JPS5941822A - 金属蒸着化ポリプロピレンフイルムコンデンサ - Google Patents
金属蒸着化ポリプロピレンフイルムコンデンサInfo
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- JPS5941822A JPS5941822A JP57151274A JP15127482A JPS5941822A JP S5941822 A JPS5941822 A JP S5941822A JP 57151274 A JP57151274 A JP 57151274A JP 15127482 A JP15127482 A JP 15127482A JP S5941822 A JPS5941822 A JP S5941822A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/20—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
- H01G4/22—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated
- H01G4/221—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated characterised by the composition of the impregnant
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高い耐電圧特性をもち、自己回復性に優れた金
属蒸着化ポリプロピレンフィルムコンデンサに係る。
属蒸着化ポリプロピレンフィルムコンデンサに係る。
従来の金属蒸着化ポリプロピレンフィルム(以下MPP
と称す)コンデンサは低電圧(600V以下)、低電位
傾度で使用されて〜・るが1本発明に係るMPPコンデ
ンサは高電圧、高電位傾度での使用に適したものである
、 MPPコンデンザは、MPPを巻回した素子の両端にメ
タリコン金属を吹付けてメタリコンを施し、このメタリ
コン部にリード線を溶接し、これに誘電媒体である油を
含浸させて製造される。この油含浸MPPコンデンサに
期待される特性な従来充分発揮させ得なかった大きな理
由は、素子に油を含浸させたときMPPのポリプロピレ
ンが油による膨潤で変形してメタリコン金属と蒸着金属
との接合がゆるみ極端な場合は剥離してしまうこと、及
びポリフロピレンフィルムと蒸着金属との付着力が弱ま
って蒸着金属粒子が遊離或いは剥離したりすることにあ
る。蒸着金属粒子が遊離或いは剥離するとコロナ電圧の
低下、耐電流性の低下。
と称す)コンデンサは低電圧(600V以下)、低電位
傾度で使用されて〜・るが1本発明に係るMPPコンデ
ンサは高電圧、高電位傾度での使用に適したものである
、 MPPコンデンザは、MPPを巻回した素子の両端にメ
タリコン金属を吹付けてメタリコンを施し、このメタリ
コン部にリード線を溶接し、これに誘電媒体である油を
含浸させて製造される。この油含浸MPPコンデンサに
期待される特性な従来充分発揮させ得なかった大きな理
由は、素子に油を含浸させたときMPPのポリプロピレ
ンが油による膨潤で変形してメタリコン金属と蒸着金属
との接合がゆるみ極端な場合は剥離してしまうこと、及
びポリフロピレンフィルムと蒸着金属との付着力が弱ま
って蒸着金属粒子が遊離或いは剥離したりすることにあ
る。蒸着金属粒子が遊離或いは剥離するとコロナ電圧の
低下、耐電流性の低下。
電力損失の増加、容量の低下という電気特性の劣化が生
じ、コンデンサの寿命はいちじるしく低下する。
じ、コンデンサの寿命はいちじるしく低下する。
一方、箔電極型フィルムコンデンサの含浸油としては、
低粘度で含浸性の良い鉱物油、アルキルベンゼン(An
)、アルキルナフタレン(AN)。
低粘度で含浸性の良い鉱物油、アルキルベンゼン(An
)、アルキルナフタレン(AN)。
1−フェニル−1−キシリルエタン(1,IPXE)モ
ノインプロピルビフェニル(MIPB)Wが多’<用い
られている。しかしこれらの油をMPPコンデンサに含
浸した場合、ポリプロピレン(以下ep plと称す)
フィルムの溶解膨潤が大きくて。
ノインプロピルビフェニル(MIPB)Wが多’<用い
られている。しかしこれらの油をMPPコンデンサに含
浸した場合、ポリプロピレン(以下ep plと称す)
フィルムの溶解膨潤が大きくて。
メタリコン金属の剥離、蒸着金属との付着力の低下、含
浸初期に素子の端部のフィルムが#潤l−てしまって層
間への油の流通路がふさがってしまう$層間が油入状態
になることによる耐電圧の低下。
