CN111344824A - 薄膜电容器以及薄膜电容器用薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的薄膜电容器具备:电介质树脂薄膜、和设置在上述电介质树脂薄膜的一个面的金属层。在第1方式中,特征在于,上述电介质树脂薄膜在225℃下的交联密度为2700mol/m3以上。在第2方式中,特征在于,上述电介质树脂薄膜在125℃下的储能模量为1.1GPa以上。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜电容器以及薄膜电容器用薄膜。
背景技术
作为电容器的一种,有如下构造的薄膜电容器,即,将具有挠性的树脂薄膜用作电介质,并且配置了夹着树脂薄膜而相互对置的第1对置电极以及第2对置电极。薄膜电容器通常呈将作为电介质的树脂薄膜卷绕而成的大致圆柱状的形态,在该圆柱的相互对置的第1端面以及第2端面上,分别形成有第1外部端子电极以及第2外部端子电极。而且,第1对置电极与第1外部端子电极电连接,第2对置电极与第2外部端子电极电连接。
作为薄膜电容器用的电介质树脂薄膜,例如,在专利文献1中,记载了使用由热固化性树脂构成的电介质树脂薄膜。构成专利文献1所记载的电介质树脂薄膜的树脂组成物的特征在于,是包含第1有机材料以及第2有机材料的至少两种有机材料发生反应而得到的固化物,上述第1有机材料是多元醇,上述第2有机材料是在分子内具有多个官能团的异氰酸酯化合物、环氧树脂或蜜胺树脂,具备从亚甲基(CH2基)、芳香环以及醚基(-O-基)中选择的、包含摩尔极化率比较小的至少一种官能团的第1原子团、和从羟基(OH基)、氨基(NH基)以及羰基(C=O基)中选择的、包含摩尔极化率比较大的至少一种官能团的第2原子团,由(第1原子团的吸收带强度的总和)/(第2原子团的吸收带强度的总和)所表示的值为1.0以上。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5794380号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来,对薄膜电容器要求能够在125℃以上的高温环境中长期间使用的耐热性。
根据专利文献1,通过至少两种有机材料发生反应而得到固化物,从而能够使树脂组成物的玻璃化温度为130℃以上,因此电介质树脂薄膜的耐热性变高,能够将薄膜电容器的保证温度提高至例如125℃以上。
但是,在由专利文献1所记载的树脂组成物构成的电介质树脂薄膜中,通过玻璃化温度来评价耐热性,关于能够在高温环境中长期间使用的耐热性未进行研究。
本发明正是为了解决上述的问题而完成的,其目的在于,提供一种能够在高温环境中长期间使用的长寿命的薄膜电容器以及薄膜电容器用薄膜。
用于解决课题的手段
本发明的薄膜电容器具备:电介质树脂薄膜、和设置在上述电介质树脂薄膜的一个面的金属层。
在本发明的薄膜电容器的第1方式中,特征在于,上述电介质树脂薄膜通过以下的式子算出的225℃下的交联密度为2700mol/m3以上。
n=E’/3ΦRT
[式中,n表示交联密度,E’表示225℃下的储能模量(storage elastic modulus),T表示作为225℃的绝对温度的498K,Φ表示前系数(front coefficient),R表示作为气体常数的8.31J/mol·K]
在本发明的薄膜电容器的第1方式中,上述交联密度优选为5600mol/m3以下,更优选为3000mol/m3以上且5400mol/m3以下。
在本发明的薄膜电容器的第2方式中,特征在于,上述电介质树脂薄膜在125℃下的储能模量为1.1GPa以上。
在本发明的薄膜电容器的第2方式中,上述储能模量优选为1.6GPa以下。此外,上述储能模量优选为1.3GPa以上。
以下,在不特别区分本发明的薄膜电容器的第1方式以及第2方式的情况下,简称为“本发明的薄膜电容器”。
在本发明的薄膜电容器中,优选上述电介质树脂薄膜包含具有氨基甲酸酯键以及脲键的至少一方的树脂作为主要成分。
在本发明的薄膜电容器中,上述电介质树脂薄膜也可以包含固化性树脂作为主要成分。
在本发明的薄膜电容器中,上述电介质树脂薄膜也可以包含异氰酸酯基以及羟基的至少一方。
在本发明的薄膜电容器中,上述电介质树脂薄膜的厚度优选为1μm以上且10μm以下。
在本发明的薄膜电容器中,优选上述金属层具有熔断部。
本发明的薄膜电容器用薄膜在第1方式中,特征在于,通过以下的式子算出的225℃下的交联密度为2700mol/m3以上。
