JP5532505B2

JP5532505B2 - コンデンサー用ガラスフィルム

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Publication number: JP5532505B2
Application number: JP2009171734A
Authority: JP
Inventors: 隆村田
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2029-07-23
Also published as: KR101342520B1; KR20120022765A; EP2458603A1; WO2011010731A1; JP2011029294A; CN102449713B; US20120262839A1; EP2458603A4; CN102449713A

Description

本発明は、コンデンサー（キャパシタ）用ガラスフィルムに関し、具体的にはフィルム厚が小さく、且つ誘電率が高いコンデンサー用ガラスフィルムに関する。

電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）には、バッテリーの直流電力を交流電力に変換して交流モーターを駆動するために、インバーターが用いられる。また、インバーターのスイッチング回路へ接続される直流電源回路（コンバーター、バッテリー等）は、一般的にＤＣリンクと呼ばれ、その直流電源電圧はＤＣリンク電圧と呼ばれている。インバーターのＤＣリンクには、ＤＣリンクコンデンサーと呼ばれる大容量のコンデンサーが直流電源と並列に接続され、スイッチング回路による瞬間的な負荷変動を補償している。

この用途に用いられるコンデンサーは、以下のような特徴が求められる。
１）瞬間的な負荷変動を補償するために、大容量のエネルギーを瞬時に放出・蓄積できること、
２）温度変化により回路が適正に作動しない事態を防止するために、誘電率の温度依存性が小さいこと。

特表２００４−５２４７９６号公報

この用途に用いられるコンデンサーは、現在のところ、ＢａＴｉＯ_３を使用したセラミックコンデンサーが主流である。しかし、このセラミックコンデンサーは、高い電圧を印加した場合に絶縁破壊が起こることが問題になっている。この理由は、セラミックコンデンサーに存在する結晶粒の凸部が電極と接触し、その接触部分に高電圧が印加されると、電界集中が起こり、短絡が生じやすくなるためである。

また、ＢａＴｉＯ_３を使用したセラミックコンデンサーは、誘電率の温度依存性が大きく、温度変化により誘電率が変化しやすいことが知られている。このため、誘電率の温度依存性を低下させるために、ＢａＴｉＯ_３中にＭｇやＭｎ等をドープすることが検討されている。しかし、ＭｇやＭｎ等をドープすると、ＢａＴｉＯ_３の結晶格子中に相対的に−２の電荷が誘起され、これによってＢａＴｉＯ_３中に酸素欠陥が発生する場合がある。この酸素欠陥は、直流電圧下において誘電率の低下を招くおそれがある。したがって、ＢａＴｉＯ_３を使用したセラミックコンデンサーは、誘電率を高めつつ、誘電率の温度依存性を低下させることが困難であった。

さらに、コンデンサーは、大容量のエネルギーを蓄えるために、単位体積当たりで大きな面積を確保する必要がある。しかし、従来のセラミック材料は、大きな面積を確保することが困難であり、コストアップの要因になっている。また、セラミック材料を積層すれば、大きな面積を確保できるが、この方法も工程の煩雑化を招き、コストアップの要因になる。

そこで、本発明は、大容量のエネルギーを瞬時に放出・蓄積することができ、且つ誘電率の温度依存性が小さい材料を創案することにより、コンデンサーの特性を向上させることを技術的課題とする。

本発明者は、鋭意努力の結果、フィルム厚が小さく、且つ表面精度が良好なガラスフィルムをコンデンサーに用いることにより、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、フィルム厚が１０μｍ以下であり、且つ平均表面粗さＲａが２Å以下であることを特徴とする。ここで、「平均表面粗さＲａ」は、ＪＩＳＢ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。

ガラスフィルムのフィルム厚を１０μｍ以下にすれば、単位体積当たりの面積が大きくなるため、大容量のエネルギーを蓄えやすくなる。また、ガラスフィルムの平均表面粗さＲａを２Å以下にすれば、絶縁破壊を起こす電圧を高めることができるため、大容量のエネルギーを蓄えやすくなる。

