JP6677357B2 - フィルムコンデンサ、及び、金属化フィルム - Google Patents

Description

本発明は、フィルムコンデンサ、及び、金属化フィルムに関する。

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て、誘電体樹脂フィルムの一方の面に金属層が設けられた金属化フィルムを積層した構造のフィルムコンデンサがある。

フィルムコンデンサ用の誘電体樹脂フィルムとして、例えば、特許文献１には、熱硬化性樹脂からなる誘電体樹脂フィルムを用いることが記載されている。特許文献１に記載の誘電体樹脂フィルムを構成する樹脂組成物は、第１の有機材料及び第２の有機材料を含む少なくとも２種類の有機材料が反応して得られた硬化物であり、上記第１の有機材料がポリオールであり、上記第２の有機材料が、分子内に複数の官能基を持つ、イソシアネート化合物、エポキシ樹脂又はメラミン樹脂であり、メチレン基（ＣＨ_２基）、芳香環及びエーテル基（−Ｏ−基）から選ばれる、モル分極率の比較的小さい少なくとも１種の官能基を含む、第１の原子団と、水酸基（ＯＨ基）、アミノ基（ＮＨ基）及びカルボニル基（Ｃ＝Ｏ基）から選ばれる、モル分極率の比較的大きい少なくとも１種の官能基を含む、第２の原子団とを備え、（第１の原子団の吸収帯強度の総和）／（第２の原子団の吸収帯強度の総和）で表わされる値が１．０以上であることを特徴としている。

特許第５７９４３８０号公報

近年、フィルムコンデンサには、１２５℃以上の高温域において使用可能な耐熱性が求められている。一方で、金属層と樹脂フィルムとでは熱膨張係数の差が大きいため、特に、フィルムコンデンサを高温域で繰り返し使用すると、両者の熱膨張差から樹脂フィルムへの負荷が高くなる。その結果、金属層が剥がれたり、金属層にクラックが発生したりする等、金属化フィルムの金属層が破損する虞がある。

特許文献１によれば、少なくとも２種類の有機材料が反応して硬化物を得ることにより、樹脂組成物のガラス転移点を１３０℃以上とすることができるため、誘電体樹脂フィルムの耐熱性が高くなり、フィルムコンデンサの保証温度を例えば１２５℃以上と高くすることができるとされている。

しかし、特許文献１においては、フィルムコンデンサを高温域で繰り返し使用する際の耐熱性については検討されていなかった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、高温域で繰り返し使用した際の耐熱性に優れ、金属化フィルムの金属層の破損が抑制されるフィルムコンデンサを提供することを目的とする。本発明はまた、上記フィルムコンデンサ用の金属化フィルムを提供することを目的とする。

本発明のフィルムコンデンサは、誘電体樹脂フィルムの一方の面に金属層が設けられた金属化フィルムを備えるフィルムコンデンサであって、上記金属化フィルムの熱膨張係数をα_Ｐ、上記金属層の熱膨張係数をα_Ｍとしたとき、α_Ｐ／α_Ｍの値が５．１以下であることを特徴とする。

本発明のフィルムコンデンサにおいては、上記α_Ｐ／α_Ｍの値が１．１以上であることが好ましい。

本発明のフィルムコンデンサにおいては、上記α_Ｐ／α_Ｍの値が４．３以下であることが好ましい。また、上記α_Ｐ／α_Ｍの値が１．３以上であることがより好ましい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、上記誘電体樹脂フィルムの厚みは、０．５μｍを超え、１０μｍ未満であることが好ましく、２μｍ以上、６μｍ以下であることがより好ましい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、上記金属層の厚みは、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下であることが好ましい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、上記金属層は、アルミニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、スズ及びニッケルからなる群より選ばれるいずれか１種を含むことが好ましい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、上記誘電体樹脂フィルムは、ウレタン結合及びユリア結合の少なくとも一方を有する樹脂を主成分として含むことが好ましい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、上記誘電体樹脂フィルムは、硬化性樹脂を主成分として含んでもよい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、上記誘電体樹脂フィルムは、イソシアネート基及び水酸基の少なくとも一方を含んでもよい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、上記誘電体樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂を主成分として含んでもよい。

本発明の金属化フィルムは、誘電体樹脂フィルムと、上記誘電体樹脂フィルムの一方の面に設けられた金属層と、を備える金属化フィルムであって、上記金属化フィルムの熱膨張係数をα_Ｐ、上記金属層の熱膨張係数をα_Ｍとしたとき、α_Ｐ／α_Ｍの値が５．１以下であることを特徴とする。