n=E’/3ΦRT
[式中,n表示交联密度,E’表示225℃下的储能模量,T表示作为225℃的绝对温度的498K,Φ表示前系数,R表示作为气体常数的8.31J/mol·K]
在本发明的薄膜电容器用薄膜的第1方式中,上述交联密度优选为5600mol/m3以下,更优选为3000mol/m3以上且5400mol/m3以下。
本发明的薄膜电容器用薄膜在第2方式中,特征在于,125℃下的储能模量为1.1GPa以上。
在本发明的薄膜电容器用薄膜的第2方式中,上述储能模量优选为1.6GPa以下。此外,上述储能模量优选为1.3GPa以上。
以下,在不特别区分本发明的薄膜电容器用薄膜的第1方式以及第2方式的情况下,简称为“本发明的薄膜电容器用薄膜”。
本发明的薄膜电容器用薄膜优选包含具有氨基甲酸酯键以及脲键的至少一方的树脂作为主要成分。
本发明的薄膜电容器用薄膜也可以包含固化性树脂作为主要成分。
本发明的薄膜电容器用薄膜也可以包含异氰酸酯基以及羟基的至少一方。
本发明的薄膜电容器用薄膜优选厚度为1μm以上且10μm以下。
在本发明的薄膜电容器用薄膜中,优选在一个面设置有具有熔断部的金属层。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够在高温环境中长期间使用的长寿命的薄膜电容器以及薄膜电容器用薄膜。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的薄膜电容器的一例的剖视图。
图2是示意性地示出具有熔断部的金属层的一例的俯视图。
具体实施方式
以下,对本发明的薄膜电容器以及薄膜电容器用薄膜进行说明。
但是,本发明并不限定于以下的结构,能够在不变更本发明的主旨的范围内适当变更来应用。
将在以下记载的本发明的各个优选结构组合两个以上的结构也还是本发明。
[薄膜电容器]
本发明的薄膜电容器具备:电介质树脂薄膜、和设置在上述电介质树脂薄膜的一个面的金属层。
以下,作为本发明的薄膜电容器的一个实施方式,以设置有第1金属层的第1电介质树脂薄膜和设置有第2金属层的第2电介质树脂薄膜在被层叠的状态下被卷绕而成的卷绕型的薄膜电容器为例进行说明。
另外,本发明的薄膜电容器也可以是设置有第1金属层的第1电介质树脂薄膜和设置有第2金属层的第2电介质树脂薄膜被层叠而成的层叠型的薄膜电容器。
图1是示意性地示出本发明的薄膜电容器的一例的剖视图。
图1所示的薄膜电容器1是卷绕型的薄膜电容器,具备卷绕状态的第1电介质树脂薄膜11以及第2电介质树脂薄膜12、和夹着第1电介质树脂薄膜11或第2电介质树脂薄膜12而相互对置的第1金属层(第1对置电极)21以及第2金属层(第2对置电极)22,并且具备与第1金属层21电连接的第1外部端子电极31以及与第2金属层22电连接的第2外部端子电极32。
第1金属层21形成在第1电介质树脂薄膜11上,第2金属层22形成在第2电介质树脂薄膜12上。形成有第1金属层21的第1电介质树脂薄膜11和形成有第2金属层22的第2电介质树脂薄膜12在被层叠的状态下被卷绕,由此构成了薄膜电容器1。第2电介质树脂薄膜12可以具有与第1电介质树脂薄膜11不同的结构,但优选具有与第1电介质树脂薄膜11相同的结构。
第1金属层21在第1电介质树脂薄膜11的一个面形成为到达一个侧缘但不到达另一个侧缘。另一方面,第2金属层22在第2电介质树脂薄膜12的一个面形成为不到达一个侧缘但到达另一个侧缘。第1金属层21以及第2金属层22例如由铝层等构成。
如图1所示,第1电介质树脂薄膜11和第2电介质树脂薄膜12相互在宽度方向上被错开地层叠,使得第1金属层21中的到达第1电介质树脂薄膜11的侧缘的一侧的端部、以及第2金属层22中的到达第2电介质树脂薄膜12的侧缘的一侧的端部都从被层叠的薄膜露出。第1电介质树脂薄膜11以及第2电介质树脂薄膜12在被层叠的状态下被卷绕,由此做成为保持第1金属层21以及第2金属层22在端部露出的状态而堆积的状态。
在图1所示的薄膜电容器1中,被卷绕为第2电介质树脂薄膜12成为第1电介质树脂薄膜11的外侧,并且,关于第1电介质树脂薄膜11以及第2电介质树脂薄膜12的每一个,第1金属层21以及第2金属层22各自朝向内侧。
第1外部端子电极31以及第2外部端子电极32通过在如上述那样得到的电容器主体的各端面上喷镀例如锌等而形成。第1外部端子电极31与第1金属层21的露出端部接触,由此与第1金属层21电连接。另一方面,第2外部端子电极32与第2金属层22的露出端部接触,由此与第2金属层22电连接。