ガラスは、酸素欠損が発生し難いため、誘電率を低下させることなく、誘電率の温度依存性を小さくすることができる。よって、ガラスフィルムをコンデンサーに用いると、温度変化により、回路が適正に作動しない事態を有効に防止することができる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、アルカリ金属酸化物（Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏの合量）の含有量が１５質量％以下であることが好ましい。本発明者は、鋭意調査を行ったところ、無アルカリガラスとアルカリ含有ガラスで絶縁破壊が起こる電圧が顕著に異なり、無アルカリガラスを用いると、絶縁破壊が起こる電圧を顕著に高めることができ、大容量のエネルギーを蓄えやすくなることを見出した。ここで、「実質的にアルカリ金属酸化物を含有しない」とは、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物の含有量が１０００ｐｐｍ以下の場合を指す。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、周波数１ＭＨｚにおける誘電率が５以上であることが好ましい。このようにすれば、大容量のエネルギーを蓄えやすくなる。ここで、「周波数１ＭＨｚにおける誘電率」は、温度２５℃においてＡＳＴＭＤ１５０に準拠した方法により測定した値を指す。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、周波数１ＭＨｚにおける誘電正接が０．０５以下であることが好ましい。このようにすれば、高電圧を印加しても絶縁破壊を起こす電圧が低下し難くなる。ここで、「周波数１ＭＨｚにおける誘電正接」は、温度２５℃においてＡＳＴＭＤ１５０に準拠した方法により測定した値を指す。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、３５０℃における体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。このようにすれば、高電圧が印加された場合に、短絡が生じる可能性が低くなる。ここで、「３５０℃における体積抵抗率」は、ＡＳＴＭＣ６５７に準拠した方法で測定した。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、液相粘度が１０^３．５ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。また、「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値を指す。液相粘度は液相温度におけるガラスの粘度を示す。なお、液相粘度が高く、液相温度が低い程、耐失透性や成形性に優れている。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、未研磨の表面を有することが好ましい。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。ここで、「オーバーフローダウンドロー法」は、フュージョン法とも称されており、溶融ガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラスフィルムを製造する方法である。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、最小曲率半径が５００ｍｍ以下の状態で巻き取られていることが好ましい。最小曲率半径が小さい状態で巻き取れば、梱包効率、搬送効率が向上する。なお、「最小曲率半径」は、通常、巻き取られたガラスフィルムの内、最も内側の部分の曲率半径に相当する。

