JPWO2020039638A1 - フィルムコンデンサ、フィルムコンデンサ用フィルム及びフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法 - Google Patents

フィルムコンデンサ、フィルムコンデンサ用フィルム及びフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明のフィルムコンデンサは、第1面と第2面を有し、その少なくとも一方の表面に粒子が存在する樹脂層と、上記樹脂層の上記第1面上に設けられた金属層と、を含むフィルムコンデンサであって、上記樹脂層の表面に、上記樹脂層の内部よりも多くの粒子が存在することを特徴とする。

Description

本発明は、フィルムコンデンサ、フィルムコンデンサ用フィルム及びフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法に関する。
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ながら、樹脂フィルムを挟んで互いに対向する第1対向電極及び第2対向電極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、第1対向電極が形成された樹脂フィルムと第2対向電極が形成された樹脂フィルムとを巻回することによって作製される(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2013/069485号
フィルムコンデンサの自己回復機能は、フィルムコンデンサに設けられるヒューズ部分が短絡時に切断されることにより発揮される。このヒューズ部分でのフィルム同士の密着性が高すぎると、蒸着電極が飛散しにくいために絶縁破壊時の短絡電流によるヒューズ部分が動作せず、自己回復機能が充分に機能しないことがある。
そこで、フィルムの表面を大きく荒らすことでフィルム同士の密着性を下げて保安性が良いコンデンサを提供できる。
また、フィルムの表面が平滑であると、フィルムの摩擦係数が上がる(フィルムの滑り性がない)ため、その取扱いが難しく、フィルムの搬送、巻取り等の工程において作業性が低下する要因となっていた。
フィルムに滑り性を持たせるために、フィルムに粒子を添加してフィルム表面に凹凸を設ける手法が行われる。
この手法であると、フィルムの内部に不純物となる粒子が含まれるために、フィルムの滑り性が向上したとしても、絶縁破壊電圧が低下するという問題がある。
このような事情から、フィルムコンデンサ用フィルムの滑り性の向上と高い絶縁破壊電圧を両立させることが要望されていた。
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、滑り性が高く、高い絶縁破壊電圧を有するフィルムコンデンサ用フィルムを使用したフィルムコンデンサを提供することを目的とする。また、該フィルムコンデンサを製造するためのフィルムコンデンサ用フィルム、該フィルムコンデンサ用フィルムの製造方法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、第1面と第2面を有し、その少なくとも一方の表面に粒子が存在する樹脂層と、上記樹脂層の上記第1面上に設けられた金属層と、を含むフィルムコンデンサであって、上記樹脂層の表面に、上記樹脂層の内部よりも多くの粒子が存在することを特徴とする。
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、第1面と第2面を有し、その少なくとも一方の表面に粒子が存在する樹脂層を含むフィルムコンデンサ用フィルムであって、上記樹脂層の表面に、上記樹脂層の内部よりも多くの粒子が存在することを特徴とする。
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法は、基材フィルム上に樹脂溶液を塗工して樹脂層を形成する工程を含む、フィルムコンデンサ用フィルムの製造方法であって、上記基材フィルムの樹脂溶液塗工面には粒子が付着しており、樹脂層を上記基材フィルムから剥離することにより粒子を上記基材フィルムから上記樹脂層の表面に移動させることを特徴とする。
本発明によれば、滑り性が高く、高い絶縁破壊電圧を有するフィルムコンデンサ用フィルムを使用した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、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。 図3は、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの別の一例を模式的に示す断面図である。 図4(a)及び図4(b)は、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムに金属層を設けてなる金属化フィルムの例を模式的に示す断面図である。 図5(a)、図5(b)及び図5(c)は、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法の一例を模式的に示す工程図である。 図6は、塗工後フィルムを巻く様子の一例を模式的に示す工程図である。 図7は、実施例1で作製したフィルムコンデンサ用フィルムの表面のSEM写真である。 図8は、実施例1で作製したフィルムコンデンサ用フィルムにつき、走査型プローブ顕微鏡(SPM)で樹脂層の表面を観察した結果を示すグラフである。
以下、本発明のフィルムコンデンサ、該フィルムコンデンサを製造するためのフィルムコンデンサ用フィルム、該フィルムコンデンサ用フィルムの製造方法について説明する。
