JP2022045539A - Film capacitor and film for film capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルムコンデンサおよびフィルムコンデンサ用フィルムに関する。 The present invention relates to a film capacitor and a film for a film capacitor.
コンデンサの一種として、可撓性のある樹脂フィルムを誘電体として用いながら、樹脂フィルムを挟んで互いに対向する第1の金属層および第2の金属層を配置した構造のフィルムコンデンサがある。このようなフィルムコンデンサは、例えば、アルミニウム等からなる第1の金属層が形成された第1の誘電体フィルムと、アルミニウム等からなる第2の金属層が形成された第2の誘電体フィルムとを巻回または積層することによって作製される。 As a kind of capacitor, there is a film capacitor having a structure in which a first metal layer and a second metal layer facing each other across the resin film are arranged while using a flexible resin film as a dielectric. Such film capacitors include, for example, a first dielectric film on which a first metal layer made of aluminum or the like is formed, and a second dielectric film on which a second metal layer made of aluminum or the like is formed. Is made by winding or laminating.
フィルムコンデンサの誘電体フィルムに限らず、樹脂フィルムの表面が平滑であると、滑り性が低くなるため、その取扱いが難しくなり、樹脂フィルムの搬送、巻取り、加工等の工程において作業性が低下する要因となる。例えば、第1の金属層が形成された第1の誘電体フィルムと第2の金属層が形成された第2の誘電体フィルムとを巻回することによってフィルムコンデンサを作製する際には、フィルムの巻回体をプレスして扁平状に加工する工程が行われる場合があるが、樹脂フィルムの滑り性が低いと、フィルムの巻回体を加工することが難しくなる。 Not limited to the dielectric film of the film capacitor, if the surface of the resin film is smooth, the slipperiness becomes low, which makes it difficult to handle and reduces workability in the processes of transporting, winding, processing, etc. of the resin film. It becomes a factor to do. For example, when a film capacitor is manufactured by winding a first dielectric film on which a first metal layer is formed and a second dielectric film on which a second metal layer is formed, a film is formed. In some cases, the winding body of the film is pressed to be processed into a flat shape, but if the slipperiness of the resin film is low, it becomes difficult to process the winding body of the film.
樹脂フィルムの滑り性を向上させるために、樹脂フィルムに粒子を添加して、樹脂フィルムの表面に凹凸を設ける手法が行われる。 In order to improve the slipperiness of the resin film, a method of adding particles to the resin film to provide irregularities on the surface of the resin film is performed.
特許文献1には、粒子および樹脂を含有し、粒子が配列して凸部を形成した粒子配列膜であって、粒子の粒径をD、凸部の高さをH、粒子間距離をL、粒子間距離の標準偏差をσとしたとき、粒径Dが50~300nmであり、凸部の高さHが50~200nmであり、凸部の高さと粒径の比H/Dが0.2~1.0であり、粒子間距離と粒径の比L/Dが1.05~3であり、粒子間距離の標準偏差と粒径の比σ/Dが0.4以下であり、下記(1)式
L√N (1)
(式中、Lは粒子間距離[nm]を示し、Nは粒子の数密度[1/nm2]を示す。)
で表される値が0.75以上であることを特徴とする粒子配列膜が開示されている。
(In the formula, L indicates the distance between particles [nm], and N indicates the number density of particles [1 / nm 2 ].)
A particle array film characterized in that the value represented by is 0.75 or more is disclosed.
フィルムコンデンサ用フィルムとしての用途を考えた場合、樹脂フィルムに粒子を添加することによって滑り性を付与することができるが、一方で、樹脂フィルムの内部に不純物となる粒子が含まれるために、耐電圧強度の低下を招く。 When considering the use as a film for a film capacitor, slipperiness can be imparted by adding particles to the resin film, but on the other hand, since the resin film contains particles that become impurities, it is resistant. It causes a decrease in voltage strength.
特許文献1に記載の粒子配列膜は、反射防止膜に好適に用いられるものであり、反射防止性、透明性、耐擦傷性および耐マスキング性に優れるとされている。しかし、特許文献1には、フィルムコンデンサ用フィルムとしての用途は記載されておらず、滑り性や耐電圧強度に関する記載はない。
The particle array film described in
本発明は、滑り性および耐電圧強度が高い樹脂フィルムから構成される誘電体フィルムを備えるフィルムコンデンサを提供することを目的とする。さらに、本発明は、上記フィルムコンデンサの誘電体フィルムとして用いられるフィルムコンデンサ用フィルムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a film capacitor including a dielectric film made of a resin film having high slipperiness and withstand voltage strength. Furthermore, an object of the present invention is to provide a film for a film capacitor used as a dielectric film of the film capacitor.
本発明のフィルムコンデンサは、誘電体フィルムと、上記誘電体フィルムの少なくとも一方の面に設けられた金属層と、を備える。上記誘電体フィルムは、厚さ方向において相対する第1面および第2面を有する樹脂フィルムから構成される。上記樹脂フィルムは、第1樹脂層と、一方の面が上記樹脂フィルムの上記第1面を構成する第2樹脂層と、を含む。上記第2樹脂層は、複数の第1粒子を含有する。 The film capacitor of the present invention includes a dielectric film and a metal layer provided on at least one surface of the dielectric film. The dielectric film is composed of a resin film having a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction. The resin film includes a first resin layer and a second resin layer whose one surface constitutes the first surface of the resin film. The second resin layer contains a plurality of first particles.
本発明のフィルムコンデンサは、第1の態様において、上記樹脂フィルムの上記第1面に存在する上記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離をL1、上記粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、上記粒子径D1に対する上記粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下であり、上記粒子径D1に対する上記粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下である。 In the first aspect, the film capacitor of the present invention has a particle diameter of D1, an interparticle distance of L1, and a standard deviation of the interparticle distance of σ1 of the first particles existing on the first surface of the resin film. When, the ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the particle diameter D1 is 3.5 or more and 15 or less, and the ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the interparticle distance to the particle diameter D1 is 1. It is 0 or more and 8.0 or less.
本発明のフィルムコンデンサは、第2の態様において、上記樹脂フィルムの上記第1面に存在する上記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離をL1としたとき、上記粒子径D1に対する上記粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下である。 In the second aspect, the film capacitor of the present invention has the above particle diameter D1 with respect to the particle diameter D1 when the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1 and the interparticle distance is L1. The ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 is 3.5 or more and 15 or less.
本発明のフィルムコンデンサは、第3の態様において、上記樹脂フィルムの上記第1面に存在する上記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、上記粒子径D1に対する上記粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下である。 In the third aspect, the film capacitor of the present invention has the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film, where the particle diameter is D1 and the standard deviation of the interparticle distance is σ1. The ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the interparticle distance to D1 is 1.0 or more and 8.0 or less.
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、厚さ方向において相対する第1面および第2面を有する樹脂フィルムから構成される。上記樹脂フィルムは、第1樹脂層と、一方の面が上記樹脂フィルムの上記第1面を構成する第2樹脂層と、を含む。上記第2樹脂層は、複数の第1粒子を含有する。 The film for a film capacitor of the present invention is composed of a resin film having a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction. The resin film includes a first resin layer and a second resin layer whose one surface constitutes the first surface of the resin film. The second resin layer contains a plurality of first particles.
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、第1の態様において、上記樹脂フィルムの上記第1面に存在する上記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離をL1、上記粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、上記粒子径D1に対する上記粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下であり、上記粒子径D1に対する上記粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下である。 In the first aspect, the film for a film capacitor of the present invention has a particle diameter of D1, an interparticle distance of L1, and a standard deviation of the interparticle distance of the first particles existing on the first surface of the resin film. When σ1, the ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the particle diameter D1 is 3.5 or more and 15 or less, and the ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the interparticle distance to the particle diameter D1 is It is 1.0 or more and 8.0 or less.
