(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルムの片面、又は、両面に、ガラス転移点が０℃以上４０℃以下の熱可塑性樹脂を主とし、該熱可塑性樹脂に対してガラス転移点が６０℃以上８０℃以下の熱可塑性樹脂を１０重量％以上３０重量％以下含有する熱可塑性樹脂組成物からなり、厚みが０．２μｍ以上１．０μｍ以下である熱可塑性樹脂層を設けてなるコンデンサ用誘電体プラスチックフィルム。
【請求項２】
プラスチックフィルムがポリエチレンテレフタレート系フィルムであ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プラスチックフィルム。
【請求項３】
ガラス転移点が０℃以上４０℃以下の熱可塑性樹脂およびガラス転移点が６０℃以上８０℃以下の熱可塑性樹脂がともにポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサ用誘電体プラスチックフィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかのコンデンサ用誘電体プラスチックフィルムと、片面に金属蒸着層を設けたプラスチックフィルムを、熱可塑性樹脂層と金属蒸着層が接するように交互に積層してなるコンデンサ。
【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プラスチックフィルムに関する。また、本発明は、誘電体プラスチックフィルムと、片面に金属蒸着層を設けたプラスチックフィルムを、熱可塑性樹脂層と金属蒸着層が接するように交互に積層してなる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熱可塑性樹脂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てなるコンデンサが、例えば、特開平３−１２４４７号公報で、知られている。すなわち、特開平３−１２４４７号公報には、シェア硬度Ｄが７０以下の熱可塑性樹脂を塗布した誘電体プラスチックフィルムが提案されており、この誘電体プラスチックフィルムと金属蒸着層を有するプラスチックフィルムとを熱可塑性樹脂層と金属蒸着層が接するように交互に積層または巻回し、熱処理することにより密着させて得たコンデンサが開示されており、これによれば、コンデンサの破壊を防止し、コンデンサの寿命を伸ばすことが出来、しかも信頼性を向上させることが出来る、とされている。しかしながら、この方法によっても、熱可塑性樹脂層と金属蒸着層との間にエアボイドが存在する欠点が見られ、いまだ改良の余地がある。
【０００３】
また、従来、誘電体フィルムに形成している熱可塑性樹脂層の熱可塑性樹脂は、ガラス転移点が０℃以上４０℃以下の樹脂であり、その厚みが、１．０μｍ以上であったため、４０℃加圧シール時に、密着力が１０ｇ／２５ｍｍ以上と高く、巻回型金属化フィルムコンデンサの作成工程の一つである減圧下たとえば１０-6Ｔｏｒｒ、および４０℃の条件下でのエアボイド排除工程でのエアボイド排除が十分にできず、得られるコンデンサの静電容量の低下を招いていた。また、コンデンサ用誘電体フィルムをロール状に巻いた状態で、常温下、特に夏場の保管時に熱可塑性樹脂層とフィルム間でのブロッキング現象をしばしば起こしトラブルの原因となっている。
【０００４】
【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、エアボイド排除工程でのエアボイド排除が充分行うことが出来、従ってエアボイドの介在による静電容量の低下を生じさせないコンデンサ用誘電体フィルムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、保管時に熱可塑性樹脂層とフィルム間でのブロッキング現象を起こさないコンデンサ用誘電体フィルムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らの鋭意検討の結果、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。
【０００６】
［１］プラスチックフィルムの片面、又は、両面に、ガラス転移点が、０℃以上４０℃以下の熱可塑性樹脂を主とし、該熱可塑性樹脂に対してガラス転移点が６０℃以上８０℃以下の熱可塑性樹脂を１０重量％以上３０重量％以下含有する熱可塑性樹脂組成物からなり、厚みが０．２μｍ以上１．０μｍ以下である熱可塑性樹脂層を設けてなるコンデンサ用誘電体プラスチックフィルム。
【０００７】
［２］プラスチックフィルムがポリエチレンテレフタレート系フィルム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プラスチックフィルム。
【０００８】
［３］ガラス転移点が０℃以上４０℃以下の熱可塑性樹脂およびガラス転移点が６０℃以上８０℃以下の熱可塑性樹脂がともにポリエステル樹脂であることを特徴とする上記［１］または［２］に記載のコンデンサ用誘電体プラスチックフィルム。
【０００９】
［４］上記［１］〜［３］のいずれかのコンデンサ用誘電体プラスチックフィルムと、片面に金属蒸着層を設けたプラスチックフィルムを、熱可塑性樹脂層と金属蒸着層が接するように交互に積層してなるコンデンサ。
【００１０】
