フィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法
【課題】 スジ、シワ、ダイラインの発生が抑制され、耐熱性、耐電圧性、摺動性等に優れたフィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 フィルムキャパシタ用フィルムは、ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物から構成される。
【解決手段】 フィルムキャパシタ用フィルムは、ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物から構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャパシタは、誘電体の種類により、フィルムキャパシタ、セラミックキャパシタ、及びアルミ電解キャパシタの３種類に区別することができる。これら３種類のキャパシタの中でもフィルムキャパシタは、絶縁性が高く、誘電損失が小さく、温度や周波数に対する特性変化が小さい等の傾向があり、他のキャパシタより優れたものとして知られている（非特許文献１、２参照）。
【０００３】
このようなフィルムキャパシタの用フィルム（フィルムキャパシタ用フィルム）は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ樹脂）、ポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）、ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、あるいはポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ樹脂）等によって誘電層が形成され、この誘電層を挟んで形成される金属蒸着層がキャパシタの電極として形成されることで実用化されている。
【０００４】
現在、実用化されているフィルムキャパシタ用フィルムは、ＰＰ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、及びＰＥＮ樹脂の４種類の樹脂から得られるフィルムとなっており、他の樹脂から得られるフィルムは、コストや加工適性に不都合があり、ほとんど使用されなくなってきている（非特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、ＰＰ樹脂製及びＰＥＴ樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムは、ＰＰ樹脂の使用温度が１０５℃以下であり、ＰＥＴ樹脂の使用温度が１２５℃以下なので耐熱性に劣ることが知られている。従って、例えば、１５０℃以上の耐熱性を必要とされるハイブリッド車のフィルムキャパシタ用フィルムとしての使用には、（１）軽量化の要請を無視して大型の冷却装置を設置する方法、あるいは（２）スペース効率を無視して熱源のエンジンルームから遠く離れた運転席側等にキャパシタを設置する方法を採用せざるを得ず、軽量化やコストの点が解決すべき課題となっている。
【０００６】
これに対し、ＰＰＳ樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムは、使用温度が１６０℃以下で、良好な耐熱性が得られるものの、絶縁破壊電圧が低く、耐電圧性に劣るため、使用範囲が限定される。また、ＰＥＮ樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムは、使用温度が１６０℃以下で、良好な耐熱性が得られるものの、誘電損失が大きく、誘電正接の温度依存性が大きいため、使用範囲が限定されることになる（非特許文献１、２参照）。
【０００７】
このようなことに鑑み、近年、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ樹脂）製のフィルムがフィルムキャパシタ用フィルムとして注目されている（特許文献１参照）。ポリエーテルイミド樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムは、ガラス転移点が２００℃以上で耐熱性に優れ、絶縁破壊電圧が高く耐電圧性に優れ、誘電正接の周波数依存性と温度依存性が小さいためフィルムキャパシタ用フィルムとして好適となる。
【０００８】
フィルムキャパシタ用フィルムは、通常、フィルム厚さが１０μｍ以下の薄膜として使用されている。しかし、ポリエーテルイミド樹脂製のフィルムは、フィルムの滑り性（または摺動性）に劣るため、例えば、フィルム製造時のフィルムの巻取りやスリット等の作業に支障を来したり、フィルムに皺が発生したり、フィルム製造時の案内ロール等に巻き付いたりという不都合が生じることがある。また、キャパシタ組立て時にフィルムがブロッキングし、巻回されたフィルムを巻き解いた際に、フィルムが破断して、組立てに支障を来すことがある。従って、ポリエーテルイミド樹脂製のフィルムをフィルムキャパシタ用フィルムとして使用するには、摺動性を改良する必要が生じる。
【０００９】
なお、上記特許文献１は、フィルムキャパシタ用フィルムとして、ポリエーテルイミド樹脂製フィルムの表面を、フッ素化雰囲気中でプラズマ処理を施すことによってフッ素化したものを使用することが開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】狩野 順史、「キャパシタ用フィルムの技術動向」、コンバーテック、Ｎｏ．４０、２００６年７月号、Ｐ８２〜Ｐ８８
【非特許文献２】電波新聞、ハイテクノロジー、第１１４２号、２００８年１月２４日発行
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−３００１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、特許文献１に記載のように、ポリエーテルイミド樹脂製フィルムの表面をフッ素化したフィルムは、フィルムの摺動性を改善することが可能になる。しかしながら、ポリエーテルイミド樹脂製フィルムの表面を、フッ素化雰囲気中でプラズマ処理を施す場合には、プラズマ処理装置を必要とし、製造が煩雑となるだけでなく、製造コストが上昇する不都合が生じる。
【００１３】
一方、ポリエーテルイミド樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムに摺動性を付与するには、耐電圧性に影響を及ぼさずに必要な摺動性を付与でき、３００℃を超える成形加工温度においても熱的に安定であるという理由から、フッ素樹脂を添加する方法が考えられる。
【００１４】
ところが、フッ素樹脂をポリエーテルイミド樹脂に添加した樹脂組成物を成形材料として溶融押出成形法でフィルムキャパシタ用フィルムを得る場合、押出機で溶融混練された樹脂組成物がＴダイスから押し出される際に、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂が分離して、ポリエーテルイミド樹脂がＴダイスのリップ部流路面へ不均一に付着してしまう。これについては図５（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ａ）は、従来のフィルム製造方法によって成形されるフィルムのＴダイス（図中符号７）のリップ部（図中符号７ａ）の近傍を示す断面図である。図５（Ａ）では、フィルムキャパシタ用フィルム８がリップ部７ａから押し出されている状態が示されている。また、図５（Ｂ）は、リップ部７ａ内を流動するフィルムキャパシタ用フィルム８を示す拡大図である。ポリエーテルイミド樹脂は金属との親和性が高いのに対し、フッ素樹脂は金属との剥離性を有するために、図５（Ｂ）に示すように、リップ部７ａの流路面に、ポリエーテルイミド樹脂（図中符号Ｐで示す）が付着している部分とフッ素樹脂（図中符号Ｆで示す）が当該流路面に顕出しフッ素樹脂Ｆの剥離性によってポリエーテルイミド樹脂が付着していない部分が形成され、これらが縞状になる。このためＴダイス７から押し出されたフィルムキャパシタ用フィルムにスジが入り、このスジの部分とスジのない部分とで応力の差が生じることによってシワが発生し、フィルムキャパシタ用フィルムの価値が著しく損なわれる不都合が生じる。
【００１５】
また、フィルムの溶融押出成形時の加工温度は３００℃を超えるため、リップ部７ａの流路面に付着したポリエーテルイミド樹脂Ｐが酸化による劣化が生じ、これにより、目やに状の固着物が形成され、フィルムキャパシタ用フィルムに目やに状固着物によって擦られたダイラインが発生するようになる。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、スジ、シワ、あるいはダイラインの発生を抑制させ耐熱性、耐電圧性、摺動性等に優れたフィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明は、ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルムを提供する。
【００１８】
また、上記発明において、前記アマイド系ワックスは、カルボン酸として高級脂肪酸及び多塩基酸の混合物を反応させて製造する軟化点が２００℃を超える高級脂肪酸ポリアマイドであることを特徴とする。
【００１９】
また、上記発明において、前記の樹脂組成物からなる成形材料を押出機に投入し、Ｔダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、当該押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、当該冷却した所定厚さのフィルムキャパシタ用フィルムを巻取機に巻き取る工程にあって、前記押出機内の空気を不活性ガスで置換した不活性ガス雰囲気下で、前記成形材料を溶融押し出ししてフィルムキャパシタ用フィルムを成形することを特徴とする。
【００２０】
また、上記発明において、前記所定厚みは、１０μｍ以下の厚みとしたことを特徴とする。
【００２１】
また、上記発明において、前記不活性ガスとして窒素ガスを使用し、当該窒素ガスの前記押出機内への供給量を１時間当たりの押出量１ｋｇにつき１０Ｌ／時以上及び１００Ｌ／時以下とすることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は上記フィルムキャパシタ用フィルムの製造方法によって製造されたことを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルムとしたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部にフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物でフィルムキャパシタ用フィルムを成形することによって、スジ、シワ、及びダイラインの発生を抑制させ、耐熱性、耐電圧性、摺動性等に優れたものを容易かつ確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のフィルム製造方法によって成形されるフィルムのＴダイスのリップ部近傍における断面図である。
【図２】本発明に適用されるフィルム製造装置の一実施形態の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示すフィルム製造装置の材料投入ホッパーの周辺における断面図である。
【図４】本発明のフィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法の実施例（実施例１〜４）をその評価及び比較例（比較例１〜５）とともに示した表図である。
【図５】従来のフィルム製造方法によって成形されるフィルムのＴダイスのリップ部近傍における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明者らは、上記目的を達成するために、種々検討した結果、ポリエーテルイミド樹脂１００の質量部にフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物でフィルムキャパシタ用フィルムを成形することによって、スジ、シワ等の発生を抑制させたフィルムキャパシタ用フィルムが容易に得られることを究明した。
【００２６】
さらに、検討の結果、前記の樹脂組成物からなる成形材料を押出機に投入し、Ｔダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、当該押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、当該冷却した所定厚さのフィルムキャパシタ用フィルムを巻取機に巻き取る工程であって、前記押出機内の空気を不活性ガスで置換した不活性ガス雰囲気下で、前記成形材料を溶融押し出ししてフィルムキャパシタ用フィルムを成形することにより、溶融樹脂の酸化劣化を抑制させ、目やに状の固形物とダイラインの発生を減少させることができることを究明し、本発明を完成させるに至った。
【００２７】
