JP2001237141A

JP2001237141A - チップ状フィルムコンデンサー

Info

Publication number: JP2001237141A
Application number: JP2000048992A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tsunekawa; 哲也恒川; Tetsuya Yamagata; 哲也山形; Hirobumi Hosokawa; 博文細川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】耐電圧、耐熱性に優れ、加工性にも優れたフィ
ルムを使用した面実装が可能で小型・高容量の電気特性
に優れたチップ状フィルムコンデンサーを提供する。【解決手段】ポリエステルを主成分とし、ポリエーテル
イミドの含有率が３重量％以上、３５重量％以下である
フィルムを誘電体とするチップ状フィルムコンデンサー
で、１０５℃の誘電損失ｔａｎδは０．１％以上、１％
以下である。また、フィルムの平均表面粗さＲａは５ｎ
ｍ以上、１２０ｎｍ以下であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型化に適したチ
ップ状フィルムコンデンサーに関するものである。更に
詳しくは、本発明は、面実装が可能で耐熱性と電気特性
に優れたチップ状のフィルムコンデンサーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】フィルムコンデンサーは、一般に二軸配
向ポリエチレンテレフタレートフィルムや二軸配向ポリ
プロピレンフィルム等のフィルムと、アルミニウム箔等
の金属箔膜とを重ね合わせて巻回する方法や、あるいは
前記フィルムの表面にアルミニウムや亜鉛等の蒸着膜を
形成させた後に、それを巻回したり積層する方法により
製造されている。

【０００３】最近では、電気あるいは電子回路の小型化
要求に伴い、コンデンサーについてもその小型化や面実
装化が進められており、誘電体として使用するフィルム
の薄物化や耐熱性向上の要求が強くなっているが、薄物
化で重要な耐電圧が高く、耐熱性や加工性に優れたフィ
ルムが得られていない。このため、実用性の観点で満足
できる小型・高容量のチップ状フィルムコンデンサーが
必ずしも得られていないのが当該分野の現状である。

【０００４】上記目的に適合するコンデンサー用フィル
ムとして、例えば、特開昭６２ー６０２１４号公報、特
開昭６２ー１３６０１３号公報、特開昭６３ー１４０５
１２号公報あるいは特開平４ー２５５２０８号公報で、
二軸配向ポリエチレンナフタレートフィルムが提案され
ている。

【０００５】しかしながら、ポリエチレンナフタレート
フィルムは、耐電圧が一般に使用されているポリエチレ
ンテレフタレートよりも低く、またスリット工程等での
加工特性に乏しいという問題があった。また一方、従来
から使用されているポリエチレンテレフタレートフィル
ムは、ガラス転移温度が低いため、コンデンサーとして
の使用温度範囲を広げることができないという問題があ
り、またリフローハンダ方式の面実装で重要となる高温
条件での熱収縮が大きく、該フィルムによる面実装が容
易でないという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、かか
る問題点を解決し、耐電圧、耐熱性に優れ、加工性にも
優れたフィルムを使用した面実装が可能で小型・高容量
の電気特性に優れたチップ状フィルムコンデンサーを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記実状に
鑑みて、チップ状フィルムコンデンサーについて鋭意検
討を重ねた結果、ポリエステルを主成分とし、ポリエー
テルイミドの含有率を３重量％以上、３５重量％以下と
したフィルムを誘電体とするチップ状フィルムコンデン
サーが、耐電圧、耐熱性が高く、面実装可能な小型のチ
ップコンデンサーとして極めて優れていることを見出
し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、ポリエ
ステルを主成分とし、ポリエーテルイミドの含有率を３
重量％以上、３５重量％以下としたフィルムを誘電体と
するチップ状フィルムコンデンサーを骨子とする。

【０００８】また、本発明のチップ状フィルムコンデン
サーは、１０５℃の誘電損失ｔａｎδが０．１％以上、
１％以下であること、使用するフィルムの平均表面粗さ
Ｒａが５ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下であることが好まし
い。また、ポリエステルとしては、エチレンレテフタレ
ートを主成分とするポリエステルが好ましく用いられ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のチップ状フィルムコンデ
ンサーは、ポリエステルを主成分とし、ポリエーテルイ
ミドの含有率を３重量％以上、３５重量％以下としたフ
ィルムを誘電体とするチップ状フィルムコンデンサーで
ある。

