特許 7509223 フィルムコンデンサ、フィルム、及び、金属化フィルム

(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】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】フィルムコンデンサ、フィルム、及び、金属化フィルム

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/32 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

H01G4/32 511L

H01G4/32 511G

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022555530

(86)(22)【出願日】2021-10-06

(86)【国際出願番号】 JP2021036978

(87)【国際公開番号】W WO2022075359

(87)【国際公開日】2022-04-14

【審査請求日】2023-03-23

(31)【優先権主張番号】P 2020171217

(32)【優先日】2020-10-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】山崎 一人

(72)【発明者】

【氏名】稲倉 智生

【審査官】田中 晃洋

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１７５５１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１６１９８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０９７７５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／１２８７２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－００２８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７２９２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｇ ４／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有する誘電体フィルムと、前記誘電体フィルムの少なくとも前記第１主面上に設けられた金属層とが巻回されてなる巻回体を備え、
前記誘電体フィルムの前記第１主面には、前記第２有機材料を有する複数の突起が存在し、
前記誘電体フィルムの前記第１主面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、前記誘電体フィルムの前記第１主面のスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下である、ことを特徴とするフィルムコンデンサ。

【請求項2】

前記誘電体フィルムの前記第１主面上に設けられた前記金属層における、前記誘電体フィルムの前記第１主面と反対側の表面には、前記複数の突起に沿う複数の凸部が存在する、請求項１に記載のフィルムコンデンサ。

【請求項3】

前記誘電体フィルムの前記第１主面上に設けられた前記金属層の前記表面側での静摩擦係数は、１．４以下である、請求項２に記載のフィルムコンデンサ。

【請求項4】

前記巻回体の巻軸方向に垂直な断面を見たときに、前記巻回体の断面形状は、扁平形状である、請求項１～３のいずれかに記載のフィルムコンデンサ。

【請求項5】

水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有する誘電体フィルムと、前記誘電体フィルムの少なくとも前記第１主面上に設けられた金属層とが巻回されてなる巻回体を備え、
前記誘電体フィルムの前記第１主面には、前記第２有機材料を有する複数の突起が存在し、
前記誘電体フィルムの前記第１主面上に設けられた前記金属層における、前記誘電体フィルムの前記第１主面と反対側の表面には、前記複数の突起に沿う複数の凸部が存在し、
前記金属層の前記表面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、前記金属層の前記表面のスキューネスは、０．５６２以上、１３．９以下である、ことを特徴とするフィルムコンデンサ。

【請求項6】

前記誘電体フィルムの前記第１主面上に設けられた前記金属層の前記表面側での静摩擦係数は、１．４以下である、請求項５に記載のフィルムコンデンサ。

【請求項7】

前記巻回体の巻軸方向に垂直な断面を見たときに、前記巻回体の断面形状は、扁平形状である、請求項５又は６に記載のフィルムコンデンサ。

【請求項8】

水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有し、
前記第１主面には、前記第２有機材料を有する複数の突起が存在し、
前記第１主面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、前記第１主面のスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下である、ことを特徴とするフィルム。

【請求項9】

前記第１主面側での静摩擦係数が１．０以下である、請求項８に記載のフィルム。

【請求項10】

水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有するフィルムと、
前記フィルムの少なくとも前記第１主面上に設けられた金属層と、を備え、
前記フィルムの前記第１主面には、前記第２有機材料を有する複数の突起が存在し、
前記フィルムの前記第１主面上に設けられた前記金属層における、前記フィルムの前記第１主面と反対側の表面には、前記複数の突起に沿う複数の凸部が存在し、
前記金属層の前記表面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、前記金属層の前記表面のスキューネスは、０．５６２以上、１３．９以下である、ことを特徴とする金属化フィルム。

【請求項11】

前記フィルムの前記第１主面上に設けられた前記金属層の前記表面側での静摩擦係数は、１．４以下である、請求項１０に記載の金属化フィルム。

【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、フィルム、及び、金属化フィルムに関する。

【背景技術】

【0002】

コンデンサの一種として、可撓性を有するフィルムを誘電体フィルムとして用いながら、フィルムを挟んで互いに対向する第１金属層及び第２金属層を配置した構造のフィルムコンデンサが知られている。このようなフィルムコンデンサは、例えば、第１金属層が形成されたフィルムと第２金属層が形成されたフィルムとを巻回又は積層することによって製造される。

【0003】

フィルムを巻回して巻回体を作製することによりフィルムコンデンサを製造する際、フィルムコンデンサを低背化するために巻回体をプレスすることがある。この際、フィルムの滑り性が良好であると、巻回体が均一にプレスされやすくなることでフィルムコンデンサの低背化が容易になる。

【0004】

一方、巻回体において、重なり合うフィルム同士の間に隙間が形成されると、絶縁破壊時に、フィルムからの分解ガスがフィルムコンデンサの内部から飛散しやすくなり、結果的に、フィルムの絶縁状態が回復する、いわゆるセルフヒーリング機能が働くとされている。巻回体を作製する際、フィルムの滑り性が良好であると、重なり合うフィルム同士の間に隙間が均一に形成されやすくなるため、セルフヒーリング機能が働きやすくなる。

【0005】

以上のことから、フィルムコンデンサのプレス性及びセルフヒーリング性を高めるために、フィルムに滑り性を付与することがある。フィルムに滑り性を付与する方法として、特許文献１には、ベース樹脂に有機フィラーを配合する方法が開示されている。このように、従来では、樹脂にフィラーを配合してフィルムの表面を荒らすことにより、フィルムに滑り性を付与している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－２５１４９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、樹脂にフィラーが配合された従来のフィルムでは、樹脂及びフィラーの誘電率が異なることにより、フィラーの近傍に電界が集中しやすくなり、結果的に、絶縁破壊電圧が低下してしまう。そのため、従来のフィルムでは、滑り性及び耐電圧性を両立させる点で、改善の余地があると言える。

【0008】

一方、フィルムの表面を荒らすことにより、フィルムを巻回してフィルムコンデンサを製造したときに、重なり合うフィルム同士の間に隙間が形成されやすくなる。そのため、絶縁破壊時に、セルフヒーリング機能が働きやすくなると考えられる。

【0009】

しかしながら、フィルムの表面が荒れている部分の硬度が低いと、フィルムを巻回してフィルムコンデンサを製造する際に、フィルムの表面が荒れている部分が潰れやすくなるため、重なり合うフィルム同士の間に隙間が形成されにくくなる。その結果、絶縁破壊時に、フィルムからの分解ガスがフィルムコンデンサの内部から飛散しにくくなるため、セルフヒーリング機能が働きにくくなってしまう。

【0010】

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、滑り性及び耐電圧性に優れ、かつ、優れたプレス性及びセルフヒーリング性を付与可能な誘電体フィルムを有するフィルムコンデンサを提供することを目的とするものである。また、本発明は、上記フィルムコンデンサの誘電体フィルムとして使用可能なフィルムを提供することを目的とするものである。更に、本発明は、上記フィルムコンデンサに使用可能な金属化フィルムを提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のフィルムコンデンサは、第１態様において、水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有する誘電体フィルムと、上記誘電体フィルムの少なくとも上記第１主面上に設けられた金属層とが巻回されてなる巻回体を備え、上記誘電体フィルムの上記第１主面には、上記第２有機材料を有する複数の突起が存在し、上記誘電体フィルムの上記第１主面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記誘電体フィルムの上記第１主面のスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下である、ことを特徴とする。