浸初期に素子の端部のフィルムが#潤l−てしまって層
間への油の流通路がふさがってしまう$層間が油入状態
になることによる耐電圧の低下。
或いは油がフィルムを溶解して油の粘度が上昇し層間の
油の循環をさまたげることによる耐電圧の低下など多く
の問題があった。
油の循環をさまたげることによる耐電圧の低下など多く
の問題があった。
このよ5な問題を避けるためにMPPコンデンサの含浸
油としては、ひまし油などの植物油、ジオクテルフタレ
ー)(DOP)などのエステル油。
油としては、ひまし油などの植物油、ジオクテルフタレ
ー)(DOP)などのエステル油。
シリコーン油、ポリブテン、マイクロクリスタリンや低
分子ポリエチレンなどのワックス、成るいはこれらのワ
ックスとポリブテンとの混合油が用いられている。
分子ポリエチレンなどのワックス、成るいはこれらのワ
ックスとポリブテンとの混合油が用いられている。
しかし、これらの油の使用により吹付はメタリコン金属
の剥離、成るいは蒸着金属の剥離は防げても、粘度が高
いため工業的にMPPコンデンサ素子の内部まで完全に
油含浸することが極めて回部で、電極端の近傍のみを部
分的に含浸するに留まっている。このためMPPコンデ
ンサはその特性を発揮し得す低電圧でしか使用出来なか
った。
の剥離、成るいは蒸着金属の剥離は防げても、粘度が高
いため工業的にMPPコンデンサ素子の内部まで完全に
油含浸することが極めて回部で、電極端の近傍のみを部
分的に含浸するに留まっている。このためMPPコンデ
ンサはその特性を発揮し得す低電圧でしか使用出来なか
った。
尚、含浸性の良好な薄葉誘電体として絶縁紙に金属を蒸
着した金属蒸着化絶縁紙は従来から使用されているが、
紙のもつ欠点として誘電損失が大きく、耐電圧特性も低
い。誘電損失を改善するため、金属蒸着化絶縁紙に替っ
てMPPが使用されるようになった。しかしMPPコン
デンサは前述の如く油含浸がむずかしく、耐電圧特性は
殆んど改善されていない。
着した金属蒸着化絶縁紙は従来から使用されているが、
紙のもつ欠点として誘電損失が大きく、耐電圧特性も低
い。誘電損失を改善するため、金属蒸着化絶縁紙に替っ
てMPPが使用されるようになった。しかしMPPコン
デンサは前述の如く油含浸がむずかしく、耐電圧特性は
殆んど改善されていない。
このため高い耐電圧特性をもつMPPコンデンサの開発
が強く望まれていた。
が強く望まれていた。
本発明はメタリコン金属と蒸着金属との接合のゆるみ或
いは剥離がなく、更にはMPPフィルムの金属とフィル
ムとの付着力を弱めたり剥離させることなへ、シかも低
粘度でPPフィルムとの適性が良好でPPフィルムの溶
解膨i閏が小さくかつフィルムの濡れ性も良い油の使用
により、高電圧。
いは剥離がなく、更にはMPPフィルムの金属とフィル
ムとの付着力を弱めたり剥離させることなへ、シかも低
粘度でPPフィルムとの適性が良好でPPフィルムの溶
解膨i閏が小さくかつフィルムの濡れ性も良い油の使用
により、高電圧。
高電位傾度で使用出来るMPPコンデンサを得るもので
ある。
ある。
本発明に用いるMPPフィルムはスペースファクター(
−り一!X 100− 式中、tMはマイクW コメ−ター法で測定したフィルム厚さ、t は重伝法で
求めたフィルム厚さを示す)(以下SFと称す)が5〜
15%の粗面化ppフィルムに金属蒸着を施したもので
あり、このMPPフィルムを巻回した素子に誘電率が2
.4〜2.6の油を含浸することによりコンデンサの静
電容量増加量(以下JCと称す)が10〜25%になる
ような捲強度で捲取った素子に、下記一般式で示される
1、2−アルキルジフェニルエタンを含浸することで、
MPPコンデンサのすべての問題を解決することが出来
た。
−り一!X 100− 式中、tMはマイクW コメ−ター法で測定したフィルム厚さ、t は重伝法で
求めたフィルム厚さを示す)(以下SFと称す)が5〜
15%の粗面化ppフィルムに金属蒸着を施したもので
あり、このMPPフィルムを巻回した素子に誘電率が2
.4〜2.6の油を含浸することによりコンデンサの静
電容量増加量(以下JCと称す)が10〜25%になる
ような捲強度で捲取った素子に、下記一般式で示される
1、2−アルキルジフェニルエタンを含浸することで、
MPPコンデンサのすべての問題を解決することが出来
た。
本発明で使用される1、2−アルキルジフェニルエタン
としては。
としては。
1−フェニル−2−ノルマルプロピルフェニルエタン(
x、zppE)1−フェニル−2−イングロビルフェニ
ルエタン (1,2CPE)l−フエニ、ルー2−エ
チルフェニルエタン (1,2EDI)1−フ
ェニル−2−キシリルエタン (1,2
PXE)1−フェニル−2−トリルエタン
