CN112534527A - 薄膜电容器、薄膜电容器用薄膜及薄膜电容器用薄膜的制造方法 - Google Patents

薄膜电容器、薄膜电容器用薄膜及薄膜电容器用薄膜的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的薄膜电容器包括：树脂层，其具有第一面和第二面，在其至少一个表面存在颗粒；以及金属层，其设置在上述树脂层的上述第一面上，该薄膜电容器的特征在于，在上述树脂层的表面存在比上述树脂层的内部多的颗粒。

Description

薄膜电容器、薄膜电容器用薄膜及薄膜电容器用薄膜的制造 方法
技术领域
本发明涉及薄膜电容器、薄膜电容器用薄膜及薄膜电容器用薄膜的制造方法。
背景技术
作为电容器的一种，具有如下构造的薄膜电容器：将具有可挠性的树脂薄膜用作电介质，并且配置有隔着树脂薄膜相互对置的第一对置电极及第二对置电极。这样的薄膜电容器例如通过卷绕形成有第一对置电极的树脂薄膜和形成有第二对置电极的树脂薄膜而制作(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2013/069485号
发明内容
发明要解决的课题
薄膜电容器的自恢复功能通过设置于薄膜电容器的熔丝部分在短路时被切断而发挥。当该熔丝部分处的薄膜彼此的紧贴性过高时，蒸镀电极不易飞散，因此，有时基于绝缘击穿时的短路电流的熔丝部分不工作，自恢复功能不充分发挥功能。
对此，通过大幅使薄膜的表面粗糙而降低薄膜彼此的紧贴性，从而能够提供安全性良好的电容器。
另外，当薄膜的表面平滑时，薄膜的摩擦系数上升(薄膜没有滑动性)，因此，其处理较难，成为在薄膜的输送、卷绕等工序中作业性下降的主要原因。
为了使薄膜具有滑动性，进行向薄膜添加颗粒而在薄膜表面设置凹凸的方法。
当采用该方法时，在薄膜的内部包含成为杂质的颗粒，因此，即便薄膜的滑动性提高，也存在绝缘击穿电压下降这样的问题。
根据这样的情况，期望兼顾薄膜电容器用薄膜的滑动性的提高和高的绝缘击穿电压。
本发明是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供一种使用了滑动性高且具有高的绝缘击穿电压的薄膜电容器用薄膜的薄膜电容器。另外，目的在于提供一种用于制造该薄膜电容器的薄膜电容器用薄膜、该薄膜电容器用薄膜的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的薄膜电容器包括：树脂层，其具有第一面和第二面，在其至少一个表面存在颗粒；以及金属层，其设置在上述树脂层的上述第一面上，该薄膜电容器的特征在于，在上述树脂层的表面存在比上述树脂层的内部多的颗粒。
本发明的薄膜电容器用薄膜包括树脂层，该树脂层具有第一面和第二面，在其至少一个表面存在颗粒，该薄膜电容器用薄膜的特征在于，在上述树脂层的表面存在比上述树脂层的内部多的颗粒。
本发明的薄膜电容器用薄膜的制造方法包括在基材薄膜上涂布树脂溶液而形成树脂层的工序，该薄膜电容器用薄膜的制造方法的特征在于，在上述基材薄膜的树脂溶液涂布面附着有颗粒，通过将树脂层从上述基材薄膜剥离而使颗粒从上述基材薄膜移动到上述树脂层的表面。
发明效果
根据本发明，能够提供使用了滑动性高且具有高的绝缘击穿电压的薄膜电容器用薄膜的薄膜电容器。
附图说明
图1是示意性示出本发明的薄膜电容器的一例的剖视图。
图2是示意性示出本发明的薄膜电容器用薄膜的一例的剖视图。
图3是示意性示出本发明的薄膜电容器用薄膜的另一例的剖视图。
图4的(a)及图4的(b)是示意性示出在本发明的薄膜电容器用薄膜设置金属层而得到的金属化薄膜的例子的剖视图。
图5的(a)、图5的(b)及图5的(c)是示意性示出本发明的薄膜电容器用薄膜的制造方法的一例的工序图。
图6是示意性示出卷绕涂布后薄膜的情形的一例的工序图。
图7是通过实施例1制作出的薄膜电容器用薄膜的表面的SEM照片。
图8是示出针对通过实施例1制作出的薄膜电容器用薄膜，利用扫描型探针显微镜(SPM)观察树脂层的表面而得到的结果的图表。
具体实施方式
以下，针对本发明的薄膜电容器、用于制造该薄膜电容器的薄膜电容器用薄膜、该薄膜电容器用薄膜的制造方法进行说明。