【００１０】本発明のコンデンサー用ポリエステルフィ
ルムを構成するポリエステルとは、ジオールとジカルボ
ン酸の縮重合により得られるポリマーを少なくとも８０
重量％含有するポリマーである。ジカルボン酸とは、テ
レフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバチン酸などで代表されるも
のであり、また、ジオールとは、エチレングリコール、
トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、
シクロヘキサンジメタノールなどで代表されるものであ
る。具体的には、例えば、ポリメチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレ
フタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリテトラ
メチレンテレフタレート、ポリエチレン−ｐ−オキシベ
ンゾエート、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレ
ンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレー
トを挙げることができる。勿論、これらのポリエステル
は、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよ
く、コポリマーの場合、共重合成分として、例えば、ジ
エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリア
ルキレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、
セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタ
レンジカルボン酸などのジカルボン酸成分、ヒドロキシ
安息香酸、６ーヒドロキシー２ーナフトエ酸などのヒド
ロキシカルボン酸成分を含有していても良い。本発明の
場合、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（ポリエチレン−２，６−ナフタレート）およ
びこれらの共重合体および変成体が好ましく、中でもポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が本発明の効果発
現の観点から特に好ましい。

【００１１】本発明で用いられるポリエステルの固有粘
度は、配合されるポリエーテルイミドとの溶融混練性、
製膜性、溶融押出時の分解性等の観点から、好ましくは
０．５５〜２．０ｄｌ／ｇ、より好ましくは０．６〜
１．４ｄｌ／ｇ、最も好ましくは０．７０〜１．０ｄｌ
／ｇである。

【００１２】本発明でいうポリエーテルイミドとは、脂
肪族、脂環族または芳香族系のエーテル単位と環状イミ
ド基を繰り返し単位として含有するポリマーであり、溶
融成形性を有するポリマーであれば、特に限定されな
い。例えば、米国特許第４１４１９２７号明細書、特許
第２６２２６７８号、特許第２６０６９１２号、特許第
２６０６９１４号、特許第２５９６５６５号、特許第２
５９６５６６号、特許第２５９８４７８号各公報に記載
のポリエーテルイミド、特許第２５９８５３６号、特許
第２５９９１７１号各公報、特開平９−４８８５２公
報、特許第２５６５５５６号、特許第２５６４６３６
号、特許第２５６４６３７号、特許第２５６３５４８
号、特許第２５６３５４７号、特許第２５５８３４１
号、特許第２５５８３３９号、特許第２８３４５８０号
各公報に記載のポリマー等が挙げられる。また、本発明
の効果を阻害しない範囲であれば、ポリエーテルイミド
の主鎖に環状イミド、エーテル単位以外の構造単位、例
えば、芳香族、脂肪族、脂環族エステル単位、オキシカ
ルボニル単位等が含有されていても良い。

【００１３】具体的なポリエーテルイミドとしては、下
記一般式で示されるポリマーを例示することができる。

【００１４】

【化１】（ただし、上記式中Ｒ₁は、６〜３０個の炭素原子を有
する２価の芳香族または脂肪族残基；Ｒ₂は６〜３０個
の炭素原子を有する２価の芳香族残基、２〜２０個の炭
素原子を有するアルキレン基、２〜２０個の炭素原子を
有するシクロアルキレン基、及び２〜８個の炭素原子を
有するアルキレン基で連鎖停止されたポリジオルガノシ
ロキサン基からなる群より選択された２価の有機基であ
る。）上記Ｒ₁、Ｒ₂としては、例えば、下記式群に示される
芳香族残基を挙げることができる。

【００１５】

【化２】本発明では、ポリエステル（Ａ）との相溶性、コスト、
溶融成形性等の観点から、下記式で示される構造単位を
有する、２，２−ビス［４−（２，３−ジカルボキシフ
ェノキシ）フェニル］プロパン二無水物とｍ−フェニレ
ンジアミン、またはｐ−フェニレンジアミンとの縮合物
が好ましい。このポリエーテルイミドは、“ウルテム”
（登録商標）の商標名で、ジーイープラスチックス社よ
り入手可能である。

【００１６】

【化３】または

【００１７】

【化４】本発明では、ガラス転移温度が好ましくは３５０℃以
下、より好ましくは２５０℃以下のポリエーテルイミド
が好ましく、２，２−ビス［４−（２，３−ジカルボキ
シフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物とｍ−フェ
ニレンジアミンまたはｐ−フェニレンジアミンとの縮合
物が、ポリエステルとの相溶性、コスト、溶融成形性等
の観点から最も好ましい。このポリエーテルイミドは、
ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ社製で「Ｕｌｔｅｍ
１０００または５０００シリーズ」の商標名で知られて
いるものである。

