JPS63317681A - 金属化フイルム - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィト（以下Ｉ’
１８と略称する）系フィルムを基体とし、金属薄膜を積
層してなる、主としてコンデンサー用フィルムとして用
いられる金属薄膜とＰＰ８フイルムとの接着性に優れた
金属化フィルムに関する。

〔従来の技術と問題点〕

従来％２軸配向ポリフェニレンスルフィドの金属化フィ
ルムを、例えばコンデンサーの誘電体として用い、周波
数特性、温度特性、耐ノ・ンダ性に優れたコンデンサー
を得ることが出来る事が特開昭５ｙ−１ａｙｓ２７号公
報、特開昭６’０−２５７５１０号公報等において知ら
れている。

しかるに、フィルムコンデンサー用途のうちでも金属特
にアルミを蒸着してコンデンサーとする蒸着コンデンサ
ー用途その他金属化フィルムを用いる用途において、そ
のＰＰ８化学構造から推測がつくようにＰＰ、系フィル
ムは金属との接着性に劣るため、密着性が不足して容易
に剥離してしまうという重大な欠点を有しているので、
ＰＰＳ系フィルムを蒸着コンデンサー等金属化フィルム
に適用することが不可能であった。

上記欠点を解消する方法として、ＰＰ８フイルムに二軸
延伸・熱固定後コロナ放電処理又はプラズマ処理を施す
ことが試みられている（特開昭５７−１８７５２７号公
報）。しかしながら、単々る上記の処理だけではＩ’Ｐ
Ｓフィルムと金属との接着性は充分とは言えないもので
あった。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記のごとき問題点を解決すべく鋭意検討の結果、ポリ
−ルーフユニレンスルフイドを主成分とする未延伸フィ
ルムを縦延伸・横延伸する過程において、少く共片面に
必要に応じて放電処理し更に該処理面に、塗布剤を塗布
後横延伸・熱固定したフィルムに対して金属薄膜を積層
することによυ、解決出来る事を見い出し本発明をなす
Ｋいたったものである。

即チ、本発明はポリ−ルーフユニレンスルフイド系未延
伸フィルムを、縦延伸したのち横延伸して二軸配向フィ
ルムを製造するに際し、未延伸フィルム作成後横延伸工
程前のいずれかの時点において少くとも片面に放電処理
を行ない、該処理面に、水溶性樹脂を含む水溶液又はエ
マルジョンからなる塗布剤を塗布した後、横延伸・熱固
定したフィルムに金属薄膜を積層してなる金属化フィル
ムである。

本発明にいうポリ−ｐ−フェニレンスルフィドとは、ポ
リマー構造の繰り返し単位にΣＳ）を主たる構成単位と
するものであり、好ましくは、本構成単位が８０モルチ
以上であることが本発明の効果を大きくするために重要
である。

好ましくは８５モルチ以上更に好ましくは９０モルチ以
上である。

該ポリマーの繰シ返し単位の残りの２０モルチ未溝につ
いては本発明の効果を阻害しない範囲において、次の結
合構造を有するものを含有チル結合−ｅＱ−−６、スル
ホン結合 Ｒ）づＯ２令、ナフチル結合べ））８チ、Ｒａアルギル
、ニトロ、フェニル、アルコキシ基を示す）、三官能フ
ェニルスルフィド結合又上記構造のものを含有せしめる
方法としては、全体のポリマーの融点（Ｔｍ　）が２６
０℃以上、二次転移点（’ｌ’ｆ）が７０℃以上である
限りにおいて、ランダム共重合、ブロック共重合、又は
ブレンドのいずれであってもさしつかえない。

融点が２６０℃未満又は二次転移点が７０℃未満となる
ものでは、本発明のＰＰＳ系フィルムとしての耐熱性の
特徴が失われるため不適当である。

また、フィルムの表面性をコントロールしたり、機械特
性を改良する目的で本フィルムに無機のフィラーを入れ
たり、異種ポリマーを一部ブレンドすることは本発明の
範囲を逸脱するものではない。

本発明のポリ−ｐ−フェニレンスルフィト系フィルムは
、二軸延伸・熱固定したフィルムでなければならない。

二輪延伸Ｑ熱固定したフィルムにおいても、まず縦方向
にロールで延伸され、その後横方向にテンターで横延伸
したのち、熱固定したり同時にテンターで２軸延伸した
りする事が好ましい。いずれにせよテンターで延伸する
ことが必須である。それ故、横延伸後書縦延伸したシ再
横延伸したり、縦延伸を多段で延伸したりという公知の
種々の延伸処理を組み合せる事は任意である。