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、第2の態様において、上記樹脂フィルムの上記第1面に存在する上記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離をL1としたとき、上記粒子径D1に対する上記粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下である。 In the second aspect, the film for a film capacitor of the present invention has the particle diameter D1 when the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1 and the interparticle distance is L1. The ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the above is 3.5 or more and 15 or less.
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、第3の態様において、上記樹脂フィルムの上記第1面に存在する上記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、上記粒子径D1に対する上記粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下である。 In the third aspect, the film for a film capacitor of the present invention is described above, where the particle size of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1 and the standard deviation of the interparticle distance is σ1. The ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the interparticle distance to the particle diameter D1 is 1.0 or more and 8.0 or less.
本発明によれば、滑り性および耐電圧強度が高い樹脂フィルムから構成される誘電体フィルムを備えるフィルムコンデンサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a film capacitor including a dielectric film made of a resin film having high slipperiness and withstand voltage strength.
以下、本発明のフィルムコンデンサおよびフィルムコンデンサ用フィルムについて説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を2つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
Hereinafter, the film capacitor of the present invention and the film for a film capacitor will be described.
However, the present invention is not limited to the following configuration, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention. A combination of two or more of the individual desirable configurations of the invention described below is also the invention.
[フィルムコンデンサ]
本発明のフィルムコンデンサは、誘電体フィルムと、上記誘電体フィルムの少なくとも一方の面に設けられた金属層と、を備える。
[Film capacitor]
The film capacitor of the present invention includes a dielectric film and a metal layer provided on at least one surface of the dielectric film.
以下、本発明のフィルムコンデンサの一実施形態として、第1の金属層が設けられた第1の誘電体フィルムと、第2の金属層が設けられた第2の誘電体フィルムとが積層された状態で巻回されてなる巻回型のフィルムコンデンサを例にとって説明する。本発明のフィルムコンデンサは、第1の金属層が設けられた第1の誘電体フィルムと、第2の金属層が設けられた第2の誘電体フィルムとが積層されてなる積層型のフィルムコンデンサなどであってもよい。また、本発明のフィルムコンデンサは、第1の金属層および第2の金属層が設けられた第1の誘電体フィルムと、金属層が設けられていない第2の誘電体フィルムとが巻回または積層されたフィルムコンデンサなどであってもよい。 Hereinafter, as an embodiment of the film capacitor of the present invention, a first dielectric film provided with a first metal layer and a second dielectric film provided with a second metal layer are laminated. A winding type film capacitor, which is wound in a state, will be described as an example. The film capacitor of the present invention is a laminated film capacitor in which a first dielectric film provided with a first metal layer and a second dielectric film provided with a second metal layer are laminated. And so on. Further, in the film capacitor of the present invention, a first dielectric film provided with a first metal layer and a second metal layer and a second dielectric film not provided with a metal layer are wound or wound. It may be a laminated film capacitor or the like.
図1は、本発明のフィルムコンデンサの一例を模式的に示す断面図である。
図1に示すフィルムコンデンサ100は、巻回型のフィルムコンデンサである。フィルムコンデンサ100は、第1の誘電体フィルム110の一方の面に第1の金属層120が設けられた第1の金属化フィルム130と、第2の誘電体フィルム140の一方の面に第2の金属層150が設けられた第2の金属化フィルム160とが積層された状態で巻回されることによって構成されている。フィルムコンデンサ100は、さらに、第1の金属層120に電気的に接続される第1の外部端子電極170と、第2の金属層150に電気的に接続される第2の外部端子電極180とを備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the film capacitor of the present invention.
The
第1の金属層120は、第1の金属化フィルム130の一方側縁にまで届くが、他方側縁にまで届かないように形成される。他方、第2の金属層150は、第2の金属化フィルム160の一方側縁にまで届かないが、他方側縁にまで届くように形成される。第1の金属層120および第2の金属層150は、例えばアルミニウム、亜鉛などから構成される。
The
第1の金属化フィルム130および第2の金属化フィルム160は、巻回されることによって、積み重なった状態とされる。図1に示すように、第1の金属層120における第1の金属化フィルム130の側縁にまで届いている側の端部、および、第2の金属層150における第2の金属化フィルム160の側縁にまで届いている側の端部がともに露出するように、第1の金属化フィルム130と第2の金属化フィルム160とが互いに幅方向にずらされる。
The
図1に示すフィルムコンデンサ100では、第1の金属化フィルム130が第2の金属化フィルム160の外側になるように、かつ、第1の金属化フィルム130および第2の金属化フィルム160の各々について、第1の金属層120および第2の金属層150の各々が内方に向くように巻回されている。
In the
第1の外部端子電極170および第2の外部端子電極180は、上述のようにして得られたコンデンサ本体の各端面上に、例えば亜鉛などを溶射することによって形成される。第1の外部端子電極170は、第1の金属層120の露出端部と接触し、それによって第1の金属層120と電気的に接続される。他方、第2の外部端子電極180は、第2の金属層150の露出端部と接触し、それによって第2の金属層150と電気的に接続される。
The first external
本発明のフィルムコンデンサは、断面形状が楕円または長円のような扁平形状にプレスされ、断面形状が真円であるときよりコンパクトな形状とされることが好ましい。本発明のフィルムコンデンサは、円柱状の巻回軸を備えていてもよい。巻回軸は、巻回状態の金属化フィルムの中心軸線上に配置されるものであり、金属化フィルムを巻回する際の巻軸となるものである。 It is preferable that the film capacitor of the present invention is pressed into a flat shape such as an ellipse or an oval in cross-sectional shape, and has a more compact shape than when the cross-sectional shape is a perfect circle. The film capacitor of the present invention may include a cylindrical winding shaft. The winding shaft is arranged on the central axis of the metallized film in the wound state, and serves as a winding shaft when winding the metallized film.
本発明のフィルムコンデンサにおいては、金属層にヒューズ部が設けられていてもよい。ヒューズ部とは、対向電極となる金属層が複数に分割された電極部と電極部を接続する部分を意味する。ヒューズ部を有する金属層のパターンは特に限定されず、例えば、特開2004-363431号公報、特開平5-251266号公報などに開示された電極パターンを用いることができる。 In the film capacitor of the present invention, a fuse portion may be provided on the metal layer. The fuse portion means a portion connecting the electrode portion and the electrode portion in which the metal layer serving as the counter electrode is divided into a plurality of portions. The pattern of the metal layer having the fuse portion is not particularly limited, and for example, the electrode patterns disclosed in JP-A-2004-363431 and JP-A-5-251266 can be used.
本発明のフィルムコンデンサにおいては、誘電体フィルムとして、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムが用いられる。本発明のフィルムコンデンサにおいては、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムを構成する樹脂フィルムの少なくとも一方の面に金属層が設けられる。本発明のフィルムコンデンサにおいて、樹脂フィルムの一方の面に金属層が設けられる場合、樹脂フィルムの第1面に金属層が設けられてもよいし、樹脂フィルムの第2面に金属層が設けられてもよい。本発明のフィルムコンデンサにおいては、樹脂フィルムの第1面、すなわち、第2樹脂層の表面に金属層が設けられることが好ましい。 In the film capacitor of the present invention, the film for a film capacitor of the present invention is used as the dielectric film. In the film capacitor of the present invention, a metal layer is provided on at least one surface of the resin film constituting the film for the film capacitor of the present invention. In the film capacitor of the present invention, when the metal layer is provided on one surface of the resin film, the metal layer may be provided on the first surface of the resin film, or the metal layer may be provided on the second surface of the resin film. You may. In the film capacitor of the present invention, it is preferable that the metal layer is provided on the first surface of the resin film, that is, on the surface of the second resin layer.
