JPS583217A - 金属化フイルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属化フィルムコンデンサに関するものである
。

近年ポリエステルフィルム（以下ＰＥＴフィルムという
）やポリプロピレンフィルふ（以下ＰＰフィルふという
）にＺｎ金属やＡ／金金属蒸着したコンデンサが使用さ
れるよう罠なうた。ＰＥＴフィルムに対しては、一般的
にＺｎ金属が蒸着されたものが使用されているが、この
ＰＥＴフィルムを用いたコンデンサにおいては、７５〜
８０℃以上になると誘電圧°接が急激に増加し熱暴走す
る欠点があシ、年々使用温度が過酷になってきているコ
ンデンサには使用できず、おのずと周囲温度および電位
傾度に限界がある。それに反してＰＰフィルムはフィル
ム０舟の融点以下であれば、誘電正接は非常に安定して
おシ、特に高温、高電圧使用においてはＰＰフィルムを
使用する傾向忙ある。

しかし、第１図に示すようにＰＰフィルムＫＡ／金属を
蒸着したメタライズドフィルム（以下ＭＰＰフィルムと
いう）１を用いたコンデンサにおいては、印加される電
圧が高くなると、コンデンサ端面から発生するコロナに
よりＷ、極マージン２側に蒸着されたＡＪ金金属飛散し
、またＭＰＰフィルム自身ブロッキング作用があり、ま
た絶縁油なとの含浸性が非常に悪いため、空気などのボ
イドの混入が非常に起こりやすい。このためコロナが発
生しやすくなり、上述と同様にその部分に蒸着されたＡ
Ｉ！金属が飛散し１．７ＩＳＣ４９０８で規定されてい
るコンデンサの耐用性試験における容量減少率±４％を
大幅に上相る結果が実験的に得られ九〇 また、Ｚｎ金属を蒸着したＭＰＰフィルムコンデンサに
おいて同様な実験を試みた結果、上述したＡＪ金金属蒸
着したＭＰＰフィルムコンデンサのような容量減少はほ
とんどみられなかったが、コンデンサの誘電正接が大幅
に増大し品質の安定したコンデンサを得ることはできな
かった。そこでこの原因を調査した結果、Ｚｎ金属を蒸
着したＭＰＰフィルムコンデンサにおけるコロナ発生は
、基本的にはＡ　ｌ　、Ｚ　ｎ蒸着ＭＰＰフィルムコン
デンサともかわらないが、コロナを受けた影響に差があ
ることが判明した。

つｔ　リＡＪＩ着ＭＰＰフィルムコンデンサはコロナを
受けた時、コロナによるエネルギーによりＡ７が飛散し
ＰＰフィルムより消失するが、Ｚｎ・蒸着ＭＰＰフィル
ムコンデンサは蒸着強度を４たすためＣｕが波付される
。このためＺｎ金属の機械的、亙気的ストレスに対する
強度が増すため、Ａ７の場合のようにＰＰフィルムより
の消失現象ハ起こらないが、ベースフィルムでアルＰ　
Ｐ　フィルムを劣化させるため誘電正接を悪くしている
ことがわかった。

そこで本発明者等は上述の膚に艦みて種々実験を縁返し
た結果、負荷寿命特性が優れ、信ｌｆｌ性の高い金属化
フィルムコンデンサ′が得られることを見出した。

すなわち、本発明の要旨とするところは、Ｚｎ蒸着膜を
有するプラスチックフィルムトＡＩ！蒸着膜ヲ有するプ
ラスチックフィルムとを積層巻回してコンデンサ素子を
形成し、該コンデンサ素子の咽部にメタリコンを施こし
て電極導出部を購成した仁とを特徴とする金属化フィル
ムコンデンサである。

以下１本発明をさらに詳述する。

第２図はコンデンサ素子の要部展開斜視図で、Ａ／金金
属蒸着したＭＰＰＰＰフィルム°３ｎ金属を蒸着したＭ
ＰＰフィルム４とを積層巻回してコンデンサ素子を形成
し、該コンデンサ素子の咽部にメタリコンを施こして電
極導出部５が形成されたものである。

まずＡＪ金金属蒸着し九ＭＰＰフィルムおＩよびＺｎ金
属を蒸着し九ＭＰＰフィルムをそれぞれクリア試験、絶
縁破壊電圧、膜抵抗測定および誘電正接測定を行なった
結果を第１表に示す。

第１表 （ （各試料群の数は１０個である） 第１表においてクリア個数は１００　ＶＤＣ／μの電圧
を印加し、２１１１’中の絶繰債数をかぞえＩ当りに換
算した値、絶縁破壊電圧（Ｂ、Ｄ、Ｖ、）値はＪＩＳＣ
２３１９，２３３ｏに準じて測定した値を示す。また誘
電正接はコンデンサの誘電正接を示す。Ｚｎ金属を蒸着
したＭＰＰフィルムの場合、膜抵抗値が２Ω／口未満ま
たＡＩ！金属を蒸着したＭＰＰフィルムの場合膜抵抗値
が３Ω／口未満のものを使用すると、ＭＰＰフィルムの
絶縁欠陥個数が増加するとともに、蒸着膜圧が厚くなっ
ているため自己回復時のエネルギーが大きくなシ、この
ためベースフィルムであるＰＰフィルムの溶融も大きく
なり自己回復がしにくくなる。つまり異常破壊を起こす
確率が大きくなる。またＺｎ金属を蒸着したＭＰＰフィ
ルムの場合、膜抵抗値が６０／口を越え、ＡＩ！金属を
蒸着したＭＰＰフィルムの場合１５Ω／口を越えたもの
を使用すると、メタリコンの接触が悪くなシ誘電正接が
増加し、またメタリコンの下部よシ発熱しゃすくなり異
常破壊を起こす原因となる。