【0012】

本発明のフィルムコンデンサは、第２態様において、水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有する誘電体フィルムと、上記誘電体フィルムの少なくとも上記第１主面上に設けられた金属層とが巻回されてなる巻回体を備え、上記誘電体フィルムの上記第１主面には、上記第２有機材料を有する複数の突起が存在し、上記誘電体フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層における、上記誘電体フィルムの上記第１主面と反対側の表面には、上記複数の突起に沿う複数の凸部が存在し、上記金属層の上記表面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記金属層の上記表面のスキューネスは、０．５６２以上、１３．９以下である、ことを特徴とする。

【0013】

本発明のフィルムは、水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有し、上記第１主面には、上記第２有機材料を有する複数の突起が存在し、上記第１主面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記第１主面のスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下である、ことを特徴とする。

【0014】

本発明の金属化フィルムは、水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有するフィルムと、上記フィルムの少なくとも上記第１主面上に設けられた金属層と、を備え、上記フィルムの上記第１主面には、上記第２有機材料を有する複数の突起が存在し、上記フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層における、上記フィルムの上記第１主面と反対側の表面には、上記複数の突起に沿う複数の凸部が存在し、上記金属層の上記表面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記金属層の上記表面のスキューネスは、０．５６２以上、１３．９以下である、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、滑り性及び耐電圧性に優れ、かつ、優れたプレス性及びセルフヒーリング性を付与可能な誘電体フィルムを有するフィルムコンデンサを提供できる。また、本発明によれば、上記フィルムコンデンサの誘電体フィルムとして使用可能なフィルムを提供できる。更に、本発明によれば、上記フィルムコンデンサに使用可能な金属化フィルムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のフィルムコンデンサの一例を示す斜視模式図である。

【図2】図１中の線分Ａ１－Ａ２に対応する部分を示す断面模式図である。

【図3】図１及び図２中の巻回体の一例を示す斜視模式図である。

【図4】ヒューズ部が設けられた金属層の一例を示す平面模式図である。

【図5】本発明のフィルムの一例を示す平面模式図である。

【図6】図５中の線分Ｂ１－Ｂ２に対応する部分を示す断面模式図である。

【図7】本発明のフィルムコンデンサを構成する金属化フィルムの一例を示す平面模式図である。

【図8】図７中の線分Ｃ１－Ｃ２に対応する部分を示す断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明のフィルムコンデンサと、本発明のフィルムと、本発明の金属化フィルムとについて説明する。なお、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更されてもよい。また、以下において記載する個々の好ましい構成を複数組み合わせたものもまた本発明である。

【0018】

本発明のフィルムコンデンサは、第１態様及び第２態様において、水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有する誘電体フィルムと、上記誘電体フィルムの少なくとも上記第１主面上に設けられた金属層とが巻回されてなる巻回体を備える。

【0019】

本発明のフィルムコンデンサの第１態様及び第２態様を特に区別しない場合、単に「本発明のフィルムコンデンサ」と言う。

【0020】

以下では、本発明のフィルムコンデンサの一例として、誘電体フィルムの少なくとも一方の主面上に金属層が設けられた金属化フィルムが積層された状態で巻回されてなる、いわゆる巻回型のフィルムコンデンサについて説明する。

【0021】

図１は、本発明のフィルムコンデンサの一例を示す斜視模式図である。図２は、図１中の線分Ａ１－Ａ２に対応する部分を示す断面模式図である。図３は、図１及び図２中の巻回体の一例を示す斜視模式図である。

【0022】

本明細書中、フィルムコンデンサにおける積層方向及び幅方向を、図１、図２、及び、図３に示すように、各々、Ｔ及びＷで定められる方向とする。なお、巻回型のフィルムコンデンサでは、積層方向が複数存在するとも言えるが、本明細書中ではＴで定められる方向とする。ここで、積層方向Ｔと幅方向Ｗとは、互いに直交している。

【0023】

図１及び図２に示すように、フィルムコンデンサ１０は、巻回体４０と、巻回体４０の一方の端面上に設けられた第１外部電極４１と、巻回体４０の他方の端面上に設けられた第２外部電極４２と、を有している。ここで、巻回体４０の両端面は、幅方向Ｗにおいて互いに対向している。

【0024】

図２及び図３に示すように、巻回体４０は、第１金属化フィルム１１と第２金属化フィルム１２とが積層方向Ｔに積層された状態で巻回されてなる巻回体である。つまり、フィルムコンデンサ１０は、巻回体４０を有する巻回型のフィルムコンデンサである。

【0025】

フィルムコンデンサ１０では、フィルムコンデンサ１０の低背化の観点から、前記巻回体の巻軸方向に垂直な断面を見たときに、巻回体４０の断面形状は、扁平形状であることが好ましい。より具体的には、巻回体４０の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、巻回体４０の断面形状が真円であるときよりも厚みが小さい形状とされることが好ましい。

【0026】

巻回体の断面形状が扁平形状となるようにプレスされたかどうかについては、例えば、巻回体にプレス痕が存在するかどうかで確認できる。

【0027】

フィルムコンデンサ１０は、円柱状の巻回軸を有していてもよい。巻回軸は、巻回状態の第１金属化フィルム１１及び第２金属化フィルム１２の中心軸上に配置されるものであり、第１金属化フィルム１１及び第２金属化フィルム１２を巻回する際の巻軸となるものである。

【0028】

第１金属化フィルム１１は、第１誘電体フィルム１３と、第１金属層１５と、を有している。

【0029】

第１誘電体フィルム１３は、厚み方向（図２中では、積層方向Ｔ）に対向する第１主面１３ａ及び第２主面１３ｂを有している。

【0030】

第１金属層１５は、第１誘電体フィルム１３の第１主面１３ａ上に設けられている。より具体的には、第１金属層１５は、幅方向Ｗにおいて、第１誘電体フィルム１３の一方の側縁に届き、第１誘電体フィルム１３の他方の側縁に届かないように設けられている。

【0031】

第２金属化フィルム１２は、第２誘電体フィルム１４と、第２金属層１６と、を有している。

【0032】

第２誘電体フィルム１４は、厚み方向（図２中では、積層方向Ｔ）に対向する第１主面１４ａ及び第２主面１４ｂを有している。

【0033】

第２金属層１６は、第２誘電体フィルム１４の第１主面１４ａ上に設けられている。より具体的には、第２金属層１６は、幅方向Ｗにおいて、第２誘電体フィルム１４の一方の側縁に届かず、第２誘電体フィルム１４の他方の側縁に届くように設けられている。

【0034】

巻回体４０では、第１金属層１５における第１誘電体フィルム１３の側縁に届いている側の端部が巻回体４０の一方の端面に露出し、第２金属層１６における第２誘電体フィルム１４の側縁に届いている側の端部が巻回体４０の他方の端面に露出するように、隣り合う第１金属化フィルム１１及び第２金属化フィルム１２が幅方向Ｗにずれている。

【0035】

巻回体４０は、第１金属化フィルム１１と第２金属化フィルム１２とが積層方向Ｔに積層された状態で巻回されてなることから、第１金属層１５、第１誘電体フィルム１３、第２金属層１６、及び、第２誘電体フィルム１４が積層方向Ｔに順に積層された状態で巻回されてなる巻回体である、とも言える。

