DE1223059C2 - Verfahren zur Verbesserung der Regenerier-eigenschaften elektrischer Kondensatoren - Google Patents

Description

dampf zur Reaktion gebracht werden. Beispielsweise kann die zu behandelnde Kunststoffolie in einer Sauerstoff oder Wasserstoff bzw. dampf- oder gasförmige, organische wasserstoff- oder sauerstoff reiche Verbindungen enthaltenden Atmosphäre einer elekirischen Gasentladung ausgesetzt werden. Weiterhin ist es möglich, die Reaktion dadurch herbeizuführen, daß die zu behandelnde Kunststoffolie in einer Sauerstoff und/oder Wasserstoff bzw. gas- oder dampfförmige, organische oder anorganische sauerstoff- bzw. wasserstoffreiche Verbindungen enthaltenden Atmosphäre mit energiereichen Strahlen, wie z. B. Strahlen des ultravioletten Lichts, weichen Röntgenstrahlen oder Elektronenstrahlen, behandelt wird.

Ein Einbau von Sauerstoffatomen in die Oberfläche der Kunststoffolien kann z.B. auch dadurch herbeigeführt werden, daß dje Kunststoffolien einer stark oxydierenden Atmosphäre, z. B. einer Ozonatmosphäre, ausgesetzt werden. Diese Behandlung kann gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur ausgeführt werden.

Zu einer gleichmäßigen Behandlung der Oberfläche einer Kunststoffolie kann die Kunststoffolie locker zu einer Rolle aufgewickelt oder unter Zwischenspulung einer porösen Zwischenlage aufgewickelt werden und dann der behandelnden Atmosphäre ausgesetzt werden. Um den Eintritt des Gases zwischen die auf einanderliegenden Folienlagen zu erleichtern, kann vorher noch erne Entgasung der Folienrolle in einem Vakuumgefäß erfolgen.

Die Behandlung ist stets so auszuführen, daß nur die obersten Lagen der Dielektrikumsmoleküle erfaßt werden, um die elektrischen Eigenschaften des Dielektrikums nicht zu beeinträchtigen; Das läßt sich durch entsprechende Wahl der Behandlungszeit und Behandlungsintensität, bei Behandlung mit Strahlen gegebenenfalls durch Anpassung der Wellenlänge erreichen.

Man kann die Dielektrikumsfolien entweder ein-' seitig oder auch beidseitig behandeln, so daß die Metallbeläge im Kondensator ein- oder beidseitig an gut regenerierende Schichten angrenzen. Um den Anteil der gut regenerierenden Schicht am gesamten Dielektrikum möglichst klein zu halten, ist es jedoch zweckmäßig, nur die unmittelbar unter der Metallisierung liegende Schicht, bevor auf sie das Metall aufgedampft wird, gemäß der Erfindung zu behandeln.

Man erzielt durch die erfindungsgemäße Behandlung der Dielektrikumsfolie eine Verbesserung der Regeneriereigenschaften eines aus solchen Folien hergestellten elektrischen Kondensators, ohne die sonstigen Dielektrikumseigenschaften des Kunststoffes zu beeinträchtigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch mit Vorteil anwendbar für sogenannte Dünnfolienkondensatoren, die auf Trägerfolie auflackierten und metallisierten Schichten, die bei der Kondensatorherstellung von den Trägerfolien abgelöst werden, hergestellt werden. Auch hierbei wird die direkt unter der Metallisierung liegende Lackschicht aus Polystyrol oder Polycarbonat erfindungsgemäß behandelt. Bei Dünnfolienkondensatoren, bei denen der Metallbelag zwischen zwei Lackschichten aus Polystyrol oder Polycarbonat eingebettet ist, ist es vorteilhaft, die unter der Metallisierung liegende Lackschicht erfindungsgemäß zu behandeln. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn unter Verwendung von mindestens ^vier solchen Dreischichtfolien in bekannter Weise ein Kondensator hergestellt wird, dessen Metallschichten, so miteinander verbunden sind, daß die ersten Lackschichten im feldfreien Raum liegen, da hierbei die behandelte Schicht im feldfreien Raum liegt und die dielektrischen Eigenschaften nicht verschlechtert.

Es sei erwähnt, daß die Oberflächenaktivierung von insbesondere Polyäthylen mittels Bestrahlung, Elektronenbeschuß, Ozoneinwirkung usw. zur Erzielung eines haftfesten Auftrages von Druckfarben bekannt ist. Dabei kommt es jedoch nicht auf eine Verbesserung von Regeneriereigenschaften an, noch kann aus diesen bekannten Verfahren die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis gewonnen werden. > ■ :

Claims (9)

Patentansprüche: *^e vorhegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Regeneriereigenschaften elek-

1. Verfahren zur Verbesserung der Regenerier- irischer Kondensatoren, deren Dielektrikum aus eigenschaften elektrischer Kondensatoren, deren Polystyrol- oder Polycarbonatfolien besteht und Dielektrikum aus Polystyrol oder Polycarbonat- 5 deren Belegungen aus regenerierfähig dünnen Mefolien besteht, während die Belegungen aus re- tallschichten aufgebaut sind, durch Anordnung einer generierfähig dünnen Metallschichten bestehen, dünnen Schicht zwischen Dielektrikum und Belegung durch Anordnung einer dünnen Schicht zwischen aus einem Stoff, der beim Regeneriervorgäng keine Dielektrikum und Belegung, die beim Regene- leitenden Zerfallsprodukte bildet.

