JPH0533524B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 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関し、特
にAC200V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の改良に関する。

従来例の構成とその問題点 従来より、AC200V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。特に巻回型金
属化フイルムコンデンサでは、巻回する張力が弱
いと金属化フイルムコンデンサの層間で部分放電
が発生し易くなるので、張力はできるだけ強くす
ることが行われている。さらに、部分放電の発生
する層間を例えば主誘電体フイルムよりも低融点
で付着性の樹脂層で熱接着する構成等が考えられ
てきているが、あらかじめ低融点の樹脂を金属化
フイルム上に塗布することが必要であり、製造が
繁雑になり、材料も増えるという欠点があつた。
紙のコンデンサでは良く用いられるワツクスの含
浸も、フイルムの層間は狭いために、巻回した後
からでは十分に含浸することは困難であつた。

発明の目的 本発明は、金属化フイルムコンデンサの層間の
部分放電を抑制する、簡易で新規な構成を提供
し、これにより信頼性が高く、高電位傾度設計が
可能な金属化フイルムコンデンサを製造すること
を目的とする。

発明の構成 本発明は、両面金属化フイルムと合せフイルム
または片面金属化フイルムの一対を巻回してなる
金属化フイルムコンデンサにおいて、金属薄膜電
極と重ねられるフイルムの表面全面にグロー放電
またはコロナ放電によるプラズマ処理が施されて
活性化層が形成されていることを特徴とする構成
である。

従来より、特にポリプロピレンフイルム等の極
性基をもたない高分子フイルム上に金属薄膜電極
を蒸着等で設ける際に、あらかじめ、高分子フイ
ルム表面の金属薄膜電極を設ける側のみに、コロ
ナ放電によるプラズマ処理を施すことが行われて
きている。これは、高分子フイルムの表面の改質
であり、接着性は増すが、絶縁性その他の電気的
特性は低下するために、必要最低限にとどめられ
ている。

本発明の構成では、金属薄膜電極を設けない高
分子フイルムの表面にも、プラズマ処理を施して
おいてから、金属薄膜電極を蒸着等で設けて金属
化フイルムとするか、少なくとも金属化フイルム
を巻回する前に、高分子フイルムの表面にプラズ
マ処理を施すようにするものである。

実施例の説明 以下、第１図〜第３図により本発明の詳細を述
べる。すなわち、高分子フイルム１の両表面にプ
ラズマ処理による活性化層２を設け、第１図で
は、片面に金属薄膜電極３を設けて片面金属化フ
イルムとした後に、この一対を合わせて巻回する
構成である。第２図では、両面金属化フイルムは
従来と同じように、金属薄膜電極３を設けるため
の活性化層２をもつが、合せフイルムが高分子フ
イルム１の両面にプラズマ処理による活性化層２
を設ける構成となる特徴がある。この構成により
巻回し、両端面に金属溶射による端面電極を形成
した後に熱処理すると、金属薄膜電極３と高分子
フイルム１上の活性化層２とが活性化層２のない
場合と異なり、付着力を呈する。これにより、特
に高分子フイルムの熱膨張による層間の隙間の密
着が期待できない、室温以下の温度範囲において
も、層間が付着しているので、大きな隙間ができ
ない。この構成は、接着剤を用いる場合のような
全面接着ではないけれども、巻回により幾層にも
積み重ねられた金属化フイルムの層間のどこかが
離れて大きな隙間ができ、したがつて大きな部分
放電が起きることを防止する。

金属化フイルムコンデンサの層間の接着には、
特に大きな接着強度は必要ないが、プラズマ処理
による活性化層と金属薄膜層との接着力には一定
の限界がある。

第３図はこれを改善するための構成を示す図で
ある。すなわち、高分子フイルム１上の活性化層
２の表面に、プラズマ処理後、重合が可能なモノ
マー４を付着させている構成である。モノマー４
としては、極性基をもつアクリル酸メチル、酢酸
ビニル、テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチ
ルジシラン等を用いることができる。活性化層２
の表面に、モノマー４を付着させる方法として
は、モノマー４に気体中または液体中で接触させ
ることが考えられるが、最も容易な方法は、活性
化層２をもつ金属化フイルムの巻き取りをモノマ
ー４の気体中で行うことである。これらのモノマ
ー４は、活性化層２の全面を覆わなくても、糊と
しての役割を果すことになるので、金属化フイル
ムコンデンサの層間の接着が活性化層のみの場合
よりもさらに強くなる。