【0036】

巻回体４０では、第１金属化フィルム１１が第２金属化フィルム１２の内側となり、第１金属層１５が第１誘電体フィルム１３の内側となり、第２金属層１６が第２誘電体フィルム１４の内側となるように、第１金属化フィルム１１と第２金属化フィルム１２とが積層方向Ｔに積層された状態で巻回されている。つまり、第１金属層１５と第２金属層１６とは、第１誘電体フィルム１３又は第２誘電体フィルム１４を挟んで互いに対向している。

【0037】

第２金属層１６は、第２誘電体フィルム１４の第１主面１４ａ上ではなく、第１誘電体フィルム１３の第２主面１３ｂ上に設けられていてもよい。この場合、巻回体４０では、第１誘電体フィルム１３の第１主面１３ａ上に第１金属層１５が設けられ、かつ、第２主面１３ｂ上に第２金属層１６が設けられた金属化フィルムと、第２誘電体フィルム１４とが積層方向Ｔに積層された状態で巻回されていることになる。

【0038】

第１金属層１５及び第２金属層１６には、各々、ヒューズ部が設けられていることが好ましい。

【0039】

図４は、ヒューズ部が設けられた金属層の一例を示す平面模式図である。

【0040】

図４に示すように、第１金属層１５には、複数の分割電極部６１と、電極部６２と、ヒューズ部６３と、が設けられている。

【0041】

複数の分割電極部６１は、絶縁スリット６４により区分されており、巻回体４０において第２金属層１６と対向することになる部分である。

【0042】

電極部６２は、絶縁スリット６４を挟んで複数の分割電極部６１に隣り合っており、巻回体４０において第２金属層１６と対向しない部分である。

【0043】

ヒューズ部６３は、各々の分割電極部６１と電極部６２とを接続する部分であり、分割電極部６１及び電極部６２よりも細くなっている。

【0044】

ヒューズ部が設けられた第１金属層１５の電極パターンは、図４に示した電極パターンの他に、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であってもよい。ヒューズ部が設けられた第２金属層１６の電極パターンについても同様である。

【0045】

第１外部電極４１は、巻回体４０の一方の端面上に設けられ、第１金属層１５の露出端部に接触することで第１金属層１５に接続されている。

【0046】

第１金属層１５と第１外部電極４１との接続性の観点から、巻回体４０の一方の端面において、第１金属化フィルム１１は、第２金属化フィルム１２に対して幅方向Ｗに突出していることが好ましい。

【0047】

第２外部電極４２は、巻回体４０の他方の端面上に設けられ、第２金属層１６の露出端部に接触することで第２金属層１６に接続されている。

【0048】

第２金属層１６と第２外部電極４２との接続性の観点から、巻回体４０の他方の端面において、第２金属化フィルム１２は、第１金属化フィルム１１に対して幅方向Ｗに突出していることが好ましい。

【0049】

第１外部電極４１及び第２外部電極４２の構成材料としては、各々、例えば、亜鉛、アルミニウム、スズ、亜鉛－アルミニウム合金等の金属が挙げられる。

【0050】

第１外部電極４１及び第２外部電極４２は、各々、好ましくは、巻回体４０の一方の端面及び他方の端面に、上述したような金属を溶射することにより形成される。

【0051】

巻回体４０の構成は、図２に示した構成と異なっていてもよい。例えば、第１金属化フィルム１１において第１金属層１５が幅方向Ｗで２つの金属層に分断され、一方の金属層が第１誘電体フィルム１３の一方の側縁に届き、他方の金属層が第１誘電体フィルム１３の他方の側縁に届くように設けられていてもよい。この場合、第１金属層１５において、一方の金属層が第１外部電極４１に接続され、かつ、他方の金属層が第２外部電極４２に接続されつつ、第２金属層１６が第１外部電極４１及び第２外部電極４２の両方に接続されないように設けられると、第１金属層１５と第２金属層１６との間でコンデンサを構成できる。

【0052】

本発明のフィルムコンデンサでは、誘電体フィルムとして、本発明のフィルムが使用可能である。

【0053】

本発明のフィルムは、水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有する。

【0054】

図５は、本発明のフィルムの一例を示す平面模式図である。図６は、図５中の線分Ｂ１－Ｂ２に対応する部分を示す断面模式図である。

【0055】

図５及び図６に示すように、フィルム（誘電体フィルム）１１０は、厚み方向に対向する第１主面１１０ａ及び第２主面１１０ｂを有している。

【0056】

フィルム１１０は、水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含んでいる。より具体的には、フィルム１１０は、第１有機材料の水酸基（ＯＨ基）と第２有機材料のイソシアネート基（ＮＣＯ基）とが反応して得られるウレタン結合を有する硬化物を含んでいる。

【0057】

フィルムにおけるウレタン結合の存在については、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ－ＩＲ）で分析することにより確認できる。

【0058】

第１有機材料は、分子内に複数の水酸基を有するポリオールであることが好ましい。

【0059】

ポリオールとしては、例えば、ポリビニルアセトアセタール等のポリビニルアセタール、フェノキシ樹脂等のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が挙げられる。

【0060】

ポリオールとしては、フェノキシ樹脂が好ましい。

【0061】

第１有機材料としては、複数種類の材料が併用されてもよい。

【0062】

第２有機材料は、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する、いわゆる芳香族イソシアネートである、とも言える。

【0063】

第２有機材料は、第１有機材料の水酸基と反応して架橋構造を形成することにより、フィルム１１０を製造する際に、樹脂溶液を硬化させる硬化剤として機能する。

【0064】

第２有機材料は、芳香族化合物のうちで分子内に複数のイソシアネート基を有する、いわゆる芳香族ポリイソシアネートであることが好ましい。

【0065】

芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、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）等が挙げられる。芳香族ポリイソシアネートとしては、これらの芳香族ポリイソシアネートの変性体が用いられてもよい。

【0066】

芳香族ポリイソシアネートとしては、ＭＤＩが好ましい。ＭＤＩとしては、例えば、ポリメリックＭＤＩ又はモノメリックＭＤＩを用いることができる。

【0067】

第２有機材料としては、複数種類の材料が併用されてもよい。

【0068】

フィルム１１０は、図２に示したフィルムコンデンサ１０において、第１誘電体フィルム１３及び第２誘電体フィルム１４の両方に用いられてもよいし、第１誘電体フィルム１３及び第２誘電体フィルム１４の一方に用いられてもよい。フィルム１１０が、図２に示したフィルムコンデンサ１０の第１誘電体フィルム１３及び第２誘電体フィルム１４の両方に用いられる場合、第１誘電体フィルム１３及び第２誘電体フィルム１４の組成は、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであることが好ましい。

【0069】

フィルム１１０は、第１有機材料及び第２有機材料を含む樹脂溶液を、基材の表面に塗工して乾燥させた後、加熱処理で硬化させることによって製造される。得られたフィルム１１０は、基材から剥離された状態で使用される。

【0070】

本発明のフィルムでは、上記第１主面には、上記第２有機材料を有する複数の突起が存在する。

【0071】

図５及び図６に示したフィルム１１０では、第１主面１１０ａには、複数の突起１２０が存在している。また、フィルム１１０の第１主面１１０ａには、突起１２０が存在していない平坦部１３０が存在している。

【0072】

突起の存在については、フィルムの第１主面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより、黒く見える部分として確認できる。

【0073】

突起１２０は、第２有機材料、すなわち、芳香族イソシアネートを有している。より具体的には、突起１２０が有する芳香族イソシアネートは、フィルム１１０が含む硬化物を構成する芳香族イソシアネートに由来している。

