JPS62281318A - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は湿式または乾式の金属化フィルムコンデンサに
関する。

従来の技術 近年、金属化フィルムコンデンサの高耐圧設計化、およ
び小形化の傾向は著しく、種々の改善や改良の提案がな
されてきている。とくに油浸系の金属化フィルムコンデ
ンサでは、絶縁油がプラスチックフィルムを膨潤させコ
ンデンサの特性劣化を引き起こすので、低膨潤性の絶縁
油が選択されたり、さらに−歩進んで、油浸系ではあっ
ても、基本的にはコンデンサ素子内（すなわち誘電体と
して働くプラスチックフィルム層間）に絶縁油を侵入さ
せないで、コンデンサ素子の端面だけ絶縁油で潤す提案
がなされており（特公昭６９−１４８８３号公報）、あ
る程度の改善がなされている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、高耐電圧設計の場合や、温度サイクルテスト等
の過酷な条件の下では十分でないことがわかってきた。

すなわちこの方式では、コンデンサ作成当初から最初の
動作（課電）の数百時間程度までは、コンデンサ端面か
らの絶縁油の浸透は小さいが、それ以降はプラスチック
フィルム層間の奥深くまで広範囲に浸透していき、プラ
スチ・Ｉクフイルムを膨潤させてコンデンサの特性を劣
化（容量減少、ｔａｎｓ増大、　　ＣＦＩ値低下）させ
ることになる。

殊に、この傾向は、高耐圧設計（例えば、６μｍのプラ
スチックフィルムで４５０ｖ定格（７５Ｖ／μｍ　＝　
１８７５　Ｖ　／ミル）のコンデンサを設計した場合な
ど）の場合や温度サイクル（例えば、−３０℃〜１００
°Ｃ）にさら烙れた場合に著しくなり、コンデンサが使
用に耐えなくなる場合が多い。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、フィルム層間の接
着強度を２０　ｍ幅換算で１グラム以上とし、かつコン
デンサ素子のメタリコン粒子相互間の空間と、メタリコ
ン電極引き出し部近傍のフィルムラップ端面ずれにより
形成される間だけを絶縁油で充填してなるものである。

作用 上記構成により、過酷な高電圧と温度サイクル条件下で
の課電によっても、絶縁油がフィルム層間にまで浸透し
ない・ 実施例 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。

第１図において、１は両面をコロナ放電処理したポリプ
ロピレン（ｐ、ｐ）フィルムでアリ、その片面には亜鉛
を蒸着して電極２が形成されている。

この片面金属化フィルムは一対巻回されている。

３ｉｊ端面に形成されたメタリコン、４はメタリコン３
０粒子相互間の空間６、およびフィルム１の端面ラップ
ずれにより形成される空間６に充填された絶縁油である
。なお、電極２はメタリコン接触部が３Ω／口であり、
主電極部は１６〜３０Ω／口である。

上記コンデンサの製造方法について説明すると、まず、
片面に電極２が形成され九一対の片面金属化フィルム（
フィルム幅８０　ｔｍ　）を加圧ローラ等で空気を排除
しながら巻回し、定格が４６０ｖでａ□ｐＦのコンデン
サ素子を得た。このコンデンサ素子の端面にメタリコン
３を施し、次に通常の方法で真空熱エージング（１１０
±５℃）を施した。このコンデンサ素子をアルミケース
中に収納し、菜種油系の絶縁油（関西チック社商品名：
サンオームＣ）を含油した〇 上記コンデンサについて、温度サイクル試験を施し、容
量の減少比を調べた。この結果について、層間接着強度
全ハラメータとして第２図に示す。

なお、層間接着強度は、コロナ放電処理の程度により変
化し、その測定は第３図に示すように、カミソリ等でメ
タリコン３を切り落し、積層された金属化フィルム７を
切り出し、金属化フィルムの接着力Ｆをバネばかり等で
測定し、２０ｎ幅に換算した値を層間接着強度とする。

温度サイクル試験は、−３０°Ｃ中に８時間、無課電で
放置し、次に１００’Ｃ中に１６時間、５６２Ｖ（１，
２ｓＥ）課電することを繰り返し行い、時間経過に伴う
容量の減少割合を調べた。

この第２図から明らかなように、高耐電圧設定（７５Ｖ
／μｍ）の下で過酷な温度サイクルに耐えるためには層
間接着強度が１グラム以上、望１しくは５グラム以上で
あると良い。

すなわち、層間接着強度が１グラム以上であれば、絶縁
油４がフィルム層間に浸透しにくく、ポリプロピレンフ
ィルム１の膨潤が防止されるためであると推定きれる。

なお、フィルム１の巻始め数層と、巻終わり数層は巻回
状態が不安定であるため、この部分においては絶縁油が
含浸する。

上記実施例においては、一対の片面金属化フィルムを巻
回してなるものを用いたが、両面金属化フィルムと非金
属化フィルムとを巻回してなるものを用いても同様であ
る。

また、フィルム１としては、ポリプロピレン（ｐｐ）。

ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネ
ート（ｐｃ）、ポリエチレン（ＰＫ）、ポリスチレン（
ｐｓ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦ２）　、などの
フィルムが用いられ、特にＰＰフィルムについて効果が
太きい。