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]
以下、本発明のフィルムコンデンサの一実施形態として、巻回型フィルムコンデンサを例にとって説明する。
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り、樹脂層10の第1面11上に設けられた金属層20を備える金属化フィルム110と、樹脂層30の第1面31上に設けられた金属層40を備える金属化フィルム120とが巻回されることによって構成されている。
また、金属層20に電気的に接続される外部端子電極51、及び、金属層40に電気的に接続される外部端子電極52を備えている。
なお、図1において樹脂層の表面に存在する粒子は省略している。
金属層20は、金属化フィルム110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、金属層40は、金属化フィルム120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。金属層20及び金属層40は、例えばアルミニウム、亜鉛などから構成される。
金属化フィルム110及び金属化フィルム120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、金属層20における金属化フィルム110の側縁にまで届いている側の端部、及び、金属層40における金属化フィルム120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、金属化フィルム110と金属化フィルム120とが互いに幅方向にずらされる。
図1に示すフィルムコンデンサ100では、金属化フィルム110が金属化フィルム120の外側になるように、かつ、金属化フィルム110及び金属化フィルム120の各々について、金属層20及び金属層40の各々が内方に向くように巻回されている。
外部端子電極51及び外部端子電極52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。外部端子電極51は、金属層20の露出端部と接触し、それによって金属層20と電気的に接続される。他方、外部端子電極52は、金属層40の露出端部と接触し、それによって金属層40と電気的に接続される。
本発明のフィルムコンデンサは、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。
上記フィルムコンデンサの製造においては、樹脂層を含むフィルムコンデンサ用フィルムとして、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムを用いることができる。
なお、金属化フィルム110と金属化フィルム120を構成するフィルムコンデンサ用フィルムとして、いずれにも本発明のフィルムコンデンサ用フィルムを用いてもよいし、一方のみに本発明のフィルムコンデンサ用フィルムを用いてもよい。
[フィルムコンデンサ用フィルム]
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、第1面と第2面を有し、その少なくとも一方の表面に粒子が存在する樹脂層を含むフィルムコンデンサ用フィルムであって、上記樹脂層の表面に、上記樹脂層の内部よりも多くの粒子が存在することを特徴とする。
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。
フィルムコンデンサ用フィルム1は、樹脂層10の第2面12に粒子13が存在している誘電体樹脂フィルムである。フィルムコンデンサ用フィルム1では、樹脂層10の第1面11には粒子は存在していない。
また、樹脂層10の内部には粒子13は存在していない。
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、樹脂層の表面に粒子が存在している。
樹脂層の表面に粒子が存在することにより、フィルム表面に凹凸が設けられ、フィルムの摩擦係数が下がって、フィルムの滑り性が向上する。
また、滑り性を向上させるための粒子は樹脂層の表面に存在していればよく、樹脂層の内部に存在する粒子は滑り性の向上には寄与しない。
樹脂層の内部に粒子が存在すると、絶縁破壊電圧が低下するので、樹脂層の内部に存在する粒子の量は少なくしている。
すなわち、樹脂層の表面に、樹脂層の内部よりも多くの粒子が存在するようにしている。
樹脂層の表面に存在する粒子は、フィルムコンデンサ用フィルムの樹脂層の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察することで確認することができる。
一方、樹脂層の内部に存在する粒子は、フィルムコンデンサ用フィルムの樹脂層の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察する際に加速電圧を高くすることにより確認することができる。
すなわち、加速電圧が低い場合には見えないが、加速電圧を高くした場合に見える粒子は樹脂層の内部に存在する粒子であると判断する。
樹脂層の表面に対する走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を、加速電圧を低電圧〜高電圧まで変化させながら行い、樹脂層の表面に存在する粒子の数と樹脂層の内部に存在する粒子の数を計測して、樹脂層の表面に存在する粒子と樹脂層の内部に存在する粒子のどちらが多いかを判断する。
なお、加速電圧は1kV以上、10kV以下の範囲で変化させることで、樹脂層の表面に存在する粒子と樹脂層の内部に存在する粒子の数を計測することができる。