【0074】

突起１２０が芳香族イソシアネートを有することにより、芳香族イソシアネートの芳香環に起因して突起１２０の硬度が高くなる。よって、フィルム１１０を用いてフィルムコンデンサを製造する際に、フィルム１１０を巻回したり、巻回後にプレスしたりしても、突起１２０が潰れにくくなるため、重なり合うフィルム１１０同士の間に隙間が形成されやすくなる。その結果、絶縁破壊時に、フィルム１１０からの分解ガスがフィルムコンデンサの内部から飛散しやすくなるため、フィルムコンデンサはセルフヒーリング性に優れたものとなる。

【0075】

これに対して、突起１２０が脂肪族イソシアネートを有する場合には、突起１２０が芳香族イソシアネートを有する場合と比較して、突起１２０の硬度が低くなる。よって、フィルム１１０を用いてフィルムコンデンサを製造する際に、フィルム１１０を巻回したり、巻回後にプレスしたりすると、突起１２０が潰れやすくなるため、重なり合うフィルム１１０同士の間に隙間が形成されにくくなる。その結果、絶縁破壊時に、フィルム１１０からの分解ガスがフィルムコンデンサの内部から飛散しにくくなるため、フィルムコンデンサのセルフヒーリング性が低下する。

【0076】

なお、突起１２０が芳香族イソシアネートを有していても、例えば、後述するフィルム１１０の第１主面１１０ａのスキューネスが０．７８２よりも低いと、フィルム１１０を巻回してフィルムコンデンサを製造したときに、重なり合うフィルム１１０同士の間に隙間が形成されにくくなるため、フィルムコンデンサのセルフヒーリング性が低下する。

【0077】

突起における芳香族イソシアネートの存在については、以下のようにして確認できる。まず、日本分光（ＪＡＳＣＯ）社製のフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ－ＩＲ）「ＦＴ／ＩＲ－４１００ＳＴ」を用いて、測定波数範囲を５００ｃｍ^－１以上、４０００ｃｍ^－１以下として、減衰全反射法（ＡＴＲ）で突起の赤外線吸収スペクトルを測定する。そして、突起の赤外線吸収スペクトルにおいて、芳香環の吸収ピークとイソシアネート基の吸収ピークとが検出されることを確認することにより、突起が芳香族イソシアネートを有することを確認できる。例えば、芳香族イソシアネートとしてＭＤＩを用いた場合、赤外線吸収スペクトルでは、芳香環の吸収ピークが１４５０ｃｍ^－１以上、１５５０ｃｍ^－１以下の波数範囲で検出され、イソシアネート基の吸収ピークが２２００ｃｍ^－１以上、２４００ｃｍ^－１以下の波数範囲で検出される。

【0078】

更に、同様の方法により、平坦部の赤外線吸収スペクトルにおいて、芳香環の吸収ピークとイソシアネート基の吸収ピークとが検出されることを確認することにより、突起が有する芳香族イソシアネートが、フィルムが含む硬化物を構成する芳香族イソシアネートに由来していることを確認できる。

【0079】

本発明のフィルムでは、上記第１主面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記第１主面のスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下である。

【0080】

図５及び図６に示したフィルム１１０では、第１主面１１０ａの１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、第１主面１１０ａのスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下である。

【0081】

フィルムの表面のスキューネスは、表面高さスキューネスＳｓｋ（偏り度）とも呼ばれ、フィルムの表面の高さ分布の対称性を表す指標である。フィルムの表面は、Ｓｓｋの範囲によって、以下のような態様を示す。
Ｓｓｋ＞０：フィルムの表面に細かい山（突起）が多いことを示す。
Ｓｓｋ＝０：フィルムの表面が厚み方向に対称であることを示す。
Ｓｓｋ＜０：フィルムの表面に細かい谷（凹み）が多いことを示す。

【0082】

フィルム１１０では、突起１２０の高さが小さいほど、又は、突起１２０の個数が少ないほど、第１主面１１０ａのスキューネスが低くなる。一方、フィルム１１０では、突起１２０の高さが大きいほど、又は、突起１２０の個数が多いほど、第１主面１１０ａのスキューネスが高くなる。

【0083】

フィルム１１０同士を滑らせる際の滑り性を高めるためには、フィルム１１０同士の接触面積を小さくすることが重要である。このような観点から、フィルム１１０では、上述したように、第１主面１１０ａに複数の突起１２０が存在しており、これにより、フィルム１１０同士を滑らせる際に、フィルム１１０同士の接触面積を小さくしようとしている。しかしながら、フィルム１１０の第１主面１１０ａのスキューネスによっては、滑り性及び耐電圧性を両立できないことがある。これに対して、フィルム１１０の第１主面１１０ａの上述した面積範囲において、フィルム１１０の第１主面１１０ａのスキューネスが０．７８２以上、１４．３以下であることにより、フィルム１１０は、滑り性及び耐電圧性に優れたものとなる。更に、フィルム１１０の滑り性が優れたものとなることにより、フィルム１１０が巻回されてフィルムコンデンサを構成するときに、プレス性及びセルフヒーリング性が高まる。

【0084】

フィルム１１０の第１主面１１０ａのスキューネスが０．７８２よりも低い場合、フィルム１１０同士を滑らせる際に、フィルム１１０同士の接触面積が大きくなりやすいため、滑り性が低下する。フィルム１１０の第１主面１１０ａのスキューネスが１４．３よりも高い場合、突起１２０のような電界が集中しやすい箇所が多くなるため、耐電圧性が低下する。

【0085】

フィルム１１０の第１主面１１０ａの上述した面積範囲において、フィルム１１０の第１主面１１０ａのスキューネスが０．７８２以上、１４．３以下であれば、フィルム１１０の第１主面１１０ａには、複数の突起１２０に加えて、複数の凹みが存在していてもよい。

【0086】

フィルムの第１主面のスキューネスは、以下のようにして定められる。まず、キーエンス社製のレーザー顕微鏡「ＶＫ－８７００」を用いて、フィルムの第１主面を１００倍に拡大し、１００μｍ×１４０μｍの面積範囲を観察する。この際、フィルムの第１主面に、厚みが１０ｎｍであるアルミニウムを予め蒸着しておいてもよい。そして、キーエンス社製のレーザー顕微鏡「ＶＫ－８７００」の専用解析ソフト「ＶＫ－ａｎａｌｙｚｅｒ」を用いて、上述した面積範囲における表面高さスキューネスＳｓｋを測定し、得られた測定値を、フィルムの第１主面のスキューネスと定める。

【0087】

突起１２０の平面形状は、図５に示すような円形状であってもよいし、楕円形状であってもよいし、他の形状であってもよい。

【0088】

突起１２０の平面形状は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0089】

突起１２０の断面形状は、図６に示すようなテーパー形状であってもよいし、テーパー形状以外の形状であってもよい。

【0090】

突起１２０の断面形状は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0091】

突起１２０の頂面は、図６に示すように窪んでいることが好ましい。この場合、フィルム１１０同士を滑らせる際に、突起１２０同士の接触面積が小さくなりやすいため、滑り性が高まりやすくなる。なお、突起１２０の頂面は、窪んでいなくてもよい。

【0092】

なお、突起１２０は、先端が尖っている形状であってもよいし、先端が丸みを帯びている形状であってもよい。

【0093】

フィルム１１０の第２主面１１０ｂには、突起が存在していないが、複数の突起が存在していてもよい。この場合、フィルム１１０の第２主面１１０ｂの１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、フィルム１１０の第２主面１１０ｂのスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下であることが好ましい。このとき、フィルム１１０の第２主面１１０ｂには、複数の突起に加えて、複数の凹みが存在していてもよい。

