JPH10219428A - コンデンサ用金属蒸着フィルム、その製造方法及びそれを用いたコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】高分子フィルムからなる基材の片面に電極
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、該高分子フィ
ルムの金属蒸着層とマージン部を有する面の反対面の表
面張力が３７ｄｙｎｅ・ｃｍ以上で、かつ該高分子フィ
ルム固有の表面張力より３ｄｙｎｅ・ｃｍ以上高いこと
を特徴とするコンデンサ用金属蒸着フィルム。 【効果】本発明の金属蒸着フィルムを用いたコンデンサ
のプレス性を良くし、コンデンサの鳴きを抑止するもの
である。

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。このうちオイルを利用したマー
ジンをもつ金属蒸着フィルムは、テープを利用したマー
ジンで生じるマージン際への蒸着金属粉の付着、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
による絶縁耐電圧の低下がなく、高い耐電圧、高いコロ
ナ開始電圧を有する優れた金属蒸着フィルムであるが、
一方このオイルのためコンデンサ素子作成時に素子のプ
レス性が悪化し、それに伴いコンデンサのフィルム同士
の密着性を悪化させ、コンデンサに電圧を印加した際に
フィルムが振動共振し、音を発する、いわゆる鳴きと呼
ばれる現象が発生する問題がある。

【０００３】鳴き現象を防ぐ方法としてＵＳＰ５５６３
７６３ではコンデンサ自体を締め付ける方法、特公平３
−１２４４７号公報ではフィルムの密着性を上げる為
に、フィルムに接着性の良い材質をコーテングしたフィ
ルムを金属蒸着フィルムと抱き合わせる方法が提案され
ているが、これらの方法は材料および加工工程が増し、
高コスト、およびコンデンサのサイズが大きくなる問題
を抱えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はフィルム間の
接着性を向上させ、プレス性が良好で鳴きの少ない金属
蒸着フィルムを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
金属蒸着フィルムは、高分子フィルムからなる基材の片
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、該高
分子フィルムの金属蒸着層とマージン部を有する面の反
対面の表面張力が３７ｄｙｎｅ・ｃｍ以上で、かつ該高
分子フィルム固有の表面張力より３ｄｙｎｅ・ｃｍ以上
高いことを特徴とするコンデンサ用金属蒸着フィルムで
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の金属蒸着フィルム
と該金属蒸着フィルムの製造方法、及び該金属フィルム
を用いてなるコンデンサについて、更に詳しく説明をす
る。

【０００７】本発明の一実施態様例である金属蒸着フィ
ルムの概略図を図１に示す。なお、本発明は本実施態様
に限定されるものではない。

【０００８】図１に於いて、１は本発明の金属蒸着フィ
ルムであり、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か、或い
は金属酸化物等から形成された絶縁部でコンデンサにし
た時の対極との絶縁を保持するための絶縁部（以下マー
ジンと呼ぶ）である。尚、５はマージンを形成するため
のオイルである。６はフィルム基材の金属蒸着がない高
分子フィルムの表面で、表面改質により表面張力が３７
ｄｙｎｅ・ｃｍ以上で、かつ基材である高分子フィルム
固有の表面張力よりも３ｄｙｎｅ・ｃｍ以上高くなって
いる。

【０００９】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、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型
したものをさす。

【００１０】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、Ｓｕ、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となるものである。

【００１１】オイルにより形成されたマージン部とは、
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、蒸着金属の付着を妨げ、
コンデンサにした時に対電極との絶縁をとるために設け
る絶縁部をさす。オイルによって形成されたマージンは
前述の如く、耐電圧を改善するため優れたマージンであ
るが、一方で残存したオイルがフィルム同士の密着を妨
げ、扁平型コンデンサ（プレスタイプコンデンサ）を作
成する際のプレス性を悪化させ、かつフィルム同士の密
着が悪いためコンデンサに交流電圧を印加した際フィル
ムが振動し、音を発する、いわゆる鳴きと言う現象を発
生させやすい。特に低温で強い圧力をかけプレスし、扁
平に成型するコールドプレス型扁平コンデンサにおいて
鳴きの現象が発生しやすい。

