JP6284442B2

JP6284442B2 - ポリユリア膜及びそれを用いたフィルムコンデンサ素子

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Publication number: JP6284442B2
Application number: JP2014129502A
Authority: JP
Inventors: 貴章田中
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2018-02-28
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: JP2016008323A

Description

本発明は、ポリユリア膜及びそれを用いたフィルムコンデンサ素子に係り、特に、フィルムコンデンサ素子における誘電体膜層として有利に用いられ得るポリユリア膜に関するものである。

従来より、高分子薄膜の形成方法の一つとして、蒸着重合法が知られている。この蒸着重合法とは、具体的には、特開昭６１−７８４６３号公報（特許文献１）等に明らかにされているように、２種類以上の原料モノマーの蒸気を、真空中で、例えば基板上において重合させることにより、蒸着重合体からなる高分子薄膜（以下、適宜に蒸着重合膜という。）を形成する方法である。このような蒸着重合法によって形成される高分子薄膜にあっては、ナノオーダーでの膜厚制御が可能であり、また、真空中で形成されるが故に、不純物の含有量が極端に少ない等の利点を有するのである。

また、そのような蒸着重合法に従って、基材表面に蒸着重合膜が積層形成されてなる積層体が、例えば、酸素ガスや水蒸気等の透過を阻止するためのガスバリアフィルムや、有機エレクトロルミネッセンス素子等として、広く用いられている。加えて、近年は、樹脂フィルム上に、金属薄膜と蒸着重合膜とが積層形成されてなる積層体を、フィルムコンデンサ素子として使用することが検討されている。

ここで、かかる積層体をフィルムコンデンサ素子として使用する場合、フィルムコンデンサ全体としての小型化及び大容量化（高性能化）を実現するために、積層体を構成する蒸着重合膜に対しては、比誘電率が高く、また、耐電圧特性に優れている（耐電圧が高い）ことが要求される。

しかしながら、高分子薄膜における比誘電率と耐電圧とは、一般にトレードオフの関係にあり、何れか一方の特性を損なうことなく両者を向上させることは困難であると言われている。

かかる状況の下、本願出願人は、特開２０１３−１５５３９４号公報（特許文献２）において、基材の表面上に、高い比誘電率と高い耐電圧とを兼備する蒸着重合膜を効率的に形成し得る技術を提案している。また、本願出願人は、特願２０１２−２７１８７０号において、優れた耐熱性と柔軟性を兼備し、また、フィルムコンデンサ素子の誘電体膜層として適用された際に、フィルムコンデンサ素子の自己回復性を十分に高め得るポリユリアを提案している。

特開昭６１−７８４６３号公報特開２０１３−１５５３９４号公報

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、高い比誘電率と優れた耐電圧特性とを兼備するポリユリア膜を提供することにある。また、本発明は、そのようなポリユリア膜からなる誘電体膜層を備えたフィルムコンデンサ素子を提供することをも、その解決課題とするものである。

そして、本発明者は、特願２０１２−２７１８７０号において提案のポリユリアを基に、蒸着重合法に従って作製されるポリユリア膜について、鋭意、研究を進めたところ、分子内に二級アミン構造を有する所定のジアミンと、分子内に脂環構造を有するジイソシアネートとを原料モノマーとして用いて、蒸着重合法によって得られるポリユリア膜にあっては、上記した課題を効果的に解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。即ち、本発明は、下記一般式（Ｉ）で表わされるジアミンと、分子内に脂環構造を有するジイソシアネートとを、蒸着重合法に従って重合せしめてなるポリユリア膜を、その要旨とするものである。
Ｈ₂Ｎ−Ｒ¹−ＮＨ−Ｒ²−ＮＨ₂ ・・・（Ｉ）
但し、上記式（Ｉ）中、Ｒ¹ 及びＲ² は、それぞれ独立して、炭素数が２〜６の直鎖飽和炭化水素鎖である。

なお、そのような本発明に従うポリユリア膜においては、好ましくは、前記ジアミンが、ジエチレントリアミン又は３，３’−ジアミノジプロピルアミンである。

一方、本発明は、上述した各態様のポリユリア膜からなる誘電体膜層と、金属蒸着層とが少なくとも積層形成されてなる積層体を用いて構成されるフィルムコンデンサ素子をも、その要旨とするものである。

