CN116325040A - 薄膜电容器、薄膜以及金属化薄膜 - Google Patents

薄膜电容器、薄膜以及金属化薄膜 Download PDF

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Abstract

薄膜电容器(10)具备卷绕电介质薄膜(110)和金属层(220)而成的卷绕体(40)，该电介质薄膜(110)包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面(110a)以及第2主面(110b)，该金属层(220)设置在电介质薄膜(110)的至少第1主面(110a)上，在电介质薄膜(110)的第1主面(110a)存在具有第2有机材料的多个突起(120)，在电介质薄膜(110)的第1主面(110a)的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。

Description

薄膜电容器、薄膜以及金属化薄膜
技术领域
本发明涉及薄膜电容器、薄膜、以及金属化薄膜。
背景技术
作为电容器的一种，已知有如下构造的薄膜电容器，即，一边将具有挠性的薄膜作为电介质薄膜来使用，一边配置夹着薄膜而相互对置的第1金属层以及第2金属层。这样的薄膜电容器例如通过卷绕或者层叠形成了第1金属层的薄膜和形成了第2金属层的薄膜而制造。
在通过卷绕薄膜来制作卷绕体从而制造薄膜电容器时，有时为了使薄膜电容器低高度化而对卷绕体进行压制。此时，若薄膜的滑动性良好，则卷绕体变得容易被均匀地压制从而薄膜电容器的低高度化变得容易。
另一方面，在卷绕体中，若在相互重叠的薄膜彼此之间形成间隙，则在绝缘击穿时，来自薄膜的分解气体变得容易从薄膜电容器的内部飞散，其结果是，使得薄膜的绝缘状态恢复，即，使得所谓的自愈功能发挥作用。在制作卷绕体时，若薄膜的滑动性良好，则在相互重叠的薄膜彼此之间变得容易均匀地形成间隙，因此自愈功能变得容易发挥作用。
根据以上，为了提高薄膜电容器的压制性以及自愈性，有时对薄膜赋予滑动性。作为对薄膜赋予滑动性的方法，在专利文献1中公开了在基础树脂中配合有机填料的方法。像这样，以往，通过在树脂中配合填料使薄膜的表面粗糙，从而对薄膜赋予滑动性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-251493号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在树脂中配合了填料的以往的薄膜中，由于树脂以及填料的介电常数不同，因此电场变得容易集中在填料的附近，其结果是，绝缘击穿电压会下降。因此，可以说，在以往的薄膜中，在使滑动性以及耐电压性兼顾这一点上，有改善的余地。
另一方面，通过使薄膜的表面粗糙，从而在卷绕薄膜而制造了薄膜电容器时，变得容易在相互重叠的薄膜彼此之间形成间隙。因此，可以认为，在绝缘击穿时，自愈功能变得容易发挥作用。
然而，若薄膜的表面粗糙的部分的硬度低，则在卷绕薄膜来制造薄膜电容器时，薄膜的表面粗糙的部分变得容易被压坏，因此变得不易在相互重叠的薄膜彼此之间形成间隙。其结果是，在绝缘击穿时，来自薄膜的分解气体变得不易从薄膜电容器的内部飞散，因此自愈功能会变得不易发挥作用。
本发明是为了解决上述的问题而完成的，目的在于，提供一种具有滑动性以及耐电压性优异并且能够赋予优异的压制性以及自愈性的电介质薄膜的薄膜电容器。此外，本发明的目的在于，提供一种能够作为上述薄膜电容器的电介质薄膜而使用的薄膜。进而，本发明的目的在于，提供一种能够使用于上述薄膜电容器的金属化薄膜。
用于解决问题的技术方案
在第1方式中，本发明的薄膜电容器的特征在于，具备卷绕电介质薄膜和金属层而成的卷绕体，该电介质薄膜包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面，该金属层设置在上述电介质薄膜的至少上述第1主面上，在上述电介质薄膜的上述第1主面存在具有上述第2有机材料的多个突起，在上述电介质薄膜的上述第1主面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比上述薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比上述薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比上述薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
在第2方式中，本发明的薄膜电容器的特征在于，具备卷绕电介质薄膜和金属层而成的卷绕体，该电介质薄膜包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面，该金属层设置在上述电介质薄膜的至少上述第1主面上，在上述电介质薄膜的上述第1主面存在具有上述第2有机材料的多个突起，在设置于上述电介质薄膜的上述第1主面上的上述金属层中的、与上述电介质薄膜的上述第1主面相反侧的表面存在沿着上述多个突起的多个凸部，在上述金属层的上述表面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比上述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比上述金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比上述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
本发明的薄膜的特征在于，包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面，在上述第1主面存在具有上述第2有机材料的多个突起，在上述第1主面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比上述薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比上述薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比上述薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
本发明的金属化薄膜的特征在于，具备：薄膜，包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面；和金属层，设置在上述薄膜的至少上述第1主面上，在上述薄膜的上述第1主面存在具有上述第2有机材料的多个突起，在设置于上述薄膜的上述第1主面上的上述金属层中的、与上述薄膜的上述第1主面相反侧的表面存在沿着上述多个突起的多个凸部，在上述金属层的上述表面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比上述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比上述金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比上述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
发明效果
根据本发明，能够提供一种具有滑动性以及耐电压性优异并且能够赋予优异的压制性以及自愈性的电介质薄膜的薄膜电容器。此外，根据本发明，能够提供一种能够作为上述薄膜电容器的电介质薄膜而使用的薄膜。进而，根据本发明，能够提供一种能够使用于上述薄膜电容器的金属化薄膜。
附图说明
图1是示出本发明的薄膜电容器的一个例子的立体示意图。
