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1. (WO2018139264) フッ化ビニリデン系樹脂フィルム
Document

明 細 書

発明の名称 フッ化ビニリデン系樹脂フィルム

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010  

先行技術文献

特許文献

0011  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0012   0013   0014   0015   0016  

課題を解決するための手段

0017  

発明の効果

0018  

発明を実施するための形態

0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071  

実施例

0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105  

産業上の利用可能性

0106  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : フッ化ビニリデン系樹脂フィルム

技術分野

[0001]
 本発明は、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムに関し、さらに詳細には比誘電率の大きなフッ化ビニリデン系樹脂フィルムに関する。

背景技術

[0002]
 プラスチック絶縁体は、絶縁抵抗が高く、周波数特性に優れ、柔軟性にも優れるという特徴を有しているため、通信用、電子機器用、電力用、中・低圧進相用、インバータ用などのフィルムコンデンサ、および、圧電素子、焦電素子、転写体担持用誘電体などの膜材料、として期待されている。
[0003]
 最近では、各種電気設備がインバータ制御されるようになりつつあり、それに伴いコンデンサの小型化、大容量化の要求が一層強まってきている。そのような市場、特に自動車用途(ハイブリッドカー用途を含む)の要求を受け、フィルムコンデンサの耐電圧性または素子加工性を向上させつつ、フィルムの一層の薄膜化が必須な状況となってきている。
[0004]
 フィルムコンデンサは厚みが薄く誘電率が高いほど静電容量の大きな素子が得られることが知られている。一般的なフィルムコンデンサではポリプロピレン等の誘電率が比較的低い樹脂が使用されているが、誘電率の高いフッ化ビニリデン系樹脂を用いて比誘電率の高いフィルムコンデンサを得ることが提案されている。
[0005]
 フッ化ビニリデン系樹脂に関して、例えば特許文献1には、フッ化ビニリデン樹脂95~30重量%とポリエーテル5~70重量%とからなるフッ化ビニリデン樹脂組成物が開示されている。このポリエーテルとしては、ポリオキシメチレンが挙げられている。
[0006]
 フィルムに関する技術は、例えば特許文献2~5に記載されている。
[0007]
 特許文献2に記載のフィルムはフッ化ビニリデン単位とテトラフルオロエチレン単位を合計で95モル%以上含むフッ素樹脂を用いて形成される高誘電フィルムであり、高誘電性、交替電圧でかつ薄膜化が可能であるフィルムコンデンサ用フィルムである。
[0008]
 特許文献3に記載のフィルムは、フッ化ビニリデン系樹脂と有機物粒子とを含む高誘電率フィルムである。
[0009]
 一方、特許文献4に記載のフィルムは、ポリプロピレンフィルムの結晶変性を利用して目的の表面形状を形成した二軸延伸ポリプロピレンフィルムである。
[0010]
 さらに、特許文献5には、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂組成物からなる延伸フィルムが記載されている。当該延伸フィルムは、粒径の異なる二種類の粒子を含有し、当該粒子の少なくとも一方はシリカ粒子である。

先行技術文献

特許文献

[0011]
特許文献1 : 日本国公開特許公報「特開昭60-199046号公報」
特許文献2 : 国際公開第2008/090947号
特許文献3 : 日本国公開特許公報「特開2014-82523号公報」
特許文献4 : 国際公開第2013/146367号
特許文献5 : 日本国公開特許公報「特開2009-062456号公報」