【0094】

フィルムの第２主面のスキューネスは、観察対象をフィルムの第２主面とすること以外、フィルムの第１主面のスキューネスと同様に定められる。

【0095】

本発明のフィルムでは、上記第１主面側での静摩擦係数が１．０以下であることが好ましい。

【0096】

図５及び図６に示したフィルム１１０では、第１主面１１０ａ側での静摩擦係数が１．０以下であることが好ましい。この場合、フィルム１１０の滑り性が非常に優れたものとなる。

【0097】

一方、フィルム１１０の第１主面１１０ａ側での静摩擦係数が小さくなり過ぎると、フィルム１１０を巻回してフィルムコンデンサを製造する際に、幅方向にフィルム１１０の巻きずれが生じてしまい、後の工程で、得られた巻回体の端面上に外部電極を形成しにくくなることがある。このような観点から、フィルム１１０の第１主面１１０ａ側での静摩擦係数は、好ましくは０．１以上である。

【0098】

フィルムの静摩擦係数は、以下のようにして定められる。まず、測定用試料として、フィルムを２枚準備する。ここで、各測定用試料の両主面について、製造時に、基材側であった主面を離型面、基材と反対側であった主面を乾燥面と定義する。より具体的には、各測定試料について、乾燥面は第１主面に該当し、離型面は第２主面に該当する。また、各測定用試料の長さ方向は、フィルムコンデンサの製造過程においてフィルムに引っ張り応力が加わる方向、例えば、フィルムの巻回方向と同じであることが好ましい。次に、２枚の測定用試料のうち、一方の測定用試料について、離型面に角形状の板を固定し、乾燥面が露出するようにする。また、他方の測定用試料について、乾燥面に重さ２００ｇの角形状の重りを貼り付け、離型面が露出するようにする。その後、乾燥面に重りが貼り付けられた状態である他方の測定用試料の離型面を、離型面に板が固定された状態である一方の測定用試料の乾燥面に、長さ方向が互いに平行となるように当接させる。そして、他方の測定用試料の乾燥面に貼り付けられた重りを、イマダ社製のフォースゲージに取り付けた後、長さ方向に１５０ｍｍ／分の速度で引っ張る。この際、重りが他方の測定用試料とともに移動し始めるまでの最大摩擦力を読み取り、その値から静摩擦係数を算出する。

【0099】

フィルム１１０では、ガラス転移点が１３０℃以上であることが好ましい。この場合、フィルム１１０の耐熱性が優れたものとなり、フィルム１１０で構成される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。

【0100】

フィルムのガラス転移点は、以下のようにして定められる。まず、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製の動的粘弾性測定（ＤＭＡ）装置「ＲＳＡ－ＩＩＩ」を用いて、フィルムを昇温速度１０℃／分で室温から２５０℃まで昇温させながら、測定周波数を１０ｒａｄ／秒、ｓｔｒａｉｎを０．１％とする測定条件下で、フィルムの貯蔵弾性率及び損失弾性率を測定する。そして、損失弾性率／貯蔵弾性率で表される損失正接（ｔａｎδ）が最大ピーク値を示す温度を、ガラス転移点と定める。

【0101】

フィルム１１０の厚みＳは、好ましくは１μｍ以上、１０μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以上、５μｍ以下である。

【0102】

フィルムの厚みＳは、図６に示すように、突起１２０が存在していない位置で定められる厚みである。

【0103】

フィルムの厚みについては、光学式膜厚計を用いて測定できる。

【0104】

本発明のフィルムは、少なくとも第１主面上に金属層が設けられることで金属化フィルムとなり、本発明のフィルムコンデンサを構成可能となる。

【0105】

図７は、本発明のフィルムコンデンサを構成する金属化フィルムの一例を示す平面模式図である。図８は、図７中の線分Ｃ１－Ｃ２に対応する部分を示す断面模式図である。

【0106】

図７及び図８に示すように、金属化フィルム２１０は、図５及び図６に示したフィルム１１０と、フィルム１１０の第１主面１１０ａ上に設けられた金属層２２０と、を有している。

【0107】

本発明のフィルムコンデンサでは、上記誘電体フィルムの上記第１主面には、上記第２有機材料を有する複数の突起が存在する。

【0108】

図８に示したフィルム１１０では、図５及び図６に示したフィルム１１０と同様に、第１主面１１０ａには、第２有機材料、すなわち、芳香族イソシアネートを有する複数の突起１２０が存在している。また、フィルム１１０の第１主面１１０ａには、突起１２０が存在していない平坦部１３０が存在している。

【0109】

突起１２０が芳香族イソシアネートを有することにより、フィルム１１０の第１主面１１０ａ上に金属層２２０が設けられた金属化フィルム２１０で構成されるフィルムコンデンサをセルフヒーリング性に優れたものとすることができる。

【0110】

本発明のフィルムコンデンサの第１態様では、上記誘電体フィルムの上記第１主面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記誘電体フィルムの上記第１主面のスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下である。このように、本発明のフィルムコンデンサの第１態様では、上記複数の突起が存在する上記誘電体フィルムの上記第１主面のスキューネスに着目している。

【0111】

図８に示したフィルム１１０では、図５及び図６に示したフィルム１１０と同様に、第１主面１１０ａの１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、第１主面１１０ａのスキューネスは、０．７８２以上、１４．３以下である。

【0112】

フィルム１１０の第１主面１１０ａの上述した面積範囲において、フィルム１１０の第１主面１１０ａのスキューネスが０．７８２以上、１４．３以下であることにより、フィルム１１０は、滑り性及び耐電圧性に優れたものとなる。更に、フィルム１１０の滑り性が優れたものとなることにより、フィルム１１０が巻回されてフィルムコンデンサを構成するときに、プレス性及びセルフヒーリング性が高まる。

【0113】

フィルムコンデンサにおいて、フィルムの第１主面のスキューネスを測定する際、フィルムコンデンサの最表面に位置する金属化フィルムで金属層が設けられていない領域に対して、上述した方法により測定を行う。この際、測定領域の表面にマスキングオイルが付着している場合は、ヘキサン、トルエン等の溶剤を用いてマスキングオイルを除去した状態で測定を行うことが好ましい。

【0114】

本発明のフィルムコンデンサでは、金属化フィルムとして、本発明の金属化フィルムが使用可能である。

【0115】

本発明の金属化フィルムは、水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料との硬化物を含み、かつ、厚み方向に対向する第１主面及び第２主面を有するフィルムと、上記フィルムの少なくとも上記第１主面上に設けられた金属層と、を備える。また、本発明の金属化フィルムでは、上記フィルムの上記第１主面には、上記第２有機材料を有する複数の突起が存在する。更に、本発明の金属化フィルムでは、上記フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層における、上記フィルムの上記第１主面と反対側の表面には、上記複数の突起に沿う複数の凸部が存在する。

【0116】

本発明のフィルムコンデンサの第１態様では、後述する本発明のフィルムコンデンサの第２態様と同様に、上記誘電体フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層における、上記誘電体フィルムの上記第１主面と反対側の表面には、上記複数の突起に沿う複数の凸部が存在することが好ましい。

【0117】

本発明のフィルムコンデンサの第１態様では、上記誘電体フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層の上記表面に、上記複数の凸部が存在する場合、後述する本発明のフィルムコンデンサの第２態様と同様に、上記金属層の上記表面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記金属層の上記表面のスキューネスは、０．５６２以上、１３．９以下であることが好ましい。