图2是示出与图1中的线段A1-A2对应的部分的剖视示意图。
图3是示出图1以及图2中的卷绕体的一个例子的立体示意图。
图4是示出设置了熔丝部的金属层的一个例子的俯视示意图。
图5是示出本发明的薄膜的一个例子的俯视示意图。
图6是示出与图5中的线段B1-B2对应的部分的剖视示意图。
图7是示出构成本发明的薄膜电容器的金属化薄膜的一个例子的俯视示意图。
图8是示出与图7中的线段C1-C2对应的部分的剖视示意图。
具体实施方式
以下，对本发明的薄膜电容器、本发明的薄膜、和本发明的金属化薄膜进行说明。另外，本发明并不限定于以下的结构，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地变更。此外，将以下记载的各个优选的结构组合多个的产物也还是本发明。
在第1方式以及第2方式中，本发明的薄膜电容器具备卷绕电介质薄膜和金属层而成的卷绕体，该电介质薄膜包含具有羟基的第1有机材料、和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面，该金属层设置在上述电介质薄膜的至少上述第1主面上。
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，简单称为“本发明的薄膜电容器”。
以下，作为本发明的薄膜电容器的一个例子，对在电介质薄膜的至少一个主面上设置了金属层的金属化薄膜以层叠的状态被卷绕而成的、所谓的卷绕型的薄膜电容器进行说明。
图1是示出本发明的薄膜电容器的一个例子的立体示意图。图2是示出与图1中的线段A1－A2对应的部分的剖视示意图。图3是示出图1以及图2中的卷绕体的一个例子的立体示意图。
在本说明书中，如图1、图2、以及图3所示，将薄膜电容器中的层叠方向以及宽度方向分别设为由T以及W确定的方向。另外，在卷绕型的薄膜电容器中，也可以说存在多个层叠方向，但在本说明书中设为由T确定的方向。在此，层叠方向T和宽度方向W相互正交。
如图1以及图2所示，薄膜电容器10具有卷绕体40、设置在卷绕体40的一个端面上的第1外部电极41、和设置在卷绕体40的另一个端面上的第2外部电极42。在此，卷绕体40的两端面在宽度方向W上相互对置。
如图2以及图3所示，卷绕体40是第1金属化薄膜11和第2金属化薄膜12以在层叠方向T上层叠的状态被卷绕而成的卷绕体。即，薄膜电容器10是具有卷绕体40的卷绕型的薄膜电容器。
在薄膜电容器10中，从薄膜电容器10的低高度化的观点出发，优选在观察卷绕体40的与卷轴方向垂直的剖面时，卷绕体40的剖面形状为扁平形状。更具体地，优选被压制成卷绕体40的剖面形状为椭圆或者长圆那样的扁平形状，做成为比卷绕体40的剖面形状为正圆时厚度更小的形状。
关于是否被压制成卷绕体的剖面形状为扁平形状，例如，能够通过在卷绕体是否存在压制痕迹来确认。
薄膜电容器10也可以具有圆柱状的卷绕轴。卷绕轴配置在卷绕状态的第1金属化薄膜11以及第2金属化薄膜12的中心轴上，成为卷绕第1金属化薄膜11以及第2金属化薄膜12时的卷轴。
第1金属化薄膜11具有第1电介质薄膜13、和第1金属层15。
第1电介质薄膜13具有在厚度方向(图2中为层叠方向T)上对置的第1主面13a以及第2主面13b。
第1金属层15设置在第1电介质薄膜13的第1主面13a上。更具体地，第1金属层15设置为在宽度方向W上到达第1电介质薄膜13的一个侧缘，不到达第1电介质薄膜13的另一个侧缘。
第2金属化薄膜12具有第2电介质薄膜14、和第2金属层16。
第2电介质薄膜14具有在厚度方向(图2中为层叠方向T)上对置的第1主面14a以及第2主面14b。
第2金属层16设置在第2电介质薄膜14的第1主面14a上。更具体地，第2金属层16设置为在宽度方向W上不到达第2电介质薄膜14的一个侧缘，到达第2电介质薄膜14的另一个侧缘。
在卷绕体40中，相邻的第1金属化薄膜11以及第2金属化薄膜12在宽度方向W上错开，使得第1金属层15中的到达第1电介质薄膜13的侧缘的一侧的端部在卷绕体40的一个端面露出，第2金属层16中的到达第2电介质薄膜14的侧缘的一侧的端部在卷绕体40的另一个端面露出。
卷绕体40由于是第1金属化薄膜11和第2金属化薄膜12以在层叠方向T上层叠的状态被卷绕而成的，因此也可以说是第1金属层15、第1电介质薄膜13、第2金属层16、以及第2电介质薄膜14以在层叠方向T上依次层叠的状态被卷绕而成的卷绕体。
在卷绕体40中，第1金属化薄膜11和第2金属化薄膜12以在层叠方向T上层叠的状态被卷绕，使得第1金属化薄膜11成为第2金属化薄膜12的内侧，第1金属层15成为第1电介质薄膜13的内侧，第2金属层16成为第2电介质薄膜14的内侧。即，第1金属层15和第2金属层16夹着第1电介质薄膜13或者第2电介质薄膜14而相互对置。
第2金属层16也可以不设置在第2电介质薄膜14的第1主面14a上，而设置在第1电介质薄膜13的第2主面13b上。在该情况下，在卷绕体40中，变为在第1电介质薄膜13的第1主面13a上设置了第1金属层15并且在第2主面13b上设置了第2金属层16的金属化薄膜、和第2电介质薄膜14以在层叠方向T上层叠的状态被卷绕。
优选在第1金属层15以及第2金属层16分别设置有熔丝部。
图4是示出设置了熔丝部的金属层的一个例子的俯视示意图。
如图4所示，在第1金属层15，设置有多个分割电极部61、电极部62、和熔丝部63。
多个分割电极部61被绝缘狭缝64划分，是在卷绕体40中会与第2金属层16对置的部分。
电极部62夹着绝缘狭缝64而与多个分割电极部61相邻，是在卷绕体40中不与第2金属层16对置的部分。
熔丝部63是将各个分割电极部61和电极部62连接的部分，比分割电极部61以及电极部62细。
设置了熔丝部的第1金属层15的电极图案除了图4所示的电极图案之外，例如，还可以是在日本特开2004-363431号公报、日本特开平5-251266号公报等公开的电极图案。关于设置了熔丝部的第2金属层16的电极图案也是同样的。
第1外部电极41设置在卷绕体40的一个端面上，通过与第1金属层15的露出端部接触从而与第1金属层15连接。
从第1金属层15和第1外部电极41的连接性的观点出发，优选在卷绕体40的一个端面，第1金属化薄膜11相对于第2金属化薄膜12在宽度方向W上突出。
第2外部电极42设置在卷绕体40的另一个端面上，通过与第2金属层16的露出端部接触从而与第2金属层16连接。
从第2金属层16和第2外部电极42的连接性的观点出发，优选在卷绕体40的另一个端面，第2金属化薄膜12相对于第1金属化薄膜11在宽度方向W上突出。
作为第1外部电极41以及第2外部电极42的构成材料，各自可列举例如锌、铝、锡、锌-铝合金等的金属。
第1外部电极41以及第2外部电极42各自优选通过在卷绕体40的一个端面以及另一个端面喷镀如上述那样的金属而形成。
卷绕体40的结构也可以与图2所示的结构不同。例如，也可以设置为在第1金属化薄膜11中第1金属层15在宽度方向W上被分断为2个金属层，一个金属层到达第1电介质薄膜13的一个侧缘，另一个金属层到达第1电介质薄膜13的另一个侧缘。在该情况下，若设置为在第1金属层15中一个金属层与第1外部电极41连接并且另一个金属层与第2外部电极42连接，与此同时，第2金属层16不与第1外部电极41以及第2外部电极42双方连接，则能够在第1金属层15与第2金属层16之间构成电容器。
在本发明的薄膜电容器中，作为电介质薄膜，能够使用本发明的薄膜。
本发明的薄膜包含具有羟基的第1有机材料、和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面。
图5是示出本发明的薄膜的一个例子的俯视示意图。图6是示出与图5中的线段B1-B2对应的部分的剖视示意图。
如图5以及图6所示，薄膜(电介质薄膜)110具有在厚度方向上对置的第1主面110a以及第2主面110b。
