JPH07192965A - コンデンサ用フィルム - Google Patents
コンデンサ用フィルムInfo
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- JPH07192965A JPH07192965A JP32938993A JP32938993A JPH07192965A JP H07192965 A JPH07192965 A JP H07192965A JP 32938993 A JP32938993 A JP 32938993A JP 32938993 A JP32938993 A JP 32938993A JP H07192965 A JPH07192965 A JP H07192965A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄いプラスチックフィルムを用いて電気的特
性に優れたコンデンサ用誘電体を提供する。 【構成】 ポリエチレンテレフタレート、ポリプロビレ
ン、ポリスチレン等のプラスチックフィルムと、プラス
チックフィルム上に蒸着されたセラミックス薄膜とから
なるコンデンサ用フィルム。このフィルムにおいて、プ
ラスチックフィルムおよびセラミックス薄膜が誘電体と
なる。セラミックス薄膜は、電子ビーム蒸着法等に従っ
てプラスチックフィルム上に蒸着される。
性に優れたコンデンサ用誘電体を提供する。 【構成】 ポリエチレンテレフタレート、ポリプロビレ
ン、ポリスチレン等のプラスチックフィルムと、プラス
チックフィルム上に蒸着されたセラミックス薄膜とから
なるコンデンサ用フィルム。このフィルムにおいて、プ
ラスチックフィルムおよびセラミックス薄膜が誘電体と
なる。セラミックス薄膜は、電子ビーム蒸着法等に従っ
てプラスチックフィルム上に蒸着される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサ用フィル
ム、特に、プラスチックフィルムの電気的特性を向上さ
せたコンデンサ用フィルムに関する。
ム、特に、プラスチックフィルムの電気的特性を向上さ
せたコンデンサ用フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチックフィルムは、コンデンサ用
の誘電体として利用される。一方、コンデンサの小型
化、静電容量の増大等の観点から、現在、誘電体の薄手
化が強く求められている。また、生産速度を向上させる
ために、フィルムに係る温度が高くなっており、耐熱性
に対する要求も厳しくなっている。したがって、耐熱
性、電気的特性などに優れたプラスチックフィルムの開
発が期待される。
の誘電体として利用される。一方、コンデンサの小型
化、静電容量の増大等の観点から、現在、誘電体の薄手
化が強く求められている。また、生産速度を向上させる
ために、フィルムに係る温度が高くなっており、耐熱性
に対する要求も厳しくなっている。したがって、耐熱
性、電気的特性などに優れたプラスチックフィルムの開
発が期待される。
【0003】しかし、コンデンサの小型化、静電容量の
増大のため、プラスチックフィルムを単に薄くしたので
は、単位膜厚当たりの耐電圧が一定の場合、膜厚が減少
した分、絶縁耐圧も減少する。また、フィルムを薄くす
ると製造時および加工時のハンドリングが悪くなる。ハ
ンドリングを良好にするため、滑剤を添加すると、重合
構造が脆くなるため、滑剤の周りにボイドを発生してし
まう。その結果、フィルムの電気的特性の中で、特に耐
電圧特性および耐久性が低下しやすくなる。したがっ
て、従来、耐電圧を大きくしようとすれば、プラスチッ
クフィルムを十分に厚くする必要があった。
増大のため、プラスチックフィルムを単に薄くしたので
は、単位膜厚当たりの耐電圧が一定の場合、膜厚が減少
した分、絶縁耐圧も減少する。また、フィルムを薄くす
ると製造時および加工時のハンドリングが悪くなる。ハ
ンドリングを良好にするため、滑剤を添加すると、重合
構造が脆くなるため、滑剤の周りにボイドを発生してし
まう。その結果、フィルムの電気的特性の中で、特に耐
電圧特性および耐久性が低下しやすくなる。したがっ
て、従来、耐電圧を大きくしようとすれば、プラスチッ
クフィルムを十分に厚くする必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、薄い
プラスチックフィルムを用いて、電気的特性に優れた誘
電体を提供することにある。
プラスチックフィルムを用いて、電気的特性に優れた誘
電体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のコンデンサ用フ
ィルムは、プラスチックフィルムと、プラスチックフィ
ルム上に蒸着された、セラミックスからなる薄膜とを備
え、プラスチックフィルムおよびセラミックス薄膜が誘
電体となることを特徴とする。
ィルムは、プラスチックフィルムと、プラスチックフィ
ルム上に蒸着された、セラミックスからなる薄膜とを備
え、プラスチックフィルムおよびセラミックス薄膜が誘
電体となることを特徴とする。
【0006】本発明でいうプラスチックフィルムとは、
有機高分子を溶融押出をして、必要に応じて、長手方向
および/または幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフ
ィルムである。有機高分子として、たとえば、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリフェニレンスル
フィド、シンジオクタチックポリスチレン、ポリエチレ
ン−2,6−ナフタレート、ナイロン6、ナイロン4、
ナイロン66、ナイロン12、ポリ塩化ビニール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリ
アミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテル
イミド、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシドなどが
挙げられる。また、これらの有機重合体または有機高分
子は、他の有機重合体と少量共重合させたり、ブレンド
したりしてもよい。
有機高分子を溶融押出をして、必要に応じて、長手方向
および/または幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフ
ィルムである。有機高分子として、たとえば、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリフェニレンスル
フィド、シンジオクタチックポリスチレン、ポリエチレ
ン−2,6−ナフタレート、ナイロン6、ナイロン4、
ナイロン66、ナイロン12、ポリ塩化ビニール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリ
アミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテル
イミド、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシドなどが
挙げられる。また、これらの有機重合体または有機高分
子は、他の有機重合体と少量共重合させたり、ブレンド
したりしてもよい。
【0007】本発明のプラスチックフィルムは、公知の
方法、たとえば、縦延伸および横延伸を順に行なう逐次
法の他、横・縦・縦延伸法、縦・横・縦延伸法、縦・縦
・横延伸法などの延伸法によって形成することができ
る。要求される強度、寸法、安定性などの諸特性に応じ
て適当な延伸法によって作製されたフィルムが選択され
る。また、本発明において、蒸着層の接着特性等を向上
するために、インラインコートやオフラインコートによ
り接着層を設けたり、コロナ放電処理、グロー放電処
理、その他の表面粗面化処理を行なうことができる。さ
らに、有機高分子には、公知の添加剤、たとえば、紫外
線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤などが添
加されていてもよい。
方法、たとえば、縦延伸および横延伸を順に行なう逐次
法の他、横・縦・縦延伸法、縦・横・縦延伸法、縦・縦
・横延伸法などの延伸法によって形成することができ
る。要求される強度、寸法、安定性などの諸特性に応じ
て適当な延伸法によって作製されたフィルムが選択され
る。また、本発明において、蒸着層の接着特性等を向上
するために、インラインコートやオフラインコートによ
り接着層を設けたり、コロナ放電処理、グロー放電処
理、その他の表面粗面化処理を行なうことができる。さ
らに、有機高分子には、公知の添加剤、たとえば、紫外
線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤などが添
加されていてもよい。
【0008】そして、後述する3次元表面粗さSΔa、
空気抜け速さは、フィルムの成膜条件および滑剤粒子に
よって調整される。滑剤粒子の種類および添加量は、3
次元表面粗さSΔaおよび空気抜け速さが所定の範囲内
に入るならば特に限定されるものではないが、シリカ、
二酸化チタン、タルク、カオリナイト等の金属酸化物、
炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、硫酸バリウムなどの
金属の塩、または有機ポリマーからなる粒子等のポリマ
ーに対し不活性な粒子が滑剤として例示される。これら
の滑剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、また2
種以上を使用してもよい。使用する滑剤の平均粒子径
は、0.01μm以上2.0μm以下、特に0.05μ
m以上1.5μm以下が好ましい。滑剤の粒子径のばら
つき度(標準偏差と平均粒子径との比率)は、25%以
下が好ましく、滑剤の添加量は、ポリマー100重量%
に対し0.005重量%以上2.0重量%以下とするこ
とが好ましく、特に0.1重量%以上1.0重量%以下
がより好ましい。滑剤粒子の形状は、面積形状係数が6
0%以上のものが1種類以上含まれていることが好まし
い。この面積形状係数は次式によって求められる。
空気抜け速さは、フィルムの成膜条件および滑剤粒子に
よって調整される。滑剤粒子の種類および添加量は、3
次元表面粗さSΔaおよび空気抜け速さが所定の範囲内
に入るならば特に限定されるものではないが、シリカ、
二酸化チタン、タルク、カオリナイト等の金属酸化物、
炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、硫酸バリウムなどの
金属の塩、または有機ポリマーからなる粒子等のポリマ
ーに対し不活性な粒子が滑剤として例示される。これら
の滑剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、また2
