JPH10321459A

JPH10321459A - コンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH10321459A
Application number: JP9130796A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Meguro; 義男目黒
Original assignee: Diafoil Co Ltd
Current assignee: Diafoil Co Ltd
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】コンデンサの不良率を低下させ、かつ得られ
たコンデンサは高度な耐電圧特性と絶縁抵抗特性を有
し、コンデンサの小型化と信頼性向上に寄与することが
できるフィルムを提供する。【解決手段】平均粒径が０．１〜２．０μｍの架橋高
分子粒子を０．１〜１．０重量％と、平均粒径が０．５
〜３．０μｍの炭酸カルシウム粒子を０．０５〜１．０
重量％含有し、フィルムの平均面粗さ（ＳＲａ）が０．
０１０〜０．０５０μｍで、かつフィルムの縦方向の引
っ張り破壊伸び（ｌ_MD）と、横方向の引っ張り破壊伸び
（ｌ_TD）の比（ｌ_MD／ｌ_TD）が０．９〜１．８、重量法
フィルム厚みが０．３〜２．０μｍであることを特徴と
するコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ用二軸
配向ポリエステルフィルムに関する。詳しくは、本発明
は、蒸着積層コンデンサとしたとき、コンデンサ不良率
を低下させ、かつ高度な電気特性を与えることのでき
る、コンデンサ誘電体用二軸配向ポリエステルフィルム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】二軸配向ポリエステルフィルムは、機械
的性質、耐熱性、電気的特性、耐薬品性等、各種の特性
を高度にバランス良く有し、コストパフォーマンスの点
で優れるため、磁気テープ用、包装用、製版用等の産業
用資材として広く用いられている。中でもコンデンサ用
に関しては、電気機器の小型化に伴い、小型化が可能な
ポリエステルフィルムから製造されたコンデンサの需要
が急増している。

【０００３】近年は電子機器等の発達に伴い、かかるコ
ンデンサ用ポリエステルフィルムの高特性化が求められ
ている。かかる要求特性のひとつとして、電子機器の小
型化に対応するため、極めて薄いフィルムであることが
挙げられる。機械的性質に優れたポリエステルフィルム
にあっても、例えば２μｍ以下の薄いフィルムの場合は
取り扱い性や、加工時の走行性を良好とするため、フィ
ルム表面の粗度を特定の範囲に調節することが必要とな
る。一方、取り扱い性を向上するためフィルムに多量の
粒子を含有させたり、大きな粒子を含有させると電気的
特性に悪影響を及ぼすようになる。したがって、かかる
電気的悪影響がなく、かつ取り扱い性の優れたフィルム
が、これからの電子機器に用いる小型コンデンサの誘電
体として要求される。かかる電気的特性として耐電圧特
性や、絶縁抵抗特性が挙げられ、特に常温から高温まで
広い温度範囲で高度な特性を有することが必要である。
フィルムの厚みが薄い場合は、特に良好な耐電圧特性と
絶縁抵抗が要求される。

【０００４】耐電圧特性に悪影響を与える因子としてフ
ィルム中に存在する異物や、厚み斑等が挙げられる。フ
ィルムの取り扱い性を向上させるため、フィルム中に微
粒子を添加する方法が採用されるが、かかる微粒子に含
まれる凝集物や粗大粒子等の異物が耐電圧特性に影響す
る。また、粒子によっては金属成分を含有し、その影響
で絶縁抵抗特性を悪化させる問題を起こすことがある。

【０００５】また、かかる特性に加え、誘電率や誘電損
失等コンデンサ誘電体としての基本的な特性も良好であ
ることが要求され、これらの特性も、常温から高温まで
広い温度範囲で良好かつ変化が少ないことが必要であ
る。最近は、かかる高度な電気特性に加え、フィルム自
身の価格が安いことが要求され、高いコストがかかる方
法は現実的には採用できないばかりか、更なるコスト削
減が可能となる方法が求められている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンデンサ
の不良率を低下させ、かつ得られたコンデンサは高度な
耐電圧特性と絶縁抵抗特性を有し、コンデンサの小型化
と信頼性向上に寄与することができるフィルムを提供す
ることを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
鑑み鋭意検討を行った結果、特定の２種類の粒子を含有
するポリエステルからなるフィルムを用いれば、極めて
薄いフィルムとして製造した場合でも、フィルム製造工
程および加工行程での作業性が良好となり、かつコンデ
ンサとした時、ＩＲ不良率を低下し高度な電気的特性、
広い温度範囲で良好な特性が得られ、コンデンサ誘電体
として優れた特性を有することを見いだし、本発明を完
成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明の要旨は、平均粒径が
０．１〜２．０μｍの架橋高分子粒子を０．１〜１．０
重量％と、平均粒径が０．５〜３．０μｍの炭酸カルシ
ウム粒子を０．０５〜１．０重量％含有し、フィルムの
平均面粗さ（ＳＲａ）が０．０１０〜０．０５０μｍ
で、かつフィルムの縦方向の引っ張り破壊伸び（ｌ_MD）
と、横方向の引っ張り破壊伸び（ｌ_TD）の比が下記式
を満足し、重量法フィルム厚みが０．３〜２．０μｍで
あることを特徴とするコンデンサ用二軸配向ポリエステ
ルフィルムに存する。

