樹脂フィルムおよびその製造方法、ならびにフィルムコンデンサ
【課題】フィルムコンデンサの耐電圧強度を高める。
【解決手段】互いに対向する第１および第２の対向電極５，６の間に位置する誘電体樹脂フィルム３，４として、シクロ環を有するポリマーのような熱可塑性樹脂を溶剤に溶解させ、それによって一次溶液を得る、一次溶解工程と、一次溶解工程で得られた一次溶液に対して高分散化処理を施し、それによって二次溶液を得る、二次溶解工程と、二次溶液をフィルム化し、かつ溶剤を乾燥除去し、それによって誘電体樹脂フィルムを得る、フィルム化工程とを経て得られた誘電体樹脂フィルムを用いる。上記二次溶解工程は、ゲル浸透クロマトグラフィー測定による、一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の二次溶液の相対分子量Ｍ２とが、（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％の関係を満たすようになるまで実施される。
【解決手段】互いに対向する第１および第２の対向電極５，６の間に位置する誘電体樹脂フィルム３，４として、シクロ環を有するポリマーのような熱可塑性樹脂を溶剤に溶解させ、それによって一次溶液を得る、一次溶解工程と、一次溶解工程で得られた一次溶液に対して高分散化処理を施し、それによって二次溶液を得る、二次溶解工程と、二次溶液をフィルム化し、かつ溶剤を乾燥除去し、それによって誘電体樹脂フィルムを得る、フィルム化工程とを経て得られた誘電体樹脂フィルムを用いる。上記二次溶解工程は、ゲル浸透クロマトグラフィー測定による、一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の二次溶液の相対分子量Ｍ２とが、（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％の関係を満たすようになるまで実施される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂フィルムおよびその製造方法、ならびに上記樹脂フィルムの代表的な用途であるフィルムコンデンサに関するもので、特に、樹脂フィルムの耐電圧強度を向上させるための改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサの一種として、可撓性のある樹脂フィルムを誘電体として用いながら、樹脂フィルムを挟んで互いに対向するように、第１および第２の対向電極となる金属膜を樹脂フィルムの各主面に沿って配置してなる、フィルムコンデンサがある。フィルムコンデンサは、通常、上述の誘電体樹脂フィルムを巻回してなる円柱状の形態をなしており、当該円柱の互いに対向する第１および第２の端面上には、それぞれ、第１および第２の外部端子電極が形成されている。そして、前述した第１の対向電極は第１の外部端子電極と電気的に接続され、第２の対向電極は第２の外部端子電極と電気的に接続されている。
【０００３】
電子機器の高周波化により、そこに用いられる電子部品について、高周波での特性が良好であることが要求される。たとえばコンデンサについて言えば、高周波での誘電正接tanδが問題となる。誘電正接tanδは小さい方が好ましく、理想的にはゼロである。誘電正接tanδが大きいと、エネルギー損失やそれに伴う発熱が生じ、高周波回路の動作が不安定となるなどの問題をもたらすからである。
【０００４】
このような背景の下、高周波用途のフィルムコンデンサにおいては、誘電体樹脂フィルムとしては、１ｋＨｚでの誘電正接tanδが０．０１％以下と極めて小さいポリプロピレンを主成分とするものが用いられている。
【０００５】
しかし、電子部品のチップ化や使用環境の過酷化（特に高温化）が進んでいる現在、耐熱性が比較的低いポリプロピレンが使用できない状況も多くなってきている。
【０００６】
この問題を解決し得るものとして、たとえば国際公開第２００６／１００８３３号パンフレット（特許文献１）に記載される、高耐熱性のフィルムコンデンサ用複合誘電体シートがある。この複合誘電体シートは、ポリイソシアネートにより架橋されたポリビニルアセタールを主成分とし、そこに、誘電率の向上を目的として誘電体フィラーを添加した組成を有している。より詳細には、複合誘電体シートは、ポリビニルアセタールと、ポリビニルアセタール中に分散した状態で存在するものであって、カップリング剤を用いて表面処理された、高誘電率フィラーと、ポリビニルアセタールおよび高誘電率フィラー表面の双方と反応する２つ以上の官能基を有する架橋剤とを含んでいる。
【０００７】
なお、上記特許文献１に記載の複合誘電体シートは、高誘電率フィラーが配合されるため、その誘電正接tanδが大きくなり、高周波用途では使用が難しい。そこで、樹脂成分のみから誘電体シートを構成すれば、フィラーが配合されないため、フィラー含有の場合に比べると、誘電正接tanδを小さくすることができると推測される。しかし、その場合であっても、１ｋＨｚでの誘電正接tanδが、ポリプロピレンの０．０１％以下に比べると、０．７５％程度と大きく、高周波用途での使用は難しい。
【０００８】
他方、特開２００４−２８１６７７号公報（特許文献２）には、１２５℃の耐熱性を持ち、誘電正接が低いフィルムコンデンサが記載されている。特許文献２に記載されるフィルムコンデンサは、シクロ環を有するポリマーからなる誘電体樹脂フィルムを備えている。シクロ環を有するポリマーの１ｋＨｚでの誘電正接tanδは、０．１５％程度と小さい。しかし、シクロ環を有するポリマーを使用したコンデンサにおいては、絶縁破壊強度が２５０Ｖ／μｍ程度と低いため、高耐電圧が必要とされるような用途では、使用できないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００６／１００８３３号パンフレット
【特許文献２】特開２００４−２８１６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る樹脂フィルムおよびその製造方法を提供しようとすることである。
【００１１】
この発明の他の目的は、上述した樹脂フィルムを用いて構成されるフィルムコンデンサを提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、樹脂フィルムの製造方法にまず向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、この発明に係る樹脂フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を溶剤に溶解させ、それによって一次溶液を得る、一次溶解工程と、一次溶解工程で得られた一次溶液に対して高分散化処理を施し、それによって二次溶液を得る、二次溶解工程と、二次溶液をフィルム化し、かつ溶剤を乾燥除去し、それによって樹脂フィルムを得る、フィルム化工程とを備え、上記二次溶解工程は、ゲル浸透クロマトグラフィー（Gel Permeation Chromatography）測定による、一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の二次溶液の相対分子量Ｍ２とが、