但是，本发明不限于以下的结构，在不变更本发明的主旨的范围内能够适当变更来应用。
将以下记载的本发明的各个优选结构组合两个以上而得到的结构也属于本发明。
[薄膜电容器]
以下，作为本发明的薄膜电容器的一实施方式，以卷绕型薄膜电容器为例进行说明。
图1是示意性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100是卷绕型的薄膜电容器，通过卷绕金属化薄膜110和金属化薄膜120而构成，该金属化薄膜110具备设置在树脂层10的第一面11上的金属层20，该金属化薄膜120具备设置在树脂层30的第一面31上的金属层40。
另外，具备与金属层20电连接的外部端子电极51以及与金属层40电连接的外部端子电极52。
需要说明的是，在图1中省略了存在于树脂层的表面的颗粒。
金属层20形成为，到达金属化薄膜110的一个侧缘，但不到达金属化薄膜110的另一个侧缘。另一方面，金属层40形成为，不到达金属化薄膜120的一个侧缘，但到达金属化薄膜120的另一个侧缘。金属层20及金属层40例如包括铝、锌等。
金属化薄膜110及金属化薄膜120通过卷绕而成为堆叠的状态。如图1所示，金属化薄膜110与金属化薄膜120彼此在宽度方向上错开，使得金属层20中的到达金属化薄膜110的侧缘这一侧的端部和金属层40中的到达金属化薄膜120的侧缘这一侧的端部均露出。
在图1所示的薄膜电容器100中，卷绕为，金属化薄膜110成为金属化薄膜120的外侧，并且，针对金属化薄膜110及金属化薄膜120的每一个，金属层20及金属层40分别朝向内侧。
外部端子电极51及外部端子电极52通过在如上述那样得到的电容器主体的各端面上例如喷镀锌等而形成。外部端子电极51与金属层20的露出端部接触，由此与金属层20电连接。另一方面，外部端子电极52与金属层40的露出端部接触，由此与金属层40电连接。
本发明的薄膜电容器优选被冲压成剖面形状为椭圆或长圆这样的扁平形状，形成更紧凑的形状。需要说明的是，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金属化薄膜的中心轴线上，成为卷绕金属化薄膜时的卷轴。
在上述薄膜电容器的制造中，作为包含树脂层的薄膜电容器用薄膜，能够使用本发明的薄膜电容器用薄膜。
需要说明的是，作为构成金属化薄膜110和金属化薄膜120的薄膜电容器用薄膜，可以都使用本发明的薄膜电容器用薄膜，也可以仅在一方使用本发明的薄膜电容器用薄膜。
[薄膜电容器用薄膜]
本发明的薄膜电容器用薄膜的特征在于，包括树脂层，该树脂层具有第一面和第二面，在其至少一个表面存在颗粒，在上述树脂层的表面存在比上述树脂层的内部多的颗粒。
图2是示意性示出本发明的薄膜电容器用薄膜的一例的剖视图。
薄膜电容器用薄膜1是在树脂层10的第二面12存在颗粒13的电介质树脂薄膜。在薄膜电容器用薄膜1中，在树脂层10的第一面11不存在颗粒。
另外，在树脂层10的内部不存在颗粒13。
本发明的薄膜电容器用薄膜在树脂层的表面存在颗粒。
通过在树脂层的表面存在颗粒，从而在薄膜表面设置凹凸，薄膜的摩擦系数下降，薄膜的滑动性提高。
另外，用于提高滑动性的颗粒存在于树脂层的表面即可，存在于树脂层的内部的颗粒对滑动性的提高没有帮助。
当在树脂层的内部存在颗粒时，绝缘击穿电压下降，因此，减少存在于树脂层的内部的颗粒的量。
即，在树脂层的表面存在比树脂层的内部多的颗粒。
能够利用扫描型电子显微镜(SEM)观察薄膜电容器用薄膜的树脂层的表面，来确认存在于树脂层的表面的颗粒。
另一方面，通过在利用扫描型电子显微镜(SEM)观察薄膜电容器用薄膜的树脂层的表面时提高加速电压，能够确认存在于树脂层的内部的颗粒。
即，在加速电压低的情况下看不到但在提高了加速电压的情况下看到的颗粒判断为是存在于树脂层的内部的颗粒。
一边使加速电压从低电压变化到高电压，一边利用扫描型电子显微镜(SEM)对树脂层的表面进行观察，测量存在于树脂层的表面的颗粒的数量与存在于树脂层的内部的颗粒的数量，判断存在于树脂层的表面的颗粒和存在于树脂层的内部的颗粒中的哪一方多。
需要说明的是，通过使加速电压在1kV以上且10kV以下的范围内变化，能够测量存在于树脂层的表面的颗粒和存在于树脂层的内部的颗粒的数量。