薄膜110包含具有羟基的第1有机材料、和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物。更具体地，薄膜110包含具有第1有机材料的羟基(OH基)和第2有机材料的异氰酸酯基(NCO基)发生反应而得到的氨基甲酸酯键的固化物。
关于薄膜中的氨基甲酸酯键的存在，能够通过利用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)进行分析来确认。
第1有机材料优选是在分子内具有多个羟基的多元醇。
作为多元醇，例如，可列举聚乙烯醇缩乙醛等聚乙烯醇缩醛、苯氧基树脂等聚醚多元醇、聚酯多元醇等。
作为多元醇，优选苯氧基树脂。
作为第1有机材料，也可以并用多种材料。
第2有机材料也可以说是芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的、所谓的芳香族异氰酸酯。
第2有机材料通过与第1有机材料的羟基发生反应而形成交联构造，从而在制造薄膜110时，作为使树脂溶液固化的固化剂而发挥功能。
第2有机材料优选为芳香族化合物之中在分子内具有多个异氰酸酯基的、所谓的芳香族多异氰酸酯。
作为芳香族多异氰酸酯，例如，可列举二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)等。作为芳香族多异氰酸酯，也可以使用这些芳香族多异氰酸酯的改性体。
作为芳香族多异氰酸酯，优选MDI。作为MDI，例如，能够使用聚合MDI或者单体MDI。
作为第2有机材料，也可以并用多种材料。
薄膜110在图2所示的薄膜电容器10中，既可以使用于第1电介质薄膜13以及第2电介质薄膜14双方，也可以使用于第1电介质薄膜13以及第2电介质薄膜14的一方。在薄膜110使用于图2所示的薄膜电容器10的第1电介质薄膜13以及第2电介质薄膜14双方的情况下，第1电介质薄膜13以及第2电介质薄膜14的组成可以彼此不同，但优选彼此相同。
薄膜110通过将包含第1有机材料以及第2有机材料的树脂溶液涂敷于基材的表面并使其干燥之后利用加热处理使其固化而制造。所得到的薄膜110在从基材剥离的状态下使用。
在本发明的薄膜中，在上述第1主面，存在具有上述第2有机材料的多个突起。
在图5以及图6所示的薄膜110中，在第1主面110a存在多个突起120。此外，在薄膜110的第1主面110a存在平坦部130，该平坦部130不存在突起120。
关于突起的存在，能够通过利用扫描型电子显微镜(SEM)对薄膜的第1主面进行观察，从而作为看起来黑的部分而确认。
突起120具有第2有机材料，即，芳香族异氰酸酯。更具体地，突起120所具有的芳香族异氰酸酯源自于构成薄膜110所包含的固化物的芳香族异氰酸酯。
通过突起120具有芳香族异氰酸酯，从而起因于芳香族异氰酸酯的芳香环而突起120的硬度变高。因此，在使用薄膜110来制造薄膜电容器时，即使卷绕薄膜110或者在卷绕后进行压制，突起120也变得不易被压坏，因此变得容易在相互重叠的薄膜110彼此之间形成间隙。其结果是，在绝缘击穿时，来自薄膜110的分解气体变得容易从薄膜电容器的内部飞散，因此薄膜电容器的自愈性变得优异。
相对于此，在突起120具有脂肪族异氰酸酯的情况下，与突起120具有芳香族异氰酸酯的情况相比较，突起120的硬度变低。因此，在使用薄膜110来制造薄膜电容器时，若卷绕薄膜110或者在卷绕后进行压制，则突起120变得容易被压坏，因此变得不易在相互重叠的薄膜110彼此之间形成间隙。其结果是，在绝缘击穿时，来自薄膜110的分解气体变得不易从薄膜电容器的内部飞散，因此薄膜电容器的自愈性下降。
另外，即使突起120具有芳香族异氰酸酯，例如，在薄膜110的第1主面110a中，若比后述的薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例低于0.0998％，则在卷绕薄膜110而制造了薄膜电容器时，变得不易在相互重叠的薄膜110彼此之间形成间隙，因此薄膜电容器的自愈性也下降。
关于突起中的芳香族异氰酸酯的存在，能够如以下那样进行确认。首先，利用日本分光(JASCO)公司制造的傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)“FT/IR-4100ST”，将测定波数范围设为500cm-1以上且4000cm-1以下，通过衰减全反射法(ATR)对突起的红外线吸收光谱进行测定。然后，在突起的红外线吸收光谱中，通过确认检测到芳香环的吸收峰和异氰酸酯基的吸收峰，从而能够确认突起具有芳香族异氰酸酯。例如，在作为芳香族异氰酸酯而使用MDI的情况下，在红外线吸收光谱中，在1450cm-1以上且1550cm-1以下的波数范围内可检测到芳香环的吸收峰，在2200cm-1以上且2400cm-1以下的波数范围内可检测到异氰酸酯基的吸收峰。
进而，通过同样的方法，在平坦部的红外线吸收光谱中，通过确认检测到芳香环的吸收峰和异氰酸酯基的吸收峰，从而能够确认突起所具有的芳香族异氰酸酯源自于构成薄膜所包含的固化物的芳香族异氰酸酯。
在本发明的薄膜中，在上述第1主面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比上述薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比上述薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比上述薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
在本发明的薄膜中，比上述薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例只要为0.00％以上即可。此外，比上述薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例只要为0.000％以上即可。
在图5以及图6所示的薄膜110中，在第1主面110a的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
为了提高使薄膜110彼此滑动时的滑动性，重要的是减小薄膜110彼此的接触面积。从这样的观点出发，在薄膜110中，如上所述，在第1主面110a存在多个突起120，想要由此在使薄膜110彼此滑动时减小薄膜110彼此的接触面积。然而，根据存在多个突起120的薄膜110的第1主面110a的高度分布，有时无法兼顾滑动性以及耐电压性。对此，关于薄膜110的第1主面110a的高度分布，在上述的面积范围内，通过在定义位于厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下，从而薄膜110的滑动性以及耐电压性变得优异。进而，由于薄膜110的滑动性变得优异，因此在卷绕薄膜110而构成薄膜电容器时，压制性以及自愈性提高。可以说，在薄膜110的第1主面110a的高度分布为上述的范围时，具有适度的高度的多个突起120在第1主面110a以适度的比例分布。
在薄膜110的第1主面110a中，在比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例高于6.04％的情况下，电场容易集中的高的突起120会存在得较多，因此耐电压性下降。
在薄膜110的第1主面110a中，在比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例低于0.0998％的情况下，在使薄膜110彼此滑动时，平坦部130彼此的接触面积容易变大，因此滑动性下降。在薄膜110的第1主面110a中，在比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例高于1.13％的情况下，电场容易集中的高的突起120会存在得较多，因此耐电压性下降。
