WO2000075939A1 - Film composite pour condensateur, procede de fabrication de ce film, et film de base pour ce procede - Google Patents

Film composite pour condensateur, procede de fabrication de ce film, et film de base pour ce procede Download PDF

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WO2000075939A1
WO2000075939A1 PCT/JP2000/003459 JP0003459W WO0075939A1 WO 2000075939 A1 WO2000075939 A1 WO 2000075939A1 JP 0003459 W JP0003459 W JP 0003459W WO 0075939 A1 WO0075939 A1 WO 0075939A1
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film
particles
particle size
average particle
weight
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PCT/JP2000/003459
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Koji Furuya
Shinya Watanabe
Hiroshi Kusume
Akira Kameoka
Original Assignee
Teijin Limited
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Publication date
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    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
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    • H01G4/18Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
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Definitions

  • the present invention relates to a composite film for a capacitor, a method for producing the same, and a method for producing the same.
  • a composite film for a capacitor having a biaxially oriented film formed with dicarboxylate as a main polymer component as a base film and a conductive metal thin film layer formed on the surface thereof, a method for producing the composite film, and the composite film Related to the base film used for
  • Biaxially oriented films containing polyethylene 1,2,6-naphthylene dicarboxylate as the main polymer component have excellent mechanical properties, thermal properties and heat resistance. And its production is also increasing.
  • the thickness of the base dielectric film must be reduced.
  • the reason why the thickness of the film as the dielectric material is reduced is that the capacitance of the capacitor is (a) proportional to the dielectric constant of the dielectric material and the electrode area, and (b) inversely proportional to the film thickness.
  • the capacitance per unit volume of the dielectric material is inversely proportional to the square of the film thickness and proportional to the dielectric constant, the use of a dielectric material having the same dielectric constant makes the capacitor smaller or larger. This is because if capacity is to be increased, it is essential to reduce the film thickness.
  • This workability mainly relates to the slipperiness of the film.
  • a method of improving the slipperiness a method of giving fine irregularities on the film surface is known and used.
  • inert inorganic fine particles are added during or after polymerization of a polyester, which is a raw material of a film (external particle addition method), or a part or all of a catalyst used at the time of polymerization of a polyester is reacted in a reaction step.
  • a technique of precipitating in a polymer by using an internal particle precipitation method There is known a technique of precipitating in a polymer by using an internal particle precipitation method.
  • the number of inert inorganic fine particles per unit area of the ultra-thin film decreases in the ultra-thin film manufacturing method.
  • the distance between the fine particles on the film surface is increased, and as a result, the film surface becomes flat and the slipperiness is reduced.
  • ultra-thin films have low rigidity, and the films are easily adhered to each other, which is a factor that reduces the slipperiness. Therefore, in order to compensate for the decrease in the slipperiness due to the thin film, it was necessary to increase the concentration of the inert inorganic fine particles or increase the particle diameter as the film thickness was reduced.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-26661 / 45 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-26661 / 45 discloses that a thermoplastic polymer constituting the film has a porosity of 50%. 0.1 to 3% by weight of porous inert inorganic particles having an average particle diameter of 0.05 to 5% and an average particle diameter of 0.05 to 5 / m; 0.005 to 1% by weight of spherical silica particles of 2 to 4
  • the film has no decrease in mechanical properties, and has excellent heat resistance and electrical insulation properties. Although it has advantages such as less voids, it has become clear that there are still many breaks during film formation, and there is a problem that film productivity is impaired.
  • Polyethylene-2,6-naphthylene dicarboxylate film generally has a property of inferior to tear resistance as compared with a polyethylene terephthalate film, but this property causes more rupture troubles during film formation. ing. For this reason, factors that were not a problem in the production of polyethylene terephthalate film may cause breakage in the production of polyethylene 1,6-naphthylene dicarboxylate film.
  • the polyethylene 1,2,6-naphthalenedicarboxylate film has a large air layer generated when the films are stacked due to surface protrusions, and cannot be said to have sufficient insulating properties and space factor. It has been clarified that compatibility between workability, space factor, and insulation properties still remains as a solution.
  • Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-2944237 proposes to add two different types of inert fine particles as a lubricant to polyethylene 1,2,6-naphthalate film. Has been done.
  • this film has improved workability in the process of thinning the film and processing the capacitor in this film, this film has poor insulation properties due to additives (particularly lubricants) contained therein. Because of its existence, it was still unsatisfactory as a capacitor film.
  • a first object of the present invention is to provide a biaxial orientation of ultra-thin polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate used as a derivative of a high-quality film capacitor having excellent physical and electrical properties. It is to provide a film.
  • a second object of the present invention is to provide a biaxially oriented film having a high degree of surface properties suitable for exhibiting the workability of a film capacitor and the electrical characteristics of a film capacitor, even for an extremely thin biaxially oriented film. It is to provide a film.
  • a third object of the present invention is to provide a film capacitor having excellent workability in a processing step (metal deposition, element winding, cutting, metallikon, and the like), and sufficient heat resistance and mechanical strength in these steps.
  • Another object of the present invention is to provide a biaxially oriented film having the same.
  • Another object of the present invention is to provide a composite film for a film capacitor having excellent electrical characteristics, particularly excellent dielectric breakdown voltage characteristics, and a composite film having a small number of insulation defects.
  • Still another object of the present invention is to provide a small and high-capacity film capacitor.
  • the number of fly specs with an average diameter of 60 m or more on the surface is 20 or less Zm 2
  • the composite film has a dielectric breakdown voltage that does not satisfy 200 V / ⁇ m ( 20 insulation defects)
  • Composite membrane for Zm 2 or less
  • the average diameter is 60 xm more of the number of fly-spec at the surface and 20 Roh m 2 or less
  • a method for manufacturing a film capacitor member comprising:
  • a laminated composite in which a plurality of composite films having a conductive metal thin film are laminated on the surface of a biaxially oriented film formed using polyethylene-1,6-naphthylene dicarboxylate as a main polymer component is a component member
  • the biaxially oriented film has an average diameter of 60 m or more on its surface, 20 or less Zm 2 , and the film capacitor has a dielectric breakdown voltage of 20 or less.
  • the center line average surface roughness (Ra) on the surface is 40-80 nm
  • the number of fly specs with an average diameter of 60 or more on the surface is 20 Zm 2 or less and
  • This biaxially oriented film may be abbreviated as "base film” in the present invention.
  • This base film is formed by using polyethylene-1,2,6-naphthylene dicarboxylate as a main polymer component.
  • This polyethylene-1,2,6-naphthalenedicarboxylate is a polyester in which the main dicarboxylic acid component is 2,6-naphthylenedicarboxylic acid and the main glycol component is ethylene glycol.
  • main means that at least 9 Omo 1%, preferably at least 95 mol%, of all the repeating units constituting the polyester are ethylene-2,6-naphthenic range lipoxylate units.
  • the polyethylene-2,6-naphthylene dicarboxylate in the present invention can be a polyester, but this copolyester extremely deteriorates the intrinsic properties of the polyethylene-2,6-naphthylene dicarboxylate (homopolymer) film. Those that do not lose and maintain insulation properties, mechanical properties and thermal dimensional stability are preferred. Further, a copolyester capable of forming a film having excellent rupture resistance and slitting property is preferable.
  • a compound having two ester-forming functional groups in the molecule can be used as a copolymerization component other than the 2,6-naphthalenedicarboxylic acid component and the ethylendylene glycol component.
  • Such compounds include, for example, oxalic acid, adipic acid, phthalic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, isophthalic acid, telephthalic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, Dicarboxylic acids such as phenylindanedicarboxylic acid, 2,7-naphthylenedicarboxylic acid, 1,5-naphthylenedicarboxylic acid, tetralindicarboxylic acid, decalindicarboxylic acid, diphenyletherdicarboxylic acid, etc .; p-oxy Oxycarboxylic acids such as benzoic acid and p-ethoxyethoxybenzoic acid; or propylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, etc.
  • Dihydric alcohols such as xamethylene glycol, cyclohexane dimethylene glycol, neopentyl glycol, ethylene oxide adduct of bisphenolsulfone, ethylene oxide adduct of bisphenol A, diethylene glycol and polyethylene oxide glycol are preferred. Can be mentioned. These copolymer components can be used alone or in combination of two or more. Among these, more preferred are acid components such as isofluoric acid, terephthalic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, 2,7-naphthylenedicarboxylic acid, and p-oxybenzoic acid.
  • the acid and glycol components include trimethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, and bisphenol sulfone ethylene oxide adducts.
  • polyethylene 1,6-naphthylene dicarboxylate is obtained by blocking a terminal hydroxyl group and / or a part of the hydroxyl group with a monofunctional compound such as benzoic acid or methoxypolyalkylene glycol.
  • a monofunctional compound such as benzoic acid or methoxypolyalkylene glycol.
  • tri- or higher-functional ester-forming compounds such as glycerin and erythryl phenol can be used in a small amount within a range where a substantially linear polymer can be obtained. It may be polymerized.
  • the polyethylene-1,6-naphthylene dicarboxylate in the present invention may be a composition in which other organic polymers are mixed in a small proportion.
  • Such other organic polymers include polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene 1,4'-tetramethylene diphenyl dicarboxylate, and polyethylene 1,2,7-naphthalene dicarboxylate. Rate, polytrimethylene-1,2,6-naphthylenedicarboxylate, polyneopentylene-1,2,6-naphthalenedicarboxylate, poly (bis (4-ethyleneoxyphenyl) sulfone) — 2, 6-naphthene range carboxylate and the like can be exemplified.
  • polyethylene isophthalate polytrimethylene terephthalate, polytrimethylene-1,2,6-naphthylene dicarboxylate, poly (bis (4-ethyleneoxyphenyl) sulfone) 12 , 6-Naphthalenedicarboxylate is preferred.
  • organic polymers may be not only one kind but also two or more kinds.
  • the amount is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, based on the mixed composition.
  • the composition may be a composition comprising a homopolymer of polyethylene 2,6-naphthalenedicarboxylate and another organic polymer, or a copolymer of polyethylene 1,6-naphthalenedicarboxylate and another organic polymer. It may be a composition comprising a polymer.
  • a film having an AC volume resistivity (Z) at a temperature of 300 ° C. of 5 ⁇ 10 7 ⁇ cm or more and 1 ⁇ 10 9 ⁇ cm or less is preferable. If the value of the AC volume resistivity is less than 5 ⁇ 10 7 ⁇ cm, the insulation characteristics of the capacitor are degraded in a relatively high temperature range of 70 ° C. or more, the dielectric loss tangent is increased, and the characteristics of the capacitor are deteriorated. On the other hand, if it exceeds 1 ⁇ 10 9 Qcm, breakage occurs frequently during film formation depending on the film formation conditions, and the range of film formation conditions that can maintain stable production is narrowed.
  • a method for obtaining a film having an AC volume resistivity in this range is not particularly specified, but a method of copolymerizing a sulfonic acid quaternary phosphonium salt having an ester-forming functional group in the polymer main chain is preferable. It is preferred that this compound be contained in the polymer chain in an amount of 0.1 lmmo 1% or more and 1 Ommo 1% or less per total repeating unit. Further, the quaternary phosphonium salt of sulfonic acid having an ester-forming functional group is preferably a compound represented by the following formula.
  • A is an (n + 2) -valent aliphatic group or aromatic group having 2 to 18 carbon atoms
  • X 2 is the same or different and is a hydrogen atom or an ester-forming functional group
  • n Is 1 or 2 and R 2 , R 3 , and R 4 are the same if It is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a benzyl group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
  • X and X 2 are not hydrogen at the same time.
  • quaternary phosphonium salt of sulfonic acid examples include 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenebenzenesulfonic acid ethyltributylphosphonium salt, and Benzyltributylphosphonium salt of 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid, phenyltributylphosphonium salt of 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid, tetraphenylphosphonium salt of 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid, 3,5-dicarboxybenzenesulfonate ethyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonatebutyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonate benzyltriphenylphosphonate Numium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulf
  • Such a sulfonic acid quaternary phosphonium salt is generally a reaction known per se between a corresponding sulfonic acid and a phosphine, or a reaction known per se between a corresponding metal salt of a sulfonic acid and a quaternary phosphonium halide. Can be easily manufactured.
  • the biaxially oriented film according to the present invention is characterized in that the quaternary phosphonium salt of sulfonic acid as described above is contained in the polyester in an amount of 0.1 mm0 1% or more and 1 Ommo 1% or less, based on all repeating units constituting the polyester. Is preferably contained in a range of 0.2 mmo 1% or more and 10 mmo 1% or less. 0. L mm o is less than 1% can not be the value of the AC volume resistivity that put in 3 0 0 ° C to below 1 0 9 ⁇ cm. On the other hand, if it exceeds 10 mmo 1%, the insulation characteristics may be degraded and the dielectric loss tangent may increase at high temperatures (70 ° C or higher).
  • any method can be used as a method for incorporating a quaternary phosphonium salt of sulfonic acid into the film.
  • a method of adding and copolymerizing the quaternary phosphonium salt compound during the polymerization of polyester (PEN) a method of adding the quaternary phosphonium salt compound to polyester before film formation, and a method of adding the quaternary phosphonium salt compound to polyester.
  • a method of preparing a polymer composition (master chip) containing a high concentration and mixing a predetermined amount of the polyester as a main raw material before melting is used. In either case, the effect will be exhibited if the quaternary phosphonium salt of sulfonic acid is finally contained in a predetermined amount in the polyester (PEN).
  • polyethylene 1,6-naphthene dicarboxylate can be carried out by a generally known process for producing polyester.
  • polyethylene 1,2-naphthylene dicarboxylate is obtained by reacting 2,6-naphthalenedicarboxylic acid with ethylene glycol (esterification reaction) or 2,6-naphthalenedicarboxylate.
  • esterification reaction ethylene glycol
  • 2,6-naphthalenedicarboxylate ethylene glycol
  • a lower alkyl ester of phthalenedicarboxylic acid can be reacted with ethylene glycol in the presence of a transesterification catalyst (transesterification reaction), and then the reaction product can be polymerized to a desired molecular weight in the presence of a polymerization catalyst.
  • ester exchange catalyst a known ester exchange catalyst, for example, one or more compounds containing sodium, potassium, magnesium, calcium, zinc, strontium, titanium, zirconium, manganese, or cobalt may be used.
  • the polymerization catalyst include antimony compounds such as antimony trioxide and antimony pentoxide; germanium compounds typified by germanium dioxide; tetraethyl titanate, tetrapropyl titanate, tetraphenyl titanate, and mixtures thereof.
  • Preferable examples thereof include titanium compounds such as partial hydrolyzate, titanium ammonium oxalate, potassium titanium oxalate, and titanium triacetyl acetate.
  • the amount of the catalyst used can be selected from a conventionally known amount range.
  • phosphorus such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tri-n-butyl phosphate, orthophosphoric acid, etc. is used to deactivate the transesterification catalyst before the polymerization reaction.
  • a compound is added.
  • the content of polyethylene 1,6-naphthyldicarboxylate as a phosphorus element is preferably 20 to 100 ppm. This is preferable from the viewpoint of thermal stability of polyester.
  • Polyethylene-2,6-naphthene dicarboxylate can be made into chips after melt polymerization and solid-phase polymerized under reduced pressure by heating or in an inert gas stream such as nitrogen.
  • the intrinsic viscosity of the polyester is preferably 0.40 dlZg or more, more preferably 0.40 dlZg or more and 0.90 dlZg or less, and It is particularly preferred that it is not more than 80 dlZg.
  • the most preferred intrinsic viscosity is 0.45 dlZg or more and 0.70 dlZg or less. If the intrinsic viscosity is less than 0.40 dlZg, the film may break frequently during the process.
  • the intrinsic viscosity is higher than 0.90 dlZg, Since the melt viscosity of the ester is high, melt extrusion becomes difficult, the polymerization time is long, and the productivity is reduced, which is not preferable.
  • the base film of the present invention can be obtained by forming a film using the above-mentioned polyethylene-2,6-naphthenic range lipoxylate as a main polyester component.
  • the conditions and means for forming the film will be described later in detail.
  • the force with which the inert particles are blended in the polyester and the preferable properties of the inert particles will be described later in detail.
  • the surface characteristics and physical properties of the capacitor base film of the present invention will be described.
  • the center line average roughness (Ra) on the surface of the base film of the present invention is 40 to 80 nm, more preferably 45 to 80 nm, and particularly preferably 50 to 77 nm. If the center line average roughness (Ra) of the base film surface is less than 40 nm, the film has poor slipperiness and air bleeding property, and it is extremely difficult to wind the film on a roll. In addition, in order for the center line average roughness (Ra) to exceed 80 nm, it is necessary to add large particles or increase the amount of added particles. The frequency of rupture during film formation increases, and productivity significantly decreases.
  • the 10-point average roughness (Rz) on the surface of the base film is from 1,000 to 1,800 nm, more preferably from 1,100 to 1,700 nm, and particularly preferably from 1,200 to 1,700 nm.
  • 700 nm is from 1,000 to 1,800 nm, more preferably from 1,100 to 1,700 nm, and particularly preferably from 1,200 to 1,700 nm.
  • 700 nm is from 1,000 to 1,800 nm, more preferably from 1,100 to 1,700 nm, and particularly preferably from 1,200 to 1,700 nm.
  • 700 nm is from 1,000 to 1,800 nm, more preferably from 1,100 to 1,700 nm, and particularly preferably from 1,200 to 1,700 nm.
  • 700 nm is from 1,000 to 1,800 nm, more preferably from 1,100 to 1,700 nm, and particularly preferably from 1,200 to 1,700 nm.
  • 700 nm is from 1,000 to 1,800 nm, more preferably from 1,100 to 1,700 nm
  • the film will have poor slipperiness and loss of power, and it will be difficult to uniformly wind the film onto a roll.
  • the 10-point average roughness (Rz) is lower than 1, OO Onm, the film will have poor slipperiness and loss of power, and it will be difficult to uniformly wind the film onto a roll.
  • to make the 10-point average roughness (Rz) more than 1,800 nm it is necessary to add large particles or increase the amount of particles added, but the thickness of the film is thin, so that The frequency of breakage during film formation increases, and productivity drops significantly.
  • the base film of the present invention is required to have a small number of fly specs of a certain size on its surface.
  • the fly specification is a portion where an additive (lubricating agent, etc.) or a foreign substance contained in the polymer is generated as a nucleus, and a polymer film forming a nucleus and a film around the nucleus is locally thinned. (Void). If this fly specification is large, the range of thin film thickness will be widened, so when film formation, slitting to an appropriate width, sudden tension fluctuation or sudden heating during the condenser processing process, etc. Breakage of the film occurs, and insulation performance decreases.
  • fly specs significantly reduces the insulating capability are those average diameter (average of long diameter and short diameter) exceeds 6 0 rn, and the dielectric of the capacitor when the frequency of its presence is more than 2 0 Zm 2 Insulation performance is insufficient.
  • a non-woven fabric type filter with an average aperture of 10 to 30 and preferably 15 to 25 xm is used as a filter for forming a film using a stainless steel fine wire with a wire diameter of 15 / m or less. Filtration is preferred. If the opening of the fill exceeds 30 im, there is no effect of reducing coarse particles in the molten polymer, while if the opening is less than 10 zm, the fill of the fill will be clogged. Have difficulty.
  • the number of coarse particles in the base film of the present invention is small.
  • the number of coarse particles having a maximum diameter exceeding 35 m is measured by observing the film surface with a universal projector as described later.
  • the base film of the present invention desirably has a certain range of the ratio of the heat shrinkage (MDZTD) in the machine direction (MD) to the transverse direction (TD) after treatment at 200 ° C. for 10 minutes.