【０００９】

【数２】

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフィルムを構成するポリエステルとは、芳香族
ジカルボン酸成分と、グリコール成分とからなるポリエ
ステルを指し、特に繰り返し単位の８０％以上がエチレ
ンテレフタレート単位またはエチレン−２，６−ナフタ
レート単位または１，４−シクロヘキシレンジメチレン
テレフタレート単位を有するポリエステルが好適であ
る。また、かかるポリエステルは他の第三成分が共重合
されていてもよい。芳香族ジカルボン酸成分としては、
テレフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸以
外に、例えば、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、
セバシン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、オキ
シカルボン酸（例えば、ｐ−オキシエトキシ安息香酸
等）等を用いることができる。グリコール成分として
は、エチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメ
タノール以外に、例えば、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール等の一種または二種以
上を用いることができる。いずれにしても、本発明のポ
リエステルとは繰り返し単位の８０％以上がエチレンテ
レフタレート単位またはエチレン−２，６−ナフタレン
単位を有するポリエステルを指す。

【００１１】かかるポリエステルの極限粘度は、通常
０．４５以上、好ましくは０．５０〜１．０、さらに好
ましくは０．５２〜０．８０の範囲である。極限粘度が
０．４５未満では、フィルム製造時の生産性が低下した
り、フィルムの機械的強度が低下するという問題が生ず
ることがある。一方、ポリマーの溶融押し出し安定性の
点から、極限粘度は１．０を超えないことが好ましい。

【００１２】また、本発明のポリエステルは、フィルム
の絶縁抵抗特性を高度に満足するため、溶融時の比抵抗
値（ρ値）が、１．０×１０⁸Ω・ｃｍを超えることが
好ましい。ここで言うρ値は、フィルムを溶融して、そ
の温度を押出成形温度に保ち、電極を挿入して測定した
抵抗値である。例えば、ポリエチレンテレフタレートの
場合は、２８５℃にて測定する。ρ値が１．０×１０⁸
Ω・ｃｍ以下の場合は、フィルムの絶縁抵抗特性が、特
に８０℃以上の温度範囲で低下するようになる。ポリエ
ステルのρ値をかかる範囲とするために、ポリエステル
製造時に添加する触媒金属の量を少なくする、あるいは
金属の活性を低下させるために、リン酸、あるいはリン
酸エステル等のリン化合物を添加する方法が用いられ
る。リン化合物の添加量［Ｐ］は、エステル化またはエ
ステル交換反応触媒の金属量［Ｍ］に対し、モル比とし
て［Ｐ］／［Ｍ］が０．８〜２．０の範囲となるように
選択する。

【００１３】本発明のポリエステルフィルムは、フィル
ムに滑り性を与えて取扱い性を向上させることや、フィ
ルム製造時のキズの発生を防止することを目的として、
ポリエステルに粒子を含有させ、フィルム表面に適度な
突起を形成させるが、本発明の特徴は、かかる粒子とし
て特定の粒径範囲の２種類の粒子を用いることにある。

【００１４】すなわち、本発明者らの知るところによる
と、特定の粒径範囲の架橋高分子粒子および炭酸カルシ
ウム粒子を特定量含有させた場合に、フィルム取り扱い
性と電気特性とが同時に向上される。具体的には、平均
粒径が０．１〜２．０μｍ、好ましくは０．３〜１．５
μｍの架橋高分子粒子を０．１〜１．０重量％、好まし
くは０．１５〜０．８重量％、さらに平均粒径０．５〜
３．０μｍ、好ましくは０．８〜２．０μｍの炭酸カル
シウム粒子を０．０５〜１．０重量％、好ましくは０．
１０〜０．７重量％含有させた場合に、高度特性が得ら
れる。

【００１５】架橋高分子粒子の平均粒径が０．１μｍ未
満であったり、炭酸カルシウム粒子の平均粒径が０．５
μｍ未満の場合は、フィルムの走行性を向上させる効果
が不十分になることに加え、フィルムの絶縁抵抗特性が
低下する問題が生ずるようになる。絶縁抵抗が低下する
理由は必ずしも定かではないが、粒子が小さく、相対的
に表面積が大きくなるため、粒子中に含まれる金属成分
がポリエステル中に溶解し易くなり、これが原因で絶縁
抵抗値が低下するものと考えられる。

【００１６】一方、平均粒径が上記した範囲より大きい
場合は、粗面化により絶縁性や耐電圧特性が低下した
り、粒子がフィルム表面から脱落して絶縁欠陥の原因と
なる等の問題が生ずるようになるため好ましくない。ま
た、粒子含有量が上記した範囲未満の場合は、フィルム
表面の突起が不足して滑り性が不十分となる。一方、含
有量が多すぎると、粒子の脱落が起こりやすくなった
り、粒子が凝集して粗大突起を形成し、絶縁欠陥等の問
題が生ずるようになる。