【００１８】本発明では、誘電損失、耐電圧などの電気
特性、耐ハンダ性の観点から、フィルム中における前記
ポリエーテルイミドの含有率は３％以上、３５重量％以
下である。ポリエーテルイミドの含有量は、好ましくは
５〜２５重量％、さらに好ましくは１０〜２０重量％で
ある。ポリエーテルイミドの含有率が３％未満では、誘
電損失が大きく、耐電圧、耐ハンダ性が悪化するため、
本発明のコンデンサーは得られない。また、これとは逆
にポリエーテルイミドの含有率が３５％を超えると、フ
ィルムの延伸配向化が難しくなり、コンデンサー加工時
のフィルム切れも多発するため、コンデンサーの耐電圧
を高めにくくなり、コンデンサーの小型・薄膜チップ化
も難しくなるため好ましくない。

【００１９】本発明のフィルムの固有粘度（ＩＶ）は
０．５５ｄｌ／ｇ以上、２．０ｄｌ／ｇ以下であること
が耐電圧、加工性、長期耐用性の観点から好ましい。よ
り好ましいフィルムの固有粘度は、０．６０〜１．０ｄ
ｌ／ｇの範囲であり、さらに好ましくは０．６３〜０．
８５ｄｌ／ｇの範囲であり、０．６５〜０．８０ｄｌ／
ｇの範囲が最も好ましい。固有粘度が０．５５未満のフ
ィルムは製膜時にフィルム破れが起こりやすく、安定に
製膜することが困難である。固有粘度が２．０を超える
フィルムはフィルムの溶融押出時に剪断発熱が大きくな
り、熱分解・ゲル化物がフィルム中に増加し、高品質の
ポリエステルフィルムが得られにくくなり耐電圧が低下
する傾向があるので注意が必要である。

【００２０】本発明においては、フィルムに滑り性を付
与したり、加工適性を向上するために、例えば、酸化チ
タン、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナやジルコニア
などの無機粒子やシリコン粒子、架橋アクリル粒子や架
橋ポリスチレン粒子などの有機粒子などの不活性粒子を
フィルムに添加したり、またポリマの重合時に酢酸カル
シウムや酢酸リチウムなどを使用し、ポリマーの重合過
程で粒子を析出させることも好ましく行なうことができ
る。この場合、使用される粒子の平均径や添加量は後述
するフィルムの表面粗さの観点から選択されるが、好ま
しくは平均粒径が０．０１〜３μｍの範囲であり、また
その使用割合は、フィルムに対し０．０５〜２重量％の
範囲が好ましい。また、粗大粒子は絶縁欠点などの原因
になり、耐電圧を低下させるため平均粒径が３μｍを超
える粗大粒子をフィルム中に含有しないことが好まし
い。また、このため、無機粒子や有機粒子などの不活性
粒子はエチレングリコールなどの溶媒中でスラリーとし
サンドグラインダーなどの媒体撹拌型分散装置や超音波
分散装置で分散し、その後湿式分級装置で分級したり、
フィルターで濾過して粗大粒子を除去することが好まし
い。

【００２１】本発明のフィルムコンデンサーは、１０５
℃の誘電損失ｔａｎδが０．１％以上、１％以下である
ことが好ましい。ｔａｎδが１％を超えるとコンデンサ
ーとして使用した場合に熱暴走が生じて長時間使用に耐
えられなくなる傾向があり、耐熱コンデンサーとして保
証できる使用温度を高められなくなる傾向があるので注
意すべきである。より好ましいｔａｎδは０．２％以
上、０．８％以下である。また、ｔａｎδを０．１％未
満にすることはポリエステルを主成分とする本発明のチ
ップ状コンデンサーでは容易でなく、実用上の必須要件
でない。ポリエーテルイミドの含有率を３５重量％より
も高くすると、ｔａｎδを０．１％未満にすることがで
きるが、この場合、フィルムの加工性悪化を招き、ま
た、チップ状コンデンサーとしてのコストも高くなる。

【００２２】本発明で使用するフィルムの平均表面粗さ
Ｒａは、５ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下であることが好ま
しい。表面粗さＲａは、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下
がより好ましく、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下がさらに
好ましい。Ｒａが１２０ｎｍを超えると、空気介在によ
る誘電特性の不安定化、耐電圧の低下を招いたり、また
使用時に電界集中が発生したり、フィルムおよび金属薄
膜層の溶失または焼失が起こり、コンデンサーとしての
高性能化が難しくなる。また、これとは逆に５ｎｍ未満
の場合では、チップ状フィルムコンデンサー用の誘電体
として用いる場合の作業性、コンデンサー加工が難しく
なる。

