[发明专利]金属镀膜电容器用锌沉积基材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可作为电力电容器等使用的金属镀膜电容器用锌沉积基材及其制造方法，具体地涉及其耐湿性改进技术。

背景技术

在诸如发电厂或变电站等，为了提高功率因素、调整电压、控制功率通量等目的，要使用电力电容器。作为这样的电力电容器，近年来已能实际供应在聚丙烯薄膜、聚酯薄膜等薄膜上或电容器专用薄纸上沉积锌、铝等金属形成电极而构成的金属镀膜电容器。

作为这样的金属镀膜电容器，在先有技术中已有公开，可参阅本件专利申请人所提出的特公昭57-51251号公报(以下称“先有技术例1”)。这个先有技术例1中所公开的技术是在电介质表面上因该表面的粗糙程度而异沉积一层金属和半金属或氮化物，然后在此层上以蒸气沉积法形成金属电极膜的技术。

即，例如，在绝缘纸的一个表面上蒸气沉积一层厚度约0.5mm的一氧化硅后，在该膜上除留下构成绝缘部分的非沉积部分外进行锌蒸气沉积，制成金属镀膜纸。然后，把所得到的金属镀膜纸2张重叠卷起来，制成电容器元件，以这种方式，可以使介电损耗减小，因而能获得高介电特性。

然而，在这样的先有技术例1的金属镀膜电容器中，根本没有提到耐湿性。终究，由于在上述锌蒸气沉积中镀膜非常薄，厚度仅为5～60nm，因而若自然放置，则容易因空气中水分或氧的作用而变成氢氧化物或氧化物，从而改变导电率。而导电率下降了的金属沉积膜是不能用作电极的。

此外，为了提高锌沉积电容器的耐湿性，本件专利申请人提出了特开昭62-130503号公报(以下称“先有技术例2”)中公开的技术，在这个先有技术例2中公开的是在锌沉积层上在恒定蒸气压下涂布一层0.7～50nm厚的硅油、脂肪酸、石蜡类。

进而，在特开平1-158714号公报(以下称“先有技术例3”)中，公开了在锌沉积层上形成一层由硅和氧化硅组成的0.3～20mg/m²保护性覆盖层。此外，在特开昭62-279619号公报(以下称“先有技术例4”)中，公开了在镀金属塑料的金属镀面上形成5～100nm厚的氧化硅或氧化铝等氧化物绝缘层，从而提高了自保护性和可以通过隔氧防止电极氧化而赋予自保护功能的电容器。

然而，上述先有技术例2中公开的0.7～50nm厚硅油、脂肪酸、石蜡类保护层和先有技术例3中公开的0.3～20mg/m²硅、氧化硅保护皮膜不能令人满意地完全隔断氧和水份，因而不能得到可以满足实用要求的有耐湿性锌沉积电容器。

根据本发明者等人的研究，为了得到完全隔绝氧和水份、可以满足实用需要、有耐湿性的锌沉积电容器，在诸如氧化硅或氧化铝等氧化物的情况下，必须沉积70～100nm左右的厚度。然而，这些氧化物在锌上沉积大约70nm以上形成的保护层虽然达到了令人满意的耐湿性，但不实用。其理由是，电容器的成本变得非常高昂，而且氧化物层也容易发生破裂，还必需有防止破裂的办法。即，上述先有技术例4中公开的方法是不实用的。

因此，本发明的目的是提供能使介电损耗减小从而提高作为电容器的性能，而且即使与空气或水分接触也不会降低电极的导电率的金属镀膜电容器用锌沉积基材及其制造方法。

发明公开

本发明的金属镀膜电容器用锌沉积基材以薄膜或电容器用薄纸作为基体，可以依其原样使用先有技术中使用的锌沉积基材用基体。作为薄膜，可以列举诸如树脂制的薄膜，而作为树脂，可以列举诸如聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜等。此外，所谓电容器用薄纸，是以优质植物纤维为原料，将其精细粉碎后抄造、干燥、作为电容器介电体用的薄纸(符合JIS C-2302规格)。

这些薄膜和电容器用薄纸的厚度没有限制，可以在考虑诸如使用电压、电容器形状等因素后确定，通常在3～30μm范围内。此外，上述薄膜的表面也可以实施电晕放电处理，以期提高各附着材料和蒸气沉积锌的附着力。

然后，在上述基体上有一个由硅、钛和锆的氧化物中至少一种组成的锌沉积用底层。此时，硅、钛和锆的各氧化物不限于各元素和氧以化学量论比存在的氧化物，也包括各元素T的混合状态氧化物。例如，在硅氧化物的情况下不限于SiO₂，也包括SiO_x(0＜x＜2)所示的氧化物。同样，在钛和锆的氧化物的情况下，也不限于TiO₂和ZrO₂，也还包括TiO_x和ZrO_x(0＜x＜2)所示的氧化物。