本発明において、放電処理とはコロナ放電処理、ＴＪｖ
照射処理、低温プラズマ処理、電子線照射処理、放射線
照射処理、グロー放電処理等を含むものであるが、好ま
しくはコロナ放電処理、低温プラズマ処理が推賞される
。放電処理に必要なエネルギーはその目的によシ決めら
れるものであるが、一般には５ワツト・分／惰３以上２
００ワット・分／ｆ１％３以下が好ましい。

本発明において、コロナ放電処理とは、一般に高電圧発
生機に接続した電極と、ハイパロンなどでカバーした金
属ロールの間に１５〜１１６−程度の間隔を設は高電圧
をかけると間隙に高圧コロナを発生するので、その間隙
にフィルムを一定の速度で走らせる処理法であり、公知
の手段を用いることができる。

一方本発明は、コロナ放電処理゛に限らず減圧下におい
て施されるグロー放電処理、特にアルゴンや酸素、窒素
、二酸化炭素およびそれらの混合物を主成分とした放電
ガス中でのグロー放電処理は好ましい手段である。

該放電処理は、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィド系フィ
ルムを未延伸フィルムの作成工程後、テンターでの延伸
前の工程でかつ後述する塗布処理工程以前に少く共片面
に放電処理されているのが好ましい。

本発明でいう塗布処理層とはベースフィルムあるいはそ
の放電処理面と金属蒸着面との間に水系の塗布剤をコー
ティングによって設けられたフレキシブルな高分子塗布
層を言う。

塗布層の厚さは、ドライでα０１以上１．０μ以下であ
る。塗布厚さが１０１μ未満では、接着性の効果を示さ
なかったり、塗布が不均一であったりして不適当である
。一方１．０μを超えるとブロッキングし易く好ましく
ない。

又該塗布層は、特に限定されないが、水系の塗布剤のコ
ーティングによってベースフィルムに塗布し得るものな
ら特にその組成を問わない。

具体的にはウレタン系重合体、塩化ビニリデン系重合体
、アクリル系重合体、アミド系重合体、エポキシ系重合
体、イミド系重合体、シリコーン系重合体、フッ素系重
合体、スチレン系重合体、尿素系重合体、ポリエステル
系重合体、およびそれらの共重合体が望ましい。

塗布層として特に望ましい組成物の例としては、ポリウ
レタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキ
シ樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、塩化ビニリデン−
アクリロニトリル共重合体、アクリフニトリル−ブタジ
ェン共重合体、スチレン−ブタジェンエラストマー、レ
ゾール型フェノール樹脂等の水溶液又は水溶性エマルジ
ョン、水溶性サスペンションｌ［したものでなければな
らない。溶媒が水系以外のものでは、通常、延伸用テン
ターでは乾燥出来ないため不適当である。

塗布層に表面平滑度の調整、遮光、塗膜乾燥速度の調節
等の目的で、シリカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カル
シウム、カーボンブラック、酸化鉄などの微粒子を添加
してもよい。

これらの微粒子の平均粒径は５μ駕以下より好ましくは
５μ偽以下である。

又該塗布層に、硬化剤、安定剤、酸化防止剤等の添加物
も通常添加される程度の量なら添加して支障はない。

かくして得られたフィルムは例えばコンデンサーとする
ために金属薄膜を積層する。本発明における金属薄膜と
フィルムの積層は、前述の放電処理し、塗布処理された
二軸延伸のボＩＪ　、＋ｐ−フエニレンスルフイドフイ
ルムヲ支持体トして、その表面に蒸着、メッキ等の方法
で形成された非自己支持体の金属膜であり、その厚さは
ｒＬ０１〜ａｓμ惟が好ましい。

これら金属膜の材質は特に限定されないが、アルミニウ
ム、亜鉛、ニッケル、クロム、銅もしくは、これらの合
金が好ましい。

一方蒸着の方法としては、真空蒸着法、スパッタリング
法等公知の物理蒸着法が通常用いられる。

真空蒸着法の場合、蒸発源の加熱はエレクトロンビーム
加熱によるのが好゛ましく、ｊ〔突変はＳ　Ｘ　１０−
’　〜Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの範囲内の真空度、蒸
発源偏度は１４００〜１８００℃の範囲内の温度が適宜
採用される。