【0118】

本発明のフィルムコンデンサの第２態様では、上記誘電体フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層における、上記誘電体フィルムの上記第１主面と反対側の表面には、上記複数の突起に沿う複数の凸部が存在する。

【0119】

図７及び図８に示した金属化フィルム２１０では、金属層２２０における、フィルム１１０の第１主面１１０ａと反対側の表面２２０ａには、複数の突起１２０に沿う複数の凸部２３０が存在している。また、金属層２２０の表面２２０ａには、凸部２３０が存在していない平坦部２４０が存在している。

【0120】

凸部の存在については、金属層の表面を走査型電子顕微鏡で観察することにより、黒く見える部分として確認できる。

【0121】

本発明の金属化フィルムでは、上記金属層の上記表面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記金属層の上記表面のスキューネスは、０．５６２以上、１３．９以下である。

【0122】

本発明のフィルムコンデンサの第２態様では、上記金属層の上記表面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、上記金属層の上記表面のスキューネスは、０．５６２以上、１３．９以下である。このように、本発明のフィルムコンデンサの第２態様では、上記複数の凸部が存在する上記金属層の上記表面のスキューネスに着目している。

【0123】

図７及び図８に示した金属化フィルム２１０では、金属層２２０の表面２２０ａの１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、金属層２２０の表面２２０ａのスキューネスは、０．５６２以上、１３．９以下である。

【0124】

金属層２２０の表面２２０ａの上述した面積範囲において、金属層２２０の表面２２０ａのスキューネスが０．５６２以上、１３．９以下であることにより、金属化フィルム２１０は、滑り性及び耐電圧性に優れたものとなる。更に、金属化フィルム２１０の滑り性が優れたものとなることにより、金属化フィルム２１０が巻回されてフィルムコンデンサを構成するときに、プレス性及びセルフヒーリング性が高まる。

【0125】

金属層２２０の表面２２０ａのスキューネスが０．５６２よりも低い場合、金属化フィルム２１０同士を滑らせる際に、金属化フィルム２１０同士の接触面積が大きくなりやすいため、滑り性が低下する。金属層２２０の表面２２０ａのスキューネスが１３．９よりも高い場合、凸部２３０のような電界が集中しやすい箇所が多くなるため、耐電圧性が低下する。

【0126】

金属層２２０の表面２２０ａの上述した面積範囲において、金属層２２０の表面２２０ａのスキューネスが０．５６２以上、１３．９以下であれば、金属層２２０の表面２２０ａには、複数の凸部２３０に加えて、複数の凹みが存在していてもよい。

【0127】

金属層の表面のスキューネスは、観察対象を金属層の表面とすること以外、フィルムの第１主面のスキューネスと同様に定められる。

【0128】

フィルムコンデンサにおいて、金属層の表面のスキューネスを測定する際、フィルムコンデンサの最表面に位置する金属化フィルムの所定の領域で測定を行う。

【0129】

図３に示した巻回体４０では、最表面に位置する第２金属化フィルム１２の領域Ｌにおいて、第２金属層１６が設けられた状態で、上述した方法により、第２金属層１６の表面のスキューネスを測定することが好ましい。ここで、第２金属化フィルム１２の領域Ｌは、幅方向Ｗ及び長さ方向（巻回方向）における長さがともにＭである正方形状である。また、第２金属化フィルム１２の端辺Ｎの中心点Ｐを通り、長さ方向に延びる中心線Ｑを定義するとき、第２金属化フィルム１２の領域Ｌは、中心線Ｑに対して幅方向Ｗに線対称である。第２金属化フィルム１２の領域Ｌの長さＭは、第２金属化フィルム１２の端辺Ｎの長さの１０％である。

【0130】

本発明の金属化フィルムでは、上記フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層の上記表面側での静摩擦係数は、１．４以下であることが好ましい。

【0131】

本発明のフィルムコンデンサの第１態様では、上記誘電体フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層の上記表面に、上記複数の凸部が存在する場合、上記誘電体フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層の上記表面側での静摩擦係数は、１．４以下であることが好ましい。

【0132】

本発明のフィルムコンデンサの第２態様では、上記誘電体フィルムの上記第１主面上に設けられた上記金属層の上記表面側での静摩擦係数は、１．４以下であることが好ましい。

【0133】

図７及び図８に示した金属化フィルム２１０では、金属層２２０の表面２２０ａ側での静摩擦係数は、１．４以下であることが好ましい。この場合、金属化フィルム２１０の滑り性が非常に優れたものとなる。

【0134】

一方、金属化フィルム２１０において、金属層２２０の表面２２０ａ側での静摩擦係数が小さくなり過ぎると、金属化フィルム２１０を巻回してフィルムコンデンサを製造する際に、幅方向に金属化フィルム２１０の巻きずれが生じてしまい、後の工程で、得られた巻回体の端面上に外部電極を形成しにくくなることがある。このような観点から、金属化フィルム２１０において、金属層２２０の表面２２０ａ側での静摩擦係数は、好ましくは０．２以上である。

【0135】

金属化フィルムの静摩擦係数は、測定用試料として金属化フィルムを用いること以外、フィルムの静摩擦係数と同様に定められる。

【0136】

金属層２２０の構成材料としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、チタン、マグネシウム、スズ、ニッケル等の金属が挙げられる。

【0137】

金属層２２０の厚みは、好ましくは５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下である。

【0138】

金属層の厚みについては、金属化フィルムの厚み方向における切断面を、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察することにより特定できる。

【0139】

本発明のフィルムは、例えば、以下の方法で製造される。

【0140】

＜樹脂溶液の作製工程＞
水酸基を有する第１有機材料と、芳香族化合物のうちでイソシアネート基を有する第２有機材料とを混合することにより、樹脂溶液を作製する。

【0141】

第１有機材料及び第２有機材料としては、上述したものが用いられる。

【0142】

樹脂溶液を作製する際には、第１有機材料及び第２有機材料を溶剤で希釈させてもよい。特に、ケトン類から選択される第１溶剤と環状エーテル化合物から選択される第２溶剤とを含む混合溶剤で、第１有機材料及び第２有機材料を希釈させることが好ましい。

【0143】

第１溶剤が選択されるケトン類としては、例えば、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等が挙げられる。

【0144】

第１溶剤としては、複数種類のケトン類が併用されてもよい。

【0145】

第２溶剤が選択される環状エーテル化合物としては、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等が挙げられる。

【0146】

第２溶剤としては、複数種類の環状エーテル化合物が併用されてもよい。

【0147】

溶剤としては、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフランを含む混合溶剤を用いることが好ましい。

【0148】

＜樹脂溶液の乾燥・硬化工程＞
まず、樹脂溶液を、基材の表面に塗工する。

【0149】

基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム等が挙げられる。

【0150】

次に、得られた樹脂溶液の塗膜を乾燥炉で乾燥させた後、加熱処理で硬化させる。これにより、フィルムを基材の表面上に作製する。

【0151】

この際、樹脂溶液の塗膜に対して、乾燥炉での乾燥温度、乾燥時間、風量等を調整することにより、塗膜における基材と反対側の主面である乾燥面に、第２有機材料、すなわち、芳香族イソシアネートを凝集させ、その凝集物として複数の突起を生じさせて、更に、これらの突起の高さ、個数等を制御する。その結果、塗膜を硬化させることにより得られたフィルムの状態で、乾燥面に該当する第１主面の１００μｍ×１４０μｍの面積範囲において、第１主面のスキューネスを０．７８２以上、１４．３以下となるように制御できる。

