JPH04243110A - 金属化プラスチックフィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器，情報機器な
どの電気回路に使用される積層型金属化プラスチックフ
ィルムコンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器等の軽薄短小化，高性能
化が進む中で、電子部品の小型化，高性能化への要望が
高まってきており、金属化プラスチックフィルムコンデ
ンサにおいてもこれらへの取組が急務となりつつある。

【０００３】図１は従来の積層型の金属化プラスチック
フィルムコンデンサの構成を示す。図に示すように、コ
ンデンサは複合金属化フィルム１を積層して構成され、
複合金属化フィルム１は誘電体フィルム２の両側に電極
３をそれぞれ真空蒸着によって形成するとともに、誘電
体フィルム２の両面に、幅方向両側に電極引出し部を残
して、誘電体塗工層４を設けて構成されたものである。 この複合金属化フィルム１を必要枚数積層後に７０℃〜
１３０℃の温度にて加熱プレスされ、ハンドリング可能
な状態にされる。その後このフィルム積層体の幅方向両
側端面部分にそれぞれメタリコン電極５を形成すること
により、金属化プラスチックフィルムコンデンサ素子が
得られる。

【０００４】ところで、上記のように構成された従来の
積層型金属化プラスチックフィルムコンデンサでは、誘
電体塗工層４として電気的特性，塗工性ならびに耐熱性
に優れたポリフェニレンオキサイドに接着性の優れるエ
チレンと酢酸ビニルの共重合体をポリフェニレンオキサ
イドに対して１〜１０重量部を７０℃〜１３０℃の温度
で分散したものが主として使用されている。

【０００５】コンデンサの静電容量は誘電体の誘電率と
電極の面積に比例し、電極間の距離に反比例することが
知られている。したがって、コンデンサを小型化するた
めには、誘電体を薄膜化するか、誘電体の高誘電率化を
図る必要がある。誘電体の薄膜化については、フィルム
，塗工膜ともにすでに１μｍ程度まで薄膜化されており
、これ以上の薄膜化は電気特性の劣化、作業性の低下を
招くため困難な状況にある。誘電体の高誘電率化につい
ては、酸化チタンや、チタン酸バリウムなどのように、
プラスチック材料より誘電率の大きな無機微粉末をプラ
スチック材料に分散させることにより複合誘電率を大き
くする方法が検討されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成により誘電体塗工層４に酸化チタンや、
チタン酸バリウムなどの無機微粉末を分散させた場合、
塗工層表面４から突き出た無機微粉末により、積層後に
７０℃〜１３０℃の温度で加熱プレスしても塗工層間の
十分な接着強度が得られず、ハンドリングを慎重に行わ
ねばならない。

【０００７】以下に、この課題をより詳しく説明する。 積層型金属化プラスチックフィルムコンデンサにおいて
は、金属化プラスチックフィルム１を積層後７０℃〜１
３０℃の温度での加熱プレスの際に、塗工層間の接着を
得るために、塗工材料中へ熱可塑性樹脂を１〜１０重量
部、塗工材料中に分散する。加熱プレス後に塗工層間の
接着が不十分であると、ハンドリングの際に、外力によ
り積層ずれを起し、素子の異形、メタリコン電極の接続
不十分による誘電正接の不安定化、塗工層間へのメタリ
コン材料の侵入による耐電圧値の低下などの問題が発生
する。ここで、塗工材料に無機微粉末を分散すると、前
記の理由から塗工層間の十分な接着強度が得られない。 塗工材料中へ熱可塑性樹脂を２０重量部以上分散すると
必要な接着強度は得られるが、フィルムコンデンサに要
求される電気特性が大幅に低下するという課題を有して
いる。

【０００８】本発明はこのような課題を解決するもので
、大幅な電気特性の低下を招くことなく、金属化プラス
チックフィルムコンデンサの小形化を図ることを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、両面金属化プラスチックフィルムの両面
または片面に形成したポリフェニレンオキサイドと高誘
電率無機微粉末とからなる複合誘電体塗工層上に、軟化
点が１３０℃以下の熱可塑性樹脂層を平均膜厚が０．０
５μｍ〜０．２０μｍになるよう形成した後、金属化プ
ラスチックフィルムを積層し、その幅方向両側にそれぞ
れメタリコン電極を形成したものである。また、前記無
機微粉末は、酸化チタン，チタン酸バリウム，チタン酸
ストロンチウム，チタン酸鉛またはそれらの混合物であ
り、ポリフェニレンオキサイドに対し４０〜８０重量パ
ーセント混合したものである。また、前記熱可塑性樹脂
は、酢酸ビニルの重合物、アクリル酸の重合物、低分子
のポリエチレン、エチレンと酢酸ビニルの共重合物、ダ
イマー酸ポリアミド、熱可塑性ポリエステル，熱可塑性
ポリウレタンである。

