金属化电容器用薄膜和使用该薄膜的电容器制造技术

本发明专利技术提供以往得不到的耐受电压优异的金属化电容器用薄膜和使用该薄膜的电容器。本发明专利技术的金属化电容器用薄膜，其特征在于，在高分子薄膜的至少一面上，从高分子薄膜侧起顺序地层叠有由硅氧烷组合物形成的涂层和金属层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及绝缘性(以下有时称为耐受电压)优异的金属化电容器用 薄膜和使用该薄膜而成的电容器。
技术介绍
以往，人们都知道通过使用在高分子薄膜上形成有金属层的金属化薄 膜，可以制作具有自恢复性的电容器。例如人们知道，通过交替地巻绕聚 酯薄膜和金属箔或在薄膜上蒸镀金属来形成金属层并将其巻绕或层叠，由此得到电容器的技术(专利文献1和2)。另外，曾有人提出方案将聚苯砜薄膜用于电容器的电介质，提供耐热 性、频率特性和温度特性优异的电容器(专利文献3)。还有人曾提出方 案将聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜用于电容器的电介质，提供耐热性、频率特性和温度特性优异的电容器(专利文献4)。然而，上述电容器在发生低 电压破坏时没有进行自恢复(自愈)而短路的情况较多，结果耐受电压变 低，在高压领域的使用受到限制。为了解决这样的问题，曾有人提出了将在聚苯硫醚薄膜的至少一个表 面层叠了聚酯树脂、聚烯烃树脂的聚苯石危醚叠层薄膜用于电容器的方案(专 利文献5和6)。然而，层叠了这些树脂的薄膜的叠层厚度厚，并且叠层 聚合物在热学上不稳定，因此与聚苯石危醚相比，熔点低，存在损害了聚苯 硫醚的优异的耐热性、电容器的可加工性降低的问题。专利文献1:日本特开昭63-182351号公报专利文献2:日本特开昭63-194318号公报专利文献3:日本特开昭57-187327号公报专利文献4:日本特开昭63-140512号公报 专利文献5:日本特开2000-218740号公净艮 专利文献6:日本专利第3080268号
技术实现思路
因此，本专利技术鉴于所述现有技术背景，提供耐受电压优异、进而希望 还具有耐热性的金属化电容器用薄膜和使用该薄膜的电容器。本专利技术为了解决所述
技术介绍
的课题，采用了如下手段。即，本专利技术 的金属化电容器用薄膜，其特征在于，是在高分子薄膜的至少一个面上， 从高分子薄膜侧起顺序地层叠以硅氧烷组合物为成分的涂层和金属层而成 的。专利技术效果根据本专利技术，如以下所说明，可以得到自恢复性优异的金属化电容器用薄膜。此外，根据本专利技术优选方式的金属化电容器用薄膜，可以得到尽管使用耐热性优异的聚苯石克醚薄膜或聚萘二甲酸乙二醇酯作为电介质，但 是不损害其优异的耐热性、自恢复性也优异的金属化电容器用薄膜。具体实施例方式本专利技术对于以往得不到的具有极高的自恢复性的金属化电容器用薄膜 进行了刻苦研讨，研究表明在高分子薄膜的至少一个面上，层叠成分为 在热学上稳定的硅氧烷组合物的涂层，再在该涂层上层叠金属层，结果可 一举解决所述课题。所述金属化电容器用薄膜的特征在于，在高分子薄膜的至少一个面上， 在高分子薄膜与金属层之间设有以硅氧烷组合物为成分的涂层。在此，所谓硅氧烷组合物是指含有70重量％以上、优选含有85重量 %以上的硅氧烷的树脂组合物，只要小于30重量％、优选小于15重量％, 则含有无机的添加剂、惰性粒子等也是可以的。在此，所谓硅氧烷是以硅或硅和氧为骨架，在该硅原子上直接键合有 有机基等的化合物，对其没有特别限定，举例来说，有硅油、硅烷、硅橡 胶、硅树脂等。其中，被称为硅氧烷低聚物的分子末端由烷氧基甲硅烷基封链的分子量为100 ~ 5000的较低分子量的硅树脂，从蒸镀性的观点来看 是优选的。另外，从生产率的观点来看，优选在硅氧烷低聚物的侧链或末 端基的一部分上具有双键。其中，从涂布膜的由辉光放电处理引起的固化 性的观点来看，特别优选甲基丙烯酸改性硅氧烷烷氧基低聚物。另外，这 些硅氧烷组合物的组成和结合状态，例如可以采用XPS (X射线光电子能 谱法)、FT-IR (傅立叶变换红外光镨法)、FT-NMR (傅立叶变换核磁 共振法)等分析涂层表面，由各元素的峰及其能量偏移解析。在本专利技术中，在高分子薄膜表面形成以硅氧烷组合物为成分的涂层的 方法不特别限定，举例来说，可以使用用有机溶剂稀释，用狭缝模头涂 布机涂布之后，使溶剂成分蒸发从而进行附着的方法；在真空中由点状或 细缝状的喷嘴将加热了的硅氧烷组合物进行喷雾的方法；等等。