  • the ratio (MDZTD) of the thermal shrinkage in the machine direction (MD) to the transverse direction (TD) is 0.39 to 0.82, more preferably 0.41 to 0.80, and particularly preferably 0.42. ⁇ 0.78. If the ratio of the heat shrinkage in the vertical and horizontal directions after treatment at 200 ° C for 10 minutes is out of the above range, heat loss occurs during the processing of the capacitor during the deposition and the film after the deposition is shrunk. This is not preferable because it causes problems such as easy entry.
  • the heat shrinkage in the machine direction (MD) after processing at 200 ° C for 10 minutes is 0.9 to 3%, preferably 1.0 to 2.8%, and the transverse direction (TD ) Is preferably from 2.0 to 5.0%, more preferably from 2.2 to 4.8%.
  • the thickness of the base film of the present invention is preferably 0.5 to 7.0 m, more preferably 0.6 to 6.0 m, and particularly preferably 0.7 to 5.5 m. If the thickness of the film is less than 0.5 m, the film strength is extremely thin, and the film is frequently broken during film formation, making film formation difficult. If the film thickness exceeds 7.0 // m, the electrical properties of the film for capacitors will be unsatisfactory.
  • the thickness of the base film be as uniform as possible. Variations in thickness are acceptable if they are less than 25% of the film thickness. The variation in thickness is preferably 20% or less, more preferably 15% or less with respect to the film thickness. If the variation in thickness with respect to the film thickness exceeds 25%, it is not preferable because when used as a dielectric base film for capacitors in multiple layers, the variation in thickness will cause variations in the performance as a capacitor. .
  • the thickness of the film and the variation in the thickness are determined according to the method and definition described later.
  • the base film of the present invention preferably has a density of 1.338 to 1.361 gZcm 3 . More preferably, it is from 1.340 to 1.358 gZcm 3 , particularly preferably from 1.343 to 1.356 gZcm 3 . Density is 1. SS SgZcm 3 Not yet If it is full, it may cause variations in capacitor performance and cause a reduction in processing yield, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 1.361 g Z cm 3 , the crystallinity becomes too high and the toughness of the film is lost, so that the frequency of breakage during film transport increases.
  • the base film of the present invention is a biaxially oriented film containing polyethylene-1,6-naphthalenedicarboxylate as a main polymer component.
  • This biaxially oriented film is melted in a usual manner, for example, by melting the polymer at a temperature higher than its melting point, extruding it from a die slit onto a cooled casting drum, and solidifying it by close contact cooling to form polyethylene-2,6-naphtha dicarboxylate.
  • the unstretched film can be manufactured by biaxially stretching in the longitudinal and transverse directions, heat-setting, and, if necessary, relaxing in the longitudinal and Z or transverse directions.
  • the film is stretched by a known roll-type longitudinal stretching machine, infrared heating longitudinal stretching machine, ten-clip horizontal stretching machine, a multi-stage stretching machine that divides these into multiple stages, a tubular stretching machine, and an oven-type longitudinal stretching.
  • the force that can be performed using a machine, a simultaneous biaxial ten-time stretching machine, or the like is not particularly limited.
  • the unstretched film obtained as described above is heated at 120 to 180 ° (:, more preferably at 125 to: L at 70 ° C, particularly preferably at 130 to 160 ° C.
  • the film is stretched 3.0 to 4.5 times, more preferably 3.3 to 4.0 times with a roll-type longitudinal stretching machine in the longitudinal direction.
  • a roll-type longitudinal stretching machine is preferable because it is advantageous in uniformly heating the entire film.
  • the film After stretching in the longitudinal direction, the film is further stretched in a stenter at 120 to 180 ° C, more preferably at 125 to 170 ° C, and particularly preferably at 130 to 160 ° C. It is stretched from 0 to 4.5 times, more preferably from 3.5 to 4.3 times, and is preferably from 0.3 to 50 at 195 to 250 ° C, more preferably from 205 to 245 ° C. Heat treatment for 2 seconds, and then And relaxation ratio in the horizontal or Z direction 0.5 to: L5% , A desired base film can be obtained. Note that multi-stage stretching in which the transverse stretching is divided into a plurality of stages may be used.
  • inert particles are added to the polymer in order to have the above-mentioned surface characteristics and to exert physical characteristics.
  • the inert particles to be added must be a combination of particles of two different shapes.
  • the desired amount of inert particles also affects the surface properties.
  • the shape, type and blending ratio of the inert particles added to the polymer are as follows, in the particle blending modes (P-1) to (P-4). It has been found to be advantageous to select from the other.
  • spherical spherical particles (A) having an average particle size of 0.5 to 3.0 Lm are used in an amount of 0.03 to 1.5% by weight, and an average particle size of 0.01 to 1.5%.
  • This is a composition in which spherical silica particles (B) having a ratio of 1.5 / zm are combined in a proportion of 0.05 to 2% by weight.
  • the average particle size of the spherical silica particles it is necessary to make the average particle size of the spherical silica particles smaller than the target film thickness, and the average particle size should be 90% or less of the film thickness. It is more preferable that the average particle size be 80% or less of the film thickness.
  • the average particle diameter of the spherical silica particles (A) is more preferably 0.7 to 2.5 m, and particularly preferably 0.9 to 2.0 m. Further, the addition amount of the spherical silica particles (A) is more preferably from 0.06 to 1.2% by weight, and particularly preferably from 0.1 to 0.8% by weight.
  • the average particle size of the spherical silica particles (B) is more preferably 0.05 to 1.2 m, and particularly preferably 0.1 to 1.0 m.
  • the addition amount of the spherical silica particles (B) is more preferably from 0.08 to 1.5% by weight, and particularly preferably from 0.1 to 1.0% by weight.
  • the spherical silica particles (A) those having an average particle size larger than that of the spherical silica particles (B) are used, and preferably those having an average particle size larger than 0.1 m are used.
  • the spherical silica particles referred to here are preferably spherical silica particles having a particle size ratio (major axis / minor axis) force of from 0.0 to 1.2, and have a film forming property, a handling property and an insulating property. In view of the above, it is particularly preferable that the particles are spherical silica particles.
  • This embodiment (P-2) is the following porous silica particles (A) or a combination of the particles (A) and the following spherical silica (B).
  • the porous silica particles (A) are preferably composed of an aggregate of primary particles having an average particle diameter of 0.001 to 0.1 xm.
  • the porous silica particles (A) have a high affinity for polyethylene-1,6-naphthylene dicarboxylate, but coarse particles often exist due to the formation of aggregates. If it is contained, it may cause deterioration of the performance of the polyester film for capacitors. If the average particle size of the primary particles is less than 0.001 ⁇ m, the surface area of the particles becomes large, so that the particles are likely to aggregate and coarse aggregates are formed, which is not preferable.
  • the average particle diameter of the porous silica particles (A) is preferably 0.5 to 5 zm, more preferably 0.7 to 4. It is particularly preferable that the force S is 0 to 3.0 / im.
  • the amount of the porous silica particles (A) added is preferably 0.05 to 2% by weight, more preferably 0.07 to 1.8% by weight, and particularly preferably 0.1 to 1.5% by weight. % By weight.
  • the pore volume of the porous silica (A) particles is preferably 0.5 to 2. OmlZg, more preferably 0.6 to 1.8 mlZg. If the pore volume is less than 0.5 mlZg, it is not preferable because the porosity is poor and the affinity for polyethylene-2,6-naphthene range is lost. In addition, when the pore volume exceeds 2.OmlZg, aggregation tends to occur and it is difficult to adjust the particle size. In this preferred embodiment (P-2), the porous silica particles (A) are used.
  • the crushing of porous silica particles (A) in the extrusion and recovery processes in film production Spherical particles (B) can be added in combination for the purpose of suppressing the poor slip property of the film due to the decrease in particle size.
  • the spherical silica particles (B) to be added preferably have an average particle diameter of 0.05 to 1. It is necessary to make the average particle diameter smaller than the film thickness in order to produce a stable film. is there. Further, the average particle size is preferably 90% or less of the film thickness, particularly preferably 80% or less of the film thickness. Further, the amount of the spherical silica particles (B) added is preferably 0.01 to 1% by weight from the viewpoint of the slipperiness of the film, the winding property, and the handleability in the production process of the capacitor. More preferably, it is 0.9% by weight. Further, the spherical silica particles (B) preferably have a particle size ratio (major axis Z minor axis) force of U.0 to 1.2.
  • a combination of the porous silica particles (A) and the spherical silica particles (B) is particularly preferable.
  • This embodiment (P-3) is the following calcium carbonate particles (A) or a combination of these particles (A) and the following plate-like aluminum silicate particles (B).
  • the average particle size of the calcium carbonate particles (A) is preferably from 0.2 to 5 m, more preferably from 0.3 to 4 im, in view of the slipperiness and air bleeding property of the film. It is particularly preferred that it is 0.5 to 3 m.
  • the addition amount of the calcium carbonate particles (A) is preferably from 0.03 to 2% by weight, more preferably from 0.05 to 1.5% by weight, and particularly preferably from 0.1 to 1% by weight. .
  • the calcium carbonate particles (A) used in the present invention are not particularly limited, but calcite such as naturally occurring limestone, chalk (chalk), and precipitated calcium carbonate generated from limestone by a chemical method.
  • calcite such as naturally occurring limestone, chalk (chalk), and precipitated calcium carbonate generated from limestone by a chemical method.
  • Examples include crystals, argonite crystals obtained by reacting lime milk with carbon dioxide gas at a high temperature, paterite crystals, and a combination thereof. It is also possible to use heavy carbonic acid calcium (limestone crystal) obtained by mechanically grinding limestone.
  • the calcium carbonate particles (A) are used, but they can be added in combination with the plate-like aluminum silicate particles (B).
  • the average particle diameter of the aluminum silicate particles (B) is preferably from 0.1 to 2 xm, more preferably from 0.3 to 1.7 xm, and more preferably from 0.5 to 1.5 m. Is particularly preferred.
  • the addition amount is preferably from 0.03 to 1% by weight, more preferably from 0.06 to 0.8% by weight, in view of the slipperiness of the film and the ease of handling in the manufacturing process of the capacitor. It is particularly preferably 0.1 to 0.7% by weight.
  • the plate-like aluminum silicate particles (B) refer to aluminosilicates, and are not particularly limited, and examples thereof include kaolin cres composed of naturally occurring kaolin minerals. Further, the force oriente may have been subjected to a purification treatment such as washing with water.
  • This embodiment (P-4) is a combination of two types of porous silica particles (A) and (B).
  • Each of the porous silica particles (A) and (B) is a particle composed of an aggregate of primary particles having an average particle diameter of 0.01 to 0.1 m.
  • Porous silica particles often have coarse particles because they consist of agglomerates that exhibit a high affinity for polyethylene 1,6-naphthylene dicarboxylate (PEN). If it is contained, it may cause deterioration of the performance of the polyester film for capacitors.
  • the average particle size of the primary particles is less than 0.01 xm, the surface area of the particles becomes large, so that the particles are likely to aggregate with each other and coarse aggregates are formed, which is not preferable.
  • the average particle size of the porous silica particles (A) in this mode (P-4) is 0.1 m or more and 1.5 m or less in view of the slipperiness and air bleeding property of the film. Particularly preferred is 3 m or more and 0.9 m or less.
  • the porous silica particles (A) It plays the role of finely roughening the surface between relatively large projections formed by porous silica particles (B).
  • the average particle size of the particles (A) is less than 0.1, the effect of roughening the background is weak, and it is difficult to secure slipperiness. On the other hand, if it exceeds 1.5 zm, the space facsimile becomes excessive and the capacity tends to be insufficient, which is not preferable.
  • the average particle size of the porous silica particles (B) is 0.7 wm or more and 5.0 / m or less, and particularly preferably 1.1 lm or more and 3.0 m or less. If it is less than 0.7 m, air bleeding is insufficient and the winding power S is poor. If it exceeds 5 ;, coarse particles increase and the number of defects increases, and the space factor becomes excessively large.
  • the porous silica particles (B) those having an average particle size larger than that of the porous silica particles (A) are used, and preferably those having an average particle size larger than 0.1 m are used.
  • the addition amount of the porous silica particles is 0.01% by weight or more and 2.0% by weight or less in both (A) and (B), and the total amount of (A) and (B) is 0.1% by weight or more. 0% by weight or less, particularly preferably 0.5% by weight or more and 1.5% by weight or less. If the addition amount is less than the above range, the lubricant action is not exhibited, and the workability is poor, so that it cannot be used. On the other hand, if the addition amount exceeds the above range, the space factor becomes excessively large, which is not preferable.
  • the pore volume of each of the porous silica particles (A) and (B) is 0.5 mlZg or more and 2.Oml / g or less, and preferably 0.6 mlZg or more and 1.8 mlZg or less. If the pore volume is less than 0.5 mlZg, it is not preferable because the porosity is poor and the affinity for PEN is lost. In addition, when the pore volume exceeds 2.OmlZg, aggregation tends to occur, which makes it difficult to adjust the particle size, which is not preferable.
  • the “average particle size” means the “equivalent spherical diameter” of the particle at a point of 50% by weight of all the measured particles. "Equivalent spherical diameter” refers to the diameter of an imaginary sphere (ideal sphere) that has the same volume as a particle and can be calculated from electron micrographs of the particle or measurements by ordinary sedimentation methods.
  • the number of coarse particles having a major axis exceeding 35 ⁇ m is 10 Zm 2 or less, more preferably 8 Zm 2 or less, particularly preferably it is desirable to so as to be 5 or m 2 or less. 1 when 0 exceeds Zm 2, and reduction in productivity due to breakage frequently during film production, con It is not preferable because it causes frequent occurrence of insulation defects in the capacitor.
  • the polymer is filtered during film formation to remove coarse particles.
  • a nonwoven fabric type filter having an average opening of 10 to 35 m made of a stainless steel thin wire having a wire diameter of 15 Atm or less.
  • the base film of the present invention obtained by the above-described method becomes a composite film for a capacitor by laminating a conductive metal thin film on one or both surfaces thereof.
  • a vapor deposition method and a sputtering method are preferable, and a vapor deposition method is particularly preferable.
  • the thickness of the metal thin film is 0.01 to 0.1 imii or preferably 0.03 to 0.08 m.
  • the metal include aluminum, zinc and tin, with aluminum being particularly preferred.
  • the composite film for a film capacitor of the present invention has excellent surface properties and physical properties of the base film, it becomes a high-quality capacitor member with extremely few insulation defects.
  • the composite membranes of the present invention is number 2 0 Zm 2 following locations (insulation defect) that the breakdown voltage does not satisfy the 2 0 O VZ m, preferably the one having 1 5 Zm 2 below.
  • the composite film of the present invention has an excellent CR value which indicates characteristics as a film capacitor member. This CR value is expressed as the product of the insulation resistance value and the capacitance as described later.
  • the composite membrane of the present invention has a CR value of 800 or more, preferably 1, 000 or more. If the CR value is less than 800, the insulation resistance of the composite film becomes insufficient, making the composite film unsuitable as a film capacitor member.
  • the composite membrane of the present invention is used as a film capacitor member.
  • the composite film may be wound and used as a capacitor, or may be used by lamination. Further, they can be laminated and used as a chip capacitor.
  • the composite film of the present invention has excellent insulating properties and is extremely thin, so that it is used as a member of a small film capacitor.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for measuring an AC volume resistivity.
  • the numbers in FIG. 1 have the following meanings.
  • Center line surface roughness (Ra) is a value defined in JISB0601.
  • a non-contact three-dimensional roughness tester Kelvin Laboratories, ET-30HK
  • a semiconductor laser with a wavelength of 780 nm a 1.6 m optical stylus
  • measuring length (Lx) lmm sampling pitch 2 / m, cut-off 0.25 mm
  • magnification in the thickness direction 10,000 times
  • Z F (x, y)
  • the value (Ra, in nm) obtained by the following equation is defined as the surface roughness of the film.
  • Ra l / (LxLy) VV
  • a fly specifications present in the measurement area lm 2 is enlarged 50 times by polarized light transmitted illumination observation, to Ma one king. Furthermore, each fly spec is observed with an optical microscope, and the average diameter ((maximum diameter + minimum diameter) Z2) including the voids generated around the nucleus of the fly spec and its periphery is calculated. I counted.
  • the film surface using a profile projector enlarged 50 times by a transmission illumination observation of the measurement area lm 2, the maximum diameter of the particles present in the film was counted particle child more than 35 m .
  • the thickness T (tim) is calculated from the width (cm), length (cm), weight (g), and density (gZcm 3 ) by the following formula, and the average thickness T aV of 50 samples is further obtained.
  • Film thickness is calculated from the width (cm), length (cm), weight (g), and density (gZcm 3 ) by the following formula, and the average thickness T aV of 50 samples is further obtained.
  • Thickness T (m) (weight Z (width X length X density)) X10, 00 0
  • the film is held for 10 minutes in an oven set at a temperature of 200 ° C without tension, and the dimensional change before and after the heat treatment in each of the longitudinal (MD) and transverse (TD) directions is determined by the heat shrinkage. Is calculated by the following equation, and the ratio of the heat shrinkage is determined using these values.
  • Heat shrinkage ratio (vertical heat shrinkage / lateral heat shrinkage) (8) Average particle size ratio of primary particles and particle size of inert fine particles
  • the individual particles of the sample powder are scattered, and a metal sputter is formed on this surface with a gold sputter device at a thickness of 200 to 300 angstroms and observed at a magnification of 10,000 to 30,000 with a scanning electron microscope.
  • Image processing was performed using Luzex 500 manufactured by Nippon Regille Letter Co., Ltd., and the area equivalent particle diameter (D i) of 100 pieces was determined.
  • the number average value of the area equivalent diameter (D i) represented by the following equation was defined as the average particle diameter (D).
  • the major axis (D 1 i) and minor axis (Ds) are obtained from the major axis (D 1 i) and minor axis (Ds i) in the same manner as the particle diameter described above, and the major axis (D 1 ) was calculated from the ratio (DlZDs) of the minor axis (Ds).
  • the measurement was carried out using a Shimadzu CP 50 Centrifugal Particle Size Analyzer (CentrifugalParticleSise Analyser).
  • the particle size corresponding to 50 mass percent (masspercent) is read from the cumulative curve of particles of each particle size and its abundance calculated based on the obtained centrifugal sedimentation curve, and this value is used as the average particle size. . (See “Granularity measurement technology”, published by Nikkan Kogyo Shimbun, 1975, p. 242-247)
  • a small piece of the sample film was fixed on a sample stage for a scanning electron microscope, and the surface of the film was vacuumed under a vacuum of 0.13 Pa using a sputtering device (JIS-1100 type ion sputtering device) manufactured by JEOL Ltd. Apply ion etching for 10 minutes at 0.25 kV, 1.25 mA.
  • the same device was used to perform gold sputtering, observed using a scanning electron microscope at 10,000 to 30,000-fold, and at least 100 particles having a major particle diameter of Luzex 500 manufactured by Nippon Regyu-Yuichi Co., Ltd. (D 1 i), minor diameter (D si) and area equivalent particle diameter (D i) are determined.
  • the number average value of the area equivalent particle diameter (D i) represented by the following equation is defined as the average particle diameter (D).
  • n 100 was defined as the breakdown voltage (BDV).
  • the breakdown voltage is preferably 220 VZm or more.
  • Particularly preferred is 40 VZzm or more.
  • The number of breaks is 0 times / 24 hours. Even if the voltage of the pinning wire is reduced by half, the number of breaks does not increase, and extremely stable film formation is possible under a wide range of film forming conditions.
  • the number of breaks is 0 times Z 24 hours. If the voltage of the pinning wire is reduced by half, the number of breaks increases 1 to 3 times Z 24 hours, but extremely stable film formation is possible.
  • Number of breaks is 1 to 3 times Z 24 hours, and stable film formation is possible.
  • X The number of breaks is more than 4 times and Z24 hours, and film formation is unstable.
  • a film having a length of 55 OmmX and a length of 10,00 Om was wound around a roll, and the appearance of the roll in that state was visually observed and evaluated according to the following criteria.
