JP6599792B2 - フィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポリケトン樹脂を用いるフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法に関するものである。

ここ数年、地球環境問題等に起因してハイブリッド車（ＨＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）の電動機駆動併用車、あるいは電気自動車（ＥＶ）や燃料電池自動車（ＦＣＶ）の電動機駆動車の市場が拡大して来ているが、これら電動機駆動併用車や電動機駆動車の市場拡大に伴い、これらの車に使用されるフィルムキャパシタの需要も急速に増大して来ている。

フィルムキャパシタは、樹脂フィルムを誘電体とするキャパシタであり、樹脂フィルムとして、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルムやポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂フィルム等のポリエステル樹脂フィルム、あるいはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂フィルム等の熱可塑性樹脂フィルムが使用されている。これらの樹脂フィルムの中でも、フィルムキャパシタに高耐電圧や低損失（ｔａｎδとも言う）が求められる関係上、主にポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルムが使用されている（特許文献１、２参照）。

しかしながら、ポリプロピレン樹脂フィルムの使用温度の上限は１０５〜１１０℃であるが、電動機駆動併用車や電動機駆動車用のフィルムキャパシタには、１２０℃の耐熱性が要求される。したがって、ポリプロピレン樹脂フィルムを誘電体とするフィルムキャパシタは、電動機駆動併用車や電動機駆動車用に使用される場合、耐熱性に大きな問題が生じることとなる。

これに対し、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムやポリエチレンナフタレート樹脂フィルム等のポリエステル樹脂フィルムは、ポリプロピレン樹脂フィルムよりも耐熱性に優れるものの、滑り性（摺動性）に大きな問題がある。滑り性に問題があると、例えば厚さ１５μｍのポリエステル樹脂フィルムを成形して製造する場合に、樹脂フィルムが巻取機に不適切に巻き付いて巻取りに支障を来したり、スリット形成等の作業が非常に困難になる。さらに、フィルムキャパシタ製造中の金属蒸着工程、素子巻き工程、及び次工程のプレス工程に問題が生じる。したがって、誘電体として、ポリエステル樹脂フィルムを使用する場合には、滑り性を改良する必要がある。

この点に鑑み、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、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ジベンゾエート（ＰＥＮＢＢ）等のポリエステルに、二酸化ケイ素粒子、炭酸カルシウム粒子、カオリン粒子、酸化アルミナ粒子等の無機粒子、シリコーン粒子、架橋したポリスチレン粒子、架橋したエポキシ粒子、架橋したアクリル粒子等の有機粒子を添加し、フィルムキャパシタの樹脂フィルム表面に微小な突起を形成して表面の摩擦抵抗を低下させ、滑り性を改良する方法が提案され、実施されている（特許文献３参照）。

特許第５３４３４６１号公報 特許第５７３３４２８号公報 特開平６‐３１２４５３号公報

しかし、樹脂フィルム表面に微小な突起を形成して滑り性を改良する方法の場合、樹脂フィルムの滑り性を改良することができる反面、樹脂フィルムに微小な突起を形成しなければならないので、絶縁破壊電圧が低下し、耐電圧特性の低下を招くという大きな問題が新たに生じることとなる。

一方、ポリフェニレンサルファイド樹脂フィルムは、ポリプロピレン樹脂フィルムよりも耐熱性に優れるが、絶縁破壊電圧が低く、耐電圧特性に劣り、自己修復性（セルフヒーリング性）も低いので、使用範囲が限定されてしまうという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、耐熱性、電気的特性、滑り性に優れ、使用範囲の限定を招くことがなく、樹脂フィルムの製造の容易化を図ることのできるフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法を提供することを目的としている。

本発明者等は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、優れた絶縁破壊強度や誘電特性等の電気的性質、及び耐熱性を有するポリケトン樹脂に着目し、このポリケトン樹脂により、複数の凹凸部を有するフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムを製造することで本発明を完成させた。

すなわち、本発明においては上記課題を解決するため、ポリケトン樹脂含有の成形材料を押出成形機により溶融混練し、この溶融混練した成形材料を押出成形機のダイスから押し出してフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムを連続的に押出成形し、この押出成形した樹脂フィルムを圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却するとともに、この樹脂フィルムの厚さを１．０〜１５μｍの範囲内とし、樹脂フィルムに複数の凹凸部を形成して巻取機に巻き取ることを特徴としている。

なお、成形材料を押出成形機に不活性ガスを供給しながら投入し、押出成形機の溶融混練時の温度と、ダイスから樹脂フィルムを押し出す際の温度とをそれぞれポリケトン樹脂の融点〜３５０℃とすることができる。

また、圧着ロールと冷却ロールの少なくともいずれか一方の周面に凹凸を形成し、この凹凸により、樹脂フィルムの両面のうち、少なくとも片面に微細な複数の凹凸部を形成することができる。
さらに、圧着ロールと冷却ロールの少なくともいずれか一方をエッチングロールとしてその周面には凹凸を形成し、この凹凸により、樹脂フィルムの両面のうち、少なくとも片面に微細な複数の凹凸部を形成することが可能である。

