JPS6019654B2 - フイルムコンデンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフィルムコンデンサに関するものであり、特に
金属化プラスチックフィルムコンデンサの下塗り剤に適
した組成物を提供しようとするものである。

金属化プラスチックフィルムコンデンサは、小型、安価
、特性の向上を目的として、従来のポリエステルコンデ
ンサに代わるものとして開発されたものである。

これは第１図に示すようにアルミニウム箔電極体１にポ
リスルホン２を塗布しその上にアルミニゥム蒸着電極３
が形成されたコンデンサ箔を特殊な半田５付きのりード
線４で挟み、リード線４を軸として回転させて、第２図
に示すように巻回したのち、半田５を溶融して両電極１
，３とりード線４を半田付けして得られるコンデンサで
ある。このコソデンサは、第２図から明らかなように、
リード線４を巻き込んでいるため、必ず中空部分６が生
じる。一般に、コンデソサでは、その信頼性を向上させ
るために、粉末樹脂、デッピング用樹脂あるいはケース
と注型樹脂の組合せで外装しているのが現状である。さ
て、このコンデンサをこれらの方法のいずれかで外装す
るにしても、中空部分が存在するため、ピンホールの発
生なしに外装することが困難であり、そのために耐湿特
性が悪くなってしまう。したがって、このようなりード
線を巻きこむタイプのコンデンサでは、樹脂外装する前
に、必ずまず中空部分の穴埋めを行なわなければならな
い。ところが、議電体として使用しているポリスルホン
は耐熱性、電気特性（ｔａｎ８、絶縁抵抗）が良好であ
るが、耐薬品性に関してはポリエステルに比べると劣っ
ている。

したがって下塗り剤を選定する場合には、そのベース材
料が硬化時にポリスルホンを侵さないことが必要である
と同時に、硬化後において、コンデンサの特性を悪くし
ないことが必要である。そして、コンデンサの下塗りの
作業性（低温、遠硬化）あるいは下塗り後の特性から、
アクリル系の下塗り剤が良好であり、中でも２価、３価
、もしくは４価のアルコールから譲導されたジアクリレ
ート、ジメタクリレート、トリアクリレート、トリメタ
クリレートあるいはテトラアクリレートモノマ−と熱迫
葺合開始剤を併用した下塗り剤が実際的である。とりわ
け、ジアクリレートあるいはジメタクリレートモノマ−
としてはエチレングリコール、ジエチレングリコ−ル、
１，６−へキサングリコール、１，４−プチレングリコ
ール、１，３−ブチレングリコール、もしくはネオベン
チルグリコールからの譲導体、トリアクリレートあるい
はトリメタクリレートモノマーとしてはトリメチロール
プロパンもしくはトリメチロールェタンからの誘導体、
およびテトラアクリレートとしてはテトラメチロールか
らの誘導体が好ましい。上記下塗り剤にコンデンサを浸
潰し、中空部分に十分下塗り剤を満たしたのち、１００
ｑｏ、３技分加熱重合硬化させたものは、初期の電気特
性は良好である。

たとえば、上述のコンデンサの下塗り前の電気特性は２
５℃でｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．０２％であり、絶
縁抵抗（直流５０Ｖ印加時の値）＝１解〜１３０（以下
絶縁抵抗をＩＲと称す）であるが、下塗り後も、この特
性を保障できる。しかし、炭素数９ケあるいは１４ケの
ポリエチレングリコールから誘導されるジメタクリレー
トあるいはジアクリレートでは、下塗り後の電気特性が
悪くｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．１３〜０．１５％、
ＩＲ＝１ぴ〜１ぴ○となる。また、１価のグリコール、
たとえばメトキシテトラエチレングリコールアクリレー
トあるいは、そのメタクリレートもｔａｎ６（ＩＫＨＺ
値）＝０．１４〜０．１６％、ＩＲ＝１ぴ〜１ぴ○とな
る。これらは重合硬化物の電気特性が悪いことに帰因し
ていると考えられる。さらに、２，２′ービス（４ーア
クリロ・ジエトキシフエニル）プロパンのような、グリ
コール系以外から誘導されたァクリレートモノマーを使
用した場合には、ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．０２〜
０．０３％であったが、ＩＲ測定値にショート状態とな
る。この原因はモノマ−がポリスルホンを侵して直流５
０Ｖの印放電圧に耐えられなくなったためと考えられる
。以上のように２〜４価のアルコールから誘導されたア
クリレートあるいはメタクリレートモノマ一を使用すれ
ば、コンデンサの下塗り後の初期の電気特性は保障され
ることがわかる。