在本发明的薄膜电容器中,电介质树脂薄膜的卷绕体优选被按压为剖面形状为椭圆或长圆那样的扁平形状,做成为更紧凑的形状。另外,本发明的薄膜电容器也可以具备圆柱状的卷绕轴。卷绕轴配置在卷绕状态的电介质树脂薄膜的中心轴线上,成为对电介质树脂薄膜进行卷绕时的卷轴。
在本发明的薄膜电容器中,作为金属层中包含的金属,例如,可列举铝(Al)、钛(Ti)、锌(Zn)、镁(Mg)、锡(Sn)、镍(Ni)等。
在本发明的薄膜电容器中,金属层的厚度没有特别限定,但例如为5nm以上且40nm以下。
另外,金属层的厚度能够通过利用电场发射型扫描电子显微镜(FE-SEM)等电子显微镜对将设置有金属层的电介质树脂薄膜在厚度方向上切断后的剖面进行观察来确定。
在本发明的薄膜电容器中,作为电介质树脂薄膜,使用本发明的薄膜电容器用薄膜。
[薄膜电容器用薄膜]
(第1方式)
本发明的薄膜电容器用薄膜在第1方式中,特征在于,225℃下的交联密度为2700mol/m3以上。
本发明人们发现,在具备交联密度小的薄膜的薄膜电容器中,在高温环境下长期间使用的情况下,电流会集中于交联稀疏的部分,因此该部分变成高温而劣化。在本发明的第1方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,通过增大225℃下的交联密度,从而即使在高温环境下长期间使用的情况下也能够抑制静电电容的下降。
另外,225℃下的交联密度是通过以下的式子而算出的值。
n=E’/3ΦRT
式中,n表示交联密度(mol/m3),E’表示225℃下的储能模量(Pa),T表示作为225℃的绝对温度的498K,Φ表示前系数(front coefficient)(Φ≈1),R表示作为气体常数的8.31J/mol·K。另外,225℃下的储能模量能够利用动态弹粘性测定装置(DMA)来测定。此外,在上述式子中,交联密度将前系数设为Φ=1而算出。
在本发明的第1方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,上述交联密度的上限没有特别限定,但若交联密度变得过大,则薄膜变脆,因此上述交联密度优选为5600mol/m3以下。
此外,从抑制静电电容的下降的观点出发,上述交联密度更优选为3000mol/m3以上且5400mol/m3以下。
在本发明的第1方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,从抑制静电电容的下降的观点出发,125℃下的储能模量优选为1.1GPa以上,更优选为1.3GPa以上。
另外,125℃下的储能模量是通过在第2方式中说明的方法而测定的值。
在本发明的第1方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,125℃下的储能模量的上限没有特别限定,但若储能模量变得过大,则薄膜变脆,因此上述储能模量优选为1.6GPa以下。
在本发明的第1方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,从确保耐热性的观点出发,玻璃化温度优选为130℃以上。
另外,玻璃化温度是通过动态弹粘性测定装置(DMA)测定储能模量和损耗模量,由损耗模量(loss elastic modulus)/储能模量表示的损耗角正切(tanδ)示出最大峰值的温度。
(第2方式)
本发明的薄膜电容器用薄膜在第2方式中,特征在于,125℃下的储能模量为1.1GPa以上。
在本发明的第2方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,通过增大125℃下的储能模量,从而即使在高温环境下长期间使用的情况下也能够抑制静电电容的下降。
另外,125℃下的储能模量是利用动态弹粘性测定装置(DMA)测定的值。
在本发明的第2方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,125℃下的储能模量的上限没有特别限定,但若储能模量变得过大,则薄膜变脆,因此上述储能模量优选为1.6GPa以下。
此外,从抑制静电电容的下降的观点出发,125℃下的储能模量优选为1.3GPa以上。
在本发明的第2方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,从抑制静电电容的下降的观点出发,225℃下的交联密度优选为2700mol/m3以上。