【００１０】

【作用】複合誘電体塗工層上に設けた軟化点が１３０℃
以下の熱可塑性樹脂は、塗工層表面に突き出た無機微粉
末の表面を覆い、塗工層間の接着剤として作用し、積層
後の加熱プレスする工程で塗工層間を接着し、ハンドリ
ング可能な接着強度となる。

【００１１】複合誘電体塗工層上の熱可塑性樹脂の軟化
点は１３０℃以下である必要がある。軟化点が１３０℃
を越えると、１３０℃以下の温度は必要な接着強度が得
られず、１３０℃以上の温度でプレスするとフィルムが
収縮するなどの課題が生ずる。また、その平均膜厚は０
．０５μｍ〜０．２０μｍである必要がある。膜厚が０
．０５μｍ以下であれば塗工層間の接着強度が得られな
い。また膜厚が０．２０μｍ以上であると、見かけ上の
誘電率が低下し、金属化プラスチックフィルムコンデン
サの小形化が図れない。また、熱可塑性樹脂材料として
は酢酸ビニルの重合物、アクリル酸エステルの重合物、
低分子のポリエチレン、エチレンと酢酸ビニルの共重合
物、ダイマー酸ポリアミド，熱可塑性ポリエステル，熱
可塑性ポリウレタンまたは、それらの混合物がよい。他
の材料では塗工層間の十分な接着強度が得られない。

【００１２】無機微粉末としては、酸化チタン，チタン
酸バリウム，チタン酸ストロンチウム，チタン酸鉛また
は、それらの混合物が望ましい。他の材料であると複合
誘電体塗工層の高誘電率化が図れず、コンデンサの小形
化を実現できない。また、その含有量は、４０〜８０重
量パーセントの範囲が望ましい。４０重量パーセント未
満であると、複合誘電体塗工層の高誘電率化が図れず、
コンデンサの小形化を実現できない。８０重量パーセン
トを越えると、複合誘電体塗工層の高誘電率化は図れる
ものの誘電正接が増大し、フィルムコンデンサに適さな
いものとなる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。なお、この実施例の金属化プラスチックフ
ィルムコンデンサの構成は、基本的には図１に示した従
来の構造と同様であるため、共通する部分についてはそ
の説明を省略する。

【００１４】（表１）に本発明の実施例１〜６および比
較例１〜８に用いた熱可塑性樹脂の軟化点，平均膜厚な
らびに複合誘電体塗工層中における無機微粉末の配合割
合を示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】塗工液はポリフェニレンオキサイドの粉末
をトリクロールエチレンに均一に溶解した後、無機微粉
末を添加，撹拌混合し、さらに、ボールミルによって４
８ｈ処理し、無機微粉末を均一に分散させて調製した。

【００１７】この塗工液をグラビアコータを用いてフィ
ルム膜厚２μｍの両面金属化ポリエチレンテレフタレー
トフィルム１上に、電極引出部を幅方向の両側に残して
塗工し、自然乾燥後、さらに１２０℃で１ｈ乾燥させる
ことにより、膜厚１μｍの複合誘電体塗工層４を得た。

【００１８】この複合誘電体塗工層４上へ、さらにアセ
トンとトルエンの混合溶媒にエチレンと酢酸ビニルの共
重合物を５重量パーセント溶解したものをグラビアコー
タを用いて塗工した。自然乾燥後、さらに８０℃，５ｍ
ｉｎ乾燥させた。この時の平均膜厚は重量を面積で割っ
て得た値である。

【００１９】これによって得られた複合金属化フィルム
１を５００層積層し、１３０℃，２ｋｇ／ｃｍ２で１ｈ
加熱プレスを行い、両側の電極引出部へ亜鉛を金属溶射
し、メタリコン電極を形成して図１に示した構造のコン
デンサ素子を得た。

