JP5990325B2 - フィルムコンデンサ - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも一つの樹脂製の誘電体膜と複数の金属蒸着膜とを交互に積層してなる構造の積層体を用いて構成された積層型のフィルムコンデンサの改良に関するものである。

従来から、各種の電子機器や電気機器には、コンデンサが使用されており、近年では、電子機器や電気機器に対する小型化の要求に対応すべく、かかるコンデンサとして、フィルムコンデンサが多く用いられるようになってきている。

そのようなフィルムコンデンサには、各種の構造のものがあり、その中の一種として、例えば、特開平９−１５３４３４号公報（特許文献１）等に明らかにされるような積層型のフィルムコンデンサが、知られている。このフィルムコンデンサは、誘電体膜としての樹脂フィルムの片面又は両面に金属蒸着膜が設けられて構成された金属化フィルムを、樹脂フィルムと金属蒸着膜とが交互に位置するように積層した積層体を用い、この積層体における金属化フィルムの積層方向両側の面に対して、保護フィルムをそれぞれ更に積層して、フィルムコンデンサ素子を形成する一方、かかるフィルムコンデンサ素子における積層体の積層方向に直交する方向において対応する二つの側面に、メタリコン電極をそれぞれ形成することによって、構成されている。

また、例えば、特開２０１１−１８１８８５号公報（特許文献２）等には、ナノオーダーの膜厚で成膜が可能な蒸着重合膜からなる誘電体膜と金属蒸着膜との積層体を用い、この積層体の両側端面に保護フィルムをそれぞれ積層して、フィルムコンデンサ素子を形成する一方、かかるフィルムコンデンサ素子の対応する二つの側面に、メタリコン電極をそれぞれ形成することによって構成された、更なる小型化が可能なフィルムコンデンサも、提案されている。

要するに、従来の積層型フィルムコンデンサは、一般に、少なくとも一つの樹脂製の誘電体膜と複数の金属蒸着膜とを交互に積層した積層体からなるフィルムコンデンサ素子の誘電体膜と金属蒸着膜の積層方向両側の面に対して、保護フィルムが、それぞれ更に積層されている一方、かかるフィルムコンデンサ素子の一対の側面に対して、メタリコン電極がそれぞれ形成されて、構成されているのである。

ところで、かかる従来の積層型フィルムコンデンサでは、メタリコン電極が形成された二つの側面を除く残余の二つの側面、つまり、メタリコン電極が形成された二つの側面と隣り合う別の二つの側面が、外部に露出している。そのため、そのような積層型フィルムコンデンサをそのまま使用すると、外部に露出した側面から、多くの漏れ電流が生ずるだけでなく、かかる側面から水蒸気等のガスがフィルムコンデンサ内部に侵入して、誘電体膜や金属蒸着膜等が劣化してしまい、その結果、コンデンサ性能が低下する恐れがあった。また、近年では、積層型フィルムコンデンサの小型化を実現するために、誘電体膜が、より薄肉化されてきている。それ故、そのような積層型フィルムコンデンサでは、誘電体膜を介して互いに隣り合う金属蒸着膜間の沿面距離が短くなり、それによって、それら互いに隣り合う金属蒸着膜間で導電し易くなって、耐電圧が低下する傾向があった。

そこで、例えば、特開２００３−３３８４２４号公報（特許文献３）等に明らかにされるように、これまでは、上記の如き問題の発生を未然に防止するために、フィルムコンデンサを、コンデンサケース内に収容し、そして、かかるフィルムコンデンサとコンデンサケースの内面との間に、エポキシ樹脂等の電気絶縁性を有する樹脂を充填することによって、メタリコン電極が形成された側面と隣り合う側面を外部から遮断する対策が講じられていた。しかしながら、そのようなフィルムコンデンサが充填樹脂と共にフィルムコンデンサケース内に収容された、所謂ケース付きフィルムコンデンサは、コンデンサケースを有している分だけ、大型なものとなり、また、余分なコストが掛かることが避けられなかった。

かかる状況下、例えば、特公平５−６３０９４号公報（特許文献４）には、メタリコン電極が形成される二つの側面を除くフィルムコンデンサ素子（金属化フィルムの積層体）の残余の二つの側面に対して、それら残余の二つの側面の全面を被覆するカバーフィルムをそれぞれ形成したフィルムコンデンサが、明らかにされている。かくの如き構造によれば、フィルムコンデンサをコンデンサケース内に収容することなく、メタリコン電極が形成された側面と隣り合う側面を外部から遮断することが可能となる。

