DE112021004411T5

DE112021004411T5 - Folienkondensator, folie und metallisierte folie

Info

Publication number: DE112021004411T5
Application number: DE112021004411.7T
Authority: DE
Inventors: Kazuto Yamazaki; Tomoki Inakura
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2023-06-07
Also published as: WO2022075362A1; JPWO2022075362A1; US20230260705A1; CN116325040A

Abstract

Ein Folienkondensator 10 weist einen Wickelkörper 40 auf, in dem eine dielektrische Folie 110 und eine Metallschicht 220 aufgewickelt sind, wobei die dielektrische Folie 110 ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist, wobei die dielektrische Folie 110 eine erste Hauptoberfläche 110a und eine zweite Hauptoberfläche 110b aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen, wobei die Metallschicht 220 zumindest auf der ersten Hauptoberfläche 110a der dielektrischen Folie 110 angeordnet ist. Die erste Hauptoberfläche 110a der dielektrischen Folie 110 weist eine Vielzahl von Vorsprüngen 120 mit dem zweiten organischen Material auf. Wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche 110a der dielektrischen Folie 110 definiert ist, beträgt ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,100% oder weniger.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Folienkondensator, eine Folie und eine metallisierte Folie.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Als Kondensator ist ein Folienkondensator mit einer Struktur bekannt, die eine flexible Folie als dielektrische Folie mit einer ersten Metallschicht und einer zweiten Metallschicht aufweist, die einander über die Folie gegenüberliegen. Der Folienkondensator wird zum Beispiel durch Aufwickeln oder Laminieren einer Folie mit einer ersten Metallschicht und einer Folie mit einer zweiten Metallschicht produziert.
Bei der Produktion eines Folienkondensators durch Herstellung eines Wickelkörpers durch Aufwickeln einer Folie kann der Wickelkörper zur Höhenreduzierung des Folienkondensators gepresst werden. In diesem Zusammenhang ermöglicht es eine Folie mit guter Gleitfähigkeit, den Wickelkörper gleichmäßig zu pressen, sodass die Höhenreduzierung des Folienkondensators leicht erreicht werden kann.
Andererseits heißt es, dass es eine Bildung eines Spalts zwischen den sich überlappenden Folien in einem Wickelkörper ermöglicht, dass sich Zersetzungsgas aus der Folie bei dielektrischem Durchschlag leicht aus dem Inneren des Folienkondensators zerstreuen kann, sodass eine sogenannte Selbstheilungsfunktion funktioniert, um den isolierenden Zustand der Folie wiederherzustellen. Bei der Herstellung eines Wickelkörpers ermöglicht es eine Folie mit guter Gleitfähigkeit, dass zwischen den sich überlappenden Folien gleichmäßig ein Spalt gebildet wird, sodass die Selbstheilungsfunktion leicht funktioniert.
Um die Presseigenschaften gegen einen Folienkondensator und Selbstheilungseigenschaften eines Folienkondensators zu verbessern, wird daher einer Folie in einigen Fällen Gleitfähigkeit verliehen. Als Verfahren, um einer Folie Gleitfähigkeit zu verleihen, ist in Patentliteratur 1 ein Verfahren zum Einmischen eines organischen Füllstoffs in ein Basisharz offenbart. Wie oben beschrieben wird einer Folie Gleitfähigkeit herkömmlicherweise durch Einmischen eines Füllstoffs in ein Harz verliehen, um die Folienoberfläche aufzurauen.
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
- Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2011-251493A
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Technisches Problem
In einer herkömmlichen Folie mit einem in ein Harz eingemischten Füllstoff wird jedoch ein elektrisches Feld aufgrund einer Differenz der Dielektrizitätskonstante zwischen dem Harz und dem Füllstoff tendenziell in der Nähe des Füllstoffs konzentriert, was zu einer Herabsetzung der dielektrischen Durchschlagspannung führt. Bei der herkömmlichen Folie besteht daher ein großes Verbesserungspotenzial hinsichtlich der Kompatibilität zwischen der Gleitfähigkeit und der Spannungsfestigkeit.
Andererseits ermöglicht es ein Aufrauen einer Folienoberfläche bei der Produktion eines Folienkondensators durch Aufwickeln der Folie, dass zwischen sich überlappenden Folien leicht ein Spalt gebildet wird. Es wird daher angenommen, dass ein Aufrauen einer Folienoberfläche bewirkt, dass die Selbstheilungsfunktion leicht funktioniert, wenn ein dielektrischer Durchschlag auftritt.
In dem Fall, in dem der aufgeraute Abschnitt der Folienoberfläche eine geringe Härte aufweist, wird jedoch bei der Produktion eines Folienkondensators durch Aufwickeln der Folie zwischen den sich überlappenden Folien kaum ein Spalt gebildet, da der aufgeraute Abschnitt der Folie leicht zusammenfällt. Folglich zerstreut sich das Zersetzungsgas aus der Folie kaum aus dem Inneren des Folienkondensators, wenn ein dielektrischer Durchschlag auftritt, sodass die Selbstheilungsfunktion kaum funktioniert.
Die vorliegende Erfindung erfolgte, um das Problem zu lösen, und eine Aufgabe davon besteht in der Bereitstellung eines Folienkondensators, der eine dielektrische Folie mit hervorragender Gleitfähigkeit und Spannungsfestigkeit aufweist, die imstande ist, hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen. Ferner besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Folie, die als dielektrische Folie für den Folienkondensator verwendbar ist. Ferner besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer metallisierten Folie, die für den Folienkondensator verwendbar ist.
- Lösung des Problems
Ein Folienkondensator der vorliegenden Erfindung in einem ersten Aspekt weist einen Wickelkörper auf, in dem eine dielektrische Folie und eine Metallschicht aufgewickelt sind, wobei die dielektrische Folie ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist, wobei die dielektrische Folie eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen, wobei die Metallschicht zumindest auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, wobei die erste Hauptoberfläche der dielektrischen Folie eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material aufweist; und wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr beträgt und 1,13% oder weniger, und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 pm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
Ein Folienkondensator der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Aspekt weist einen Wickelkörper auf, in dem eine dielektrische Folie und eine Metallschicht aufgewickelt sind, wobei die dielektrische Folie ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist, wobei die dielektrische Folie eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen, wobei die Metallschicht zumindest auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, wobei die erste Hauptoberfläche der dielektrischen Folie eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material aufweist, die Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vorsprünge aufweist und wenn eine Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der Oberfläche der Metallschicht definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
Eine Folie der vorliegenden Erfindung weist ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material auf, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, und weist eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche auf, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen, wobei die erste Hauptoberfläche eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material aufweist und wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr beträgt und 1,13% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
Eine metallisierte Folie der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Folie, die ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist und eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen; und eine Metallschicht, die zumindest auf der ersten Hauptoberfläche der Folie angeordnet ist, wobei die erste Hauptoberfläche der Folie eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material aufweist, die auf der ersten Hauptoberfläche der Folie angeordnete Metallschicht eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der Folie mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vorsprünge aufweist und wenn eine Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der Oberfläche der Metallschicht definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
- Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Folienkondensator bereitgestellt werden, der eine dielektrische Folie mit hervorragender Gleitfähigkeit und Spannungsfestigkeit aufweist, die imstande ist, hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen. Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Folie bereitgestellt werden, die als dielektrische Folie für den Folienkondensator verwendbar ist. Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine metallisierte Folie bereitgestellt werden, die für den Folienkondensator verwendbar ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Folienkondensators der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Darstellung eines Abschnitts, der einem Liniensegment A1-A2 in 1 entspricht.
3 ist eine perspektivische schematische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Wickelkörpers in 1 und 2.
4 ist eine schematische Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels einer Metallschicht, die einen Sicherungsteil aufweist.
5 ist eine schematische Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels einer Folie der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Darstellung eines Abschnitts, der einem Liniensegment B1-B2 in 5 entspricht.
7 ist eine schematische Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels einer metallisierten Folie, um den Folienkondensator der vorliegenden Erfindung zu bilden.
8 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Darstellung eines Abschnitts, der einem Liniensegment C1-C2 in 7 entspricht.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Der Folienkondensator der vorliegenden Erfindung, die Folie der vorliegenden Erfindung und die metallisierte Folie der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den folgenden Aufbau beschränkt und kann zweckmäßig in einem Bereich modifiziert werden, der nicht vom Kerninhalt der vorliegenden Erfindung abweicht. Ferner umfasst die vorliegende Erfindung zudem eine Kombination aus einzelnen bevorzugten Aufbauten, die nachstehend beschrieben werden.
Der Folienkondensator der vorliegenden Erfindung in dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt weist einen Wickelkörper auf, in dem eine dielektrische Folie und eine Metallschicht aufgewickelt sind, wobei die dielektrische Folie ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist, wobei die dielektrische Folie eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen, wobei die Metallschicht zumindest auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist.
In dem Fall, in dem die Folienkondensatoren der vorliegenden Erfindung in dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt nicht konkret unterschieden werden, wird schlicht der Begriff „Folienkondensator der vorliegenden Erfindung“ verwendet.
Im Folgenden wird als Beispiel des Folienkondensators der vorliegenden Untersuchung ein sogenannter Folienkondensator vom gewickelten Typ beschrieben, in dem ein Laminat aus einer metallisierten Folie aufgewickelt ist, die eine Metallschicht aufweist, die zumindest auf einer Hauptoberfläche einer dielektrischen Folie angeordnet ist.
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Folienkondensators der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Darstellung eines Abschnitts, der einem Liniensegment A1-A2 in 1 entspricht. 3 ist eine perspektivische schematische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Wickelkörpers in 1 und 2.
In der vorliegenden Auslegeschrift sind wie in 1, 2 und 3 dargestellt eine Laminierungsrichtung und eine Breitenrichtung eines Folienkondensators durch T bzw. W angegebene Richtungen. Obwohl sich sagen lässt, dass ein Folienkondensator vom gewickelten Typ eine Vielzahl von Laminierungsrichtungen aufweist, ist die Richtung in der vorliegenden Auslegeschrift durch T angegeben. Die Laminierungsrichtung T und die Breitenrichtung W verlaufen orthogonal zueinander.