【００１７】本発明で用いる架橋高分子粒子の製造方法
は、特にこだわらないが、典型的な例としては、分子中
にエポキシ基および唯一個の脂肪族の不飽和結合を有す
る化合物（Ａ）の一種以上と、架橋剤として分子中に２
個以上の脂肪族の不飽和結合を有する化合物（Ｂ）の一
種以上を用いて、いわゆる乳化重合法を適用するのが良
い。なお、ここで言う乳化重合法とは、ソープフリー乳
化重合やシード乳化重合等の概念も包括した広義の乳化
重合を指す。

【００１８】共重合体中の一成分である化合物（Ａ）の
例としては、不飽和脂肪酸、例えばアクリル酸、クロト
ン酸、メタクリル酸等のグリシジルエステルまたはエポ
キシシクロヘキシルエステル、ビニルグリシジルエーテ
ル等を好適に挙げることができる。また、化合物（Ｂ）
の例としては、ジビニルベンゼン、エチレングリコール
ジメタクリレート、ブチレングリコールジアクリレート
等を挙げることができる。

【００１９】化合物（Ａ）および（Ｂ）は各々一種類以
上用いるが、これらの系にさらにエチレンやスチレンを
加え共重合させてもよい。また、窒素原子を有する化合
物、例えば、ビニルビリジンやアクリロニトリル等を共
重合させてもよい。これらの共重合体の典型的な例とし
ては、メタクリル酸グリシジルとジビニルベンゼン、ま
たはメタクリル酸グリシジルとエチレングリコールメタ
クリレートの共重合体を挙げることができる。

【００２０】化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）とを共重合さ
せるための重合開始剤としては、周知の化学的ラジカル
開始剤、例えば、アゾイソブチロニトリル、過酸化ベン
ゾイル、ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパ
ーオキサイド等を用いるか紫外線照射法が簡便である
が、単に加熱によって重合を開始させてもよい。架橋高
分子粒子は、実質的に球形で均一な粒径を有するものと
して得ることができるが、本願発明においては、こと前
に粉砕、分散、分級、濾過を施した不定形の粒子が好ま
しい。かかる粒子を使用した場合、蒸着層のダメージを
防止する効果がより顕著となる。

【００２１】粒子を含むポリエステルの製造に際して、
粒子はポリエステルの合成反応中に添加してもポリエス
テルに直接添加してもよい。合成反応中に添加する場合
は、粒子をエチレングリコール等に分散させたスラリー
として、ポリエステル合成の任意の段階で添加する方法
が好ましい。一方、ポリエステルに直接添加する場合
は、乾燥した粒子として、または、水あるいは沸点が２
００℃以下の有機溶媒中に分散したスラリーとして、２
軸混練押出機を用いてポリエステルに添加混合する方法
が好ましい。

【００２２】粒子の含有量を調節する方法としては、上
記した方法で高濃度に粒子を含有するマスター原料を作
っておき、それを製膜時に、実質的に粒子を含有しない
原料で希釈して粒子含有量を調節する方法が有効であ
る。また、上記の突起形成剤以外の添加剤として、必要
に応じて、帯電防止剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロ
ッキング防止剤、酸化防止剤、着色剤、光線遮断剤、紫
外線吸収剤などを、コンデンサ特性を悪化させない範囲
内で含有していてもよい。

【００２３】本発明のフィルムの中心面平均粗さ（ＳＲ
ａ）が０．０１０〜０．０５０μｍの範囲にある必要が
あり、好ましくは０．０１３〜０．０４μｍ、さらに好
ましくは０．０１５〜０．０３０μｍの範囲である。中
心面平均粗さが０．０１０μｍ未満では、フィルムの滑
り性が不足し、フィルム製造時の取り扱い性や蒸着工程
での走行性が不十分となる。一方、中心面平均粗さが
０．０５０μｍを超えると、表面が粗れすぎてコンデン
サの耐電圧特性や耐湿熱特性が悪化するので好ましくな
い。

【００２４】さらに、フィルム縦方向の引っ張り破壊伸
び（ｌ_MD）と横方向引っ張り破壊伸び（ｌ_TD）の比（ｌ
_MD／ｌ_TD）が０．９〜１．８、好ましくは１．１〜１．
７、さらに好ましくは１．２〜１．６の範囲とすること
により、コンデンサの不良率を低下させ、かつ高度な電
気特性、広い温度範囲で良好な特性が得られる。ｌ_MDと
ｌ_TDの比（ｌ_MD／ｌ_TD）が０．９未満の場合は、フィル
ムに金属蒸着を行う工程で、蒸着による熱により大きな
ダメージを受け、蒸着フィルムの耐熱寸法安定性が低下
するため、コンデンサ製造時の歩留まりが低下したり、
得られたコンデンサの電気特性が低下してしまう。一
方、ｌ_MDとｌ_TDの比（ｌ_MD／ｌ_TD）が１．８を超える場
合は、積層後にチップコンデンサとするとき、切断時の
鋸刃により、切断面にフィルムが引きちぎられ、フィブ
リル状に飛び出し、その結果ＩＲ低下を招きコンデンサ
の不良率が増大する。