在薄膜110的第1主面110a中，在比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例高于0.100％的情况下，电场容易集中的高的突起120会存在得较多，因此耐电压性下降。
关于薄膜110的第1主面110a的高度分布，只要在上述的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下，则在薄膜110的第1主面110a除了多个突起120之外还可以存在多个凹部。
薄膜的第1主面的高度分布可如以下那样确定。
首先，利用基恩士公司制造的激光显微镜“VK-8700”，将薄膜的第1主面放大到100倍，对100μm×140μm的面积范围进行观察。此时，也可以在薄膜的第1主面预先蒸镀厚度为10nm的铝。另外，以下，在上述的面积范围内，将长度为100μm的方向设为第1方向，将长度为140μm的方向设为第2方向。
其次，将上述的面积范围分割为第1方向1024个×第2方向768个的合计786432个小区(cell)。然后，关于被分割的786432个小区的每一个，利用基恩士公司制造的激光显微镜“VK-8700”的专用分析软件“VK-analyzer”，获取厚度方向上的高度数据(小区内的高度的平均值)。然后，算出786432个高度数据的平均值，将得到的平均值作为薄膜中的厚度方向上的平均高度。此外，将位于厚度方向上的平均高度处的假想的面定义为薄膜面。
然后，对具有比薄膜面高0.05μm以上的范围的高度数据的小区的个数J1进行计数，作为“100×J1/786432”而算出比薄膜面高0.05μm以上的范围的小区的面积比例K1。此外，对具有比薄膜面高0.20μm以上的范围的高度数据的小区的个数J2进行计数，作为“100×J2/786432”而算出比薄膜面高0.20μm以上的范围的小区的面积比例K2。进而，对具有比薄膜面高2.50μm以上的范围的高度数据的小区的个数J3进行计数，作为“100×J3/786432”而算出比薄膜面高2.50μm以上的范围的小区的面积比例K3。
然后，基于得到的各面积比例，作为“K1-K2”而算出比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例。此外，作为“K2-K3”而算出比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例。进而，将比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例设为“K3”。像这样确定薄膜的第1主面的高度分布。
突起120的平面形状可以为如图5所示的圆形形状，也可以为椭圆形形状，还可以为其他的形状。
突起120的平面形状既可以彼此相同，也可以彼此不同。
突起120的剖面形状可以为如图6所示的锥形形状，也可以为锥形形状以外的形状。
突起120的剖面形状既可以彼此相同，也可以彼此不同。
突起120的顶面优选如图6所示那样凹陷。在该情况下，在使薄膜110彼此滑动时，突起120彼此的接触面积容易变小，因此滑动性变得容易提高。另外，突起120的顶面也可以不凹陷。
另外，突起120既可以为前端尖锐的形状，也可以为前端带有圆角的形状。
在薄膜110的第2主面110b不存在突起，但也可以存在多个突起。在该情况下，关于薄膜110的第2主面110b的高度分布，优选在第2主面110b的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。此时，在薄膜110的第2主面110b，除了多个突起之外，还可以存在多个凹部。
薄膜的第2主面的高度分布除了将观察对象设为薄膜的第2主面以外，可与薄膜的第1主面的高度分布同样地确定。
在本发明的薄膜中，优选在上述第1主面侧的静摩擦系数为1.0以下。
在图5以及图6所示的薄膜110中，优选在第1主面110a侧的静摩擦系数为1.0以下。在该情况下，薄膜110的滑动性变得非常优异。
另一方面，若薄膜110的在第1主面110a侧的静摩擦系数变得过小，则在卷绕薄膜110来制造薄膜电容器时，在宽度方向上会产生薄膜110的卷绕偏离，在后续的工序中，有时在得到的卷绕体的端面上变得不易形成外部电极。从这样的观点出发，薄膜110的在第1主面110a侧的静摩擦系数优选为0.1以上。
薄膜的静摩擦系数可如以下那样确定。首先，作为测定用试样，准备2片薄膜。在此，关于各测定用试样的两主面，在制造时，将作为基材侧的主面定义为脱模面，将作为与基材相反侧的主面定义为干燥面。更具体地，关于各测定试样，干燥面相当于第1主面，脱模面相当于第2主面。此外，各测定用试样的长度方向优选为在薄膜电容器的制造过程中对薄膜施加拉伸应力的方向，例如，与薄膜的卷绕方向相同。其次，关于2片测定用试样中的一个测定用试样，在脱模面固定方形形状的板，使得干燥面露出。此外，关于另个测定用试样，在干燥面粘贴重量为200g的方形形状的配重，使得脱模面露出。然后，使处于在干燥面粘贴了配重的状态的另一个测定用试样的脱模面与处于在脱模面固定了板的状态的一个测定用试样的干燥面抵接，使得长度方向相互平行。然后，将在另一个测定用试样的干燥面粘贴的配重安装于IMADA公司制造的测力计之后，在长度方向上以150mm/分的速度进行拉伸。此时，读取配重开始与另一个测定用试样一起移动为止的最大摩擦力，根据该值来算出静摩擦系数。
在薄膜110中，优选玻璃化转变温度为130℃以上。在该情况下，薄膜110的耐热性变得优异，能够将包含薄膜110的薄膜电容器的保证温度提高到例如125℃以上。
薄膜的玻璃化转变温度可如以下那样确定。首先，利用TAInstruments公司制造的动态粘弹性测定(DMA)装置“RSA-III”，一边使薄膜从室温以升温速度10℃/分升温到250℃，一边在将测定频率设为10rad/秒，将strain设为0.1％的测定条件下，对薄膜的储能模量以及损耗模量进行测定。然后，将由损耗模量/储能模量表示的损耗角正切(tanδ)示出最大峰值的温度确定为玻璃化转变温度。
薄膜110的厚度S优选为1μm以上且10μm以下，更优选为3μm以上且5μm以下。
如图6所示，薄膜的厚度S是在不存在突起120的位置处确定的厚度。
关于薄膜的厚度，能够利用光学式膜厚计来测定。
本发明的薄膜通过至少在第1主面上设置金属层从而成为金属化薄膜，能够构成本发明的薄膜电容器。
图7是示出构成本发明的薄膜电容器的金属化薄膜的一个例子的俯视示意图。图8是示出与图7中的线段C1-C2对应的部分的剖视示意图。
如图7以及图8所示，金属化薄膜210具有图5以及图6所示的薄膜110、和设置在薄膜110的第1主面110a上的金属层220。
在本发明的薄膜电容器中，在上述电介质薄膜的上述第1主面，存在具有上述第2有机材料的多个突起。
在图8所示的薄膜110中，与图5以及图6所示的薄膜110同样地，在第1主面110a，存在具有第2有机材料即芳香族异氰酸酯的多个突起120。此外，在薄膜110的第1主面110a存在平坦部130，该平坦部130不存在突起120。
通过突起120具有芳香族异氰酸酯，从而能够将包含在薄膜110的第1主面110a上设置了金属层220的金属化薄膜210的薄膜电容器做成为自愈性优异的薄膜电容器。
在本发明的薄膜电容器的第1方式中，在上述电介质薄膜的上述第1主面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比上述薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比上述薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比上述薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。像这样，在本发明的薄膜电容器的第1方式中，着眼于存在上述多个突起的上述电介质薄膜的上述第1主面的高度分布。