另外，优选在树脂层的内部不存在颗粒。存在于树脂层的内部的颗粒对滑动性的提高没有帮助，另一方面成为绝缘击穿电压下降的原因，因此，优选在树脂层的内部不存在颗粒。
作为颗粒，优选为无机颗粒，更优选为二氧化硅颗粒。
颗粒的平均粒径优选为0.1μm以上且0.4μm以下。
当利用SEM对上述的树脂层的表面进行观察之际提高加速电压时，存在于树脂层的表面的颗粒直径变大(能够看到被填埋的部分的最大直径)。将颗粒的大小成为最大时的颗粒的面积换算为等效圆直径，求出每一个颗粒的直径。作为视野中的颗粒的直径的平均值，而得到颗粒的平均粒径。
需要说明的是，这里所说的颗粒的平均粒径是存在于树脂层的表面的颗粒的平均粒径。
另外，优选颗粒在树脂层的表面每0.001188mm2存在5个以上且16个以下。
当存在于树脂层的表面的颗粒的数量在上述范围内时，充分地发挥了使颗粒存在于树脂层的表面的效果。另外，即便增加存在于树脂层的表面的颗粒而超过上述范围，提高滑动性的效果也不会进一步提高。
针对树脂层的表面，能够利用SEM以1万倍的倍率对随机的地方测定10个视野(每一个视野为12.5μm×9.5μm，10个视野为0.001188mm2)，数出此时观察到的10个视野量的颗粒的数量，由此求出存在于树脂层的表面的颗粒的数量。
另外，从树脂层突出的颗粒的高度优选为0.005μm以上且0.1μm以下。
当从树脂层突出的颗粒的高度为上述范围内时，充分地发挥了使颗粒存在于树脂层的表面的效果。
能够利用扫描型探针显微镜(SPM)在2μm×2μm的视野内观察树脂层的表面，由此求出从树脂层突出的颗粒的高度。
树脂层优选包含具有氨基甲酸酯键及脲键中的至少一方的树脂作为主成分。作为这样的树脂，例如，举出具有氨基甲酸酯键的聚氨酯树脂、具有脲键(也称为尿素键)的脲树脂(也称为尿素树脂)等。另外，也可以为具有氨基甲酸酯键及脲键这两方的树脂。
需要说明的是，能够使用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)来确认氨基甲酸酯键及/或脲键的存在。
在本说明书中，“主成分”是指存在比例(重量％)最大的成分，优选是存在比例超过50重量％的成分。因此，作为主成分以外的成分，树脂层例如也可以包含硅酮树脂等添加剂、后述的第一有机材料及第二有机材料等起始材料的未固化部分。
树脂层优选包含固化性树脂作为主成分。固化性树脂可以是热固化性树脂，也可以是光固化性树脂。另外，树脂层也可以包含热塑性树脂。
在树脂层为热塑性树脂的情况下，能够使用聚芳酯树脂等。
在本说明书中，热固化性树脂是指能够通过热而固化的树脂，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在热固化性树脂中。另外，根据材料的不同，有时通过材料自身具有的反应性而开始反应，针对不必从外部赋予热或光等而进行固化的树脂，也作为热固化性树脂。光固化性树脂也是同样的，不限定固化方法。
固化性树脂优选包括第一有机材料和第二有机材料的固化物。例如，举出第一有机材料具有的羟基(OH基)和第二有机材料具有的异氰酸酯基(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有时残留在树脂层中。例如，树脂层也可以包含异氰酸酯基(NCO基)。
需要说明的是，能够使用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)来确认异氰酸酯基的存在。
第一有机材料优选为在分子内具有多个羟基(OH基)的多元醇。作为多元醇，例如举出聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚乙烯醇缩醛等。作为第一有机材料，也可以并用两种以上的有机材料。在第一有机材料中，优选属于聚醚多元醇的苯氧基树脂。
第二有机材料优选为在分子内具有多个官能团的异氰酸酯化合物、含有环氧基的环氧树脂或三聚氰胺树脂。作为第二有机材料，也可以并用两种以上的有机材料。
作为异氰酸酯化合物，例如举出二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)及甲苯二异氰酸酯(TDI)等芳族多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等脂肪族多异氰酸酯等。这些多异氰酸酯的改性物，例如也可以是具有碳二亚胺或氨基甲酸酯等改性物。其中，优选为芳族多异氰酸酯，更优选为MDI。