種以上を使用してもよい。使用する滑剤の平均粒子径
は、0.01μm以上2.0μm以下、特に0.05μ
m以上1.5μm以下が好ましい。滑剤の粒子径のばら
つき度(標準偏差と平均粒子径との比率)は、25%以
下が好ましく、滑剤の添加量は、ポリマー100重量%
に対し0.005重量%以上2.0重量%以下とするこ
とが好ましく、特に0.1重量%以上1.0重量%以下
がより好ましい。滑剤粒子の形状は、面積形状係数が6
0%以上のものが1種類以上含まれていることが好まし
い。この面積形状係数は次式によって求められる。
【0009】面積形状係数=(粒子の投影断面積/粒子
に外接する円の面積)×100(%) たとえば、本発明のプラスチックに用いられるポリスチ
レン系重合体には、必要に応じて、公知の酸化防止剤、
帯電防止剤などを適量配合することができる。配合量
は、ポリスチレン系重合体100重量%に対して、10
重量%以下が望ましい。10重量%を超えると延伸時に
破断が起こりやすくなり、生産安定性が悪くなる。
に外接する円の面積)×100(%) たとえば、本発明のプラスチックに用いられるポリスチ
レン系重合体には、必要に応じて、公知の酸化防止剤、
帯電防止剤などを適量配合することができる。配合量
は、ポリスチレン系重合体100重量%に対して、10
重量%以下が望ましい。10重量%を超えると延伸時に
破断が起こりやすくなり、生産安定性が悪くなる。
【0010】本発明のプラスチックフィルムは、その厚
さとして1〜50μmの範囲が好ましく、さらに好まし
くは1〜6μmの範囲である。また特に好ましいフィル
ムの厚さは、1〜3μmの範囲である。
さとして1〜50μmの範囲が好ましく、さらに好まし
くは1〜6μmの範囲である。また特に好ましいフィル
ムの厚さは、1〜3μmの範囲である。
【0011】本発明のセラミックス薄膜を作製するた
め、各種真空蒸着法、スパッタ法、CVD法等が用いら
れる。この中では、真空蒸着が最も速い堆積速度が得ら
れるので好ましいが、本発明においてはこれに限られる
ものではない。
め、各種真空蒸着法、スパッタ法、CVD法等が用いら
れる。この中では、真空蒸着が最も速い堆積速度が得ら
れるので好ましいが、本発明においてはこれに限られる
ものではない。
【0012】真空蒸着法に関し、加熱方式として、電子
銃(以下EB銃という)単体または複数を用いてもよ
く、また他の加熱方式あるいはそれらの併用でもよい。
他の加熱方式としては、抵抗加熱、高周波誘導加熱、レ
ーザビーム加熱等が知られているが、特にこれに限られ
るものではない。また、真空蒸着法およびスパッタ法に
関し、反応性ガスとして酸素、窒素、水蒸気等を導入す
ることができ、さらに、オゾン、イオンアシスト等を用
いた反応性蒸着やスパッタを薄膜形成のため適用するこ
とができる。さらに、基板にバイアス等を加えたり、基
板温度を上昇または冷却するなど、堆積条件を変化させ
てもよい。スパッタ法、CVD法等においても同様であ
る。
銃(以下EB銃という)単体または複数を用いてもよ
く、また他の加熱方式あるいはそれらの併用でもよい。
他の加熱方式としては、抵抗加熱、高周波誘導加熱、レ
ーザビーム加熱等が知られているが、特にこれに限られ
るものではない。また、真空蒸着法およびスパッタ法に
関し、反応性ガスとして酸素、窒素、水蒸気等を導入す
ることができ、さらに、オゾン、イオンアシスト等を用
いた反応性蒸着やスパッタを薄膜形成のため適用するこ
とができる。さらに、基板にバイアス等を加えたり、基
板温度を上昇または冷却するなど、堆積条件を変化させ
てもよい。スパッタ法、CVD法等においても同様であ
る。
【0013】本発明において、セラミックスは、一般に
定義されるとおり、無機の非金属物質から構成される固
体材料を指し、金属の酸化物、窒化物および炭化物なら
びに半金属の酸化物、窒化物および炭化物等を含む。ま
た、酸化物、窒化物および炭化物の間の任意の化合物ま
たは混合物も含む。本発明に用いるセラミックスは誘電
体である。
定義されるとおり、無機の非金属物質から構成される固
体材料を指し、金属の酸化物、窒化物および炭化物なら
びに半金属の酸化物、窒化物および炭化物等を含む。ま
た、酸化物、窒化物および炭化物の間の任意の化合物ま
たは混合物も含む。本発明に用いるセラミックスは誘電
体である。
【0014】本発明でいう金属とは、単一の金属または
2種以上の金属からなる混合物もしくは合金で、たとえ
ば、Fe、Co、V、Pt、Ti、Mo、Ta、Nb、
Mg、Ca、Al、Sn、Sb、Yが挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。また半金属の代表例と
してSiを挙げることができる。
2種以上の金属からなる混合物もしくは合金で、たとえ
ば、Fe、Co、V、Pt、Ti、Mo、Ta、Nb、
Mg、Ca、Al、Sn、Sb、Yが挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。また半金属の代表例と
してSiを挙げることができる。
【0015】本発明において、薄膜の厚みは、たとえば
1〜0.005μmであり、好ましくは0.5〜0.0
1μmであり、より好ましくは0.3〜0.02μmで
あり、特に好ましくは0.2〜0.05μmの範囲であ
る。したがって、本発明のコンデンサ用フィルムの厚み
は、1〜50μmの範囲が好ましく、さらに好ましくは
