JP2002064030A - フィルムコンデンサー - Google Patents

フィルムコンデンサー

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JP2002064030A
JP2002064030A JP2000248276A JP2000248276A JP2002064030A JP 2002064030 A JP2002064030 A JP 2002064030A JP 2000248276 A JP2000248276 A JP 2000248276A JP 2000248276 A JP2000248276 A JP 2000248276A JP 2002064030 A JP2002064030 A JP 2002064030A
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Japan
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liquid crystal
film
copolymer
film capacitor
crystal polyester
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Application number
JP2000248276A
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English (en)
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Takazo Yamaguchi
登造 山口
Hiroaki Kumada
浩明 熊田
Motonobu Furuta
元信 古田
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐熱性、高周波特性、電機絶縁性などが優れ、
柔軟性があり、吸水率が低く、軽量で薄いフィルムコン
デンサーを提供する。 【解決手段】〔1〕溶融時に光学的異方性を示す液晶性
ポリマーからなるフィルムを用いてなるフィルムコンデ
ンサー。 〔2〕溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマーから
なるフィルムを誘電体とし、金属箔または金属蒸着膜を
電極としてなるフィルムコンデンサー。 〔3〕溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマーが、
(A)液晶ポリエステルを連続相とし、(B)液晶ポリ
エステルと反応性を有する官能基を有する共重合体を分
散相とする液晶ポリエステル樹脂組成物である〔1〕ま
たは〔2〕に記載のフィルムコンデンサー。 〔4〕溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマーが、
(A)液晶ポリエステル56.0〜99.9重量%、お
よび(B)液晶ポリエステルと反応性を有する官能基を
有する共重合体44.0〜0.1重量%を溶融混練して
得られる組成物である〔1〕または〔2〕に記載のフィ
ルムコンデンサー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶性ポリマーか
らなるフィルムを用いてなる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、プラ
スチックフィルムを誘電体とし、電極に金属箔や金属蒸
着膜を用い、これらを重ねて巻き回して作られる。フィ
ルムコンデンサーは、テレビ、ラジオ、音響機器を初
め、船舶、飛行機、宇宙機器、車輌等の電子計測器、無
線通信機に、または、電気機器の小型モーターや蛍光
灯、水銀灯などに幅広く用いられている。しかしなが
ら、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフ
ィン、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステ
ル、弗素樹脂、ポリカーボネートなどを誘電体とする従
来のフィルムコンデンサーは、市場からの更なる要求を
十分には満たしていないのが現状である。例えば、ポリ
オレフィンを誘電体として使用した場合には、耐熱性が
不十分であり、はんだ付けを行うことはできない。ポリ
エステルを使用した場合もやはり耐熱性は不十分であ
り、また、吸水率も高いため、高湿下ではフィルムが変
形するという問題があった。ポリ四弗化エチレンを使用
した場合には、比重が高い、非常に高価である、用済み
後の燃焼処理時に弗素含有ガスを発生するなどの問題点
が指摘されている。また、ポリカーボネートやポリスチ
レンを用いた場合には、やはり耐熱性が不十分とされて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性、高周波特性、電機絶縁性などが優れ、柔軟性があ
り、吸水率が低く、軽量で薄く、しかも安価なフィルム
コンデンサーを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な問題を解決すべく鋭意検討を続け本発明に到達した。
即ち本発明は、〔1〕溶融時に光学的異方性を示す液晶
性ポリマーからなるフィルムを用いてなるフィルムコン
デンサーに係るものである。さらに、本発明は、〔2〕
溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマーからなるフ
ィルムを誘電体とし、金属箔または金属蒸着膜を電極と
してなるフィルムコンデンサーに係るものである。ま
た、本発明は、〔3〕液晶性ポリマーからなるフィルム
と、金属箔または金属蒸着膜との間に、接着剤層が介在
する〔1〕または〔2〕記載のフィルムコンデンサーに
係るものである。さらに、本発明は、〔4〕溶融時に光
学的異方性を示す液晶性ポリマーが、(A)液晶ポリエ
ステルを連続相とし、(B)液晶ポリエステルと反応性
を有する官能基を有する共重合体を分散相とする液晶ポ
リエステル樹脂組成物である〔1〕〜〔3〕のいずれか
に記載のフィルムコンデンサーに係るものである。ま
た、本発明は、〔5〕溶融時に光学的異方性を示す液晶
性ポリマーが、(A)液晶ポリエステル56.0〜9
9.9重量%、および(B)液晶ポリエステルと反応性
を有する官能基を有する共重合体44.0〜0.1重量
%を溶融混練して得られる組成物である〔1〕〜〔3〕
のいずれかに記載のフィルムコンデンサーに係るもので
ある。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマーは種々
知られており、例えば全芳香族系のポリエステル、ポリ
イミド、ポリエステルアミドなどや、それらを含有する
樹脂組成物などが挙げられる。本発明においては、かか
る液晶性ポリマーとして好ましくは液晶ポリエステルま
たは液晶ポリエステルを含有する組成物であり、成形加
工性、得られるフィルムの性能の点から、本発明におい
ては(A)液晶ポリエステルを連続相とし(B)液晶ポ
