特許 7463539 フィルムコンデンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-29

(45)【発行日】2024-04-08

(54)【発明の名称】フィルムコンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/32 20060101AFI20240401BHJP

   H01G 4/18 20060101ALI20240401BHJP

   H01B 5/14 20060101ALN20240401BHJP

【ＦＩ】

H01G4/32 511L

H01G4/18

H01B5/14 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022551989

(86)(22)【出願日】2021-09-21

(86)【国際出願番号】 JP2021034556

(87)【国際公開番号】W WO2022065295

(87)【国際公開日】2022-03-31

【審査請求日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】P 2020158884

(32)【優先日】2020-09-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390022460

【氏名又は名称】株式会社指月電機製作所

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000914

【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ

(72)【発明者】

【氏名】小笹 千一

(72)【発明者】

【氏名】市川 智道

【審査官】多田 幸司

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１７５５１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０９７７５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１６６３９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平２－１９１６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２１４４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２０８８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４３１７１５８（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第４３１７１５９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｇ ４／３２

Ｈ０１Ｇ ４／１８

Ｈ０１Ｂ ５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱硬化性ウレタン樹脂からなる誘電体樹脂フィルムと、
前記誘電体樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けられた金属層と、
を備え、
前記誘電体樹脂フィルムは、少なくともイソシアネート基及びカルボニル基を含み、
波数：１６５０ｃｍ^－１以上、１８００ｃｍ^－１以下の範囲で検出される前記カルボニル基の吸収ピーク強度に対する波数：２２００ｃｍ^－１以上、２３５０ｃｍ^－１以下の範囲で検出される前記イソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）が０．０８以上、１．１５以下である、フィルムコンデンサ。

【請求項2】

前記誘電体樹脂フィルムに含まれる水分の含有量は、０．４重量％以下である請求項１に記載のフィルムコンデンサ。

【請求項3】

前記誘電体樹脂フィルムに含まれる水分の含有量は、０．０１重量％以上である請求項２に記載のフィルムコンデンサ。

【請求項4】

前記誘電体樹脂フィルムは、フェノキシ樹脂と、ジフェニルメタンジイソシアネートおよび／またはトリレンジイソシアネートとの架橋物を含む請求項１～３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。

【請求項5】

前記フィルムコンデンサの静電容量値と、温度１２５℃の雰囲気中に１時間静置した後、電圧１５０Ｖ／μｍで電圧印加１分後に測定した絶縁抵抗値との積で示されるＣＲ値が２５０Ω・Ｆ以上である請求項１～４のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。

【請求項6】

前記ＣＲ値が５０００Ω・Ｆ以下である請求項５に記載のフィルムコンデンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルムコンデンサに関する。

【背景技術】

【0002】

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および第２の対向電極を配置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は、通常、上述の誘電体としての樹脂フィルムを巻回してなる略円柱状の形態をなしており、当該円柱の互いに対向する第１および第２の端面上には、それぞれ、第１および第２の外部端子電極が形成されている。そして、前述した第１の対向電極は第１の外部端子電極と電気的に接続され、第２の対向電極は第２の外部端子電極と電気的に接続されている。

【0003】

上記のフィルムコンデンサとして、国際公開第２０１７／１７５５１１号（特許文献１）には、誘電体樹脂フィルムと、前記誘電体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対向電極とを備えるフィルムコンデンサであって、前記誘電体樹脂フィルムは、第１有機材料と第２有機材料との架橋物からなるコンデンサ用フィルムであって、前記第２有機材料は、複数のイソシアネート基を有するポリイソシアネートであり、前記第１有機材料は、複数の水酸基を有し、かつ、分岐構造を持つことを特徴とするフィルムコンデンサが開示されている。

【0004】

特許文献１には、第１有機材料として、高分子量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などのフェノキシ樹脂やポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールなどのポリオールを用いることが記載されている。また、第２有機材料として、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）やトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）などのポリイソシアネートを用いることが記載されている。

【0005】

特許文献１には、第１有機材料（フェノキシ樹脂やポリオール）の重量比率が第２有機材料（ポリイソシアネート）の重量比率よりも高いことが好ましいと記載されている。
さらに、特許文献１には、水酸基の残留物がイソシアネート基の残留物よりも多いことが好ましいと記載されている。