1〜6μmであり、特に好ましくは1〜3μmの範囲で
ある。
1〜0.005μmであり、好ましくは0.5〜0.0
1μmであり、より好ましくは0.3〜0.02μmで
あり、特に好ましくは0.2〜0.05μmの範囲であ
る。したがって、本発明のコンデンサ用フィルムの厚み
は、1〜50μmの範囲が好ましく、さらに好ましくは
1〜6μmであり、特に好ましくは1〜3μmの範囲で
ある。
【0016】本発明において、プラスチックフィルム上
に蒸着させる薄膜材料として、特に酸化物が好ましい。
本発明では、酸化物として金属が酸素と化合したもの
(金属酸化物)および半金属が酸素と化合したものが用
いられる。酸化物には、単純酸化物と複合酸化物が含ま
れる。単純酸化物とは、単一の金属または半金属と酸素
からなる酸化物を指す。単純酸化物として、たとえば、
AlO2 、Al2 O3 、CeO2 、SiO、SiO2 、
SiOx 、Y2 O3 、HfO2 、Ta2 O5 、MgO、
TiO2 、ZrO2 、Nd2 O3 、PbO、ThO2 等
を用いることができる。本発明では、これらの単純酸化
物中に、目的を損なわない範囲(3%程度)で不純物を
含んでもよい。また複合酸化物とは、2種以上の酸化物
の混合物または化合物であって、たとえば、Al2 O3
−SiO2 、SiO−SiO2 、Al2 O3 −MgO−
SiO2 、BaTi2 O(BaO−TiO2 )、SrT
iO 3 、PbTiO3 、ZnO−Al2 O3 、ZnO−
BiO3 、TiO2 −SiO 2 、BaO−Al2 O3 −
SiO2 、Y2 O3 −ZrO2 等を挙げることができる
が、特にこれらに限られるものではない。
に蒸着させる薄膜材料として、特に酸化物が好ましい。
本発明では、酸化物として金属が酸素と化合したもの
(金属酸化物)および半金属が酸素と化合したものが用
いられる。酸化物には、単純酸化物と複合酸化物が含ま
れる。単純酸化物とは、単一の金属または半金属と酸素
からなる酸化物を指す。単純酸化物として、たとえば、
AlO2 、Al2 O3 、CeO2 、SiO、SiO2 、
SiOx 、Y2 O3 、HfO2 、Ta2 O5 、MgO、
TiO2 、ZrO2 、Nd2 O3 、PbO、ThO2 等
を用いることができる。本発明では、これらの単純酸化
物中に、目的を損なわない範囲(3%程度)で不純物を
含んでもよい。また複合酸化物とは、2種以上の酸化物
の混合物または化合物であって、たとえば、Al2 O3
−SiO2 、SiO−SiO2 、Al2 O3 −MgO−
SiO2 、BaTi2 O(BaO−TiO2 )、SrT
iO 3 、PbTiO3 、ZnO−Al2 O3 、ZnO−
BiO3 、TiO2 −SiO 2 、BaO−Al2 O3 −
SiO2 、Y2 O3 −ZrO2 等を挙げることができる
が、特にこれらに限られるものではない。
【0017】本発明でいう窒化物とは、金属または半金
属が窒素と化合したものを指し、たとえば、TiN、B
N、AlN、Si3 N4 、HfN、TaN、VN、Nb
N等を挙げることができるが、特にこれらに限られるも
のではない。
属が窒素と化合したものを指し、たとえば、TiN、B
N、AlN、Si3 N4 、HfN、TaN、VN、Nb
N等を挙げることができるが、特にこれらに限られるも
のではない。
【0018】本発明でいう炭化物とは、金属または半金
属が炭素と化合したものを指し、たとえば、TiC、H
fC、ZrC、SiC、B4 C、BX C、W2 C、Cr
7 C 3 Cr3 C2 、TaC、VC、NbC等を挙げるこ
とができるが、特にこれらに限られるものではない。
属が炭素と化合したものを指し、たとえば、TiC、H
fC、ZrC、SiC、B4 C、BX C、W2 C、Cr
7 C 3 Cr3 C2 、TaC、VC、NbC等を挙げるこ
とができるが、特にこれらに限られるものではない。
【0019】酸化物、窒化物および炭化物の間の任意の
化合物または混合物には、たとえば、SiAlON、S
i−O−N、SiYAlON化合物などの酸窒化物、T
iN−SiO等のSiOと窒化物の混合物、SiN−S
iC等のSiNと炭化物の混合物、Y2 O3 −AIN等
のY2 O3 と窒化物の混合物、Ta2 O5 −ZrN等の
Ta2 O5 と窒化物の混合物、ZrO2 −SiN等のZ
rO2 と窒化物の混合物等があるが、これらに限られる
ものではない。
化合物または混合物には、たとえば、SiAlON、S
i−O−N、SiYAlON化合物などの酸窒化物、T
iN−SiO等のSiOと窒化物の混合物、SiN−S
iC等のSiNと炭化物の混合物、Y2 O3 −AIN等
のY2 O3 と窒化物の混合物、Ta2 O5 −ZrN等の
Ta2 O5 と窒化物の混合物、ZrO2 −SiN等のZ
rO2 と窒化物の混合物等があるが、これらに限られる
ものではない。
【0020】本発明のフィルムの少なくとも片面の3次
元表面粗さSΔaは、0.004以上0.04以下の範
囲内にあることが望ましい。SΔaが0.004未満で
は、ハンドリング特性および走行性が悪くなり、0.0
4を超えると耐電圧特性や寿命特性が悪くなってくる。
さらに、本発明のフィルムの空気抜け速さは、900秒
以下であることが好ましく、さらに好ましくは700秒
以下である。空気抜け速さを900秒以下、さらに好ま
しくは700以下にすることにより、高速作業時におい