【００２５】本発明のポリエステルフィルムは上記した
要件に加え、重量法によるフィルム厚みが０．３〜３μ
ｍという極めて薄いものの場合にその効果を発揮する。
すなわち、フィルム厚みが厚い場合は、元々ある程度の
耐電圧特性を有しており、本発明のごとく比較的大きい
粒子を多量に含有すると、表面粗度が大き過ぎたり、粒
子の凝集物等の異物の存在確率が高くなり、かえって特
性低下を招く原因となる。フィルム厚みが３μｍ以下と
極めて薄い場合には、フィルムの面積あたりの粒子数が
少なくなるため、本発明の如き特定の粒子の配合が効果
的である。一方、フィルム厚みが０．３μｍ未満の薄い
フィルムは、強度や厚みムラの問題からフィルム製造の
生産性が極めて悪く、実用できる範囲ではない。重量法
によるフィルム厚みが、０．３〜２μｍ、さらには０．
５〜１．８μｍの場合、本発明の効果がより高度に発揮
され、しかもコンデンサの小型化への寄与が大きくな
る。

【００２６】さらに、フィルムの１０枚重ねマイクロメ
ーター法フィルム厚みと重量法フィルム厚さとの差Δｄ
［μｍ］が、０．１５〜０．４０の範囲、さらに０．１
８〜０．３５、特に０．２０〜０．３０の範囲にするこ
とにより、高度な特性が得られる。Δｄが０．４０超え
る場合は、コンデンサにした時、電極間距離が大きくな
り静電容量低下を引き起こすことがある。また、Δｄが
０．１５未満の場合は、十分な滑り性が得られないこと
があり、フィルム製造時の取り扱い性や蒸着工程での走
行性が不十分となる傾向がある。

【００２７】本発明のポリエステルフィルムは、最終的
に得られる特性が本発明の要件を満足する限り、多層構
造となっていても構わない。また、ポリエステルフィル
ムと剥離可能なポリマー層と、本発明のポリエステル層
とを共押出法等により積層したフィルムを製造し、二軸
配向フィルムとした後で剥離する方法を用いてもよい。

【００２８】本発明のフィルムは、蒸着金属との接着性
を高めるため、塗布層を設けてもよい。塗布層を構成す
る成分としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチ
レン、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリアリ
レート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビ
ニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリウレタン
などの樹脂およびこれらの樹脂の共重合体などを挙げる
ことができる。かかる樹脂の一種または二種以上の樹脂
を同時に含有してもよく、また必要に応じて微粒子等の
突起形成剤、帯電防止剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブ
ロッキング防止剤、酸化防止剤、消泡剤、増粘剤、塗布
性改良剤などを、コンデンサ特性を悪化させない範囲内
で含有していてもよい。

【００２９】上述の塗布液をポリエステルフィルムに塗
布する方法としては原崎勇次著、槙書店、１９７９年発
行、「コーティング方式」に示されるリバースロールコ
ーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドク
ターコーターあるいはこれら以外の塗布装置を用いるこ
とができる。塗布層は、フィルム製造工程内で設けても
よいし、フィルム製造後に塗布してもよい。特に塗布厚
みの均一性や、生産効率の点で、フィルム製造工程内で
塗布する方法が好ましい。

【００３０】フィルム製造工程内で塗布する方法として
は、ポリエステル未延伸フィルムに塗布液を塗布し、逐
次あるいは、同時に二軸延伸する方法、一軸延伸された
ポリエステルフィルムに塗布し、さらに先の一軸延伸方
向と直角の方向に延伸する方法、あるいは二軸延伸ポリ
エステルフィルムに塗布し、さらに横および／または縦
方向に延伸する方法などがある。

【００３１】塗布層の厚さは、通常０．００５〜１．０
μｍの範囲であり、好ましくは０．０１〜０．５μｍの
範囲である。塗布層の厚さは、コンデンサ小型化の要請
からも薄くすることが好ましい。特に塗布層厚みが１．
０μｍを超えると電気的特性を悪化させることがある。
一方、塗布層の厚みが０．００５μｍ未満の場合には、
塗布ムラや塗布ヌケが生じやすくなる傾向がある。

【００３２】塗布層は、ポリエステルフィルムの片面だ
けに設けてもよいが、両面に設けることが好ましい。ま
た、片面にのみ塗布した場合、その反対面にはそれとは
別の塗布層を必要に応じて形成し、本発明のポリエステ
ルフィルムに他の特性を付与することもできる。なお、
塗布剤のフィルムへの塗布性、接着性を改良するため、
塗布前にフィルムに化学処理や放電処理を施してもよ
い。処理効率やコスト、処理の簡便さからコロナ放電処
理を行うことが特に好ましい。また、本発明の二軸延伸
ポリエステルフィルムの塗布層の接着性、塗布性などを
改良するために、塗布層形成後に塗布層に放電処理を施
すこともできる。

