(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空蒸着法やイオンプレーティング法などにより、高分子フィルムの少なくとも一方の面にアルミニウムを主成分とする金属薄膜層を形成したメタライズドフィルムの少なくとも一方の面に、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート
【化１】
0004411676.tif 000007
と２−エチルヘキシルアクリレート
【化２】
0004411676.tif 000008
とが、重量比で（化１）対（化２）が９０対１０となる様に混合して構成された紫外線硬化型樹脂を主成分とする誘電体塗料を塗布した後に硬化させて、誘電体を形成したことを特徴とするコンデンサ用フィルム。
【請求項２】
前記高分子フィルムの平均表面粗さ（数１）が０．０２５〜０．０３５μｍの範囲で最大高さが０．２５〜０．４９μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ用フィルム。
【数１】
0004411676.tif 000009
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品の１つであるフィルムコンデンサに用いられるコンデンサ用フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンデンサ用フィルムを用いたフィルムコンデンサは、一例として特開昭５５−５８５１号公報に開示されている。従来より用いられているコンデンサ用フィルムを図２に示しており、図３で表される高分子フィルム１の両面に真空蒸着法や、イオンプレーティング法等によりアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする金属薄膜層３と金属薄膜層のないマージン４及び５を形成したメタライズドフィルム１３を用いて、ポリカーボネイトまたはポリフェニレンオキサイドまたはポリアリレートを有機溶剤に溶かした誘電体塗料を前記メタライズドフィルム１３の両面もしくは片面に図２で表されるような誘電体９が形成されるように塗布する。ここで１０は、誘電体塗料を塗布すると同時に形成される、誘電体塗料の塗られないマージン部分であり、１１は、両面塗布の場合のマージンである。その後、前記誘電体塗料に希釈剤として含まれている有機溶剤を乾燥、蒸発させコンデンサ用フィルム１２を得る。ここで使用される有機溶剤として、ジクロルメタン、ジクロルエタン及びトリクロロエチレンなどから複数を選び用いている。また、従来より紫外線硬化型樹脂を誘電体塗料として誘電体膜形成に用い、図４で表されるようなコンデンサ用フィルム１８がフィルムコンデンサに用いられている。前記コンデンサ用フィルム１８は、前記メタライズドフィルム１３の少なくとも一方の面に紫外線硬化型樹脂を図４で表されるような誘電体１４が形成されるように塗布し、その後紫外線照射により前記紫外線硬化型樹脂を硬化させ、誘電体１４を形成することにより得られる。ここで１５は、紫外線硬化型樹脂を塗布すると同時に形成されるマージン部分であり、１６は両面塗布の場合のマージンである。前記誘電体１４を構成する誘電体塗料は紫外線硬化型樹脂に、前記紫外線硬化型樹脂を硬化反応させる光重合開始剤を加えたもので、無溶剤コーティングが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のコンデンサ用フィルムは、誘電体に用いる高分子化合物を有機溶剤に溶解させ、それを塗布することで誘電体層を形成しており、この方法では有機溶剤を用いないと高分子化合物は溶解できなく、また有機溶剤を気化、除去させる熱源と冷却装置あるいは高性能の溶剤回収装置を要する等の課題があった。さらに、誘電体が紫外線硬化型樹脂から成るコンデンサ用フィルムにおいて前記誘電体中のＣ＝Ｃ二重結合の減少率（以下重合度）の度合が低いものは、コーティングフィルム巻取り時にブロッキングを引き起こしたり、コンデンサ特性を悪化させていた。また、従来の有機溶剤を希釈剤とした誘電体塗料は、基板となる高分子フィルムの表面形状に従って膜を形成しており、前記高分子フィルムに対する塗膜厚みが均一となっていたが、前記紫外線硬化型樹脂は、無溶剤で塗布するため、前記高分子フィルムの表面形状に無関係に濡れるため、前記高分子フィルムに対する塗膜厚みが不均一となり耐電圧特性が低下するという課題があった。