電極２としては、Ａ　ｌ、　Ｚｎ、　Ｓｎ、　Ｇｏ、　
Ｎｉ、　ｋｇ。

Ｃｕ、　Ａｕ、　Ｏｒ、　Ｍｏ、　Ｔｉ、などを１種ま
たは２種以上組み合わせて用いられ、真空蒸着により電
極が形成される。中でもＺｎ電極が特に効果的である。

電極２は、はぼ均一に蒸着した電極を用いるものと、メ
タリコン接触部が厚く蒸着され、主電極部が薄く蒸着さ
れたタイプの電極を用いる場合があり、いずれでもよい
。後者のタイプの電極を用いる場合、Ｚｎ電極では、メ
タリコン接触部近傍を６Ω／ロ以下とすることにより、
特性の安定化が計れ主電極部は６〜１００Ω／口とする
ことができ、特に主電極部が８〜４０Ω／口とすること
が耐電圧的に有利である。

コンデンサ素子のフィルム端部等に充填する絶縁油４は
、できるかぎりプラスチ・・ｌクフィルムを膨潤させな
い絶縁油が選択され、例えば、トリクレジールホスヘー
）（ＴＣＰ）などのリン酸エステル、ジオクチルフタレ
ート（ＤＯＰ）などのエステル、ポリブテン、アルキル
ベンゼン、ジフェニルエタン、フェニルキシリルエタン
などのジアリールアルカン、インプロピルビフェニルな
どのアルキルビフェニル、ジイソプロピルナフタレンな
どのアルキルナフタレン、スチレンの飽和三量体、ジス
チレン化キシレン、ジベンジルトルエンなどのトリアリ
ールアルカンあるいはトリアリールシアルカン、菜種油
、綿実白絞油、綿実サラダ油、ひまし油、ひまわり油、
大豆油などの植物油、ジメチルシロキサンなどの／リコ
ン油（○、ｔｓ　ｃｓｔ〜１００００ｃｓｔ、）などの
絶縁油を単独で、あるいは何種類か混合して用いる。こ
の場合、勿論、適量の酸化防止剤やエポキ・／系のスカ
ベンジャーなどを加えることができる。

また、フィルム層間を接着する方法は種々存在する。そ
の一つが、フィルムの蒸着しない側の面をも（一般には
、蒸着しようとする面だけコロナ放電処理する〕コロナ
放電処理し、堅めに巻回后、熱エージングすることによ
り接着する方法である。

さらには、フィルム面上に実効的にのり効果を果たす物
質（一般的な接着剤、低融点プラスチックなど）を形成
してから巻取る方法、フィルムとして使用するプラスチ
ック中に、添加剤に種々の物質を入れ（酸化防止剤を多
めに入れるなど）、コンデンサ素子を熱エージングする
際にフィルム表面に析出させて接着剤の効果を得る方法
、コンデンサ素子に適量な溶剤を含浸する方法、コンデ
ンサ素子に接着効果を持つ物質（あるいは、硬化させる
ことによって接着効果を得る物質）を含浸する方法など
がある。

また、素子端面空間の空気を絶縁油で置換しない場合は
電極の酸化が進み容量減少の原因となるため、素子端面
空間を必ず絶縁油で充填する必要がある。

ざらに、上記実施例では、湿式のコンデンサについて説
明したが、素子の端面部分だけは絶縁油で充填し、全体
はワックスや熱硬化性の樹脂（例えば、エポキシ樹脂や
ウレタン樹脂）で外装した乾式のコンデンサについても
全く同じ効果が得られる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、過酷な条件でも特性劣化
の無い信頼性の優れた金属化フィルムコンデンサを提供
でき、その産業性価値は犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す金属化フィルムコンデ
ンサの要部断面図、第２図は同金属化フィルムコンデン
サの温度サイクル試験による容量の減少比を示す特性図
、第３図は同金属化フィルムコンデンサのフィルム層間
の接着強度測定方法を示す斜視図である。 １　・　ポリプロピレンフィルム、２・・・・・・電極
、３・・・・・・メタリコン、４・・・・・・絶縁油。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の片面金属化フィルムまたは両面金属化フィ
   ルムと非金属化フィルムを巻回してなる金属化フィルム
   コンデンサにおいて、フィルム層間の接着強度を２０ｍ
   ｍ幅換算で１グラム以上とし、かつコンデンサ素子のう
   ちメタリコン粒子相互間の空間と、メタリコン電極引き
   出し部近傍のフィルム端面ラップずれにより形成される
   空間だけを絶縁油で充填したことを特徴とした金属化フ
   ィルムコンデンサ。
2. （２）内部にラップずれしたフィルム端部が一極の電極
   端部と他極の電極端部の間にあ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. （３）内部にラップずれしたフィルム端部が接する部分
   の一極の電極膜抵抗値が５Ω／□以下である特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の金属化フィルムコンデン
   サ。
4. （４）絶縁油はジオクチルフタレートを主成分とした特
   許請求の範囲第１項記載の金属化フィルムコンデンサ。
5. （５）絶縁油はポリブテンを主成分とした特許請求の範
   囲第１項記載の金属化フィルムコンデンサ。
6. （６）絶縁油は菜種油を主成分とした特許請求の範囲第
   １項記載の金属化フィルムコンデンサ。
7. （７）絶縁油は綿実白絞油を主成分とした特許請求の範
   囲第１項記載の金属化フィルムコンデンサ。
8. （８）絶縁油はひまし油、またはひまわり油、または大
   豆油などの植物油を主成分とした特許請求の範囲第１項
   記載の金属化フィルムコンデンサ。
9. （９）絶縁油はジメチルシロキサンなどのシリコン油を
   主成分とした特許請求の範囲第１項記載の金属化フィル
   ムコンデンサ。