  • Measurement sample is about 150 thick Film as shown.
  • An upper electrode 3 with a diameter of 5.6 cm and a thickness of 0.2 cm, which can hold a 150 m parallel gap, is placed on the upper surface of a cylindrical lower electrode 2 with a diameter of 20 cm. Insert so that it adheres closely.
  • the lower electrode 2 has a built-in heating device 4 and a temperature detecting end 5, and the variation in the surface temperature measurement surface of the lower electrode 2 is within 1 ° C, and the temperature difference from the detecting end is 8 ° CZ at the temperature rise rate. At 2 ° C. The detected temperature is measured by the reading thermometer 7. The whole electrode is placed in the heat insulation box 11.
  • the power supply 8 applies the generated voltage between both electrodes via a standard resistor 9, and the power supply is a power supply that generates 100 V and 50 Hz.
  • the voltage flowing across the standard resistor 9 is read by an electronic device 10 with an internal impedance of 100 ⁇ or more.
  • the measurement of the AC volume resistivity at the time of melting of the film was performed using the above equipment at a temperature rise rate of the lower electrode of 8 ° CZ for a measurement temperature of 300 ° C.
  • the AC volume resistivity Z was measured by applying an applied voltage E and applying a current. From the electrode area S and the electrode interval d, it can be obtained by the following equation.
  • a film sample slit to a width of 12 mm and an aluminum foil with a thickness of 7 rn and a width of 14 mm were superimposed while maintaining a margin width on one side of 2.5 mm.
  • two sets were prepared, to create a by Uni winding sample each Ma one Jin effective area and arranged so that both ends of the sample is 10, 000 mm 2.
  • the sample is pressed at a temperature of 120 ° C for 5 minutes at a pressure of 2 MPa.
  • the sample was kept at 100 ° C with a thermo keeper (THK-21-1) manufactured by Riki Co., Ltd., and both ends of the sample were connected to an LCR meter (AG-4301) manufactured by Ando Electric Co., Ltd.
  • test voltage shall be 200 V for the thickness 1 of the base film of the composite film.
  • test strip 100 were tested, counting the number of defects in a test area lm 2. A defect was judged to have passed 20 or less.
  • ester exchange reaction was carried out according to a conventional method, followed by trimethyl phosphate 0 0.23 parts was added to substantially terminate the transesterification reaction. Then, 0.024 parts of antimony trioxide was added, and a polymerization reaction was carried out by a conventional method at a high temperature and a high vacuum, and polyethylene glycol having a intrinsic viscosity of 0.62 d 1 / g and a glass transition temperature of 121 ° C was added.
  • PEN 2,6-Naphthene range carboxylate
  • the PEN polymer was used as a lubricant by adding carbonated calcium particles having an average particle size of 1.0 m and kaolin clay particles having an average particle size of 0 to PEN, respectively. It is added so that its proportion in the polymer is 0.45% by weight and 0.30% by weight.
  • This PEN polymer was dried at 170 ° C. for 5 hours and then fed to an extruder, where it was melted at a melting temperature of 295 ° C. Then, the PEN polymer in the molten state is filtered through a nonwoven fabric filter having an average opening of 30 m made of a thin stainless steel wire having a diameter of 14 and then extruded through a slit die having an opening of 1 mm to obtain a surface finish of 0.
  • An unstretched film was prepared by tightly solidifying it with a pinning wire (SUS wire (0. ⁇ ), applied voltage: DC 3 kV) on a 3S rotating drum.
  • the unstretched film is successively biaxially stretched in the machine direction (machine direction) and transverse direction (width direction) of the film (stretched 1.7 times in the machine direction at 135 ° C, and then vertically at 145 ° C). After stretching twice in the machine direction (total longitudinal stretching ratio of 3.4 times) and then stretching in the transverse direction at 140 ° C to 3.6 times), heat-set at 232 ° C for 3 seconds to obtain a thickness of 2 The film was wound on a roll as a biaxially oriented film of 0 xm. Table 1 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 3 A film was formed in the same manner as in Example 1 except that the average opening of the nonwoven fabric filter was set to 35 m. Table 1 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film. Example 3
  • a film was formed in the same manner as in Example 1 except that a lubricant was previously filtered through a filter having an average opening of 40 at the polymer polymerization stage and then added to polymerize the polymer.
  • Table 1 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • a film was formed in the same manner as in Example 1, except that the kind of lubricant to be added, the particle size, and the concentration of addition were changed as shown in Table 1.
  • Table 1 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 1 is the same as Example 1 except that the stretching in the machine direction (the machine axis direction) was 3.2 times at 145 ° C at a time, the stretching ratio in the transverse direction was 4 times, and the heat setting temperature was 225 ° C. Was formed in the same manner.
  • Table 1 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 1 the stretching in the machine direction (machine direction) was 2 times at 135 ° C, and then 1.9 times at 135 (total longitudinal stretching ratio of 3.8 times).
  • the film formation was performed in the same manner except that the ratio was changed to 4.1 times.
  • Table 1 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • TA terephthalic acid
  • Example 1 Lubricant using 94 parts of dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylate, 6 parts of terephthalic acid (may be abbreviated as TA), and 60 parts of ethylene glycol as transesterified 0.03 parts of manganese acetate tetrahydrate
  • TA copolymerized PEN polyethylene 1,2,6-naphtholate copolymer having an intrinsic viscosity of 0.60 d1 Zg and a Tg of 16 ° C.
  • the TA copolymer PEN polymer After drying the TA copolymer PEN polymer at 150 ° C for 5 hours, it was supplied to an extruder and melted at a melting temperature of 285 ° C to produce an unstretched film in the same manner as in Example 1. Then, the unstretched film is sequentially biaxially stretched (stretched twice in the longitudinal direction at 130 ° C, and then stretched 1.8 times in the longitudinal direction at 135 ° C (total longitudinal stretching ratio 3.6 times). Then, the film was stretched 4 times in the horizontal direction at 135 ° C), heat-fixed at 225 ° C for 3 seconds, and wound up as a biaxially oriented film having a thickness of 2.0 m on a roll.
  • Table 1 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 5 Example 6
  • Example 7 Example 8
  • Example 9 3 ⁇ 45® ⁇ 1 ⁇ Main polymer PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN rb IN ⁇ ⁇ ⁇ 923 ⁇ 4 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • a film was formed in the same manner as in Example 2, except that the type of lubricant to be added, the particle size, and the addition concentration were changed as shown in Table 3.
  • Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 5 A film was formed in the same manner as in Example 1 except that the average opening of the nonwoven fabric type filler was set to 45. Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film. Comparative Example 5
  • Example 1 the stretching in the longitudinal direction was doubled at 130 ° C, and the bow I was stretched to 1.3 times at 135 ° C (longitudinal stretching ratio of 2.6 times), and then the transverse stretching was performed. Film formation was performed in the same manner except that the magnification was changed to 2.8 times. Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • a film was formed in the same manner as in Example 1 except that the longitudinal stretching temperature and the transverse stretching temperature were both 115 ° C and the heat setting temperature was 200 ° C.
  • Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 1 Using 89 parts of dimethyl 2,6-naphthylenedicarboxylate, 1 part of terephthalic acid (sometimes abbreviated as TA) and 60 parts of ethylene glycol, using 0.03 parts of manganese acetate tetrahydrate as a transesterification catalyst, As in Example 1, calcium carbonate particles having an average particle diameter of 1.0 m were added so as to contain 0.45% by weight of calcium carbonate particles and 0.40% by weight of kaolin clay particles having an average particle diameter of 0.7 m.
  • TA terephthalic acid
  • ethylene glycol ethylene glycol
  • a transesterification reaction and a polymerization reaction were carried out to obtain a poly (ethylene 1,2,6-naphthalate) copolymer (TA copolymerized PEN) having an intrinsic viscosity of 0.58 dlZg and a Tg of 113 ° C.
  • TA copolymerized PEN poly (ethylene 1,2,6-naphthalate) copolymer
  • the unstretched film is successively biaxially stretched (stretched 1.8 times in the longitudinal direction (machine axis direction) at 120 ° C, and subsequently twice in the longitudinal direction at 130 ° C (longitudinal stretching ratio 3. 6 times)
  • the film was stretched 3.8 times in the horizontal direction (width direction) at 130 ° C), heat-fixed at 220 ° C for 3 seconds, and wound up as a biaxially oriented film having a thickness of 2.0 / m.
  • Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • the PEN polymer in a molten state is filtered through a nonwoven fabric filter having an average opening of 30 m made of stainless steel fine wire having a wire diameter of 14 m, and then passed through a slit-shaped die.
  • An unstretched film was obtained by tightly contacting it with a pinning wire (SUS wire (0.1lmrnc, applied voltage: DC 3 kV)).
  • the unstretched film is sequentially biaxially stretched (stretched 3.6 times in the machine direction at 140 ° C, and then stretched 3.9 times in the transverse direction at 140 ° C) in the longitudinal and transverse directions of the film. Then, it was heat-set at 232 ° C. for 5 seconds, and wound up on a roll as a biaxially oriented PEN film having a thickness of 2 Aim.
  • Table 3 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film. The space factor of these films was 4-15%, and there was no problem.
  • Example 11 the average particle size of calcium carbonate was changed to 0.8 m, the concentration of the added calcium carbonate was changed to 0.75% by weight, and 3,5- The film formation was performed in the same manner except that tetrabutylphosphonium acid salt was converted to tetraphenylphosphonium 3,5-dicarboxybenzenesulfonate and the amount of addition was 2 mmo 1%.
  • Table 3 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 11 the average particle size of calcium carbonate was changed to 1.2 zm, the addition concentration was changed to 0.5% by weight, and dimethyl 2,6-naphthylenedicarboxylate was changed to 2,6-naphthalenedicarboxylic acid.
  • Film formation was carried out in the same manner except that the mixture of dimethyl acid and isophthalic acid (IA) was changed to a mixture having a molar ratio of 95: 5.
  • Table 3 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 1 the lubricant to be added was changed to spherical sily particles having an average particle diameter of 1.3 im and spherical sily particles having an average particle diameter of 0.2 Um, and the added amount of each was 0.35 weight. % And 0.25% by weight, and the average opening of the nonwoven fabric type filler was changed to 25 m to produce an unstretched film in the same manner.
  • the unstretched film is sequentially biaxially stretched (stretched 1.4 times in the longitudinal direction at 130 ° C, and subsequently stretched 2.5 times in the longitudinal direction at 135 ° C (total stretch ratio of 3.5 And stretched 4.0 times in the horizontal direction at 135 ° C), heat-set at 230 ° C for 3 seconds, and wound up as a biaxially oriented film with a thickness of 2.5 m on a roll.
  • Table 4 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • a film was formed in the same manner as in Example 16 except that a sintered metal filter having an average opening of 20 was used.
  • Table 4 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • a film was formed in the same manner as in Example 16, except that the average particle size and the concentration of the lubricant to be added were changed as shown in Table 4.
  • Table 4 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 11 the lubricant to be added was changed to spherical silicic acid particles having an average particle diameter of 1.3 m and spherical silica particles having an average particle diameter of 0.2 wm.
  • An unstretched film was produced in the same manner except that the weight was changed to 0.25% by weight and the average opening of the nonwoven fabric filter was changed to 25 zm.
  • the unstretched film is sequentially biaxially stretched (stretched 1.4 times in the longitudinal direction at 130 ° C, and subsequently stretched 2.5 times in the longitudinal direction at 135 ° C (total stretch ratio of 3.5 ) And stretched 4.0 times in the horizontal direction at 135 ° C), and then heat-set at 230 ° C for 3 seconds and wound up as a biaxially oriented film with a thickness of 2 m.
  • Table 4 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 19 the added lubricant was changed to spherical silica particles having an average particle diameter of 0.6 m and spherical silica particles having an average particle diameter of 0.3 / im, and the added amount of each was 0.6% by weight. And 0.5% by weight, and the amount of 3,5-dicarboxybenzenesulfonate tetrabutylphosphonium salt was changed to 9 mm 1%, and the film formation was performed in the same manner. .
  • Table 4 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • a film was formed in the same manner as in Example 19 except that tetrabutylphosphonium 3,5-dicarboxybenzenesulfonate was changed to tetraphenylphosphonium 3,5-dicarboxybenzenesulfonate.
  • Table 4 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 1 the lubricant to be added was changed to poly-silicone particles having an average particle diameter of 2.0111 and spherical silica particles having an average particle diameter of 0.6 / im, and the amount of each added was 0.3.
  • An unstretched film was produced in the same manner except that the weight ratio was changed to 5% by weight and 0.25% by weight, and the average opening of the nonwoven fabric type filler was changed to 28 m.
  • the unstretched film is successively biaxially stretched (stretched 1.75 times at 135 ° C in the longitudinal direction, and stretched 2 times in the longitudinal direction at 145 ° C following bow I (total longitudinal stretching ratio of 3.5 Then, the film was stretched 3.8 times in the horizontal direction at 150 ° C), and then heat-set at 235 ° C for 3 seconds and wound on a roll as a biaxially oriented film having a thickness of 2.0.
  • Table 5 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • a film was formed in the same manner as in Example 22 except that a lubricant was added in advance in a polymerization step of the polymer after filtration through a filter having an average opening of 30 ⁇ to polymerize the polymer.
  • Table 5 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 22 the lubricant to be added was changed to porous silicide particles having an average particle diameter of 1.7 m and spherical silica particles having an average particle diameter of 0.4 zm, and the added amount of each was 0.4% by weight. Except having changed, it carried out similarly to film-forming. Table 5 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • a film was formed in the same manner as in Example 22, except that the longitudinal stretching in the sequential biaxial stretching was changed to stretching once at 3.5 times at 145 ° C.
  • Table 5 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 22 the lubricant to be added was changed to porous silica particles having an average particle size of 3.5 and spherical silica particles having an average particle size of 0.2 ⁇ m, and the added amount of each was 0.2% by weight and 0%.
  • a film was formed in the same manner except that the amount was changed to 1% by weight.
  • Table 5 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 11 In Example 11, the lubricant to be added was changed to porous silica particles having an average particle size of 2 m and spherical silica particles having an average particle size of 0.6 xm, and the added amount was 0.35% by weight and 0%, respectively.
  • An unstretched film was produced in the same manner except that the weight was changed to 25% by weight and the average opening of the nonwoven fabric filter was changed to 28. Then, this unstretched film is sequentially biaxially stretched (stretched 3.6 times at 140 ° C in the longitudinal direction, and then stretched 3.9 times at 140 ° C in the transverse direction), and then at 232 ° C. The film was heat-set for 5 seconds and wound on a roll as a biaxially oriented film having a thickness of 2.2 ⁇ . Table 5 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 26 the addition amounts of the porous silica particles and the spherical silica particles were changed to 0.4% by weight and 0.2% by weight, respectively, and tetrabutyl 3,5-dicarboxybenzenesulfonate was added. Film formation was carried out in the same manner except that the phosphonium salt was changed to tetraphenyl phosphonium salt of 3,5-dicarboxybenzenesulfonate. Table 5 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 1 the lubricant to be added was changed to porous silicic particles having a pore volume of 1.2 ml / g, a primary particle diameter of 0.05 im and an average particle diameter of 1.7, and the added amount was 0.5.
  • An unstretched film was produced in the same manner, except that the weight% was changed. Then, this unstretched film is sequentially biaxially stretched (stretched 3.6 times at 140 ° C in the longitudinal direction, and then stretched 3.9 times at 140 ° C in the transverse direction), and then at 232 ° C. The film was heat-set for 5 seconds and wound up on a roll as a biaxially oriented film having a thickness of 2.0 / m. Table 6 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 28 the added lubricant was changed to porous silica particles having a pore volume of 1.2 m 1, a primary particle size of 0.02 / m and an average particle size of 2.7 m, and the added amount was 0.35.
  • a film was formed in the same manner except that the amount was changed to% by weight.
  • Table 6 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • a film was formed in the same manner as in Example 28 except that the average particle size of the porous silica particles was changed to 2.0 / im, and the added amount was changed to 0.45% by weight.
  • Table 6 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 11 the lubricant to be added was changed to porous silica particles having a pore volume of 1.21111 ⁇ , a primary particle size of 0.05 m and an average particle size of 1.7 / m, and the amount of the added silica was 0.20.
  • An unstretched film was prepared in the same manner except that the amount was changed to 5% by weight. Then, this unstretched film is sequentially biaxially stretched (stretched 3.6 times at 140 ° C in the longitudinal direction, and then stretched 3.9 times at 140 ° C in the transverse direction), and then at 232 ° C. The film was heat-set for 5 seconds and wound up on a roll as a biaxially oriented film having a thickness of 2.0 m. Table 6 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 31 the lubricant to be added was changed to porous silica particles having a pore volume of 1.2 m1 Zg, a primary particle diameter of 0.02 xm, and an average particle diameter of 2.7 m, and the added amount was changed.
  • a film was formed in the same manner except that the amount was changed to 0.35% by weight and the amount of tetrabutylphosphonium 3,5-dicarboxybenzenesulfonate added was changed to 9 mmo 1%.
  • Table 6 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 31 the average particle size of the porous silica particles was changed to 2.0 m, the addition amount was changed to 0.45% by weight, and tetrabutyl 3,5-dicarboxybenzenesulfonate was used. Film formation was performed in the same manner except that the amount of phosphonium salt added was changed to 9 mmo 1%. Table 6 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 1 the lubricant to be added had a pore volume of 1.2 mlZg, a primary silicic particle having a primary particle diameter of 0.05 Mm and an average particle diameter of 0.6 m, and a pore volume of 1.2 m1Zg. Same as above except that the primary particle size was 0.05 Zm and the average particle size was 2.0 m, and the particles were changed to 0.25% by weight and 0.35% by weight, respectively.
  • Example 34 the added lubricant was a porous silicide particle having a pore volume of 1.1 m 1 Zg, a primary particle diameter of 0.06 Aim and an average particle diameter of 0.3 Atm, and a pore volume of 1.8 m 1 Z g, the primary particle diameter was 0.02 m and the average particle diameter was 2.7 pim, except that the porous silica particles were changed to 0.30% by weight and 0.30% by weight, respectively.
  • a film was formed in the same manner. Table 7 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 36 the added lubricant was a porous silicide particle having a pore volume of 1.1 m 1 Zg, a primary particle diameter of 0.06 Aim and an average particle diameter of 0.3 Atm, and a pore volume of 1.8 m 1 Z g, the primary particle diameter was 0.02 m and the average particle diameter was 2.7 pim, except that the porous silica particles were changed to 0.30% by weight and
  • Example 34 the added lubricant was a porous silica particle having a pore volume of 1.2 m 1 Zg, a primary particle size of 0.05 m and an average particle size of 0.4 Atm, and a pore volume of 0.9 mlZg, a primary volume of 0.9 mZg. Porous silica particles having a particle diameter of 0.05 m and an average particle diameter of 1.7 am were changed to the same, except that the added amounts were 0.40% by weight and 0.40% by weight, respectively.
  • the membrane was made. Table 7 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • Example 37 the added lubricant was a porous silica particle having a pore volume of 1.2 m 1 Zg, a primary particle size of 0.05 m and an average particle size of 0.4 Atm, and a pore volume of 0.9 mlZg, a primary volume of 0.9 mZg. Porous silica particles having a particle diameter of 0.05 m
  • Example 11 the added lubricant was a porous silica particle having a pore volume of 1.2 m 1 / g, a primary particle size of 0.05 im and an average particle size of 0.6 m, and a pore volume of 1.2 m 1Z g, The procedure was the same except that the primary particle diameter was changed to 0.05 / im and the average particle diameter was 2.0 nm, and the addition amount was changed to 0.25% by weight and 0.35% by weight, respectively. An unstretched film was produced. Then, this unstretched film is successively biaxially rolled.