Wie in 1 und 2 dargestellt weist ein Folienkondensator 10 einen Wickelkörper 40, eine erste äußere Elektrode 41, die auf einer Endfläche des Wickelkörpers 40 angeordnet ist, und eine zweite äußere Elektrode 42 auf, die auf einer anderen Endfläche des Wickelkörpers 40 angeordnet ist. Die beiden Endflächen des Wickelkörpers 40 liegen einander in der Breitenrichtung W gegenüber.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist der Wickelkörper 40 ein Wickelkörper, in dem eine erste metallisierte Folie 11 und eine zweite metallisierte Folie 12 aufgewickelt sind, die in der Laminierungsrichtung T laminiert sind. Mit anderen Worten ist der Folienkondensator 10 ein Folienkondensator vom gewickelten Typ, der den Wickelkörper 40 aufweist.
In dem Folienkondensator 10 ist es im Hinblick auf eine Höhenreduzierung des Folienkondensators 10 bevorzugt, dass der Wickelkörper 40 einen flachen Querschnitt aufweist, der senkrecht zu einer Spiralachsenrichtung des Wickelkörpers 40 liegt. Genauer gesagt ist es bevorzugt, dass der Wickelkörper 40 gepresst wird, um einen flachen Querschnitt wie etwa eine Ellipse oder ein Oval aufzuweisen, sodass der Querschnitt des Wickelkörpers 40 eine geringere Dicke aufweist als der eines echten Kreises.
Ob der Wickelkörper gepresst wurde, um einen flachen Querschnitt aufzuweisen, kann zum Beispiel durch das Vorhandensein einer Pressmarke auf dem Wickelkörper überprüft werden.
Der Folienkondensator 10 kann eine Wickelachse in einer zylindrischen Form aufweisen. Die Wickelachse ist auf der Mittelachse der ersten metallisierten Folie 11 und der zweiten metallisierten Folie 12 in einem gewickelten Zustand angeordnet und fungiert dabei als Spiralachse, wenn die erste metallisierte Folie 11 und die zweite metallisierte Folie 12 aufgewickelt sind.
Die erste metallisierte Folie 11 weist eine erste dielektrische Folie 13 und eine erste Metallschicht 15 auf.
Die erste dielektrische Folie 13 weist eine erste Hauptoberfläche 13a und eine zweite Hauptoberfläche 13b auf, die sich in der Dickenrichtung (Laminierungsrichtung T in 2) gegenüberliegen.
Die erste Metallschicht 15 ist auf der ersten Hauptoberfläche 13a der ersten dielektrischen Folie 13 angeordnet. Genauer gesagt ist die erste Metallschicht 15 angeordnet, um einen Seitenrand der ersten dielektrischen Folie 13 zu erreichen, nicht jedoch einen anderen Seitenrand der ersten dielektrischen Folie 13 in der Breitenrichtung W zu erreichen.
Die zweite metallisierte Folie 12 weist eine zweite dielektrische Folie 14 und eine zweite Metallschicht 16 auf.
Die zweite dielektrische Folie 14 weist eine erste Hauptoberfläche 14a und eine zweite Hauptoberfläche 14b auf, die einander in der Dickenrichtung (Laminierungsrichtung T in 2) gegenüberliegen.
Die zweite Metallschicht 16 ist auf der ersten Hauptoberfläche 14a der zweiten dielektrischen Folie 14 angeordnet. Genauer gesagt ist die zweite Metallschicht 16 angeordnet, um nicht einen Seitenrand der zweiten dielektrischen Folie 14 zu erreichen, sondern einen anderen Seitenrand der zweiten dielektrischen Folie 14 in der Breitenrichtung W zu erreichen.
In dem Wickelkörper 40 sind die benachbarte erste metallisierte Folie 11 und zweite metallisierte Folie 12 in der Breitenrichtung W derart versetzt, dass das Ende der ersten Metallschicht 15, das den Seitenrand der ersten dielektrischen Folie 13 erreicht, zu einer Endfläche des Wickelkörpers 40 freiliegt und das Ende der zweiten Metallschicht 16, das den Seitenrand der zweiten dielektrischen Folie 14 erreicht, zu einer anderen Endfläche des Wickelkörpers 40 freiliegt.
Der Wickelkörper 40 weist die erste metallisierte Folie 11 und die zweite metallisierte Folie 12 auf, die in der Laminierungsrichtung T laminiert und aufgewickelt sind, und kann daher ebenso Wickelkörper genannt werden, in dem die erste Metallschicht 15, die erste dielektrische Folie 13, die zweite Metallschicht 16 und die zweite dielektrische Folie 14 in der Laminierungsrichtung T aufeinanderfolgend laminiert und aufgewickelt sind.
In dem Wickelkörper 40 sind die erste metallisierte Folie 11 und die zweite metallisierte Folie 12, die in der Laminierungsrichtung T laminiert sind, derart aufgewickelt, dass die erste metallisierte Folie 11 innerhalb der zweiten metallisierten Folie 12 angeordnet ist, die erste Metallschicht 15 innerhalb der ersten dielektrischen Folie 13 angeordnet ist und die zweite Metallschicht 16 innerhalb der zweiten dielektrischen Folie 14 angeordnet ist. Mit anderen Worten liegen die erste Metallschicht 15 und die zweite Metallschicht 16 einander über die erste dielektrische Folie 13 oder die zweite dielektrische Folie 14 gegenüber.
Die zweite Metallschicht 16 kann auf der zweiten Hauptoberfläche 13b der ersten dielektrischen Folie 13 anstelle der ersten Hauptoberfläche 14a der zweiten dielektrischen Folie 14 angeordnet sein. In diesem Fall ist in dem Wickelkörper 40 eine metallisierte Folie, welche die erste Metallschicht 15, die auf der ersten Hauptoberfläche 13a der ersten dielektrischen Folie 13 angeordnet ist, und die zweite Metallschicht 16 aufweist, die auf der zweiten Hauptoberfläche 13b der ersten dielektrischen Folie 13 angeordnet ist, und die zweite dielektrische Folie 14, die in der Laminierungsrichtung T laminiert ist, aufgewickelt sind.
Es ist bevorzugt, dass die erste Metallschicht 15 und die zweite Metallschicht 16 jeweils einen Sicherungsteil aufweisen.
4 ist eine schematische Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels einer Metallschicht, die einen Sicherungsteil aufweist.
Wie in 4 dargestellt weist die erste Metallschicht 15 eine Vielzahl von geteilten Elektrodenteilen 61, einen Elektrodenteil 62 und Sicherungsteile 63 auf.
Die geteilten Elektrodenteile 61 sind mit Isolierschlitzen 64 unterteilt und liegen der zweiten Metallschicht 16 in dem Wickelkörper 40 gegenüber.
Der Elektrodenteil 62 ist über die Isolierschlitze 64 zu den geteilten Elektrodenteilen 61 benachbart und liegt der zweiten Metallschicht 16 in dem Wickelkörper 40 nicht gegenüber.
Der Sicherungsteil 63 ist ein Teil, der jeden der geteilten Elektrodenteile 61 mit dem Elektrodenteil 62 verbindet, und ist schmaler als der geteilte Elektrodenteil 61 und der Elektrodenteil 62.
Das Elektrodenmuster der ersten Metallschicht 15, die den Sicherungsteil aufweist, kann zum Beispiel ein in JP 2004 - 363431 A oder JP H05-251266 A offenbartes Elektrodenmuster anstelle des in 4 dargestellten Elektrodenmusters sein. Dasselbe gilt für das Elektrodenmuster der zweiten Metallschicht 16, die den Sicherungsteil aufweist.
Die erste äußere Elektrode 41 ist auf einer Endfläche des Wickelkörpers 40 angeordnet und mit der ersten Metallschicht 15 durch Kontakt mit dem freiliegenden Ende der ersten Metallschicht 15 verbunden.
Im Hinblick auf die Verbindungsfähigkeit zwischen der ersten Metallschicht 15 und der ersten äußeren Elektrode 41 ist es bevorzugt, dass die erste metallisierte Folie 11 in der Breitenrichtung W relativ zu der zweiten metallisierten Folie 12 an einer Endfläche des Wickelkörpers 40 vorspringt.
Die zweite äußere Elektrode 42 ist auf einer anderen Endfläche des Wickelkörpers 40 angeordnet und mit der zweiten Metallschicht 16 durch Kontakt mit dem freiliegenden Ende der zweiten Metallschicht 16 verbunden.
Im Hinblick auf die Verbindungsfähigkeit zwischen der zweiten Metallschicht 16 und der zweiten äußeren Elektrode 42 ist es bevorzugt, dass die zweite metallisierte Folie 12 in der Breitenrichtung W relativ zu der ersten metallisierten Folie 11 an einer anderen Endfläche des Wickelkörpers 40 vorspringt.
Beispiele des Materials zum Bilden der ersten äußeren Elektrode 41 und der zweiten äußeren Elektrode 42 umfassen ein Metall wie etwa Zink, Aluminium, Zinn oder eine Zink-Aluminium-Legierung.
Die erste äußere Elektrode 41 und die zweite äußere Elektrode 42 werden vorzugsweise durch thermisches Spritzen des oben beschriebenen Metalls auf eine Endfläche bzw. eine andere Endfläche des Wickelkörpers 40 gebildet.
Der Aufbau des Wickelkörpers 40 kann sich von dem in 2 dargestellten Aufbau unterscheiden. Zum Beispiel kann in der ersten metallisierten Folie 11 die erste Metallschicht 15 in der Breitenrichtung W in zwei Metallschichten derart aufgeteilt sein, dass eine Metallschicht einen Seitenrand der ersten dielektrischen Folie 13 erreicht und eine andere Metallschicht einen anderen Seitenrand der ersten dielektrischen Folie 13 erreicht. In diesem Fall ist in der ersten Metallschicht 15 eine Metallschicht mit der ersten äußeren Elektrode 41 verbunden und eine andere Metallschicht ist mit der zweiten äußeren Elektrode 42 verbunden, während die zweite Metallschicht 16 angeordnet ist, um weder mit der ersten äußeren Elektrode 41 noch mit der zweiten äußeren Elektrode 42 verbunden zu sein. Folglich kann ein Kondensator durch die erste Metallschicht 15 und die zweite Metallschicht 16 gebildet sein.