ここで、特許請求の範囲における成形材料には、ポリケトン樹脂の他、必要に応じ、他の樹脂や各種フィラーが含有される。圧着ロール、冷却ロール、又は圧着ロール及び冷却ロールの周面には、凹凸部形成用の凹凸を形成することができる。圧着ロールと巻取機との間には、樹脂フィルム切断用のスリット刃を配置することができる。さらに、凹凸部は、凹部、凸部、又は凹部及び凸部からなる。この凹凸部は、樹脂フィルムの表面、裏面、又は表裏両面に形成される。

樹脂フィルムは、溶融押出成形法、カレンダー成形法、又はキャスティング成形法等の公知の製造方法により、製造することができる。これらの製造方法の中では、樹脂フィルムの厚さ精度、生産性、ハンドリング性の向上、設備の簡略化の観点から、溶融押出成形法により連続的に押出成形して製造することが好ましい。この樹脂フィルムは、無延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム等、いずれの形態でも良い。

本発明によれば、機械的性質、電気的特性、耐摩耗性、耐薬品性、耐熱性等に優れ、少なくとも１２０℃の耐熱性を有するポリケトン樹脂含有の成形材料を用いて樹脂フィルムを押出成形するので、ポリケトン樹脂フィルムを誘電体とするフィルムキャパシタを電動機駆動併用車や電動機駆動車用等に使用しても、耐熱性に問題の生じることが少ない。また、樹脂フィルムに複数の凹凸部を形成するので、滑り性の向上が期待できる。

本発明によれば、耐熱性、耐電圧特性、絶縁破壊強度、誘電特性等の電気的特性、及び滑り性に優れ、使用範囲が限定されないフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムを得ることができるという効果がある。また、樹脂フィルムの製造の容易化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、成形材料を押出成形機に不活性ガスを供給しながら投入するので、不活性ガスの供給により、成形材料の酸化劣化や酸素架橋を防ぐことができる。また、押出成形機の溶融混練時の温度と、ダイスから樹脂フィルムを押し出す際の温度とをそれぞれポリケトン樹脂の融点〜３５０℃とするので、ポリケトン樹脂を確実に溶融して樹脂フィルムを成形することができる。加えて、ポリケトン樹脂の分解を防ぐこともできる。

請求項３記載の発明によれば、微細な複数の凹凸部を形成する設備を簡略化することができ、凹凸部のサイズの精度を向上させることができる。さらに、凹凸部を均一に形成したり、凹凸部を連続的、かつ容易に形成することが可能となる。

本発明に係るフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法の実施形態を模式的に示す全体説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるフィルムキャパシタ用の樹脂フィルム２の製造方法は、図１に示すように、ポリケトン樹脂含有の成形材料１を溶融押出成形法の溶融押出成形機１０により溶融混練し、この溶融混練した成形材料１を溶融押出成形機１０のＴダイス１３から押し出してフィルムキャパシタ用の樹脂フィルム２を連続的に押出成形し、この押出成形した樹脂フィルム２を複数の圧着ロール１７、冷却ロール１８、及び巻取機１９の巻取管２０に順次巻架するとともに、圧着ロール１７と冷却ロール１８との間に挟持させて冷却し、樹脂フィルム２に複数の凹凸部を形成して巻取機１９の巻取管２０に巻回するようにしている。

成形材料１のポリケトン樹脂は、一酸化炭素とエチレン型不飽和化合物とからなる共重合体で、特に一酸化炭素由来の繰り返し単位とエチレン型不飽和化合物由来の繰り返し単位とが実質的に交互に連結された構造であり、融点が２００〜２７０℃である。

エチレン型不飽和化合物としては、エチレン、プロピレン、１−ブデン、イソブデン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−ヘキサデセン及びビニルシクロヘキサン等のα‐オレフィン；スチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン及びｐ−エチルスチレン等のスチレン又はその誘導体；シクロペンテン、ノルボルネン、５−メチルノルボルネン、５−フェニルノルボルネン、テトラシクロドデセン、トリシクロドデセン、トリシクロウンデセン、ペンタシクロペンタデセン、ペンタシクロヘキサデセン、及び８−エチルテトラシクロデセン等の環状オレフィン；塩化ビニル等のハロゲン化ビニル；エチルアクリレート、メチルアクリレート等のアクリル酸エステル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等のビニルエステル等があげられる。また、共重合体の構造としては、交互共重合体、ランダム共重合体等があげられるが、カルボニル基の含有率が高くなる交互共重合体が成形性の観点から好ましい。

