JP2005229104A - コンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム、金属化ポリエステルフィルムおよびフィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】薄いポリエステルフィルムを誘電体として用いたコンデンサの耐圧性を高めるとともに、積層コンデンサを製造する場合の積層性に優れた容量変化などのばらつきが極めて少ないコンデンサを得る。
【解決手段】不活性粒子を含有してなる厚さ４μｍ以下の二軸配向ポリエステルフィルムであって、下記（ａ）、（ｂ）の要件を満たすコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム。（ａ）一次粒径が１〜５μｍの単一分散粒子の周囲に存在する空隙部分の長径をＬ１、短径をＬ２とした場合、１≦Ｌ１／Ｌ２≦１．２。（ｂ）（ａ）に規定された空隙部分から粒子を除いた部分の面積が粒子部分の面積の０．２〜８倍。
【選択図】図１

Description

本発明は、二軸配向されたコンデンサ用ポリエステルフィルムおよびそれを用いてなる金属化ポリエステルフィルムおよびフィルムコンデンサに関する。さらに詳しくは、本発明は電気特性、作業性に優れ、特に薄膜の誘電体として適したポリエステルフィルムに関する。

近年、コンデンサの小型化、静電容量の増大の観点より、誘電体の薄膜化が強く求められている。二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、熱的特性、機械的特性、および電気的特性に優れており、しかも薄膜化、均質化できるためフィルムコンデンサの誘電体として広く用いられている。最近では、製膜技術の進歩により厚さ１μｍ以下のフィルムも商品化され、小型電子機器用のコンデンサとして使用されている。

しかしながら、フィルムが薄くなるほどフィルムの電気特性および作業性に関して様々な問題が生じてくる。例えばフィルムにアルミニウムや亜鉛などを真空蒸着する場合の加工適性や、コンデンサ素子を作成する場合の巻取り性やプレス性などが問題となる場合がある。

薄膜フィルムの作業性を改善する方法として、フィルムに微細な粒子を含有させ、その表面を適度に粗面化し、滑り性を良くする手法が一般的であるが、かかる方法には以下のような問題が生じることがある。すなわちフィルム中に存在する粒子あるいはその粒子の周囲に存在する空隙（ボイド）のために薄膜フィルムをコンデンサの誘電体に用いた場合、その部分の電位差が大きくなるために絶縁破壊電圧が低下する。したがってコンデンサの耐電圧特性が悪化することになり大きな問題となる。

一般に、これまでの知見として、フィルム厚みが薄くなるほど上記の粒子や空隙による絶縁破壊が起こりやすくなる。

このような絶縁破壊欠陥を減らすために、これまでに、フィルムに含有される粒子径を規定して高い絶縁性とハンドリング性を両立させようとするもの（例えば、特許文献１）や、特定の表面粗さを有する積層ポリエステルフィルムに関するもの（例えば、特許文献２）が報告されている。また、粒径の揃った球形に近い単一分散粒子を用いることにより滑り性と低絶縁破壊欠陥を両立させようとするもの（例えば、特許文献３）も報告されている。
特開平６−３１２４５３号公報（［０００１］〜［００１８］段落） 特許第２６９７１１４号公報（第３欄第１６行目〜第５欄第３２行目） 特公平５−７０２９５号公報（第４欄第１０行目〜第９欄第１５行目）

しかしながら、上記の発明では、フィルムにアルミニウムを真空蒸着した場合に、最近は蒸着速度を上げて製造効率を良くするためのいろいろな技術が適用されるが、特にフィルムの冷却効率を上げるために冷却ドラムとフィルムの静電密着技術を用いた場合、冷却ドラム上でのピンホールが発生しやすく、そのような蒸着フィルムを用いたコンデンサでは耐電圧特性に著しく劣ったものとなる。また、単一分散粒子を用いると滑り性は向上するが、粒子周りに空隙が発生しやすく絶縁破壊欠陥を生じやすい、また積層コンデンサー製造時にフィルム間の密着性が悪くなり容量ばらつきが大きくなるといった問題がある。

本発明者らは、蒸着時に静電密着技術を用いた場合の耐電圧性を向上させ、さらにその蒸着フィルムを用いて容量ばらつきの小さいコンデンサーを製造するという課題について鋭意検討した結果、フィルム中に存在する単一分散粒子周囲の空隙の形状およびその大きさを最適化し、かつ適度の凝集粒子による突起を形成させたフィルム表面形状が極めて有効であることを見出した。

