DE3337938A1 - Verfahren zum behandeln kleiner huelsen, die bei der herstellung von folien-kondensatoren verwendbar sind, und derart behandelte huelsen - Google Patents

Verfahren zum behandeln kleiner huelsen, die bei der herstellung von folien-kondensatoren verwendbar sind, und derart behandelte huelsen

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DE3337938A1
DE3337938A1 DE19833337938 DE3337938A DE3337938A1 DE 3337938 A1 DE3337938 A1 DE 3337938A1 DE 19833337938 DE19833337938 DE 19833337938 DE 3337938 A DE3337938 A DE 3337938A DE 3337938 A1 DE3337938 A1 DE 3337938A1
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Marcel Grembergen Janssens
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A Schulman Plastics NV
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/224Housing; Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

  • Titel: Verfahren zum Behandeln kleiner Hülsen, die bei
  • der Herstellung von Folien-Kondensatoren verwendbar sind, und derart behandelte Hülsen.
  • Beschreibung; Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln kleiner Hülsen, die zur Verwendung bei der Herstellung von Folien-Kondensatoren bestimmt und bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise aus Polypropylen hergestellt sind.
  • Die meisten Folien-Kondensatoren werden aus einem metallisierten, gewickelten Polyester- oder Polypropylenfilm hergestellt, die in aus Kunststoff gefertigte kleine Hülsen gebracht werden. Danach wird das Ganze versiegelt, wobei ein wärmehärtendes Harz (Epoxy oder Polyurettian) zwischen den gewickelten Film und die Innenwand der Ilülse gegossen und aushärten gelassen wird.
  • Die kleinen Hülsen können durch Spritzgießen aus einem der folgenden Kunststoffe hergestellt werden: - modifiziertem Polyphenylenoxid ~ alles außer nicht modifiziertem Polycarbonat - thermoplastischem Polyester - Polypropylen oder Polymethylpenten Bevorzugt wird jedoch Polypropylen verwendet, und zwar aus den folgenden Gründen: 1. Dieser Werkstoff widersteht den während des Aushärtens des Epoxy- oder Polyurethanharzes und während des Lötens des Kondensators beim Montieren auf einer elektrischen Schaltung auftretenden hohen Temperaturbelastungen vorzüglich. Auch verhält dieser Werkstoff sich während des Gebrauchs des Kondensators selbst sehr gut; 2. die Feuchtigkeitsunempfindlichkeit von Polypropylen ist beachtlich - Feuchtigkeitsaufnahme verändert nämlich die Eigenschaften eines Kondensators in der Tat völlig; 3. Polypropylen ist sehr beständig gegenüber Lösungsmitteln, die bei der Reinigung von elektrischen Schaltungen verwendet werden; 4. Polyropylen läßt sich gut spritzgießen; dieses Verfahren erlaubt bei der Herstellung der kleinen Hülsen eine Produktionssteigerung und die Erzielung sehr dünner Wandstärken, wie das im Zuge der heutzutage durchgeführten Miniaturisierung elektrischer Schaltungen immer mehr gefragt wird.
  • Polypropylen besitzt jedoch den Nachteil, daß es eine intensive Oberflächenbehandlung der daraus hergestellten Produkte erfordert, um eine gute Haftung zwischen Gießharz und Polypropylen zu ermöglichen. Ohne Oberflächenbehandlung haftet Polypropylen sehr schlecht oder gar nicht an Epoxy- oder Polyurethanharzen. Infolgedessen kann Feuchtigkeit z.B. zwischen Wand und Harz eindringen, so daß die Eigenschaften des Kondensator« bzeinträchtigt werden.
  • Es sind nun verschiedene Verfahren entwickelt worden, um die Haftung zwischen Harz und Polypropylen zu fördern: a) Durch Beflammen der Hülsenwand werden polare Gruppen auf die Polypropylenwand verbracht. Diese zeitraubende und gefährliche Lösung sollte vor allem dann verworfen werden, wenn die Kondensatoren ein kleines Format haben.
  • b) Die Polypropylenwände können mit Corona-Entladungen behandelt werden, wodurch ebenfalls die gewünschte haftungsfördernde Polarität erzielt wird. Da Polypropylen jedoch durch Zugabe von Halogenderivaten selbstlöschend gemacht wird, werden während der Entladungen Halogene frei, wodurch die Elektroden infolge von Oxydation sehr schnell zerstört werden. Die gängigste Behandlung ist eine Oxydation des Polypropylens in einem Chromsäurebad. Dieses Verfahren wird von praktisch allen Kondensator-Herstellern angewandt.
  • Diese Chromsäurebehandlung besteht aus einem Untertauchen der kleinen Hülsen in einer wäßrigen Lösung von Natrium- oder Kaliumdichromat in Schwefelsäure für die Dauer von mehreren Minuten bei einer Temperatur von mindestens 600 C. Nach dieser Behandlung werden die Kondensatoren sorgfältig gespült und getrocknet. Das Spülen muß sehr gründlich geschehen, damit keinerlei Säurereste auf den Hülsen verbleiben können. Diese Behandlung gewährleistet eine gute Haftung der Harze an den Polypropylenwänden.
  • Der große Nachteil dieser Behandlung muß in den Kosten gesehen werden, die durch die Nachbehandlung der kleinen Hülsen und der verwendeten Apparatur wegen der großen Giftigkeit der Chromsäure entstehen. Das verbrauchte Bad, ja sogar das Spülwasser müssen sMr sorgfältig aufbereitet werden, bevor ihre Ableitung möglich ist. Einige ppm Chromionen haben verheerende Folgen für die Tier- und Pflanzenwelt. Die Giftigkeit von Chromsäure wird in der Literatur ausführlich bescElrieben. Sie hat mutagene und karzinogene Eigenschaften, verursacht Chromsäurereizung von Schleimhäuten und Haut, Chromsäuredermatitls lind ßronchialasLfma.