另外,225℃下的交联密度是通过在第1方式中说明的方法而算出的值。
在本发明的第2方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,上述交联密度的上限没有特别限定,但若交联密度变得过大,则薄膜变脆,因此上述交联密度优选为5600mol/m3以下。
此外,从抑制静电电容的下降的观点出发,上述交联密度更优选为3000mol/m3以上且5400mol/m3以下。
在本发明的第2方式涉及的薄膜电容器用薄膜中,从确保耐热性的观点出发,玻璃化温度优选为130℃以上。
如上所述,在不特别区分本发明的薄膜电容器用薄膜的第1方式以及第2方式的情况下,简称为“本发明的薄膜电容器用薄膜”。
本发明的薄膜电容器用薄膜优选包含具有氨基甲酸酯键以及脲键的至少一方的树脂作为主要成分。作为这样的树脂,例如,可列举具有氨基甲酸酯键的氨基甲酸酯树脂、具有脲键(urea bond)的脲树脂(urea resin)等。此外,也可以是具有氨基甲酸酯键以及脲键双方的树脂。具体地,可列举后述的固化性树脂、蒸镀聚合膜等。
另外,氨基甲酸酯键以及/或者脲键的存在能够利用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)来进行确认。
在本说明书中,所谓“主要成分”,意味着存在比例(重量%)最大的成分,优选的是,意味着存在比例超过50重量%的成分。因此,本发明的薄膜电容器用薄膜作为主要成分以外的成分,例如,可以包含硅酮树脂等添加剂、后述的第1有机材料以及第2有机材料等的起始材料的未固化部分。
本发明的薄膜电容器用薄膜也可以包含固化性树脂作为主要成分。固化性树脂可以是热固化性树脂,也可以是光固化性树脂。固化性树脂可以具有氨基甲酸酯键以及脲键的至少一方,也可以不具有。
在本说明书中,所谓热固化性树脂,意味着能够通过热而固化的树脂,并不限定固化方法。因此,只要是能够通过热而固化的树脂,通过热以外的方法(例如,光、电子束等)而固化的树脂也包含于热固化性树脂。此外,根据材料而存在由于材料自身具有的反应性开始反应的情况,对于不一定从外部给予热或光等就促进固化的材料也作为热固化性树脂。关于光固化性树脂也是同样的,并不限定固化方法。
本发明的薄膜电容器用薄膜也可以包含蒸镀聚合膜作为主要成分。蒸镀聚合膜可以具有氨基甲酸酯键以及脲键的至少一方,也可以不具有。另外,蒸镀聚合膜基本上包含于固化性树脂。
本发明的薄膜电容器用薄膜优选由第1有机材料和第2有机材料的固化物构成。例如,可列举第1有机材料所具有的羟基(OH基)和第2有机材料所具有的异氰酸酯基(NCO基)发生反应而得到的固化物等。
在通过上述的反应而得到固化物的情况下,起始材料的未固化部分也可以残留在薄膜中。例如,本发明的薄膜电容器用薄膜也可以包含异氰酸酯基(NCO基)以及羟基(OH基)的至少一方。在此情况下,本发明的薄膜电容器用薄膜可以包含异氰酸酯基以及羟基的任意一方,也可以包含异氰酸酯基以及羟基双方。
另外,异氰酸酯基以及/或者羟基的存在能够利用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)来进行确认。
第1有机材料优选是在分子内具有多个羟基(OH基)的多元醇。作为多元醇,例如,可列举聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚乙烯基缩乙醛等。作为第1有机材料,也可以并用两种以上的有机材料。在第1有机材料中,优选属于聚醚多元醇的苯氧基树脂。
第2有机材料优选是在分子内具有多个官能团的、异氰酸酯化合物、环氧树脂或蜜胺树脂。作为第2有机材料,也可以并用两种以上的有机材料。
作为异氰酸酯化合物,例如,可列举二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以及甲苯二异氰酸酯(TDI)等的芳香族聚异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等的脂肪族聚异氰酸酯等。也可以是这些聚异氰酸酯的改性体,例如,具有碳二亚胺或氨基甲酸酯等的改性体。其中,优选芳香族聚异氰酸酯,更优选MDI。
作为环氧树脂,只要是具有环氧环的树脂就没有特别限定,例如,可列举双酚A型环氧树脂、联苯骨架环氧树脂、环戊二烯骨架环氧树脂、萘骨架环氧树脂等。
