JPH04219236A - ポリフェニレンスルフィド積層フィルムおよびそれを用いてなるコンデンサ - Google Patents

ポリフェニレンスルフィド積層フィルムおよびそれを用いてなるコンデンサ

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JPH04219236A
JPH04219236A JP3071213A JP7121391A JPH04219236A JP H04219236 A JPH04219236 A JP H04219236A JP 3071213 A JP3071213 A JP 3071213A JP 7121391 A JP7121391 A JP 7121391A JP H04219236 A JPH04219236 A JP H04219236A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリフェニレンスルフ
ィド積層フィルムおよびそれを用いたコンデンサに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】二軸延伸ポリフェニレンスルフィドフィ
ルムは特開昭54−142275等で開示されている。
【0003】また、二軸延伸ポリフェニレンスルフィド
フィルムをコンデンサの誘電体に用いることによって耐
熱性、周波数特性、温度特性等に優れたコンデンサを得
ることが、特開昭57−187327等によって提案さ
れている。
【0004】さらに、特開昭62−255142には、
二軸配向ポリエステルフィルムに、二軸配向ポリフェニ
レンスルフィドフィルムが積層された複合化フィルムが
提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のポリフ
ェニレンスルフィドフィルムを用いたアルミニウム蒸着
フィルムコンデンサは、その製造工程すなわち巻回や裁
断、成形等の工程において製造条件範囲が狭く、これら
の管理が不十分だと低電圧破壊による不良品が増加する
という欠点があった。さらに、従来のポリフェニレンス
ルフィドフィルムは局部的な電圧破壊が生じた時の自己
回復性(セルフヒ−ル性)に劣るため、低電圧破壊が発
生した時、自己回復(セルフヒール)せずショートする
ことが多く、さらに不良率を増加させたり、電圧処理時
に不良品が増加する、使用時の信頼性が低い等の欠点が
あった。
【0006】また、該コンデンサは耐湿ライフが短いと
いう欠点、すなわち高温高湿環境下では電極の消失が早
々に起こり、静電容量の低下、および誘電損失の大幅な
上昇を招くという欠点を有していた。
【0007】さらに、前記複合フィルムにおいては、各
層間で剥離がおこりやすく、低電圧破壊による不良品が
多く、また静電容量のバラツキが大きいといった欠点が
あった。
【0008】本発明の目的は、従来のポリフェニレンス
ルフィドフィルムの上記の欠点を解消し、低電圧破壊頻
度が少ない、セルフヒ−ル性、耐湿性が改良され、信頼
性の向上したコンデンサおよびそのようなコンデンサが
容易に製造できるポリフェニレンスルフィド積層フィル
ムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、以下の構成としたものである。すなわち
、(1)繰り返し単位の70モル%以上が構造式
【00
10】
【化2】
【0011】で表わされる二軸配向ポリ−p−フェニレ
ンスルフィドフィルムからなる中心層(B層)の少なく
とも片側に、ポリエステルまたはポリオレフィンを主た
る成分とする高分子フィルムからなる表面層(A層)が
積層されたポリフェニレンスルフィド積層フィルムであ
って、表面層(A層)の合計厚みが中心層(B層)の厚
みの30%以下であり、かつ1つの表面層(A層)の厚
みが0.01μm以上0.9μm以下で、該表面層(A
層)が設けられた側の表面粗さ(Ra)が0.005μ
m以上0.10μm以下であることを特徴とするポリフ
ェニレンスルフィド積層フイルム、および、(2)Tm
etaがTm−15℃(Tm:A層を構成する高分子の
融点)以上であることを特徴とする上記(1)に記載の
ポリフェニレンスルフィド積層フィルム、(3)上記(
1) または(2) に記載のポリフェニレンスルフィ
ド積層フィルムの表面層(A層)が設けられた反対の表