また、樹脂層の内部には粒子が存在しないことが好ましい。樹脂層の内部に存在する粒子は滑り性の向上には寄与しない一方で絶縁破壊電圧が低下する原因となるため、存在しないほうが好ましい。
粒子としては、無機粒子が好ましく、シリカ粒子であることがより好ましい。
粒子の平均粒径は0.1μm以上、0.4μm以下であることが好ましい。
上記した樹脂層の表面に対するSEMによる観察の際に加速電圧を上げていくと、樹脂層の表面に存在する粒子の径が大きくなる(埋まっていた部分の最大の径が見える)。粒子の大きさが最大になったときの粒子の面積を円相当径に換算して、粒子1つ当たりの直径を求める。視野中の粒子の直径の平均値として、粒子の平均粒径が得られる。
なお、ここでいう粒子の平均粒径とは、樹脂層の表面に存在する粒子の平均粒径である。
また、粒子が樹脂層の表面に0.001188mmあたり5個以上、16個以下存在することが好ましい。
樹脂層の表面に存在する粒子の数が上記範囲内であると、樹脂層の表面に粒子を存在させることの効果が充分に発揮される。また、樹脂層の表面に存在させる粒子を上記範囲を超えて多くしても、滑り性を向上させる効果がそれ以上向上しない。
樹脂層の表面に存在する粒子の数は、樹脂層の表面に対してSEMで1万倍の倍率でランダムの場所を10視野(1視野当たり12.5μm×9.5μm、10視野で0.001188mm)測定し、その際に観察された10視野分の粒子の数を数えることにより、求めることができる。
また、樹脂層から突出した粒子の高さが0.005μm以上、0.1μm以下であることが好ましい。
樹脂層から突出した粒子の高さが上記範囲内であると、樹脂層の表面に粒子を存在させることの効果が充分に発揮される。
樹脂層から突出した粒子の高さは、樹脂層の表面を、走査型プローブ顕微鏡(SPM)で2μm×2μmの視野で観察することにより求めることができる。
樹脂層は、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持つ樹脂であってもよい。
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、樹脂層は、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。
樹脂層は、硬化性樹脂を主成分として含むことが好ましい。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。また、樹脂層は熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。
樹脂層が熱可塑性樹脂である場合、ポリアリレート樹脂等を使用することができる。
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。
硬化性樹脂は、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樹脂層中に残留する場合がある。例えば、樹脂層は、イソシアネート基(NCO基)を含んでもよい。
なお、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。
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、エポキシ基を含有する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。
樹脂層には、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。
樹脂層の厚さは特に限定されないが、1μm以上、5μm以下であることが好ましい。
ここでいう樹脂層の厚さは、表面に粒子が存在しない位置で測定した厚みを意味する。
樹脂層の厚さが1μm以上、5μm以下であると、成膜時に発生するクラック等の欠陥の数を少なくすることができる。
また、樹脂層の内部に粒子が存在しない場合において、樹脂層の厚さと粒子の粒径の関係につき、膜厚に対する粒径の割合(粒径/膜厚)が小さいと絶縁破壊電圧が大きくなるために好ましい。
樹脂層の内部に粒子が存在しない場合、膜厚に対する粒径の割合(粒径[μm]/膜厚[μm])は0.13以下であることが好ましい。
また、樹脂層の内部に粒子が存在しない場合、膜厚に対する粒径の割合(粒径[μm]/膜厚[μm])は0.04以上であることが好ましい。
ここでいう粒径は粒子の平均粒径である。粒子が2種類以上使用されている場合には、大きい方の粒子の粒径を使用して膜厚に対する粒径の割合を算出する。
図3は、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの別の一例を模式的に示す断面図である。
フィルムコンデンサ用フィルム2は、樹脂層10の第2面12に粒子13が存在しており、さらに樹脂層10の第1面11にも粒子13が存在している誘電体樹脂フィルムである。
また、樹脂層10の内部には粒子13は存在していない。
粒子が樹脂層の第1面と第2面に存在していると、フィルムの滑り性をより向上させることができる。
また、この形態のフィルムコンデンサ用フィルムは、樹脂層の第1面及び第2面の両方に、樹脂層の内部よりも多くの粒子が存在している。このようなフィルムコンデンサ用フィルムも、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムとしての効果を発揮することができる。
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、その絶縁破壊電圧が300V/μm以上であることが好ましい。
フィルムの絶縁破壊電圧を測定する場合、フィルムの第1面及び第2面に電極としてアルミ薄膜を真空蒸着機を用いて設け、その後、125℃の雰囲気下で、フィルムに電圧を印加する。
