JPS5940519A - 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】 本発明は両面金属化フィルムと誘電体フィルムとを積層
巻回して、その巻回端面にメタリコンを施した金属化フ
ィルムコンデンサに係り特に金属化フィルムよりも熱収
縮率の大きな誘電体フィルムを使用して金属化フィルム
と誘電体フィルムとを密着させ、且つこの誘電体フィル
ムを電極とメタリコンとの間のマージン部ニ介在させて
コロナ放電開始電圧を高めた金属化フィルムコンデンサ
に関する。

従来より、金属化フィルムコンデンザ１は、第１図に示
す如く誘電体フィルム３上に、マージン部２を残（７て
電４＊ｔ　４を蒸着形Ｂｌ；　ｌ、に金〃γ（化フィル
ム５を積層巻回して金属化フィルムコンデンサ素子を形
成し、第２図に示す如（、加熱、加圧プレスして、その
端面にリード鈷１ｆ導出するためのメタリコン７を施し
た眉侘造とｈっでおり、通常、上記誘電体フィルム３の
Ｊ￥づｄ４乃至１６ｗｍ、マージン部２の幅１ｌ−ｔ１
乃ｆ；　２．５　ｗに設定され、電極４にはアルミニウ
ムや亜鉛等が用いられ、その厚さは０．０２乃至０．１
にｍ　となされている。従って、巻回後の素子を平らな
熱板によって加熱、加圧プレスしても、第２図の部分断
面図である第６図及び第５図の一部拡大図である第４図
に示す如く、マージン部２に於いて電極４の厚さ分の空
隙９が形成され、ここに微細なメタリコン材の粒子が侵
入して電極４とメタリコン７との間の距離が非常しく短
かいものとなってしまい、しかも侵入［，７たメタリコ
ン７の表面は不均一な形状となり尖鋭部が生じるため、
そこに電界が集中し、極めて低い電圧でメタリコン７と
電極４との間にコロナ放電を生じ得る状態となる。又、
上述した加熱、−加圧プレスによっても金属化フィルム
５間の空気層８を完全に除去することが齢しいため、対
向する電ｆ！！４間に於いてもコロナ放電が発生【７や
すい状態きなる。従って従来の金属化フィルムコンデン
サは、コロナ放電によって誘電体フィルムの耐電圧より
も極めて低い耐電圧となり、また誘電体フィルムの劣化
を生じて寿命が短かぐ、信頼？−１が低いものとなって
いた。

上述の問題点を解決すべく、従来より棹々の方法が試み
られており、例えば、メタリコン材の粒子を太きくする
方法、蒸着電極の厚さを薄くする方法、あるいはマージ
ン部の幅を大きく設定する方法等が、メタリコンに起因
するコロナ放電開始電圧のイへ下防止対策として序けら
れ、る。ところが、メタリコンは溶解した金属を噴霧し
て形成するものであるため粒子の大きさを管理すること
は困難であり、呼た蒸着゛長棒を薄くするとメタリコン
との接触面積が少なく斤るため、充放′亀の繰り返しに
よって誘′亀圧接が劣化するという難点があり、マージ
ン幅を犬きく携る方法は簡便で有効な方法で（σあるが
、利料の使用量が増大し、形状が太きく計つ価格も高く
なるという問題点がある。更に上記の方法は、金属化フ
ィルム間の空気層によるコロナノル電開始電圧の低下Ｋ
Ｆｉ何等対等対策濾わでいない。

そこで、メタリコン及び金属化フィルム間の空気層の両
方に対する対策としては、含浸油又はワックス等の含浸
剤を含浸させてマージン部の空隙及び金属化フィルム間
の空気層を除去する方法が採用さり、ている。しかし々
からこの方法は、性能的には満足すべき効果を上げ得る
のであるが、ケースへの封止が複雑化し、作業性の面で
問題がある０、 本発明は上述の諸問題を解決するために成されたもので
、複雑な構造や煩雑な作業を行なう必要なしに、コロナ
放電開始電圧を高め、長寿命で信頼性の高い金属化フィ
ルムコンデンサを提供するこＬを目的とする。

以上の目的を達成するため本発明の金属化フィルムコン
デンサは、第一の誘軍４体フィルムの少なくとも側何部
（Ｃ形成したマージン部を除いて両面に電極を被着して
なる金属化フィルムと、上記第一の誘電体フィルムよれ
も大きな熱収縮率を有する第二の誘電体フィルムとを密
着させて巻回してその巻回端面にメタリコンを施し、上
記電極とメタリコンとの間のマージン部に上記第二の誘
電体フィルムを介在させたことを特徴とする構成を取る
ものであり、以下図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。

第５図乃至第８図は本発明の一実施例に係る金属化フィ
ルムコンデンサを示し　力１，５図は巻回途中の概略斜
視図、第６図は巻回後の部分Ｈｄｔ面図、第７図は加熱
後の部分断面図、第８図はメタリコンを施した部分拡大
断面図であり、図に於いて１は金属化フィルムコンデン
ザ、２はマージン部、３は第一の誘電体フィルム、４け
電極　５は金属化フィルム、６は鰺、二の誘電体フィル
ム、７けメタリコンを示している。しかして、金輌化フ
ィルムコンデンサ１け、第５図に示す如く第一の譲市体
フィルムさしてのポリエステルフィルム６の一面ｆｆ、
−４のイｌｌ＋１　ｈ“・部に１乃至２．５　ｍ幅のマ
ージン部（非′ｆｈｊ椅神着部）２を形成して一方の電
極４ｆ蒸着等の手段で被着１７、更にポリエステルフィ
ルム６の他面に、他方の側縁部に１乃至２５鰭幅に形ｈ
ν官りたマージン部２′を除いて他方の電極４′を被着
して形成した両面金属化フィルム５さ、土紀ポリエステ
ルフィルム３よりも０．５乃至２．５　ｗａ幅の狭い第
二の誘電体フィルムとしてのポリプロピレンフィルム６
とを積層巻回して金属化フィルムコンデンサ素子を形成
しているが、この状態では、第６図に示す如く、金属化
フィルム５さポリプロピレンフィルム６との間に空気層
８が介在し、９′が形成されている。ところが上記ポリ
プロピレンフィルム６ば、熱収縮率がポリエステルフィ
ルム６よりも太きく、１００乃至１５０℃に於いてポリ
エステルフィルム乙の約５倍匂」二の値を有するため、
巻回が終了した金属化フィルムコンデンサ素子をプレス
板によって加圧した状態で１００乃至１５０℃で数分間
加熱すわば、ポリプロピレンフィルム６は　その幅方向
に大きく収縮し、第７図に示す如く、金属化フィルム５
ｆ密着して空気層８を消滅させ、更にマージン部２．２
′に於ける空隙９，９′を埋めてしオう０従って、第８
図に示す如く、金属化フィルムコンデンサ素子の巻回端
面にメタリコン７を形７＋Ｖ　ｌ。

でも、電極４とメタリコン７（Ｌ−の間のマージン部２
１１１７１ｄ、ポリプロピレンフィルム６が介在した状
態となるので、メタリコン材の侵入路は完全に閉ざされ
ることになる。

第９図乃至第１１図に示す本発明の他の￥流側に係る金
属化フィルムコンデンサは、電極構造をシリーズ構造と
したものであり、爪９図は巻回途中の概略斜視図、第１
０図は巻回後の部分断面図、第１１図は加熱してメタリ
コンを施した部分断面図である。図に於いて金属化フィ
ルムコンデンサ１は、第９図に示す如く、ｔＩ′Ｉ、−
の誘電体フィルムとしてのポリエステルフィルム３の一
面に、その両側縁部に形ｈｙ　ｔ、た幅１乃至２．５ｎ
のマージン部（非電極被着部）　２　、２’を残して、
一方の↑ｌｉ、’　４ｉｆ＜　４を蒸着等の手段で被着
し、哄にポリエステルフィルム６の他面に、上記一方の
電極４の略中央部と対応する部分に非電極被着部１０を
形成して他方の電極４／　ａ　、　４／　ｌ）を被着し
て形成したシリーズ構造両面金属化フィルム５と、上記
ポリエステルフィルム３よりも０．５乃至２．５　＋ｗ
幅の狭い第二の誘電体フィルムとしてのポリプロピレン
フィルム６とを積層巻回して金属化フィルムコンデンサ
素子を形成している。この状態では、第１０図に示す如
く、金属化フィルム５とポリフロピレンフィルム６との
間には空気層８が介在し　−！た金属イヒフィルム５の
マージン部２，２′に於いても、それぞれ箱、極４の厚
み相当分の空隙９，９′が形成されている。ところが、
この状態の金属化フィルムコンデンサ素子をプレス板に
よって加圧した状態で１００乃至１５０℃で数分間加熱
すれば、上記温度範囲に於いて、ポリエステルフィルム
３Ｋ〈らぺて約５倍以上の熱収縮率を有するポリプロピ
レンフィルム６が、その幅方向に大きく収縮し、金属化
フィルム５に密着して空気層８を消滅させ、更にマージ
ン部２，２′に於ける空隙９．９′を埋めてしまう。従
って第１１図に示す如く、金属化フィルムコンデンザ素
子の巻回端面にメタリコン７を施しても、電極４とメタ
リコン７との間のマージン部２　、２’Ｆｌｄポリプロ
ピレンフイルム６が介在した状態、Ｌ９；り（７）ｊ゛
、メタリコン材の侵入路は完全に閉ざされることになる
。尚、一般にシリーズ電）ｒｌｐ構造のコンデンサは、
複数のコンデンサの直列接続ＪＨｒ、造とがるので、印
加電圧が分割されて個々のコンデンサに加わるため、全
体として高い耐′＠、任のコンデンサを得ることができ
るものであるが、本発明の構成とすることによって、更
にその効果が増大されるものである。

以上述べた本発明の実施例に於いては、ガ１．−及び第
一の誘霜、体フィルムきして１．そわぞれポリエステル
フィルム及びポリプロピレンフィルムを用いた場合を示
したが、誘電体フィルムの材質はこれに限定されること
斤く、例乏げ、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリイソアミド、ポリスチレ
ン、テフロン等を、第一の誘電体フィルムよりも第二の
誘電体フィルムの熱収縮率が太きく斤る様に適宜選定し
て組み合わせて使用することが可能であり、その場合Ｉ
／ｒは選定した誘′４Ｌ体フィルムの材質や厚さ等に応
じた加熱条件（温度・時間等）を設定すればよい。

第１２図は従来の金属化フィルムコンデンサと本発明の
金属化フィルムコンデンサのコロナ放電開始電圧を示す
グラフであり、図中、本発明（Ｉ）は第５図乃至第８図
に示した実施例のコロナ放電開始電圧、本発明（ＩＩ）
は第９図乃至第１１図に示した実施例のコロナ放電開始
電圧である。

同、試料としては、第一の誘電体フィルムの幅が２０鰐
、厚さが４ノ輻、第二の誘電体フィルムの幅が１９輌、
厚さが４１！ｍ１　マージン部の幅が１、５　ｍの金属
化フィルムコンデンサを使用した。

グラフから明らかな様に、従来のものにくらべ、第５図
乃至第８図の実施例のものけ約１．６倍、第２図乃至第
１１図の実施例のものは約２．９倍のコロナ放電開始電
圧となっており、本発明の効果があられれている。

以上述べた如く、本発明の金属化フィルムコンデンサは
、ブージン部を形成した両面金属化フィルムと、こねよ
りも熱収縮率の大きい誘電体フィルムとを密着させて積
層巻回し、巻回端面に施したメタリコンと電極との間の
マージン部に上記誘電体フィルムを介在させた構成とな
っているので、含浸剤を含浸させた金属化フィルムコン
デンサの様に複雛な構造とかった０、また煩雑な作業を
行なうことなしに、全人・１態化フィルム間の空気層や
マージン部の空隙が除去されるため、高いコロナ放電開
始市川が得０ねる。

従って本発明の金属化フィルムコンデンサは、コロナ放
電に起因する耐電圧の低下や誘電体フィルムの劣化が防
止でき、高耐電圧で−Ｉテ寿命、信頼性の高いものとな
り、使用条件の酷しい交流高圧用コンデンサ等に有効に
適合キｔｌ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来の金属化フィルムコンデンサを
示し、卯、１図は巻回途中の植略斜視図、第２図はメタ
リコンを施した斜視図　ｊ、’＜　３図は第２図の部分
断面図、第４図は第３図の一部拡大図であれ、を名５図
乃至第８図は本発明の一実施例に係る金属化フィルムコ
ンデンサを示し、第５図は巻回途中の概略斜視図、第６
図に巻回後の部分断面図、第７図は加熱プレス後の部分
断面図、第８図はメタリコンを施した部分拡大断面図、
第９図乃至第１１図は本発明の他の実施例に係る金属化
フィルムコンデンサを示し、第９図は巻回途中の概略斜
視図、第１０図は巻回後の部分断面図、第１１図はメタ
リコンを施した部分断面図、第１２図は従来の金属化フ
ィルムコンデンサと本発明の金属化フィルムコンデンサ
のコロナ放電開始電圧を示すグラフである。 １・・・金属化フィルムコンデンサ　　２，２′・・・
マ゛−シン部　　３・・・第一の誘電体フィルム４　、
４’、　４’ａ　、　４／ｂ・・・電極　　５・・・金
属化フィルム　　６・・・第二の誘電体フィルム　　７
・・・メタリコン 特許出願人　　　岡谷電機産業株式会社−澗− 第１図 り 第３図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第一の誘電体フィルムの少なくとも側縁部に形成
   したマージン部を除いて両面に電極を被着して成る金属
   化フィルムと、上記第一の誘電体フィルムよりも大きな
   熱収縮率を有する第二の誘電体フィルムとを密着させて
   積層巻回してその巻回端面にメタリコンを施し、上記電
   極とメタリコンとの間のマージン部に上記第二の誘電体
   フィルムを介在させたことを特徴とする金属化フィルム
   コンデンサ。
2. （２）電極をシリーズ構造にしたことを特徴とする特許
   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）　　第一の誘電体フィルムをポリエステルフィル
   ムとし、且つ第二の誘電体フィルムをポリプロピレンフ
   ィルムとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の金属化フィルムコンデンサ。