リエステルと反応性を有する官能基を有する共重合体を
分散相とする液晶ポリエステル樹脂組成物を用いること
がさらに好ましい。
【0006】ここでいう液晶ポリエステルは、サーモト
ロピック液晶ポリマーと呼ばれるポリエステルである。
具体的には、(1)芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオー
ルと芳香族ヒドロキシカルボン酸との組み合わせからな
るもの、(2)異種の芳香族ヒドロシカルボン酸の組み
合わせからなるもの、(3)芳香族ジカルボン酸と核置
換芳香族ジオールとの組み合わせからなるもの、(4)
ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルに芳香
族ヒドロキシカルボン酸を反応させて得られるもの、な
どが挙げられ、400℃以下の温度で異方性溶融体を形
成するものである。なお、これらの芳香族ジカルボン
酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシカルボン酸の
代わりに、それらのエステル形成性誘導体が使用される
こともある。
【0007】該液晶ポリエステルの繰返し構造単位とし
ては、下記の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し構
造単位、芳香族ジオールに由来する繰返し構造単位、
芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し構造単
位を例示することができるが、これらに限定されるもの
ではない。
【0008】芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し
構造単位:
【0009】
【0010】芳香族ジオールに由来する繰返し構造単
位:
【0011】
【0012】芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する
繰返し構造単位:
【0013】耐熱性、機械的特性、加工性のバランスか
ら特に好ましい液晶ポリエステルは なる繰り返し構造単位を含むものであり、さらに好まし
くは該繰り返し構造単位を少なくとも全体の30モル%
以上含むものである。具体的には繰り返し構造単位の組
み合わせが下記(I)〜(VI)のいずれかのものが好ま
しい。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】該液晶ポリエステル(I)〜(VI)の製法
については、例えば特公昭47−47870号公報、特
公昭63−3888号公報、特公昭63−3891号公
報、特公昭56−18016号公報、特開平2−515
23号公報などに記載されている。これらの中で好まし
くは(I)、(II)または(IV)の組合せであり、さら
に好ましくは(I)または(II)の組み合せが挙げられ
る。
【0021】本発明における液晶ポリエステル樹脂組成
物において、高い耐熱性が要求される分野には成分
(A)の液晶ポリエステルとして、下記の繰り返し単位
(a’)が30〜80モル%、繰り返し単位(b’)が
0〜10モル%、繰り返し単位(c’)が10〜25モ
ル%、繰り返し単位(d’)が10〜35モル%からな
る液晶ポリエステルが好ましく使用される。
【0022】 (式中、Arは2価の芳香族基である。)
【0023】本発明における液晶ポリエステル樹脂組成
物に用いられる成分(B)は、液晶ポリエステルと反応
性を有する官能基を有する共重合体である。かかる液晶
ポリエステルと反応性を有する官能基としては、液晶ポ
リエステルと反応性を有すれば何でもよく、具体的に
は、オキサゾリル基やエポキシ基、アミノ基等が挙げら
れる。好ましくは、エポキシ基である。エポキシ基等は
他の官能基の一部として存在していてもよく、そのよう
な例としては例えばグリシジル基が挙げられる。
【0024】共重合体(B)において、かかる官能基を
共重合体中に導入する方法としては特に限定されるもの
ではなく、周知の方法で行うことができる。例えば共重
合体の合成段階で、該官能基を有する単量体を共重合に
より導入することも可能であるし、共重合体に該官能基
を有する単量体をグラフト共重合することも可能であ
る。
【0025】液晶ポリエステルと反応性を有する官能基
を有する単量体、中でもグリシジル基を含有する単量体
としては、不飽和カルボン酸グリシジルエステルおよび
/または不飽和グリシジルエーテルが好ましく用いられ
る。
【0026】不飽和カルボン酸グリシジルエステルは好
ましくは一般式 (Rはエチレン系不飽和結合を有する炭素数2〜13の
炭化水素基である。)で表される化合物であり、また不
飽和グリシジルエーテルは好ましくは一般式 (R’はエチレン系不飽和結合を有する炭素数2〜18
の炭化水素基であり、Xは−CH2−O−または である。)で表される化合物である。
【0027】具体的には、不飽和カルボン酸グリシジル
エステルとしては、例えばグリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、イタコン酸ジグリシジルエス
テル、ブテントリカルボン酸トリグリシジルエステル、
p−スチレンカルボン酸グリシジルエステルなどを挙げ
ることができる。不飽和グリシジルエーテルとしては、
例えばビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエ
ーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル、メタク
リルグリシジルエーテル、スチレン−p−グリシジルエ
ーテル等が例示される。
【0028】上記の液晶ポリエステルと反応性を有する
官能基を有する共重合体(B)は、好ましくは、不飽和
カルボン酸グリシジルエステル単位および/または不飽
和グリシジルエーテル単位を0.1〜30重量%含有す
る共重合体である。
【0029】また、上記の液晶ポリエステルと反応性を
有する官能基を有する共重合体(B)は、熱可塑性樹脂
であってもゴムであってもよいし、熱可塑性樹脂とゴム
の混合物であってもよい。該液晶ポリエステル樹脂組成
物を用いて得られるフィルムまたはシート等の成形体の
熱安定性や柔軟性が優れるゴムがより好ましい。
【0030】さらに好ましくは、上記の液晶ポリエステ
ルと反応性を有する官能基を有する共重合体(B)は、
結晶の融解熱量が3J/g未満の共重合体である。また
共重合体(B)としては、ムーニー粘度が3〜70のも
のが好ましく、3〜30のものがさらに好ましく、4〜
25のものが特に好ましい。ここでいうムーニー粘度
は、JIS K6300に準じて100℃ラージロータ
ーを用いて測定した値をいう。これらの範囲外である
と、組成物の熱安定性や柔軟性が低下する場合がある。
【0031】ここでいうゴムとは、新版高分子辞典(高
分子学会編、1988年出版、朝倉書店)による室温に
てゴム弾性を有する高分子物質に該当するものであり、
その具体例としては、天然ゴム、ブタジエン重合体、ブ
タジエン−スチレン共重合体(ランダム共重合体、ブロ