フィルムに穴があくまで電圧を上げていき、フィルムに穴が開いた電圧を絶縁破壊電圧とする。フィルムの絶縁破壊電圧を16点測定し、その平均値を求める。
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、フィルム同士を重ねた際にスムーズに滑る摩擦係数を有することが好ましい。
2枚のフィルムを重ねる際には、一方のフィルムの第1面と他方のフィルムの第2面を重ねて摩擦係数を測定する。粒子が樹脂層の第2面に存在していて第1面には存在していない場合は、一方のフィルムの第2面(粒子が存在している面)と他方のフィルムの第1面(粒子が存在していない面)を重ねる。粒子が樹脂層の第1面及び第2面の両方に存在している場合も、一方のフィルムの第2面(粒子が存在している面)と他方のフィルムの第1面(粒子が存在している面)を重ねる。
摩擦係数の測定はJIS K 7125に準拠して行い、フィルム同士を重ねた際にスムーズに滑る摩擦係数として1.0以下であることが好ましい。
摩擦係数としては静摩擦係数及び動摩擦係数のどちらを使用してもよい。
図2及び図3に示すようなフィルムコンデンサ用フィルムは、後述するように樹脂層の第1面に金属層が設けられて金属化フィルムとされ、フィルムコンデンサの製造に用いられることが好ましい。
金属層は、粒子が存在している面に設けられてもよく、粒子が存在しない面に設けられていてもよい。
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムは、樹脂層の第1面に金属層を設けることにより金属化フィルムとすることができる。
図4(a)及び図4(b)は、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムに金属層を設けてなる金属化フィルムの例を模式的に示す断面図である。
図4(a)に示す金属化フィルム111においては、樹脂層10の第1面11上に金属層20が設けられるとともに、樹脂層10の第2面12に粒子13が存在する。
すなわち、金属層は、樹脂層において粒子が存在しない面に設けられている。
図4(b)に示す金属化フィルム112においては、樹脂層10の第1面11上に金属層20が設けられていて、樹脂層10の第2面12に粒子13が存在しており、さらに樹脂層10の第1面11にも粒子13が存在している。
すなわち、金属層は、樹脂層において粒子が存在する面に設けられている。
この場合、樹脂層10の第1面11に存在する粒子13の表面の少なくとも一部が金属層20から露出していてもよい。
金属化フィルムにおいて、金属層が、樹脂層において粒子が存在する面に設けられている場合、粒子の表面の少なくとも一部が金属層から露出していると、フィルム表面の凹凸の程度が大きくなるため、滑り性を向上させる効果がより好適に発揮される。
また、粒子の表面の全体が金属層で覆われていてもよい。
粒子の表面の全体が金属層に覆われている場合、粒子により形成されるフィルム表面の凹凸がなだらかになるため、滑り性向上効果が少し低下すると考えられるが、粒子の表面の全体が金属層に覆われていても滑り性向上効果は発揮される。
金属化フィルムにおいて金属層から露出している粒子の数は、金属化フィルムの表面につき、SEMで1万倍の倍率でランダムの場所を10視野(1視野当たり12.5μm×9.5μm、10視野で0.001188mm)測定し、その際に観察された10視野分の粒子の数を数えることにより、求めることができる。
金属層としては、アルミニウム又は亜鉛等が挙げられる。
金属層を構成する材料がアルミニウム又は亜鉛であると、外部端子電極との接合性を良好に保ちやすい。
金属層の厚さは、5nm以上、50nm以下であることが好ましい。金属層の厚さは金属層の抵抗値を勘案して定めることが好ましく、金属層の面抵抗が20Ω/□以下となるように定めることが好ましい。
金属層の厚さが薄すぎると金属層部分の導通がオープンとなってしまうことがある。
金属層には、ヒューズ部が設けられることが好ましい。
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号公報等に開示された電極パターンを用いることができる。
続いて、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法について説明する。
本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法は、基材フィルム上に樹脂溶液を塗工して樹脂層を形成する工程を含む。
基材フィルムとして、樹脂溶液塗工面に粒子が付着しているフィルムを使用する。
基材フィルムに樹脂溶液を塗工すると、基材フィルムに付着した粒子は塗工した樹脂溶液に付着する。そして、樹脂層を基材フィルムから剥離することにより、粒子を基材フィルムから樹脂層の表面に移動させる。
図5(a)、図5(b)及び図5(c)は、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法の一例を模式的に示す工程図である。
まず、図5(a)に示すように、基材フィルム70を準備する。基材フィルム70は、粒子13をその内部及び表面に有しているフィルムであり、樹脂溶液塗工面71に粒子13が付着している。
図5(b)に示すように、基材フィルム70の樹脂溶液塗工面71に、樹脂溶液を塗工し、樹脂溶液を塗工した後、必要に応じて樹脂の硬化、乾燥等の処理を行い樹脂層10を形成する。
そして、図5(c)に示すように、基材フィルム70から樹脂層10を剥離することにより、基材フィルム70から樹脂層10の第2面12に粒子13を移動させる。
このようにしてフィルムコンデンサ用フィルム1が得られる。
基材フィルムは、ポリプロピレンフィルムであることが好ましい。