【0006】

また、特許文献１には、フィルムコンデンサの対向電極が、例えば、誘電体樹脂フィルム表面に蒸着したアルミニウム膜から形成されることが記載されている。そして、それぞれに対向電極を形成した第１誘電体樹脂フィルムと第２誘電体樹脂フィルムを重ね、巻回することによってコンデンサ素子が得られ、その両端に、例えば亜鉛を溶射することによって外部端子電極が形成されることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】国際公開第２０１７／１７５５１１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

フィルムコンデンサは電気自動車のインバータ平滑用などにも使用される。このような用途で使用されるフィルムコンデンサは、高エネルギー密度化されることに伴い、従来よりも高温の使用環境で、長時間電圧が印加されることが多くなった。
上記用途で使用されるフィルムコンデンサにおいては、アルミニウム膜等の蒸着電極が徐々に酸化し、フィルムコンデンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）が高くなるという問題があった。特に、正極（プラス極）側の蒸着電極は、周囲の水分に由来する水酸化物イオンと電気化学的に反応しやすいため、蒸着電極が酸化する傾向は強くなる。
さらに、蒸着電極の酸化が進むと、電極としての機能を喪失し、静電容量が低下するという問題も生じる。

【0009】

特許文献１に記載されているようなフィルムコンデンサは、耐熱性が高いので１２５℃を超える環境でも使用できる。したがって、蒸着電極の酸化が進む問題が顕在化してきた。

【0010】

また、例えば特許文献１に記載されているようなフィルムコンデンサでは、誘電体樹脂フィルムは、水酸基とイソシアネート基が重合したウレタン系の材料からなる。誘電体樹脂フィルムがウレタン系の材料からなる場合、ウレタン系の材料は吸湿性が高いので、誘電体樹脂フィルムは環境中の水分を吸収しやすい。誘電体樹脂フィルムが環境中の水分を吸収すると、誘電体樹脂フィルムに配置された蒸着電極が水分により酸化しやすくなる。したがって、誘電体樹脂フィルムがウレタン系の材料からなることも、蒸着電極の酸化が進む問題が顕在化する一要因となる。

【0011】

以上より、特許文献１に記載されているように、誘電体樹脂フィルムが熱硬化性ウレタン樹脂からなるフィルムコンデンサでは、高温の環境で使用することに起因して蒸着電極が酸化しやすくなるという現象と、環境中の水分を吸収することに起因して蒸着電極が酸化しやすくなるという現象が同時に生じやすい。そのため、蒸着電極の酸化が進み、ＥＳＲが高くなるという問題が顕在化してきた。

【0012】

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、高温の使用環境で長時間電圧が印加されたとしても、電極である金属層が酸化しにくいフィルムコンデンサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明のフィルムコンデンサは、熱硬化性ウレタン樹脂からなる誘電体樹脂フィルムと、上記誘電体樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けられた金属層と、を備え、上記誘電体樹脂フィルムは、少なくともイソシアネート基及びカルボニル基を含み、波数：１６５０ｃｍ^－１以上、１８００ｃｍ^－１以下の範囲で検出される上記カルボニル基の吸収ピーク強度に対する波数：２２００ｃｍ^－１以上、２３５０ｃｍ^－１以下の範囲で検出される上記イソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）が０．０８以上、１．１５以下である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、高温の使用環境で長時間電圧が印加されたとしても、電極である金属層が酸化しにくいフィルムコンデンサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】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斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すフィルムコンデンサのＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図3】図３は、図１及び図２に示すフィルムコンデンサを構成する金属化フィルムの巻回体の一例を模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明のフィルムコンデンサについて説明する。
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好ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

【0017】

［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と、上記誘電体樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けられた金属層と、を備える。

【0018】

本発明のフィルムコンデンサは、例えば断面長円状の柱状であり、その中心軸方向の両端に、例えば金属溶射（メタリコン）で形成した外部端子電極が設けられる。

【0019】

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の金属層が設けられた第１の誘電体樹脂フィルムと、第２の金属層が設けられた第２の誘電体樹脂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。本発明のフィルムコンデンサは、第１の金属層が設けられた第１の誘電体樹脂フィルムと、第２の金属層が設けられた第２の誘電体樹脂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などであってもよい。
また、本発明のフィルムコンデンサは、第１の金属層及び第２の金属層がそれぞれ表面及び裏面に設けられた第１の誘電体樹脂フィルムと、金属層が設けられていない第２の誘電体樹脂フィルムとが巻回又は積層されたフィルムコンデンサなどであってもよい。

