(57)【要約】【課題】誘電体フィルムに塗布した材料の反応性が高く、電気特性が悪化してしまい、コンデンサとして交流電圧を印加すると誘電正接が高くなり、発熱するという課題を有していた。【解決手段】誘電体フィルム２の片面または両面に金属蒸着電極層３を形成した金属化フィルム４を一対の前記金属蒸着電極層３が前記誘電体フィルム２を介して対向するようにコンデンサ素子１を巻回または積層する金属化フィルムコンデンサにおいて、前記誘電体フィルム２と前記金属蒸着電極層３の間に樹脂層５を設け、前記樹脂層５にはビニル基を有する化合物を用いることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体フィルムの片面または両面に金属蒸着電極層を形成した金属化フィルムを一対の前記金属蒸着電極層が前記誘電体フィルムを介して対向するようにコンデンサ素子を巻回または積層する金属化フィルムコンデンサにおいて、前記誘電体フィルムと前記金属蒸着電極層の間に樹脂層を設け、前記樹脂層にはビニル基を有する化合物を用いることを特徴とする金属化フィルムコンデンサ。
【請求項２】
前記金属蒸着電極層にはアルミニウム、亜鉛、もしくはこれらの合金を用いることを特徴とする請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項３】
前記金属化フィルムの金属蒸着電極層の上にオイル被膜層を設けた請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項４】
前記樹脂層の厚みが０．０１μｍ〜２μｍである請求項１に記載の金属化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、樹脂層を設けた誘電体フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車のモータ駆動用のインバータシステムに、アルミ電解コンデンサよりも、高耐圧・低損失・温度特性が優れたフィルムコンデンサが用いられるようになってきた。車載用のコンデンサは、寒冷地や高温高湿地でも使用されることから、民生用の電気機器用よりも、高温における耐湿性や広い温度範囲における耐熱衝撃性が求められる。また、高いリプル電流を流しても発熱が小さくなる構造なども求められる。
【０００３】
特に誘電体となるフィルム表面の状態はフィルムコンデンサの発熱に影響を与える重要な要素である。
【０００４】
図１は金属化フィルムコンデンサの斜視図である。図１において、１はコンデンサ素子であり、ポリプロピレン（ＰＰ）などからなる誘電体フィルム２の片面にアルミニウムなどの金属蒸着電極層３を形成した金属化フィルム４を一対の金属蒸着電極層３が誘電体フィルム２を介して対向するように巻回したものであり、両端からコンデンサの正極、負極それぞれの極を電気的に引き出すことが出来るように構成されている。
【０００５】
５はアクリレート材料などからなる樹脂層であり、誘電体フィルム２上に塗布することなどによって形成される。
【０００６】
硬化や塗布といった作業が容易なアクリレート材料を用いることによって、誘電体フィルム２の耐電圧を高くでき、高耐圧のフィルムコンデンサが実現されてきた。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特許第３１０１６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、このような従来の材料、構成においては、電気特性の悪化という問題があった。具体的には高温下での誘電正接が高くなるという問題であって、これはアクリレート材料に含まれるカルボニル基が酸素と炭素からなっており、この酸素は電気的にややマイナス側に、炭素は同じくややプラス側に分極しているため、元来より誘電正接が高く、さらに高温下ではアクリレート材料の分子運動が高くなるのでさらに誘電正接が高くなるというものであった。
【０００９】
これにより、コンデンサとしてリプル電流を印加すると発熱するが、その発熱により誘電正接が高くなってさらに発熱するという課題を有していた。
【００１０】
そこで本発明は、従来の課題を解決するため誘電体フィルムに誘電正接を悪化させない材料による樹脂層を設けることによって高いリプル電流を流しても発熱を抑制できる金属化フィルムコンデンサとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、誘電体フィルムと金属蒸着電極層の間にビニル基を有する化合物を用いる樹脂層を設けたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のコンデンサは、コンデンサ素子の誘電体フィルムと金属蒸着電極層の間にビニル基を有する化合物を用いる樹脂層を設けているので、高いリプル電流を流しても誘電正接を悪化させることがなくこれに伴うコンデンサの製品の発熱抑制を期待できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態１について、図を用いて説明する。従来のコンデンサと同一構成の部分については説明を省略する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１において、１はコンデンサ素子であり、ポリプロピレンからなる誘電体フィルム２の片面にアルミニウムの層状の金属蒸着電極層３を形成した金属化フィルム４を一対の金属蒸着電極層３が誘電体フィルム２を介して対向するように巻回したものであり、両端からコンデンサの正極、負極それぞれの極を電気的に引き出すことが出来るように構成されている。