基材フィルムは、フィルム中に粒子が練り込まれていてその表面に粒子が付着しているものであることが好ましい。
フィルムコンデンサ用フィルムを形成するために使用する樹脂溶液としては、原料となる樹脂又は該樹脂の前駆体を溶媒中に分散させた樹脂溶液を使用することができる。
また、樹脂層には樹脂溶液に含まれる溶媒(メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル等)が残留物として存在しても良い。
次に、樹脂層の第1面及び第2面に粒子が存在するフィルムコンデンサ用フィルムを製造する場合について説明する。
樹脂層の第1面及び第2面に粒子を存在させる場合は、両面に粒子が付着した基材フィルムの樹脂溶液塗工面に樹脂溶液を塗工し、塗工後フィルムを巻く工程を経てフィルムコンデンサ用フィルムを得る。
図6は、塗工後フィルムを巻く様子の一例を模式的に示す工程図である。
図6では、基材フィルム70に樹脂溶液を塗工して樹脂層10を形成したのち、塗工後フィルムを巻く様子を示している。巻く方向は図6に矢印で示している。
図6に示すように、塗工後フィルムを巻くと、樹脂層10の第1面11に、隣接する基材フィルム70が接触するようになる。基材フィルム70にはその両面に粒子13が付着しているので、塗工後フィルムを巻くことにより樹脂層10の第1面11にも粒子13が付着する。
その後、巻いた塗工後フィルムを巻き取り方向と反対に回して広げることにより、樹脂層10の第1面11に粒子13を移動させる。そして、基材フィルム70から樹脂層10を剥離することにより、樹脂層10の第2面12に粒子13を移動させる。
このようにして、樹脂層の第1面及び第2面に粒子が存在するフィルムコンデンサ用フィルム(図3に示したフィルムコンデンサ用フィルム2)が得られる。
[フィルムコンデンサの製造方法]
続いて、本発明のフィルムコンデンサを製造する方法について説明する。
まず、本発明のフィルムコンデンサ用フィルムの樹脂層の第1面に金属層を設けて、金属化フィルムを得る。フィルムコンデンサ用フィルムの樹脂層の第1面に金属層を設ける方法としては、蒸着等の方法が挙げられる。
図5(b)に示すように、基材フィルム70に樹脂層10が形成された状態で、樹脂層10の基材フィルム70と反対側の面に対して蒸着等を行うことにより、樹脂層10に金属層20を設けることができる。このようにして金属層を設けた面が樹脂層の第1面となり、基材フィルム側で粒子が付着する面が樹脂層の第2面となる。
上記工程後に基材フィルムを剥離することにより得られる金属化フィルムは図4(a)に示す金属化フィルム111である。
また、図6に示すように巻いた塗工後フィルムを作製し、巻取り方向と反対に回して広げた後では、基材フィルム70の上に樹脂層10が形成され、樹脂層10の基材フィルム70と反対側の面に粒子13が付着した状態となる。
そして、樹脂層10の基材フィルム70と反対側の面に対して蒸着等を行うことにより、樹脂層10の粒子13が付着した面に金属層20を設けることができる。このようにして金属層を設けた面が樹脂層の第1面となり、基材フィルム側で粒子が付着する面が樹脂層の第2面となる。
上記工程後に基材フィルムを剥離することにより得られる金属化フィルムは図4(b)に示す金属化フィルム112である。
この工程では、金属層の面抵抗が20Ω/□以下になるように金属層の厚さを調整することが好ましく、その時、粒子の表面の少なくとも一部が金属層から露出するようにしてもよい。
また、基材フィルムから樹脂層を剥離した後に樹脂層に対して金属層の形成を行ってもよい。
このような金属化フィルムを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。
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。
以下、本発明のフィルムコンデンサ及び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。
(実施例1)
[フィルムコンデンサ用フィルムの作製]
フェノキシ樹脂とジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)変性体を有機溶剤に溶解させ、さらにシリコーン系表面調整剤BYK370(ビックケミー・ジャパン(株)製)を添加して樹脂溶液を調合した。
その樹脂溶液を、平均粒径が0.1μm(粒径分布0.04μm〜0.3μm)と平均粒径0.4μm(粒径分布0.2μm〜0.6μm)のシリカ粒子が表面に付着しているポリプロピレンフィルム(東レ(株)製:トレファン、12μm厚)上に塗工し、溶剤乾燥後、図6に示すように、塗工後フィルムを巻いた。その後、巻いた塗工後フィルムを巻き取り方向と反対に回して広げ、続けて加熱してフェノキシ樹脂とMDI変性体を熱反応させた。さらに、ポリプロピレンフィルムから剥がして、厚さ約3.0μmのフィルム(フィルムコンデンサ用フィルム)を作製した。
作製したフィルムの第2面(ポリプロピレンフィルム側の表面)及び第1面(ポリプロピレンフィルム側とは反対側の面)には、シリカ粒子が埋没していた。
フィルムの第2面側におけるフィルム表面の粒子の個数、フィルムの絶縁破壊電圧とフィルム同士の摩擦係数を測定した。結果を表1に示す。
フィルム表面の粒子の個数は、樹脂層(フィルムコンデンサ用フィルム)の第2面側の表面に対してSEMで1万倍の倍率でランダムの場所を10視野(1視野当たり12.5μm×9.5μm、10視野で0.001188mm)測定し、その際に観察された10視野分の粒子の数を数えることにより求めた。
フィルムの絶縁破壊電圧は、フィルムの第1面及び第2面に電極としてアルミ薄膜を真空蒸着機を用いて設け、その後、125℃の雰囲気下でフィルムに電圧を印加して求めた。フィルムに穴が開くまで電圧を上げていき、フィルムに穴が開いた電圧を絶縁破壊電圧とした。フィルムの絶縁破壊電圧を16点測定し、その平均値を求めた。