（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％
の関係を満たすようになるまで実施されることを特徴としている。
【００１４】
上述した二次溶解工程において得られる二次溶液の重量平均分子量は１００００以上であることが好ましい。
【００１５】
この発明に係る樹脂フィルムの製造方法において、好ましくは、熱可塑性樹脂として、シクロ環を有するポリマーが用いられる。
【００１６】
また、この発明に係る樹脂フィルムの製造方法は、フィルムコンデンサ用誘電体樹脂フィルムを製造するために有利に適用される。
【００１７】
この発明は、また、上記製造方法によって製造された、樹脂フィルムにも向けられる。
【００１８】
さらに、この発明は、上記樹脂フィルムと、樹脂フィルムを挟んで互いに対向する第１および第２の対向電極とを備える、フィルムコンデンサにも向けられる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の二次溶液の相対分子量Ｍ２とが（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％の関係を満たすようになるまで、熱可塑性樹脂を高分散化処理することにより、後述する実験例から明らかとなるように、二次溶液をフィルム化して得られた樹脂フィルムの絶縁破壊強度を高めることができる。よって、この樹脂フィルムをもってフィルムコンデンサを構成すれば、フィルムコンデンサの絶縁破壊強度を高めることができる。したがって、このフィルムコンデンサは、これを高耐電圧が必要とされる用途に有利に向けることができる。
【００２０】
また、熱可塑性樹脂がシクロ環を有するポリマーであるとき、このシクロ環を有するポリマーの誘電正接tanδは小さいので、シクロ環を有するポリマーを用いて得られた樹脂フィルムを備えるフィルムコンデンサは、これを高周波用途に有利に向けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る樹脂フィルムを用いて構成されるフィルムコンデンサの一例を示す縦断面図である。
【図２】実験例において作製した試料２および７の絶縁破壊強度のワイブル曲線を示す図である。
【図３】実験例において作製した比較例としての試料９および１０の絶縁破壊強度のワイブル曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明に係る樹脂フィルムとしては、フィルムコンデンサ用誘電体樹脂フィルム、光学用フィルム、液晶用保護フィルム、反射防止用フィルム、食品用フィルム、包装用フィルム、ガスバリア性フィルム、帯電防止フィルム、高耐熱接着性フィルムなど、種々の樹脂フィルムがある。以下には、この発明に係る樹脂フィルムとして、フィルムコンデンサ用誘電体樹脂フィルムを例にとり、この発明を実施するための形態について説明する。
【００２３】
図１を参照して、まず、フィルムコンデンサについて説明する。
【００２４】
図１に示したフィルムコンデンサ１は、巻回型のものであり、簡単に言えば、巻回軸２のまわりに巻回される第１および第２の誘電体樹脂フィルム３および４と、第１または第２の誘電体樹脂フィルム３または４を挟んで互いに対向する第１および第２の対向電極５および６とを備えるとともに、第１および第２の対向電極５および６にそれぞれ電気的に接続される第１および第２の外部端子電極７および８を備えている。
【００２５】
より詳細には、第１の誘電体樹脂フィルム３上に第１の対向電極５が形成され、第２の誘電体樹脂フィルム４上に第２の対向電極６が形成される。このとき、第１の対向電極５は、第１の誘電体樹脂フィルム３の一方側縁にまで届くが、他方側縁にまで届かないように形成される。他方、第２の対向電極６は、第２の誘電体樹脂フィルム４の一方側縁にまで届かないように形成されるが、他方側縁にまで届くように形成される。
【００２６】
上述の第１および第２の誘電体樹脂フィルム３および４は、巻回軸２のまわりでの巻回にあたって、積み重ねた状態とされる。このとき、図１からわかるように、第１の対向電極５における第１の誘電体樹脂フィルム３の側縁にまで届いている側の端部および第２の対向電極６における第２の誘電体樹脂フィルム４の側縁にまで届いている側の端部がともに露出するように、第１の誘電体樹脂フィルム３と第２の誘電体樹脂フィルム４とが互いに幅方向にずらされる。そして、上述のようにして、第１および第２の樹脂フィルム３および４が巻回軸２のまわりに巻回されることによって、実質的に円柱状のコンデンサ本体９が得られる。
【００２７】
なお、図１に示したフィルムコンデンサ１では、第２の誘電体樹脂フィルム４が第１の誘電体樹脂フィルム３の外側になるように、かつ第１および第２の誘電体樹脂フィルム３および４の各々について、第１および第２の対向電極５および６の各々が内方に向くように巻回されている。
【００２８】
第１および第２の外部端子電極７および８は、上述のようにして得られた実質的に円柱状のコンデンサ本体９の各端面上にたとえば亜鉛を溶射することによって形成される。第１の外部端子電極７は、第１の対向電極５の露出端部と接触し、それによって第１の対向電極５と電気的に接続される。他方、第２の外部端子電極８は、第２の対向電極６の露出端部と接触し、それによって第２の対向電極６と電気的に接続される。
【００２９】
このようなフィルムコンデンサ１に備える誘電体樹脂フィルム３および４が、この発明に係る誘電体樹脂フィルムから構成される。なお、この発明に係る誘電体樹脂フィルムは、図１に示すような巻回型のフィルムコンデンサ１に限らず、複数の平面状の誘電体樹脂フィルムを積層してなる積層型のフィルムコンデンサにも適用することができる。
【００３０】
この発明に係る誘電体樹脂フィルムは、次のようにして製造される。
【００３１】
まず、熱可塑性樹脂として、たとえば、シクロ環を有するポリマーが用意される。ここで、シクロ環を有するポリマーとは、脂環構造を主骨格として含む樹脂のことを指し、たとえば、シクロオレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂などがある。なお、ポリマーの、どの骨格に着目したかによって、呼び方が変わるので、シクロオレフィン系樹脂でありながら、ノルボルネン系樹脂である、シクロ環を有するポリマーもあり得る。なお、上記ノルボルネン系樹脂としては、ノルボルネンモノマーを開環重合したシクロ環を有するポリマー、ノルボルネンモノマーとエチレンを付加型共重合したシクロ環を有するポリマー、ノルボルネンモノマーの重合体にシクロペンタジエンを付加した変性シクロ環を有するポリマーなどが例示される。
【００３２】
次に、シクロ環を有するポリマーを溶剤に溶解させ、それによって一次溶液を得る、一次溶解工程が実施される。ここで、溶剤は、シクロ環を有するポリマーを溶解させ得るものであれば、特に限定されるものではない。有機溶剤、水、酸、アルカリなどの液体であれば、溶剤として使用することが可能である。