このように、本発明に従うポリユリア膜にあっては、原料モノマーとして、特定の構造を有するジアミン及びジイソシアネートを用いて、蒸着重合法に従って重合せしめてなるものであるところから、膜を構成するポリユリアの分子構造は網目構造を呈し、その結果、高い比誘電率と共に優れた耐電圧特性（高い耐電圧）を発揮するのである。

また、本発明のフィルムコンデンサ素子にあっては、その誘電体膜層が、高い比誘電率と共に優れた耐電圧特性を有することから、そのようなポリユリア膜を誘電体膜層として有する本発明のフィルムコンデンサ素子においても、高い比誘電率及び高い耐電圧が有利に発揮され、結果として、フィルムコンデンサの小型化及び高性能化に大きく寄与し得るのである。

本発明に従うポリユリア膜を誘電体膜層として有するフィルムコンデンサ素子の一実施形態を示す断面説明図である。図１に示されるフィルムコンデンサ素子を構成する積層体の製造装置の一例を示す説明図である。図１に示されるフィルムコンデンサ素子を用いて製造されるフィルムコンデンサの一例を示す断面説明図である。

ところで、本発明に従うポリユリア膜を製造するに際しては、下記一般式（Ｉ）で表わされるジアミンと、分子内に脂環構造を有するジイソシアネートが、原料モノマーとして用いられる。
Ｈ₂Ｎ−Ｒ¹−ＮＨ−Ｒ²−ＮＨ₂ ・・・（Ｉ）
但し、上記式（Ｉ）中、Ｒ¹ 及びＲ² は、それぞれ独立して、炭素数が２〜６の直鎖飽和炭化水素鎖である。

ここで、本発明のポリユリア膜を製造する際に用いられるジアミンは、分子内に二級アミン構造（−ＮＨ−）を有するジアミンのうち、特に上記一般式（Ｉ）で表わされるものである。そのような特定のジアミンの中でも、本発明においては、ジエチレントリアミン［上記一般式（Ｉ）において、Ｒ₁ 及びＲ₂ が、何れもＣ₂Ｈ₄で表わされる］や、３，３’−ジアミノジプロピルアミン［上記一般式（Ｉ）において、Ｒ₁ 及びＲ₂ が、何れもＣ₃Ｈ₆で表わされる］、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン［上記一般式（Ｉ）において、Ｒ₁ 及びＲ₂ が、何れもＣ₆Ｈ₁₂ で表わされる］が、特に有利に使用される。

一方、本発明において用いられるジイソシアネートは、分子内に脂環構造を有するもの、換言すれば、分子内に芳香族性を有しない飽和又は不飽和の炭素環を１以上有するもの、である。そのようなジイソシアネートについても、従来より公知の各種化合物の何れであっても使用することが可能であり、特に、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンや、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、イソホロンジアミンジイソシアネート、１，４−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，２−ビス（イソシアナトメチル）シクロブタン等が、有利に用いられる。

なお、本発明においては、上記した特定のジアミン及びジイソシアネート以外にも、従来より、蒸着重合法に従ってポリユリア膜を製造する際に使用される原料モノマー、具体的には、上記したもの以外のジアミンやジイソシアネートの他、トリアミンやトリイソシアネート等であっても、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、原料モノマーとして使用することが可能である。

そして、本発明に係るポリユリア膜にあっては、上述の如き特定のジアミン及びジイソシアネートを原料モノマーとして用いて、蒸着重合法に従って重合されて、構成されているのである。具体的には、分子内に二級アミン構造を有するジアミンの蒸気と、分子内に脂環構造を有するジイソシアネートの蒸気とを、真空中で重合させると、ジイソシアネートのイソシアネート基は、ジアミンのアミノ基との間で重合反応が進行するのみならず、ジアミンにおける二級アミン構造を構成する原子団（−ＮＨ−）との間においても効果的に反応が進行する。それらの反応が進行することにより、得られるポリユリア（膜）の分子構造は、一般的な（本発明の範囲外の）ジアミンとジイソシアネートとから得られるポリユリア（膜）とは異なり、ジアミンのアミノ基とジイソシアネートのイソシアネート基との反応によって形成される鎖状部が、かかる鎖状部を構成するものとは異なるジイソシアネートによって架橋されてなる網目構造となる。このような分子構造を呈することにより、本発明のポリユリア膜にあっては、高い比誘電率を有すると共に優れた耐電圧特性を発揮することとなるのである。