摩擦係数の測定はJIS K 7125に準拠して行い、静摩擦係数と動摩擦係数を求めた。作製したフィルムの第2面(ポリプロピレンフィルム側の表面)と、第1面(第2面と反対側の面)を重ねて摩擦係数を測定した。
(実施例2)
樹脂溶液の塗工量を変更した他は実施例1と同様にして厚さ約2.3μmのフィルム(フィルムコンデンサ用フィルム)を作製した。作製したフィルムの第2面及び第1面には、シリカ粒子が埋没していた。
フィルム表面の粒子の個数、フィルムの絶縁破壊電圧とフィルム同士の摩擦係数を測定した。結果を表1に示す。
(実施例3)
樹脂溶液を塗工するフィルムとして、平均粒径が0.1μm(粒径分布0.04μm〜0.3μm)のシリカ粒子が表面に付着しているポリプロピレンフィルム(東レ(株)製:トレファン、12μm厚)を用いた他は実施例1と同様にして、厚さ約2.3μmのフィルム(フィルムコンデンサ用フィルム)を作製した。作製したフィルムの第2面及び第1面には、シリカ粒子が埋没していた。
フィルム表面の粒子の個数、フィルムの絶縁破壊電圧とフィルム同士の摩擦係数を測定した。結果を表1に示す。
(実施例4)
樹脂溶液の塗工量を変更した他は実施例3と同様にして厚さ約1.0μmのフィルム(フィルムコンデンサ用フィルム)を作製した。作製したフィルムの第2面及び第1面には、シリカ粒子が埋没していた。
フィルム表面の粒子の個数、フィルムの絶縁破壊電圧とフィルム同士の摩擦係数を測定した。結果を表1に示す。
(実施例5)
熱可塑性のポリアリレート(ユニチカ(株)製、ユニファイナー)を有機溶剤に溶解させ、樹脂溶液を調合した。その樹脂溶液を、平均粒径が0.1μm(粒径分布0.04μm〜0.3μm)と平均粒径0.4μm(粒径分布0.2μm〜0.6μm)のシリカ粒子が表面に付着しているポリプロピレンフィルム(東レ(株)製:トレファン、12μm厚)上に塗工し、溶剤乾燥後、図6に示すように、塗工後フィルムを巻いた。その後、巻いた塗工後フィルムを巻き取り方向と反対に回して広げ、ポリプロピレンフィルムから剥がして、厚さ約3.0μmのフィルム(フィルムコンデンサ用フィルム)を作製した。作製したフィルムの第2面(ポリプロピレンフィルム側の表面)及び第1面(ポリプロピレンフィルム側とは反対側の面)には、シリカ粒子が埋没していた。
フィルムの第2面側におけるフィルム表面の粒子の個数、フィルムの絶縁破壊電圧とフィルム同士の摩擦係数を測定した。結果を表1に示す。
(比較例1)
トルエンおよびエタノールを重量比1:1で配合した溶媒中に、平均粒径0.2μmのシリカ粒子とシランカップリング剤とを入れ、ボールミルで8時間攪拌し、シランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子を分散させたシリカ粒子分散液を作製した。このシリカ粒子分散液の中の粒子の粒径分布を測定したところ、平均粒径が0.4μmであった。
フェノキシ樹脂とMDI変性体を有機溶剤に溶解させ混合し、さらにシリコーン系表面調整剤BYK370(ビックケミー・ジャパン(株)製)を添加後、上記で作製したシリカ粒子分散液を、フェノキシ樹脂とMDI変性体の固形分重量に対して、粒子比率が1wt%になる様に添加して樹脂溶液を調合した。その樹脂溶液を、表面に離型層が付いた、平滑なPETフィルムに塗工し、溶剤乾燥後、フェノキシ樹脂とMDI変性体を熱反応させた後にPETフィルムから剥がして、厚さ約3.0μmのフィルム(フィルムコンデンサ用フィルム)を作製した。
フィルム表面の粒子の個数、フィルムの絶縁破壊電圧とフィルム同士の摩擦係数を測定した。結果を表1に示す。
(比較例2)
フェノキシ樹脂とMDI変性体を有機溶剤に溶解させ混合し、さらに表面調整剤を添加後、粒径が0.01〜0.015μmのシリカ分散液(日産化学(株)製、オルガノシリカゲルMEK−ST)を、フェノキシ樹脂とMDI変性体の固形分重量に対して、粒子比率が1wt%になる様に添加して樹脂溶液を調合した。その樹脂溶液を、表面に離型層が付いた、平滑なPETフィルムに塗工し、溶剤乾燥後、フェノキシ樹脂とMDI変性体を熱反応させた後にPETフィルムから剥がして、厚さ約3.0μmのフィルム(フィルムコンデンサ用フィルム)を作製した。
フィルム表面の粒子の個数、フィルムの絶縁破壊電圧とフィルム同士の摩擦係数を測定した。結果を表1に示す。
(比較例3)
熱可塑性のポリアリレート(ユニチカ(株)製、ユニファイナー)を有機溶剤に溶解させ、比較例1と同様にして作製したシリカ粒子分散液を、ポリアリレートの固形分重量に対して、粒子比率が1wt%になる様に添加して樹脂溶液を調合した。その樹脂溶液を、表面に離型層が付いた、平滑なPETフィルムに塗工し、溶剤乾燥後、PETフィルムから剥がして、厚さ約3.0μmのフィルム(フィルムコンデンサ用フィルム)を作製した。
フィルム表面の粒子の個数、フィルムの絶縁破壊電圧とフィルム同士の摩擦係数を測定した。結果を表1に示す。
Figure 2020039638
図7は、実施例1で作製したフィルムコンデンサ用フィルムの表面(第2面)のSEM写真である。
樹脂層10の表面に粒子13が存在していることがわかる。
図8は、実施例1で作製したフィルムコンデンサ用フィルムにつき、走査型プローブ顕微鏡(SPM)で樹脂層の表面(第2面)を観察した結果を示すグラフである。2か所での測定結果を合わせて示しており、樹脂層から突出した粒子の高さが左側(矢印Aで示す)で約36nm(0.036μm)、右側(矢印Bで示す)で約22nm(0.022μm)であることがわかる。
実施例1〜5、比較例1、3のフィルムコンデンサ用フィルムでは、樹脂層の表面にシリカ粒子が20〜40nmの高さで突き出しており、樹脂層の表面にシリカ粒子が存在していることが確認された。