本発明の金属化フィルムにおいては、上記α_Ｐ／α_Ｍの値が１．１以上であることが好ましい。

本発明の金属化フィルムにおいて、上記誘電体樹脂フィルムの厚みは、０．５μｍを超え、１０μｍ未満であることが好ましい。

本発明によれば、高温域で繰り返し使用した際の耐熱性に優れ、金属化フィルムの金属層の破損が抑制されるフィルムコンデンサを提供することができる。

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２は、図１に示すフィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムの一例を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明のフィルムコンデンサ、及び、金属化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。

［フィルムコンデンサ］
本発明のフィルムコンデンサは、誘電体樹脂フィルムの一方の面に金属層が設けられた金属化フィルムを備えている。なお、本発明のフィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムもまた、本発明の１つである。

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の金属化フィルムと、第２の金属化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。
なお、本発明のフィルムコンデンサは、第１の金属化フィルムと、第２の金属化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であってもよい。

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２は、図１に示すフィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムの一例を模式的に示す斜視図である。

図１に示すフィルムコンデンサ１は、巻回型のフィルムコンデンサであり、巻回状態の第１の金属化フィルム１１及び第２の金属化フィルム１２を備えている。図２に示すように、第１の金属化フィルム１１は、第１の誘電体樹脂フィルム２１と、第１の誘電体樹脂フィルム２１の一方の面に設けられた第１の金属層（第１の対向電極）３１とを備えている。同様に、第２の金属化フィルム１２は、第２の誘電体樹脂フィルム２２と、第２の誘電体樹脂フィルム２２の一方の面に設けられた第２の金属層（第２の対向電極）３２とを備えている。

図１に示すように、第１の金属層３１及び第２の金属層３２は、第１の誘電体樹脂フィルム２１又は第２の誘電体樹脂フィルム２２を挟んで互いに対向している。フィルムコンデンサ１は、さらに、第１の金属層３１に電気的に接続される第１の外部端子電極４１、及び、第２の金属層３２に電気的に接続される第２の外部端子電極４２を備えている。

第１の金属化フィルム１１と第２の金属化フィルム１２とが積層された状態で巻回されることによって、フィルムコンデンサ１が構成されている。第２の誘電体樹脂フィルム２２は、第１の誘電体樹脂フィルム２１と異なる構成を有していてもよいが、第１の誘電体樹脂フィルム２１と同一の構成を有していることが好ましい。

第１の金属層３１は、第１の誘電体樹脂フィルム２１の一方の面において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３２は、第２の誘電体樹脂フィルム２２の一方の面において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３１及び第２の金属層３２は、例えばアルミニウム層などから構成される。

図１に示すように、第１の金属層３１における第１の誘電体樹脂フィルム２１の側縁にまで届いている側の端部、及び、第２の金属層３２における第２の誘電体樹脂フィルム２２の側縁にまで届いている側の端部がともに積層されたフィルムから露出するように、第１の誘電体樹脂フィルム２１と第２の誘電体樹脂フィルム２２とが互いに幅方向（図２中、Ｗで示す方向）にずらされて積層される。第１の誘電体樹脂フィルム２１及び第２の誘電体樹脂フィルム２２は、積層された状態で巻回されることによって、第１の金属層３１及び第２の金属層３２が端部で露出した状態を保持して、積み重なった状態とされる。

図１に示すフィルムコンデンサ１では、第２の誘電体樹脂フィルム２２が第１の誘電体樹脂フィルム２１の外側になるように、かつ、第１の誘電体樹脂フィルム２１及び第２の誘電体樹脂フィルム２２の各々について、第１の金属層３１及び第２の金属層３２の各々が内方に向くように巻回されている。

第１の外部端子電極４１及び第２の外部端子電極４２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４１は、第１の金属層３１の露出端部と接触し、それによって第１の金属層３１と電気的に接続される。他方、第２の外部端子電極４２は、第２の金属層３２の露出端部と接触し、それによって第２の金属層３２と電気的に接続される。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムの巻回体は、断面形状が楕円又は長円のような扁平形状にプレスされ、よりコンパクトな形状とされることが好ましい。なお、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、巻回状態の誘電体樹脂フィルムの中心軸線上に配置されるものであり、誘電体樹脂フィルムを巻回する際の巻軸となるものである。

本発明のフィルムコンデンサにおいては、金属化フィルムの熱膨張係数をα_Ｐ、金属層の熱膨張係数をα_Ｍとしたとき、α_Ｐ／α_Ｍの値が５．１以下であることを特徴とする。