作为蜜胺树脂,只要是在构造的中心具有三嗪环、在其周边具有三个氨基的有机氮化合物就没有特别限定,例如,可列举烷基化蜜胺树脂等。另外,也可以是蜜胺的改性体。
本发明的薄膜电容器用薄膜优选通过将包含第1有机材料以及第2有机材料的树脂溶液成型为薄膜状,接着,进行热处理使其固化而得到。
本发明的薄膜电容器用薄膜也能够包含用于附加其他功能的添加剂。例如,能够通过添加整平剂来赋予平滑性。添加剂更优选是具有与羟基以及/或者异氰酸酯基发生反应的官能团,形成固化物的交联构造的一部分的材料。作为这样的材料,例如,可列举具有从由环氧基、硅烷醇基以及羧基构成的组中选择的至少一种官能团的树脂等。
本发明的薄膜电容器用薄膜的厚度没有特别限定,但若薄膜过薄,则容易变脆,另一方面,若薄膜过厚,则在成膜时容易产生裂纹等缺陷。因此,本发明的薄膜电容器用薄膜的厚度优选为1μm以上且10μm以下。
另外,薄膜的厚度意味着不包含金属层的厚度的薄膜单独的厚度。此外,薄膜的厚度能够利用光学式膜厚计来测定。
在本发明的薄膜电容器用薄膜中,也可以在一个面设置有金属层。在此情况下,优选在一个面设置有具有熔断部的金属层。
所谓熔断部(fuse portion),意味着将成为对置电极的金属层被分割为多个而成的电极部和电极部连接的部分。具有熔断部的金属层的图案没有特别限定,例如,能够使用日本特开2004-363431号公报、日本特开平5-251266号公报等公开的电极图案。
图2是示意性地示出具有熔断部的金属层的一例的俯视图。
在图2中,在金属层41内没有金属部分的分割狭缝42设置为格子状,由此划分出微细的电极部43。而且,通过在分割狭缝42局部地形成的熔断部44,将电极部43并联连接。
本发明的薄膜电容器能够应用于公知的用途,但由于能够在高温环境中长时间使用,可谋求设备的长寿命化,因此被适宜地用于搭载于汽车、工业设备的、电动压缩机/泵、充电器、DC-DC转换器、驱动用逆变器等的功率电子设备。
实施例
以下,示出更具体地公开了本发明的薄膜电容器的实施例。另外,本发明并非仅限定于这些实施例。
由于通过长时间的试验来证实薄膜的劣化很费时间,因此在以下的实施例中,方便起见,制作设置有具有熔断部的金属层的图案的薄膜电容器,根据熔断部是否断开来确认了本发明效果。
(实施例1)
[薄膜电容器的制作]
在表1所示的条件下制作了试样1~11。
作为第1有机材料(表1中示为有机材料1),准备了苯氧基树脂,作为第2有机材料(表1中示为有机材料2),准备了二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。作为苯氧基树脂,使用了如下的苯氧基树脂,即,在末端具有环氧基的高分子量的双酚A型环氧树脂。作为MDI,使用了二苯基甲烷二异氰酸酯。
接着,通过刮刀涂布机,将混合上述第1有机材料和上述第2有机材料而得到的树脂溶液在PET薄膜上进行成型,得到未固化薄膜。通过在表1所示的条件下进行热处理并固化,从而得到电介质树脂薄膜(以下,也简称为薄膜)。固化后的薄膜厚度为3μm。此外,固化后的薄膜是具有氨基甲酸酯键的氨基甲酸酯树脂,此外,也是具有脲键的脲树脂。
通过在薄膜表面将应成为对置电极(金属层)的铝蒸镀为厚度20nm,并从PET基材剥离,由此得到金属化薄膜。在卷绕了金属化薄膜之后,通过喷镀金属形成外部电极,制作了20μF的薄膜电容器。
针对构成试样1~11的薄膜电容器的电介质树脂薄膜,测定了各自的储能模量以及玻璃化温度。
储能模量针对热固化后的薄膜,通过DMA(动态弹粘性测定装置,TA INSTRUMENTS公司制“RSA-III”)进行了测定。关于测定条件,以升温速度10℃/分从室温升温至250℃,将波数设为10rad/秒,将应变(Strain)设为0.1%。
此外,将损耗角正切tanδ=损耗模量/储能模量示出最大峰值的温度设为玻璃化温度(Tg)。
此外,利用以下的式子,算出了225℃下的交联密度n(mol/m3)。
n=E’/3ΦRT
E’:225℃下的储能模量的测定值(Pa)
T:225℃的绝对温度498(K)
Φ:前系数
R:气体常数8.31(J/mol·K)
[判定方法]
针对试样1~11的薄膜电容器,实施了以下的试验。
在判定1中,实施了在125℃下放置10小时的试验。将试验前后的静电电容的变化率为5%以上的情况作为×(不良),将不足5%的情况作为○(良)。
在判定2中,在125℃、450V下实施了高温负载试验。测定100小时后的静电电容,将负载前后的静电电容的变化率为5%以上的情况作为×(不良),将1%以上且不足5%的情况作为○(良),将不足1%的情况作为◎(优)。