例えば、図1に示すフィルムコンデンサ100においては、第1の誘電体フィルム110および第2の誘電体フィルム140の両方に本発明のフィルムコンデンサ用フィルムが用いられてもよいし、いずれか一方のみに本発明のフィルムコンデンサ用フィルムが用いられてもよい。本発明のフィルムコンデンサにおいて、第1の誘電体フィルムおよび第2の誘電体フィルムの両方に本発明のフィルムコンデンサ用フィルムが用いられる場合、どちらも同じ態様のフィルムコンデンサ用フィルムが用いられてもよいし、それぞれ別の態様のフィルムコンデンサ用フィルムが用いられてもよい。
For example, in the
[フィルムコンデンサ用フィルム]
図2は、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの一例を模式的に示す断面図である。なお、図2に示す第1樹脂層21および第2樹脂層22の厚さ、第1粒子31の大きさ、個数、配置などは、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されている。他の図面においても同様である。
[Film for film capacitors]
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the film for a film capacitor of the present invention. The thickness of the
図2に示すフィルムコンデンサ用フィルム1は、厚さ方向(図2では上下方向)において相対する第1面11および第2面12を有する樹脂フィルム20から構成される。樹脂フィルム20は、第1樹脂層21と、第2樹脂層22と、を含む。フィルムコンデンサ用フィルム1では、第2樹脂層22の一方の面が樹脂フィルム20の第1面11を構成し、第1樹脂層21の一方の面が樹脂フィルム20の第2面12を構成する。
The
図2に示す例では、第2樹脂層22は、第1樹脂層21の表面に設けられている。この場合、第2樹脂層22は、第1樹脂層21の表面の全体に設けられていてもよく、第1樹脂層21の表面の一部に設けられていてもよい。なお、第1樹脂層21と第2樹脂層22とは互いに接していなくてもよく、例えば、第1樹脂層21と第2樹脂層22との間に他の樹脂層が存在してもよい。
In the example shown in FIG. 2, the
図3は、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムについて、第2樹脂層の表面の一例を模式的に示す平面図である。 FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of the surface of the second resin layer of the film for a film capacitor of the present invention.
図2および図3に示すように、第2樹脂層22は、複数の第1粒子31を含有する。第1粒子31は、樹脂フィルム20の第1面11に存在している。すなわち、第1粒子31は、第2樹脂層22の表面に存在している。図2に示す例のように、第1粒子31は、樹脂フィルム20の第1面11に露出していることが好ましく、樹脂フィルム20の第1面11から突出していることがより好ましい。すなわち、第1粒子31は、第2樹脂層22の表面に露出していることが好ましく、第2樹脂層22の表面から突出していることがより好ましい。なお、樹脂フィルム20の第1面11に露出せず、第2樹脂層22中に埋没する第1粒子31が含まれていてもよい。第1粒子31は、第1樹脂層21に接していてもよいし、接していなくてもよい。また、第1粒子31の一部が第1樹脂層21に埋もれていてもよい。第1粒子31の大きさは、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
樹脂フィルム20の第1面11に存在する第1粒子31の、粒子径をD1(図3参照)、粒子間距離をL1(図3参照)としたとき、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1は、3.5以上15以下である。粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1が15以下であると、第1粒子31が近接した距離で第2樹脂層22の表面に配列することにより、樹脂フィルム20の滑り性が高くなる。一方で、第1粒子31が近接しすぎると、フィルムコンデンサに用いた場合に耐電圧強度の低下を招くため、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1は3.5以上とする必要がある。
When the particle size of the
樹脂フィルム20の第1面11に存在する第1粒子31の、粒子径をD1、粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1は、1.0以上8.0以下である。粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が8.0以下であると、第1粒子31が均一に第2樹脂層22の表面に配列することにより、樹脂フィルム20の滑り性が高くなる。一方で、第1粒子31が偏析すると、フィルムコンデンサに用いた場合に耐電圧強度の低下を招くため、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1は1.0以上とする必要がある。
When the particle diameter of the
上記のとおり、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下であること、および、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下であることの少なくとも一方を満たすことにより、樹脂フィルムの滑り性および耐電圧強度を高くすることができる。特に、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下であり、かつ、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下であることが好ましい。 As described above, the ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the particle diameter D1 is 3.5 or more and 15 or less, and the ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the interparticle distance to the particle diameter D1 is 1.0. By satisfying at least one of the above 8.0 or less, the slipperiness and withstand voltage strength of the resin film can be increased. In particular, the ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the particle diameter D1 is 3.5 or more and 15 or less, and the ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the interparticle distance to the particle diameter D1 is 1.0 or more and 8. It is preferably 0 or less.
樹脂フィルム20の第1面11に存在する第1粒子31の粒子径D1は、以下の方法により測定される。
まず、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、図3のような第2樹脂層22の表面の画像を撮影する。撮影した表面の画像から、樹脂フィルム20の第1面11、すなわち第2樹脂層22の表面に存在する第1粒子31を無作為に30個抽出する。各粒子の粒子径を求め、平均値をD1とする。なお、撮影した表面の画像から観察される粒子の円相当径を粒子径とする。
The particle diameter D1 of the
First, an image of the surface of the
樹脂フィルム20の第1面11に存在する第1粒子31の粒子間距離L1は、以下の方法により測定される。
まず、SEMを用いて、図3のような第2樹脂層22の表面の画像を撮影する。撮影した表面の画像から、第2樹脂層22中の隣接する第1粒子31を無作為に50組抽出し、各粒子間の距離を求め、平均値をL1とする。なお、隣接する粒子とは、2個の粒子間に他の粒子が存在しない状態を指す。
The interparticle distance L1 of the
First, using SEM, an image of the surface of the
本明細書においては、以下の条件によって第2樹脂層22の表面の画像を撮影したとき、第2樹脂層22の表面に観察される第1粒子31の粒子径D1および粒子間距離L1を測定する。したがって、粒子径D1および粒子間距離L1を測定するための第1粒子31は、必ずしも第2樹脂層22の表面に露出していなくてもよい。
装置:JEOL(日本電子(株))製 JSM7100F
管電圧:15kV
照射電流:8mA
In the present specification, when an image of the surface of the
Equipment: JEOL (JSM7100F manufactured by JEOL Ltd.)
Tube voltage: 15kV
Irradiation current: 8mA
樹脂フィルム20の第1面11に存在する第1粒子31の粒子間距離の標準偏差σ1は、粒子間距離L1を求める際の50組の第1粒子31の粒子間距離と、その平均値から算出される。
The standard deviation σ1 of the interparticle distance of the
第1粒子31は、無機粒子であることが好ましく、シリカ粒子であることが好ましい。
The
第1樹脂層21は、硬化性樹脂を主成分として含んでもよいし、熱可塑性樹脂を主成分として含んでもよい。
The
本明細書において、「主成分」とは、重量百分率が最も大きい成分を意味し、好ましくは、重量百分率が50重量%を超える成分を意味する。したがって、第1樹脂層21は、主成分以外の成分として、例えば、シリコーン樹脂等の添加剤や、後述する第1有機材料および第2有機材料等の出発材料の未硬化部分を含んでもよい。
As used herein, the term "main component" means a component having the largest weight percentage, preferably a component having a weight percentage of more than 50% by weight. Therefore, the
硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよいし、光硬化性樹脂であってもよい。
本明細書において、熱硬化性樹脂とは、熱で硬化し得る樹脂を意味しており、硬化方法を限定するものではない。したがって、熱で硬化し得る樹脂である限り、熱以外の方法(例えば、光、電子ビームなど)で硬化した樹脂も熱硬化性樹脂に含まれる。また、材料によっては材料自体が持つ反応性によって反応が開始する場合があり、必ずしも外部から熱または光等を与えずに硬化が進むものについても熱硬化性樹脂とする。光硬化性樹脂についても同様であり、硬化方法を限定するものではない。
The curable resin may be a thermosetting resin or a photocurable resin.
In the present specification, the thermosetting resin means a resin that can be cured by heat, and does not limit the curing method. Therefore, as long as the resin can be cured by heat, the thermosetting resin also includes a resin cured by a method other than heat (for example, light, electron beam, etc.). Further, depending on the material, the reaction may be started depending on the reactivity of the material itself, and a thermosetting resin is also used if the curing proceeds without necessarily applying heat or light from the outside. The same applies to the photocurable resin, and the curing method is not limited.