本発明のフィルムコンデンサでは、金属層の熱膨張係数α_Ｍに対する金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐの比であるα_Ｐ／α_Ｍの値を５．１以下とすることにより、高温域で繰り返し使用した際における金属化フィルムの金属層の破損が抑制される。具体的には、フィルムコンデンサに対して１３５℃への加熱と−５５℃への冷却を繰り返すヒートサイクル試験を行った場合において、金属層へのクラックの発生、及び、金属層の剥がれが抑制される。

金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐは、熱機械分析（ＴＭＡ）法により、金属化フィルムの２５℃から１３５℃における寸法変化率から算出することができる。
なお、上記熱膨張係数α_Ｐは、金属化フィルムの幅方向（図２中、Ｗで示す方向）で測定することが好ましい。

金属層の熱膨張係数α_Ｍは、「エンジニアズブック 技術データ集１９版（兵進装備株式会社）」に記載されている各金属の熱膨張係数を用いることができる。

なお、金属層が２種類以上の金属の組み合わせからなる場合には、金属の組成を分析することにより、金属層の線膨張係数α_Ｍを特定することができる。具体的には、以下の式で知られている複合則により、２種類以上の金属の組み合わせからなる複合金属の線膨張係数を算出することが可能である（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｉｔｃ．ｐｒｅｆ．ｎａｇａｎｏ．ｌｇ．ｊｐ／ｐｄｆ／Ｈ１８ｋｅｎｈｏ／１−８−４．ｐｄｆ参照）。
複合金属の熱膨張係数＝（金属Ａの熱膨張係数）×（金属Ａの体積比率）＋（金属Ｂの熱膨張係数）×（金属Ｂの体積比率）

金属層の破損を抑制する観点から、α_Ｐ／α_Ｍの値は、４．３以下であることが好ましい。

α_Ｐ／α_Ｍの値の下限は特に限定されないが、金属層の熱膨張係数α_Ｍに対して金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐが小さすぎると金属化フィルムが脆くなりやすくなる。そのため、α_Ｐ／α_Ｍの値は、１．１以上であることが好ましく、１．３以上であることがより好ましい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムは、ウレタン結合及びユリア結合の少なくとも一方を有する樹脂を主成分として含むことが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ウレタン結合を有するウレタン樹脂、ユリア結合（ウレア結合ともいう）を有するユリア樹脂（ウレア樹脂ともいう）等が挙げられる。また、ウレタン結合及びユリア結合の両方を有する樹脂であってもよい。具体的には、後述する硬化性樹脂、蒸着重合膜等が挙げられる。
なお、ウレタン結合及び／又はユリア結合の存在は、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。

本明細書において、「主成分」とは、存在割合（重量％）が最も大きい成分を意味し、好ましくは、存在割合が５０重量％を超える成分を意味する。したがって、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、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有機材料及び第２有機材料等の出発材料の未硬化部分を含んでもよい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムは、硬化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。硬化性樹脂は、ウレタン結合及びユリア結合の少なくとも一方を有していてもよいし、有していなくてもよい。

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又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。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムは、蒸着重合膜を主成分として含んでもよい。蒸着重合膜は、ウレタン結合及びユリア結合の少なくとも一方を有していてもよいし、有していなくてもよい。なお、蒸着重合膜は、基本的には、硬化性樹脂に含まれる。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムは、第１有機材料と第２有機材料との硬化物からなることが好ましい。例えば、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等が挙げられる。

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フィルム中に残留してもよい。例えば、誘電体樹脂フィルムは、イソシアネート基（ＮＣＯ基）及び水酸基（ＯＨ基）の少なくとも一方を含んでもよい。この場合、誘電体樹脂フィルムは、イソシアネート基及び水酸基のいずれか一方を含んでもよいし、イソシアネート基及び水酸基の両方を含んでもよい。
なお、イソシアネート基及び／又は水酸基の存在は、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。

第１有機材料は、分子内に複数の水酸基（ＯＨ基）を有するポリオールであることが好ましい。ポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリビニルアセトアセタール等が挙げられる。第１有機材料として、２種以上の有機材料を併用してもよい。第１有機材料の中では、ポリエーテルポリオールに属するフェノキシ樹脂が好ましい。

第２有機材料は、分子内に複数の官能基を有する、イソシアネート化合物、エポキシ樹脂又はメラミン樹脂であることが好ましい。第２有機材料として、２種以上の有機材料を併用してもよい。

