WO1993012529A1 - Metallized plastic film capacitor - Google Patents
Metallized plastic film capacitor Download PDFInfo
- Publication number
- WO1993012529A1 WO1993012529A1 PCT/JP1992/001613 JP9201613W WO9312529A1 WO 1993012529 A1 WO1993012529 A1 WO 1993012529A1 JP 9201613 W JP9201613 W JP 9201613W WO 9312529 A1 WO9312529 A1 WO 9312529A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- oil
- fatty acid
- film
- capacitor
- plastic film
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title abstract description 34
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 title abstract description 20
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 title abstract description 20
- -1 fatty acid ester Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 26
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 14
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 20
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 5
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 30
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 27
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 26
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 16
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 16
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 16
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 13
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 4
- PXPKXHPWUHLTBP-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2-(2-phenylpropyl)benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)CC1=CC=CC=C1C PXPKXHPWUHLTBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000010735 electrical insulating oil Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000011104 metalized film Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- JQCVPZXMGXKNOD-UHFFFAOYSA-N 1,2-dibenzylbenzene Chemical compound C=1C=CC=C(CC=2C=CC=CC=2)C=1CC1=CC=CC=C1 JQCVPZXMGXKNOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- PKQYSCBUFZOAPE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dibenzyl-3-methylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC=1C(C)=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 PKQYSCBUFZOAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWUWMCYKGHVNAV-UHFFFAOYSA-N 1,2-dihydrostilbene Chemical group C=1C=CC=CC=1CCC1=CC=CC=C1 QWUWMCYKGHVNAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008753 Papaver somniferum Nutrition 0.000 description 1
- 240000001090 Papaver somniferum Species 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000008088 benzylbenzenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- WBHHMMIMDMUBKC-XLNAKTSKSA-N ricinelaidic acid Chemical compound CCCCCC[C@@H](O)C\C=C\CCCCCCCC(O)=O WBHHMMIMDMUBKC-XLNAKTSKSA-N 0.000 description 1
- FEUQNCSVHBHROZ-UHFFFAOYSA-N ricinoleic acid Natural products CCCCCCC(O[Si](C)(C)C)CC=CCCCCCCCC(=O)OC FEUQNCSVHBHROZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003656 ricinoleic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical class 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 235000019583 umami taste Nutrition 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
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
Definitions
- the present invention relates to a metallized (metallized) plastic film capacitor formed by winding a metal deposited film having a metal deposited layer deposited on a plastic film as an electrode. More particularly, the present invention relates to a novel oil-impregnated metallized film capacitor characterized by impregnating with a specific electrical insulating oil composition.
- a metallized plastic film capacitor (hereinafter referred to as "MF capacitor 1") formed by winding a metal-deposited plastic film on a plastic film using a vapor-deposited metal layer made of a metal such as aluminum as an electrode is: It has a self-healing action, is widely used because it has a high withstand voltage and can be miniaturized.
- a biaxially stretched polybroylene film or the like is widely used because it is inexpensive and has good temperature characteristics of dielectric loss.
- foil-wound capacitors made by winding a plastic film such as a polypropylene film using a metal foil such as an aluminum foil or one-sided or double-sided metallized paper as an electrode can be impregnated with electrical insulating oil.
- a plastic film such as a polypropylene film
- a metal foil such as an aluminum foil or one-sided or double-sided metallized paper as an electrode
- electrical insulating oil such as an aluminum foil or one-sided or double-sided metallized paper as an electrode
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-35408 discloses a capacitor formed by winding a polypropylene film with an insulating oil obtained by mixing rapeseed oil with diarylethane, alkylnaphthalene, etc. in a range of 20 to 5 Ovol%.
- a technique of impregnation is disclosed.
- the insulating oil to be impregnated only needs to consider only the impregnation property of the plastic fill.
- the thickness of the vapor-deposited metal layer is extremely thin, and the metal is easily vaporized when absorbing the energy of the partial discharge. This means the above-mentioned self-healing function, but on the other hand, it causes defects such as crack separation of the deposited metal layer, and if these forces are generated, it is not preferable because partial discharge is easily induced with a lower potential gradient.
- aromatic hydrocarbons such as diarylethane-alkylnaphthalene specifically disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-35008 are disclosed in The swelling ratio when impregnated in a propylene film is low, and therefore, the deposited metal layer is likely to separate, which is unsuitable for MF capacitors.
- the above fragrance ⁇
- a polypropylene film is impregnated with a high swelling rate by impregnating it into a polypropylene film, no improvement can be made to the effect.
