JPH0620869A - フィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気特性を損なうことなくフィルムコンデン
サを小型化する。 【構成】 少なくとも片面に金属蒸着層を有するプラス
チックフィルムの蒸着層上に、非晶性ポリオレフィンを
主成分とする層を設けた後、積層または巻回してなるフ
ィルムコンデンサ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフィルムコンデンサに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、電子機器等の小型化、高性能化に伴い、電子部品の
小型化、高性能化の要望が高まってきており、フィルム
コンデンサに対しても同様の要求がある。従来のフィル
ムコンデンサは、誘電体フィルムを薄くすることにより
小型化を図ってきた。しかし、誘電体フィルムが薄くな
り、コンデンサそのものの形状が小さくなると、製造工
程でフィルムコンデンサを単独で取り扱うことが非常に
困難となる。

【０００３】そこで、誘電体フィルムの両面または片面
に、特開昭６２−２０３３１８号公報に記載のポリカー
ボネートやポリフェニレンオキサイド等のコーティング
誘電体層を設けたものを広幅で多条巻き取りし、多量に
まとめた状態でメタリコンなどを施す製造方法が開発さ
れている。かかる方法において、さらに小型化を進めて
行くためには、プラスチックフィルム、あるいはコーテ
ィング誘電体層の薄膜化等が必要である。プラスチック
フィルムについては、製膜技術の進歩により、０．５μ
ｍ程度までの薄膜化は技術的には可能であるが、フィル
ムコンデンサの実現にはその製造工程での取り扱い性を
含めて非常に問題が多く、また、プラスチックフィルム
自体の量産化にも至っていない。

【０００４】一方、コーティング誘電体層の薄膜化にお
いても、ポリカーボネートやポリフェニレンオキサイド
をコーティング材料として使用する場合は、溶剤への溶
解性、金属蒸着層との濡れ性、乾燥性等困難な課題を多
く抱えており、１μｍ以下、特に０．５μｍ以下のコー
ティング誘電体層を均一な膜厚で有するものを量産し得
るまでには至っていない。特に、コーティング誘電体層
を薄膜化することによって、ピンホールの発生が多くな
り、単位厚み当たりの絶縁破壊電圧が大きく低下すると
いう問題点を有している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み鋭意検討した結果、ある特定の構成によれば、電気特
性を損なうことなくフィルムコンデンサを小型化するこ
とができることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明の要旨は、少なくとも片面に金属
蒸着層を有するプラスチックフィルムの蒸着層上に、非
晶性ポリオレフィンを主成分とする層を設けた後、積層
または巻回してなるフィルムコンデンサに存する。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
いうプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−１，４
−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリプロ
ピレン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイ
ド等が挙げられる。

【０００７】本発明において、蒸着する金属としては、
アルミニウム、亜鉛、ニッケル、パラジウム、金、銀、
銅、インジウム、錫、クロム、チタン等が挙げられる。
本発明で用いる非晶性ポリオレフィンとしては、代表的
なものに環状構造を持つものが挙げられ、側鎖中に環状
構造を持つものとしては、例えばスチレン系樹脂の芳香
族環を水素添加したポリビニルシクロヘキサン系樹脂等
がある。また、主鎖中に環状構造を持つものとしては、
例えばジシクロペンタジエンをモノマーとした開環重合
体およびその水素添加物、ジシクロペンタジエンとエチ
レンとの共重合体およびその水素添加物、ペンタシクロ
ペンタデセンをモノマーとした開環重合体およびその水
素添加物、テトラシクロドデセン類とノルボルネン類と
の開環共重合体およびその水素添加物、テトラシクロド
デセン類またはそれ以上の多環ノルボルネン系モノマー
とα−オレフィンとの付加重合体およびその水素添加物
ペンタシクロペンタデカジエンおよび／またはペンタシ
クロペンタデセンを必要に応じて他のコモノマーととも
に開環重合して得られる開環重合体およびその水素添加
物等が挙げられる。

【０００８】上記重合体の中で、スチレン系樹脂の芳香
族環を水素添加したポリビニルヘキサン系樹脂は、スチ
レン系樹脂を芳香族水素化能を有する水素化触媒の存在
下で核水添して得られるものである。このような水素化
触媒としては、例えば、ニッケル、コバルト、ルテニウ
ム、ロジウム、白金、パラジウム等の金属やその酸化
物、塩、錯体およびこれらの金属が活性炭、ケイソウ
土、アルミナ等の担体へ担持されたものが例示できる。

