JPH1167582A - コンデンサ用金属化フイルム - Google Patents

コンデンサ用金属化フイルム

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JPH1167582A
JPH1167582A JP25403697A JP25403697A JPH1167582A JP H1167582 A JPH1167582 A JP H1167582A JP 25403697 A JP25403697 A JP 25403697A JP 25403697 A JP25403697 A JP 25403697A JP H1167582 A JPH1167582 A JP H1167582A
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JP
Japan
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film
antioxidant
metallized
capacitor
metallized film
Prior art date
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Pending
Application number
JP25403697A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Nakabo
年宏 中坊
Masaru Kanba
勝 神庭
Hiroshi Ishizuka
浩 石塚
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部分放電特性、コンデンサ容量、誘電体損失
などの特性が長期にわたって安定するコンデンサ用金属
化フイルムを提案することを目的とする。 【解決手段】 ポリプロピレンフイルムを誘電体とし、
その表面に電極として金属膜を蒸着して金属化フイルム
を構成する。ポリプロピレンフイルムのフイルムスペー
スファクタを7%〜15%とするとともに、ポリプロピ
レンフイルムに添加される酸化防止剤を、0.1重量%
を最大添加量とし、これ以上とならない範囲で添加す
る。フイルムスペースファクタを大きくすることにより
絶縁ガスの流路が確保される。酸化防止剤を増やすこと
がないので、フイルムの表面が安定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコンデンサ用金属化
フイルム、特にポリプロピレンフイルムを誘電体とし、
その表面に蒸着により金属膜を電極として形成した金属
化フイルムに関する。
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレンフイルムの表面に、電極
として、アルミニウーム、亜鉛のような金属を蒸着した
コンデンサ用金属化フイルムはよく知られている。通常
はこの金属化フイルムの複数枚例えば2枚を重ね合わし
て巻回してコンデンサ素子を構成する。この種コンデン
サ素子はガス入りコンデンサに広く使用されている。
【0003】図3はその構成の一例を示し、1はポリプ
ロピレンフイルムで、その表面に金属を真空蒸着により
薄膜状に形成して電極2として金属化フイルム3を構成
する。この金属化フイルム3の2枚(又はその複数枚)
を互いに重ね合わせて巻回し、各金属化フイルム3の電
極2に引出電極を接続するようにしている。
【0004】ところでこのような構成の金属化フイルム
をもってコンデンサ素子を構成する場合には、部分放電
開始電圧、コンデンサ容量、誘電体損失(tan δ)
などが、長期にわたって課電されても安定していること
が要求される。これらの特性が長期にわたって安定する
ためには、このコンデンサ素子をガス入りコンデンサに
使用する場合、その絶縁ガス(SF6ガス)がコンデン
サ素子の内部に十分に浸透していることが重要である。
又金属化フイルムの表面抵抗が安定していることも重要
である。
【0005】絶縁ガスがコンデンサ素子の内部への浸透
に影響を与える要素として、金属化フイルムの表面の凹
凸すなわちその粗面の程度があげられる。この凹凸の度
合いを示す尺度を表すのにフイルムスペースファクタ
(以下単にFSFという。)がある。これはマイクロメ
ータ法により測定したフイルムの厚さをA、重量法によ
り測定した厚さをBとした場合に{(A−B)/B}×
100(%)によって表される。
【0006】ここに言うマイクロメータ法により測定し
た値Aとは、フイルムの厚さをマイクロメータにより測
定したフイルムの厚さを言い、重量法により測定した値
Bとは、フイルムの重量とそのフイルムの面積と密度と
から計算によって得られたフイルムの厚さを言う。いず
れもJISC2151[電気用プラスチックフイルムの
試験方法]による。
【0007】このFSFが大きい値であるほど金属化フ
イルムの表面が粗くなる。従来ではこのFSFは3%以
下としていた。しかしこの程度の粗さでは金属化フイル
ムにおいて、絶縁ガスの流路が形成されず、ほとんど皆
無に等しい。そのため絶縁ガスが金属化フイルムに浸透
することがなく、したがって得られるコンデンサの部分
放電特性が不安定となり、バラツキが大きい。
【0008】またこの種フイルムにはその表面の酸化を
防止するために酸化防止剤が添加されている。この酸化
防止剤としては、ブチルヒドロキシルトルエンなどのい
わゆるフェノール系のものが使用されている。従来では
この酸化防止剤を0.2重量%以上添加するようにして
いる。しかしこのような量の酸化防止剤を添加したフイ
ルムによると、長期にわたって使用した場合、部分放電