スパッタリング法の場合、通常５Ｘ１０−”〜１×１０
″″”　Ｔｏｒｒ程度のアルゴンガス雰囲気が採用され
る。

かくして得られた金属化フィルムは、その熱収縮率が２
５０℃、３０分間加熱した場合０〜８チ（より好ましく
は０〜６チ）であることが好ましい。

本発明の複合化フィルムを用いてコンデンサーを作った
場合のコンデンサーの形状としては、通常のリード線を
有するタイプ、もしくはリード線を有さす基板にハンダ
を用いて直付けするタイプ（いわゆるチップコンデンサ
ー）のいずれでもよい。

又二軸配向ＰＰＥＩそのものは、大気中の湿気の影響を
全く受けないが電極がアルミニウムの薄膜で形成される
場合のように大気中の湿気の影響を受ける時はコンデン
サーの周囲に外被を設けることが好ましい。

かかる外被の材質としては、アルミニウム々どの金属、
ガラスなどの無機物、プラスチック等が挙げられるが、
チップコンデンサーの場合には、軟化点が２００℃以上
（より好ましくは２４０℃以上）の樹脂組成物よシなる
外被を設けるのが好ましい。

又本発明の金属化フィルムは、コンデンサー以外にも金
銀糸系、鏡、ネーマー磁気テープ等にも好適に使用され
るが、コストパフォーマンスの点で蒸着コンデンサーに
適用するのが最も好ましい。

以下に本発明の金属化フィルムの製造方法について説明
するが、その要旨を超えない限り、これに限定されるも
のではない。

まず、本発明に使用するＦＰ日の重合方法としては、硫
化アルカリとＰ−ジハロベンゼンを極性溶媒中で高温高
圧下に反応させる方法を用いる。特に硫化ナトリウムと
ｐ−ジクロルベンゼンをＮ−メチル−ピロリドン等のア
ミド系高沸点極性溶媒中で反応させるのが好ましい。

この場合、重合度を調整するために、か性アルカリ、カ
ルボン酸アルカリ金属塩などのいわゆる重合助剤°を添
加して、２５０℃〜２８０℃で反応させるのが最も好ま
しい。

重合系内の圧力及び重合時間は、使用する助剤の種類や
量及び所望する重合度などによって適宜決定される。

斯くして得られたＰＰＥＩは、エクストルーダーに代表
される周知の溶融押出装置に供給され、溶融される。

係る溶融押出工程以前の任意の段階で、フィルムの表面
あらさを整える目的で、ポリマ中に、平均−欠粒径が５
〜５００ｎｍ（より好ましくは、６〜１０１００ｎの微
粒子を均一に分散させておくことが好ましい。

溶融された樹脂を、いわゆるＴダイから連続的に押出し
、冷却された金属ドラム上にキャストして、急冷固化し
、未配向非晶状態のシートとする。

また、金属ドラム上の溶融フィルムに対して、正又は負
の静電荷を印加し、フィルムをドラムに密着せしめるの
が好ましい。

次に、このようＫして得られたシートを２軸延伸する。

従来プラスチックフィルムの延伸法として、逐次２軸延
伸法、同時２軸延伸法等種々の方法が知られているが、
本発明品のベースフィルムとして用いるＰ１’Ｓフィル
ムを安定して得るためには、ロール群によってシート長
手方向に急速延伸した後に、テンターによって幅方向に
延伸する、いわゆる縦横逐次２軸延伸法を用いることが
好ましい。

長手方向の延伸（縦延伸）は、周速の異なるロール間で
急速延伸することによるが、このときの延伸直前のフィ
ルム温度は９５〜１０５℃の範囲で、かつ巾方向の温度
差（後に有効に横延伸される部分の、最高温度と最低温
度の差）が５℃以下となるようにする。

また延伸速度は、ｓｏ、ｏｏｏチ／　ｍｉｎ以上になる
ようにする。巾方向の温度差が大きかったり、延伸速度
が遅いと、得られる２軸延伸フイルムの厚み均一性に欠
けるだけでなく、熱膨張係数の面内等方法も得られない
。延伸倍率は次のようにして決める。すなわち、横延伸
直前の光学的配向度がα１４５〜ＣＬ１６５の範囲にな
るように倍率を選ぶのである。延伸倍率はｚＯ〜５．０
倍の範囲である。

かくして得られた縦−軸延伸フィルムを、放電処理を行
ないかつ、該放電処理機と、次に示すテンターとの間に
備えつけた塗布装置により塗布を行なう。

かくして得られたフィルムをテンターによって、横延伸
する。延伸温度は９５〜１１０℃、延伸速度Ｖは、延伸
温度を７℃とするとき、少なくともＶ＝ＪＯＴ−５２０
０（単位：　ｌ／ｍ１ｎ）以上にする必要がある。延伸
温度は低すぎても高すぎても延伸中にフィルムが流れて
しまう。