すなわち本発明の要旨は、不活性粒子を含有してなる厚さ４μｍ以下の二軸配向ポリエステルフィルムであって、下記（ａ）、（ｂ）の要件を満たすコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルムである。
（ａ）一次粒径が１〜５μｍの単一分散粒子の周囲に存在する空隙部分の長径をＬ１、短径をＬ２とした場合、１≦Ｌ１／Ｌ２≦１．２。
（ｂ）（ａ）に規定された空隙部分から粒子を除いた部分の面積が、粒子部分の面積の０．２〜８倍。

本発明により、薄いポリエステルフィルムを誘電体として用いた場合、蒸着されたフィルムに発生するピンホールなどの欠陥を減らすことにより、コンデンサの耐圧性を高めることが可能となる。また本発明の好ましい態様にかかるポリエステルフィルムを用いれば、積層コンデンサを製造する場合の積層性に優れた容量変化などのばらつきが極めて少ないコンデンサを得ることができる。

次に本発明の具体的形態について詳細に説明する。

本発明におけるポリエステル（「ＰＥＴ」と言う。以下同じ。）とは、テレフタル酸、もしくは２，６−ナフタレンジカルボン酸またはそのアルキルエステルを主な酸成分とし、エチレングリコールを主なグリコール成分としてエステル化あるいはエステル交換反応を行った後、重縮合反応を行うことにより得られるポリエステルを指す。本発明の目的に特に沿ったポリエステルは、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０％以上がエチレンテレフタレート単位であるポリエチレンテレフタレートである。上記を満足していれば、エチレンテレフタレート以外のポリエステル共重合体成分が含まれていても良い。エチレンテレフタレート以外のポリエステル共重合体成分としては、例えばジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどのジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸成分、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多官能ジカルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などが挙げられる。

さらに、上記のＰＥＴには、他に、ＰＥＴと非反応性のスルホン酸のアルカリ金属塩誘導体、ＰＥＴに実質的に不溶なポリアルキレングリコールなどの少なくとも一つを５重量％を越えない程度に混合してもよい。

また、フィルム表面を粗面化させ、ハンドリング性を向上させるために上記のＰＥＴ中に添加せしめる不活性粒子としては、無機粒子、有機粒子のいずれでもよい。本発明で述べる不活性粒子とは、ＰＥＴへの添加時あるいはフィルム製膜時にＰＥＴと反応しない粒子を意味する。本発明で用いられる無機または有機粒子としては、例えば平均粒径が０．１〜３μｍの範囲にある二酸化ケイ素（シリカ）、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン、ゼオライト、酸化アルミニウムなどの無機粒子、あるいは、架橋構造を有するポリジビニルベンゼン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの有機粒子などを挙げることができる。また、ＰＥＴの重合触媒として添加されるリン化合物とマグネシウムやカルシウムなどのアルカリ金属成分によって形成されるリン酸塩による内部粒子も用いることができる。また、本発明の場合、一次粒径が０．０１〜０．１μｍであるような微細粒子からなる凝集粒子を併用することが、延伸時にＰＥＴと粒子の界面にかかる応力を緩和させ、空隙の大きさを抑制することができ、絶縁欠陥の少ないフィルムを得るために好ましい。さらに、このような凝集粒子を用いると、延伸時に粒子が変形し、ブロードな突起形状が得られる。そのため積層型のコンデンサを作成する場合には誘電体同士の密着に優れ、容量変化の少なく信頼性が高いコンデンサを得ることができる。単分散している球形粒子ばかりで表面形成した場合では、突起が急峻となるため、突起高さが高くなり、層間密着が不十分となる。その場合、コンデンサ加工時の樹脂含浸工程において、誘電体の隙間に樹脂が入り込み容量が変化し、ばらつきが大きくなるという問題が発生する。凝集粒子としては、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの酸化物からなるものが好ましく用いられる。

本発明に用いられるＰＥＴフィルムは二軸配向されていることが必要である。未配向フィルムでは十分な強度が得られず耐圧性、耐熱性に劣ったものとなり、また一軸配向フィルムでは空隙の形状が異方性の大きい、本発明の範囲から逸脱し、その結果耐圧性に劣るものしか得られず、いずれもコンデンサ用としては不適切である。