面にアルミニウムを蒸着してなる金属化ポリフェニレン
スルフィド積層フィルムを巻回あるいは積層してなるコ
ンデンサ、とするものである。
【0012】本発明に於いて表面層(A層)とは、二軸
配向ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムからなる
中心層(B層)の少なくとも一方の表面にあって本発明
のポリフェニレンスルフィド積層フィルムの少なくとも
一表面をなすものである。
【0013】該表面層を構成するフィルムとしては、融
点が100℃以上280℃以下であるポリエステルまた
はポリオレフィンを主たる成分とする高分子フィルムで
あることがコンデンサとした時の特性の点から好ましい
【0014】本発明に於いて、ポリエステルとはエステ
ル結合によって主たる繰り返し単位が構成されている重
合体を言う。これらのうち、熱可塑性樹脂が好ましく、
エチレンテレフタレート、エチレン−2,6−ナフタレ
ート、エチレンα,β−ビス(2−クロルフェノキシ)
エタン−4,4’−ジカルボキシレート、シクロヘキサ
ンジメチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とす
るポリエステル、あるいはこれらの共重合体が特に好ま
しい。
【0015】本発明に於いて、ポリオレフィンとは脂肪
族不飽和炭化水素の重合体およびこれらを主成分とする
重合体を言い、代表的なものとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリ4−メチルペン
テン−1、エチレン−プロピレンの共重合体、エチレン
−塩化ビニルの共重合体、エチレン−酢酸ビニルの共重
合体等が挙げられ、これらに限定されるものではないが
製造の容易さと得られるフィルムの特性の点から、エチ
レン−プロピレンの共重合体が特に好ましい。
【0016】本発明に於いて中心層とは、本発明のフィ
ルムの厚さ方向の略中心にあって、二軸配向ポリ−p−
フェニレンスルフィドフィルムからなる層を言う。
【0017】本発明に於いて二軸配向ポリ−p−フェニ
レンスルフィドフィルムとはポリ−p−フェニレンスル
フィド組成物を溶融押出、二軸延伸、熱固定してなるフ
ィルムである。その厚さは0.5〜12μmであること
が好ましい。
【0018】ここで、ポリ−p−フェニレンスルフィド
組成物(以下、PPS組成物と言うことがある)とは、
ポリ−p−フェニレンスルフィドを70重量%以上、好
ましくは85重量%以上含む樹脂組成物のことを言い、
30重量%未満、好ましくは15重量%未満であれば有
機、無機の添加剤、不活性粒子等を含むことは差し支え
ない。
【0019】さらにここでポリ−p−フェニレンスルフ
ィド(以下、PPSと言うことがある)とは、繰り返し
単位の70モル%以上(好ましくは85モル%以上)が
構造式
【0020】
【化3】
【0021】で表わされるp−フェニレンスルフィドユ
ニットからなることが必要である。係る成分が70モル
%未満ではポリマの結晶性、熱転移温度等が低くなり二
軸配向ポリ−p−フェニレンスルフィドフィルムの特長
である耐熱性、寸法安定性、機械的特性等を損なう。繰
り返し単位の30モル%未満(好ましくは15モル%未
満)であればp−フェニレンスルフィドユニットと共重
合可能な繰り返し単位、例えばメタフェニレンスルフィ
ドユニット、エーテルユニット、スルホンユニット、ビ
フェニルユニット、ナフチルユニット、置換フェニルス
ルフィドユニット、三官能フェニルスルフィドユニット
などから構成することができる。
【0022】また本発明のPPS組成物の溶融粘度は、
300℃、せん断速度200sec−1のもとで100
〜50000ポイズの範囲であり、好ましくは500〜
12000ポイズの範囲である。なお、この値はフィル
ムとなった後でも変わらない。
【0023】本発明のポリフェニレンスルフィド積層フ
ィルムは、中心層をなす上記の二軸配向ポリ−p−フェ
ニレンスルフィドフィルムの少なくとも片面に、表面層
をなす前記のフィルムが積層されたものである。積層す
る方法としては、表面層が極薄であることから、共押出
による方法である共押出による積層において、表面層を
形成する樹脂組成物(以下、組成物Aと称することがあ
る)と中心層を形成するポリ−p−フェニレンスルフィ
ド組成物(以下、組成物Bと称することがある)は溶融