【００１２】本発明はこの鳴きの現象を改善するために
なされたもので、高分子フィルムの蒸着層、およびマー
ジン部を有する面とは反対の面を表面改質によって、表
面張力が３７ｄｙｎｅ・ｃｍ以上でかつ該高分子フィル
ムがもつ固有の表面張力より３ｄｙｎｅ・ｃｍ以上高い
表面張力にしたものである。高分子フィルムは固有の表
面張力、例えばポリプロピレンであれば３３ｄｙｎｅ・
ｃｍ、ポリエチレンテレフタレートであれば４２ｄｙｎ
ｅ・ｃｍの表面張力を有しているが、本発明は表面改質
によってこれらより３ｄｙｎｅ・ｃｍ以上表面張力を高
くしたものである。より好ましくは、表面張力を４０ｄ
ｙｎｅ・ｃｍ以上、かつ高分子フィルムの固有の表面張
力より５ｄｙｎｅ・ｃｍ以上高くなるよう改質したフィ
ルムである。

【００１３】表面張力を改善する表面改質法は特に限定
されないが、コロナ放電処理とグロー放電処理が好まし
い。特にグロー放電処理（低温プラズマ処理とも称され
る）は金属を蒸着する蒸着機内において、マージンを形
成する前、又は後、あるいは金属を蒸着する前、後にア
ルゴン、空気、酸素、二酸化炭素等のガスを流しなが
ら、高電圧（直流、低周波、中周波、高周波、マイクロ
波等）を印加することによって容易に形成出来、かつ該
グロー放電に高分子フィルムをさらすことによって有効
に表面改質出来る方法である。更にコロナ放電等によっ
て、しばしば見られる金属蒸着層と表面改質層とのブロ
ッキング現象もなく品質的にも優れた方法である。

【００１４】さらに蒸着機内において、金属蒸着後該金
属蒸着層、およびマージン部をＡｒ、酸素、空気、窒
素、水等のガスあるいはこれらの混合ガス、特に酸素原
子を含むガスを用いたグロー放電（低温プラズマ）にさ
らすことによって、マージン部の残存オイルが蒸着金属
層表面へ拡散し、フィルム同士の密着性を悪化させる現
象を抑制することができ、フィルム同士の密着性をより
高める事が出来好ましい。

【００１５】一般に高分子フィルムを用いたフィルムコ
ンデンサは、コアに金属蒸着フィルムを巻回した丸型コ
ンデンサ、金属蒸着フィルムを巻回し後プレスし、扁平
にした扁平型コンデンサ、あるいは金属蒸着フィルムを
積層した積層コンデンサ等があるが、本発明の金属蒸着
フィルムは、いずれのコンデンサに対してもコンデンサ
の鳴きの問題を改善するのに有効である。特に鳴きが発
生しやすい扁平型コンデンサ、あるいは積層型コンデン
サに優れた改善効果を示し、中でもフィルムの密着性が
弱い、低温で瞬間的に強い圧力でプレスするコールドプ
レス法によって扁平にコンデンサ素子成型される扁平型
コンデンサに著しい改善効果を示し、本発明の金属蒸着
フィルムを用いることによって優れたコンデンサを作る
ことが出来る。

【００１６】

【物性値の測定及び評価方法】

（１）表面張力 ＪＩＳ−Ｋ−６７６８−１９７１のポリエチレン及びポ
リプロピレンフィルムのぬれ試験法に準じた。

【００１７】（２）プレス性評価（プレス強度） ２枚の金属蒸着フィルムを重ねて巻回し、プレス成形し
たコンデンサ素子の両端に（株）島津製作所製 引張試
験機（ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ ＩＭ−１００）で荷重をか
け、巻芯が開いた（成型が崩れた）時の荷重を読みとっ
た。荷重が大きいほどプレス性は良い。

【００１８】（３）コンデンサの鳴き強度（発生音量） 素子巻き後メタリコン及びリード端子付けしたコンデン
サ素子を、安藤電気（株）製 ＬＣＲ ＭＥＴＥＲ Ｔ
ＹＰＥ ＡＧ−４３１１で５Ｖの電圧をかけ、周波数２
から２０ｋＨｚの間で最も発生音量の高かった部分をコ
ンデンサの鳴き強度とした。発生音量は、ＲＩＯＮ
（株）製 騒音測定機 タイプＮＡ−２９を用い集音マ
イクをコンデンサ素子より１ｃｍ離し、室内の騒音（以
下、闇騒音と述べる）が５２から５３デシベルの場所で
測定した。