第1樹脂層21が硬化性樹脂を主成分として含む場合、硬化性樹脂は、例えば、第1有機材料と第2有機材料との硬化物からなる。この場合、硬化性樹脂は、第1有機材料が有する水酸基(OH基)と第2有機材料が有するイソシアネート基(NCO基)とが反応して得られる硬化物からなる。
When the
上記の反応によって硬化物を得る場合、出発材料の未硬化部分が第1樹脂層21中に残留する場合がある。例えば、第1樹脂層21は、水酸基およびイソシアネート基の少なくとも一方を含んでもよい。この場合、第1樹脂層21は、水酸基およびイソシアネート基のいずれか一方を含んでもよいし、水酸基およびイソシアネート基の両方を含んでもよい。
なお、水酸基および/またはイソシアネート基の存在は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用いて確認することができる。
When a cured product is obtained by the above reaction, an uncured portion of the starting material may remain in the
The presence of hydroxyl groups and / or isocyanate groups can be confirmed using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR).
第1有機材料として、例えば、フェノキシ樹脂が用いられる。第1有機材料として、ポリビニルアセトアセタール(PVAA)樹脂、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などが用いられてもよい。 As the first organic material, for example, a phenoxy resin is used. As the first organic material, polyvinyl acetal (PVAA) resin, polyvinyl butyral (PVB) resin, acrylic resin, epoxy resin and the like may be used.
第2有機材料として、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、MDI変性体、または、MDIとMDI変性体との混合物が用いられる。第2有機材料として、トリレンジイソシアネート(TDI)、TDI変性体、または、TDIとTDI変性体との混合物が用いられてもよい。 As the second organic material, for example, diphenylmethane diisocyanate (MDI), an MDI modified product, or a mixture of MDI and an MDI modified product is used. As the second organic material, toluene diisocyanate (TDI), a TDI modified product, or a mixture of TDI and a TDI modified product may be used.
また、上述した第1有機材料および第2有機材料のうち、第2有機材料を用いず、熱可塑性樹脂である第1有機材料のみを用いて第1樹脂層21を作製してもよい。
Further, among the above-mentioned first organic material and second organic material, the
第1樹脂層21には、他の機能を付加するための添加剤を含むこともできる。例えば、レベリング剤を添加することで平滑性を付与することができる。添加剤は、水酸基および/またはイソシアネート基と反応する官能基を有し、硬化物の架橋構造の一部を形成する材料であることがより好ましい。このような材料としては、例えば、水酸基、エポキシ基、シラノール基およびカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基を有する樹脂等が挙げられる。
The
第1樹脂層21の厚さT1は特に限定されないが、0.5μm以上10μm以下であることが好ましい。
なお、第1樹脂層21の厚さT1は、光学式膜厚計を用いて測定することができる。後述する第2樹脂層22の厚さT2または第3樹脂層23の厚さT3についても同様に、光学式膜厚計を用いて測定することができる。
The thickness T1 of the
The thickness T1 of the
第2樹脂層22は、硬化性樹脂を主成分として含んでもよいし、熱可塑性樹脂を主成分として含んでもよい。硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよいし、光硬化性樹脂であってもよい。
The
第2樹脂層22は、例えば、第1有機材料および第1粒子の混合物を用いて作製することができる。
The
第1有機材料として、例えば、フェノキシ樹脂が用いられる。第1有機材料として、PVAA樹脂、PVB樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などが用いられてもよい。 As the first organic material, for example, a phenoxy resin is used. As the first organic material, PVAA resin, PVB resin, acrylic resin, epoxy resin and the like may be used.
上述した第1有機材料に、第2有機材料を混合してもよい。第2有機材料として、例えば、MDI、MDI変性体、MDIとMDI変性体との混合物、TDI、TDI変性体、または、TDIとTDI変性体との混合物が用いられる。 The second organic material may be mixed with the first organic material described above. As the second organic material, for example, MDI, MDI modified product, a mixture of MDI and MDI modified product, TDI, TDI modified product, or a mixture of TDI and TDI modified product is used.
第2樹脂層22の厚さT2は特に限定されないが、第1粒子31の粒子径D1に対する第2樹脂層22の厚さT2の比(T2/D1)が0.5以上1以下であることが好ましい。ここでいう第2樹脂層22の厚さT2は、第1粒子31が表面から突出していない位置で測定した厚さを意味する。
The thickness T2 of the
図4は、本発明の樹脂フィルムのさらに別の一例を模式的に示す断面図である。
図4に示すフィルムコンデンサ用フィルム2では、樹脂フィルム20は、第3樹脂層23をさらに含む。フィルムコンデンサ用フィルム2では、第2樹脂層22の一方の面が樹脂フィルム20の第1面11を構成し、第3樹脂層23の一方の面が樹脂フィルム20の第2面12を構成する。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing still another example of the resin film of the present invention.
In the
図4に示す例では、第3樹脂層23は、第1樹脂層21の表面に設けられている。この場合、第3樹脂層23は、第1樹脂層21の表面の全体に設けられていてもよく、第1樹脂層21の表面の一部に設けられていてもよい。なお、第1樹脂層21と第3樹脂層23とは互いに接していなくてもよく、例えば、第1樹脂層21と第3樹脂層23との間に他の樹脂層が存在してもよい。
In the example shown in FIG. 4, the
第3樹脂層23は、複数の第2粒子32を含有する。第2粒子32は、樹脂フィルム20の第2面12に存在している。すなわち、第2粒子32は、第3樹脂層23の表面に存在している。図4に示す例のように、第2粒子32は、樹脂フィルム20の第2面12に露出していることが好ましく、樹脂フィルム20の第2面12から突出していることがより好ましい。すなわち、第2粒子32は、第3樹脂層23の表面に露出していることが好ましく、第3樹脂層23の表面から突出していることがより好ましい。なお、樹脂フィルム20の第2面12に露出せず、第3樹脂層23中に埋没する第2粒子32が含まれていてもよい。第2粒子32は、第1樹脂層21に接していてもよいし、接していなくてもよい。また、第2粒子32の一部が第1樹脂層21に埋もれていてもよい。第2粒子32の大きさは、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。
The
樹脂フィルム20の第2面12に存在する第2粒子32の、粒子径をD2(図示せず)、粒子間距離をL2(図示せず)としたとき、粒子径D2に対する粒子間距離L2の比L2/D2は、3.5以上15以下であることが好ましい。粒子径D2に対する粒子間距離L2の比L2/D2は、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
When the particle diameter of the
樹脂フィルム20の第2面12に存在する第2粒子32の、粒子径をD2、粒子間距離の標準偏差をσ2としたとき、粒子径D2に対する粒子間距離の標準偏差σ2の比σ2/D2は、1.0以上8.0以下であることが好ましい。粒子径D2に対する粒子間距離の標準偏差σ2の比σ2/D2は、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
When the particle size of the
粒子径D2に対する粒子間距離L2の比L2/D2が3.5以上15以下であること、および、粒子径D2に対する粒子間距離の標準偏差σ2の比σ2/D2が1.0以上8.0以下であることの少なくとも一方を満たすことにより、樹脂フィルムの滑り性および耐電圧強度をさらに高くすることができる。特に、粒子径D2に対する粒子間距離L2の比L2/D2が3.5以上15以下であり、かつ、粒子径D2に対する粒子間距離の標準偏差σ2の比σ2/D2が1.0以上8.0以下であることが好ましい。 The ratio L2 / D2 of the interparticle distance L2 to the particle size D2 is 3.5 or more and 15 or less, and the ratio σ2 / D2 of the standard deviation σ2 of the interparticle distance to the particle size D2 is 1.0 or more and 8.0. By satisfying at least one of the following, the slipperiness and withstand voltage strength of the resin film can be further increased. In particular, the ratio L2 / D2 of the interparticle distance L2 to the particle size D2 is 3.5 or more and 15 or less, and the ratio σ2 / D2 of the standard deviation σ2 of the interparticle distance to the particle size D2 is 1.0 or more and 8. It is preferably 0 or less.