作为环氧树脂，只要是具有环氧环的树脂即可，没有特别限定，例如举出双酚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。
作为三聚氰胺树脂，只要是在构造的中心具有三嗪环且在其周边具有三个氨基的有机氮化合物即可，没有特别限定，例如举出烷基化三聚氰胺树脂等。此外，也可以是三聚氰胺的改性物。
在树脂层也能够包含用于附加其他功能的添加剂。例如能够通过添加流平剂而赋予平滑性。添加剂更优选为具有与羟基及/或异氰酸酯基反应的官能团且形成固化物的交联构造的一部分的材料。作为这样的材料，例如举出具有从包括环氧基、硅烷醇基及羧基的组中选择的至少一种官能团的树脂等。
树脂层的厚度没有特别限定，但优选为1μm以上且5μm以下。
这里所说的树脂层的厚度是指在表面不存在颗粒的位置处测定出的厚度。
当树脂层的厚度为1μm以上且5μm以下时，能够减小在成膜时产生的裂纹等缺陷的数量。
另外，在树脂层的内部不存在颗粒的情况下，关于树脂层的厚度与颗粒的粒径的关系，当粒径相对于膜厚的比例(粒径/膜厚)较小时，绝缘击穿电压变大，因此是优选的。
在树脂层的内部不存在颗粒的情况下，粒径相对于膜厚的比例(粒径[μm]/膜厚[μm])优选为0，13以下。
另外，在树脂层的内部不存在颗粒的情况下，粒径相对于膜厚的比例(粒径[μm]/膜厚[μm])优选为0.04以上。
这里所说的粒径是颗粒的平均粒径。在使用了两种以上的颗粒的情况下，使用较大的颗粒的粒径来计算粒径相对于膜厚的比例。
图3是示意性示出本发明的薄膜电容器用薄膜的另一例的剖视图。
薄膜电容器用薄膜2是在树脂层10的第二面12存在颗粒13并且在树脂层10的第一面11也存在颗粒13的电介质树脂薄膜。
另外，在树脂层10的内部不存在颗粒13。
当颗粒存在于树脂层的第一面和第二面时，能够进一步提高薄膜的滑动性。
另外，该方式的薄膜电容器用薄膜在树脂层的第一面及第二面这两方存在比树脂层的内部多的颗粒。这样的薄膜电容器用薄膜也能够发挥作为本发明的薄膜电容器用薄膜的效果。
本发明的薄膜电容器用薄膜的绝缘击穿电压优选为300V/μm以上。
在测定薄膜的绝缘击穿电压的情况下，使用真空蒸镀机，在薄膜的第一面及第二面设置铝薄膜作为电极，之后，在125℃的气氛下，对薄膜施加电压。
增加电压直至在薄膜开孔，将在薄膜开孔的电压设为绝缘击穿电压。将薄膜的绝缘击穿电压测定16次，求出其平均值。
本发明的薄膜电容器用薄膜优选具有在重叠了薄膜彼此时顺畅滑动的摩擦系数。
在重叠两片薄膜时，将一个薄膜的第一面与另一个薄膜的第二面重叠来测定摩擦系数。在颗粒存在于树脂层的第二面而不存在于第一面的情况下，将一个薄膜的第二面(存在颗粒的面)与另一个薄膜的第一面(不存在颗粒的面)重叠。即便在颗粒存在于树脂层的第一面及第二面这两方的情况下，也将一个薄膜的第二面(存在颗粒的面)与另一个薄膜的第一面(存在颗粒的面)重叠。
摩擦系数的测定是依据JIS K 7125而进行的，作为在重叠了薄膜彼此时顺畅滑动的摩擦系数，优选为1.0以下。
作为摩擦系数，也可以使用静摩擦系数及动摩擦系数中的任意一方。
图2及图3所示的薄膜电容器用薄膜优选如后述那样在树脂层的第一面设置金属层而成为金属化薄膜，用于薄膜电容器的制造。
金属层可以设置于存在颗粒的面，也可以设置于不存在颗粒的面。
本发明的薄膜电容器用薄膜能够通过在树脂层的第一面设置金属层而成为金属化薄膜。
图4的(a)及图4的(b)是示意性示出在本发明的薄膜电容器用薄膜设置金属层而得到的金属化薄膜的例子的剖视图。
在图4的(a)所示的金属化薄膜111中，在树脂层10的第一面11上设置金属层20，并且在树脂层10的第二面12存在颗粒13。
即，金属层设置于树脂层中不存在颗粒的面。
在图4的(b)所示的金属化薄膜112中，在树脂层10的第一面11上设置有金属层20，在树脂层10的第二面12存在颗粒13，此外，在树脂层10的第一面11也存在颗粒13。
即，金属层设置于树脂层中存在颗粒的面。