【００３３】
次に、上記一次溶解工程で得られた一次溶液に対して高分散化処理を施し、それによって二次溶液を得る、二次溶解工程が実施される。ここで、高分散化処理とは、以下のように、一次溶液中の高分子鎖にせん断力を加えて分散化を図る処理のことを言う。たとえば、高圧に加圧した一次溶液を壁に衝突させる方法、あるいは、一次溶液を高圧下で小径のオリフィスを通過させる方法、もしくはテーパを付けて径を徐々に絞った流路を通過させる方法、あるいは、一次溶液を高圧もしくは超高圧に加圧し、スリット（隙間）を抜ける際のせん断力を一次溶液に及ぼす方法などが挙げられる。
【００３４】
上述した二次溶解工程は、ゲル浸透クロマトグラフィー測定による、一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の二次溶液の相対分子量Ｍ２とが、（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％の関係を満たすようになるまで実施される。これによって、得られた誘電体樹脂フィルムの耐電圧強度を高めることができる。これは、一次溶液中に溶解されるポリマーを構成する分子の絡み合いが十分に解きほぐされ、ポリマーが本来有する耐電圧強度が最大限に引き出されることができるためである、と推測される。
【００３５】
次に、上記二次溶液をフィルム化し、かつ溶剤を乾燥除去し、それによって誘電体樹脂フィルムを得る、フィルム化工程が実施される。
【００３６】
以上説明した誘電体樹脂フィルムの製造方法では、熱可塑性樹脂として、シクロ環を有するポリマーを用いたが、この発明に係る樹脂フィルムの製造方法では、シクロ環を有するポリマー以外の熱可塑性樹脂として、たとえば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル、セルロース、ポリスチレン、熱可塑性エポキシ樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、なども用いることができる。
【００３７】
なお、前述の高分散化処理は、これによって分子量を減じること自体が重要ではなく、上記の条件を満たすような低分子化の結果として、分子の絡み合いがほぐされることが重要である、と考えられる。言い換えると、分子量を減じることは、むしろ悪い結果をもたらすこともあり得る。すなわち、二次溶解工程において得られる高分散処理後の二次溶液の重量平均分子量は、樹脂フィルムのハンドリング性の点で、１００００以上であることが好ましく、２００００以上であることがより好ましく、１０００００以上であることが最も好ましい。重量平均分子量が１００００未満の場合には、樹脂フィルムのハンドリング性が低下する。
【００３８】
このことを確認するために実施した実験例１について以下に説明する。
【００３９】
［実験例１］
実験例１では、ハンドリング性を屈曲試験によって評価した。すなわち、短冊状のフィルムを、その両端面を合わせるように折り曲げた際に破断が生じるか否かを評価した。ここで、短冊状フィルムとしては、５０ｍｍ×１０ｍｍの平面寸法を有しかつ５μｍの厚み寸法を有するものであって、高分散処理後の二次溶液の重量平均分子量が９０００のものと１００００のものとの２種類を用意した。各試料について、試料数を１０個とし、屈曲試験の結果、破断が生じた試料の個数をカウントした。
【００４０】
その結果、重量平均分子量が９０００のフィルムでは、２個の試料において破断が生じたが、重量平均分子量が１００００のフィルムでは、いずれの試料においても破断が生じなかった。このことから、高分散処理後の二次溶液の重量平均分子量は、１００００以上であることが好ましいことがわかる。
【００４１】
次に、この発明による効果を確認するため実施した実験例２について以下に説明する。
【００４２】
［実験例２］
まず、熱可塑性樹脂としてシクロ環を有するポリマーを用い、以下のような試料１〜８に係る試料を作製した。
【００４３】
シクロ環を有するポリマーとして、重量平均分子量が１６００００のシクロオレフィン樹脂を用意した。このシクロオレフィン樹脂は、ノルボルネン系樹脂でもあり、より特定的には、ノルボルネンモノマーを開環重合したシクロ環を有するポリマーであった。
【００４４】
次に、上記シクロオレフィン樹脂を、トルエンおよびメチルエチルケトンからなる有機溶剤に溶解させ、マグネチックスターラーにて、２４時間、２００rpmにて撹拌混合し、固形分濃度１０重量％の一次溶液を得た。なお、上述の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定し、ポリスチレン標準試料を基準として、算出したものである。
【００４５】
次に、この一次溶液を高圧分散機で処理して、二次溶液を得た。より詳細には、高圧処理機に備える、直径０．１２５ｍｍ、長さ５ｍｍのオリフィスに、一次溶液を通してせん断力を加え、二次溶液を得た。ここで、高圧分散機で付与した圧力および高圧分散機に通した回数が表１の「高圧分散機での圧力、回数」の欄に示されている。
【００４６】
上記の高圧分散処理の後でも、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準試料を基準として、シクロオレフィン樹脂の重量平均分子量を算出した。その結果が、表１の「重量平均分子量」の欄に示されている。そして、高分散処理前の分子量をＭ１、高分散処理後の分子量をＭ２として、分子量の変化率［％］を（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１の式により求めた。その結果が、表１の「分子量の変化率」の欄に示されている。
【００４７】
次に、コーターを用いて、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルム上に、上記のように高圧分散機にて処理して得られた二次溶液を塗工して乾燥し、厚さ４μｍの誘電体樹脂フィルムを成形した。成形した誘電体樹脂フィルムをＮ２乾燥式オーブンに入れ、１５０℃の温度で３時間乾燥した。
【００４８】
このようにして得られた誘電体樹脂フィルムの両面にアルミニウム電極を形成し、５ｍｍ×２０ｍｍサイズのフィルム片としたものを評価用試料として、耐電圧試験を実施した。
【００４９】
まず、評価用試料の両面の電極に電圧を印加し、電界強度２５Ｖ／μｍ刻みに昇圧し、各電界強度を１０分間保持する電界印加方法によって、耐電圧試験を実施した。なお、測定は２５℃とした。ここで、各電界強度となる電圧印加後の静電容量を求め、フィルムの破壊によって静電容量が低下して初期値の０％となった電界強度を絶縁破壊強度とした。試料数を２０個として、評価用試料が破壊した各電界強度を記録し、その最小値と最大値とを求めるとともに、ワイブル分布で故障頻度５０％となる値を絶縁破壊強度の平均値とした。これらの結果が、表１の「絶縁破壊強度」における「ＭＩＮ」、「ＭＡＸ」および「ワイブル平均」の各欄に示されている。
【００５０】