この究明について、図１（Ａ）、（Ｂ）に基づいて説明する。図１（Ａ）は、本発明によるフィルム製造方法によって成形されるフィルムのＴダイス（図中符号７）のリップ部（図中符号７ａ）近傍の断面図である。図１（Ａ）では、フィルムキャパシタ用フィルム８がリップ部７ａから押し出されている状態が示されている。また、図１（Ｂ）は、リップ部７ａ内を流動するフィルムキャパシタ用フィルム８を示す拡大図である。図中、樹脂組成物８ａは、ポリエーテルイミド樹脂１００質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加するようにして構成したものである。この場合、樹脂組成物層８ａにリップ部７ａの流路面に対する滑性を付与できるようになり、金属との親和性が高いポリエーテルイミド樹脂が、フッ素樹脂と同等の剥離性を保有できることになる。さらに、金属との剥離性を有するフッ素樹脂が顕出せずに、樹脂組成物層８ａとして一様に流路面から剥離することになる。この結果、図１（Ｂ）から明らかとなるように、Ｔダイスのリップ部７ａの流路面とのポリエーテルイミド樹脂の親和性に基づく前記樹脂組成物８ａ中のポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂の分離が抑制される。このため、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂を含む樹脂組成物層８ｂによる耐熱性、耐電圧性、摺動性が維持された状態で、スジ、シワの発生が抑制されたフィルムキャパシタ用フィルム８を容易かつ確実に得られる。
【００２８】
この場合に、押出機内の空気を不活性ガスで置換することにより、樹脂組成物層８ａの酸化による劣化の発生を抑え、目やにとダイラインの発生を減少させることができる。
【００２９】
フィルムキャパシタ用フィルムとして必要な耐電圧性は、キャパシタの性能保証の観点から最小絶縁破壊電圧が指標となる。この値が１，０００Ｖ以上ある場合に実用に好適となり、さらにはキャパシタの小型化の点でも有利となる。また、摺動性は、摩擦抵抗値が指標となり、この値が０．５以下である場合、キャパシタ組み立て時にフィルムキャパシタ用フィルムがブロッキングするといった不具合の発生を抑制できる。
【００３０】
本発明は、ガラス転移点が２００℃以上のポリエーテルイミド樹脂を主成分とする成形材料を使用している。このため、仮に１５０℃以上の温度でも使用可能な耐熱性を得ることができる。また、フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧が１，０００Ｖを上回るので、薄いフィルムキャパシタ用フィルムに十分な耐電圧性を付与できる。
【００３１】
また、本発明に用いるポリエーテルイミド樹脂は、特に限定されないが、例えば、下記化学式（１）又は（２）で表される樹脂が挙げられる。化学式（１）又は（２）は繰り返し単位を有する樹脂の構造式として示している。
【化１】
……（１）
【化２】
……（２）
【００３２】
ポリエーテルイミド樹脂の製造方法としては、例えば、特公昭５７−９３７２号公報、あるいは特表昭５９−５００８６７号公報に記載されている方法が挙げられる。このポリエーテルイミド樹脂は、例えば、ガラス転移点が２１１℃のＵｌｔｅｍ １０００−１０００（ＳＡＢＩＣ イノベーティブプラスチックスジャパン社製、商品名）、ガラス転移点が２２３℃のＵｌｔｅｍ １０１０−１０００（ＳＡＢＩＣ イノベーティブプラスチックスジャパン社製、商品名）、ガラス転移点が２３５℃のＵｌｔｅｍ ＣＲＳ５００１−１０００（ＳＡＢＩＣ イノベーティブプラスチックスジャパン社製、商品名）等が挙げられる。
【００３３】
ポリエーテルイミド樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で他の共重合可能な単量体とのブロック共重合体、ランダム共重合体あるいは変性体も使用することができる。例えば、ポリエーテルイミドサルフォン共重合体であるガラス転移点が２５２℃のＵｌｔｅｍ ＸＨ６０５０−１０００（ＳＡＢＩＣ イノベーティブプラスチックスジャパン社、商品名）を使用することができる。また、ポリエーテルイミド樹脂は、１種類を単独に、または２種類以上をアロイ化あるいはブレンドして使用することもできる。
【００３４】
フィルムキャパシタ用フィルムの成形材料には、本発明の特性を損なわない範囲で、ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）あるいはポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）等の熱可塑性ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）あるいはポリエーテルケトン樹脂（ＰＫ樹脂）等のポリアリーレンケトン系樹脂、ポリサルホン樹脂（ＰＳＵ樹脂）、ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ樹脂）あるいはポリフェニレンサルホン樹脂（ＰＰＳＵ樹脂）等の芳香族ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ポリフェニレンスルフィドスルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィドケトン樹脂等のポリアリーレンサルフィド系樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の公知の熱可塑性樹脂を添加することができる。また、液晶ポリマーはＩ型、ＩＩ型あるはＩＩＩ型のいずれの液晶ポリマーも使用できる。
【００３５】
本発明では、フィルムキャパシタ用フィルムに摺動性を付与するため、ポリエーテルイミド樹脂に特定の溶融粘度を有するフッ素樹脂を混合する。フッ素樹脂は、温度３６０℃、荷重５０ｋｇｆの条件下、直径１．０ｍｍ、長さ１０ｍｍのダイスを用いてフローテスターで測定した溶融粘度が１２０，０００ポイズ以下の、分子構造の主鎖にフッ素原子を持つ化合物である。仮に、フッ素樹脂の溶融粘度が１２０，０００ポイズを越える場合、フッ素樹脂の流動性が著しく低下するため、フィルムキャパシタ用フィルム表面にフッ素樹脂の微小な突起が出現し、フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧が低下し、耐電圧性に不都合が生じる。さらに、高溶融粘度で流動性が非常に小さいためゲルとなり、このゲル部分からフィルムキャパシタ用フィルムに穴開きが生じたり、フッ素樹脂の分散不良によりフィルムキャパシタ用フィルムの機械的性質が低下し、フィルムキャパシタ用フィルムの製造中に破断し易くなって薄いフィルムキャパシタ用フィルムの製造が困難になる不都合が生じる。
【００３６】
本発明に適用されるフッ素樹脂は、通常、融点未満の温度で固体状であることが好ましい。このようなフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（四フッ化エチレン樹脂、融点：３２５〜３３０℃、連続使用温度：２６０℃、以下、ＰＴＦＥ樹脂と略す）、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（四フッ化エチレン-パーフルオロアルコキシエチレン共重合体樹脂、融点：３００〜３１５℃、連続使用温度：２６０℃、以下、ＰＦＡ樹脂と略す）、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピル共重合体（四フッ化エチレン-六フッ化プロピル共重合体樹脂、融点２７０℃、連続使用温度：２００℃、以下、ＦＥＰ樹脂と略す）、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体（四フッ化エチレン-エチレン共重合体樹脂、融点：２６０〜２７０℃、連続使用温度：１５０℃、以下、ＥＴＦＥ樹脂と略す）、ポリビニリデンフルオライド（フッ化ビニリデン樹脂、融点：１７０〜１７５℃、連続使用温度：１５０℃、以下、ＰＶＤＦ樹脂と略す）、ポリクロロトリフルオロエチレン（三フッ化塩化エチレン樹脂、融点：２１０〜２１５℃、連続使用温度：１２０℃、以下、ＰＣＴＦＥ樹脂と略す）等を挙げることができる。これらフッ素樹脂の中には、連続使用温度が２００℃以上と耐熱性に優れ、コスト及び取り扱い易いという観点からＰＦＡ樹脂とＦＥＰ樹脂であることが好ましい。この場合、ＰＦＡ樹脂とＦＥＰ樹脂は、単独あるいはブレンドして使用してもよい。
【００３７】
なお、熱可塑性樹脂成形物あるいは熱硬化性樹脂成形物に摺動性を付与する場合、一般的にはＰＴＦＥ樹脂を添加する方法が効果的である。しかし、ＰＴＦＥ樹脂は、連続使用温度が２６０℃で耐熱性に優れているが、溶融粘度が非常に高いため溶融流動性がほとんど認められない。従って、ＰＴＦＥ樹脂を熱可塑性樹脂に添加し、熱可塑性樹脂との組成物を形成し、この組成物から溶融押出成形法によりフィルムキャパシタ用フィルムを製造する。この場合、ＰＴＦＥ樹脂はフィルムキャパシタ用フィルム中に微小粒子として存在する。このため、無機化合物を添加した場合と同様に、フィルムキャパシタ用フィルム表面にＰＴＦＥ樹脂の微小な突起が形成され、フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧が低下し、耐電圧性に不都合が生じる。さらに、高溶融粘度で流動性が非常に小さいためゲルとなり、このゲル部分からフィルムキャパシタ用フィルムに穴開きが生じたり、フッ素樹脂の分散不良によりフィルムキャパシタ用フィルムの機械的性質が低下し、フィルムキャパシタ用フィルムの製造中に破断し易くなるため薄いフィルムキャパシタ用フィルムの製造が困難という不都合が生じる。
【００３８】
液状のフッ素樹脂は、溶融押出成形後のキャパシタ用フィルムからブリードし、フィルムキャパシタ用フィルムの両面に形成される電極としての金属蒸着不良を引き起こし、また、金属蒸着後金属が剥がれ、あるいはキャパシタ内を汚染する等の悪影響を及ぼすおそれがあるため好ましくない。
【００３９】
フッ素樹脂の添加量は、ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部に対して１．０質量部〜３０．０質量部の範囲に添加され、好ましくは１．０質量部〜２０．０質量部、より好ましくは１．０質量部〜１０．０質量部の範囲に添加される。仮に、フッ素樹脂の添加量が１．０質量部未満の場合は、フィルムキャパシタ用フィルムに摺動性を十分に付与することができなくなる。また、３０．０質量部を越えて添加してもフィルムキャパシタ用フィルムの摺動性改善効果に変化は無く、３０．０質量部以下の添加量で十分となる。さらに、３０．０質量部を越えて添加するとフッ素樹脂の割合が多くなるため絶縁破壊電圧が低下し、フィルムキャパシタ用フィルムとしての適性が低下してしまう。その上、引張強度が低下し、フィルムキャパシタ用フィルムの製造中に破断しやくなるため薄いフィルムキャパシタ用フィルムの製造が困難になったり、フィルムキャパシタ用フィルムに穴開きが発生したり、金属の蒸着性能に悪影響を及ぼすおそれが生じる。
【００４０】
本発明に適用されるアマイド系ワックスは、カルボン酸とジアミンを反応させて製造したアマイド系ワックスであって、その中でもカルボン酸として高級脂肪族モノカルボン酸及び多塩基酸の混合物を反応させて製造した軟化点が２００℃を超える高級脂肪酸ポリアマイドである。高級脂肪族モノカルボン酸としては炭素数１６以上の飽和脂肪族モノカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸が好ましい。高級脂肪族モノカルボン酸は、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。多塩基酸としては、二塩基酸以上のカルボン酸が好ましく、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキシルコハク酸等の脂環式ジカルボン酸が挙げられる。ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、１，３-ジアミノプロパン、１，４-ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、トリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、フェニレンジアミン、イソホロンジアミン等が挙げられる。ジアミンの化合物の例としては、エチレンジアミン/ステアリン酸/セバシン酸重縮合物が挙げられる。
【００４１】
上述のアマイド系ワックスは、溶融押出成形時の溶融樹脂に押出機やダイスの金属面に対する滑性を与え、特にポリエーテルイミド樹脂のダイリップ部の流露面への付着を防止して、スジ、シワの発生を低減する効果を奏する。この添加量は、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂とからなる樹脂組成物の１００質量部に対し０．０５〜２．０質量部の範囲が好ましい。仮に、添加量が０．０５質量部未満では、添加した効果が発現しない不都合を生じる。また、２．０質量部を超えると滑性が過多になって溶融押出成形時に押し出しが不安定になる不都合を生じる。
【００４２】