【0152】

塗膜の乾燥温度は、７０℃以上、１５０℃以下の範囲で調整されることが好ましい。

【0153】

塗膜の乾燥時間は、塗膜付きの基材を乾燥炉内で搬送する搬送速度により調整可能である。搬送速度は、１００ｍ／分以上、１６０ｍ／分以下の範囲で調整されることが好ましい。

【0154】

なお、得られたフィルムは、基材から剥離された状態で使用される。上述したように、フィルムの第１主面は、塗膜における基材と反対側の主面であった乾燥面に該当する。また、フィルムの第２主面は、塗膜における基材側の主面であった離型面に該当する。

【0155】

以上により、図５及び図６に示したようなフィルムを作製する。

【0156】

本発明の金属化フィルムは、例えば、以下の方法で製造される。

【0157】

＜金属化フィルムの作製工程＞
まず、上述した本発明のフィルムの製造方法により、第１誘電体フィルム及び第２誘電体フィルムとして、図５及び図６に示したようなフィルムを作製する。

【0158】

次に、第１誘電体フィルムの第１主面に金属を蒸着して第１金属層を形成することにより、第１金属化フィルムを作製する。この際、第１金属層における、第１誘電体フィルムの第１主面と反対側の表面に、第１誘電体フィルムの複数の突起に沿う複数の凸部が存在するように、第１金属層を形成する。更に、幅方向において、第１誘電体フィルムの一方の側縁に届き、第１誘電体フィルムの他方の側縁に届かないように、第１金属層を形成する。

【0159】

また、第２誘電体フィルムの第１主面に金属を蒸着して第２金属層を形成することにより、第２金属化フィルムを作製する。この際、第２金属層における、第２誘電体フィルムの第１主面と反対側の表面に、第２誘電体フィルムの複数の突起に沿う複数の凸部が存在するように、第２金属層を形成する。更に、幅方向において、第２誘電体フィルムの一方の側縁に届かず、第２誘電体フィルムの他方の側縁に届くように、第２金属層を形成する。

【0160】

本工程により、第１金属化フィルム及び第２金属化フィルムとして、図７及び図８に示したような金属化フィルムを作製する。

【0161】

本発明のフィルムコンデンサは、例えば、以下の方法で製造される。

【0162】

＜巻回体の作製工程＞
まず、上述した本発明の金属化フィルムの製造方法により、第１金属化フィルム及び第２金属化フィルムとして、図７及び図８に示したような金属化フィルムを作製する。

【0163】

次に、第１金属化フィルム及び第２金属化フィルムを、幅方向に所定の距離だけずらした状態で重ねた後、巻回することにより巻回体を作製する。なお、必要に応じて、得られた巻回体を幅方向に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。

【0164】

＜外部電極の形成工程＞
巻回体の一方の端面に金属を溶射することにより、第１外部電極を、第１金属層に接続されるように形成する。

【0165】

また、巻回体の他方の端面に金属を溶射することにより、第２外部電極を、第２金属層に接続されるように形成する。

【0166】

以上により、図１及び図２に示したようなフィルムコンデンサを製造する。

【0167】

本発明のフィルムコンデンサは、公知の用途に適用できるが、高温での温度変化が大きい環境下で用いられる機器の長寿命化を図れるため、自動車、産業機器等に搭載される、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用エレクトロニクス機器に好適に用いられる。

【実施例】

【0168】

以下、本発明のフィルムコンデンサと、本発明のフィルムと、本発明の金属化フィルムと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。

【0169】

フィルム試料１～５を、以下の方法で製造した。

【0170】

＜樹脂溶液の作製工程＞
フェノキシ樹脂とＭＤＩとを、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフランの混合溶剤で希釈して混合することにより、樹脂溶液を作製した。

【0171】

＜樹脂溶液の乾燥・硬化工程＞
まず、樹脂溶液を、グラビアコーターを用いてポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に塗工した。

【0172】

次に、得られた樹脂溶液の塗膜を乾燥炉で乾燥させた後、一定時間の加熱処理で硬化させた。これにより、厚みが４．５μｍであるフィルム試料１～５を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面上に作製した。

【0173】

この際、樹脂溶液の塗膜に対して、乾燥温度を７０℃以上、１５０℃以下の範囲で調整し、また、乾燥炉内での搬送速度を１００ｍ／分以上、１６０ｍ／分以下の範囲で調整することにより、フィルム試料の第１主面において、ＭＤＩを有する突起の生成具合、更には、突起の高さ、個数等を制御した。これにより、フィルム試料の第１主面のスキューネスを、フィルム試料１～５で異ならせた。

【0174】

その後、得られたフィルム試料１～５を、ポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離した。

【0175】

また、フィルム試料１～５を製造する際に用いた樹脂溶液において、ＭＤＩの代わりに脂肪族ポリイソシアネートであるヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）を配合し、フィルム試料１～５と同様の方法でフィルム試料６を製造した。

【0176】

また、フィルム試料１～５を製造する際と同様の樹脂溶液を用いて、第１主面に突起が存在しないフィルム試料７を製造した。更に、フィルム試料７を製造する際に用いた樹脂溶液にフィラーを更に配合し、フィラーの配合割合を変化させることにより、フィルム試料８～１０を製造した。フィラーの配合割合については、フェノキシ樹脂及びＭＤＩの合計重量に対して、フィルム試料８では１重量％、フィルム試料９では３重量％、フィルム試料１０では１０重量％とした。フィラーとしては、綜研化学社製のアクリルビーズ「ＭＰ－１４５１」（平均粒径：０．１５μｍ）を用いた。

【0177】

［評価］
フィルム試料１～５については、上述した方法により、突起がＭＤＩを有することを確認した。フィルム試料６については、突起がＨＤＩを有することを確認した。フィルム試料７については、第１主面に突起が存在していないことを確認した。フィルム試料８～１０については、フィラーに起因して第１主面が荒れていることを確認した。

【0178】

更に、フィルム試料１～１０について、以下の評価を行った。結果を、表１に示す。なお、表１では、フィルム試料を単に「試料」と表記する。

【0179】

＜スキューネス１＞
フィルム試料１～１０について、上述した方法により、フィルム試料の第１主面のスキューネスを測定した。なお、表１では、フィルムの状態でのスキューネスを「スキューネス１」と表記する。

【0180】

＜スキューネス２＞
フィルム試料１～１０の第１主面にアルミニウムを蒸着して金属層を形成することにより、金属化フィルムを作製した。そして、得られた金属化フィルムについて、上述した方法により、金属層の表面のスキューネスを測定した。なお、表１では、金属化フィルムの状態でのスキューネスを「スキューネス２」と表記する。

【0181】

＜ガラス転移点＞
フィルム試料１～６について、上述した方法により、ガラス転移点を測定した。

【0182】

＜静摩擦係数１＞
フィルム試料１～１０について、上述した方法により、静摩擦係数を測定した。なお、表１では、フィルムの状態での静摩擦係数を「静摩擦係数１」と表記する。

【0183】

＜静摩擦係数２＞
フィルム試料１～１０の第１主面にアルミニウムを蒸着して金属層を形成することにより、金属化フィルムを作製した。そして、得られた金属化フィルムについて、上述した方法により、静摩擦係数を測定した。なお、表１では、金属化フィルムの状態での静摩擦係数を「静摩擦係数２」と表記する。