  • the lubricant to be added has a pore volume of 1.1 m 1 / g, a primary sily particle diameter of 0.06 and an average particle diameter of 0.3 im, and a pore volume of 1.8 ml / g.
  • the particle size was changed to porous silica particles with a primary particle size of 0.02 / im and an average particle size of 2.7 m.
  • the added amounts were 0.30% by weight and 0.30% by weight, respectively.
  • Film formation was carried out in the same manner except that the amount of tetrabutyl phosphonium dicarboxybenzenesulfonate added was changed to 9 mMol 1%.
  • Table 6 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.
  • the added lubricant was a porous silica particle having a pore volume of 1.2 m 1 Zg, a primary particle size of 0.05 and an average particle size of 0.4 m, and a pore volume of 0.9 ml / g, a primary volume of 0.9%.
  • the particle size was changed to porous particles having a particle size of 0.05 / m and an average particle size of 1. ⁇ m.
  • the added amounts were 0.40% by weight and 0.40% by weight, and 3, 5 — Film formation was performed in the same manner except that the amount of tetrabutylphosphonium dicarboxybenzenesulfonate added was changed to 9 mM 1%.
  • Table 7 shows the physical properties and evaluation results of the biaxially oriented film.

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Description

コンデンサ用複合膜、 その製造方法およびそのためのべ一スフィルム
発明の詳細な説明
発明の属する技術分野
本発明は、 コンデンサ用複合膜、 その製造方法およびそれらのために使用する 明
ベースフィルムに関する。 さらに詳しくは、 ポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レン 田
ジカルボキシレートを主たるポリマ一成分として形成された二軸配向フィルムを ベースフィルムとし、 その表面に導電性金属薄膜層を形成させたコンデンサ用複 合膜、 その複合膜の製造方法および、 その複合膜に使用されるべ一スフイルムに 関する。
従来の技術
ポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレ一トを主たるポリマー成分 とする二軸配向フィルムは、 その優れた機械的性質、 熱的性質および耐熱性を有 することから、 コンデンサ用ベースフィルム (誘電材) として使用され、 その生 産量も増大しつつある。
ところで、 近年、 電気あるいは電子回路の小型ィヒ要求に伴って、 コンデンサの 小型化および大容量化が求められている。 そのためベースとなる誘電材のフィル ムは、 厚みを薄くすることが要求されている。 フィルムコンデンサにおいて、 誘 電材であるフィルムの薄膜化が図られる理由は、 コンデンサの静電容量が (a ) 誘電材の誘電率および電極面積に比例すること、 (b ) フィルム厚みに反比例す ること、 言い換えると誘電材の単位体積当りの静電容量はフィルム厚さの 2乗に 反比例し、 かつ誘電率に比例することから、 同じ誘電率の誘電材を使用してコン デンサの小型化または大容量化を図ろうとすれば、 フィルム厚みを薄くすること が不可欠となるからである。
このように、 フィルムを薄くすることの効果は明らかであるものの、 従来の二 軸配向フィルムの厚みを単に薄くするだけでは新たな問題、 例えばフィルムの薄 膜化に伴い、 フィルムに電極を蒸着する際や、 スリット、 素子巻き等の工程にお ける作業性が悪くなる、 という問題が生じる。
この作業性は主としてフィルムの滑り性に係わるものである。 この滑り性を改 良する方法としては、 フィルム表面に微小な凹凸を与える方法が知られ、 かつ用 いられている。 この方法として、 不活性無機微粒子をフィルムの原料であるポリ エステルの重合時、 または重合後に添加したり (外部粒子添加方式) 、 あるいは ポリエステルの重合時に使用する触媒等の一部または全部を反応工程でポリマ一 中に析出させる (内部粒子析出方式) 技術が知られている。
しかし、 極薄フィルムの製造方法において、 中厚のフィルムを製造する場合と 同じ濃度の不活性無機粒子を含有するポリマーを用いると、 極薄フィルムの単位 面積当りの不活性無機微粒子の数が減少し、 フィルム表面における微粒子の間隔 が広がり、 その結果、 フィルム表面が平坦ィヒし、 滑り性が低下する。 また、 極薄 フィルムは剛性が小さく、 フィルム同士が容易に密着することも、 滑り性を低下 させる要因となっている。 従って、 薄膜ィ匕に伴う滑り性の低下を補うためには、 フィルム厚みを薄くすればするほど、 含有させる不活性無機微粒子の濃度を高め るか、 あるいは粒径を大きくする必要があった。
また不活性無機微粒子を含有するポリマーを溶融押出しする際、 ドラフト比を 高くする場合や、 さらに延伸の際に、 不活性無機微粒子とポリマ一との親和性が 乏しいことに起因して、 フィルム中にボイドが該不活性無機微粒子の周りに発生 しゃすく、 かっこの頻度も多くなる。 このため、 得られたフィルムの機械的性質 (例えば破断強度、 破断伸度) や電気的性質 (例えば絶縁欠陥) が低下するばか りでなく、 フィルムを製造する際にも破断が発生しやすくなり、 生産性の低下、 製造条件の安定性に欠ける、 という問題が生じることになる。
ボイドの発生が抑制されたフィルムとして、 特開平 1一 2 6 6 1 4 5 (特公平 7 - 4 7 6 4 5 ) には、 フィルムを構成する熱可塑性重合体中に、 空隙率が 5 0 〜 9 5 %でありかつ平均粒径が 0 . 0 5〜 5 / mである多孔質不活性無機粒子を 0 . 0 1〜3重量%、 および平均粒径がフィルムの厚みより大きくかつ 0 . 2〜 4 である球状シリカ粒子を 0 . 0 0 5〜1重量%含有せしめて、 作業性 ンドリング性) に優れ、 かつ製膜性 (非破断性) を改善した厚みが 4 μ πΐ以下の 薄い熱可塑性フィルムが開示されている。
しかし、 前記フィルムとしてポリエチレン一 2 , 6—ナフ夕レンジカルボキシ レートフィルムの場合、 本発明者らの研究によれば、 該フィルムは機械的性質の 低下がなく、 耐熱性、 電気絶縁性に優れ、 ボイドが少ない等の利点を有するもの の、 未だ製膜時の破断は多く、 フィルム生産性が損われるという問題のあること が明らかになった。
ボリエチレン— 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレートフィルムは、 一般にポ リエチレンテレフ夕レートフィルムに比して耐引裂き性に劣る特性を有するが、 この特性が製膜時の破断トラブルを多くする要因になっている。 このため、 ボリ エチレンテレフ夕レートフィルムの製造では問題にならなかった要因が、 ポリエ チレン一 2 , 6—ナフ夕レンジカルボキシレートフィルムの製造では破断の原因 になることがある。
一方、 平均粒径が異なる 2つのタイプの多孔質シリ力粒子を特定割合配合した ポリエチレン— 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレートフィルムが特開平 7— 5
7 9 6 4号公報に記載されている。 しかしこのフィルムも製膜時の破断が多く生 産性が低いという問題を含んでいる。
また、 前記ポリエチレン一 2 , 6—ナフタレンジカルボキシレートフィルムは いずれも、 表面の突起によりフィルムを重ねたときに生じる空気層が厚く、 絶縁 特性およびスペースファクタが十分と云えないこと、 このため、 優れた作業性と スペースファクタおよび絶縁特性の両立が依然として解決課題として残っている ことが明らかになった。
さらにフィルムコンデンサの製造において、 誘電体であるフィルムの薄膜化に 伴う生産性と、 薄膜ィヒフィルムのコンデンサへの加工工程での作業性 (フィルム への電極としての金属蒸着、 スリット、 素子巻等) の悪化を回避するために、 特 開平 1 0— 2 9 4 2 3 7号公報ではポリエチレン一 2, 6—ナフタレートフィル ム中に滑剤として異なった 2つのタイプの不活性微粒子を添加することが提案さ れている。 しかしな力 ら、 このフィルムにおいてフィルムの薄膜化とコンデンサの加工ェ 程での作業性は改善されたものの、 このフィルムはその中に含まれる添加物 (特 に滑剤)に起因した絶縁特性不良が存在するためコンデンサ用フィルムとしては、 なお不満足なものであった。
発明が解決しょうとする課題
本発明の第 1の目的は、 優れた物理的特性および電気的特性を有する高品質の フィルムコンデンサの誘導体として使用される極薄のポリエチレン— 2 , 6—ナ フタレンジカルボキシレートよりなる二軸配向フィルムを提供することにある。 本発明の第 2の目的は、 極薄の二軸配向フィルムであっても、 フィルムコンデ ンサの加工性およびフィルムコンデンサの電気的特性を発現するに適した、 高度 な表面特性を有する二軸配向フィルムを提供することにある。
本発明の第 3の目的は、フィルムコンデンサの加工工程、 (金属蒸着、素子巻、 切断およびメタリコンなど) においてその作業性に優れ、 かつこれらの工程にお いて十分な耐熱性および機械的強度を有する二軸配向フィルムを提供することに ある。
本発明の他の目的は、 電気的特性、 ことに絶縁破壊電圧特性に優れたフィルム コンデンサ用複合膜および絶縁欠陥数が可及的に小さいフィルムコンデンサ複合 膜を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、 小型で高容量のフィルムコンデンサを提供するこ とにある。
課題を解決するための手段
本発明者らの研究によれば、 前記本発明の目的は、 下記 (1 ) 〜 (IV) の発明 によって達成されることが見出された。
( I ) ポリエチレン一 2 , 6—ナフ夕レンジカルボキシレートを主たるポリマー 成分として形成されたニ軸配向フィルムの表面に導電性金属薄膜を有するフィル ムコンデンサ用複合膜であって、 該ニ軸配向フィルムは、 その表面における平均 径が 6 0 m以上のフライスペックの個数は 2 0個 Zm2以下であり、 かつ該複 合膜は、 絶縁破壊電圧が 2 0 0 V/^ mを満足しない個所 (絶縁欠陥) が 2 0個 Zm2以下' サ用複合膜。
(Π) ポリエチレン— 2, 6—ナフタレンジカルボキシレートを主たるポリマー 成分として形成された二軸配向フィルムの表面に導電性金属を蒸着させ、 得られ た導電性金属薄膜層を表面に有する複合膜を複数枚積層させることによりフィル ムコンデンサ部材を製造する方法において、 該ニ軸配向フィルムとして、 下記要 件 (1) 〜 (3)
(1) 表面における中心線平均表面粗さ (Ra) tt40〜80 nm、
(2) 表面における平均径が 60 xm以上のフライスペックの個数は 20個ノ m 2以下および
(3) 200°Cで 10分間熱処理した後の縦方向 (MD) と横方向 (TD) の熱 収縮率の比 (MD/TD) が 0. 39〜0. 82を満足するフィルムを使用する ことを特徴とするフィルムコンデンサ部材の製造方法。
(Π) ポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレートを主たるポリマー 成分として形成された二軸配向フィルムの表面に導電性金属薄膜を有する複合膜 を複数枚積層させた積層複合体を、構成部材とするフィルムコンデンサであつて、 該ニ軸配向フィルムは、 その表面における平均径が 60 m以上のフライスぺッ クの個数は 20個 Zm2以下であり、 かつフィルムコンデンサは、 絶縁破壊電圧 が 20 OVZ imを満足しない割合が 10%以下であることを特徴とするフィル ムコンデンサ。
(IV) ポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレ一トを主たるポリマ一 成分として形成された二軸配向フィルムであって、 該フィルムは下記要件 (1) 〜 (3)
(1) 表面における中心線平均表面粗さ (Ra) は 40〜80 nm、
(2) 表面における平均径が 60 以上のフライスペックの個数は 20個 Zm 2以下および
(3) 200°Cで 10分間熱処理した後の縦方向 (MD) と横方向 (TD) の熱 収縮率の比 (MDZTD) が 0. 39〜0. 82を満足することを特徴とするコ ンデンサ用ポリエステルフィルム。 以下本発明についてさらに詳細に説明する。
まず、 本発明のフィルムコンデンサ用複合膜およびその製造方法において使用 される、 誘電体としての極薄の二軸配向フィルムについて説明する。
この二軸配向フィルムを本発明において "ベ一スフイルム" と略称することが ある。 このべ一スフイルムは、 ポリエチレン一 2 , 6—ナフ夕レンジカルボキシ レートを主たるポリマ一成分として形成されたものである。
このポリエチレン一 2, 6—ナフタレンジカルポキシレートは、 主たるジカル ボン酸成分が 2, 6 —ナフ夕レンジカルボン酸であり、 主たるグリコール成分が エチレングリコールであるポリエステルである。 ここで、 「主たる」 とは、 ポリ エステルを構成する全繰返し単位の 9 O m o 1 %以上、 好ましくは 9 5 m o l % 以上がェチレン— 2 , 6 —ナフ夕レンジ力ルポキシレート単位あることを意味す る。
本発明におけるポリエチレン— 2 , 6—ナフ夕レンジカルボキシレートはコポ リエステルであることができるが、 このコポリエステルはポリエチレン— 2 , 6 —ナフ夕レンジカルボキシレート (ホモポリマ一) フィルム本来の特性を極端に 失うことがなく、 絶縁特性、 機械特性および熱寸法安定性を確保すものが好まし い。 さらに、 耐破断性、 スリット性に優れるフィルムを形成することのできるコ ポリエステルが好ましい。
コポリエステルである場合、 2 , 6—ナフタレンジカルボン酸成分およびェチ レンダリコール成分以外の共重合成分として、 分子内に 2つのエステル形成性官 能基を有する化合物を用いることができる。かかる化合物としては例えば、蓚酸、 アジピン酸、 フタル酸、 セバシン酸、 ドデカンジカルボン酸、 イソフ夕ル酸、 テ レフタル酸、 1 , 4ーシクロへキサンジカルボン酸、 4, 4 ' —ジフエ二ルジカ ルボン酸、 フエニルインダンジカルボン酸、 2, 7 —ナフ夕レンジカルボン酸、 1 , 5—ナフ夕レンジカルボン酸、 テトラリンジカルボン酸、 デカリンジカルボ ン酸、 ジフエニルエーテルジカルボン酸等のごときジカルボン酸; p—ォキシ安 息香酸、 p—ォキシエトキシ安息香酸等のごときォキシカルボン酸;あるいはプ ロピレングリコ一ル、 トリメチレングリコール、 テトラメチレングリコール、 へ キサメチレングリコール、 シクロへキサンジメチレングリコール、 ネオペンチル グリコ一ル、 ビスフエノ一ルスルホンのエチレンオキサイド付加物、 ビスフエノ ール Aのエチレンオキサイド付加物、 ジエチレングリコール、 ポリエチレンォキ シドグリコール等のごとき 2価アルコールを好ましく挙げることができる。 これらの共重合成分は 1種のみでなく 2種以上を同時に用いることができる。 また、 これらの中でさらに好ましいものは、 酸成分としてはイソフ夕ル酸、 テレ フ夕ル酸、 4 , 4 ' ージフエニルジカルボン酸、 2, 7—ナフ夕レンジカルボン 酸、 p—ォキシ安息香酸、 グリコール成分としてはトリメチレングリコール、 へ キサメチレングリコール、 ネオペンチルグリコ一ル、 ビスフエノールスルホンの エチレンオキサイド付加物である。
また、 ポリエチレン一 2, 6 _ナフ夕レンジカルボキシレートは、 例えば安息 香酸、 メトキシポリアルキレングリコールなどの一官能性化合物によって末端の 水酸基および,または力ルポキシル基の一部または全部を封鎖したものであって もよく、 あるいは例えば極く少量のグリセリン、 ペン夕エリスリ 1 ^一ル等のごと き三官能以上のエステル形成性ィヒ合物を実質的に線状のポリマーが得られる範囲 内で共重合したものであってもよい。
本発明におけるポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレートは、 ま た、 他の有機高分子を小割合混合した組成物であつてもよい。
かかる他の有機高分子として、 ポリエチレンテレフ夕レート、 ポリエチレンィ ソフタレート、 ポリ卜リメチレンテレフ夕レート、 ポリエチレン一 4, 4 ' —テ トラメチレンジフエニルジカルポキシレート、 ポリエチレン一 2, 7—ナフタレ ンジカルボキシレート、 ポリトリメチレン一 2 , 6—ナフ夕レンジカルボキシレ 一卜、 ポリネオペンチレン一 2 , 6—ナフタレンジカルボキシレ一卜、 ポリ (ビ ス (4一エチレンォキシフエニル) スルホン) —2 , 6—ナフ夕レンジカルポキ シレート等を例示することができる。 これらの中で、 ポリエチレンイソフタレー ト、 ポリ卜リメチレンテレフ夕レー卜、 ポリトリメチレン一 2, 6—ナフ夕レン ジカルボキシレート、 ポリ (ビス (4—エチレンォキシフエニル) スルホン) 一 2 , 6—ナフタレンジカルボキシレ一卜が好ましい。 これらの有機高分子は 1種のみならず 2種以上であってもよい。
有機高分子を混合する場合、 その量は、 混合した組成物当り 10重量%以下好 ましくは 5重量%以下であるのが好ましい。 この組成物はポリエチレン— 2, 6 一ナフタレンジカルボキシレートのホモポリマ一と他の有機高分子からなる組成 物であってもよく、 またポリエチレン一 2, 6—ナフタレンジカルボキシレート のコポリマーと他の有機高分子からなる組成物であってよい。
本発明者らの研究によれば、 ポリエチレン一 2, 6—ナフタレンジカルボキシ レートを溶融して押出しフィルムを形成させる場合、 そのフィルムの交流体積抵 抗率の値が製膜工程のフィルムの破断や生産性に影響し、 またコンデンサの絶縁 特性にも影響することが分かつた。
すなわち、 フィルムの 300°Cの温度における交流体積抵抗率 (Z) が 5 X 1 07Ω cm以上 1 X 109Ω cm以下であるフィルムが好ましいことが分かった。 この交流体積抵抗率の値が 5 X 107 Ω c m未満であると、 70 °C以上の比較的 高温域でコンデンサの絶縁特性が低下し、 誘電正接が大きくなり、 コンデンサ特 性が悪化する。 一方、 1 X 109Qcmを超えると、 製膜条件によっては、 フィ ルムの製膜時の破断が頻繁に発生し、 安定な生産を維持し得る製膜条件の範囲が 狭くなる。
この範囲の交流体積抵抗率を有するフィルムを得る方法は特に特定されないが、 エステル形成性官能基を有するスルホン酸 4級ホスホニゥム塩をポリマー主鎖中 に共重合させる方法が好ましい。このものはポリマー鎖中に全繰返し単位当り 0. lmmo 1 %以上 1 Ommo 1 %以下含有させること力好ましい。 さらに、 エス テル形成性官能基を有するスルホン酸 4級ホスホニゥム塩は下記式で表されるィ匕 合物であることが好ましい。
X,-A-X2
I
(S〇3 · P-Rx, — R2、 一 R3、 _R4) n