さらに、コンデンサ特性を確保する誘電体が前記紫外線硬化型樹脂であるコンデンサ用フィルムの生産性を向上させる為、光重合開始剤（化６）を投入するが前記紫外線硬化型樹脂に対する投入量により、コンデンサ用フィルムの生産性が低下し、コンデンサ特性を悪化させる課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、無溶剤コーティングが可能な紫外線硬化型樹脂であるジメチロールトリシクロデカンジアクリレート（化４）と２−エチルヘキシルアクリレート（化５）を重量比で（化１）対（化２）が９０対１０となる様に混合して構成された紫外線硬化型樹脂を主成分とする誘電体塗料を塗布形成したコンデンサ用フィルムとした。
【０００５】
【数２】
0004411676.tif 000002
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、真空蒸着法やイオンプレーティング法などにより、高分子フィルムの少なくとも一方の面にアルミニウムを主成分とする金属薄膜層を形成したメタライズドフィルムの少なくとも一方の面に、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート（化４）と２−エチルヘキシルアクリレート（化５）を重量比で（化１）対（化２）が９０対１０となる様に混合して構成された紫外線硬化型樹脂を主成分とする誘電体塗料を塗布し、その後に硬化させて誘電体を形成したこととしたもので、コンデンサ特性の向上及び安定化が図れるものである。また、無溶剤なので人体に対して無害であり、環境保護となりさらに設備の縮小化となるものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の高分子フィルムの平均表面粗さ（数２）が０．０２５〜０．０３５μｍの範囲で最大高さが０．２５〜０．４９μｍの範囲である高分子フィルムをコンデンサ用フィルムに用いたものであり、誘電体の基板に対する膜厚を均一にさせ電気特性を向上させる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、高分子フィルムがポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）であることを特徴としたコンデンサ用フィルムであり、これらの高分子フィルムを用いることによりコンデンサの諸特性を満足し、かつ耐湿性の優れたフィルムコンデンサを得ることができるものである。
【００１０】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図３は、真空蒸着法により製作されたメタライズドフィルムの断面図を示し、図３においてメタライズドフィルム１３は、ポリエチレンテレフタレート（以降ＰＥＴ）から成る高分子フィルム１の両面にそれぞれアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする金属薄膜層及び金属薄膜層のないマージン４及び５から構成されている。図１は本発明のコンデンサ用フィルム７の断面図である。図１においてコンデンサ用フィルム７は前記メタライズドフィルム１３の片面にアクリル酸エステル樹脂を主成分とする誘電体塗料を紫外線照射によって硬化させた誘電体２と誘電体２のないマージン４及び５から構成されている。本発明であるコンデンサ用フィルムは、前記誘電体がアクリル酸エステル樹脂であるジメチロールトリシクロデカンジアクリレート
【００１２】
【化４】
0004411676.tif 000003
【００１３】
２−エチルヘキシルアクリレート
【００１４】
【化５】
0004411676.tif 000004
【００１５】
の２成分を主成分としており、重量比で（化４）対（化５）が９０対１０となる様に混合して誘電体塗料の主成分となる紫外線硬化型樹脂を得る。さらに前記紫外線硬化型樹脂を１００としたときに光重合開始剤である２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モンフォリノプロパノン−１
