JPH02305422A - 金属化プラスチックフィルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器、情報機器等の電気回路に使用する
金属化プラスチックフィルムコンデンサに関するもので
ある。

従来の技術 近年、電子機器等の軽薄短小化、高性能化が進む中で、
電子部品の小形化、高性能化への要望が高まってきてお
シ、金属化プラスチックフィルムコンデンサにおいても
これらへの取組が急務となりつつある。

以下に従来の金属化プラスチックフィルムコンデンサに
ついて図面を用いて説明を行う。

第１図は従来の積層型金属化プラスチックフィルムコン
デンサの構造を示している。この図において、１はコン
デンサを構成する複合金属化フィルムであって、誘電体
フィルム２の両面に電極３をそれぞれ真空蒸着によって
形成すると共に、前記誘電体フィルム２の両面に、幅方
向両側に電極引出部を残して、その他の部分に誘電体塗
工層４を設けてなるものである。このように構成された
複合金属化フィルム１は必要枚数積層されると共に、こ
のフィルム積層体の幅方向両側端面部分にそれぞれメタ
リコン電極５を形成することにより、所期の金属化プラ
スチックフィルムコンデンサ素子が得られる。

従来の金属化プラスチックフィルムコンデンサにおいて
は、優れた電気特性を有しているポリエチレンテレフタ
レートが誘電体フィルムとして、ポリフェニレンオキサ
イドが誘電体塗工層として、主として用いられている。

これらの材料の比誘電率は高々３程度であシ、又フィル
ム、塗工膜共にすでに１μｍ程度まで薄膜化されている
。

発明が解決しようとする課題 ］ンデンサの静電容量は誘電体の誘電率と電極の面積に
比例し、電極間の距離に反比例することが知られている
。従って小形化、即ち単位体積当たりの静電容量を大き
くするためには、誘電体に高誘電率なものを用いるか、
又、は、誘電体の薄膜化を図ることが必要となる。

誘電体の高誘電率化の方法として有機高分子材料と、無
機微粉末の複合化が試みられている。

金属化プラスチックフィルムコンデンサにおいても両面
金属化プラスチックフィルムの両面又は片面に、電気特
性や耐熱性の優れたポリフェニレンオキサイドと無機微
粉末とからなる複合誘電体を塗工し、コンデンサの小型
化を図ることが試みられている。しかしながら、金属化
プラスチックフィルムコンデンサ特有のセルフヒーリン
グ性がポリフェニレンオキサイドと無機微粉末とからな
る複合誘電体はポリフェニレンオキサイドのみからなる
誘電体に比較し悪く、特に外装を施した場合、酸素が供
給されず、セルフヒーリングの際の蒸着金属の酸化、つ
まシ金属酸化物化による絶縁性の確保が充分に行えず、
しばしば高温負荷試験において絶縁抵抗が低下するとい
う課題を有していた。

又、誘電体の薄膜化については、上記のとおυ誘電体フ
ィルム及び塗工層ともにすでに１μｍ程度まで薄膜化さ
れており、これ以上の薄膜化は電気特性の劣化１作業性
の低下を招くため困難な状況にある。

本発明は、上記課題を解決するために、大幅な電気特性
の劣化及び塗工作業性の低下及び信頼性の低下を招くこ
となく塗工誘電体材料の高誘電率化を行うことにより、
コンデンサの小形化を図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 上記目的を達成するために、本発明の金属化プラスチッ
クフィルムコンデンサは、両面金属化プラスチックフィ
ルムの両面又は片面に、電極引き出し部を幅方向の両側
に残して、ポリフェニレンオキサイドと、無機微粉末と
、有機過酸化物とからなる複合誘電体塗工層を形成し、
これを積層又は巻回して前記両側にメタリコン電極を形
成した構成を有している。