本発明の樹脂組成物からなる成形材料には、本発明の特性を損なわない範囲で、フッ素系界面活性剤等を添加することができる。
【００４３】
フッ素系界面活性剤としては、分解温度が３８０℃以上の化合物が好ましい。これは、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂との樹脂組成物の成形加工温度が３８０℃程度にまで達することがあるからである。フッ素系界面活性剤は、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム(ＣＦ３ＳＯ３Ｋ)、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム(ＣＦ３ＳＯ３Ｎａ)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸カリウム(Ｃ２Ｆ５ＳＯ３Ｋ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸ナトリウム(Ｃ２Ｆ５ＳＯ３Ｎａ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸リチウム(Ｃ２Ｆ５ＳＯ３Ｌｉ)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸カリウム(Ｃ3Ｆ7ＳＯ３Ｋ)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸ナトリウム(Ｃ3Ｆ7ＳＯ３Na)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸リチウム(Ｃ3Ｆ7ＳＯ３Ｌｉ)、ノナフルオロブタンスルホン酸カリウム(Ｃ4Ｆ9ＳＯ３Ｋ)、ノナフルオロブタンスルホン酸ナトリウム(Ｃ4Ｆ9ＳＯ３Ｎａ)、ノナフルオロブタンスルホン酸リチウム(Ｃ4Ｆ9ＳＯ３Ｌｉ)、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドカリウム塩（(Ｃ3Ｆ7ＳＯ2) 2ＮＫ）、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドナトリウム塩(（Ｃ3Ｆ7ＳＯ2) 2ＮＮａ）、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドカリウム塩((Ｃ4Ｆ9ＳＯ2) 2ＮＫ）、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドナトリウム塩((Ｃ4Ｆ9ＳＯ2) 2ＮＮａ）、シクロ−ヘキサフルオロプロパン-１，３-ビス（スルホニル）イミドカリウム塩(ＣＦ２（ＣＦ２ＳＯ２）２ＮＫ)、シクロ−ヘキサフルオロプロパン-１，３-ビス（スルホニル）イミドナトリウム塩(ＣＦ２（ＣＦ２ＳＯ２）２ＮＮａ)等が挙げられる。
【００４４】
フッ素系界面活性剤は、フッ素樹脂の分散安定化の機能を有し、これにより、フッ素樹脂のポリエーテルイミド樹脂中への均一分散性と分散安定性を向上させる。このフッ素系界面活性剤の添加量は、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂とからなる樹脂組成物の１００質量部に対し０．０５質量部〜５．０質量部の範囲が好ましい。仮に、添加量が０．０５質量部未満では、添加した効果が発現しない不都合が生じる。また、５．０質量部を超えると未溶融物が残り、滑性が過多になって溶融押出成形時に押し出しが不安定になる不都合を有する。
【００４５】
本発明のフィルムキャパシタ用フィルムは、例えば、Ｔダイスを用いた溶融押出成形法により製造される。すなわち、本発明の樹脂組成物からなる成形材料を、単軸押出機あるいは二軸押出機等の押出機を使用して、押出機内及び成形材料間の間隙に存在する空気を不活性ガスで置換した雰囲気下で溶融混練し、押出機先端に配置されたＴダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、このフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、次いで巻取機で巻取管に順次巻取ることによって得られる。
【００４６】
図２は、このような方法でフィルムキャパシタ用フィルムを製造するフィルム製造装置の概略を示した構成図である。図３は、図２に示したフィルム製造装置の材料投入ホッパーの周辺の断面図である。
図２において、フィルムキャパシタ用フィルムの製造装置は、大略、材料投入ホッパー２、押出機１、Ｔダイス７、引取機１１、巻取機１５を備えて構成されている。材料投入ホッパー２には、成形材料を投入するようになっており、図３に示すように、材料投入ホッパー２の押出機１に接続される途中において、ガス供給用パイプ３がスペーサー３ａを介して挿入されている。また、ガス供給用パイプ３は、材料投入口１ｃのほぼ中心軸に沿うように屈曲され、その先端は、押出機１の押出スクリュー１ａの外周端近傍まで延設されている。従って、材料投入ホッパー２から投入される成形材料中あるいは押出機１内に含まれる酸素は、押出機１の押出スクリュー１ａで成形材料が混合、撹拌される際に、ガス供給用パイプ３に供給される不活性ガスで置換されるようになる。なお、この点については、後にさらに詳述する。
【００４７】
押出機１は、成形材料を押出スクリュー１ａによって混合、撹拌しながら矢印Ｂ方向に搬送させ、押出機１のシリンダー１ｂ内に組み込まれた電熱手段によって、成形材料を加熱、溶融する。このように溶融されて搬送される成形材料は、図２に示す接続管４を介してフィルター手段５に送給される。そして、フィルター手段５によって、未溶融の成形材料を分離し、溶融された成形材料をギヤポンプ６へ送給する。ギヤポンプ６では、溶融された成形材料の圧力を高めながらＴダイス７に溶融成形材料を押し出す。Ｔダイス７では、所定圧力で溶融成形材料を押し出し、Ｔダイス７のリップ部７ａから所定厚み、所定幅のフィルム８を成形する。このようにして成形されたフィルム８は、引取機１１の冷却ロール１０の外周面上に引き取られながら圧着ロール９で所定厚みに調整され、さらに、冷却、固化され、搬送ロール対１２、１３で巻取機１５に搬送される。
【００４８】
巻取機１５では、フィルム８は、案内ロール１５ａ、１５ｂ、１５ｃで案内されて巻取管１６によって巻き取られる。なお、搬送ロール対１２、１３と案内ロール１５ａとの間には、厚さ測定器１４が配設されており、所望の厚さとなるように、厚さ測定器１４で測定された厚さに基づいて、冷却ロール１０の周速度を調整、制御するようになっている。これにより、前記フィルムキャパシタ用フィルムが形成される。
【００４９】
このような一連の工程において、本発明の樹脂組成物からなる成形材料の含水率は、溶融押出成形前に５，０００ｐｐｍ以下、好ましくは２，０００ｐｐｍ以下に調整されるようになっている。これは、含水率が５，０００ｐｐｍを越える場合には、フィルムキャパシタ用フィルムが発泡してしまうおそれがあるからである。含水率の調節方法は、例えば熱風乾燥機で行うことができる。
【００５０】
また、ガス供給用パイプ３からの不活性ガスとしては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス等のほかに、窒素ガス、二酸化炭素ガス等が挙げられる。これらガスの中では窒素ガスが取り扱い易く、安価に使用できるので好ましい。
【００５１】
窒素ガスは、窒素ガス発生装置から得る方法、窒素ガスボンベから得る方法、液体窒素を気化させて得る方法等によって材料投入口１ｃへ供給すればよい。この場合、窒素ガスの純度の点から、窒素ガスボンベから得る方法と液体窒素を気化させて得る方法が好ましい。このうち、液体窒素を気化させて得る方法は、窒素を液化させる工程で不純物の水が氷となって取り除かれているため窒素ガスの純度が高く使用に好適となる。
【００５２】
押出機１内を窒素ガス雰囲気にするには、押出機１の材料投入口１ｃから成形材料とともに窒素ガスを供給し、押出機１内及び成形材料間の空隙に存在する空気を窒素ガスで置換すればよい。押出機１内へ材料投入口１ｃから窒素ガスを供給する方法は特に限定されるものではないが、押出機１内の押出スクリュー１ａの外周端から窒素ガス供給位置までの距離は、短いほうが窒素ガスによる空気の置換効率が高くなるので好ましい。すなわち、図３に示すように、押出機１の材料投入口１ｃとその上に設置された材料投入ホッパー２との間から、ガス供給用パイプ３を材料投入口１ｃの中央部を通して、押出スクリュー１ａの外周端からガス供給用パイプ３の下端までの距離Ａが５mm以上２０mm以下、好ましくは５mm以上１５mm以下、より好ましくは５mm以上１０mm以下の間隔になるよう設置して供給するのがよい。押出スクリュー１ａの外周端からガス供給用パイプ３の下端までの距離Ａが５mm未満の場合、成形材料のペレットの移動が妨げられたり、成形材料の重さでガス供給用パイプが下がって押出スクリューと干渉するおそれがあるので好ましくない。反対に、距離Ａが２０mmを超えると、成形材料のペレットの移動は良好であるが、窒素ガスによる空気の置換が不十分で押出機１内へ空気中の酸素が流入してしまい、ポリエーテルイミド樹脂の酸化劣化を招くので好ましくない。ガス供給用パイプ３は金属製のパイプが好適であるが、これに限定されるものではなくプラスチック製等でもよい。また、パイプではなくビニールホース等を固定して使用するのでもよい。押出機１の材料投入口１ｃとその上に設置された材料投入ホッパー２との間にガス供給用パイプを固定するには、スペーサー等の治具を設けてガス供給用パイプを保持させればよい。
【００５３】
窒素ガスの押出機１内への供給量は、１時間当たりの押出量１ｋｇにつき１０ｌＬ／時以上及び１００Ｌ／時以下であり、好ましく１５Ｌ／時以上及び９０Ｌ／時以下、より好ましくは２０Ｌ／時以上及び８０Ｌ／時以下である。仮に、窒素ガスの供給量が１時間当たりの押出量１ｋｇにつき１０Ｌ／時未満の場合、窒素ガスによる空気の置換が不十分で押出機内へ空気中の酸素が流入し、ポリエーテルイミド樹脂の酸化劣化を防止できなくなる。また、窒素ガスを１００Ｌ／時を超えて供給しても、窒素ガスの置換は完全となっており、窒素ガスの費用が増加するだけなので好ましくない。
【００５４】
本発明では、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂とからなる樹脂組成物にアマイド系ワックスを添加することが必須となる。仮に、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂のみからなる樹脂組成物を溶融押し出しした場合、押し出されたフィルムキャパシタ用フィルムにスジが入り、この影響でシワが発生するようになる。これは、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂が分離して、ポリエーテルイミド樹脂がダイスのリップ部流路面へ不均一に付着するからである。ポリエーテルイミド樹脂は金属との親和性が高いのに対し、フッ素樹脂は金属との剥離性を有するために、リップ部流路面にポリエーテルイミド樹脂が付着している部分とフッ素樹脂の剥離性によってポリエーテルイミド樹脂が付着していない部分が生じる。このため、これらが縞状となり、押し出されたフィルムキャパシタ用フィルムにスジが入るようになる。
【００５５】
本発明では、また、押出機内の空気を不活性ガス、好適には窒素ガスで置換した窒素ガス雰囲気下で溶融押し出しすることが必須となる。これは、樹脂組成物の酸化による劣化を防止するためである。樹脂組成物は、酸素存在下では酸化による劣化が生じ易く、これにより、リップ部に目やに状の固着物が発生し、ダイラインの原因となることから、これを防止する必要が生じる。
【００５６】
本発明のフィルムキャパシタ用フィルムは、キャパシタ組立て時のフィルムキャパシタ用フィルムのブロッキングを防止するため、フィルムキャパシタ用フィルム表面に微細な凹凸を形成することもできる。その方法として、例えば、前述した金属製の冷却ロール１０の外周面に微細な凹凸を形成しておき、該冷却ロール１０に溶融状態にあるフィルムキャパシタ用フィルムを圧着ロール９で圧着する際、冷却ロール１０の外周面に形成された微細な凹凸をフィルムキャパシタ用フィルム表面に転写させる方法を挙げることができる。この方法は、簡便なものとして有効となる。
【００５７】
冷却ロール１０の表面形状は、中心線の平均粗さで１μｍ〜１０μｍ、好ましくは２μｍ〜７μｍ、更に好ましくは２μｍ〜５μｍとすることができる。仮に、中心線の平均粗さが１μｍ未満の場合、フィルムキャパシタ用フィルム表面に微細な凹凸を形成することが困難となる。また、中心線の平均粗さが１０μｍを越える場合、フィルムキャパシタ用フィルムは冷却ロール１０に融着し破断してしまう不都合が生じる。
【００５８】
また、フィルムキャパシタ用フィルムの表面の微細な凹凸形状は、中心線の平均粗さで０．０５μｍ〜０．５０μｍ、好ましくは０．１０μｍ〜０．４０μｍ、さらに好ましくは０．１５μｍ〜０．３５μｍとすることができる。仮に、中心線の平均粗さが０．０５μｍ未満の場合、フィルムキャパシタ製造時のフィルムキャパシタ用フィルムへのアルミニウム蒸着工程で蒸着性が低下したり、フィルムキャパシタ用フィルムの摺動性が低下する不都合が生じる。
【００５９】