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0012]
 しかしながら特許文献2のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、絶縁破壊が生じる虞があり、フィルムの巻き取り性に問題がある。
[0013]
 また特許文献4に記載された二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、誘電率が低い。そのためこのようなフィルムを用いて作製したコンデンサ等の小型化には限界がある。
[0014]
 樹脂製のフィルムの巻取り性を向上させる手段として、特許文献5に記載されているように、当該フィルムにシリカ粒子を含有させる方法が知られている。一般に、フッ素樹脂のような表面エネルギーの小さな樹脂に無機粒子を配合させる場合では、当該無機粒子は、分散性、製膜性およびフィルムの巻取り性などの影響を当該フィルムに与える。しかし、表面エネルギーの小さな樹脂に無機粒子を配合した場合の上記影響には、一般的な樹脂製のフィルムにおいて上記無機粒子が与える影響をそのまま当てはめることはできない。特にフッ化ビニリデン樹脂と酸化ケイ素化合物を溶融混練させると、フッ化ビニリデン樹脂が分解することがあり好ましくない。
[0015]
 更に、無機粒子を配合した樹脂を溶融成形する場合では、ダイリップなどの溶融樹脂の流路が無機粒子によって傷つけられることがあり好ましくない。
[0016]
 本発明は、前記の問題点に鑑みてなされており、その目的は、薄膜化が可能で、フィルム巻き取り性を向上させたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0017]
 前記の課題を解決するために、本発明のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、フッ化ビニリデン系樹脂および有機粒子を含むフィルム用組成物を用いて作製されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムであって、当該フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの少なくとも一方面に複数の突起を有し、これら複数の突起のうち、突起が存在していない平滑面から0.10μmを超える突起の数が、当該フッ化ビニリデン系樹脂フィルム0.10mm あたり40個以上、400個以下である。

発明の効果

[0018]
 本発明によれば、薄膜化が可能で、フィルム巻き取り性を向上させたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを提供することができる。