此外,作为判定3,进行了构成各薄膜电容器的电介质树脂薄膜的折弯试验。制作10个1cm×5cm的长条状的试验片,分别实施10次的折弯试验,确认了是否破断。将破断数为0个的情况作为○(良),将1~3个的情况作为△(可),将4个以上的情况作为×(不良)。
[表1]
在表1中,对试样编号标注了*的是本发明的范围外的比较例。
在判定1的方法中,任意一个试样的结果均为○。
另一方面,在判定2的方法中,交联密度不足2700mol/m3的试样1~3以及5的结果成为×,相对于此,交联密度为2700mol/m3以上的试样4以及6~11的结果成为○或◎。特别是,交联密度为3000mol/m3以上且5400mol/m3以下的试样6~10的结果成为◎。
根据这些结果,可认为,在使用了交联密度小的薄膜的薄膜电容器中,若在高温下持续施加电压,则电流集中于交联稀疏的部分,因此劣化随时间加剧,最终交联稀疏的部分发生绝缘破坏,由此熔断部断开。若交联密度成为3000mol/m3以上,则可看到特别显著的效果,可认为,这是由于,交联密度变得越大则容易绝缘破坏的部位变得越少,能够抑制静电电容的下降。
在判定3的方法中,交联密度超过5600mol/m3的试样11的结果成为△。可认为,这是由于,若交联密度变得过大,则薄膜变脆。
(实施例2)
[薄膜电容器的制作]
在表2所示的条件下制作了试样21~24。
在实施例2中,除了将电介质树脂薄膜的厚度(固化后的薄膜厚度)变更为0.5μm、1μm、10μm、11μm之外,与实施例1同样地制作了薄膜电容器。
[判定方法]
针对试样21~24的薄膜电容器,实施了以下的试验。
在判定1、判定2以及判定3中,实施了与实施例1同样的试验。
在判定4中,针对薄膜成膜时的涂布膜,制作10cm×10cm的薄膜,通过光学显微镜观察对涂膜缺陷(裂纹)的个数进行了测量。将缺陷的个数为0个的情况作为○(良),将1~2个的情况作为△(可),将3个以上的情况作为×(不良)。
[表2]
在薄膜的厚度不足1μm的试样23中,判定3的结果成为△。可认为,这是由于,若薄膜过薄,则薄膜变脆。
另一方面,在薄膜的厚度超过10μm的试样24中,判定4的结果成为△。可认为,这是由于,若薄膜过厚,则未固化薄膜中包含的溶剂的量变多,在固化时容易产生裂纹。
(实施例3)
[薄膜电容器的制作]
在表3所示的条件下制作了试样31~33。
在试样31中,作为第1有机材料(表3中示为有机材料1),使用了聚乙烯基缩乙醛(PVAA),作为第2有机材料(表3中示为有机材料2),使用了甲苯二异氰酸酯(TDI)。作为TDI,使用了三甲基丙醇改性甲苯二异氰酸酯。
在试样32中,作为第1有机材料,使用了苯氧基树脂,作为第2有机材料,使用了蜜胺树脂。作为苯氧基树脂,使用了如下的苯氧基树脂,即,在末端具有环氧基的高分子量的双酚A型环氧树脂。作为蜜胺树脂,使用了烷基化蜜胺树脂。
在试样33中,作为第1有机材料,使用了苯氧基树脂,作为第2有机材料,使用了环氧树脂。作为苯氧基树脂,使用了如下的苯氧基树脂,即,在末端具有环氧基的高分子量的双酚A型环氧树脂。作为环氧树脂,使用了酚醛清漆型环氧树脂。为了促进固化反应,作为催化剂而添加了0.1%的咪唑催化剂。
[判定方法]
针对试样31~33的薄膜电容器,实施了以下的试验。
在判定1以及判定2中,实施了与实施例1同样的试验。
[表3]
根据表3,确认了可得到与实施例1同样的结果。
附图标记说明
1 薄膜电容器;
11 第1电介质树脂薄膜;
12 第2电介质树脂薄膜;
21 第1对置电极(第1金属层);
22 第2对置电极(第2金属层);
31 第1外部端子电极;
32 第2外部端子电极;
41 金属层;
42 分割狭缝;
43 电极部;
44 熔断部。
Claims (22)
1.一种薄膜电容器,具备:
电介质树脂薄膜;和
金属层,设置在所述电介质树脂薄膜的一个面,
所述薄膜电容器的特征在于,
所述电介质树脂薄膜通过以下的式子算出的225℃下的交联密度为2700mol/m3以上,
n=E’/3ΦRT
式中,n表示交联密度,E’表示225℃下的储能模量,T表示作为225℃的绝对温度的498K,Φ表示前系数,R表示作为气体常数的8.31J/mol·K。
2.根据权利要求1所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述交联密度为5600mol/m3以下。