【００２３】本発明では、上記フィルムに公知のコロナ
放電処理を施してもよいし、接着性、ヒートシール性、
耐湿性、滑性、表面平滑性等を付与する目的で多種ポリ
マーを積層した構成や、有機または／及び無機組成物で
被覆した構成で使用しても良い。本発明のチップ状フ
ィルムコンデンサーは、巻回型でも積層型でもいずれで
も良いが、小型化、高性能化、生産性の観点から、積層
型のチップ状コンデンサーが好ましい。チップ状コンデ
ンサーの電極パターン、保護膜、外部電極の形成法等、
コンデンサー製造に関する工法は、特定されることな
く、公知の方法を適宜用いることができる。

【００２４】本発明では、誘電体として用いるフィルム
の厚みは特に制限なく、コンデンサーを使用する用途に
応じて適宜決定できるが、小型化、高容量化の観点か
ら、０．１μｍ以上、１０μｍ以下であることが好まし
い。耐熱性が要求されるエンジンコントロールユニッ
ト、ヘッドライト等の自動車用途では、１．５μｍ以
上、８μｍ以下が好ましい。また、電話交換機、ＤＣ／
ＤＣコンバーター用途では、１．０μｍ以上、２．５μ
ｍ以下が好ましい。インバーター照明用途では、３μｍ
以上、８μｍ以下が好ましい。０．１μｍ未満の厚みの
フィルムは、コンデンサーの高容量化に有効であるが、
作業性が乏しく、実用上の必須要件ではない。

【００２５】本発明のフィルムコンデンサーでは、電極
となる金属薄膜の材料は、特に限定されず、薄膜の形成
法も蒸着法、スパッタリング法等、公知の手法を適用で
きる。金属材料は、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケ
ル、もしくはこれらの酸化物等、公知の材料を適宜用い
ることができるが、本発明では、フィルムとの接着性、
経済性の観点から、アルミニウムが好ましい。また、金
属薄膜の厚みは、特に制限なく、用途に応じて適宜決定
できるが、小型化、高周波特性、耐湿性等の観点から、
５ｎｍ以上、３００ｎｍ以下が好ましい。ここで金属薄
膜層の厚みは、３０ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ
以下が更に好ましい。フィルムと金属薄膜層の厚みの比
率（フィルムの厚み／金属薄膜層）は、用途に応じて適
宜決定できるが、自己修復性の観点から、本発明では３
００以下が好ましい。より好ましい厚みの比率は１５０
以下である。

【００２６】本発明のチップ状フィルムコンデンサーで
は、誘電体として使用するフィルムの片面または両面に
電極としての金属薄膜層を設けることができる。また、
フィルムと金属薄膜層とからなる積層単位の積層数は特
に制限なく、積層体の用途に応じて適宜決定する。例え
ば、積層体を大容量のコンデンサーに使用する場合に
は、積層数は好ましくは５００層以上、より好ましくは
１０００層以上である。積層数が大きいほど、高容量の
コンデンサーとすることができることは無論である。ま
た、公知の保護層、補強層等を適宜設けることにより、
極薄のフィルムを使用した場合にも高い付着強度で外部
電極を設置でき、熱負荷や外力にも耐久性の強いコンデ
ンサーを得ることができる。

【００２７】以下、ポリエステルとしてポリエチレンテ
レフタレート、ポリエーテルイミドとしてＧｅｎｅｒａ
ｌＥｌｅｃｔｒｉｃ社製”ウルテム”を使用したフィ
ルムからなる積層型のチップ状コンデンサーの製造法を
具体的に説明するが、本発明は下記の例に限定されない
ことは無論である。

【００２８】まず、テレフタル酸を主成分とするカルボ
ン酸またはそのアルキルエステルとエチレングリコール
を主成分とするグリコールをカルシウム、マグネシウ
ム、リチウム、マンガン元素などの金属触媒化合物の存
在下、１３０〜２６０℃でエステル化あるいはエステル
交換反応を行なう。その後、アンチモン、ゲルマニウ
ム、チタン元素からなる触媒化合物およびリン化合物を
添加して、高真空下、温度２２０〜３００℃で重縮合反
応させる。上記リン化合物の種類としては、亜リン酸、
リン酸、リン酸トリエステル、ホスホン酸、ホスホネー
ト等があるが、とくに限定されず、またこれらのリン化
合物を二種以上併用しても良い。上記触媒化合物の添加
量は特に限定しないが、カルシウム、マグネシウム、リ
チウム、マンガン等の触媒金属化合物とリン化合物の比
が下記の式を満足するように含むことが好ましい。０．３≦（Ｍ／Ｐ）≦１．８ここで、Ｍはフィルム中のカルシウム、マグネシウム、
リチウム、マンガン等、触媒金属元素の全モル数であ
り、Ｐはフィルム中のリン元素のモル数である。また、
エステル化あるいはエステル交換から重縮合の任意の段
階で必要に応じて酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線
吸収剤、核生成剤、表面突起形成用無機および有機粒子
を添加する。