ても、フィルムの厚みや強度とは無関係にハンドリング
特性が良好なフィルムが得られる。反対に、空気抜け速
さが900秒を超えた場合、高速作業時のハンドリング
特性が悪くなり、たとえば、フィルムを高速でロール状
に巻取る場合に、フィルムと巻取ロールの間に空気が取
込まれて皺が生じやすく、巻姿が不良になったり、フィ
ルムが巻込む空気層の潤滑効果によってフィルムが幅方
向に蛇行してロールの端面の不揃いが生じたりする。
元表面粗さSΔaは、0.004以上0.04以下の範
囲内にあることが望ましい。SΔaが0.004未満で
は、ハンドリング特性および走行性が悪くなり、0.0
4を超えると耐電圧特性や寿命特性が悪くなってくる。
さらに、本発明のフィルムの空気抜け速さは、900秒
以下であることが好ましく、さらに好ましくは700秒
以下である。空気抜け速さを900秒以下、さらに好ま
しくは700以下にすることにより、高速作業時におい
ても、フィルムの厚みや強度とは無関係にハンドリング
特性が良好なフィルムが得られる。反対に、空気抜け速
さが900秒を超えた場合、高速作業時のハンドリング
特性が悪くなり、たとえば、フィルムを高速でロール状
に巻取る場合に、フィルムと巻取ロールの間に空気が取
込まれて皺が生じやすく、巻姿が不良になったり、フィ
ルムが巻込む空気層の潤滑効果によってフィルムが幅方
向に蛇行してロールの端面の不揃いが生じたりする。
【0021】本発明に従えば、使用されるプラスチック
フィルム自体の絶縁耐圧よりも100V以上高い絶縁耐
圧を有するフィルムを提供することができる。
フィルム自体の絶縁耐圧よりも100V以上高い絶縁耐
圧を有するフィルムを提供することができる。
【0022】
【実施例】以下に実施例にて本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。
が、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。
【0023】まず、フィルムの評価方法を以下に示す。 (1) 200℃における熱収縮率 無張力の状態で200℃の雰囲気中30分におけるフィ
ルムの収縮率を求めた。
ルムの収縮率を求めた。
【0024】(2) 3次元表面粗さSΔa フィルム表面を、触針式3次元表面粗さ計(SE−3A
K,株式会社小坂研究所社製)を用いて、針の半径2μ
m、荷重30mgの条件下に、フィルムの長手方向にカ
ットオフ値0.25mmで、測定長1mmにわたって測
定し、2μmピッチで500点に分割し、各点の高さを
3次元粗さ解析装置(SPA−11)に取込ませた。こ
れと同様の操作をフィルムの幅方向について2μm間隔
で連続的に150回、すなわちフィルムの幅方向0.3
mmにわたって行ない、解析装置にデータを取込ませ
た。次に、解析装置を用いて、SΔaを求めた。
K,株式会社小坂研究所社製)を用いて、針の半径2μ
m、荷重30mgの条件下に、フィルムの長手方向にカ
ットオフ値0.25mmで、測定長1mmにわたって測
定し、2μmピッチで500点に分割し、各点の高さを
3次元粗さ解析装置(SPA−11)に取込ませた。こ
れと同様の操作をフィルムの幅方向について2μm間隔
で連続的に150回、すなわちフィルムの幅方向0.3
mmにわたって行ない、解析装置にデータを取込ませ
た。次に、解析装置を用いて、SΔaを求めた。
【0025】(3) 空気抜け速度 図1に示す測定装置を準備した。すなわち、台盤1の上
面に円形の孔1aを設け、この孔1a内に直径70mm
のガラス平板2を固定した。ガラス平板2の外周と孔壁
1bとの間には溝が形成され、さらに孔1aを囲むリン
グ状の溝孔1cが形成された。溝孔1cをガラス平板2
の外周の溝と連通させ、溝孔1cにパイプ3を介して真
空ポンプ4の吸引口を接続した。そして、台盤1の上面
に、ガラス平板2を覆う大きさのフィルム試料5を重
ね、その外周を粘着テープ6で密封して固定した。真空
ポンプ4を駆動し、ガラス平板2の外周部に干渉縞が出
現してからガラス平板2の全面に干渉縞が広がり、その
動きが止まるまでの時間(秒)を測定し、この時間
(秒)をもって空気抜け速さとした。
面に円形の孔1aを設け、この孔1a内に直径70mm
のガラス平板2を固定した。ガラス平板2の外周と孔壁
1bとの間には溝が形成され、さらに孔1aを囲むリン
グ状の溝孔1cが形成された。溝孔1cをガラス平板2
の外周の溝と連通させ、溝孔1cにパイプ3を介して真
空ポンプ4の吸引口を接続した。そして、台盤1の上面
に、ガラス平板2を覆う大きさのフィルム試料5を重
ね、その外周を粘着テープ6で密封して固定した。真空
ポンプ4を駆動し、ガラス平板2の外周部に干渉縞が出
現してからガラス平板2の全面に干渉縞が広がり、その
動きが止まるまでの時間(秒)を測定し、この時間
(秒)をもって空気抜け速さとした。
【0026】(4) フィルムのハンドリング特性 広幅のスリットロールを高速でスリットし、小幅のロー
ルに巻き直すに際し、ロール端部の巻ずれ、皺、バルブ
等を生じないで問題のロールが得られるかどうかを4段
階評価し、次のランク付けで評価した。
ルに巻き直すに際し、ロール端部の巻ずれ、皺、バルブ
等を生じないで問題のロールが得られるかどうかを4段
階評価し、次のランク付けで評価した。
【0027】1級:問題のないスリットロールを得るこ
とは極めて困難 2級:低速で問題のないスリットロールが得られる。
とは極めて困難 2級:低速で問題のないスリットロールが得られる。
