JP2000306759A - コンデンサ用金属蒸着フィルム及びその製造方法並びにそれを用いたコンデンサ - Google Patents

コンデンサ用金属蒸着フィルム及びその製造方法並びにそれを用いたコンデンサ

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JP2000306759A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンデンサ作成時に安定した素子巻き作業性を
有し、プレス性が良好で、且つ鳴きの小さい金属蒸着フ
ィルムと生産性のよい金属蒸着フィルムの製造方法を提
供する。 【解決手段】高分子フィルムからなる基材の少なくとも
片面に、電極となる金属蒸着層とオイルによって形成さ
れたマージン部を有する金属蒸着フィルムにおいて、フ
ィルム幅H(mm)とマージン部から金属蒸着層幅方向
へのオイルの滲み出し幅N(mm)との関係がN=H/
5であることを特徴とするコンデンサ用金属蒸着フィル
ム、及びその製造方法、並びにそれを用いたコンデン
サ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ用金属
蒸着フィルム及びその製造方法並びにそれを用いてなる
コンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンデンサ用金属蒸着フィルムは、蒸着
時にマージン形成の為、テープを用いたり、或いはマー
ジン形成部にオイルを塗布し、この部分に金属を付着さ
せないようにしている。このうちテープを利用した方法
はマージンと同じ幅のエンドレステープを走行させマス
クするもので、テープに蒸着金属が堆積する為、その都
度テープの交換が必要であったり、生産速度がテープの
走行速度までしか上げられず非常に生産性が悪い。ま
た、テープを利用した方法で生産された金属蒸着フィル
ムは、テープに堆積した蒸着金属カスが製品に混入し、
耐電圧が低下したり、あるいは金属蒸着層のマージン際
の端面がギザギザとなることによる耐電圧やコロナ放電
開始電圧の低下などの問題がある。
【0003】一方、オイルを利用した方法はテープを利
用した方法に比べ生産性が良く、また高い耐電圧、高い
コロナ放電開始電圧を有する優れた金属蒸着フィルムで
あるが、フィルム上に残存するオイルがフィルムの滑り
に影響与え、コンデンサ製造における素子巻き工程で、
2枚の金属蒸着フィルムを重ね合わせて巻回した後、巻
芯を抜き取る際に素子が竹の子状になる素子巻き不良が
発生し問題となっている。また、コンデンサ製造におけ
る素子プレス工程で、残存オイルの影響でコンデンサの
フィルム同志の密着性を悪化させ、コンデンサに電圧を
印加した際にフィルムが共振し、音を発する、いわゆる
鳴きと呼ばれる問題が発生する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コン
デンサ作成時に安定した素子巻き作業性を有し、プレス
加工性が良好で鳴きが小さい金属蒸着フィルムと生産性
のよい金属蒸着フィルムの製造方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明のコンデンサ用金属蒸着フィルムは、高分子
フィルムからなる基材の少なくとも片面に、電極となる
金属蒸着層とオイルによって形成されたマージン部を有
する金属蒸着フィルムにおいて、フィルム幅H(mm)
とマージン部から金属蒸着層幅方向へのオイルの滲み出
し幅N(mm)との関係がN=H/5以下であることを
特徴とするものからなる。
【0006】また、本発明に係るコンデンサ用金属蒸着
フィルムの製造方法は、高分子フィルムからなる基材の
少なくとも片面に、電極となる金属蒸着層とオイルによ
って形成されたマージン部を有する金属蒸着フィルムを
製造するに際し、真空蒸着機内において、マージン部、
および金属蒸着層形成後、製品巻き取り前に金属蒸着層
およびマージン部の表面を放電処理することを特徴とす
る方法からなる。
【0007】また、本発明に係るコンデンサは、上記の
ような金属蒸着フィルムを用いて構成されたものであ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンデンサ用
金属蒸着フィルムと該金属蒸着フィルムの製造方法、及
び該金属蒸着フィルムを用いてなるコンデンサについ
て、望ましい実施の形態とともにさらに詳しく説明す
る。
【0009】本発明の一実施態様に係るコンデンサ用金
属蒸着フィルムの概略断面を図1に示す。なお、本発明
は本実施形態に限定されるものではない。
【0010】図1において、1は本発明に係るコンデン
サ用金属蒸着フィルムを示しており、2は高分子フィル
ムからなる基材、3は金属蒸着層、4は金属蒸着層が形
成されていない絶縁部でコンデンサにしたときの対極と
の絶縁を保持するための絶縁部(以下、マージンまたは
マージン部と呼ぶ。)、5はマージン部の残存オイルで
ある。
【0011】本発明で言う高分子フィルムとは、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチ
レンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポ
リエステル、ポリフェニレンサルファイド等、あるいは
これらの共重合樹脂等の高分子樹脂をフィルム状に成形
したものを言う。
【0012】金属蒸着層とは、真空蒸着機内で該高分子
フィルム上にAl、Zn、Sn、Cu等の金属あるいは
これらの合金を溶融加熱法、誘導加熱法、電子ビーム
法、スパッタリング法等によって蒸着したもので、コン
デンサにおける電極となる導電層である。
【0013】オイルによって形成されたマージン部は、
真空蒸着機内において金属蒸着層を設ける前に、フッ素
系オイル、シリコーン系オイル、あるいは鉱物系オイル
を高分子フィルム上に蒸着し、金属の付着を妨げ、コン
デンサにしたときに対電極との絶縁をとるために設ける
絶縁部を形成するものである。オイルによってマージン
を形成する方法は前述の如く、テープによる方法に比べ
生産性が良く、高い耐電圧、高いコロナ放電開始電圧を
有するものであるが、一方で残存したオイルがフィルム
の滑り性に影響し、コンデンサ素子巻き終了後、巻き芯
を抜き取る際に、素子が竹の子状になる素子巻き不良と
いった問題を起こしたり、またフィルムの密着性を妨
げ、コンデンサを作成する際のプレス性を悪化させ、か
つフィルム同志の密着性が悪いため、コンデンサに交流
電圧を印加した際にフィルムが振動し、音を発する、い
わゆる鳴きと言われる問題が発生する。
【0014】本発明は、この素子巻き不良、および鳴き
を改善するための金属蒸着フィルムを効率良く生産する
ためになされたもので、マージン部分の残存オイルを改
質することによって、フィルム幅H(mm)とマージン
部から金属蒸着層幅方向へのオイルの滲み出し幅N(m
m)との関係がN=H/5以下となるようにしたもので
ある。この関係はN=H/10以下、さらにはN=H/
100以下であることが素子巻き性向上、鳴きを低減す
る上でより好ましい。
【0015】マージン形成に使用されるオイルは特に限
定されないが、フッ素系のオイルが滲み出しが少なく好
ましい。
【0016】オイルの改質方法は特に限定されないが、
グロー放電処理(低温プラズマ処理)が真空蒸着機内で
一連の金属蒸着フィルム製造工程中で行えることから好
ましい。グロー放電処理は真空蒸着機内において、マー
ジン部、および金属蒸着層形成後、アルゴン、酸素、二
酸化炭素、空気、窒素、水、有機化合物等のガスあるい
はこれらの混合ガス、好ましくは酸素原子を含むガス、
より好ましくは二酸化炭素を含むガス、またはCn
2n+2(nは1〜8の整数)で表される化合物を含むガス
を用いて行われる。
【0017】また、放電処理は蒸着機内において、マー
ジン部、および金属蒸着層形成後、製品巻き取り前に行
うことが重要である。マージン部、および金属蒸着層形
成後、製品を巻き取った場合、マージン部の残存オイル
は反対面へ転写し、その後金属蒸着層、およびマージン
部を処理しても反対面へ転写したオイルの影響で本発明
の効果は発現しないか、あるいは弱くなるからである。
【0018】また、高分子フィルムからなる基材の金属
蒸着面の反対面をグロー放電処理などにより表面処理す
る、あるいはコーティングするなどするとプレス時にフ
ィルム同志の密着が一層強くなり、さらに好ましい。
【0019】なお、本発明は金属蒸着層を一つの高分子
フィルムの両側に設け、金属蒸着層を有さない高分子フ
ィルムと巻回、あるいは積層したコンデンサを除外する
ものではない。
【0020】[測定、評価方法] (1)オイルの滲み出し幅 金属蒸着後、スリット前の蒸着フィルムにおいて、図2
(A)の如く塗れ指数標準液No.54(ナカライテス
ク(株)製)を綿棒で塗布する(塗布部6)。金属蒸着
層3は塗れ指数標準液No.54でも十分に塗れるがマ
ージン部4におけるマージンオイルは塗れないため、図
2(B)のごとくオイルの存在する部分で塗れ指数標準
液が切れる。塗布1分後の塗れ指数標準液の切れ幅K
(mm)を測定した。このときのマージン幅をM(m
m)としたとき、オイルの滲み出し幅N(mm)=(K
−M)/2とした。
【0021】(2)フィルムの密着力 金属蒸着後、所定の幅にスリットした蒸着リールから、
厚さ約0.5mm、長さ70mmに蒸着フィルムをサン
プリングし、プレス機(テスター産業(株)製)で12
0℃、60kg/cm2、6分の条件でプレスする。プ
レス後のフィルムの剥離力を測定し、その値を密着力と
した。剥離力が強い程、密着力が強い。
【0022】(3)素子巻き性 素子巻き機((株)皆藤製作所製KAW−4NHB)に
おいて、素子巻きを行い、不良率を確認した。
【0023】(4)コンデンサの鳴き 素子巻き後、メタリコン及び端子付けを行ったコンデン
サに、耐圧パルス試験器(武南測器社製TP−500)
を用いて200VACの電圧をかけ、精密騒音計(リオ
ン(株)製NA−29E)を用い、集音マイクをコンデ
ンサ素子より5cm離し、室内の騒音(暗騒音)が35
〜37dBの場所で測定した。
【0024】
【実施例】実施例1、2、比較例1、2 実施例1では厚さ5μmのポリエチレンテレフタレート
フィルムに、真空蒸着機内でフッ素オイルを用いて幅2
mmのマージンを形成し、ついで膜抵抗値が2Ω/□と
なるようALを蒸着した。その後、製品巻き取り前に蒸