また、圧着ロール９の表面は、フィルムキャパシタ用フィルムと金属製の冷却ロール１０との密着性を向上させる観点から、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ノルボルネンゴンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を使用して形成できる。しかし、圧着ロール９の表面は、耐熱性に優れるシリコーンゴムあるいはフッ素ゴム等が好適となる。この圧着ロール９の表面には、例えば、シリカ、アルミナ等の無機化合物を添加しても良い。
【００６０】
さらに、フィルムキャパシタ用フィルムの厚さは０．５μｍ〜１０．０μｍ、好ましくは１．０μｍ〜７．０μｍ、より好ましくは１．５μｍ〜５．０μｍとすることができる。仮に、フィルムキャパシタ用フィルムの厚さが０．５μｍ未満の場合、フィルムキャパシタ用フィルムの引張強度が著しく低下し、フィルムキャパシタ用フィルムの製造が困難になる不都合が生じる。また、フィルムキャパシタ用フィルムの厚さが１０．０μｍを越える場合、体積当たりの静電容量が小さくなってしまう不都合が生じる。
【００６１】
上記構成によれば、フィルムキャパシタ用フィルムとして、ガラス転移点が２００℃以上のポリエーテルイミド樹脂と連続使用温度が２００℃以上のフッ素樹脂を混合して使用するので、１５０℃以上の温度でも使用可能な耐熱性と、優れた耐電圧性、さらには、フッ素樹脂を混合した効果による摺動性とを得ることができる。また、フィルムキャパシタ用フィルム表面にスジやシワの発生のないフィルムキャパシタ用フィルムを得ることができる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明に係わるフィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法について実施例（実施例１〜４）を図４を用いて説明する。また、図４には、本実施例の効果を容易に把握できるように比較例１〜５をも併せ示している。図においては、図面上部から下部にかけて、混合組成、窒素供給量、製造安定性、及びフィルム評価を分類させて示している。混合組成に関しては、ＰＥＩ樹脂、フッ素樹脂、アマイド系ワックスを挙げている。窒素供給量に関しては、押出量１ｋｇ当たり、総供給量を挙げている。製造安定性に関しては、スジの発生、目やに付着及びダイライン発生を挙げている。フィルム評価に関しては、フィルム厚さ、絶縁破壊電圧、摩擦抵抗値を挙げている。なお、本発明は実施例１〜４に何ら限定されるのではない。
【００６３】
なお、図４に示すＰＥＩ樹脂、フッ素樹脂、アマイド系ワックスにおいては、次に示す材料を用いた。
（ＰＥＩ樹脂：ポリエーテルイミド樹脂）
Ｕｌｔｅｍ１０１０−１０００：商品名、ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックスジャパン社製、ガラス転移点２２３℃。
（フッ素樹脂）
フルオンＰＦＡ Ｐ−６２ＸＰ：商品名、旭硝子社製、ＰＦＡ樹脂、３６０℃における溶融粘度は１１，１００ポイズ。
（アマイド系ワックス）
ライトアマイドＷＨ−２５５：商品名、共栄社化学社製、エチレンジアミン/ステアリン酸／セバシン酸重縮合物、軟化点２５５℃
【００６４】
図４において、１０ｋｇの上記ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部をタンブラーミキサーに投入し、これにフッ素樹脂を図４に記載した質量部を投入し、３０分間攪拌混合して実施例１〜実施例４及び比較例１〜５の成形材料を調製した。このようにしてポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂を攪拌混合した混合物を、真空ポンプを取り付けたφ３０ｍｍの高速二軸押出成形（ＰＣＭ３０、Ｌ／Ｄ＝３５、池貝社製）に供給し、減圧下、シリンダー温度：３２０〜３５０℃、アダプター温度：３６０℃、ダイス温度：３６０℃で溶融混練を行い、ダイスより棒状に押出、水冷後カットし、長さ：４ｍｍ〜６ｍｍ、直径：２ｍｍ〜４ｍｍのペレット状の樹脂組成物を調製した。なお、比較例１では、図４から明らかなように、ポリエーテルイミド樹脂単体のペレットを使用した。
【００６５】
調製した樹脂組成物及び成形材料を１６０℃に加熱した排気口付きの熱風オーブン中に２４時間静置して乾燥させた。乾燥後の樹脂組成物の含水率は２５０ｐｐｍだった。この樹脂組成物をφ４０ｍｍ、Ｌ/Ｄ＝２５の単軸押出機（アイ・ケー・ジー社製）に供給し、圧縮比２．５のフルフライト押出スクリューを使用してシリンダー温度：３２０〜３５０℃の条件化で溶融混練し、リップクリアランスを０．３ｍｍに調整した幅４００ｍｍのＴダイス（図中符号７）からダイス温度：３５０〜３６０℃、押出量７ｋｇ／時の条件下で連続的に押し出した。この押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロール（図中符号９）と冷却ロール（図中符号１０）との間に挟んで冷却し、巻取機において両端部をスリット刃で裁断し、フィルムキャパシタ用フィルムを巻取管に巻き取ることにより、厚さ５μｍ、長さ１，０００ｍ、幅２５０ｍｍのフィルムキャパシタ用フィルムを製造した。
【００６６】
この場合、図３に示したように、押出機１の材料投入口１ｃの上にスペーサー３を設置し、このスペーサーにＳＵＳ製のガス供給用パイプ３を保持させ、押出スクリュー１ａの外周端からパイプ下端までの距離Ａが例えば８mmになるよう調整した。窒素ガスは窒素ガスボンベから得る方法で供給し、供給圧力を０．４Ｍｐａに調整した状態で、図４に示した量を、流量計を使用して供給した。
【００６７】
フィルムキャパシタ用フィルムの製造の際においては、製造安定性を評価し、これによって得られたフィルムキャパシタ用フィルムについては絶縁破壊電圧及び摩擦係数を測定した。これら結果は図４に示したようになっている。
【００６８】
すなわち、製造安定性は、Ｔダイスのリップ部内部から溶融樹脂の厚薄が縞状に発生した現象をスジ、リップ部に溶融樹脂が付着して固化したものを目やに、リップ部に付着した目やにによりフィルムキャパシタ用フィルム表面に擦れた跡がついた現象をダイラインとして、目視確認によって製造開始(押し出し開始)から発生までの稼働時間で評価した。また、フィルムキャパシタ用フィルムの穴開き及びフィルムキャパシタ用フィルムの切れについて発生の有無を確認した。
【００６９】
また、フィルム評価を得るための測定において、溶融粘度、フィルムキャパシタ用フィルムの厚さ、フィルムキャパシタ用フィルムの摩擦抵抗値、フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧は、それぞれ、次に示す方法で測定した。
（溶融粘度）
溶融粘度は、フローテスター（島津製作所社製 島津フローテスター ＣＦＴ−５００形Ａ）を使用して測定した。測定は、樹脂１．５ｃｍ３を、ダイ（直径：１ｍｍ、長さ：１０ｍｍ）を取り付けたシリンダー（シリンダー温度：３６０℃）内に充填し、上部にプランジャー（面積：１ｃｍ２）を装着し、シリンダーの温度が３６０℃に達したとき、５分間予備加熱し、予備加熱後、直ちに荷重５０ｋｇｆを印加し、樹脂を溶融流出させ溶融粘度を測定した。
【００７０】
（フィルムキャパシタ用フィルムの厚さ）
接触式の厚み計(Ｍａｈｒ社製 商品名：電子マイクロメータミロトロン１２４０)を使用し、フィルム幅方向１９点、フィルム流れ方向５箇所の９５点箇所の平均厚みにより求めた。
【００７１】
（フィルムキャパシタ用フィルムの摩擦抵抗値）
フィルムキャパシタ用フィルムの摩擦抵抗値は、ＪＩＳ Ｋ ７１２５−１９９９に準拠し、測定した。具体的には、万能材料試験機(エー・アンド・デイ社製、テンシロン)を使用し、２３℃、５０％ＲＨの環境下にて、試験速度１００ｍｍ／ｍｉｎでガラスとの動摩擦力を測定した。
【００７２】
（フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧）
フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧は、ＪＩＳ Ｃ ２１１０−１９９４に準拠し、気中法による短時間絶縁破壊試験で測定した。この測定は、２３℃の環境下で実施した。電極の形状は、円柱状（上部形状 直径：２５ｍｍ、高さ：２５ｍｍ、下部形状 直径：２５ｍｍ、高さ：１５ｍｍ）を使用した。
【００７３】
図４に示す結果から明らかなように、例えば比較例１に示すように、ポリエーテルイミド樹脂を単独で使用し、窒素ガスで置換しないものでは、目やにの付着、ダイラインの発生が２時間後に生じた。また、比較例２では、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂とからなる樹脂組成物を使用し、窒素ガスで置換しないものでは、スジの発生、目やにの付着、ダイラインの発生が２時間後に生じた。比較例３では、比較例２で使用した樹脂組成物を使用し、窒素ガスで置換したが、スジの発生が２時間後に生じた。また、比較例４に示すように、アマイド系ワックスの添加量が３質量部と２質量部を超えたものでは、押し出しが不安定で、厚さが均一なサンプルが製造できなかった。さらに、比較例５に示すように、樹脂組成物中のフッ素樹脂の添加量が３５質量部と３０質量部を超えたものでは、フィルムの穴開きと破れにより、サンプルを製造できなかった。
【００７４】
これに対し、各実施例（実施例１〜４）におけるフィルムキャパシタ用フィルムは、１２時間経過しても、スジの発生や目やに付着、ダイラインの発生がなく、製造安定性に優れ、しかも、最小絶縁破壊電圧が１，０００Ｖ以上を保ちながら、摩擦抵抗が０．５以下と良好な摩擦抵抗を示し、良好な摺動性が付与されていることが明らかとなる。
以上のことから、本発明によれば、耐熱性、耐電圧性及び摺動性に優れたキャパシタ用フィルムを得ることができる。
【００７５】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００７６】
１ 押出機
１ａ 押出スクリュー
１ｂ シリンダー
１ｃ 材料投入口
２ 材料投入ホッパー
３ ガス供給用パイプ
４ 接続管
５ フィルター
６ ギヤポンプ
７ Ｔダイス
７ａ リップ部
８ フィルム
８ａ 樹脂組成物層
９ 圧着ロール
１０ 冷却ロール
１１ 引取機
１２、１３ 搬送ロール対
１４ 厚さ測定器
１６ 巻取管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャパシタは、誘電体の種類により、フィルムキャパシタ、セラミックキャパシタ、及びアルミ電解キャパシタの３種類に区別することができる。これら３種類のキャパシタの中でもフィルムキャパシタは、絶縁性が高く、誘電損失が小さく、温度や周波数に対する特性変化が小さい等の傾向があり、他のキャパシタより優れたものとして知られている（非特許文献１、２参照）。
【０００３】
このようなフィルムキャパシタの用フィルム（フィルムキャパシタ用フィルム）は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ樹脂）、ポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）、ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、あるいはポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ樹脂）等によって誘電層が形成され、この誘電層を挟んで形成される金属蒸着層がキャパシタの電極として形成されることで実用化されている。
【０００４】
現在、実用化されているフィルムキャパシタ用フィルムは、ＰＰ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、及びＰＥＮ樹脂の４種類の樹脂から得られるフィルムとなっており、他の樹脂から得られるフィルムは、コストや加工適性に不都合があり、ほとんど使用されなくなってきている（非特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、ＰＰ樹脂製及びＰＥＴ樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムは、ＰＰ樹脂の使用温度が１０５℃以下であり、ＰＥＴ樹脂の使用温度が１２５℃以下なので耐熱性に劣ることが知られている。従って、例えば、１５０℃以上の耐熱性を必要とされるハイブリッド車のフィルムキャパシタ用フィルムとしての使用には、（１）軽量化の要請を無視して大型の冷却装置を設置する方法、あるいは（２）スペース効率を無視して熱源のエンジンルームから遠く離れた運転席側等にキャパシタを設置する方法を採用せざるを得ず、軽量化やコストの点が解決すべき課題となっている。
【０００６】
これに対し、ＰＰＳ樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムは、使用温度が１６０℃以下で、良好な耐熱性が得られるものの、絶縁破壊電圧が低く、耐電圧性に劣るため、使用範囲が限定される。また、ＰＥＮ樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムは、使用温度が１６０℃以下で、良好な耐熱性が得られるものの、誘電損失が大きく、誘電正接の温度依存性が大きいため、使用範囲が限定されることになる（非特許文献１、２参照）。