  • Ableitung verbrauchter Chrombäder und Spülwässer ohne vorhergehende Behandlung bzw. Aufbereitung ist strengstens verboten.
  • Die Erfindung hat nun zum Ziel, ein Verfahren zu schaffen, durch das es möglich wird, Polypropylenhülsen mit einem wärmehärtbaren Harz zu verhaften, ohne auf komplizierte oder belästigende Behandlungen zurückgreifen zu müssen.
  • Zu diesem Zweck wird mindestens die Innenwand der Hülsen mit einem chlorierten Polymer bedeckt, das in einem Lösungsmittel wie Toluene (Toluol), Benzol oder aliphatischen Estern gelöst ist.
  • Erfindungsgemäß wird als chloriertes Polymer chloriertes Polyäthylen oder chlorierter Kautschuk (gechloreerde rubber = Chloroprenkautschuk?) verwendet.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Behandeln kleiner Hülsen hervorgehen, die zur Verwendung bei der Herstellung von Folien-Kondensatoren bestimmt sind.
  • Diese Beschreibung wird nur als Beispiel gegeben und beschränkt die Erfindung nicht.
  • Nach dem Verfahren wird mindestens die Innenseite der kleinen Hülsen behandelt; es leuchtet jedoch ein, daß das Untertauchen der Hülsen eine weniger zeitraubende Bearbeitung darstellt. Die folgende Beschreibung soll deshalb auf eine Behandlung gerichtet sein, bei welcher die Hülsen in eine Lösung getaucht werden, obschon für das Aufbringen der gewünschten Schicht natürlich auch auf irgendeine andere Technik zurückgegriffen werden kann.
  • Ein geeignetes Verfahren zur Behandlung der kleinen Hülsen besteht aus dem Untertauchen in eine Lösung von chloriertem Polyäthylen oder chloriertem Kautschuk (gechloreerde rubber = Chloroprenkautschuk?) in einem Lösungsmittel wie Toluene (Toluol), Benzol oder aliphatischen Estern.
  • Nach dem Untertauchen der kleinen Hülsen in diese Lösung werden sie in einem Luftstrom getrocknet. Die mit einer dünnen Schicht chloriertem PolyätElylen oder chloriertem Kautschuk überzogenen Hülsen können dann gelagert oder sofort mit einem Harz gefüllt werden. Harze, die für diese Füllung vorwiegend verwendet werden, sind Epoxy- oder Polyurethanharze.
  • Eine ausschließlich beispielsweise gegebene Zusammensetzung umfaßt vorteilhafterweise die folgenden Bestandteile: Chloriertes Polyäthylen 5 - 50 Teile Toluene bzw. Toluol (Lösungsmittel) 45 - 90 Teile Äthylacetat 5 Teile Als chloriertes Polyäthylen kann auf das durch "Dow Chemical" unter der Kennzeichnung CPE 3614 auf den Markt gebrachte Produkt mit 36 % Chlor mit einer Schmelzviskosität von 21 NenniOO Pas wert (auf 1 000 Poise) zurückgegriffen werden. Chlorierter Kautschuk (gechloreerde rubber = Chloroprenkautschuk?) in demselben oder anderem Gewichtsverhältnis liefert ebenfalls vorzügliche Resultate.
  • Erfindungsgemäß behandelte Kondensatorenhülsen wurden nach Füllung mit einem Harz mit unbehandelten wie auch mit mittels Chromsäure behandelten Hülsen verglichen. Bei diesen Versuchen wurde als Gießharz folgendes Epoxyharz verwendet: Araldite 100 Teile Härtungsmittel HY 905 100 Teile Beschleuniger DY 061 1 Teil (Araldite ist eine itiandelsmarke, Eigentum der schweizerischen Firma Ciba-Geigy).
  • Das Epoxyharz wurde bei Zimmertemperatur 24 Stunden ausgehärtet. Alle Tests wurden vor und nach Alterung ausgeführt.
  • Die Alterung entspricht einer Zeitdauer von 10 Tagen bei 1250 C oder von 50 Tagen bei Zimmertemperatur. Der mechanische Test bestand darin, die Polypropylenhülsen mit einer Zange abzureißen.
  • Unbehandelte Hülsen wiesen nicht die geringste Haftung auf.
  • Mit Chromsäure behandelte oder mit chloriertem Polyäthylen oder chloriertem Kautschuk (gechloreerde rubber = Chloroprenkautschuk?) behandelte Hülsen wiesen vorzügliche Eigenschaften auf und konnten von den verwendeten Harzen nicht losgerissen werden.
  • Es fanden auch elektrische Messungen statt - die Tests wurden nach Alterung und in einer feuchten Atmosphäre ausgeführt. Bei diesen Messungen wurden die folgenden Kriterien festgesetzt: 1. Bei den Kapazitätsmessungen darf die Kapazität maximal mit 3 O/o steigen; 2. tg b -Messungen, wobei eine Abweichung von weniger als 30 x 10 4 toleriert werden darf; 3. eine zulässige Verminderung des Isolationswiderstands mit höchstens 5 % darf beobachtet werden. Das bedeutet, daß der Isolationswidcrc tand von 1 x 106 megaohm auf 500 X 103 megaohm sinken darl.
  • Messungen, die an Kondensatoren ausgeführt wurden, welche mit Chromsäure behandelt oder mit einer Lösung wie vorstehend angegeben bedeckt waren, zeigten sich gleichbleibend und folglich als annehmbar betrachtet. Bei unbehandelten Kondensatorhülsen zeigten sich die drei Proben völlig unzulänglich.
  • Die Erfindung ist naturgemäß nicht auf die vorstehend beschriebene Ausfüilrungsform beschränkt und es können daran viele Änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen des Patentgesuchs zu verlassen.