押出装置と口金の間のポリマ流路内で合流積層されるが
、口金より上流(たとえばマニホ−ルド)で合流積層さ
れるのが好ましい。すなわち、別々の溶融押出装置に供
給され、個々の組成物の融点以上に加熱、溶融された組
成物Aと組成物Bは、押出装置と口金出口の間に設けら
れた合流装置で溶融状態で2層または3層に積層され、
スリット状の口金出口より押し出される。かかる溶融積
層物を回転冷却ドラム上で組成物Bのガラス転移点以下
に冷却し、実質的に非晶状態の積層シ−トを得る。 溶融押出装置は周知の装置が適用可能であるが、エクス
トル−ダが簡便であり、好ましい。合流装置は、積層フ
イルムの構成により2層(組成物A/組成物B)または
3層(組成物A/組成物B/組成物A’、ここで組成物
Aおよび組成物A’は、それぞれ表面層を形成する樹脂
組成物であり、二つが同一のものであることが好ましい
)に溶融状態で積層する機能を有するものである。
【0024】次いで、この非晶状態の積層シ−トを組成
物Bのガラス転移温度以上で二軸延伸し、少なくとも中
心層を二軸に配向せしめ、更に熱処理して本発明の積層
状態の二軸配向したポリフェニレンスルフィド積層フイ
ルム(以下、PPS積層フイルムと称することがある)
が得られる。かかるPPS積層フイルムの製法は、溶融
押出工程を除き実質的にポリ−p−フェニレンスルフィ
ドフイルムの製法と同法でよく、特公昭59−5099
号等に示される製法が適用できる。すなわち、80〜1
20℃の範囲で2.0〜5.0倍に長手方向に延伸し、
次いで80〜120℃の範囲で2.0〜4.0倍に長手
の直角方向に延伸して二軸配向フイルムを得る。次いで
、該二軸配向フイルムを定長下で組成物Aの融点以上〜
組成物Bの融点以下にて熱処理することが表面層と中心
層の剥離を防ぐ点で好ましい。必要に応じて組成物Bの
融点以下の温度で縦横に各々0〜20%の範囲で制限収
縮(リラックス)させることは差し支えない。
【0025】このようにして得られた本発明のポリフェ
ニレンスルフィド積層フイルムの一つの表面層の厚さは
0.01μm以上0.9μm以下の範囲とする。該厚さ
が0.01μm未満では、表面層Aにピンホールが発生
しやすくなったりコンデンサとした時に本発明の効果が
不十分であり、0.9μmを超えるとコンデンサとした
時に組成物Aの作用で本発明のPPS積層フイルムの特
性が損なわれることがある。該厚さのより好ましい範囲
は0.1μm以上0.5μm以下である。また表面層の
合計厚さ、すなわち中心層の片側のみに表面層が形成さ
れている場合は一つの表面層の厚さ、中心層の両側に表
面層が形成されている場合は両側の表面層の厚さを合計
した厚さは中心層の厚さの30%以下の範囲である。該
割合が30%を超えるとPPS積層フイルムのコンデン
サ特性、特に耐熱性が損なわれる。
【0026】本発明において、積層フィルムのTmet
aとは示差走査熱量計(DSC)によって測定されるガ
ラス転移温度から融点の温度範囲内に表われる凝結晶融
解による吸熱ピーク温度をさす。Tmetaはフィルム
の製膜時における熱処理温度ばかりでなく熱処理時間、
熱風の風速、フィルム厚みなどの多くの因子によって決
まるものである。本発明の積層フィルムは、Tmeta
がTm−15℃(Tm:A層を構成する高分子の融点)
以上、好ましくはTm−10℃以上、さらに好ましくは
Tm−7℃以上のものである。TmetaがTm−15
℃未満であるとA層とB層が剥離しやすく、満足なコン
デンサ特性が得られないため好ましくない。
【0027】さらに、該PPS積層フイルムの一つの表
面層の表面は、フィルムの取り扱い作業性、コンデンサ
素子の成形性の点から、表面粗さRaは0.005μm
以上0.10μm以下の範囲であり、好ましくは0.0
05μm以上0.06μm以下の範囲、さらに好ましく
は0.01μm以上0.04μm以下である。また50
nm以上の高さを持つ突起の突起数線密度が10個/m
m以上であるとハンドリング性の点で好ましく、さらに
200nm以上の高さを持つ突起の突起数線密度が5個
/mm以下であると比較的大容量のコンデンサとした時
の耐電圧が向上し、好ましい。ここで、突起数線密度と
はフィルムの長さ30mmに渡って触針式表面粗さ計(
カットオフ値0.08μm、触針の先端半径2μm、先
端開き角90度)によって測定されるもので、速度0.