【0020】

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斜視図である。図２は、図１に示すフィルムコンデンサのＩＩ－ＩＩ線断面図である。
図１及び図２に示すフィルムコンデンサ１０は、巻回型のフィルムコンデンサであり、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た金属化フィルムの巻回体４０と、金属化フィルムの巻回体４０の両端部に接続された第１の外部端子電極４１及び第２の外部端子電極４２と、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１３と、第１の誘電体樹脂フィルム１３の一方の面に設けられた第１の金属層（対向電極）１５とを備え、第２の金属化フィルム１２は、第２の誘電体樹脂フィルム１４と、第２の誘電体樹脂フィルム１４の一方の面に設けられた第２の金属層（対向電極）１６とを備えている。

【0021】

図２に示すように、第１の金属層１５及び第２の金属層１６は、第１の誘電体樹脂フィルム１３又は第２の誘電体樹脂フィルム１４を挟んで互いに対向している。さらに、第１の金属層１５は、第１の外部端子電極４１と電気的に接続されており、第２の金属層１６は、第２の外部端子電極４２と電気的に接続されている。

【0022】

第１の誘電体樹脂フィルム１３及び第２の誘電体樹脂フィルム１４は、それぞれ異なる構成を有していてもよいが、同一の構成を有していることが望ましい。なお、第１の誘電体樹脂フィルム１３及び第２の誘電体樹脂フィルム１４の好ましい構成については後述する。

【0023】

第１の金属層１５は、第１の誘電体樹脂フィルム１３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。これにより、第１の誘電体樹脂フィルム１３の一方の面では、他方側縁に帯状の第１の絶縁部１３ａが形成される。
他方、第２の金属層１６は、第２の誘電体樹脂フィルム１４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。これにより、第２の誘電体樹脂フィルム１４の一方の面では、一方側縁に帯状の第２の絶縁部１４ａが形成される。
第１の金属層１５及び第２の金属層１６は、例えばアルミニウム層などから構成される。

【0024】

図３は、図１及び図２に示すフィルムコンデンサを構成する金属化フィルムの巻回体の一例を模式的に示す斜視図である。
図２及び図３に示すように、第１の金属層１５における第１の誘電体樹脂フィルム１３の側縁にまで届いている側の端部、及び、第２の金属層１６における第２の誘電体樹脂フィルム１４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１３と第２の誘電体樹脂フィルム１４とが互いに幅方向（図２では左右方向）にずらされて積層される。第１の誘電体樹脂フィルム１３及び第２の誘電体樹脂フィルム１４が積層された状態で巻回されることによって金属化フィルムの巻回体４０となり、第１の金属層１５及び第２の金属層１６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。

【0025】

図２及び図３では、第２の誘電体樹脂フィルム１４が第１の誘電体樹脂フィルム１３の外側になるように、かつ、第１の誘電体樹脂フィルム１３及び第２の誘電体樹脂フィルム１４の各々について、第１の金属層１５及び第２の金属層１６の各々が内方に向くように巻回されている。

【0026】

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金属化フィルムの巻回体４０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１５の露出端部と接触し、それによって第１の金属層１５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１６の露出端部と接触し、それによって第２の金属層１６と電気的に接続される。

【0027】

本発明のフィルムコンデンサにおいて、金属化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、断面形状が真円であるとき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。

【0028】

［金属層］
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としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。

【0029】

本発明のフィルムコンデンサにおいて、金属層は、例えば、上記金属が誘電体樹脂フィルムに蒸着することにより形成される。

【0030】

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、例えば、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下である。
なお、金属層の厚みは、金属層が設けられた誘電体樹脂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。

【0031】

本発明のフィルムコンデンサにおいては、金属層にヒューズ部が設けられていることが好ましい。

【0032】

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。

【0033】

［誘電体樹脂フィルム］
本発明のフィルムコンデンサでは、誘電体樹脂フィルムは熱硬化性ウレタン樹脂からなり、少なくともイソシアネート基及びカルボニル基を含む。そして、波数：１６５０ｃｍ^－１以上、１８００ｃｍ^－１以下の範囲で検出される上記カルボニル基の吸収ピーク強度に対する波数：２２００ｃｍ^－１以上、２３５０ｃｍ^－１以下の範囲で検出される上記イソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）が０．０８以上、１．１５以下である。カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比は０．１以上、１．０以下であることが好ましく、０．２以上、０．８以下であることがより好ましい。