In dem Folienkondensator der vorliegenden Erfindung kann die Folie der vorliegenden Erfindung als dielektrische Folie verwendet werden.
Die Folie der vorliegenden Erfindung weist ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material auf, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, und weist eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche auf, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen.
5 ist eine schematische Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels einer Folie der vorliegenden Erfindung. 6 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Darstellung eines Abschnitts, der einem Liniensegment B1-B2 in 5 entspricht.
Wie in 5 und 6 dargestellt weist eine Folie (dielektrische Folie) 110 eine erste Hauptoberfläche 110a und eine zweite Hauptoberfläche 110b auf, die einander in der Dickenrichtung gegenüberliegen.
Die Folie 110 weist ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material auf, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist. Genauer gesagt weist die Folie 110 ein gehärtetes Produkt mit einer Urethanbindung auf, die durch eine Reaktion zwischen der Hydroxygruppe (OH-Gruppe) des ersten organischen Materials und der Isocyanatgruppe (NCO-Gruppe) des zweiten organischen Materials erlangt wird.
Das Vorhandensein der Urethanbindung in der Folie kann durch Analyse unter Verwendung eines Fourier-Transformations-Infrarotspektrometers (FT-IR) überprüft werden.
Es ist bevorzugt, dass das erste organische Material ein Polyol mit einer Vielzahl von Hydroxygruppen in einem Molekül ist.
Beispiele des Polyols umfassen ein Polyvinylacetal wie etwa Polyvinylacetoacetal, ein Polyetherpolyol wie etwa Phenoxyharz und ein Polyesterpolyol.
Als das Polyol ist ein Phenoxyharz bevorzugt.
Als das erste organische Material kann eine Vielzahl von Typen von Materialien in Kombination verwendet werden.
Es lässt sich zudem sagen, dass das zweite organische Material ein sogenanntes aromatisches Isocyanat ist, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist.
Das zweite organische Material fungiert als Härtungsmittel zum Härten einer Harzlösung bei der Produktion der Folie 110 durch Bildung einer vernetzten Struktur durch Reaktion mit der Hydroxygruppe des ersten organischen Materials.
Es ist bevorzugt, dass das zweite organische Material ein sogenanntes aromatisches Polyisocyanat ist, das eine aromatische Verbindung mit einer Vielzahl von Isocyanatgruppen in einem Molekül ist.
Beispiele des aromatischen Polyisocyanats umfassen Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und Tolylendiisocyanat (TDI). Als das aromatisches Polyisocyanat kann ein modifiziertes Produkt dieser aromatischen Polyisocyanate verwendet werden.
Als das aromatische Polyisocyanat ist MDI bevorzugt. Als das MDI kann zum Beispiel ein polymeres MDI oder ein monomeres MDI verwendet werden.
Als das zweite organische Material kann eine Vielzahl von Typen von Materialien in Kombination verwendet werden.
In dem in 2 dargestellten Folienkondensator 10 kann die Folie 110 für sowohl die erste dielektrische Folie 13 als auch die zweite dielektrische Folie 14 verwendet werden oder kann für eine der ersten dielektrischen Folie 13 und der zweiten dielektrischen Folie 14 verwendet werden. In dem Fall, in dem die Folie 110 für sowohl die erste dielektrische Folie 13 als auch die zweite dielektrische Folie 14 verwendet wird, können sich die Zusammensetzungen der ersten dielektrischen Folie 13 und der zweiten dielektrischen Folie 14 voneinander unterscheiden, obwohl es bevorzugt ist, dass die Zusammensetzungen gleich sind.
Die Folie 110 wird produziert, indem eine Harzlösung, die das erste organische Material und das zweite organische Material enthält, auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht wird, die aufgebrachte Lösung getrocknet wird und dann die aufgebrachte Lösung erhitzt wird, um gehärtet zu werden. Die resultierende Folie 110 wird zur Verwendung von dem Substrat abgezogen.
In der Folie der vorliegenden Erfindung weist die erste Hauptoberfläche eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material auf.
In der in 5 und 6 dargestellten Folie 110 weist die erste Hauptoberfläche 110a eine Vielzahl von Vorsprüngen 120 auf. Ferner weist die erste Hauptoberfläche 110a der Folie 110 einen flachen Teil 130 auf, der keinen Vorsprung 120 aufweist.
Das Vorhandensein der Vorsprünge kann durch Beobachtung der ersten Hauptoberfläche der Folie unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (REM) als schwarze Teile erkannt werden.
Der Vorsprung 120 weist das zweite organische Material, d.h. ein aromatisches Isocyanat auf. Genauer gesagt stammt das aromatische Isocyanat, das der Vorsprung 120 aufweist, von einem aromatischen Isocyanat, welches das gehärtete Produkt bildet, das die Folie 110 aufweist.
Da der Vorsprung 120 ein aromatisches Isocyanat aufweist, weist er eine hohe Härte auf, die auf den aromatischen Ring des aromatischen Isocyanats zurückzuführen ist. Dementsprechend werden bei der Produktion eines Folienkondensators aus der Folie 110 die Vorsprünge 120 durch Aufwickeln der Folie 110 oder durch Pressen nach dem Aufwickeln kaum zusammengedrückt, sodass zwischen den sich überlappenden Folien 110 leicht ein Spalt gebildet wird. Folglich zerstreut sich bei einem dielektrischen Durchschlag ein Zersetzungsgas aus der Folie 110 leicht aus dem Inneren des Folienkondensators, sodass der Folienkondensator hervorragende Selbstheilungseigenschaften aufweist.
Im Gegensatz dazu weist in dem Fall, in dem der Vorsprung 120 ein aliphatisches Isocyanat aufweist, der Vorsprung 120 im Vergleich zu einem Fall, in dem der Vorsprung 120 ein aromatisches Isocyanat aufweist, eine geringere Härte auf. Dementsprechend werden bei der Produktion eines Folienkondensators aus der Folie 110 die Vorsprünge 120 durch Aufwickeln der Folie 110 oder durch Pressen nach dem Aufwickeln leicht zusammengedrückt, sodass zwischen den sich überlappenden Folien 110 kaum ein Spalt gebildet wird. Folglich zerstreut sich bei einem dielektrischen Durchschlag ein Zersetzungsgas aus der Folie 110 kaum aus dem Inneren des Folienkondensators, sodass der Folienkondensator herabgesetzte Selbstheilungseigenschaften aufweist.
Selbst mit dem Vorsprung 120 mit einem aromatischen Isocyanat wird bei der Produktion eines Folienkondensators durch Aufwickeln der Folie 110 zwischen den sich überlappenden Folien 110 kaum ein Spalt gebildet, wenn zum Beispiel in der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die nachstehend zu beschreibende Folienfläche, weniger als 0,0998% beträgt, sodass der Folienkondensator herabgesetzte Selbstheilungseigenschaften aufweist.
Das Vorhandensein des aromatischen Isocyanats in dem Vorsprung kann wie nachstehend beschrieben überprüft werden. Zunächst wird unter Verwendung eines Fourier-Transformations-Infrarotspektrometers (FT-IR) „FT/IR-4100ST“, hergestellt durch JASCO Corporation, ein Infrarot-Absorptionsspektrum des Vorsprungs in einem Messwellenzahlbereich von 500 cm^-1 oder mehr und 4000 cm^-1 oder weniger durch das Verfahren der abgeschwächten Totalreflexion (ATR) gemessen. In dem InfrarotAbsorptionsspektrum des Vorsprungs ermöglicht es eine bestätigte Detektion des Absorptionspeaks eines aromatischen Rings und des Absorptionspeaks einer Isocyanatgruppe, das Vorhandensein eines aromatischen Isocyanats in dem Vorsprung zu bestätigen. Zum Beispiel wird in dem Fall des Verwendens von MDI als das aromatische Isocyanat der Absorptionspeak des aromatischen Rings in einem Messwellenzahlbereich von 1450 cm^-1 oder mehr und 1550 cm^-1 oder weniger beobachtet und der Absorptionspeak der Isocyanatgruppe wird in einem Messwellenzahlbereich von 2200 cm^-1 oder mehr und 2400 cm^-1 oder weniger in dem Infrarotabsorptionsspektrum beobachtet.
Ferner ermöglicht es durch dasselbe Verfahren in dem Infrarot-Absorptionsspektrum des flachen Teils eine bestätigte Detektion des Absorptionspeaks eines aromatischen Rings und des Absorptionspeaks einer Isocyanatgruppe, zu bestätigen, dass das aromatische Isocyanat, das der Vorsprung aufweist, von dem aromatischen Isocyanat stammt, welches das gehärtete Produkt bildet, das die Folie aufweist.
In der Folie der vorliegenden Erfindung beträgt, wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,100% oder weniger.
In der Folie der vorliegenden Erfindung kann das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 0,00% oder mehr betragen. Zudem kann das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,000% oder mehr betragen.
In der in 5 und 6 dargestellten Folie 110 beträgt, wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche 110a definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,100% oder weniger.
Um die Gleitfähigkeit zum Gleiten der Folien 110 gegeneinander zu verbessern, ist es wichtig, die Kontaktfläche zwischen den Folien 110 zu reduzieren. In Anbetracht dessen weist die erste Hauptoberfläche 110a der Folie 110 die Vielzahl der Vorsprünge 120 auf, um so die Kontaktfläche zwischen den Folien 110 zu reduzieren, wenn die Folien 110 gegeneinander gleiten. In Abhängigkeit von der Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110, die Vorsprünge 120 aufweist, kann jedoch die Kompatibilität zwischen Gleitfähigkeit und Spannungsfestigkeit nicht erreicht werden. Im Gegensatz dazu ermöglicht es bezüglich der Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110, wenn die Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in dem oben beschriebenen Flächenbereich definiert ist, dass das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger beträgt und das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt, der Folie 110, eine hervorragende Gleitfähigkeit und Spannungsfestigkeit aufzuweisen. Ferner ist die Folie 110 aufgrund ihrer hervorragenden Gleitfähigkeit imstande, hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen, wenn sie zum Aufbau eines Folienkondensators aufgewickelt wird. In dem Fall, in dem die Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 in dem oben beschriebenen Bereich liegt, lässt sich sagen, dass eine Vielzahl von Vorsprüngen 120 mit einer geeigneten Höhe in der ersten Hauptoberfläche 110a in einem geeigneten Verhältnis verteilt sind.