着面に炭酸ガスを400cc/min及びアルゴンガス
を100cc/minで流しながら、600Vの電圧を
かけグロー放電処理を行った。
【0025】実施例2ではグロー放電処理のガスをアル
ゴンガス500cc/minとした以外は実施例1と同
様に行った。
【0026】比較例1ではグロー放電処理を行わない以
外は、実施例1と同様に行った。
【0027】比較例2ではマージン幅、蒸着金属、及び
膜抵抗値は比較例1と同様に行い、マージン形成はテー
プを用いて行った。
【0028】まず、スリット前の蒸着フィルムにおい
て、オイルの滲み出し幅を実施例1、実施例2、比較例
1について確認した結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】表1に示すとおり、本発明の金属蒸着フィ
ルムはオイルの滲み出しが大きく低減している。
【0031】次いで、蒸着後、フィルム幅14mm、マ
ージン幅1mmにスリットした蒸着フィルムを用いて、
フィルムの密着力を実施例1、実施例2、比較例1、比
較例2について確認した結果を表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】表2に示すとおり、本発明の金属蒸着フィ
ルムはフィルムの密着力と生産性を両立したものであ
る。
【0034】さらに、蒸着後、フィルム幅14mm、マ
ージン幅1mmにスリットした蒸着フィルムを用いて、
容量約1μFのコンデンサを作成し、その素子巻き性、
およびコンデンサの鳴きを実施例1、実施例2、比較例
1、比較例2について確認した結果を表3に示す。
【0035】
【表3】
【0036】表3に示すとおり、本発明の金属蒸着フィ
ルムは、良好な素子巻き性を示し、かつ、鳴きにおいて
も良好な特性を示すと共に、生産性の良好なものであ
る。
【0037】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高分子フ
ィルムからなる基材の少なくとも片面に、電極となる金
属蒸着層とオイルによって形成されたマージン部を有す
る金属蒸着フィルムにおいて、フィルム幅H(mm)と
マージン部から金属蒸着層幅方向へのオイルの滲み出し
幅N(mm)との関係をN=H/5とすることによっ
て、素子巻き作業性を向上させるとともに、コンデンサ
の鳴きを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様に係るコンデンサ用金属蒸
着フィルムの概略断面図である。
【図2】本発明における評価方法を示す概略平面図であ
る。
【符号の説明】
1 金属蒸着フィルム 2 高分子フィルム 3 金属蒸着層 4 マージン部 5 マージン部残存オイル 6 塗れ指数標準液No.54の塗布部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子フィルムからなる基材の少なくと
    も片面に、電極となる金属蒸着層とオイルによって形成
    されたマージン部を有する金属蒸着フィルムにおいて、
    フィルム幅H(mm)とマージン部から金属蒸着層幅方
    向へのオイルの滲み出し幅N(mm)との関係がN=H
    /5以下であることを特徴とするコンデンサ用金属蒸着
    フィルム。
  2. 【請求項2】 N=H/10以下であることを特徴とす
    る請求項1に記載のコンデンサ用金属蒸着フィルム。
  3. 【請求項3】 N=H/100以下であることを特徴と
    する請求項1に記載のコンデンサ用金属蒸着フィルム。
  4. 【請求項4】 マージン部を形成する際のオイルがフッ
    素系オイルであることを特徴とする請求項1ないし3の
    いずれかに記載のコンデンサ用金属蒸着フィルム。
  5. 【請求項5】 高分子フィルムからなる基材の少なくと
    も片面に、電極となる金属蒸着層とオイルによって形成
    されたマージン部を有する金属蒸着フィルムを製造する
    に際し、真空蒸着機内において、マージン部、および金
    属蒸着層形成後、製品巻き取り前に金属蒸着層およびマ
    ージン部の表面を放電処理することを特徴とする請求項
    1ないし4のいずれかに記載のコンデンサ用金属蒸着フ
    ィルムの製造方法。
  6. 【請求項6】 放電処理する際のガスとして酸素を含む
    ガスを用いたことを特徴とする請求項5に記載のコンデ
    ンサ用金属蒸着フィルムの製造方法。
  7. 【請求項7】 放電処理する際のガスとして二酸化炭素
    を含むガスを用いたことを特徴とする請求項5に記載の
    コンデンサ用金属蒸着フィルムの製造方法。
  8. 【請求項8】 放電処理する際のガスとしてCn2n+2
    (nは1〜8の整数)で表される化合物を含むガスを用
    いたことを特徴とする請求項5に記載のコンデンサ用金
    属蒸着フィルムの製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし4に記載のコンデンサ用
    金属蒸着フィルムを用いたコンデンサ。
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