在本发明的薄膜电容器的第1方式中，比上述薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例只要为0.00％以上即可。此外，比上述薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例只要为0.000％以上即可。
在图8所示的薄膜110中，与图5以及图6所示的薄膜110同样地，在第1主面110a的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
通过在薄膜110的第1主面110a的上述的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下，从而薄膜110的滑动性以及耐电压性变得优异。进而，由于薄膜110的滑动性变得优异，因此在卷绕薄膜110来构成薄膜电容器时，压制性以及自愈性提高。
在薄膜电容器中，在测定薄膜的第1主面的高度分布时，对于在位于薄膜电容器的最表面的金属化薄膜未设置金属层的区域，通过上述的方法进行测定。此时，在测定区域的表面附着了掩蔽油(masking oil)的情况下，优选在使用己烷、甲苯等溶剂除去了掩蔽油的状态下进行测定。
在本发明的薄膜电容器中，作为金属化薄膜，能够使用本发明的金属化薄膜。
本发明的金属化薄膜具备：薄膜，包含具有羟基的第1有机材料、和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面；和金属层，设置在上述薄膜的至少上述第1主面上。此外，在本发明的金属化薄膜中，在上述薄膜的上述第1主面，存在具有上述第2有机材料的多个突起。进而，在本发明的金属化薄膜中，在设置于上述薄膜的上述第1主面上的上述金属层中的、与上述薄膜的上述第1主面相反侧的表面，存在沿着上述多个突起的多个凸部。
在本发明的薄膜电容器的第1方式中，与后述的本发明的薄膜电容器的第2方式同样地，优选在设置于上述电介质薄膜的上述第1主面上的上述金属层中的、与上述电介质薄膜的上述第1主面相反侧的表面，存在沿着上述多个突起的多个凸部。
在本发明的薄膜电容器的第1方式中，在设置于上述电介质薄膜的上述第1主面上的上述金属层的上述表面存在上述多个凸部的情况下，与后述的本发明的薄膜电容器的第2方式同样地，优选在上述金属层的上述表面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比上述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比上述金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比上述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
在本发明的薄膜电容器的第2方式中，在设置于上述电介质薄膜的上述第1主面上的上述金属层中的、与上述电介质薄膜的上述第1主面相反侧的表面，存在沿着上述多个突起的多个凸部。
在图7以及图8所示的金属化薄膜210中，在金属层220中的、与薄膜110的第1主面110a相反侧的表面220a，存在沿着多个突起120的多个凸部230。此外，在金属层220的表面220a存在平坦部240，该平坦部240不存在凸部230。
关于凸部的存在，能够通过利用扫描型电子显微镜对金属层的表面进行观察，从而作为看起来黑的部分而确认。
在本发明的金属化薄膜中，在上述金属层的上述表面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比上述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比上述金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比上述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
在本发明的金属化薄膜中，比上述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例只要为0.00％以上即可。此外，比上述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例只要为0.000％以上即可。
在本发明的薄膜电容器的第2方式中，在上述金属层的上述表面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于上述厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比上述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比上述金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比上述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。像这样，在本发明的薄膜电容器的第2方式中，着眼于存在上述多个凸部的上述金属层的上述表面的高度分布。
在本发明的薄膜电容器的第2方式中，比上述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例只要为0.00％以上即可。此外，比上述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例只要为0.000％以上即可。
在图7以及图8所示的金属化薄膜210中，在金属层220的表面220a的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比金属层面高2.50μtm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
通过在金属层220的表面220a的上述的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下，从而金属化薄膜210的滑动性以及耐电压性变得优异。进而，由于金属化薄膜210的滑动性变得优异，因此在卷绕金属化薄膜210来构成薄膜电容器时，压制性以及自愈性提高。可以说，在金属层220的表面220a的高度分布为上述的范围时，具有适度的高度的多个凸部230在表面220a以适度的比例分布。
在金属层220的表面220a中，在比金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例高于6.17％的情况下，电场容易集中的高的凸部230会存在得较多，因此耐电压性下降。
在金属层220的表面220a中，在比金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例低于0.118％的情况下，在使金属化薄膜210彼此滑动时，平坦部240彼此的接触面积容易变大，因此滑动性下降。在金属层220的表面220a中，在比金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例高于1.24％的情况下，电场容易集中的高的凸部230会存在得较多，因此耐电压性下降。
在金属层220的表面220a中，在比金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例高于0.100％的情况下，电场容易集中的高的凸部230会存在得较多，因此耐电压性下降。