上記エチレン型不飽和化合物の中では、好ましくはα‐オレフィンであり、より好ましくは炭素数が２〜６のα‐オレフィン、さらに好ましくはエチレンである。これらのエチレン型不飽和化合物は、１種類を単独で、又は２種以上を混合して使用しても良い。このような一酸化炭素とエチレンのみからの完全交互共重合体から構成されるポリケトン樹脂は、機械的性質、耐摩耗性、耐薬品性、耐熱性に優れている。また、２種類以上を混合して使用する場合のエチレンとエチレン以外のエチレン型不飽和化合物としては、プロピレンが好ましい。すなわち、一酸化炭素とエチレンとプロピレンからなる交互共重合体が好ましい。

ポリケトン樹脂の具体例としては、例えばＭシリーズ〔ＨＹＯＳＵＮＧ社製 商品名〕等があげられる。また、ポリケトン樹脂の製造方法としては、例えば特公平６‐１３６０８号公報、特開２００４‐５９７３０号公報、特開２００５‐１０５１２２号公報、特開２００８‐５６８８７号公報、特開２００８‐１６３２９１号公報に記載の製法があげられる。また、ポリケトン樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で他の共重合可能な単量体とのブロック共重合体、ランダム共重合体、あるいは変性体も使用可能である。

成形材料１には、ポリケトン樹脂の他、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂等のポリエステル樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂等のポリイミド樹脂、ポリアミド４Ｔ（ＰＡ４Ｔ）樹脂、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）樹脂、変性ポリアミド６Ｔ（変性ＰＡ６Ｔ）樹脂、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）樹脂、ポリアミド１０Ｔ（ＰＡ１０Ｔ）樹脂、ポリアミド１１Ｔ（ＰＡ１１Ｔ）樹脂、ポリアミド６（ＰＡ６）樹脂、ポリアミド６６（ＰＡ６６）樹脂、ポリアミド４６（ＰＡ４６）樹脂等のポリアミド樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）樹脂等のポリアリールケトン樹脂、ポリサルホン（ＰＳＵ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニレンサルホン（ＰＰＳＵ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリフェニレンスルフィドケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィドスルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィドケトンスルホン樹脂等のポリアリーレンサルファイド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂（四フッ化エチレン樹脂ともいう）、ポリテトラフルオロエチレン‐パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂（四フッ化エチレン‐パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂ともいう）、テトラフルオロエチレン‐ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂（四フッ化エチレン‐六フッ化プロピレン共重合体樹脂ともいう）、テトラフルオロエチレン‐エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂（四フッ化エチレン‐エチレン共重合体樹脂ともいう）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）樹脂（三フッ化塩化エチレン樹脂ともいう）、ポリビニデンフルオライド（ＰＶｄＥ）樹脂（フッ化ビニリデン樹脂ともいう）、フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等を添加することができる。

成形材料１には、本発明の効果を損なわない範囲において、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤、耐熱向上剤、核剤、無機化合物、有機化合物等が選択的に添加される。

溶融押出成形法は、溶融押出成形機１０を使用して成形材料１を溶融混練し、溶融押出成形機１０の先端部のＴダイス１３から樹脂フィルム２を連続的に押し出して製造する方法である。溶融押出成形法で使用される溶融押出成形機１０は、例えば単軸押出成形機や二軸押出成形機等からなり、投入された成形材料１を溶融混練するよう機能する。

溶融押出成形機１０の上部後方には、成形材料１用の原料投入口１１が設置され、この原料投入口１１には、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、窒素ガス等の不活性ガス（図１の矢印参照）を必要に応じて供給する不活性ガス供給管１２が接続されており、この不活性ガス供給管１２による不活性ガスの流入により、成形材料１の酸化劣化や酸素架橋が有効に防止される。

溶融押出成形機１０の溶融混練時の温度は、ポリケトン樹脂の融点〜３５０℃、好ましくは２４０〜３００℃に調整される。これは、ポリケトン樹脂の融点未満の場合には、ポリケトン樹脂を溶融することができず、樹脂フィルム２を成形することができないからである。逆に、３５０℃を越える場合には、ポリケトン樹脂が分解するからである。

Ｔダイス１３は、溶融押出成形機１０の先端部に連結管１４を介して装着され、帯形の樹脂フィルム２を連続的に下方に押し出すよう機能する。このＴダイス１３の押出時の温度は、ポリケトン樹脂の融点〜３５０℃、好ましくは２４０〜３００℃に調整される。これは、ポリケトン樹脂の融点未満の場合には、ポリケトン樹脂を溶融することができず、樹脂フィルム２を成形することができないからである。逆に、３５０℃を越える場合には、ポリケトン樹脂が分解するからである。

Ｔダイス１３の上流には、連結管１４に装着されたギアポンプ１５とフィルタ１６とが位置し、ギアポンプ１５が成形材料１を一定速度で、かつ高精度にＴダイス１３にフィルタ１６を介して移送する。フィルタ１６は、溶融状態の成形材料１のゲル等を分離し、溶融状態の成形材料１をＴダイス１３に移送する。