また、実施例1〜5のフィルムコンデンサ用フィルムでは、樹脂層のシリカ粒子が存在している面に金属層を形成した後でも、シリカ粒子が観察された。金属層の厚さは薄いため、シリカ粒子が電極を突き抜けているか、または、シリカ粒子の周囲には電極が付かなかったためと考えられる。この結果から、絶縁破壊電圧の測定時には、電極上に粒子が見えていたと推測される。
実施例1と比較例1を比較すると、比較例1では樹脂層の内部にシリカ粒子が存在するため、絶縁破壊電圧が低くなった。
比較例2ではシリカ粒子の大きさが小さすぎたため、シリカ粒子が全て樹脂層の内部に埋もれてしまい、樹脂層の表面にシリカ粒子が存在しておらず、凹凸を形成することができなかった。そのため、フィルムコンデンサ用フィルム同士を重ね合わせた時に滑り性が悪かった。この状態では、フィルムコンデンサ用フィルムをコンデンサとして加工することが困難である。
実施例1、2を比較すると、膜厚に対する粒径の割合が小さいと絶縁破壊電圧が大きいことが確認された。そこで、実施例3、4では、粒子の粒径を小さくし、膜厚に対する原料粒子の粒径の割合を低くしたところ、絶縁破壊電圧はさらに大きくなった。樹脂層の内部に粒子が存在しない場合においては、膜厚に対する原料粒子の粒径の割合は、フィルムの絶縁破壊電圧と相関があると考えられる。
また、樹脂として熱可塑性樹脂を使用した実施例5と比較例3を比較すると、樹脂層内部の粒子の有無と絶縁破壊電圧の関係が、樹脂が熱可塑性樹脂の場合にも当てはまることが確認された。
1、2 フィルムコンデンサ用フィルム
10、30 樹脂層
11、31 第1面
12 第2面
13 粒子
20、40 金属層
51、52 外部端子電極
70 基材フィルム
71 樹脂溶液塗工面
100 フィルムコンデンサ
110、111、112、120 金属化フィルム

Claims (15)

  1. 第1面と第2面を有し、その少なくとも一方の表面に粒子が存在する樹脂層と、
    前記樹脂層の前記第1面上に設けられた金属層と、を含むフィルムコンデンサであって、
    前記樹脂層の表面に、前記樹脂層の内部よりも多くの粒子が存在することを特徴とするフィルムコンデンサ。
  2. 前記樹脂層の内部には粒子が存在しない請求項1に記載のフィルムコンデンサ。
  3. 前記樹脂層の前記第1面に粒子が存在し、前記粒子の表面の少なくとも一部は前記金属層から露出している請求項1又は2に記載のフィルムコンデンサ。
  4. 前記粒子の平均粒径は0.1μm以上、0.4μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  5. 前記粒子が前記樹脂層の表面に0.001188mmあたり5個以上、16個以下存在する請求項1〜4のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  6. 前記樹脂層の厚さが1μm以上、5μm以下である請求項1〜5のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  7. 前記粒子が無機粒子からなる請求項1〜6のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。
  8. 第1面と第2面を有し、その少なくとも一方の表面に粒子が存在する樹脂層を含むフィルムコンデンサ用フィルムであって、
    前記樹脂層の表面に、前記樹脂層の内部よりも多くの粒子が存在することを特徴とするフィルムコンデンサ用フィルム。
  9. 前記樹脂層の内部には粒子が存在しない請求項8に記載のフィルムコンデンサ用フィルム。
  10. 前記樹脂層の前記第1面上に金属層が設けられるとともに、前記樹脂層の前記第1面に粒子が存在し、前記粒子の表面の少なくとも一部は前記金属層から露出している請求項8又は9に記載のフィルムコンデンサ用フィルム。
  11. 前記粒子の平均粒径は0.1μm以上、0.4μm以下である請求項8〜10のいずれかに記載のフィルムコンデンサ用フィルム。
  12. 前記粒子が前記樹脂層の表面に0.001188mmあたり5個以上、16個以下存在する請求項8〜11のいずれかに記載のフィルムコンデンサ用フィルム。
  13. 前記樹脂層の厚さが1μm以上、5μm以下である請求項8〜12のいずれかに記載のフィルムコンデンサ用フィルム。
  14. 前記粒子が無機粒子からなる請求項8〜13のいずれかに記載のフィルムコンデンサ用フィルム。
  15. 基材フィルム上に樹脂溶液を塗工して樹脂層を形成する工程を含む、フィルムコンデンサ用フィルムの製造方法であって、
    前記基材フィルムの樹脂溶液塗工面には粒子が付着しており、樹脂層を前記基材フィルムから剥離することにより粒子を前記基材フィルムから前記樹脂層の表面に移動させることを特徴とするフィルムコンデンサ用フィルムの製造方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230065268A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 Eaton Intelligent Power Limited Dielectric nanofluid for a capacitor system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63316419A (ja) * 1987-06-18 1988-12-23 Diafoil Co Ltd コンデンサ−用二軸延伸ポリエステルフイルム
JPH01176556A (ja) * 1987-12-29 1989-07-12 Toyobo Co Ltd 複合ポリエステルフイルム
