JPH0128493B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誘電率を著しく向上せしめたコンデ
ンサー用フイルムに関するものである。 一般に、フイルムコンデンサーの静電容量は、
使用するポリマーの誘電率およびフイルムの厚さ
と面積とにより決まるが、使用するポリマーの誘
電率は有機高分子物質の場合、普通せいぜい５位
であつて、中にはフツ素系化合物の場合のように
10位の誘電率を示すものもあるが、コスト的な面
や絶縁破壊強度等の点からほとんど使用されてい
ないのが実情である。一方、静電容量を増加させ
るためにフイルムの厚さを薄くする努力もなされ
ているが、コスト上昇と作業性の面から限界があ
り、またフイルムの面積の増加もコンデンサーの
外形寸法の点から制約され、結局、誘電体フイル
ムの誘電率を安価に向上させる必要があつた。 本発明は、かかる現状に鑑み、(a)チタン酸バリ
ウムと、(b)スズ酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸の
バリウム塩とは異なるチタン酸塩のうちの一種以
上とよりなる強誘電体物質配合物の含有量が５〜
０重量％である熱可塑性フイルムと、前記配合物
の含有量が５重量％以上である熱可塑性フイルム
との少なくとも各一層が積層されており、前記配
合物の平均含有率が15重量％以上であることを特
徴とするコンデンサー用フイルムにして、これに
より誘電率を著しく向上せしめると共に、延伸時
における切断を減少せしめ、工業的生産を可能な
らしめたコンデンサー用フイルムの提供を可能な
らしめるものであつて、以下、本発明を詳細に説
明することとする。 本発明に使用される熱可塑性ポリマーには、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリアミド等あるいはこれらの混合物や共重
合物などが挙げられるが、これに限定されること
なく各種の熱可塑性ポリマーが使用される。特
に、ポリプロピレンおよびポリエチレンテレフタ
レートが電気的性能、作業性および価格等の点で
好適である。 また、本発明における強誘電体物質としては、
最も一般的であり、かつ有効なチタン酸バリウム
が使用されるが、チタン酸バリウムのみを使用し
た場合には誘電率が最高値を示す温度（キユーリ
ー点）が100℃以上であり、常温での誘電率が余
り大きくなく、総合誘電率を見た場合、充分とい
えない場合がある。そこで、本発明においては、
チタン酸バリウムの特性を100％引出すために、
チタン酸バリウムと共にスズ酸塩、ジルコン酸塩
またはチタン酸のバリウム塩以外のチタン酸塩の
一種以上を１〜50重量％併用する。スズ酸塩、ジ
ルコン酸塩、チタン酸のバリウム塩以外のチタン
酸塩の具体例としては、BaSnO₃，CaSnO₃，
BaZrO₃，CaTiO₃，Mg₂TiO₄，SrTiO₃等が挙げ
られるが、これらに限定されない。上述のスズ酸
塩等は、通常、チタン酸バリウム50〜99重量％に
対して１〜50重量％を添加し、約1300℃の温度で
焼結して固溶体を形成して使用せられる。上述の
スズ酸塩等は、チタン酸バリウムの結晶構造を少
し歪ませて大きな双極子分極を発生させ、キユー
リー点を常温付近に下げ、強誘電体物質の特性を
100％引き出すことを可能にする。なお、このよ
うにして作られた配合物はキユーリー点を常温側
にシフトさせる効果を奏するが、温度に対する変
化率を小さくする効果は奏しないので、さらに
Bi₂O₃・3SnO₂などのビスマス化合物を20重量％
以下併用すれば、温度に対する変化率をも改善す
ることができる。このビスマス化合物はチタン酸
バリウムとは固溶せず、結晶表面に析出して誘電
率を低下させると共に、温度に対する変化率をフ
ラツトにする。 上述の強誘電体物質を含む配合物を熱可塑性ポ
リマーフイルムに含有せしめる手段としては、配
合物を粉砕して数μの粉末状とした後、熱可塑性