【０００７】
このようなことに鑑み、近年、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ樹脂）製のフィルムがフィルムキャパシタ用フィルムとして注目されている（特許文献１参照）。ポリエーテルイミド樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムは、ガラス転移点が２００℃以上で耐熱性に優れ、絶縁破壊電圧が高く耐電圧性に優れ、誘電正接の周波数依存性と温度依存性が小さいためフィルムキャパシタ用フィルムとして好適となる。
【０００８】
フィルムキャパシタ用フィルムは、通常、フィルム厚さが１０μｍ以下の薄膜として使用されている。しかし、ポリエーテルイミド樹脂製のフィルムは、フィルムの滑り性（または摺動性）に劣るため、例えば、フィルム製造時のフィルムの巻取りやスリット等の作業に支障を来したり、フィルムに皺が発生したり、フィルム製造時の案内ロール等に巻き付いたりという不都合が生じることがある。また、キャパシタ組立て時にフィルムがブロッキングし、巻回されたフィルムを巻き解いた際に、フィルムが破断して、組立てに支障を来すことがある。従って、ポリエーテルイミド樹脂製のフィルムをフィルムキャパシタ用フィルムとして使用するには、摺動性を改良する必要が生じる。
【０００９】
なお、上記特許文献１は、フィルムキャパシタ用フィルムとして、ポリエーテルイミド樹脂製フィルムの表面を、フッ素化雰囲気中でプラズマ処理を施すことによってフッ素化したものを使用することが開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】狩野 順史、「キャパシタ用フィルムの技術動向」、コンバーテック、Ｎｏ．４０、２００６年７月号、Ｐ８２〜Ｐ８８
【非特許文献２】電波新聞、ハイテクノロジー、第１１４２号、２００８年１月２４日発行
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−３００１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、特許文献１に記載のように、ポリエーテルイミド樹脂製フィルムの表面をフッ素化したフィルムは、フィルムの摺動性を改善することが可能になる。しかしながら、ポリエーテルイミド樹脂製フィルムの表面を、フッ素化雰囲気中でプラズマ処理を施す場合には、プラズマ処理装置を必要とし、製造が煩雑となるだけでなく、製造コストが上昇する不都合が生じる。
【００１３】
一方、ポリエーテルイミド樹脂製のフィルムキャパシタ用フィルムに摺動性を付与するには、耐電圧性に影響を及ぼさずに必要な摺動性を付与でき、３００℃を超える成形加工温度においても熱的に安定であるという理由から、フッ素樹脂を添加する方法が考えられる。
【００１４】
ところが、フッ素樹脂をポリエーテルイミド樹脂に添加した樹脂組成物を成形材料として溶融押出成形法でフィルムキャパシタ用フィルムを得る場合、押出機で溶融混練された樹脂組成物がＴダイスから押し出される際に、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂が分離して、ポリエーテルイミド樹脂がＴダイスのリップ部流路面へ不均一に付着してしまう。これについては図５（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ａ）は、従来のフィルム製造方法によって成形されるフィルムのＴダイス（図中符号７）のリップ部（図中符号７ａ）の近傍を示す断面図である。図５（Ａ）では、フィルムキャパシタ用フィルム８がリップ部７ａから押し出されている状態が示されている。また、図５（Ｂ）は、リップ部７ａ内を流動するフィルムキャパシタ用フィルム８を示す拡大図である。ポリエーテルイミド樹脂は金属との親和性が高いのに対し、フッ素樹脂は金属との剥離性を有するために、図５（Ｂ）に示すように、リップ部７ａの流路面に、ポリエーテルイミド樹脂（図中符号Ｐで示す）が付着している部分とフッ素樹脂（図中符号Ｆで示す）が当該流路面に顕出しフッ素樹脂Ｆの剥離性によってポリエーテルイミド樹脂が付着していない部分が形成され、これらが縞状になる。このためＴダイス７から押し出されたフィルムキャパシタ用フィルムにスジが入り、このスジの部分とスジのない部分とで応力の差が生じることによってシワが発生し、フィルムキャパシタ用フィルムの価値が著しく損なわれる不都合が生じる。
【００１５】
また、フィルムの溶融押出成形時の加工温度は３００℃を超えるため、リップ部７ａの流路面に付着したポリエーテルイミド樹脂Ｐが酸化による劣化が生じ、これにより、目やに状の固着物が形成され、フィルムキャパシタ用フィルムに目やに状固着物によって擦られたダイラインが発生するようになる。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、スジ、シワ、あるいはダイラインの発生を抑制させ耐熱性、耐電圧性、摺動性等に優れたフィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明は、ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルムを提供する。
【００１８】
また、上記発明において、前記アマイド系ワックスは、カルボン酸として高級脂肪酸及び多塩基酸の混合物を反応させて製造する軟化点が２００℃を超える高級脂肪酸ポリアマイドであることを特徴とする。
【００１９】
また、上記発明において、前記の樹脂組成物からなる成形材料を押出機に投入し、Ｔダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、当該押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、当該冷却した所定厚さのフィルムキャパシタ用フィルムを巻取機に巻き取る工程にあって、前記押出機内の空気を不活性ガスで置換した不活性ガス雰囲気下で、前記成形材料を溶融押し出ししてフィルムキャパシタ用フィルムを成形することを特徴とする。
【００２０】
また、上記発明において、前記所定厚みは、１０μｍ以下の厚みとしたことを特徴とする。
【００２１】
また、上記発明において、前記不活性ガスとして窒素ガスを使用し、当該窒素ガスの前記押出機内への供給量を１時間当たりの押出量１ｋｇにつき１０Ｌ／時以上及び１００Ｌ／時以下とすることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は上記フィルムキャパシタ用フィルムの製造方法によって製造されたことを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルムとしたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部にフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物でフィルムキャパシタ用フィルムを成形することによって、スジ、シワ、及びダイラインの発生を抑制させ、耐熱性、耐電圧性、摺動性等に優れたものを容易かつ確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のフィルム製造方法によって成形されるフィルムのＴダイスのリップ部近傍における断面図である。
【図２】本発明に適用されるフィルム製造装置の一実施形態の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示すフィルム製造装置の材料投入ホッパーの周辺における断面図である。
【図４】本発明のフィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法の実施例（実施例１〜４）をその評価及び比較例（比較例１〜５）とともに示した表図である。
【図５】従来のフィルム製造方法によって成形されるフィルムのＴダイスのリップ部近傍における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明者らは、上記目的を達成するために、種々検討した結果、ポリエーテルイミド樹脂１００の質量部にフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物でフィルムキャパシタ用フィルムを成形することによって、スジ、シワ等の発生を抑制させたフィルムキャパシタ用フィルムが容易に得られることを究明した。
【００２６】
さらに、検討の結果、前記の樹脂組成物からなる成形材料を押出機に投入し、Ｔダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、当該押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、当該冷却した所定厚さのフィルムキャパシタ用フィルムを巻取機に巻き取る工程であって、前記押出機内の空気を不活性ガスで置換した不活性ガス雰囲気下で、前記成形材料を溶融押し出ししてフィルムキャパシタ用フィルムを成形することにより、溶融樹脂の酸化劣化を抑制させ、目やに状の固形物とダイラインの発生を減少させることができることを究明し、本発明を完成させるに至った。
【００２７】
この究明について、図１（Ａ）、（Ｂ）に基づいて説明する。図１（Ａ）は、本発明によるフィルム製造方法によって成形されるフィルムのＴダイス（図中符号７）のリップ部（図中符号７ａ）近傍の断面図である。図１（Ａ）では、フィルムキャパシタ用フィルム８がリップ部７ａから押し出されている状態が示されている。また、図１（Ｂ）は、リップ部７ａ内を流動するフィルムキャパシタ用フィルム８を示す拡大図である。図中、樹脂組成物８ａは、ポリエーテルイミド樹脂１００質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加するようにして構成したものである。この場合、樹脂組成物層８ａにリップ部７ａの流路面に対する滑性を付与できるようになり、金属との親和性が高いポリエーテルイミド樹脂が、フッ素樹脂と同等の剥離性を保有できることになる。さらに、金属との剥離性を有するフッ素樹脂が顕出せずに、樹脂組成物層８ａとして一様に流路面から剥離することになる。この結果、図１（Ｂ）から明らかとなるように、Ｔダイスのリップ部７ａの流路面とのポリエーテルイミド樹脂の親和性に基づく前記樹脂組成物８ａ中のポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂の分離が抑制される。このため、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂を含む樹脂組成物層８ｂによる耐熱性、耐電圧性、摺動性が維持された状態で、スジ、シワの発生が抑制されたフィルムキャパシタ用フィルム８を容易かつ確実に得られる。
【００２８】
この場合に、押出機内の空気を不活性ガスで置換することにより、樹脂組成物層８ａの酸化による劣化の発生を抑え、目やにとダイラインの発生を減少させることができる。
【００２９】
フィルムキャパシタ用フィルムとして必要な耐電圧性は、キャパシタの性能保証の観点から最小絶縁破壊電圧が指標となる。この値が１，０００Ｖ以上ある場合に実用に好適となり、さらにはキャパシタの小型化の点でも有利となる。また、摺動性は、摩擦抵抗値が指標となり、この値が０．５以下である場合、キャパシタ組み立て時にフィルムキャパシタ用フィルムがブロッキングするといった不具合の発生を抑制できる。
【００３０】
本発明は、ガラス転移点が２００℃以上のポリエーテルイミド樹脂を主成分とする成形材料を使用している。このため、仮に１５０℃以上の温度でも使用可能な耐熱性を得ることができる。また、フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧が１，０００Ｖを上回るので、薄いフィルムキャパシタ用フィルムに十分な耐電圧性を付与できる。
【００３１】
また、本発明に用いるポリエーテルイミド樹脂は、特に限定されないが、例えば、下記化学式（１）又は（２）で表される樹脂が挙げられる。化学式（１）又は（２）は繰り返し単位を有する樹脂の構造式として示している。
【化１】
……（１）
【化２】
……（２）
【００３２】
ポリエーテルイミド樹脂の製造方法としては、例えば、特公昭５７−９３７２号公報、あるいは特表昭５９−５００８６７号公報に記載されている方法が挙げられる。このポリエーテルイミド樹脂は、例えば、ガラス転移点が２１１℃のＵｌｔｅｍ １０００−１０００（ＳＡＢＩＣ イノベーティブプラスチックスジャパン社製、商品名）、ガラス転移点が２２３℃のＵｌｔｅｍ １０１０−１０００（ＳＡＢＩＣ イノベーティブプラスチックスジャパン社製、商品名）、ガラス転移点が２３５℃のＵｌｔｅｍ ＣＲＳ５００１−１０００（ＳＡＢＩＣ イノベーティブプラスチックスジャパン社製、商品名）等が挙げられる。
【００３３】