(x、zpTg)l−トリル−2−トリルエタ
ン (1,2DTE)等が例示さ
れ得る。
x、zppE)1−フェニル−2−イングロビルフェニ
ルエタン (1,2CPE)l−フエニ、ルー2−エ
チルフェニルエタン (1,2EDI)1−フ
ェニル−2−キシリルエタン (1,2
PXE)1−フェニル−2−トリルエタン
(x、zpTg)l−トリル−2−トリルエタ
ン (1,2DTE)等が例示さ
れ得る。
SFが5%以下あるいは、ΔCが10%以下の場合、M
PPコンデンサ素子に安定1cI 、 2−アルキルジ
フェニルエタンを含浸することが難しく。
PPコンデンサ素子に安定1cI 、 2−アルキルジ
フェニルエタンを含浸することが難しく。
コンデンサの耐熱性に基因する耐電圧方性に悪影響を及
はす。
はす。
SFが15%以上の場合、フィルムの弱点部が多くなっ
てフィルムの有効厚さの減少により耐電圧が低下する。
てフィルムの有効厚さの減少により耐電圧が低下する。
又ΔCが25%以上の場合、フィルムにしわが発生し易
くなり、しかも蒸着金属とメタリコン金属との接合が悪
くなる。
くなり、しかも蒸着金属とメタリコン金属との接合が悪
くなる。
従来からの油を含浸したMPPコンデンサのコロナ発生
電圧は30〜90v/μm程度であるのに対して、フィ
ルム誘電体の構成、捲取り方法。
電圧は30〜90v/μm程度であるのに対して、フィ
ルム誘電体の構成、捲取り方法。
及び誘電媒体の選択によりコロナ開始筒、圧が110〜
140V/μmであって、箔電極型フイルムコンデンサ
と同等な電界強度をもつMPPコンデンサを提供するこ
とが出来た。
140V/μmであって、箔電極型フイルムコンデンサ
と同等な電界強度をもつMPPコンデンサを提供するこ
とが出来た。
以下、実施例を参照し乍ら詳細に説明する。
実施例
8F10%の2枚のMPPフィルム(厚み18μm)を
捲回してなる第1図及び第2図に示す構成のコンデンサ
素子(ΔC−15%)に1本発明含浸油として1.ZC
PE、1,2gDE、1,2PXE。
捲回してなる第1図及び第2図に示す構成のコンデンサ
素子(ΔC−15%)に1本発明含浸油として1.ZC
PE、1,2gDE、1,2PXE。
1.2DTE及び対照含浸油として鉱物油、AB。
AN、1.IPXE、ひまし油、、DOP、ジメチルシ
リコーン油を含浸してコンデンサ(容量11μF)を製
造した。
リコーン油を含浸してコンデンサ(容量11μF)を製
造した。
前記コンデンサに使用した本発明含浸油及び対照含浸油
の物性、並びにコンデンサに於ける蒸着メタルの安定性
及びメタIJJンの付着安定性を第1表に示す。
の物性、並びにコンデンサに於ける蒸着メタルの安定性
及びメタIJJンの付着安定性を第1表に示す。
第3図に示す(23℃、各5台で測定)。
70て;の加熱により鉱油、AB、1.IPXE含浸の
コンデンサは、急激にコロナ開始筒、圧が低下するのに
対して1本発明含浸油である1、2−アルキルジフェニ
ルエタン含浸のコンデンサは安定している。
コンデンサは、急激にコロナ開始筒、圧が低下するのに
対して1本発明含浸油である1、2−アルキルジフェニ
ルエタン含浸のコンデンサは安定している。
1)ガス吸収性
Thronton型装置を用いて油温80℃電位傾度<
kV/myの条件で30分間に油が吸収した水素ガスi
+をマノメーターの差圧(σ)で示したものである。
kV/myの条件で30分間に油が吸収した水素ガスi
+をマノメーターの差圧(σ)で示したものである。
−の記号の付いている油はガス吸収型ではなくガス発生
型であることを示す。
型であることを示す。
2)儒れ性
ポリプロピレンフィルムの上にマイクロシリンジで油を
()、2μL滴下させ、その上に同じポリプロピレンフ
ィルムを静かに重ねて1時間後の油の拡がり面積を示す
ものである。
()、2μL滴下させ、その上に同じポリプロピレンフ
ィルムを静かに重ねて1時間後の油の拡がり面積を示す
ものである。
3)蒸着メタルの安定性
80℃、100時間の熱処理後の被膜抵抗の大きさによ
る。
る。
○ 変化束
△ JPJPある
×太
4)メタリコンの付着安定性
80℃、100時間の熱処理後の付着強度の変化による
、 ○ 変化なし △ キ゛やある × 著しい 次に、本発明コンデンサと対照コンデンサのコロナ開始
電圧(23℃、20pq検出感度)、コロナ消滅電圧(
23℃、20pqでO,S秒放電させた条件)を第2表
に示す。第2表から、本発明コンデンサはひまし油、ジ
メチルシリコーン油含浸の対照コンデンサに比較して優
れたコロナ特性を有しており、特に含浸性及びガス吸収
性に起因するものと考えられるコロナ消滅電圧の差は顕
著であることが明らかである。