【0028】3級:中速で問題のないスリットロールが
得られる。 4級:高速で問題のないスリットロールが得られる。
得られる。 4級:高速で問題のないスリットロールが得られる。
【0029】(5) フィルムの走行性・耐摩耗性 フィルムを細幅にスリットし、金属ロールに擦り付けて
走行するとき、一定の供給張力に対してガイドロール通
過後のテープの張力の大小、擦り傷の発生および白粉の
ロールへの付着を5段階評価し、次のランク付けで表し
た。
走行するとき、一定の供給張力に対してガイドロール通
過後のテープの張力の大小、擦り傷の発生および白粉の
ロールへの付着を5段階評価し、次のランク付けで表し
た。
【0030】走行性評価 1級:張力大、擦り傷多い 2級:張力やや大、擦り傷かなり多い 3級:張力中、擦り傷やや有り 4級:張力やや小、擦り傷ほとんどなし 5級:張力小、擦り傷なし ここで張力と擦り傷の得られた結果のランクが異なる場
合、悪いほうのランクを採用した。
合、悪いほうのランクを採用した。
【0031】耐摩耗性評価 1級:白粉発生非常に多い 2級:白粉発生多い 3級:白粉発生やや有り 4級:白粉発生ほとんどなし 5級:白粉発生なし (6) 平均粒子径 滑剤粒子を日立製作所(株)製S−510型走査型電子
顕微鏡で観察し、写真撮影したものを拡大複写し、滑剤
の外形をトレースし、任意に200個の粒子を黒く塗り
潰した。この像をニコレ(株)製ルーゼックス500型
画像解析装置を用いて、それぞれの粒子の水平方向のフ
ェレ径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。ま
た、粒子径のばらつき度は下記の式により算出した。
顕微鏡で観察し、写真撮影したものを拡大複写し、滑剤
の外形をトレースし、任意に200個の粒子を黒く塗り
潰した。この像をニコレ(株)製ルーゼックス500型
画像解析装置を用いて、それぞれの粒子の水平方向のフ
ェレ径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。ま
た、粒子径のばらつき度は下記の式により算出した。
【0032】ばらつき度=(粒子径の標準偏差/平均粒
子径)×100(%) (7) 面積形状係数 平均粒子径の測定に用いたトレース像から任意に20個
の粒子を選び(7)で用いた画像解析装置を用いて、そ
れぞれの粒子の投影断面積を測定した。また、それらの
粒子に外接する円の面積を算出し、下記の式により算出
した。
子径)×100(%) (7) 面積形状係数 平均粒子径の測定に用いたトレース像から任意に20個
の粒子を選び(7)で用いた画像解析装置を用いて、そ
れぞれの粒子の投影断面積を測定した。また、それらの
粒子に外接する円の面積を算出し、下記の式により算出
した。
【0033】面積形状係数=(粒子の投影断面積/粒子
に外接する円の面積)×100(%) (8) 耐電圧 JIS C−2318に準じて試験を行なった。10k
V直流耐電圧試験機を用い、23℃、50%RHの雰囲
気下において、100V/secの昇圧速度でフィルム
が破壊し短絡したときの電圧を読取った。
に外接する円の面積)×100(%) (8) 耐電圧 JIS C−2318に準じて試験を行なった。10k
V直流耐電圧試験機を用い、23℃、50%RHの雰囲
気下において、100V/secの昇圧速度でフィルム
が破壊し短絡したときの電圧を読取った。
【0034】(9) 寿命特性 真空蒸着機を用いてアルミニウムをフィルム試料に蒸着
し、0.1μmFの容量のコンデンサを作製し、このコ
ンデンサの両端子間に300Vの直流電圧を印加した。
150℃で2000時間試験を行ない、この間に100
個中短絡せずにコンデンサとして機能した素子の残存率
を測定した。
し、0.1μmFの容量のコンデンサを作製し、このコ
ンデンサの両端子間に300Vの直流電圧を印加した。
150℃で2000時間試験を行ない、この間に100
個中短絡せずにコンデンサとして機能した素子の残存率
を測定した。
【0035】実施例1−1、2、3 ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ
実測値12.3、6.1、3.2μm:それぞれを実施
例1−1、1−2、1−3とする)上に、ZrO2 −S
iO2 系薄膜を堆積させた。薄膜の作製は電子ビーム蒸
着で行なった。
実測値12.3、6.1、3.2μm:それぞれを実施
例1−1、1−2、1−3とする)上に、ZrO2 −S
iO2 系薄膜を堆積させた。薄膜の作製は電子ビーム蒸
着で行なった。
【0036】図2に示すような装置において、真空チャ
ンバ13内に設けられた水冷基板ホルダ11上に、PE
Tフィルム12を置き、蒸着材料を収容するるつぼ14
を備えたEB銃15からフィルム12上に蒸着を行なっ
た。蒸着源として、1〜3mm程度の大きさで粒子状の
ZrO2 およびSiO2 (純度99.9%)を用い、電
子ビーム蒸着法に従って12.3、6.1、3.2μm
厚のPETフィルム(東洋紡績(株)製)上にそれぞれ
薄膜形成を行なった。蒸着材料は、混合せずに、2つの
ハースから蒸着された。加熱源として1台のEB銃を用
い、ZrO2 およびSiO2 のそれぞれを時分割で加熱
し、ZrO2 −SiO2 系混合膜を作製した。そのとき
のEB銃の加速電圧を6kV、エミッション電流を20
0mAとし、AgとSiO2 との加熱比は48:12と
した。到達真空度は2.3×10 -5Torr、蒸着中の