【００３３】後述する条件で測定した、フィルムの金属
ピンとの摩擦係数が０．３８以下、好ましくは０．３５
以下である場合、蒸着工程での走行性が良好となり、冷
却キャンとの密着が良好となるため、熱負けによる平面
性低下問題が発生しなくなり、特に好ましい。さらに、
フィルムの長手方向のヤング率が５．０ＧＰａ以上、好
ましくは５．５ＧＰａ以上である場合、電気特性および
蒸着時の取扱い性がさらに高度になる。すなわち、フィ
ルムに金属蒸着を行う工程では、フィルムを巻出し、一
定の張力をかけて走行させながら蒸着する。特に本発明
の如き極めて薄いフィルムの場合、かかる張力に対して
充分な強度すなわちヤング率を持っていなければ、フィ
ルムは張力に耐えられず、しかも蒸着による熱により大
きなダメージを受けることになる。本発明者らの知ると
ころによればかかるダメージを受けた場合、蒸着フィル
ムの耐熱寸法安定性が低下するため、コンデンサ製造時
の歩留まりが低下したり、得られたコンデンサの電気的
特性が低下してしまう。フィルムの長手方向のヤング率
が本発明の範囲にあるならば、かかる電気特性が高度に
満足されるのである。

【００３４】これに加え、１００℃におけるフィルムの
長手方向のヤング率が１．０ＧＰａ以上、好ましくは
１．２ＧＰａ以上である場合、かかる蒸着時の熱による
ダメージを受けにくくなるため、コンデンサの電気特性
がさらに高度に満足される。また、本発明のフィルム
は、１５０℃で２時間処理した後の長手方向の収縮率が
１〜４％であることが好ましく、さらに好ましくは２〜
３％がさらに好ましい。かかる長手方向の熱収縮率が大
きい場合は、コンデンサ製造時の熱を受ける工程でフィ
ルムが寸法変化を起こし、生産性が悪化したり、コンデ
ンサの寿命が短縮されてしまう等の問題が起こることが
ある。一方、収縮率が低すぎると熱負けが起こりやすく
なる傾向がある。

【００３５】次に、本発明のフィルムの製造法を具体的
に説明する。ポリエステル原料を、押出装置に供給し、
ポリエステルの融点以上の温度で溶融押出してスリット
状のダイから溶融シートとして押し出す。次に、溶融シ
ートを、回転冷却ドラム上でガラス転移温度以下の温度
になるように急冷固化し、実質的に非晶状態の未配向シ
ートを得る。この場合、シートの平面性を向上させるた
め、シートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが
好ましく、本発明においては静電印加密着法およびまた
は液体塗布密着法が好ましく採用される。

【００３６】本発明においてはこのようにして得られた
シートを二軸方向に延伸してフィルム化する。二軸延伸
条件について具体的に述べると、前記未延伸シートをま
ず第一軸方向に７０〜１５０℃の温度範囲、２．５〜６
倍の倍率で延伸する。延伸は一段階または二段階以上で
行うことができる。次に第二軸方向、すなわち第一軸方
向と直交する方向に一軸配向フィルムを一旦ガラス転移
点以下に冷却するか、または冷却することなく例えば８
０〜１５０℃の温度範囲に予熱して、さらにほぼ同温度
の下で２．５〜５倍、好ましくは３．０〜４．５倍に延
伸を行い、二軸に配向したフィルムを得る。

【００３７】なお、第一軸方向の延伸を２段階以上で行
うことは、良好な厚さ均一性を達成できるので好まし
い。また、横延伸した後さらに長手方向に再延伸する方
法も可能であるが、いずれにしても長手方向の総合延伸
倍率を３．５倍以上とすることが好適である。かくして
得られたフィルムを、３０％以内の伸長、制限収縮、ま
たは定長下で１秒〜５分間熱処理する。この際、熱処理
工程内または熱処理後に長手方向または横方向、あるい
は両方向に再延伸を行ってもよい。熱処理温度は、延伸
条件にもよるが、好ましくは１８０〜２５０℃、さらに
好ましくは２００〜２４０℃の範囲である。熱処理温度
が２５０℃を超えるとフィルム密度が高くなりすぎて高
度な電気的特性が得られなくなる。一方、１８０℃未満
ではフィルムの熱収縮率が大きくなって、コンデンサ製
造時に熱を受ける工程で寸法変化を起こし、コンデンサ
の生産性を悪化させたり、耐電圧等のコンデンサ特性が
低下する等の問題が生ずる。

【００３８】本発明のフィルムを用いてコンデンサを製
造する際、金属蒸着により電極を形成する場合は、蒸着
する金属として、アルミニウム、パラジウム、亜鉛、ニ
ッケル、金、銀、銅、インジウム、錫、クロム、チタン
等が挙げられるが、特に好ましい金属はアルミニウムで
ある。なお、上記の金属には金属の酸化物も含まれる。
金属蒸着膜の厚さは１０〜２０００Åの範囲が好まし
く、蒸着の方法は、一般的には真空蒸着法によるが、エ
レクトロプレーティング法、スパッタリング法等の方法
によってもよい。なお、金属蒸着層はポリエステルフィ
ルムの両面に設けてもよい。また、金属蒸着後に蒸着金
属層の表面処理や他の樹脂による被覆処理を行ってもよ
い。

