【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
本発明は金属化フイルムコンデンサに係り、特
にAC150V以上で用いられる電気機器用の金属化
フイルムコンデンサに関するものである。
従来の技術
従来より、AC150V以上で用いられる電気機器
用コンデンサには、部分放電による誘電体の劣
化、金属薄膜電極の劣化の問題がある。この金属
化フイルムコンデンサの部分放電を抑えるために
は層間接着の手法がある。具体的には金属化処理
の下地としてコロナ放電処理するだけでなく金属
化面と重ねられ接するフイルム表面をもコロナ放
電処理する方法や、フイルム表面を特殊加工（例
えば低融点物質をラミネート）する方法や特殊な
物質をコンデンサ素子に含浸する方法などが提案
されている。すなわち第１の方法で説明すると、
第５図に示す通りポリプロピレンフイルム１の片
面（イの場合）または両面（ロの場合）にAlの
真空蒸着膜２を設け金属化フイルムとし、この金
属化面と重ねられた時、接するフイルム表面をコ
ロナ放電処理３しておくものである。なお、４は
金属蒸着下地コロナ放電処理部である。
このようにすることにより、フイルム層間の接
着が得られ部分放電を抑制し、コンデンサの劣化
を抑えるものであつた。
さらに、低温での接着不足による低温コロナ放
電を抑制する目的で20Ω／□以上のZn電極膜を設
ける提案もなされている。
発明が解決しようとする問題点
ところが、本発明者等はこのタイプのコンデン
サについてさらに詳細な研究を実施したところ、
低温でのコロナ放電の問題は、必ずしも重要な問
題ではなく（なぜなら、JIS等の規格でも重視さ
れていない）、それよりもさらに実用上重要な問
題は長時間高温連続耐用試験（80℃；1.3E；2000
〜4000H）における特性劣化であることがわかつ
てきた。
本発明は、この長時間高温連続耐用試験にも耐
える金属化フイルムコンデンサを提供することを
目的としたものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、フイルム層間接着強度を20mm巾換算
で５グラム以上とし、主電極部の電極膜に８〜
20Ω／□の亜鉛蒸着膜を用いてなるものである。
作 用
上記構成により、長時間高温連続耐用試験に耐
える金属化フイルムコンデンサを実現することが
できる。
フイルム層間着強度が５グラムより少さいと、
冷熱サイクル等のストレスによりコンデンサ素子
中の層間のはがれが起き、ボイド放電の原因とな
るので好ましくない。また層間接着強度は可能な
限り大きい方が好ましい。
なお、フイルム層間接着強度の測定法は、まず
コンデンサを分解し、コンデンサ素子を取り出し
て、フイルムを20mm幅に切り出し、第４図に示す
ように片方５を固定し他方６を引くことによりバ
ネばかり等で測定する。接着強度は、巻芯近傍の
方が巻外部分より大きくなる場合があるが、この
様な場合は巻外寄りの値（すなわち巻外より100
ターンの間の部分で平均値）をとるようにする。
誘電体フイルムとしては、１〜30μｍ厚のポリ
プロピレンやポリエチレンテレフタレートを単独
で、あるいは複合の形で用いられる。主電極部は
８〜20Ω／□程度が用いられ、特に15〜20Ω／□
が有効であり、メタリコン接触部は２〜6Ω／□
が効果的である。
外装としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、ワツクスなどの乾式外装や、アルキルベンゼ
ンやジオクチルフタレートなどを主成分とした絶
縁油による湿式外装が適用される。素子の巻回の
仕方は、PBTやPETなどのプラスチツクの巻芯
を用いたものや、巻芯を用いない扁平形のものが
用いられる。コンデンサ容量は任意のものが設計
可能であるが、特に0.5〜500μF（単素子）のコン
デンサに適用できる。
実施例
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図において、１１は厚さ6μｍで両面をコ
ロナ放電処理１３，１４したポリプロピレンフイ
ルム（東レ社；製品名YK−41）であり、その片
面にZnを真空蒸着して主電極部１２ａとメタリ
コン接触部１２ｂが形成されている。なお、主電
極部１２ａは薄く（15〜20Ω／□：平均18Ω／
□）、メタリコン接触部が厚く（３〜4Ω／□：平
均3.4Ω／□）となるようにしてある。
この１対の金属化フイルムを巻き取りコンデン
サ素子（50μF）とし、両端面にZnのメタリコン
を施し、真空槽中で、115℃、15Hの熱処理をお
こなつた。層間接着強度は平均25ｇであつた。
この後、リード線を溶接し、ポリエステル樹脂
ケースに入れ、２液性のエポキシ樹脂で封止して
金属化フイルムコンデンサとした。
特性評価として初期耐圧（AC750V−１分）と
高温連続耐用試験を実施した。結果をAl電極品
と比較して第１表に示す。また、Znの主電極部
の抵抗値を変えた場合の長時間連続耐用試験（80
℃で480V）の結果を第２図に示す。
この実施例でわかる通り、本発明により、初期
耐圧、および、長時間高温連続耐用試において両
立した特性を実現できる。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a metallized film capacitor, and particularly to a metallized film capacitor for electrical equipment used at AC150V or higher. BACKGROUND ART Conventionally, capacitors for electrical equipment used at 150 VAC or higher have had the problem of deterioration of dielectric materials and deterioration of metal thin film electrodes due to partial discharge. In order to suppress partial discharge in metallized film capacitors, there is a method of interlayer adhesion. Specifically, methods include not only corona discharge treatment as a base for metallization treatment, but also corona discharge treatment of the film surface that overlaps and contacts the metallized surface, and methods in which the film surface is specially processed (for example, laminated with a low melting point substance). A method of impregnating a capacitor element with a special substance has been proposed. In other words, to explain using the first method,