以下に具体的な実施例を述べる。

実施例 １ 厚さ8μmのポリプロピレンフイルムの片面を大
気中でコロナ放電によるプラズマ処理を施し、こ
れによつて活性化した表面に、真空蒸着によつて
アルミニウムの金属薄膜電極を設けて、平面金属
化フイルムとした。この片面金属化フイルムの一
対を用い、金属化していない表面を大気中のコロ
ナ放電でプラズマ処理して活性化層を設けつつ巻
き取りを行つた。両端面に金属溶射により亜鉛の
端面電極を設けた後に、真空槽中で100℃10Hの
熱処理をした。この後、リード線を溶接した後に
ポリエステル樹脂製のケースに入れ、二液性のエ
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。

実施例 ２ 厚さ8μmのポリプロピレンフイルムの片面を大
気中でコロナ放電によるプラズマ処理を施し、さ
らにこのポリプロピレンフイルムの両表面を
0.5Torrの真空中で高周波グロー放電により、プ
ラズマ処理して活性化層を設けた。この後に、大
気中でコロナ放電によるプラズマ処理を施した側
の表面に真空蒸着でアルミニウムを蒸着した。こ
のようにして作成した片面金属化フイルムの一対
を巻き取り、以下は実施例１と同様に金属化フイ
ルムコンデンサとした。なお、蒸着側に高分子フ
イルムの両表面にプラズマ処理を施すと、活性化
層と蒸着する金属の種類によつては、室温放置で
も蒸着した面から、非蒸着面側に金属薄膜電極の
一部が転写されることが起きるので、蒸着する表
面の方の活性化層を念入りに形成することも必要
である。

実施例 ３ 厚さ8μmのポリプロピレンフイルムの両表面を
0.5Torrの真空中で高周波グロー放電によりプラ
ズマ処理して活性化層を設けた後に、真空蒸着に
よりアルミニウムを蒸着して両面金属化フイルム
としたものと、両表面に活性化層を設けただけの
合せフイルムとを作成した。この両フイルムを、
アクリル酸メチルのモノマーガスを満たした気体
中で巻き取り、以下は実施例１と同様にして金属
化フイルムコンデンサとした。

評価は1000時間の高温連続耐用試験で行つた。
周囲温度は85℃、印加電圧はAC550Vの条件で、
各実施例の金属化フイルムコンデンサを各々５台
ずつ印加した。なお、従来例としてコロナ放電に
よるプラズマ処理を片面に行い、この上にアルミ
ニウムの金属薄膜電極を設けた構成の金属化フイ
ルムコンデンサの特性Ｄを破線で示す。なお、実
線は、本発明の実施例１の特性Ａ、実施例２の特
性Ｂ、実施例３の特性Ｃである。この結果を第４
図に、静電容量変化率の特性に着目して示す。従
来例Ｄでは、1000時間後の静電容量の変化率は−
３％であり、JIS規格の±４％以内は満足するが、
1000時間等も静電容量が低下しつづけるので、や
や問題がある。これに対して本発明の実施例Ａ〜
Ｃでは1000時間後の静電容量の変化率が−１％以
内におさまり、従来例と比べて改善が大きい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、金属化フイルム
コンデンサ層間の付着強度を高め、層間の大きな
隙間の発生を防止できるので、誘電体や金属薄膜
電極を劣化させる部分放電の発生を抑制できる。
この結果としてより信頼性の高い、より高電位傾
度設計の金属化フイルムコンデンサを供給でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明による金属化フイルム
コンデンサの各実施例を示す要部断面図、第４図
は本発明の各実施例による金属化フイルムコンデ
ンサの連続耐用試験の結果を示す図である。 １……高分子フイルム、２……活性化層、３…
…金属薄膜電極、４……モノマー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両面金属化フイルムと合せフイルムまたは片
   面金属化フイルムの一対を巻回してなる金属化フ
   イルムコンデンサにおいて、金属薄膜電極と重ね
   られるフイルムの表面全面にグロー放電またはコ
   ロナ放電によるプラズマ処理が施されて活性化層
   が形成されていることを特徴とする金属化フイル
   ムコンデンサ。 ２ 蒸着面を除くプラズマ処理後の活性化層表面
   に、重合が可能なモノマーが付着されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属化
   フイルムコンデンサ。