【0034】

本発明のフィルムコンデンサにおいて、カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比が上記範囲内である場合、本発明のフィルムコンデンサの誘電体樹脂フィルムが水分を吸収した際に、水分とイソシアネート基が先に反応して消費されるので、水分により金属層が酸化することを抑制することができる。
このような原理により、本発明のフィルムコンデンサが高温の使用環境で長時間電圧が印加されたとしても、電極である金属層が酸化することを抑制することができる。
その結果、本発明のフィルムコンデンサが高温の使用環境で長時間電圧が印加されても、コンデンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）が高くなりにくい。つまり、本発明のフィルムコンデンサは、高温耐用性が高いと言える。
また、上記の通り、高温の使用環境で長時間電圧が印加されたとしても、電極である金属層が酸化することを抑制することができるので、本発明のフィルムコンデンサでは、静電容量が低下しにくくなる。

【0035】

カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比が、０．０８未満であると、イソシアネート基の存在数が少ないため、コンデンサの等価直列抵抗が高くなりやすく、静電容量が低下しやすくなる。
一方、カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比が、１．１５を超えると、イソシアネート基の存在数が多くなる。そのため、誘電体樹脂フィルムが硬化していない状態に近くなる。したがって、誘電体樹脂フィルムとして機能しにくくなる。その結果、コンデンサの等価直列抵抗が高くなりやすく、静電容量が低下しやすくなる。

【0036】

なお、本明細書において「吸収ピーク強度」は以下のように算出された値を意味する。
まず、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ－ＩＲ）を用いて、誘電体樹脂フィルムの赤外線吸収スペクトルを減衰全反射法（ＡＴＲ：ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｔｏｔａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）にて測定する。
次に、所定の波数領域にみられた吸収帯を、所定の官能基によるものとし、各ピークの両側でベースラインを引き、そのベースラインからの頂点強度までの値を、その官能基の「吸収ピーク強度」とする。

【0037】

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に含まれる水分の含有量は、０．４重量％以下であることが好ましい。
誘電体樹脂フィルムに含まれる水分の含有量は、０．４重量％以下であると、水分が充分に少ないので、誘電体樹脂フィルムにおいて水分とイソシアネート基とが反応して未反応のイソシアネート基が減少することを抑制することができる。その結果、金属層が酸化することを著しく抑制することができる。

【0038】

また、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に含まれる水分の含有量は０．０１重量％以上であることが好ましい。
誘電体樹脂フィルムに含まれる水分の含有量が、０．０１重量％未満であると、誘電体樹脂フィルムが脆くなることが予測される。
なお、本明細書において、「誘電体樹脂フィルムに含まれる水分の含有量」とは、水素化物反応法（ＩＳＯ １５５１２：２０１９方法Ｅ）により、加熱温度を１３０℃として測定した値である。

【0039】

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、誘電体樹脂フィルムが薄すぎると脆くなりやすい。そのため、誘電体樹脂フィルムの厚みは、１μｍ以上であることが好ましく、３μｍ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以下であることが好ましく、５μｍ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とは、金属層の厚みを含まない誘電体樹脂フィルム単独の厚みを意味する。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。

【0040】

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、例えば、水酸基（ＯＨ基）を有する第１有機材料とイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有する第２有機材料との硬化物からなる。
具体的には、誘電体樹脂フィルムは、第１有機材料が有する水酸基と、第２有機材料が有するイソシアネート基とが反応して得られる硬化物からなる。

【0041】

第１有機材料としては、繰り返し単位の中に水酸基とベンゼン環とを有する有機高分子であってもよい。このような化合物としてはフェノキシ樹脂等が挙げられる。
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂等であることが好ましい。

【0042】

第２有機材料としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等が挙げられる。これらの化合物の中では、ＭＤＩ又はＴＤＩが好ましい。なお、これらはそのポリイソシアネートの変性体を含んでいてもよく、また、これらは併用されていてもよい。