ところが、そのような構造を有するフィルムコンデンサ、つまり、剥き出しの側面にカバーフィルムを形成してなる、所謂カバーフィルム付きフィルムコンデンサについて、本発明者が様々な角度から検討を行ったところ、かかるカバーフィルム付きフィルムコンデンサには、以下の如き問題が内在していることが判明した。

すなわち、従来のカバーフィルム付きフィルムコンデンサにおいては、誘電体膜が、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂にて構成されている一方、カバーフィルムが、誘電体膜の構成樹脂とは全く種類の異なるエポキシ系の熱硬化性樹脂にて構成されている。そのため、フィルムコンデンサのカバーフィルム形成面に対応した誘電体膜の端部に位置する側面とカバーフィルムとの間の密着性を十分に確保することができずに、それら誘電体膜の側面とカバーフィルムとの間に、微細な隙間が、不可避的に形成されていた。そして、それ故に、かかる従来のカバーフィルム付きフィルムコンデンサでは、誘電体膜の側面とカバーフィルムとの間に形成された微細な隙間内に、水蒸気や空気等が侵入してしまい、結局、誘電体膜や金属蒸着膜の水蒸気との接触による劣化の問題や、金属蒸着膜間での放電による耐電圧の低下の問題の発生を確実に防止することが、極めて困難であったのである。

特開平９−１５３４３４号公報 特開２０１１−１８１８８５号公報 特開２００３−３３８４２４号公報 特公平５−６３０９４号公報

ここにおいて、本発明は、上記した事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、積層型のフィルムコンデンサにおいて、漏れ電流の発生や、誘電体膜や金属蒸着膜の水蒸気との接触による劣化、更には金属蒸着膜間での放電による耐電圧の低下等の問題が、大型化や製造コストの高騰を何等招くことなしに、悉く、確実に解消され得るように改良された構造を提供することにある。

そして、本発明は、かかる課題の解決のために、ポリプロピレンフィルムからなる誘電体膜の少なくとも一つと複数の金属蒸着膜とが交互に積層されてなる積層体の積層方向両側の面に対して、それぞれ、保護フィルムが更に積層されていると共に、該積層体の積層方向に対して直交する方向において対応する二つの側面に、メタリコン電極がそれぞれ形成されて、構成されたフィルムコンデンサにおいて、前記メタリコン電極がそれぞれ形成された側面を除く前記積層体の残余の側面に対して、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂からなるカバーフィルムが、該残余の側面の全面を覆い、且つ該残余の側面において露呈する前記誘電体膜の端部に融着して、形成されていることを特徴とするフィルムコンデンサを、その要旨とするものである。

なお、本発明の好ましい態様の一つによれば、前記カバーフィルムが、前記誘電体膜を構成するポリプロピレンの融点以上で、且つ該ポリプロピレンの熱分解温度未満の範囲内の融点と、１６０〜１８０℃の温度領域で８６０〜３４００００ｍＰａ・ｓの範囲内の溶融粘度とを有して構成される。なお、ここで言う溶融粘度とは、ＪＩＳ Ｋ ６８６２に準拠して行われる試験によって測定される値である。

また、本発明の有利な態様の一つによれば、前記積層体の積層方向に対して直交する方向において対応する二つの側面に、外方に開口して、前記金属蒸着膜の一部を外部に露呈させる隙間が、それぞれ設けられていると共に、前記メタリコン電極が、その一部を該隙間内に侵入させた状態で、該対応する側面にそれぞれ形成されており、そして、該対応する側面のうちの一方のものに設けられた該隙間内に侵入した該メタリコン電極部分が、該隙間を通じて外部に露呈する前記金属蒸着膜の露呈部分と、該一方の側面に形成された該メタリコン電極とを接続する第一の接続部とされている一方、該対応する側面のうちの他方のものに設けられた該隙間内に侵入した該メタリコン電極部分が、該隙間を通じて外部に露呈する前記金属蒸着膜の露呈部分と、該他方の側面に形成された該メタリコン電極とを接続する第二の接続部とされ、更に、それら第一の接続部と第二の接続部とが、前記積層体の積層方向において交互に位置するように配置される。

すなわち、本発明に従うフィルムコンデンサにおいては、二つのカバーフィルムが、メタリコン電極が形成される二つの側面を除く、それら二つの側面と隣り合う残余の二つの側面に対して、それら残余の側面の全面を被覆するように形成されている。これによって、側面からの漏れ電流の発生が実質的に解消され得ると共に、金属蒸着膜間の沿面距離が有利に長くされ得る。また、二つのカバーフィルムが、誘電体膜を構成するポリプロピレンと同系のポリオレフィン系ホットメルト樹脂にて構成されており、そして、そのような二つのカバーフィルムが、フィルムコンデンサのカバーフィルム形成面に対応位置する誘電体膜の端部に融着している。このため、カバーフィルムが、かかる誘電体膜の端部に位置する側面に対して、より強固に且つ完全に密着して、それら誘電体膜の側面とカバーフィルムとの間に、微細な隙間が、何等形成されない。それ故、本発明に係るフィルムコンデンサでは、水蒸気や空気が、誘電体膜の側面（端部）とカバーフィルムとの間に侵入することが極めて効果的に且つ確実に防止され、また、金属蒸着膜間の沿面距離の増大が図られていることも相俟って、誘電体膜や金属蒸着膜の水蒸気との接触による劣化や、金属蒸着膜間での放電による耐電圧の低下の問題が、有利に解消され得る。