すなわち、本発明のコンデンサ用誘電体フィルムは、その熱可塑性樹脂層を、ガラス転移点が０℃以上４０℃以下の熱可塑性樹脂にガラス転移点が６０℃以上８０℃以下の熱可塑性樹脂を上記特定量含有させた樹脂組成物からなり、その厚みを、０．２μｍ以上１．０μｍ以下とすることによって、エアボイド排除工程での低温下での密着力を適度に弱くすることにより、エアボイド排出を容易にし、尚かつ、熱成型工程で、エアボイドを排出した状態において、熱可塑性樹脂と金属蒸着膜を完全に密着させることにより、エアボイドの介在による静電容量の低下を生じさせないコンデンサ用誘電体フィルムを提供するとともに、コンデンサ用誘電体フィルムをロール状に巻いた状態で常温下で保管した時に、熱可塑性樹脂層とフィルム間でのブロッキング現象を生じさせないフィルムコンデンサ用誘電体フィルムを提供したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において、プラスチックフィルムとしては、とくに制限はないが、一般的にポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、およびポリプロピレンフィルム等が用いられる。誘電体フィルムにマッチした特性からポリエステルフィルムが好ましい。なかでも、その構成単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレートであるポリエチレンテレフタレート、その構成単位の８０モル％以上がエチレンナフタレートであるポリエチレンナフタレート、あるいはその構成単位の８０モル％以上が１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレートであるポリ１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレートからのフィルムが特に好ましい。
【００１２】
本発明において、ガラス転移点が０℃以上４０℃の熱可塑性樹脂に配合する熱可塑性樹脂は、ガラス転移点が６０℃以上８０℃のものである必要がある。ガラス転移点が６０℃未満の熱可塑性樹脂を使用すると、ヒートシール温度４０℃での密着力が１０ｇ／２５ｍｍを超えて高くなり、減圧下４０℃でのエアボイド排除工程で十分その目的を達成することが出来ず、また、ガラス転移点が８０℃を超える熱可塑性樹脂を使用すると、ヒートシール温度１２０℃での密着力が弱く、コンデンサ素子の熱処理による熱成型で素子が固まらずコンデンサの変形を招き、コンデンサ性能に問題をきたす。
【００１３】
本発明におけるガラス転移点が０℃以上４０℃の熱可塑性樹脂およびガラス転移点が６０℃以上８０℃の熱可塑性樹脂としては、ヒートシール性を有した熱可塑性樹脂であれば特に制限はないが、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂およびアクリル樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂が特に好ましい。ガラス転移点が６０℃以上８０℃の熱可塑性樹脂のガラス転移点が０℃以上４０℃の熱可塑性樹脂に対する配合量は、１０〜３０重量％の範囲内である必要がある。この配合量が１０重量％未満であると、ボイド面積が大きくなり、かつブロッキング性が悪く、好ましくない。また、この配合量が３０重量％を超えると、ボイド面積は、微小であり良好であるが、１２０℃での密着力が低く素子巻きの熱成型が出来ず、好ましくない。
【００１４】
本発明のコンデンサ用誘電体プラスチックフィルムの密着力は、４０℃加圧シール時に１０ｇ／２５ｍｍ以下であり、１２０℃加圧シール時に３０ｇ／２５ｍｍ以上のものが好ましく、ブロッキング性は、３０ｇ／２５ｍｍ以下のものが好ましい。
【００１５】
本発明において、熱可塑性樹脂層の厚みは、０．２μｍ以上１．０μｍ以下である必要があり、好ましくは、０．２μｍ以上０．５μｍ以下である。この厚みが０．２μｍ未満と薄すぎると１２０℃での密着力が弱く、素子巻きの熱成型で不都合を生じる。又、１．０μｍを超え厚すぎると４０℃での密着力が高なり過ぎ静電容量低下の原因の一つであるエアボイドの排除が十分にできず、好ましくない。
【００１６】
金属蒸着層を有するプラスチックフィルムのベースフィルムとしては、特に制限はないが、一般的に、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルムおよびポリプロピレンフィルム等が使用される。
【００１７】
本発明のコンデンサ用誘電体プラスチックフィルムを使用することにより、エアボイド排除工程時の減圧下での低温シール時にエアボイドが排除され、その後の熱処理（１２０℃，２時間）により、エアボイドが排除された状態において熱可塑性樹脂層と金属蒸着膜を完全に密着させることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００１９】
なお、密着力測定方法およびブロッキング性評価方法は下記のとおりである。
【００２０】
１．密着力測定方法
（１）接着方法
１２０℃熱板上に、ポリエステルフィルムの熱可塑性樹脂と、６μｍのポリエステルフィルムの片面に形成された金属蒸着層を互いに向き合うように重ね合わせて、重さ２．１ｋｇ、幅１２０ｍｍ，外径４０ｍｍΦ，硬度８４°のゴムロールで速度２００ｍｍ／ｍｉｎで貼合わせる。その際、フィルムは、５０ｍｍ×１５０ｍｍにカットして用い、熱板にはフィルム面が接するようにする。
【００２１】
（２）接着力測定
貼合わせたフィルムを幅２５ｍｍにカットし、引っ張り試験機にて１８０度方向に２００ｍｍ／ｍｉｎで剥離した時の力を測定し、密着力とした。