第2粒子32の粒子径D2は、第1粒子31の粒子径D1と同様の方法により測定される。第2粒子32の粒子間距離L2は、第1粒子31の粒子間距離L1と同様の方法により測定される。第2粒子32の粒子間距離の標準偏差σ2は、第1粒子31の粒子間距離の標準偏差σ1と同様の方法により算出される。
The particle diameter D2 of the
第2粒子32は、無機粒子であることが好ましく、シリカ粒子であることが好ましい。第2粒子32を構成する材料は、第1粒子31を構成する材料と異なってもよいが、同じであることが好ましい。
The
第3樹脂層23は、第2樹脂層22と同様の材料を用いて作製することができる。
The
第3樹脂層23の厚さT3は特に限定されないが、第2粒子32の粒子径D2に対する第3樹脂層23の厚さT3の比(T3/D2)が0.5以上1以下であることが好ましい。ここでいう第3樹脂層23の厚さT3は、第2粒子32が表面から突出していない位置で測定した厚さを意味する。第3樹脂層23の厚さT3は、第2樹脂層22の厚さT2と同じでもよいし、異なってもよい。
The thickness T3 of the
[フィルムコンデンサ用フィルムの製造方法]
以下、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムを製造する方法の一例について説明する。
[Manufacturing method of film for film capacitors]
Hereinafter, an example of a method for manufacturing a film for a film capacitor of the present invention will be described.
まず、第1樹脂溶液を基材フィルムに塗工する。好ましくは、第1樹脂溶液を基材フィルムに塗工した後、熱風を当てて溶剤を乾燥させる。これにより、第1樹脂層21を形成する。
First, the first resin solution is applied to the base film. Preferably, after applying the first resin solution to the base film, hot air is blown to dry the solvent. As a result, the
基材フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等を用いることができる。 As the base film, for example, a polyethylene terephthalate (PET) film or the like can be used.
第1樹脂溶液は、例えば、上述した第1有機材料および第2有機材料を溶剤に溶解させて混合し、必要に応じて添加剤を添加することにより作製される。第1有機材料と第2有機材料との重量比率(第1有機材料/第2有機材料)は、50/50以上、75/25以下であることが好ましい。第1樹脂溶液は、第1有機材料および第2有機材料のうち、第1有機材料のみを溶剤に溶解させて混合し、必要に応じて添加剤を添加することにより作製されてもよい。なお、硬化後の第1樹脂層21には、第1樹脂溶液に含まれる溶剤が残留物として存在してもよい。
The first resin solution is prepared, for example, by dissolving the above-mentioned first organic material and second organic material in a solvent, mixing them, and adding additives as necessary. The weight ratio of the first organic material to the second organic material (first organic material / second organic material) is preferably 50/50 or more and 75/25 or less. The first resin solution may be prepared by dissolving only the first organic material among the first organic material and the second organic material in a solvent and mixing them, and adding an additive if necessary. The solvent contained in the first resin solution may be present as a residue in the
溶剤としては、メチルエチルケトン(MEK)、テトラヒドロフラン(THF)等を用いることができる。これらの溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、MEKとTHFとを含む混合溶剤を用いることが好ましい。MEKとTHFとの重量比率(MEK/THF)は、15/85以上、85/15以下であることが好ましい。 As the solvent, methyl ethyl ketone (MEK), tetrahydrofuran (THF) and the like can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Above all, it is preferable to use a mixed solvent containing MEK and THF. The weight ratio of MEK to THF (MEK / THF) is preferably 15/85 or more and 85/15 or less.
次に、第2樹脂溶液を基材フィルム上の第1樹脂層21に塗工する。好ましくは、第2樹脂溶液を第1樹脂層21に塗工した後、熱風を当てて溶剤を乾燥させる。これにより、第2樹脂層22を形成する。
Next, the second resin solution is applied to the
第2樹脂溶液は、例えば、上述した第1有機材料および第1粒子を溶剤に溶解させて混合し、必要に応じて添加剤を添加することにより作製される。第2樹脂溶液には、第2有機材料を混合してもよい。なお、硬化後の第2樹脂層22には、第2樹脂溶液に含まれる溶剤が残留物として存在してもよい。
The second resin solution is prepared, for example, by dissolving the above-mentioned first organic material and the first particles in a solvent, mixing them, and adding an additive as necessary. A second organic material may be mixed with the second resin solution. The solvent contained in the second resin solution may be present as a residue in the
溶剤としては、MEK、THF等を用いることができる。これらの溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、MEKとTHFとを含む混合溶剤を用いることが好ましい。MEKとTHFとの重量比率(MEK/THF)は、15/85以上、85/15以下であることが好ましい。 As the solvent, MEK, THF and the like can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Above all, it is preferable to use a mixed solvent containing MEK and THF. The weight ratio of MEK to THF (MEK / THF) is preferably 15/85 or more and 85/15 or less.
第1樹脂層21および第2樹脂層22を含む2層構成のフィルムを基材フィルムから剥離する。
The two-layer film including the
必要に応じて、第1樹脂層21の第2樹脂層22とは反対側の面に、第3樹脂溶液を塗工する。好ましくは、第3樹脂溶液を第1樹脂層21に塗工した後、熱風を当てて溶剤を乾燥させる。これにより、第3樹脂層23を形成してもよい。
If necessary, a third resin solution is applied to the surface of the
第3樹脂溶液は、例えば、上述した第1有機材料および第2粒子を溶剤に溶解させて混合し、必要に応じて添加剤を添加することにより作製される。第3樹脂溶液には、第2有機材料を混合してもよい。なお、硬化後の第3樹脂層23には、第3樹脂溶液に含まれる溶剤が残留物として存在してもよい。
The third resin solution is prepared, for example, by dissolving the above-mentioned first organic material and the second particles in a solvent, mixing them, and adding an additive if necessary. The second organic material may be mixed with the third resin solution. The solvent contained in the third resin solution may be present as a residue in the
溶剤としては、MEK、THF等を用いることができる。これらの溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、MEKとTHFとを含む混合溶剤を用いることが好ましい。MEKとTHFとの重量比率(MEK/THF)は、15/85以上、85/15以下であることが好ましい。 As the solvent, MEK, THF and the like can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Above all, it is preferable to use a mixed solvent containing MEK and THF. The weight ratio of MEK to THF (MEK / THF) is preferably 15/85 or more and 85/15 or less.
その後、2層または3層構成のフィルムを熱処理して、樹脂を硬化させる。以上により、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムを構成する樹脂フィルムが得られる。同様の方法により、4層以上の構成を有する樹脂フィルムを作製することも可能である。 Then, the two-layer or three-layer film is heat-treated to cure the resin. As described above, the resin film constituting the film for the film capacitor of the present invention can be obtained. It is also possible to produce a resin film having a structure of four or more layers by the same method.
[フィルムコンデンサの製造方法]
以下、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムを用いてフィルムコンデンサを製造する方法の一例について説明する。
[Manufacturing method of film capacitors]
Hereinafter, an example of a method for manufacturing a film capacitor using the film for a film capacitor of the present invention will be described.
まず、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムを構成する樹脂フィルムの少なくとも一方の面に金属層を形成することにより、金属化フィルムを得る。例えば、第1樹脂層および第2樹脂層を含む2層構成の樹脂フィルムの場合、第2樹脂層側の表面を樹脂フィルムの第1面とし、第1樹脂層側の表面を樹脂フィルムの第2面とする。第1樹脂層、第2樹脂層および第3樹脂層を含む3層構成の樹脂フィルムの場合、第2樹脂層側の表面を樹脂フィルムの第1面とし、第3樹脂層側の表面を樹脂フィルムの第2面とする。金属層を形成する方法としては、蒸着等の方法が挙げられる。 First, a metallized film is obtained by forming a metal layer on at least one surface of the resin film constituting the film for a film capacitor of the present invention. For example, in the case of a resin film having a two-layer structure including a first resin layer and a second resin layer, the surface on the second resin layer side is the first surface of the resin film, and the surface on the first resin layer side is the first surface of the resin film. There are two sides. In the case of a resin film having a three-layer structure including the first resin layer, the second resin layer and the third resin layer, the surface on the second resin layer side is the first surface of the resin film, and the surface on the third resin layer side is the resin. It is the second side of the film. Examples of the method for forming the metal layer include a method such as thin film deposition.
