JPH04255208A - コンデンサー誘電体用二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンデンサー誘電体用二
軸配向ポリエチレン−２，６−ナフタレートフィルムに
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電気
・電子機器の小型化に伴い、コンデンサー誘電体用プラ
スチックフィルムも薄膜化が求められている。従来この
分野では、主としてポリエチレンテレフタレートフィル
ムおよびポリプロピレンフィルムが用いられてきたが、
近年、耐熱性，機械的強度あるいは薄膜化の容易さ等の
点からポリエチレン−２，６−ナフタレート（以下、Ｐ
ＥＮと略す）フィルムが注目されている。

【０００３】しかしながら、ＰＥＮフィルムにおいても
薄膜化した場合、特にフィルム厚みが２．０μｍ以下と
なった場合、滑り性の低下が著しく作業性が悪化してし
まう。この問題を解決せんとしてフィルムに微細な粒子
を配合する方法が採られているが、かかる粒子の存在に
よって、しばしばフィルムの電気特性が悪化する。一般
に、無機粒子はポリエチレン−２，６−ナフタレートと
なじみが悪いため、延伸時該粒子周辺に大きな空隙を与
え、耐電圧特性を悪化させてしまう。また、しばしばフ
ィルム表面粗度が粗くなり過ぎてコンデンサーの静電容
量が低下するという欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記実情に
鑑みて、滑り性および電気特性が共に優れたコンデンサ
ー誘電体用ＰＥＮフィルムについて鋭意検討を重ねた結
果、特定の平均粒径，粒度分布を有する架橋高分子粒子
を一定量含有して成るフィルムがこれらの特性を高度に
満足し得ることを知見し、本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明の要旨は、単分散性の架
橋高分子粒子を含有してする、表面の中心線平均粗さが
０．０１〜０．４μｍであるポリエチレン−２，６−ナ
フタレートフィルムであって、該粒子の重量平均粒径と
フィルム厚みとの比が０．１〜０．６であり、かつ、フ
ィルム厚みが２μｍ以下であることを特徴とするコンデ
ンサー誘電体用二軸配向ポリエステルフィルムに存する
。

【０００６】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明でいうＰＥＮとは、その構成単位が実質的にエチレ
ン−２，６−ナフタレート単位から構成されているポリ
マーを指すが、少量，例えば１０モル％以下が第三成分
によって変性されたものでもよい。ＰＥＮは通常、ナフ
タレン−２，６−ジカルボン酸またはそのアルキル誘電
体とエチレングリコールとを触媒の存在下、適当な反応
条件の下に重縮合させることにより得ることができ、第
三成分としては例えばアジピン酸，セバシン酸，テレフ
タル酸，ナフタレン−２，７−ジカルボン酸，テトラメ
チレングリコール，ヘキサメチレングリコールおよびポ
リエチレングリコール等を挙げることができる。

【０００７】本発明のポリエステルフィルムとは、かか
るポリマーを出発原料とする二軸配向フィルムを指すが
、その製造方法は公知の方法を採用することができる。 すなわち、ＰＥＮを乾燥し、２８０〜３２０℃で溶融押
出し冷却固化させ実質的に非晶質の未延伸シートを得、
次いで縦方向に１２０〜１７０℃の温度で２〜５倍延伸
し、さらに横方向に１２０〜１８０℃で２〜５倍延伸す
る。かくして得られたフィルムは１５０〜２５０℃の範
囲で熱処理されるが、これらの操作は必要に応じ多段で
行ってもよいし、いわゆる弛緩や再延伸を施してもよい
。

【０００８】本発明は、かかる方法によって得られたポ
リエチレン−２，６−ナフタレートフィルムの中でも、
特にその厚みが２．０μｍ以下、例えば０．２〜２．０
μｍのフィルムに関するものである。かかる薄番手フィ
ルムの滑り性，機械的特性，電気的特性を高度に満足さ
せることは極めて難しいが、本発明者らはある特定の有
機粒子を配合することによりこのことを達成した。すな
わち、本発明においては単分散性の架橋高分子粒子を用
いる。ここで単分散性とは重量平均粒径と数平均粒径と
の比が１．１５以下であるものを指し、かかる比は好ま
しくは１．１０以下、さらに好ましくは１．０５以下で
ある。また、本発明でいう架橋高分子粒子とは、いわゆ
る乳化重合法によって合成された耐熱性の有機粒子を指
す。かかる粒子は通常、分子中に唯一個の脂肪族の不飽
和結合を有するモノビニル化合物（Ａ）の一種以上と、
架橋剤として分子中に二個以上の脂肪族の不飽和結合を
有する化合物（Ｂ）の一種以上を出発物質とするが、こ
の場合、化合物（Ａ）としてはアクリル酸，メタクリル
酸およびこれらのアルキルまたはグリシジルエステル，
無水マレイン酸およびそのアルキル誘導体，ビニルグリ
シジルエーテル，酢酸ビニル，スチレン，アルキル置換
スチレン等を挙げることができる。また化合物（Ｂ）と
してはジビニルベンゼン，ジビニルスルホン，エチレン
グリコールジメタクリレート等を挙げることができる。 化合物（Ａ）および（Ｂ）は、各一種類以上用いるが、
窒素原子を有する化合物やエチレンを共重合させてもよ
い。