開始電圧は言うにおよばず、コンデンサ容量、誘電体損
失などの特性が低下することがある。
【0009】その原因を詳細に検討したところ、このよ
うに特性が低下したコンデンサ素子の金属化フイルムの
表面に、添加した酸化防止剤が多量に析出していること
が判明した。このように表面に酸化防止剤が析出した場
合、析出した酸化防止剤が高電界により変質してその表
面の抵抗が低下し、そのため微小な電流が常時流れるこ
とにより、表面が高温化して前記した各特性が低下する
ものと考えられる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸化防止剤
を添加したポリプロピレンフイルムを誘電体として使用
した金属化フイルムにおいて、その金属化フイルムを使
用したコンデンサ素子の部分放電特性、コンデンサ容
量、誘電体損失などの特性を長期にわたって安定させる
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリプロピレ
ンフイルムを誘電体とし、その表面に蒸着により金属膜
を電極として形成した金属化フイルムにおいて、ポリプ
ロピレンフイルムのFSFを7%〜15%とするととも
に、ポリプロピレンフイルムに添加される酸化防止剤
を、0.1重量%を最大添加量とし、これ以上とならな
い範囲で添加したことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
本発明の実施例として、マイクロメータ法による厚さが
7.5μm、重量法による厚さが7.0μm(FSFは
7%)の二軸延伸のポリプロピレンフイルムに、酸化防
止剤(前記したフェノール系の防止剤)を0.1重量%
(アセトン超音波抽出10分及び周囲温度50℃におい
て浸透抽出3時間の処理後、高速液体クロマトグラフ分
析を実施して得た定量)添加し、その一方の表面にアル
ミニウームを真空蒸着して金属化フイルムを得た。
【0013】比較のために比較例1として、マイクロメ
ータ法による厚さが7.5μm、重量法による厚さが
7.3μm(FSFは3%)の二軸延伸のポリプロピレ
ンフイルムに、酸化防止剤を0.1重量%添加し、その
一方の表面にアルミニウームを真空蒸着した金属化フイ
ルムを、また比較例2として、FSFを7%、酸化防止
剤の添加量を0.2重量%とし、他の条件を前記した本
発明の実施の形態と同じとした金属化フイルムをそれぞ
れ作成した。
【0014】前記した実施例および比較例1、2の金属
化フイルムについて、そのフイルム幅75mmとし、こ
れを巻回して巻芯の径が15mm、巻回後の径が40m
mのコンデンサ素子を構成した。このコンデンサ素子を
タンク内に収納し、真空引きのあと、SF6ガスに置換
した。
【0015】図1に実施例による金属化フイルムによる
コンデンサ素子と、比較例1による金属化フイルムによ
るコンデンサ素子との、部分放電特性の温度依存性試験
の結果を示す。これは縦軸に部分放電開始電圧(DI
V)を表しており、各周囲温度において、各コンデンサ
素子にその定格電圧(En)の何倍の電圧を課電したと
きに部分放電が開始したかを示している。図中Aは本実
施例によるもの、又Bは比較例1によるものの特性線を
それぞれ示している。
【0016】同図から理解されるように、本実施例によ
るときは、周囲温度が変化する場合でも、温度依存性は
ほとんど変化することなく、フラットな特性を示してい
る。これに対し比較例1によるものは、周囲温度の変化
につれて部分放電開始電圧が変化し、しかも周囲温度が
低くなるにつれて、低い電圧で部分放電が発生する。場
合によっては定格電圧を課電しただけで部分放電(コロ
ナ放電)が発生している。これらから酸化防止剤の混入
量が同じであっても、FSFの値を大きくすることによ
って、周囲温度の変化によっても部分放電特性が安定す
ることが判明する。
【0017】図2に実施例による金属化フイルムによる
コンデンサ素子と、比較例2による金属化フイルムによ
るコンデンサ素子との、部分放電開始電圧(DIV)、
コンデンサ容量(C)及び誘電体損失(tan δ)
の、課電月数に対する変化特性試験(長期課電試験)の
結果を示す。
【0018】なお各試験は周囲温度を50℃とし、又コ
ンデンサ容量及び誘電体損失は、定格電圧Enの1.5
倍の電圧を課電して行ったものである。図中A1〜A3
は、本実施例によるものの部分放電開始電圧、コンデン
サ容量及び誘電体損失の特性線を、又B1〜B3は、比
較例2によるものの部分放電開始電圧、コンデンサ容量
及び誘電体損失の特性線をそれぞれ示している。
【0019】同図から理解されるように、本実施例によ
るときは、長期にわたって過電圧を課電し続けても、特
性線A1〜A3が示すように部分放電開始電圧、コンデ
ンサ容量及び誘電体損失の特性は安定している。これに
対し比較例2によるものは特性線B1〜B3が示すよう
に、課電が継続していくのにつれて、放電開始電圧、コ
ンデンサ容量は比例的に低下し、及び誘電体損失は課電
月数が3ケ月を過ぎるころから急速に悪化していく。こ
れらからFSFの値が同じであっても、酸化防止剤の添
加量が増えると、各特性が低下することが判明する。
【0020】なお酸化防止剤の添加量は0.1重量%を
超えてそれ以上に添加することは好ましくはないが、無
添加とすることは金属化フイルムの酸化を防止すること
ができないので、その添加量は少なくとも0.01重量
%以上とすることが望ましい。又FSFは7%以上とす
ればSF6ガスの浸透が促進されるとしても、これをあ
まり大きくすることは、ポリプロピレンフイルムの製作
を困難とするので、その最大値は15%、好ましくは1