発明を実施するための形態

[0019]
 本発明のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム(以下、単に「フィルム」ともいう)は、少なくともフッ化ビニリデン系樹脂および有機粒子を含有する組成物を用いて作製されたフィルムであって、このフィルムの少なくとも一方面に複数の突起を有し、これら複数の突起のうち、突起(フィラー)が存在していない平滑面から0.10μmを超える突起の数が、フッ化ビニリデン系樹脂フィルム0.10mm あたり40個以上、400個以下である。
[0020]
 以下、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの詳細について説明する。
[0021]
 〔フィルム用組成物〕
 本実施形態に係るフィルム用組成物とは、少なくとも、フッ化ビニリデン系樹脂と、有機粒子とを含有する組成物である。
[0022]
 本明細書において、フッ化ビニリデン系樹脂とは、フッ化ビニリデンモノマーを主成分とする重合体を意味する。本実施形態において、フッ化ビニリデン系樹脂には、通常フッ化ビニリデンの単独重合体が使用されるが、フッ化ビニリデンの共重合体(以下、フッ化ビニリデン共重合体という)を用いることもできる。フッ化ビニリデン共重合体は、フッ化ビニリデンモノマーを90%以上含有することが好ましく、95%以上含有することがより好ましく、97%以上含有することがさらに好ましい。フッ化ビニリデン共重合体におけるフッ化ビニリデンモノマー以外のモノマーの含有量を少なくすることにより、フッ化ビニリデン系樹脂の融点が低下したり、誘電率が低下したりするなどの不具合を抑制することができる。
[0023]
 このようなフッ化ビニリデン系樹脂は、高い比誘電率(ε)を有することから、高誘電フィルムの材料として好ましい。
[0024]
 本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂の比誘電率(23℃、20kHz)は、好ましくは6.0以上であり、より好ましくは8.0以上であり、さらに好ましくは9.0以上である。
[0025]
 本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂は、フッ化ビニリデンモノマーと他のモノマーとのフッ化ビニリデン共重合体であってもよく、フッ化ビニリデンモノマー1種のみから構成されるフッ化ビニリデン単独重合体であってもよい。他のモノマーとしては、例えばフッ化ビニル、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロメチルビニルエーテルに代表されるペルフルオロアルキルビニルエーテル等が挙げられる。他のモノマーとしてはヘキサフルオロプロピレンが易加工性の観点からもっとも好ましい。
[0026]
 本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂は、フッ化ビニリデンの単独重合体もしくはフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、またはそれらの混合物であることが好ましい。また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂が、フッ化ビニリデンの単独重合体とフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体との混合物である場合には、それらの混合比は特に限定されない。
[0027]
 本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂の分子構造は、直鎖状であってもよく、枝分かれ状であってもよい。
[0028]
 本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂としては、例えば、公知の直鎖状ポリフッ化ビニリデン(例えば株式会社クレハ製 KF#1100)を好適に用いることができる。
[0029]
 本実施形態における有機粒子の平均粒子径は、好ましくは0.80μm以上、3.0μm以下であり、より好ましくは1.5μm以上、2.0μm以下であり、さらに好ましくは1.8μm以上、2.0μm以下である。有機粒子の平均粒子径が小さすぎると、突起が小さくフィルムの巻取性が悪くなる虞がある。一方、有機粒子の平均粒子径が大きすぎると、突起が大きくなり延伸時に破断してしまう虞がある。
[0030]
 本実施形態の有機粒子は、フィルムの加工工程で溶融せず、フィルム加工後にも変形し難い樹脂、例えば、架橋アクリル樹脂および/または架橋スチレン樹脂の粒子が好ましい。なお、フィルム用組成物が2種以上の有機粒子を含む場合には、それら有機粒子の配合比は特に限定されない。
[0031]
 架橋アクリル樹脂としては、例えば、MX-80H3wT、MX-150、MX-180TA(いずれも綜研化学社製)、SSX-101(テクポリマー社製)等の公知のものを用いることができる。
[0032]
 また、架橋ポリスチレン樹脂として、例えば、SX-130H(綜研化学社製)等の公知のものを用いることができる。
[0033]
 本実施形態のフィルム用組成物は、フッ化ビニリデン系樹脂100重量部に対し、有機粒子を0.050重量部以上、3.0重量部以下、好ましくは0.050重量部以上、1.0重量部以下、より好ましくは0.10重量部以上、0.30重量部以下含有する。有機粒子の含有量がこの範囲であることは、フィルムの巻き取り性が向上する点、及びフィルムを破断せずに延伸できる点から、好ましい。
[0034]
 本実施形態のフィルム用組成物は、フッ化ビニリデン系樹脂と、有機粒子以外に、他の樹脂を含んでいてもよい。例えば、フィルム用組成物は、高分子系加工助剤としてのアクリル樹脂をさらに含有していてもよい。フィルム用組成物は、フッ化ビニリデン系樹脂100重量部に対し、高分子系加工助剤を0.10重量部以上、10重量部以下、より好ましくは、0.50重量部以上、5.0重量部以下、さらに好ましくは、1.0重量部以上、3.0重量部以下含有させることができる。高分子系加工助剤としてはアクリル系加工助剤のメタブレン(登録商標)P-531A(三菱レイヨン製)がフィルムの平滑性、および延伸性向上の点から好ましい。
