JPH0259612B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はメタライズドフイルムコンデンサーに
関する。詳しくは環境耐性、特に耐湿熱性におい
て長期信頼性を有する大容量、小型コンデンサー
およびその製造方法に関するものである。 メタライズドフイルムコンデンサーは一般にポ
リカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン
等のプラスチツクフイルムに金属蒸着薄膜を設
け、これを巻回または積層して製造されており、
プラスチツクフイルムとアルミ箔を重ね合わせて
製造される箔型コンデンサーに比べて一層の小型
化が可能であり、各種電子機器の小型、計量化の
要請に合致して著しく普及しつつある。しかし、
長期信頼性特に高温高湿環境における性能の安定
性については必ずしも満足されるものではなく、
使用中に静電容量の変化等が起こりがちであつ
た。このためテープ、ケース等による外装、エポ
キシ樹脂等によるデイツプ処理等の対策が講じら
れているが、工程が繁雑となり、仕上がり品の寸
法が大きくなる等の不都合があつた。 本発明者らは、特に高温高湿環境下における静
電容量の変化について詳細に検討を加えた結果、
基体フイルムに対する金属蒸着薄膜の接着性と深
い関係があることが判明した。すなわち、二軸延
伸プラスチツクフイルムは、フイルムコンデンサ
ー素材として要求される電気的、機械的、熱的性
質、物質性等は優れているが一般に表面活性に乏
しく、金属蒸着薄膜の接着性において不満足であ
り、特に水分の介在下で金属薄膜が容易に変質し
たり離脱したりする。 本発明者らは、蒸着フイルムの温水浸漬という
苛酷条件下に金属蒸着膜の変化を観察し、二軸延
伸フイルムの表面に予め特定の樹脂層を設けてお
けば金属蒸着膜の耐久性は著しく向上することを
知り本発明に到達した。すなわち、塩化ビニリデ
ン含有率88〜94重量％でかつ軟化点（ゼロ応力に
おける切断開始温度）が95℃以上のポリ塩化ビニ
リデン系樹脂からなる厚さ1μ以下のコーテイン
グ層を表面に有する二軸延伸熱可塑性樹脂フイル
ムにアルミニウムまたは亜鉛が蒸着され、該フイ
ルムを誘導体とし、該金属蒸着膜を電極としてな
る耐湿熱性の優れたフイルムコンデンサーであ
る。 さらに本発明のコンデンサーを製造する方法と
して基体フイルムの延伸完了前に該コーテイング
樹脂層を設け、少なくとも一方向に基体フイルム
と共に延伸することによつてコーテイング樹脂と
基体フイルムとの良好な接着が得られ、さらに必
要最小限の厚さの塗膜を有するフイルムが均一に
かつ効率よく製造できることを見出した。すなわ
ち、未延伸または一方向にのみ延伸した熱可塑性
樹脂フイルムに塩化ビニリデン含有率88〜94重量
％でかつ軟化点（ゼロ応力における切断開始温
度）が95℃以上のポリ塩化ビニリデン系樹脂塗工
液をコーテイング、乾燥し、続いて二軸または前
記延伸方向と直角方向に延伸したのち、基体フイ
ルムの融点下５〜50℃の温度範囲で熱処理して得
られたフイルムにアルミニウムまたは亜鉛を真空
蒸着し、該蒸着フイルムを巻回または積層するこ
とを特徴とする耐湿熱性の優れたフイルムコンデ
ンサーの製法である。 本発明における基体フイルムは、二軸延伸熱可
塑性樹脂フイルムであり、耐湿熱性の改善が要請
されるフイルムコンデンサーに使用されているフ
イルムが対象となるが、ポリエステルフイルム、
ポリプロピレンフイルム等二軸延伸により、結晶
化が進むいわゆる結晶性樹脂フイルムに関して特
に効果的である。特にコンデンサーの加工上、最
終性能上の要請を満足し、極薄かつ均一なフイル