【００３９】このようにして得られた金属蒸着ポリエス
テルフィルムを２枚重ね合わせて巻回（両面金属蒸着ポ
リエステルフィルムと本発明におけるポリエステルフィ
ルムを含む他のフィルムとの巻回も含む）、または多数
枚積層してコンデンサ素子を作り、常法にしたがって、
例えば、熱プレス、テーピング、メタリコン、電圧処
理、両端面封止、リード線取り付けなどを行ってコンデ
ンサとすることができるが、もちろんこれらに限定され
るわけではない。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例によって限定されるものではない。なお、実施
例中の評価方法は下記のとおりである。実施例および比
較例中、「部」とあるのは「重量部」を示す。（１）粒子の平均粒径の測定島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置（ＳＰ−ＣＰ
３型）で測定した。

【００４１】本発明においては平均粒径とは、その形状
の如何にかかわらず等価球換算値の体積分率５０％の粒
径（直径）を指す。（２）ポリマーの極限粘度［η］（ｄｌ／ｇ）ポリマー１ｇをフェノール／テトラクロロエタン＝５０
／５０（重量比）の混合溶媒１００ｍｌに溶解させ、３
０℃で測定した。（３）ポリマー溶融時の比抵抗（Ω／ｃｍ）フィルムを２８５℃にて溶融し、系内を減圧にする等の
方法で気泡を除去した。

【００４２】同温度に保ったポリマー中に、ステンレス
製の１ｃｍ² の面積を有する電極を２本５ｍｍの間隔で
固定して挿入した。該電極間に１００Ｖの電圧をかけ、
流れた電流値から比抵抗値を算出した。電流値は記録計
に記録し、電圧をかけ始めてから１秒後の値を読みとっ
た。（４）フィルム表面粗度（ＳＲａ）マイクロマップ社製、２光束干渉式（対物レンズ２０
倍）非接触表面形状計測システム（Ｍｉｃｒｏｍａｐ
５１２）を用いて、中心面平均粗さ（ＳＲａ）を測定し
た。

【００４３】なお、測定は２０視野計測し、その平均値
とした。（５）Δｄ（μｍ）の測定（ｉ）１０枚重ねマイクロメーター法フィルム厚み（ｄ
₁₀）ＪＩＳＢ−７５０２に準拠した。フィルムを１０枚重
ねた後、セイコーｅｍ社製電子マイクロメーターミリ
トロン１２４０を用いて測定した値を１０で割りｄ
₁₀（μｍ）とした。（ii）重量法フィルム厚み（ｄ_W ：μｍ）１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に切り出したフィルム１０
０枚の合計重量Ｗ（ｇ）より次式で求めた。

【００４４】

【数３】 Δｄは次式で定義する。

【００４５】

【数４】Δｄ＝ｄ₁₀−ｄ_W （６）金属ピンとの動摩擦係数（μｄ）固定したステンレス製ピン（直径６ｍｍ、表面仕上げ２
Ｓ）にフィルムを巻き付け角１３５゜で接触させ、５３
ｇ（Ｔ２）の荷重を一端にかけて、１ｍ／ｍｉｎの速度
でこれを走行させ他端の抵抗力（Ｔ１（ｇ））を測定
し、次式により走行中の摩擦係数（μｄ）を求めた。

【００４６】

【数５】（７）縦方向の引っ張り破壊伸び（ｌ_MD）および横方向
の引っ張り破壊伸び（ｌ _TD）の比（ｌ_MD/TD）（株）インテスコ製引張試験機インテスコモデル２０
０１型を用いて、温度２３℃、湿度５０％ＲＨに調節さ
れた室内において測定した。すなわち、長さ５０ｍｍ、
幅１５ｍｍの試料フィルムを、２００ｍｍ／分の歪み速
度で引張り、引張応力−歪み曲線より求めた。

【００４７】

【数６】（上記式中、ｌは引っ張り破壊伸び、Ｌは破壊時の標点
間距離、Ｌ₀ は元の標点間距離を意味する）（８）ヤング率（ＧＰａ）（株）インテスコ製引張試験機インテスコモデル２０
０１型を用いて、温度２３℃、湿度５０％ＲＨに調節さ
れた室内において測定した。すなわち、長さ３００ｍ
ｍ、幅２５ｍｍの試料フィルムを、１０％／ｍｉｎの歪
み速度で引張り、引張応力−歪み曲線の初めの直線部分
を用いて次の式によって計算する。

【００４８】

【数７】Ｅ＝Δσ／Δε （上記式中、Ｅは引っ張り弾性率、Δσは直線上の２点
間の元の平均断面積による応力差、Δεは同じ２点間の
歪み差を意味する）（９）熱収縮率タバイ製作所製熱風循環炉を用い試料フィルムを１５
０℃で２時間、自由端熱処理を行い、処理前後のフィル
ムの寸法変化を％で表した。（１０）電気的特性評価（ｉ）耐電圧特性ＪＩＳＣ−２３１９に準じて測定を行った。