[0035]
 〔フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの製造方法〕
 以下、本実施形態に係るフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの製造方法の一実施形態について説明する。
[0036]
 本実施形態に係るフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、例えば、フッ化ビニリデン系樹脂からなるペレットに有機粒子を混合した後、このフッ化ビニリデン系樹脂を溶融して押出成形した後、さらに延伸することによって得ることができる。以下、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの製造方法の一例を具体的に説明するが、本実施形態に係るフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの製造方法は、以下の方法に限定されない。
[0037]
 ポリフッ化ビニリデン系樹脂からなるペレット(以下、「ポリフッ化ビニリデンペレット」ともいう)は、例えば密度が1.77~1.79g/cm 、メルトフローレイト(MFR)が2~4g/10分、溶融粘度が3300Pa・sである直鎖状ポリフッ化ビニリデン樹脂(クレハ社製 KF#1100)100重量部に対して架橋アクリル樹脂(綜研化学社製MX-180TA)0.30重量部をブレンドし、フィーダー付きの同方向二軸混練押出機(東芝機械製TEM-26SS、スクリュー径26mm(L/D=48.5))に供給し、スクリュー回転数200rpmで溶融混練して混合樹脂を溶融押出することによって得ることができる。
[0038]
 その際、押出機の設定温度は、混合樹脂を溶融押し出しできる温度であればよく、例えば、150℃~250℃でよい。
[0039]
 溶融押出した樹脂を、例えばペレタイザーでカットすれば、有機粒子を含有したポリフッ化ビニリデンペレットを得ることができる。
[0040]
 このようにして得られた、有機粒子を含有したポリフッ化ビニリデンペレットを用いて溶融押出によって製膜し、得られた未延伸フィルムを延伸することで、本実施形態に係るフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得ることができる。
[0041]
 延伸方法としては、例えば二軸延伸が挙げられる。以下、二軸延伸して得られるポリフッ化ビニリデンフィルム(以下、「二軸延伸ポリフッ化ビニリデンフィルム」ともいう)の製造方法について具体的に説明する。
[0042]
 まず、有機粒子を含有したポリフッ化ビニリデンペレットを、公知の溶融押出機に供給する。二軸延伸ポリフッ化ビニリデンフィルムの製造における押出機としては、単軸または2軸の押出機を用いることができる。
[0043]
 押出機で溶融して押し出して得られるポリマーは、フィルターにより濾過する。この濾過により、上記ポリマー中に含まれる異物、たとえば、原料に含まれる異物、フィルムの成形加工中に外部から混入した異物、および、会合により塊状化した、サイズが大き過ぎる有機粒子など、が除かれる。当該フィルターは、樹脂圧力の上昇がフィルムの加工性に実質的に影響しない範囲の目開きを有するフィルターから適宜に選ぶことができる。続いて、このポリマーを例えばTダイからシート状に押し出し、キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸フィルムを作る。
[0044]
 二軸延伸ポリフッ化ビニリデンフィルムは、例えば逐次延伸によって製造することができる。その際、最初の長手方向の延伸は、延伸温度を110℃以上、170℃以下、好ましくは、140℃以上、165℃以下として、延伸倍率を2.0倍以上、10倍以下、好ましくは、2.5倍以上、4.0倍以下として延伸する。長手方向の延伸温度は、キズの発生を抑制するうえで重要であり、長手方向の延伸温度が110℃よりも低くなるとフィルム表面にキズが発生したり、フィルムが破断しやすくなる。一方で、長手方向の延伸温度が170℃よりも高くなるとフィルム表面が熱ダメージを受け、フィルムが脆化するため好ましくない。
[0045]
 その後、例えばテンター延伸機(株式会社市金工業社製)の温度を110℃以上、170℃以下、好ましくは、140℃以上、165℃以下として、幅方向に延伸倍率を2.0倍以上、10倍以下、好ましくは3.0倍以上、5.0倍以下として延伸する。幅方向の延伸温度が110℃よりも低くなるとフィルムが破断しやすく、幅方向の延伸温度が170よりも高くなると十分な強度が得られないため好ましくない。また、延伸斑が発生する点、フィルムが熱ダメージを受ける点からも好ましくない。なお、延伸斑を防止する観点から、長手方向・幅方向の延伸倍率の合計は、4.0倍以上、20倍以下、好ましくは5.0倍以上、10倍以下である。合計延伸倍率が4.0倍よりも小さいと延伸斑が発生しやすく、フィルムに充分な強度が得られにくい。また、10倍よりも大きくなるとフィルム破断が起こりやすく、安定したフィルムの製造が難しい。
[0046]
 本実施形態では、目標とする破断強度を達成するために適時倍率を選択できるが、幅方向の破断強度を高くするために、幅方向の延伸倍率を長手方向のそれよりも高めに設定することがさらに好ましい。二軸延伸フィルムはスリット工程により適切な幅、長さにスリットして巻取られる。
[0047]
 なお、本実施形態に係るフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの製造方法は、上述した方法に限定されず、例えば、フッ化ビニリデン系樹脂フィルム(原反)の作製時に、ポリフッ化ビニリデン系樹脂単体と、有機粒子とを添加してもよい。あるいは、フッ化ビニリデン系樹脂フィルム(原反)作製時に有機粒子を含有するペレットとポリフッ化ビニリデン系樹脂単体とを混合してもよい。
[0048]
 〔フッ化ビニリデン系樹脂フィルム〕
 例えば上記のようにして得られる本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの少なくとも一方の面に複数の突起を有している。なお、本実施形態において、突起は、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの両面に形成されていてもよい。