在该情况下，存在于树脂层10的第一面11的颗粒13的表面的至少一部分也可以从金属层20露出。
在金属化薄膜中，在金属层设置于树脂层中存在颗粒的面的情况下，当颗粒的表面的至少一部分从金属层露出时，薄膜表面的凹凸的程度变大，因此，更加适当地发挥提高滑动性的效果。
另外，颗粒的表面的整体也可以被金属层覆盖。
在颗粒的表面的整体被金属层覆盖的情况下，由颗粒形成的薄膜表面的凹凸变得平稳，因此，认为滑动性提高效果稍微下降，但即便颗粒的表面的整体被金属层覆盖，也能够发挥滑动性提高效果。
针对金属化薄膜的表面，能够利用SEM以1万倍的倍率对随机的地方测定10个视野(每一个视野为12.5μm×9.5μm，10个视野为0.001188mm2)，数出此时观察到的10个视野量的颗粒的数量，由此求出在金属化薄膜中从金属层露出的颗粒的数量。
作为金属层，举出铝或锌等。
当构成金属层的材料为铝或锌时，容易良好地保持与外部端子电极的接合性。
金属层的厚度优选为5nm以上且50nm以下。优选考虑金属层的电阻值来决定金属层的厚度，金属层的面电阻优选决定为成为20Ω/□以下。
当金属层的厚度过薄时，金属层部分的导通有时会成为开路。
在金属层优选设置熔丝部。
熔丝部是指，连接成为对置电极的金属层被分割为多个的电极部与电极部的部分。具有熔丝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。
接下来，对本发明的薄膜电容器用薄膜的制造方法进行说明。
本发明的薄膜电容器用薄膜的制造方法包括在基材薄膜上涂布树脂溶液而形成树脂层的工序。
作为基材薄膜，使用在树脂溶液涂布面附着有颗粒的薄膜。
当向基材薄膜涂布树脂溶液时，附着于基材薄膜的颗粒附着到涂布的树脂溶液中。然后，通过将树脂层从基材薄膜剥离，使颗粒从基材薄膜移动到树脂层的表面。
图5的(a)、图5的(b)及图5的(c)是示意性示出本发明的薄膜电容器用薄膜的制造方法的一例的工序图。
首先，如图5的(a)所示，准备基材薄膜70。基材薄膜70是在其内部及表面具有颗粒13的薄膜，在树脂溶液涂布面71附着有颗粒13。
如图5的(b)所示，在基材薄膜70的树脂溶液涂布面71涂布树脂溶液，当涂布了树脂溶液之后，根据需要进行树脂的固化、干燥等处理，形成树脂层10。
然后，如图5的(c)所示，将树脂层10从基材薄膜70剥离，由此，使颗粒13从基材薄膜70移动到树脂层10的第二面12。
通过这种方式，得到薄膜电容器用薄膜1。
基材薄膜优选为聚丙烯薄膜。
基材薄膜优选为在薄膜中混入颗粒并在其表面附着有颗粒的薄膜。
作为为了形成薄膜电容器用薄膜而使用的树脂溶液，能够使用使成为原料的树脂或该树脂的前驱体分散到溶剂中而得到的树脂溶液。
另外，也可以在树脂层存在树脂溶液所包含的溶剂(甲基乙基酮、四氢化呋喃、乙酸乙酯等)作为残留物。
接下来，对制造在树脂层的第一面及第二面存在颗粒的薄膜电容器用薄膜的情况进行说明。
在使颗粒存在于树脂层的第一面及第二面的情况下，对在两面附着有颗粒的基材薄膜的树脂溶液涂布面涂布树脂溶液，经过卷绕涂布后薄膜的工序而得到薄膜电容器用薄膜。
图6是示意性示出卷绕涂布后薄膜的情形的一例的工序图。
在图6中，示出在基材薄膜70涂布树脂溶液而形成树脂层10之后卷绕涂布后薄膜的情形。卷绕方向如图6的箭头所示。
如图6所示，在卷绕涂布后薄膜时，树脂层10的第一面11与相邻的基材薄膜70接触。由于在基材薄膜70的两面附着有颗粒13，因此，通过卷绕涂布后薄膜，在树脂层10的第一面11也附着颗粒13。
之后，通过使卷绕的涂布后薄膜与卷绕方向相反地旋转扩展，使颗粒13移动到树脂层10的第一面11。然后，通过将树脂层10从基材薄膜70剥离，能够使颗粒13移动到树脂层10的第二面12。
通过这种方式，得到在树脂层的第一面及第二面存在颗粒的薄膜电容器用薄膜(图3所示的薄膜电容器用薄膜2)。
[薄膜电容器的制造方法]
接下来，对制造本发明的薄膜电容器的方法进行说明。
首先，通过在本发明的薄膜电容器用薄膜的树脂层的第一面设置金属层，得到金属化薄膜。作为在薄膜电容器用薄膜的树脂层的第一面设置金属层的方法，举出蒸镀等方法。
如图5的(b)所示，在基材薄膜70形成了树脂层10的状态下，对树脂层10的与基材薄膜70相反的一侧的面进行蒸镀等，由此，能够在树脂层10设置金属层20。通过这种方式设置了金属层的面成为树脂层的第一面，在基材薄膜侧附着颗粒的面成为树脂层的第二面。