本発明のコンデンサーは、上記のコンデンサー用ガラスフィルムを備えていることが好ましい。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、フィルム厚みが１０μｍ以下、平均表面粗さＲａが２Å以下、周波数１ＭＨｚにおける誘電率が５以上、周波数１ＭＨｚにおける誘電正接が０．００５以下であることが好ましい。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、フィルム厚が小さく、表面精度が良好であるため、大容量のエネルギーを蓄積可能であるとともに、絶縁破壊が起こる電圧が低く、更には誘電率の温度依存性が小さい。したがって、本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、ＥＶやＨＥＶの回路等に好適に用いることができる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、フィルム厚は１０μｍ以下であり、８μｍ以下、６μｍ以下、５μｍ以下、３μｍ以下、特に１μｍ以下が好ましい。フィルム厚が小さい程、大容量のエネルギーを蓄えやすくなる。さらに、フィルム厚が小さい程、デバイスを軽量化しやすくなるとともに、ガラスフィルムの可撓性が高まり、つまり湾曲させた際に発生する応力値が低下し、より小さな曲率半径で巻き取ることが可能になる。なお、フィルム厚が小さいと、ガラスフィルムを積層構造にした場合、全体の厚みが大きくならず、容易に大きな面積を確保でき、結果として、コストアップを招くことなく、大容量のエネルギーを蓄えることができる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、平均表面粗さＲａは２Å以下である。平均表面粗さＲａが大きくなると、高電圧を印加したときに絶縁破壊を起こす電圧が低下する。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、表面粗さＲｍａｘは１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、特に３ｎｍ以下が好ましい。表面粗さＲｍａｘが大きくなると、高電圧を印加したときに絶縁破壊を起こす電圧が低下する。ここで、「平均表面粗さＲｍａｘ」は、ＪＩＳＢ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、周波数１ＭＨｚにおける誘電率は５以上、５．５以上、６以上、７以上、８以上、９以上、１０以上、特に１１以上が好ましい。誘電率が低くなると、大容量のエネルギーを蓄積し難くなる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、周波数１ＭＨｚにおける誘電正接は０．０５以下、０．０１以下、０．００８以下、０．００５以下、０．００３以下、０．００１以下、特に０．０００８以下が好ましい。誘電正接が大きくなると、高電圧を印加したときに絶縁破壊を起こす電圧が低下するおそれがある。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、３５０℃における体積抵抗率は１０^８Ω・ｃｍ以上、１０^９Ω・ｃｍ以上、１０^１０Ω・ｃｍ以上、特に１０^１１Ω・ｃｍ以上が好ましい。体積抵抗率が低くなると、高電圧が印加された場合に、短絡が生じる可能性が高くなる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、液相温度は１２００℃以下、１１５０℃以下、１１３０℃以下、１１１０℃以下、１０９０℃以下、特に１０７０℃以下が好ましい。また、液相粘度は１０^３．５ｄＰａ・ｓ以上、１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０^４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０^４．８ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．６ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．８ｄＰａ・ｓ以上、特に１０^６．０ｄＰａ・ｓ以上が好ましい。このようにすれば、成形時にガラスが失透し難くなるため、オーバーフローダウンドロー法で成形しやすくなり、結果として、ガラスフィルムの表面精度を高めることができる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、未研磨の表面を有することが好ましい。ガラスの理論強度は、本来非常に高いが、実際は理論強度よりも遥かに低い応力でも破壊に至ることが多い。これは、ガラスの表面にグリフィスフローと呼ばれる小さな欠陥が成形後の工程、例えば研磨工程等で生じるからである。そこで、ガラスフィルムの表面を未研磨にすれば、本来のガラスの機械的強度を損ない難くなり、ガラスフィルムが破壊し難くなる。また、ガラスフィルムの表面を未研磨にすれば、研磨工程を省略できるため、ガラスフィルムの製造コストを低廉化することができる。さらに、本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、両面全体を未研磨とすれば、ガラスフィルムが更に破損し難くなる。また、本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、切断面から破損に至る事態を防止するため、ガラスフィルムの切断面に面取り加工等を施してもよい。なお、オーバーフローダウンドロー法で成形すれば、未研磨で表面精度が良好なガラスフィルムを得ることができる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。このようにすれば、未研磨で表面精度が良好なガラスフィルムを作製することができる。その理由は、オーバーフローダウンドロー法の場合、ガラスフィルムの表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されるからである。