[0049]
 本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、複数の突起のうち、平滑面から0.10μmを超える突起の数が、フッ化ビニリデン系樹脂フィルム0.10mm あたり、40個以上、400個以下であり、好ましくは40個以上、200個以下であり、より好ましくは50個以上、100個以下である。突起の数がこの範囲であれば、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの巻き取り時において、空気抜け不良が生じる虞がない。また、この範囲であれば、フッ化ビニリデン系樹脂フィルム表面のシワおよびスジ等の発生を効果的に抑制することができる。
[0050]
 なお、本明細において、平滑面とは、具体的には突起が形成されていない面を意味する。
[0051]
 また、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの平均突起高さは0.18μm以上、1.0μm以下であることが好ましい。より好ましくは0.18μm以上、0.50μm以下であり、さらに好ましくは0.18μm以上、0.30μm以下である。平均突起高さがこの範囲であることで、フィルムの巻き取り性を向上させる観点から好ましい。
[0052]
 なお、本明細書において突起の「平均突起高さ」とは、フッ化ビニリデン系樹脂フィルム表面に存在する0.10μmを超える突起のフィルム平滑面からの高さの平均値を意味する。
[0053]
 なお、本明細書において、突起の数は、レーザ顕微鏡(株式会社キーエンス社製)から任意の範囲を特定し、その範囲内に含まれるフィルム平滑面から解析ソフトを用いて数えられた、0.10μmを超える突起の数である。突起の数を正確に数えるためには、少なくとも10倍以上、好ましくは50倍以上に視野を拡大して突起を数えることが好ましい。
[0054]
 本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムのフィルム厚は、1.0μm以上、8.0μm以下であることが好ましく、1.5μm以上、5.0μm以下であることがより好ましく、1.5μm以上、3.0μm以下であることがさらに好ましい。この範囲とすることで、本実施形態に係るフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを用いて作製したコンデンサ等の製品を小型化することができる。
[0055]
 なお、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにおいては、フィルム用組成物に含まれる有機粒子の平均粒子径をd(μm)、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムのフィルム厚をt(μm)としたときに、0.18≦d/t≦2.0の関係式を満たすことが好ましい。これにより、使用によっても破断する虞が低減し、好適に巻き取り可能なフッ化ビニリデン系樹脂フィルムとすることができる。
[0056]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、その静摩擦係数が0.20以上、0.50以下であり、より好ましくは0.30以上、0.50以下であり、さらに好ましくは0.40以上、0.50以下である。この範囲にすることで、フィルムの表面のシワおよびスジ等、フィルムのよれによる凹凸の発生を効果的の抑制することができ、巻き取り性が向上する。なお、本明細において、静摩擦係数とは、フィルムが滑り始める時の摩擦係数を意味する。
[0057]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、フッ化ビニリデン系樹脂を基材としているため、高い比誘電率を有する。
[0058]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムによれば、突起が形成されることによって、フィルムの巻取性が向上している。
[0059]
 本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、その絶縁破壊電圧が500kV/mm以上であり、絶縁破壊強度が充分に高い。そのため、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、フッ化ビニリデン系樹脂のみを用いて作製されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムと比較して、安定的にフィルムコンデンサとして使用することができる。
[0060]
 なお、「絶縁破壊強度」または「絶縁破壊の強さ」とは、JIS-C2110、JIS-C2151に定義されている通りで、絶縁破壊電圧を絶縁体(本明細書ではフィルム)の厚みで割った数値で、厚みあたりの絶縁破壊電圧をいう。
[0061]
 したがって、例えば、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム上に形成した金属蒸着膜を電極とする金属蒸着コンデンサであれば、異常放電時であっても、この金属蒸着コンデンサがショートし、絶縁破壊をする虞が小さい。また、このような金属蒸着コンデンサを繰り返し使用することによって欠損が生じても、フィルム間に隙間が存在しているため、速やかに冷却および発生ガスの放出を行うことが可能であるため、保安性(セルフヒーリング性)が向上する。
[0062]
 このようなことから、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、例えばコンデンサに用いられることが好ましい。
[0063]
 前述の説明から明らかなように、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの静摩擦係数は0.20以上、0.50以下であることが好ましい。
[0064]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにおいて、有機粒子の平均粒子径をd(μm)、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムのフィルム厚をt(μm)としたとき、0.18≦d/t≦2.0の関係式を満たすことが好ましい。