Wenn in der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, mehr als 6,04% beträgt, sind viele hohe Vorsprünge 120 vorhanden, auf die ein elektrisches Feld tendenziell konzentriert wird, sodass die Spannungsfestigkeit herabgesetzt wird.
Wenn in der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 pm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, weniger als 0,0998% beträgt, ist die Kontaktfläche zwischen den flachen Teilen 130 beim Gleiten der Folien 110 gegeneinander tendenziell groß, sodass die Gleitfähigkeit herabgesetzt wird. Wenn in der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, mehr als 1,13% beträgt, sind viele hohe Vorsprünge 120 vorhanden, auf die ein elektrisches Feld tendenziell konzentriert wird, sodass die Spannungsfestigkeit herabgesetzt wird.
Wenn in der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, mehr als 0,100% beträgt, sind viele hohe Vorsprünge 120 vorhanden, auf die ein elektrisches Feld tendenziell konzentriert wird, sodass die Spannungsfestigkeit herabgesetzt wird.
Bezüglich der Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 kann, wenn die Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in dem oben beschriebenen Flächenbereich definiert ist und wenn das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger beträgt und das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt, die erste Hauptoberfläche 110a der Folie 110 zusätzlich zu der Vielzahl der Vorsprünge 120 eine Vielzahl von Konkavitäten aufweisen.
Die Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche der Folie wird wie folgt bestimmt.
Zunächst wird unter Verwendung eines Lasermikroskops „VK-8700“, hergestellt durch Keyence Corporation, die erste Hauptoberfläche der Folie um das 100-Fache vergrößert, um einen Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm zu beobachten. In diesem Zusammenhang kann Aluminium im Voraus auf eine Dicke von 10 nm auf die erste Hauptoberfläche der Folie aufgedampft werden. In dem oben beschriebenen Flächenbereich ist im Folgenden eine entlang einer Länge von 100 µm verlaufende Richtung als erste Richtung definiert und eine entlang einer Länge von 140 µm verlaufende Richtung ist als zweite Richtung definiert.
Anschließend wird der oben beschriebene Flächenbereich in insgesamt 786432 Zellen unterteilt, d.h. 1024 Zellen in der ersten Richtung mal 768 Zellen in der zweiten Richtung. Die Höhendaten in der Dickenrichtung (Durchschnitt der Höhe in einer Zelle) werden für jede der 786432 unterteilten Zellen unter Verwendung einer Analysesoftware „VK-analyzer“ erfasst, die für das Lasermikroskop „VK-8700“, hergestellt durch Keyence Corporation, ausgelegt ist. Dann wird der Durchschnitt der Höhendaten von 786432 Zellen berechnet und der resultierende Durchschnitt wird als die durchschnittliche Höhe der Folie in der Dickenrichtung definiert. Zudem wird eine virtuelle Fläche, die sich auf der durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung befindet, als die Folienfläche definiert.
Dann wird die Anzahl an Zellen mit Höhendaten, die um 0,05 µm oder mehr höher sind als die Folienfläche, d.h. J1, gezählt, um das Flächenverhältnis von Zellen mit Höhendaten, die um 0,05 µm oder mehr höher sind als die Folienfläche, d.h. K1, als „100×J1/786432“ zu berechnen. Zudem wird die Anzahl an Zellen mit Höhendaten, die um 0,20 µm oder mehr höher sind als die Folienfläche, d.h. J2, gezählt, um das Flächenverhältnis von Zellen mit Höhendaten, die um 0,20 µm oder mehr höher sind als die Folienfläche, d.h. K2, als „100×J2/786432“ zu berechnen. Zudem wird die Anzahl an Zellen mit Höhendaten, die um 2,50 µm oder mehr höher sind als die Folienfläche, d.h. J3, gezählt, um das Flächenverhältnis von Zellen mit Höhendaten, die um 2,50 µm oder mehr höher sind als die Folienfläche, d.h. K3, als „100×J3/786432“ zu berechnen.
Dann wird basierend auf jeweils den resultierenden Flächenverhältnissen das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, als „K1-K2“ berechnet. Zudem wird das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, als „K2-K3“ berechnet. Ferner wird das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, als „K3“ definiert. Somit wird die Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche der Folie bestimmt.
Die ebene Form des Vorsprungs 120 kann eine Kreisform wie in 5 dargestellt, eine Ellipsenform oder andere Formen haben.
Die ebenen Formen der Vorsprünge 120 können gleich sein oder sich voneinander unterscheiden.
Die Querschnittsform des Vorsprungs 120 kann eine verjüngte Form wie in 6 dargestellt oder eine andere Form als die verjüngte Form haben.
Die Querschnittsformen der Vorsprünge 120 können gleich sein oder sich voneinander unterscheiden.
Es ist bevorzugt, dass die obere Fläche des Vorsprungs 120 wie in 6 dargestellt eingebuchtet ist. In diesem Fall ist die Kontaktfläche zwischen den Vorsprüngen 120 tendenziell klein, wenn die Folien 110 gegeneinander gleiten, sodass die Gleitfähigkeit tendenziell verbessert wird. Die obere Fläche des Vorsprungs 120 muss nicht eingebuchtet sein.
Die Spitze des Vorsprungs 120 kann eine zugespitzte Form oder eine runde Form haben.
Die zweite Hauptoberfläche 110b der Folie 110 kann keinen Vorsprung aufweisen oder kann eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweisen. In diesem Fall ist es bezüglich der Höhenverteilung der zweiten Hauptoberfläche 110b der Folie 110, wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der zweiten Hauptoberfläche 110b definiert ist, bevorzugt, dass ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt. In diesem Zusammenhang kann die zweite Hauptoberfläche 110b der Folie 110 zusätzlich zu der Vielzahl der Vorsprünge eine Vielzahl von Konkavitäten aufweisen.
Die Höhenverteilung der zweiten Hauptoberfläche der Folie wird auf dieselbe Weise bestimmt wie bei der Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche der Folie mit der Ausnahme, dass das Beobachtungsziel die zweite Hauptoberfläche der Folie ist.
Es ist bevorzugt, dass in der Folie der vorliegenden Erfindung ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 1,0 oder weniger beträgt.
Es ist bevorzugt, dass in der in 5 und 6 dargestellten Folie 110 ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 110a 1,0 oder weniger beträgt. In diesem Fall ist die Gleitfähigkeit der Folie 110 außergewöhnlich gut.
Andererseits kommt es bei einem zu geringen Haftreibungskoeffizienten auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 während des Aufwickelns der Folie 110 zur Produktion eines Folienkondensators zu einer Wickelabweichung der Folie 110 in Breitenrichtung, sodass in einem späteren Schritt auf der Endfläche des resultierenden Wickelkörpers kaum eine äußere Elektrode gebildet werden kann. In Anbetracht dessen beträgt der Haftreibungskoeffizient auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 vorzugsweise 0,1 oder mehr.
Der Haftreibungskoeffizient der Folie wird wie folgt bestimmt. Zunächst werden zwei Folienblätter als Messproben vorbereitet. Bezüglich der beiden Hauptoberflächen der Messproben ist die Hauptoberfläche auf der Substratseite während der Produktion als Entformungsoberfläche definiert und die Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats ist als Trocknungsoberfläche definiert. Genauer gesagt entspricht bezüglich jeder der Messproben die Trocknungsoberfläche einer ersten Hauptoberfläche und die Entformungsoberfläche entspricht einer zweiten Hauptoberfläche. Ferner ist es bevorzugt, dass die Längenrichtung jeder der Messproben dieselbe ist wie die Richtung, in der bei dem Produktionsschritt eines Folienkondensators eine Zugspannung auf die Folie aufgebracht wird, zum Beispiel die Wickelrichtung der Folie. Anschließend wird auf der Entformungsoberfläche einer der Messproben eine rechteckige Platte derart befestigt, dass die Trocknungsoberfläche freiliegt. Ferner wird auf der Trocknungsoberfläche einer anderen der Messproben ein rechteckiges Gewicht mit einem Gewicht von 200 g derart angebracht, dass die Entformungsoberfläche freiliegt. Dann gelangt die Entformungsoberfläche der anderen Messprobe mit der Trocknungsoberfläche, an der das Gewicht angebracht ist, mit der Trocknungsoberfläche der einen Messprobe mit der Entformungsoberfläche, an der die Platte befestigt ist, derart in Kontakt, dass die Längenrichtungen davon parallel zueinander verlaufen. Das an der Trocknungsoberfläche der anderen Messprobe angebrachte Gewicht wird mit einer Rate von 150 mm/Minute in der Längenrichtung gezogen, nachdem es an einem durch Imada Inc. hergestellten Kraftmesser befestigt wurde. In diesem Zusammenhang wird die maximale Reibungskraft bis zum Auftreten der Bewegung des Gewichts zusammen mit der anderen Messprobe gelesen und aus dem abgelesenen Wert wird der statische Reibungskoeffizient berechnet.
Es ist bevorzugt, dass die Folie 110 einen Glasübergangspunkt von 130°C oder mehr aufweist. In diesem Fall weist die Folie 110 eine hervorragende Wärmebeständigkeit auf, sodass die garantierte Temperatur eines aus der Folie 110 gefertigten Folienkondensators zum Beispiel auf 125 °C oder mehr erhöht werden kann.
Der Glasübergangspunkt der Folie wird wie folgt bestimmt. Zunächst werden mit einem dynamischen Viskoelastizitätsmesser (DMA) „RSA-III“, hergestellt durch TA Instruments Inc., der Speichermodul und der Verlustmodul der Folie gemessen, während die Temperatur von Raumtemperatur auf 250°C mit einer Temperaturanstiegsrate von 10°C/Minute unter Messbedingungen bei einer Messfrequenz von 10 rad/Sekunde und einer Dehnung von 0,1% erhöht wird. Eine Temperatur, bei welcher der Verlusttangens (tan δ), dargestellt durch Verlustmodul/Speichermodul, einen maximalen Spitzenwert aufweist, ist als der Glasübergangspunkt definiert.