- the base film of the evaporated finolem is insulating paper
- the paper is a manifold made of pulp fiber, and has a certain degree of polarity, and as a result, the evaporation of the deposited metal layer due to the insulation oil may occur. Problems are unlikely. In other words, the above-described problems such as separation of the deposited metal layer from the sword are peculiar to the metal-deposited plastic film.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-45510 discloses a method of impregnating with 1-phenyl-11- (benzylphenyl) ethane. MF Conde And further discloses that animal and vegetable oils such as castor oil can be used as appropriate.
- the present invention aims to provide an oil-impregnated type MF capacitor having high durability and a practically useful constant voltage application.
- the present invention relates to the addition of 5 to 80% by weight of a natural fatty acid triglyceride having a low content of a fatty acid ester having a free hydroxyl group to a hydrogen aromatic compound represented by the following structural formula (1) which is liquid at 130 ° C.
- the present invention relates to a metallized plastic film capacitor impregnated with an electrical insulating oil composition comprising:
- m is an integer of 0 to 2.
- the MF capacitor of the present invention is made of polyethylene terephthalate (PET) or the like.
- PET polyethylene terephthalate
- a metal-deposited plastic made by depositing a metal such as aluminum or aluminum on one or both sides of a plastic film made of a polyolefin such as polyester or polypropylene, and particularly preferably a polyolefin film such as polypropylene. The film is wound in a conventional manner and impregnated with electric insulating oil.
- the base film is preferably a biaxially stretched film, and more preferably an easily impregnated type film whose surface is roughened.
- the plastic film can be wound on the metal-deposited plastic film as required. Normally, a capacitor element is wound by winding only a single-sided deposited plastic film.
- Aromatic hydrocarbons among the insulating oily matter to be impregnated are represented by the above-mentioned structural formula, and are dibenzylbenzene and aromatic hydrocarbons having one or two methyl groups substituted, such as dibenzyl toluene or dibenzyl. It contains aromatic hydrocarbons such as xylene.
- a methylene group which is a ⁇ group between benzene nuclei, is substituted with a methyl group is also included.
- the aromatic hydrocarbon in which the effect of the present invention is most exerted is one in which a methyl group is substituted by a benzene nucleus.
- hydrogen fragrances are as follows: dibenzyl benzenes in which m is 0 in the above formula: 108% by weight; monomethyl-substituted compounds in which m is 1; Is an aromatic hydrocarbon mixture consisting of 5 to 80% by weight (100% by weight in total) of the dimethyl substituent. Such a mixture is usually about 30%. C is preferable because it is liquid and does not have a high viscosity at room temperature.
- a fatty acid ester having a free hydroxyl group is added to the aromatic hydrogen.
- fatty acid triglyceride having a low content of triglyceride in an amount of 5 to 80% by weight, preferably 30 to 70% by weight (total of 100% by weight with aromatic hydrocarbon) is added to form an insulating oil composition. obtain. If the amount of the natural fatty acid triglyceride is less than 5% by weight, the added effect is not exhibited, and if it exceeds 80% by weight, the effect of suppressing corona discharge (partial discharge) is not recognized, so neither is preferable.
- natural J fatty acid triglycerides which contain a large amount of fatty acid esters having free hydroxyl groups such as esters of hydroxyl acid and dihydroxyl acid such as ricinoleic acid, are attributed to free hydroxyl groups.
- the present inventors have found that the corona discharge (partial discharge) causes the vapor-deposited metal layer such as zinc to disappear or to cause an oxidation reaction, and thus is not suitable as an impregnating oil.
- the thickness of the deposited metal layer is extremely thin, in the order of Angstroms, so that the metal layer as an electrode is easily affected by free hydroxyl groups.
- the content of the fatty acid ester having a free hydroxyl group in the natural fatty acid triglyceride is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less.
- a natural product having a low content of a fatty acid ester having a free hydroxyl group is used.
- Fatty acid triglyceride is a main component of rapeseed oil, soybean oil, poppy oil and the like, and can be used in the present invention.
- rapeseed oil is preferable because the effects of the present invention are remarkably exhibited.
- the physical properties other than the content of the fatty acid ester having a free hydroxyl group there is no particular inconvenience as long as the rapeseed oil or the like normally conforms to the JAS standard.
- the aromatic hydrocarbon used in the present invention has a function of suppressing corona discharge when impregnated in an MF capacitor, but since the effect of suppressing the corona discharge alone can be maintained only for a short time, the obtained MF Difficulties remain in the durability of capacitors.
- triglycerides of fatty acids having a low content of fatty acid esters having free hydroxyl groups exhibit a buffer-like behavior such that when they are impregnated into an MF capacitor, a discharge is gradually generated.
- % means% by weight.
- Zinc was vapor-deposited on one side of the easily stretched polypropylene biaxially-stretched film according to a conventional method to obtain a metal-deposited film having a width of 75 and a margin of 5 mm.
- This film was wound to produce a capacitor element, which was impregnated with a mixture of aromatic hydrocarbons / oil and castor oil at a mixing ratio shown in Table 1 at 40 ° C by a conventional method to obtain a capacity of 3 F.
- An MF condenser was manufactured.
- Rapeseed oil (NA) Mainly composed of fatty acid triglycerides, containing almost no fatty acid ester having a hydroxyl group.
- Castor oil mainly composed of fatty acid triglycerides: »The fatty acid ester having a hydroxyl group is 88%.
- the impregnated oil of NA (rapeseed oil 100%) and the impregnated oil of MT 60 / castor oil 40 described in Table 1 have almost the same viscosity.
- NA aromatic hydride having the same viscosity and high corona discharge initiation ⁇
- the corona discharge starting voltage is lower than usual. This is thought to be due to the free acid groups in castor oil rather than to the viscosity of castor oil.
- the metallized film obtained in the same manner as described above was further wound to produce a capacitor element, and the same aromatic hydrocarbon mixture (MT), rapeseed oil (NA) and castor oil were mixed at a mixing ratio shown in Table 1 to 40%.
- Capacitance 3 F The MF condenser was manufactured.
- a constant voltage (potential gradient: 130 ⁇ / ⁇ ) was applied to 60 capacitors of the same type at 60 ° C, and the average time until the capacitors were destroyed was examined. However, the two highest and lowest values were excluded, and the average of the remaining values was calculated. Table 1 shows the results.
- the corona discharge onset voltage is the highest in the case of ⁇ ⁇ alone, and shows a value, but is constant.3 ⁇ 4
- the durability of E application is specifically improved in the composition of the specific ratio of ⁇ and ⁇ ⁇ . I have. Such a specificity is not observed when castor oil is mixed.
- a portion of a metallized plastic film having a thickness of 16 m and a resistance value of 4 to 6 ⁇ 1 in which zinc is vapor-deposited on one side of an easily drawn type biaxially-stretched polypropylene film in the usual manner is converted into the same aromatic material as described above.
- MT hydrocarbon mixture
- NA rapeseed oil
- PXE phenyloxylylethane
- LAB alkynolebenzen
- castor oil is more suitable as impregnating oil for MF condensers.
- castor oil is mainly composed of a natural fatty acid triglyceride having a large content of a fatty acid ester having a hydroxyl group, as described above. Considering these results together, castor oil is not suitable as an impregnating oil for MF capacitors.
- the MF capacitor according to the present invention is an oil-impregnated MF capacitor having a particularly excellent durability in a constant voltage application.
- the electric insulating oil composition to be impregnated has a large thickness of a metal-deposited film serving as an electrode and a large amount of an aromatic hydrocarbon for a material having a small damage force when discharged.
- the natural fatty acid triglyceride is increased by blending rapeseed oil etc. and the discharge is gradually released. Can be adjusted.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
明 細 金属化ブラスチックフィルムコンデンサ一 一技 術 分 野一
本発明はブラスチックフィル厶上に蒸着した金属蒸着層を電極とする金属蒸着 フィルムを巻回してなる金属化 （メタライズド） ブラスチックフイルムコンデン サーに関する。 更に詳しくは、 本発明は特定の電気絶縁油組成物を含浸させるこ とを特徵とする新規な油含浸金属化フィルムコンデンサ一に関するものである。
一背 景 技 術一
ブラスチックフィルムの上にアルミニウムなどの金属からなる蒸着金属層を電 極として、 金属蒸着ブラスチックフィルムを巻回してなる金属化（メタラィズド） ブラスチックフィルムコンデンサー （以下「MFコンデンサ一」 という） は、 自 己回復機能 (Self-healing Action) を有し、 耐電圧が高く、 小型化できるなど の理由により広く使用されている。
また、 この MFコンデンサーに使用されるブラスチックフィルムとしては、二 軸延伸を施されたポリブロビレンフィルムなどが安価であり、 かつ誘電損失の温 度特性が良好であるので広く使用されている。
従来、 アルミニウム箔などの金属箔ゃ片面あるいは両面金属化紙などを電極と して、 ポリプロピレンフィルムなどのプラスチックフィルムを卷回してなるいわ ゆる箔巻コンデンサ一においては、電気絶縁油を含浸することが広く行われてい る。 例えば、 特開昭 6 0 - 3 5 4 0 8号公報においては、菜種油にジァリールェ タン、 アルキルナフタレンなどを 2 0〜 5 Ovol%の範囲で混合した絶縁油を、 ポリプロピレンフィルムを巻回してなるコンデンサ一に含浸する技術が開示され ている。
このような箔巻コンデンサ一においては、 含浸させるべき絶縁油については単 にブラスチックフィルへの含浸性のみを考慮すればよい。
しかるに、 M Fコンデンサーにおいては、 例えば含浸油によりべ一スフイルム の寸法変化がわずかに生じても、 または蒸着金属層とベースフィルムの間へ含浸
P T J 92 1 13
- 2 - 油がわずかに浸透しても、蒸着金属層にクラック力発生し、甚だしい場合には金 属層がベースフィルムから剥離し絶緣破壌に至ることがある。 このベースフィル ムの寸法変化や蒸着金属層とベースフィルムの間へ含浸油が © する現象は、主 に含浸油がベースフィルムの内部へ!^することにより起こる。
蒸着金属層の厚みはきわめて薄く、部分放電のエネルギーを吸収すると金属が 蒸 し易い。 このことは前述の自己回復機能を意味するが、一方、蒸着金属層の クラックゃ剝離などの欠陥を引き起こし、 これら力生じるとより低 ゝ電位傾度で 部分放電を誘究し易くなるため好ましくない。
このような観点から、前記特開昭 6 0 - 3 5 0 8号公報に具体的に開示され ているジァリールエタンゃアルキルナフタレンなどの芳香族炭化水素は、同公報 にも示されているようにボリプロピレンフィルムに含浸させた場合の膨潤率か く、そのため蒸着金属層の剝離などを起こし易く MFコンデンサ一には不適当で ある。上記芳香:^化水素のように、ポリプロピレンフィルムに含浸させて膨潤 率の高いものを ^した には、 どのように改良を行っても十分に効果をあげ ることはできない。
なお、蒸着フイノレムのベースフィルムが絶縁紙である場合には、紙がパルブ繊 維による多様体であり、 またある程度の極性を有するために、絶縁油の に起 因する蒸着金属層の剥離などの問題は生じ難い。換言すれば、上述の蒸着金属層 の劍離などの問題は、金属蒸着プラスチックフィルムに特有のものである。
MFコンデンサ一に絶縁油を^ Sさせる場合に、 ^油の粘度は、高すぎると コンデンサー素子製造後の含浸操作自体が困難となるので論外である力 一般に は高粘度である方がベースフィルム内部へ含浸し難く、その結果ベースフィルム の寸¾¾化や蒸着金属層とベ—スフィルムの間への含浸油の^が抑制されるこ とになる。すなわち、 MFコンデンサーの含浸油 ίしては、粘度の高いことは必 ずしも不適当ではない。 これらの観点から、上記特開昭 6 0 - 3 5 4 0 8号公報 においてひまし油を高粘度であるから不適当としている点は、 MFコンデンサー に関する限り妥当ではない。
前記特開昭 6 0 - 3 5 4 0 8号公報のほか、特開昭 6 1 - 4 5 5 1 0号公報で は、 1—フエ二ルー 1一（ベンジルフエニル)エタンを含浸させてなる MFコンデ
ンサ一が開示されており、更にひまし油などの動植物油を適宜混合して用いるこ とができると記載されている。
本発明者らの実験によっても、 上記特開昭 6 1—4 5 5 1 0号公報に記載され た芳香族炭化水素を MFコンデンサ一に含浸させた場合、 コロナ放電開始電圧が 高く耐電圧力稿い結果が得られている。 しかしながら、 耐電圧が高いにもかかわ らず電位傾度 1 3 OV/^mの一定電圧課電における耐久性が数十時間であり、必 ずしもその耐久性は高 、とはいえない。 一定 ¾E課電における耐久性がコロナ放 電開始電圧に対応して高 、値を示さず、 しかも実用上問題になるのはむしろ一定 課電における耐久性であるから、 その改良が望まれている。
また、 同じく本発明者らの実験によると、 ヒマシ油や菜種油などの動植物油を MFコンデンサ一に含浸させた場合、上記芳香族炭化水素の場合とは異なり、 コ 口ナ放電開始電圧が低 ^、ことに対応して一定 ftE課電における耐久性も同様に低 いレベルに留まっている。
上述の事情に鑑み、本発明は実用上有用な一定電圧課電における耐久性の高 ^、 油含浸型の MFコンデンサ一を提供せんとするものである。
一 発 明 の 開 示 —
本発明は、 一 3 0 °Cにおいて液状である下記構造式 （1 ) で示される芳香 化水素に、 遊離水酸基を有する脂肪酸エステル含量力少ない天然脂肪酸トリグリ セリ ド 5〜 8 0重量％を添加してなる電気絶縁油組成物を含浸させてなる金属化 ブラスチックフィルムコンデンサ一に関する。
上式中、 mは 0〜2の整数である。
以下に、 本発明を更に説明する。
本発明の MFコンデンサ一は、 ポリエチレンテレフタレート （P E T) などの
ボリエステル、 ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどからなるブラスチック フィソレム、 特に好ましくはポリプロビレンなどのポリオレフインフィルムをべ一 スフイルムとして、 その片面または両面に亜 、 アルミニウムなどの金属を常法 に従い蒸着してなる金属蒸着ブラスチックフィルムを常法に従い巻回し、電気絶 縁油 物を含浸したものである。
ベースフィルムは、二軸延伸フィルムであることが好ましく、 またその表面が 粗面化された易含浸タイプのフィルムが好ましい。 m 金属蒸着ブラスチックフ イルムの場合、 あるいは片面金属蒸着ブラスチックフィルムの場合には、必要に 応じてブラスチックフィルムを金属蒸着ブラスチックフィルムに重ねて卷回する こともできる。 通常は、 片面蒸着ブラスチックフィルムのみを巻回してコンデン サー素子を^ tする。
含浸させるべき絶縁油糸滅物のうち芳香族炭化水素は前記構造式で表され、 ジ ベンジルベンゼン、 およびメチル基が 1個もしくは 2個置換した芳香族炭化水素 であってジベンジル卜ルェンもしくはジベンジルキシレンなどの芳香族炭化水素 を含むものである。 なお、ベンゼン核の間の^基であるメチレン基にメチル基 が置換しているものも含まれる。 本発明の効果が最も発揮される芳香族炭化水素 はメチル基がベンゼン核に核置換したものである。
これらの芳香線化水素には、 置換基の位置異性体が各種存在し、 それらの物 性、例えば亂 などはかなり相違し、極端な ¾ ^には常温で固体のものも存在す る。 固体では含浸油として使用できないため、本発明においては低温特性も考慮 して一 3 0。Cにおいて液状のものを使用する。 一 3 0。Cにおいて液状である限り 常温の粘度は高くない。 前記式で表される芳香族炭化水素は単独または混合して することができる。
粘度などの点から ¾ϋな芳香 化水素は、前記式において mが 0であるジべ ンジルベンゼン類 1 0 8 5重量％、 mが 1であるモノメチル置換体 5〜 9 0重 量％および mが 2であるジメチル置換体 5〜 8 0重量％ (合計で 1 0 0重量％) からなる芳香族炭化水素混合物である。 こ ような, «の混合物は、通常一 3 0 。Cにおいて液状であり、 また常温における粘度も高くないので好ましい。
本発明においては、上記芳香臉化水素に、遊離水酸基を有する脂肪酸エステ
ル含量が少ない天然脂肪酸トリグリセリ ド 5〜8 0重量％、 好ましくは 3 0〜 7 0重量％ (芳香族炭化水素との合計を 1 0 0重量％とする） を添加して絶縁油 組成物を得る。 上記天然脂肪酸トリグリセリ ドが 5重量％未満では、 添加した効 果が発揮されず、 また 8 0重量％を越えるとコロナ放電 （部分放電） を抑制する 効果が認められないためいずれも好ましくない。
天然』旨肪酸トリグリセリ ドの中で、 リシノール酸などのヒドロキシル酸ゃジヒ ドロキシル酸のエステルなどの遊離水酸基を有する脂肪酸エステルを多く含む天 然 J旨肪酸トリグリセリ ドは、 遊離水酸基に起因してコロナ放電 （部分放電） 発生 時に亜鉛などの蒸着金属層を消滅させ、 あるいは酸化反応を起こすため、 含浸油 として適当ではないことが本発明者らの実験により判明した。 M Fコンデンサ一 の場合、蒸着金属層の厚みはオングストローム単位ときわめて薄く、 そのため電 極としての金属層は遊離水酸基の影響を受け易い。 一方、 ^単位の厚みを有す る金属箔を電極とする箔巻コンデンサーではこのような影響は生じ得ない。 このような観点から、 天然脂肪酸トリグリセリ ド中における遊離水酸基を有す る脂肪酸エステル含量は、好ましくは 1 0重量％以下、更に好ましくは 5重量％ 以下である。 このような遊離水酸基を有する脂肪酸エステル含量が少ない天然』旨 肪酸トリグリセリドは、 菜種油、 大豆油、 ケシ油などの主成分であり、 本発明に おいてはこれらを利用すること力《できる。 特に菜種油の場合に本発明の効果か著 しく発揮されるので好ましい。 遊離水酸基を有する脂肪酸エステルの含量以外の 物性については、通常 J A S規格に適合する菜種油などであれば特に不都合はな い。
本発明に用いる前記芳香族炭化水素は、 M Fコンデンサ一に含浸させた場合に コロナ放電を抑制する働きを持つが、単独では短時間しか抑制効果を保持するこ とができないため、 得られた M Fコンデンサ一の耐久性に難点が残る。 一方、遊 離水酸基を有する脂肪酸エステル含量力《少ない天然脂肪酸トリグリセリ ドは、 M Fコンデンサ一に含浸させた場合に放電を少しずつ発生させるような緩衝剤的な 挙動を示す。
- 発明を実施するための最良の形態 一
以下実施例により本発明を更に詳述する。 以下の記載において、 ％は重量％を
1
- 6 - 示す。
くコロナ放電（部分放電） 開始電圧〉
易延伸タィブのポリプロビレンニ軸延伸フィルムに、常法に従レ、亜鉛を片面に 蒸着させ、 5mmのマージンを有する幅 7 5画の金属蒸着フィルムを得た。
このフィルムを巻回してコンデンサー素子を作製し、表 1に示す混合割合で芳 香族炭化水素混^/、 油およびひまし油を 4 0 °Cで常法により含浸させるこ とにより、容量 3 Fの MFコンデンサーを作製した。
ここで使用した各種含浸油の性状および組成は次の通りである。
(1 )芳香腿匕水素混^/ (MT) ：流動点一 3 5で、粘度 1 2 . 2 cSt (4 0 °C) ；ベンジルベンゼン類 1 4 %、同モノメチル置換体 2 5 %、 同ジメチル置換 体 6 1 %の混合物。
(2 )菜種油（NA) ：主として脂肪酸トリグリセリドからなり、 «水酸基を 有する脂肪酸エステルをほとんど含まない。
(3 ) ひまし油：主として脂肪酸トリグリセリドからなり、：»水酸基を有する 脂肪酸エステル は 8 8 %である。
上記のコンデンサ一に 2 5での' で昇圧しながら課電し、 コンデンサ一のコ ロナ放電開始電圧を調べた。結果を表 1に示す。
表 1の結果によれば、 コ口ナ放電開始 の点では芳香族炭化水素混合物を単 独で した場合に優れており、一方菜種油などは劣ることがわかる。
表 1に記載した NA (菜種油 1 0 0 %) の含浸油と MT 6 0/ひまし油 4 0の の含浸油とはほぼ同—の粘度を有する。粘度が同一であり、かつコロナ放電 開始^ の高い芳香願化水素を多量に含むにもかかわらず、 MT 6 0 ひまし 油 4 0の組成の絶縁油を用いた場合には、 N Aを用いたときよりもコロナ放電開 始電圧が低い。 このことは、 ひまし油の粘度か いためであるというよりもひま し油中の遊 »酸基に起因しているものと考えられる。
<一定電圧課電による絶縁破壊時間 >
前記と同様にして得た金属蒸着フィルムを更に巻回してコンデンサー素子を作 製し、表 1に示す混合割合で前記と同じ芳香族炭化水素混合物 (MT)、菜種油 (NA)およびひまし油を 4 0 °Cで常法により含浸させることにより、容量 3 F
の M Fコンデンサーを作製した。
同種のコンデンサ一 5個に 6 0 °Cで一定電圧 （電位傾度 1 3 0 ν/μ ια) を課電 し、 コンデンサーが破壊するまでの平均時間を調べた。 ただし、 最高と最低の二 つの値は除外し、残りの値の平均値を求めた。 結果を表 1に示す。
表 1の結巣から、 芳番族炭化水素混合物と菜種油はそれぞれ単独では短い時間 で破壊に至るにもかかわらず、 両者からなる特定の混合割合の組成物では絶縁破 壊時間が長く良好な電気特性を示すことがわかる。
前記の通り、 コロナ放電開始電圧は Μ Τ単独の場合に最も高 、値を示しナこが、 一定 ¾E課電の耐久性は ΜΤと Ν Αの特定割合の組成物において特異的に向上し ている。 なお、 ひまし油を混合した場合にはこのような特異性は見られない。
<金属蒸着フィルムの抵抗変化率 >
従来行われているように、単にフィルムを含浸油に浸漬してその寸法あるいは 重量変化を測定する方法では、 ブラスチックフィルム上に金属を蒸着した蒸着金 属層の変化の様子は測定できない。 MFコンデンサ一において問題となるのは蒸 着金属層の忧態であり、 蒸着金属層の状態を直接測定することが望ましい。
そこで、 易延伸タイプのポリプロピレン二軸延伸フィルムに、 常法に従い亜鉛 を片面に蒸着させた厚み 1 6〃 m、 抵抗値 4〜 6 Ω Έ1の金属化ブラスチックフ イルムの一部を前記と同じ芳香族炭化水素混合物 (MT) 、 菜種油 （N A) もし くはひまし油またはフエ二ルキシリルエタン （P X E ) もしくはアルキノレべンゼ ン （L A B ) に浸し、 1 0 0 °Cの窒素雰囲気下で 1 1 6時間経過した後における 抵抗を測定し、 その抵抗変化率 （浸漬後の抵抗値 Z浸漬前の抵抗値の比） を膨潤 の度合とした。 その結果を表 1に示す。
表 1の結果から、 前記特開昭 6 0— 3 5 4 0 8号公報において具体的に開示さ れているジァリ一ルエタンゃアルキルベンゼンなどの芳香族炭化水素を含浸させ た場合には、 抵抗が大きく増加することがわかり、 これはフィルムの膨潤により 蒸着金属層に亀裂などが生じたためと考えられる。 すなわち、上記公報に開示さ れている芳香族炭化水素は M Fコンデンサー用としては不適当であることを示し ている。
—方、 ひまし油は菜種油よりも抵抗変化率は小さいことが示されており、 この
P T P92/01613
- 8一 結果のみではひまし油の方が MFコンデンサーの含浸油としては適当であるとい える。 しかしながら、 ひまし油は前記の通り 水酸基を有する脂肪酸エステル 含量が多い天然脂肪酸トリグリセリ ドを主体とするものであり、 これらの結果を 併せ考えると、 ひまし油は MFコンデンサ一の含浸油としては不適当である。
〔注〕 MT : 芳香族炭化水素混 NA： 難油
PXE ：フエニノレキシリルエタン、 LAB ：アルキルベンゼン
含浸油の数字は重量％を示す。
― 産業上の利用可能性 一
本発明の M Fコンデンサ一は一定 ¾Ε課電における耐久性力格段に優れた油含 浸 M Fコンデンサーである。 更に、 含浸させるべき電気絶縁油組成物は、電極と なる金属蒸着フィルムのフィルム膜厚が薄く、放電した場合に損傷力《小さいもの に対しては、 芳香族炭化水素の配合量を多くして放電を積極的に抑える方向に、 また、膜厚が厚く、一旦放電すると損傷の大きいものに対しては、 菜種油などの 配合により无然の脂肪酸トリグリセリドを多くして放電を少しずつ逃がす方向に それぞれ調整することができる。
Claims
1. 一 3 0。Cにおいて液状である下 (1 ) で示される芳香臉化水素に、 «水酸基を有する脂肪酸エステル含量が少ない天然』旨肪酸トリグリセリド 5〜 8 0S*%を添加してなる電気絶緣油組成物を含浸させてなる金属化ブラスチッ クフイノレムコンデンサー。
C H3)m (1 )
\ ノ
上式中、 mは 0〜2の整数である。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92924902A EP0570599B1 (en) | 1991-12-10 | 1992-12-10 | Metallized plastic film capacitor |
| US08/098,309 US5384684A (en) | 1991-12-10 | 1992-12-10 | Metallized plastic film capacitor |
| DE69221718T DE69221718T2 (de) | 1991-12-10 | 1992-12-10 | Kondensator aus metallisierter kunststoff-folie |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3/349857 | 1991-12-10 | ||
| JP3349857A JPH05159967A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 金属化プラスチックフィルムコンデンサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1993012529A1 true WO1993012529A1 (en) | 1993-06-24 |
Family
ID=18406592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1992/001613 WO1993012529A1 (en) | 1991-12-10 | 1992-12-10 | Metallized plastic film capacitor |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5384684A (ja) |
| EP (1) | EP0570599B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05159967A (ja) |
| CA (1) | CA2103545A1 (ja) |
| DE (1) | DE69221718T2 (ja) |
| WO (1) | WO1993012529A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6084850A (en) * | 1995-06-23 | 2000-07-04 | Thin Film Electronics Asa | Method for optical data storage and optical data storage media |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719742A (en) * | 1995-11-29 | 1998-02-17 | Nippon Petrochemicals Co., Ltd. | Metallized plastic film capacitor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS555689B2 (ja) * | 1972-09-19 | 1980-02-08 | ||
| JPS6035408A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-23 | ニチコン株式会社 | 電気機器 |
| JPS6151704A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-14 | 日本石油化学株式会社 | 電気絶縁油 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133278B2 (ja) * | 1972-12-27 | 1976-09-18 | ||
| JPS5820081B2 (ja) * | 1974-01-17 | 1983-04-21 | ニホンセキユカガク カブシキガイシヤ | デンキゼツエンユ |
| US4183015A (en) * | 1978-06-26 | 1980-01-08 | Hill-Rom Company, Inc. | Side guard for bed including means for controlling remote electrical devices |
| JPH067442B2 (ja) * | 1984-12-27 | 1994-01-26 | ニチコン株式会社 | 油入電気機器 |
| US4591948A (en) * | 1985-08-06 | 1986-05-27 | Nippon Petrochemicals Company, Limited | Oil-filled capacitor |
| US4931900A (en) * | 1988-05-10 | 1990-06-05 | Magnetek Universal Mfg., Corp. | Dielectric fluid for a metallized film capacitor |
| DE3836780A1 (de) * | 1988-10-28 | 1990-05-03 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von gegebenenfalls substituierten benzylbenzolen |
| JP2794444B2 (ja) * | 1989-03-07 | 1998-09-03 | 日本石油化学株式会社 | ジベンジルベンゼン類の製造方法 |
| FR2658356B1 (fr) * | 1990-02-12 | 1992-06-19 | Bollore Technologies | Condensateur electrique. |
| GB9109520D0 (en) * | 1991-05-02 | 1991-06-26 | Abb Capacitors Limited | Improvements in or relating to capacitors |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP3349857A patent/JPH05159967A/ja active Pending
-
1992
- 1992-12-10 CA CA002103545A patent/CA2103545A1/en not_active Abandoned
- 1992-12-10 EP EP92924902A patent/EP0570599B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-10 US US08/098,309 patent/US5384684A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-10 DE DE69221718T patent/DE69221718T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-10 WO PCT/JP1992/001613 patent/WO1993012529A1/ja active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS555689B2 (ja) * | 1972-09-19 | 1980-02-08 | ||
| JPS6035408A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-23 | ニチコン株式会社 | 電気機器 |
| JPS6151704A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-14 | 日本石油化学株式会社 | 電気絶縁油 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See also references of EP0570599A4 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6084850A (en) * | 1995-06-23 | 2000-07-04 | Thin Film Electronics Asa | Method for optical data storage and optical data storage media |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0570599B1 (en) | 1997-08-20 |
| EP0570599A4 (ja) | 1994-03-30 |
| EP0570599A1 (en) | 1993-11-24 |
| JPH05159967A (ja) | 1993-06-25 |
| DE69221718D1 (de) | 1997-09-25 |
| US5384684A (en) | 1995-01-24 |
| DE69221718T2 (de) | 1998-03-26 |
| CA2103545A1 (en) | 1993-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4618914A (en) | Electrical insulating oil and oil-filled electrical appliances | |
| Yoshida et al. | Electric double-layer capacitors with sheet-type polarizable electrodes and application of the capacitors | |
| US4347169A (en) | Electrical insulating oil and oil-filled electrical appliances | |
| JPH0379803B2 (ja) | ||
| JPH0559524B2 (ja) | ||
| JPS6364213A (ja) | 電気絶縁油組成物 | |
| US4388669A (en) | Polyglycol dielectric capacitor fluid | |
| JPH0357606B2 (ja) | ||
| US2864982A (en) | Electric capacitor | |
| WO1993012529A1 (en) | Metallized plastic film capacitor | |
| US4511949A (en) | Aromatic dielectric fluid for a capacitor | |
| JP3338547B2 (ja) | 金属化ポリプロピレンフィルムコンデンサ | |
| US4422962A (en) | Polyglycol dielectric capacitor fluid | |
| US5014033A (en) | Dielectric liquid compositions containing hydroxybenzaldehyde | |
| EP0104786B1 (en) | Capacitor comprising metallized polypropylene film | |
| CA1154836A (en) | Electric device comprising impregnated insulating materials and electric elements | |
| JPH0521282B2 (ja) | ||
| US4288837A (en) | Electrical capacitor | |
| US4591948A (en) | Oil-filled capacitor | |
| US4716084A (en) | Oil-impregnated capacitor | |
| JPS6110925B2 (ja) | ||
| JPS59194307A (ja) | 金属蒸着化ポリプロピレンフイルムコンデンサ | |
| KR790002103Y1 (ko) | 콘 덴 서 | |
| EP0171081B1 (en) | Oil-filled capacitor | |
| JPH0336286B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CA US |
|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2103545 Country of ref document: CA Ref document number: 08098309 Country of ref document: US |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 1992924902 Country of ref document: EP |
|
| WWP | Wipo information: published in national office |
Ref document number: 1992924902 Country of ref document: EP |
|
| WWG | Wipo information: grant in national office |
Ref document number: 1992924902 Country of ref document: EP |