また、試料数２０個につき、電界強度３００Ｖ／μｍとなる電圧を印加する耐電圧試験後の故障数をカウントし、試料数２０個中の故障数を故障確率として求めた。なお、測定は２５℃とした。この結果が、表１の「耐電圧試験後の故障確率」の欄に示されている。
【００５１】
また、各試料について、表１に示すように、誘電正接tanδを求めた。なお、測定は２５℃とした。誘電正接tanδは、ＬＣＲメータ（アジレント社製「４２８４Ａ」）を用いて、測定周波数：１ｋＨｚ、測定電圧：１Ｖにて測定した。
【００５２】
他方、比較例として、以下のような試料９および１０を作製した。
【００５３】
重量平均分子量が３３００００のポリビニルアセトアセタール（ＰＶＡＡ）と酢酸エチルとを混合して攪拌し、ポリビニルアセトアセタールの濃度が７重量％となる樹脂溶液を作製し、これに、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）を加えて混合し、樹脂混合溶液が均質となるように攪拌した。なお、ここで用いたＴＤＩは、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）オキシムのブロック型トリメチルプロパノール（ＴＭＰ）アダクトタイプのトリレンジイソシアネートである。
【００５４】
次に、上記樹脂混合溶液を、高圧分散機において、表１の「高圧分散機での圧力、回数」の欄に示すように処理した。この高圧分散処理後、重量平均分子量を求めた。その結果が、表１の「重量平均分子量」の欄に示されている。そして、高圧分散処理前後の重量平均分子量から、表１に示すように、「分子量の変化率」を求めた。なお、試料９では、高圧分散処理によって重量平均分子量が実質的に変化しなかった。
【００５５】
その後、試料９および１０についても、前述した試料１〜８の場合と同様、表１に示すように、「耐電圧試験後の故障確率」、「絶縁破壊強度」および「誘電正接tanδ」を求めた。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１において、「総合判定」については、tanδが０．２％以下、かつ絶縁破壊強度のワイブル平均が４００Ｖ／μｍ以上の条件を満たす試料を「○」、満たさないものを「×」とした。
【００５８】
シクロオレフィン樹脂を用いて製造された試料１〜８において、分子量の変化率：（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１と絶縁破壊強度のワイブル平均との関係を見ると、前者が高くなるほど、後者がより大きい値を示した。図２には、分子量の変化率が１％の試料２および分子量の変化率が２０％の試料７についての絶縁破壊強度のワイブル曲線が示されている。図２からわかるように、高圧分散処理の結果、分子量の変化率が高くなるほど、絶縁破壊強度の絶対値そのものが向上している。
【００５９】
上記試料１〜８のうち、分子量の変化率が１５％以上である試料５〜８によれば、「総合判定」が「○」であり、tanδが０．２％以下、かつ絶縁破壊強度のワイブル平均が４００Ｖ／μｍ以上の条件を満たした。また、耐電圧試験後の故障確率が１０％以下となった。
【００６０】
特に、分子量の変化率が２０％以上である試料７および８によれば、絶縁破壊強度のワイブル平均が４２０Ｖ／μｍとなり、また、耐電圧試験後の故障確率が０％となり、より優れた結果を示した。
【００６１】
試料６〜８間で「高圧分散機での圧力、回数」と「分子量の変化率」との関係に注目すると、分散処理条件がより厳しくなる、「１５０ＭＰａ，１回」の試料６、「１５０ＭＰａ，３回」の試料７、「１５０ＭＰａ，６回」の試料８の順で、分子量の変化率が１５％、２０％、２３％とより高くなっていることがわかる。
【００６２】
また、試料６のように、「高圧分散機での圧力」が「１５０ＭＰａ」と十分に高ければ、「回数」が単に「１回」でも、１５％といった「分子量の変化率」が得られ、「総合判定」が「○」となる結果が得られることがわかる。
【００６３】
また、試料５と試料６とを比較すれば、試料５のように、「高圧分散機での圧力」が「５０ＭＰａ」と比較的低い場合であっても、「回数」を「２０回」と増やせば、「高圧分散機での圧力」が「１５０ＭＰａ」と比較的高い試料６と同等の１５％といった「分子量の変化率」が得られることがわかる。
【００６４】
なお、試料２のように、「高圧分散機での圧力」が「２５ＭＰａ」と低い場合には、「回数」を「２０回」と増やしても、「分子量の変化率」が１％と低く、「総合判定」が「×」となる結果しか得られないことがわかる。
【００６５】
次に、ＰＶＡＡ／ＴＤＩを材料として製造された比較例としての試料９および１０については、高圧分散機による処理の結果、絶縁破壊強度のばらつきを低減できる効果が認められるものの、絶縁破壊強度の絶対値そのものが向上するといった効果は見られなかった。
【００６６】
図３には、試料９および１０についての絶縁破壊強度のワイブル曲線が示されている。試料７は、「高圧分散機での圧力、回数」が図２に示した試料２と同じ「２５ＭＰａ，２０回」であり、試料１０は、「高圧分散機での圧力、回数」が図２に示した試料７と同じ「１５０ＭＰａ，３回」である。図３からわかるように、試料９および１０では、高圧分散処理の結果、絶縁破壊強度の絶対値そのものが向上することはない。
【００６７】
なお、上記した実験例では、シクロ環を有するポリマーとして、シクロオレフィン樹脂であって、ノルボルネン系樹脂のうちのノルボルネンモノマーを開環重合したシクロ環を有するポリマーを使用したが、これに限らず、ノルボルネンモノマーとエチレンを付加型共重合したシクロ環を有するポリマーを使用した場合、あるいは、ノルボルネンモノマーの重合体にシクロペンタジエンを付加した変性シクロ環を有するポリマーを使用した場合にも、同様の結果が得られることを確認した。
【００６８】
また、シクロ環を有するポリマー以外の熱可塑性樹脂を用いた場合にも、この発明に従って高分散化処理を施すことによって、少なくとも絶縁破壊強度を高め得ることを確認した。
【符号の説明】
【００６９】
１ フィルムコンデンサ
３，４ 誘電体樹脂フィルム
５，６ 対向電極
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂フィルムおよびその製造方法、ならびに上記樹脂フィルムの代表的な用途であるフィルムコンデンサに関するもので、特に、樹脂フィルムの耐電圧強度を向上させるための改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサの一種として、可撓性のある樹脂フィルムを誘電体として用いながら、樹脂フィルムを挟んで互いに対向するように、第１および第２の対向電極となる金属膜を樹脂フィルムの各主面に沿って配置してなる、フィルムコンデンサがある。フィルムコンデンサは、通常、上述の誘電体樹脂フィルムを巻回してなる円柱状の形態をなしており、当該円柱の互いに対向する第１および第２の端面上には、それぞれ、第１および第２の外部端子電極が形成されている。そして、前述した第１の対向電極は第１の外部端子電極と電気的に接続され、第２の対向電極は第２の外部端子電極と電気的に接続されている。
【０００３】