Die Dicke S der Folie 110 beträgt vorzugsweise 1 µm oder mehr und 10 µm oder weniger, ferner bevorzugt 3 µm oder mehr und 5 µm oder weniger.
Die Dicke S der Folie ist wie in 6 dargestellt eine Dicke, die an einer Position bestimmt wird, an welcher der Vorsprung 120 nicht vorhanden ist.
Die Dicke der Folie kann unter Verwendung eines optischen Foliendickenmessers gemessen werden.
Die Folie der vorliegenden Erfindung wird als metallisierte Folie gefertigt, indem zumindest die erste Hauptoberfläche mit einer Metallschicht versehen wird, sodass der Folienkondensator der vorliegenden Erfindung gebildet werden kann.
7 ist eine schematische Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels einer metallisierten Folie, um den Folienkondensator der vorliegenden Erfindung zu bilden. 8 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Darstellung eines Abschnitts, der einem Liniensegment C1-C2 in 7 entspricht.
Wie in 7 und 8 dargestellt weist eine metallisierte Folie 210 die in 5 und 6 dargestellte Folie 110 und eine Metallschicht 220 auf, die auf der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 angeordnet ist.
In dem Folienkondensator der vorliegenden Erfindung weist die erste Hauptoberfläche der dielektrischen Folie eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material auf.
In der in 8 dargestellten Folie 110 weist in gleicher Weise wie in der in 5 und 6 dargestellten Folie 110 die erste Hauptoberfläche 110a eine Vielzahl von Vorsprüngen 120 mit dem zweiten organischen Material, d.h. einem aromatischen Isocyanat auf. Zudem weist die erste Hauptoberfläche 110a der Folie 110 einen flachen Teil 130 auf, der keinen Vorsprung 120 aufweist.
Da der Vorsprung 120 ein aromatisches Isocyanat aufweist, weist der Folienkondensator, der aus der metallisierten Folie 210 gefertigt ist, welche die auf der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 angeordnete Metallschicht 220 aufweist, hervorragende Selbstheilungseigenschaften auf.
In dem ersten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung beträgt, wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,100% oder weniger. Wie oben beschrieben ist in dem ersten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung das Augenmerk auf die Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie gerichtet, welche die Vielzahl der Vorsprünge aufweist.
In dem ersten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung kann das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 0,00% oder mehr betragen. Zudem kann das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,000% oder mehr betragen.
In der in 8 dargestellten Folie 110 beträgt wie in der in 5 und 6 dargestellten Folie 110, wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche 110a definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, beträgt 0,100% oder weniger.
In dem oben beschriebenen Flächenbereich der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 ermöglicht es, wenn die Folienfläche definiert ist, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, dass das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger beträgt und das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt, der Folie 110, eine hervorragende Gleitfähigkeit und Spannungsfestigkeit aufzuweisen. Ferner ist die Folie 110 aufgrund ihrer hervorragenden Gleitfähigkeit imstande, hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen, wenn sie zum Aufbau eines Folienkondensators aufgewickelt wird.
Bei einer Messung der Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche der Folie in dem Folienkondensator erfolgt die Messung durch das oben beschriebene Verfahren für einen Bereich, der keine Metallschicht aufweist, in der metallisierten Folie, die an der äußersten Oberfläche des Folienkondensators positioniert ist. In diesem Zusammenhang ist es in dem Fall, in dem ein an der Oberfläche in dem Messbereich angebrachtes Maskierungsöl vorhanden ist, bevorzugt, dass die Messung nach Entfernung des Maskierungsöls mit einem Lösungsmittel wie etwa Hexan und Toluol erfolgt.
In dem Folienkondensator der vorliegenden Erfindung kann die metallisierte Folie der vorliegenden Erfindung als metallisierte Folie verwendet werden.
Die metallisierte Folie der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Folie, die ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist und eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen; und eine Metallschicht, die zumindest auf der ersten Hauptoberfläche der Folie angeordnet ist. Zudem weist in der metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung die erste Hauptoberfläche der Folie eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material auf. Ferner weist in der metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung die auf der ersten Hauptoberfläche der Folie angeordnete Metallschicht eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der Folie mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vielzahl der Vorsprünge auf.
In dem ersten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass in gleicher Weise wie in dem zweiten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung, der nachstehend beschrieben wird, die Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vielzahl der Vorsprünge aufweist.
In dem ersten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung ist es in dem Fall, in dem die Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, die Oberfläche mit der Vielzahl der vorspringenden Teile aufweist, bevorzugt, dass in gleicher Weise wie in dem zweiten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung, der nachstehend beschrieben wird, wenn eine Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der Oberfläche der Metallschicht definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
In dem zweiten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung weist die Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der Folie mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vielzahl der Vorsprünge auf.
In der in 7 und 8 dargestellten metallisierten Folie 210 weist die Metallschicht 220 eine Oberfläche 220a auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche 110a der Folie 110 mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen 230 entlang der Vorsprünge 120 auf. Ferner weist die Oberfläche 220a der Metallschicht 220 einen flachen Teil 240 auf, der keinen vorspringenden Teil 230 aufweist.
Das Vorhandensein des vorspringenden Teils kann durch Beobachtung der Oberfläche der Metallschicht unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops als schwarzer Teil erkannt werden.
In der metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung beträgt, wenn eine Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der Oberfläche der Metallschicht definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, beträgt 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, beträgt 0,100% oder weniger.
In der metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung kann das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,00% oder mehr betragen. Zudem kann das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,000% oder mehr betragen.
In dem zweiten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung beträgt, wenn eine Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der Oberfläche der Metallschicht definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, beträgt 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, beträgt 0,100% oder weniger. Wie oben beschrieben ist in dem zweiten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung das Augenmerk auf die Höhenverteilung der Oberfläche der Metallschicht gerichtet, welche die Vielzahl der vorspringenden Teile aufweist.
In dem zweiten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung kann das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,00% oder mehr betragen. Zudem kann das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,000% oder mehr betragen.
In der in 7 und 8 dargestellten metallisierten Folie 210 beträgt, wenn eine Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 pm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, beträgt 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, beträgt 0,100% oder weniger.
Wenn die Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in dem Flächenbereich der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 definiert ist, ermöglicht es, dass das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger beträgt, das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger beträgt und das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,100% oder weniger beträgt, der metallisierten Folie 210, eine hervorragende Gleitfähigkeit und Spannungsfestigkeit aufzuweisen. Ferner ist die metallisierte Folie 210 aufgrund ihrer hervorragenden Gleitfähigkeit imstande, hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen, wenn sie zum Aufbau eines Folienkondensators aufgewickelt wird. In dem Fall, in dem die Höhenverteilung der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 in dem oben beschriebenen Bereich liegt, lässt sich sagen, dass eine Vielzahl von vorspringenden Teilen 230 mit einer geeigneten Höhe in der Oberfläche 220a in einem geeigneten Verhältnis verteilt sind.
Wenn in der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, mehr als 6,17% beträgt, sind viele vorspringende Teile 230 vorhanden, auf die ein elektrisches Feld tendenziell konzentriert wird, sodass die Spannungsfestigkeit herabgesetzt wird.
Wenn in der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, weniger als 0,118% beträgt, ist die Kontaktfläche zwischen den flachen Teilen 240 beim Gleiten der metallisierten Folien 210 gegeneinander tendenziell groß, sodass die Gleitfähigkeit herabgesetzt wird. Wenn in der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, mehr als 1,24% beträgt, sind viele hohe Vorsprünge 230 vorhanden, auf die ein elektrisches Feld tendenziell konzentriert wird, sodass die Spannungsfestigkeit herabgesetzt wird.
Wenn in der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, mehr als 0,100% beträgt, sind viele vorspringende Teile 230 vorhanden, auf die ein elektrisches Feld tendenziell konzentriert wird, sodass die Spannungsfestigkeit herabgesetzt wird.
Bezüglich der Höhenverteilung der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 kann, wenn die Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in dem oben beschriebenen Flächenbereich definiert ist und wenn das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger beträgt, das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger beträgt und das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,100% oder weniger beträgt, die Oberfläche 220a der Metallschicht 220 zusätzlich zu der Vielzahl der Vorsprünge 230 eine Vielzahl von Konkavitäten aufweisen.
Die Höhenverteilung der Oberfläche der Metallschicht wird auf dieselbe Weise bestimmt wie die Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche der Folie mit der Ausnahme, dass das Beobachtungsziel die Oberfläche der Metallschicht ist.
Bei einer Messung der Höhenverteilung der Oberfläche der Metallschicht eines Folienkondensators erfolgt die Messung in einem festgelegten Bereich der metallisierten Folie, die an der äußersten Oberfläche des Folienkondensators positioniert ist.
In dem Fall des in 3 dargestellten Wickelkörpers 40 ist es bevorzugt, dass die Messung der Höhenverteilung der Oberfläche der zweiten Metallschicht 16 in einem Bereich L der zweiten metallisierten Folie 12, die an der äußersten Oberfläche positioniert ist, die mit der zweiten Metallschicht 16 versehen ist, durch das oben beschriebene Verfahren erfolgt. Der Bereich L der zweiten metallisierten Folie 12 hat eine quadratische Form mit einer Länge M in sowohl der Breitenrichtung W als auch der Längenrichtung (Wickelrichtung). Ferner ist, wenn eine Mittellinie Q definiert ist, die einen Mittelpunkt P einer Endseite N der zweiten metallisierten Folie 12 durchläuft und sich in der Längenrichtung erstreckt, ein Bereich L der zweiten metallisierten Folie 12 linear symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie Q in der Breitenrichtung W. Die Länge M des Bereichs L der zweiten metallisierten Folie 12 beträgt 10% der Länge der Endseite N der zweiten metallisierten Folie 12.
In der metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der Oberfläche der Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der Folie angeordnet ist, 1,4 oder weniger beträgt.