しかも、本発明に係るフィルムコンデンサは、従来のケース付きフィルムコンデンサとは異なって、コンデンサケースを何等有していない。それ故、コンデンサケースの使用によって、大型化したり、余分なコストが必要となったりすることもない。

従って、かくの如き本発明に従うフィルムコンデンサにあっては、大型化や製造コストの高騰を何等招くことなく、漏れ電流の発生が実質的に防止され得ると共に、所期のコンデンサ性能が、より長期に亘って安定的に維持され、しかも、耐電圧の向上が、極めて有利に図られ得るのである。

本発明に従う構造を有するフィルムコンデンサの一実施形態を示す斜視説明図である。 図１のＡ−Ａ断面拡大説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面説明図である。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

先ず、図１には、本発明に従う構造を有するフィルムコンデンサの一実施形態として、自動車等の車両に搭載される車載用フィルムコンデンサが、その斜視形態において示されている。かかる図１から明らかなように、本実施形態のフィルムコンデンサ１０は、フィルムコンデンサ素子１２を有し、このフィルムコンデンサ素子１２の幅方向両側に位置する二つの側面に対して、メタリコン電極１４ａ，１４ｂが形成される一方、長さ方向両側に位置する、メタリコン電極１４ａ，１４ｂ形成面を除いた残余の二つの側面に対して、カバーフィルム１６ａ，１６ｂが形成されて、構成されている。

より具体的には、図２及び図３に示されるように、フィルムコンデンサ素子１２は、複数枚（ここでは、８枚）の金属化フィルム１８が相互に積層された積層体２０を有している。そして、かかる積層体２０の厚さ方向（金属化フィルム１８の積層方向）一方側の端面（下端面）に、保護フィルム２２ａが、また、他方の端面（上端面）に、保護フィルム２２ｂが、それぞれ更に積層されて、フィルムコンデンサ素子１２が構成されている。なお、フィルムコンデンサ素子１２（積層体２０）における金属化フィルム１８の積層枚数が、何等これに限定されるものではないことは勿論である。

また、フィルムコンデンサ素子１２を構成する金属化フィルム１８は、誘電体膜としての樹脂フィルム２４の一方の面に金属蒸着膜２６が積層形成されてなっている。このような金属化フィルム１８の幅方向（図２の左右方向）の一端部には、樹脂フィルム２４に金属蒸着膜２６が積層されていないマージン部２８が設けられている。

金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４は、ここでは、ポリプロピレン製の二軸延伸フィルムにて構成され、金属蒸着膜２６は、例えば、アルミニウムや亜鉛等からなっている。なお、樹脂フィルム２４は、ポリプロピレンにて構成されている必要があるものの、必ずしも二軸延伸フィルムでなくとも良い。金属蒸着膜２６を構成する金属材料は、十分な導電性を有し、且つＰＶＤやＣＶＤの範疇に属する、従来から公知の蒸着法を実施することによって、樹脂フィルム２４上に積層形成可能な金属材料であれば、その種類が、特に限定されるものではない。

保護フィルム２２ａ，２２ｂは、ここでは、ポリプロピレン製の二軸延伸フィルムにて構成されている。この保護フィルム２２ａ，２２ｂを構成する材料は、電気絶縁性を有するものであれば、その種類が、特に限定されるものではないものの、一般には、金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４と同じ樹脂材料からなる樹脂製フィルムにて構成される。

金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４と金属蒸着膜２６と保護フィルム２２ａ，２２ｂのそれぞれの厚さは、特に限定されるものではないものの、一般に、樹脂フィルム２４の厚さが２．０〜４．０μｍ程度とされ、また、金属蒸着膜２６の厚さが１００〜３００Å程度とされ、保護フィルム２２ａ，２２ｂの厚さが７．０〜３０μｍ程度とされる。なお、図２及び図３においては、フィルムコンデンサ１０の構造の理解を容易とするために、金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４及び金属蒸着膜２６の厚さや、保護フィルム２２ａ，２２ｂの厚さ、更にはカバーフィルム１６ａ，１６ｂとメタリコン電極１４ａ，１４ｂの厚さが、それぞれ、誇張した大きな寸法で示されており、また、フィルムコンデンサ素子１２における金属化フィルム１８の積層枚数も、実際の数よりも極端に少ない数において例示されていることが、理解されるべきである。