しかし、次に寿命的な見地から、特に耐熱放置（１２５
℃）における信頼性を見た場合、本発明の下塗り剤の主
成分である上記アクリレートあるいはメタクリレートモ
ノマ‐のみを使用して重合硬化させた場合、使用したモ
ノマーの種類によって異なるが、約２００〜６００時間
でＩＲ測定時にショート状態になるものが続発し始める
ので、これを改良する必要があった。

ところが、これらのモノマー１０の重量部に対してステ
アリルアミンを１〜３重量部を添加した下塗り剤を用い
て加熱童量して得られたコンデンサは、初期の電気特性
は良好であることは勿論のこと、耐熱放置寿命も約５倍
以上に向上し、耐熱寿命の規格１００畑時間を保障でき
るようになった。なお、ステアリンアミンの添加量に関
しては、１重量部より少ないとその添加効果がほとんど
なくなる。これはステアリルアミンがアクリルあるいは
メタクリル重合物中に取り込まれ、完全に相溶状態にな
るため、外部滑性がなくなると考えられる。また、３重
量部を越えて添加すると、低温（１００ｑｏ）では３世
分で重合不良で完全硬化せず、実用上問題となる。よっ
て１〜３重量部が適当である。熱重合開始剤については
、コンデンサの耐熱限界から１５０℃以下で重合するの
であれば、その種類が限定されるものではないが、高温
での急激な加熱は下塗り剤の発泡を招くので、１０００
０以下の温度で活性化する重合開始剤が望ましい。

以下に本発明の下塗り剤を実施例によって説明する。

〔比較例 １〕 １００×５柵の短冊状のアルミニウム箔（厚み３０仏肌
）の一面にポリスルホンを２０山肌の厚みに均一に塗布
し、その上にアルミニウムを蒸着してコンデンサ箔を得
た。

次いでコンデンサ箔を半田付きリード線で挟み、リード
線を軸として回転させて巻回し、半田を溶融してリード
付きのコンデンサを得た。次にポリエチレングリコール
＃４００ジメタクリレート（新中村化学製）モノマー１
００重量部と熱重合開始剤ペンゾィルパーオキシド１重
量部からなる下塗り剤を調製した。この下塗り剤の中に
１５０℃に子熱された第２図に示す容量３５０蛇Ｆの上
記コンデンサの巻回部分を５秒間浸潰して、中空部分に
下塗り剤を満した。このコンデンサを１００００で３０
分保持して下塗り剤を硬化させたのち、その初期の電気
特性を測定した。その結果、ねｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０
．１３〜０．１５％，Ｒ＝１ぴ〜１ぴＱであり、本来の
コンデンサの電気特性を悪くした。〔比較例 ２〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次にポリ
エチレングリコール＃６００ジアクリレート（新中村化
学製）モノマー１０の重量部と熱重合開始剤ｔ−ブチル
パーオキシ２一エチルヘキサノェート１重量部からなる
下塗り剤を調製し、比較例１と同様の方法でコンデンサ
に下塗りしたのち、初期の電気特性を測定した。

その結果、ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．１４〜０．１
６％，ＩＲ＝１ぴ〜１ぴ○であり、本来のコンデンサの
電気特性を悪くした。〔比較例 ３〕比較例１のリード
付きのコンデンサを準備し、次に２ｉ２′ービス（４ー
アクリロキシ・ジェトキシフェニル）プロパン１００重
量部と熱重合開始剤ペンゾィルパーオキシド１重量部か
らなる下塗り剤を調製して、比較例１と同様の方法で、
コンデンサに下塗りしたのち、初期の電気特性を測定し
た。