例えば、樹脂フィルムの第1面に金属層が形成された金属化フィルムを2枚、幅方向に所定距離だけずらした状態で重ねた後、巻回することにより積層体が得られる。必要に応じて、積層体を幅方向とは垂直な方向から挟んで楕円円筒形状にプレスしてもよい。 For example, two metallized films having a metal layer formed on the first surface of a resin film are stacked in a state of being displaced by a predetermined distance in the width direction, and then wound to obtain a laminated body. If necessary, the laminate may be sandwiched from a direction perpendicular to the width direction and pressed into an elliptical cylinder shape.
続いて、積層体の端面に外部端子電極を形成することにより、図1に示すようなフィルムコンデンサが得られる。積層体の端面に外部端子電極を形成する方法としては、溶射が挙げられる。 Subsequently, by forming an external terminal electrode on the end face of the laminated body, a film capacitor as shown in FIG. 1 can be obtained. As a method of forming an external terminal electrode on the end face of the laminated body, thermal spraying can be mentioned.
以下、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムをより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, examples in which the film for a film capacitor of the present invention is disclosed more specifically will be shown. The present invention is not limited to these examples.
[樹脂フィルムの作製]
(試料1~6)
第1有機材料として、複数の水酸基を有するフェノキシ樹脂を用意し、第2有機材料として、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を用意した。上記フェノキシ樹脂としては、末端にエポキシ基を有する高分子量のビスフェノールA型エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いた。また、上記MDIとしては、ポリメリックMDIを用いた。
[Preparation of resin film]
(
A phenoxy resin having a plurality of hydroxyl groups was prepared as the first organic material, and diphenylmethane diisocyanate (MDI) was prepared as the second organic material. As the phenoxy resin, a phenoxy resin which is a high molecular weight bisphenol A type epoxy resin having an epoxy group at the terminal was used. Moreover, as the said MDI, a polypeptide MDI was used.
第1有機材料と第2有機材料とを混合し、メチルエチルケトン(MEK)とテトラヒドロフラン(THF)との混合溶剤に溶解させ、第1樹脂溶液を調製した。 The first organic material and the second organic material were mixed and dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone (MEK) and tetrahydrofuran (THF) to prepare a first resin solution.
得られた第1樹脂溶液を、ドクターブレードコーターにより、PETフィルム上で成形し、厚みが3μmの第1樹脂層を形成した。 The obtained first resin solution was molded on a PET film with a doctor blade coater to form a first resin layer having a thickness of 3 μm.
別途、第1有機材料としてのフェノキシ樹脂と、第1粒子としての、平均粒子径が80nmのシリカ粒子とを含有する第2樹脂溶液を用意した。試料1~6では、シリカ粒子と樹脂との比率を変更して第2樹脂溶液を作製した。
Separately, a second resin solution containing a phenoxy resin as a first organic material and silica particles having an average particle diameter of 80 nm as first particles was prepared. In
ドクターブレードコーターを用いて、PETフィルム上の第1樹脂層に第2樹脂溶液を塗工し、厚みが50nmの第2樹脂層を形成した。 A second resin solution was applied to the first resin layer on the PET film using a doctor blade coater to form a second resin layer having a thickness of 50 nm.
上記で作製した2層構成のフィルムを熱処理して硬化させた後、PETフィルムから樹脂フィルムを剥離した。以上により、試料1~6を作製した。
After the two-layer film produced above was heat-treated and cured, the resin film was peeled off from the PET film. Based on the above,
(試料7)
第2樹脂溶液を調製する際、第1有機材料としてフェノキシ樹脂の代わりにポリビニルアセトアセタール(PVAA)樹脂を用いたことを除いて、試料1~6と同様の方法により樹脂フィルムを得た。以上により、試料7を作製した。
(Sample 7)
When preparing the second resin solution, a resin film was obtained by the same method as in
(試料8)
第2樹脂溶液を調製する際、第1有機材料としてフェノキシ樹脂を用いたことに加えて、第2有機材料としてMDIを用いたことを除いて、試料1~6と同様の方法により樹脂フィルムを得た。以上により、試料8を作製した。
(Sample 8)
When preparing the second resin solution, the resin film was prepared by the same method as in
(試料9)
第1樹脂溶液を調製する際、第1有機材料としてフェノキシ樹脂の代わりにPVAA樹脂を用い、第2有機材料としてMDIの代わりにトリレンジイソシアネート(TDI)を用いたことを除いて、試料1~6と同様の方法により樹脂フィルムを得た。以上により、試料9を作製した。
(Sample 9)
When preparing the first resin solution,
(試料10)
第1樹脂溶液を調製する際、第1有機材料としてフェノキシ樹脂の代わりにポリビニルブチラール(PVB)樹脂を用い、第2有機材料としてMDIの代わりにTDIを用いたことを除いて、試料1~6と同様の方法により樹脂フィルムを得た。以上により、試料10を作製した。
(Sample 10)
When preparing the first resin solution,
(試料11)
第1樹脂溶液を調製する際、第2有機材料を用いず、第1有機材料としてフェノキシ樹脂の代わりにPVB樹脂を用い、また、第2樹脂溶液を調製する際、第1有機材料としてフェノキシ樹脂の代わりにPVAA樹脂を用いたことを除いて、試料1~6と同様の方法により樹脂フィルムを得た。以上により、試料11を作製した。
(Sample 11)
When preparing the first resin solution, the second organic material is not used, PVB resin is used instead of the phenoxy resin as the first organic material, and when preparing the second resin solution, the phenoxy resin is used as the first organic material. A resin film was obtained by the same method as in
[粒子径D1]
試料1~11について、上述の方法により、第2樹脂層の表面のSEM画像から、シリカ粒子の粒子径D1を求めた。各試料のD1を表1に示す。
[Particle diameter D1]
For the
[粒子間距離L1および粒子間距離の標準偏差σ1]
試料1~11について、上述の方法により、第2樹脂層の表面のSEM画像から、第2樹脂層の表面に存在するシリカ粒子の粒子間距離L1および粒子間距離の標準偏差σ1を求めた。各試料のL1およびσ1を表1に示す。
[Distance between particles L1 and standard deviation σ1 of distance between particles]
For the
さらに、試料1~11について、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1、および、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1を表1に示す。
Further, for the
[滑り性の評価]
試料1~11について、以下の方法により、2枚の樹脂フィルムを重ね合わせたときの摩擦力を測定し、樹脂フィルムの静摩擦係数および動摩擦係数を算出した。
第2樹脂層側の表面を樹脂フィルムの第1面とし、第1樹脂層側の表面を樹脂フィルムの第2面としたとき、まず、第1の樹脂フィルムを、その第2樹脂層を上にして、角形状の板に固定する。その一方で、第2の樹脂フィルムの第2樹脂層上に角形状の錘(重さ200g)を配し、第2の樹脂フィルムに貼り付ける。角形状の板に固定された第1の樹脂フィルム上に、第2の樹脂フィルムを貼り付けた錘を当接させる。これにより、第1の樹脂フィルムの第1面と第2の樹脂フィルムの第2面とが接することになる。第2の樹脂フィルムが貼り付けられた角形状の錘は、イマダ製フォースゲージに取り付けられており、水平方向に150mm/minで移動させられる。ここで、錘が移動し始めるまでの最大摩擦力を読み取り、この値から静摩擦係数を算出する。また、変位が10mmから40mmの間の摩擦力の平均値から動摩擦係数を算出する。
[Evaluation of slipperiness]
For the
When the surface on the second resin layer side is the first surface of the resin film and the surface on the first resin layer side is the second surface of the resin film, first, the first resin film is placed on top of the second resin layer. And fix it to a square plate. On the other hand, a square weight (weight 200 g) is arranged on the second resin layer of the second resin film and attached to the second resin film. The weight to which the second resin film is attached is brought into contact with the first resin film fixed to the square plate. As a result, the first surface of the first resin film and the second surface of the second resin film come into contact with each other. The square weight to which the second resin film is attached is attached to a force gauge manufactured by Imada and is moved horizontally at a speed of 150 mm / min. Here, the maximum frictional force until the weight starts to move is read, and the static friction coefficient is calculated from this value. Further, the dynamic friction coefficient is calculated from the average value of the frictional force whose displacement is between 10 mm and 40 mm.