(ここで、 Aは(n + 2 )価の炭素数 2〜 18の脂肪族基または芳香族基であり、 および X2は、 同一もしくは異なり、 水素原子またはエステル形成性官能基で あり、 nは 1または 2であり、 そして、 R2、 R3、 および R4は、 同一もし くは異なり、 炭素数 1〜 1 8のアルキル基、 ベンジル基または炭素数 6〜 1 2の ァリール基である。 ただし、 ェおよび X 2が同時に水素であることはない。 ) 上記スルホン酸 4級ホスホニゥム塩の好ましい具体例としては、 3, 5—ジカ ルポキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジカルボキ シベンゼンスルホン酸ェチルトリブチルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジカルボキシ ベンゼンスルホン酸べンジルトリブチルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジカルボキシ ベンゼンスルホン酸フエニルトリブチルホスホニゥム塩、 3, 5—ジカルボキシ ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニゥム塩、 3, 5—ジカルボキシベン ゼンスルホン酸ェチルトリフエニルホスホニゥム塩、 3, 5—ジカルボキシベン ゼンスルホン酸ブチルトリフエニルホスホニゥム塩、 3, 5—ジカルボキシベン ゼンスルホン酸べンジルトリフエニルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジカルボメトキ シベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジカルボメトキシ ベンゼンスルホン酸ェチルトリブチルホスホニゥム塩、 3, 5—ジカルボメトキ シベンゼンスルホン酸べンジルトリブチルホスホニゥム塩、 3, 5—ジカルボメ トキシベンゼンスルホン酸フエニルトリブチルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジカル ボメトキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジカル ボメトキシベンゼンスルホン酸ェチルトリフエニルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジ カルボメトキシベンゼンスルホン酸ブチルトリフエニルホスホニゥム塩、 3 , 5 —ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸べンジルトリフエニルホスホニゥム塩、 3—カルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニゥム塩、 3—カルボキ シベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニゥム塩、 3—カルボメトキシベン ゼンスルホン酸テトラブチルホスホニゥム塩、 3—カルボメトキシベンゼンスル ホン酸テトラフェニルホスホニゥム塩、 3 , 5—ジ ( 3—ヒドロキシエトキシカ ルポニル) ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニゥム塩、 3, 5—ジ ( 3— ヒドロキシエトキシカルボニル) ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニゥ ム塩、 3 — (i3—ヒドロキシエトキシカルボニル) ベンゼンスルホン酸テトラブ チルホスホニゥム塩、 3 - ( 3—ヒドロキシエトキシカルボニル) ベンゼンスル ホン酸テトラフェニルホスホニゥム塩、 4—ヒド' ン酸テトラブチルホスホニゥム塩、 ビスフエノール A— 3 , 3 ' ージ (スルホン 酸テトラブチルホスホニゥム塩) 、 2 , 6—ジカルボキシナフ夕レン— 4ースル ホン酸テトラブチルホスホニゥム塩、 aーテトラブチルホスホニゥムスルホコハ ク酸等を挙げることができる。 上記スルホン酸 4級ホスホニゥム塩は 1種のみを 単独で用いても 2種以上併用してもよい。
このようなスルホン酸 4級ホスホニゥム塩は、 一般に、 対応するスルホン酸と ホスフィン類とのそれ自体公知の反応、 または対応するスルホン酸金属塩と 4級 ホスホニゥムハライド類とのそれ自体公知の反応によって容易に製造することが できる。
本発明における二軸配向フィルムは、 ポリエステル中に上記のごときスルホン 酸 4級ホスホニゥム塩を、 ポリエステルを構成する全繰返し単位に対し、 0 . 1 mm o 1 %以上 1 O mm o 1 %以下、 さらには 0 . 2 mm o 1 %以上 1 0 mm o 1 %以下で含有すること力 s好ましい。 0 . l mm o 1 %未満では 3 0 0 °Cにおけ る交流体積抵抗率の値を 1 0 9 Ω c m以下にできない。 一方 1 0 mm o 1 %を超 えると、 高温域 (7 0 °C以上) での絶縁特性の低下や誘電正接の増加が生ずるこ とがある。
本発明において、 フィルムにスルホン酸 4級ホスホニゥム塩を含有させる方法 としては、 任意の方法をとることができる。 例えば、 ポリエステル (P E N) の 重合時に該 4級ホスホニゥム塩化合物を添加し共重合する方法、 フィルム製膜前 に該 4級ホスホニゥム塩化合物をポリエステルに添加する方法、 該 4級ホスホニ ゥム塩化合物を高濃度含むポリマ一組成物 (マスターチップ) を作成し、 主原料 のポリエステルを溶融する前に所定量混合する方法など力 S挙げられる。 いずれの 方法によってもスルホン酸 4級ホスホニゥム塩を最終的にポリエステル(P E N) に所定量含有させれば、 効果は発現する。
ポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルポキシレートの製造法は、 それ自体 一般に知られたポリエステルの製造方法によって実施できる。 例えば、 ポリェチ レン一 2 , 6—ナフ夕レンジカルボキシレートは、 2 , 6—ナフタレンジカルボ ン酸とエチレングリコールを反応 (エステル化反応) させ、 あるいは 2 , 6—ナ フタレンジカルボン酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールをエステル 交換触媒の存在下反応 (エステル交換反応) させ、 続いて反応生成物を重合触媒 の存在下で所望の分子量まで重合させて製造することができる。 前記エステル交 換触媒としては、 公知のエステル交換触媒、 例えばナトリウム、 カリウム、 マグ ネシゥム、 カルシウム、 亜鉛、 ストロンチウム、 チタン、 ジルコニウム、 マンガ ン、 またはコバルトを含む化合物の 1種または 2種以上を用いることができる。 また、 重合触媒としては、 三酸化アンチモン、 五酸化アンチモンのようなアンチ モン化合物;二酸化ゲルマニウムで代表されるようなゲルマニウム化合物;テト ラエチルチタネート、 テトラプロピルチタネート、 テトラフエ二ルチ夕ネートま たはこれらの部分加水分解物、 蓚酸チタ二ルアンモニゥム、 蓚酸チタ二ルカリウ ム、 チタントリスァセチルァセトネ一トのようなチタン化合物を好ましく挙げる ことができる。 触媒の使用量は従来から知られている量範囲から選ぶことができ る。
エステル交換反応を経由して重合を行う場合は、 重合反応前にエステル交換触 媒を失活させる目的で、 トリメチルホスフェート、 トリェチルホスフェート、 ト リ一 n—ブチルホスフエ一ト、正リン酸等のリン化合物を添加するのが好ましい。 リン元素としてのポリエチレン一 2, 6一ナフ夕レンジカルボキシレート中の含 有量は 20〜100 ppmであること力 ポリエステルの熱安定性の点から好ま しい。
なお、 ポリエチレン— 2, 6—ナフ夕レンジカルポキシレートは溶融重合後こ れをチップ化し、 加熱減圧下または窒素などの不活性気流中において固相重合す ることもできる。
ポリエステルの固有粘度 (オルソクロロフエノール、 25°C) は 0. 40d l Zg以上であることが好ましく、 0. 40d lZg以上 0. 90d lZg以下で あることがさらに好ましく、 0. 43 1 8以上0. 80d lZg以下である ことが特に好ましい。 最も好ましい固有粘度は 0. 45d lZg以上 0. 70d lZg以下である。 固有粘度が 0. 40d lZg未満では、 工程中でのフィルム 破断が多発することがある。 一方、 固有粘度が 0. 90d lZgより高いと、 ポ リエステルの溶融粘度が高いため溶融押出しが困難になり、 重合時間が長く、 生 産性が低下し、 好ましくない。
本発明のベースフィルムは、 前述したポリエチレン— 2, 6 _ナフ夕レンジ力 ルポキシレートを主たるポリエステル成分として製膜ィヒすることにより得られる。 この製膜化の条件および手段については後に詳述する。 また製膜化に当ってはポ リエステル中に不活性粒子が配合される力、 その不活性粒子の好ましい性状につ いても後で詳述する。 次に本発明のコンデンサ用ベースフィルムとして表面特性 および物性について説明する。
本発明のベースフィルムの表面において、 その中心線平均粗さ (Ra) が 40 〜80 nmであり、 より好ましくは 45〜 80 nm、 特に好ましくは 50〜77 nmである。 ベ一スフイルム表面の中心線平均粗さ (Ra) が 40 nm未満であ るとフィルムの滑り性やエア抜け性が悪く、 フィルムをロールに巻き取ることが 非常に困難となる。 また、 中心線平均粗さ (Ra) が 80 nmを超えるようにす るには粒径の大きな粒子の添加あるいは粒子の添加量を増やす必要があるが、 フ イルムの厚みが薄く、 そのためフィルムの製膜時における破断頻度が増加し、 生 産性が著しく低下する。
さらにべ一スフイルムの表面における、 10点平均粗さ (Rz) は、 1, 00 0〜1, 800 nm、 より好ましくは 1, 100〜1, 700 nm、 特に好まし くは 1, 200〜1, 700 nmであるのが有利である。
10点平均粗さ (Rz) が 1, O O Onmより低いと、 フィルムの滑り性ゃェ ァ抜け性力悪くなり、 フィルムを均質にロールに卷き取ることが困難となる。 一 方 10点平均粗さ (Rz) が 1, 800 nmを超えるようにするには粒径の大き な粒子の添加あるいは粒子の添加量を増やす必要があるが、 フィルムの厚みが薄 く、 そのためフィルムの製膜時における破断頻度が増加し、 生産性が著しく低下 する。
本発明のベースフィルムは、 その表面における一定の大きさのフライスペック の数が少ないことが要求される。
すなわち、 フィルム表面において、 平均径が 60 mを超えるフライスペック の個数は 2 0個 Zm2以下であり、 より好ましくは 1 5個 Zm2以下、 特に好まし くは 1 0個 Zm2以下である。 ここで、 フライスペックとはポリマー中に含まれ る添加剤 (滑剤等) や異物を核にして発生し、 核とその周辺にできるフィルムを 形成するポリマーの膜厚みが局所的に薄くなつた部分 (ボイド) から構成される ものである。 このフライスペックが大きいと膜厚みの薄い範囲が広がるため、 製 膜時や適当な巾へのスリット時、 コンデンザの加工工程等で急激な張力変動や急 激な加熱があった場合に応力集中により膜の破れが発生し、絶縁性能が低下する。 また、 膜の破れが起こらなかった場合でも、 膜厚みが薄いため、 絶縁性能が低下 する傾向にある。また、絶縁性能を著しく低下させるフライスペックは平均径(長 径と短径の平均) が 6 0 rnを超えるものであり、 かつその存在する頻度が 2 0 個 Zm2を超えるとコンデンサの誘電体としての絶縁性能が不足する。
サイズの大きなフライスペック数を上記範囲にするには、 ポリマ一中の粗大粒 子の数を可及的に減少するのが肝要である。 そのため製膜時のフィルタ一として 線径 1 5 / m以下のステンレス鋼細線よりなる平均目開き 1 0〜3 0 好ま しくは 1 5〜2 5 x mの不織布型フィル夕一を用いてポリマ一をろ過することが 好ましい。 フィル夕一の目開きが 3 0 imを超えると溶融ポリマー中の粗大粒子 を減少させる効果がなく、 一方目開きが 1 0 z m未満ではフィル夕一の目詰まり が発生しゃすく工業上実用化が困難である。 フィルタ一としては他に網状構造物 や焼結金属等を用いたものもあるが、 不織布型のフィルターと比べると寿命が短 い、 ろ過効率がやや劣る等の問題がある。 さらに、 より効果的にサイズの大きな フライスペック数を上記範囲に制御するには、 滑剤自体をあらかじめ所定の目開 きのフィル夕一でろ過した後にポリマー内に添加することが ^/子ましい。
かくして、 本発明のベースフィルム中の粗大粒子の数は、 少ないことが望まし い。 具体的には、 最大径が 3 5 / mを超える粗大粒子は、 フィルム l m2当り、 1 0個以下、 好ましくは 8個以下が有利であり、 特に 5個以下であるのが望まし い。
この最大径が 3 5 mを超える粗大粒子の数は、 後述するようにフィルム面を 万能投影機を用レ ^て観察して測定される。 本発明のベースフィルムは、 200°Cで 10分間処理した後の縦方向 (MD) と横方向 (TD) の熱収縮率の比 (MDZTD) が一定の範囲を有していること が望ましい。
すなわち、 縦方向 (MD) と横方向 (TD) の熱収縮率の比 (MDZTD) が 0. 39〜0. 82であり、 より好ましくは 0. 41〜0. 80、 特に好ましく は 0. 42〜 0. 78である。 200 °Cで 10分間処理した後の縦方向と横方向 の熱収縮率の比が上記範囲から外れた場合、 コンデンサの加工工程において蒸着 時の熱負けの発生や蒸着後のフィルムにシヮが入りやすくなる等の問題が発生す るため好ましくない。 なお、 加工適性の点から 200°Cで 10分間処理された後 の縦方向 (MD) の熱収縮率は 0. 9〜3%好ましくは 1. 0〜2. 8%、 横方 向 (TD) の熱収縮率は 2. 0〜5. 0%好ましくは 2. 2〜4. 8%であるこ とが望ましい。
本発明のベースフィルムの厚みは 0. 5〜7. 0 mであることが好ましく、 より好ましくは 0. 6〜6. 0 m、特に好ましくは 0. 7〜5. 5 mである。 フィルムの厚みが 0. 5 m未満ではフィルム力極めて薄くなるため、 製膜での 破断が多発し製膜が困難である。 また、 フィルムの厚みが 7. 0//mを超えると コンデンサ用フィルムとしては電気特性が不満足なものとなる。
ベースフィルムの厚さは、 可能な限り均一であることが望ましい。 厚みのバラ ツキはフィルム厚みに対して 25%以下であれば許容される。 厚みのバラツキは フィルム厚みに対して 20%以下が好ましく、 15%以下力 S特に好ましい。 フィ ルム厚みに対する厚みのバラツキが 25%を超えるとコンデンサの誘電体用べ一 スフイルムとして幾重にも積層して使用した場合、 厚みのバラツキによりコンデ ンサとしての性能のバラツキの原因となるため好ましくない。
フィルムの厚さおよび厚みのバラツキは後述する方法および定義に従って求め られる。
本発明のベ一スフイルムは密度が 1. 338〜1. 361 gZcm3であるこ とが好ましい。 さらに好ましくは 1. 340〜1. 358 gZcm3、 特に好ま しくは 1. 343〜1. 356 gZcm3である。 密度が 1. S S SgZcm3未 満であるとコンデンサ性能のバラツキの原因となり、 加工歩留りの低下を引き起 こす原因となるため好ましくない。 また、 1 . 3 6 1 g Z c m3を超えると結晶 性が高くなり過ぎてフィルムの靭性が失われるためフィルム搬送時の破断頻度が 増加するようになる。
次に本発明のベースフィルムの製膜方法について説明する。
本発明のベ一スフイルムは、 ポリエチレン一 2, 6 —ナフタレンジカルボキシ レー卜を主たるポリマー成分とする二軸配向フィルムである。 この二軸配向フィ ルムは通常の方法、 例えば、 該ポリマーを融点以上で溶融させダイスリットから 冷却されたキャスティングドラム上に押出して密着冷却固化させ、 ポリエチレン - 2 , 6—ナフ夕レンジカルボキシレートを主たるポリマー成分とする未延伸フ イルムを得る。 この未延伸フィルムを縦および横方向に二軸延伸した後、 熱固定 し、 必要に応じて縦方向および Zまたは横方向に弛緩処理することで製造するこ とができる。 フィルムの延伸は公知のロール式縦延伸機、 赤外線加熱縦延伸機、 テン夕一クリップ式横延伸機、 これらの延伸を複数段階にわけて行う多段式延伸 機、 チューブラ延伸機、 オーブン式縦延伸機、 同時二軸テン夕一延伸機などを用 いて行うことができる力特に限定されるものではない。
次にさらに詳しく本発明のベースフィルムの製造方法について述べるが必ずし もこれに限定されるものではない。 前述したようにして得られた未延伸フィルム を 1 2 0〜1 8 0 ° (:、 より好ましくは 1 2 5〜: L 7 0 °C、 特に好ましくは 1 3 0 〜 1 6 0 °Cで縦方向にロール式縦延伸機で 3 . 0〜4. 5倍、より好ましくは 3 . 3〜4. 0倍延伸する。 赤外線加熱式縦延伸機を用いてもよいが、 特に薄いフィ ルムを延伸する場合にはフィルム全体を均一に加熱するのに有利なためロール式 縦延伸機の方が好ましい。 縦延伸で無理なく延伸するためには延伸を複数回に分 けて多段延伸することが好ましい。 縦延伸後さらにステンター内で 1 2 0〜1 8 0 °C、 より好ましくは 1 2 5〜1 7 0 °C、 特に好ましくは 1 3 0〜1 6 0 °Cで横 方向に 3 . 0〜4. 5倍、 より好ましくは 3 . 5〜4. 3倍延伸し、 1 9 5〜2 5 0 °C, より好ましくは 2 0 5〜2 4 5 °Cで 0 . 3〜 5 0秒間熱処理を行い、 そ の後、 縦方向および Zまたは横方向に弛緩率 0 . 5〜: L 5 %の範囲で熱弛緩処理 を行うことにより所望のベースフィルムを得ることができる。 なお、 横方向の延 伸を複数段階に分割する多段延伸を用いてもよい。
本発明のベースフィルムは、 前記表面特性を有しかつ物理特性を発現させるた めに、 不活性粒子がポリマー中に添加される。 そのために添加される不活性粒子 は、 2つの異なる形状の粒子を組合せであること力 S望ましレ^また不活性粒子は、 その添加量も表面特性に影響を与える。
本発明者らの研究によれば、 ポリマ一中に添加される不活性粒子の形状、 種類 および配合割合は、 下記に説明する、 粒子配合態様 (P— 1) 〜 (P— 4) のい ずれかから選択されることが有利であることが見出された。
(1) 粒子配合態様 (P - 1 )
この態様( P— 1 )は平均粒径が 0. 5〜 3. 0 L mである球状シリ力粒子 (A) を 0. 03〜1. 5重量%、 および平均粒径が 0. 01〜1. 5 /zmである球状 シリカ粒子(B)を 0. 05〜 2重量%を組合せて配合する組成である。さらに、 フィルムを安定して製造するために、 目的とするフィルム厚みよりも球状シリカ 粒子の平均粒径を小さくすることが必要であり、 平均粒径をフィルム厚みの 9 0%以下にすることがより好ましく、 平均粒径をフィルム厚みの 80%以下にす ること力特に好ましい。 なお、 球状シリカ粒子 (A) の平均粒径はより好ましく は 0. 7〜2. 5 mであり、 0. 9〜2. 0 mであることが特に好ましい。 また、 球状シリカ粒子 (A) の添加量はより好ましくは 0. 06〜1. 2重量% であり、 0. 1〜0. 8重量%であることが特に好ましい。
また、 球状シリカ粒子 (B) の平均粒径はより好ましくは 0. 05〜1. 2 mであり、 0. 1〜1. 0 mであることが特に好ましい。 また、 球状シリカ粒 子(B) の添加量はより好ましくは 0. 08〜1. 5重量%であり、 0. 1〜1. 0重量%であることが特に好ましい。
球状シリカ粒子 (A) は、 球状シリカ粒子 (B) よりも平均粒径が大きいもの が使用され、 好ましくは平均粒径が 0. 1 m以上大きいものが使用される。 ここでいう球状シリカ粒子としては、 粒径比 (長径 短径) 力 . 0〜1. 2 の球状シリ力粒子であることが好ましく、 製膜性、 ハンドリング性および絶縁性 の観点から真球状のシリカ粒子であることが特に好ましい。
(2) 粒子配合態様 (P - 2)
この態様 (P— 2) は、 下記の多孔質シリカ粒子 (A) あるいはこの粒子 (A) と下記球状シリカ (B) との組合せである。