ック共重合体(SEBSゴムまたはSBSゴム等を含
む)、グラフト共重合体などすべて含まれる)又はその
水素添加物、イソプレン重合体、クロロブタジエン重合
体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、イソブチ
レン重合体、イソブチレン−ブタジエン共重合体ゴム、
イソブチレン−イソプレン共重合体、アクリル酸エステ
ル−エチレン系共重合体ゴム、エチレン−プロピレン共
重合体ゴム、エチレン−ブテン共重合体ゴム、エチレン
−プロピレン−スチレン共重合体ゴム、スチレン−イソ
プレン共重合体ゴム、スチレン−ブチレン共重合体、ス
チレン−エチレン−プロピレン共重合体ゴム、パーフル
オロゴム、ふっ素ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴ
ム、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジ
エン共重合体ゴム、チオールゴム、多硫化ゴム、ポリウ
レタンゴム、ポリエーテルゴム(例えばポリプロピレン
オキシド等)、エピクロルヒドリンゴム、ポリエステル
エラストマー、ポリアミドエラストマー等が挙げられ
る。中でも、アクリル酸エステル−エチレン系共重合体
が好ましく用いられ、(メタ)アクリル酸エステル−エ
チレン系共重合体ゴムがさらに好ましい。
【0032】これらのゴム様物質は、いかなる製造法
(例えば乳化重合法、溶液重合法等)、いかなる触媒
(例えば過酸化物、トリアルキルアルミニウム、ハロゲ
ン化リチウム、ニッケル系触媒等)でつくられたもので
もよい。
【0033】そして本発明においては、共重合体(B)
としてのゴムは、上記のようなゴムにおいて、液晶ポリ
エステルと反応性を有する官能基を有するゴムである。
かかるゴムにおいて、液晶ポリエステルと反応性を有す
る官能基をゴム中に導入する方法としては、特に限定さ
れるものではなく、周知の方法で行うことができる。例
えばゴムの合成段階で、該官能基を有する単量体を共重
合により導入することも可能であるし、ゴムに該官能基
を有する単量体をグラフト共重合することも可能であ
る。
【0034】液晶ポリエステルと反応性を有する官能基
を有する共重合体(B)の具体例として、エポキシ基を
有するゴムとしては、(メタ)アクリル酸エステル−エ
チレン−(不飽和カルボン酸グリシジルエステルおよび
/または不飽和グリシジルエーテル)共重合体ゴムを挙
げることができる。
【0035】ここで(メタ)アクリル酸エステルとは、
アクリル酸またはメタクリル酸とアルコールから得られ
るエステルである。アルコールとしては、炭素原子数1
〜8のアルコールが好ましい。(メタ)アクリル酸エス
テルの具体例としては、メチルアクリレート、メチルメ
タクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメ
タクリレート、tert−ブチルアクリレート、ter
t−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリ
レート、2−エチルヘキシルメタクリレートなどを挙げ
ることができる。なお、(メタ)アクリル酸エステルと
しては、その1種を単独で使用してもよく、または二種
以上を併用してもよい。
【0036】前記の具体例における共重合体ゴムとし
て、好ましくは、(メタ)アクリル酸エステル単位が4
0重量%をこえ97重量%未満、さらに好ましくは45
〜70重量%、エチレン単位が3重量%以上50重量%
未満、さらに好ましくは10〜49重量%、不飽和カル
ボン酸グリシジルエーテル単位および/または不飽和グ
リシジルエーテル単位が0.1〜30重量%、さらに好
ましくは0.5〜20重量%である。上記の範囲外であ
ると、得られるフィルムまたはシート等の成形体の熱安
定性や機械的性質が不十分となる場合がある。
【0037】該共重合体ゴムは、通常の方法、例えばフ
リーラジカル開始剤による塊状重合、乳化重合、溶液重
合などによって製造することができる。なお、代表的な
重合方法は、特公昭46−45085号公報、特公昭6
1−127709号公報などに記載された方法、フリー
ラジカルを生成する重合開始剤の存在下、圧力500k
g/cm2以上、温度40〜300℃の条件により製造
することができる。
【0038】本発明における共重合体(B)に使用でき
るゴムとして他には、液晶ポリエステルと反応性を有す
る官能基を有するアクリルゴムや、液晶ポリエステルと
反応性を有する官能基を有するビニル芳香族炭化水素化
合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体ゴムも例示す
ることができる。
【0039】ここでいうアクリルゴムとして好ましく
は、一般式(1) (式中、R1は炭素原子数1〜18のアルキル基または
シアノアルキル基を示す。)、一般式(2) (式中、R2は炭素原子数1〜12のアルキレン基、R3
は炭素原子数1〜12のアルキル基を示す。)、および
一般式(3) (式中、R4は水素原子またはメチル基、R5炭素原子数
3〜30のアルキレン基、R6は炭素原子数1〜20の
アルキル基またはその誘導体、nは1〜20の整数を示
す。)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の
単量体を主成分とするものが挙げられる。
【0040】上記一般式(1)で表されるアクリル酸ア
ルキルエステルの具体例としては、例えばメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、
ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシル
アクリレート、アクチルアクリレート、2−エチルヘキ
シルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリ
レート、ドデシルアクリレート、シアノエチルアクリレ
ートなどを挙げることができる。
【0041】また、上記一般式(2)で表されるアクリ
ル酸アルコキシアルキルエステルとしては、例えばメト
キシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレー
ト、ブトキシエチルアクリレート、エトキシプロピルア
クリレートなどを挙げることができる。これらの1種ま
たは2種以上を該アクリルゴムの主成分として用いるこ
とができる。
【0042】かかるアクリルゴムの構成成分として、必
要に応じて上記の一般式(1)〜(3)で表される化合
物から選ばれる少なくとも1種の単量体と共重合可能な
不飽和単量体を用いることができる。このような不飽和
単量体の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、
アクリロニトリル、ハロゲン化スチレン、メタクリロニ
トリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニルナ
フタレン、N−メチロールアクリルアミド、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ベンジルアクリレー