关于金属层220的表面220a的高度分布，只要在上述的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下，则在金属层220的表面220a除了多个凸部230之外还可以存在多个凹部。
金属层的表面的高度分布除了将观察对象设为金属层的表面以外，可与薄膜的第1主面的高度分布同样地确定。
在薄膜电容器中，在测定金属层的表面的高度分布时，在位于薄膜电容器的最表面的金属化薄膜的给定的区域进行测定。
在图3所示的卷绕体40中，优选在位于最表面的第2金属化薄膜12的区域L中，在设置了第2金属层16的状态下，通过上述的方法来测定第2金属层16的表面的高度分布。在此，第2金属化薄膜12的区域L是宽度方向W以及长度方向(卷绕方向)上的长度均为M的正方形形状。此外，在定义穿过第2金属化薄膜12的端边N的中心点P且在长度方向上延伸的中心线Q时，第2金属化薄膜12的区域L相对于中心线Q而在宽度方向W上线对称。第2金属化薄膜12的区域L的长度M为第2金属化薄膜12的端边N的长度的10％。
在本发明的金属化薄膜中，设置于上述薄膜的上述第1主面上的上述金属层的在上述表面侧的静摩擦系数优选为1.4以下。
在本发明的薄膜电容器的第1方式中，在设置于上述电介质薄膜的上述第1主面上的上述金属层的上述表面存在上述多个凸部的情况下，设置于上述电介质薄膜的上述第1主面上的上述金属层的在上述表面侧的静摩擦系数优选为1.4以下。
在本发明的薄膜电容器的第2方式中，设置于上述电介质薄膜的上述第1主面上的上述金属层的在上述表面侧的静摩擦系数优选为1.4以下。
在图7以及图8所示的金属化薄膜210中，金属层220的在表面220a侧的静摩擦系数优选为1.4以下。在该情况下，金属化薄膜210的滑动性变得非常优异。
另一方面，在金属化薄膜210中，若金属层220的在表面220a侧的静摩擦系数变得过小，则在卷绕金属化薄膜210来制造薄膜电容器时，在宽度方向上会产生金属化薄膜210的卷绕偏离，在后续的工序中，有时在得到的卷绕体的端面上变得不易形成外部电极。从这样的观点出发，在金属化薄膜210中，金属层220的在表面220a侧的静摩擦系数优选为0.2以上。
金属化薄膜的静摩擦系数除了作为测定用试样而使用金属化薄膜以外，可与薄膜的静摩擦系数同样地确定。
作为金属层220的构成材料，例如，可列举铝、锌、钛、镁、锡、镍等金属。
金属层220的厚度优选为5nm以上且40nm以下。
关于金属层的厚度，能够通过利用透射电子显微镜(TEM)对金属化薄膜的厚度方向上的切断面进行观察来确定。
本发明的薄膜例如可通过以下的方法来制造。
<树脂溶液的制作工序>
通过将具有羟基的第1有机材料、和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料进行混合，由此制作树脂溶液。
作为第1有机材料以及第2有机材料，可使用上述的材料。
在制作树脂溶液时，也可以用溶剂使第1有机材料以及第2有机材料稀释。特别是，优选用包含从酮类选择的第1溶剂和从环状醚化合物选择的第2溶剂的混合溶剂使第1有机材料以及第2有机材料稀释。
作为选择第1溶剂的酮类，例如，可列举甲基乙基酮、二乙基酮等。
作为第1溶剂，也可以并用多种酮类。
作为选择第2溶剂的环状醚化合物，例如，可列举四氢呋喃、四氢吡喃等。
作为第2溶剂，也可以并用多种环状醚化合物。
作为溶剂，优选使用包含甲基乙基酮以及四氢呋喃的混合溶剂。
<树脂溶液的干燥/固化工序>
首先，将树脂溶液涂敷于基材的表面。
作为基材，例如，可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯薄膜等。
其次，用干燥炉使得到的树脂溶液的涂膜干燥之后，通过加热处理使其固化。由此，在基材的表面上制作薄膜。
此时，对于树脂溶液的涂膜，调整干燥炉内的干燥温度、干燥时间、风量等，由此使第2有机材料即芳香族异氰酸酯凝聚在涂膜中的作为与基材相反侧的主面的干燥面，作为其凝聚物而产生多个突起，进一步地，对这些突起的高度进行控制。其结果是，在通过使涂膜固化而得到的薄膜的状态下，能够将薄膜的相当于干燥面的第1主面的高度分布控制为：在第1主面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
涂膜的干燥温度优选在70℃以上且150℃以下的范围内调整。
涂膜的干燥时间能够通过在干燥炉内输送带涂膜的基材的输送速度来调整。输送速度优选在100m/分以上且160m/分以下的范围内调整。
另外，得到的薄膜在从基材剥离的状态下使用。如上所述，薄膜的第1主面相当于涂膜中的作为与基材相反侧的主面的干燥面。此外，薄膜的第2主面相当于涂膜中的作为基材侧的主面的脱模面。
根据以上，制作如图5以及图6所示的薄膜。
本发明的金属化薄膜例如可通过以下的方法来制造。
<金属化薄膜的制作工序>
首先，通过上述的本发明的薄膜的制造方法，作为第1电介质薄膜以及第2电介质薄膜，制作如图5以及图6所示的薄膜。
其次，通过在第1电介质薄膜的第1主面蒸镀金属来形成第1金属层，从而制作第1金属化薄膜。此时，形成第1金属层，使得在第1金属层中的、与第1电介质薄膜的第1主面相反侧的表面，存在沿着第1电介质薄膜的多个突起的多个凸部。进而，形成第1金属层，使得在宽度方向上，到达第1电介质薄膜的一个侧缘，不到达第1电介质薄膜的另一个侧缘。
此外，通过在第2电介质薄膜的第1主面蒸镀金属来形成第2金属层，从而制作第2金属化薄膜。此时，形成第2金属层，使得在第2金属层中的、与第2电介质薄膜的第1主面相反侧的表面，存在沿着第2电介质薄膜的多个突起的多个凸部。进而，形成第2金属层，使得在宽度方向上，不到达第2电介质薄膜的一个侧缘，到达第2电介质薄膜的另一个侧缘。
通过本工序，作为第1金属化薄膜以及第2金属化薄膜，制作如图7以及图8所示的金属化薄膜。
本发明的薄膜电容器例如可通过以下的方法来制造。
<卷绕体的制作工序>
首先，通过上述的本发明的金属化薄膜的制造方法，作为第1金属化薄膜以及第2金属化薄膜，制作如图7以及图8所示的金属化薄膜。
其次，通过将第1金属化薄膜以及第2金属化薄膜以在宽度方向上错开了给定的距离的状态重叠之后进行卷绕，从而制作卷绕体。另外，根据需要，也可以从与宽度方向垂直的方向夹着得到的卷绕体而压制成椭圆圆筒形状。
<外部电极的形成工序>
通过在卷绕体的一个端面喷镀金属，从而形成第1外部电极，使得与第1金属层连接。
此外，通过在卷绕体的另一个端面喷镀金属，从而形成第2外部电极，使得与第2金属层连接。
根据以上，制造如图1以及图2所示的薄膜电容器。
本发明的薄膜电容器能够应用于公知的用途，但由于可谋求在高温中的温度变化大的环境下使用的设备的长寿命化，因此适合使用于汽车、工业设备等所搭载的、电动压缩机/泵、充电器、DC-DC转换器、驱动用逆变器等功率用电子设备。
[实施例]
以下，示出更具体地公开了本发明的薄膜电容器、本发明的薄膜、和本发明的金属化薄膜的实施例。另外，本发明并不仅限定于这些实施例。
通过以下的方法制造了薄膜试样1～7。
<树脂溶液的制作工序>
用甲基乙基酮以及四氢呋喃的混合溶剂将苯氧基树脂和MDI稀释并进行混合，由此制作了树脂溶液。
<树脂溶液的干燥/固化工序>
首先，利用凹版涂布机将树脂溶液涂敷于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的表面。
其次，用干燥炉使得到的树脂溶液的涂膜干燥之后，通过一定时间的加热处理使其固化。由此，在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的表面上制作了厚度为4.5μm的薄膜试样1～7。