そして、複数枚の金属化フィルム１８の積層体２０と２枚の保護フィルムフィルム２２ａ，２２ｂとの積層構造を有するコンデンサ素子１２では、複数枚の金属化フィルム１８が、各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４と金属蒸着膜２６とを交互に１枚ずつ位置させるように積層されていると共に、各金属化フィルム１８のマージン部２８が、フィルムコンデンサ素子１２の幅方向（図２の左右方向）において互い違いに位置するように配置されている。

また、かかるフィルムコンデンサ素子１２では、互いに隣り合う金属化フィルム１８が、それらのうちの一方の金属化フィルム１８の幅方向端部を、他方の金属化フィルム１８のマージン部２８側の幅方向の側面から側方に突出させるように、相互に重ね合わされている。即ち、全ての金属化フィルム１８が、幅方向に互い違いにずらされて、積層されている。これにより、１枚の金属化フィルム１８を間に挟んで、その両側に位置する２枚の金属化フィルム１８の幅方向端部同士の間に、フィルムコンデンサ素子１２の幅方向両側の側面３０ａ，３０ｂにおいて側方に向かって開口する隙間３２が、それぞれ形成されている。また、かかる隙間３２を形成する２枚の金属化フィルム１８，１８のうちの下側に位置する金属化フィルム１８の金属蒸着膜２６の幅方向端部が、それら２枚の金属化フィルム１８，１８のうちの上側に位置する金属化フィルム１８が積層されていない非積層部分とされて、この非積層部分が、かかる隙間３２を通じて、外部に露呈するように配置されている。

なお、図３から明らかなように、互いに積層される金属化フィルム１８は、長さ方向には、何等ずらされておらず、全ての金属化フィルム１８が、長さ方向の側面を、各金属化フィルム１８の厚さ方向において一定の位置に揃えて、積層配置されている。

そして、そのようなフィルムコンデンサ素子１２（積層体２０）の幅方向両側に位置した、前記隙間３２が形成された互いに対向する二つの側面３０ａ，３０ｂに対して、メタリコン電極１４ａ，１４ｂが、溶射により、それぞれ形成されている。また、そのような二つのメタリコン電極１４ａ，１４ｂは、それらが形成される各フィルムコンデンサ素子１２の幅方向両側の側面３０ａ，３０ｂにおいて側方に開口する隙間３２内に侵入し、かかる隙間３２に露出する金属蒸着膜２６の一端部からなる前記非積層部分に固着されている。そして、側面３０ａに設けられた各隙間３２内へのメタリコン電極１４ａの侵入部分が、第一の接続部３３ａとされている。一方、側面３０ｂに設けられた各隙間３２内へのメタリコン電極１４ｂの侵入部分が、第二の接続部３３ｂとされている。また、それら第一の接続部３３ａと第二の接続部３３ｂは、二つの側面３０ａ，３０ｂに、それぞれ、複数個（ここでは、４個）設けられて、樹脂フィルム２４と金属蒸着膜２６の積層方向において互い違いに位置するように配置されている。なお、それら二つのメタリコン電極１４ａ，１４ｂの構成材料は、特に限定されるものではなく、亜鉛やアルミニウム等、従来より一般に使用されるものが、二つのメタリコン電極１４ａ，１４ｂの構成材料として用いられる。

かくして、二つのメタリコン電極１４ａ，１４ｂが、フィルムコンデンサ素子１２（積層体２０）の幅方向両側に位置する二つの側面３０ａ，３０ｂに対して、それらの全面をそれぞれ被覆し、且つ各金属化フィルム１８の金属蒸着膜２６の非積層部分に対して、第一及び第二の接続部３３ａ，３３ｂにより確実に接続された状態で形成されているのである。なお、それら二つのメタリコン電極１４ａ，１４ｂには、必要に応じて、図示しない端子等が、それぞれ接続される。

そして、図１乃至図３に示されるように、本実施形態のフィルムコンデンサ１０においては、特に、フィルムコンデンサ素子１２（積層体２０）の四つの側面３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのうち、メタリコン電極１４ａ，１４ｂが形成される二つの側面３０ａ，３０ｂと隣り合うように、フィルムコンデンサ素子１２の長さ方向（図３の左右方向）両側に位置する別の二つの側面３０ｃ，３０ｄの全面が、カバーフィルム１６ａ，１６ｂにて、それぞれ覆われて、外部から遮断されている。また、そのような二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂが、かかる二つの側面３０ｃ，３０ｄにおいて露呈する各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面に融着（溶融接着）されている。