ムが得やすい二軸延伸ポリエステルフイルムに適
用したとき最も優れた小型フイルムコンデンサー
が得られる。 本発明におけるコーテイング樹脂は塩化ビニリ
デンを主成分とする樹脂の溶液または水分散液で
あり、塩化ビニリデンと共重合可能なモノマー、
例えばメタクリル酸、メタクリル酸エステル、ア
クリル酸、アクリロニトリル等との共重合物が使
用され、乳化安定剤、界面活性剤、粘度調整剤、
スリツプ剤等を含むことができるが、固型分中の
塩化ビニリデン含有率は88〜94重量％の範囲のも
のであり、塗膜の軟化点が95℃以上のポリ塩化ビ
ニリデン系樹脂に限定される。塩化ビニリデン含
有率が88重量％より低い場合は金属蒸着薄膜の耐
水性が十分得られず、94重量％を越える場合は薄
い均一な塗膜が得難い。また塗膜の軟化点が95℃
より低いとコンデンサーの高温耐久性が劣る。こ
こで軟化点とは塗膜を各種応力下に昇温したとき
切断する最低温度と単位断面積当りの応力の関係
をプロツトし、応力ゼロに外挿した切断最低温度
である。 コーテイング層の厚さは1μ以下で十分であり、
均一なコーテイングが可能ならば薄いほど良い。 例えば基体フイルムが2μの場合、0.15μのコー
テイング層で十分効果があり、小型化の要請から
もコーテイング層を厚くするのは得策でない（コ
ンデンサーの容量はフイルムの厚さに反比例す
る。） 本発明における金属蒸着以降の工程は特に限定
するものではなく、通常のメタライズドフイルム
コンデンサー製造工程が全て適用できる。蒸着フ
イルムの巻回または積層に際して通常使用されて
いる合わせフイルム、ラツカー塗工も可能であ
る。 本発明のコンデンサーはテープ、ケース等によ
る外層または樹脂デイツプを施さずとも良好な耐
湿熱性を示すが、これらの外部保護を行うとさら
に長期安定性が得られる。 次に本発明のコンデンサーを製造する方法につ
いて述べる。本発明のコンデンサーは二軸延伸熱
可塑性樹脂フイルムに前記した特定のコーテイン
グ剤を塗工するいわゆるポストコート法で得られ
たコーテイングフイルムを使用することは勿論可
能であるが、小型化容量アツプの狙いから必要最
少限度の厚さのコーテイングを均一に行うために
は得策でない。熱可塑性樹脂をフイルム状に溶融
押出ししたいわゆる未延伸フイルムにコーテイン
グし、該コーテイングフイルムを縦横同時にまた
は逐次二段延伸するかまたは上記未延伸フイルム
を予め、縦または横の一方向に延伸した一軸延伸
フイルムにコーテイングし、その後前記方向と直
角の方向に少なくとも最終の延伸がなされる前に
コーテイングして基体フイルムとコーテイング層
を同時に少なくとも一方向に延伸するインライン
コーテイング法が、均一薄膜を生産性良く得る方
法として最良であり、基体フイルムに対するコー
テイング層の接着性が著しく改善される。コーテ
イング方法は特に限定するものではなく、例えば
グラビアロールコーテイング法、インバースロー
ルコーテイング法、リバースロールコーテイング
法、マイヤバーコーテイング法、エアナイフコー
テイング法等が採用しうる。 コーテイング層と基体フイルムが共延伸された
後、基体フイルムの融点下５〜50℃の温度で熱処
理する必要がある。熱処理温度が融点下50℃より
低いときは基体フイルムの熱寸法安定性が十分で
なく、コンデンサー加工工程において歪を生じ最
終製品の耐湿性が劣る。融点下５℃より高温で熱
処理するとフイルム製造中に破断が起こり易く、
機械的性質も低下する。 比較実験例 厚さ25μの未延伸ポリエステルフイルムに表１
に示す各種塗工液を80μのマイヤバーで塗工し、
乾燥して塗工厚さ1.4μのコーテイングフイルムを
得た。これらのフイルムをテンター式同時二軸延