樋状構造物の構造や材質は、所望の寸法や表面精度を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方への延伸成形を行うために、ガラスフィルムに対して力を印加する方法は、所望の寸法や表面精度を実現できるものであれば、特に限定されない。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスフィルムに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスフィルムの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、オーバーフローダウンドロー法で成形する場合、樋状構造物の下端直下（樋状構造物から非接触となる部分）におけるガラスの粘度が１０^３．５〜１０^５．０ｄＰａ・ｓになるように、温度調整することが好ましい。樋状構造物の下端で合流したガラスは、何も力を加えなければ、表面張力によって縮みながら下方へ落下する。これを防ぐためにはガラスの両側をローラー部材等で挟み込み、ガラスが縮まないように、フィルム幅方向に引き伸ばす必要がある。しかし、ガラスフィルムを成形する場合、ガラスの冷却速度は、樋状構造物から離れた瞬間から急激に速くなり、結果として、フィルム幅を広げることが困難になる。これは、桶状構造物の両側から溢れ出るガラスそのものが有する熱量が小さいことに起因している。以上のことを勘案すれば、樋状構造物の下端直下におけるガラスの粘度は、ある程度低く保持することが好ましく、具体的には１０^５．０ｄＰａ・ｓ以下、１０^４．８ｄＰａ・ｓ以下、１０^４．６ｄＰａ・ｓ以下、１０^４．４ｄＰａ・ｓ以下、１０^４．２ｄＰａ・ｓ以下、特に１０^４．０ｄＰａ・ｓ以下に調整することが好ましい。このようにすれば、フィルム幅方向に引っ張り応力を与えることができ、破損させることなくフィルム幅を広げやすくなるとともに、下方への延伸を行いやすくなる。一方、樋状構造物の下端直下におけるガラスの粘性が低過ぎると、ガラスが変形しやすくなるため、反りやうねりといった品位が低下しやすくなる。よって、樋状構造物の下端直下におけるガラスの粘度は１０^３．５ｄＰａ・ｓ以上、１０^３．７ｄＰａ・ｓ以上、１０^３．８ｄＰａ・ｓ以上、特に１０^３．９ｄＰａ・ｓ以上に調整することが好ましい。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムの成形方法として、オーバーフローダウンドロー法以外にも、種々の方法を採用することができる。例えば、スロットダウンドロー法、リドロー法等を採用することができる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、最小曲率半径が５００ｍｍ以下（望ましくは３００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、１００ｍｍ以下、７０ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、特に３０ｍｍ以下）の状態で巻き取られていることが好ましい。最小曲率半径が小さい状態で巻き取れば、梱包効率、搬送効率が向上する。また、上記の通り、従来のセラミック材料で大きな面積を確保することは困難であり、コストアップの要因にもなっている。しかし、最小曲率半径が小さい状態で巻き取り、コンパクトな巻き取り構造にすれば、容易に大きな面積を確保できるため、コストアップを招くことなく、大容量のエネルギーを蓄えることができる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、密度は４．５ｇ／ｃｍ^３以下、４．２ｇ／ｃｍ^３以下、４．０ｇ／ｃｍ^３以下、３．７ｇ／ｃｍ^３以下、３．６ｇ／ｃｍ^３以下、３．４ｇ／ｃｍ^３以下、３．３ｇ／ｃｍ^３以下、３．０ｇ／ｃｍ^３以下、２．８ｇ／ｃｍ^３以下、２．５ｇ／ｃｍ^３以下、特に２．４ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。密度が小さい程、デバイスを軽量化しやすくなる。ここで、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定した値を指す。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、熱膨張係数は２５〜１２０×１０^−７／℃、３０〜１２０×１０^−７／℃、４０〜１１０×１０^−７／℃、６０〜１００×１０^−７／℃、７０〜９５×１０^−７／℃が好ましい。このようにすれば、ガラスフィルムの熱膨張係数がガラスフィルム上に形成される種々の金属膜の熱膨張係数に整合しやすくなるため、金属膜の反り等を防止しやすくなる。ここで、「熱膨張係数」は、３０〜３８０℃の温度範囲において、ディラトメーターにより測定した平均値を指す。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムにおいて、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１５７０℃以下、１５５０℃以下、１４５０℃以下、１３５０℃以下、１３００℃以下、１２７０℃以下、特に１２５０℃以下が好ましい。１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、低温でガラスを溶融しやすくなり、ガラスフィルムの製造コストを低廉化しやすくなる。ここで、「１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２２０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜２０％、Ｂ_２Ｏ_３０〜１７％、ＭｇＯ０〜１０％、ＣａＯ０〜１５％、ＳｒＯ０〜１５％、ＢａＯ０〜４０％を含有することが好ましい。このようにガラス組成範囲を規制すれば、上記の各種特性を満たしやすくなる。以下、各成分の含有量を上記のように限定した理由を示す。