本実施例では、樹脂フィルムの静摩擦係数および動摩擦係数がどちらも0.5以下であるとき、樹脂フィルムの滑り性が良好であると判定する。各試料の静摩擦係数および動摩擦係数を表1に示す。 In this embodiment, when both the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient of the resin film are 0.5 or less, it is determined that the slipperiness of the resin film is good. Table 1 shows the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient of each sample.
[耐電圧強度の評価]
試料1~11の各樹脂フィルムの両面にアルミ蒸着電極(重なり部分の電極面積は30cm2)を形成した評価用試料を用意した。作製した評価用試料に100V/μmで10分間電圧を印加し、その後、25V/μm間隔で昇圧していった。各電圧を10分間保持し、フィルムに破壊痕ができた際の電界強度を記録した。測定は計16箇所で破壊が見られるまで続けた。記録した結果をもとにワイブルプロットを作成し、故障率が50%となる値を絶縁破壊強度とした。測定中のフィルム周辺温度は125℃とした。
[Evaluation of withstand voltage strength]
An evaluation sample in which aluminum-deposited electrodes (the electrode area of the overlapping portion was 30 cm 2 ) was formed on both sides of each of the resin films of
本実施例では、絶縁破壊強度が300V/μmを超えるとき、耐電圧強度が高いと判定する。各試料の絶縁破壊強度を表1に示す。 In this embodiment, when the dielectric breakdown strength exceeds 300 V / μm, it is determined that the withstand voltage strength is high. Table 1 shows the dielectric breakdown strength of each sample.
表1において、試料番号に*を付したものは、本発明の範囲外の比較例である。 In Table 1, the sample numbers marked with * are comparative examples outside the scope of the present invention.
第2樹脂層の樹脂材料がフェノキシ樹脂である試料1~6のうち、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1の値が3.5以上15以下であり、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1の値が1.0以上8.0以下である試料3~5では、静摩擦係数および動摩擦係数がともに0.5以下であり、非常に良好な滑り性が得られている。一方、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1の値が15を超え、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1の値が8.0を超えている試料1および2では、静摩擦係数および動摩擦係数がともに0.5を超えており、滑り性が悪くなっている。また、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1の値が3.5未満であり、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1の値が1.0未満である試料6では、絶縁破壊強度が300V/μm以下であり、フィルムコンデンサ用フィルムとして使用に適さない結果が得られている。
Among the
また、第2樹脂層の樹脂材料をPVAA樹脂に変更した試料7、第2樹脂層の樹脂材料をフェノキシ樹脂とMDIとの混合材料に変更した試料8、第1樹脂層の樹脂材料をPVAA樹脂とTDIとの混合材料に変更した試料9、第1樹脂層の樹脂材料をPVB樹脂とTDIとの混合材料に変更した試料10、第1樹脂層の樹脂材料をPVB樹脂に変更した試料11においても、粒子径D1に対する粒子間距離L1の比L1/D1の値が3.5以上15以下であるか、粒子径D1に対する粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1の値が1.0以上8.0以下であれば、非常に良好な滑り性と絶縁破壊強度が得られている。
Further, the sample 7 in which the resin material of the second resin layer was changed to PVAA resin, the sample 8 in which the resin material of the second resin layer was changed to a mixed material of phenoxy resin and MDI, and the resin material of the first resin layer was PVAA resin. In sample 9 changed to a mixed material of TDI and TDI, sample 10 changed to a mixed material of PVB resin and TDI for the resin material of the first resin layer, and
1、2 フィルムコンデンサ用フィルム
11 第1面
12 第2面
20 樹脂フィルム
21 第1樹脂層
22 第2樹脂層
23 第3樹脂層
31 第1粒子
32 第2粒子
100 フィルムコンデンサ
110 第1の誘電体フィルム
120 第1の金属層
130 第1の金属化フィルム
140 第2の誘電体フィルム
150 第2の金属層
160 第2の金属化フィルム
170 第1の外部端子電極
180 第2の外部端子電極
D1 第1粒子の粒子径
L1 第1粒子の粒子間距離
1, 2 Film for
Claims (12)
前記誘電体フィルムの少なくとも一方の面に設けられた金属層と、
を備え、
前記誘電体フィルムは、厚さ方向において相対する第1面および第2面を有する樹脂フィルムから構成され、
前記樹脂フィルムは、第1樹脂層と、一方の面が前記樹脂フィルムの前記第1面を構成する第2樹脂層と、を含み、
前記第2樹脂層は、複数の第1粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第1面に存在する前記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離をL1、前記粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、
前記粒子径D1に対する前記粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下であり、
前記粒子径D1に対する前記粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下である、フィルムコンデンサ。 Dielectric film and
A metal layer provided on at least one surface of the dielectric film and
Equipped with
The dielectric film is composed of a resin film having a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction.
The resin film includes a first resin layer and a second resin layer whose one surface constitutes the first surface of the resin film.
The second resin layer contains a plurality of first particles and contains a plurality of first particles.
When the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1, the interparticle distance is L1, and the standard deviation of the interparticle distance is σ1.
The ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the particle diameter D1 is 3.5 or more and 15 or less.
A film capacitor in which the ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the distance between particles to the particle diameter D1 is 1.0 or more and 8.0 or less.
前記第3樹脂層は、複数の第2粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第2面に存在する前記第2粒子の、粒子径をD2、粒子間距離をL2、前記粒子間距離の標準偏差をσ2としたとき、
前記粒子径D2に対する前記粒子間距離L2の比L2/D2が3.5以上15以下であり、
前記粒子径D2に対する前記粒子間距離の標準偏差σ2の比σ2/D2が1.0以上8.0以下である、請求項1に記載のフィルムコンデンサ。 The resin film further includes a third resin layer having one surface constituting the second surface of the resin film.
The third resin layer contains a plurality of second particles and contains a plurality of second particles.
When the particle diameter of the second particles existing on the second surface of the resin film is D2, the interparticle distance is L2, and the standard deviation of the interparticle distance is σ2.
The ratio L2 / D2 of the interparticle distance L2 to the particle diameter D2 is 3.5 or more and 15 or less.
The film capacitor according to claim 1, wherein the ratio σ2 / D2 of the standard deviation σ2 of the interparticle distance to the particle diameter D2 is 1.0 or more and 8.0 or less.
前記誘電体フィルムの少なくとも一方の面に設けられた金属層と、
を備え、
前記誘電体フィルムは、厚さ方向において相対する第1面および第2面を有する樹脂フィルムから構成され、
前記樹脂フィルムは、第1樹脂層と、一方の面が前記樹脂フィルムの前記第1面を構成する第2樹脂層と、を含み、
前記第2樹脂層は、複数の第1粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第1面に存在する前記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離をL1としたとき、
前記粒子径D1に対する前記粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下である、フィルムコンデンサ。 Dielectric film and
A metal layer provided on at least one surface of the dielectric film and
Equipped with
The dielectric film is composed of a resin film having a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction.