樹脂フィルム２は、その表裏面の少なくともいずれか一方の片面に微細な複数の凹凸部が成形され、１．０〜１５．０μｍ以下、好ましくは３．０〜１０．０μｍ、より好ましくは５．０〜８．０μｍの厚さに押出成形される。これは、樹脂フィルム２の厚さが１．０μｍ未満の場合には、樹脂フィルム２の引張強度が著しく低下するので、樹脂フィルム２の製造が困難になるからである。逆に、樹脂フィルム２の厚さが１５．０μｍを越える場合には、体積当たりの静電容量が小さくなるという理由に基づく。

複数の圧着ロール１７は、冷却ロール１８を挟持するようＴダイス１３の下方に回転可能に一対が軸支される。この一対の圧着ロール１７のうち、下流の圧着ロール１７の下流には、樹脂フィルム２を巻き取る巻取機１９の巻取管２０が回転可能に設置され、圧着ロール１７と巻取機１９の巻取管２０との間には、樹脂フィルム２の側部にスリットを形成するスリット刃２１が昇降可能に配置されており、このスリット刃２１と巻取機１９の巻取管２０との間には、樹脂フィルム２にテンションを作用させて円滑に巻き取るための回転可能なテンションロール２２が必要数軸支される。

各圧着ロール１７は、所定の温度に調整され、樹脂フィルム２に摺接してこれを冷却ロール１８に圧接する。この圧着ロール１７の温度調整や冷却方法としては、空気、水、オイル等の熱媒体による方法、あるいは電気ヒーター、誘電加熱ロール等があげられる。

圧着ロール１７の周面には、樹脂フィルム２と冷却ロール１８との密着性を向上させる観点から、少なくとも天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ノルボルネンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム層が必要に応じて被覆形成され、このゴム層には、シリカやアルミナ等の無機化合物が選択的に添加される。これらの中では、耐熱性に優れるシリコーンゴムやフッ素ゴムの採用が好ましい。

冷却ロール１８は、例えば圧着ロール１７よりも拡径の金属ロールからなり、Ｔダイス１３の下方に回転可能に軸支されて押し出された樹脂フィルム２を圧着ロール１７との間に挟持し、圧着ロール１７と共に樹脂フィルム２を冷却しながらその厚さを所定の範囲内に制御するよう機能する。この冷却ロール１８の温度調整や冷却方法は、空気、水、オイル等の熱媒体による方法、あるいは電気ヒーター、誘電加熱等があげられる。

微細な複数の凹凸部は、例えば断面略すり鉢形の凹部と、略中空円錐台形の凸部とからなり、（１）微細な凹凸を備えた圧着ロール１７と微細な凹凸を備えた冷却ロール１８とで樹脂フィルム２を挟持する方法、（２）樹脂フィルム２に微小なジルコニア、ガラス、ステンレス等の無機化合物、ポリカーボネート、ナイロン、あるいは植物の種等の有機化合物を吹き付けて形成する方法、（３）樹脂フィルム２を微細な凹凸を備えた金型でプレス成形する方法により、形成される。

これらの方法の中では、設備の簡略化、凹凸部のサイズの精度、凹凸部の形成の均一化、あるいは凹凸部の形成の容易さ、連続的に凹凸部の形成が可能な観点から、（１）の方法が最適である。この場合、各圧着ロール１７と冷却ロール１８とは、凹部や凸部の角が角張らないよう、サンドブラストロールではなく、エッチングロールが好ましい。凹凸部は、必要に応じ、規則的や不規則に配列されたり、千鳥形等に配列される。

上記において、樹脂フィルム２を製造する場合には図１に示すように、溶融押出成形機１０の原料投入口１１にポリケトン樹脂含有の成形材料１を不活性ガスを供給しながら投入し、溶融押出成形機１０により成形材料１を加熱・加圧状態で溶融混練し、Ｔダイス１３から帯形の樹脂フィルム２を連続的に押出成形する。この際、成形材料１の溶融混練前における含水率は、２０００ｐｐｍ以下、好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下に調整される。これは、成形材料１の溶融混練前における含水率が２０００ｐｐｍを越える場合には、樹脂フィルム２が発泡するおそれがあるからである。

樹脂フィルム２を押出成形したら、微細な凹凸を周面に備えた一対の圧着ロール１７、微細な凹凸を周面に備えた冷却ロール１８、テンションロール２２、巻取機１９の巻取管２０に順次巻架するとともに、樹脂フィルム２を冷却ロール１８により冷却し、樹脂フィルム２の両側部をスリット刃２１でそれぞれカットし、巻取管２０に順次巻き取れば、微細な複数の凹凸部を備えた無延伸のポリケトン樹脂製の樹脂フィルム２を製造することができる。