電子機器の高周波化により、そこに用いられる電子部品について、高周波での特性が良好であることが要求される。たとえばコンデンサについて言えば、高周波での誘電正接tanδが問題となる。誘電正接tanδは小さい方が好ましく、理想的にはゼロである。誘電正接tanδが大きいと、エネルギー損失やそれに伴う発熱が生じ、高周波回路の動作が不安定となるなどの問題をもたらすからである。
【０００４】
このような背景の下、高周波用途のフィルムコンデンサにおいては、誘電体樹脂フィルムとしては、１ｋＨｚでの誘電正接tanδが０．０１％以下と極めて小さいポリプロピレンを主成分とするものが用いられている。
【０００５】
しかし、電子部品のチップ化や使用環境の過酷化（特に高温化）が進んでいる現在、耐熱性が比較的低いポリプロピレンが使用できない状況も多くなってきている。
【０００６】
この問題を解決し得るものとして、たとえば国際公開第２００６／１００８３３号パンフレット（特許文献１）に記載される、高耐熱性のフィルムコンデンサ用複合誘電体シートがある。この複合誘電体シートは、ポリイソシアネートにより架橋されたポリビニルアセタールを主成分とし、そこに、誘電率の向上を目的として誘電体フィラーを添加した組成を有している。より詳細には、複合誘電体シートは、ポリビニルアセタールと、ポリビニルアセタール中に分散した状態で存在するものであって、カップリング剤を用いて表面処理された、高誘電率フィラーと、ポリビニルアセタールおよび高誘電率フィラー表面の双方と反応する２つ以上の官能基を有する架橋剤とを含んでいる。
【０００７】
なお、上記特許文献１に記載の複合誘電体シートは、高誘電率フィラーが配合されるため、その誘電正接tanδが大きくなり、高周波用途では使用が難しい。そこで、樹脂成分のみから誘電体シートを構成すれば、フィラーが配合されないため、フィラー含有の場合に比べると、誘電正接tanδを小さくすることができると推測される。しかし、その場合であっても、１ｋＨｚでの誘電正接tanδが、ポリプロピレンの０．０１％以下に比べると、０．７５％程度と大きく、高周波用途での使用は難しい。
【０００８】
他方、特開２００４−２８１６７７号公報（特許文献２）には、１２５℃の耐熱性を持ち、誘電正接が低いフィルムコンデンサが記載されている。特許文献２に記載されるフィルムコンデンサは、シクロ環を有するポリマーからなる誘電体樹脂フィルムを備えている。シクロ環を有するポリマーの１ｋＨｚでの誘電正接tanδは、０．１５％程度と小さい。しかし、シクロ環を有するポリマーを使用したコンデンサにおいては、絶縁破壊強度が２５０Ｖ／μｍ程度と低いため、高耐電圧が必要とされるような用途では、使用できないという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００６／１００８３３号パンフレット
【特許文献２】特開２００４−２８１６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る樹脂フィルムおよびその製造方法を提供しようとすることである。
【００１１】
この発明の他の目的は、上述した樹脂フィルムを用いて構成されるフィルムコンデンサを提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、樹脂フィルムの製造方法にまず向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、この発明に係る樹脂フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂を溶剤に溶解させ、それによって一次溶液を得る、一次溶解工程と、一次溶解工程で得られた一次溶液に対して高分散化処理を施し、それによって二次溶液を得る、二次溶解工程と、二次溶液をフィルム化し、かつ溶剤を乾燥除去し、それによって樹脂フィルムを得る、フィルム化工程とを備え、上記二次溶解工程は、ゲル浸透クロマトグラフィー（Gel Permeation Chromatography）測定による、一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の二次溶液の相対分子量Ｍ２とが、
（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％
の関係を満たすようになるまで実施されることを特徴としている。
【００１４】
上述した二次溶解工程において得られる二次溶液の重量平均分子量は１００００以上であることが好ましい。
【００１５】
この発明に係る樹脂フィルムの製造方法において、好ましくは、熱可塑性樹脂として、シクロ環を有するポリマーが用いられる。
【００１６】
また、この発明に係る樹脂フィルムの製造方法は、フィルムコンデンサ用誘電体樹脂フィルムを製造するために有利に適用される。
【００１７】
この発明は、また、上記製造方法によって製造された、樹脂フィルムにも向けられる。
【００１８】
さらに、この発明は、上記樹脂フィルムと、樹脂フィルムを挟んで互いに対向する第１および第２の対向電極とを備える、フィルムコンデンサにも向けられる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の二次溶液の相対分子量Ｍ２とが（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％の関係を満たすようになるまで、熱可塑性樹脂を高分散化処理することにより、後述する実験例から明らかとなるように、二次溶液をフィルム化して得られた樹脂フィルムの絶縁破壊強度を高めることができる。よって、この樹脂フィルムをもってフィルムコンデンサを構成すれば、フィルムコンデンサの絶縁破壊強度を高めることができる。したがって、このフィルムコンデンサは、これを高耐電圧が必要とされる用途に有利に向けることができる。
【００２０】
また、熱可塑性樹脂がシクロ環を有するポリマーであるとき、このシクロ環を有するポリマーの誘電正接tanδは小さいので、シクロ環を有するポリマーを用いて得られた樹脂フィルムを備えるフィルムコンデンサは、これを高周波用途に有利に向けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る樹脂フィルムを用いて構成されるフィルムコンデンサの一例を示す縦断面図である。
【図２】実験例において作製した試料２および７の絶縁破壊強度のワイブル曲線を示す図である。
【図３】実験例において作製した比較例としての試料９および１０の絶縁破壊強度のワイブル曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明に係る樹脂フィルムとしては、フィルムコンデンサ用誘電体樹脂フィルム、光学用フィルム、液晶用保護フィルム、反射防止用フィルム、食品用フィルム、包装用フィルム、ガスバリア性フィルム、帯電防止フィルム、高耐熱接着性フィルムなど、種々の樹脂フィルムがある。以下には、この発明に係る樹脂フィルムとして、フィルムコンデンサ用誘電体樹脂フィルムを例にとり、この発明を実施するための形態について説明する。
【００２３】