イソシアネート化合物としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）及びトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。これらのポリイソシアネートの変性体、例えば、カルボジイミド又はウレタン等を有する変性体であってもよい。中でも、芳香族ポリイソシアネートが好ましく、ＭＤＩがより好ましい。

エポキシ樹脂としては、エポキシ環を有する樹脂であれば特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格エポキシ樹脂、シクロペンタジエン骨格エポキシ樹脂、ナフタレン骨格エポキシ樹脂等が挙げられる。

メラミン樹脂としては、構造の中心にトリアジン環、その周辺にアミノ基３個を有する有機窒素化合物であれば特に限定されず、例えば、アルキル化メラミン樹脂等が挙げられる。その他、メラミンの変性体であってもよい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムは、好ましくは、第１有機材料及び第２有機材料を含む樹脂溶液をフィルム状に成形し、次いで、熱処理して硬化させることによって得られる。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂を主成分として含んでもよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、高結晶性ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリルアリレート等が挙げられる。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムは、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、水酸基及び／又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、エポキシ基、シラノール基及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。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、誘電体樹脂フィルムの厚みは特に限定されないが、フィルムが薄すぎると脆くなりやすくなる。そのため、誘電体樹脂フィルムの厚みは、０．５μｍを超えることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましい。一方、フィルムが厚すぎると、成膜時にクラック等の欠陥が発生しやすくなる。そのため、誘電体樹脂フィルムの厚みは、１０μｍ未満であることが好ましく、６μｍ以下であることがより好ましい。
なお、誘電体樹脂フィルムの厚みは、光学式膜厚計を用いて測定することができる。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、金属層に含まれる金属の種類は特に限定されないが、金属層は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、スズ（Ｓｎ）及びニッケル（Ｎｉ）からなる群より選ばれるいずれか１種を含むことが好ましい。

本発明のフィルムコンデンサにおいて、金属層の厚みは特に限定されないが、金属層の破損を抑制する観点から、金属層の厚みは、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下であることが好ましい。
なお、金属層の厚みは、金属化フィルムを厚み方向に切断した断面を、電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）等の電子顕微鏡を用いて観察することにより特定することができる。

本発明のフィルムコンデンサは、公知の用途に適用することができるが、高温での温度変化が大きい環境で使用される機器の長寿命化が図れるため、自動車や産業機器に搭載される、電動コンプレッサー／ポンプ、チャージャー、ＤＣ−ＤＣコンバータ、駆動用インバータ等のパワーエレクトロニクス機器に好適に用いられる。

以下、本発明のフィルムコンデンサ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。

（実施例１）
表１に示す条件で試料１〜６を作製した。
第１有機材料（表１中、有機材料１と示す）として、フェノキシ樹脂を用意し、第２有機材料（表１中、有機材料２と示す）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。フェノキシ樹脂としては、末端にエポキシ基を持つ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。ＭＤＩとしては、ジフェニルメタンジイソシアネートを用いた。

次に、上記第１有機材料と上記第２有機材料とを混合して得られた樹脂溶液を、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、未硬化フィルムを得た。表１に示す条件で熱処理して硬化することにより、誘電体樹脂フィルム（以下、単にフィルムともいう）を得た。試料１では、１８０℃、２時間で熱処理を行い、試料２〜６では、１８０℃、１０時間で熱処理を行った。

硬化後のフィルムは、ウレタン結合を有するウレタン樹脂であり、ユリア結合を有するユリア樹脂でもあった。また、硬化後のフィルム厚みは、３μｍであった。なお、フィルム厚みを求める際には、長さ１０ｃｍのフィルムを２ｃｍ毎に離隔された位置にて３箇所を測定し、その平均を算出した。

フィルム表面に対向電極（金属層）となるアルミニウムを厚み２０ｎｍとなるように蒸着し、ＰＥＴ基材から剥離することで、金属化フィルムを得た。金属化フィルムを巻回した後、溶射金属により外部電極を形成し、２０μＦのフィルムコンデンサを作製した。

表１に、金属層の熱膨張係数α_Ｍ、金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐ、及び、α_Ｐ／α_Ｍの値を示す。
金属層の熱膨張係数α_Ｍは、「エンジニアズブック 技術データ集１９版」に記載されている各金属の熱膨張係数を用いた。
金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐは、熱機械分析（ＴＭＡ）法により、金属化フィルムの２５℃から１３５℃における寸法変化率から算出した。なお、上記熱膨張係数α_Ｐは、金属化フィルムの幅方向で測定した。