0%が適当である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来例に比較して絶縁性ガスの浸透を容易とし、及び酸化
防止剤の添加による影響を排除することができ、もって
部分放電特性の安定化を図ることができるとともに、コ
ンデンサ容量の低下、誘電体損失の増大を確実に回避す
ることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるものと比較例による
ものとの、周囲温度に対する放電開始特性の変化を示す
特性図である。
【図2】本発明の実施の形態によるものと他の比較例に
よるものとの放電開始特性、コンデンサ容量及び誘電体
損失の変化を示す特性図である。
【図3】金属化フイルムの拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ポリプロピレンフイルム 2 蒸着された金属による電極 3 金属化フイルム A、A1〜A3 実施例による特性線 B、B1〜B3 比較例による特性線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年8月23日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレンフイルムの表面に、電極
として、アルミニウム、亜鉛のような金属を蒸着したコ
ンデンサ用金属化フイルムはよく知られている。通常は
この金属化フイルムの複数枚例えば2枚を重ね合わして
巻回してコンデンサ素子を構成する。この種コンデンサ
素子はガス入りコンデンサに広く使用されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】このFSFが大きい値であるほど金属化フ
イルムの表面が粗くなる。従来ではこのFSFは3%以
下としていた。しかしこの程度の粗さでは金属化フイル
において、絶縁ガスの流路が形成されず、ほとんど
皆無に等しい。そのため絶縁ガスが金属化フイルム
浸透することがなく、したがって得られるコンデンサの
部分放電特性が不安定となり、バラツキが大きい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
本発明の実施例として、マイクロメータ法による厚さが
7.5μm、重量法による厚さが7.0μm(FSFは
7%)の二軸延伸のポリプロピレンフイルムに、酸化防
止剤(前記したフェノール系の防止剤)を0.1重量%
(アセトン超音波抽出10分及び周囲温度50℃におい
て浸透抽出3時間の処理後、高速液体クロマトグラフ分
析を実施して得た定量)添加し、その一方の表面にアル
ミニウムを真空蒸着して金属化フイルムを得た。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】比較のために比較例1として、マイクロメ
ータ法による厚さが7.5μm、重量法による厚さが
7.3μm(FSFは3%)の二軸延伸のポリプロピレ
ンフイルムに、酸化防止剤を0.1重量%添加し、その
一方の表面にアルミニウムを真空蒸着した金属化フイル
ムを、また比較例2としてFSFを7%、酸化防止剤の
添加量を0.2重量%とし、他の条件を前記した本発明
の実施の形態と同じとした金属化フイルムをそれぞれ作
成した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリプロピレンフイルムを誘電体とし、
    その表面に蒸着金属膜を電極として形成した金属化フイ
    ルムにおいて、前記ポリプロピレンフイルムのフイルム
    スペースファクタを7%〜15%とするとともに、前記
    ポリプロピレンフイルムに酸化防止剤を、0.1重量%
    を最大添加量とし、この最大添加量を超えない範囲で添
    加してなるコンデンサ用金属化フイルム。
JP25403697A 1997-08-13 1997-08-13 コンデンサ用金属化フイルム Pending JPH1167582A (ja)

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JP25403697A JPH1167582A (ja) 1997-08-13 1997-08-13 コンデンサ用金属化フイルム

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JP25403697A JPH1167582A (ja) 1997-08-13 1997-08-13 コンデンサ用金属化フイルム

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ID=17259356

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JP25403697A Pending JPH1167582A (ja) 1997-08-13 1997-08-13 コンデンサ用金属化フイルム

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009165234A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁開閉装置およびガスフィルタ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009165234A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁開閉装置およびガスフィルタ装置

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