なお、本発明のポリユリア膜を製造するに際しての、蒸着重合における各種条件、例えば、反応室（真空槽）内の真空度、蒸着せしめる基材（基板）の温度や、原料モノマーの加熱温度等は、製造装置（重合装置）の種類や規模、原料モノマーの種類等に応じて、適宜に決定される。例えば、反応室（真空槽）内の真空度としては１．０×１０〜１．０×１０^-5ｔｏｒｒ程度を、基材（基板）温度としては−４０〜６０℃程度、好ましくは−４０〜３０℃を、原料モノマーの加熱温度としては、ジアミンについては２５〜２００℃程度、好ましくは２５〜１００℃を、またジイソシアネートについては２５〜２００℃程度、好ましくは２５〜１００℃を、それぞれ例示することが出来る。

上述したように、本発明に係るポリユリア膜は、高い比誘電率を有すると共に高い耐電圧を発揮するものである。そのようなポリユリア膜からなる誘電体膜層と、金属蒸着膜層とが少なくとも積層形成されてなる積層体より構成されるフィルムコンデンサ素子としては、例えば、図１に示す形態を挙げることが出来る。

図１に示されるフィルムコンデンサ素子１０は、樹脂フィルム１２、１２’の一方の面上に、金属蒸着膜層１４、１４’と誘電体膜層１６、１６’とが、この順にて設けられてなる二つの積層体１８、１８’を、金属蒸着膜層１４、１４’及び誘電体膜層１６、１６’が設けられていない側の面同士が接した状態において接合されて、構成されている。

より具体的には、樹脂フィルム１２、１２’は、ポリプロピレン製の長手の二軸延伸フィルムからなり、１〜１０μｍ程度の厚さを有している。なお、この樹脂フィルム１２、１２’としては、従来のフィルムコンデンサの誘電体膜層を構成する樹脂フィルムが、何れも使用可能である。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリフッ化ビニリデン等からなる樹脂フィルムが用いられ得る。また、それらの樹脂フィルムは、必ずしも、二軸延伸フィルムでなくとも良い。

金属蒸着膜層１４、１４’は、アルミニウムより構成されている。金属蒸着膜層１４、１４’は、フィルムコンデンサ素子１０を用いて作製されるフィルムコンデンサの内部電極を構成するものであり、例えば、ＰＶＤやＣＶＤの範疇に属する、従来から公知の手法に従って、樹脂フィルム１２（１２’）上に積層形成されている。なお、金属蒸着膜層１４、１４’は、アルミニウムに限定されるものではなく、フィルムコンデンサの内部電極を形成する公知の金属材料、例えば、亜鉛等からなるものであっても良い。

また、ここでは、金属蒸着膜層１４、１４’の幅（図１の左右方向での寸法）が、樹脂フィルム１２、１２’の幅よりも所定寸法小さくされている。具体的には、積層体１８においては、樹脂フィルム１２の幅方向一方側（図１の左側）の端部を除いた部分に金属蒸着膜層１４が、また、積層体１８’においては、樹脂フィルム１２’の幅方向他方側（図１の右側）の端部を除いた部分に金属蒸着膜層１４’が、各々、積層されている。

さらに、金属層１４（１４’）の表面上、及び、樹脂フィルム１２（１２’）におけるマージン部２０（２０’）上には、樹脂材料よりなる誘電体膜層１６（１６’）が形成されている。誘電体膜層１６（１６’）は、樹脂フィルム１２（１２’）よりも小さな幅を有し、樹脂フィルム１２（１２’）に対して、その幅方向の略中央部に配置されている。具体的には、樹脂フィルム１２（１２’）における、表面に金属層１４（１４’）が設けられた側の端部（図１において、積層体１８では右側端部、積層体１８’では左側端部）においては、蒸着重合膜層１６（１６’）が設けられておらず、金属層１４（１４’）が露出しているのであり、この露出している金属層１４（１４’）の端部が、後述するフィルムコンデンサにおいて、正極側及び負極側の二つのメタリコン電極のうちの一方と連結される連結部２２（２２’）となる。一方、樹脂フィルム１２（１２’）における、表面に金属層１４（１４’）が設けられていない側の端部（図１において、積層体１８では左側端部、積層体１８’では右側端部）においては、樹脂フィルム１２（１２’）の表面が露出した部分が確保された状態にて、樹脂フィルム１２（１２’）のマージン部２０（２０’）及び金属層１４（１４’）を覆うように蒸着重合膜層１６（１６’）が形成されている。そして、誘電体膜層１６（１６’）は、樹脂フィルム１２（１２’）と共に、フィルムコンデンサ素子１０を用いて得られるフィルムコンデンサにおいて誘電体層として機能することとなる。