在上述工序后通过剥离基材薄膜而得到的金属化薄膜是图4的(a)所示的金属化薄膜111。
另外，如图6所示，制作卷绕的涂布后薄膜，在与卷绕方向相反地旋转扩展之后，在基材薄膜70上形成树脂层10，成为在树脂层10的与基材薄膜70相反的一侧的面附着有颗粒13的状态。
然后，通过对树脂层10的与基材薄膜70相反的一侧的面进行蒸镀等，能够在树脂层10的附着有颗粒13的面设置金属层20。通过这种方式设置了金属层的面成为树脂层的第一面，在基材薄膜侧附着颗粒的面成为树脂层的第二面。
在上述工序后通过剥离基材薄膜而得到的金属化薄膜是图4的(b)所示的金属化薄膜112。
在该工序中，优选将金属层的厚度调整为金属层的面阻力成为20Ω/□以下，此时，颗粒的表面的至少一部分也可以从金属层露出。
另外，也可以在将树脂层从基材薄膜剥离之后对树脂层形成金属层。
在将这样的两片金属化薄膜以在宽度方向上错开规定距离的状态重叠之后进行卷绕，由此，得到层叠体。
根据需要，也可以从与宽度方向垂直的方向夹着层叠体而将其冲压成椭圆圆筒形状。
接下来，通过在层叠体的端面形成外部端子电极，得到图1所示的薄膜电容器。作为在层叠体的端面形成外部端子电极的方法，举出溶射。
实施例
以下，示出更具体地公开了本发明的薄膜电容器及薄膜电容器用薄膜的实施例。需要说明的是，本发明不仅仅限定于这些实施例。
(实施例1)
[薄膜电容器用薄膜的制作]
使苯氧基树脂和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)改性物溶解于有机溶剂，进一步添加硅酮系表面调整剂BYK370(日本大化学(株式会社)制)而调配出树脂溶液。
将该树脂溶液涂布到在表面附着有平均粒径为0.1μm(粒径分布0.04μm～0.3μm)和平均粒径为0.4μm(粒径分布0.2μm～0.6μm)的二氧化硅颗粒的聚丙烯薄膜(东丽(株式会社)制：TRYFAN，12μm厚)上，在溶剂干燥后，如图6所示，卷绕涂布后薄膜。之后，将卷绕的涂布后薄膜与卷绕方向相反地旋转扩展，继续加热，使苯氧基树脂与MDI改性物发生热反应。进而，从聚丙烯薄膜剥离，制作出厚度约3.0μm的薄膜(薄膜电容器用薄膜)。
在制作出的薄膜的第二面(聚丙烯薄膜侧的表面)及第一面(与聚丙烯薄膜侧相反的一侧的面)填埋了二氧化硅颗粒。
测定出薄膜的第二面侧的薄膜表面的颗粒的个数、薄膜的绝缘击穿电压和薄膜彼此的摩擦系数。表1示出结果。
针对树脂层(薄膜电容器用薄膜)的第二面侧的表面，利用SEM以1万倍的倍率对随机的地方测定10个视野(每一个视野为12.5μm×9.5μm，10个视野为0.001188mm2)，数出此时观察到的10个视野量的颗粒的数量，由此求出薄膜表面的颗粒的个数。
使用真空蒸镀机在薄膜的第一面及第二面设置铝薄膜作为电极，之后，在125℃的气氛下对薄膜施加电压，求出薄膜的绝缘击穿电压。增加电压直至在薄膜开孔，将在薄膜开孔的电压设为绝缘击穿电压。将薄膜的绝缘击穿电压测定16次，求出其平均值。
摩擦系数的测定是依据JIS K 7125而进行的，求出静摩擦系数和动摩擦系数。将制作出的薄膜的第二面(聚丙烯薄膜侧的表面)与第一面(与第二面相反的一侧的面)重叠而测定出摩擦系数。
(实施例2)
除了变更了树脂溶液的涂布量之外，与实施例1同样地制作出厚度约2.3μm的薄膜(薄膜电容器用薄膜)。在制作出的薄膜的第二面及第一面填埋了二氧化硅颗粒。
测定出薄膜表面的颗粒的个数、薄膜的绝缘击穿电压和薄膜彼此的摩擦系数。表1示出结果。
(实施例3)
作为涂布树脂溶液的薄膜，使用了在表面附着有平均粒径为0.1μm(粒径分布0.04μm～0.3μm)的二氧化硅颗粒的聚丙烯薄膜(东丽(株式会社)制：TRYFAN，12μm厚)，除此之外与实施例1同样地制作出厚度约2.3μm的薄膜(薄膜电容器用薄膜)。在制作出的薄膜的第二面及第一面填埋了二氧化硅颗粒。
测定出薄膜表面的颗粒的个数、薄膜的绝缘击穿电压和薄膜彼此的摩擦系数。表1示出结果。
(实施例4)
除了变更了树脂溶液的涂布量之外，与实施例3同样地制作出厚度约1.0μm的薄膜(薄膜电容器用薄膜)。在制作出的薄膜的第二面及第一面填埋了二氧化硅颗粒。