延伸速度が遅い場合も同様である。延伸倍率は２．５〜
４．５倍の範囲に選ぶ。

次にこうして得られた延伸フィルムを定長熱処理する。

かかる熱処理は、通常、延伸と同じテンター内に延伸室
のあとに熱処理室を設けて行うが、別のテンターや、加
熱ロールによってもよい。いずれの場合も熱処理は長手
方向、幅方向ともに定長で行う必要がある。

とζに言う定長とは、熱処理中の幅及び長さの変化が１
−以下にカるようにすることを意味する。熱処理温度は
２００〜２５０℃（より好ましくは２１０〜２４０℃）
の範囲に選び、５〜５０秒間行う。

定長熱処理の後に、熱処理温度以下の温度で、長手方向
又は／及び幅方向に数多以下のリラックスを行うことは
差しつかえない。

このようにして得られたＰＰＢフィルムを、ベースフィ
ルムとして用いる。

該フィルムをベースにして蒸着やスパッタリングなどに
より、金属層を積層し、本発明の金属化フィルムを得る
ことができる。

以下実施例によって本発明の詳細な説明する。

実施例ｔ ５００℃における溶融粘度が約５０００ボイズのポリ−
ｐ−７二二レンスルフイドを押出機からキャスト急冷し
て厚さ５０μのシートを作った後、９０℃で縦方向に五
６倍延伸し５０ワツト・分／慣鵞の処理強度で空気中で
コロナ放電を行なった。

該コロナ処理面をテンター人口前にもうけた塗布装置を
用いて次に示す組成の水系エマルジョンをウェット厚み
Ｓμで塗布した。該塗布フィルムを次工程のテンターに
導き、横方向に９５℃で五８倍延伸した。これを緊張下
で２７０℃で５秒間処理することＫより、寸法安定性、
平面性の良好な厚さ約４μの２軸延伸ポリ−ｐ−フユニ
レンスルフイドフイルムを？ｌ。

（塗布剤組成） ポリウレタン樹脂　　３部 ポリエステル樹脂　　１部 水　　　　　　　　９６部 得られたフィルム上にアルミを蒸着して金属化フィルム
を作成した。該フィルムの蒸着層は、セロテープテスト
で全く剥離しない極めて満足できる付着強度で基材フィ
ルムに密着しており、コンデンサーとして用いた時電気
的特性、特に誘電損失は１００℃を越えるまでＩ　ＫＢ
Ｌで（１０８チ以下であった。なお、ここで得られた金
属化フィルムは２５０℃で熱収縮が２．０チと小さく、
２４０℃のハンダ浴に浸漬しても、蒸着層のはがれや変
形は見られなかった。

比較例１゜ 実施例１において、コロナ処理も、塗布処理も行なわな
い場合、蒸着層はセロテープテストにより簡単に剥離し
てしまった。

比較例２ 実施例１において塗布延伸を行なわず、コロナ処理のみ
行なった場合も、蒸着層はセロテープテストにより′簡
単に剥離してしまった。

比較例＆ 実施例１のフィルムを熱固定後コロナ処理を行ないその
上に蒸着を行なったところ、比較例２よりは良好であっ
たが、実施例１に比べると不充分なものであった。

実施例λ 実施例１におけるコロナ処理の代りに３５ワツト・分／
惰３という比較的低いエネルギーで１　Ｔｏｒｒ炭酸ガ
ス雰囲気中でグロー放電処理を行なった。使用したグロ
ー放電処理設備は金属製のドラムをアースとし、その上
にフィルムを巻きつけ、電極はドラムから１備離れた棒
状電極を使用した。電源は１五５６　ＭＨｚを用いた。

該フィルムにアルミをスパッタリングしたフィルムは金
属とフィルムの接着性は極めて強固なものであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリ−ｐ−フエニレンスルフイド系未延伸フィルム
   を縦延伸したのち横延伸して、二軸配向フィルムを製造
   するに際し、未延伸フィルム作成後横延伸工程前のいず
   れかの時点で、少くとも片面に必要に応じて放電処理を
   行ない、該処理面に水溶性樹脂を含む水溶液又は水性エ
   マルジョンからなる塗布剤を塗布した後、横延伸・熱固
   定したフィルムに金属薄膜を積層してなる金属化フィル
   ム。 ２、放電処理が、コロナ処理又は低温プラズマ処理であ
   る特許請求の範囲第１項記載の金属化フィルム。 ３、金属化フィルムがコンデンサー用金属化フィルムで
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の金属化フィ
   ルム。