【0043】

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に含まれるイソシアネート基は、上記第２有機材料に由来するイソシアネート基であってもよい。

【0044】

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ってもよい。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。

【0045】

本発明のフィルムコンデンサでは、フィルムコンデンサの静電容量値と、温度１２５℃の雰囲気中に１時間静置した後、電圧１５０Ｖ／μｍで電圧印加１分後に測定した絶縁抵抗値との積で示されるＣＲ値が２５０Ω・Ｆ以上であることが好ましく、５００Ω・Ｆ以上であることがより好ましい。
上記条件におけるコンデンサのＣＲ値が２５０Ω・Ｆ以上であることは、高温耐用性が高いと言える。
また、ＣＲ値は、５０００Ω・Ｆ以下であることが好ましい。
５０００Ω・Ｆを超えるＣＲ値を有するフィルムコンデンサを製造しようとコストが高すぎ、生産効率が低下する。

【0046】

［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の製造方法の一例について説明する。
本発明のフィルムコンデンサの誘電体樹脂フィルムは、水酸基を有する第１有機材料とイソシアネート基を有する第２有機材料と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作製することができる。
この際、反応温度や反応時間等の熱処理の条件を調整することや、第１有機材料の水酸基と第２有機材料のイソシアネート基とのモル比を調整することにより、未反応のイソシアネート基の量を制御することができる。これにより、得られる誘電体樹脂フィルムのカルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）を０．０８以上、１．１５以下とすることができる。

【0047】

次に、作製した誘電体樹脂フィルムの一方の面に金属層を形成することにより、金属化フィルムを得る。金属層を形成する方法としては、蒸着等の方法が挙げられる。
この際、誘電体樹脂フィルムの一方の面の一方側縁に帯状の絶縁部が形成されるように、金属層を形成する。

【0048】

次に、誘電体樹脂フィルムの一方の面に金属層が形成された金属化フィルムを２枚準備する。２枚の金属化フィルムのうち１枚を、積層方向を軸に１８０度回転させ、絶縁部の位置が互い違いになるようにし、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。

【0049】

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。

【実施例】

【0050】

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。

【0051】

（実施例１－１）及び（実施例１－２）並びに（比較例１－１）及び（比較例１－２）
誘電体樹脂フィルムとして、高分子量のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と２官能イソシアネートであるＭＤＩを、前者の水酸基のモル数と後者のイソシアネート基のモル数がほぼ等しくなるように混合し、基材フィルムに薄く塗布した後、乾燥させ樹脂フィルムを得た。その誘電体樹脂フィルムの一方側縁に帯状の絶縁部が形成されるようにアルミニウムを蒸着し金属層を形成した後、基材を剥離して熱硬化した。熱硬化は１００℃～１８０℃、２時間～５０時間で適宜調整し製造例１－１、製造例１－２、製造例１－３及び製造例１－４に係る金属層が形成された、厚み３μｍの誘電体樹脂フィルムを作製した。
各誘電体樹脂フィルムのカルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）を下記方法で測定したところ、表１に示す値であった。

【0052】

＜官能基の吸収ピーク強度の測定＞
誘電体樹脂フィルムをフーリエ変換赤外分光光度計を用いて、ＡＴＲにて測定した。波数域は、４０００ｃｍ^－１～５００ｃｍ^－１とした。測定には、日本分光（ＪＡＳＣＯ）社製の「ＦＴ／ＩＲ－４１００ＳＴ」を使用した。積算回数は６４回、分解能は４ｃｍ^－１とした。
その後、波数：１６５０ｃｍ^－１以上、１８００ｃｍ^－１以下の範囲で検出されるカルボニル基の吸収ピーク強度に対する波数：２２００ｃｍ^－１以上、２３５０ｃｍ^－１以下の範囲で検出されるイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）を算出した。