【０００９】なお、乳化重合とは限界ミセル濃度を形成
するのに十分な量の乳化剤を用いる典型的な乳化重合の
外、極めて少量の乳化剤を用いて重合するソープフリー
重合，乳化重合に先立って反応系内に核となる粒子を添
加しておいて乳化重合させるシード重合，モノマー組成
を変え多段の乳化重合を行うコア−シェル重合等を含む
。架橋高分子粒子は、その架橋度と製膜時の延伸条件に
よっては多少変形した状態でフィルム中に存在するが、
いずれにしてもその平均粒径は等価球に換算した粒径と
して取り扱う。

【００１０】本発明においては、かかる架橋高分子粒子
の重量平均粒径はフィルム厚みの０．１〜０．６倍の範
囲であり、好ましくは０．２〜０．５倍の範囲である。 この値が０．１未満では滑り性の改良が不十分であるし
、また０．５を越えると静電容量が低下したり、耐電圧
特性が悪化したりする。また、本発明のＰＥＮフィルム
の中心線平均粗さは０．０１〜０．４μｍの範囲であり
、好ましくは０．０３〜０．３μｍの範囲である。この
値は、主として配合する粒子の平均粒径，配合量，変形
の度合によって定まるが、いずれにしても、この値が０
．０１μｍ未満であると取扱い作業性が悪化し、また、
０．４μｍを越えると滑り性は良いものの電気特性が劣
るようになる。通常、かかる要件を達成するためには、
架橋高分子粒子のポリエステルに対する配合量を０．０
５〜１重量％の範囲から選択する。

【００１１】なお、本発明においてはその要旨を越えな
い限り、架橋高分子以外の粒子，例えばカオリン，炭酸
カルシウム，リン酸カルシウム，酸化ケイ素，酸化チタ
ン等の無機粒子を、架橋高分子粒子に対し小割合、例え
ば２０重量％未満、好ましくは１０重量％未満配合する
ことも可能である。以上詳述したように、本発明におい
ては、ある特定の有機粒子を用いることにより従来達成
不可能であった目標に到達することができたが、本発明
の効果が特に発揮されるのは、厚さ２．０μｍ以下のポ
リエチレン−２，６−ナフタレートフィルムにあっても
特にその初期弾性率が縦，横合わせて１１００ｋｇ／ｍ
ｍ２　以上、なかんずく１２００ｋｇ／ｍｍ２　以上の
場合である。かかる高弾性率を有するフィルムを得るた
めには強い配向を与える必要があるが、無機粒子を含有
するフィルムの場合は、しばしば粒子周辺の空隙が大き
くなり過ぎて電気特性を悪化させてしまうのに対し、本
願発明ではその現象が緩和され、所望の特性を有するフ
ィルムを得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例に限定されるものではない。なお、実施例および比較
例中「部」とあるは「重量部」を示す。本発明における
種々の物性および特性の測定方法、定義は次のとおりで
ある。

【００１３】（１）粒子の平均粒径および粒度分布電子
顕微鏡にて粒径を測定した。平均粒径は等価球換算値の
重量分率５０％の点の粒径（直径）として算出した。な
お、この値は重量平均粒径（Ｄｗ　）であるが、同時に
数平均粒径（Ｄｎ　）も求め両者の比（Ｄｗ　／Ｄｎ）
を粒度分布のシャープさの指標とした。

【００１４】（２）フィルム表面粗さおよびその均一性
日本工業規格ＪＩＳ　　Ｂ０６０１に記載されている方
法に従い、十点平均粗さＲｚ　と中心線平均粗さＲａ　
とを測定した。フィルム表面の均一性Ｒｚ　／Ｒａ　で
表され、この値小さいほど好ましい。