【００２０】なお、比較例１については、ポリフェニレ
ンオキサイドの粉末と軟化点９０℃のエチレンと酢酸ビ
ニルの共重合物をポリフェニレンオキサイドに対し１０
部、トリクロールエタンに均一に溶解した後、無機微粉
末を添加し、撹拌混合し、さらに、ボールミルによって
４８ｈ分散処理し、無機微粉末を均一に分散させること
により塗工液を得た。この塗工液を実施例と同様に塗工
，乾燥し、膜厚１μｍの複合誘電体塗工層を得た。そし
て、実施例と同様に５００層積層し、加熱プレス，メタ
リコン電極の形成を行い、図１と同構造のコンデンサ素
子を得た。

【００２１】また比較例２については、ポリフェニレン
オキサイドの粉末と、軟化点が９０℃のエチレンと酢酸
ビニルの共重合物をポリフェニレンオキサイドに対して
１０重量部トリクレンに均一に溶解させることにより得
た。この塗工液を実施例と同様に塗工し、乾燥し、膜厚
１μｍの複合誘電体塗工層を得た。そして、実施例と同
様に５００層積層し、加熱プレス，メタリコン電極の形
成を行い、図１に示した構造のコンデンサ素子を得た。

【００２２】以上のコンデンサ素子について２０℃，１
ＫＨｚにおける静電容量と誘電正接不良率（母数１００
０個のコンデンサ中の誘電正接が１％以上のコンデンサ
の割合い）、およびＤＣ５０Ｖにおける絶縁抵抗不良率
（母数１０００個のコンデンサ中の絶縁抵抗が１×１０
９Ω以下のコンデンサの割合い）をそれぞれ測定した。 （表２）にその結果を示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】なお、本実施例では熱可塑性樹脂としてエ
チレンと酢酸ビニルの共重合物を用いたが、軟化点が１
３０℃以下の、酢酸ビニルの重合物，アクリル酸エステ
ルの重合物，低分子量のポリエチレン，ダイマー酸ポリ
アミド，熱可塑性ポリエステル，熱可塑性ポリウレタン
またはそれらの混合物であれば同様の効果を得ることが
できる。

【００２５】また、本実施例では無機微粉末として酸化
チタンを用いたが、チタン酸バリウム，チタン酸ストロ
ンチウム，チタン酸鉛または、それらの２種以上の混合
物においても同様の効果を得ることができる。

【００２６】また、本実施例では熱可塑性樹脂の形成を
グラビアコータを用いて行ったが、水面展開法，蒸着法
その他の方法で形成したものでも同様の効果を得ること
ができる。

【００２７】

【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明の金属化プラスチックフィルムコンデンサに
よれば、両面金属化プラスチックフィルムの両面または
片面にポリフェニレンオキサイドを主成分とするととも
に、無機微粉末を含有する複合誘電体塗工層上に、軟化
点が１３０℃以下の熱可塑性樹脂を平均膜厚０．０５μ
ｍ〜０．２０μｍ形成することにより、大幅な電気特性
の低下を招くことなく、積層型金属化プラスチックフィ
ルムコンデンサを小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の積層型金属化プラスチックフィルムコン
デンサの断面図

【符号の説明】

１　　複合金属化フィルム ２　　誘電体フィルム ３　　電極 ４　　誘電体塗工層 ５　　メタリコン電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両面金属化プラスチックフィルムの両面又
   は片面にポリフェニレンオキサイドに高誘電率無機微粉
   末を分散させて形成した複合誘電体塗工層上に、軟化点
   が１３０℃以下の熱可塑性樹脂を平均膜厚０．０５μｍ
   〜０．２０μｍに形成した後、積層しその幅方向両側に
   それぞれメタリコン電極を形成した金属化プラスチック
   フィルムコンデンサ。
2. 【請求項２】無機微粉末が、酸化チタン，チタン酸バリ
   ウム，チタン酸ストロンチウムまたはチタン酸鉛のいず
   れか、あるいはそれらの混合物であり、複合誘電体中の
   無機微粉末の含有量が、４０〜８０重量パーセントであ
   る請求項１記載の金属化プラスチックフィルムコンデン
   サ。
3. 【請求項３】熱可塑性樹脂が、酢酸ビニルの重合物、ア
   クリル酸エステルの重合物、低分子量のポリエチレン、
   エチレンと酢酸ビニルの共重合物、ダイマー酸ポリアミ
   ド、熱可塑性ポリエステルまたは熱可塑性ポリウレタン
   である請求項１記載の金属化プラスチックフィルムコン
   デンサ。