多孔質シリカ粒子 (A) は平均粒径が 0. 001〜0. 1 xmの一次粒子の凝 集体から構成されることが好ましい。 多孔質シリカ粒子 (A) はポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレートに対して高い親和性を示すが、 凝集体か らなるために粗大粒子が存在することが多く、 この粗大粒子がフィルム中に含ま れるとコンデンサ用ポリエステルフィルムの性能低下を引き起こす原因となる。 一次粒子の平均粒径が 0. 001 ^ m未満では粒子表面積が大きくなるため粒子 同士が凝集しやすくなり、粗大な凝集体を生成するようになるため好ましくない。 また、 一次粒子の平均粒径が 0. 1 mを超えると粒子の多孔質性が失われるよ うになり、 ポリエチレン一 2, 6 _ナフ夕レンジカルボキシレートに対する親和 性が失われ、 滑剤周辺にボイドが発生しやすくなり、 絶縁特性が悪化するため好 ましくない。 フィルムの滑り性、 エア抜け性の点から多孔質シリカ粒子 (A) の 平均粒径は 0. 5〜 5 zmであることが好ましく、 0. 7〜4. であるこ とがより好ましく、 1. 0〜3. 0 /imであること力 S特に好ましい。 また、 多孔 質シリカ粒子 (A) の添加量は 0. 05〜2重量%であることが好ましく、 さら に好ましくは 0. 07〜1. 8重量%、 特に好ましくは 0. 1〜1. 5重量%で ある。
多孔質シリカ (A) 粒子の細孔容積は 0. 5〜2. OmlZgであることが好 ましく、 0. 6〜1. 8m 1 Zgであることがさらに好ましい。 細孔容積が 0. 5mlZg未満では、 多孔質性に乏しくポリエチレン— 2, 6 _ナフ夕レンジ力 ルポキシレートに対する親和性が失われるため好ましくない。 また、 細孔容積が 2. OmlZgを超えると凝集が起りやすくなり粒径の調整が困難になるため好 この態様 (P— 2) では、 前記多孔質シリカ粒子 (A) が使用されるが、 フィ ルム製造における押出し工程や回収工程での多孔質シリカ粒子 (A) の解碎によ る粒径低下に伴うフィルムの滑り性悪ィヒを抑制する目的で球状シリ力粒子 (B) が併用して添加することができる。
添加される球状シリカ粒子 (B) は平均粒径が 0. 05〜1. であるこ と力好ましく、 フィルムを安定して製造するために、 フィルム厚みよりも平均粒 径を小さくすることが必要である。 さらに、 平均粒径がフィルム厚みの 90%以 下であることが好ましく、フィルム厚みの 80 %以下であることが特に好ましい。 また、 球状シリカ粒子 (B) の添加量はフィルムの滑り性、 巻取り性、 コンデン ザの製造工程での取扱い性の点から 0. 01〜1重量%であることが好ましく、 0. 03-0. 9重量%であることがより好ましい。さらに、球状シリカ粒子(B) は粒径比 (長径 Z短径) 力 U. 0〜1. 2であることが好ましい。
この態様 (P— 2) は、 多孔質シリカ粒子 (A) と、 球状シリカ粒子 (B) の 組合せが特に好ましい。
(3) 粒子配合態様 (P-3)
この態様 (P-3) は、 下記炭酸カルシウム粒子 (A) あるいはこの粒子 (A) と下記板状ケィ酸アルミニウム粒子 (B) との組合せである。
炭酸カルシウム粒子 (A) は、 フィルムの滑り性、 エア抜け性の点から平均粒 径は 0. 2〜5 mであることが好ましく、 0. 3〜4 imであることがより好 ましく、 0. 5〜3 mであることが特に好ましい。また炭酸カルシウム粒子(A) の添加量は 0. 03〜2重量%であること力好ましく、 さらに好ましくは 0. 0 5〜1. 5重量%、 特に好ましくは 0. 1〜1重量%である。
本発明に用いる炭酸カルシウム粒子 (A) としては、 特に限定はされないが、 天然に産出する石灰石、 チョーク (白亜) 、 および石灰石から化学的方法によつ て生成される沈降炭酸カルシウム等のカルサイト結晶、 石灰乳に高温で炭酸ガス を反応させて得られるアルゴナィト結晶、 パテライト結晶およびこれらを組合せ たものが例示される。石灰石を機械的に粉碎して得られる重質炭酸力ルシゥム(力 ルサイト結晶) も用いることができる。
この態様 (P— 3) では、 前記炭酸カルシウム粒子 (A) が使用されるが、 板 状ケィ酸アルミニウム粒子 (B) を組合せて添加することができる。 このケィ酸アルミニウム粒子 (B) は平均粒径が 0. l〜2 xmであることが 好ましく、 0. 3〜1. 7 xmであることがより好ましく、 0. 5〜1. 5 m であることが特に好ましい。 また、 添加量はフィルムの滑り性、 コンデンサの製 造工程での取扱い性の点から 0. 03〜1重量%であることが好ましく、 0. 0 6〜0. 8重量%であることがより好ましく、 0. 1〜0. 7重量%であること が特に好ましい。
板状ケィ酸アルミニウム粒子 (B) はアルミノケィ酸塩のことをいうものであ り、 特に限定はされないが、 天然に産出するカオリン鉱物からなるカオリンクレ —等が例示される。 さらに力オリンクレ一は水洗等の精製処理を施されたもので あってもよい。
この態様 (P— 3) は、 炭酸カルシウム粒子 (A) とケィ酸アルミニウム粒子 (B) の組合せが特に好ましい。
(4) 粒子配合態様 (P - 4)
この態様 (P— 4) は、 2つのタイプの多孔質シリカ粒子 (A) および (B) の組合せである。 この多孔質シリカ粒子 (A) および (B) は、 いずれも平均粒 径が 0. 01〜 0. 1 mの一次粒子の凝集体より構成される粒子である。 多孔質シリカ粒子はポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルポキシレート(P EN) に対して高い親和性を示す力 凝集体からなるために粗大粒子が存在する ことが多く、 この粗大粒子がフィルム中に含まれるとコンデンサ用ポリエステル フィルムの性能低下を引き起こす原因となる。 一次粒子の平均粒径が 0. 01 x m未満では粒子表面積が大きくなるため粒子同士が凝集しやすくなり、 粗大な凝 集体を生成するようになるため好ましくない。 また、 一次粒子の平均粒径が 0. 1 mを超えると粒子の多孔質性が失われるようになり、 PENに対する親和性 が失われ、 滑剤周辺にボイドが発生しやすくなり、 絶縁特性が悪化するため好ま この態様 (P— 4) における多孔質シリカ粒子 (A) は、 フィルムの滑り性、 エア抜け性の点からその平均粒径は 0. 1 m以上 1. 5 m以下であり、 0. 3 m以上 0. 9 m以下が特に好ましい。 この多孔質シリカ粒子 (A) は、 多 孔質シリカ粒子 (B) で形成される比較的大きい突起の間の地肌を細かく粗面化 する役割を担う。 粒子 (A) の平均粒径が 0. 1 未満では地肌を粗面化する 効果が弱く、 滑り性が確保し難い。 一方、 1. 5 zmを超えるとスペースファク 夕が過大になり、 容量不足になりやすく好ましくない。
一方多孔質シリカ粒子 (B) の平均粒径は、 0. 7 wm以上 5. 0/ m以下で あり、 1. l m以上 3. 0 m以下であること力特に好ましい。 0. 7 m未 満ではエア抜けが不足して巻き姿力 S悪く、 5; を超えると粗大粒子が増えて絶 緣欠陥が多くなり、 スペースファクタが過大になり好ましくない。 多孔質シリカ 粒子(B)は、多孔質シリカ粒子(A)よりも平均粒径が大きいものが使用され、 好ましくは平均粒径が 0. 1 m以上大きいものが使用される。
多孔質シリカ粒子の添加量は(A)および(B) ともに 0. 01重量%以上 2. 0重量%以下であり、 (A) および (B) の合計量は 0. 1重量%以上 2. 0重 量%以下、 特に好ましくは 0. 5重量%以上 1. 5重量%以下である。 添加量が 上記範囲未満では滑剤作用が発揮されず、 作業性が悪く使用できない。 一方、 添 加量が上記範囲を超えるとスペースファクタが過大になり、 好ましくない。 多孔質シリカ粒子 (A) および (B) の細孔容積はいずれも 0. 5mlZg以 上 2. Oml/g以下であり、 0. 6mlZg以上 1. 8mlZg以下であるこ とが好ましい。 細孔容積が 0. 5mlZg未満では、 多孔質性に乏しく PENに 対する親和性が失われるため好ましくない。 また、 細孔容積が 2. OmlZgを 超えると凝集が起りやすくなり、 粒径の調整が困難になるため好ましくない。 ここで「平均粒径」とは、 測定した全粒子の 50重量%の点にある粒子の「等価 球形直径」 を意味する。 「等価球形直径」 とは粒子と同じ容積を有する想像上の 球 (理想球) の直径を意味し、 粒子の電子顕微鏡写真または通常の沈降法による 測定から計算することができる。
これら多孔質シリカ粒子 (A) および (B) の添加に際しては、 長径が 35 μ mを超える粗大粒子の個数がフィルム中に 10個 Zm2以下、 より好ましくは 8 個 Zm2以下、 特に好ましくは 5個 m2以下となるようすることが望ましい。 1 0個 Zm2を超えると、 フィルム生産時の破断頻発による生産性の低下や、 コン デンサの絶縁欠陥の多発を招き、 好ましくない。
粗大粒子の個数を上記範囲にするには、 製膜時にポリマーを濾過して粗大粒子 を除去する。 その際フィル夕一として線径 1 5 At m以下のステンレス鋼細線より なる平均目開き 1 0〜3 5 mの不織布型フィル夕一を用いるのが好ましい。 前述した方法により得られた本発明のベースフィルムは、 その片面あるいは両 面に導電性金属薄膜を積層させることによって、 コンデンサ用複合膜となる。 ベ —スフイルムの表面に導電性金属薄膜を積層するには、 蒸着法およびスパッタリ ング法が望ましく、 特に蒸着法が好適である。
金属薄膜の厚みは、 0 . 0 1〜0 . 1 i mii子ましくは 0 . 0 3〜0 . 0 8 m である。 金属としてはアルミニウム、 亜鉛またはスズが挙げられるが、 とりわけ アルミニウムが好ましい。
本発明のフィルムコンデンサ用複合膜は、 そのべ一スフィルムの表面特性およ び物性が優れているので、 絶縁欠陥が極めて少ない高品質のコンデンサ部材とな る。
すなわち、 本発明の複合膜は絶縁破壊電圧が 2 0 O VZ mを満足しない個所 (絶縁欠陥)の数が 2 0個 Zm2以下、好ましくは 1 5個 Zm2以下のものとなる。 また本発明の複合膜は、 フィルムコンデンサ部材としての特性を示す C R値が 優れている。 この C R値は後述するように絶縁抵抗値と静電容量との積で表され る。 本発明の複合膜は、 C R値が 8 0 0 以上の値を有し、 好ましくは 1 , 0 0 0 以上の値を有している。 この C R値が 8 0 0 未満になると、 複合膜 の絶縁抵抗が不足し、 フィルムコンデンサ部材として不適当なものとなる。 本発明の複合膜は、 フィルムコンデンサ部材として使用される。 例えば複合膜 は、 巻回してコンデンサとして使用してもよく、 また積層して使用してもよい。 さらに積層してチップコンデンサとしても使用することができる。 いずれにして も本発明の複合膜は、 絶緣特性に優れしかも極めて薄いので小形のフィルムコン デンサの部材として利用される。
図面の簡単な説明
図 1は交流体積抵抗率を測定する装置の概略図である。 図 1中の番号は下記の意味を有する。
1 :測定サンプル
2 :下部電極
3 :上部電極
4 :加熱装置
5 :温度検出端
6 :電源
7 :読取温度計
8 :電源
9 :標準抵抗
10 :エレク卜ロンメーター
11 :保湿箱
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、 本発明は、 以下の実施例 のみに限定されるものではない。 なお、 本発明における種々の物性値および特性 の測定方法、 定義は以下の通りである。
(1) ポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレートの成分量 (主成分 モル比、 共重合成分モル比) の算出
フィルムサンプルを測定溶媒(CDC 13: CF3COOD= 1 : 1)に溶解後、 1H— NMR測定を行い、 得られた各シグナルの積分比をもって算出する。
(2) 密度
硝酸カルシウム水溶液を用いた密度勾配管で、 25 °Cでの浮沈法により測定す る。
(3) 固有粘度
0—クロ口フエノールを溶媒として用い、 25°Cで測定した値 (単位: d 1 / g) である。
(4) 表面粗さ
(4- 1) 中心線表面粗さ (Ra)
中心線表面粗さ (Ra) は J I S B 0601で定義される値である。 非接触式三次元粗さ計 (小坂研究所製、 ET— 30HK) を用いて波長 780 nmの半導体レーザー、 ビーム径 1. 6 mの光触針で測定長 (Lx) lmm、 サンプリングピッチ 2 / m、カツ卜オフ 0. 25mm,厚み方向拡大倍率 1万倍、 横方向拡大倍率 200倍、走査線数 100本(従って、 Y方向の測定長 L y = 0. 2mm) の条件にてフィルム表面の突起プロファイルを測定する。 その粗さ曲面 を Z = F (x, y) で表したとき、 次の式で得られる値 (Ra、 単位 nm) をフ ィルムの表面粗さとして定義する。
Ra=l/(LxLy) V V |f (xfy) | dxdy
0 0
(4-2) 10点平均粗さ (R z)
ピーク (HP) の高い方から 5点と谷 (Hv) の低い方から 5点をとり、 その 平均粗さを R ζとする。
D (Hpl+Hp2+Hp3+Hp4+Hp5) - (Hvl+Hv2+Hv3+Hv4+Hv5)
(5) フライスペックおよび粗大粒子の数と大きさ
(5— 1) フライスペック
フィルム表面を万能投影機を用いて、 偏光透過照明にて 50倍に拡大して測定 面積 lm2に存在するフライスペックを観察、 マ一キングする。 さらに光学顕微 鏡で各々のフライスペックを観察し、 フライスペックの核およびその周辺に発生 したボイドを含めて平均径 ( (最大径 +最小径) Z2) を求め、 60 imを超え るものの数を数えた。
(5-2) 粗大粒子
フィルム表面を万能投影機を用いて、 透過照明にて 50倍に拡大して測定面積 lm2を観察し、 フィルム中に存在する粒子のうち最大径が 35 mを超える粒 子の数を数えた。
(6) フィルム厚みおよび厚みのバラツキ
製膜したフィルムの任意の場所から縦 10 cmx横 10 cmのサンプルを縦、 横ともに 1 0 cm以上の間隔をおいて 50枚採取する。 各々のサンプルについて 幅 (cm) 、 長さ (cm) 、 重量 (g) 、 密度 (gZcm3) から厚み T (tim) を下式で算出し、 さらに 50サンプルの平均厚み T a Vを求めてフィルム厚みと する。
また、 上述の 50サンプルの中の最大厚み Tm a xと最小厚み Tm i nの差を 求め、 平均厚み T a Vに対する割合を下式で算出して厚みのバラツキとする。 厚み T ( m) = (重量 Z (幅 X長さ X密度) ) X 1 0, 00 0
平均厚み T a v C zm) = (Τ 1 +Τ 2 + · · · +T 5 0) / 5 0 厚みのバラツキ (%)
= ( (最大厚み Tma X—最小厚み Tm i η) Ζ平均厚み T a v) X 1 0 0 ( 7) 熱収縮率およびその比
20 0°Cに温度設定されたオーブンの中に無緊張状態で 1 0分間フィルムを保 持し、 縦方向 (MD) 、 横方向 (TD) 各々にっき加熱処理前後での寸法変化を 熱収縮率として下式により算出し、 これらの値をもって熱収縮率の比を求める。
熱収縮率 ( (L 0— L) ZL 0) X 1 00
L 0 :熱処理前の標点間距離
L :熱処理後の漂点間距離
熱収縮率の比 (MDZTD) = (縦方向の熱収縮率/横方向の熱収縮率) ( 8 ) 一次粒子の平均粒径および不活性微粒子の粒径比
(8 - 1) 一次粒子の平均粒径
サンプルとなる粉体の個々の粒子を散在させ、 金スパッター装置によりこの表 面に金属蒸着 J3莫を厚み 2 00〜300オングストロームで形成させ、 走査型電子 顕微鏡にて 1〜 3万倍で観察し、 日本レギユレター (株) 製ル一ゼックス 5 00 にて画像処理し、 1 00個の面積相当粒径 (D i ) を求めた。 下式で表される面 積相当径 (D i ) の数平均値を平均粒径 (D) とした。
D=(∑Di)Zn
(8 - 2) 不活性微粒子の粒径比 上記の粒径と同様な方法により、サンプルとなる粒子 100個の長径(D 1 i)、 短径 (Ds i) から長径 (D 1) 、 短径 (Ds) を各々求め、 長径 (D 1) と短 径 (D s) との比 (D lZD s) から粒径比を算出した。
n
Dl=(∑Dli)/n
Ds=(∑Dsi)Zn
(9) 微粒子の平均粒径
(9- 1) 粉体の平均粒径
島津製作所製 CP 50型セントリフユダル パーティクル サイズ アナライ サ一 (Ce n t r i f uga l P a r t i c l e S i z e An a l y s e r) を用いて測定した。 得られた遠心沈降曲線を基に算出した各粒径の粒子とその存 在量との累積曲線から、 50マスパーセント (ma s s p e r c e n t ) に相当 する粒径を読み取り、 この値を平均粒径とする。 ( 「粒度測定技術」 、 日刊工業 新聞社発行、 1975年、 p. 242- 247参照)
(9-2) フィルム中の微粒子の粒径および粒径比
試料フィルム小片を走査型電子顕微鏡用試料台に固定し、 日本電子 (株) 製ス パッ夕リング装置 (J I S— 1100型イオンスパッタリング装置) を用いてフ イルム表面に、 0. 13Paの真空下で 0. 25 kV、 1. 25mAの条件でィ オンエッチング処理を 10分間施す。 さらに、 同じ装置で金スパッ夕一を施し、 走査型電子顕微鏡を用いて 1万〜 3万倍で観測し、 日本レギユレ一夕一 (株) 製 ルーゼックス 500にて、 少なくとも 100個の粒子の長径(D 1 i ) 、短径(D s i) および面積相当粒径 (D i) を求める。 下式で表される面積相当粒径 (D i) の数平均値を平均粒径 (D) とする。
D= ∑ Di n
上記長径の平均値を D 1、 短径の平均値を D sとし、 粒径比は D 1 ZD sとし て算出する。 (10) 細孔容積
窒素吸脱着法で測定し、 BET式で算出した。
(1 1) 絶縁破壊電圧 (BDV)
J I S C 2318に示す方法に従って測定し、 n = 100の最小値を絶縁 破壊電圧 (BDV) とした。
本発明において、 絶縁破壊電圧は 220VZ m以上であることが好ましく 2
40 VZ zm以上であることが特に好ましい。
(12) フィルムの製膜性
二軸延伸フィルムを 24時間連続で製膜したときのフィルムの製膜状態を観察 し、 下記の基準で評価した。
◎:破断回数は 0回 / 24時間であり、 ピニングワイヤーの電圧を半減しても破 断回数は増加せず、 広範な製膜条件で極めて安定な製膜が可能。
〇:破断回数は 0回 Z 24時間であり、 ピニングワイヤーの電圧を半減すると破 断回数が 1〜3回 Z24時間増えるが、 極めて安定な製膜が可能。
Δ:破断回数は 1〜 3回 Z 24時間であり、 安定な製膜が可能。
X :破断回数は 4回以上 Z24時間であり、 製膜が不安定。
(13) フィルムロールの巻姿
製膜 ·スリット時およびコンデンサ加工における蒸着後の各段階において、 幅
55 OmmX長さ 10, 00 Omのフィルムをそれぞれロールに巻き取り、 その 状態の巻姿を肉眼にて観察し、 下記の基準で評価した。
◎:製膜 ·スリット時および蒸着後ともに表面のシヮゃ巻ズレ等がない極めて良 好な巻姿。
〇:製膜 ·スリット時または蒸着後のいずれかで、 軽度の表面のシヮゃ巻ズレ等 が確認されるが実用上は問題とならない良好な巻姿。
X:製膜 ·スリット時または蒸着後のいずれかで、 実用上問題となる程度の表面 のシヮゃ巻ズレ等が確認される不十分な巻姿。
(14) 交流体積抵抗率
図 1に示す装置を用いて測定する。 測定サンプルは厚さが約 150 になる ようにフィルムを重ねる。 直径 20 cmの円柱状下部電極 2の上面に、 150 mの平行な間隙が保持できる直径 5. 6 c m、 厚さ 0. 2 c mの上部電極 3を配 し、 この間に測定サンプル 1が電極と密着するようにして挿入する。
下部電極 2は加熱装置 4と温度検出端 5を内蔵し、 下部電極 2の表面温度の測 定面におけるバラツキが 1°C以内、 検出端部分との温度差が昇温速度 8 °CZ分に おいて 2°C以内となるように構成する。 なお、 検出温度は読取温度計 7で測定す る。 電極の全体は保温箱 1 1中に配置する。
電源 8はその発生電圧を標準抵抗 9を介して両電極間に印加するが、 該電源は 100 v、 50Hzを発生する電源である。 この回路に流れる電¾£は標準抵抗 9 の両端に発生する電圧を、 内部インピーダンスが 100ΜΩ以上のエレクトロン メ一夕一 10で読取る。