作　　用 この構成により、誘電体塗工層の材料として、電気特性
や耐熱性の優れたポリフェニレンオキサイドと無機微粉
末とからなる複合誘電体へ有機過酸化物を含有させ、短
絡電流のジュール熱により有機過酸化物を分解し、蒸着
金属と反応させて絶縁体を形成するため、セルフヒーリ
ング性の改善が行えると共に、信頼性の高い複合誘電体
塗工層の形成を実現することができる。

尚、ここで有機過酸化物は、一般式Ｒ−００−Ｒ’（こ
の式で、ＲおよびＲ′は、水素またはアルキル基、シリ
ル基、アリル基、ベンゾイル基等の有機基）で表され、
最適な物としては、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ
−ブチルパーオキサイド。

ｔ−ブチルパーオキシトリフェニルシラン、クメンハイ
ドロパーオキサイド等があり、その他にベンゾイルパー
オキサイド、ラウロイルパーオキサイド、２，５−ジメ
チル２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３
，ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブナルバーオキシ２−
エチルへキサノート等がある。

有機過酸化物の添加量についてはポリフェニレンオキサ
イドに対して０．１〜１０．Ｏｗｔ　％にて良好な結果
が得られる。添加量が０．１　ｗｔ　％に満たない場合
は、十分な効果が得られず、１０．０ｗｔ％を越えると
加湿時の容量変化が極度に増大する。

無機微粉末の添加量については、２０〜８０　ｗ　ｔチ
にて良好な結果が得られる。含有量が２０ｗｔチに満た
ない場合は充分な高誘電率化が図れず、９０ｗｔ％を越
えると加湿時の容量変化が極度に増大する。

実施例 以下、本発明の実施例を比較例を参照しながら説明する
。なお、この実施例の金属化プラスチックフィルムコン
デンサは基本的には、第１図に示した一般的な構造と同
様であるため、共通する部分については、その説明を省
略する。本発明の実施例では、誘電体塗工層４として、
塗工時の無機微粉末の含有量が２０〜８０ｗｔ％、有機
過酸化物の含有量がポリフェニレンオキサイドに対して
０．１〜１０．０　ｗ　ｔ％であることを特徴とした複
合誘電体塗工層を用いる。

第１表に本発明の実施例１〜６および比較例１〜５に複
合誘電体塗工層に含有するＴｉＯ２量、ｐｐ○に対する
２、５−ジメチル２，５−ジ（を−ブチルパーオキシ）
ヘキサン−３の添加量を示す。

塗工液はポリフェニレンオキサイドの粉末ト２．５−ジ
メチル２，６−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−
３をトリクレンに均一に溶解した後、平均−欠粒径０．
２μｍのＴ　１０２を添加、撹拌混合し、更に、ボール
ミルによって４８Ｈｒ処理し、ＴｉＯ２を均一に分散さ
せることにより得た。

なお、比較例１については、ポリフェニレンオキサイド
の粉末をトリクレンに均一に溶解させることにより得た
。

これらの塗工液をグラビアコータを用いて膜厚２μｍの
アルミニウム蒸着両面金属化ポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に、電極引出部を幅方向の両側に残して塗
工し、風乾燥後、更に１２０’Ｃ，Ｉ　Ｈｒ乾燥させる
ことによシ、膜厚１μｍの複合誘電体塗工層４を得た。

これによって得られた複合金属化フィルム１を５００層
積層し、１３０℃、２Ｋｙ／ｃｔｄで２Ｈｒ加熱プレス
を行ｂ、両側の電極引出部へ亜鉛を金属溶射し、メタリ
コン電極５を形成して前掲の図面に示したものと同構造
で、４．Ｏｍ　Ｘ　４．６　ｇ　Ｘ　２．１閾の寸法を
有するコンデンサを得た。

更に、このコンデンサの電極引出部に設けた亜鉛に、０
．５　Ｑｌ１１径の半田鍍金鉄線を溶接し、エポキシ樹
脂を０．４〜０．６．の厚さで外装することでコンデン
サ素子を得た。