ポリエーテルイミド樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で他の共重合可能な単量体とのブロック共重合体、ランダム共重合体あるいは変性体も使用することができる。例えば、ポリエーテルイミドサルフォン共重合体であるガラス転移点が２５２℃のＵｌｔｅｍ ＸＨ６０５０−１０００（ＳＡＢＩＣ イノベーティブプラスチックスジャパン社、商品名）を使用することができる。また、ポリエーテルイミド樹脂は、１種類を単独に、または２種類以上をアロイ化あるいはブレンドして使用することもできる。
【００３４】
フィルムキャパシタ用フィルムの成形材料には、本発明の特性を損なわない範囲で、ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）あるいはポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）等の熱可塑性ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）あるいはポリエーテルケトン樹脂（ＰＫ樹脂）等のポリアリーレンケトン系樹脂、ポリサルホン樹脂（ＰＳＵ樹脂）、ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ樹脂）あるいはポリフェニレンサルホン樹脂（ＰＰＳＵ樹脂）等の芳香族ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ポリフェニレンスルフィドスルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィドケトン樹脂等のポリアリーレンサルフィド系樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の公知の熱可塑性樹脂を添加することができる。また、液晶ポリマーはＩ型、ＩＩ型あるはＩＩＩ型のいずれの液晶ポリマーも使用できる。
【００３５】
本発明では、フィルムキャパシタ用フィルムに摺動性を付与するため、ポリエーテルイミド樹脂に特定の溶融粘度を有するフッ素樹脂を混合する。フッ素樹脂は、温度３６０℃、荷重５０ｋｇｆの条件下、直径１．０ｍｍ、長さ１０ｍｍのダイスを用いてフローテスターで測定した溶融粘度が１２０，０００ポイズ以下の、分子構造の主鎖にフッ素原子を持つ化合物である。仮に、フッ素樹脂の溶融粘度が１２０，０００ポイズを越える場合、フッ素樹脂の流動性が著しく低下するため、フィルムキャパシタ用フィルム表面にフッ素樹脂の微小な突起が出現し、フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧が低下し、耐電圧性に不都合が生じる。さらに、高溶融粘度で流動性が非常に小さいためゲルとなり、このゲル部分からフィルムキャパシタ用フィルムに穴開きが生じたり、フッ素樹脂の分散不良によりフィルムキャパシタ用フィルムの機械的性質が低下し、フィルムキャパシタ用フィルムの製造中に破断し易くなって薄いフィルムキャパシタ用フィルムの製造が困難になる不都合が生じる。
【００３６】
本発明に適用されるフッ素樹脂は、通常、融点未満の温度で固体状であることが好ましい。このようなフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（四フッ化エチレン樹脂、融点：３２５〜３３０℃、連続使用温度：２６０℃、以下、ＰＴＦＥ樹脂と略す）、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（四フッ化エチレン-パーフルオロアルコキシエチレン共重合体樹脂、融点：３００〜３１５℃、連続使用温度：２６０℃、以下、ＰＦＡ樹脂と略す）、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピル共重合体（四フッ化エチレン-六フッ化プロピル共重合体樹脂、融点２７０℃、連続使用温度：２００℃、以下、ＦＥＰ樹脂と略す）、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体（四フッ化エチレン-エチレン共重合体樹脂、融点：２６０〜２７０℃、連続使用温度：１５０℃、以下、ＥＴＦＥ樹脂と略す）、ポリビニリデンフルオライド（フッ化ビニリデン樹脂、融点：１７０〜１７５℃、連続使用温度：１５０℃、以下、ＰＶＤＦ樹脂と略す）、ポリクロロトリフルオロエチレン（三フッ化塩化エチレン樹脂、融点：２１０〜２１５℃、連続使用温度：１２０℃、以下、ＰＣＴＦＥ樹脂と略す）等を挙げることができる。これらフッ素樹脂の中には、連続使用温度が２００℃以上と耐熱性に優れ、コスト及び取り扱い易いという観点からＰＦＡ樹脂とＦＥＰ樹脂であることが好ましい。この場合、ＰＦＡ樹脂とＦＥＰ樹脂は、単独あるいはブレンドして使用してもよい。
【００３７】
なお、熱可塑性樹脂成形物あるいは熱硬化性樹脂成形物に摺動性を付与する場合、一般的にはＰＴＦＥ樹脂を添加する方法が効果的である。しかし、ＰＴＦＥ樹脂は、連続使用温度が２６０℃で耐熱性に優れているが、溶融粘度が非常に高いため溶融流動性がほとんど認められない。従って、ＰＴＦＥ樹脂を熱可塑性樹脂に添加し、熱可塑性樹脂との組成物を形成し、この組成物から溶融押出成形法によりフィルムキャパシタ用フィルムを製造する。この場合、ＰＴＦＥ樹脂はフィルムキャパシタ用フィルム中に微小粒子として存在する。このため、無機化合物を添加した場合と同様に、フィルムキャパシタ用フィルム表面にＰＴＦＥ樹脂の微小な突起が形成され、フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧が低下し、耐電圧性に不都合が生じる。さらに、高溶融粘度で流動性が非常に小さいためゲルとなり、このゲル部分からフィルムキャパシタ用フィルムに穴開きが生じたり、フッ素樹脂の分散不良によりフィルムキャパシタ用フィルムの機械的性質が低下し、フィルムキャパシタ用フィルムの製造中に破断し易くなるため薄いフィルムキャパシタ用フィルムの製造が困難という不都合が生じる。
【００３８】
液状のフッ素樹脂は、溶融押出成形後のキャパシタ用フィルムからブリードし、フィルムキャパシタ用フィルムの両面に形成される電極としての金属蒸着不良を引き起こし、また、金属蒸着後金属が剥がれ、あるいはキャパシタ内を汚染する等の悪影響を及ぼすおそれがあるため好ましくない。
【００３９】
フッ素樹脂の添加量は、ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部に対して１．０質量部〜３０．０質量部の範囲に添加され、好ましくは１．０質量部〜２０．０質量部、より好ましくは１．０質量部〜１０．０質量部の範囲に添加される。仮に、フッ素樹脂の添加量が１．０質量部未満の場合は、フィルムキャパシタ用フィルムに摺動性を十分に付与することができなくなる。また、３０．０質量部を越えて添加してもフィルムキャパシタ用フィルムの摺動性改善効果に変化は無く、３０．０質量部以下の添加量で十分となる。さらに、３０．０質量部を越えて添加するとフッ素樹脂の割合が多くなるため絶縁破壊電圧が低下し、フィルムキャパシタ用フィルムとしての適性が低下してしまう。その上、引張強度が低下し、フィルムキャパシタ用フィルムの製造中に破断しやくなるため薄いフィルムキャパシタ用フィルムの製造が困難になったり、フィルムキャパシタ用フィルムに穴開きが発生したり、金属の蒸着性能に悪影響を及ぼすおそれが生じる。
【００４０】
本発明に適用されるアマイド系ワックスは、カルボン酸とジアミンを反応させて製造したアマイド系ワックスであって、その中でもカルボン酸として高級脂肪族モノカルボン酸及び多塩基酸の混合物を反応させて製造した軟化点が２００℃を超える高級脂肪酸ポリアマイドである。高級脂肪族モノカルボン酸としては炭素数１６以上の飽和脂肪族モノカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸が好ましい。高級脂肪族モノカルボン酸は、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。多塩基酸としては、二塩基酸以上のカルボン酸が好ましく、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキシルコハク酸等の脂環式ジカルボン酸が挙げられる。ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、１，３-ジアミノプロパン、１，４-ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、トリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、フェニレンジアミン、イソホロンジアミン等が挙げられる。ジアミンの化合物の例としては、エチレンジアミン/ステアリン酸/セバシン酸重縮合物が挙げられる。
【００４１】
上述のアマイド系ワックスは、溶融押出成形時の溶融樹脂に押出機やダイスの金属面に対する滑性を与え、特にポリエーテルイミド樹脂のダイリップ部の流露面への付着を防止して、スジ、シワの発生を低減する効果を奏する。この添加量は、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂とからなる樹脂組成物の１００質量部に対し０．０５〜２．０質量部の範囲が好ましい。仮に、添加量が０．０５質量部未満では、添加した効果が発現しない不都合を生じる。また、２．０質量部を超えると滑性が過多になって溶融押出成形時に押し出しが不安定になる不都合を生じる。
【００４２】
本発明の樹脂組成物からなる成形材料には、本発明の特性を損なわない範囲で、フッ素系界面活性剤等を添加することができる。
【００４３】
フッ素系界面活性剤としては、分解温度が３８０℃以上の化合物が好ましい。これは、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂との樹脂組成物の成形加工温度が３８０℃程度にまで達することがあるからである。フッ素系界面活性剤は、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム(ＣＦ３ＳＯ３Ｋ)、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム(ＣＦ３ＳＯ３Ｎａ)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸カリウム(Ｃ２Ｆ５ＳＯ３Ｋ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸ナトリウム(Ｃ２Ｆ５ＳＯ３Ｎａ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸リチウム(Ｃ２Ｆ５ＳＯ３Ｌｉ)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸カリウム(Ｃ3Ｆ7ＳＯ３Ｋ)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸ナトリウム(Ｃ3Ｆ7ＳＯ３Na)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸リチウム(Ｃ3Ｆ7ＳＯ３Ｌｉ)、ノナフルオロブタンスルホン酸カリウム(Ｃ4Ｆ9ＳＯ３Ｋ)、ノナフルオロブタンスルホン酸ナトリウム(Ｃ4Ｆ9ＳＯ３Ｎａ)、ノナフルオロブタンスルホン酸リチウム(Ｃ4Ｆ9ＳＯ３Ｌｉ)、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドカリウム塩（(Ｃ3Ｆ7ＳＯ2) 2ＮＫ）、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドナトリウム塩(（Ｃ3Ｆ7ＳＯ2) 2ＮＮａ）、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドカリウム塩((Ｃ4Ｆ9ＳＯ2) 2ＮＫ）、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドナトリウム塩((Ｃ4Ｆ9ＳＯ2) 2ＮＮａ）、シクロ−ヘキサフルオロプロパン-１，３-ビス（スルホニル）イミドカリウム塩(ＣＦ２（ＣＦ２ＳＯ２）２ＮＫ)、シクロ−ヘキサフルオロプロパン-１，３-ビス（スルホニル）イミドナトリウム塩(ＣＦ２（ＣＦ２ＳＯ２）２ＮＮａ)等が挙げられる。
【００４４】
フッ素系界面活性剤は、フッ素樹脂の分散安定化の機能を有し、これにより、フッ素樹脂のポリエーテルイミド樹脂中への均一分散性と分散安定性を向上させる。このフッ素系界面活性剤の添加量は、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂とからなる樹脂組成物の１００質量部に対し０．０５質量部〜５．０質量部の範囲が好ましい。仮に、添加量が０．０５質量部未満では、添加した効果が発現しない不都合が生じる。また、５．０質量部を超えると未溶融物が残り、滑性が過多になって溶融押出成形時に押し出しが不安定になる不都合を有する。
【００４５】