樹脂フィルム２の微細な凹凸部は、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０８〜０．５０μｍ、好ましくは０．０８〜０．３０μｍが好適である。これは、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０８μｍ未満の場合には、目的とする滑り性が得られないからである。また、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍを越える場合には、樹脂フィルム２の強度が低下し、成形中に破断を招くおそれがあるからである。

樹脂フィルム２の滑り性は、各種樹脂フィルム２との静的摩擦係数、及び動的摩擦係数で表すことができ、静的摩擦係数で１．０以下、動的摩擦係数で１．０以下が良い。これは、静的摩擦係数が１．０、及び動的摩擦係数が１．０を越える場合には、十分な滑り性が得られないためである。

上記によれば、少なくとも１２０〜１５０℃の耐熱性を有するポリケトン樹脂含有の成形材料１を用いて樹脂フィルム２を溶融押出成形するので、ポリケトン樹脂フィルム２を誘電体とするフィルムキャパシタを電動機駆動併用車や電動機駆動車用に使用しても、耐熱性に問題の生じることがない。また、ポリケトン樹脂製の樹脂フィルム２に微細な複数の凹凸部を形成して粗すので、滑り性を向上させることができる。

したがって、樹脂フィルム２を成形して製造する場合に、樹脂フィルム２が巻取機１９に不適切に巻き付いて巻取りに支障を来したり、スリット形成等の作業が困難になるのを防止することができる。また、フィルムキャパシタ製造中の金属蒸着工程、素子巻き工程、及び次工程のプレス工程に問題が生じるのを未然に防止することができる。さらに、絶縁破壊電圧や耐電圧特性の低下を招くこともなく、使用範囲の拡大も期待できる。

なお、上記実施形態では各圧着ロール１７と冷却ロール１８の周面に微細な複数の凹凸をそれぞれ形成したが、各圧着ロール１７の周面に微細な複数の凹凸をエッチング形成しても良いし、冷却ロール１８の周面に微細な複数の凹凸をエッチング形成しても良い。

以下、本発明に係るフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法の実施例を比較例と共に説明する。

〔実施例１〕
先ず、成形材料として、ポリケトン樹脂〔ＨＹＯＳＵＮＧ社製 商品名：Ｍ３３０Ａ〕を用意し、この成形材料を８０℃に加熱した除湿熱風乾燥機〔松井製作所社製 商品名：マルチジェット ＭＪ３〕中に１２時間放置して乾燥させ、この成形材料の含水率が３００ｐｐｍ以下であることを確認後、成形材料を幅９００ｍｍのＴダイスを備えたφ４０ｍｍの単軸押出成形機にセットして溶融混練するとともに、この溶融混練した成形材料を単軸押出成形機のＴダイスから連続的に押し出してポリケトン樹脂製の樹脂フィルムを帯形に押出成形した。

単軸押出成形機に成形材料を投入する際、窒素ガス１８Ｌ／分を供給した。また、単軸押出成形機は、Ｌ／Ｄ＝３２、圧縮比：２．５、スクリュー：フルフライトスクリュータイプとした。この単軸押出成形機のシリンダー温度は２９０℃、Ｔダイスの温度は３００℃、これら単軸押出成形機とＴダイスとを連結する連結管の温度は３００℃に調整した。溶融した成形材料の温度については、Ｔダイス入口の樹脂温度を測定することとし、測定したところ、２９０℃であった。

樹脂フィルムを帯形に押出成形したら、連続した樹脂フィルムの両端部をスリット刃で裁断して巻取機の巻取管に順次巻き取り、長さ１００ｍ、幅６２０ｍｍの樹脂フィルムを製造した。

この際、樹脂フィルムは、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．４４〜０．４７μｍのシリコーンゴムを備えた一対の圧着ロール、周面に算術平均粗さ（Ｒａ）が１．２８μｍの凸柄模様を備え、６０℃に調整した冷却ロールである金属ロール、及びこれらの下流に位置する６インチの巻取管に順次巻架し、各圧着ロールと金属ロールとに挟持させた。各圧着ロールと金属ロールとに挟持させることにより、樹脂フィルムの表裏面に微細な複数の凹凸部を形成した。金属ロールはエッチングロールとした。

樹脂フィルムが得られたら、この樹脂フィルムのフィルム厚、表面粗さ、滑り性、絶縁破壊電圧、及び耐熱性を評価して表１に記載した。樹脂フィルムの表面粗さは算術平均粗さ（Ｒａ）、滑り性は静的摩擦係数（μｓ）と動的摩擦係数（μｋ）、耐熱性は１２０℃の環境下の絶縁破壊電圧により評価した。

・樹脂フィルムのフィルム厚
フィルム厚が１．０〜１０μｍの樹脂フィルムの厚さについては、接触式の厚さ計〔Ｍａｈｒ社製：商品名 電子マイクロメータミロトン１２４０〕を使用して測定した。測定に際しては、樹脂フィルムの押出方向と幅方向（押出方向の直角方向）が交わる所定位置の厚みを１００箇所測定し、その平均値をフィルム厚とした。押出方向の測定箇所は、樹脂フィルムの先端部から１００ｍｍ間隔で１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍの位置とした。