このコンデンサ素子について２０°Ｃ、Ｉ　ＫＨｚにお
ける静電容量と誘電正接、およびＤＣ５０Ｖにおける初
期絶縁抵抗と、高温負荷試験（１００°Ｃ１Ｄ　Ｃｅ　
３　Ｖ　、　１０００Ｈｒ）後の絶縁抵抗不良率と、耐
湿放置試験（６０°Ｃ、９０〜９　ｓ％　ＲＨ，５００
Ｈｒ　）前後の容量変化率をそれぞれ測定した。その結
果を第１表に示す。絶縁抵抗不良率は、試料数５０にお
いて、ＤＣ５０Ｖにおける絶縁抵抗が１×１０　Ω以下
の割合を百分率にて示した。その他の特性値は試料数２
０における平均値を示した。

Ｔ　１０２の添加量が、２０ｗｔ％に満たない場合は高
誘電率化が図れていない。８０ｗｔ％を越えると高誘電
率化は図れるが、加湿時の容量変化が極度に増大した。

２．６−ジメチル２．６−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）
ヘキサン−３の添加量が、ポリフェニレンオキサイドに
対して０．１ｗｔ％に満たない場合はＴ　ｚ　Ｏ２を添
加したものにおいて高温負荷後の絶縁抵抗がＤＣｓｏＶ
において、１Ｘ１０９Ｑ以下のものがあった。１０．０
ｗｔ％を越えると加湿時の容量変化が極度に増大した。

なお、本実施例では、有機過酸化物として、２．６−ジ
メチル２．５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−
３を用いたが、有機過酸化物であれば、他の材料におい
ても同様の効果を得ることができる。また、本実施例で
は無機微粉末として、Ｔｉ○　を配合分散したが、その
他、Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ３゜Ｓ　ｒ　Ｔ　１Ｏ３Ｔ　Ｐ
　ｂ　Ｔ　ｉＯ３等の無機微粉末を単独あるいは２種以
上を混合したものでも同様の効果を得ることができる。

発明の詳細 な説明したように本発明の金属化プラスチックフィルム
コンデンサは誘電体塗工層として、ポリフェニレンオキ
サイドと、無機微粉末と、有機過酸化物とからなる複合
誘電体塗工層を設けたことにより、大幅な電気特性の劣
化及び塗工作業性の低下及び信頼性の低下を招くことな
く塗工誘電体材料の高誘電率化を実現した複合誘電体塗
工層が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な積層型金属化プラスチックフィルムコ
ンデンサの構造を示す要部断面図である。 １・・・・・・複合金属化フィルム、２・・・・・・誘
電体フィルム、３・・・・・・蒸着電極、４・・・・・
・誘電体塗工層、６・・・・・・メタリコン電極。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名ノ　
−−−　ネ檗１属メ已フィルム ？　−−−が■ｊ体フィルム ３−−一蒸着電麺 弓２−−−ｍ呵８Ｎ唾冒ζイｊ鉢Ｊ塗−ズ＝ン１囮「５
−ｍ−メタリコン電極 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）両面金属化プラスチックフィルムの両面又は片面
   に、電極引き出し部を幅方向の画側に残して、ポリフェ
   ニレンオキサイドと、無機微粉末と、有機過酸化物とか
   らなる複合誘電体塗工層を形成し、これを積層又は巻回
   して前記両側にメタリコン電極を形成したことを特徴と
   する金属化プラスチックフィルムコンデンサ。
2. （２）複合誘電体塗工層の塗工時の無機微粉末の含有量
   が２０〜８０ｗｔ％，有機過酸化物の含有量がポリフェ
   ニレンオキサイドに対して０．１〜１０．０ｗｔ％であ
   ることを特徴とする請求項１記載の金属化プラスチック
   フィルムコンデンサ。
3. （３）無機微粉末が、ＴｉＯ＿２，ＢａＴｉＯ＿３，Ｓ
   ｒＴｉＯ＿３，ＰｂＴｉＯ＿３の単独、あるいは２種以
   上を混合したものであることを特徴とする請求項１記載
   の金属化プラスチックフィルムコンデンサ。