The resin film includes a first resin layer and a second resin layer whose one surface constitutes the first surface of the resin film.
The second resin layer contains a plurality of first particles and contains a plurality of first particles.
When the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1 and the distance between particles is L1.
A film capacitor in which the ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the particle diameter D1 is 3.5 or more and 15 or less.
前記第3樹脂層は、複数の第2粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第2面に存在する前記第2粒子の、粒子径をD2、粒子間距離をL2としたとき、
前記粒子径D2に対する前記粒子間距離L2の比L2/D2が3.5以上15以下であ
る、請求項3に記載のフィルムコンデンサ。 The resin film further includes a third resin layer having one surface constituting the second surface of the resin film.
The third resin layer contains a plurality of second particles and contains a plurality of second particles.
When the particle diameter of the second particles existing on the second surface of the resin film is D2 and the distance between particles is L2,
The film capacitor according to claim 3, wherein the ratio L2 / D2 of the interparticle distance L2 to the particle diameter D2 is 3.5 or more and 15 or less.
前記誘電体フィルムの少なくとも一方の面に設けられた金属層と、
を備え、
前記誘電体フィルムは、厚さ方向において相対する第1面および第2面を有する樹脂フィルムから構成され、
前記樹脂フィルムは、第1樹脂層と、一方の面が前記樹脂フィルムの前記第1面を構成する第2樹脂層と、を含み、
前記第2樹脂層は、複数の第1粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第1面に存在する前記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、
前記粒子径D1に対する前記粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下である、フィルムコンデンサ。 Dielectric film and
A metal layer provided on at least one surface of the dielectric film and
Equipped with
The dielectric film is composed of a resin film having a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction.
The resin film includes a first resin layer and a second resin layer whose one surface constitutes the first surface of the resin film.
The second resin layer contains a plurality of first particles and contains a plurality of first particles.
When the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1 and the standard deviation of the interparticle distance is σ1.
A film capacitor in which the ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the distance between particles to the particle diameter D1 is 1.0 or more and 8.0 or less.
前記第3樹脂層は、複数の第2粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第2面に存在する前記第2粒子の、粒子径をD2、粒子間距離の標準偏差をσ2としたとき、
前記粒子径D2に対する前記粒子間距離の標準偏差σ2の比σ2/D2が1.0以上8.0以下である、請求項5に記載のフィルムコンデンサ。 The resin film further includes a third resin layer having one surface constituting the second surface of the resin film.
The third resin layer contains a plurality of second particles and contains a plurality of second particles.
When the particle diameter of the second particles existing on the second surface of the resin film is D2 and the standard deviation of the interparticle distance is σ2,
The film capacitor according to claim 5, wherein the ratio σ2 / D2 of the standard deviation σ2 of the interparticle distance to the particle diameter D2 is 1.0 or more and 8.0 or less.
前記樹脂フィルムは、第1樹脂層と、一方の面が前記樹脂フィルムの前記第1面を構成する第2樹脂層と、を含み、
前記第2樹脂層は、複数の第1粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第1面に存在する前記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離をL1、前記粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、
前記粒子径D1に対する前記粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下であり、
前記粒子径D1に対する前記粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下である、樹脂フィルム。 A film for a film capacitor, which is composed of a resin film having a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction.
The resin film includes a first resin layer and a second resin layer whose one surface constitutes the first surface of the resin film.
The second resin layer contains a plurality of first particles and contains a plurality of first particles.
When the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1, the interparticle distance is L1, and the standard deviation of the interparticle distance is σ1.
The ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the particle diameter D1 is 3.5 or more and 15 or less.
A resin film having a ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the distance between particles to the particle diameter D1 of 1.0 or more and 8.0 or less.
前記第3樹脂層は、複数の第2粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第2面に存在する前記第2粒子の、粒子径をD2、粒子間距離をL2、前記粒子間距離の標準偏差をσ2としたとき、
前記粒子径D2に対する前記粒子間距離L2の比L2/D2が3.5以上15以下であり、
前記粒子径D2に対する前記粒子間距離の標準偏差σ2の比σ2/D2が1.0以上8.0以下である、請求項7に記載の樹脂フィルム。 The resin film further includes a third resin layer having one surface constituting the second surface of the resin film.
The third resin layer contains a plurality of second particles and contains a plurality of second particles.
When the particle diameter of the second particles existing on the second surface of the resin film is D2, the interparticle distance is L2, and the standard deviation of the interparticle distance is σ2.
The ratio L2 / D2 of the interparticle distance L2 to the particle diameter D2 is 3.5 or more and 15 or less.
The resin film according to claim 7, wherein the ratio σ2 / D2 of the standard deviation σ2 of the interparticle distance to the particle diameter D2 is 1.0 or more and 8.0 or less.
前記樹脂フィルムは、第1樹脂層と、一方の面が前記樹脂フィルムの前記第1面を構成する第2樹脂層と、を含み、
前記第2樹脂層は、複数の第1粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第1面に存在する前記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離をL1としたとき、
前記粒子径D1に対する前記粒子間距離L1の比L1/D1が3.5以上15以下であ
る、樹脂フィルム。 A film for a film capacitor, which is composed of a resin film having a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction.
The resin film includes a first resin layer and a second resin layer whose one surface constitutes the first surface of the resin film.
The second resin layer contains a plurality of first particles and contains a plurality of first particles.
When the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1 and the distance between particles is L1.
A resin film having a ratio L1 / D1 of the interparticle distance L1 to the particle diameter D1 of 3.5 or more and 15 or less.
前記第3樹脂層は、複数の第2粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第2面に存在する前記第2粒子の、粒子径をD2、粒子間距離をL2としたとき、
前記粒子径D2に対する前記粒子間距離L2の比L2/D2が3.5以上15以下であ
る、請求項9に記載の樹脂フィルム。 The resin film further includes a third resin layer having one surface constituting the second surface of the resin film.
The third resin layer contains a plurality of second particles and contains a plurality of second particles.
When the particle diameter of the second particles existing on the second surface of the resin film is D2 and the distance between particles is L2,
The resin film according to claim 9, wherein the ratio L2 / D2 of the distance L2 between the particles to the particle diameter D2 is 3.5 or more and 15 or less.
前記樹脂フィルムは、第1樹脂層と、一方の面が前記樹脂フィルムの前記第1面を構成する第2樹脂層と、を含み、
前記第2樹脂層は、複数の第1粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第1面に存在する前記第1粒子の、粒子径をD1、粒子間距離の標準偏差をσ1としたとき、
前記粒子径D1に対する前記粒子間距離の標準偏差σ1の比σ1/D1が1.0以上8.0以下である、樹脂フィルム。 A film for a film capacitor, which is composed of a resin film having a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction.
The resin film includes a first resin layer and a second resin layer whose one surface constitutes the first surface of the resin film.
The second resin layer contains a plurality of first particles and contains a plurality of first particles.
When the particle diameter of the first particles existing on the first surface of the resin film is D1 and the standard deviation of the interparticle distance is σ1.
A resin film having a ratio σ1 / D1 of the standard deviation σ1 of the distance between particles to the particle diameter D1 of 1.0 or more and 8.0 or less.
前記第3樹脂層は、複数の第2粒子を含有し、
前記樹脂フィルムの前記第2面に存在する前記第2粒子の、粒子径をD2、粒子間距離の標準偏差をσ2としたとき、
前記粒子径D2に対する前記粒子間距離の標準偏差σ2の比σ2/D2が1.0以上8.0以下である、請求項11に記載の樹脂フィルム。
The resin film further includes a third resin layer having one surface constituting the second surface of the resin film.
The third resin layer contains a plurality of second particles and contains a plurality of second particles.
When the particle diameter of the second particles existing on the second surface of the resin film is D2 and the standard deviation of the interparticle distance is σ2,
The resin film according to claim 11, wherein the ratio σ2 / D2 of the standard deviation σ2 of the interparticle distance to the particle diameter D2 is 1.0 or more and 8.0 or less.
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