そして、図１に示すフィルムコンデンサ素子１０においては、その誘電体膜層１６、１６’が、前述した本発明のポリユリア膜にて構成されているのである。かかるポリユリア膜は、高い比誘電率と優れた耐電圧特性（高い耐電圧）を有するものであるところから、フィルムコンデンサ素子１０を用いて作製されるフィルムコンデンサの小型化及び高性能化が有利に図られ得るのである。

また、誘電体膜層１６、１６’の膜厚は、特に限定されるものではないが、０．００１〜１０μｍ程度であることが望ましい。誘電体膜層１６、１６’を０．００１μｍ未満の膜厚で形成することは容易ではなく、０．００１μｍ以上の膜厚とすることが現実的である。一方、誘電体膜層１６、１６’の厚さが１０μｍを超えると、最終的に得られるフィルムコンデンサにおいて小型化を図ることが困難となる恐れがある。

ところで、上述してきたフィルムコンデンサ素子１０を構成する積層体１８、１８’は、例えば、図２に示される如き構造を有する製造装置３０を用いて製造される。なお、積層体１８、１８’は同一の構造を有するものであるところ、以下においては、説明の都合上、積層体１８の製造についてのみ詳述する。

図２から明らかなように、製造装置３０は、真空槽３２を有している。この真空槽３２は、図示しない真空ポンプの作動により、内部が所定の圧力にまで減圧されて、真空状態とされるようになっている。真空槽３２内には、回転ドラム３４が配置されている。この回転ドラム３４は、電動モータ等の回転駆動装置（図示せず）により、一方向（ここでは、時計回りの方向であって、図２における白抜き矢印の方向）に、連続的な回転駆動が可能ならしめられており、また、その外周面に対して、樹脂フィルム１２が巻き付けられるようになっている。真空槽３２内の回転ドラム３４の周囲には、オイル層形成装置３６と、金属蒸着膜層形成装置３８と、誘電体膜層形成装置４０とが、その順番で、時計回りの方向に並べられ、且つ回転ドラム３４の周方向に互いに間隔を開けて配置されている。

オイル層形成装置３６は、回転ドラム３４に巻き付けられた樹脂フィルム１２の表面（外周面）の幅方向の一端部のみに、薄膜形態を呈するオイル層を、蒸着等によって形成するものである。

金属蒸着膜層形成装置３８は、アルミニウムや亜鉛等を加熱することによって生ずる金属蒸気を、回転ドラム３４に巻き付けられた樹脂フィルム１２の表面に吹き付けることにより、樹脂フィルム１２の表面上に、金属蒸着膜層１４を形成するものである。

なお、金属蒸着膜層形成装置３８から吹き出される金属蒸気は、オイル層形成装置３６にて形成されるオイル層上には付着しない。これによって、樹脂フィルム１２表面における幅方向の一方の端部に形成されたオイル層上に、金属蒸着膜層１４が積層されないようになっている。

誘電体膜層形成装置４０は、第一モノマーポット４２と第二モノマーポット４４とを有している。それら第一及び第二モノマーポット４２、４４には、ヒータ４６が、それぞれ内蔵されている。また、第一モノマーポット４２は、内部に収容された、分子内に二級アミン構造を有するジアミンからなる原料モノマー４８を、ヒータ４６にて加熱して、当該ジアミンからなる原料モノマー４８の蒸気を発生させるようになっている。一方、第二モノマーポット４４は、内部に収容された、分子内に脂環構造を有するジイソシアネートアネートからなる原料モノマー５０を、ヒータ４６にて加熱して、当該ジイソシアネートからなる原料モノマー５０の蒸気を発生させるようになっている。