本発明のフィルムキャパシタ用フィルムは、例えば、Ｔダイスを用いた溶融押出成形法により製造される。すなわち、本発明の樹脂組成物からなる成形材料を、単軸押出機あるいは二軸押出機等の押出機を使用して、押出機内及び成形材料間の間隙に存在する空気を不活性ガスで置換した雰囲気下で溶融混練し、押出機先端に配置されたＴダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、このフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、次いで巻取機で巻取管に順次巻取ることによって得られる。
【００４６】
図２は、このような方法でフィルムキャパシタ用フィルムを製造するフィルム製造装置の概略を示した構成図である。図３は、図２に示したフィルム製造装置の材料投入ホッパーの周辺の断面図である。
図２において、フィルムキャパシタ用フィルムの製造装置は、大略、材料投入ホッパー２、押出機１、Ｔダイス７、引取機１１、巻取機１５を備えて構成されている。材料投入ホッパー２には、成形材料を投入するようになっており、図３に示すように、材料投入ホッパー２の押出機１に接続される途中において、ガス供給用パイプ３がスペーサー３ａを介して挿入されている。また、ガス供給用パイプ３は、材料投入口１ｃのほぼ中心軸に沿うように屈曲され、その先端は、押出機１の押出スクリュー１ａの外周端近傍まで延設されている。従って、材料投入ホッパー２から投入される成形材料中あるいは押出機１内に含まれる酸素は、押出機１の押出スクリュー１ａで成形材料が混合、撹拌される際に、ガス供給用パイプ３に供給される不活性ガスで置換されるようになる。なお、この点については、後にさらに詳述する。
【００４７】
押出機１は、成形材料を押出スクリュー１ａによって混合、撹拌しながら矢印Ｂ方向に搬送させ、押出機１のシリンダー１ｂ内に組み込まれた電熱手段によって、成形材料を加熱、溶融する。このように溶融されて搬送される成形材料は、図２に示す接続管４を介してフィルター手段５に送給される。そして、フィルター手段５によって、未溶融の成形材料を分離し、溶融された成形材料をギヤポンプ６へ送給する。ギヤポンプ６では、溶融された成形材料の圧力を高めながらＴダイス７に溶融成形材料を押し出す。Ｔダイス７では、所定圧力で溶融成形材料を押し出し、Ｔダイス７のリップ部７ａから所定厚み、所定幅のフィルム８を成形する。このようにして成形されたフィルム８は、引取機１１の冷却ロール１０の外周面上に引き取られながら圧着ロール９で所定厚みに調整され、さらに、冷却、固化され、搬送ロール対１２、１３で巻取機１５に搬送される。
【００４８】
巻取機１５では、フィルム８は、案内ロール１５ａ、１５ｂ、１５ｃで案内されて巻取管１６によって巻き取られる。なお、搬送ロール対１２、１３と案内ロール１５ａとの間には、厚さ測定器１４が配設されており、所望の厚さとなるように、厚さ測定器１４で測定された厚さに基づいて、冷却ロール１０の周速度を調整、制御するようになっている。これにより、前記フィルムキャパシタ用フィルムが形成される。
【００４９】
このような一連の工程において、本発明の樹脂組成物からなる成形材料の含水率は、溶融押出成形前に５，０００ｐｐｍ以下、好ましくは２，０００ｐｐｍ以下に調整されるようになっている。これは、含水率が５，０００ｐｐｍを越える場合には、フィルムキャパシタ用フィルムが発泡してしまうおそれがあるからである。含水率の調節方法は、例えば熱風乾燥機で行うことができる。
【００５０】
また、ガス供給用パイプ３からの不活性ガスとしては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス等のほかに、窒素ガス、二酸化炭素ガス等が挙げられる。これらガスの中では窒素ガスが取り扱い易く、安価に使用できるので好ましい。
【００５１】
窒素ガスは、窒素ガス発生装置から得る方法、窒素ガスボンベから得る方法、液体窒素を気化させて得る方法等によって材料投入口１ｃへ供給すればよい。この場合、窒素ガスの純度の点から、窒素ガスボンベから得る方法と液体窒素を気化させて得る方法が好ましい。このうち、液体窒素を気化させて得る方法は、窒素を液化させる工程で不純物の水が氷となって取り除かれているため窒素ガスの純度が高く使用に好適となる。
【００５２】
押出機１内を窒素ガス雰囲気にするには、押出機１の材料投入口１ｃから成形材料とともに窒素ガスを供給し、押出機１内及び成形材料間の空隙に存在する空気を窒素ガスで置換すればよい。押出機１内へ材料投入口１ｃから窒素ガスを供給する方法は特に限定されるものではないが、押出機１内の押出スクリュー１ａの外周端から窒素ガス供給位置までの距離は、短いほうが窒素ガスによる空気の置換効率が高くなるので好ましい。すなわち、図３に示すように、押出機１の材料投入口１ｃとその上に設置された材料投入ホッパー２との間から、ガス供給用パイプ３を材料投入口１ｃの中央部を通して、押出スクリュー１ａの外周端からガス供給用パイプ３の下端までの距離Ａが５mm以上２０mm以下、好ましくは５mm以上１５mm以下、より好ましくは５mm以上１０mm以下の間隔になるよう設置して供給するのがよい。押出スクリュー１ａの外周端からガス供給用パイプ３の下端までの距離Ａが５mm未満の場合、成形材料のペレットの移動が妨げられたり、成形材料の重さでガス供給用パイプが下がって押出スクリューと干渉するおそれがあるので好ましくない。反対に、距離Ａが２０mmを超えると、成形材料のペレットの移動は良好であるが、窒素ガスによる空気の置換が不十分で押出機１内へ空気中の酸素が流入してしまい、ポリエーテルイミド樹脂の酸化劣化を招くので好ましくない。ガス供給用パイプ３は金属製のパイプが好適であるが、これに限定されるものではなくプラスチック製等でもよい。また、パイプではなくビニールホース等を固定して使用するのでもよい。押出機１の材料投入口１ｃとその上に設置された材料投入ホッパー２との間にガス供給用パイプを固定するには、スペーサー等の治具を設けてガス供給用パイプを保持させればよい。
【００５３】
窒素ガスの押出機１内への供給量は、１時間当たりの押出量１ｋｇにつき１０ｌＬ／時以上及び１００Ｌ／時以下であり、好ましく１５Ｌ／時以上及び９０Ｌ／時以下、より好ましくは２０Ｌ／時以上及び８０Ｌ／時以下である。仮に、窒素ガスの供給量が１時間当たりの押出量１ｋｇにつき１０Ｌ／時未満の場合、窒素ガスによる空気の置換が不十分で押出機内へ空気中の酸素が流入し、ポリエーテルイミド樹脂の酸化劣化を防止できなくなる。また、窒素ガスを１００Ｌ／時を超えて供給しても、窒素ガスの置換は完全となっており、窒素ガスの費用が増加するだけなので好ましくない。
【００５４】
本発明では、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂とからなる樹脂組成物にアマイド系ワックスを添加することが必須となる。仮に、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂のみからなる樹脂組成物を溶融押し出しした場合、押し出されたフィルムキャパシタ用フィルムにスジが入り、この影響でシワが発生するようになる。これは、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂が分離して、ポリエーテルイミド樹脂がダイスのリップ部流路面へ不均一に付着するからである。ポリエーテルイミド樹脂は金属との親和性が高いのに対し、フッ素樹脂は金属との剥離性を有するために、リップ部流路面にポリエーテルイミド樹脂が付着している部分とフッ素樹脂の剥離性によってポリエーテルイミド樹脂が付着していない部分が生じる。このため、これらが縞状となり、押し出されたフィルムキャパシタ用フィルムにスジが入るようになる。
【００５５】
本発明では、また、押出機内の空気を不活性ガス、好適には窒素ガスで置換した窒素ガス雰囲気下で溶融押し出しすることが必須となる。これは、樹脂組成物の酸化による劣化を防止するためである。樹脂組成物は、酸素存在下では酸化による劣化が生じ易く、これにより、リップ部に目やに状の固着物が発生し、ダイラインの原因となることから、これを防止する必要が生じる。
【００５６】
本発明のフィルムキャパシタ用フィルムは、キャパシタ組立て時のフィルムキャパシタ用フィルムのブロッキングを防止するため、フィルムキャパシタ用フィルム表面に微細な凹凸を形成することもできる。その方法として、例えば、前述した金属製の冷却ロール１０の外周面に微細な凹凸を形成しておき、該冷却ロール１０に溶融状態にあるフィルムキャパシタ用フィルムを圧着ロール９で圧着する際、冷却ロール１０の外周面に形成された微細な凹凸をフィルムキャパシタ用フィルム表面に転写させる方法を挙げることができる。この方法は、簡便なものとして有効となる。
【００５７】
冷却ロール１０の表面形状は、中心線の平均粗さで１μｍ〜１０μｍ、好ましくは２μｍ〜７μｍ、更に好ましくは２μｍ〜５μｍとすることができる。仮に、中心線の平均粗さが１μｍ未満の場合、フィルムキャパシタ用フィルム表面に微細な凹凸を形成することが困難となる。また、中心線の平均粗さが１０μｍを越える場合、フィルムキャパシタ用フィルムは冷却ロール１０に融着し破断してしまう不都合が生じる。
【００５８】
また、フィルムキャパシタ用フィルムの表面の微細な凹凸形状は、中心線の平均粗さで０．０５μｍ〜０．５０μｍ、好ましくは０．１０μｍ〜０．４０μｍ、さらに好ましくは０．１５μｍ〜０．３５μｍとすることができる。仮に、中心線の平均粗さが０．０５μｍ未満の場合、フィルムキャパシタ製造時のフィルムキャパシタ用フィルムへのアルミニウム蒸着工程で蒸着性が低下したり、フィルムキャパシタ用フィルムの摺動性が低下する不都合が生じる。
【００５９】
また、圧着ロール９の表面は、フィルムキャパシタ用フィルムと金属製の冷却ロール１０との密着性を向上させる観点から、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ノルボルネンゴンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を使用して形成できる。しかし、圧着ロール９の表面は、耐熱性に優れるシリコーンゴムあるいはフッ素ゴム等が好適となる。この圧着ロール９の表面には、例えば、シリカ、アルミナ等の無機化合物を添加しても良い。
【００６０】
さらに、フィルムキャパシタ用フィルムの厚さは０．５μｍ〜１０．０μｍ、好ましくは１．０μｍ〜７．０μｍ、より好ましくは１．５μｍ〜５．０μｍとすることができる。仮に、フィルムキャパシタ用フィルムの厚さが０．５μｍ未満の場合、フィルムキャパシタ用フィルムの引張強度が著しく低下し、フィルムキャパシタ用フィルムの製造が困難になる不都合が生じる。また、フィルムキャパシタ用フィルムの厚さが１０．０μｍを越える場合、体積当たりの静電容量が小さくなってしまう不都合が生じる。
【００６１】
上記構成によれば、フィルムキャパシタ用フィルムとして、ガラス転移点が２００℃以上のポリエーテルイミド樹脂と連続使用温度が２００℃以上のフッ素樹脂を混合して使用するので、１５０℃以上の温度でも使用可能な耐熱性と、優れた耐電圧性、さらには、フッ素樹脂を混合した効果による摺動性とを得ることができる。また、フィルムキャパシタ用フィルム表面にスジやシワの発生のないフィルムキャパシタ用フィルムを得ることができる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明に係わるフィルムキャパシタ用フィルム及びその製造方法について実施例（実施例１〜４）を図４を用いて説明する。また、図４には、本実施例の効果を容易に把握できるように比較例１〜５をも併せ示している。図においては、図面上部から下部にかけて、混合組成、窒素供給量、製造安定性、及びフィルム評価を分類させて示している。混合組成に関しては、ＰＥＩ樹脂、フッ素樹脂、アマイド系ワックスを挙げている。窒素供給量に関しては、押出量１ｋｇ当たり、総供給量を挙げている。製造安定性に関しては、スジの発生、目やに付着及びダイライン発生を挙げている。フィルム評価に関しては、フィルム厚さ、絶縁破壊電圧、摩擦抵抗値を挙げている。なお、本発明は実施例１〜４に何ら限定されるのではない。
【００６３】
なお、図４に示すＰＥＩ樹脂、フッ素樹脂、アマイド系ワックスにおいては、次に示す材料を用いた。
（ＰＥＩ樹脂：ポリエーテルイミド樹脂）
Ｕｌｔｅｍ１０１０−１０００：商品名、ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックスジャパン社製、ガラス転移点２２３℃。
（フッ素樹脂）
フルオンＰＦＡ Ｐ−６２ＸＰ：商品名、旭硝子社製、ＰＦＡ樹脂、３６０℃における溶融粘度は１１，１００ポイズ。
（アマイド系ワックス）
ライトアマイドＷＨ−２５５：商品名、共栄社化学社製、エチレンジアミン/ステアリン酸／セバシン酸重縮合物、軟化点２５５℃
【００６４】
図４において、１０ｋｇの上記ポリエーテルイミド樹脂の１００質量部をタンブラーミキサーに投入し、これにフッ素樹脂を図４に記載した質量部を投入し、３０分間攪拌混合して実施例１〜実施例４及び比較例１〜５の成形材料を調製した。このようにしてポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂を攪拌混合した混合物を、真空ポンプを取り付けたφ３０ｍｍの高速二軸押出成形（ＰＣＭ３０、Ｌ／Ｄ＝３５、池貝社製）に供給し、減圧下、シリンダー温度：３２０〜３５０℃、アダプター温度：３６０℃、ダイス温度：３６０℃で溶融混練を行い、ダイスより棒状に押出、水冷後カットし、長さ：４ｍｍ〜６ｍｍ、直径：２ｍｍ〜４ｍｍのペレット状の樹脂組成物を調製した。なお、比較例１では、図４から明らかなように、ポリエーテルイミド樹脂単体のペレットを使用した。