かくして、本実施形態のフィルムコンデンサ１０では、二つの側面３０ｃ，３０ｄからの漏れ電流の発生防止が図られていると共に、金属化フィルム１８の金属蒸着膜２６間の沿面距離が長くされて、それら金属蒸着膜２６間での放電による短絡が有利に防止され、それによって、耐電圧の向上が図られている。また、それら二つの側面３０ｃ，３０ｄにおいて露呈する金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとが完全に密着して、それら樹脂フィルム２４の側面（ひいては金属化フィルム１８の側面）とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの間への水分や空気の侵入が阻止されているのである。

そのような二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂは、金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４を構成するポリプロピレンと同系で、ポリプロピレンに対する熱融着性（溶融接着性）に優れたポリオレフィン系ホットメルト樹脂からなるフィルム、所謂ポリオレフィン系ホットメルトフィルムにて構成されている。また、本実施形態では、かかるポリオレフィン系ホットメルトフィルムとして、ポリプロピレンのオレフィン系共重合体と固定パラフィンを主成分とするポリオレフィン系ホットメルト樹脂を用いて形成されたフィルムが用いられている。このような樹脂材料からなる二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂを用いることによって、かかる二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂが、フィルムコンデンサ素子１２の二つの側面３０ｃ，３０ｄにおいて露呈する各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面に対して、確実に、且つ強固に融着されるようになっているのである。

なお、二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂは、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂からなるフィルムである必要があるが、そのような二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂを構成するポリオレフィン系ホットメルト樹脂は、その具体的な種類や組成等が、特に限定されるものではない。つまり、従来より公知のポリオレフィン系ホットメルト樹脂の各種のものが、二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂの形成材料として使用可能なのである。

そして、そのようなポリオレフィン系ホットメルト樹脂からなる二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂを、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに対して、その全面を被覆するように積層形成する際には、例えば、以下の如き方法が採用される。

すなわち、第一の方法として、例えば、加熱により溶融状態とされた、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂を、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄの全面に、ノズルを用いて吹き付けたり、或いはローラ等を用いて塗布したりして、所定の厚さで成膜すると共に、かかる溶融状態のポリオレフィン系ホットメルト樹脂の熱で、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに露呈する、各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面を含む端部を溶融状態とした後、それらを冷却固化する方法が採用される。これによって、ポリオレフィン系ホットメルトフィルムからなる二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂが、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに対して、その全面を被覆し、且つ樹脂フィルム２４の側面に融着して、積層形成されることとなる。

また、第二の方法として、例えば、ポリオレフィン系ホットメルトフィルムを、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに対して、その全面を覆うように積層配置した状態で、かかるポリオレフィン系ホットメルトフィルムを加熱溶融させると共に、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに露呈する、各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面を含む端部を溶融させた後、それらを冷却固化する方法も、採用可能である。これによっても、二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂを、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに対して、その全面を被覆し、且つ樹脂フィルム２４の側面に融着して、積層形成することができる。なお、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに積層配置されるポリオレフィン系ホットメルトフィルムには、通常のフィルム形態を有するものの他、例えば、所定のダイス等を通じて押出成形された半溶融状態の押出成形品等も用いられ得る。

そして、そのようにしてフィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに積層形成されたカバーフィルム１６ａ，１６ｂの厚さは、特に限定されるものではないものの、好ましくは２．０〜４．０μｍ程度とされる。何故なら、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの厚さが２．０μｍ未満であると、余りに薄過ぎて、金属化フィルム１８の金属蒸着膜２６の沿面距離を十分に長くすることが難しくなって、かかる沿面距離の増大による耐電圧の向上効果を十分に得ることが困難となる可能性があるからである。また、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの厚さを４．０μｍを超える厚さとしても、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの形成によって奏される効果の更なる向上を望むことが困難で、却って、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの形成コストが嵩むといった弊害が生ずる恐れがある。それ故、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの厚さは、４．０μｍ以下とされていることが、好ましいのである。

ところで、二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂを構成するポリオレフィン系ホットメルト樹脂は、各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面に対するカバーフィルム１６ａ，１６ｂの融着に際して、かかる側面部分を加熱溶融させるために、樹脂フィルム２４を構成するポリプロピレンの融点と、少なくとも同じ融点を有している必要があるが、ここでは、二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂを構成するポリオレフィン系ホットメルト樹脂として、樹脂フィルム２４を構成するポリプロピレンの融点よりも高く、且つかかるポリプロピレンの熱分解温度よりも低い融点を有するものが、好適に用いられる。これは、以下の理由による。