【００４９】すなわち、１０ｋＶ直流耐電圧試験機を用
い、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下にて、１００Ｖ／秒
の昇圧速度で上昇させ、フィルムが破壊し短絡した時の
電圧を読み取った。（ii）絶縁抵抗特性（コンデンサの製造）以下のようにしてコンデンサを製
造して評価した。すなわち、フィルム表面に、抵抗加熱
型金属蒸着装置を用い、真空室の圧力を１０^-4Ｔｏｒｒ
以下としてアルミニウムを３５０Ａの厚みに蒸着した。
その際、ポリエステルフィルムの長手方向にマージン部
を有するストライプ状に蒸着した（蒸着部の幅８ｍｍ、
マージン部の幅１ｍｍの繰り返し）。得られた蒸着ポリ
エステルフィルムは、左または右に幅１ｍｍのマージン
部を有する４．５ｍｍ幅のテープ状にスリットした。得
られた、左マージンおよび右マージンの蒸着ポリエステ
ルフィルム各１枚づつを併せて巻回し、巻回体を得た。
このとき、幅方向に蒸着部分が、０．５ｍｍづつはみ出
すように２枚のフィルムをずらして巻回した。この巻回
体を温度１４０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ²、で５分間プ
レスした。プレス後の巻回体の両端面にメタリコンを溶
射後リード線を付した後、液状のビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂による含浸層、および粉末状エポキシ樹脂を
加熱溶融することによる最低厚さ０．５ｍｍの外装を形
成して、静電容量０．１μＦのフィルムコンデンサとし
た。

【００５０】（静電容量の測定）横河ヒューレットパッ
カード社製のＬＣＲメータ４２８４Ａ（商品名）を用
い、得られたコンデンサの静電容量Ｃ［Ｆ］を測定し
た。測定は２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で行った。（絶縁抵抗値の測定および絶縁抵抗不良率）横河ヒュー
レットパッカード社製の高抵抗計４３２９Ａ（商品名）
を用い、得られたコンデンサの電極間に１００Ｖの直流
電圧を印加し、コンデンサの抵抗値Ｒ［Ω］を測定し
た。電圧印加は１分間行い、その間電流値をレコーダー
に記録した。電流値は電圧印加直後に最大値を示した後
低下するが、その最大値を測定値Ｒとした。測定は２３
℃、および１０５℃にて行った。コンデンサの絶縁抵抗
の評価は、Ｃ×Ｒ（ＣＲ値）［Ω・Ｆ］にて行った。

【００５１】２３℃で測定した絶縁抵抗（ＣＲ値）が１
０³ Ω・Ｆ未満を不良品とみなし、５００個のコンデン
サの不良率（％）で示した。尚、ＣＲ値が大きい方が絶
縁抵抗が良好であることを示す。実施例１〔架橋高分子粒子の製造〕メタクリル酸グリシジル１０
０部、エチレングリコールジメタクリレート３０部、過
酸化ベンゾイル１部、トルエン１００部の均一溶液を水
７００部に分散させた。

【００５２】次に窒素雰囲気下で７０℃で１５時間撹拌
しながら加熱し重合を行った。得られた架橋高分子粒子
を脱塩水で水洗し５００部のトルエンで２回抽出し少量
の未反応モノマー、線状ポリマーを除去した。次に該架
橋高分子粒子をアトライターおよびサンドグラインダー
を用いて粉砕することにより平均粒径０．５μｍの架橋
高分子粒子を得た。〔ポリエステルフィルムの製造〕ジ
メチルテレフタレート１００部、エチレングリコール６
０部および酢酸カルシウム１水塩０．０９部を反応器に
とり、加熱昇温するとともにメタノールを留去してエス
テル交換反応を行い、反応開始から４時間を要して２３
０℃まで昇温し、実質的にエステル交換反応を終了し
た。

【００５３】次いで、平均粒径０．５μｍの架橋高分子
粒子０．５部をエチレングリコールスラリーとして添加
した。スラリー添加後、さらにリン酸０．０６部、三酸
化アンチモン０．０４部を加え、徐々に反応系を減圧と
し、温度を高めて重縮合反応を４時間行い、極限粘度
０．６６のポリエステル（Ａ）を得た。同様にして平均
粒径１．４μｍの炭酸カルシウム粒子を１．０重量％含
有する極限粘度０．６５のポリエステル（Ｂ）を得た。
また、粒子を含有しないこと以外は同様にしてポリエス
テル（Ｃ）を得た。

【００５４】ポリエステル（Ａ）５０部とポリエステル
（Ｂ）２０部とポリエステル（Ｃ）３０部を混合した原
料を常法により乾燥して押し出し機に供給し、２９０℃
で溶融してシート状に押し出し、静電印加密着法を用い
て冷却ロール上で急冷し、無定形シートとした。得られ
たシートを、ロール延伸法を用いて縦方向に８４℃で
２．７倍延伸した後、さらに７０℃で１．５倍延伸し
た。次いでフィルムをテンターに導いて、横方向に１１
０℃で３．９倍延伸し、２３０℃で熱処理を行い、フィ
ルムの厚み１．５μｍの二軸配向ポリエステルフィルム
を得た。