伸機によつて80℃に予熱し、縦3.0倍、横3.3倍に
同時に延伸し、続いて220℃５秒間緊張下に熱処
理した。得られたフイルムのコート面に真空蒸着
法により膜厚ほぼ500Åの金属アルミ薄膜を設け
た。比較のためコーテイングしないフイルムも同
様に二軸延伸および熱セツトし、アルミ蒸着し
た。これらのフイルムの耐水性を評価するために
40℃の温水に24時間浸漬し、アルミ蒸着膜の状態
変化を観察した。結果を表２に示す。 塗工液 表１に示す各モノマー組成で乳化重合し、得ら
れた固型分40重量％のポリ塩化ビニリデン系ラテ
ツクスを塗工液として用いた。なお、それぞれの
ラテツクスを清浄なガラス板上で製膜し、巾１cm
長さ５cmに切断してその一端に各種荷重をかけて
吊し、空気定温槽中で軟化切断する温度を測定し
て皮膜の断面積当りの荷重と切断温度を両軸とし
てプロツトし、荷重ゼロに外挿した温度を軟化点
として求めた。

【表】

【表】

【表】 実施例および比較例 ポリエチレンテレフタレートをフイルム状に溶
融押出しして、厚さ22μの未延伸フイルムとな
し、このフイルムの両面に前記塗工液Ｃを乾燥後
の厚さでそれぞれ1.5μコーテイングし、乾燥後テ
ンター式同時二軸延伸機に連続的に送り込み予熱
部100℃、延伸部85℃で縦3.0倍、横3.3倍に連続
的に同時二軸延伸し、150〜230℃の熱処理部を経
て、冷却後捲取つた。得られたフイルムは両面に
それぞれ0.15μの塗膜を有する全厚さ2.5μの両面
コーテイング二軸延伸ポリエステルフイルムであ
る。上記フイルムに蒸着巾９mm、マージン巾１mm
の縦条両面アルミ蒸着を施しマイクロスリツトし
て合わせフイルムとともに巻回し、電極を付して
0.1μFのフイルムコンデンサーとした。比較のた
めに同じプロセスによつて二軸延伸されたコーテ
イングなしの厚さ2.5μのポリエステルフイルムを
使つて同様に巻回型フイルムコンデンサーを作つ
た。それぞれのコンデンサーを40℃95％RHの雰
囲気下に放置し、500時間および1000時間後の静
電容量の変化を調べた。結果を表３に示す。

【表】 表３から明らかなようにコンデンサーの耐湿性
はアルミ蒸着フイルムの温水浸漬試験結果とよく
対応しており、本発明のコーテイングフイルムを
使用したフイルムコンデンサーは耐湿負荷寿命に
おいて著しく改善されていることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩化ビニリデン含有率88〜94重量％でかつ軟
   化点（ゼロ応力における切断開始温度）が95℃以
   上のポリ塩化ビニリデン系樹脂からなる厚さ1μ
   以下のコーテイング層を表面に有する二軸延伸熱
   可塑性樹脂フイルムにアルミニウムまたは亜鉛が
   蒸着され、該フイルムを誘導体とし、該金属蒸着
   膜を電極としてなる耐湿熱性の優れたフイルムコ
   ンデンサー。 ２ 二軸延伸熱可塑性樹脂フイルムがポリエステ
   ルフイルムである特許請求の範囲第１項記載のフ
   イルムコンデンサー。 ３ 未延伸または一方向にのみ延伸した熱可塑性
   樹脂フイルムに塩化ビニリデン含有率88〜94重量
   ％でかつ軟化点（ゼロ応力における切断開始温
   度）が95℃以上のポリ塩化ビニリデン系樹脂塗工
   液をコーテイング、乾燥し続いて二軸または前記
   延伸方向と直角方向に延伸したのち基体フイルム
   の融点下５〜50℃の温度範囲で熱処理して得られ
   たフイルムにアルミニウムまたは亜鉛を真空蒸着
   し、該蒸着フイルムを巻回または積層することを
   特徴とする耐湿熱性の優れたフイルムコンデンサ
   ーの製法。