すなわち、フィルムコンデンサ素子１２を製造する際には、一般に、長尺な金属化フィルム１８の複数を、幅方向に互い違いにずらしながら積層してなる長尺な積層体２０の両側端面に、長尺な保護フィルム２２ａ，２２ｂを更に積層して、長尺なフィルムコンデンサ素子母材を形成し、そして、この長尺なフィルムコンデンサ素子母材を、その長さ方向に一定の距離を隔てた複数箇所で、例えば、回転鋸刃等の切断刃を用いて幅方向に切断することにより、複数のフィルムコンデンサ素子１２を一挙に製造する作業が行われる。そして、そのようにして得られたフィルムコンデンサ素子１２の幅方向両側の側面３０ａ，３０ｂが、二つのメタリコン電極１４ａ，１４ｂの形成面とされる一方、フィルムコンデンサ素子母材の切断面からなる、フィルムコンデンサ素子１２の長さ方向両側の側面３０ｃ，３０ｄが、二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂの形成面とされる。

このため、上記のようにして得られたフィルムコンデンサ素子１２では、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの形成面となる、長さ方向両側の側面３０ｃ，３０ｄや、かかる側面３０ｃ，３０ｄにおいて露呈する各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面が、切断刃による切断跡等によって、凹凸が多数存在する粗面となる場合が多い。そのような樹脂フィルム２４の側面３０に多数存在する凹部の深さや凸部の高さが大きいと、樹脂フィルム２４の側面にカバーフィルム１６ａ，１６ｂが融着する際に、溶融状態とされた、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの構成樹脂が、樹脂フィルム２４の側面の凹部の最深部にまで侵入できずに、かかる凹部の底部側に、微小な隙間（空気溜まり）が形成される恐れがある。そして、そのような隙間が樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの間に存在していると、カバーフィルム１６ａ，１６ｂが、フィルムコンデンサ１０の環境温度の変化等による樹脂フィルム２４の熱収縮に追従できない。そのため、かかる隙間が、環境温度の変化の繰返しにより徐々に大きくなって、樹脂フィルム２４の側面、ひいてはフィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに対するカバーフィルム１６ａ，１６ｂの密着性の低下が惹起される可能性がある。しかも、樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの間に存在する隙間内に、水分や空気等が侵入して、樹脂フィルム２４や金属蒸着膜２６が劣化したり、耐電圧が低下したりする危惧さえも生ずる。

そこで、カバーフィルム１６ａ，１６ｂを構成するポリオレフィン系ホットメルト樹脂は、カバーフィルム１６ａ，１６ｂを各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面に融着する際（カバーフィルム１６ａ，１６ｂをフィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄに形成する際）に、溶融状態とされた、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの構成材料たるポリオレフィン系ホットメルト樹脂が有する熱にて、樹脂フィルム２４の側面に存在する凸部を溶融させ得るように、樹脂フィルム２４の構成樹脂材料たるポリプロピレンの融点よりも高い融点を有していることが、好ましい。そのような融点を有するポリオレフィン系ホットメルト樹脂にて、カバーフィルム１６ａ，１６ｂが構成されていると、樹脂フィルム２４の側面に対するカバーフィルム１６ａ，１６ｂの融着時に、樹脂フィルム２４の側面に存在する凸部が、溶融状態とされたポリオレフィン系ホットメルト樹脂の熱にて溶融し、かかる凸部の高さが小さくされて、樹脂フィルム２４の側面に存在する凹部の深さも小さくされる。それにより、溶融状態とされたポリオレフィン系ホットメルト樹脂が、樹脂フィルム２４の側面の凹部の最深部まで侵入し、以て、樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂの間に、隙間が、何等形成されることなく、かかる凹部内が、溶融状態とされたポリオレフィン系ホットメルト樹脂にて充填される。そして、その結果、樹脂フィルム２４の側面、ひいてはフィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄとカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの十分に高い密着性が、安定的に確保され得ると共に、樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂの間への水分や空気の侵入に起因した樹脂フィルム２４や金属蒸着膜２６の劣化や耐電圧の低下の問題の発生が、未然に且つ極めて確実に防止され得るのである。

しかしながら、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの構成材料たるポリオレフィン系ホットメルト樹脂の融点が、樹脂フィルム２４を構成するポリプロピレンの融点よりも余りに高いと、樹脂フィルム２４の側面に対するカバーフィルム１６ａ，１６ｂの融着時に、溶融状態とされたポリオレフィン系ホットメルト樹脂の熱によって、樹脂フィルム２４の構成樹脂たるポリプロピレンが熱分解され、その結果、コンデンサ性能が低下する可能性がある。