本発明の最大の特徴は、二軸配向ポリエステルフィルムの一次粒径が１〜５μｍの単一分散粒子周りに存在する空隙の形状がその長径をＬ１、短径をＬ２とした場合、１≦Ｌ１／Ｌ２≦１．２であり、かつ空隙部分から粒子を除いた部分の面積が粒子部分の面積の０．２〜８倍であることにある。従来より、粒子そのものの平均粒径、粒径分布などを規定することにより、コンデンサ用フィルムとしてのハンドリング性や耐電圧性を向上させることは知られていたが、前述のごとく、蒸着時に静電密着技術を用いる場合は粒子そのものの大きさよりも空隙部分の形状や大きさが耐電圧性への影響が大きいことがわかった。Ｌ１／Ｌ２の値が１．２よりも大きくなると、蒸着時の冷却ドラム上で発生するピンホールが増大し、絶縁破壊欠陥が増大する。また、空隙部分から粒子を除いた部分の面積が粒子部分の面積の８倍を越えると、空隙部分の電位差が大きくなり絶縁破壊しやすくなる。また、空隙部分が大きいと、経時でその部分にオリゴマなどの低分子量物が堆積しやすく、蒸着時に熱を受けることにより、それらが昇華してアルミ膜に欠陥が生じ、絶縁破壊欠陥が増加するので好ましくない。空隙部分から粒子を除いた部分の面積が粒子部分の面積の６倍以下の場合に、絶縁破壊が起きにくく、耐圧性に優れたフィルムとなるので特に好ましい。延伸により、ポリエステルと粒子の界面での剥離が全くなければ、空隙部分から粒子を除いた部分の面積は０となるが、二軸配向フィルムの場合、実用上十分な機械強度と両立させるためには面積比（空隙部分から粒子を除いた部分の面積／粒子の面積）の下限は０．２である。なお、２個以上の粒子により１個のつながった空隙部分が形成される場合については、空隙部分の面積から各粒子の面積の総和を差し引いたものと粒子部分の総面積との比をとった。

本発明において空隙部分のＬ１、Ｌ２は、その空隙部分の外周を一つの図形とみなした場合の重心を通り、かつ外周の２点を結ぶ直線の中で最も長いものをＬ１、最も短いものをＬ２と定義した（図１）。また、２個以上の粒子により１個のつながった空隙部分が形成される場合は空隙部分の外周よりそれぞれの粒子の重心までの距離が最も近くなる粒子によって形成されたものと見なし、それぞれについてＬ１、Ｌ２を求めた（図２）。

また、本発明の目的をより効果的に達成するためには、一次粒径が０．０５μｍ以下の不活性粒子からなる直径０．４〜３μｍの凝集粒子による突起が３０００〜４００００個／ｍｍ^２存在することが好ましい。一次粒径が０．０５μｍ以下の不活性粒子からなる凝集粒子の場合、前述の通り、延伸による粒子／ポリマー間の空隙が形成されにくいという特徴がある。これは、延伸時の応力によって凝集粒子自体の変形が起こり、粒子とポリマー間の界面に応力が集中せず、界面部分の剥離が起きにくくなるためである。これにより、フィルム中に存在する空隙量が少なくなり、絶縁破壊欠陥個数が低減する。また、凝集粒子により形成される突起はその形状がブロードになるために、フィルムを積層したときの巻取り性および密着性が優れるという効果がある。このことは特に極薄フィルムを用いて積層タイプのコンデンサを製造する場合において、容量ばらつきの少ないコンデンサを得るのに有効である。ここでいう容量ばらつきとは、具体的には積層時の最内層部から得られるコンデンサと最外層部から得られるコンデンサのそれぞれの容量の差のことである。本発明の場合、一次粒径が０．０５μｍ以下の不活性粒子からなる直径０．４〜３μｍの凝集粒子からなる突起の個数が３０００個／ｍｍ^２未満であると、フィルムの滑り性が悪化し、積層時の巻取り性が低下するため、容量ばらつきが大きいコンデンサとなるので好ましくない。また、同様の滑り性とするために同様の粒径の単一粒子を用いた場合は、絶縁破壊欠陥が増えるばかりでなく、突起形状が急峻になり、凝集粒子を用いた場合よりも突起高さが高くなるために、積層時のフィルム同士の密着性が悪くなり、容量ばらつきの大きいコンデンサとなるので好ましくない。前記凝集粒子の突起個数は３０００〜２００００個／ｍｍ^２であることがより好ましく、４０００〜１５０００個／ｍｍ^２であることがさらに好ましく、５０００〜１００００個／ｍｍ^２であることが特に好ましい。