［判定方法］
試料１〜６のフィルムコンデンサについて、判定１及び２の試験を実施した。

判定１では、各フィルムコンデンサに対して１３５℃への加熱と−５５℃への冷却を繰り返すヒートサイクル試験を行った。昇温速度及び降温速度は、温度下限から温度上限への変化、及び、温度上限から温度下限への変化がそれぞれ５分以内となるような条件で試験を行った。また、各温度での保持時間は３０分間とした。２０００サイクル後のフィルムコンデンサを分解した後、金属化フィルムを長さ方向に１ｍ採取し、金属層の蒸着面を観察した。金属層に発生しているクラックが０個の場合を○（良）、１個以上の場合を×（不良）とした。

判定２では、各フィルムコンデンサを構成する金属化フィルムの折曲試験を行った。１ｃｍ×５ｃｍの短冊状の試験片を１０個作製し、それぞれ１０回の折曲試験を実施して、破断するか否かを確認した。破断数が０個の場合を○（良）、１〜３個の場合を△（可）、４個以上の場合を×（不良）とした。

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。

判定１の結果から、金属層の熱膨張係数α_Ｍに対して金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐを小さくすることにより、金属層の破損を抑制することができると考えられる。

α_Ｐ／α_Ｍの値が０．８である試料２、及び、α_Ｐ／α_Ｍの値が１．０である試料３では、判定２の結果が×となった。これは、金属層の熱膨張係数α_Ｍに対して金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐが小さすぎると、金属化フィルムが脆くなるためと考えられる。

（実施例２）
［フィルムコンデンサの作製］
表２に示す条件で試料１１〜２４を作製した。
実施例２では、金属層の金属種、金属層の熱膨張係数α_Ｍ、及び、金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐを変更したことを除いて、実施例１と同様にフィルムコンデンサを作製した。フィルム厚みは３μｍ、金属層の厚みは２０ｎｍとした。

［判定方法］
試料１１〜２４のフィルムコンデンサについて、判定１の試験を実施した。判定１の方法は、実施例１と同様である。

表２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。

判定１の結果から、金属層の金属種に関わらず、金属層の熱膨張係数α_Ｍに対して金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐを小さくすることにより、金属層の破損を抑制することができると考えられる。

（実施例３）
［フィルムコンデンサの作製］
表３に示す条件で試料３１〜３８を作製した。
実施例３では、誘電体樹脂フィルムの厚み、金属層の厚み、金属層の金属種、及び、金属層の熱膨張係数α_Ｍを変更したことを除いて、実施例１と同様にフィルムコンデンサを作製した。金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐは７５ｐｐｍ／℃とした。

［判定方法］
試料３１〜３８のフィルムコンデンサについて、判定１、２及び３の試験を実施した。判定１及び２の方法は、実施例１と同様である。

判定３では、１０ｃｍ×１０ｃｍの未蒸着フィルムを作製し、光学顕微鏡観察により塗膜欠陥（クラック）の個数を計測した。欠陥の個数が０個の場合を○（良）、１〜２個の場合を△（可）、３個以上の場合を×（不良）とした。

表３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。

判定１の結果から、誘電体樹脂フィルムの厚み、及び、金属層の厚みに関わらず、金属層の熱膨張係数α_Ｍに対して金属化フィルムの熱膨張係数α_Ｐを小さくすることにより、金属層の破損を抑制することができると考えられる。

誘電体樹脂フィルムの厚みが０．５μｍである試料３７では、判定２の結果が△となった。これは、フィルムが薄すぎると脆くなるためと考えられる。

一方、誘電体樹脂フィルムの厚みが１０μｍである試料３８では、判定３の結果が△となった。これは、フィルムが厚すぎると、未硬化フィルムに含まれる溶剤の量が多くなり、硬化時にクラックが発生しやすくなるためと考えられる。

（実施例４）
［フィルムコンデンサの作製］
表４に示す条件で試料４１〜４３を作製した。
実施例４では、誘電体樹脂フィルムの材料を変更したことを除いて、実施例１と同様にフィルムコンデンサを作製した。フィルム厚みは３μｍ、金属層の厚みは２０ｎｍとした。

試料４１では、第１有機材料（表４中、有機材料１と示す）として、ポリビニルアセトアセタール（ＰＶＡＡ）を使用し、第２有機材料（表４中、有機材料２と示す）として、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）を使用した。ＴＤＩとしては、トリメチルプロパノール変性トリレンジイソシアネートを用いた。