3.根据权利要求1所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述交联密度为3000mol/m3以上且5400mol/m3以下。
4.一种薄膜电容器,具备:
电介质树脂薄膜;和
金属层,设置在所述电介质树脂薄膜的一个面,
所述薄膜电容器的特征在于,
所述电介质树脂薄膜在125℃下的储能模量为1.1GPa以上。
5.根据权利要求4所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述储能模量为1.6GPa以下。
6.根据权利要求4或5所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述储能模量为1.3GPa以上。
7.根据权利要求1、2、4或5中任一项所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述电介质树脂薄膜包含具有氨基甲酸酯键以及脲键的至少一方的树脂作为主要成分。
8.根据权利要求1、2、4、5或7中任一项所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述电介质树脂薄膜包含固化性树脂作为主要成分。
9.根据权利要求7或8所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述电介质树脂薄膜包含异氰酸酯基以及羟基的至少一方。
10.根据权利要求1、2、4或5中任一项所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述电介质树脂薄膜的厚度为1μm以上且10μm以下。
11.根据权利要求1、2、4或5中任一项所述的薄膜电容器,其特征在于,
所述金属层具有熔断部。
12.一种薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
通过以下的式子算出的225℃下的交联密度为2700mol/m3以上,
n=E’/3ΦRT
式中,n表示交联密度,E’表示225℃下的储能模量,T表示作为225℃的绝对温度的498K,Φ表示前系数,R表示作为气体常数的8.31J/mol·K。
13.根据权利要求12所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
所述交联密度为5600mol/m3以下。
14.根据权利要求12所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
所述交联密度为3000mol/m3以上且5400mol/m3以下。
15.一种薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
125℃下的储能模量为1.1GPa以上。
16.根据权利要求15所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
所述储能模量为1.6GPa以下。
17.根据权利要求15或16所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
所述储能模量为1.3GPa以上。
18.根据权利要求12、13、15或16中任一项所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
包含具有氨基甲酸酯键以及脲键的至少一方的树脂作为主要成分。
19.根据权利要求12、13、15、16或18中任一项所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
包含固化性树脂作为主要成分。
20.根据权利要求18或19所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
包含异氰酸酯基以及羟基的至少一方。
21.根据权利要求12、13、15或16中任一项所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
厚度为1μm以上且10μm以下。
22.根据权利要求12、13、15或16中任一项所述的薄膜电容器用薄膜,其特征在于,
在一个面设置有具有熔断部的金属层。
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