ト、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸
などが挙げられる。
【0043】液晶ポリエステルと反応性を有する官能基
を有するアクリルゴムの好ましい構成成分比は、上記の
一般式(1)〜(3)で表される化合物から選ばれる少
なくとも1種の単量体40.0〜99.9重量%、不飽
和カルボン酸グリシジルエステルおよび/または不飽和
グリシジルエーテル0.1〜30.0重量%、上記の一
般式(1)〜(3)で表される化合物から選ばれる少な
くとも1種の単量体と共重合可能な不飽和単量体0.0
〜30.0重量%である。該アクリルゴムの構成成分比
が上記の範囲内であると、組成物の耐熱性や耐衝撃性、
成形加工性が良好であり好ましい。
【0044】該アクリルゴムの製法は、特に限定するも
のではなく、例えば特開昭59−113010号公報、
特開昭62−64809号公報、特開平3−16000
8号公報、またはWO95/04764などに記載され
ているような周知の重合法を用いることができ、ラジカ
ル開始剤の存在下で乳化重合、懸濁重合、溶液重合また
はバルク重合で製造することができる。
【0045】前記液晶ポリエステルと反応性を有する官
能基を有するビニル芳香族炭化水素化合物−共役ジエン
化合物ブロック共重合体ゴムとして、好ましくは、
(a)ビニル芳香族炭化水素化合物を主体とするシーケ
ンスと(b)共役ジエン化合物を主体とするシーケンス
からなるブロック共重合体をエポキシ化して得られるゴ
ム、または該ブロック共重合体の水添物をエポキシ化し
て得られるゴムである。
【0046】ビニル芳香族炭化水素化合物−共役ジエン
化合物ブロック共重合体またはその水添物は、周知の方
法で製造することができ、例えば、特公昭40−237
98号公報、特開昭59−133203号公報等に記載
されている。
【0047】芳香族炭化水素化合物としては、例えば、
スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、α−メ
チルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルナフタレン
などを挙げることができ、中でもスチレンが好ましい。
共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソ
プレン、ピレリレン、1,3−ペンタジエン、3−ブチ
ル−1,3−オクタジエンなどを挙げることができ、ブ
タジエンまたはイソプレンが好ましい。
【0048】共重合体(B)として用いるゴムとして好
ましくは、(メタ)アクリル酸エステル−エチレン−
(不飽和カルボン酸グリシジルエステルおよび/または
不飽和グリシジルエーテル)共重合体ゴムが用いられ
る。
【0049】共重合体(B)として用いるゴムは、必要
に応じて加硫を行い、加硫ゴムとして用いることができ
る。上記の(メタ)アクリル酸エステル−エチレン−
(不飽和カルボン酸グリシジルエステルおよび/または
不飽和グリシジルエーテル)共重合体ゴムの加硫は、多
官能性有機酸、多官能性アミン化合物、イミダゾール化
合物などを用いることで達成されるが、これらに限定さ
れるものではない。
【0050】また、液晶ポリエステルと反応性を有する
官能基を有する共重合体(B)の具体例として、エポキ
シ基を有する熱可塑性樹脂としては(a)エチレン単位
が50〜99重量%、(b)不飽和カルボン酸グリシジ
ルエステル単位および/または不飽和グリシジルエーテ
ル単位が0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜20
重量%、(c)エチレン系不飽和エステル化合物単位が
0〜50重量%からなるエポキシ基含有エチレン共重合
体を挙げることができる。
【0051】エチレン系不飽和エステル化合物(c)と
しては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル等のカルボン酸ビニルエステル、α,β−不飽和カル
ボン酸アルキルエステル等が挙げられる。特に酢酸ビニ
ル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルが好ましい。
【0052】該エポキシ基含有エチレン共重合体の具体
例としては、たとえばエチレン単位とグリシジルメタク
リレート単位からなる共重合体、エチレン単位とグリシ
ジルメタクリレート単位およびアクリル酸メチル単位か
らなる共重合体、エチレン単位とグリシジルメタクリレ
ート単位およびアクリル酸エチル単位からなる共重合
体、エチレン単位とグリシジルメタクリレート単位およ
び酢酸ビニル単位からなる共重合体等が挙げられる。
【0053】該エポキシ基含有エチレン共重合体のメル
トインデックス(以下、MFRということがある。JI
S K6760、190℃、2.16kg荷重)は、好
ましくは0.5〜100Fー10分、更に好ましくは2
〜50Fー10分である。メルトインデックスはこの範
囲外であってもよいが、メルトインデックスが100F
ー10分を越えると組成物にした時の機械的物性の点で
好ましくなく、0.5Fー10分未満では成分(A)の
液晶ポリエステルとの相溶性が劣り好ましくない。
【0054】また、該エポキシ基含有エチレン共重合体
は、曲げ剛性率が10〜1300kg/cm2の範囲の
ものが好ましく、20〜1100kg/cm2のものが
さらに好ましい。曲げ剛性率がこの範囲外であると組成
物の成形加工性や機械的性質が不十分となる場合があり
好ましくない。
【0055】該エポキシ基含有エチレン共重合体は、通
常不飽和エポキシ化合物とエチレンをラジカル発生剤の
存在下、500〜4000気圧、100〜300℃で適
当な溶媒や連鎖移動剤の存在下または不存在下に共重合
させる高圧ラジカル重合法により製造される。また、ポ
リエチレンに不飽和エポキシ化合物およびラジカル発生
剤を混合し、押出機の中で溶融グラフト共重合させる方
法によっても作られる。
【0056】本発明で用いる液晶性ポリマーの好ましい
具体例として挙げられる液晶ポリエステル樹脂組成物
は、(A)液晶ポリエステルを連続相とし(B)液晶ポ
リエステルと反応性を有する官能基を有する共重合体を
分散相とする樹脂組成物である。液晶ポリエステルが連
続相でない場合には、液晶ポリエステル樹脂組成物を用
いてなるフィルムの、耐熱性、耐薬品性などが著しく低
下する場合がある。
【0057】このような官能基を有する共重合体と液晶
ポリエステルとの樹脂組成物においては、機構の詳細は
不明ではあるが、該組成物の成分(A)と成分(B)と
の間で反応が生起し、成分(A)が連続相を形成すると
ともに成分(B)が微細分散し、そのために該組成物の
成形性が向上するものと考えられる。
【0058】かかる液晶ポリエステル樹脂組成物の一実
施態様は、(A)液晶ポリエステル56.0〜99.9
重量%、好ましくは65.0〜99.9重量%、さらに
好ましくは70〜98重量%、および(B)液晶ポリエ
ステルと反応性を有する官能基を有する共重合体44.