【００２９】本発明では、ポリエステルをポリエーテル
イミドと共に二軸混練押出機に投入し、ポリエステルと
ポリエーテルイミドの重量分率（ポリエステル／ポリエ
ーテルイミド）が２０／８０〜６０／４０であるブレン
ド原料を予め作成し、該ブレンド原料を、ポリエステル
および必要に応じてこれらの回収原料と共に押出機に投
入して、ポリエーテルイミドの重量分率を下げて、目的
とする組成の誘電体フィルムを製膜することが、コンデ
ンサーの耐電圧、長期耐用性の観点から、好ましい。こ
のように、ポリエーテルイミドを高濃度に添加したブレ
ンド原料を予め作成して、その後、ポリエステルで希釈
して使用すると、フィルム中の異物を激減でき、本発明
のチップ状コンデンサーを得る上で有効である。

【００３０】まず、ＰＥＴのペレット（ＩＶ＝０．８
５）とウルテム１０１０（ＩＶ＝０．６８８）のペレッ
トを、一定の割合で混合して、２７０〜３００℃に加熱
されたベント式の２軸混練押出機に供給し、溶融混練し
てブレンドチップを得る。このときの剪断速度は５０〜
３００ｓｅｃ−１が好ましく、より好ましくは１００〜
２００ｓｅｃ−１であり、また滞留時間は３〜２０分が
好ましく、より好ましくは５〜１０分である。

【００３１】その後、上記ペレタイズ作業により得たＰ
ＥＴと”ウルテム”１０１０からなるブレンドチップ、
ＰＥＴの原料チップ、および必要に応じて製膜後の回収
原料をＰＥＴとウルテム１０１０が重量分率で８０／２
０になるように適量混合し、１８０℃で３時間以上真空
乾燥する。その後、これらを押出機に投入し、２９０〜
３４０℃にて溶融押出し、繊維焼結ステンレス金属フィ
ルター内を通過させた後、ドラフト比２〜３０にて、Ｔ
ダイよりシート状に吐出し、このシートを表面温度１０
〜７０℃の冷却ドラム上に密着させて冷却固化し、実質
的に無配向状態の未延伸フィルムを得る。

【００３２】次に、この未延伸フィルムを二軸延伸・熱
処理して、所望の厚みのフィルムを得る。延伸の方法と
しては、逐次二軸延伸または同時二軸延伸法を用いるこ
とができる。同時二軸延伸法を用いる場合には、コンデ
ンサーの耐電圧向上の観点から、リニアモーター駆動方
式の同時二軸テンターを使用することが特に好ましい。
二軸延伸の条件は特に限定されないが、フィルムの長
手方向および幅方向に一段もしくは二段階以上の多段階
で２．５〜７．５倍の倍率で延伸することが好ましい。
延伸温度は９０〜１８０℃の範囲であれば良く、未延伸
フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）〜（Ｔｇ＋５０）℃
がより好ましい。延伸速度は、通常、１０００〜１５０
０００％／分の範囲が好適であり、テンターによる幅方
向の延伸速度は２０００〜１０００００％／分がより好
ましい。延伸後の熱処理は、温度２１０℃以上、ポリエ
ステルの融点以下の温度で行ない、熱処理後には長手方
向または／および幅方向に各々０〜７％の割合で弛緩処
理することが、フィルムの熱収縮率を小さくし、耐ハン
ダ性を高める上で好ましい。熱処理は、２３０〜２５５
℃の温度条件がより好ましく、１〜３０秒間行なうこと
が好ましい。