riervorgang keine leitenden Zerfallsprodukte bil- io Während gewisse Dielektrika, wie z. B. Papier, det, dadurch gekennzeichnet, daß in Acetylzellulose oder Polyäthylenterephthalat, sich die an der Oberfläche liegenden Moleküle des gut für die Herstellung regenerierender Kondensato-Dielektrikums durch eine entsprechende Be- ren eignen, lassen sich Polystyrol oder Polycarbonat handlung der Dielektrikumsfolie Sauerstoff- und/ nicht ohne Anwendung besonderer Kunstgriffe für oder Wasserstoffatome bzw. sauerstoff- und/oder 15 regenerierende Kondensatoren verwenden. Bei Verwasserstoffreiche Radikale eingebaut werden. Wendung derartiger Kunststoffe in regenerierenden

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Kondensatoren bilden sich beim Auftreten von Rekennzeichnet, daß die Oberfläche des Dielektri- generierdurchschlägen in der Umgebung der Durchkums mit Wasserstoff und/oder Sauerstoff bzw. schlagsstelle leitende Zerfallsprodukte, die den Vermit gas- oder dampfförmigen, organischen oder 20 lustfaktor des Kondensators erhöhen, seinen Isolaanorganischen wasserstoff- und/oder sauerstoff- tionswiderstand erniedrigen und schließlich, zum reichen Verbindungen zur Reaktion gebracht vollständigen Ausfall des Kondensators führen. Um wird. derartige Dielektrika dennoch für regenerierende

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Kondensatoren brauchbar zu machen, ist an anderer gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie in einer 25 Stelle schon vorgeschlagen worden, die Dielektri-Sauerstoff und/oder Wasserstoff bzw. dampf- kumsbänder mit dünnen Lackschichten aus Stoffen oder gasförmige, sauerstoff- und/oder wasser- wie Acetylzellulose u. dgl. zu überziehen: und erst stoffreiche organische oder anorganische Verbin- hierauf die Belegungen aufzudampfen. Um keine düngen enthaltenden Atmosphäre einer elektri- Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften sehen Gasentladung ausgesetzt wird. 30 des Dielektrikums durch die aufgebrachten Lack-

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch schichten zu erhalten, müssen die Lackschichten so gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie in einer dünn gemacht werden, daß ihr Anteil am Dielektri-Sauerstoff und/oder Wasserstoff bzw. gas- oder kum im Vergleich zu der des Dielektrikumbandes dampfförmige, organische oder anorganische klein ist. Das bedeutet, daß die Uberzugsschichten sauerstoff- bzw. wasserstoffreiche Verbindungen 35 von dünnen Dielektrikumsbändern einer Stärke von enthaltenden Atmosphäre mit energiereichen 10 μ oder weniger eine Stärke von höchstens 1 μ oder Strahlen, wie z. B. UV-Lichtstrahlen, weichen möglichst noch weniger haben sollen. Mit der Ent-Röntgenstrahlen oder Elektronenstrahlen, be- wicklung noch dünnerer Kunststoffolien entsteht die handelt wird. Forderung nach noch dünneren Lackschichten für

5.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 40 die die Regenerierung sicherstellende Uberzugsgekennzeichnet, daß die Kunststoffolie einer schicht. Die Herstellung von Lackschichten ist jedoch stark oxydierenden Atmosphäre, gegebenenfalls nur bis zu einer gewissen unteren Grenze der Starke bei erhöhter Temperatur, ausgesetzt wird. möglich. Es muß daher in Kauf genommen werden,

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- daß bei Lackierung sehr dünner Dielektrikumsbänkennzeichnet, daß die Kunststoffolie mit Ozon 45 der mit die Regenerierung günstig beeinflussenden behandelt wird. Stoffen der Anteil der Lackschicht am gesamten Di-

7. Verfahren nach einem oder mehreren der elektrikum nicht mehr vernachlässigbar klein ist.
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Um die genannten Nachteile zu vermeiden, wird die Kunststoffolie locker oder mit einer porösen vorgeschlagen, zur Verbesserung der Regenerier-Zwischenlage zu einer Rolle aufgewickelt und 50 eigenschaften erfindungsgemäß in die an der Oberdann der behandelnden Atmosphäre ausgesetzt fläche liegenden Moleküle des Dielektrikums durch wird. eine entsprechende Behandlung der Dielektrikums-

8. Verfahren nach einem oder mehreren der folie Sauerstoff- und/oder Wasserstoff atome bzw. Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sauerstoff- und/oder wasserstoffreiche Radikale einnur die unter der Metallisierung liegende Schicht 55 zubauen.

behandelt wird. .. . Es hat sich nämlich gezeigt, daß mit steigendem

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Sauerstoff- und/oder Wasserstoffgehalt die Eignung Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines Kunststoffes für regenerierende Kondensatoren bei der Herstellung von Dünnfolienkondensato- steigt. .

ren, bei denen die Metallschichten zwischen zwei 60 Der Einbau der Moleküle kann beispielsweise da-Lackschichten aus Polystyrol oder Polycarbonat durch erfolgen, daß die Oberfläche des Dielektrikums eingebettet sind, nach Auftrag der ersten Lack- mit Wasserstoff und/oder Sauerstoff bzw. mit gasschicht auf das Trägerband die Oberfläche dieser oder dampfförmigen, organischen oder anorganischen Lackschicht behandelt wird und erst dann die wasserstoff- und/oder sauerstoff reichen Verbindungen Metallschicht und darüber die zweite Lack- 65 zur Reaktion gebracht wird.

schicht aufgebracht wird. Die Oberfläche des Dielektrikums kann z. B. mit

reinem Sauerstoff- oder Wasserstoffgas, aber auch mit dem Sauerstoff der Luft oder auch mit Wasser-