これに対し、幅方向の測定箇所は、樹脂フィルムの左端部から２５ｍｍ、次いで３０ｍｍ間隔で５５ｍｍ、８５ｍｍ、１１５ｍｍ、１４５ｍｍ、１７５ｍｍ、２０５ｍｍ、２３５ｍｍ、２６５ｍｍ、２９５ｍｍ、３２５ｍｍ、３５５ｍｍ、３８５ｍｍ、４１５ｍｍ、４４５ｍｍ、４７５ｍｍ、５０５ｍｍ、５３５ｍｍ、５６５ｍｍ、５９５ｍｍの箇所とした。

・樹脂フィルムの表面粗さ
樹脂フィルム表面の表面粗さについては、算術平均粗さ（Ｒａ）で評価した。この算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に準じ、樹脂フィルムの押出方向について金属ロール面側と圧着ロール面側とを測定した。

・樹脂フィルムの滑り性（樹脂フィルム同士の滑り性）
樹脂フィルム表面同士の滑り性については、静的摩擦係数（μs）と動的摩擦係数（μｋ）とで評価した。これら静的摩擦係数と動的摩擦係数は、ＪＩＳ Ｋ７１２５−１９９９に準拠して測定した。

具体的には、表面性測定機 ＨＥＤＯＮ−１４〔新東科学社製：製品名〕を使用し、２３℃、５０％ＲＨの環境下にて、試験速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ、荷重：２００ｇ、接触面積：６３．５ｍｍ×６３．５ｍｍの条件で測定した。そして、この条件下で移動テーブル側に樹脂フィルムの金属ロール面側、平面圧子側に樹脂フィルムの圧着ロール面側を固定し、２００ｇの荷重を作用させ、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で静的摩擦係数と動的摩擦係数とを測定した。

・樹脂フィルムの絶縁破壊電圧
樹脂フィルムの絶縁破壊電圧については、ＪＩＳ Ｃ２１１０−１９９４に準じ、気中法による短時間絶縁破壊試験で測定した。具体的には、２３℃の環境下で実施し、電極の形状を円柱形（上部形状 直径：２５ｍｍ、高さ：２５ｍｍ、下部形状 直径：２５ｍｍ、高さ：１５ｍｍ）とした。

・樹脂フィルムの耐熱性
樹脂フィルムの耐熱性については、１２０℃の環境下の絶縁破壊電圧で評価した。この１２０℃の環境下の絶縁破壊電圧については、ＪＩＳ Ｃ２１１０−１９９４に準じ、気中法による短時間絶縁破壊試験で測定した。具体的には、１２０℃の環境下で実施し、電極の形状を円柱形（上部形状 直径：２５ｍｍ、高さ：２５ｍｍ、下部形状 直径：２５ｍｍ、高さ：１５ｍｍ）とした。

〔実施例２〕
実施例１では、成形材料を単軸押出成形機のＴダイスから連続的に押し出して厚さ３．２μｍの樹脂フィルムを押出成形したが、実施例２では、厚さ４．９μｍの樹脂フィルムを押出成形した。また、実施例１では、冷却ロールとして周面に算術平均粗さ（Ｒａ）が１．２８μｍの凸柄模様を備えた金属ロールを使用したが、実施例２では、冷却ロールとして周面に算術平均粗さ（Ｒa）が１．８６μｍの凸柄模様を備えた金属ロールを使用した。この金属ロール温度は、６０℃に調整した。その他の部分については、実施例１と同様とした。

樹脂フィルムが得られたら、この樹脂フィルムのフィルム厚、表面粗さ、滑り性、絶縁破壊電圧、及び耐熱性を実施例１と同様の方法により評価し、表１に記載した。

〔実施例３〕
実施例１では、成形材料を単軸押出成形機のＴダイスから連続的に押し出して厚さ３．２μｍの樹脂フィルムを押出成形したが、実施例３では、厚さ８．３μｍの樹脂フィルムを押出成形した。冷却ロールは、実施例２で使用した周面に算術平均粗さ（Ｒa）が１．８６μｍの凸柄模様を備えた金属ロールを使用した。この金属ロールの温度は、８０℃に調整した。その他の部分については、実施例１と同様とした。

樹脂フィルムが得られたら、この樹脂フィルムのフィルム厚、表面粗さ、滑り性、絶縁破壊電圧、及び耐熱性を実施例１と同様の方法により評価し、表１に記載した。

〔実施例４〕
先ず、成形用材料として、ポリケトン樹脂〔ＨＹＯＳＵＮＧ社製、商品名：Ｍ３４０Ａ〕を用意し、この成形材料を８０℃に加熱した除湿加熱乾燥機〔松井製作所社製、商品名：マルチジェット ＭＪ３〕中で１２時間放置して乾燥させ、この成形材料の含水率が３００ｐｐｍ以下であることを確認後、この成形材料を幅９００ｍｍのＴダイスを備えたφ４０ｍｍの単軸押出成形機にセットして溶融混練するとともに、この溶融混練した成形材料を単軸押出成形機のＴダイスから連続的に押し出してポリケトン樹脂製の樹脂フィルムを帯形に押出成形した。