JPH03197136A (ja) * 1989-12-27 1991-08-28 Toray Ind Inc コンデンサ用二軸延伸プラスチックフイルムおよびそれを用いたコンデンサ
JP2004122756A (ja) * 2002-07-29 2004-04-22 Dainippon Printing Co Ltd 保護層熱転写シートおよびマット調印画物
JP2010258029A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Daikin Ind Ltd コンデンサ用フィルム、その製造方法及び該フィルムを用いたフィルムコンデンサ
JP2014107394A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Toyota Motor Corp 金属化フィルムコンデンサ
JP2015029005A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 京セラ株式会社 誘電体フィルムおよびフィルムコンデンサ
JP2015103700A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 京セラ株式会社 フィルムコンデンサ
WO2016043217A1 (ja) * 2014-09-19 2016-03-24 東レ株式会社 ポリプロピレンフィルムおよびフィルムコンデンサ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0257611B1 (en) * 1986-08-29 1994-08-03 Diafoil Hoechst Co., Ltd Polyester compositions, process for preparing the same, polyester films, polyester films for magnetic recording media and films for capacitors produced therefrom
EP0421040A1 (en) * 1989-10-04 1991-04-10 Engineering Films-Establishment Dielectric metallized plastic films, particularly for electrodes for capacitors
JP3155323B2 (ja) 1992-03-04 2001-04-09 三菱伸銅株式会社 フィルムコンデンサの製造方法およびコンデンサ用メタライズドフィルムの製造方法
EP0992531B1 (en) * 1997-06-20 2005-03-16 Nippon Zeon Co., Ltd. Polymer film and film capacitor
JP2004363431A (ja) 2003-06-06 2004-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムコンデンサ
WO2005054388A1 (ja) * 2003-12-04 2005-06-16 Asahi Kasei Emd Corporation 異方導電性接着シート及び接続構造体
WO2013069485A1 (ja) 2011-11-10 2013-05-16 株式会社村田製作所 フィルムコンデンサ、コンデンサモジュールおよび電力変換装置
KR20180126448A (ko) * 2016-03-17 2018-11-27 도레이 카부시키가이샤 2축 배향 폴리프로필렌 필름, 금속막 적층 필름 및 필름 콘덴서

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63316419A (ja) * 1987-06-18 1988-12-23 Diafoil Co Ltd コンデンサ−用二軸延伸ポリエステルフイルム
JPH01176556A (ja) * 1987-12-29 1989-07-12 Toyobo Co Ltd 複合ポリエステルフイルム
JPH03197136A (ja) * 1989-12-27 1991-08-28 Toray Ind Inc コンデンサ用二軸延伸プラスチックフイルムおよびそれを用いたコンデンサ
JP2004122756A (ja) * 2002-07-29 2004-04-22 Dainippon Printing Co Ltd 保護層熱転写シートおよびマット調印画物
JP2010258029A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Daikin Ind Ltd コンデンサ用フィルム、その製造方法及び該フィルムを用いたフィルムコンデンサ
JP2014107394A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Toyota Motor Corp 金属化フィルムコンデンサ
JP2015029005A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 京セラ株式会社 誘電体フィルムおよびフィルムコンデンサ
JP2015103700A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 京セラ株式会社 フィルムコンデンサ
WO2016043217A1 (ja) * 2014-09-19 2016-03-24 東レ株式会社 ポリプロピレンフィルムおよびフィルムコンデンサ

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