フィルムの溶融時の交流体積抵抗率の測定は上記装置により、 下部電極の昇温 速度が 8 °CZ分、測定温度 300 °Cにて行い、交流体積抵抗率 Zは、印加電圧 E、 電流し 電極面積 S、 電極間隔 dより、 次式で求められる。
Z= (EZI) X (SZd)
(15) CR値
J I S C 2318に示す方法に準じて、 12 mm幅にスリツトしたフィル ムサンプルと厚み 7 rn, 幅 14mmのアルミニウム箔を片側のマージン幅とし て 2. 5 mmを維持しながら重ね合わせた状態のものを 2組用意し、 各々のマ一 ジンが試料の両端になるように配置して有効面積が 10, 000mm2となるよ うに巻取り試料を作成する。 試料を 120 °Cの温度下で 5分間 2 M P aの圧力で プレスする。 この試料を (株) 力] 製 サーモキーパ一 (THK— 21— 1) で 100°Cに保ち、 試料の両端を安藤電気 (株) 製 LCRメーター (AG— 4 301) と接続し、 印加電圧 100 Vで絶縁抵抗値 (Ω) を測定し、 その後 l k Hzにおける静電容量 (nF) を測定する。 得られた絶縁抵抗値および静電容量 から C R値を下記式により算出する。
C尺値=絶縁抵抗値 X静電容量
(16) フィルムコンデンサ用複合膜の絶縁欠陥の評価 金属薄膜を有するフィルムコンデンサ用複合フィルムを用いて J I S C 2 151に示す方法に準じて試験を行う。 ただし、 試験電圧は複合フィルムのべ一 スフイルムの厚み 1 に対して 200 Vとする。 試験片 100個について試験 を行い、 試験面積 lm2における欠陥数を数える。 欠陥数が 20個以下を合格と した。
(17) フィルムコンデンサの絶縁不良率
幅 12mmX長さ 1, 000 mmのフィルムの片面に金属薄膜を幅方向に片側 のみ 2. 5 mmのマージンが形成されるように貼り合わせた複合フィルムを 2枚 準備した。 そして、 これらのフィルムを、 それぞれの幅方向と長さ方向とが同じ で、 それぞれの金属薄膜が直接接触せず、 しかも、 それぞれのマ一ジンが異なる 辺に位置するように重ね合せた状態で巻取った後、 120°Cの温度下で 5分間 2 MP aの圧力でプレスして 1個の測定試料を作成する。 この試料を J I S C 2318に示す方法に準じて破壊電圧 (V) を測定し、 試料を構成するべ一スフ イルムの厚みで破壊電圧を除した値 (VZwm) を絶縁破壊電圧とした。 絶縁破 壊電圧が 200 V//xmを満たさない試料の発生率が測定全数に対して 10 %以 下が合格である。 実施例
実施例 1
2, 6—ナフ夕レンジカルボン酸ジメチル 100部およびエチレングリコール 60部をエステル交換触媒として酢酸マンガン四水塩 0. 03部を使用し、 常法 に従ってエステル交換反応をさせた後、 トリメチルフォスフェート 0. 023部 を添加して実質的にエステル交換反応を終了させた。 ついで、 三酸化アンチモン 0. 024部を添加し、 引き続き高温、 高真空化で常法にて重合反応を行い、 固 有粘度 0. 62 d 1 /gおよびガラス転移点温度 121°Cのポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレート (PEN) を得た。 なお、 エステル交換触媒 を添加する際に、 該 PENポリマーは、 滑剤として平均粒径 1. 0 mの炭酸力 ルシゥム粒子と平均粒径 0. のカオリンクレー粒子とを、 それぞれ PEN ポリマ一中に占める割合が 0. 45重量%と0. 30重量%とになるように添加 されている。
この PENポリマーを、 170°Cで 5時間乾燥してから押出し機に供給し、 溶 融温度 295 °Cで溶融状態にした。 そして、 この溶融状態の PENポリマーを、 線径 14 のステンレス鋼細線からなる平均目開き 30 mの不織布型フィル 夕一でろ過した後、開度 1 mmのスリット状ダイを通して押出し、表面仕上げ 0. 3 Sの回転ドラム上にピンニングワイヤ一 (SUS線 (0. Ιππηφ) 、 印加電 圧:直流 3 k V) により密着固化させて未延伸フィルムを作製した。
この未延伸フィルムを、 該フィルムの縦方向 (機械軸方向) および横方向 (幅 方向) に逐次 2軸延伸 (135°Cで縦方向に 1. 7倍に延伸し、 引続き 145°C で縦方向に 2倍に延伸(総縦延伸倍率 3. 4倍) した後、横方向に 140°Cで 3. 6倍に延伸) した後、 232°Cで 3秒間熱固定して、 厚みが 2. 0 xmの二軸配 向フィルムとして、 ロールに巻き取った。 二軸配向フィルムの物性および評価結 果を表 1に示す。
実施例 2
実施例 1において不織布型フィルターの平均目開きを 35; mとした以外は同 様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 1に示す。 実施例 3
実施例 1においてポリマーの重合段階で滑剤をあらかじめ平均目開きが 40 のフィルターでろ過した後に添加してポリマーを重合した以外は同様にして製膜 を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 1に示す。
実施例 4〜 7
実施例 1において添加する滑剤種類、 粒径、 添加濃度を表 1に示したように変 更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果 を表 1に示す。
実施例 8
実施例 1において、 縦方向 (機械軸方向) の延伸を 145°Cで一度に 3. 2倍 とし、 その後の横方向の延伸倍率を 4倍とし、 熱固定温度を 225°Cとした以外 は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 1に示 す。
実施例 9
実施例 1において、 縦方向 (機械軸方向) の延伸を 135°Cで 2倍、 引続き 1 35でで1. 9倍 (総縦延伸倍率 3. 8倍) とし、 その後の横方向の延伸倍率を 4. 1倍とした以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および 評価結果を表 1に示す。
実施例 10
2, 6—ナフタレンジカルボン酸ジメチル 94部、 テレフタル酸 (TAと省略 することがある) 6部、 エチレングリコール 60部をエステル交換触某として酢 酸マンガン四水塩 0. 03部を使用し、 滑剤として平均粒径 1. 0 xmの炭酸力 ルシゥム粒子 0. 45重量%ぉよび平均粒径 0. 7 mのカオリンクレ一粒子を 0. 30重量%含有するように添加して、 実施例 1と同様にエステル交換反応、 重合反応を行い、 固有粘度 0. 60 d 1 Zgおよび Tg 1 16°Cのポリエチレン 一 2, 6—ナフ夕レート共重合体 (TA共重合 PEN) を得た。
この TA共重合 PENポリマ一を 150°Cで 5時間乾燥させた後、 押出し機に 供給し、 溶融温度 285°Cで溶融して実施例 1と同様にして未延伸フィルムを作 製した。 そして、 該未延伸フィルムを、 逐次 2軸延伸 (130°Cで縦方向に 2倍 に延伸し、 引続き縦方向に 135°Cで 1. 8倍 (総縦延伸倍率 3. 6倍) に延伸 した後、 135°Cで横方向に 4倍に延伸) した後、 225°Cで 3秒間熱固定し、 厚みが 2. 0 mの二軸配向フィルムとしてロールに巻き取った。 二軸配向フィ ルムの物性および評価結果を表 1に示す。 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 実施例 7 実施例 8 実施例 9 ¾5®夕 ϋ 1 υ 主成分ポリマー PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN r b IN ホ 圆 瞧 92¾ リ 主成分モ W 画 画 謹 顏 ■ 画 瞧
共重合成分 ― 一 ― 一 T A
I 共重合成分モ《 ― 一 —
Tg 121 121 121 121 121 121 121 121 121 116 交流体積抵抗率 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19
(108Qcm)
滑剤 (1) 種類 炭藝シゥム 炭動ルシゥム 炭戲ルシゥム 炭動ルシゥム 炭翻ルシゥム 炭藝シゥム 炭翻ルシゥム 炭藝シゥム 炭藝シゥム 炭動ルシゥム 平均粒径 ( ϊΏ) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 添加濃度 (wt¾) 0.45 0.45 0.45 0.7 0.15 0.3 0.35 0.45 0.45 0.45 滑剤 (2) 種類 カオリンクレ- カオリンクレ- カオリンクレ- カオリンクレ- カ才リンクレ- カ才リンクレ- 球状シリカ カ才リンクレ- カオリンクレ- カ才リンクレ- 平均粒径 ( im) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 1 0.1 0.7 0.7 0.7 添加濃度 (wt¾) 0.3 0.3 0.3 0.1 0.75 0.15 0.8 0.3 0.3 0.3
表 1 (続き)
Figure imgf000034_0001
比較例 1〜 3
実施例 2において、 添加する滑剤の種類、 粒径および添加濃度を表 3に示した ように変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および 評価結果を表 2に示す。
比較例 4
実施例 1において、 不織布型フィル夕一の平均目開きを 45 とした以外は同 様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 2に示す。 比較例 5
実施例 1において、 縦方向の延伸を 130°Cで 2倍に延伸し、 弓 I続き 135°C で 1. 3倍(縦延伸倍率 2. 6倍) に延伸とし、その後の横方向の延伸倍率を 2. 8倍に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および 評価結果を表 2に示す。
比較例 6
実施例 1において、 縦延伸温度および横延伸温度を共に 115°Cとし、 熱固定 温度を 200°Cとした以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性 および評価結果を表 2に示す。
比較例 7
2, 6—ナフ夕レンジカルボン酸ジメチル 89部、 テレフタル酸 (TAと省略 することがある) 1 1部、 エチレングリコール 60部をエステル交換触媒として 酢酸マンガン四水塩 0. 03部を使用し、 滑剤として平均粒径 1. 0 mの炭酸 カルシウム粒子 0. 45重量%および平均粒径 0. 7 mのカオリンクレー粒子 を 0. 30重量%含有するように添加して、 実施例 1と同様にしてエステル交換 反応および重合反応を行い、 固有粘度 0. 58 d lZgおよび Tg 1 13°Cのポ リエチレン一 2, 6—ナフ夕レー卜共重合体 (TA共重合 PEN) を得た。 この T A共重合 PENポリマーを 140°Cで 5時間乾燥させた後、押出し機に供給し、 溶融温度 285で溶融して実施例 1と同様にして未延伸フィルムを作製した。 そ して、該未延伸フィルムを逐次 2軸延伸(120°Cで縦方向(機械軸方向)に 1. 8倍に延伸し、引続き縦方向に 130°Cで 2倍(縦延伸倍率 3. 6倍)に延伸し、 130°Cで横方向 (幅方向) に 3. 8倍に延伸) し、 その後 220°Cで 3秒間熱 固定し、 厚みが 2. 0 /mの二軸配向フィルムとしてロールに巻き取った。 二軸 配向フィルムの物性および評価結果を表 2に示す。
表 2 比較例 1 比較例 2 比.較例 3 比較例 4 比較例 5 比較例 6 比較例 7 主成分ポリマー PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN 小
主成分モ½ 画 100% 讓 100% 薩 讓 85¾ マ 共重合成分 ― ― 一 ― ― ― TA
1 共重合成分モ W ― ― ― 一 ― 一 15¾
Tg 121 121 121 121 121 121 113 交流体積抵抗率 (108Qcm) 19 19 19 19 19 19 19 滑剤 (1) 種類 カ才リンクレ- 炭藝シゥム 球状シリカ 炭動ルシゥム 炭麵シゥム 炭 シゥム 炭藝シゥム 平均粒径 (im) 0.6 1 0.4 1 1 1 1 添加濃度 (w ) 0.3 0.3 0.4 0.45 0.45 0.45 0.45 滑剤 (2) 種類 カオリンクレ- カオリンクレ- カオリンクレ- カオリンクレ- カオリンクレ- カオリンクレ- 平均粒径 (zm) 0.6 2 0.6 0.6 0.6 0.7 添加濃度 (W ) 0.3 0.1 0.3 0.3 0.3 0.3
表 2 (続き) 職怖 Itt顿 7 延伸倍率 夕丁倍 3.4 3.4 3.4 3.4 2.6 3.4 3.4 ョコ倍 o · u 3 6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 熱固定温度 232 232 232 232 232 200 220 フ 厚み (/·ίπτ) 2 2 2 2 2 2 2 ィ 厚みのバラツキ (%) 1 15 31 10 28 ル フライスへ °ック Οβθμπύ 数 (gtf) 31 27 0 34 0 24 6 ム 粗大粒子 035 m) \m (W 12 2 0 14 0 0 0 表面粗さ (Ra) (nm) 70 77 38 71 67 59 65
(R z) (nm) 1 Qc:n qnn 1 finn 1 1500 固有粘度 (dl/g) 0.54 0.54 0.54 0.54 0.54 0.54 0.49 密度 (g/cm3) 1.352 1.352 1.352 1.352 1.353 1.342 1.345 熱収縮率(200°CX10分)夕テ% 2.2 2.2 2.2 2.2 2 2.8 3.4
33% 4. 4 ? 9 4, 4
熱収縮率比 (MD/1D 0.55 0.55 0.55 0.55 0.91 0.64 0.92 絶縁破壊電圧 (BDV) V/ m 225 1 0 230 フィルムの製膜性 Δ Δ 〇 〇 Δ Δ △ フィルムロールの巻姿 ◎ ◎ X ◎ X ◎ X 総合評価 X X X X X X X 導電性膜種類 アルミニウム アルミニウム アルミニウム アルミニウム アルミニウム アルミニウム アルミニウム 膜厚 (オングストローム) 600 600 600 600 600 600 600
O
膜 CR値 (100°C) (QF) 800 600 700 1600 1600 1000 1300 絶縁欠陥箇所 (個/ m2) 26 22 0 28 0 21 4 絶縁不良率 (%) 15 12 0.1 17 0.1 11 1 口
PP
実施例 1 1〜 13
2, 6—ナフタレンジカルボン酸ジメチル 100部およびエチレングリコール 60部を、 エステル交換触媒として酢酸マンガン · 4水塩 0. 03部を添加し、 150°Cから 240°Cに徐々に昇温しながらエステル交換反応を行った。 途中反 応温度が 170°Cに達した時点で三酸化アンチモン 0. 024部を添加し、 さら に滑剤として平均粒径 1. 0 mの炭酸カルシウムを表 3記載の量添加した。 次 いで反応温度が 220°Cに達した時点で 3, 5—ジカルボキシベンゼンスルホン 酸テトラブチルホスホニゥム塩 0. 042咅 (2mmo 1 %に相当) を添加し、 引き続いてエステル交換反応を行い、 エステル交換反応終了後に燐酸トリメチル 0. 023部を添加した。 その後反応生成物を重合反応器に移し、 290°Cまで 昇温し、 30 P a以下の高真空下にて重縮合反応を行い、 25°Cの o—クロロフ ェノール溶液で測定した固有粘度が 0. 61 d 1 Zgおよびガラス転移点温度が 121°Cのポリエチレン一 2, 6_ナフ夕レンジカルポキシレート (PEN) を 得た。
このポリマーを 170°Cにおいて 6時間乾燥させた後、 押出機に供給し、 溶融 温度 310°Cで溶融した。 そして、 この溶融状態の PENポリマーを、 線径 14 mのステンレス鋼細線からなる平均目開き 30 mの不織布型フィルタ一でろ 過した後、 スリット状のダイを通して、 表面仕上げ 0. 3 Sの回転ドラム上にピ ンニングワイヤー (SUS線 (0. lmrnc 、 印加電圧:直流 3 kV) により 密着固化させ未延伸フィルムを得た。
この未延伸フィルムを、該フィルムの縦方向と横方向に逐次 2軸延伸(140°C で縦方向に 3. 6倍に延伸し、 次いで 140°Cで横方向に 3. 9倍延伸) し、 さ らに 232 °Cで 5秒間熱固定処理し、 厚みが 2 Aimの二軸配向 PENフィルムと してロールに巻き取った。二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 3に示す。 なお、 これらのフィルムのスペースファクタは 4〜 15 %で問題はなかった。 実施例 14
実施例 11において、 炭酸カルシウムを、 平均粒径 0. 8 mにし、 その添加 濃度を 0. 75重量%に変更し、 かつ、 3, 5 - 酸テトラブチルホスホニゥム塩を 3, 5—ジカルボキシベンゼンスルホン酸テト ラフェニルホスホニゥム塩にし、 その添加量を 2mmo 1 %とした以外は同様に して製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 3に示す。 実施例 15
実施例 11において、 炭酸カルシウムを、 平均粒径 1. 2 zmにし、 その添加 濃度を 0. 5重量%に変更し、 かつ、 2, 6—ナフ夕レンジカルボン酸ジメチル を 2, 6—ナフタレンジカルボン酸ジメチルとイソフタル酸 ( I A) とがモル比 95 : 5の混合物に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルム の物性および評価結果を表 3に示す。
表 3
»iJl 1 u2 »ijl3 »!J14 W15 主成分ポリマー PEN PEN PEN PEN PEN ポ
11 主成分モ 醒 讓
'ソ ■ 讓 95¾ マ 共重合成分 ― ― ― 一 I A
1 共重合成分モ ½ ― ― 一 一 5%
Tg 121 121 121 121 118
4級ホスホニゥム塩 C C C D C 添加量 (mmol%) 2 9 0.2 2 2 交流体積抵抗率 (108Qcm) 2 0.7 8 2.2 1.8 滑剤 (1) 種類 炭麵シゥム 炭歸シゥム 炭藝シゥム 炭 シゥム 炭翻ルシゥム 平均粒径 m) 1 1 1 0.8 1.2 添加濃度 (wt%) 0.45 0.45 0.45 0.75 0.5 滑剤 (2) 種類 カオリンクレ- カオリンクレ- カ才リンクレ- カオリンクレ- カオリンクレ- 平均粒径 (//m) 0.6 0.6 0.6 0.6
添加濃度 (w ) 0.3 0.3 0.3 0.3
表 3 (続き)
Figure imgf000042_0001
実施例 16
実施例 1において、 添加する滑剤を平均粒径 1. 3 imの球状シリ力粒子およ び平均粒径 0. 2 U mの球状シリ力粒子に変更し、 それぞれの添加量を 0. 35 重量%および 0. 25重量%に変更し、 かつ、 不織布型フィル夕一の平均目開き を 25 mに変更した以外は同様にして、 未延伸フィルムを作製した。 そして、 この未延伸フィルムを、 逐次 2軸延伸 (縦方向に 130°Cで 1. 4倍に延伸し、 引続き 135°Cで縦方向に 2. 5倍に延伸 (総縦延伸倍率 3. 5倍) した後、 1 35 °Cで横方向に 4. 0倍に延伸) し、 その後 230°Cで 3秒間熱固定し、 厚み が 2. 5 mの二軸配向フィルムとしてロールに巻き取った。 二軸配向フィルム の物性および評価結果を表 4に示す。
実施例 17
実施例 16において、 平均目開きが 20 の焼結金属型フィルターを使用した 以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 4 に示す。
実施例 18および比較例 8
実施例 16において、 添加する滑剤の平均粒径および添加濃度を表 4記載のよ うに変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評 価結果を表 4に示す。
実施例 19