その結果、ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．０１〜０．０
４％であったが、ＩＲ測定時にショートし、コンデンサ
機能がそこなわれた。〔比較例 ４〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次にエチ
レングリコールジメタクリレートモノマー１０の重量部
と熱量合開始剤ｔーブチルパーオシキラウレート１重量
部からなる下塗り剤を調製し、比較例１と同様の方法で
コンデンサに下塗りしたのち、初期の電気特性を測定し
た。

その縞果、ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．０１〜０．０
３％、ＩＲ＝１び２〜１び３０であり、初期の電気特性
は良好であった。しかし、これらのコンデンサを１２５
℃の乾燥炉中に放置し、耐熱寿命を経時的に２５００に
もどして測定したところ、測定開始後２００時間を経過
するとショートが発生し始めた。〔比較例 ５〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次に１，
３ーブチレングリコールジアクリレートモノマ‐１００
重量部と熱重合開始剤ｔ−プチルパーオキシ２エチルヘ
キサノェート１重量部からなる下塗り剤を調製し、比較
例１と同様の方法でコンデンサに下塗りしたのち、初期
の電気特性を測定した。

その結果、ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）：０．０１〜０．０
３％、ＩＲ＝１び２〜１び３０であった。しかし、これ
らのコンデンサを１２５ｑｏの乾燥炉中に放置したとこ
ろ、測定開始後４５餌時間経過してからショートが発生
し始めた。〔比較例 ６〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次にトリ
メチロールェタントリメタクリレートモノマー１０の重
量部と熱量合開始剤ｔ−ブチルパ−オキシラウレート１
重量部からなる下塗り剤を調製し、比較例１と同機の方
法でコンデンサに下塗りしたのち、初期の電気特性を測
定した。

その結果ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．０１〜０．０２
％、ＩＲ＝１び２〜１び３０であった。しかし、これら
のコンデンサを１２９０の乾燥炉中に放置したところ、
測定開始後５０凪時間経過してからショートが発生し始
めた。〔比較例 ７〕比較例１のリード付きのコンデン
サを準備し、次にトリメチロールプロパントリアクリレ
ートモノマー１０の重量部と熱重合開始剤ｔ−ブチルパ
ーオキシラゥレート１重量部からなる下塗り剤を調製し
、比較例１と同様の方法でコンデンサに下塗りしたのち
、初期の電気特性を測定した。

その結果、ｔａｎ８（ＩＫＨ２値）＝０．０２〜０．０
３％、ＩＲ＝１び２〜１び３０であった。しかし、これ
らのコンデンサを１２５℃の乾燥炉中に放置したところ
、測定開始後４５０時間経過してからショートが発生し
始めた。〔比較例 ８〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次にトリ
メチロールブロパントリメタクリレート２の重量部と、
テトラメチロールプロパソテトラアクリレート８の重量
部、熱重合開始剤ｔーブチルパーオキシ２エチルヘキサ
ノェート１重量部からなる下塗り剤を調製し、比較例１
と同様の方法でコンデンサに下塗りしたのち、初期の電
気特性を測定した。

その結果、ｔａｎ８（ＩＫＨＺ値）＝０．０１〜０．０
３％、ＩＲ＝１び２〜１び３０であった。しかし、これ
らのコンデンサを１２５℃の乾燥炉中に放置すると、測
定開始後６０瓜時間経過してからショートが発生し始め
たｏ〔実施例 １〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次に比較
例４に記載の下塗り剤にステァリルアミン１〜３重量部
を添加した下塗り剤を調製し、比較例１と同様の方法で
コンデンサに下塗りしたのち初期の電気特性を測定した
。

その結果、ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．０１〜０．０
３％、ｍ＝１び２〜１び３０であった。さらに、これら
のコンデンサを１２５午０の乾燥炉中に放置して、１０
０畑時間を経過した後においてもショートは発生しなか
った。〔実施例 ２〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次に比較
例５に記載の下塗り剤にステアリルアミン１〜３重量部
を添加した下塗り剤を調製し、比較例１と同様の方法で
コンデンサに下塗りしたのち、初期の電気特性を測定し
た。