【００１５】
５は誘電体フィルム２と層状の金属蒸着電極層３の間に設けられた樹脂層であり、ビニル基を有する化合物を用いたものである。樹脂層５は真空蒸着によっても、塗布などによって形成されてもよいものとする。
【００１６】
この樹脂層５に用いられる材料は以下の構造式で表されるものである。
【００１７】
【化１】
2007103927.tif 000003
【００１８】
【化２】
2007103927.tif 000004
【００１９】
このように樹脂層５にビニル基を有する化合物を用いることが本発明における技術的特徴の一つであり、このようにすることによって、誘電体フィルム２にはカルボニル基を含んでいないので、誘電体フィルム２の耐電圧を高くするとともに、誘電正接を悪化させないので、コンデンサ素子の製品の発熱を抑制することができる。
【００２０】
特に上記によって得られる化合物は両端にビニル基を有し、線対称もしくは点対称な構造を有している産業上合成可能な化合物であることが特徴である。これによって構造による分極が抑えられることになり、高温下でも誘電正接がさらに高くなるということがなくなるものである。
【００２１】
また、従来であればアクリレート材料は吸湿性が高いものであったので、この材料を使用していないため耐湿性も向上する。
【００２２】
また、本実施の形態においては金属蒸着電極層３としてアルミニウムを用いることとしたが、これは亜鉛、もしくはアルミニウムと亜鉛の合金としてもよいものとする。金属蒸着電極層３としてアルミニウムを用いると抵抗値を高くすることが可能であり、亜鉛を用いると引き出し電極との接合を高めることができ、これらの合金とすることでその両方の
特徴を得ることが可能になるものである。
【００２３】
なお、図１では理解のために誘電体フィルム２、金属蒸着電極層３、樹脂層５のそれぞれの厚み比率を無視しているが、実際において誘電体フィルム２は１〜３μｍ、金属蒸着電極層３は５〜５０ｎｍである。特に樹脂層５は０．０１〜２．０μｍ、好ましくは０．０１〜０．５μｍとすることによって、誘電体フィルム２の非平坦部を埋めることとなり、誘電体フィルム２の表面粗さを低くするという効果を奏するものである。
【００２４】
これによって、ポリプロピレンフィルムなどの表面粗さに応じて、全体の厚みを不必要に厚くすることなく、平坦度を高めることができ、誘電体フィルム２の最薄部分での絶縁破壊を抑え、誘電体フィルム２全体の絶縁耐圧を高めることが可能になるものである。
【００２５】
これらの値は使用される電圧によって、決められるものであり、本発明における用途であるハイブリッド自動車のモータ駆動用のインバータシステムにおいては高耐電圧が求められている。
【００２６】
また、本実施の形態においては誘電体フィルム２の表面に樹脂層５，金属蒸着電極層３の順に形成したが、金属蒸着電極層３の上層にシリコン系オイルやフッ素系オイルなどによるオイル被膜層(図示せず)を設けることによって、金属化フィルムの酸化を防止することができる。特に、オイル被膜層の形成は蒸着機内という同一工程内で実施することが可能になり、より製造コストを抑え、かつ信頼性の高い金属化フィルムコンデンサとすることができるものである。
【００２７】
なお、本実施の形態における誘電体フィルム２は表面粗さ（Ｒａ）が２ｎｍ〜１０００ｎｍのものが用いられる。これは特に車載用においては高い耐電圧が求められ、これを実現するために必要な表面粗さである。
【００２８】
また、本実施の形態における誘電体フィルム２はポリプロピレンとしたが、これに限定されることなく、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイドなどの熱可塑性フィルム、またはこれらのフィルムを主体とする複合熱可塑性フィルムであってもよいものとする。
【００２９】
そして、誘電体フィルム２の組み合わせは上記のフィルムによる同一の組み合わせだけでなく、上記のフィルムから選ばれる任意の組み合わせでもよいものとする。
【００３０】
さらに、本実施の形態においてコンデンサ素子１は巻回形のものとしたが、積層したものを切断などして構成してもよいものとする。
【００３１】
また、本実施の形態において金属化フィルム４は誘電体フィルム２の片面に金属蒸着電極層３を設け、誘電体フィルム２と金属蒸着電極層３の間に樹脂層５を設けているが、これはこの形態に特定されるものではなく、誘電体フィルム２の両面に金属蒸着電極層３を設け、誘電体フィルム２とそれぞれの金属蒸着電極層３の間に樹脂層５を設けても同様の効果を奏するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかる金属化フィルムコンデンサによれば、フィルムコンデンサの発熱を抑制することができるので、ハイブリッド自動車のモータ駆動用のインバータシステムなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】金属化フィルムコンデンサの斜視図
【符号の説明】
【００３４】
１  コンデンサ素子
２  誘電体フィルム
３  金属蒸着電極層
４  金属化フィルム
５  樹脂層
【図１】
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