真空度は2.4×10-4Torrであった。基板ホルダ
は水冷して10℃に保持した。蒸着時間は20秒であっ
た。
ンバ13内に設けられた水冷基板ホルダ11上に、PE
Tフィルム12を置き、蒸着材料を収容するるつぼ14
を備えたEB銃15からフィルム12上に蒸着を行なっ
た。蒸着源として、1〜3mm程度の大きさで粒子状の
ZrO2 およびSiO2 (純度99.9%)を用い、電
子ビーム蒸着法に従って12.3、6.1、3.2μm
厚のPETフィルム(東洋紡績(株)製)上にそれぞれ
薄膜形成を行なった。蒸着材料は、混合せずに、2つの
ハースから蒸着された。加熱源として1台のEB銃を用
い、ZrO2 およびSiO2 のそれぞれを時分割で加熱
し、ZrO2 −SiO2 系混合膜を作製した。そのとき
のEB銃の加速電圧を6kV、エミッション電流を20
0mAとし、AgとSiO2 との加熱比は48:12と
した。到達真空度は2.3×10 -5Torr、蒸着中の
真空度は2.4×10-4Torrであった。基板ホルダ
は水冷して10℃に保持した。蒸着時間は20秒であっ
た。
【0037】蒸着により0.1μmの厚みの薄膜が得ら
れた。薄膜中のZrO2 含有率は10wt%であった。
れた。薄膜中のZrO2 含有率は10wt%であった。
【0038】実施例2−1、2、3 Al2 O3 系薄膜を堆積させた。使用したフィルムは、
実施例1−1、2、3と同様であった。薄膜の作製は図
2に示す装置において、電子ビーム蒸着に従って行なっ
た。蒸着源として、1〜3mm程度の大きさで粒子状の
Al2 O3 (純度99.9%)を用いた。蒸着材料は1
つのハースに入れた。加熱源として1台のEB銃を用
い、Al2 O3 系薄膜を蒸着させた。EB銃の加速電圧
は6kV、エミッション電流は200mAであった。他
の条件は実施例1と同様であった。蒸着の結果、0.1
μmの厚みを有する薄膜が得られた。
実施例1−1、2、3と同様であった。薄膜の作製は図
2に示す装置において、電子ビーム蒸着に従って行なっ
た。蒸着源として、1〜3mm程度の大きさで粒子状の
Al2 O3 (純度99.9%)を用いた。蒸着材料は1
つのハースに入れた。加熱源として1台のEB銃を用
い、Al2 O3 系薄膜を蒸着させた。EB銃の加速電圧
は6kV、エミッション電流は200mAであった。他
の条件は実施例1と同様であった。蒸着の結果、0.1
μmの厚みを有する薄膜が得られた。
【0039】比較例1−1、2、3 実施例1−1、2、3に使ったのと同じPETフィルム
(東洋紡績(株)製)であり、薄膜を付けなかった。こ
の場合の特性を比較例として調べた。
(東洋紡績(株)製)であり、薄膜を付けなかった。こ
の場合の特性を比較例として調べた。
【0040】比較例2−1、2、3ならびに3−1、
2、3 Alを蒸着したそれぞれ12.3、6.1、3.2μm
の厚みのPETフィルム(東洋紡績(株)製)上に、実
施例1と同じ組成、同じ条件で薄膜を蒸着した。これを
比較例1−1、2、3とした。一方、Alを蒸着したそ
れぞれ12.3、6.1、3.2μmの厚みのPETフ
ィルム(東洋紡績(株)製)上に、実施例2と同じ組
成、同じ条件で薄膜を蒸着した。これを比較例3−1、
2、3とした。これらの比較例において、蒸着されたA
l上に薄膜を形成すること以外は、条件は実施例1また
は2に従った。
2、3 Alを蒸着したそれぞれ12.3、6.1、3.2μm
の厚みのPETフィルム(東洋紡績(株)製)上に、実
施例1と同じ組成、同じ条件で薄膜を蒸着した。これを
比較例1−1、2、3とした。一方、Alを蒸着したそ
れぞれ12.3、6.1、3.2μmの厚みのPETフ
ィルム(東洋紡績(株)製)上に、実施例2と同じ組
成、同じ条件で薄膜を蒸着した。これを比較例3−1、
2、3とした。これらの比較例において、蒸着されたA
l上に薄膜を形成すること以外は、条件は実施例1また
は2に従った。
【0041】以上の実施例および比較例で得られたフィ
ルムの耐電圧(V)を表1に示す。また、同じフィルム
厚同士について、実施例1−1、2、3、と実施例2−
1、2、3の耐電圧が比較例1−1、2、3の耐電圧に
比べて上昇した分を、薄膜による耐電圧上昇として表1
に示した。また、比較例2は、蒸着により形成した薄膜
のみの耐電圧を示していると考えられる。実施例1およ
び2と、比較例2とのデータを比較すると、プラスチッ
クフィルム上に薄膜を形成すれば、薄膜自体がもたらす
耐電圧以上にフィルムの耐電圧を上昇できることがわか
る。
ルムの耐電圧(V)を表1に示す。また、同じフィルム
厚同士について、実施例1−1、2、3、と実施例2−
1、2、3の耐電圧が比較例1−1、2、3の耐電圧に
比べて上昇した分を、薄膜による耐電圧上昇として表1
に示した。また、比較例2は、蒸着により形成した薄膜
のみの耐電圧を示していると考えられる。実施例1およ
び2と、比較例2とのデータを比較すると、プラスチッ
クフィルム上に薄膜を形成すれば、薄膜自体がもたらす
耐電圧以上にフィルムの耐電圧を上昇できることがわか
る。
【0042】
【表1】
【0043】また、実施例1−2、実施例2−2および
比較例1−2で得られたフィルムについて、200℃に
おける熱収縮率、3次元表面粗さSΔa、空気抜け速
度、走行性、耐摩耗性、耐電圧および寿命特性をそれぞ
れ測定した結果を表2に示す。表2に示すデータの比較
から、本発明のフィルムが、各特性について優れている