1mm/secで触針を移動させながら縦倍率Nで測定
した粗さ曲線チャートに於いて、求める高さを持つ突起
数を測定長で除して単位長さ当たりの突起数を示したも
のである。例えば200nm以上の高さを持つ突起の突
起数線密度とは、200nm以上の高さを持つ突起数を
測定長で除して単位長さ当たりの突起数を示したもので
ある。 ここで突起の高さとは、測定した上記粗さ曲線チャート
上のi番目の突起山頂のレベルをMi、同じくi番目の
突起の左側の谷底のレベルをViとする時、i番目の突
起の高さPiはPi=(Mi−Vi)/Nと定義される
。ただし、触針を移動させる方向はフィルムの長手方向
に直交する方向とする。
【0028】また本発明のPPS積層フィルムの一つの
表面層側の面とその裏面を重ね合わせた時の静摩擦係数
が0.4〜1.5、動摩擦係数が0.3〜0.8である
ことがスリット、蒸着などの加工適性とコンデンサ素子
巻取性の点から好ましい。
【0029】表面層の表面に該表面粗さを形成する方法
としては、■;表面層を形成する組成物Aの重合体中に
、不活性粒子を添加または/及び内部析出粒子によって
存在せしめる方法,■;組成物Bを前記■の方法で、組
成物Aとの介面の表面粗さをコントロ−ルして、間接的
に組成物Aの該表面を形成する方法,■;■と■を組み
合わせる方法等が好ましく用いられる。本発明において
、好ましくは■、■の方法であり、さらに好ましくは■
の方法である。
【0030】本発明において組成物Bは実質的に不活性
粒子を含まず、組成物Aに不活性粒子を添加して積層フ
イルムの該表面を形成する方法がコンデンサ−とした時
の電圧破壊頻度の改良効果の点で好ましい。ここでいう
不活性粒子とは表面粗さをコントロ−ルする目的で添加
されたシリカ、アルミナ、炭酸カルシュウム、炭酸バリ
ュウム、珪酸カルシュウム、酸化マグネシュウム、酸化
チタン、酸化亜鉛などの無機フィラ−および300℃で
溶融しない有機の高分子(例えば架橋ポリスチレン等)
の粒子のことであり、重合する際などに析出する粒子が
少量含まれることは差し支えない。添加する不活性粒子
としては、シリカ、架橋高分子などの真球状粒子が好ま
しく、特に真球度が1.5以下、好ましくは1.3以下
さらに好ましくは1.1以下であるものが好ましい。ま
たその粒径分布は均一であることが好ましく、粒子の粒
径分布の相対標準偏差が0.6以下、好ましくは0.5
以下のものが好ましい。これら不活性粒子の添加方法と
しては、組成物Aまたは/及び組成物Bの重合時に添加
する方法、重合後に溶融または溶解混練する方法のどち
らでも良い。
【0031】好ましい表面形態を達成する方法としては
、組成物A中に添加された不活性粒子の添加量、平均粒
径、該表面層の厚さの関係を下記のように調節する方法
が挙げられる。すなわち不活性粒子の平均粒径をD(μ
m)、表面層の厚さをt(μm)、組成物Aに添加され
た前記不活性粒子の含有量をc(重量%)とした時、こ
れらの値が下記(1)式の関係を満たすものであること
が好ましい。
【0032】 0.1≦c・t/D≦5        ……(1)さ
らに好ましくは 0.1≦c・t/D≦2        ……(2)で
ある。この値が、この範囲より小さいとコンデンサとし
た時にシワが入りやすくなり、大きいとフィルムの走行
中に蛇行が生じやすい。
【0033】本発明のフィルムは表面層と中心層が実質
的に剥離不可能であることがコンデンサ加工時などフィ
ルムのハンドリング中に於けるトラブルを防ぐ点で好ま
しい。ここで実質的に剥離不可能とは表面層と中心層の
剥離力は12g/cm以上であることを言う。
【0034】本発明のフィルムはコンデンサとして用い
ると効果的である。以下に本発明のフィルムを用いたコ
ンデンサの製造方法について述べるが、これらの方法に
限定されるものではないことはもちろんである。
【0035】コンデンサの内部電極として金属箔が用い
られる場合は、金属箔と上記二軸延伸プラスティックフ
ィルムを箔はみだし巻回法や巻回途中でタブを挿入する
方法などによって交互に重ね合わせて巻き取るなどして
、誘電体と電極が交互に重ね合わされ、かつ外部に電極
が引き出せるような構造となるように巻回してコンデン
サ素子あるいはコンデンサ母素子を得る。
【0036】またコンデンサの内部電極として金属薄膜
が用いられる場合は、まず上述した本発明のポリフェニ
レンスルフィド積層フィルムを金属化する。金属化の方
法としては蒸着による方法が好ましい。また蒸着する金
属はアルミニウムを主たる成分とする金属であることが
好ましい。金属化をする際、予め金属化する側のフィル
ム表面にコロナ処理、プラズマ処理等を施して金属薄膜