此时，对于树脂溶液的涂膜，通过在70℃以上且150℃以下的范围内调整干燥温度，此外，在100m/分以上且160m/分以下的范围内调整干燥炉内的输送速度，从而在薄膜试样的第1主面中，控制了具有MDI的突起的生成状况，进一步地，控制了突起的高度等。由此，使薄膜试样的第1主面的高度分布在薄膜试样1～7中不同。
然后，将得到的薄膜试样1～7从聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜剥离。
此外，在制造薄膜试样1～7时使用的树脂溶液中，取代MDI而配合作为脂肪族多异氰酸酯的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，通过与薄膜试样1～7同样的方法制造了薄膜试样8。
此外，使用与制造薄膜试样1～7时同样的树脂溶液，制造了在第1主面不存在突起的薄膜试样9。进而，在制造薄膜试样9时使用的树脂溶液中进一步配合填料，并使填料的配合比例变化，由此制造了薄膜试样10～12。关于填料的配合比例，相对于苯氧基树脂以及MDI的合计重量，在薄膜试样10中设为1重量％，在薄膜试样11中设为3重量％，在薄膜试样12中设为10重量％。作为填料，使用了综研化学公司制造的丙烯酸珠“MP-1451”(平均粒径：0.15μm)。
[评价]
关于薄膜试样1～7，通过上述的方法确认了突起具有MDI。关于薄膜试样8，确认了突起具有HDI。关于薄膜试样9，确认了在第1主面不存在突起。关于薄膜试样10～12，确认了起因于填料而第1主面粗糙。
进而，关于薄膜试样1～12，进行了以下的评价。将结果示于表1。另外，在表1中，将薄膜试样简单记载为“试样”。
<高度分布>
关于薄膜试样1～12，通过上述的方法，作为薄膜试样的第1主面的高度分布，测定了比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例、比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例、和比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例。另外，在表1中，将比薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例记载为“面积比例1”，将比薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例记载为“面积比例2”，将比薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例记载为“面积比例3”。
此外，通过在薄膜试样1～12的第1主面蒸镀铝来形成金属层，从而制作了金属化薄膜。然后，关于得到的金属化薄膜，通过上述的方法，作为金属层的表面的高度分布，测定了比金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例、比金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例、和比金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例。另外，在表1中，将比金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例记载为“面积比例1’”，将比金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例记载为“面积比例2’”，将比金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例记载为“面积比例3’”。
<玻璃化转变温度>
关于薄膜试样1～8，通过上述的方法测定了玻璃化转变温度。
<静摩擦系数1>
关于薄膜试样1～12，通过上述的方法测定了静摩擦系数。另外，在表1中，将薄膜的状态下的静摩擦系数记载为“静摩擦系数1”。
<静摩擦系数2>
通过在薄膜试样1～12的第1主面蒸镀铝来形成金属层，从而制作了金属化薄膜。然后，关于得到的金属化薄膜，通过上述的方法测定了静摩擦系数。另外，在表1中，将金属化薄膜的状态下的静摩擦系数记载为“静摩擦系数2”。
<绝缘击穿电压>
首先，通过在薄膜试样1～12的两主面蒸镀铝来形成金属层，从而制作了测定用试样。此时，将蒸镀在薄膜试样的两主面的金属层相互重叠的区域的面积设为3cm2。对于薄膜试样1～12的每一个，将这样的测定用试样各制作了16个。其次，对于16个测定用试样，以电场强度25V/μm为刻度将各电场强度保持10分钟，将在薄膜试样产生了8个击穿痕迹时的电场强度设为故障电压。关于测定温度，设为125℃。然后，对16个测定用试样的故障电压进行威布尔绘制，将在该威布尔分布中故障频度成为50％的值作为薄膜试样的绝缘击穿电压来采用。
<压制性>
首先，通过在薄膜试样1～12的第1主面蒸镀铝来形成金属层，从而制作了金属化薄膜。此时，为了使金属层带有图案，在薄膜试样的第1主面预先涂布了氟系油。其次，将金属化薄膜切成给定的宽度之后，呈圆筒状卷绕给定的长度的量从而制作了卷绕体。然后，根据卷绕体的大小，一边在10N以上且100N以下的范围内适当调整加压力一边压制卷绕体之后，对卷绕体是否被均匀地压制进行了评价。关于评价指标，在从宽度方向观察卷绕体时(参照图3)，将沿着处于卷绕的中心的空隙部的内侧的薄膜无褶皱/折断的情况设为○(良)，将沿着处于卷绕的中心的空隙部的内侧的薄膜有褶皱/折断的情况设为×(不好)。
<自愈性>
首先，通过在薄膜试样1～12的第1主面蒸镀铝来形成金属层，从而制作了金属化薄膜。此时，为了使金属层带有图案，在薄膜试样的第1主面预先涂布了氟系油。其次，将金属化薄膜切成给定的宽度之后，呈圆筒状卷绕给定的长度的量从而制作了卷绕体。然后，通过在得到的卷绕体的两端面喷镀金属来形成外部电极，从而制作了薄膜电容器。然后，对得到的薄膜电容器施加电压的同时，使该施加电压逐渐提升，评价了是否即使在绝缘击穿时施加电压瞬间下降也恢复到原始的施加电压。关于评价指标，将恢复到原始的施加电压的情况设为○(良)，将未恢复到原始的施加电压的情况设为×(不好)。
[表1]
Figure BDA0004159118970000271
在表1中，试样名带有*的是本发明的范围外的比较例。
根据以上，在薄膜试样1～3中，确认了具有芳香族异氰酸酯的突起存在于第1主面，进一步地，确认了面积比例1为6.04％以下，面积比例2为0.0998％以上且1.13％以下，面积比例3为0.100％以下。此外，在薄膜试样1～3的第1主面蒸镀金属层而做成了金属化薄膜的状态下，关于金属层的表面的高度分布，确认了面积比例1’为6.17％以下，面积比例2’为0.118％以上且1.24％以下，面积比例3’为0.100％以下。根据这样的薄膜试样1～3，可得到优异的滑动性以及耐电压性，进而，能够使薄膜电容器的压制性以及自愈性变得优异。更具体地，根据薄膜试样1～3，可得到静摩擦系数1以及静摩擦系数2低所带来的非常优异的滑动性、和绝缘击穿电压为300V/μm以上这样的非常优异的耐电压性，进而，能够使薄膜电容器的压制性以及自愈性变得优异。此外，在薄膜试样1～3中，玻璃化转变温度为130℃以上，耐热性也优异。
在薄膜试样4中，面积比例2低于0.0998％。此外，在薄膜试样4的第1主面蒸镀金属层而做成了金属化薄膜的状态下，面积比例2’低于0.118％。因此，根据薄膜试样4，与薄膜试样1～3相比较，静摩擦系数1以及静摩擦系数2变高，未能使薄膜电容器的压制性以及自愈性变得优异。
在薄膜试样5中，面积比例2高于1.13％。此外，在薄膜试样5的第1主面蒸镀金属层而做成了金属化薄膜的状态下，面积比例2’高于1.24％。因此，根据薄膜试样5，与薄膜试样1～3相比较，绝缘击穿电压变低。