単軸押出成形機に成形材料を投入する際、窒素ガス１８Ｌ／分を供給した。また、単軸押出成形機は、Ｌ／Ｄ＝３２、圧縮比：２．５、スクリュー：フルフライトスクリュータイプとした。この単軸押出成形機のシリンダー温度は３００℃、Ｔダイスの温度は３１５℃、これら単軸押出成形機とＴダイスとを連結する連結管の温度は３１０℃にそれぞれ調整した。

溶融した成形材料の温度については、Ｔダイス入口の樹脂温度を測定することとし、測定したところ、３０３℃であった。ポリケトン樹脂製の樹脂フィルムの押出成形に際しては、実施例２と同様の設備を用いた。

樹脂フィルムを帯形に押出成形したら、連続した樹脂フィルムの両端部をスリット刃で裁断して巻取機の巻取管に順次巻き取り、長さ１００ｍ、幅６２０ｍｍ、厚さ：１４．２μｍの樹脂フィルムを製造した。この際、樹脂フィルムは、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．４４〜０．４７μｍのシリコーンゴムを備えた一対の圧着ロール、周面に算術平均粗さ（Ｒａ）が１．８６μｍの凸柄模様を備え、８０℃に調整した冷却ロールである金属ロール、及びこれらの下流に位置する６インチの巻取管に順次巻架し、各圧着ロールと金属ロールとに挟持させた。

各圧着ロールと金属ロールとに挟持させることにより、樹脂フィルムの表裏面に微細な複数の凹凸部を形成した。金属ロールは、上記実施例同様、エッチングロールとした。
樹脂フィルムが得られたら、この樹脂フィルムのフィルム厚、表面粗さ、滑り性、絶縁破壊電圧、及び耐熱性を実施例１と同様の方法により評価し、表１に記載した。樹脂フィルムの厚さについては、マイクロメータ〔ミツトヨ社製 製品名：クーラントプルーフマイクロメータ 符号ＭＤＣ−２５ＰＪ〕を使用して測定した。

〔比較例１〕
先ず、成形材料として、ポリプロピレン樹脂〔日本ポリプロピレン社製 製品名：ノバッテクＰＰ ＦＢ３Ｂ〕を用意し、この成形材料を幅９００ｍｍのＴダイスを備えたφ４０ｍｍの単軸押出成形機にセットして溶融混練し、この溶融混練した成形材料を単軸押出成形機のＴダイスから連続的に押し出してポリプロピレン樹脂製の樹脂フィルムを帯形に押出成形した。

単軸押出成形機に成形材料を投入する際、窒素ガス１８Ｌ／分を供給した。また、単軸押出成形機は、Ｌ／Ｄ＝３２、圧縮比：２．５、スクリュー：フルフライトスクリュータイプとした。この単軸押出成形機については、シリンダー温度：２３０℃、Ｔダイスの温度：２４０℃、これら単軸押出成形機とＴダイスとを連結する連結管の温度：２３５℃にそれぞれ調整した。溶融した成形材料の温度については、Ｔダイス入口の樹脂温度を測定することとし、測定したところ、２２８℃であった。

樹脂フィルムを帯形に押出成形したら、連続した樹脂フィルムの両端部をスリット刃で裁断して巻取機の巻取管に順次巻き取り、長さ１００ｍ、幅６２０ｍｍの樹脂フィルムを製造した。この際、樹脂フィルムは、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．４４〜０．４７μｍのシリコーンゴムを備えた一対の圧着ロール、周面に算術平均粗さ（Ｒａ）が１．８６μｍの凸柄模様を備え、８０℃に調整した冷却ロールである金属ロール、及びこれらの下流に位置する６インチの巻取管に順次巻架し、圧着ロールと金属ロールとに挟持させた。

各圧着ロールと金属ロールとに挟持させることにより、樹脂フィルムの表裏面に微細な複数の凹凸部を形成した。金属ロールはエッチングロールとした。

樹脂フィルムが得られたら、この樹脂フィルムのフィルム厚、表面粗さ、滑り性、絶縁破壊電圧、及び耐熱性を実施例１と同様の方法により評価し、表２に記載した。その他の部分については、実施例１と同様とした。

〔比較例２〕
基本的には実施例１と同様だが、成形材料を単軸押出成形機のＴダイスから連続的に押し出して厚さ５．３μｍの樹脂フィルムを押出成形した。実施例１では、冷却ロールとして周面に算術平均粗さ（Ｒａ）が１．２８μｍの凸柄模様を備えた金属ロールを使用したが、この比較例２では、冷却ロールとして周面に算術平均粗さ（Ｒa）が０．０４μｍの磨き研磨加工が施された鏡面の金属ロールを使用した。