さらに、少なくとも一方のフィルム表面に一次粒径が１〜３μｍの単一分散粒子からなる突起の個数が１０００〜１００００個／ｍｍ^２存在することが、フィルムの滑り性およびフィルムを巻取る場合のハンドリング性に優れるので好ましい。前記特記の個数は１０００〜５０００個／ｍｍ^２存在することがより好ましい。

上記により、絶縁破壊欠陥が少なく、コンデンサ作成時のハンドリング性、さらには積層コンデンサ作成時の密着性の全てを高い次元で満足するフィルムを得ることができる。

さらに、本発明のフィルムは二軸延伸されることによりポリエステル分子がフィルムＭＤ方向とＴＤ方向に配向している必要がある。分子配向が強いことにより、フィルムのヤング率も大きくなり、本発明の場合、フィルムＭＤ方向とＴＤ方向のヤング率の和が９５００〜１５０００ＭＰａ未満であることが、フィルム自体が破壊しにくくなり、ボイドの状態などが同じ場合に耐圧性をより高めることが可能であるので好ましい。また本発明のフィルムの厚みは、製品となるコンデンサのサイズより４μｍ以下であることが必要である。

次に本発明の製造方法を説明する。

本発明のポリエステルを製造するにあたり最大の特徴は延伸方法にある。各種の不活性粒子（単分散粒子および凝集粒子）を含有するポリエステルを必要に応じて配合し、２４０〜３００℃の範囲で溶融押出を行い、冷却ドラム上で非晶質の未配向フィルムを得るところまでは公知の方法を用いることができる。

上記の未配向フィルムを９０〜１２０℃の範囲で加熱した後、ＭＤ方向とＴＤ方向に一つのオーブンの中で同時に延伸することで、従来のＭＤ方向とＴＤ方向に別々に延伸する場合には得られなかったボイド形状を有するフィルムを得ることができる。延伸温度は、９０〜１３０℃の範囲が可能であるが、本発明の目的を達成するためには９５〜１１５℃であることが望ましい。また、延伸倍率はＭＤ方向の倍率が２．５倍以上、ＴＤ方向の倍率が３．０倍以上であることが、強度に優れ耐圧性が向上するので好ましい。最も好ましくはＭＤ、ＴＤの倍率を共に３．５〜４．０の間で選択することが、耐圧性、ハンドリング性、積層性の全てを両立する上で望ましい。このように同時に二軸方向に延伸可能な装置としては未配向フィルムの両端をクリップで把持し、クリップをレールに沿って走行させながら幅方向にレールを連続的に広げることによってＴＤ方向に延伸し、ＭＤ方向には連続的にクリップの走行速度が速くなることによって延伸できる装置が好ましく用いられる。クリップの間隔が連続的に広くなりＭＤ方向に延伸がなされる装置はパンタグラフ方式のクリップを用いたものなどが知られているが、本発明のフィルムを得るには、クリップがリニアモーターによってレール上を走行する方式の同時二軸延伸装置を用いることが好ましい。さらに、熱固定温度は２００〜２４０℃の間で実施することが、寸法安定性を確保するために好ましい。また、リラックス率をＭＤ、ＴＤともに１〜６％、好ましくは１．５〜４％とすることが、蒸着時の熱負けを抑制するために好ましい。ＭＤ方向に高いリラックスを掛けられることが同時二軸延伸方式の大きな特徴であり、ＭＤ方向の熱収縮率を自在にコントロールすることができる。

かくして得られるポリエステルフィルムは、同時二軸延伸方式により延伸速度が小さくなるために、フィルムにかかる応力の立ち上がりが緩和され、粒子とポリマーの界面剥離の少ない、ボイドが小さいフィルムが得られる。それと共に、ＭＤ方向とＴＤ方向に同時に延伸することにより、面内のあらゆる方向に均等に応力がかかるため、ボイドが円形に近い形状となる。逐次二軸延伸では、ＭＤ方向とＴＤ方向に優先的に引っ張られるために、ＭＤ方向とＴＤ方向の中間の方向では応力が弱くなり、菱形に近い形状となり、本発明の効果は発現しない。