【００１５】（３）走行性 固定した硬質クロムメッキ金属ピン（直径６ｍｍ）にフ
ィルムを巻き付け角１３５°で接触させ、一端に５３ｇ
の荷重をかけて１ｍ／分の速度で走行させたときの他端
の抵抗力を測定し、オイラーの式によりフィルムの摩擦
係数を求め、走行性の尺度とした。

【００１６】（４）コンデンサー容量 フィルムに真空蒸着装置にて、アルミニウムを蒸着し、
蒸着部の巾が１０ｍｍとなるようにスリットし、未蒸着
端が左右異なる長さ２ｍのスリットテープを２本重ね巻
きし、その後、端面封止、リード線取りつけを行いコン
デンサー素子とした。コンデンサー素子の静電容量は、
２３℃、５０％Ｒｈの雰囲気下でゼネラルラジオ社製「
ＲＬｃデジブリッジ」を用いて１ＫＨｚ、０．３Ｖｒｍ
ｓの条件下で測定した。

【００１７】（５）耐電圧の測定 １００ｋＶ直流耐電圧試験機を用い、上記（４）で得ら
れたコンデンサー素子電極端をクリップで試験機の電圧
印加電極およびアース電極に各接続し、試験機電圧を１
００Ｖ／秒の昇圧速度で上昇させコンデンサーが破壊し
て短絡した時の電圧を読み取った。

【００１８】実施例１ 〔架橋高分子粒子の製造〕エチレングリコールジメタク
リレート５０部，メチルメタクリレート３５部，ジビニ
ルベンゼン１５部および重合開始剤として過硫酸カリウ
ム，分散安定剤としてラウリル硫酸ナトリウムを用い、
水中でソープフリー重合を行うことにより架橋高分子粒
子を得た。得られた粒子の重量平均粒径は０．６１μｍ
，数平均粒径は０．５９μｍであり、両者の比は１．０
３と単分散性に優れているものであった。

【００１９】〔ポリエチレン−２，６−ナフタレートの
製造〕ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ジメチル１０
０部，エチレングリコール６５部およびエステル交換触
媒として酢酸マグネシウムを用い、常法に従いエステル
交換反応を行った後、先に得た架橋高分子粒子０．５部
を添加した。次いで重縮合触媒として三酸化アンチモン
を添加した後、常法に従って重縮合反応を進め、極限粘
度０．５５のポリマーを得、次いで固相重合を行い、最
終的に極限粘度０．６３のポリエチレン−２，６−ナフ
タレートを得た。

【００２０】〔ポリエステルフィルムの製造〕得られた
ポリマーを２９５℃で押出機よりシート状に押し出し、
静電印加冷却法を用いて無定形シートを得、次いで該シ
ートを縦方向に１３０℃で４．０倍、横方向に１３２℃
で３．８倍延伸し、さらに１３４℃で縦方向に１．１０
倍再度延伸した。得られたフィルムを２２０℃で３秒間
熱処理し、厚み１．３μｍの二軸配向ポリエチレン−２
，６−ナフタレートフィルムを得た。得られたフィルム
の初期弾性率は、縦方向が６７０ｋｇ／ｍｍ２　，横方
向が５７０ｋｇ／ｍｍ２　であった。以上のようにして
得たポリエステルフィルムの特性およびコンデンサーに
加工後の電気特性を表１に示す。フィルム特性，電気特
性共に十分満足し得るものであった。

【００２１】実施例２ 架橋高分子粒子の平均粒径を、表１に示すように変える
以外は実施例１と同様にして、厚み１．３μｍの二軸配
向ポリエチレン−２，６−ナフタレートフィルムを得た
。

【００２２】実施例３ 実施例１の架橋高分子の組成を、スチレン：メチルメタ
クリレート：ジビニルベンゼン＝６０：２０：２０とし
、その平均粒径，添加量を表１に示すように変る以外は
実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。

【００２３】比較例１〜４ 表１に示すように添加粒子の条件を変える以外は実施例
１と同様にしてポリエチレン−２，６−ナフタレートフ
ィルムを得た。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明のＰＥＮフィルムを用いたコンデ
ンサーは、優れた取り扱い作業性および電気特性を有す
ることから、本発明のフィルムの工業的価値は甚大であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　単分散性の架橋高分子粒子を含有する
   、表面の中心線平均粗さが０．０１〜０．４μｍである
   ポリエチレン−２，６−ナフタレートフィルムであって
   、該粒子の重量平均粒径とフィルム厚みとの比が０．１
   〜０．６であり、かつ、フィルム厚みが２．０μｍ以下
   であることを特徴とするコンデンサー誘電体用二軸配向
   ポリエステルフィルム。