ＳｉＯ_２の含有量は２０〜７０％である。ＳｉＯ_２の含有量が多くなると、溶融性、成形性が低下する。よって、ＳｉＯ_２の含有量は６５％以下、６０％以下、５８％以下、５５％以下、５０％以下、特に４５％以下が好ましい。一方、ＳｉＯ_２の含有量が少なくなると、ガラス網目構造を形成し難くなるため、ガラス化が困難になり、また誘電正接が高くなりやすい。よって、ＳｉＯ_２の含有量は２５％以上、特に３０％以上が好ましい。

Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は０〜２０％である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多くなると、ガラスに失透結晶が析出しやすくなり、液相粘度が低下しやすくなる。よって、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は１８％以下、１７．５％以下、特に１７％以下が好ましい。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少なくなると、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、ガラスが失透しやすくなる。よって、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は１％以上、３％以上、特に５％以上が好ましい。

Ｂ_２Ｏ_３の含有量は０〜１７％である。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多くなると、誘電率が低下しやすくなり、また耐熱性が低下し、コンデンサーが高温下にさらされたときの信頼性が低下しやすくなる。よって、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は１５％以下、１３％以下、１１％以下、７％以下、４％以下、特に１％以下が好ましい。

ＭｇＯは、歪点を高め、また高温粘度を低下させる成分である。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、誘電正接、液相温度、密度、熱膨張係数が高くなり過ぎる。よって、ＭｇＯの含有量は１０％以下、５％以下、３％以下、２％以下、１．５％以下、１％以下、特に０．５％以下が好ましい。

ＣａＯの含有量は０〜１５％である。ＣａＯの含有量が多くなると、誘電正接、密度、熱膨張係数が高くなり、またガラス組成の成分バランスが損なわれて、耐失透性が低下しやすくなる。よって、ＣａＯの含有量は１２％以下、１０％以下、９％以下、特に８．５％以下が好ましい。一方、ＣａＯの含有量が少なくなると、誘電率、溶融性が低下しやすくなる。よって、ＣａＯの含有量は０．５％以上、１％以上、２％以上、３％以上、特に５％以上が好ましい。

ＳｒＯの含有量は０〜１５％である。ＳｒＯの含有量が多くなると、誘電正接、密度、熱膨張係数が高くなりやすい。よって、ＳｒＯの含有量は１２％以下が好ましい。一方、ＳｒＯの含有量が少なくなると、誘電率、溶融性が低下しやすくなる。よって、ＳｒＯの含有量は０．５％以上、１％以上、２％以上、３％以上、特に３．５％以上が好ましい。

ＢａＯの含有量は０〜４０％である。ＢａＯの含有量が多くなると、誘電正接、密度、熱膨張係数が高くなりやすい。よって、ＢａＯの含有量は３５％以下が好ましい。一方、ＢａＯの含有量が少なくなると、誘電率が低下し、また失透の抑制が困難になる。よって、ＢａＯの含有量は０．５％以上、１％以上、２％以上、５％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、特に２５％以上が好ましい。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの各成分は、誘電率を高める成分であり、混合して含有させると、液相温度が著しく低下するため、ガラス中に結晶異物が生じ難くなり、また溶融性、成形性が向上する。しかし、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が少なくなると、誘電率を高め難くなることに加えて、融剤としての働きを十分に発揮できず、溶融性が低下する。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は５％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、特に３０％以上が好ましい。一方、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多くなると、誘電正接が高くなり、また密度が上昇し、軽量化を図り難くなる上、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、逆に耐失透性が低下する傾向にある。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は６０％以下、５５％以下、特に５０％以下が好ましい。

上記の成分以外にも、例えば以下の成分を４０％までガラス組成中に添加することができる。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏの各成分は、粘性を低下させ、熱膨張係数を調整する成分であるが、多量に含有させると、絶縁破壊を起こす電圧が低下する。また誘電率の温度特性が低下する傾向にある。よって、これらの成分の合量は１５％以下、１０％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に１０００ｐｐｍ以下が好ましい。

ＺｎＯは、誘電正接をあまり上昇させずに、誘電率を高める成分であり、また溶融性を高める成分であるが、多量に含有させると、ガラスが失透しやすくなり、また密度が上昇しやすくなる。よって、ＺｎＯの含有量は０〜４０％、０〜３０％、０〜２０％、０．５〜１５％、特に１〜１０％が好ましい。

ＺｒＯ_２は、誘電正接をあまり上昇させずに、誘電率を高める成分であるが、多量に含有させると、液相温度が急激に上昇し、ジルコンの失透異物が析出しやすくなる。よって、ＺｒＯ_２の上限範囲は２０％以下、１５％以下、特に１０％以下が好ましい。また、ＺｒＯ_２の下限範囲は０．１％以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、特に３％以上が好ましい。

Ｙ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３は、それぞれ２０％まで添加することができる。これらの成分は、誘電率等を高める働きがあるが、多く含有させると、誘電正接や密度が上昇しやすくなる。

清澄剤として、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ_３の群から選択される一種または二種以上を０〜３％添加することができる。但し、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｆ、特にＡｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３は、環境的観点から、その使用を極力控えるべきであり、それぞれの含有量は０．１％未満が好ましい。環境的観点から、清澄剤としては、ＳｎＯ_２、Ｃｌ、ＳＯ_３が好ましい。ＳｎＯ_２＋Ｃｌ＋ＳＯ_３（ＳｎＯ_２、Ｃｌ、ＳＯ_３の合量）の含有量は、０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０１〜０．３％が好ましい。また、ＳｎＯ_２の含有量は０〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．４％が好ましい。

