(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル系塗料をコ−ティングしたポリエステルフィルムであって、有機溶剤が、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノンであり、１７０℃で１０分間熱処理後室温まで冷却し、ガスクロマトグラフを使用して測定した時、有機溶剤を０．５ｐｐｍ以上，３．０ｐｐｍ以下含有するフィルムからなるコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【請求項２】
ポリエステルフィルムが有機溶剤を０．８ｐｐｍ以上，２．０ｐｐｍ以下含有することを特徴とする請求項１記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【請求項３】
有機溶剤が、トルエン、キシレンであることを特徴とする請求項１または請求項２のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【請求項４】
ポリエステル系塗料が、軟化点１８０℃以下の２種類以上のポリエステル系樹脂からなる塗料であることを特徴とする請求項１１〜３のいずれかに記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【請求項５】
ポリエステルフィルムが厚さ２μｍ以上、２０μｍ以下であって、テレフタル酸成分とエチレングリコ−ルを主成分とするポリエステルのフィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルムとＡｌ蒸着フィルムとから形成されるコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム及びこれを誘電体として用いたコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポリエステルフィルムにポリエステルからなる塗布層を設けたコンデンサ用誘電体フィルム及びそれを用いたコンデンサが、例えば特公平３−１２４４７号公報で、知られている。
【０００３】
Ａｌ蒸着フィルムとポリエステルコ−ティングフィルム（コンデンサ用誘電体フィルム）を交互にし巻回したコンデンサにおいて、前記２種のフィルムを完全に密着させる必要がある。すなわち、Ａｌ蒸着フィルムとポリエステル系樹脂をコ−ティングしたフィルムとの密着力の向上は、巻回した後のたとえばエポキシ樹脂等の含浸剤のＡｌ蒸着面への浸潤を防止し、最終製品の歩留まりが少なくなるばかりか、コンデンサの寿命を向上させるものである。
【０００４】
一般に密着力を向上させるためには、コ−ティングする塗料の軟化点温度をできるだけ低くし、１００℃〜２００℃で熱圧着させる方法がとられ、このために種々のジカルボン酸成分やグリコ−ル成分を共重合したポリエステル系塗料が使用されている。
【０００５】
しかしながら従来技術では、熱圧着の際温度を高くしなければ充分な密着力を得ることができず、製品性能を低下させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、低温の熱圧着でＡｌ蒸着フィルムと高い蜜着力を有するコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルムを提供せんとするものである。また、本発明の他の目的は、かかるコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルムを用いてなるコンデンサを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく検討した結果、本発明者らは、特定の有機溶剤を特定量含有するコ−ティングフィルムを使用することにより、低温の熱圧着で高い密着力が得られることを見い出した。すなわち、有機溶剤の含有量が密着力に影響を及ぼし含有量が少ないと密着力が弱くなり、多くなり過ぎるとコ−ティング後のフィルムロ−ル製品がブロッキングをおこすという問題があることが分かった。
【０００８】
すなわち、前記した本発明の目的は、下記の本発明によって工業的に有利に達成された。
【０００９】
［１］ポリエステル系塗料をコ−ティングしたポリエステルフィルムであって、有機溶剤が、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノンであり、１７０℃で１０分間熱処理後室温まで冷却し、ガスクロマトグラフを使用して測定した時、有機溶剤を０．５ｐｐｍ以上，３．０ｐｐｍ以下含有するフィルムからなるコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【００１０】