従って、本実施形態では、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの構成樹脂材料として、樹脂フィルム２４の構成樹脂たるポリプロピレンの融点以上で、且つかかるポリプロピレンの熱分解温度未満の範囲内の融点を有するポリオレフィン系ホットメルト樹脂が、好適に用いられるのである。具体的には、ここでは、カバーフィルム１６ａ，１６ｂを構成するポリオレフィン系ホットメルト樹脂として、ポリプロピレンの融点である１３６℃以上で、且つポリプロピレンの熱分解温度である２２０℃未満の範囲内の融点を有するものが、有利に用いられているのである。

要するに、そのような樹脂材料からなるカバーフィルム１６ａ，１６ｂを用いることによって、樹脂フィルム２４の熱分解によるコンデンサ性能の低下を惹起させることなく、樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの十分に高い密着性が安定的に確保され得ると共に、樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂの間への水分や空気の侵入に起因した樹脂フィルム２４や金属蒸着膜２６の劣化や耐電圧の低下の問題の発生が、未然に且つ極めて確実に防止され得るのである。

また、前記したように、各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面（フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄ）とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの融着時には、樹脂フィルム２４とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの密着性の向上や、樹脂フィルム２４や金属蒸着膜２６の劣化や耐電圧の低下の問題の発生の防止を図る上で、溶融状態とされたポリオレフィン系ホットメルト樹脂が、樹脂フィルム２４の側面に存在する各凹部内に充填されることが重要となる。そして、溶融状態とされたポリオレフィン系ホットメルト樹脂の各凹部内への充填率を高めるには、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの構成樹脂として用いられるポリオレフィン系ホットメルト樹脂の融点が高いことの他に、かかるポリオレフィン系ホットメルト樹脂が、溶融状態での粘度が低く、高い流動性を有していることも、大きな要素となる。

従って、カバーフィルム１６ａ，１６ｂを構成するポリオレフィン系ホットメルト樹脂としては、１６０〜１８０℃で８６０〜３４０００ｍＰａ・ｓ程度の範囲内の溶融粘度を有するものが、好適に用いられるのである。何故なら、かかる樹脂材料の１６０〜１８０℃での溶融粘度が３４０００ｍＰａ・ｓを超える値であると、溶融粘度が高過ぎるために、溶融状態とされた、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの構成樹脂の流動性が低くなり、それによって、かかる構成樹脂が、各金属化フィルム１８の樹脂フィルム２４の側面に存在する各凹部内に十分に充填されなくなって、各凹部の底部側に隙間が形成され、以て、樹脂フィルム２４とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの密着性の低下や、樹脂フィルム２４や金属蒸着膜２６の劣化、耐電圧の低下等の問題が生ずる恐れがあるからである。また、カバーフィルム１６ａ，１６ｂを構成する樹脂材料の１６０〜１８０℃での溶融粘度が８６０Ｐａ・ｓ未満である場合には、溶融状態とされた、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの構成樹脂の流動性が極端に大きくなり、それによって、フィルムコンデンサ素子１２の側面３０ｃ，３０ｄ上に、溶融状態とされた、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの構成樹脂を、それが固化するまで、所定の厚さで維持しておくことが困難となって、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの厚さが、所望の厚さよりも薄くなってしまう可能性があるからである。なお、カバーフィルム１６ａ，１６ｂの厚さが薄過ぎると、前記した如き不具合が生ずる恐れがある。

以上の説明から明らかなように、本実施形態のフィルムコンデンサ１０にあっては、二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂが、メタリコン電極１４ａ，１４ｂの形成面たる側面３０ａ，３０ｂを除く残余の二つの側面３０ｃ，３０ｄに対して、それらの全面を被覆するように形成されていることによって、二つの側面３０ｃ，３０ｄからの漏れ電流の発生が実質的に防止されていると共に、各金属化フィルム１８の金属蒸着膜２６間の沿面距離が有利に長くされている。しかも、二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂがポリオレフィン系ホットメルト樹脂にて構成されて、かかる二つのカバーフィルム１６ａ，１６ｂが、二つの側面３０ｃ，３０ｄにおいて露呈する、各金属化フィルム１８の、ポリプロピレンからなる樹脂フィルム２４の側面に融着しているため、それら樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとが、それらの間に微細な隙間が何等形成されないように、完全に密着している。これによって、水蒸気や空気が樹脂フィルム２４の側面とカバーフィルム１６ａ，１６ｂとの間に侵入することが極めて効果的に且つ確実に防止され、また、金属蒸着膜２６間の沿面距離の増大が図られていることも相俟って、樹脂フィルム２４や金属蒸着膜２６の水蒸気との接触による劣化が有利に防止され得ると共に、金属蒸着膜２６間での放電が阻止されて、耐電圧が効果的に高められ得る。