そして、かかる誘電体膜層形成装置４０にあっては、第一及び第二モノマーポット４２、４４で発生した２種類の原料モノマー４８、５０の蒸気を、吹出口５２を通じて、回転ドラム３４に巻き付けられた樹脂フィルム１２におけるマージン部２０の表面上や、樹脂フィルム１２の表面に積層形成される金属蒸着膜層１４の表面上に吹き出して、それら樹脂フィルム１２上や金属蒸着膜層１４上で、２種類の原料モノマー４８、５０の蒸気を重合させるようになっている。このようにして、樹脂フィルム１２上や金属蒸着膜層１４上に、誘電体膜層１６を形成するように構成されているのである。

なお、ここでは、例えば、誘電体膜層形成装置４０の吹出口５２の開口幅が、樹脂フィルム１２の幅より狭くされていること等によって、かかる吹出口５２から吹き出される２種類の原料モノマー４８、５０の蒸気が、樹脂フィルム１２の幅方向両端部を除いた幅方向中間部分のみに吹き付けられるようになっている。

また、金属蒸着膜層形成装置３８と同一の構造を有する別の金属蒸着膜層形成装置を、必要に応じて、金属蒸着膜層形成装置３８と誘電体膜層形成装置４０との間に配置し、金属蒸着膜層形成装置３８にて形成される金属蒸着膜層１４の連結部２２上に、補助金属蒸着膜層を形成しても良い。これにより、連結部２２を厚肉化して、それらをヘビーエッジ部とすることも可能である。

このような構造を有する製造装置３０を用いて、積層体１８を製造する際には、先ず、予備作業として、オイル層形成装置３６内に所定のオイルを収容する一方、金属蒸着膜層形成装置３８内に所定の金属材料をセットする。また、分子内に二級アミン構造を有するジアミンからなる原料モノマー４８の所定量と、分子内に脂環構造を有するジイソシアネートからなる原料モノマー５０の所定量とを、誘電体膜層形成装置４０の第一及び第二モノマーポット４２、４４内にそれぞれ収容する。

次いで、回転ドラム３４に樹脂フィルム１２を巻き付けた後、真空槽３２内を真空状態とする。その一方で、回転ドラム３４を、図２の白抜き矢印の方向に回転駆動させ、真空槽３２内が所定の真空状態となった後に、オイル層形成装置３６と、金属蒸着膜形成装置３８と、誘電体膜層形成装置４０とを、それぞれ作動させる。

そして、回転ドラム３４に巻き付けられた樹脂フィルム１２が、回転ドラム３４の回転により、オイル層形成装置３６の配設位置と対応する位置に到達すると、かかるオイル層形成装置３６にて、樹脂フィルム１２の表面の幅方向一方の端部のうち、端縁部から内側に所定寸法だけ入り込んだ部位に、オイル層（図示せず）が、樹脂フィルム１２の全周に連続して延びるように形成される。

その後、樹脂フィルム１２におけるオイル層が形成された部位が、回転ドラム３４の回転によって、金属蒸着膜層形成装置３８の配設位置と対応する位置に達すると、金属蒸着膜層形成装置３８にて、アルミニウム蒸気が、樹脂フィルム１２におけるオイル層が形成された部位を除く部分に吹き付けられる。このとき、樹脂フィルム１２表面の端部に設けられたオイル層上には、アルミニウム蒸気が付着しない。これによって、図１に示されるように、樹脂フィルム１２における一方の端部を除く表面部分に、アルミニウムからなる第一金属蒸着膜層１４が積層形成される。

引き続いて、回転ドラム３４の更なる回転により、樹脂フィルム１２における金属蒸着膜層１４が形成された部位が、誘電体膜層形成装置４０の配設位置と対応する位置に達すると、所定のジアミンからなる原料モノマー４８の蒸気と、所定のジイソシアネートからなる原料モノマー５０の蒸気とが、誘電体膜層形成装置４０の吹出口５２より、樹脂フィルム１２の幅方向における、マージン部２０側とは反対側の端部を除く金属蒸着膜層１４部分上とマージン部２０上とに対して、それぞれ吹き付けられて、それら２種類の原料モノマー４８、５０の蒸気を蒸着重合させる。これにより、図１に示されるように、マージン部２０側とは反対側の端部を除く金属蒸着膜層１４部分上とマージン部２０上に、誘電体膜層１６が積層形成される。また、金属蒸着膜層１４におけるマージン部２０側とは反対側の端部が、誘電体膜層１６が形成されていない連結部２２とされる。