In dem ersten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung ist es in dem Fall, in dem die Oberfläche der Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, die Vielzahl der vorspringenden Teile aufweist, bevorzugt, dass ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der Oberfläche der Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, 1,4 oder weniger beträgt.
In dem zweiten Aspekt des Folienkondensators der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der Oberfläche der Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, 1,4 oder weniger beträgt.
In der in 7 und 8 dargestellten metallisierten Folie 210 ist es bevorzugt, dass ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 1,4 oder weniger beträgt. In diesem Fall ist die Gleitfähigkeit der metallisierten Folie 210 außergewöhnlich gut.
Andererseits kommt es bei einem zu geringen Haftreibungskoeffizienten auf der Seite der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 in der metallisierten Folie 210 während des Aufwickelns der metallisierten Folie 210 zur Produktion eines Folienkondensators zu einer Wickelabweichung der metallisierten Folie 210 in Breitenrichtung, sodass in einem späteren Schritt auf der Endfläche des resultierenden Wickelkörpers kaum eine äußere Elektrode gebildet werden kann. In Anbetracht dessen beträgt der Haftreibungskoeffizient auf der Seite der Oberfläche 220a der Metallschicht 220 in der metallisierten Folie 210 vorzugsweise 0,2 oder mehr.
Der Haftreibungskoeffizient der metallisierten Folie wird auf dieselbe Weise bestimmt wie der Haftreibungskoeffizient der Folie mit der Ausnahme, dass eine metallisierte Folie als Messprobe verwendet wird.
Beispiele des Materials, um die Metallschicht 220 zu bilden, umfassen ein Metall wie etwa Aluminium, Zink, Titan, Magnesium, Zinn und Nickel.
Die Dicke der Metallschicht 220 beträgt vorzugsweise 5 nm oder mehr und 40 nm oder weniger.
Die Dicke der Metallschicht kann durch Beobachtung des Querschnitts der metallisierten Folie in der Dickenrichtung unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) ermittelt werden.
Die Folie der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel durch das folgende Verfahren produziert werden.
<Schritt des Herstellens der Harzlösung>
Eine Harzlösung wird durch Mischen eines ersten organischen Materials mit einer Hydroxygruppe und eines zweiten organischen Materials, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, hergestellt.
Als das erste organische Material und das zweite organische Material werden die oben beschriebenen verwendet.
Bei der Herstellung der Harzlösung können das erste organische Material und das zweite organische Material mit einem Lösungsmittel verdünnt werden. Es ist besonders bevorzugt, dass das erste organische Material und das zweite organische Material mit einem Mischlösungsmittel verdünnt werden, das ein erstes Lösungsmittel, das aus Ketonen ausgewählt ist, und ein zweites Lösungsmittel, das aus cyclischen Etherverbindungen ausgewählt ist, enthält.
Beispiele der Ketone, aus denen das erste Lösungsmittel ausgewählt ist, umfassen Methylethylketon und Diethylketon.
Als das erste Lösungsmittel kann eine Vielzahl von Typen von Ketonen in Kombination verwendet werden.
Beispiele der cyclischen Etherverbindungen, aus denen das zweite Lösungsmittel ausgewählt ist, umfassen Tetrahydrofuran und Tetrahydropyran.
Als das zweite Lösungsmittel kann eine Vielzahl von Typen von cyclischen Etherverbindungen in Kombination verwendet werden.
Es ist bevorzugt, dass als das Lösungsmittel ein Mischlösungsmittel verwendet wird, das Methylethylketon und Tetrahydrofuran enthält.
<Trocknungs- und Härtungsschritt der Harzlösung>
Zunächst wird die Harzlösung auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht.
Beispiele des Substrats umfassen eine Polyethylenterephthalat-Folie und eine Polypropylen-Folie.
Anschließend wird die resultierende Beschichtungsfolie aus der Harzlösung in einem Trockenofen getrocknet und dann durch eine Wärmebehandlung gehärtet. Somit wird eine Folie auf der Oberfläche des Substrats gefertigt.
In diesem Zusammenhang wird die Beschichtungsfolie der Harzlösung in dem Trockenofen der Einstellung von Trocknungstemperatur, Trocknungszeit, Luftströmung usw. unterzogen, sodass das zweite organische Material, d.h. das aromatische Isocyanat, auf der Trocknungsoberfläche als Hauptoberfläche der Beschichtungsfolie auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats agglomeriert. Folglich verursachen die Agglomerate eine Vielzahl von Vorsprüngen, deren Höhe usw. ebenso einer Steuerung unterzogen werden kann. Somit kann bezüglich des Folienzustands, der aus dem Härten der Beschichtungsfolie resultiert, die Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche der Folie derart gesteuert werden, dass wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche, die der Trocknungsoberfläche entspricht, definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
Es ist bevorzugt, dass die Trocknungstemperatur der Beschichtungsfolie im Bereich von 70°C oder mehr und 150°C oder weniger eingestellt ist.
Die Trocknungszeit der Beschichtungsfolie ist durch die Transportrate des Substrats einstellbar, wobei die Beschichtungsfolie in einem Trockenofen transportiert wird. Es ist bevorzugt, dass die Transportrate im Bereich von 100 m/Minute oder mehr und 160 m/Minute oder weniger eingestellt ist.
Die resultierende Folie wird zur Verwendung von dem Substrat abgezogen. Wie oben beschrieben entspricht die erste Hauptoberfläche der Folie der Trocknungsoberfläche als Hauptoberfläche der Beschichtungsfolie auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats. Zudem entspricht die zweite Hauptoberfläche der Folie der Entformungsoberfläche der Beschichtungsfolie auf der Substratseite.
Wie oben beschrieben wird die in 5 und 6 dargestellte Folie hergestellt.
Die metallisierte Folie der vorliegenden Erfindung wird zum Beispiel durch das folgende Verfahren produziert.
<Schritt des Herstellens einer metallisierten Folie>
Zunächst wird wie die erste dielektrische Folie und die zweite dielektrische Folie die in 5 und 6 dargestellte Folie durch das Produktionsverfahren der Folie der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben hergestellt.
Als nächstes wird ein Metall auf die erste Hauptoberfläche der ersten dielektrischen Folie aufgedampft, um eine erste Metallschicht zu bilden, sodass eine erste metallisierte Folie hergestellt wird. In diesem Zusammenhang wird die erste Metallschicht derart gebildet, dass die Oberfläche der ersten Metallschicht auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der ersten dielektrischen Folie eine Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vorsprünge der ersten dielektrischen Folie aufweist. Ferner wird in der Breitenrichtung die erste Metallschicht gebildet, um ein Seitenende der ersten dielektrischen Folie zu erreichen, nicht jedoch ein anderes Seitenende der ersten dielektrischen Folie zu erreichen.
Zudem wird ein Metall auf die erste Hauptoberfläche der zweiten dielektrischen Folie aufgedampft, um eine zweite Metallschicht zu bilden, sodass eine zweite metallisierte Folie hergestellt wird. In diesem Zusammenhang wird die zweite Metallschicht derart gebildet, dass die Oberfläche der zweiten Metallschicht auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der zweiten dielektrischen Folie eine Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vorsprünge der zweiten dielektrischen Folie aufweist. Ferner wird in der Breitenrichtung die zweite Metallschicht gebildet, um nicht ein Seitenende der zweiten dielektrischen Folie zu erreichen, sondern ein anderes Seitenende der zweiten dielektrischen Folie zu erreichen.
Durch den vorliegenden Schritt werden die in 7 und 8 dargestellten metallisierten Folien als die erste metallisierte Folie und die zweite metallisierte Folie hergestellt.
Der Folienkondensator der vorliegenden Erfindung wird zum Beispiel durch das folgende Verfahren produziert.
<Schritt des Herstellens des Wickelkörpers>
Zunächst werden durch das oben beschriebene Produktionsverfahren der metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung die in 7 und 8 dargestellten metallisierten Folien als die erste metallisierte Folie und die zweite metallisierte Folie hergestellt.
Als nächstes werden die erste metallisierte Folie und die zweite metallisierte Folie mit einem festgelegten Versatzabstand in der Breitenrichtung überlappt und dann aufgewickelt, um einen Wickelkörper herzustellen. Je nach Bedarf kann der resultierende Wickelkörper in der vertikal zu der Breitenrichtung verlaufenden Richtung eingelegt werden, um zu einer elliptischen zylindrischen Form gepresst zu werden.
<Schritt des Bildens der äußeren Elektrode>
Die erste äußere Elektrode ist ausgebildet, um eine Verbindung mit der ersten Metallschicht herzustellen, indem ein Metall auf eine Endfläche des Wickelkörpers thermisch aufgesprüht wird.
Zudem ist die zweite äußere Elektrode ausgebildet, um eine Verbindung mit der zweiten Metallschicht herzustellen, indem ein Metall auf eine andere Endoberfläche des Wickelkörpers thermisch aufgesprüht wird.
Wie oben beschrieben wird der in 1 und 2 dargestellte Folienkondensator produziert.
Der Folienkondensator der vorliegenden Erfindung ist für bekannte Anwendungen einsetzbar und kann für leistungselektronische Ausrüstung wie etwa motorgetriebene Kompressoren/Pumpen, ein Ladegerät, einen Gleichspannungswandler und einen Antriebsumrichter zweckmäßig verwendet werden, da die Lebensdauer der Ausrüstung, die in einer Umgebung mit großen Temperaturänderungen bei hoher Temperatur verwendet wird, verlängert werden kann.
BEISPIELE
Im Folgenden werden Beispiele dargestellt, um den Folienkondensator der vorliegenden Erfindung, die Folie der vorliegenden Erfindung und die metallisierte Folie der vorliegenden Erfindung konkreter zu offenbaren. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf diese Beispiele beschränkt.
Die Folienproben 1 bis 7 wurden durch das folgende Verfahren produziert.
<Schritt des Herstellens der Harzlösung>
Ein Phenoxyharz und MDI wurden verdünnt und mit einem Mischlösungsmittel aus Methylethylketon und Tetrahydrofuran gemischt, um eine Harzlösung herzustellen.
<Trocknungs- und Härtungsschritt der Harzlösung>
Zunächst wurde die Harzlösung mit einer Tiefdruckmaschine auf die Oberfläche einer Polyethylenterephthalat-Folie aufgebracht.