【０００９】核水添は、例えば、スチレン系樹脂をシク
ロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−オクタン、デ
カリン、テトラリン、ナフサ等の飽和炭化水素溶媒に５
〜５０重量％の濃度で溶解させ、スチレン系樹脂に対し
５〜５０重量％の触媒を添加し、圧力５０〜２５０kg／
cm² 程度、温度１００〜２００℃で０．５〜５時間反応
させることによって行われる。

【００１０】ここでいうスチレン系樹脂とは、スチレン
単独重合体またはスチレンを６０重量％以上含み、これ
と共重合可能な不飽和単量体の一種以上との共重合体で
あり、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト
共重合体、もしくはスチレン単独重合体を含めた、これ
らスチレン系樹脂のブレンド体であっても構わない。一
方、開環重合体は、環状オレフィンの開環重合によって
得られる。また、この開環重合体の水素添加物も通常の
水素添加反応法を利用して行われる。

【００１１】開環重合法としては、例えばノルボルネン
類の重合法が挙げられる。重合触媒としては、例えばル
テニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジ
ウム、白金などの白金族金属化合物またはチタン、バナ
ジウム、モリブデン、タングステンなどの遷移金属化合
物と周期律表第Ｉ−IV族の有機金属化合物の系などが挙
げられ、この触媒系に第三級アミンなどの第三成分を組
み合わせてもよい。

【００１２】開環重合体の重合は、溶媒を用いなくても
可能であるが、不活性有機溶媒中でも実施することがで
きる。かかる溶媒の具体例として、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ｎ−ペンタン、ｎ
−ヘキサン、ｎ−ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、メチ
レンジクロリド、ジクロルエタン、ジクロルエチレン、
テトラクロルエタン、クロルベンゼン、ジクロルベンゼ
ン、トリクロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素等が
挙げられ、これらの二種以上を混合して使用してもよ
い。

【００１３】開環重合の温度条件については、特に制限
はないが、−２０℃〜１００℃の任意の温度を選択する
のが普通である。重合圧力の条件は、通常０〜５０kg／
cm² の範囲から選択することが好ましい。開環重合体の
水素添加反応は通常の方法により行われる。水素化触媒
としては、オレフィン化合物の水素化に際して一般に使
用されているものであれば使用可能であり、特に制限は
ないが、例えば次のようなものがある。不均一系触媒と
しては、ニッケル、パラジウム、白金またはこれらの金
属をカーボン、シリカ、ケイソウ土、アルミナ、酸化チ
タン等の担体に担持させた固体触媒が挙げられる。ま
た、均一系触媒としては、周期律表第VIII族の金属を基
体とするもの、例えば、ナフテン酸ニッケル／トリエチ
ルアルミニウム、オクテン酸コバルト／ｎ−ブチルリチ
ウム、ニッケルアセチルアセトネート／トリエチルアル
ミニウムなどのニッケル、コバルト化合物とロジウム化
合物などが挙げられる。

【００１４】水素添加反応は、触媒の種類により均一系
または不均一系で、１〜１５０気圧の水素圧下、０〜１
８０℃、好ましくは２０〜１００℃で行われる。水素添
加率は水素圧、反応温度、反応時間、触媒濃度などを変
えることによって任意に調節することができるが、水添
物が優れた耐熱性を示すためには重合体中の主鎖二重結
合の５０％以上が水素添加されることが好ましく、水素
添加率は８０％以上がさらに好ましく、特に好ましくは
９０％以上である。

【００１５】本発明で使用する非晶性ポリオレフィン
は、ベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤およびシクロ
ヘキサン等の炭化水素系溶剤に可溶であり、コーティン
グ材料として使用する場合は、金属蒸着層との濡れ性、
乾燥性が良好なので、均一な薄膜を得ることができる。
本発明において金属蒸着層の上に非晶性ポリオレフィン
を主成分とする層を設ける方法として、例えば、非晶性
ポリオレフィンを芳香族系溶剤に溶解した塗布液を金属
蒸着層上に塗布し、乾燥する方法が挙げられ、塗布方法
としては、リバース方式、グラビア方式、エアドクタ方
式等がある。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるもので
はない。なお、コンデンサの特性評価は下記のとおりで
ある。