かくして、回転ドラム３４が１回転する間に、図１に示される如き構造を有する積層体１８が製造されるのである。

以上の如くして得られた積層体１８の二つを、それら積層体における金属蒸着膜層及び蒸着重合膜層が設けられていない側の面同士が接するように配置し、かかる状態にある二つの積層体に対して、例えばプレス加工等の公知の手段に積層方向に圧縮することにより、図１に示される如きフィルムコンデンサ素子１０が得られるのである。

そして、そのようにして得られるフィルムコンデンサ素子１０にあっては、その誘電体膜層１６が、所定のジアミンと所定のジイソシアネートとを蒸着重合せしめてなるポリユリア膜にて構成されているところから、高い比誘電率と優れた耐電圧性とを発揮し、かかるフィルムコンデンサ素子を用いて得られるフィルムコンデンサの小型化及び高性能化に効果的に寄与し得るものとなっているのである。

なお、上述したフィルムコンデンサ素子１０にあっては、その複数が用いられて、図３に示す如き構造を呈するフィルムコンデンサが製造される。図３に示されるフィルムコンデンサ６０を製造する際には、先ず、複数（ここでは、３個）のフィルムコンデンサ素子１０を積層すると共に、積層された複数のフィルムコンデンサ素子１０の両側の端面に対して、保護フィルム６２、６２をそれぞれ、更に積層する。なお、この保護フィルム６２、６２には、例えば、フィルムコンデンサ素子１０の樹脂フィルム１２と同じ樹脂製のフィルム等が用いられる。

そして、そのような複数のフィルムコンデンサ素子１０と保護フィルム６２、６２より構成される積層体の両側側面に対して、例えば、亜鉛等の金属材料を、公知の手法により溶射して、メタリコン電極６４を各々、形成する。それら二つのメタリコン電極６４、６４は、上下方向において互いに隣り合うフィルムコンデンサ素子１０、１０の間において、１）下側に位置するフィルムコンデンサ素子１０における金属蒸着膜層１４の連結部２０と、上側に位置するフィルムコンデンサ素子１０の樹脂フィルム１２との間に形成される隙間内に、また、２）下側に位置するフィルムコンデンサ素子１０における金属蒸着膜層１４の連結部が設けられていない側の端部（図３において左側端部）と、上側に位置するフィルムコンデンサ素子１０における金属蒸着膜層１４’の連結部２０’との間に形成される隙間内に、それぞれ効果的に侵入する。これによって、二つのメタリコン電極６４、６４が、各フィルムコンデンサ素子１０の金属蒸着膜層１４、１４’に対して、電気的に確実に接続されることとなる。かくして、積層体タイプのフィルムコンデンサ６０が製造されるのである。なお、このフィルムコンデンサ２２には、必要に応じて、図示しない端子等が、各メタリコン電極６４にそれぞれ接続される。

また、図示されてはいないものの、フィルムコンデンサ素子１０を用いて、巻回タイプのフィルムコンデンサを製造することも可能である。その製造に際しては、例えば、先ず、フィルムコンデンサ素子１０を１回又は複数回、巻回して、巻回物を得る。そして、そのような巻回物の両側の端面に対して、メタリコン電極をそれぞれ形成する。これによって、巻回タイプのフィルムコンデンサが得られるのである。この巻回タイプのフィルムコンデンサにおいても、必要に応じて、各メタリコン電極に端子等が接続される。

以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。

下記表１に示すジアミン及びジイソシアネートを原料モノマーとして用いて、蒸着重合法に従って重合せしめてなる６種類のポリユリア膜（実施例１〜３、比較例１〜３）について、比誘電率（１ｋＨｚ）、損失係数（ｔａｎδ：１ｋＨｚ）及び耐電圧（Ｖ／μｍ）を、各々、以下の示す手法に従って測定乃至は算出した。尚、ポリユリア膜を蒸着重合にて形成するに際しては、製造装置の真空槽内に、ジアミン及びジイソシアネートの蒸気が、１：１（モル比）の割合にて存在するように、各原料モノマーを加熱した。