ことがわかる。
比較例1−2で得られたフィルムについて、200℃に
おける熱収縮率、3次元表面粗さSΔa、空気抜け速
度、走行性、耐摩耗性、耐電圧および寿命特性をそれぞ
れ測定した結果を表2に示す。表2に示すデータの比較
から、本発明のフィルムが、各特性について優れている
ことがわかる。
【0044】
【表2】
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に従えば、
フィルムの走行性・耐摩耗性損ねることなく、耐電圧、
寿命特性を向上させることができる。このため、本発明
のフィルムは、優れた耐電圧特性、走行性、耐摩耗性を
有し、ハンドリング特性に極めて良好なコンデンサ用誘
電体として提供される。
フィルムの走行性・耐摩耗性損ねることなく、耐電圧、
寿命特性を向上させることができる。このため、本発明
のフィルムは、優れた耐電圧特性、走行性、耐摩耗性を
有し、ハンドリング特性に極めて良好なコンデンサ用誘
電体として提供される。
【図1】コンデンサ用フィルムの空気抜け速度を評価す
るための装置を示す断面図である。
るための装置を示す断面図である。
【図2】実施例において使用された薄膜作製装置の真空
チャンバ内の構成を示す模式図である。
チャンバ内の構成を示す模式図である。
1 台盤、2 ガラス平板、3 吸引パイプ、4 真空
ポンプ、5 フィルム試料、6 粘着テープ、11 水
冷基板ホルダ、12 フィルム試料、13 真空チャン
バ、14 るつぼ、15 EB銃
ポンプ、5 フィルム試料、6 粘着テープ、11 水
冷基板ホルダ、12 フィルム試料、13 真空チャン
バ、14 るつぼ、15 EB銃
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 徹 滋賀県大津市堅田2−1−1 東洋紡績株 式会社総合研究所内 (72)発明者 山田 陽三 滋賀県大津市堅田2−1−1 東洋紡績株 式会社総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項1】 プラスチックフィルムと、 前記プラスチックフィルム上に蒸着された、セラミック
スからなる薄膜とを備え、 前記プラスチックフィルムおよび前記薄膜が誘電体とな
ることを特徴とする、コンデンサ用フィルム。 - 【請求項2】 前記プラスチックフィルム自体の絶縁耐
圧よりも100V以上高い絶縁耐圧を有することを特徴
とする、請求項1記載のコンデンサ用フィルム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32938993A JPH07192965A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | コンデンサ用フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32938993A JPH07192965A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | コンデンサ用フィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07192965A true JPH07192965A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18220893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32938993A Withdrawn JPH07192965A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | コンデンサ用フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07192965A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008090947A1 (ja) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Daikin Industries, Ltd. | 高耐電圧を有する高誘電体フィルム |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP32938993A patent/JPH07192965A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008090947A1 (ja) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Daikin Industries, Ltd. | 高耐電圧を有する高誘電体フィルム |
| JP5467771B2 (ja) * | 2007-01-26 | 2014-04-09 | ダイキン工業株式会社 | 高耐電圧を有する高誘電体フィルム |
| US8804307B2 (en) | 2007-01-26 | 2014-08-12 | Daikin Industries, Ltd. | Highly dielectric film having high withstanding voltage |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |