JPS6360483B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6360483B2
JPS6360483B2 JP58085115A JP8511583A JPS6360483B2 JP S6360483 B2 JPS6360483 B2 JP S6360483B2 JP 58085115 A JP58085115 A JP 58085115A JP 8511583 A JP8511583 A JP 8511583A JP S6360483 B2 JPS6360483 B2 JP S6360483B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ppf
oil
film
crystallinity
biaxially stretched
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP58085115A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59211908A (ja
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP58085115A priority Critical patent/JPS59211908A/ja
Publication of JPS59211908A publication Critical patent/JPS59211908A/ja
Publication of JPS6360483B2 publication Critical patent/JPS6360483B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、ポリプロピレンフイルムを誘電体の
一部もしくは全部に採用した油入フイルムコンデ
ンサに係り、特にポリプロピレンフイルムの内部
構造を改良したものに関する。
[発明の技術的背景] 近年、ポリプロピレンフイルム(以下PPFと
記す)は、電力用油浸コンデンサに幅広く採用さ
れており、例えば、コンデンサ用クラフト絶縁紙
(以下KPと記す)とPPFを組合せた複合誘電体
とするいわゆるフイルム型コンデンサやPPFの
みを誘電体とするオールフイルム(以下AFと記
す)型コンデンサが製造されている。最近では、
AE型コンデンサが、電力用コンデンサの主流と
なりつつある。これは、一つはPPFの改良によ
り、より信頼性の高い電気的に優れた二軸延伸
PPFが得られるようになつてきたからで、初期
のAF型コンデンサに比較して約20%以上も高い
運転電位傾度をとることが可能になつてきたため
である。こうした高電位傾度設計の指向は最近特
に顕著であり、それに対応したPPFの内部構造
を物性的観点から明らかにしてより高い電位傾度
で且つ信頼性の高いPPFの開発が強く望まれる
ようになつてきた。
[背景技術の問題点] しかしながら、従来の方法等によるPPFの改
良(例えば、微量不純物の単なる低減や安定剤等
の添加など)では、絶縁破壊強度、信頼性寿命を
向上させることが今日のPPFの製造技術上極め
て困難な状態にあると言わざるを得ない。それ
故、粗面化PPFの物性論的観点、例えばフイル
ムの内部構造、微細構造の解明といつた高度な基
礎研究に基づく絶縁破壊強度、信頼性寿命の改良
を行うことが益々重要視されてきている。
周知のように、ポリプロピレンは結晶性高分子
であり巨視的には結晶部と無定形部とから成り立
つている。未延伸ポリプロピレンでは、一般にそ
の結晶部の絶縁破壊電圧は高く、無定形部のそれ
は低いと言われている。しかしながら、電力用二
軸延伸PPF(以下BO−PPFと記す)では、延伸
という特殊処理が施されているので、その内部構
造、微細構造が明らかにされておらず、電気特性
との関係については不明な点が多い。従つて、前
述した絶縁破壊強度、信頼性寿命の改良を行うた
めに、これらBO−PPFの内部構造を明かにする
ことが今後の電力用コンデンサ誘電体の改良の重
要な課題であると言える。
[発明の目的] 本発明の目的は、上述の点を考慮してなされた
もので、BO−PPFの結晶化度、結晶サイズおよ
び結晶部と無定形部の結合状態等のフイルム内部
構造を明らかにし、これら物性とBO−PPFの絶
縁破壊強度および信頼性を向上させ、油入フイル
ムコンデンサの電気特性、信頼性寿命を大巾に向
上させることにある。
[発明の概要] 本発明の油入フイルムコンデンサにおいては、
結晶化度が60%〜80%の範囲で且つ結晶部を構成
する各微小結晶粒の大きさが90Å〜130Åの内部
構造をもつ二軸延伸PPフイルムを用いたことを
特徴とする。
[発明の実施例] 以下本発明の一実施例を説明する。
PPFの製膜法としては、大別して、インフレ
ーシヨン法とテンター法があり、前者は同時二軸
延伸、後者は遂時二軸延伸によつてBO−PPFを
製膜する。これら両方法によるBO−PPFは、若
干の物性的な差はあるが概略的に見たフイルム内