【0053】

次に、製造例１－１、製造例１－２、製造例１－３及び製造例１－４に係る金属層が形成された誘電体樹脂フィルムをそれぞれ２枚準備し、一方を積層方向を軸に１８０度回転させ、絶縁部の位置が互い違いになるように重ねた後、巻回してコンデンサ素子を得た。コンデンサ素子の両端に、亜鉛を溶射して外部端子電極を形成した。外部端子電極にリード線を接続し、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）ケースに挿入して、エポキシ樹脂を充填することにより外装した。
以上のようにして、比較例１－１、実施例１－１、実施例１－２及び比較例１－２フィルムコンデンサを製造した。
比較例１－１に係るフィルムコンデンサには、製造例１－１に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
実施例１－１に係るフィルムコンデンサには、製造例１－２に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
実施例１－２に係るフィルムコンデンサには、製造例１－３に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
比較例１－２に係るフィルムコンデンサには、製造例１－４に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。

【0054】

＜ＣＲ値の測定＞
各フィルムコンデンサの静電容量を標準規格（ＪＩＳ Ｃ ５１０１－１ １９９８）に基づいた測定条件で、静電容量測定器（ＬＣＲメーター）を用いて測定した。
また、各フィルムコンデンサを温度１２５℃の雰囲気中に１時間置いた後に電圧１５０Ｖ／μｍ（誘電体樹脂フィルムの厚み１μｍあたり１５０Ｖ）で電圧印加１分後の絶縁抵抗値を測定した。絶縁抵抗値は、絶縁抵抗計（型番：ＤＳＭ－８１０４、製造元：日置電機株式会社）により測定した。そして、静電容量値と、温絶縁抵抗値との積で示されるＣＲ値を算出した。結果を表１に示す。
また、ＣＲ値から、フィルムコンデンサを以下の基準で評価した。
〇：ＣＲ値が１００Ω・Ｆ以上
×：ＣＲ値が１００Ω・Ｆ未満

【0055】

＜ＥＳＲ増加率の測定＞
各フィルムコンデンサを、温度１２５℃、電圧２００Ｖ／μｍ（誘電体樹脂フィルムの厚み１μｍあたり２００Ｖ）、２０００時間の高温負荷試験を行ない、試験前後のＥＳＲ増加率を測定した。評価基準は以下の通りである。
結果を表１に示す。ＥＳＲはＬＣＲメータ（型番：Ｅ４９８０Ａ、製造元はＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）により測定した。
また、ＥＳＲ増加率の数値から、フィルムコンデンサを以下の基準で評価した。
〇：ＥＳＲ増加率が１５％以下
×：ＥＳＲ増加率が１５％を超える

【0056】

上記＜ＣＲ値の測定＞及び＜ＥＳＲ増加率の測定＞から、フィルムコンデンサを以下の基準で総合評価した。
◎：ＣＲ値が１００Ω・Ｆ以上、かつ、ＥＳＲ増加率が１５％以下
〇：ＣＲ値が１００Ω・Ｆ未満、かつ、ＥＳＲ増加率が１５％以下
△：ＣＲ値が１００Ω・Ｆ以上、かつ、ＥＳＲ増加率が１５％を超える
×：ＣＲ値が１００Ω・Ｆ未満、かつ、ＥＳＲ増加率が１５％を超える

【0057】

【表1】

【0058】

表１に示す通り、誘電体樹脂フィルムにおいて、カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）が０．０８以上、１．１５以下であると、高温で長時間電圧印加しても、蒸着電極の酸化が抑制され、ＥＳＲが高くなりにくいことが判明した。
またこのような構成とした実施例１－１及び実施例１－２に係るフィルムコンデンサはＣＲ値が２５０Ω・Ｆ以上であった。

【0059】

（実施例２－１）及び（実施例２－２）並びに（比較例２－１）及び（比較例２－２）
誘電体樹脂フィルムとして、高分子量のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と３官能のトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）－アダクト体としたＴＤＩを、前者の水酸基のモル数と後者のイソシアネート基のモル数がほぼ等しくなるように混合し、基材フィルムに薄く塗布した後、乾燥させ樹脂フィルムを得た。その誘電体樹脂フィルムの一方側縁に帯状の絶縁部が形成されるようにアルミニウムを蒸着し金属層を形成した後、基材を剥離して熱硬化した。熱硬化は１００℃～１８０℃、２時間～５０時間で適宜調整し、製造例２－１、製造例２－２、製造例２－３及び製造例２－４に係る、厚み５μｍの金属層が形成された誘電体樹脂フィルムを作製した。
各誘電体樹脂フィルムのカルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）を下記方法で測定したところ、表２に示す値であった。
なお、各官能基の吸収ピーク強度の測定は、上記「＜官能基の吸収ピーク強度の測定＞」と同様の方法で行った。