図１を参照して、まず、フィルムコンデンサについて説明する。
【００２４】
図１に示したフィルムコンデンサ１は、巻回型のものであり、簡単に言えば、巻回軸２のまわりに巻回される第１および第２の誘電体樹脂フィルム３および４と、第１または第２の誘電体樹脂フィルム３または４を挟んで互いに対向する第１および第２の対向電極５および６とを備えるとともに、第１および第２の対向電極５および６にそれぞれ電気的に接続される第１および第２の外部端子電極７および８を備えている。
【００２５】
より詳細には、第１の誘電体樹脂フィルム３上に第１の対向電極５が形成され、第２の誘電体樹脂フィルム４上に第２の対向電極６が形成される。このとき、第１の対向電極５は、第１の誘電体樹脂フィルム３の一方側縁にまで届くが、他方側縁にまで届かないように形成される。他方、第２の対向電極６は、第２の誘電体樹脂フィルム４の一方側縁にまで届かないように形成されるが、他方側縁にまで届くように形成される。
【００２６】
上述の第１および第２の誘電体樹脂フィルム３および４は、巻回軸２のまわりでの巻回にあたって、積み重ねた状態とされる。このとき、図１からわかるように、第１の対向電極５における第１の誘電体樹脂フィルム３の側縁にまで届いている側の端部および第２の対向電極６における第２の誘電体樹脂フィルム４の側縁にまで届いている側の端部がともに露出するように、第１の誘電体樹脂フィルム３と第２の誘電体樹脂フィルム４とが互いに幅方向にずらされる。そして、上述のようにして、第１および第２の樹脂フィルム３および４が巻回軸２のまわりに巻回されることによって、実質的に円柱状のコンデンサ本体９が得られる。
【００２７】
なお、図１に示したフィルムコンデンサ１では、第２の誘電体樹脂フィルム４が第１の誘電体樹脂フィルム３の外側になるように、かつ第１および第２の誘電体樹脂フィルム３および４の各々について、第１および第２の対向電極５および６の各々が内方に向くように巻回されている。
【００２８】
第１および第２の外部端子電極７および８は、上述のようにして得られた実質的に円柱状のコンデンサ本体９の各端面上にたとえば亜鉛を溶射することによって形成される。第１の外部端子電極７は、第１の対向電極５の露出端部と接触し、それによって第１の対向電極５と電気的に接続される。他方、第２の外部端子電極８は、第２の対向電極６の露出端部と接触し、それによって第２の対向電極６と電気的に接続される。
【００２９】
このようなフィルムコンデンサ１に備える誘電体樹脂フィルム３および４が、この発明に係る誘電体樹脂フィルムから構成される。なお、この発明に係る誘電体樹脂フィルムは、図１に示すような巻回型のフィルムコンデンサ１に限らず、複数の平面状の誘電体樹脂フィルムを積層してなる積層型のフィルムコンデンサにも適用することができる。
【００３０】
この発明に係る誘電体樹脂フィルムは、次のようにして製造される。
【００３１】
まず、熱可塑性樹脂として、たとえば、シクロ環を有するポリマーが用意される。ここで、シクロ環を有するポリマーとは、脂環構造を主骨格として含む樹脂のことを指し、たとえば、シクロオレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂などがある。なお、ポリマーの、どの骨格に着目したかによって、呼び方が変わるので、シクロオレフィン系樹脂でありながら、ノルボルネン系樹脂である、シクロ環を有するポリマーもあり得る。なお、上記ノルボルネン系樹脂としては、ノルボルネンモノマーを開環重合したシクロ環を有するポリマー、ノルボルネンモノマーとエチレンを付加型共重合したシクロ環を有するポリマー、ノルボルネンモノマーの重合体にシクロペンタジエンを付加した変性シクロ環を有するポリマーなどが例示される。
【００３２】
次に、シクロ環を有するポリマーを溶剤に溶解させ、それによって一次溶液を得る、一次溶解工程が実施される。ここで、溶剤は、シクロ環を有するポリマーを溶解させ得るものであれば、特に限定されるものではない。有機溶剤、水、酸、アルカリなどの液体であれば、溶剤として使用することが可能である。
【００３３】
次に、上記一次溶解工程で得られた一次溶液に対して高分散化処理を施し、それによって二次溶液を得る、二次溶解工程が実施される。ここで、高分散化処理とは、以下のように、一次溶液中の高分子鎖にせん断力を加えて分散化を図る処理のことを言う。たとえば、高圧に加圧した一次溶液を壁に衝突させる方法、あるいは、一次溶液を高圧下で小径のオリフィスを通過させる方法、もしくはテーパを付けて径を徐々に絞った流路を通過させる方法、あるいは、一次溶液を高圧もしくは超高圧に加圧し、スリット（隙間）を抜ける際のせん断力を一次溶液に及ぼす方法などが挙げられる。
【００３４】
上述した二次溶解工程は、ゲル浸透クロマトグラフィー測定による、一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の二次溶液の相対分子量Ｍ２とが、（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％の関係を満たすようになるまで実施される。これによって、得られた誘電体樹脂フィルムの耐電圧強度を高めることができる。これは、一次溶液中に溶解されるポリマーを構成する分子の絡み合いが十分に解きほぐされ、ポリマーが本来有する耐電圧強度が最大限に引き出されることができるためである、と推測される。
【００３５】
次に、上記二次溶液をフィルム化し、かつ溶剤を乾燥除去し、それによって誘電体樹脂フィルムを得る、フィルム化工程が実施される。
【００３６】
以上説明した誘電体樹脂フィルムの製造方法では、熱可塑性樹脂として、シクロ環を有するポリマーを用いたが、この発明に係る樹脂フィルムの製造方法では、シクロ環を有するポリマー以外の熱可塑性樹脂として、たとえば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル、セルロース、ポリスチレン、熱可塑性エポキシ樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、なども用いることができる。
【００３７】
なお、前述の高分散化処理は、これによって分子量を減じること自体が重要ではなく、上記の条件を満たすような低分子化の結果として、分子の絡み合いがほぐされることが重要である、と考えられる。言い換えると、分子量を減じることは、むしろ悪い結果をもたらすこともあり得る。すなわち、二次溶解工程において得られる高分散処理後の二次溶液の重量平均分子量は、樹脂フィルムのハンドリング性の点で、１００００以上であることが好ましく、２００００以上であることがより好ましく、１０００００以上であることが最も好ましい。重量平均分子量が１００００未満の場合には、樹脂フィルムのハンドリング性が低下する。
【００３８】
このことを確認するために実施した実験例１について以下に説明する。
【００３９】
［実験例１］