在薄膜试样6中，面积比例1高于6.04％。此外，在薄膜试样6的第1主面蒸镀金属层而做成了金属化薄膜的状态下，面积比例1’高于6.17％。因此，根据薄膜试样6，与薄膜试样1～3相比较，绝缘击穿电压变低。
在薄膜试样7中，面积比例3高于0.100％。此外，在薄膜试样7的第1主面蒸镀金属层而做成了金属化薄膜的状态下，面积比例3’高于0.100％。因此，根据薄膜试样7，与薄膜试样1～3相比较，绝缘击穿电压变低。
在薄膜试样8中，突起具有脂肪族异氰酸酯，因此未能使薄膜电容器的自愈性变得优异。
在薄膜试样9中，不存在突起。此外，在薄膜试样9的第1主面蒸镀金属层而做成了金属化薄膜的状态下，不存在凸部。因此，根据薄膜试样9，与薄膜试样1～3相比较，静摩擦系数1以及静摩擦系数2变高，未能使薄膜电容器的压制性以及自愈性变得优异。另外，在薄膜试样9中，第1主面在整体上平缓地凹陷，因此面积比例1以及面积比例2不是0％。此外，在薄膜试样9的第1主面蒸镀金属层而做成了金属化薄膜的状态下，金属层的表面在整体上平缓地凹陷，因此面积比例1’以及面积比例2’不是0％。
在薄膜试样10～12中，配合有填料，因此与薄膜试样1～3相比较，绝缘击穿电压低。此外，根据薄膜试样10，与薄膜试样1～3相比较，静摩擦系数1以及静摩擦系数2变高，未能使薄膜电容器的压制性以及自愈性变得优异。
附图标记说明
10薄膜电容器；
11第1金属化薄膜；
12第2金属化薄膜；
13第1电介质薄膜；
13a第1电介质薄膜的第1主面；
13b第1电介质薄膜的第2主面；
14第2电介质薄膜；
14a第2电介质薄膜的第1主面；
14b第2电介质薄膜的第2主面；
15第1金属层；
16第2金属层；
40卷绕体；
41第1外部电极；
42第2外部电极；
61分割电极部；
62电极部；
63熔丝部；
64绝缘狭缝；
110 薄膜(电介质薄膜)；
110a 薄膜的第1主面；
110b 薄膜的第2主面；
120 薄膜的突起；
130 薄膜的平坦部；
210 金属化薄膜；
220 金属层；
220a 金属层的表面；
230 金属层的凸部；
240 金属层的平坦部；
L 第2金属化薄膜的区域；
M 第2金属化薄膜的区域的长度；
N 第2金属化薄膜的端边；
P 第2金属化薄膜的端边的中心点；
Q 中心线；
S 薄膜的厚度；
T 层叠方向；
W 宽度方向。

Claims (11)

1.一种薄膜电容器，其特征在于，
具备卷绕电介质薄膜和金属层而成的卷绕体，该电介质薄膜包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面，该金属层设置在所述电介质薄膜的至少所述第1主面上，
在所述电介质薄膜的所述第1主面，存在具有所述第2有机材料的多个突起，
在所述电介质薄膜的所述第1主面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于所述厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比所述薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比所述薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比所述薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
2.根据权利要求1所述的薄膜电容器，其特征在于，
在设置于所述电介质薄膜的所述第1主面上的所述金属层中的、与所述电介质薄膜的所述第1主面相反侧的表面，存在沿着所述多个突起的多个凸部。
3.根据权利要求2所述的薄膜电容器，其特征在于，
设置于所述电介质薄膜的所述第1主面上的所述金属层的在所述表面侧的静摩擦系数为1.4以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的薄膜电容器，其特征在于，
在观察所述卷绕体的与卷轴方向垂直的剖面时，所述卷绕体的剖面形状为扁平形状。
5.一种薄膜电容器，其特征在于，
具备卷绕电介质薄膜和金属层而成的卷绕体，该电介质薄膜包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面，该金属层设置在所述电介质薄膜的至少所述第1主面上，
在所述电介质薄膜的所述第1主面，存在具有所述第2有机材料的多个突起，
在设置于所述电介质薄膜的所述第1主面上的所述金属层中的、与所述电介质薄膜的所述第1主面相反侧的表面，存在沿着所述多个突起的多个凸部，
在所述金属层的所述表面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于所述厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比所述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比所述金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比所述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
6.根据权利要求5所述的薄膜电容器，其特征在于，
设置于所述电介质薄膜的所述第1主面上的所述金属层的在所述表面侧的静摩擦系数为1.4以下。
7.根据权利要求5或6所述的薄膜电容器，其特征在于，
在观察所述卷绕体的与卷轴方向垂直的剖面时，所述卷绕体的剖面形状为扁平形状。
8.一种薄膜，其特征在于，
包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面，
在所述第1主面，存在具有所述第2有机材料的多个突起，
在所述第1主面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于所述厚度方向上的平均高度处的薄膜面时，比所述薄膜面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.04％以下，比所述薄膜面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.0998％以上且1.13％以下，比所述薄膜面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
9.根据权利要求8所述的薄膜，其特征在于，
在所述第1主面侧的静摩擦系数为1.0以下。
10.一种金属化薄膜，其特征在于，具备：
薄膜，包含具有羟基的第1有机材料和芳香族化合物之中具有异氰酸酯基的第2有机材料的固化物，并且具有在厚度方向上对置的第1主面以及第2主面；和
金属层，设置在所述薄膜的至少所述第1主面上，
在所述薄膜的所述第1主面，存在具有所述第2有机材料的多个突起，
在设置于所述薄膜的所述第1主面上的所述金属层中的、与所述薄膜的所述第1主面相反侧的表面，存在沿着所述多个突起的多个凸部，
在所述金属层的所述表面的100μm×140μm的面积范围内，在定义位于所述厚度方向上的平均高度处的金属层面时，比所述金属层面高0.05μm以上且不足0.20μm的范围的区域的面积比例为6.17％以下，比所述金属层面高0.20μm以上且不足2.50μm的范围的区域的面积比例为0.118％以上且1.24％以下，比所述金属层面高2.50μm以上的范围的区域的面积比例为0.100％以下。
11.根据权利要求10所述的金属化薄膜，其特征在于，
设置于所述薄膜的所述第1主面上的所述金属层的在所述表面侧的静摩擦系数为1.4以下。
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