后者的方法，例如在用真空蒸镀机形成金属层的场合，因为可在同一 蒸镀机内设置硅氧烷组合物附着工序，因此可以在进行金属的蒸镀的同时， 将硅氧烷组合物进行喷雾，因此具有生产率高的优点，并且可实现均匀性 高的硅氧烷组合物的附着，因此是优选的。此外，在真空蒸镀机内使高分子薄膜上附着硅氧烷组合物，接着对硅 氧烷组合物附着面实施辉光放电处理是优选的方法。可以认为，通过对硅氧烷组合物附着面实施辉光放电处理，硅氧烷组 合物进行等离子体聚合或交联，形成三维网络，形成牢固的硅氧烷膜，由 此具有良好的自恢复性。另外也可以认为是使进行金属蒸镀时的金属蒸镀 性良好的主要因素。在本专利技术中，涂层和金属层可以只设在高分子薄膜的一面或设在它的 两面上。在只巻绕金属化电容器用薄膜来制作电容器的场合，使用只在高 分子薄膜的一面上设置了涂层和金属层的金属化电容器用薄膜。另一方面， 在将金属化电容器用薄膜和未设置金属层的薄膜重合，在该状态下进行巻绕来制作电容器的场合，使用在高分子薄膜的两面上设置了涂层和金属层 的金属化电容器用薄膜。在本专利技术中，涂层的平均一面的厚度优选为lnm 500nm，从耐热性 的方面来看，更优选为lnm 100nm,从电特性的方面来看，特别优选为 lnm 50nm。在此，所谓平均一面的厚度，在只在高分子薄膜的一面上 设置涂层的场合，为该单面的涂层的厚度，而在高分子薄膜的两面上设置 涂层的场合，为各个涂层的厚度。当涂层的厚度小于lnm时，有时作为本 专利技术目标的自恢复性没有提高，相反当大于500nm时，存在高分子薄膜的 耐热性和电特性降低的倾向。所谓本专利技术中的金属层，是由从选自Al、 Zn、 Sn、 Ni、 Cr、 Fe、 Cu 和Ti的至少一种以上的金属和这些金属的合金中选择的至少一种制成的 层。从电容器的电特性和生产率的方面来看，可优选使用Zn、 Al或含有 它们的合金。更优选金属层含有90质量％以上的铝。具体地讲，从耐湿性 的观点来看，优选使用铝单质或含有卯质量％以上的铝的铝合金。金属层的电阻值优选为0.5 100Q/口的范围。当电阻值小于0.5H/口 时，出现自愈性恶化、绝缘电阻恶化的倾向等，往往得不到本来的电容器 特性。而大于lOOH/口时，有时出现串联等效电阻增大，介电损耗角正切 (tan3)恶化的倾向。从容易体现本专利技术效果的方面来看，更优选为1~ 50ft/口，进一步优选为2~3011/口。为使金属层的电阻在上述范围，可以 进行金属类的选定和由金属层的厚度来控制。作为在本专利技术中优选使用的高分子薄膜，例如可举出聚对苯二甲酸乙 二醇酯、聚萘二曱酸乙二醇酯等聚酯、聚丙烯等聚烯烃、聚苯乙烯、聚苯 硫醚、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酰胺、聚偏二氟乙烯、聚对二曱苯等的薄 膜。另外，也可以是它们的共聚物、与其他有机聚合物的混合体、叠层体。 在这些高分子化合物中可以含有公知的添加剂，例如润滑剂和增塑剂等。从电容器的电特性上来看，优选在本专利技术中使用的高分子薄膜的主成 分是选自聚酯、聚烯烃和聚苯硫醚中的一种。其中，从较大地体现本专利技术 效果的观点来看，作为主成分，更优选使用熔融温度为150。C以上的聚合物，进一步优选使用熔融温度为20ox:以上的聚合物，特别优选使用熔融温度为250'C以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属化电容器用薄膜，在高分子薄膜的至少一面上，从高分子薄膜侧起顺序地层叠有成分为硅氧烷组合物的涂层和金属层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-1-13 005672/2006;JP 2006-7-14 193735/20061.一种金属化电容器用薄膜，在高分子薄膜的至少一面上，从高分子薄膜侧起顺序地层叠有成分为硅氧烷组合物的涂层和金属层。2. 如权利要求1所述的金属化电容器用薄膜，所述涂层的平均一 面的厚度为lnm~500nm。3. 如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本亮，广田草人，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]