とフィルムの密着力を向上させることもできる。金属化
する際、あるいは金属化後に対向電極が短絡しないよう
にテープマスク、オイルマスク、あるいはレーザービー
ム等により非金属化部分(いわゆるマージン)を設ける
のが常法であるが、全面に蒸着しておき後に放電、レー
ザー光線などを用いて非金属化帯を設けることもできる
。その後、一方の端にマージン部分がくるように細幅の
テープ状にスリットすることもある。
【0037】次にコンデンサ素子を製造する。巻回型コ
ンデンサを得る場合は、金属化フィルムを一方の端にマ
ージン部分がくるように細幅のテープ状にスリットした
ものを2枚重ねて、あるいは両面金属化フィルムと非金
属化フィルムを重ねて個々の素子を個別に巻いていくの
が常法である。また、両面金属化フィルムにコーティン
グ法などで第2の誘電体を設けた1枚の複合フィルムを
巻回する方法もある。積層型コンデンサの場合は大径の
ドラム、あるいは平板に巻回してコンデンサ母素子を得
る。
【0038】巻回型コンデンサを製造する場合は、上記
のようにして得たコンデンサ素子をプレス成形するのが
一般的である。このとき100℃以上フィルムの融点以
下の温度に加熱することもできる。その後、外部電極の
取り付け工程(金属溶射、導電性樹脂等による)、必要
なら樹脂または油含浸工程、リード付タイプのコンデン
サとするときはリード線の取り付け工程、外装工程を経
てコンデンサを得ることができる。
【0039】積層型コンデンサの場合は、大径のドラム
、あるいは平板に巻回した母素子を熱処理する、あるい
はリング等で締め付ける、あるいは平行平板等でプレス
するなどフィルムの厚さ方向に圧力を加えて成形する。 その際の温度範囲は常温〜フィルムの融点以下である。 この後、外部電極の取り付け工程(金属溶射、導電性樹
脂等による)、個々の素子切り出し工程、必要なら樹脂
または油含浸工程、リード付タイプのコンデンサとする
ときはリード線の取り付け工程、外装工程を経てコンデ
ンサを得ることができる。
【0040】次に、本発明のコンデンサについて述べる
【0041】本発明のコンデンサは、上述した本発明の
ポリフェニレンスルフィド積層フィルムの表面層が設け
られた反対の表面にアルミニウム蒸着してなる金属化ポ
リフェニレンスルフィド積層フィルムを巻回あるいは積
層してなるコンデンサである。
【0042】アルミニウムを蒸着する面は、表面層が中
心層の片側のみに設けられている場合は、少なくともそ
の反対の面に、表面層が中心層の両側に設けられている
場合は少なくともどちらか一方の面に施す。
【0043】ここでアルミニウム蒸着膜の厚さは200
オングストローム以上1000オングストローム以下で
あることがコンデンサの電気特性とコンデンサの耐湿性
の点から好ましい。
【0044】また、本発明のコンデンサに於いて該アル
ミニウム蒸着膜表面のアルミニウム酸化指数が1.65
以下になるまで熱処理されていることがコンデンサの耐
熱性と耐湿性の点から好ましい。このようなコンデンサ
とする方法は、コンデンサ素子またはコンデンサ母素子
を酸素の存在下で180℃以上の温度で1時間以上の熱
処理をする方法が挙げられる。
【0045】本発明のコンデンサは、前述したようない
くつかのコンデンサ製造方法のうち、アルミニウム蒸着
フィルムを用いたコンデンサの製造方法を適用すること
ができる。
【0046】
【効果】本発明のポリフェニレンスルフィド積層フィル
ムは、従来のポリフェニレンスルフィドフィルムから得
られるコンデンサの特長である耐熱性、周波数特性、温
度特性等を維持しながら、従来不十分であった低電圧破
壊頻度が減少し、セルフヒ−ル性、耐湿性が優れた極め
て広い範囲の温度、湿度、周波数などで安定した特性を
発揮する理想的なコンデンサを従来のコンデンサ製造工
程をそのまま用いて得ることができる。さらに製造時の
絶縁欠陥による不良率が減少したため歩留まりが向上し
、また耐湿性の向上で無外装もしくはそれに近い状態で
も十分な耐湿ライフを持たせることができるので外装を
省略または簡略化することができ、さらにはセルフヒ−
ル性が向上したため長期使用時の信頼性が向上したコン
デンサとなる。
【0047】
【特性の評価法】(1)Tmeta PERKIN  ELMER社製DSC−2型示差走査
熱量計にて不活性ガス雰囲気中下記条件で20℃から昇
温した時の積層フィルムのガラス転移温度から融点まで
の間に表われる吸熱ピーク温度を測定した。 測定条件 サンプル重量        5mg レンジ              5mcal/se
c・m チャートスピード    40mm/sec昇