部構造等による顕著な差はない。本発明の実施例
においては、これら両製法によるBO−PPFを用
いて各種実験検討した結果を用いて詳述する。
実施例 1 第1図は、各種の条件で製膜されたBO−PPF
の結晶化度と、その直流破壊電圧(以下DC−
BDVと記す)の関係を示す曲線図である。BO−
PPFの結晶化度は、JIS K−7112に定められた
23℃における密度を測定し、ポリプロピレンの結
晶部の密度ρcを0.936g/cm3、無定形部の密度ρa
0.856として次式より求めた。
結晶化度χc(%)=ρc/ρ・ρ−ρa/ρc−ρa×1
00 ここでρは、BO−PPFの23℃における密度で
ある。
DC−BDVは、JIS C−2320に定める方法によ
り求めた。
第1図に示す如く、結晶化度とDC−BDVの関
係においては、ある最適値が存在することがわか
る。電力用コンデンサに使用されるBO−PPFと
しては、その性能上第1図に〇印で示すDC−
BDVの平均値として500V/μm以上が望ましい
と考えられるので、結晶化度としては、約60%以
上80%以下の範囲S1であることが必要である。望
ましくは、およそ65%以上75%以下である。
結晶化度は、BO−PPFの製膜技術およびポリ
プロピレンの物性的性質から、アイソタクチツク
度90%以上のポリプロピレンを用いて二軸延伸
PPFを製膜する場合、一般には結晶化度が高く
なるが、この結晶化度は製膜プロセス(例えば温
度、延伸率など)に依存する。結晶化度が低い
と、無定形部が多くなり未延伸PPFと同様にし
て絶縁破壊性能が低くなることが本実施例によつ
てBO−PPFについても確められた。結晶化度が
75%以上のものは、BO−PPFの製造技術上の困
難もあるが、未延伸PPFで期待された傾向とは
全く異なる現象、即ち、DC−BDVが飽和する傾
向となり、むしろ破壊値の低いものが生ずること
が認められた。この現象は不良率、故障率を考え
た場合電力用油入フイルムコンデンサの信頼性を
低下させるので好ましくない。これらの関係は、
第1図の平均値(〇印)、最大値(縦線の上限)、
最小値(縦線の下限)に明瞭に示されている。
従つて、二軸延伸ポリプロピレンフイルムの結
晶化度を60%以上80%以下にすることによつて、
絶縁破壊電圧の極めて高いBO−PPFを得ること
ができ、さらにこのBO−PPFを用いることによ
つて、絶縁耐力を高くて、且つ信頼性の高い電力
用油入コンデンサを製造することが可能となる。
実施例 2 前述の実施例1における結晶化度は、BO−
PPFの内部構造をどちらかと言えば巨視的に見
たものである。即ち、同じ結晶化度においても、
結晶部を構成する各微小結晶粒の大きいものを少
なく存在させる場合と各微小結晶粒の小さいもの
を多く存在させる場合とがある。
本発明者らは、これらの相関をDC−BDVと対
応付けるために、結晶化度60%〜80%のBO−
PPFについて結晶粒の大きさを種々変化させて
実験検討した結果、第2図に示す関係を得た。
ここに、微小結晶粒の大きさ(以下に、結晶サ
イズと言う)は、KCu〓をX線源とした広角X線
回折デイフラクトメータによつて、角度2θ17゜
に得られる結晶面(040)面を示すピークの半値
巾から、以下の式(Bragの式)によつて求めら
れる。
結晶サイズ=0.9・λ/Bcosθ λ:X線源の波長1.5405Å(Å=10-8cm) B:(040)面ピークの半値巾(ラジアン) θ:(040)面ピークとなる回折角度2θの半分 第2図に示した如く、結晶サイズ80Å〜140Å
の範囲S2にあるものが500V/μm以上のDC−
BDVを与えることが明らかになつた。この中で
も、平均値(〇印)、最小値(縦線の下限)の高
いものが電力用油入フイルムコンデンサに適する
ことは、実施例1で説明した考えと同様であり、
望ましくは90Å以上、130Å以下の範囲にある結
晶サイズを有するBO−PPFが電力用油入フイル
ムコンデンサとして最適である。
従つて、結晶サイズ90Å以上140Å以下のBO
−PPFを用いれば、絶縁耐力の高い、信頼性の
良い電力用油入フイルムコンデンサを製造するこ
とが可能である。
実施例 3 以上の実施例1、2から、結晶化度、結晶サイ
ズがある特定範囲にあるBO−PPFを用いて電力
用油入フイルムコンデンサを製作し直流破壊電圧
を測定した。
即ち、第3図に示すように、誘電体1、電極
2,3構成からなる静電容量約0.3μFのAF型モデ
ルコンデンサを用い、BO−PPFの効果を調べ
た。含浸した絶縁油は、合成絶縁油ジアリールエ
タン(PXE;JIS C−2320 5種油)である。こ
こで、本発明で用いるBO−PPF1としては、現
在広く用いられる粗面化タイプとし、結晶化度が
60%〜80%の範囲にあるもので、その結晶サイズ
が80Å〜150Å範囲にあるものを約10種用意し、
各20台のモデルコンデンサを試作した。これらモ
デルコンデンサの初期および、80℃×70KV/mm
×30日間加速試験後の直流破壊電圧を測定し、平
均値、最大値、最小値を求めた。
第4図は、上述の各モデルコンデンサによる結
晶サイズとDC−BDVの関係を示す曲線図であ
る。初期のDC−BDVは、第4図曲線Aに示す如
く、結晶サイズ90Å〜140ÅのBO−PPFを用い
たものでは、平均値(〇印)、最小値(縦線の下
限)が高い値を示し、本発明で用いたBO−PPF
が優れた効果を発揮していることがわかる。
次に、加速試験後においては、第4図曲線Bに
示す如く、結晶サイズが130Åを越えるBO−
PPFを用いたものでは、DC−BDVの低下が著し
くなる傾向にある。この現象は電力用コンデンサ
の信頼性上好ましくない。即ち、初期の特性が良
くても、結晶サイズが130Åを越えたBO−PPF
を使用した場合絶縁性能の低下をきたし、ひいて
は信頼性の低下、絶縁破壊事故の重大要因とな
る。
以上の実施例2、3から、結晶サイズは90Å〜
130Åの範囲にあるものが電力用油入フイルムコ
ンデンサに用いるBO−PPFとして望ましい。
本発明者らは、このようなDC−BDVの低下現
象について、示差走査熱分析(DSC)、熱機械分
析(TMA)、X線回折解析および、二軸延伸法
の製膜原理等について更に詳細に検討した結果、
以下に詳述する結果を得た。
即ち、BO−PPFを構成する結晶部と無定形部
の結合状態が油浸BO−PPFの絶縁破壊性能、特
に寿命性能に大きな影響を与えることを解明し
た。BO−PPFにおいては、結晶部(結晶粒)と
無定形部が混在し、それぞれが分子で結合されて
いるが、この結合が網目状に結合されている場合
に、上述の優れた寿命性能を有することを見い出
した。
インフレーシヨン法によつて製膜されたBO−
PPFでは、その同時二軸延伸というプロセスか
ら、網目状結合を容易に作り易い傾向にあり、テ
ンター法では、やや難しい傾向にある。しかしな
がら、両製膜法によるBO−PPFは、二軸延伸に
よつて無定形部にある程度の規則性、配向性をも
たせ、且つ結晶部と網目状構成結合を作ることが
できることは上述したポリマー物性解析結果より
明かである。望ましくは、フイルムの縦横両方向
の延伸倍率を同程度にし、ある所定温度で充分な
熱処理(冷却、加熱、除冷などを含む)を行うこ
とにより、前述の結晶部と無定形部を網目状に強
く結合させることができる。
なお、本発明で用いるBO−PPFの内部構造、
微細構造という二軸延伸ポリプロピレンフイルム
の本質的物性を改良したものであるので、粗面化
BO−PPF、非粗面化BO−PPFのいずれかに限
定されるべきものではない。
また、油入フイルムコンデンサの誘電体および
電極構成、さらには含浸する絶縁油の種類に依存
するものではない。絶縁油の種類によつては、油
入フイルムコンデンサの電気的性能に微かな差が
生ずることは周知のことである。
[発明の効果] 以上の実施例によつて詳述した如く、本発明は
結晶化度60%以上80%以下で且つ結合部を構成す
る結晶粒の大きさが90Å以上130Å以下である二
軸延伸ポリプロピレンフイルムを用いたので、信
頼性寿命の極めて優れた電力用油入フイルムコン
デンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は二軸延伸ポリプロピレンフイルムの結
晶化度と直流破壊電圧の関係を示す曲線図、第2
図は二軸延伸ポリプロピレンフイルムの結晶粒の
大きさ(サイズ)と直流破壊電圧の関係を示す曲
線図、第3図は本発明による油入フイルムコンデ
ンサの誘電体、電極構成の一例を示す断面図、第
4図は本発明による油入フイルムコンデンサの直
流破壊電圧と二軸延伸ポリプロピレンフイルムの
結晶粒の大きさ(サイズ)との関係を初期と加速
試験後について示した曲線図である。 1……二軸延伸ポリプロピレンフイルム、2,
3……電極、A……初期の直流破壊電圧の平均値
曲線、B……加速試験後の直流破壊電圧の平均値
曲線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 結晶化度が60%以上80%以下で、且つ結晶部
    を構成する結晶粒の大きさが90Å以上130Å以下
    である二軸延伸ポリプロピレンフイルムを使用し
    たことを特徴とする油入フイルムコンデンサ。 2 二軸延伸ポリプロピレンフイルムがインフレ
    ーシヨン法によつて製膜されたことを特徴とした
    特許請求の範囲第1項記載の油入フイルムコンデ
    ンサ。 3 二軸延伸ポリプロピレンフイルムがテンター
    法によつて製膜されたことを特徴とした特許請求
    の範囲第1項記載の油入フイルムコンデンサ。 4 二軸延伸ポリプロピレンフイルムの結晶部と
    無定形部が網目状結合を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の油入フイルムコンデ
    ンサ。 5 二軸延伸ポリプロピレンフイルムの少なくと
    も一方の表面が粗面化されたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載乃至第4項のいずれかに
    記載の油入フイルムコンデンサ。