Als nächstes wurde die resultierende Beschichtungsfolie aus der Harzlösung in einem Trockenofen getrocknet und dann durch eine Wärmebehandlung für eine festgelegte Zeit gehärtet. Dadurch wurden Folienproben 1 bis 7 mit einer Dicke von 4,5 µm auf der Oberfläche der Polyethylenterephthalat-Folie hergestellt.
In diesem Zusammenhang wurde die Beschichtungsfolie der Harzlösung bei einer Trocknungstemperatur im Bereich von 70°C oder mehr und 150°C oder weniger und bei einer Transportrate in dem Trockenofen im Bereich von 100 m/Minute oder mehr und 160 m/Minute oder weniger konditioniert, um den Bildungszustand der Vorsprünge mit MDI, die Höhe der Vorsprünge usw. in der ersten Hauptoberfläche jeder der Folienproben zu steuern. Dadurch wurde die Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche der Folienprobe zwischen den Folienproben 1 bis 7 unterschiedlich gestaltet.
Die resultierenden Folienproben 1 bis 7 wurden dann von der Polyethylenterephthalat-Folie abgezogen.
Zudem wurde der Harzlösung zur Verwendung bei der Produktion der Folienproben 1 bis 7 Hexamethylendiisocyanat (HDI), das ein aliphatisches Polyisocyanat ist, anstelle von MDI beigemischt, um eine Folienprobe 8 auf dieselbe Weise wie bei den Folienproben 1 bis 7 zu produzieren.
Zudem wurde unter Verwendung derselben Harzlösung zur Produktion der Folienproben 1 bis 7 eine Folienprobe 9 produziert, die keinen Vorsprung in der ersten Hauptoberfläche aufweist. Ferner wurde der Harzlösung zur Verwendung bei der Produktion der Folienprobe 9 ein Füllstoff beigemischt und das Mischungsverhältnis des Füllstoffs wurde geändert, um Folienproben 10 bis 12 zu produzieren. Die Mischungsverhältnisse des Füllstoffs relativ zu dem Gesamtgewicht des Phenoxyharzes und des MDI betrugen 1 Gew.-% in der Folienprobe 10, 3 Gew.-% in der Folienprobe 11 bzw. 10 Gew.-% in der Folienprobe 12. Als der Füllstoff wurden Acrylkügelchen „MP-1451“ (durchschnittliche Partikelgröße: 0,15 pm), hergestellt durch Soken Chemical & Engineering Co., Ltd., verwendet.
[Bewertung]
Durch das oben beschriebene Verfahren wurde bestätigt, dass die Vorsprünge der Folienproben 1 bis 7 MDI aufwiesen. Es wurde bestätigt, dass die Vorsprünge der Folienprobe 8 HDI aufwiesen. Es wurde bestätigt, dass die erste Hauptoberfläche der Folienprobe 9 keinen Vorsprung aufwies. Es wurde bestätigt, dass die erste Hauptoberfläche der Folienproben 10 bis 12 mit dem Füllstoff aufgeraut war.
Ferner wurden die Folienproben 1 bis 12 der folgenden Bewertung unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Folienproben werden in Tabelle 1 schlicht als „Probe“ bezeichnet.
<Höhenverteilung>
Als die Höhenverteilung der ersten Hauptoberfläche jeder der Folienproben 1 bis 12 wurde das Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, das Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 pm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, und das Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 pm oder mehr höher ist als die Folienfläche, durch das oben beschriebene Verfahren gemessen. In Tabelle 1 wird das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, als „Flächenverhältnis 1“ bezeichnet, das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, wird als „Flächenverhältnis 2“ bezeichnet und das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, wird als „Flächenverhältnis 3“ bezeichnet.
Zudem wurde Aluminium auf die erste Hauptoberfläche jeder der Folienproben 1 bis 12 aufgedampft, um eine Metallschicht zu bilden, sodass eine metallisierte Folie hergestellt wurde. Als die Höhenverteilung der Oberfläche der Metallschicht der resultierenden metallisierten Folie wurden das Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, das Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, und das Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, durch das oben beschriebene Verfahren gemessen. In Tabelle 1 wird das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, als „Flächenverhältnis 1'“ bezeichnet, das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, wird als „Flächenverhältnis 2'“ bezeichnet und das Flächenverhältnis des Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, wird als „Flächenverhältnis 3'“ bezeichnet.
<Glasübergangspunkt>
Der Glasübergangspunkt jeder der Folienproben 1 bis 8 wurde durch das oben beschriebene Verfahren gemessen.
<Haftreibungskoeffizient 1>
Der Haftreibungskoeffizient jeder der Folienproben 1 bis 12 wurde durch das oben beschriebene Verfahren gemessen. In Tabelle 1 wird der Haftreibungskoeffizient der Probe in dem Folienzustand als „Haftreibungskoeffizient 1“ bezeichnet.
<Haftreibungskoeffizient 2>
Aluminium wurde auf die erste Hauptoberfläche der ersten Hauptoberfläche jeder der Folienproben 1 bis 12 aufgedampft, um eine Metallschicht zu bilden, sodass eine metallisierte Folie hergestellt wurde. Der Haftreibungskoeffizient der resultierenden metallisierten Folie wurde durch das oben beschriebene Verfahren gemessen. In Tabelle 1 wird der Haftreibungskoeffizient der Probe in dem metallisierten Folienzustand als „Haftreibungskoeffizient 2“ bezeichnet.
<Dielektrische Durchschlagspannung>
Zunächst wurde eine Metallschicht auf beiden Hauptoberflächen jeweils der Folienproben 1 bis 12 durch Aufdampfen von Aluminium gebildet, um eine Messprobe herzustellen. In diesem Zusammenhang wurde der Flächeninhalt des Bereichs, in dem sich die abgeschiedenen Metallschichten auf den beiden Hauptoberflächen von Folienproben überlappen, auf 3 cm² festgelegt. Für jede der Folienproben 1 bis 12 wurden jeweils 16 Messproben hergestellt. Als nächstes wurde jede der elektrischen Feldstärken 10 Minuten lang mit einem Inkrement von 25 V/µm für die 16 Messproben gemessen und wenn 8 Durchschlagsspuren in den Folienproben erzeugt wurden, wurde das elektrische Feld zu diesem Zeitpunkt als Ausfallspannung definiert. Die Messtemperatur wurde auf 125°C festgelegt. Die Ausfallspannungen der 16 Messproben wurden als Weibull-Diagramm aufgetragen und der Wert, bei dem die Ausfallhäufigkeit in der Weibull-Verteilung 50% erreichte, wurde als die dielektrische Durchschlagsspannung der Folienprobe definiert.
<Presseigenschaft>
Zunächst wurde Aluminium auf die erste Hauptoberfläche jeder der Folienproben 1 bis 12 aufgedampft, um eine Metallschicht zu bilden, sodass eine metallisierte Folie hergestellt wurde. In diesem Zusammenhang wurde im Voraus ein Öl auf Fluorbasis auf die erste Hauptoberfläche der Folienprobe aufgebracht, um ein Muster auf der Metallschicht zu zeichnen. Als nächstes wurde die metallisierte Folie auf eine festgelegte Breite geschnitten und dann wurde die metallisierte Folie in einer festgelegten Länge zu einer zylindrischen Form aufgewickelt, um einen Wickelkörper herzustellen. Der Wickelkörper wurde dann mit einem Druck gepresst, der in Abhängigkeit von der Größe des Wickelkörpers im Bereich von 10 N oder mehr und 100 N oder weniger zweckmäßig eingestellt wurde, und dann wurde die Pressgleichmäßigkeit des Wickelkörpers bewertet. Als Bewertungsindizes wurde, wenn der Wickelkörper von der Breitenrichtung aus betrachtet wurde (siehe 3), der Fall, in dem die Folie entlang der Innenseite des Hohlraums in der Mitte der Wicklung keine Knitter/Falten aufweist, als gut bewertet und der Fall, in dem die Folie entlang der Innenseite des Hohlraums in der Mitte der Wicklung Knitter/Falten aufweist, wurde als schlecht bewertet.
<Selbstheilungseigenschaft>
Zunächst wurde Aluminium auf die erste Hauptoberfläche jeder der Folienproben 1 bis 12 aufgedampft, um eine Metallschicht zu bilden, sodass eine metallisierte Folie hergestellt wurde. In diesem Zusammenhang wurde im Voraus ein Öl auf Fluorbasis auf die erste Hauptoberfläche der Folienprobe aufgebracht, um ein Muster auf der Metallschicht zu zeichnen. Als nächstes wurde die metallisierte Folie auf eine festgelegte Breite geschnitten und dann wurde die metallisierte Folie in einer festgelegten Länge zu einer zylindrischen Form aufgewickelt, um einen Wickelkörper herzustellen. Die äußeren Elektroden wurden gebildet, indem ein Metall auf beide Endflächen des resultierenden Wickelkörpers thermisch aufgesprüht wurde, um einen Folienkondensator zu produzieren. Dann wurde, während die an den resultierenden Folienkondensator angelegte Spannung allmählich erhöht wurde, bewertet, ob die ursprüngliche angelegte Spannung selbst nach einer sofortigen Abnahme der angelegten Spannung aufgrund eines dielektrischen Durchschlags wiederhergestellt wurde. Als Bewertungsindizes wurde der Fall, in dem die ursprüngliche angelegte Spannung wiederhergestellt wurde, als gut bewertet und der Fall, in dem die ursprüngliche angelegte Spannung nicht wiederhergestellt wurde, wurde als schlecht bewertet.