［２］ポリエステルフィルムが有機溶剤をが０．８ｐｐｍ以上，２．０ｐｐｍ以下含有することを特徴とする上記［１］に記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【００１１】
［３］有機溶剤がトルエン、キシレンであることを特徴とする上記［１］記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【００１２】
［４］ポリエステル系塗料が、軟化点１８０℃以下の２種類以上のポリエステル系樹脂からなる塗料であることを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれかに記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【００１３】
［５］ポリエステルフィルムが厚さ２μｍ以上、２０μｍ以下で、テレフタル酸成分とエチレングリコ−ルを主成分とするポリエステルのフィルムであることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれかに記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルム。
【００１４】
［６］上記［１］〜［５］のいずれかに記載のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルムとＡｌ蒸着フィルムとから形成されるコンデンサ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明におけるポリエステルフィルムのポリエステルは、特に制限はないが、その構成単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレ−トであるポリエチレンテレフタレ−ト、その構成単位の８０モル％以上がエチレンナフタレ−トであるポリエチレンナフタレ−ト、あるいはその構成単位の８０モル％が１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレ−トであるポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレ−トであるのが好ましい。上記の優位構成成分以外の共重合成分としては、例えば、ジエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ルなどのジオ−ル成分、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ソジウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸及びそのエステル形成性誘導体などのジカルボン酸成分、オキシ安息香酸及びそのエステル形成性誘導体などのオキシモノカルボン酸などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、ポリエステルフィルムには、酸化チタン、カ−ボンなどの配合、フィルムの表面を粗面化するための酸化ケイ素、炭酸カルシウムなどが配合されていても良い。
【００１７】
本発明におけるポリエステル系塗料とは、ポリエステル系樹脂からなる塗料であり、ポリエステル系樹脂を構成する成分として以下のような多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物を例示できる。すなわち、多価カルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、フタル酸、４，４´ージフェニルジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、２−カリウムスルホテレフタル酸、５−ソジウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、グルタル酸、コハク酸、トリメリット酸、トリメシン酸、無水トリメリット酸、無水フタル酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、トリメリット酸モノカリウム塩及びそれらのエステル形成性誘導体などを用いることができ、多価ヒドロキシ化合物としては、エチレングリコ−ル、１，２−プロピレングリコ−ル、１，３−プロピレングリコ−ル、１，３−プロパンジオ−ル、１，４−ブタンジオ−ル、１，６−ヘキサンジオ−ル、２−メチル−１，５−ペンタジオ−ル、１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル、ｐ−キシレングリコ−ル、ビスフェノ−ルＡ−エチレングリコ−ル付加物、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル、ポリテトラメチレンオキシドグリコ−ル、ジメチロ−ルプロピオン酸、グリセリン、トリメチロ−ルプロパン、ジメチロ−ルエスルスルホン酸ナトリウム、ジメチロ−ルプロピオン酸カリウムなどを用いることができる。これらの化合物の中から、それぞれ適宜１つ以上選択して、ポリエステル系樹脂を常法の重合反応によって合成することができる。