测定出薄膜表面的颗粒的个数、薄膜的绝缘击穿电压和薄膜彼此的摩擦系数。表1示出结果。
(实施例5)
使热塑性的聚芳酯(尤尼吉可(株式会社)制，UNIFINER)溶解于有机溶剂，调配出树脂溶液。将该树脂溶液涂布到在表面附着有平均粒径为0.1μm(粒径分布0.04μm～0.3μm)和平均粒径0.4μm(粒径分布0.2μm～0.6μm)的二氧化硅颗粒的聚丙烯薄膜(东丽(株式会社)制：TRYFAN，12μm厚)上，在溶剂干燥后，如图6所示，卷绕涂布后薄膜。之后，将卷绕的涂布后薄膜与卷绕方向相反地旋转扩展，从聚丙烯薄膜剥离，制作出厚度约3.0μm的薄膜(薄膜电容器用薄膜)。在制作出的薄膜的第二面(聚丙烯薄膜侧的表面)及第一面(与聚丙烯薄膜侧相反的一侧的面)填埋了二氧化硅颗粒。
测定出薄膜的第二面侧的薄膜表面的颗粒的个数、薄膜的绝缘击穿电压和薄膜彼此的摩擦系数。表1示出结果。
(比较例1)
在以重量比1∶1调配了甲苯及乙醇的溶剂中，放入平均粒径0.2μm的二氧化硅颗粒和硅烷偶联剂，利用球磨机搅拌8小时，制作出使通过硅烷偶联剂进行了表面处理的二氧化硅颗粒分散的二氧化硅颗粒分散液。测定了该二氧化硅颗粒分散液中的颗粒的粒径分布，结果是，平均粒径为0.4μm。
在使苯氧基树脂和MDI改性物溶解于有机溶剂进行混合、进而添加硅酮系表面调整剂BYK370(日本大化学(株式会社)制)之后，添加通过上述制作出的二氧化硅颗粒分散液，使得相对于苯氧基树脂和MDI改性物的固体成分重量，颗粒比率成为1wt％，从而调配出树脂溶液。将该树脂溶液涂布到在表面带有脱模层的平滑的PET薄膜，在溶剂干燥后，使苯氧基树脂与MDI改性物发生热反应，之后从PET薄膜剥离，制作出厚度约3.0μm的薄膜(薄膜电容器用薄膜)。
测定出薄膜表面的颗粒的个数、薄膜的绝缘击穿电压和薄膜彼此的摩擦系数。表1示出结果。
(比较例2)
在使苯氧基树脂和MDI改性物溶解于有机溶剂进行混合、进而添加表面调整剂之后，添加粒径为0.01～0.015μm的二氧化硅分散液(日产化学(株式会社)制，有机硅胶MEK-ST)，使得相对于苯氧基树脂和MDI改性物的固体成分重量，颗粒比率成为1wt％，从而调配出树脂溶液。将该树脂溶液涂布到在表面带有脱模层的平滑的PET薄膜，在溶剂干燥后，使苯氧基树脂与MDI改性物发生热反应，之后，从PET薄膜剥离，制作出厚度约3.0μm的薄膜(薄膜电容器用薄膜)。
测定出薄膜表面的颗粒的个数、薄膜的绝缘击穿电压和薄膜彼此的摩擦系数。表1示出结果。
(比较例3)
使热塑性的聚芳酯(尤尼吉可(株式会社)制，UNIFINER)溶解于有机溶剂，添加与比较例1同样地制作出的二氧化硅颗粒分散液，使得相对于聚芳酯的固体成分重量，颗粒比率成为1wt％，从而调配出树脂溶液。将该树脂溶液涂布到在表面带有脱模层的平滑的PET薄膜，在溶剂干燥后，从PET薄膜剥离，制作出厚度约3.0μm的薄膜(薄膜电容器用薄膜)。
测定出薄膜表面的颗粒的个数、薄膜的绝缘击穿电压和薄膜彼此的摩擦系数。表1示出结果。
[表1]
Figure BDA0002933511620000171
图7是通过实施例1制作出的薄膜电容器用薄膜的表面(第二面)的SEM照片。
可知在树脂层10的表面存在颗粒13。
图8是示出针对通过实施例1制作出的薄膜电容器用薄膜，利用扫描型探针显微镜(SPM)观察树脂层的表面(第二面)而得到的结果的图表。同时示出两个部位的测定结果，可知从树脂层突出的颗粒的高度在左侧(箭头A所示)约为36nm(0.036μm)，在右侧(箭头B所示)约为22nm(0.022μm)。
在实施例1～5、比较例1、3的薄膜电容器用薄膜中，二氧化硅颗粒以20～40nm的高度在树脂层的表面突出，确认出在树脂层的表面存在二氧化硅颗粒。
另外，在实施例1～5的薄膜电容器用薄膜中，即便在树脂层的存在二氧化硅颗粒的面形成金属层之后，也观察到二氧化硅颗粒。可以认为，由于金属层的厚度较薄，因此，二氧化硅颗粒穿透电极，或者在二氧化硅颗粒的周围未附着电极。根据该结果，在测定绝缘击穿电压的时，推测为在电极上看到颗粒。
如果比较实施例1与比较例1，则在比较例1中，在树脂层的内部存在二氧化硅颗粒，因此，绝缘击穿电压变低。