【００５５】次いで得られたフィルムを用いて作成した
金属蒸着フィルムコンデンサの電気的特性を評価した。実施例２平均粒径１．２μｍの炭酸カルシウム粒子を用いたこと
以外は実施例１のポリエステル（Ｂ）と同様にして、粒
子含有量１．０重量％、極限粘度０．６４のポリエステ
ル（Ｄ）を得た。

【００５６】ポリエステル（Ａ）５０部とポリエステル
（Ｄ）２０部とポリエステル（Ｃ）３０部とを混合した
原料を用い、製膜条件は実施例１と同様にして厚み１．
５μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。実施例３実施例１において、ポリエステル製造時、エステル交換
反応後に加えるリン酸の添加量を０．０３５部としたこ
と以外は実施例１と同様にして、ポリエステル（Ａ）、
（Ｂ）と同じ粒子を同量含有するそれぞれポリエステル
（Ｅ）、（Ｆ）を得た。極限粘度はともに０．６５であ
った。ポリエステル（Ｅ）７０部とポリエステル（Ｆ）
３０部とを混合した原料を用いて、製膜条件は実施例１
と同様にして１．５μｍの二軸配向ポリエステルフィル
ムを得た。

【００５７】実施例４実施例１において、フィルムの熱処理温度を高くして厚
み１．５μｍの二軸配向ポリエステルフィルムおよび該
フィルムを用いて得られた金属蒸着フィルムコンデンサ
の電気的特性を評価した。実施例５平均粒径２．１μｍの架橋高分子粒子を用いたこと以外
は実施例１のポリエステル（Ａ）と同様にして、粒子含
有量０．５重量％、極限粘度０．６６のポリエステル
（Ｇ）を得た。

【００５８】ポリエステル（Ｇ）５０部とポリエステル
（Ｄ）２０部とポリエステル（Ｃ）３０部とを混合した
原料を用いて、製膜条件は実施例１と同様にして１．５
μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。比較例１平均粒径１．５μｍのシリカ粒子を用いたこと以外は実
施例１のポリエステル（Ａ）と同様にして、粒子含有量
１．０重量％、極限粘度０．６６のポリエステル（Ｈ）
を得た。

【００５９】ポリエステル（Ｈ）を原料として用い、製
膜条件は実施例１と同様にして２．０μｍの二軸配向ポ
リエステルフィルムを得た。比較例２実施例１において、フィルム延伸条件を次のように変更
した。すなわち、ロール延伸法による縦方向の延伸を、
まず８５℃にて２．７倍、次いで７５℃にて１．２５倍
とし、テンターで１１０℃にて４．５倍横延伸し、さら
に２３０℃で熱処理を行い、厚み１．５μｍの二軸配向
ポリエステルフィルムを得た。

【００６０】比較例３ポリエステル（Ａ）１００部の原料を用い、製膜条件は
実施例１と同様にして厚み１．５μｍの二軸配向ポリエ
ステルフィルムを得た。比較例４ポリエステル（Ｂ）２０部とポリエステル（Ｃ）８０部
とを混合した原料を用い、製膜条件は実施例１と同様に
して厚み１．５μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを
得た。

【００６１】比較例５原料およびフィルム製造条件は実施例１と同様にして、
原料押出量を変更してフィルム厚み４．０μｍの二軸延
伸フィルムを得た。実施例および比較例で得られたフィ
ルムの物性およびそれらを用いて作成した蒸着コンデン
サの特性評価結果をまとめて下記表１および表２に示
す。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】

【表３】＊：不良品を除外した値の平均値本発明の要件を満たす実施例１〜４のフィルムおよび当
該該フィルムを用いて得れた金属蒸着フィルムコンデン
サは、取り扱い性および耐電圧特性に優れ、絶縁抵抗特
性およびコンデンサの絶縁抵抗不良率が低下し、優れる
ものであった。

【００６５】これに対し比較例１〜５は、本発明の要件
を満たしてないフィルムで該フィルムを用いて得れた金
属蒸着フィルムコンデンサは、取り扱い性、耐電圧特
性、絶縁抵抗特性およびコンデンサの絶縁抵抗不良率に
劣るものであった。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のフィルム
は、極めて薄いフィルムであるにかかわらず、金属蒸着
フィルムコンデンサの誘電体として用いるときにコンデ
ンサの不良率を低下させ、かつ得られたコンデンサは高
度な耐電圧特性と絶縁抵抗特性を有し、コンデンサの小
型化と信頼性向上に寄与することができ、その工業的価
値は高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径が０．１〜２．０μｍの架橋高
分子粒子を０．１〜１．０重量％と、平均粒径が０．５
〜３．０μｍの炭酸カルシウム粒子を０．０５〜１．０
重量％含有し、フィルムの平均面粗さ（ＳＲａ）が０．
０１０〜０．０５０μｍで、かつフィルムの縦方向の引
っ張り破壊伸び（ｌ_MD）と、横方向の引っ張り破壊伸び
（ｌ_TD）の比が下記式を満足し、重量法フィルム厚み
が０．３〜２．０μｍであることを特徴とするコンデン
サ用二軸配向ポリエステルフィルム。【数１】