JP2002508782A - Ｓｍｄフィルムコンデンサー用２軸延伸ｐｅｔフィルム及びその製造方法ならびに当該フィルムのｓｍｄフィルムコンデンサーへの使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、単層または多層２軸延伸ポリエステルフィルムであって、総厚みが１２μｍ以下で、Ｔｓ（ＴＤ）が１６０℃未満で、Ｓ ２００（ＴＤ）が５％以下で、Ｓ ２００（ＭＤ）が２〜５％で、収縮率比Ｎｓ ２２０／Ｎｓ １６０が４．５以上で、フィルムの熱固定温度が２１０℃以上で、フィルムの密度が１．３９−１．４１ ｇ／ｃｍ³であることを特徴とするポリエステルフィルムに関する。ただしＴｓ（ＴＤ）はＴＭＡにより測定された横方向の収縮開始温度（℃）を、Ｓ ２００（ＴＤ）は２００℃における横方向の収縮率（％）を、Ｓ２００（ＭＤ）は２００℃における長手方向の収縮率（％）を、Ｎｓ ２２０は２２０℃における横方向の収縮力（Ｎ）、Ｎｓ １６０は１６０℃における横方向の収縮力（Ｎ）をそれぞれ示す。本発明は更に上記フィルムの製造方法および使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 ＳＭＤフィルムコンデンサー用２軸延伸ＰＥＴフィルム及びその製造方法ならび に当該フィルムのＳＭＤフィルムコンデンサーへの使用 技術分野 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（ surface mounting dipping、面実装）分野に於けるコンデンサー用に特に好適で あるポリエステルフィルム、特にＰＥＴフィルムに関する。本発明は、コンデン サーの占めるスペースやはんだ処理工程に関し特に有効である。 背景技術 ＰＥＮフィルム及びＰＰＳフィルムはＳＭＤの技術分野におけるフィルムコン デンサーに使用されている。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。従って、市販 のＰＥＴフィルムをＳＭＤにおけるコンデンサーの製造に使用することは不適で あるか、又は、カプセルとして使用したり、耐熱温度を約２００℃に制限するよ うな特別な条件下での使用のみ適することが知られている。ＰＥＴフィルムから 成るコンデンサーは、その製造中に要求される加熱処理の後に機械的に不安定と なってしまう。 ＰＥＴフィルムが必要な熱安定性を有するためには、コンデンサーの製造を可 能にし、はんだ浴処理を行っても安定なように、収縮率、特に高温での横方向の 収縮率を減少させる必要がある。 日本特許６３−００４４９９号公報（東レ）には、更なる加熱処理を施すこと により、低い収縮率を有する２軸延伸ポリエステルフィルムを製造できることが 開示されている。 欧州特許ＥＰ−Ａ−０４０２８６１号公開公報（ＤＨＣ）及び日本特許６３− ０１１３２６号公開公報（東レ）には、長手方向の収縮率が低いフィルムを記載 している。ＥＰ−Ａ−０４０２８６１号公報には、２２５℃〜２６０℃で１〜１ ５％の条件で第１の熱弛緩処理を行い、１８０℃で０．０１〜１０％の条件で第 ２の熱弛緩処理を行うプロセスが記載されている。これらのフィルムは長手方向 の収縮率が非常に小さいため、この方法で製造されたコンデンサーは機械的に充 分な強度を有しない。そのため、絶縁抵抗が劣る。 本発明のＳＭＤに適応可能なＰＥＴフィルムを提供することである。本発明の フィルムは、高温に於ける横方向の収縮率が低く、そのフィルムから製造された コンデンサーは加熱後も安定で、且つはんだ浴処理を行っても安定である必要が ある。さらに本発明のフィルムは、コンデンサーの強度として要求される長手方 向の収縮率を有する必要がある。 発明の開示 上記の課題は、以下の性質を有し、厚さが１２μｍ以下である２軸延伸フィル ムによって達成される。 Ｔｓ（ＴＤ） ＞１６０℃ Ｓ ２００（ＴＤ） ≦５％ Ｓ ２００（ＭＤ） ２％−５％ 収縮率比 Ｎｓ ２２０／Ｎｓ １６０ ≧４．５ フィルムの熱固定温度 ≧２１０℃ フィルムの密度 １．３９−１．４１ ｇ／ｃｍ³ 発明の実施形態 本発明のフィルムは単層または多層２軸延伸ポリエステルフィルムであって、 片面または両面に被覆することができ、総厚みが１２μｍ以下で、且つ上記の性 質を有する二軸延伸ポリエステルフィルムである。上記の式中、Ｔｓ（ＴＤ）は ＴＭＡにより測定された横方向の収縮開始温度を、Ｓ ２００（ＴＤ）は２００ ℃における横方向の収縮率を、Ｓ ２００（ＭＤ）は２００℃における長手方向 の収縮率を、Ｎｓ ２２０は２２０℃における横方向の収縮力、Ｎｓ １６０は １６０℃における横方向の収縮力をそれぞれ示す。フィルムの熱固定温度は、Ｄ ＳＣにより測定されたフィルムにおける最大値を示す。 本発明のフィルムの厚さは１２μｍ以下、好ましくは８μｍ以下、特に好まし くは６μｍ以下である。 はんだ浴処理に於てコンデンサーが変形しないために、横方向における収縮が 開始する温度Ｔｓ（ＴＤ）（℃）は１６０℃以上、好ましくは１７５℃以上であ る。 本発明のフィルムの２００℃に於ける横方向の収縮率は５％未満、好ましくは ３％未満、特に好ましくは１％以下である。この範囲を満たさないと、本発明の フィルムから製造されたコンデンサーが、はんだ浴処理において過度の緊縮力を 被る。 本発明のフィルムから製造されたコンデンサーが、はんだ浴処理において過 度の機械的変形を被らないように、本発明のフィルムの２２０℃に於ける横方向 の収縮率は５％未満、好ましくは３％未満、特に好ましくは２％以下であること が好ましい。 本発明のフィルムの２００℃と１６０℃に於ける横方向の収縮力の比Ｎｓ ２ ２０／Ｎｓ １６０は、４．５％以上、好ましくは５％以上である。 ２００℃における長手方向の収縮率が２〜５％の範囲外の場合、得られたコン デンサーの機械的安定性が悪い。２００℃における長手方向の収縮率の好ましい 範囲は３〜４％である。 フィルムの熱固定温度は２１０℃以上、好ましくは２１５℃以上、より好まし くは２２０℃以上である。この熱固定温度において、通常２２０〜２５０℃の温 度における後加工工程に於て熱安定性を示す。 フィルム製造に使用されるポリエステルの密度は１．３９−１．４１ ｇ／ｃ ｍ³である。密度が上記の上限値を超えた場合、結晶性が高すぎるためにフィル ムが脆くなり。コンデンサーの製造に適さない。密度が上記の下限値未満の場合 、フィルムの熱安定性（加水分解に対する）が低くなる。 本発明のフィルムはポリエステル原料から製造される。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（ＰＥＴ）、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。ポリエステル原料は、エチレンテレ フタレート単位および／または好ましくは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／又はカルボン酸を変 更してもよい。ポリエステルは、Ｚｎ、Ｃａ、Ｌｉ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。 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、ＢａＣＯ₃、ＣａＳＯ₄、ＢａＳＯ₄、ＬｉＰ Ｏ₄、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塩等の向き粒子が例示される 。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。 本発明のポリエステルフィルムは、上述のポリエステル原料またはその混合物 に、必要に応じ０．１〜１０重量％の公知の添加物を加え、公知の方法を使用し て製造できる。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 方の表面が公知の方法でコーティング処理されていてもよい。 好ましいポリエステルフィルムの製造の押出し工程に於て、溶融ポリエステル 材料はスロットダイを介して押し出され、急冷され、冷却ロール上で実質的に非 晶のプレフィルムを得る。このフィルムを再度加熱し、長手方向および横方向、 又は、横方向および長手方向、或いは、長手方向および横方向および再度長手方 向および／又は横方向に延伸する。延伸温度は通常Ｔｇ＋１０℃からＴｇ＋６０ ℃で、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。本 発明のフィルムの製造に於て、熱固定の温度は実際にフィルムに有効な温度であ り、工程におけるフィルムの周囲の温度ではない。例えば、製造スピードが速い 場合、オーブンの温度、即ち、フィルムの周囲の温度は、フィルムがオーブンを 通過中に於て、実際にフィルムに作用している温度よりも多少高くしてもよい。 製造中のフィルムに実際に作用させる温度の上限は、出来上がったフィルムＤＳ Ｃ測定を行うことにより決定できる。