【００１７】（１）耐電圧の測定 ＪＩＳ Ｃ ２３１９の方法に準じ行った。すなわち、
１００kV直流耐電圧試験機を用い、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１００Ｖ／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 （非晶性ポリオレフィン（Ａ）の製造）十分乾燥し、窒
素置換した反応容器にペンタシクロペンタデセン（１，
４，５，８−ジメタノ−１，２，３，４，４ａ，４ｂ，
５，８，８ａ，９ａ−デカヒドロ−９Ｈ−フルオレン）
を１５００ｇとトルエン６リットルを加え、さらにトリ
エチルアルミニウム１５０mmol、四塩化チタン３０mmol
を加えて２５℃で撹拌下４時間反応させた。次いで、ア
セトン／イソプロピルアルコール（１／１）で反応生成
物を沈澱させ、ろ取物を再びトルエンに溶解させた。さ
らにアセトン／イソプロピルアルコール（１／１）で沈
澱させ、ろ取し、乾燥することによって、反応生成物を
得た。得られた反応生成物３００ｇをシクロヘキサン３
リットルに溶解させ、パラジウムカーボン３０ｇと混合
後、水素で置換して水素圧を５０kg／cm² Ｇとし、１０
℃で撹拌しつつ３０分保持した。その後５０℃に昇温し
て１８時間撹拌したところ沈澱物が得られた。この沈澱
物をトルエンに溶解させ、この溶液をフィルターでろ過
した後、メタノール中で再沈させ乾燥、精製しペンタシ
クロペンタデセン開環重合体の水素添加物である非晶性
ポリオレフィン（Ａ）を得た。非晶性ポリオレフィン
（Ａ）をトルエンに溶解させて固形分５重量％のコート
液を得た。

【００１９】（コンデンサの製造）厚み５μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルムの両面にアルミニウムを
蒸着し、さらにその上にグラビアコーターを用いて上記
コート液をコート後、乾燥し、膜厚０．５μｍのコーテ
ィング誘電体層を形成した。上記の方法で得たフィルム
を使用し積層コンデンサを作成し、耐電圧を測定したと
ころ表１に示すとおり、絶縁破壊電圧は１１０Ｖであっ
た。

【００２０】実施例２ ペンタシクロペンタデカジエン（４，９，５，８−ジメ
タノ−３ａ，４，４ａ，５，８，８ａ，９，９ａ−オク
タヒドロ−１Ｈ−ベンゾインデン）を１５００ｇとトル
エン６リットルを加えた以外は、実施例１の非晶性ポリ
オレフィン（Ａ）の製造方法と同様にして、ペンタシク
ロペンタデカジエン開環重合体の水素添加物である非晶
性ポリオレフィン（Ｂ）を得た。得られた非晶性ポリオ
レフィン（Ｂ）をトルエン／ｎ−ヘプタン（１／１）に
溶解させて固形分５重量％のコート液を作成し、実施例
１と同様にして積層コンデンサを作成した。

【００２１】実施例３ ペンタシクロペンタデカジエン（４，９，５，８−ジメ
タノ−３ａ，４，４ａ，５，８，８ａ，９，９ａ−オク
タヒドロ−１Ｈ−ベンゾインデン）を６４０ｇとジシク
ロペンタジエン９６０ｇをトルエン５リットル、１−ヘ
キセンをモノマーに対して１．０モル％、トリエチルア
ルミニウム２４０mmol、トリエチルアミン７２０mmol、
四塩化チタン４８mmolを順次添加し、２５℃で２時間反
応させた後、アセトン／イソプロピルアルコール（１／
１）で沈澱、洗浄し、乾燥させることによって反応生成
物を得た。ついで得られた反応生成物３００ｇをシクロ
ヘキサンに溶解させて１０重量％溶液としパラジウムカ
ーボン３０ｇとともに、水素圧７０kg／cm² Ｇ、温度１
４０℃の条件にて水素化反応を行い、沈澱物を洗浄、乾
燥し、ペンタシクロペンタデカジエンとジシクロペンタ
ジエンとの開環共重合体の水素添加物である非晶性ポリ
オレフィン（Ｃ）を得た。非晶性ポリオレフィン（Ｃ）
をトルエンに溶解させて固形分５重量％のコート液を作
成し、実施例１と同様にして積層コンデサを得た。

【００２２】比較例１ ポリカーボネートをジクロルメタンに溶解させて固形分
５重量％のコート液を作成し、実施例１と同様にして積
層コンデンサを得た。

【００２３】比較例２ 比較例１において、コーティング誘電層の厚みを１．１
μｍとする以外は、比較例１と同様にして積層コンデン
サを得た。

【００２４】比較例３ ポリフェニレンオキサイドをジクロルメタンに溶解させ
固形分５重量％のコート液を作成し、実施例１と同様に
して積層コンデンサを得た。

【００２５】以上、得られた結果をまとめて下記表１に
示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、電気的特性、特に絶縁
破壊電圧の低下を招くことなく、誘電体の薄膜化が可能
となり、コンデンサの小型化、すなわち、単位体積当た
りの静電容量の増大を図ることができ、その工業的価値
は甚大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも片面に金属蒸着層を有するプ
   ラスチックフィルムの蒸着層上に、非晶性ポリオレフィ
   ンを主成分とする層を設けた後、積層または巻回してな
   るフィルムコンデンサ。