【００６５】
調製した樹脂組成物及び成形材料を１６０℃に加熱した排気口付きの熱風オーブン中に２４時間静置して乾燥させた。乾燥後の樹脂組成物の含水率は２５０ｐｐｍだった。この樹脂組成物をφ４０ｍｍ、Ｌ/Ｄ＝２５の単軸押出機（アイ・ケー・ジー社製）に供給し、圧縮比２．５のフルフライト押出スクリューを使用してシリンダー温度：３２０〜３５０℃の条件化で溶融混練し、リップクリアランスを０．３ｍｍに調整した幅４００ｍｍのＴダイス（図中符号７）からダイス温度：３５０〜３６０℃、押出量７ｋｇ／時の条件下で連続的に押し出した。この押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロール（図中符号９）と冷却ロール（図中符号１０）との間に挟んで冷却し、巻取機において両端部をスリット刃で裁断し、フィルムキャパシタ用フィルムを巻取管に巻き取ることにより、厚さ５μｍ、長さ１，０００ｍ、幅２５０ｍｍのフィルムキャパシタ用フィルムを製造した。
【００６６】
この場合、図３に示したように、押出機１の材料投入口１ｃの上にスペーサー３を設置し、このスペーサーにＳＵＳ製のガス供給用パイプ３を保持させ、押出スクリュー１ａの外周端からパイプ下端までの距離Ａが例えば８mmになるよう調整した。窒素ガスは窒素ガスボンベから得る方法で供給し、供給圧力を０．４Ｍｐａに調整した状態で、図４に示した量を、流量計を使用して供給した。
【００６７】
フィルムキャパシタ用フィルムの製造の際においては、製造安定性を評価し、これによって得られたフィルムキャパシタ用フィルムについては絶縁破壊電圧及び摩擦係数を測定した。これら結果は図４に示したようになっている。
【００６８】
すなわち、製造安定性は、Ｔダイスのリップ部内部から溶融樹脂の厚薄が縞状に発生した現象をスジ、リップ部に溶融樹脂が付着して固化したものを目やに、リップ部に付着した目やにによりフィルムキャパシタ用フィルム表面に擦れた跡がついた現象をダイラインとして、目視確認によって製造開始(押し出し開始)から発生までの稼働時間で評価した。また、フィルムキャパシタ用フィルムの穴開き及びフィルムキャパシタ用フィルムの切れについて発生の有無を確認した。
【００６９】
また、フィルム評価を得るための測定において、溶融粘度、フィルムキャパシタ用フィルムの厚さ、フィルムキャパシタ用フィルムの摩擦抵抗値、フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧は、それぞれ、次に示す方法で測定した。
（溶融粘度）
溶融粘度は、フローテスター（島津製作所社製 島津フローテスター ＣＦＴ−５００形Ａ）を使用して測定した。測定は、樹脂１．５ｃｍ３を、ダイ（直径：１ｍｍ、長さ：１０ｍｍ）を取り付けたシリンダー（シリンダー温度：３６０℃）内に充填し、上部にプランジャー（面積：１ｃｍ２）を装着し、シリンダーの温度が３６０℃に達したとき、５分間予備加熱し、予備加熱後、直ちに荷重５０ｋｇｆを印加し、樹脂を溶融流出させ溶融粘度を測定した。
【００７０】
（フィルムキャパシタ用フィルムの厚さ）
接触式の厚み計(Ｍａｈｒ社製 商品名：電子マイクロメータミロトロン１２４０)を使用し、フィルム幅方向１９点、フィルム流れ方向５箇所の９５点箇所の平均厚みにより求めた。
【００７１】
（フィルムキャパシタ用フィルムの摩擦抵抗値）
フィルムキャパシタ用フィルムの摩擦抵抗値は、ＪＩＳ Ｋ ７１２５−１９９９に準拠し、測定した。具体的には、万能材料試験機(エー・アンド・デイ社製、テンシロン)を使用し、２３℃、５０％ＲＨの環境下にて、試験速度１００ｍｍ／ｍｉｎでガラスとの動摩擦力を測定した。
【００７２】
（フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧）
フィルムキャパシタ用フィルムの絶縁破壊電圧は、ＪＩＳ Ｃ ２１１０−１９９４に準拠し、気中法による短時間絶縁破壊試験で測定した。この測定は、２３℃の環境下で実施した。電極の形状は、円柱状（上部形状 直径：２５ｍｍ、高さ：２５ｍｍ、下部形状 直径：２５ｍｍ、高さ：１５ｍｍ）を使用した。
【００７３】
図４に示す結果から明らかなように、例えば比較例１に示すように、ポリエーテルイミド樹脂を単独で使用し、窒素ガスで置換しないものでは、目やにの付着、ダイラインの発生が２時間後に生じた。また、比較例２では、ポリエーテルイミド樹脂とフッ素樹脂とからなる樹脂組成物を使用し、窒素ガスで置換しないものでは、スジの発生、目やにの付着、ダイラインの発生が２時間後に生じた。比較例３では、比較例２で使用した樹脂組成物を使用し、窒素ガスで置換したが、スジの発生が２時間後に生じた。また、比較例４に示すように、アマイド系ワックスの添加量が３質量部と２質量部を超えたものでは、押し出しが不安定で、厚さが均一なサンプルが製造できなかった。さらに、比較例５に示すように、樹脂組成物中のフッ素樹脂の添加量が３５質量部と３０質量部を超えたものでは、フィルムの穴開きと破れにより、サンプルを製造できなかった。
【００７４】
これに対し、各実施例（実施例１〜４）におけるフィルムキャパシタ用フィルムは、１２時間経過しても、スジの発生や目やに付着、ダイラインの発生がなく、製造安定性に優れ、しかも、最小絶縁破壊電圧が１，０００Ｖ以上を保ちながら、摩擦抵抗が０．５以下と良好な摩擦抵抗を示し、良好な摺動性が付与されていることが明らかとなる。
以上のことから、本発明によれば、耐熱性、耐電圧性及び摺動性に優れたキャパシタ用フィルムを得ることができる。
【００７５】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００７６】
１ 押出機
１ａ 押出スクリュー
１ｂ シリンダー
１ｃ 材料投入口
２ 材料投入ホッパー
３ ガス供給用パイプ
４ 接続管
５ フィルター
６ ギヤポンプ
７ Ｔダイス
７ａ リップ部
８ フィルム
８ａ 樹脂組成物層
９ 圧着ロール
１０ 冷却ロール
１１ 引取機
１２、１３ 搬送ロール対
１４ 厚さ測定器
１６ 巻取管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエーテルイミド樹脂１００の質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルム。
【請求項２】
前記アマイド系ワックスは、前記カルボン酸として高級脂肪族モノカルボン酸及び多塩基酸の混合物を反応させて製造する軟化点が２００℃を超える高級脂肪酸ポリアマイドであることを特徴とする請求項１に記載のフィルムキャパシタ用フィルム。
【請求項３】
樹脂組成物からなる成形材料を押出機に投入し、Ｔダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、当該押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、当該冷却した所定厚さのフィルムキャパシタ用フィルムを巻取機に巻き取る工程にあって、
前記樹脂組成物として、ポリエーテルイミド樹脂１００の質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなるものを用い、
前記押出機内の空気を不活性ガスで置換した不活性ガス雰囲気下で、前記成形材料を溶融押し出しすることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法。
【請求項４】
樹脂組成物からなる成形材料を押出機に投入し、Ｔダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、当該押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、当該冷却した所定厚さのフィルムキャパシタ用フィルムを巻取機に巻き取る工程にあって、
前記樹脂組成物として、ポリエーテルイミド樹脂１００の質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなり、
前記アマイド系ワックスは、前記カルボン酸として高級脂肪族モノカルボン酸及び多塩基酸の混合物を反応させて製造する軟化点が２００℃を超える高級脂肪酸ポリアマイドであるものを用い、
前記押出機内の空気を不活性ガスで置換した不活性ガス雰囲気下で、前記成形材料を溶融押し出しすることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記所定厚みは、１０μｍ以下の厚みであることを特徴とする請求項３、４のいずれかに記載のフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記不活性ガスとして窒素ガスを使用し、当該窒素ガスの前記押出機内への供給量を１時間当たりの押出量１ｋｇにつき１０Ｌ／時以上及び１００Ｌ／時以下とすることを特徴とする請求項３、４、５のいずれか記載のフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれかに記載のフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法によって製造されることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルム。
【請求項１】
ポリエーテルイミド樹脂１００の質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルム。
【請求項２】
前記アマイド系ワックスは、前記カルボン酸として高級脂肪族モノカルボン酸及び多塩基酸の混合物を反応させて製造する軟化点が２００℃を超える高級脂肪酸ポリアマイドであることを特徴とする請求項１に記載のフィルムキャパシタ用フィルム。
【請求項３】
樹脂組成物からなる成形材料を押出機に投入し、Ｔダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、当該押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、当該冷却した所定厚さのフィルムキャパシタ用フィルムを巻取機に巻き取る工程にあって、
前記樹脂組成物として、ポリエーテルイミド樹脂１００の質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなるものを用い、
前記押出機内の空気を不活性ガスで置換した不活性ガス雰囲気下で、前記成形材料を溶融押し出しすることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法。
【請求項４】
樹脂組成物からなる成形材料を押出機に投入し、Ｔダイス先端のリップ部からフィルムキャパシタ用フィルムを溶融押し出しし、当該押し出ししたフィルムキャパシタ用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に挟んで冷却し、当該冷却した所定厚さのフィルムキャパシタ用フィルムを巻取機に巻き取る工程にあって、
前記樹脂組成物として、ポリエーテルイミド樹脂１００の質量部に対しフッ素樹脂を１．０〜３０．０質量部の範囲に添加してなる樹脂組成物を１００質量部として、この樹脂組成物にカルボン酸とジアミンを反応させて製造するアマイド系ワックスを０．０５〜２．０質量部の範囲に添加してなり、
前記アマイド系ワックスは、前記カルボン酸として高級脂肪族モノカルボン酸及び多塩基酸の混合物を反応させて製造する軟化点が２００℃を超える高級脂肪酸ポリアマイドであるものを用い、
前記押出機内の空気を不活性ガスで置換した不活性ガス雰囲気下で、前記成形材料を溶融押し出しすることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記所定厚みは、１０μｍ以下の厚みであることを特徴とする請求項３、４のいずれかに記載のフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記不活性ガスとして窒素ガスを使用し、当該窒素ガスの前記押出機内への供給量を１時間当たりの押出量１ｋｇにつき１０Ｌ／時以上及び１００Ｌ／時以下とすることを特徴とする請求項３、４、５のいずれか記載のフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれかに記載のフィルムキャパシタ用フィルムの製造方法によって製造されることを特徴とするフィルムキャパシタ用フィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０１９３９（Ｐ２０１１−２０１９３９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６７８６６（Ｐ２０１０−６７８６６）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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