本発明のポリエステルフィルムに金属薄膜を付与する方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、メッキ法などがあるが、真空蒸着法が生産性の点で好ましい。フィルムの少なくとも片面にアルミニウムを蒸着して、コンデンサの内部電極となるアルミニウム蒸着膜を設けるが、このときアルミニウムと同時あるいは逐次に、例えば、ニッケル、銅、金、銀、クロム、亜鉛などの金属成分を蒸着することもできる。また、両面に金属層を設けることもできる。またアルミニウムの蒸着膜の厚さは、コンデンサの電気特性とセルフヒール性の点より２０〜１００ｎｍ（表面電気抵抗で１〜５Ω／□）であることが好ましい。また、コンデンサの耐圧性、信頼性向上のために、ＴＤマージンやその他のパターン蒸着を施すことが好ましい。

蒸着後の金属化ポリエステルフィルムには、必要により、特定の温度でエージング処理を行ったり、再度オフラインで熱処理を行ったりすることができる。また、絶縁もしくは他の目的で、この金属化ポリエステルフィルムの少なくとも片面にコーティングを施すこともできる。

このようにして得られたコンデンサ用ポリエステルフィルムまたは金属化ポリエステルフィルムは公知の方法で、積層もしくは巻回してフィルムコンデンサを得ることができる。

本発明の金属化ポリエステルフィルムは、耐圧性が要求される巻回式のフィルムコンデンサにも好ましく用いられ、特に本発明の効果により、絶縁破壊しやすい欠陥の個数が大幅に減少し、耐圧特性に優れたコンデンサを製造することができる。特に積層コンデンサを製造する場合、本発明のフィルムにより、内層と外層で積層性の差が小さく、結果としてコンデンサ容量のばらつきを小さくすることができる。また、高い電位傾度が要求され、信頼性も要求されるハイブリッド自動車用のパワーユニット用インバーターに用いられる巻回型の平滑コンデンサ用などにも好ましく用いられる。

次に実施例に基づき、本発明を説明する。本実施例で用いた測定方法を下記に示す。

（１）フィルムの厚み
ＪＩＳ−Ｃ−２３１８記載の方法に基づき、ミツトヨ社製レーザーホロゲージＬＧＨ−１０１０ＣおよびゲージカウンターＥＦ−１２ＰＲＨを用いて測定を行った。

（２）空隙部分の形状、面積、不活性粒子径
フィルム表面をプラズマ処理装置（ヤマト科学（株）製 ＰＲ−５０３型）を用いて、プラズマリアクター出力を３００Ｗで５分間処理を行い、表面より０．６μｍの深さまでエッチング処理を行った。これをＳＥＭ（日立製作所製 Ｓ−４０００型）を用いて５０００倍にて３０視野観察を行った。

本発明における凝集粒子は一次粒子が１０個以上集合したものをさし、集合体かどうかの定義は隣接する最も近い一次粒子との距離Ｌ_Ｐ（重心と重心の距離）が相方（一次粒子１、一次粒子２とする）の粒径の和（Ｄ１＋Ｄ２）よりも小さい場合、それらの粒子は凝集粒子を形成していると定義した。本発明における一次粒子および凝集粒子の粒径は粒子の重心を通る長径と短径の平均径とした。Ｄ１は一次粒子１の最短径であり、Ｄ２は一次粒子２の最短径である。Ｄ１，Ｄ２は以下に説明する方法によって求めた粒子の重心を通る直線で、かつ粒子の外周の２点を結ぶ直線の中で最も短いものとする。

なお、ＳＥＭで観察した粒子および空隙部分の重心を求める方法は、ＳＥＭ写真を１００〜１５０ｇ／ｍ^２の市販紙に当該粒子部分および空隙部分を拡大コピーし、粒子の外周に沿って切り取り、先端が尖った直径１ｍｍ以下の針にのせて釣り合った点を重心とした。空隙部分のＬ１、Ｌ２は、その空隙部分の重心を通り、かつ外周の２点を結ぶ直線の中で最も長いものをＬ１、最も短いものをＬ２と定義した（図１）。また、２個以上の粒子により１個のつながった空隙部分が形成される場合は空隙部分の外周よりそれぞれの粒子の重心までの距離が最も近くなる粒子によって形成されたものと見なし、それぞれについてＬ１、Ｌ２を求めた（図２）。