JP58085115A 1983-05-17 1983-05-17 油入フイルムコンデンサ Granted JPS59211908A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58085115A JPS59211908A (ja) 1983-05-17 1983-05-17 油入フイルムコンデンサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58085115A JPS59211908A (ja) 1983-05-17 1983-05-17 油入フイルムコンデンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59211908A JPS59211908A (ja) 1984-11-30
JPS6360483B2 true JPS6360483B2 (ja) 1988-11-24

Family

ID=13849625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58085115A Granted JPS59211908A (ja) 1983-05-17 1983-05-17 油入フイルムコンデンサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59211908A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5929838B2 (ja) * 2013-05-30 2016-06-08 王子ホールディングス株式会社 コンデンサー用二軸延伸ポリプロピレンフィルム
JP6217542B2 (ja) 2014-03-31 2017-10-25 王子ホールディングス株式会社 コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム
JP2018022910A (ja) * 2014-03-31 2018-02-08 王子ホールディングス株式会社 コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム
CN106795300B (zh) 2014-09-30 2020-01-21 王子控股株式会社 电容器用双轴拉伸聚丙烯薄膜
WO2018186424A1 (ja) * 2017-04-03 2018-10-11 王子ホールディングス株式会社 ポリプロピレンフィルム、金属層一体型ポリプロピレンフィルムおよびフィルムコンデンサ
EP3608353B1 (en) * 2017-04-03 2024-02-21 Oji Holdings Corporation Polypropylene film, polypropylene film with integrated metal layer, and film capacitor

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5113999A (en) * 1974-07-25 1976-02-03 Mitsubishi Rayon Co Denkibutsupinyo 2 jikuenshinhoripuropirenfuirumu
JPS51109982A (ja) * 1975-02-28 1976-09-29 Gen Electric
JPS5337774A (en) * 1976-09-20 1978-04-07 Toray Industries Method of producing roughened polypropylene film
JPS5342269A (en) * 1976-09-30 1978-04-17 Honshu Paper Co Ltd Method of producing stretching polypropylene film
JPS5454179A (en) * 1977-10-08 1979-04-28 Mitsubishi Plastics Ind Ltd Method of forming polypropylene film
JPS5540411A (en) * 1978-09-16 1980-03-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Resist composition for microformation
JPS56131920A (en) * 1980-03-19 1981-10-15 Sumitomo Chemical Co Oil-immersed electric device
JPS56131921A (en) * 1980-03-19 1981-10-15 Sumitomo Chemical Co Oil-immersed electric device
JPS5750418A (en) * 1980-09-10 1982-03-24 Sumitomo Chemical Co Oil-immersed electric device