[0065]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにおいて、フィルム用組成物は、フッ化ビニリデン系樹脂100重量部に対し、有機粒子を0.050重量部以上、3.0重量部以下含有することが好ましい。
[0066]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにおいて、有機粒子は、架橋アクリル樹脂および架橋スチレン樹脂からなる群から選択される1種またはそれ以上の樹脂粒子であることが好ましい。
[0067]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにおいて、フッ化ビニリデン系樹脂は、フッ化ビニリデンの単独重合体を使用することが好ましいが、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、またはそれらの混合物を使用することができる。
[0068]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにおいて、そのフィルム厚は、1.0μm以上、10μm以下であることが好ましい。
[0069]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにおいて、有機粒子の平均粒子径が0.50μm以上、5.0μm以下であることが好ましい。
[0070]
 また、本実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにおいて、その突起の平均突起高さは0.15μm以上、1.0μm以下であることが好ましい。
[0071]
 本発明は上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
実施例
[0072]
 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
[0073]
 〔実施例1〕
 <フィルムの作製>
 (フィルム用組成物の調製)
 メルトフローレイト(MFR)が2~4g/10分である直鎖状ポリフッ化ビニリデン樹脂(クレハ社製KF#1100)100重量部に対し、有機粒子として、架橋アクリル樹脂SSX-101(テクポリマー社製)0.30重量部を添加して均一になるように混合して、フィルム用組成物を調製した。
[0074]
 (ペレットの作製)
 上記により得られたフィルム用組成物を、160℃~230℃に温調した同方向二軸混練押出機(東芝機械社製、TEM-26)に供給し、溶融混練し、ペレットを作製した。
[0075]
 (未延伸シートの作製)
 上記により得られたペレットを単軸押出機(ユニオン・プラスチックス社製)に投入し、樹脂温度270℃~280℃の樹脂混練物を200メッシュのステンレスフィルターに通してTダイから押出し、初めに表面を100℃に保った第一金属ドラム上にキャストし、次に、表面を50℃に保った第二金属ドラム上でさらに冷却し、こうしてフィルム用組成物から未延伸シートを作製した。
[0076]
 (フィルムの作製)
 延伸ロールを用いて、上記により得られた未延伸シートを縦方向に150~160℃で一軸延伸し、次いで150℃~160℃に設定したテンター延伸機に導入し、横方向に延伸して、厚み2.1μmの二軸延伸フィルムを得た。
[0077]
 〔実施例2~4〕
 表1に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0078]
 〔実施例5,6〕
 有機粒子として架橋スチレン樹脂SX-130Hを0.10重量部添加し、表1に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0079]
 〔実施例7,8〕
 有機粒子の添加量を0.30重量部とし、表1に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例5と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0080]
 〔実施例9~12〕
 有機粒子として架橋アクリル樹脂MX-150とし、表1に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0081]
 〔実施例13,14〕
 有機粒子として架橋アクリル樹脂MX-180TAを用いた以外は、実施例5,6と同様にして二軸延伸フィルムを作製した。
[0082]
 〔実施例15~18〕
 有機粒子の添加量を0.30重量部とし、表1に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例13と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0083]
 〔実施例19~22〕
 有機粒子として架橋アクリル樹脂NMB-0220Cを0.10重量部添加し、表2に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0084]
 〔実施例23~26〕
 有機粒子の添加量を0.30重量部とし、表2に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例19と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0085]
 〔実施例27~29〕
 有機粒子として架橋アクリル樹脂NMB-0520Cを0.10重量部添加し、表2に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0086]
 〔実施例30~32〕
 有機粒子の添加量を0.30重量部とし、表2に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例27と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0087]
 〔比較例1~4〕