【００２２】
２．ブロッキング性評価方法
各水準サンプルを、５０ｍｍ角に１０枚カットし、フィルム面と塗布層とが接するように重ね合わせ、ガラス板にてサンドして１ｇ／ｃｍ2 の荷重を加え３０℃×７ｄａｙｓの条件下に放置した。その後、シールしたフィルムを幅２５ｍｍにカットし、引っ張り試験機にて１８０度方向に２００ｍｍ／ｍｉｎで剥離した時の力を測定し、ブロッキング性とした。
【００２３】
［実施例１〜８］及び［比較例１〜２８］
１２μｍポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、ガラス転移点２５℃変性エーテル型（以下Ａ樹脂と言う）に、ガラス転移点７１℃の共重合ポリエステル樹脂（以下Ｂ樹脂と言う）を５重量％、１０重量％、３０重量％、４０重量％を混合し、固形分１５重量％濃度にメチルエチルケトンで希釈溶解し、この溶液に、粒径０．０２μｍの酸化ケイ素を１重量％添加し、グラビアコート法にて塗布し、１２０℃で乾燥した。塗布厚みとして、０．１μｍ、０．２μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、および１．２μｍに振り、リール状サンプルフィルムを作成した。また、１２μｍポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、Ａ樹脂に、ガラス転移点５７℃の共重合ポリエステル樹脂（以下Ｄ樹脂と言う）を２０重量％を混合し、固形分１５重量％濃度にメチルエチルケトンで希釈溶解し、この溶液に、粒径０．０２μｍの酸化ケイ素を１重量％添加し、グラビアコート法にて塗布し、１２０℃で乾燥した。塗布厚みとして、０．１μｍ、０．２μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、および１．２μｍに振り、リール状サンプルフィルム（比較例）を作成した。さらに、１２μｍポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、Ａ樹脂に、ガラス転移点８４℃の共重合ポリエステル樹脂（以下Ｃ樹脂と言う）を２０重量％を混合し、固形分１５重量％濃度にメチルエチルケトンで希釈溶解し、この溶液に、粒径０．０２μｍの酸化ケイ素を１重量％添加し、グラビアコート法にて塗布し、１２０℃で乾燥した。塗布厚みとして、０．１μｍ、０．２μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、および１．２μｍに振り、リール状サンプルフィルム（比較例）を作成した。
【００２４】
一方、６μｍのポリエステルフィルムの片面にＡｌ蒸着を施したリール状のＡｌ蒸着金属化フィルムを用意した。前記の誘電体フィルム２枚と、Ａｌ蒸着金属化フィルムの２枚を交互に積層して巻回した。この時、前記誘電体用フィルムの塗布層は、前記２枚のＡｌ蒸着金属化フィルムの蒸着電極に密接し、前記２枚の蒸着電極が他方のＡｌ蒸着金属化フィルムの隣接する蒸着電極の双方と対抗させるように巻回した。この巻回したものを、減圧下１０-6Ｔｏｒｒ，４０℃の条件下で８時間エアボイド排除処理を行い、その後減圧下１０-3Ｔｏｒｒで１２０℃まで徐々に昇温し１２０℃で２時間加熱処理後に、ＡＬ蒸着層とポリエステル樹脂の張り合わせ面のボイドの面積を比較実施した。
【００２５】
実施例１〜８及び比較例１〜２８の条件及び測定結果を表１、表２に示した。
【００２６】
【表１】
0003796696.tif 000002
【００２７】
【表２】
0003796696.tif 000003
表１から明らかなように、比較例１〜６では、ガラス転移点８４℃の共重合ポリエステル樹脂（Ｃ樹脂）を２０重量％添加したものを用いたが、１２０℃での密着力が弱く素子巻きの熱成型ができず好ましくない。
【００２８】
比較例７〜１２では、ガラス転移点５７℃の共重合ポリエステル樹脂（Ｄ樹脂）を２０重量％添加したものを用いたが、４０℃での密着力が１０ｇ／２５ｍｍ以上と高く不良であった。このためボイド面積も各水準大きく良くない。
【００２９】
ガラス転移点７１℃の共重合ポリエステル樹脂（Ｂ樹脂）の添加量が５重量％と少ない比較例１３〜１８は、１２０℃での密着力が１０ｇ／２５ｍｍ以上と高く、また、ブロッキング性も３０／２５ｍｍ以上と高く不良であった。このためボイド面積も各水準大きく良くない。
【００３０】
Ｂ樹脂の添加量が１０〜３０重量％と満足するが、塗布厚みが０．１μｍと薄過ぎる比較例１９は、１２０℃での密着力が低く、好ましくない。また、塗布厚みが１．２μｍと厚過ぎる比較例２０は、ボイド面積およびブロッキング性のいずれも好ましくない。
【００３１】
表１から明らかなように、比較例２１および２２も比較例１９および２０と同様である。また、Ｂ樹脂の添加量が４０重量％と多過ぎる比較例２３〜２８は、４０℃および１２０℃の密着力が共に低く好ましくない。
【００３２】
表１及び２から明らかなように、Ｂ樹脂の添加量が１０重量％〜３０重量％の範囲であり、塗布厚みが０．２μｍ〜１．０μｍである実施例１〜８は、ボイド面積、密着力およびプロッキング性のいずれも満足出来るものであった。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のコンデンサ用誘電体フィルムを使用することにより、エアボイドによる静電容量の低下を無くし、耐電圧特性の優れたコンデンサを提供することができる。