【0060】

次に、製造例２－１、製造例２－２、製造例２－３及び製造例２－４に係る金属層が形成された誘電体樹脂フィルムをそれぞれ２枚準備し、一方を積層方向を軸に１８０度回転させ、絶縁部の位置が互い違いになるように重ねた後、巻回してコンデンサ素子を得た。コンデンサ素子の両端に、亜鉛を溶射して外部端子電極を形成した。外部端子電極にリード線を接続し、ＰＰＳケースに挿入して、エポキシ樹脂を充填することにより外装した。
以上のようして、比較例２－１、実施例２－１、実施例２－２及び比較例２－２フィルムコンデンサを製造した。
比較例２－１に係るフィルムコンデンサには、製造例２－１に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
実施例２－１に係るフィルムコンデンサには、製造例２－２に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
実施例２－２に係るフィルムコンデンサには、製造例２－３に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
比較例２－２に係るフィルムコンデンサには、製造例２－４に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。

【0061】

各フィルムコンデンサについて、上記「＜ＣＲ値の測定＞」及び「＜ＥＳＲ増加率の測定＞」と同様の方法で、ＣＲ値及びＥＳＲ増加率を測定した。結果を表２に示す。

【0062】

【表2】

【0063】

表２に示す通り、誘電体樹脂フィルムを構成するポリイソシアネートの種類を変えても、カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）が０．０８以上、１．１５以下であると、高温で長時間電圧印加しても、蒸着電極の酸化が抑制され、ＥＳＲが高くなりにくいことが判明した。
またこのような構成とした実施例２－１及び実施例２－２に係るフィルムコンデンサはＣＲ値が２５０Ω・Ｆ以上であった。

【0064】

（実施例３－１）及び（実施例３－２）並びに（比較例３－１）及び（比較例３－２）
誘電体樹脂フィルムとして、高分子量のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と２官能イソシアネートであるＭＤＩを、前者の水酸基のモル数と後者のイソシアネート基のモル数の比が、水酸基／イソシアネート基＝６０／４０、５０／５０、４０／６０及び３０／７０となるように、混合して４種類の塗液を作製し各塗液を基材フィルムに薄く塗布した後、乾燥させ樹脂フィルムを得た。その誘電体樹脂フィルムの一方側縁に帯状の絶縁部が形成されるようにアルミニウムを蒸着し金属層を形成した後、基材を剥離して熱硬化した。熱硬化は１５０℃、５時間とし、製造例３－１（水酸基／イソシアネート基＝６０／４０）、製造例３－２（水酸基／イソシアネート基＝５０／５０）、製造例３－３（水酸基／イソシアネート基＝４０／６０）及び製造例３－４（水酸基／イソシアネート基＝３０／７０）に係る金属層が形成された、厚み３μｍの誘電体樹脂フィルムを作製した。
そして、各金属層が形成された誘電体樹脂フィルムについて、イソシアネート基及びカルボニル基の吸収ピーク強度の測定を上記「＜官能基の吸収ピーク強度の測定＞」と同様の方法で行い、カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）を算出した。結果を表３に示す。

【0065】

次に、製造例３－１、製造例３－２、製造例３－３及び製造例３－４に係る金属層が形成された誘電体樹脂フィルムをそれぞれ２枚準備し、一方を積層方向を軸に１８０度回転させ、絶縁部の位置が互い違いになるように重ねた後、巻回してコンデンサ素子を得た。コンデンサ素子の両端に、亜鉛を溶射して外部端子電極を形成した。外部端子電極にリード線を接続し、ＰＰＳケースに挿入して、エポキシ樹脂を充填することにより外装した。
以上のようして、比較例３－１、実施例３－１、実施例３－２及び比較例３－２に係るフィルムコンデンサを製造した。
比較例３－１に係るフィルムコンデンサには、製造例３－１に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
実施例３－１に係るフィルムコンデンサには、製造例３－２に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
実施例３－２に係るフィルムコンデンサには、製造例３－３に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。
比較例３－２に係るフィルムコンデンサには、製造例３－４に係る誘電体樹脂フィルムが用いられている。