As shown in FIG. 5, a vacuum-deposited Al film 2 is provided on one side (in the case of A) or both sides (in the case of B) of a polypropylene film 1 to form a metallized film, and when this metallized surface is overlapped, the contacting film surface is subjected to corona discharge treatment 3. Note that 4 is a metal vapor deposition base corona discharge treatment section. By doing so, adhesion between the film layers was obtained, partial discharge was suppressed, and deterioration of the capacitor was suppressed. Furthermore, a proposal has been made to provide a Zn electrode film of 20Ω/□ or more for the purpose of suppressing low-temperature corona discharge due to insufficient adhesion at low temperatures. Problems to be Solved by the Invention However, when the inventors conducted more detailed research on this type of capacitor, they found that
The problem of corona discharge at low temperatures is not necessarily an important problem (because it is not emphasized even in standards such as JIS), and even more important in practical terms is the long-term high-temperature continuous durability test (80℃; 1.3 E; 2000
It has been found that this is due to characteristic deterioration at 4000H). The object of the present invention is to provide a metallized film capacitor that can withstand this long-term, high-temperature continuous durability test. Means for Solving the Problems The present invention has an adhesive strength between film layers of 5 grams or more when converted to a width of 20 mm, and an electrode film of the main electrode portion that has an adhesive strength of 8 to
It is made using a zinc evaporated film of 20Ω/□. Effect With the above configuration, it is possible to realize a metallized film capacitor that can withstand long-term high-temperature continuous durability tests. If the interlayer strength of the film is less than 5 grams,
This is undesirable because stress such as heating and cooling cycles can cause peeling between layers in the capacitor element, causing void discharge. Further, it is preferable that the interlayer adhesive strength is as large as possible. The method for measuring the adhesive strength between film layers is to first disassemble the capacitor, take out the capacitor element, cut out the film into a 20 mm wide piece, fix one side 5 and pull the other 6 to secure the spring. etc. to measure. Adhesive strength may be greater near the core of the winding than outside the winding, but in such cases, the value closer to the outside of the winding (i.e.