【００３３】上記の如くして得られた原反フィルムを真
空蒸着機中にセットし、高真空下に保った後、これを走
行させながら、蒸発源からアルミニウムの蒸気粒子をフ
ィルム片面の表面全面に付着させて内部電極を形成させ
て積層板状集合体を作成する。このとき、電極のパター
ニングは、金属マスクを用いる等の公知の方法を好適に
用いることができるが、レーザーにより、内部電極の一
部を除去しながら、フィルムを広幅状態で巻き取り、積
層板状集合体を作成する方法がコンデンサーの量産性の
点で好ましい。内部電極を除去する位置は積層体の一層
毎にずらして電極間のマージンを形成する。また、この
とき、内部電極を除去する幅は０．１〜５ｍｍとするこ
とが、コンデンサーの性能バラツキならびに電気的およ
び機械的接続力の観点から好ましい。次いで、このよう
にして作成した積層板状集合体を長手方向にスリット
し、棒状集合体のコンデンサー条に分割する。その後、
コンデンサー条に分割したスリット面の両サイドに金属
溶射を施して外部電極を形成させ、その外部電極に基盤
実装時のハンダ付け性を確保するために溶融ハンダメッ
キを施して、このハンダメッキを施したコンデンサー条
から、個別素子に切断分割して積層型のチップ状フィル
ムコンデンサーを得る。

【００３４】図１はこのようにして得られた本発明のチ
ップ状フィルムコンデンサーの斜視図であり、フィルム
１４と内部電極１５で構成される素子部分１１が保護部
分１２で被覆され、両端に外部電極１３が設けられてい
る。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、その主旨を越えない限り本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。なお、実施例で示す物性値
の測定は下記の方法による。

【００３６】（１）ポリーテルイミド（ＰＥＩ）の含有
量（重量％）ポリマーは溶解し、粒子を溶解させない溶媒を適宜選択
し、粒子をポリマーから遠心分離し、ポリマー溶液を得
る。次いで、このポリマー溶液のプロトンＮＭＲを測定
し、ポリエーテルイミドのメチレンに帰属されるピーク
（２．１ｐｐｍ付近）とポリエステルのエチレンに帰属
されるピーク（３．５ｐｐｍ付近）の面積比よりｍｏｌ
比を算出する。このようにして求めたｍｏｌ比を重量比
に変換し、ポリエステルとＰＥＩの含有率とする。ＮＭ
Ｒ測定用の溶媒としては、ヘキサフルオロイソプロパノ
ール（ＨＦＩＰ）／クロロホルムの混合溶媒が有用であ
る。ＮＭＲ測定条件装置：BRUKER DRX-500（ブルカー
社）溶媒：ＨＦＩＰ／重クロロホルム観測周波数：４９９．８MHz 基準：TMS（0ppm）測定温度：３０℃ 観測幅：１０KHz データ点：６４K Acquisiton time ：４．９５２秒 Pulse delay time ：３．０４８秒積算回数：２５６回（２）平均表面粗さ（Ｒａ）小坂研究所社製表面粗さ測定器（ＳＥ−３ＦＫ）を使用
し、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に従って測定した。Ｒａの単
位はｎｍで示す。

【００３７】（３）粒子の平均粒径フィルム断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い、１
万倍以上の倍率で観察する。ＴＥＭの切片厚さは約１０
０ｎｍとし、場所を変えて１００視野以上測定する。粒
子の平均粒径ｄは重量平均径（等価円相当径）から求め
る。

【００３８】（４）粒子の含有量ポリマは溶解し、粒子は溶解させない溶媒を選択し、粒
子をポリマから遠心分離し、粒子の全体重量に対する比
率（重量％）をもって粒子含有量とする。

【００３９】（５）誘電損失、耐電圧、静電容量ＪＩＳ−Ｃ−５１０２の測定法により測定した。ここ
で、コンデンサーの誘電損失tanδは１０５℃の値を測
定した。また、耐電圧は１２５℃の値を求めた。静電容
量は室温条件で評価した。

【００４０】（６）耐熱試験（長期耐用性）１００個のコンデンサーサンプルを高温下に設置し、直
流電圧を印加した条件下で絶縁破壊するコンデンサーの
数をカウントする。このとき、初期電圧は直流７０Ｖと
し、その後、１５０時間毎に１０Ｖづつ電圧を高める。
９００時間後のコンデンサーの残存率を長期耐用性の指
標とした。測定は１２５℃の温度条件で行った。

【００４１】（実施例１）固有粘度０．６７のＰＥＴ
（Ｍ／Ｐ＝１．０）５０重量部とＧｅｎｅｒａｌＥｌｅ
ｃｔｒｉｃ社製のポリエーテルイミド”ウルテム”１０
１０を５０重量部を、１８０℃で３時間真空乾燥した
後、２９０℃に加熱された同方向回転タイプのペレタイ
ザーに供給して、３００℃にて溶融押出を行ない、ウル
テムを５０重量％含有したブレンドチップを得た。