In Tabelle 1 stellen die mit * gekennzeichneten Probennamen Vergleichsbeispiele dar, die außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
Dadurch wurde in den Folienproben 1 bis 3 bestätigt, dass die erste Hauptoberfläche Vorsprünge mit einem aromatischen Isocyanat aufwies, und es wurde ferner bestätigt, dass das Flächenverhältnis 1 6,04% oder weniger betrug, das Flächenverhältnis 2 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger betrug und das Flächenverhältnis 3 0,100% oder weniger betrug. Zudem wurde in dem metallisierten Folienzustand, der durch Aufdampfen einer Metallschicht auf die erste Hauptoberfläche der Folienproben 1 bis 3 gebildet wurde, bestätigt, dass das Flächenverhältnis 1' 6,17% oder weniger betrug, das Flächenverhältnis 2' 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger betrug und das Flächenverhältnis 3' 0,100% oder weniger betrug. Die Folienproben 1 bis 3 wiesen eine hervorragende Gleitfähigkeit und Spannungsfestigkeit auf und waren zudem imstande, einem Folienkondensator hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen. Genauer gesagt wiesen die Folienproben 1 bis 3 aufgrund des niedrigen Haftreibungskoeffizienten 1 und des niedrigen Haftreibungskoeffizienten 2 eine außerordentlich gute Gleitfähigkeit und eine außerordentlich gute Spannungsfestigkeit mit einer dielektrischen Durchschlagspannung von 300 V/pm oder mehr auf und waren ferner imstande, einem Folienkondensator hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen. Ferner wiesen die Folienproben 1 bis 3 einen Glasübergangspunkt von 130°C oder mehr mit hervorragender Wärmebeständigkeit auf.
Die Folienprobe 4 wies ein Flächenverhältnis 2 von weniger als 0,0998% auf. Zudem betrug in dem metallisierten Folienzustand, der durch Aufdampfen einer Metallschicht auf die erste Hauptoberfläche der Folienprobe 4 gebildet wurde, das Flächenverhältnis 2' weniger als 0,118%. Folglich wies die Folienprobe 4 einen Haftreibungskoeffizienten 1 und einen Haftreibungskoeffizienten 2 auf, die höher waren als die der Folienproben 1 bis 3, und war nicht imstande, einem Folienkondensator hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen.
Die Folienprobe 5 wies ein Flächenverhältnis 2 von mehr als 1,13% auf. Zudem betrug in dem metallisierten Folienzustand, der durch Aufdampfen einer Metallschicht auf die erste Hauptoberfläche der Folienprobe 5 gebildet wurde, das Flächenverhältnis 2' mehr als 1,24%. Folglich wies die Folienprobe 5 im Vergleich zu den Folienproben 1 bis 3 eine niedrigere dielektrische Durchschlagspannung auf.
Die Folienprobe 6 wies ein Flächenverhältnis 1 von mehr als 6,04% auf. Zudem betrug in dem metallisierten Folienzustand, der durch Aufdampfen einer Metallschicht auf die erste Hauptoberfläche der Folienprobe 6 gebildet wurde, das Flächenverhältnis 1' mehr als 6,17% auf. Folglich wies die Folienprobe 6 im Vergleich zu den Folienproben 1 bis 3 eine niedrigere dielektrische Durchschlagspannung auf.
Die Folienprobe 7 wies ein Flächenverhältnis 3 von mehr als 0,100% auf. Zudem betrug in dem metallisierten Folienzustand, der durch Aufdampfen einer Metallschicht auf die erste Hauptoberfläche der Folienprobe 7 gebildet wurde, das Flächenverhältnis 3' mehr als 0,100%. Folglich wies die Folienprobe 7 im Vergleich zu den Folienproben 1 bis 3 eine niedrigere dielektrische Durchschlagspannung auf.
Die Folienprobe 8 wies einen Vorsprung mit einem aliphatischen Isocyanat auf und war daher nicht imstande, einem Folienkondensator hervorragende Selbstheilungseigenschaften zu verleihen.
Die Folienprobe 9 wies keinen Vorsprung auf. Zudem ist in dem metallisierten Folienzustand, der durch Aufdampfen einer Metallschicht auf die erste Hauptoberfläche der Folienprobe 9 gebildet wird, kein vorspringender Teil vorhanden. Folglich wies die Folienprobe 9 einen Haftreibungskoeffizienten 1 und einen Haftreibungskoeffizienten 2 auf, die höher waren als die der Folienproben 1 bis 3, und war nicht imstande, einem Folienkondensator hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen. In der Folienprobe 9 war die erste Hauptoberfläche insgesamt graduell konkav, sodass das Flächenverhältnis 1 und das Flächenverhältnis 2 nicht 0% betrugen. Zudem war in dem metallisierten Folienzustand, der durch Aufdampfen einer Metallschicht auf die erste Hauptoberfläche der Folienprobe 9 gebildet wurde, die Oberfläche der Metallschicht insgesamt graduell konkav, sodass das Flächenverhältnis 1' und das Flächenverhältnis 2' nicht 0% betrugen.
Aufgrund eines dort beigemischten Füllstoffs wiesen die Folienproben 10 bis 12 im Vergleich zu den Folienproben 1 bis 3 eine niedrigere dielektrische Durchschlagsspannung auf. Zudem wies die Folienprobe 10 einen Haftreibungskoeffizienten 1 und einen Haftreibungskoeffizienten 2 auf, die höher waren als die der Folienproben 1 bis 3, und war nicht imstande, einem Folienkondensator hervorragende Presseigenschaften und Selbstheilungseigenschaften zu verleihen.
Bezugszeichenliste

10: Folienkondensator
11: Erste metallisierte Folie
12: Zweite metallisierte Folie
13: Erste dielektrische Folie
13a: Erste Hauptoberfläche der ersten dielektrischen Folie
13b: Zweite Hauptoberfläche der ersten dielektrischen Folie
14: Zweite dielektrische Folie
14a: Erste Hauptoberfläche der zweiten dielektrischen Folie
14b: Zweite Hauptoberfläche der zweiten dielektrischen Folie
15: Erste Metallschicht
16: Zweite Metallschicht
40: Wickelkörper
41: Erste äußere Elektrode
42: Zweite äußere Elektrode
61: Geteilter Elektrodenteil
62: Elektrodenteil
63: Sicherungsteil
64: Isolierschlitz
110: Folie (dielektrische Folie)
110a: Erste Hauptoberfläche der Folie
110b: Zweite Hauptoberfläche der Folie
120: Vorsprung der Folie
130: Flacher Teil der Folie
210: Metallisierte Folie
220: Metallschicht
220a: Oberfläche der Metallschicht
230: Vorspringender Teil der Metallschicht
240: Flacher Teil der Metallschicht
L: Bereich der zweiten metallisierten Folie
M: Länge des Bereichs der zweiten metallisierten Folie
N: Endseite der zweiten metallisierten Folie
P: Mittelpunkt der Endseite der zweiten metallisierten Folie
Q: Mittellinie
S: Dicke der Folie
T: Laminierungsrichtung
W: Breitenrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011251493 A [0006]
JP 2004 [0043]
JP 363431 A [0043]
JP H05251266 A [0043]

Claims

Folienkondensator, aufweisend einen Wickelkörper, in dem eine dielektrische Folie und eine Metallschicht aufgewickelt sind, wobei die dielektrische Folie ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist, wobei die dielektrische Folie eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen, wobei die Metallschicht zumindest auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, wobei die erste Hauptoberfläche der dielektrischen Folie eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material aufweist, und wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
Folienkondensator nach Anspruch 1, wobei die Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vielzahl der Vorsprünge aufweist.
Folienkondensator nach Anspruch 2, wobei ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der Oberfläche der Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, 1,4 oder weniger beträgt.
Folienkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Wickelkörper einen flachen Querschnitt aufweist, der senkrecht zu einer Spiralachsenrichtung des Wickelkörpers liegt.
Folienkondensator, aufweisend einen Wickelkörper, in dem eine dielektrische Folie und eine Metallschicht aufgewickelt sind, wobei die dielektrische Folie ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist, wobei die dielektrische Folie eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen, wobei die Metallschicht zumindest auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, wobei die erste Hauptoberfläche der dielektrischen Folie eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material aufweist, die Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vielzahl der Vorsprünge aufweist, und wenn eine Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der Oberfläche der Metallschicht definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
Folienkondensator nach Anspruch 5, wobei ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der Oberfläche der Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der dielektrischen Folie angeordnet ist, 1,4 oder weniger beträgt.
Folienkondensator nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Wickelkörper einen flachen Querschnitt aufweist, der senkrecht zu einer Spiralachsenrichtung des Wickelkörpers liegt.
Folie, aufweisend ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, und aufweisend eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen, wobei die erste Hauptoberfläche eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material aufweist, und wenn eine Folienfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der ersten Hauptoberfläche definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Folienfläche, 6,04% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Folienfläche, 0,0998% oder mehr und 1,13% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Folienfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
Folie nach Anspruch 8, wobei ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 1,0 oder weniger beträgt.
Metallisierte Folie, aufweisend: eine Folie, die ein gehärtetes Produkt aus einem ersten organischen Material mit einer Hydroxygruppe und einem zweiten organischen Material, das eine aromatische Verbindung mit einer Isocyanatgruppe ist, aufweist und eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, die einander in einer Dickenrichtung gegenüberliegen; und eine Metallschicht, die zumindest auf der ersten Hauptoberfläche der Folie angeordnet ist, wobei die erste Hauptoberfläche der Folie eine Vielzahl von Vorsprüngen mit dem zweiten organischen Material aufweist, die Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der Folie angeordnet ist, eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Hauptoberfläche der Folie mit einer Vielzahl von vorspringenden Teilen entlang der Vielzahl der Vorsprünge aufweist, und wenn eine Metallschichtfläche, die auf einer durchschnittlichen Höhe in der Dickenrichtung positioniert ist, in einem Flächenbereich von 100 µm mal 140 µm der Oberfläche der Metallschicht definiert ist, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,05 µm oder mehr und weniger als 0,20 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 6,17% oder weniger beträgt, ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 0,20 µm oder mehr und weniger als 2,50 µm höher ist als die Metallschichtfläche, 0,118% oder mehr und 1,24% oder weniger beträgt und ein Flächenverhältnis eines Bereichs mit einer Höhe, die um 2,50 µm oder mehr höher ist als die Metallschichtfläche, 0,100% oder weniger beträgt.
Metallisierte Folie nach Anspruch 10, wobei ein Haftreibungskoeffizient auf der Seite der Oberfläche der Metallschicht, die auf der ersten Hauptoberfläche der Folie angeordnet ist, 1,4 oder weniger beträgt.