温速度            20℃/分(2)積層
フィルムの熱収縮率加熱処理条件を230℃、10分と
する以外は、JIS  C−2318に準じて測定した
【0048】(3)全体および各層のフィルム厚みおよ
び積層比 積層フイルム断面の走査型電子顕微鏡像を写真撮影し、
測定倍率から逆算して求めた。
【0049】(4)表面粗さ JIS  R−0601に準じて測定した。
【0050】(5)粒径 フィルム表面から熱可塑性樹脂をプラズマ低温灰化処理
法で除去し表面近傍の粒子を露出させる。このとき、粒
子はダメージを受けない条件を選択する。これを走査型
電子顕微鏡(SEM)で観察し、粒子の画像をイメージ
アナライザーで処理する。観察箇所を変えて粒子数5,
000 個以上で次の数値処理を行ない、それによって
求めた数平均径Dを平均粒径とする。 D=ΣDi /N ここで、Di は粒子の円相当径、Nは粒子数である。
【0051】(6)粒径比 上記(5)の測定において個々の粒子の(長径の平均値
)/(短径の平均値)の比である。すなわち、下式で求
められる。 長径=ΣD1i/N 短径=ΣD2i/N D1i、D2iはそれぞれ個々の粒子の長径(最大径)
、短径(最短径)、Nは粒子数である。
【0052】(7)粒径の相対標準偏差上記(5)の方
法で測定された個々の粒径Di 、平均径D、粒子数N
から計算される標準偏差σ(={Σ(Di −D)2 
/N}1/2 )を平均径Dで割った値(σ/D)で表
わした。
【0053】(8)表面層と中心層の剥離力積層フィル
ムの幅をW(cm)とした時、これから表面層フィルム
を剥離角180度で連続的に200mm/minの速度
で剥離する時の、表面層フィルムにかかる張力を張力計
で測定する。このときの張力をT(g)としたとき 剥離力(g/cm)=T/W の式で求めた。
【0054】(9)アルミニウム蒸着膜表面のアルミニ
ウム酸化指数 蒸着膜表面を軟X線光電子分光法で分析する。試料がコ
ンデンサとなっている時は解体して蒸着面を空気中に暴
露して試料とする。測定によって得られるピーク面積比
を各原子の相対感度因子で補正して得られる原子数比お
よび各原子の結合状態によりシフトしたピークを分割し
て求められる成分割合より、アルミニウム酸化指数O/
Alを(3)式によって求める。 O/Al=[O(Al oxide)/Al(Tota
l) ]/[Al(3価)/Al(Total) ] 
             ……(3)ここで[Al(
3価)/Al(Total) ]はアルミニウム原子の
ピークを分割して得られるAl(3価)の存在比、また
[O(Al oxide)/Al(Total) ]は
アルミニウムに対する全酸素濃度から酸素単体およびア
ルミニウム以外の元素と結合した酸素濃度を差し引いて
求められる。すなわち、例えば炭素と結合した酸素の濃
度は、炭素のピークを分割して求められる。この時、酸
素を含む官能基がいくつか考えられたり、あるいは結合
エネルギーが接近しているため分離ができない等、酸素
の量が特定できない場合には最も多くの酸素が炭素と結
合しているものと見積もる。同様にして、他の元素に結
合した酸素についても結合酸素量を求め、合計した値を
全酸素濃度から差し引く。
【0055】測定条件を以下に示す。 装置          :島津製作所製ESCA75
0 励起X線      :MgKα1.2線(1253.
6eV) 光電子脱出角度:90度 エネルギー補正:C1Sメインピークの結合エネルギー
を284.6eVとする。
【0056】(10)耐電圧不良率 フィルムを20mm幅にスリットし、2枚のフィルムと
2枚の厚さ15μmのアルミ箔を合わせ巻きして0.1
μFの箔はみだし型のコンデンサ素子を1000個作成
し、直流耐電圧を測定する。印加電圧昇圧速度は100
V/secとし、フィルム厚みに対応して50V/μm
以下の電圧で破壊したコンデンサ素子を耐電圧不良素子
と判定し不良率(%)を以下の規準によって判定した。 ◎:不良率2%未満 ○:不良率5%未満 △:不良率10%未満 ×:不良率10%以上 (11)容量バラつき 上記(10)と同様にして、コンデンサ素子を1000
個作成し、120℃で15kg/cm2 の力でプレス
して静電容量を測定し、バラつきを求めた。判定は以下
の規準によった。なおコンデンサの静電容量は自動キャ
パシタンスブリッジを用いて測定した。 ◎:相対偏差が2%未満 ○:相対偏差が3%未満 △:相対偏差が5%未満 ×:相対偏差が10%以上 相対偏差=標準偏差/平均値 (12)セルフヒール試験 片面に厚さ500オングストロームの厚さでアルミニウ
ムを蒸着した2枚の蒸着フィルムをガラス板に挟んで平