【００４２】次いで、上記ペレタイズ操作により得られ
たブレンドチップ２０重量部と固有粘度０．６５、Ｍ／
Ｐが１．０のＰＥＴチップ（平均一次粒径１．０μｍの
炭酸カルシウム粒子を０．１２重量％、平均２次粒径が
０．４μｍの凝集シリカ粒子を０．１重量％含有）８０
重量部を、１８０℃で３時間真空乾燥した後、タンデム
押出機（Ｌ／Ｄ＝４０）に投入し、２８５℃にて溶融押
出し、繊維焼結ステンレス金属フィルター（１０μｍカ
ット）内を剪断速度２０秒−１で通過させた後、Ｔダイ
よりシート状に吐出し、該シートを表面温度２５℃の冷
却ドラム上に、ドラフト比１０で４０ｍ／分の速度で密
着固化させ冷却し、固有粘度０．６２の未延伸ポリエス
テルフィルムを得た。

【００４３】続いて、この未延伸ポリエステルフィルム
を、加熱された複数のロール群からなる縦延伸機を用
い、ロールの周速差を利用して、１００℃の温度でフィ
ルムの縦方向に３．６倍の倍率で延伸した。その後、こ
のフィルムの両端部をクリップで把持して、テンターに
導き、延伸温度１００℃、延伸倍率４．０倍でフィルム
の幅方向に延伸を行ない、引き続いて２４５℃の温度で
１秒間熱処理を行なった後、２００℃にコントロールさ
れた冷却ゾーンで横方向に４％の弛緩処理を行なって室
温まで冷却した後、フィルムエッジを除去し、厚さ１．
２μｍの二軸配向フィルム（Ｒａ＝１２ｎｍ、固有粘度
＝０．６１）を５０００ｍ巻き取った。

【００４４】次いで、ここで得た長尺のフィルムを蒸着
漕の中に設置し、アルミニウムを蒸発させてフィルム表
面に内部電極を０．０１μｍの厚みで形成させた。次い
で、この金属化フィルムを巻き出して、レーザーによ
り、内部電極の一部を除去しながら、フィルムを広幅状
態で巻き取り、積層板状集合体を作成した。このとき、
内部電極を除去する幅は０．５ｍｍとなるようにレーザ
ー光を調節し、積層時に電極マージンを一層毎に切り替
えた。次いで、ここで得た積層板状集合体（積層数：７
００）をスリットし、棒状集合体のコンデンサー条に分
割し、その後、コンデンサー条に分割したスリット面の
両サイドに金属溶射を施して外部電極を形成させた。こ
の外部電極に溶融ハンダメッキを施して、ハンダメッキ
を施したコンデンサー条を個別素子に切断分割して、
５．０ｘ６．０ｍｍのサイズの積層型のチップ状フィル
ムコンデンサーを得た。

【００４５】得られたコンデンサーの特性を表１に示
す。本発明のチップ状フィルムコンデンサーは、比較例
１（後記する）で示すＰＥＴ単独からなるコンデンサー
よりも、耐電圧、ｔａｎδ、長期耐用性、静電容量の点
で優れており、小型・軽量のチップ状フィルムコンデン
サーとして極めて優れた特性を有していた。