【００１８】
コ−トする塗料は、平均粒径が０．１μｍ以下の炭酸カルシウム、酸化ケイ素及び酸化アルミニウム等を、ポリエステル系樹脂に対して５重量％以上、２０重量％以下配合することが好ましく、８重量％以上、１５重量％以下がさらに好ましい。これらの添加剤を配合する目的は、ブッロキング防止効果であり、配合することにより、より低い軟化点温度のポリエステル系樹脂を使用することができる。配合量が５重量％以下では、ブッロキング防止効果が不十分であり、２０重量％を越えると、２次凝集粒子が増加し、コ−ト面が粗面化し密着性能が低下する。
【００１９】
本発明で使用される、ポリエステル系樹脂を溶解させる有機溶剤は、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノンであり、中でも芳香族系のトルエン、キシレンが好ましい。
【００２０】
本発明で使用するベ−スフィルム、すなわち、ポリエステル系塗料をコ−トするポリエステルフィルムの膜厚さは、２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。２μｍ以下では、充分なコンデンサ容量が得られにくく、２０μｍ以上では、コンデンサが大きくなりすぎるという不都合がある。
【００２１】
本発明のポリエステル系塗料をコ−ティングしたポリエステルフィルムはＡｌ蒸着フィルムとの密着が低温の熱圧着で得られ、ブロッキングなどの不具合の発生率を低下させるため、フィルム中の有機溶剤の含有量を０．５ｐｐｍ以上，３．０ｐｐｍ以下とすることが必要であり、０．８ｐｐｍ以上、２．０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。この範囲より含有量が少ない場合には、安定した密着力が得られず、逆に含有量が多い場合には、ブロッキングが発生しやすくなる。
【００２２】
本発明の特徴は、Ａｌ蒸着フィルムとポリエステル系樹脂をコ−トしたポリエステルフィルムの熱圧着性が、塗料に使用する有機溶剤の種類や量に大きく依存することを見出だし、本発明の到達したものであり、コ−トフィルムに対し、特定範囲内でなくては、その効果が発揮できないものである。とくに好ましくは、芳香族系の有機溶剤をより多く残すことがよく、本願発明では、トルエン、より好ましくは、キシレンの含有量を多くすることである。芳香族系の良い理由は、ベ−スフィルムと塗料樹脂との親和性がより高いことによるものと考えられる。
【００２３】
有機溶剤の量をコントロ−ルする方法としては、塗料に使用する有機溶剤の種類、配合量及び、コ−ティング後の乾燥温度、乾燥速度等を調整することにより行うことができる。
【００２４】
本発明の塗料をポリエステルフィルムに塗布する方法としては原崎勇次著、槙書店、１９７９年発行、「コ−ティング方式」に示されるリバ−スロ−ルコ−タ−グラビアコ−タ−、ロッドコ−タ−、エアドクタ−コ−タ−あるいはこれら以外の塗布装置を用いて、二軸延伸ポリエステルフィルム製造工程外で塗布液を塗布する方法、または、フィルム製造工程内で塗布する方法が挙げられる。
【００２５】
本発明の塗料の塗布は、ポリエステルフィルムの片面だけでも良く、その塗布量は、０．１ｇ／ｍ2 以上、１．０ｇ／ｍ2 以下とすることが好ましく、０．３ｇ／ｍ2 以上、０．８ｇ／ｍ2 以下とするのがさらにが好ましい。塗布量が０．１ｇ／ｍ2 未満では、均一な塗布層が得難いために製品に塗布むらが生じやすくなるばかりでなく、密着力も低下する傾向があり、１．０ｇ／ｍ2 を越える場合には、密着力が飽和するばかりか、ブロッキングも発生しやすくなり実用的でなくなる。
【００２６】
本発明は、ポリエステル系塗料をコ−ティングしたポリエステルフィルムと、金属化誘電体フィルムとの密着性を向上させるものであるが、本発明で使用する金属化誘電体フィルムとは、一般のポリエステルフィルムに金属を蒸着したフィルムであり、蒸着する金属としては、アルミニウム、パラジウム、亜鉛、ニッケル、金、銀、胴、インジウム、錫、クロム、チタンなどが挙げられるが、最も好ましい金属はアルミニウム（Ａｌ）である。金属蒸着膜の厚さは、１０〜５０００オングストロ−ムの範囲が好ましい。蒸着の方法は、一般的には真空蒸着法によるが、エレクトロプレ−ティング法、スパッタリング法などの方法によっても良い。なお、金属蒸着層はポリエステルフィルムの両面に設けても良い。