−損失係数の測定、比誘電率の算出−
１）ＬＣＲメータ用試料の作製
先ず、ガラスプレート（長さ：７６ｍｍ×幅：２６ｍｍ)の一方の面に、アルミニウムの蒸着膜（厚さ：３００Å）を形成した。次いで、かかるアルミニウム蒸着膜における一方の端部側の所定部位を除く部分に、下記表１に掲げるジアミン及びジイソシアネートを原料モノマーとして用いて、ポリユリア膜を厚さ：１〜２μｍにて形成した。更に、ポリユリア膜上に、金よりなる蒸着膜（直径：２．５ｍｍ、厚さ：３００Å）を形成することにより、６種類のＬＣＲメータ用試料を準備した。

２）ＬＣＲメータによる測定
市販のＬＣＲメータ（商品名：Ｅ４９８０Ａ、アジレントテクノロジー株式会社製）を用いて、かかるＬＣＲメータの一方の端子をアルミニウム蒸着膜が露出した部位に、他方の端子を金蒸着膜に接続して、静電容量及び損失係数（ｔａｎδ：１ｋＨｚ）を測定した。測定された静電容量（Ｃ）、ポリユリア膜の厚さ（ｄ）、金蒸着膜の面積（Ｓ）及び真空の誘電率（εｒ）を用いて、比誘電率（ε）を下記式算出した。
ε＝（Ｃ×ｄ）／（εｒ×Ｓ）・・・（式）

−耐電圧の測定−
１）耐電圧試験器用試料の作製
金蒸着膜に代えて、アルミニウム蒸着膜（直径：２．５ｍｍ、厚さ：３００Å）を形成した以外は、上記したＬＣＲメータ用試料の手順と同様にして、６種類の耐電圧試験器用試料を準備した。

２）耐電圧の測定
市販の耐電圧・絶縁抵抗試験器（ＴＯＳ９２０１、菊水電子工業株式会社製）を用いて、かかる試験器の一方の端子を、ガラス板とポリユリア膜との間に形成されたアルミニウム蒸着膜における露出部位に接続し、他方の端子を、最上面に形成されたアルミニウム蒸着膜に接続して、試料温度：２５℃及び１００℃、昇圧レート：１００Ｖ／ｓｅｃ、カットオフ電流：２ｍＡの条件下において、ポリユリア膜の耐電圧を測定した。また、絶縁破壊が認められた後の試料の表面を、顕微鏡にて観察した。

かかる表１の結果からも明らかなように、本発明に従い、分子内に二級アミン構造を有する所定のジアミンと、分子内に脂環構造を有するジイソシアネートとを原料モノマーとして用いてなるポリユリア膜（実施例１〜３）にあっては、高い比誘電率を有すると共に、耐電圧も高いものであることが認められた。

また、絶縁破壊後の各試料を観察したところ、比較例１〜３の各ポリユリア膜が形成された試料においては、ポリユリア膜やアルミニウム蒸着膜の消失や、ポリユリア膜とアルミニウム蒸着膜とが割れて飛び散った状態にあることが認められたのに対して、本発明のポリユリア膜（実施例１〜３）が形成された試料においては、そのようなことは認められなかった。この結果より、本発明のポリユリア膜は、フィルムコンデンサ（素子）における誘電体膜層として好適に用いられ得るものであることが、確認されたのである。

１０フィルムコンデンサ素子１２樹脂フィルム
１４金属蒸着膜層１６誘電体膜層
１８積層体２０マージン部
２２連結部３０製造装置
４８、５０原料モノマー６０フィルムコンデンサ

Claims

下記一般式（Ｉ）で表わされるジアミンと、分子内に脂環構造を有するジイソシアネートとを、蒸着重合法に従って重合せしめてなるポリユリア膜。
Ｈ₂Ｎ−Ｒ¹−ＮＨ−Ｒ²−ＮＨ₂ ・・・（Ｉ）
但し、上記式（Ｉ）中、Ｒ¹ 及びＲ² は、それぞれ独立して、炭素数が２〜６の直鎖飽和炭化水素鎖である。
前記ジアミンがジエチレントリアミンである請求項１に記載のポリユリア膜。
前記ジアミンが３，３’−ジアミノジプロピルアミンである請求項１に記載のポリユリア膜。
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のポリユリア膜からなる誘電体膜層と、金属蒸着膜層とが少なくとも積層されてなる積層体を用いて構成されるフィルムコンデンサ素子。