【００１９】

【実施例】

実施例１、比較例１ 厚さ８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、
蒸着機内で非蒸着面に酸素、アルゴンを各々２００ｃｃ
／ｍｉｎ流しながら、１５ｋＨｚ、１ｋＶの電圧をかけ
開始、持続するグロー放電にて処理した後、グロー放電
処理した面の反対側にオイルを蒸着し、幅４ｍｍのマー
ジンを形成し、次いでＡｌを金属蒸着層の抵抗値が４Ω
／□のコンデンサ用蒸着フィルムを作成した。なお、グ
ロー放電処理したフィルム面（表面改質面）は表面張力
が処理前に比べ４２ｄｙｎｅ・ｃｍから５０ｄｙｎｅ・
ｃｍと８ｄｙｎｅ・ｃｍの上昇であった。

【００２０】比較例１ではグロー放電処理を除いて同じ
方法で蒸着した。次いでこれらの金属蒸着フィルムをマ
ージン幅２ｍｍ、フィルム幅２０ｍｍにスリット後、素
子巻きを行い約０．３μＦの素子を作成した。この素子
を用い、１２０℃、３０ｋｇ、６分の条件でプレス後、
プレス性を評価した。各素子１０個測定し、その平均値
をプレス強度とした。

【００２１】またプレス性評価と同様に素子巻き後、１
２０℃、３０ｋｇ、６分でプレス後メタリコン及びリー
ド端子付けを行った５素子の発生音量を測定し、その平
均値を鳴きの強度とした。これらの評価結果を表１に示
した。

【００２２】

【表１】 表１から明らかな様に、金属蒸着面の反対面をグロー放
電処理にて表面改質したものは、プレス性が良くなり、
コンデンサの鳴きが解消された。

【００２３】実施例２、実施例３、比較例２ 実施例２では、厚さ９μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルムに実施例１と同じようにグロー放電処理、オ
イルマージン形成した後ＡｌとＺｎを蒸着し、マージン
幅４ｍｍ、蒸着金属層の抵抗値６Ω／□のコンデンサ用
蒸着フィルムを作成した。実施例３では、蒸着機内にお
いて、実施例２の金属蒸着後、金属蒸着面とマージン部
を実施例１と同じ条件でグロー放電処理をした。また比
較例２はグロー放電処理をせず、他は実施例２と同じ条
件で蒸着した。

【００２４】これらの金属蒸着フィルムを、マージン幅
２ｍｍ、フィルム幅２４ｍｍにスリット後素子巻きし、
約０．２５μＦの素子を作成し、実施例１及び比較例１
の項で述べた方法と同様にプレス性及び鳴き強度を評価
した。評価結果を表２に示した。

【００２５】

【表２】 表２から明らかな様に、非蒸着面にグロー放電処理した
ものはプレス性が改善され、コンデンサの鳴きが解消さ
れている。さらに蒸着面にグロー放電処理したものはプ
レス性及びコンデンサの鳴き解消にさらに効果が認めら
れた。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、基材上の少なくとも非蒸着面
側に放電処理により、表面張力を基材フィルムの表面張
力よりも、３ｄｙｎｅ・ｃｍ以上上昇させることによ
り、この金属蒸着フィルムを用いたコンデンサのプレス
性を良くし、コンデンサの鳴きを抑止するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属蒸着フィルムの一例を示した概略
断面図である。

【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：マージンオイル ６：放電処理した非蒸着部

Claims (8)

【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、該高分子フ
   ィルムの金属蒸着層とマージン部を有する面の反対面の
   表面張力が３７ｄｙｎｅ・ｃｍ以上で、かつ該高分子フ
   ィルム固有の表面張力より３ｄｙｎｅ・ｃｍ以上高いこ
   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】 高分子フィルムの金属蒸着層とマージン
   部を有する面の反対面の表面張力が４０ｄｙｎｅ・ｃｍ
   以上で、かつ該高分子フィルム固有の表面張力より５ｄ
   ｙｎｅ・ｃｍ以上高い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】 真空蒸着機内において、金属蒸着前また
   は後、あるいはマージン部形成前または後に、高分子フ
   ィルムの金属蒸着層とマージン部を有する面の反対面を
   放電処理することを特徴とするコンデンサ用金属蒸着フ
   ィルムの製造方法。
4. 【請求項４】 真空蒸着機内において、金属蒸着後、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３に記載のコンデンサ用金属蒸着フィ
   ルムの製造方法。
5. 【請求項５】 放電処理がグロー放電処理であることを
   特徴とする請求項３または請求項４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】 請求項１または請求項２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。
7. 【請求項７】 コンデンサが扁平型コンデンサまたは積
   層型コンデンサであることを特徴とする請求項５に記載
   のコンデンサ。
8. 【請求項８】 扁平型コンデンサがコールドプレス法に
   よって作成されてなることを特徴とする請求項６に記載
   のコンデンサ。