しかも、かかるフィルムコンデンサ１０では、単に、樹脂製フィルムからなる薄肉のカバーフィルム１６ａ，１６ｂを、二つの側面３０ｃ，３０ｄに形成するだけで、上記の如き優れた特徴が発揮され得る。それ故、上記の特徴を確保するために、フィルムコンデンサ１０全体が大型化するようなことがなく、また、コスト負担が大きくなることもない。

従って、かくの如き本実施形態に係るフィルムコンデンサにあっては、大型化や製造コストの高騰を何等招くことなく、漏れ電流の発生が実質的に防止され得ると共に、所期のコンデンサ性能が、より長期に亘って安定的に維持され、しかも、耐電圧の向上が、極めて有利に図られ得るのである。

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。

例えば、誘電体膜としてのポリプロピレンフィルムの両方の面に、金属蒸着膜をそれぞれ積層してなる金属化フィルムと、金属蒸着膜が何等積層されていない、ポリプロピレンフィルム、或いはポリプロピレンフィルム以外の樹脂フィルムとを、それらポリプロピレンフィルムや樹脂フィルムと金属蒸着膜とが交互に位置するように積層して、積層体を構成しても良い。

また、積層体は、ポリプロピレンからなる少なくとも一つの誘電体膜と少なくとも二つの金属蒸着膜とが交互に積層されてなるものであれば、誘電体膜の数と金属蒸着膜の数は、何等限定されるものではない。

さらに、前記実施形態では、カバーフィルム１６ａ，１６ｂが、フィルムコンデンサ素子１２（積層体２０）の二つの側面３０ｃ，３０ｄに対して、それらの全面と共に、かかる二つの側面３０ｃ，３０ｄにおいて露呈する各メタリコン電極１４ａ，１４ｂの両側側面の全面をも被覆するように形成されていたが、各メタリコン電極１４ａ，１４ｂの両側側面は、必ずしも、カバーフィルム１６ａ，１６ｂにて被覆されている必要はない。

加えて、前記実施形態では、本発明を、車載用フィルムコンデンサに適用したものの具体例を示したが、本発明は、車載用以外の各種のフィルムコンデンサの何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。

１０ フィルムコンデンサ １２ フィルムコンデンサ素子
１４ メタリコン電極
１６ａ，１６ｂ カバーフィルム
１８ 金属化フィルム ２０ 積層体
２２ａ，２２ｂ 保護フィルム ２４ 樹脂フィルム
２６ 金属蒸着膜
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ 側面
３２ 隙間 ３３ａ 第一の接続部
３３ｂ 第二の接続部

Claims (3)

1. ポリプロピレンフィルムからなる誘電体膜の少なくとも一つと複数の金属蒸着膜とが交互に積層されてなる積層体の積層方向両側の面に対して、それぞれ、保護フィルムが更に積層されていると共に、該積層体の積層方向に対して直交する方向において対応する二つの側面に、メタリコン電極がそれぞれ形成されて、構成されたフィルムコンデンサにおいて、
   前記メタリコン電極がそれぞれ形成された側面を除く前記積層体の残余の側面に対して、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂からなるカバーフィルムが、該残余の側面の全面を覆い、且つ該残余の側面において露呈する前記誘電体膜の端部に融着して、形成されていることを特徴とするフィルムコンデンサ。
2. 前記カバーフィルムが、前記誘電体膜を構成するポリプロピレンの融点以上で、且つ該ポリプロピレンの熱分解温度未満の範囲内の融点と、１６０〜１８０℃の温度領域で８６０〜３４００００ｍＰａ・ｓの範囲内の溶融粘度とを有している請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
3. 前記積層体の積層方向に対して直交する方向において対応する二つの側面に、外方に開口して、前記金属蒸着膜の一部を外部に露呈させる隙間が、それぞれ設けられていると共に、前記メタリコン電極が、その一部を該隙間内に侵入させた状態で、該対応する側面にそれぞれ形成されており、そして、該対応する側面のうちの一方のものに設けられた該隙間内に侵入した該メタリコン電極部分が、該隙間を通じて外部に露呈する前記金属蒸着膜の露呈部分と、該一方の側面に形成された該メタリコン電極とを接続する第一の接続部とされている一方、該対応する側面のうちの他方のものに設けられた該隙間内に侵入した該メタリコン電極部分が、該隙間を通じて外部に露呈する前記金属蒸着膜の露呈部分と、該他方の側面に形成された該メタリコン電極とを接続する第二の接続部とされ、更に、それら第一の接続部と第二の接続部とが、前記積層体の積層方向において交互に位置するように配置されている請求項１又は請求項２に記載のフィルムコンデンサ。

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