実験例１では、ハンドリング性を屈曲試験によって評価した。すなわち、短冊状のフィルムを、その両端面を合わせるように折り曲げた際に破断が生じるか否かを評価した。ここで、短冊状フィルムとしては、５０ｍｍ×１０ｍｍの平面寸法を有しかつ５μｍの厚み寸法を有するものであって、高分散処理後の二次溶液の重量平均分子量が９０００のものと１００００のものとの２種類を用意した。各試料について、試料数を１０個とし、屈曲試験の結果、破断が生じた試料の個数をカウントした。
【００４０】
その結果、重量平均分子量が９０００のフィルムでは、２個の試料において破断が生じたが、重量平均分子量が１００００のフィルムでは、いずれの試料においても破断が生じなかった。このことから、高分散処理後の二次溶液の重量平均分子量は、１００００以上であることが好ましいことがわかる。
【００４１】
次に、この発明による効果を確認するため実施した実験例２について以下に説明する。
【００４２】
［実験例２］
まず、熱可塑性樹脂としてシクロ環を有するポリマーを用い、以下のような試料１〜８に係る試料を作製した。
【００４３】
シクロ環を有するポリマーとして、重量平均分子量が１６００００のシクロオレフィン樹脂を用意した。このシクロオレフィン樹脂は、ノルボルネン系樹脂でもあり、より特定的には、ノルボルネンモノマーを開環重合したシクロ環を有するポリマーであった。
【００４４】
次に、上記シクロオレフィン樹脂を、トルエンおよびメチルエチルケトンからなる有機溶剤に溶解させ、マグネチックスターラーにて、２４時間、２００rpmにて撹拌混合し、固形分濃度１０重量％の一次溶液を得た。なお、上述の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定し、ポリスチレン標準試料を基準として、算出したものである。
【００４５】
次に、この一次溶液を高圧分散機で処理して、二次溶液を得た。より詳細には、高圧処理機に備える、直径０．１２５ｍｍ、長さ５ｍｍのオリフィスに、一次溶液を通してせん断力を加え、二次溶液を得た。ここで、高圧分散機で付与した圧力および高圧分散機に通した回数が表１の「高圧分散機での圧力、回数」の欄に示されている。
【００４６】
上記の高圧分散処理の後でも、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、ポリスチレン標準試料を基準として、シクロオレフィン樹脂の重量平均分子量を算出した。その結果が、表１の「重量平均分子量」の欄に示されている。そして、高分散処理前の分子量をＭ１、高分散処理後の分子量をＭ２として、分子量の変化率［％］を（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１の式により求めた。その結果が、表１の「分子量の変化率」の欄に示されている。
【００４７】
次に、コーターを用いて、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルム上に、上記のように高圧分散機にて処理して得られた二次溶液を塗工して乾燥し、厚さ４μｍの誘電体樹脂フィルムを成形した。成形した誘電体樹脂フィルムをＮ２乾燥式オーブンに入れ、１５０℃の温度で３時間乾燥した。
【００４８】
このようにして得られた誘電体樹脂フィルムの両面にアルミニウム電極を形成し、５ｍｍ×２０ｍｍサイズのフィルム片としたものを評価用試料として、耐電圧試験を実施した。
【００４９】
まず、評価用試料の両面の電極に電圧を印加し、電界強度２５Ｖ／μｍ刻みに昇圧し、各電界強度を１０分間保持する電界印加方法によって、耐電圧試験を実施した。なお、測定は２５℃とした。ここで、各電界強度となる電圧印加後の静電容量を求め、フィルムの破壊によって静電容量が低下して初期値の０％となった電界強度を絶縁破壊強度とした。試料数を２０個として、評価用試料が破壊した各電界強度を記録し、その最小値と最大値とを求めるとともに、ワイブル分布で故障頻度５０％となる値を絶縁破壊強度の平均値とした。これらの結果が、表１の「絶縁破壊強度」における「ＭＩＮ」、「ＭＡＸ」および「ワイブル平均」の各欄に示されている。
【００５０】
また、試料数２０個につき、電界強度３００Ｖ／μｍとなる電圧を印加する耐電圧試験後の故障数をカウントし、試料数２０個中の故障数を故障確率として求めた。なお、測定は２５℃とした。この結果が、表１の「耐電圧試験後の故障確率」の欄に示されている。
【００５１】
また、各試料について、表１に示すように、誘電正接tanδを求めた。なお、測定は２５℃とした。誘電正接tanδは、ＬＣＲメータ（アジレント社製「４２８４Ａ」）を用いて、測定周波数：１ｋＨｚ、測定電圧：１Ｖにて測定した。
【００５２】
他方、比較例として、以下のような試料９および１０を作製した。
【００５３】
重量平均分子量が３３００００のポリビニルアセトアセタール（ＰＶＡＡ）と酢酸エチルとを混合して攪拌し、ポリビニルアセトアセタールの濃度が７重量％となる樹脂溶液を作製し、これに、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）を加えて混合し、樹脂混合溶液が均質となるように攪拌した。なお、ここで用いたＴＤＩは、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）オキシムのブロック型トリメチルプロパノール（ＴＭＰ）アダクトタイプのトリレンジイソシアネートである。
【００５４】
次に、上記樹脂混合溶液を、高圧分散機において、表１の「高圧分散機での圧力、回数」の欄に示すように処理した。この高圧分散処理後、重量平均分子量を求めた。その結果が、表１の「重量平均分子量」の欄に示されている。そして、高圧分散処理前後の重量平均分子量から、表１に示すように、「分子量の変化率」を求めた。なお、試料９では、高圧分散処理によって重量平均分子量が実質的に変化しなかった。
【００５５】
その後、試料９および１０についても、前述した試料１〜８の場合と同様、表１に示すように、「耐電圧試験後の故障確率」、「絶縁破壊強度」および「誘電正接tanδ」を求めた。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１において、「総合判定」については、tanδが０．２％以下、かつ絶縁破壊強度のワイブル平均が４００Ｖ／μｍ以上の条件を満たす試料を「○」、満たさないものを「×」とした。
【００５８】
シクロオレフィン樹脂を用いて製造された試料１〜８において、分子量の変化率：（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１と絶縁破壊強度のワイブル平均との関係を見ると、前者が高くなるほど、後者がより大きい値を示した。図２には、分子量の変化率が１％の試料２および分子量の変化率が２０％の試料７についての絶縁破壊強度のワイブル曲線が示されている。図２からわかるように、高圧分散処理の結果、分子量の変化率が高くなるほど、絶縁破壊強度の絶対値そのものが向上している。
【００５９】
上記試料１〜８のうち、分子量の変化率が１５％以上である試料５〜８によれば、「総合判定」が「○」であり、tanδが０．２％以下、かつ絶縁破壊強度のワイブル平均が４００Ｖ／μｍ以上の条件を満たした。また、耐電圧試験後の故障確率が１０％以下となった。