ポリマーと混合し、溶融押出成形によりフイルム
状とする方法が一般に採用される。その混合方法
は、熱可塑性ポリマーの重合時に添加する方法や
重合された熱可塑性ポリマーに２軸押出機やカレ
ンダーロール等を使用して直接ブレンドする方法
等があるが、特にこれに限定されるものではな
い。また、フイルム化の方法には通常の熱可塑性
ポリマーをフイルム化する方法を適用することが
できる。すなわち、強誘電体物質配合物を含有す
る熱可塑性ポリマーを押出機で加熱溶融し、Ｔダ
イより押出して冷却ロールにより冷却固化させる
ことにより、フイルム化することができる。ある
いは、熱可塑性ポリマーを溶解または分散した溶
液に配合物を添加した後に成膜して溶媒のみを蒸
発させる方法を採ることも可能である。 形成される熱可塑性ポリマーフイルムは、複数
層であつて、強誘電体物質配合物を５重量％以下
しか含有しない熱可塑性ポリマー層と強誘電体物
質配合物を５重量％以上含有する熱可塑性ポリマ
ー層との少なくとも各一層が積層されており、か
つ全フイルムに対する強誘電体物質配合物の平均
含有率が15重量％以上でなければならない。複数
層のフイルムの形成方法は、特に限定されるもの
ではなく、押出ラミネート法、ドライラミネート
法、溶液コーテイング法、ホツトメルトコーテイ
ング法、共押出法等を適用することができる。 このような複合フイルムは、強誘電体物質配合
物の含有量が多く、特に40重量％を超えるような
場合にも延伸が可能となり、諸強度を高めること
ができる。延伸方法は、一軸延伸、逐次二軸延
伸、同時二軸延伸のいずれであつても良い。 得られたコンデンサー用フイルムを誘電体とし
て用いてコンデンサーを作る方法は、特に限定さ
れるものではないが、通常の巻回型コンデンサー
の製法を適用するのが一般的である。すなわち、
上記のフイルムをマイクロスリツトした後、アル
ミ箔と重ね合わせて巻回するか、あるいは上記の
フイルムの片面あるいは両面に帯状に金属蒸着を
施した後、マイクロスリツトし、巻回する方法に
よりコンデンサーを作ることができる。あるい
は、他の方法として、積層型コンデンサーの型で
製造することもできる。すなわち、上記の蒸着フ
イルムを無処理のまま、あるいは表面にホツトメ
ルト接着剤をコーテイングしたのち積層し、小さ
くチツプ状に裁断一体化する方法である。 以下、実施例により詳しく述べる。 実施例 BaTiO₃87重量％、BaSnO₃5重量％、BaZrO₃5
重量％、Bi₂O₃・3SnO₂3重量％の混合物を1350℃
で約２時間焼成した後、粉砕して粉体とし、分球
して平均粒径2μの強誘電体物質配合物を作り、
これを２軸押出機とカレンダーロール式混練機を
併用してポリエチレンテレフタレートと混練し、
含有率50重量％のブレンドチツプを製造した。こ
のブレンドチツプと強誘電体物質配合物を含有し
ていないポリエチレンテレフタレートバージンチ
ツプを各々別々に共押出装置に投入し、Ｔダイよ
り押出して積層未延伸フイルムを作つた。各層の
フイルム厚さは、強誘電体物質を含有するフイル
ム層が40μ、強誘電体物質を含有しないフイルム
層が20μであつた。 この積層未延伸フイルムを90℃で３×３倍に同
時２軸延伸したところ、良好に延伸することがで
き、230℃で熱セツトを行なつた。得られた延伸
フイルムの誘電率および誘電正接を測定したとこ
ろ、表１に示すように良好な結果であつた。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (a)チタン酸バリウムと、(b)スズ酸塩、ジルコ
   ン酸塩、チタン酸のバリウム塩とは異なるチタン
   酸塩のうちの一種以上とよりなる強誘電体物質配
   合物の含有量が５〜０重量％である熱可塑性フイ
   ルムと、前記配合物の含有量が５重量％以上であ
   る熱可塑性フイルムとの少なくとも各一層が積層
   されており、前記配合物の平均含有率が15重量％
   以上であることを特徴とするコンデンサー用フイ
   ルム。