 有機粒子を添加せず、表3に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0088]
 〔比較例5~8〕
 有機粒子として架橋アクリル樹脂MX-80H3wTを0.30重量部添加し、表3に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0089]
 〔比較例9,10〕
 有機粒子としてSX-130Hを0.10重量部添加し、表3に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0090]
 〔比較例11,12〕
 有機粒子の添加量を0.30重量部とし、表3に記載のフィルム厚みとした以外は比較例9と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0091]
 〔比較例13,14〕
 有機粒子としてMX-150を0.10重量部添加し、表3に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0092]
 〔比較例15,16〕
 表3に記載のフィルム厚みとした以外は比較例13と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0093]
 〔比較例17,18〕
 有機粒子としてMX-180TAを0.10重量部添加し、表3に記載のフィルム厚みとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0094]
 〔比較例19〕
 有機粒子としてNMB-0520Cを0.10重量部添加し、フィルム厚みを2.0μmとした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0095]
 〔比較例20〕
 有機粒子の添加量を0.30重量部とし、フィルム厚みを2.2μmとした以外は比較例19と同様にして、二軸延伸フィルムを作製した。
[0096]
 〔有機粒子径評価〕
 実施例1~32及び比較例1~20の各有機粒子に対して、以下の試験を行った。
[0097]
 ヘキサメタりん酸ナトリウム(和光純薬製)水溶液中に有機粒子を分散させ、超音波処理を行った後、粒子径分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製「MicroTracMT3300EX II」)を用いて粒子径を測定した。なお、分散溶媒の屈折率を1.33、有機粒子の屈折率を1.49とした。
[0098]
 〔フィルム評価〕
 実施例1~32および比較例1~20の各フィルムに対して、以下の試験を行った。
[0099]
 (フィルム厚測定)
 フィルムを10枚重ねに折ってから、フィルムの中心をTD方向に5.0mm間隔で40点マーキングした。それから、卓上型厚み計(株式会社山文電気製 TOF-5R)を用いて、マイクロメータ法によって40点すべてにおけるフィルム厚を測定し、各値を10で割った計40点の平均厚みを算出した。
[0100]
 (平均粒子径(d)/フィルム厚(t))
 上記により得られたフィルム厚を用いて、平均粒子径(d)/をフィルム厚(t)の値を算出した。
[0101]
 (平均突起高さおよび突起個数)
 形状解析レーザ顕微鏡(株式会社キーエンス社製「VK-X250」)を用いてフィルムの表面形状を測定し、観察画像より、突起が存在していない平滑面から0.10μmを超える平均突起高さおよび0.10mm あたりの突起個数を体積面積計測解析から算出した。なお、1サンプルあたりの測定数を10回とし、全測定値から平均値を求めた。また、形状解析レーザ顕微鏡の設定条件は以下の通りである。
[0102]
   粗さ規格     :ISO25178-2:2012
   対物レンズ    :50倍
   フィルター種別  :ガウシアン
   S-フィルター  :なし
   F-オペレーション:なし
   L-フィルター  :0.080mm
      終末効果補正:有効
   1ショット測定範囲:212.347×287.222(μm
        測定範囲:3×3マス(9ショット)
     測定パラメータ:平均突起高さ(St)、0.10mm あたりの突起個数(Pc)
        解析範囲:0.40×0.60(mm
      高さしきい値:0.10μm
   微小領域設定下限値:50Pixel
 (摩擦係数)
 ガラス盤上にフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを貼付け、金属すべり片には厚み40μmのポリプロピレンフィルム(東洋紡株式会社製パイレンフィルム-CT P1011)を貼付け、スプリングなしで行った以外はJIS-K7125:1999を準用して、静
摩擦係数を算出した。なお、1サンプルあたりの測定数を5回とし、全測定値から平均値を求めた。測定機器、および条件は以下に示す通りである。
[0103]
   測定機器     :摩擦測定機(東洋精機製作所製「TR型」)
   測定方向     :フィルム長手方向
   試験速度     :100mm/min
   すべり片質量   :200g
 (巻き取り性)
 フィルムを巻き取り、巻き取り後にフィルムに発生するシワ(縦スジ)またはズレを目視で観察した。巻き取り後のフィルムに発生したシワが5本未満であれば、フィルム巻き取り性「良好:A」、シワが5本以上であれば、フィルム巻き取り性「劣る:B」と評価した。なお、フィルム巻き取り性が「良好:A」と評価されれば、フィルムは実用可能なレベルであると考えられる。
[0104]
 (製膜性)
 フィルムを延伸して製膜する際に、フィルムが破れずに製膜可能であれば、フィルム製膜性が「良好:A」、破れが発生する等して製膜不能であれば製膜性が「悪い:B」と判断した。
[0105]
 (絶縁破壊強度(耐電圧))
 JIS-C2151を準用して絶縁破壊電圧の測定を実施した。絶縁破壊電圧の測定値をサンプルのフィルム厚(μm)で除して、kV/mmで表記した。測定機器及び条件は、以下に示す通りである。
測定機器:菊水電子工業(株)製DC耐電圧/絶縁抵抗試験器(TOS5301s)
   昇圧速度:0.250kV/sec
   上限電流:20μA
   球電極:φ6.0mm
   測定数:n=100
 上述した各測定結果を表4及び表5にまとめる。
[表1]