【００２７】
本発明は、ポリエステル系塗料をコ−ティングしたポリエステルフィルムと、金属化誘電体フィルムの金属化面との密着性を向上させるものであるが、コンデンサは、該２枚のフィルムの金属化面と塗料コ−ティング面が接するように重ね合わせたものを一対とし巻回してコンデンサ素子を作るが、多数枚積層して作っても良い。コンデンサ素子は、常法に従って、例えば熱プレス、テ−ピング、メタリコン、電圧処理、両端面封止、リ−ド線取り付けなどを行ってコンデンサとすることができるが、これらに限定されるわけではない。
【００２８】
【実施例】
以下本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。なお、実施例中の物性は次のようにして測定した。
【００２９】
Ａ．フィルム中の有機溶剤
１リットルの４フッ化エチレンからなる袋に、試料１５．０ｇを小片にして入れ、１００ｍｌの空気を注入する。この袋を１７０℃で１０分間熱処理後室温まで冷却し、ガスクロマトグラフを使用し測定した。
【００３０】
Ｂ．塗料樹脂の軟化点
３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍの試料チップをシリコンオイルに浸し１０℃／分で昇温する。この際試料の上に１ｍｍφの鋼鉄製の円柱状の棒を合計加重５ｇとなるようにのせる。円柱状の棒が２ｍｍ試料にくいこんだ温度を軟化点とした。（ペネトレ−ション法により測定）
Ｃ．フィルムの密着力
ポリエステル系塗料をコ−トしたフィルムを幅５０ｍｍ、長さ２００ｍｍにカットする。このフィルムの塗布層側に、同じく幅５０ｍｍ、長さ２００ｍｍにカットしたＡｌ蒸着フィルムを重ね合わせ、１２０℃±２℃平面熱板上、２１００ｇのシリコンゴムロ−ルで１００ｍｍ／分の速度で試料を熱圧着後、試料幅を２５ｍｍとし万能引っ張り試験機で、引っ張り速度３００ｍ／分で密着力を測定した。
【００３１】
〔実施例１〜４〕
メチルエチルケトン（以下  ＭＥＫ  と略）４０部、トルエン３７部、平均粒径０．０５μｍの炭酸カルシウム３部と、イソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合体（〔η〕＝０．５６０、軟化点１４０℃）２０部、を混合し、１２時間、５０℃で溶解させる。この塗料原液をＡとする。この塗料原液にトルエン、キシレンを加え、実施例１〜４の水準で幅１０００ｍｍの１２μのポリエステルフィルムに、グラビアロ−ルを使用し、塗布量０．４ｇ／ｍ2 を目標とし、１００ｍ／分のスピ−ド、オ−ブン温度をオ−ブン入口８０℃、中１４０℃出口１００℃にコントロ−ルされた一般的なグラビアコ−タ−を使用し、コ−ト、乾燥し、表１に示す物性の誘電体フィルムを得た。
【００３２】
【表１】
0003733473.tif 000002
ＭＥＫを含む有機溶剤のフィルム中の含量が多くなると、Ａｌ蒸着フィルムとの密着力が向上することが分かる。特に芳香族系の有機溶剤の含有量は密着力の大きく影響していることが分かる。
【００３３】
〔比較実施例１〜４〕
実施例３と同一塗料組成、条件で、グラビアロ−ルを変えることにより、ポリエステル樹脂の塗布量を変え、表２に示す誘電体フィルムを得た。
【００３４】
【表２】
0003733473.tif 000003
フィルム中の有機溶剤の含有量が少なくなると、Ａｌ蒸着フィルムとの密着力が低下する。逆に多くなると、密着力は高くなるものの巻き上げたフィルムが貼り合わされる一般にブロッキングと呼ばれる現象が起こり、次工程で種々のトラブル原因となる。比較実施例３は、若干ブロッキング現象ぎみで、比較実施例４では完全にブロッキングしていた。
【００３５】
〔実施例５〜１０〕
実施例３において、炭酸カルシウムの配合量のみ変えてコ−ティングした誘電体フィルムを得た。それらのフィルムの物性を表３に示す。
【００３６】
【表３】
0003733473.tif 000004
炭酸カルシウムの含有量も密着力に影響し、特定の範囲が好ましい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のコンデンサ用誘電体ポリエステルフィルムは上記構成としたことにより、Ａｌ蒸着フィルムとポリエステル系樹脂をコ−ティングしたフィルムとを熱圧着する際、低温でも高い密着力が得られるため、製品性能の低下を防ぎ、なおかつ、ブロッキングなどの不具合の発生率を低くすることができる。