【0066】

各フィルムコンデンサについて、上記「＜ＣＲ値の測定＞」及び「＜ＥＳＲ増加率の測定＞」と同様の方法で、ＣＲ値及びＥＳＲ増加率を測定した。結果を表３に示す。

【0067】

【表3】

【0068】

表３に示す通り、第１有機材料と第２有機材料を、前者の水酸基のモル数に対して、後者のイソシアネート基のモル数の比を高くして混合して製造した誘電体樹脂フィルムにおいて、カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）が０．０８以上、１．１５以下であると、高温で長時間電圧印加しても、蒸着電極の酸化が抑制され、ＥＳＲが高くなりにくいことが判明した。
またこのような構成とした実施例３－１及び実施例３－２に係るフィルムコンデンサはＣＲ値が２５０Ω・Ｆ以上であった。
このように、あらかじめ第１有機材料と第２有機材料とを、前者の水酸基のモル数に対して後者のイソシアネート基のモル数の比を一定程度高くなるように調整して混合することにより誘電体樹脂フィルムに含まれるイソシアネート基に含有量を容易に調整できることが判明した。

【0069】

（実施例４－１）～（実施例４－４）
誘電体樹脂フィルムとして、高分子量のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と２官能イソシアネートであるＭＤＩを、前者の水酸基のモル数と後者のイソシアネート基のモル数がほぼ等しくなるように混合し、基材フィルムに薄く塗布した後、乾燥させ樹脂フィルムを得た。その誘電体樹脂フィルムの一方側縁に帯状の絶縁部が形成されるようにアルミニウムを蒸着し金属層を形成した後、基材を剥離して熱硬化した。熱硬化は１５０℃、５時間でとし、カルボニル基の吸収ピーク強度に対するイソシアネート基の吸収ピーク強度の比（イソシアネート基の吸収ピーク強度／カルボニル基の吸収ピーク強度）が０．２となる金属層が形成された、厚み５μｍの誘電体樹脂フィルムを作製した。
なお、カルボニル基の吸収ピーク強度及びイソシアネート基の吸収ピーク強度の測定は、上記「＜官能基の吸収ピーク強度の測定＞」と同様の方法で行った。

【0070】

次に、金属層が形成された誘電体樹脂フィルムをそれぞれ２枚準備し、一方を積層方向を軸に１８０度回転させ、絶縁部の位置が互い違いになるように重ねた後、巻回してコンデンサ素子を得た。そして、コンデンサ素子を８５℃、８５％の雰囲気中で強制的に加湿し、未加湿のものと、１２５℃で、１～１２時間加熱乾燥し、誘電体樹脂フィルムに含まれる水分の含有量が表４に示す数値であるコンデンサ素子を４種作製した。なお、水分の含有量は、水素化物反応法（ＩＳＯ １５５１２：２０１９方法Ｅ）により測定した。

【0071】

次に、各コンデンサ素子の両端に、亜鉛を溶射して外部端子電極を形成した。外部端子電極にリード線を接続し、ＰＰＳケースに挿入して、エポキシ樹脂を充填することにより外装した。

【0072】

以上のようして、実施例４－１～実施例４－４に係るフィルムコンデンサを製造した。

【0073】

実施例４－１～実施例４－４に係るフィルムコンデンサについて、上記「＜ＣＲ値の測定＞」及び「＜ＥＳＲ増加率の測定＞」と同様の方法で、ＣＲ値及びＥＳＲ増加率を測定した。結果を表４に示す。

【0074】

【表4】

【0075】

表４に示すように、誘電体樹脂フィルムに含まれる水分の含有量が少なくなると、ＥＳＲ増加率が抑えられ、ＣＲ値が高くなることが判明した。特に、水分の含有量が０．４重量％以下であると、ＥＳＲ増加率が特に抑えられることが判明した。
なお、フィルムコンデンサを乾燥雰囲気中に保管したり、外装前に加熱乾燥等することにより、水分含有量をさらに抑えることができると予測できる。

【符号の説明】

【0076】

１０ 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
１３ 第１の誘電体樹脂フィルム
１３ａ 第１の絶縁部
１４ 第２の誘電体樹脂フィルム
１４ａ 第２の絶縁部
１５ 第１の金属層
１６ 第２の金属層
４０ 金属化フィルムの巻回体
４１ 第１の外部端子電極
４２ 第２の外部端子電極

【図1】

【図2】

【図3】