また、実施例１では、圧着ロールとして算術平均粗さ（Ｒa）０．４４〜０．４７μｍのシリコーンゴムを用いた圧着ロールを使用したが、比較例２では圧着ロールとしてシリコーンゴムに金属を被覆し、算術平均粗さ（Ｒa）が０．０４μｍの鏡面ロールを使用した。その他の部分については、実施例１と同様とした。

樹脂フィルムの製造中、樹脂フィルムを４６ｍ巻き取った時点で樹脂フィルムがテンションロールに巻き付いて破断したので、樹脂フィルムの製造を中止した。得られた樹脂フィルムのフィルム厚、表面粗さ、滑り性、絶縁破壊電圧、及び耐熱性を実施例１と同様の方法により評価し、表２に記載した。

〔比較例３〕
基本的には実施例１と同様だが、成形材料を単軸押出機のＴダイスから連続的に押し出して厚さ０．５μｍの樹脂フィルムの押出成形を試みた。しかしながら、樹脂フィルムが巻取機側の圧着ロールとテンションロール間で破断してしまい、樹脂フィルムを製造することができなかった。

〔比較例４〕
基本的は実施例１と同様だが、成形材料を単軸押出成形機のＴダイスから連続的に押し出して厚さ１８．２μｍの樹脂フィルムを押出成形した。樹脂フィルムが得られたら、この樹脂フィルムのフィルム厚、表面粗さ、滑り性、絶縁破壊電圧、及び耐熱性を評価して表２に記載した。この樹脂フィルムの厚さについては、マイクロメータ〔ミツトヨ社製 製品名：クーラントプルーフマイクロメータ 符号ＭＤＣ−２５ＰＪ〕を使用して測定した。

各実施例の樹脂フィルムについては、機械的性質、絶縁破壊電圧の電気的特性等で優れた結果を得ることができた。また、１２０℃の環境下においても、高い絶縁破壊電圧を示しており、耐熱性の点でも優れた結果を得ることができた。さらに、樹脂フィルムに複数の凹凸部を形成したので、滑り性が向上し、樹脂フィルムがロールや巻取機に不適切に巻き付いて巻取りに支障を来すことがなかった。

これに対し、比較例１の場合には、樹脂フィルムがポリプロピレン樹脂製なので、１２０℃の環境中に樹脂フィルムを放置し、絶縁破壊電圧を測定しようとしたところ、樹脂フィルムに細かなシワが発生したので、測定を中止した。したがって、樹脂フィルムがポリプロピレン樹脂製の場合には、１２０℃以上の耐熱性を得ることができなかった。また、比較例２の場合には、耐熱性は十分であるが、静摩擦係数と動摩擦係数が１．０以上であり、樹脂フィルムの滑り性が不十分であるため、製造中に樹脂フィルムがテンションロールに不適切に巻き付き、破断してしまった。

比較例３の場合には、厚さが０．５μｍの樹脂フィルムの作製を試みたが、樹脂フィルムの引張強度が小さいため、製造中に樹脂フィルムが破断してしまい、樹脂フィルムを製造できなかった。さらに、比較例４の場合には、樹脂フィルムの厚さが１８．２μｍなので、体積当たりの静電容量が小さくなり、その結果、フィルムキャパシタの性能が低下した。

本発明に係るフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法は、フィルムキャパシタの製造分野で使用される。

１ 成形材料
２ 樹脂フィルム
１０ 溶融押出成形機（押出成形機）
１１ 原料投入口
１２ 不活性ガス
１３ Ｔダイス（ダイス）
１７ 圧着ロール
１８ 冷却ロール
１９ 巻取機

Claims (3)

1. ポリケトン樹脂含有の成形材料を押出成形機により溶融混練し、この溶融混練した成形材料を押出成形機のダイスから押し出してフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムを連続的に押出成形し、この押出成形した樹脂フィルムを圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却するとともに、この樹脂フィルムの厚さを１．０〜１５μｍの範囲内とし、樹脂フィルムに複数の凹凸部を形成して巻取機に巻き取ることを特徴とするフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法。
2. 成形材料を押出成形機に不活性ガスを供給しながら投入し、押出成形機の溶融混練時の温度と、ダイスから樹脂フィルムを押し出す際の温度とをそれぞれポリケトン樹脂の融点〜３５０℃とする請求項１記載のフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法。
3. 圧着ロールと冷却ロールの少なくともいずれか一方の周面に凹凸を形成し、この凹凸により、樹脂フィルムの両面のうち、少なくとも片面に微細な複数の凹凸部を形成する請求項１又は２記載のフィルムキャパシタ用の樹脂フィルムの製造方法。

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