本発明に係るガラスフィルムは、所望のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、このガラス原料を溶融した上で、溶融状態のガラスをフィルム形状に成形することにより、作製することができる。

本発明のコンデンサー用ガラスフィルムの片面または両面に電極を形成してもよい。電極部材としては、Ａｌ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ等の群から選ばれる一種または二種以上を含むものを用いることができる。また、成形工程でガラスの表面に電極を形成し、その後、巻き取るような工程を採用すれば、一連の製造コストを低廉化することができる。なお、本発明のコンデンサー用ガラスフィルムの片面または両面に樹脂層を形成することもできる。

以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。

表１、２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１０）を示している。

まず、表中に記載のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、得られたガラスバッチをガラス溶融炉に供給して１５００〜１６００℃で溶融した。次いで、溶融ガラスをオーバーフローダウンドロー成形装置に供給し、フィルム幅が１０００ｍｍ、フィルム厚が１０μｍになるように成形した。このようにして得られたガラスフィルムについて、各種の特性を評価した。その結果を表１、２に示す。

平均表面粗さＲａ、表面粗さＲｍａｘは、ＪＩＳＢ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値である。

密度ρは、周知のアルキメデス法で測定した値である。

歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａは、ＡＳＴＭＣ３３６−７１の方法に基づいて測定した値である。

軟化点ＴｓはＡＳＴＭＣ３３８−９３の方法に基づいて測定した値である。

１０^４．０ｄＰａ・ｓ、１０^３．０ｄＰａ・ｓ、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。

熱膨張係数αは、３０〜３８０℃の温度範囲において、ディラトメーターにより測定した平均値である。なお、複数枚のガラスフィルムを白金ボートに入れて１４００℃〜１４５０℃で３０分間リメルトした後、φ５ｍｍ×２０ｍｍの円柱形状（端面にＲ加工を有する）に加工し、測定試料とした。

液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値である。

液相粘度ｌｏｇηＴＬは、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。

誘電率、誘電正接は、ＡＳＴＭＤ１５０に準拠した方法により測定した値である。

体積抵抗率は、ＡＳＴＭＣ６５７に準拠した方法で測定した値である。

絶縁破壊電圧は、ガラスフィルム上に、Ａｌ電極（厚み２００ｎｍ、面積０．７５ｃｍ^２）を形成し、電極を絶縁耐圧測定装置に接合した後、３Ｍ社製の液体（ＰＦ−５０５８）中で絶縁破壊電圧を測定した。各試料について同様の測定を１０回行い、絶縁破壊を起こす電圧の平均値が１０^９［Ｖ／ｍ]以上であったものを「○」、１０^５〜１０^８［Ｖ／ｍ]であったものを「×」として評価した。

Claims

フィルム厚が１０μｍ以下であり、且つ平均表面粗さＲａが２Å以下であることを特徴とするコンデンサー用ガラスフィルム。
アルカリ金属酸化物の含有量が１５質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサー用ガラスフィルム。
周波数１ＭＨｚにおける誘電率が５以上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ー用ガラスフィルム。
周波数１ＭＨｚにおける誘電正接が０．０５以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンデンサー用ガラスフィルム。
３５０℃における体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ以上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コンデンサー用ガラスフィルム。
液相粘度が１０^３．５ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコンデンサー用ガラスフィルム。
未研磨の表面を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコンデンサー用ガラスフィルム。
オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のガラスフィルム。
最小曲率半径が５００ｍｍ以下の状態で巻き取られていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のコンデンサー用ガラスフィルム。
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２２０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜２０％、Ｂ_２Ｏ_３０〜１７％、ＭｇＯ０〜１０％、ＣａＯ０〜１５％、ＳｒＯ０〜１５％、ＢａＯ０〜４０％を含有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のコンデンサー用ガラスフィルム。
請求項１〜１０のいずれかに記載のコンデンサー用ガラスフィルムを備えていることを特徴とするコンデンサー。