また空隙部分から粒子を除いた部分の面積Ｓ_Ｂおよび粒子の面積Ｓ_Ｐについては、空隙部分及び粒子の面積を、空隙部分及び粒子の長径、短径を用いて楕円に相当する面積として算出し、これらの値より求めた。つまり、Ｓ_Ｂ＝空隙部分の面積−粒子の面積 である。
これらを３０視野に存在するもの全てについて測定し、粒子径が１〜５μｍの単一分散粒子の周りに存在する空隙部分のＬ１／Ｌ２の平均値およびＳ_Ｂ／Ｓ_Ｐの平均値を求めた。

（３）突起個数
フィルム表面に白金蒸着を行った後、ＳＥＭ（日立製作所製 Ｓ−４０００）により倍率×５０００にて２０視野観察を行い、一次粒径が１μｍ以上の粒子からなる突起、また一次粒径が０．０５μｍ以下の不活性粒子からなる直径０．４〜３μｍの凝集粒子による突起の個数をカウントし、１ｍｍ^２あたりに換算した。なお、円形でない粒子の場合の粒径は最も長い径と最も短い径の平均値をもって粒径とした。

（４）ヤング率
フィルム強伸度自動測定装置（オリエンテック製 ＡＭＦ／ＲＴＣ−１２１０）を用いて引張試験測定により得られる応力−ひずみ曲線におけるスタート点の立ち上がり勾配からＡＳＴＭ・Ｄ−８８２−６７に準じて測定し、単位はＭＰａで表した。このときのサンプル幅、実効長さは１０ｍｍ、１００ｍｍとし、引張速度は１００ｍｍ／ｍｉｎとした。

（５）耐圧性
ＪＩＳ−Ｃ−２３１８に示される方法を用いて行った。直流耐圧試験装置（春日電機（株）製 ＴＶＦ５−ＬＣ）を用いて、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で、１００Ｖ／秒の昇圧速度で電圧を上昇させ、フィルムが絶縁破壊を起こしたときの電圧を読みとり絶縁破壊電圧値とした。それぞれの実施例・比較例について５０個のサンプルを用いて測定を行い、各サンプルの絶縁破壊電圧値とサンプル５０個の平均絶縁破壊電圧値を求めた。平均絶縁破壊電圧値の１／３未満の絶縁破壊電圧値を示したサンプルの割合が２％未満の場合を優、２〜４％の場合を良、４％を超える場合を不良とした。

（６）コンデンサ製造時の積層性
フィルム幅５００ｍｍ、フィルム長さ１５０００ｍのロールを用いて、片面に連続式真空蒸着装置（日本真空製 ＥＷＣ−０６０Ｓ）を用い３００オングストロームの厚さにアルミニウムを蒸着した（蒸着幅１０ｍｍ、マージン幅０．６ｍｍ）。この蒸着フィルムを蒸着幅５ｍｍ、マージン幅０．３ｍｍとなるようにスリットし、２組をマージン部分が外側になるように重ね、径３００ｍｍのドラムに３０ｍ巻き取り、これを２０回積層した。１回毎に幅１０ｍｍの金属製テープを巻き、その上に積層を行った。２０回積層後、金属製のバンドをはめ、１００Ｐａの圧力で固定した後、１６０℃のオーブン中で１時間熱処理を行った。その後、リールの両端面にメタリコンを吹き付け、各層を取り外した。それを長さ５ｍｍの大きさに裁断し、メタリコン部分にリード線を取り付けコンデンサを作成した。これの、最内層部のコンデンサと最外層部のコンデンサの容量を、ＬＣＲメーターを用いて室温下にて１Ｖ／１ｋＨｚの条件にて測定した。それぞれの容量差が５％未満のものが好ましいが、１０％未満であれば使用上問題ないレベルである。なお容量差△Ｃは以下の通り求める。最内層部のコンデンサにつき１０個の平均容量をＣ１とし、最外層部の１０個の平均容量をＣ２とする。
・△Ｃ＝（｜Ｃ１−Ｃ２｜／Ｃ１）×１００ ％
この容量差△Ｃが小さいほど、積層タイプのコンデンサを製造する際の歩留まり、品質安定性に優れている。