【００６０】
特に、分子量の変化率が２０％以上である試料７および８によれば、絶縁破壊強度のワイブル平均が４２０Ｖ／μｍとなり、また、耐電圧試験後の故障確率が０％となり、より優れた結果を示した。
【００６１】
試料６〜８間で「高圧分散機での圧力、回数」と「分子量の変化率」との関係に注目すると、分散処理条件がより厳しくなる、「１５０ＭＰａ，１回」の試料６、「１５０ＭＰａ，３回」の試料７、「１５０ＭＰａ，６回」の試料８の順で、分子量の変化率が１５％、２０％、２３％とより高くなっていることがわかる。
【００６２】
また、試料６のように、「高圧分散機での圧力」が「１５０ＭＰａ」と十分に高ければ、「回数」が単に「１回」でも、１５％といった「分子量の変化率」が得られ、「総合判定」が「○」となる結果が得られることがわかる。
【００６３】
また、試料５と試料６とを比較すれば、試料５のように、「高圧分散機での圧力」が「５０ＭＰａ」と比較的低い場合であっても、「回数」を「２０回」と増やせば、「高圧分散機での圧力」が「１５０ＭＰａ」と比較的高い試料６と同等の１５％といった「分子量の変化率」が得られることがわかる。
【００６４】
なお、試料２のように、「高圧分散機での圧力」が「２５ＭＰａ」と低い場合には、「回数」を「２０回」と増やしても、「分子量の変化率」が１％と低く、「総合判定」が「×」となる結果しか得られないことがわかる。
【００６５】
次に、ＰＶＡＡ／ＴＤＩを材料として製造された比較例としての試料９および１０については、高圧分散機による処理の結果、絶縁破壊強度のばらつきを低減できる効果が認められるものの、絶縁破壊強度の絶対値そのものが向上するといった効果は見られなかった。
【００６６】
図３には、試料９および１０についての絶縁破壊強度のワイブル曲線が示されている。試料７は、「高圧分散機での圧力、回数」が図２に示した試料２と同じ「２５ＭＰａ，２０回」であり、試料１０は、「高圧分散機での圧力、回数」が図２に示した試料７と同じ「１５０ＭＰａ，３回」である。図３からわかるように、試料９および１０では、高圧分散処理の結果、絶縁破壊強度の絶対値そのものが向上することはない。
【００６７】
なお、上記した実験例では、シクロ環を有するポリマーとして、シクロオレフィン樹脂であって、ノルボルネン系樹脂のうちのノルボルネンモノマーを開環重合したシクロ環を有するポリマーを使用したが、これに限らず、ノルボルネンモノマーとエチレンを付加型共重合したシクロ環を有するポリマーを使用した場合、あるいは、ノルボルネンモノマーの重合体にシクロペンタジエンを付加した変性シクロ環を有するポリマーを使用した場合にも、同様の結果が得られることを確認した。
【００６８】
また、シクロ環を有するポリマー以外の熱可塑性樹脂を用いた場合にも、この発明に従って高分散化処理を施すことによって、少なくとも絶縁破壊強度を高め得ることを確認した。
【符号の説明】
【００６９】
１ フィルムコンデンサ
３，４ 誘電体樹脂フィルム
５，６ 対向電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を溶剤に溶解させ、それによって一次溶液を得る、一次溶解工程と、
前記一次溶解工程で得られた前記一次溶液に対して高分散化処理を施し、それによって二次溶液を得る、二次溶解工程と、
前記二次溶液をフィルム化し、かつ前記溶剤を乾燥除去し、それによって樹脂フィルムを得る、フィルム化工程と
を備え、
前記二次溶解工程は、ゲル浸透クロマトグラフィー測定による、前記一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の前記二次溶液の相対分子量Ｍ２とが、
（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％
の関係を満たすようになるまで実施されることを特徴とする、
樹脂フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記二次溶解工程において得られる前記二次溶液の重量平均分子量が１００００以上である、請求項１に記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂は、シクロ環を有するポリマーである、請求項１または２に記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂フィルムは、フィルムコンデンサ用誘電体樹脂フィルムである、請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の製造方法によって製造された、樹脂フィルム。
【請求項６】
請求項５に記載の樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムを挟んで互いに対向する第１および第２の対向電極と
を備える、フィルムコンデンサ。
【請求項１】
熱可塑性樹脂を溶剤に溶解させ、それによって一次溶液を得る、一次溶解工程と、
前記一次溶解工程で得られた前記一次溶液に対して高分散化処理を施し、それによって二次溶液を得る、二次溶解工程と、
前記二次溶液をフィルム化し、かつ前記溶剤を乾燥除去し、それによって樹脂フィルムを得る、フィルム化工程と
を備え、
前記二次溶解工程は、ゲル浸透クロマトグラフィー測定による、前記一次溶液の相対分子量Ｍ１と高分散化処理後の前記二次溶液の相対分子量Ｍ２とが、
（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１≧１５％
の関係を満たすようになるまで実施されることを特徴とする、
樹脂フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記二次溶解工程において得られる前記二次溶液の重量平均分子量が１００００以上である、請求項１に記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂は、シクロ環を有するポリマーである、請求項１または２に記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂フィルムは、フィルムコンデンサ用誘電体樹脂フィルムである、請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の製造方法によって製造された、樹脂フィルム。
【請求項６】
請求項５に記載の樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムを挟んで互いに対向する第１および第２の対向電極と
を備える、フィルムコンデンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−６７２９８（Ｐ２０１２−６７２９８Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４０６７（Ｐ２０１１−１８４０６７）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]