行平板コンデンサを形成する。この時、容量を発生する
有効面積は100cm2 とする。このコンデンサに上
から0.5kg/cm2 の荷重をかけながら電極間に
フィルム厚みに対応して100V/μmの割合で電圧を
印加する。試料数をいくつか取り、3点の絶縁破壊を発
生させ、セルフヒ−ル(絶縁破壊点周りの蒸着膜が飛散
して絶縁性が保たれる現象)の状況を評価する。判定基
準は以下の通りとした。 ◎:3点とも充分にセルフヒ−ルし、良好な絶縁性が保
たれた。 ○:2点は充分にセルフヒ−ルし、絶縁性が保たれたが
1点は絶縁不良であ るか、ショートした。 △:1点は充分にセルフヒ−ルし、絶縁性が保たれたが
2点は絶縁不良であるか、ショートした。 ×:3点とも絶縁不良であるか、ショートした。
【0057】(13)耐湿ライフ試験 コンデンサを60℃、95%RHの雰囲気下で1000
時間エージングして静電容量変化率を測定した。これを
△C/C(%)で示し、耐湿ライフを判定した。ここで
、Cはエージング前の静電容量、△Cはエージング後の
静電容量からエージング前の静電容量を差し引いた値で
ある。判定は以下の規準によった。なおコンデンサの静
電容量は自動キャパシタンスブリッジを用いて測定した
。 ◎:△C/C≧0 耐湿ライフが極めて良好。 ○:0>△C/C≧−10 耐湿ライフが良好。 ×:−10>△C/C 耐湿ライフが不良。
【0058】(14)コンデンサのハンダ耐熱性コンデ
ンサ素子部分を255℃の溶融ハンダに5秒間浸漬して
静電容量変化率を測定した。これを△C/Cで示し、ハ
ンダ耐熱性を判定した。ここで、Cは浸漬前の静電容量
、△Cは浸漬後の静電容量から浸漬前の静電容量を差し
引いた値である。判定は以下の規準によった。なおコン
デンサの静電容量は自動キャパシタンスブリッジを用い
て測定した。 ◎:△C/C≧0 ハンダ耐熱性が極めて良好。 ○:0>△C/C≧−5 ハンダ耐熱性が良好。 △:−5>△C/C≧−10 ハンダ耐熱性は実用的範囲。 ×:−10>△C/C ハンダ耐熱性は不良。
【0059】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言う
までもない。
【0060】実施例1 (1)ポリフェニレンスルフィドフィルムの製造直径5
00mμの球状シリカを0.5wt%含み、固有粘度が
0.6のポリエチレンテレフタレ−ト(以下、PETと
称する)、および300℃,せん断速度200 sec
−1下の溶融粘度が4000ポイズのポリフェニレンス
ルフィド(以下、PPSと称する)を別々のエクストル
−ダに供給し、溶融状態で口金上部にある二重管型の積
層装置で中央の層がPPSになるよう導き、続いて設け
られたTダイ型口金より吐出させ冷却回転ドラムで急冷
し、実質的に非晶のPET/PPSの二層積層シ−トを
得た。
【0061】次いで、該積層シ−トを表面温度90℃の
複数の加熱ロ−ルに接触走行させ、加熱ロ−ル群の次に
設けられた周速の異なる30℃の冷却ロ−ルとの間で長
手方向に3.7倍延伸した。この1軸延伸シ−トをテン
タ−を用いて長手と直交方向に100℃で3.5倍延伸
し、続いて260℃10秒間熱処理し、ト−タル厚み4
.0μm、PET層厚み0.4μmの本発明の積層フイ
ルムを得た。このフィルムの評価結果を表1に示す。
【0062】(2)コンデンサの製造、評価上記の積層
フィルムのPPSの面に表面抵抗値が2Ωとなるように
アルミニウムを真空蒸着した。その際、長手方向に走る
マ−ジン部を有するストライプ状に蒸着した(蒸着部の
幅8.0mm、マ−ジン部の幅1.0mmの繰り返し)
。この蒸着フイルムの各蒸着部中央と各マ−ジン部の中
央に刃を入れてスリットし、左もしくは右に0.5mm
のマ−ジンを有する全幅4.5mmのテ−プ状にして巻
きとった。得られたテ−プを左マ−ジンおよび右マ−ジ
ンのもの各1枚づつを重ね合わせて巻回し、静電容量約
0.1μFの巻回体を得た。その際、幅方向に蒸着部分
がマ−ジン部より0.5mmはみだすように2枚のフィ
ルムをずらして巻回した。これらの巻回体から芯材を抜
いて、そのまま180℃、10kg/cm2 の温度、
圧力で5分間プレスした。さらに、両端面にメタリコン
を溶射して外部電極とし、メタリコンにリ−ド線を溶接
してコンデンサ素子を得た。得られた素子を220℃で
2時間熱処理した後、粉体エポキシ樹脂による外装を施
し(平均外装厚み0.5mm)、コンデンサを作成した
。このコンデンサの評価結果を、表1に示す。
【0063】実施例2〜3、比較例1 PET層厚み、ト−タル厚みを種々変更して実施例1と
同様の方法でポリフェニレンスルフィドフィルムを得た