Claims (6)

  1. Patentansprüche Verfahren zum Behandeln kleiner Hülsen, die zur Verwendung bei der Herstellung von Folien-Kondensatoren bestimmt und bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise aus Polypropylen hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Innenwand der Hülsen mit einem chlorierten Polymer bedeckt wird, das in einem Lösungsmittel wie Toluene (Toluol Benzol oder aliphatischen Estern gelöst ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als chloriertes Wasserstoffpolymer chloriertes Polyäthylen ver wendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als chloriertes Polymer chlorierter Kautschuk verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusammensetzung verwendet wird, die aus etwa 3 - 50 Teilen chloriertem Polymer, etwa 45 - 92 Teile Toluene (Toluol) und etwa 5 Teilen Äthylacetat besteht.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem überziehen der Hülsen mit der vorbezeichneten Zusammensetzung diese getrocknet und mit einem Harz angefüllt werden.
  6. 6. Kondensatorhülse, bedeckt mit einer Zusammensetzung wie durch einen der Ansprüche 1 - 4 bestimmt.
DE19833337938 1983-02-28 1983-10-19 Verfahren zum behandeln kleiner huelsen, die bei der herstellung von folien-kondensatoren verwendbar sind, und derart behandelte huelsen Withdrawn DE3337938A1 (de)

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BE0/210224A BE896043A (nl) 1983-02-28 1983-02-28 Werkwijze voor het behandelen van hulsjeste gebruiken bij de vervaardiging van folie condensatoren en aldus behandelde hulsje

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0655755A1 (de) * 1993-11-30 1995-05-31 Schneider Electric Sa Leistungskondensator

Cited By (4)

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