特性も実施例１のフィルムよりもかなり劣っ
ていた。また、表面粗さのみを変更した実施例４および
５では、表面粗さが本発明の特に好ましい範囲から外れ
ているため、耐電圧が実施例１のフィルムよりも低下し
た。比較例３ブレンドチップを作成せずに、製膜する以外は実施例１
と同様に製膜して、ポリエーテルイミドを１０重量％含
有する二軸配向フィルムを製膜した。ここで得たフィル
ムのガラス転移温度はＰＰＳ単独のフィルムとほぼ同等
で、耐電圧も低かった。また、本フィルム中のポリエー
テルイミドは平均分散径が３．４μｍで分散不良の状態
にあり、製膜中にフィルム破れが多発した。比較例４ＰＰＳとポリエーテルイミドの重量分率（ＰＰＳ／ポリ
エーテルイミド）を８０／２０とし、滞留時間を１分に
設定して、ブレンドチップを作成する以外は、実施例１
と同様に二軸配向フィルムを製膜した。

【００５５】ここで得られたブレンドチップには分散不
良物が多数存在し（ポリエーテルイミドの平均分散径は
２μｍ）、得られた二軸配向フィルムのガラス転移温
度、耐電圧共にＰＰＳ単独からなるフィルムと大差なか
った。また、比較例３同様、製膜中にフィルム破れも多
発した。

【００５６】

【表１】

【００５７】実施例６、比較例５ここでは、実施例１、比較例１の二軸配向フィルムを使
用してチップ状のフィルムコンデンサーを作成した例を
示す。また、実施例４では、実施例１のフィルムを、比
較例５では比較例１の二軸配向フィルムを使用してコン
デンサーを作成した。

【００５８】実施例１または比較例１で得た長尺のフィ
ルムを蒸着漕の中に設置し、アルミニウムを蒸発させて
フィルム表面に内部電極を０．０１μｍの厚みで形成さ
せた。次いで、この金属化フィルムを巻き出して、レー
ザーにより、内部電極の一部を除去しながら、フィルム
を広幅状態で巻き取り、積層板状集合体を作成した。こ
のとき、内部電極を除去する幅は０．５ｍｍとなるよう
にレーザー光を調節し、積層時に電極マージンを一層毎
に切り替えた。次いで、ここで得た積層板状集合体をス
リットし、棒状集合体のコンデンサー条に分割し、その
後、コンデンサー条に分割したスリット面の両サイドに
金属溶射を施して外部電極を形成させた。この外部電極
に溶融ハンダメッキを施した後、ハンダメッキを施した
コンデンサー条を個別素子に切断分割して、容量が０．
０４５μＦの積層型のチップ状フィルムコンデンサーを
得た。

【００５９】得られたコンデンサーの特性を表２に示
す。本発明のチップ状フィルムコンデンサーは、比較例
１のＰＰＳ単独からなるコンデンサーよりも、耐電圧が
優れており、小型・軽量のチップ状フィルムコンデンサ
ーとして優れた特性を有していた。

【００６０】

【表２】

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、耐電圧が高く、製膜性
も良好であるコンデンサーおよび電気絶縁用途に適した
二軸配向フィルムが得られる。本発明の二軸配向フィル
ムは、耐熱性と誘電特性に優れるばかりでなく、コンデ
ンサーの小型・高容量化に適しているので、特にチップ
コンデンサー用途において広く活用可能であり、その工
業的価値は極めて高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｊ 7/06 Ｃ０８Ｊ 7/06 Ａ５Ｅ０８２Ｈ０１Ｇ 4/18 ３３０Ｈ０１Ｇ 4/18 ３３０Ｚ３３０Ｃ (Ｃ０８Ｌ 81/02 //(Ｃ０８Ｌ 81/02 79:08）Ｂ 79:08）Ｂ２９Ｋ 81:00 Ｂ２９Ｋ 81:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｈ０１Ｇ 4/24 ３２１ＣＦターム(参考） 4F006 AA39 AA40 AB73 BA07 CA08 DA01 4F071 AA60 AA62 AA86 AH12 BA01 BB06 BB08 BC01 BC16 4F100 AB01A AK57B AK57K BA02 DD07B EJ38B GB41 JG04 JG10 JK15B YY00B 4F210 AA34 QA02 QA04 QC06 QC16 QD13 QG01 QG18 QW07 QW11 QW14 4J002 CM042 CN011 GQ00 5E082 AB04 BC39 EE03 EE07 EE11 EE23 EE24 EE25 EE37 FG06 FG32 FG38 FG39 PP03 PP04 PP06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリフェニレンスルフィドを主成分とする
樹脂組成物からなり、ガラス転移温度が９５℃以上、１
３０℃以下であることを特徴とする二軸配向フィルム。
【請求項２】該フィルム中にポリエーテルイミドを３重
量％以上、３５重量％以下含有することを特徴とする請
求項１記載の二軸配向フィルム。
【請求項３】該フィルムの表面粗さが５ｎｍ以上、１２
０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１または２記
載の二軸配向フィルム。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の二軸配向
フィルムの少なくとも片面に金属層を形成してなること
を特徴とする金属化フィルム。
【請求項５】請求項４に記載の金属化フィルムを用いて
なることを特徴とするフィルムコンデンサー。