【００１６】
【化６】
0004411676.tif 000005
【００１７】
を重量比で１００対２となるように加えよく攪拌し完全に溶解させ本発明であるコンデンサ用フィルムで誘電体を形成する誘電体塗料を得る。また、本発明であるコンデンサ用フィルムを積層コンデンサで評価するにあたり、前記誘電体塗料には、コンデンサ用フィルムの層間接着力を促す熱可塑性の樹脂であるエチレン・酢酸ビニルアセテート共重合体（以下ＥＶＡ）
【００１８】
【化７】
0004411676.tif 000006
【００１９】
を前記光重合開始剤２部を含む誘電体塗料を１００としたとき重量比で１００対１となる量が含まれている。このようにしてアクリル酸エステル樹脂、光重合開始剤と熱可塑性樹脂を調合して得た誘電体塗料を、図３で表されているメタライズドフィルム１３を毎分５０ｍでマイクログラビアコーターにより前記メタライズドフィルム１３の一方の面に前記誘電体塗料を塗布形成し、窒素ガスで充満し酸素濃度９００ｐｐｍ以下となっている紫外線硬化炉で紫外線を照射し前記誘電体塗料を硬化させたコンデンサ用フィルム７を得る。ここで紫外線硬化炉では、１６０（ｗ／ｃｍ）の高圧水銀灯がコンデンサ用フィルム７となるフィルムと２５（ｃｍ）離れた距離から紫外線を照射している。この時前記コンデンサ用フィルム７に形成された誘電体の重合度はＦＴ−ＩＲ法による測定で８０％であった。次に前記誘電体塗料をコンデンサ用フィルム７と同様な誘電体塗料を毎分１００ｍで塗布形成し、窒素ガスで充満し酸素濃度９００ｐｐｍ以下となっている前記高圧水銀灯を８０（ｗ／ｃｍ）とした紫外線硬化炉で紫外線を照射し硬化させた前記コンデンサ用フィルム７と同じ構造の、図９で示されるコンデンサ用フィルム１９を得、前記コンデンサ用フィルム７と同様な方法で測定し６５％の重合度を得た。ここで、前記コンデンサ用フィルム７及びコンデンサ用フィルム１９を従来からの積層フィルムコンデンサの製造方法によりフィルムコンデンサを製造し評価した。図５は前記コンデンサ用フィルム７及びコンデンサ用フィルム１９を用いた積層フィルムコンデンサのコンデンサ特性を比較して示している。ここで前記コンデンサ用フィルム１９は前記コンデンサ用フィルム７と同様な構造であり、比較として用いている。図５から明らかなように、重合度が８０％であるコンデンサ用フィルムを用いたコンデンサの方がコンデンサ特性が安定しており、水準も高い。また、従来の誘電体塗料を塗布したものと比べ周波数特性、インピーダンス特性、温度特性は同等レベルで、吸水率が低く、はんだ耐熱性、高温負荷試験、耐湿負荷試験においてはより良好な結果が得られる。
【００２０】
（実施の形態２）
実施の形態１記載の誘電体塗料において前記光重合開始剤（化６）が前記アクリル酸エステル樹脂との重量比で０．５部、５．５部のそれぞれを含む誘電体塗料を毎分５０ｍでマイクログラビアコーターにより前記メタライズドフィルム１３の一方の面に塗布形成し、窒素ガスで充満し酸素濃度９００ｐｐｍ以下となっている紫外線硬化炉で紫外線を同一条件で照射し前記誘電体塗料を硬化させた、図１０で示されるコンデンサ用フィルム２０及び図１１で示されるコンデンサ用フィルム２１を得、前記コンデンサ用フィルム２０、２１及び７のそれぞれを用いて実施の形態１で製造されたフィルムコンデンサのコンデンサ特性を図６に示している。コンデンサ用フィルム２０、２１は前記コンデンサ用フィルム７と同様の構造であり前記コンデンサ用フィルム７の比較として用いた。ここでコンデンサ用フィルム２０は誘電体表面のタック性があり高効率な生産を妨げ、さらにコンデンサ特性も図６から悪化していることが明らかである。また、コンデンサ用フィルム２１によるコンデンサもコンデンサ特性が悪化していることが明らかである。
【００２１】
（実施の形態３）