（実施例１）
平均粒径０．４μｍの凝集シリカ粒子（一次粒子の平均径が０．０３μｍ）を０．４重量％および平均粒径１．２μｍの炭酸カルシウムよりなる粒子を０．１５重量％含有するＰＥＴを、２８５℃で公知の押出機を用いて溶融押出を行い、公知の口金を用いてシート化し、厚み３５μｍの未配向フィルムを得た。これを引き続き連続する工程にて、クリップがリニアモーターによってレール上を走行する方式の同時二軸延伸装置を用いて温度９５℃にてＭＤ方向、ＴＤ方向にそれぞれ３．５倍ずつ同時に延伸を行った。さらに、引き続き２４０℃で２秒間熱処理を行い、このときにＭＤ方向に１．０％、ＴＤ方向に３．０％のリラックス処理を行い厚み２．７μｍの二軸配向フィルムを得た。このフィルムの特性を表１に示す。このフィルムを幅５００ｍｍ、長さ１５０００ｍのロールとして、公知の真空蒸着機を用いて一方の面にアルミニウムを３００オングストロームの厚さで蒸着した。このときの製品幅は１０ｍｍ、マージン幅は０．６ｍｍとした。このとき、冷却ドラムの温度は−２０℃として、冷却ドラムに＋７０Ｖの電圧を印加して冷却ドラムとフィルムが密着するようにした。かくして得られたアルミニウム蒸着フィルムをマイクロスリットして、上記幅のリールを得た。これより前述の方法を用いて容量３μＦの積層タイプのコンデンサを作成し、最内層部のコンデンサと最外層部のコンデンサの容量差△Ｃを測定した結果１．５％であった。表１に示すとおりフィルムの耐圧性に優れ、積層性にも優れている結果となった。

（実施例２）
実施例１の平均粒径１．２μｍの炭酸カルシウム粒子の代わりに同じ平均粒径のリン酸カルシウム粒子を０．３重量％含有させること以外は実施例１と同様の方法にて二軸配向ＰＥＴフィルムおよび積層コンデンサを得た。積層性に関しては容量差△Ｃは１．２％と小さく非常に優れていた。

（実施例３）
実施例２と同様の原料を用いて、押出量を調整して厚み２２μｍの未配向フィルムを得た。この未配向フィルムを実施例１と同様の延伸方法にて厚み１．８μｍの二軸配向ＰＥＴフィルムおよび積層コンデンサを得た。積層性に関しては容量差△Ｃが０．８％と小さく非常に優れていた。

（実施例４）
実施例１で凝集シリカ粒子の添加量を０．６重量％とした以外は実施例１と同様の原料を用いて、押出量を調整して厚み５２μｍの未配向フィルムを得た。この未配向フィルムを実施例１と同様の装置を用いて、温度９５℃にてＭＤ方向、ＴＤ方向にそれぞれ３．５倍同時に延伸した後、温度１６５℃にてＭＤ方向にさらに１．３倍、ＴＤ方向に１．２倍延伸を行い、厚み２．７μｍの二軸配向ＰＥＴフィルムを得た。これを実施例１と同様の方法にて積層コンデンサとした。耐圧性に特に優れる結果となった。積層性に関しては容量差△Ｃは３．２％であった。

（実施例５）
実施例１と同様の原料処方、延伸装置を用いて、温度１０５℃にてＭＤ方向に３．０倍、ＴＤ方向に２．８倍の同時二軸延伸を行い、厚み２．７μｍのＰＥＴフィルムおよび積層コンデンサを得た。積層性に関しては容量差△Ｃは２．２％であった。

（実施例６）
平均粒径０．６μｍのリン酸カルシウム粒子を０．３重量％含有するＰＥＴを用いて実施例１と同様の装置、条件にて二軸配向ＰＥＴフィルムを得た。さらに実施例１と同様の方法にて積層コンデンサを得た。積層性に関しては容量差が△Ｃが９．５％と大きかった。