The average value is taken between turns. As the dielectric film, polypropylene or polyethylene terephthalate having a thickness of 1 to 30 μm can be used alone or in a composite form. The main electrode part is about 8 to 20Ω/□, especially 15 to 20Ω/□
is effective, and the metal contact area is 2 to 6Ω/□
is effective. As the exterior, dry exteriors such as epoxy resin, polyurethane resin, and wax, and wet exteriors using insulating oil containing alkylbenzene, dioctyl phthalate, etc. as main ingredients are used. The element can be wound using a core made of plastic such as PBT or PET, or a flat element without a core. Although any capacitor capacity can be designed, it is particularly applicable to capacitors of 0.5 to 500 μF (single element). Examples Examples of the present invention will be described below. In FIG. 1, reference numeral 11 is a polypropylene film (Toray Industries, Inc.; product name: YK-41) with a thickness of 6 μm and corona discharge treatment 13 and 14 on both sides. A contact portion 12b is formed. Note that the main electrode part 12a is thin (15 to 20Ω/□: average 18Ω/
□), and the metal contact portion is thick (3 to 4 Ω/□: average 3.4 Ω/□). This pair of metallized films were wound up to form a capacitor element (50 μF), Zn metallicon was applied to both end faces, and heat treatment was performed at 115°C for 15 hours in a vacuum chamber. The average interlayer adhesive strength was 25 g. Thereafter, the lead wires were welded, placed in a polyester resin case, and sealed with a two-component epoxy resin to form a metallized film capacitor. Initial breakdown voltage (AC750V - 1 minute) and high temperature continuous durability tests were conducted to evaluate the characteristics. The results are shown in Table 1 in comparison with the Al electrode product. We also conducted a long-term continuous durability test (80
The results are shown in Figure 2. As can be seen from this example, according to the present invention, it is possible to realize characteristics that are compatible with initial pressure resistance and long-term continuous high-temperature durability tests.
【表】【table】
【表】
また第１図イに示す構成で、コロナ放電処理強
度を変え、層間接着強度を変え、コンデンサを試
作したときの特性を第３図に示す。これは、−30
℃〜100℃のヒートサイクルを100サイクル施した
後のコロナ開始電圧を調べたもので、層間接着強
度を５グラム以上とすることにより、コロナ開始
電圧が高くなることがわかる。
なお、層間接着性を付与する方法としては、第
１図イ，ロに示すように、主電極部１２ａ、メタ
リコン接触部１２ｂと重ねられ接するフイルム表
面をもコロナ放電処理する方法や、フイルム表面
に比較的低融点の物質をラミネートしたり、界面
活性剤のようなものを付着させたり、接着性を付
与する液体（溶剤、界面活性剤など）をコンデン
サ素子中に含浸したりする方法などが用いられ
る。
発明の効果
以上のように本発明によれば、信頼性に優れた
高耐圧の金属化フイルムコンデンサを提供するこ
とができる。[Table] Figure 3 shows the characteristics of prototype capacitors manufactured with the configuration shown in Figure 1A, with varying corona discharge treatment strength and varying interlayer adhesion strength. This is −30
The corona onset voltage was investigated after 100 heat cycles of 100°C to 100°C, and it can be seen that the corona onset voltage increases when the interlayer adhesive strength is 5 grams or more. In addition, as a method of imparting interlayer adhesion, as shown in FIG. Methods such as laminating a substance with a relatively low melting point, attaching something like a surfactant, or impregnating the capacitor element with a liquid that provides adhesiveness (solvent, surfactant, etc.) are used. It will be done. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to provide a highly reliable and high-voltage metallized film capacitor.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本発明の実施例を示す金属化フイルム
コンデンサの要部断面図、第２図は同コンデンサ
の長時間連続耐用試験の結果を示す特性図、第３
図は同コンデンサのフイルム層間接着強度とコロ
ナ開始電圧との関係を示す特性図、第４図はフイ
ルム層間接着強度の測定方法を示す斜視図、第５
図は従来の金属化フイルムコンデンサの要部断面
図である。
１１……ポリプロピレンフイルム、１２ａ……
主電極部、１２ｂ……メタリコン接触部、１３…
…コロナ放電処理、１４……金属蒸着下地コロナ
放電処理。
Fig. 1 is a sectional view of the main parts of a metallized film capacitor showing an example of the present invention, Fig. 2 is a characteristic diagram showing the results of a long-term continuous durability test of the same capacitor, and Fig. 3 is a characteristic diagram showing the results of a long-term continuous durability test of the same capacitor.
The figure is a characteristic diagram showing the relationship between film interlayer adhesive strength and corona onset voltage of the same capacitor, Figure 4 is a perspective view showing the method for measuring film interlayer adhesive strength, and Figure 5
The figure is a sectional view of essential parts of a conventional metallized film capacitor. 11... Polypropylene film, 12a...
Main electrode part, 12b...Metallic contact part, 13...
... Corona discharge treatment, 14... Metal vapor deposition base corona discharge treatment.