実施例 11において、 添加する滑剤を平均粒径 1. 3 mの球状シリ力粒子お よび平均粒径 0. 2 wmの球状シリカ粒子に変更し、 それぞれの添加量を 0. 3 5重量%および 0. 25重量%に変更し、 かつ、 不織布型フィルターの平均目開 きを 25 zmに変更した以外は同様にして、未延伸フィルムを作製した。そして、 この未延伸フィルムを、 逐次 2軸延伸 (縦方向に 130°Cで 1. 4倍に延伸し、 引続き 135°Cで縦方向に 2. 5倍に延伸 (総縦延伸倍率 3. 5倍) した後、 1 35 °Cで横方向に 4. 0倍に延伸) し、 その後 230°Cで 3秒間熱固定し、 厚み カ^. 2 mの二軸配向フィルムとしてロールに巻き取った。 二軸配向フィルム の物性および評価結果を表 4に示す。 実施例 2 0
実施例 1 9において、 添加する滑剤を平均粒径 0 . 6 mの球状シリ力粒子お よび平均粒径 0 . 3 /i mの球状シリカ粒子に変更し、 それぞれの添加量を 0 . 6 重量%および 0 . 5重量%に変更し、 かつ、 3, 5 —ジカルボキシベンゼンスル ホン酸テトラブチルホスホニゥム塩の添加量を 9 mm o 1 %とした以外は同様に して製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 4に示す。 実施例 2 1
実施例 1 9において、 3 , 5—ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチル ホスホニゥム塩を 3, 5—ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホス ホニゥム塩に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性 および評価結果を表 4に示す。
表 4
Figure imgf000045_0001
実施例 22
実施例 1において、 添加する滑剤を平均粒径 2. 0 111の多^^質シリ力粒子お よび平均粒径 0. 6 /imの球状シリカ粒子に変更し、 それぞれの添加量を 0. 3 5重量%および 0. 25重量%に変更し、 かつ、 不織布型フィル夕一の平均目開 きを 28 mに変更した以外は同様にして、未延伸フィルムを作製した。そして、 この未延伸フィルムを、逐次 2軸延伸(縦方向に 135°Cで 1. 75倍に延伸し、 弓 I続き 145 °Cで縦方向に 2倍に延伸(総縦延伸倍率 3. 5倍) した後、 150°C で横方向に 3. 8倍に延伸) し、 その後 235 °Cで 3秒間熱固定し、 厚みが 2. 0 の二軸配向フィルムとしてロールに巻き取った。 二軸配向フィルムの物性 および評価結果を表 5に示す。
実施例 23
実施例 22においてポリマーの重合段階で滑剤をあらかじめ平均目開きが 30 ^のフィルターでろ過した後に添加してポリマ一を重合した以外は同様にして製 膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 5に示す。
実施例 24
実施例 22において、 添加する滑剤を平均粒径 1. 7 mの多孔質シリ力粒子 および平均粒径 0. 4 z mの球状シリカ粒子に変更し、 それぞれの添加量を共に 0. 4重量%に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物 性および評価結果を表 5に示す。
実施例 25
実施例 22において、 逐次 2軸延伸における縦方向の延伸を、 145°Cで 3. 5倍に一度での延伸に変更した以外は同様にして製膜を行つた。 二軸配向フィル ムの物性および評価結果を表 5に示す。
比較例 9
実施例 22において、 添加する滑剤を平均粒径 3. 5 の多孔質シリカ粒 子および平均粒径 0.ら mの球状シリ力粒子に変更し、それぞれの添加量を 0. 2重量%および 0. 1重量%に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配 向フィルムの物性および評価結果を表 5に示す。 実施例 26
実施例 1 1において、 添加する滑剤を平均粒径 2 mの多孔質シリカ粒子およ び平均粒径 0. 6 xmの球状シリカ粒子に変更し、 それぞれの添加量を 0. 35 重量%および 0. 25重量%に変更し、 かつ、 不織布型フィルタ一の平均目開き を 28 に変更した以外は同様にして、 未延伸フィルムを作製した。 そして、 この未延伸フィルムを、 逐次 2軸延伸 (縦方向に 140°Cで 3. 6倍に延伸した 後、 140°Cで横方向に 3. 9倍に延伸) し、その後 232 °Cで 5秒間熱固定し、 厚みが 2. 2 μηιの二軸配向フィルムとしてロールに巻き取った。 二軸配向フィ ルムの物性および評価結果を表 5に示す。
実施例 27
実施例 26において、 多孔質シリカ粒子と球状シリカ粒子との添加量を、 それ ぞれ 0. 4重量%と 0. 2重量%に変更し、 かつ、 3, 5—ジカルボキシベンゼ ンスルホン酸テトラブチルホスホニゥム塩を 3, 5ージカルボキシベンゼンスル ホン酸テトラフェニルホスホニゥム塩に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 5に示す。
表 5
Figure imgf000048_0001
表 5 (続き)
Figure imgf000049_0001
実施例 28
実施例 1において、 添加する滑剤を細孔容積 1. 2ml/g、 一次粒子径 0. 05 imおよび平均、粒径 1. 7 の多孔質シリ力粒子に変更し、 その添加量を 0. 5重量%に変更した以外は同様にして、未延伸フィルムを作製した。そして、 この未延伸フィルムを、 逐次 2軸延伸 (縦方向に 140°Cで 3. 6倍に延伸した 後、 140°Cで横方向に 3. 9倍に延伸) し、その後 232 °Cで 5秒間熱固定し、 厚みが 2. 0 /mの二軸配向フィルムとしてロールに巻き取った。 二軸配向フィ ルムの物性および評価結果を表 6に示す。
実施例 29
実施例 28において、添加する滑剤を細孔容積 1. 2 m 1 、一次粒子径 0. 02 /mおよび平均粒径 2. 7 mの多孔質シリカ粒子に変更し、 その添加量を 0. 35重量%に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの 物性および評価結果を表 6に示す。
実施例 30
実施例 28において、 多孔質シリカ粒子の平均粒径を 2. 0/imに変更し、 そ の添加量を 0. 45重量%に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向 フィルムの物性および評価結果を表 6に示す。
実施例 31
実施例 1 1において、添加する滑剤を細孔容積 1. 21111 ^、ー次粒子径0. 05 mおよび平均粒径 1. 7 / mの多孔質シリカ粒子に変更し、 その添加量を 0. 5重量%に変更した以外は同様にして、未延伸フィルムを作製した。そして、 この未延伸フィルムを、 逐次 2軸延伸 (縦方向に 140°Cで 3. 6倍に延伸した 後、 140°Cで横方向に 3. 9倍に延伸) し、その後 232 °Cで 5秒間熱固定し、 厚みが 2. 0 mの二軸配向フィルムとしてロールに巻き取った。 二軸配向フィ ルムの物性および評価結果を表 6に示す。
実施例 32
実施例 31において、添加する滑剤を細孔容積 1. 2 m 1 Z g、一次粒子径 0. 02 xmおよび平均粒径 2. 7 mの多孔質シリカ粒子に変更し、 その添加量を 0. 35重量%に変更し、 かつ、 3, 5—ジカルボキシベンゼンスルホン酸テト ラブチルホスホニゥム塩の添加量を 9mmo 1 %に変更した以外は同様にして製 膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 6に示す。
実施例 33
実施例 31において、 多孔質シリカ粒子の平均粒径を 2. 0 mに変更し、 そ の添加量を 0. 45重量%に変更し、 かつ、 3, 5—ジカルボキシベンゼンスル ホン酸テトラブチルホスホニゥム塩の添加量を 9 mmo 1 %に変更した以外は同 様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 6に示す。
表 6
Figure imgf000052_0001
表 6 (続き)
C
Figure imgf000053_0001
実施例 34
実施例 1において、 添加する滑剤を細孔容積 1. 2mlZg、 一次粒子径 0. 05 M mおよび平均粒径 0. 6 mの多孔質シリ力粒子と細孔容積 1. 2 m 1 Z g、 一次粒子径 0. 05 Z mおよび平均粒径 2. 0 mの多孑し質シリ力粒子とに 変更し、 それぞれの添加量を 0. 25重量%と0. 35重量%にした以外は同様 にして、 未延伸フィルムを作製した。 そして、 この未延伸フィルムを、 逐次 2軸 延伸 (縦方向に 140°Cで 3. 6倍に延伸した後、 140°Cで横方向に 3. 9倍 に延伸) し、 その後 235°Cで 5秒間熱固定し、 厚みが 2. 0 xmの二軸配向フ ィルムとしてロールに巻き取つた。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 7に示す。
実施例 35
実施例 34において、添加する滑剤を細孔容積 1. 1 m 1 Z g、一次粒子径 0. 06 Aimおよび平均粒径 0. 3 Atmの多孔質シリ力粒子と細孔容積 1. 8 m 1 Z g、 一次粒子径 0. 02 mおよび平均粒径 2. 7 pi mの多孔質シリ力粒子に変 更し、 それぞれの添加量を 0. 30重量%と0. 30重量%にした以外は同様に して製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 7に示す。 実施例 36
実施例 34において、添加する滑剤を細孔容積 1. 2 m 1 Z g、一次粒子径 0. 05 mおよび平均粒径 0. 4 Atmの多孔質シリカ粒子と細孔容積 0. 9mlZ g、 一次粒子径 0. 05 mおよび平均粒径 1. 7 a mの多孔質シリ力粒子に変 更し、 それぞれの添加量を 0. 40重量%と 0. 40重量%にした以外は同様に して製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 7に示す。 実施例 37
実施例 11において、添加する滑剤を細孔容積 1. 2 m 1 / g、一次粒子径 0. 05 imおよび平均粒径 0. 6 mの多孔質シリカ粒子と細孔容積 1. 2m 1Z g、 一次粒子径 0. 05/i mおよび平均粒径 2. 0 n mの多孔質シリ力粒子とに 変更し、 それぞれの添加量を 0. 25重量%と0. 35重量%にした以外は同様 にして未延伸フィルムを作製した。 そして、 この未延伸フィルムを、 逐次 2軸延 伸 (縦方向に 140 °Cで 3. 6倍に延伸した後、 140 °Cで横方向に 3. 9倍に 延伸) し、 その後 232 °Cで 5秒間熱固定し、 厚みが 2. 0 mの二軸配向フィ ルムとしてロールに巻き取つた。 二軸配向フィルムの物性および評価結果を表 6 に示す。
実施例 38
実施例 37において、添加する滑剤を細孔容積 1. 1 m 1 / g、一次粒子径 0. 06 および平均粒径 0. 3 imの多孔質シリ力粒子と細孔容積 1. 8ml / g、 一次粒子径 0. 02/i mおよび平均粒径 2. 7 mの多孔質シリ力粒子に変 更し、 それぞれの添加量を 0. 30重量%と 0. 30重量%にし、 かつ、 3, 5 —ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニゥム塩の添加量を 9 m mo 1 %に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性お よび評価結果を表 6に示す。
実施例 39
実施例 37において、添加する滑剤を細孔容積 1. 2 m 1 Z g、一次粒子径 0. 05 および平均粒径 0. 4 mの多孔質シリカ粒子と細孔容積 0. 9ml / g、 一次粒子径 0. 05 / mおよび平均粒径 1. Ί mの多孔質シリ力粒子に変 更し、 それぞれの添加量を 0. 40重量%と0. 40重量%にし、 かつ、 3, 5 —ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニゥム塩の添加量を 9m mo 1 %に変更した以外は同様にして製膜を行った。 二軸配向フィルムの物性お よび評価結果を表 7に示す。
表 7 删34 纖列 35 »J36 綱37 i38 l»J39 主成分ポリマー PEN PEN PEN PEN PEN PEN 主成分モル¾ 謹 瞧 100% 100% 謹 100% ポマリ Tg 121 121 121 121 121 121
4級ホスホニゥム塩 一 一 一 C C C 添加量 (ramo ) ― 一 ― 2 9 0.2 交流体積抵抗率 (1 08Qcm) 19 19 19 2 0.7 8 滑剤 (1) 種類 多飾リカ 多韻シリカ 多?し質シリカ 多? シリカ 多孔質シリカ 多孔質シリカ 滑剤細孔容積 (ml/g) 1.2 1.1 1.2 1.2 1.1 1.2 一次粒子径 ( m) 0.05 0.06 0.05 0.05 0.06 0.05 平均粒径 (ιιντύ 0.6 0.3 0.4 0.6 0.3 0.4 添加濃度 (wt¾) 0.25 0.3 0.4 0.25 0.3 0.4 滑剤 (2) 種類 多? シリカ 多孔質シリカ 多孔質シリカ 多? LHシリカ 多孔質シリカ 多孔質シリカ 滑剤細孔容積 (ml/g) 1.2 1.8 0.9 1.2 1.8 0.9 一次粒子径 ( m) 0.05 0.02 0.05 0.05 0.02 0.05 平均粒径 ( ΠΤ) 2 2.7 1.7 2 2.7 1.7 添加濃度 (w ) 0.35 0.3 0.4 0.35 0.3 0.4
表 7 (続き)
Figure imgf000057_0001

Claims

請求の範囲
1. ポリエチレン一 2, 6—ナフタレンジカルボキシレートを主たるポリマ一成 分として形成された二軸配向フィルムの表面に導電性金属薄膜を有するフィルム コンデンサ用複合膜であって、 該ニ軸配向フィルムは、 その表面における平均径 が 60 m以上のフライスペックの個数は 20個 Zm2以下であり、 かつ該複合 膜は、 絶縁破壊電圧が 200 VZ xmを満足しない個所 (絶縁欠陥) が 20個 Z m2以下であるフィルムコンデンサ用複合膜。
2. C R値が 800 Ω F以上である請求項 1記載の複合膜。
3. 該導電性金属薄膜がアルミニウム金属薄膜である請求項 1記載の複合膜。
4. 該導電性金属薄膜が 0. 01〜 0. 1 mの厚みを有する請求項 1記載の複 合膜。
5. 該フィルムは、 厚みが 0. 5〜7 である請求項 1記載の複合膜。
6. 該フィルムは、 表面における中心線平均粗さ (Ra) が 40〜80nmであ る請求項 1記載の複合膜。
7. 該フィルムは、 粒径が 35 imを超える粗大粒子の個数が 10個/ m 2以下 である請求項 1記載の複合膜。
8. 該フィルムは、 200°Cで 10分間熱処理した後の縦方向 (MD) と横方向 (TD) の熱収縮率の比 (MDZTD) が 0. 39〜0. 82を満足する請求項 1記載の複合膜。
9. 該フィルムは、 厚みのバラツキが 25%以下である請求項 1記載の複合膜。
10. 該フィルムは、 表面における平均径が 60 m以上のフライスペックの個 数が 1 5個/ m2以下である請求項 1記載の複合膜。
1 1. 該フィルムは、 密度が 1. 338〜1. 361 gZcm3である請求項 1 記載の複合膜
12. 該フィルムは、 固有粘度が 0. 40〜0. 90 d 1 Zgのポリエステルか ら形成されている請求項 1記載の複合膜。
13. ポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルポキシレートを主たるポリマー 成分として形成された二軸配向フィルムの表面に導電性金属を蒸着させ、 得られ た導電性金属薄膜層を表面に有する複合膜を複数枚積層させることによりフィル ムコンデンサ部材を製造する方法において、 該ニ軸配向フィルムとして、 下記要 件 (1) 〜 (3)
(1) 表面における中心線平均表面粗さ (Ra) tt40〜80nm、
(2) 表面における平均径が 60 m以上のフライスペックの個数は 20個 Zm 2以下および
(3) 200°Cで 10分間熱処理した後の縦方向 (MD) と横方向 (TD) の熱 収縮率の比 (MD/TD) が 0. 39〜0. 82を満足するフィルムを使用する ことを特徴とするフィルムコンデンサ部材の製造方法。
14. ポリエチレン一 2, 6—ナフ夕レンジカルボキシレートを主たるポリマー 成分として形成された二軸配向フィルムの表面に導電性金属薄膜を有する複合膜 を複数枚積層させた積層複合体を構成部材とするフィルムコンデンサであつて、 該ニ軸配向フィルムは、 その表面における平均径が 60 zm以上のフライスぺッ クの個数は 20個/ m2以下であり、 かつフィルムコンデンサは、 絶縁破壊電圧 が 200 VZ zmを満足しない割合が 10 %以下であることを特徴とするフィル ムコンデンサ。
15. ポリエチレン一 2, 6 _ナフ夕レンジカルポキシレートを主たるポリマー 成分として形成された二軸配向フィルムであって、 該フィルムは下記要件 (1)
〜 (3)
(1) 表面における中心線平均表面粗さ (Ra) tt40〜80nm、
(2) 表面における平均径が 60 m以上のフライスペックの個数は 20個 Zm 2以下および
(3) 200°Cで 10分間熱処理した後の縦方向 (MD) と横方向 (TD) の熱 収縮率の比 (MDZTD) が 0. 39〜0. 82を満足することを特徴とするコ ンデンサ用ポリエステルフィルム。
16. 該フィルムは、 厚みのバラツキが 25 %以下である請求項 15記載のポリ
17. 該フィルムは、 厚みが 0. 5〜7 mである請求項 15記載のポリエステ
18. 該フィルムは、 表面における中心線平均粗さ (Ra) が 45〜80 mで ある請求項 15記載(
19. 該フィルムは、 表面における平均径が 60
数が 15個 /m2以下である請求項 15記載(
20. 該フィルムは、 熱収縮率の比 (MD/TD) が 0. 41〜0. 80である 請求項 15記載(
21. 該フィルムは、 粒径が 35 を超える粗大粒子の個数が 10個 Zm2以 下である請求項 15記載のポリエステルフィルム。
22. 該フィルムは、 密度が 1. 338〜1. 361 gZcm3である請求項 1
23. 該フィルムは、 固有粘度が 0. 40〜0. 90 d 1 /gのポリエステルか ら形成されている請求項 1 5記載のポリエステルフィルム。
24. 該フィルムは、 平均粒径が 0. 5〜3. Owmの球状シリカ粒子 (A) を 0. 03〜1. 5重量%および平均粒径が 0. 01〜1. 5 である球状シリ 力粒子 (B) を 0. 05〜2重量%含有するポリエステルから形成されている請 求項 1 5記載のポリエステルフィルム。
25. 該フィルムは、 平均粒径が 0. 5〜 5 mの多孔質シリ力粒子(A) を 0. 05〜2重量%および平均粒径が 0. 05〜 5 mの球状シリカ粒子 (B) を〇. 01〜1重量%含有するポリエステルから形成されている請求項 15記載
26. 該多孔質シリカ粒子 (A) は、 細孔容積が 0. 5〜2. OmlZgである 請求項 25記載(
27. 該フィルムは、 平均粒径が 0. 2〜5 xmの炭酸カルシウム粒子 (A) を 0. 03〜2重量%および平均粒径が 0. 01〜2 mのケィ酸アルミニウム粒 子 (B) を 0. 03〜1重量%含有するポリエステルより形成されている請求項 15記載のポリエステルフィルム。
28. 該フィルムは、 平均粒径が 0. 1〜1. 5 mの多孔質シリカ粒子 (A) を 0. 0 1〜2. 0重量%および平均粒径が 0. 7〜5. Ο ΙΏの多孔質シリカ 粒子 (Β) を 0. 0 1〜2. 0重量%含有し、 粒子 (Β) は粒子 (Α) よりも平 均粒径が 0. 1 ^xm以上大きく、 かつ粒子 (A) と粒子 (B) は合計で 0. 1〜 2. 0重量%含有するポリエステルより形成されている請求項 1 5記載のポリエ
2 9. 該多孔質シリカ粒子 (A) および (B) は、 いずれも細孔容積が 0. 5 2. Om 1 Zgである請求項 2 8記載(
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