。これらのフィルムの詳細および評価結果を表1に示す
。またこれらのフィルムから実施例1に記載の方法でコ
ンデンサを作成した。これらのコンデンサの評価結果を
表1に示す。
【0064】
【表1】
【0065】実施例4〜7、比較例2〜3両表層にPE
Tが積層される積層装置に変更して実施例1と同様の方
法で製膜し、厚み構成のことなる種々の三層構成(PE
T/PPS/PET)のフィルムを得た。構成の詳細お
よび評価結果を表2,3に示す。またこれらのフィルム
から実施例1に記載の方法でコンデンサを作成した。た
だし、蒸着は一方のPET面に施した。これらのコンデ
ンサの評価結果を表2,3に示す。
【0066】
【表2】
【0067】
【表3】
【0068】実施例8PETの代わりに、エチレンとプ
ロピレンの共重合体(エチレン分率4モル%、以下EP
Cと称する)を用いたこと以外は実施例1〜3と同様に
してフィルムを得た。構成の詳細および評価結果を表4
に示す。またこれらのフィルムから実施例1に記載の方
法でコンデンサを作成した。これらのコンデンサの評価
結果を表4に示す。
【0069】実施例9、比較例4 表面層のPETに添加する不活性粒子を変更したこと以
外は実施例1と同様にして表面粗さの異なる種々のフィ
ルムを得た。構成の詳細および評価結果を表4に示す。 またこれらのフィルムから実施例1に記載の方法でコン
デンサを作成した。このコンデンサの評価結果を表4に
示す。
【0070】
【表4】
【0071】実施例10〜12、比較例5〜8二軸延伸
後、積層フィルムの熱処理条件を変更したこと以外は実
施例1または実施例4と同様にして、Tmetaの異な
る種々のフィルムを得た。構成の評価および評価結果を
表5,6に示す。またこれらのフィルムから実施例1に
記載の方法でコンデンサを作成した。このコンデンサの
評価結果を表5,6に示す。
【0072】
【表5】
【0073】
【表6】
【0074】比較例9表面層、中心層とも直径500m
μの球状シリカを0.5wt%を添加した300℃に於
けるせん断速度200 sec−1下の溶融粘度が40
00ポイズのポリフェニレンスルフィド(以下、PPS
と称する)を用いたこと以外は実施例1と同様にしてフ
ィルムを得た。評価結果を表7に示す。またこれらのフ
ィルムから実施例1に記載の方法でコンデンサを作成し
た。このコンデンサの評価結果を表7に示す。
【0075】
【表7】
【0076】以上のように、本発明のポリフェニレンス
ルフィド積層フィルムは従来のポリフェニレンスルフィ
ドフィルムの欠点を解消し、耐電圧、セルフヒール性、
耐湿性等に優れたコンデンサをコンデンサ製造工程の大
幅な変更なく得ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  繰り返し単位の70モル%以上が構造
    式【化1】 で表わされる二軸配向ポリ−p−フェニレンスルフィド
    フィルムからなる中心層(B層)の少なくとも片側に、
    ポリエステルまたはポリオレフィンを主たる成分とする
    高分子フィルムからなる表面層(A層)が積層されたポ
    リフェニレンスルフィド積層フィルムであって、表面層
    (A層)の合計厚みが中心層(B層)の厚みの30%以
    下であり、かつ1つの表面層(A層)の厚みが0.01
    μm以上0.9μm以下で、該表面層(A層)が設けら
    れた側の表面粗さ(Ra)が0.005μm以上0.1
    0μm以下であることを特徴とするポリフェニレンスル
    フィド積層フイルム。
  2. 【請求項2】  TmetaがTm−15℃(Tm:A
    層を構成する高分子の融点)以上であることを特徴とす
    る請求項1に記載のポリフェニレンスルフィド積層フィ
    ルム。
  3. 【請求項3】  請求項1または2に記載のポリフェニ
    レンスルフィド積層フィルムの表面層(A層)が設けら
    れた反対の表面にアルミニウムを蒸着してなる金属化ポ
    リフェニレンスルフィド積層フィルムを巻回あるいは積
    層してなるコンデンサ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0549800A1 (en) * 1991-04-18 1993-07-07 Toray Industries, Inc. Laminated polyphenylene sulfide film and production thereof
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