0〜0.1重量%、好ましくは35.0〜0.1重量
%、さらに好ましくは30〜2重量%を含有する樹脂組
成物である。成分(A)が56.0重量%未満であると
該組成物から得られるフィルムの、耐熱性や耐薬品性な
どが低下する場合がある。また成分(A)が99.9重
量%を超えると該組成物の成形加工性が低下する場合が
あり、また価格的にも高価なものとなる。
【0059】かかる液晶ポリエステル樹脂組成物を製造
する方法としては周知の方法を用いることができる。た
とえば、溶液状態で各成分を混合し、溶剤を蒸発させる
か、溶剤中に沈殿させる方法が挙げられる。工業的見地
からみると溶融状態で各成分を混練する方法が好まし
い。溶融混練には一般に使用されている一軸または二軸
の押出機、各種のニーダー等の混練装置を用いることが
できる。特に二軸の高混練機が好ましい。溶融混練に際
しては、混練装置のシリンダー設定温度は200〜36
0℃の範囲が好ましく、さらに好ましくは230〜35
0℃である。
【0060】混練に際しては、各成分は予めタンブラー
もしくはヘンシェルミキサーのような装置で各成分を均
一に混合してもよいし、必要な場合には混合を省き、混
練装置にそれぞれ別個に定量供給する方法も用いること
ができる。
【0061】本発明に使用する液晶性ポリマーにおいて
は、必要に応じて、帯電防止剤、有機充填剤、酸化防止
剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、無機または有
機系着色剤、防錆剤、架橋剤、発泡剤、蛍光剤、表面平
滑剤、表面光沢改良剤、フッ素樹脂などの離型改良剤な
どの各種の添加剤を製造工程中またはその後の加工工程
において添加することができる。
【0062】本発明で用いる液晶性ポリマーからなるフ
ィルムとしては、かかる液晶性ポリマーを、例えば、T
ダイから溶融樹脂を押出し巻き取るTダイ法や、環状ダ
イスを設置した押出し機から溶融樹脂を円筒状に押出
し、冷却し巻き取るインフレーション成膜法により得ら
れたフィルムまたはシート、熱プレス法または溶媒キャ
スト法により得られたフィルムまたはシート、または射
出成形法や押出し法で得られたシートをさらに一軸延伸
または二軸延伸して得られたフィルムまたはシートを用
いることもできる。射出成形、押出成形などの場合には
あらかじめ混練の工程を経ることなく、成分のペレット
を成形時にドライブレンドして溶融成形して、フィルム
またはシートを得ることもできる。
【0063】Tダイ法では、Tダイを通して押出した溶
融樹脂を巻き取り機方向(長手方向)に延伸しながら巻
き取って得られる一軸延伸フィルム、または二軸延伸フ
ィルムが好ましく用いられる。
【0064】一軸延伸フィルムの成膜時における押出機
の設定条件は組成物の組成に応じて適宜設定できるが、
シリンダー設定温度は200〜360℃の範囲が好まし
く、230〜350℃の範囲がさらに好ましい。この範
囲外であると組成物の熱分解が生じたり、成膜が困難と
なる場合があり好ましくない。
【0065】Tダイのスリット間隔は、0.2〜2.0
mmが好ましく、0.2〜1.2mmがさらに好ましい。
一軸延伸フィルムのドラフト比は、1.1〜40の範囲
のものが好ましく、さらに好ましくは10〜40であ
り、特に好ましくは15〜35である。
【0066】ここでいうドラフト比とは、Tダイスリッ
トの断面積を長手方向に垂直な面のフィルム断面積で除
した値をいう。ドラフト比が1.1未満であるとフィル
ム強度が不十分であり、ドラフト比が45を越すとフィ
ルムの表面平滑性が不十分となる場合があり、好ましく
ない。ドラフト比は押出機の設定条件、巻き取り速度な
どを制御して設定することができる。
【0067】二軸延伸フィルムは、一軸延伸フィルムの
成膜と同様の押出機の設定条件、すなわちシリンダー設
定温度が好ましくは200〜360℃の範囲、さらに好
ましくは230〜350℃の範囲、Tダイのスリット間
隔が好ましくは0.2〜1.2mmの範囲で該組成物の
溶融押出しを行い、Tダイから押出した溶融体シートを
長手方向および長手方向と垂直方向(横手方向)に同時
に延伸する方法、またはTダイから押出した溶融体シー
トをまず長手方向に延伸し、ついでこの延伸シートを同
一工程内で100〜300℃の高温下でテンターより横
手方向に延伸する逐次延伸の方法などにより得られる。
【0068】二軸延伸フィルムを得る際、その延伸比は
長手方向に1.2〜20倍、横手方向に1.2〜20倍
の範囲が好ましい。延伸比が上記の範囲外であると、該
組成物フィルムの強度が不十分となったり、または均一
な厚みのフィルムを得るのが困難となったりする場合が
あり好ましくない。
【0069】円筒形のダイから押出した溶融体シートを
インフレーション法で成膜して得られる、インフレーシ
ョンフィルムなども好ましく用いられる。
【0070】すなわち、上記の方法により得られた液晶
ポリエステル樹脂組成物は、環状スリットのダイを備え
た溶融混練押出機に供給され、シリンダー設定温度が好
ましくは200〜360℃、さらに好ましくは230〜
350℃で溶融混練を行って、押出機の環状スリットか
ら筒状フィルムとなって上方または下方へ溶融樹脂が押
出される。環状スリット間隔は通常0.1〜5mm、好
ましくは0.2〜2mm、環状スリットの直径は通常2
0〜1000mm、好ましくは25〜600mmであ
る。
【0071】溶融押出しされた溶融樹脂フィルムに長手
方向(MD)にドラフトをかけるとともに、この筒状フ
ィルムの内側から空気または不活性ガス、例えば窒素ガ
スなどを吹き込むことにより長手方向と直角な横手方向
(TD)にフィルムを膨張延伸させることができる。
【0072】インフレーション成形(成膜)において、
好ましいブロー比は1.5〜10、好ましいMD延伸倍
率は1.5〜40である。インフレーション成膜時の設
定条件が上記の範囲外であると厚さが均一でしわの無い
高強度の液晶ポリエステル樹脂組成物フィルムを得るの
が困難となる場合がある。
【0073】膨張させたフィルムは通常、その円周を空
冷または水冷させた後、ニップロールを通過させて引き
取る。
【0074】インフレーション成膜に際しては液晶ポリ
エステル樹脂組成物の組成に応じて、筒状の溶融体フィ
ルムが均一な厚みで表面平滑な状態に膨張するような条
件を選択することができる。
【0075】本発明における液晶性ポリマーからなるフ
ィルムの厚みには特に制限はないが、好ましくは3〜1
000μm、さらに好ましくは5〜200μmである。
かかる方法により得られる液晶性ポリマーからなるフィ
ルムは、耐熱性、電機絶縁性に優れ、誘電率、誘電正接
が低く、軽量で薄肉化が可能であり、機械的強度が良好
であり、柔軟性があり、しかも安価なものである。
【0076】本発明において、液晶性ポリマーからなる
フィルムの表面にあらかじめ表面処理を施すことができ
る。このような表面処理法としては、例えばコロナ放電
処理、プラズマ処理、火炎処理、スパッタリング処理、
溶剤処理、紫外線処理、研磨処理、赤外線処理、オゾン
処理などが挙げられる。
【0077】本発明のフィルムコンデンサーは、溶融時
に光学的異方性を示す液晶性ポリマーからなるフィルム
を誘電体とし、金属箔または金属蒸着膜を電極としてな
ることを特徴とし、上記の液晶性ポリマーからなるフィ
ルムと、金属箔や金属蒸着膜とを積層してなるものが挙
げられる。ここでいう金属箔としては、特に限定するも
のではないが、例えば、銅箔、アルミニウム箔、錫箔、
金箔、銀箔、ステンレス箔、または、ニッケル-クロ
ム、銅―ニッケルなどの合金箔などを挙げることができ
る。なかでも、銅箔、アルミニウム箔、錫箔、金箔が好
ましい。金属蒸着膜としては、特に限定するものではな
く、導電性の良好な金属蒸着膜を適宜目的に応じて選択
することができる。かかる金属蒸着膜の例としては、
銅、アルミニウム、錫、金、銀、ステンレス、または、
ニッケル−クロムのような合金の蒸着膜を挙げることが
できる。なかでも、銅、アルミニウム、金の蒸着膜が好
ましい。本発明においては、金属蒸着膜と金属箔の積層
体を用いてもよい。
【0078】本発明のフィルムコンデンサーの形態は、
特に限定するものではないが、例えば、金属箔と液晶性
ポリマーからなるフィルムとを交互に重ね、リード線が
金属箔の長さ方向のほぼ半分で溶接し、はんだ付けまた
は圧着などにより接続されたものを巻き回した構造の、
タブ形や、液晶性ポリマーからなるフィルムに対して金
属箔を該フィルムの幅方向に左右にずらし、液晶性ポリ
マーからなるフィルムよりはみ出させて巻き回したの
ち、リード線端を面にはんだ付けなどにより接続した構
造であるエクステンドホイル形、または、液晶性ポリマ
ーからなるフィルムと金属箔とを、巻き回しせずに、一
定の寸法に切って積み重ね、メタリコンを施してリード
線を付ける積層形などの形態が挙げられる。
【0079】本発明におけるフィルムコンデンサーの構
成は、例えば、液晶性ポリマーからなるフィルム/金属
箔または金属蒸着膜、液晶性ポリマーからなるフィルム
/金属箔または金属蒸着膜/液晶性ポリマーからなるフ
ィルム、液晶性ポリマーからなるフィルム/金属箔また
は金属蒸着膜/熱可塑性樹脂(但し液晶性ポリマーを除
く)からなるフィルム、熱可塑性樹脂(但し液晶性ポリ
マーを除く)からなるフィルム/液晶性ポリマーからな
るフィルム/金属箔または金属蒸着膜/液晶性ポリマー
からなるフィルム/熱可塑性樹脂(但し液晶性ポリマー
を除く)からなるフィルムなどの組み合わせが挙げられ
る。なかでも、液晶性ポリマーからなるフィルム/金属
箔または金属蒸着膜/液晶性ポリマーからなるフィル
ム、の構成が好ましい。
【0080】本発明においては、フィルムコンデンサー
の各構成成分間に接着剤層を介在させることができる。
かかる接着剤としては、ドライラミネーション用接着
剤、溶融押し出し用接着剤もしくは樹脂など、目的に応
じて用いることができる。
【0081】本発明のフィルムコンデンサーを使用する
際の形態は特に限定するものではなく、例えば、リボン
状、連続フィルム状、A4版などのカットフィルム状、
またはカットフィルムを巻いたロール状のいずれの形態
でも使用することができる。
【0082】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 (1)成分(A)の液晶ポリエステル (i)p−アセトキシ安息香酸8.3kg(60モ
ル)、テレフタル酸2.49kg(15モル)、イソフ
タル酸0.83kg(5モル)および4,4’−ジアセ
トキシジフェニル5.45kg(20.2モル)を櫛型
撹拌翼をもつ重合槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下で撹拌
しながら昇温し330℃で1時間重合させた。この間に
副生する酢酸ガスを冷却管で液化し回収、除去しなが
ら、強力な撹拌下で重合させた。その後、系を徐々に冷
却し、200℃で得られたポリマーを系外へ取出した。
この得られたポリマーを細川ミクロン(株)製のハンマ
ーミルで粉砕し、2.5mm以下の粒子とした。これを
更にロータリーキルン中で窒素ガス雰囲気下に280℃
で3時間処理することによって、流動温度が324℃の
粒子状の下記の繰り返し構造単位からなる全芳香族ポリ
エステルを得た。
【0083】ここで、流動温度とは、島津社製高化式フ
ローテスターCFT−500型を用いて、4℃/分の昇