試料４２では、第１有機材料として、フェノキシ樹脂を使用し、第２有機材料として、メラミン樹脂を使用した。フェノキシ樹脂としては、末端にエポキシ基を持つ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。メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂を用いた。

試料４３では、第１有機材料として、フェノキシ樹脂を使用し、第２有機材料として、エポキシ樹脂を使用した。フェノキシ樹脂としては、末端にエポキシ基を持つ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。エポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂を用いた。硬化反応を進めるため、触媒として０．１％のイミダゾール触媒を添加した。

［判定方法］
試料４１〜４３のフィルムコンデンサについて、判定１、２及び３の試験を実施した。判定１及び２の方法は、実施例１と同様であり、判定３の方法は、実施例３と同様である。

表４より、誘電体樹脂フィルムの材料を変更した場合においても、実施例１及び実施例３と同様の結果が得られることが確認された。

（実施例５）
［フィルムコンデンサの作製］
表５に示す条件で試料５１〜５５を作製した。
実施例５では、誘電体樹脂フィルムの材料及び厚みを変更したことを除いて、実施例１と同様にフィルムコンデンサを作製した。試料５１〜５５では、誘電体樹脂フィルムの材料として熱可塑性樹脂を用いた。金属層の厚みは２０ｎｍとした。

［判定方法］
試料５１〜５５のフィルムコンデンサについて、判定１の試験を実施した。判定１の方法は、実施例１と同様である。

表５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。

表５より、誘電体樹脂フィルムの材料として熱可塑性樹脂を用いた場合においても、実施例１と同様の結果が得られることが確認された。

１ フィルムコンデンサ
１１ 第１の金属化フィルム
１２ 第２の金属化フィルム
２１ 第１の誘電体樹脂フィルム
２２ 第２の誘電体樹脂フィルム
３１ 第１の対向電極（第１の金属層）
３２ 第２の対向電極（第２の金属層）
４１ 第１の外部端子電極
４２ 第２の外部端子電極

Claims (15)

1. 誘電体樹脂フィルムの一方の面に金属層が設けられた金属化フィルムを備えるフィルムコンデンサであって、
   前記金属化フィルムの熱膨張係数をα_Ｐ、前記金属層の熱膨張係数をα_Ｍとしたとき、α_Ｐ／α_Ｍの値が５．１以下であることを特徴とするフィルムコンデンサ。
2. 前記α_Ｐ／α_Ｍの値が１．１以上である請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
3. 前記α_Ｐ／α_Ｍの値が４．３以下である請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
4. 前記α_Ｐ／α_Ｍの値が１．３以上である請求項３に記載のフィルムコンデンサ。
5. 前記誘電体樹脂フィルムの厚みは、０．５μｍを超え、１０μｍ未満である請求項１又は２に記載のフィルムコンデンサ。
6. 前記誘電体樹脂フィルムの厚みは、２μｍ以上、６μｍ以下である請求項３又は４に記載のフィルムコンデンサ。
7. 前記金属層の厚みは、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下である請求項５又は６に記載のフィルムコンデンサ。
8. 前記金属層は、アルミニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、スズ及びニッケルからなる群より選ばれるいずれか１種を含む請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィルムコンデンサ。
9. 前記誘電体樹脂フィルムは、ウレタン結合及びユリア結合の少なくとも一方を有する樹脂を主成分として含む請求項８に記載のフィルムコンデンサ。
10. 前記誘電体樹脂フィルムは、硬化性樹脂を主成分として含む請求項８又は９に記載のフィルムコンデンサ。
11. 前記誘電体樹脂フィルムは、イソシアネート基及び水酸基の少なくとも一方を含む請求項８〜１０のいずれか１項に記載のフィルムコンデンサ。
12. 前記誘電体樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂を主成分として含む請求項８に記載のフィルムコンデンサ。
13. 誘電体樹脂フィルムと、
    前記誘電体樹脂フィルムの一方の面に設けられた金属層と、を備える金属化フィルムであって、
    前記金属化フィルムの熱膨張係数をα_Ｐ、前記金属層の熱膨張係数をα_Ｍとしたとき、α_Ｐ／α_Ｍの値が５．１以下であることを特徴とする金属化フィルム。
14. 前記α_Ｐ／α_Ｍの値が１．１以上である請求項１３に記載の金属化フィルム。
15. 前記誘電体樹脂フィルムの厚みは、０．５μｍを超え、１０μｍ未満である請求項１３又は１４に記載の金属化フィルム。

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