その結果、ｔａｎ８（ＩＫＨＺ値）：０．０１〜０．０
２％、ＩＲ：１０１２〜１び３０であった。さらに、こ
れらのコンデンサを１２５ｑ０の乾燥炉中に放置して、
１００ｑ時間経過した後においてもショートは発生しな
かった。〔実施例 ３〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次に比較
例６に記載の下塗り剤にステアリルアミン１〜３重量部
を添加して下塗り剤を調製し、比較例１と同様の方法で
コンデンサに下塗りしたのち、初期の電気特性を測定し
た。

その結果、ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）＝０．０２〜０．０
３％、ＩＲ＝１ぴ〜１び３０であった。さらに、これら
のコンデンサを１２５℃に放置して、１００の時間経過
した後においてもショートは発生しなかった。〔実施例
４〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次に比較
例７に記載の下塗り剤にステアリルアミン１〜３重量部
を添加して、下塗り剤を調製し、比較例１と同様の方法
でコンデンサに下塗りしたのち、初期の電気特性を測定
した。

その結果、ねｎ６（ＩＫＨ２値）＝０．０１〜０．０３
％、ＩＲ＝１び２〜１ぴ３０であった。さらに、これら
のコンデンサを１２５℃に放置して、１００加持間経過
した後においてもショートは発生しなかった。〔実施例
５〕 比較例１のリード付きのコンデンサを準備し、次に比較
例８に記載の下塗り剤にステアリルアミン１〜３重量部
を添加した下塗り剤を調製し、比較例１と同様の方法で
コンデンサに下塗りしたのち初期の電気特性を測定した
。

その結果、ｔａｎ６（ＩＫＨＺ値）：０．０１〜０．０
２％、ＩＲ＝１び２〜１び３であった。さらに、これら
のコンデンサを１２５℃に放置して、１００■時間経過
した後においてもショートは発生しなかった。以上、比
較例と実施例を対比させてみると明らかなように、コン
デンサに下塗りをする場合、まず、敷の電気特性を保障
できるアクリルあるいはメタクリルモノマーを基本モノ
マ−として選択する必要があり、さらに、これらのコン
デンサの耐熱寿命を向上させるためにはステアリルアミ
ンの添加が非常に有効であった。

なお、比較例や実施例で具体的に述べなかった他のアク
リレートあるいはメタクリレートモノマ一についても、
モノマーのみでは少なくとも初期の電気特性は保障でき
るが、耐熱寿命としては時間の差異こそあれ、全てが１
００瓜時間以内にショートが発生し始めた。しかしなが
ら、ステアリルアミンを添加すると規格に定める１００
餌時間以上の耐熱寿命が保障できるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属化プラスチックフィルムコンデンサの展開
図、第２図は巻回後のコンデンサの斜視図である。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム箔電極体の一面にポリスルホンを塗布
   し、その上にアルミニウム蒸着電極が形成されたコンデ
   ンサ箔を半田付きリード線で挾み、リード線を軸として
   回転させて巻回し、半田を溶融してリード付けしてなる
   コンデンサであつて、２価、３価もしくは４価のアルコ
   ールから誘導されたアクリレートあるいはメタクリレー
   トモノマーからなる誘導体群のうちの単独あるいは混合
   物１００重量部に対し、ステアリルアミン１〜３重量部
   と熱重合開始剤を配合した下塗り剤を用いることを特徴
   とするフイルムコンデンサ。 ２ 誘導体群がエチレングリコール、ジエチレングリコ
   ール、１，６−ヘキサングリコール、１，４−ブチレン
   グリコール、１，３−ブチレングリコール、もしくはネ
   オペンチルグリコールから誘導されたジアクリレートあ
   るいはジメタクリレートモノマー、トリメチロールプロ
   パンもしくはトリメチロールエタンから誘導されたトリ
   アクリレートあるいはトリメタクリレート、およびテト
   ラメチロールから誘導されたテトラアクリレートで構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のフイルムコンデンサ。