次に上述とＺｎ金属を蒸着したＭＰＰフィルムの試料群
Ｂと、ＡＩ！金属を蒸着し九ＭＰＰのフィルム試料群Ｅ
とを組合せて第２図に示すように積層巻回してコンデン
サ素子を形成し、該素子の端部に組成比Ｐｂ７７ｗｔ％
、Ｓｎ２０ｗｔ％、Ｓｂ１ｗｔ’４、Ｚ　ｎ　２　ｗ　
ｔ％からなる溶融金属を吹付けてメタリコンを施こして
ＩＥｆＭ導出部を形成し、バフフィン系ワックスを含浸
した後、ケースに収納して定格４００ＷＶＡＣ，１２μ
Ｆ　Ｏ金ＩＩ　化フィルムコンデンサを製作した。

上記金属化フィルムコンデンサをＪＩＳＣ４９０８に準
じ温度８０℃、試験電圧６０ＶＡＣ／μ　にて連続通電
し、２４時間後の測定値を初期値とし、５００時間後、
１０００時間後の静電容量および高温損失率（誘電圧！
ｆ？）を測定し、それぞれの変化率を求めた結果を９８
３図および第４図に示す。

第４図中誘電正接は７５ｔにおいて測定した値である。

なお、図中曲線ａおよびｂは比較のための試料で、曲線
ａはＺｎ金属を蒸着し九ＭＰＰフィルムを２枚積層巻回
して製作したコンデンサ、曲線すはＡＪ金金属蒸着した
ＭＰＰフィルムを２枚積層巻回して製作したコンデンサ
である０曲Ｉｓｃは本発明の実施例によるＡＪ金金属蒸
着し九ＭＰＰ７４ｙｖムとＺｎ金属を蒸着したＭＰＰフ
ィルムとを積層巻回して製作したコンデンサである。

第３図および第４図から明らかなように本発明品は誘電
正接の賢化が少なくかつ容量変化率も規格値を充分満足
し、Ｚｎ金属およびＡ／金金属欠点を除去し九信籾性の
高い金属化コンデンサが得られた。

第２表は上述の＊施例においてメタリコン用金属の組成
比を種々変えて試験した結果を比較し丸ものである。

第２表 （各試料群の数は１０個である） 第２表中断続寿命試験はＪＩＳ　Ｃ４９０８に準拠して
行なった。また充放電試験はメタリコン接続部の耐電流
性を評価するためにＭＰＰフィルム長さ方向１′ｒｒＬ
当り１６Ａ流れるように設定し、２秒ＯＮ１２秒ＯＦＦ
の繰返しを１０万回行なった後、Ｉ　ＫＨｚ　　におけ
る誘電正接の変動により判定したものである。４１２表
から試料群Ｙ、ＺＫ区分された組成比によるメタリコン
金属を施こし九本発明に係る金属化フィルムコンデンサ
は断続寿命試験および充放電試験においても異常品は発
生せず、安定した特性が得られることが立証された。な
お試料群２に用いたメタリコン金属はＳｎの含有量が比
較的多くコスト高になる。

なお、上述の実施例は含浸剤にバフフィン系ワックスを
用いた例について述べたが、ポリエチレン系ワ呼りス、
アタックチックポリプロピレン系ワックスなど融点が７
０〜１２０℃の範囲の固形状絶縁剤を用いたものについ
ても同様な結果が得られた。また固形状絶縁剤を用いず
非含浸あるいは液状絶徽剤を含浸したコンデンサ素子を
用いて構成したものについても同様な結果が得られた。

叙上のように本発明の金属化フィルムコンデンサは、寿
命特性、充放電特性などコンデンサの電気特性を著しく
向上せしめ、工業的ならびに実用の要部展開斜視図、第
２図は本発明の一実施例の金属化フィルムコンデンサ素
子の要部展開斜視図、第３図は本発明品と従来品とを比
較した金属化フィルムコンデンサの容量変化率−通電時
間特性図、第４図は本発明品と従来品とを比較した金属
化フィルムコンデンサの誘電正接−通電時間特性図であ
る。

３：Ａｌ！金属を蒸着したポリプロピレンフィルム４：
Ｚｎ金属を蒸着し九ポリプロピレンフィルム５：電極導
出部 特許出願人 日本コンデンサ工業株式会社′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ＺｎＮ着Ｆｌｊを有するプラスチックフィル
   ムとＡＩ！蒸着輯を有するプラスチックフィルムとを積
   層巻回してコンデンサ素子を形成し、該コンデンサ素子
   の端部にメタリコンを施こしてｔ極導出部を形成したこ
   とを特徴とする金属化フイＡＩ！蒸着の場合３〜１５０
   ／口であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の金属化フィルムコンデンサ。 （３）上記メタリコンの金属は次や組成からなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属化フイｔｖ
   ムコンデンサ。 Ｐｂ　　８０．５〜７３１１景％ ８ｎ　１８〜２２重景％ ８ｂ　　　Ｏ，５〜　２重量％ Ｚｎ　　　１〜３重量形