【0184】

＜絶縁破壊電圧＞
まず、フィルム試料１～１０の両主面にアルミニウムを蒸着して金属層を形成することにより、測定用試料を作製した。この際、フィルム試料の両主面に蒸着された金属層が互いに重なる領域の面積を、３ｃｍ^２とした。このような測定用試料を、フィルム試料１～１０の各々に対して、１６個ずつ作製した。次に、１６個の測定用試料に対して、電界強度２５Ｖ／μｍ刻みで各電界強度を１０分間保持し、フィルム試料に破壊痕が８個生じたときの電界強度を故障電圧とした。測定温度については、１２５℃とした。そして、１６個の測定用試料の故障電圧をワイブルプロットし、そのワイブル分布で故障頻度が５０％となる値を、フィルム試料の絶縁破壊電圧として採用した。

【0185】

＜プレス性＞
まず、フィルム試料１～１０の第１主面にアルミニウムを蒸着して金属層を形成することにより、金属化フィルムを作製した。この際、金属層にパターンを付けるため、フィルム試料の第１主面にフッ素系オイルを予め塗布した。次に、金属化フィルムを所定の幅に切り出した後、所定の長さ分だけ円筒状に巻回して巻回体を作製した。そして、巻回体の大きさに応じて、１０Ｎ以上、１００Ｎ以下の範囲で加圧力を適宜調整しながら巻回体をプレスした後、巻回体が均一にプレスされたかどうかを評価した。評価指標については、巻回体を幅方向から見た際に（図３参照）、巻きの中心にある空隙部の内側に沿ったフィルムにシワ・折れが無かった場合を○（良）、巻きの中心にある空隙部の内側に沿ったフィルムにシワ・折れがあった場合を×（不可）とした。

【0186】

＜セルフヒーリング性＞
まず、フィルム試料１～１０の第１主面にアルミニウムを蒸着して金属層を形成することにより、金属化フィルムを作製した。この際、金属層にパターンを付けるため、フィルム試料の第１主面にフッ素系オイルを予め塗布した。次に、金属化フィルムを所定の幅に切り出した後、所定の長さ分だけ円筒状に巻回して巻回体を作製した。そして、得られた巻回体の両端面に金属を溶射して外部電極を形成することにより、フィルムコンデンサを作製した。その後、得られたフィルムコンデンサに電圧を印加しつつ、その印加電圧を徐々に上げていき、絶縁破壊時に印加電圧が瞬間的に低下しても、元の印加電圧に復帰するかどうかを評価した。評価指標については、元の印加電圧に復帰した場合を○（良）、元の印加電圧に復帰しなかった場合を×（不可）とした。

【0187】

【表1】

【0188】

表１において、試料名に＊を付したものは、本発明の範囲外の比較例である。

【0189】

以上により、フィルム試料１～３では、芳香族イソシアネートを有する突起が第１主面に存在し、更に、第１主面のスキューネスが０．７８２以上、１４．３以下であることが確認された。また、フィルム試料１～３の第１主面に金属層を蒸着して金属化フィルムとした状態では、金属層の表面のスキューネスが０．５６２以上、１３．９以下であることが確認された。このようなフィルム試料１～３によれば、優れた滑り性及び耐電圧性が得られ、更に、フィルムコンデンサのプレス性及びセルフヒーリング性を優れたものとすることができた。より具体的には、フィルム試料１～３によれば、静摩擦係数１及び静摩擦係数２が低いことによる非常に優れた滑り性と、絶縁破壊電圧が３００Ｖ／μｍ以上という非常に優れた耐電圧性とが得られ、更に、フィルムコンデンサのプレス性及びセルフヒーリング性を優れたものとすることができた。また、フィルム試料１～３では、ガラス転移点が１３０℃以上であり、耐熱性も優れていた。

【0190】

フィルム試料４では、突起が第１主面にほとんど存在せず、第１主面のスキューネスが０．７８２よりも低いことが確認された。また、フィルム試料４の第１主面に金属層を蒸着して金属化フィルムとした状態では、凸部が金属層の表面にほとんど存在せず、金属層の表面のスキューネスが０．５６２よりも低いことが確認された。このようなフィルム試料４によれば、フィルム試料１～３と比較して、静摩擦係数１及び静摩擦係数２が高くなり、フィルムコンデンサのプレス性及びセルフヒーリング性を優れたものとすることができなかった。

【0191】

フィルム試料５では、突起が第１主面に非常に多く存在し、第１主面のスキューネスが１４．３よりも高いことが確認された。また、フィルム試料５の第１主面に金属層を蒸着して金属化フィルムとした状態では、凸部が金属層の表面に非常に多く存在し、金属層の表面のスキューネスが１３．９よりも高いことが確認された。このようなフィルム試料５によれば、フィルム試料１～３と比較して、絶縁破壊電圧が低くなった。

【0192】

フィルム試料６では、突起が脂肪族イソシアネートを有していたため、フィルムコンデンサのセルフヒーリング性を優れたものとすることができなかった。

【0193】

フィルム試料７では、突起が存在しなかった。また、フィルム試料７の第１主面に金属層を蒸着して金属化フィルムとした状態では、凸部が存在しなかった。そのため、フィルム試料７によれば、フィルム試料１～３と比較して、静摩擦係数１及び静摩擦係数２が高くなり、フィルムコンデンサのプレス性及びセルフヒーリング性を優れたものとすることができなかった。なお、フィルム試料７では、第１主面が全体的になだらかに凹んでいたため、第１主面のスキューネスが負の値であった。また、フィルム試料７の第１主面に金属層を蒸着して金属化フィルムとした状態では、金属層の表面が全体的になだらかに凹んでいたため、金属層の表面のスキューネスが負の値であった。

【0194】

フィルム試料８～１０では、フィラーが配合されていたため、フィルム試料１～３と比較して、絶縁破壊電圧が低かった。また、フィルム試料８によれば、フィルム試料１～３と比較して、静摩擦係数１及び静摩擦係数２が高くなり、フィルムコンデンサのプレス性及びセルフヒーリング性を優れたものとすることができなかった。

【符号の説明】

【0195】

１０ フィルムコンデンサ
１１ 第１金属化フィルム
１２ 第２金属化フィルム
１３ 第１誘電体フィルム
１３ａ 第１誘電体フィルムの第１主面
１３ｂ 第１誘電体フィルムの第２主面
１４ 第２誘電体フィルム
１４ａ 第２誘電体フィルムの第１主面
１４ｂ 第２誘電体フィルムの第２主面
１５ 第１金属層
１６ 第２金属層
４０ 巻回体
４１ 第１外部電極
４２ 第２外部電極
６１ 分割電極部
６２ 電極部
６３ ヒューズ部
６４ 絶縁スリット
１１０ フィルム（誘電体フィルム）
１１０ａ フィルムの第１主面
１１０ｂ フィルムの第２主面
１２０ フィルムの突起
１３０ フィルムの平坦部
２１０ 金属化フィルム
２２０ 金属層
２２０ａ 金属層の表面
２３０ 金属層の凸部
２４０ 金属層の平坦部
Ｌ 第２金属化フィルムの領域
Ｍ 第２金属化フィルムの領域の長さ
Ｎ 第２金属化フィルムの端辺
Ｐ 第２金属化フィルムの端辺の中心点
Ｑ 中心線
Ｓ フィルムの厚み
Ｔ 積層方向
Ｗ 幅方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】