[表2]


[表3]


[表4]


[表5]


産業上の利用可能性

[0106]
 本発明に係るフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、通信用、電子機器用、電力用、中・低圧進相用、自動体外式除細動器用、特に自動車部品としてのインバータ用などのフィルムコンデンサ、または、圧電素子、焦電素子、転写体担持用誘電体などの膜材料として利用することができる。

請求の範囲

[請求項1]
 フッ化ビニリデン系樹脂および有機粒子を含有するフィルム用組成物を用いて作製されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムであって、
 当該フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの少なくとも一方面に複数の突起を有し、
 前記複数の突起のうち、突起が存在していない平滑面から0.10μmを超える突起の数が、前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルム0.10mm あたり40個以上、400個以下であることを特徴とするフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項2]
 静摩擦係数が0.20以上、0.50以下であることを特徴とする請求項1に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項3]
 前記有機粒子の平均粒子径をd(μm)、前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムのフィルム厚をt(μm)としたとき、0.18≦d/t≦2.0の関係式を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項4]
 前記フィルム用組成物は、前記フッ化ビニリデン系樹脂100重量部に対し、前記有機粒子を0.050重量部以上、3.0重量部以下含有することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項5]
 前記有機粒子は、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン樹脂から選択される1種またはそれ以上の有機化合物の粒子であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項6]
 前記フッ化ビニリデン系樹脂は、フッ化ビニリデンの単独重合体もしくはフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項7]
 前記フィルム用組成物は、前記フッ化ビニリデン系樹脂100重量部に対し、アクリル樹脂を1.0重量部以上、10重量部以下含有することを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項8]
 フィルム厚が1.0μm以上、10μm以下であることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項9]
 前記有機粒子の平均粒子径が0.50μm以上、5.0μm以下であることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
[請求項10]
 前記突起の平均突起高さが0.15μm以上、1.0μm以下であることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。