JPS5963609A (ja) * 1982-10-05 1984-04-11 三井東圧化学株式会社 二軸延伸ポリプロピレンフイルムよりなる電気絶縁材料

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5113999A (en) * 1974-07-25 1976-02-03 Mitsubishi Rayon Co Denkibutsupinyo 2 jikuenshinhoripuropirenfuirumu
JPS51109982A (ja) * 1975-02-28 1976-09-29 Gen Electric
JPS5337774A (en) * 1976-09-20 1978-04-07 Toray Industries Method of producing roughened polypropylene film
JPS5342269A (en) * 1976-09-30 1978-04-17 Honshu Paper Co Ltd Method of producing stretching polypropylene film
JPS5454179A (en) * 1977-10-08 1979-04-28 Mitsubishi Plastics Ind Ltd Method of forming polypropylene film
JPS5540411A (en) * 1978-09-16 1980-03-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Resist composition for microformation
JPS56131920A (en) * 1980-03-19 1981-10-15 Sumitomo Chemical Co Oil-immersed electric device
JPS56131921A (en) * 1980-03-19 1981-10-15 Sumitomo Chemical Co Oil-immersed electric device
JPS5750418A (en) * 1980-09-10 1982-03-24 Sumitomo Chemical Co Oil-immersed electric device
JPS5963609A (ja) * 1982-10-05 1984-04-11 三井東圧化学株式会社 二軸延伸ポリプロピレンフイルムよりなる電気絶縁材料

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59211908A (ja) 1984-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100647181B1 (ko) 고체 전해 컨덴서와 그 제조 방법
DE102017118202A1 (de) Folienkondensator
JPH0584822A (ja) 二軸延伸ポリプロピレンモノフイルム
US4049859A (en) Metallized film
KR20210047866A (ko) 폴리프로필렌 필름 및 이것을 사용한 금속막 적층 필름, 필름 콘덴서
JPS6360483B2 (ja)
JPH10119127A (ja) 二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびコンデンサー
JP5333746B2 (ja) フィルムコンデンサ
JPH1167580A (ja) 金属化フィルムコンデンサの製造方法
US4353107A (en) Electrical capacitor
JPS62156139A (ja) ポリ−p−フエニレンスルフイドフイルム
JPH11273990A (ja) 耐熱コンデンサ用ポリプロピレンフィルム
JP2001048998A (ja) 二軸配向ポリプロピレンフィルム
JP2002141246A (ja) コンデンサ用ポリエステルフィルムおよびフィルムコンデンサ
JP2001329076A (ja) ポリフェニレンスルフィドフィルムおよびコンデンサー
JP2519300B2 (ja) コンデンサ用二軸配向ポリエステルフィルム
JPS6214564B2 (ja)
JPH05217799A (ja) 蒸着金属化フィルムコンデンサ
JP3829424B2 (ja) コンデンサ用ポリエステルフィルムおよびフィルムコンデンサ
JPH0484408A (ja) 積層形フィルムコンデンサの製造方法
JP3858459B2 (ja) コンデンサー用ポリエステルフィルム
JPH10112419A (ja) 二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびそれからなるフィルムコンデンサー
JPS61212010A (ja) コンデンサ−
JPS5823732B2 (ja) コンデンサ
JP3718929B2 (ja) コンデンサ用ポリエステルフィルム、金属化ポリエステルフィルムおよびフィルムコンデンサ