本発明の製造後のフィルムに於て、ＤＳＣ によって測定された上記の温度は２１０℃以上、好ましくは２１５℃以上、特に 好ましくは２２０℃以上であり、ＳＭＤに於けるはんだ浴処理温度に対応する。 熱固定ゾーンに於て、フィルムは横方向に総計で５〜１５％弛緩される。この総 計５〜１５％の弛緩処理に加えて、２０％／ｓ未満の弛緩速度であることが好ま しい。横方向の収縮率を調製することは、本発明に於て重要なことである。なお 、収縮速度は収縮率（％）を時間ｓ（秒）で除して表したものである。 弛緩処理は、複数の工程で行っても一つの工程で行ってもよい。複数の工程で 弛緩処理を行う場合、比較的長い長さで行うのが好ましい。弛緩速度が５％／ｓ 未満であることが特に好ましく弛緩処理温度が２３３度未満、好ましくは２１０ ℃未満で大部分が行われることが好ましい。特に、２１０℃未満の温度で０．７ ％以上の弛緩が起こることが好ましい。高い弛緩速度と高い弛緩温度は横方向の 収縮率を減少するのに伴い、長手方向の収縮率も減少させてしまい、上記の理由 による不都合が生じる。 この後、フィルムは冷却され、巻き取られる。以上に示したポリエステルフィ ルムの横方向の収縮率を減少させる方法はポリエステルだけでなく、他の熱可塑 性ポリマーにも適用できる。 実施例 本発明を実施例および比較例を用いて更に詳細に説明する。フィルムの特性付 けは以下の方法を使用して測定した。 収縮率 熱収縮率は、１０ｃｍ四方のフィルムについて測定した。サンプルの長さを正 確に測定した後（Ｌ０）、循環オーブン内で所定の温度で１５分間加熱した。サ ンプルを取出し、室温で正確に長さを測った（Ｌ）収縮率は以下の式で算出した 。 収縮開始温度 収縮開始温度（Ｔｓ）はメトラーの装置を使用し、ＴＭＡを行うことにより決 定した。１０Ｘ６ｍｍのサンプルを使用し、加熱速度１０Ｋ／分および応力５ｍ Ｎで測定した。 収縮力 温度関数である収縮力は、熱機械的手段によりＴｈｅｒｍｏｆｉｌ−Ｍを使用 して測定した。１００Ｘ８ｍｍのサンプルを使用し、加熱速度１０Ｋ／分および 初期応力５ｃＮで測定した。 フィルム熱固定温度ピーク フィルム熱固定温度ピークはＤｕ Ｐｏｎｔ社製ＤＳＣ装置を使用して決定し た。加熱速度は２０Ｋ／分で、吸熱ピークが生じた。 密度 フィルムの密度は、密度勾配管中にサンプルを浸し、ＡＳＴＭ Ｄ１５０５− ６８に基づいて測定した。溶媒は四塩化炭素／ヘプタン混合溶媒を使用した。 実施例１ ＰＥＴチップを１６０℃で乾燥した後、２８０〜３１０℃で押出しを行った。 引取ロールによってダイから溶融ポリマーを取出した。フィルムは長手方向に温 度１１５℃で３．８倍に延伸した。次いで、横方向に温度１２０℃で４．０倍に 延伸した。フィルムの熱固定ピークは２２６℃であり、この温度にて熱固定を行 った。更に、フィルムは横方向に弛緩速度２．２％／ｓで６％の弛緩を行った。 比較例１ フィルムの熱固定温度を２１０℃で行った以外は実施例１と同様に２軸延伸フ ィルムを製造した。 比較例２ 横方向の弛緩処理を行わなかった以外は実施例１と同様に２軸延伸フィルムを 製造した。 比較例３ 横方向の弛緩率を２．５％とした以外は実施例１と同様に２軸延伸フィルムを 製造した。 実施例２ フィルムの熱固定温度を２４２℃で行い、弛緩率を１１％とした以外は実施例 １と同様に２軸延伸フィルムを製造した。 比較例４ 横方向の弛緩処理を行わなかった以外は実施例２と同様に２軸延伸フィルムを 製造した。 比較例５ 横方向の弛緩率を２．５％とした以外は実施例２と同様に２軸延伸フィルムを 製造した。 各実施例および比較例のフィルムの特性を表１に纏めて表す。1) 加熱時間３０分1) 加熱時間３０分

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】平成１０年９月１４日（１９９８．９．１４） 【補正内容】 請求の範囲 １． 厚さが１２μｍ以下である単層または多層２軸延伸ＰＥＴフィルムであっ て、下記特性を満足することを特徴とするＰＥＴフィルム。 Ｔｓ（ＴＤ） ＞１６０℃ Ｓ ２００（ＴＤ） ≦５％ Ｓ ２００（ＭＤ） ２−５％ 収縮力比：Ｎｓ ２２０／Ｎｓ １６０ ≧４．５ フィルムの熱固定温度 ≧２１０℃ フィルムの密度 １．３９−１．４１ ｇ／ｃｍ³ （上記式中、Ｔｓ（ＴＤ）はＴＭＡにより測定された横方向の収縮開始温度（℃ ）を、Ｓ ２００（ＴＤ）は２００℃における横方向の収縮率（％）を、Ｓ ２ ００（ＭＤ）は２００℃における長手方向の収縮率（％）を、Ｎｓ ２２０は２ ２０℃における横方向の収縮力（Ｎ）、Ｎｓ １６０は１６０℃における横方向 の収縮力（Ｎ）をそれぞれ示す。） ２． Ｓ ２００（ＴＤ）≦３％である請求の範囲１に記載のＰＥＴフィルム。 ３． Ｓ ２００（ＴＤ）≦２％である請求の範囲１に記載のＰＥＴフィルム。 ４． フィルムの熱固定温度が２１５℃以上である請求の範囲１〜３の何れかに 記載のＰＥＴフィルム。 ５． フィルムの熱固定温度が２２０℃以上である請求の範囲１〜３の何れかに 記載のＰＥＴフィルム。 ６． 片面または両面が機能層により被覆されている請求の範囲１〜５の何れか に記載のＰＥＴフィルム。 ７． ＰＥＴフィルムの製造方法であって、溶融ＰＥＴを冷却ロール上に押し出 す工程と、プレフィルムを長手方向および横方向、又は、横方向および長手方向 、或いは、長手方向および横方向および再度長手方向および／または横方向に延 伸する工程と、２００〜２６０℃の熱固定の工程とから成り、前記熱固定の工程 に於て弛緩速度２０％／ｓ未満かつ弛緩率５〜１５％で弛緩し、本発明の製造後 のフィルムをＤＳＣによって測定することにより決定される実際にフィルムに作 用する熱固定温度が２１０℃以上であることを特徴とする製造方法。 ８． 弛緩速度が１０％／ｓ未満である請求の範囲７に記載の製造方法。 ９． 弛緩速度が５％／ｓ未満である請求の範囲７又は８に記載の製造方法。 １０． 熱可塑性ポリマーがポリエステルである請求の範囲７〜９の何れかに記 載の製造方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホラ，フランツ ドイツ連邦共和国，クリフテル，Ｄ― 65830，ケーニッスベルゲル ストラッセ 19―21 (72)発明者 クフマン，ボド ドイツ連邦共和国，ルンケル，Ｄ―65594, リンデンストラッセ ５ (72)発明者 シャーレル，ウルリッヒ ドイツ連邦共和国，フレースハイム―ヴィ ケル，Ｄ―65439，フレースハイメル ス トラッセ 37

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 厚さが１２μｍ以下である単層または多層２軸延伸ポリエステルフィルム であって、下記特性を満足することを特徴とするポリエステルフィルム。 Ｔｓ（ＴＤ） ＞１６０℃ Ｓ ２００（ＴＤ） ≦５％ Ｓ ２００（ＭＤ） ２−５％ 収縮力比：Ｎｓ ２２０／Ｎｓ １６０ ≧４．５ フィルムの熱固定温度 ≧２１０℃ フィルムの密度 １．３９−１．４１ ｇ／ｃｍ³ （上記式中、Ｔｓ（ＴＤ）はＴＭＡにより測定された横方向の収縮開始温度（℃ ）を、Ｓ ２００（ＴＤ）は２００℃における横方向の収縮率（％）を、Ｓ ２ ００（ＭＤ）は２００℃における長手方向の収縮率（％）を、Ｎｓ ２２０は２ ２０℃における横方向の収縮力（Ｎ）、Ｎｓ １６０は１６０℃における横方向 の収縮力（Ｎ）をそれぞれ示す。） ２． Ｓ ２００（ＴＤ）≦３％である請求の範囲１に記載のポリエステルフィ ルム。 ３． Ｓ ２００（ＴＤ）≦２％である請求の範囲１に記載のポリエステルフィ ルム。 ４． フィルムの熱固定温度が２１５℃以上である請求の範囲１〜３の何れかに 記載のポリエステルフィルム。 ５． フィルムの熱固定温度が２２０℃以上である請求の範囲１〜３の何れかに 記載のポリエステルフィルム。 ６． 片面または両面が機能層により被覆されている請求の範囲１〜５の何れか に記載のポリエステルフィルム。 ７． 熱可塑性ポリマーフィルムの製造方法であって、溶融ポリマー材料を冷却 ロール上に押し出す工程と、プレフィルムを長手方向および横方向、又は、横方 向および長手方向、或いは、長手方向および横方向および再度長手方向および／ または横方向に延伸する工程と、熱固定の工程とから成り、前記熱固定の工程に 於て弛緩速度２０％／ｓ未満で弛緩し、本発明の製造後のフィルムをＤＳＣによ って測定することにより決定される実際にフィルムに作用する熱固定温度が２１ ０℃以上であることを特徴とする製造方法。 ８． 熱固定の工程における弛緩率が５〜１５％である請求の範囲７に記載の製 造方法。 ９． 弛緩速度が１０％／ｓ未満である請求の範囲７又は８に記載の製造方法。 １０． 弛緩速度が５％／ｓ未満である請求の範囲７又は８に記載の製造方法。 １１． 熱可塑性ポリマーがポリエステルである請求の範囲７〜１０の何れかに 記載の製造方法。 １２． 上記ポリエステルが主としてポリエチレンテレフタレートから成る請求 の範囲１１に記載の製造方法。