実施の形態１記載の誘電体塗料を表面の形状がＲａ（数２）＝０．０１０〜０．０３５μｍの範囲で、ＲMAX＝０．２５〜０．６０μｍの範囲である、表面を従来ＰＥＴに比べて平滑化したＰＥＴに、金属薄膜層を設けたメタライズドフィルムに塗布したときのコーティング膜表面の表面形状と、従来ＰＥＴを用いたメタライズドフィルム１３に同様に前記誘電体塗料を塗布したときの表面形状を図７（ａ）、（ｂ）に比較して示している。また図８に図７の（ａ）及び（ｂ）についての絶縁破壊電圧を比較して示している。図８から明らかなように、従来ＰＥＴを用いたものに比べ絶縁破壊電圧が向上していることが認められる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のようにアクリル酸エステル樹脂であるジメチロールトリシクロデカンジアクリレート（化４）と２−エチルヘキシルアクリレート（化５）を重量比で（化１）対（化２）が９０対１０となる様に混合して構成された紫外線硬化型樹脂を主成分とする誘電体塗料を塗布し硬化させたことで高品質、安価、省資源かつ安全で一度に大量のコンデンサ用フィルムを生産することができ、コンデンサ特性を向上、安定化させることが出来る。さらに、表面の平滑化されたＰＥＴを用いることでシートでの絶縁破壊電圧を向上させることができ、コンデンサ特性を向上させることができるものである。
尚、誘電体塗料に光重合開始剤を誘電体塗料と光重合開始剤の重量比で１００対１〜１００対５の範囲で含有させ、塗布した後に酸素濃度が９００ｐｐｍ以下の雰囲気中で、高圧水銀灯による紫外線を照射することによって硬化させた誘電体のＣ＝Ｃ二重結合の量を、硬化前の誘電体塗料Ｃ＝Ｃ二重結合の量に対して７０％以上減少させたこととすれば、高速化での塗布及び硬化が可能になり効率のよい生産を行うことができ、コンデンサ特性の向上が図ることもできる。さらに、表面の平滑化されたＰＥＴを用いることでシートでの絶縁破壊電圧を向上させることができ、コンデンサ特性を向上させることができる。
【００２３】
なお、本発明の実施の形態を説明するに当たり、一方の面に塗布するとしたが、これに限定されるものではない。また具体的な材料、数値及び誘電体の形成方法をマイクログラビアコーターと記述したがこれは本発明の詳細を説明するものであり、本発明はこれに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンデンサ用フィルムの断面図
【図２】従来コンデンサ用フィルムの断面図
【図３】メタライズドフィルムの断面図
【図４】従来紫外線硬化型樹脂を誘電体塗料に用いたコンデンサ用フィルムの断面図
【図５】誘電体重合度によるコンデンサ特性の比較を示す図
【図６】光重合開始剤投入量によるコンデンサ特性の比較を示す図
【図７】（ａ）本発明のＰＥＴヘ紫外線硬化型樹脂の誘電体塗料を塗布したコーティングタイプメタライズドフィルムの断面図
（ｂ）従来ＰＥＴへ紫外線硬化型樹脂の誘電体塗料を塗布したコーティングタイプメタライズドフィルムの断面図
【図８】従来ＰＥＴ及び表面平滑ＰＥＴの絶縁破壊電圧の比較を示す図
【図９】誘電体の重合度が６５％であるコンデンサ用フィルムの断面図
【図１０】光重合開始剤が０．5重量部であるコンデンサ用フィルムの断面図
【図１１】光重合開始剤が５．5重量部であるコンデンサ用フィルムの断面図
【符号の説明】
１  高分子フィルム
２  誘電体
３  金属薄膜層
４、５  マージン
６  マージン
７  本発明のコンデンサ用フィルム
８、９  有機溶剤を希釈剤に用いた従来誘電体塗料から成る従来誘電体層
１０、１１  マージン
１２  従来コンデンサ用フィルム
１３  メタライズドフィルム
１４、１７  従来紫外線硬化型樹脂から成る誘電体
１５、１６  マージン
１８  従来紫外線硬化型樹脂により誘電体を形成したコンデンサ用フィルム
１９  誘電体の重合度が６５％であるコンデンサ用フィルム
２０  光重合開始剤が０．５重量部であるコンデンサ用フィルム
２１  光重合開始剤が５．５重量部であるコンデンサ用フィルム
【図１】
0004411676.tif 000010
【図２】
0004411676.tif 000011
【図３】
0004411676.tif 000012
【図４】
0004411676.tif 000013
【図５】
0004411676.tif 000014
【図６】
0004411676.tif 000015
【図７】
0004411676.tif 000016
【図８】
0004411676.tif 000017
【図９】
0004411676.tif 000018
【図１０】
0004411676.tif 000019
【図１１】
0004411676.tif 000020