温速度で加熱された樹脂を、荷重100kgf/cm2
のもとで、内径1mm、長さ10mmのノズルから押し
出すときに、溶融粘度が48000ポイズを示す温度の
ことをいう。
【0084】以下該液晶ポリエステルをA−1と略記す
る。このポリマーは加圧下で340℃以上で光学異方性
を示した。液晶ポリエステルA−1の繰り返し構造単位
は、次の通りである。
【0085】
【0086】(2)成分(B) (i)特開昭61−127709号公報の実施例5に記
載の方法に準じて、アクリル酸メチル/エチレン/グリ
シジルメタクリレート=59.0/38.7/2.3
(重量比)、ムーニー粘度=15、結晶の融解熱量<1
J/gのゴムを得た。以下該ゴムをB−1と略称するこ
とがある。ここでムーニー粘度は、JIS K6300
に準じて100℃、ラージローターを用いて測定した値
である。また結晶の融解熱量は、DSCを使用し、試料
を−150℃から100℃まで20℃/分で昇温して求
めた。
【0087】(3)物性測定法 得られたフィルムに関し、以下の要領で測定を行った。 (i)引張り物性:JIS Z1727に従い、2号形
試験片を用いてMD方向、TD方向の引張り物性を測定
した。 (ii)耐屈曲性:積層フィルムのMD方向、TD方向に
積層材料を切り出し、それぞれについて東洋精機(株)
製MIT屈曲試験機 Folding Enduran
ce Tester MIT−D型を使用し、JIS−
p−8115に基づいて荷重1Kgf、折り曲げ角 1
35度、折り曲げ面曲率半径 1mm、折り曲げ速度1
75回/minで屈曲試験を行った。
【0088】(iii)吸水率:ASTM D570に基づ
き、23℃、24hr後でのフィルム中での吸水率を求
めた。 (iv)体積抵抗率:JIS C2318に基づき、測定
温度23℃、湿度50%RH、印加電圧 100V×1
minでフィルムの体積抵抗率を求めた。
【0089】(v)誘電率、誘電正接 周波数1KHz、1MHz:JIS C2318に基づ
き、測定温度23℃、湿度50%RHで求めた。 周波数1GHz、10GHz:トリプレート線路共振法
に基づき、測定温度23℃、湿度50%RHで求めた。
【0090】実施例1 A−1 80重量%、B−1 20重量%を日本製鋼
(株)製TEX−30型二軸押出機を用いてシリンダー
設定温度350℃、スクリュー回転数200rpmで溶
融混練を行って組成物を得た。該組成物の流動開始温度
は328℃であった。また、該組成物は340℃以上で
光学的異方性を示した。この組成物のペレットを円筒ダ
イを備えた60mmφの単軸押出機に供給して、シリン
ダー設定温度350℃、回転数60rpmで溶融混練
し、直径50mm、リップ間隔1.0mm、ダイ設定温
度355℃の円筒ダイから上方へ溶融樹脂を押出し、そ
の際この筒状フィルムの中空部へ乾燥空気を圧入して筒
状フィルムを膨張させ、次に冷却させたのちニップロー
ルに通して引取速度75m/minで引取り、フィルム
コンデンサーに用いる、液晶性ポリマーからなるフィル
ムを得た。
【0091】この際フィルムMD方向の延伸倍率は2
0.5、ブロー比は4.1、フィルム厚みは11μmで
あった。以下該フィルムを F−1と略称することがあ
る。
【0092】F−1の引張り強度は、MD25Kg/m
2,TD9Kg/mm2,伸張率は、MD2%,TD1
1% であった。また、F−1のMIT屈曲試験では、
10万回屈曲後でも、MD、TDともにフィルムは破断
しなかった。F−1の加熱試験では、200℃、2時間
加熱後でもフィルム長はMD、TD共変化せず、耐熱性
は非常に優れたものであった。また、F―1の吸水率は
0.04%で、極めて吸水率は低く、その体積抵抗率
は、4×1015Ωであり、電気絶縁性も良好であった。
【表1】
【0093】また、各周波数における誘電率、誘電正接
の値は表1に示す通りである。F−1は高周波数におい
ても誘電率、誘電正接の値が非常に低いことがわかる。
スリッターを用いて、幅5cmのテープ状としたF―1
と、厚さ6.5μm、幅5cmのアルミ箔テープとを積
層交互に重ね、リード線が該アルミ箔の長さ方向のほぼ
中央でハンダ付けにより接続されたものを巻き回しする
方法により、フィルムコンデンサーを得ることができ
る。
【0094】
【発明の効果】本発明により、耐熱性、高周波特性、電
機絶縁性などが優れ、柔軟性があり、吸水率が低く、軽
量で薄く、しかも安価な、溶融時に光学的異方性を示す
液晶性ポリマーを用いてなるフィルムコンデンサー、特
に液晶性ポリマーと、金属箔または金属蒸着膜との積層
体を用いてなるフィルムコンデンサーが得られ、産業界
で幅広く適用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C08L 23:08) H01G 4/24 321C 321B (72)発明者 古田 元信 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 Fターム(参考) 4J002 BB072 BB102 BG042 BG052 BG072 CD182 CD192 CF161 CF181 GQ00 5E082 BC23 BC35 BC39 EE03 EE07 EE11 EE23 EE37 FF05 FF15 FG06 FG34 FG35 FG36 FG37 PP03 PP06 PP10

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマ
    ーからなるフィルムを用いてなるフィルムコンデンサ
    ー。
  2. 【請求項2】溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマ
    ーからなるフィルムを誘電体とし、金属箔または金属蒸
    着膜を電極としてなるフィルムコンデンサー。
  3. 【請求項3】金属箔が銅箔、アルミニウム箔、錫箔、金
    箔、または銀箔であり、金属蒸着膜が銅、アルミニウ
    ム、錫、金、銀の少なくとも1種を蒸着成分とすること
    を特徴とする請求項2記載のフィルムコンデンサー。
  4. 【請求項4】液晶性ポリマーからなるフィルムと、金属
    箔または金属蒸着膜との間に、接着剤層が介在すること
    を特徴とする請求項2または3記載のフィルムコンデン
    サー。
  5. 【請求項5】溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマ
    ーが、(A)液晶ポリエステルを連続相とし、(B)液
    晶ポリエステルと反応性を有する官能基を有する共重合
    体を分散相とする液晶ポリエステル樹脂組成物であるこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のフィル
    ムコンデンサー。
  6. 【請求項6】溶融時に光学的異方性を示す液晶性ポリマ
    ーが、(A)液晶ポリエステル56.0〜99.9重量
    %、および(B)液晶ポリエステルと反応性を有する官
    能基を有する共重合体44.0〜0.1重量%を溶融混
    練して得られる組成物であることを特徴とする請求項1
    〜4のいずれかに記載のフィルムコンデンサー。
  7. 【請求項7】液晶ポリエステルと反応性を有する官能基
    が、オキサゾリル基、エポキシ基またはアミノ基である
    ことを特徴とする請求項5または6記載のフィルムコン
    デンサー。
  8. 【請求項8】液晶ポリエステルと反応性を有する官能基
    を有する共重合体(B)が、不飽和カルボン酸グリシジ
    ルエステル単位および/または不飽和グリシジルエーテ
    ル単位を0.1〜30重量%含有する共重合体であるこ
    とを特徴とする請求項5または6記載のフィルムコンデ
    ンサー。
  9. 【請求項9】液晶ポリエステルと反応性を有する官能基
    を有する共重合体(B)が、結晶の融解熱量が3J/g
    未満の共重合体であることを特徴とする請求項5〜8の
    いずれかに記載のフィルムコンデンサー。
  10. 【請求項10】液晶ポリエステルと反応性を有する官能
    基を有する共重合体(B)のムーニー粘度が、3〜70
    の範囲であることを特徴とする請求項5〜9のいずれか
    に記載のフィルムコンデンサー。ここでいうムーニー粘
    度は、JIS K6300に準じて100℃でラージロ
    ータを用いて測定した値をいう。
  11. 【請求項11】液晶ポリエステルと反応性を有する官能
    基を有する共重合体(B)が、エポキシ基を有するゴム
    であることを特徴とする請求項5〜10のいずれかに記
    載のフィルムコンデンサー。
  12. 【請求項12】エポキシ基を有するゴムが、(メタ)ア
    クリル酸エステル−エチレン−(不飽和カルボン酸グリ
    シジルエステルおよび/または不飽和グリシジルエーテ
    ル)共重合体ゴムからなることを特徴とする請求項11
    記載のフィルムコンデンサー。
  13. 【請求項13】(メタ)アクリル酸エステルが、メチル
    アクリレート、メチルメタクリレート、n−ブチルアク
    リレート、n−ブチルメタクリレート、tert−ブチ
    ルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、2
    −エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメ
    タクリレートから選ばれる少なくとも1種を含むもので
    あることを特徴とする請求項12記載のフィルムコンデ
    ンサー。
  14. 【請求項14】液晶ポリエステルと反応性を有する官能
    基を有する共重合体(B)が、エポキシ基を有する熱可
    塑性樹脂であることを特徴とする請求項5〜10のいず
    れかに記載のフィルムコンデンサー。
  15. 【請求項15】エポキシ基を有する熱可塑性樹脂が、
    (a)エチレン単位が50〜99重量%、(b)不飽和
    カルボン酸グリシジルエステル単位および/または不飽
    和グリシジルエーテル単位が0.1〜30重量%、
    (c)エチレン系不飽和エステル化合物単位が0〜50
    重量%からなるエポキシ基含有エチレン共重合体である
    ことを特徴とする請求項14記載のフィルムコンデンサ
    ー。
  16. 【請求項16】液晶ポリエステル(A)が、下記の繰り
    返し構造単位を少なくとも全体の30モル%含むもので
    あることを特徴とする請求項5〜15のいずれかに記載
    のフィルムコンデンサー。
  17. 【請求項17】液晶ポリエステル(A)が、芳香族ジカ
    ルボン酸と芳香族ジオールと芳香族ヒドロキシカルボン
    酸とを反応させて得られるものであることを特徴とする
    請求項5〜15のいずれかに記載のフィルムコンデンサ
    ー。
  18. 【請求項18】液晶ポリエステル(A)が、異種の芳香
    族ヒドロキシカルボン酸の組合せを反応させて得られる
    ものであることを特徴とする請求項5〜15のいずれか
    に記載のフィルムコンデンサー。
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