在比较例2中，二氧化硅颗粒的大小过小，因此，二氧化硅颗粒全部被埋在树脂层的内部，在树脂层的表面不存在二氧化硅颗粒，无法形成凹凸。因此，在重叠薄膜电容器用薄膜彼此时滑动性变差。在该状态下，难以将薄膜电容器用薄膜加工成电容器。
如果比较实施例1、2，则确认出在粒径相对于膜厚比例较小时，绝缘击穿电压较大。对此，在实施例3、4中，减小了颗粒的粒径，降低了原料颗粒的粒径相对于膜厚的比例，结果是，绝缘击穿电压进一步变大。认为在树脂层的内部不存在颗粒的情况下，原料颗粒的粒径相对于膜厚的比例与薄膜的绝缘击穿电压存在关联。
另外，如果比较将热塑性树脂用作树脂的实施例5和比较例3，则确认出树脂层内部的颗粒的有无与绝缘击穿电压的关系也适用于树脂为热塑性树脂的情况。
附图标记说明：
1、2 薄膜电容器用薄膜；
10、30 树脂层；
11、31 第一面；
12 第二面；
13 颗粒；
20、40 金属层；
51、52 外部端子电极；
70 基材薄膜；
71 树脂溶液涂布面；
100 薄膜电容器；
110、111、112、120 金属化薄膜。

Claims (15)

1.一种薄膜电容器，包括：
树脂层，其具有第一面和第二面，在其至少一个表面存在颗粒；以及
金属层，其设置在所述树脂层的所述第一面上，
所述薄膜电容器的特征在于，
在所述树脂层的表面存在比所述树脂层的内部多的颗粒。
2.根据权利要求1所述的薄膜电容器，其中，
在所述树脂层的内部不存在颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜电容器，其中，
在所述树脂层的所述第一面存在颗粒，所述颗粒的表面的至少一部分从所述金属层露出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的薄膜电容器，其中，
所述颗粒的平均粒径为0.1μm以上且0.4μm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的薄膜电容器，其中，
所述颗粒在所述树脂层的表面每0.001188mm2存在5个以上且16个以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的薄膜电容器，其中，
所述树脂层的厚度为1μm以上且5μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的薄膜电容器，其中，
所述颗粒包括无机颗粒。
8.一种薄膜电容器用薄膜，包括树脂层，该树脂层具有第一面和第二面，在其至少一个表面存在颗粒，
所述薄膜电容器用薄膜的特征在于，
在所述树脂层的表面存在比所述树脂层的内部多的颗粒。
9.根据权利要求8所述的薄膜电容器用薄膜，其中，
在所述树脂层的内部不存在颗粒。
10.根据权利要求8或9所述的薄膜电容器用薄膜，其中，
在所述树脂层的所述第一面上设置金属层，并且在所述树脂层的所述第一面存在颗粒，所述颗粒的表面的至少一部分从所述金属层露出。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的薄膜电容器用薄膜，其中，
所述颗粒的平均粒径为0.1μm以上且0.4μm以下。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的薄膜电容器用薄膜，其中，
所述颗粒在所述树脂层的表面每0.001188mm2存在5个以上且16个以下。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的薄膜电容器用薄膜，其中，
所述树脂层的厚度为1μm以上且5μm以下。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的薄膜电容器用薄膜，其中，
所述颗粒包括无机颗粒。
15.一种薄膜电容器用薄膜的制造方法，包括在基材薄膜上涂布树脂溶液而形成树脂层的工序，
所述薄膜电容器用薄膜的制造方法的特征在于，
在所述基材薄膜的树脂溶液涂布面附着有颗粒，通过将树脂层从所述基材薄膜剥离而使颗粒从所述基材薄膜移动到所述树脂层的表面。
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