【００４６】（実施例２〜７、比較例１〜３）ＰＥＩの
含有率を表１に示すように変更し、ポリマー中の粒子の
添加量、フィルムの延伸条件を適宜変更した以外は、実
施例１と同様にチップ状フィルムコンデンサーを作成し
た。実施例２では、１０７℃で長手方向の延伸を行な
い、１０２℃で幅方向に延伸した。実施例３では、１１
５℃で長手方向の延伸を行ない、１１０℃で幅方向に延
伸した。実施例１よりも長手方向および幅方向の延伸温
度を各々１４℃高めて延伸した。比較例１、２は９５℃
で長手方向の延伸を行ない、１００℃で幅方向に延伸し
た。比較例３では、１２５℃で長手方向の延伸を行な
い、１１８℃で幅方向に延伸した。実施例４では、固有
粘度０．６５、Ｍ／Ｐが１．０のＰＥＴチップ（平均一
次粒径１．０μｍの炭酸カルシウム粒子を０．０３重量
％、、平均２次粒径が０．１μｍの凝集アルミナを０．
１重量％含有）８０重量部と実施例１のブレンドチップ
２０重量部を押出機に投入してフィルムを製膜した。実
施例５では、固有粘度０．６５、Ｍ／Ｐが１．０のＰＥ
Ｔチップ（平均一次粒径１．０μｍの炭酸カルシウム粒
子を０．３重量％、平均２次粒径が０．４μｍの凝集シ
リカを０．２重量％含有）８０重量部と実施例１のブレ
ンドチップ２０重量部を押出機に投入してフィルムを製
膜した。実施例６では、固有粘度０．６５、Ｍ／Ｐが
１．０のＰＥＴチップ（平均粒径１．５μｍの炭酸カル
シウム粒子を０．６重量％、平均２次粒径が０．４μｍ
の凝集シリカ粒子を０．２重量％含有）８０重量部と実
施例１のブレンドチップ２０重量部を押出機に投入して
フィルムを製膜した。実施例７では、固有粘度０．６
５、Ｍ／Ｐが１．０のＰＥＴチップ（平均粒径０．３の
架橋ポリスチレン粒子を０．１重量％、平均２次粒径が
０．１μｍの凝集アルミナを０．０３重量％含有）８０
重量部と実施例１のブレンドチップ２０重量部を押出機
に投入してフィルムを製膜した。

【００４７】ＰＥＩの含有率が本発明の範囲にあるコン
デンサーは良好な特性を示し、小型・軽量のチップ状フ
ィルムコンデンサーとして優れていた。比較例３で使用
したフィルムは、コンデンサー特性が低下したばかりで
なく、フィルムの製造時にフィルム破れが多発し、コン
デンサー加工する際にもフィルム切れが多発して生産性
が極めて不良であった。

【００４８】（実施例８、比較例４）ポリエチレンナフ
ターレートをフィルムを構成する主成分のポリエステル
として使用した以外は、実施例１と同様にチップ状フィ
ルムコンデンサーを作成した。ポリエーテルイミドを１
０重量％添加した実施例８のチップ状フィルムコンデン
サーは、ポリエーテルイミドを添加しない比較例４のコ
ンデンサーよりも耐電圧、静電容量が高く、チップ状コ
ンデンサーとして優れた特性を有していた。

【００４９】

【表１】注）ポリマー組成はポリエステルの重量分率／ポリエー
テルイミド重量分率％で示す。

【００５０】ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレートＰＥＮ：ポリエチレン−２，６−ナフタレート（“PET90/PEI10”はPETを90重量％、PEIを10重量％含
有するフィルムである）

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、誘電特性および長期耐
用性に優れ、小型・高容量化に適したチップ状コンデン
サーを得ることができる。本発明のチップ状コンデンサ
ーは、自動車、産業機器、インバーター照明等、各種コ
ンデンサー用途に適用できるのでその工業的価値は極め
て高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のチップ状フィルムコンデンサ
ーの斜視図である。

【符号の説明】

１１：素子部分１２：保護部分１３：外部電極１４：フィルム１５：内部電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｇ 4/20 Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＦＤ // Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＦＤ (Ｃ０８Ｌ 67/02 (Ｃ０８Ｌ 67/02 79:08） 79:08）Ｈ０１Ｇ 4/24 ３０１Ｇ３２１Ｃ３２１ＥＦターム(参考） 4F071 AA43 AA45 AA46 AA60 AA88 AF40Y AH12 BB07 BC01 BC12 BC16 4J002 CF001 CF041 CF051 CF061 CF081 CM042 FD010 GF00 GQ01 5E082 AA01 AB03 BB10 BC19 BC23 BC39 EE07 EE08 EE24 EE37 EE47 FG06 FG22 FG36 FG38 FG39 FG48 GG10 GG11 GG26 GG27 HH21 HH47 JJ03 JJ05 JJ12 JJ21 JJ22 LL03 MM24 PP01 PP03 PP04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルを主成分とし、ポリエーテ
ルイミドの含有率が３重量％以上、３５重量％以下であ
るフィルムを誘電体とするチップ状フィルムコンデンサ
ー。
【請求項２】１０５℃の誘電損失ｔａｎδが０．１％
以上、１％以下である請求項１記載のチップ状フィルム
コンデンサー。
【請求項３】フィルムの平均表面粗さＲａが５ｎｍ以
上、１２０ｎｍ以下である請求項１または２記載のチッ
プ状フィルムコンデンサー。
【請求項４】ポリエステルがエチレンレテフタレート
を主成分とするポリエステルである請求項１〜３のいず
れかに記載のチップ状フィルムコンデンサー。