（実施例７）
平均粒径０．６μｍの凝集シリカ粒子を０．５％、ＰＥＴの重合触媒として、酢酸カルシウム２５０ｐｐｍ、三酸化アンチモン２００ｐｐｍ、ジメチルフェニルホスホネートを１４０ｐｐｍ添加して重合せしめたＰＥＴに添加したものを用いて、実施例１と同様の製法で延伸倍率のみＭＤ方向４．５倍、ＴＤ方向４．２倍として、厚さ３．４μｍの二軸配向フィルムを得た。このフィルムの片面にアルミニウムを２０ｎｍ真空蒸着して設けた。このとき、通常のＭＤマージン品とＴＤマージンとＭＤマージンを両方設けた蒸着品を２種類製造し、両者を重ねて巻き取ることにより巻回型のフィルムコンデンサを得た。このコンデンサの耐圧性は非常に優れていた。

（比較例１）
実施例１と同様の原料処方を用いて、厚み３５μｍの未配向ＰＥＴフィルムを得た後、９５℃にてＭＤ方向に３．６倍の延伸を公知のロール間延伸方式にて実施し、さらに公知のステンターを用いて、１００℃にてＴＤ方向に３．６倍の延伸を行い、厚み２．７μｍの逐次延伸方式による二軸配向ＰＥＴフィルムを得た。同フィルムではボイドの大きさ、形状が本発明範囲を満足しておらず、耐圧性に劣る結果となった。積層性に関しては容量差ΔＣは３．８％であった。

（比較例２）
実施例１と同様の原料処方、延伸装置を用いて、ＭＤ方向に４．５倍、ＴＤ方向に３．０倍の同時二軸延伸を行い、厚み２．７μｍのＰＥＴフィルムを得た。ボイドの形状が本発明範囲を満たしておらず、真空蒸着時に冷却ドラムとフィルムを静電密着させる際の印加電圧による絶縁破壊が発生しやすくなり、フィルムの耐圧性が劣る結果となった。積層性に関しては容量差ΔＣは３．５％であった。

（比較例３）
平均粒径１．２μｍの単分散の球形シリカ粒子を０．６重量％用いること以外は比較例２と同様の装置、条件にて二軸配向ＰＥＴフィルムを得た。フィルムの耐圧性、積層性共に劣る結果となった。

各実施例・比較例で得られた二軸配向ＰＥＴフィルム及び積層コンデンサの特性を表１に示す。

本発明はコンデンサの誘電体用として極めて有用であるが、ガスバリア性を要求される包装材料用への応用も可能であり、その応用範囲はこれらに限られるものではない。

空隙、Ｌ１、Ｌ２を示す図である。 ２個以上の粒子からなる場合の空隙、Ｌ１、Ｌ２を示す図である。

符号の説明

１ 粒子Ａ
２ 粒子Ｂ
３ ＬＡ＜ＬＢの範囲

Claims (6)

1. 不活性粒子を含有してなる厚さ４μｍ以下の二軸配向ポリエステルフィルムであって、下記（ａ）、（ｂ）の要件を満たすコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム。
   （ａ）一次粒径が１〜５μｍの単一分散粒子の周囲に存在する空隙部分の長径をＬ１、短径をＬ２とした場合、１≦Ｌ１／Ｌ２≦１．２。
   （ｂ）（ａ）に規定された空隙部分から粒子を除いた部分の面積が、粒子部分の面積の０．２〜８倍。
2. 少なくとも一方の表面に、一次粒径が０．０５μｍ以下の不活性粒子により形成された直径０．４〜３μｍの凝集粒子による突起が３０００〜４００００個／ｍｍ^２存在することを特徴とする請求項１記載のコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム。
3. 少なくとも一方のフィルム表面に一次粒径が１〜３μｍの単一分散粒子からなる突起が１０００〜１００００個／ｍｍ^２存在することを特徴とする請求項１または２記載のコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム。
4. フィルムＭＤ方向とＴＤ方向のヤング率の和が９５００〜１５０００ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜３項のいずれかに記載のコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム。
5. 請求項１〜４項のいずれかに記載のコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルムの少なくとも片面に金属薄膜層を設けてなる金属化ポリエステルフィルム。
6. 請求項１〜４項のいずれかに記載のコンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム、または、請求項５に記載の金属化ポリエステルフィルムを用いてなるフィルムコンデンサ。

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