、 ○ 変化なし △ キ゛やある × 著しい 次に、本発明コンデンサと対照コンデンサのコロナ開始
電圧(23℃、20pq検出感度)、コロナ消滅電圧(
23℃、20pqでO,S秒放電させた条件)を第2表
に示す。第2表から、本発明コンデンサはひまし油、ジ
メチルシリコーン油含浸の対照コンデンサに比較して優
れたコロナ特性を有しており、特に含浸性及びガス吸収
性に起因するものと考えられるコロナ消滅電圧の差は顕
著であることが明らかである。
更に、コンデンサ素子に含浸注油してから所定のコロナ
開始電圧が得られるまでに要した熱処理条件を第3表に
示す(各5台で測定)。第3表から明らかな通り、所定
のコロナ開始電圧に到達する熱処理時間においても本発
明例と対照例とに大きな差が見られる。このことはコン
デンサを経済的、倫理的に製造して、安定的なコロナ特
性を持つ製品を得るという意味で意義の大なるものがあ
る。
開始電圧が得られるまでに要した熱処理条件を第3表に
示す(各5台で測定)。第3表から明らかな通り、所定
のコロナ開始電圧に到達する熱処理時間においても本発
明例と対照例とに大きな差が見られる。このことはコン
デンサを経済的、倫理的に製造して、安定的なコロナ特
性を持つ製品を得るという意味で意義の大なるものがあ
る。
第2表
第3表
第1図は本発明コンデンサ素子の分解斜視図。
第2図は本発明コンデンサ素子の端部断面図、第3図は
加熱時間とコロナ開始電圧の関係を表わすグラフである
。 l・・・MPPフィルム、 2・・・引出しリード線
。 3・・・メタリコン部。 第1図 加熱Bキ藺(Hrs)
加熱時間とコロナ開始電圧の関係を表わすグラフである
。 l・・・MPPフィルム、 2・・・引出しリード線
。 3・・・メタリコン部。 第1図 加熱Bキ藺(Hrs)
Claims (2)
- (1)誘電媒体として一般式 で表わされる1、2−アルキルジフェニルエタンを含浸
した金属蒸着化ボリフ゛ロピレンフイルムコンデンサ。 - (2) 全Fr4蒸着化ポリプロピレンフィルムとし
℃スペースファクターが5〜15%の粗面化フィルムを
使用することを特徴とする特許請求の虻囲第1項に記載
のコンデンサ。 25%になる様な捲強度で捲取ることを特徴とする特許
請求の範囲第1項又は第2項に記載のコンデンサ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57151274A JPS5941822A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 金属蒸着化ポリプロピレンフイルムコンデンサ |
US06/523,566 US4548745A (en) | 1982-08-31 | 1983-08-16 | Capacitor comprising metallized polypropylene film impregnated with a certain bis-(alkylphenyl) alkane |
CA000435090A CA1193086A (en) | 1982-08-31 | 1983-08-22 | Capacitor comprising metallized polypropylene film |
DE8383304999T DE3379855D1 (en) | 1982-08-31 | 1983-08-30 | Capacitor comprising metallized polypropylene film |
EP83304999A EP0104786B1 (en) | 1982-08-31 | 1983-08-30 | Capacitor comprising metallized polypropylene film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57151274A JPS5941822A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 金属蒸着化ポリプロピレンフイルムコンデンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5941822A true JPS5941822A (ja) | 1984-03-08 |
JPS6161483B2 JPS6161483B2 (ja) | 1986-12-25 |
Family
ID=15515086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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