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JPH07201648A - Film for oil-immersion condenser and oil-immersion film condenser - Google Patents

Film for oil-immersion condenser and oil-immersion film condenser

Info

Publication number
JPH07201648A
JPH07201648A JP1319194A JP1319194A JPH07201648A JP H07201648 A JPH07201648 A JP H07201648A JP 1319194 A JP1319194 A JP 1319194A JP 1319194 A JP1319194 A JP 1319194A JP H07201648 A JPH07201648 A JP H07201648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
oil
polypropylene
capacitor
ppf
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.)
Granted
Application number
JP1319194A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2993350B2 (en
Inventor
Tatsuhiko Motomiya
達彦 本宮
Fuji Kimura
冨士 木村
Haruyasu Shigeta
春康 繁田
Kenichi Kamisaka
謙一 上坂
Akira Hayashida
章 林田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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 by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP6013191A priority Critical patent/JP2993350B2/en
Publication of JPH07201648A publication Critical patent/JPH07201648A/en
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Publication of JP2993350B2 publication Critical patent/JP2993350B2/en
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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 高信頼性の油浸フィルムコンデンサ及びそれ
に使用するフィルムを提供する。 【構成】 ポリプロピレンフィルムとアルミニウム箔と
を巻き回すか又は金属蒸着膜が形成されたポリプロピレ
ンフィルムを巻回して形成された素子にコンデンサー用
オイルを含浸してなる油浸フィルムコンデンサーにおい
て、ポリプロピレンフィルムが、メルトフロー値1〜1
0g/10分、アイソタクティック度93%以上、塩素
含有量10ppm以下、灰分30ppm以下であるポリ
プロピレンレジンに500〜1500ppmの抗酸化剤
を添加したポリプロピレン組成物を加熱成形してなり、
かつ表面凹凸のヘイズィ値が10〜60%、結晶化度が
60〜80%であると共に、コンデンサー用オイルに含
浸したときのポリプロピレンフィルムの変化率を上記フ
ィルムの厚さ方向で3〜15%、上記フィルムの縦横方
向でそれぞれ3%以下に調整されることを特徴とする。
(57) [Summary] (Modified) [Objective] To provide a highly reliable oil-immersed film capacitor and a film used for the same. [Structure] An oil-immersed film capacitor obtained by impregnating a capacitor film with an element formed by winding a polypropylene film and an aluminum foil or winding a polypropylene film on which a metal vapor deposition film is formed, wherein the polypropylene film is Melt flow value 1-1
A polypropylene composition obtained by adding 500 to 1500 ppm of an antioxidant to a polypropylene resin having 0 g / 10 minutes, isotacticity of 93% or more, chlorine content of 10 ppm or less, and ash content of 30 ppm or less is formed by heating.
And the haze value of the surface irregularities is 10 to 60%, the crystallinity is 60 to 80%, and the rate of change of the polypropylene film when impregnated with the oil for capacitors is 3 to 15% in the thickness direction of the film, It is characterized in that it is adjusted to 3% or less in each of the longitudinal and lateral directions of the film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレンフィル
ムを誘電体とした油浸フィルムコンデンサー用のフィル
ム及び油浸フィルムコンデンサーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film for an oil-immersed film capacitor having a polypropylene film as a dielectric and an oil-immersed film capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
ポリプロピレンフィルム(PPF)は高電圧コンデンサ
ー用の誘電体として広く利用されている。特に、電力用
途として油浸オールフィルムコンデンサーに電気的性能
の優れた二軸延伸PPF(特公昭60−12217号公
報)が採用され、当該業界の主流となっている。
2. Description of the Related Art Currently,
Polypropylene film (PPF) is widely used as a dielectric for high voltage capacitors. In particular, a biaxially stretched PPF (Japanese Patent Publication No. 60-12217) having excellent electrical performance has been adopted for an oil-immersed all-film capacitor for power applications, and has become the mainstream in the industry.

【0003】しかしながら、電力用の油浸フィルムコン
デンサーにおいて、フィルムそのものに起因する絶縁破
壊に至る頻度、コンデンサー用オイルをフィルムに含浸
することによって起こるフィルムの膨潤による絶縁破壊
頻度或いは熱膨脹による容器そのものの破壊頻度は依然
として高く、このため油浸フィルムコンデンサーの信頼
性向上が強く望まれている。
However, in an oil-immersed film capacitor for electric power, the frequency of dielectric breakdown due to the film itself, the frequency of dielectric breakdown due to swelling of the film caused by impregnating the film with the capacitor oil, or the destruction of the container itself due to thermal expansion. The frequency is still high, and therefore there is a strong demand for improved reliability of oil-immersed film capacitors.

【0004】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
高い信頼性を有する油浸フィルムコンデンサー用のフィ
ルム及び油浸フィルムコンデンサーを提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances.
An object of the present invention is to provide a film for an oil-immersed film capacitor having high reliability and an oil-immersed film capacitor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は油浸
フィルムコンデンサーの信頼性向上に寄与する要素につ
いて鋭意検討を行った結果、ポリプロピレンフィルムを
アルミニウム箔と巻き回し或いは金属蒸着膜が形成され
たポリプロピレンフィルムを巻き回してコンデンサー素
子として組み上げ、コンデンサー用オイルを含浸し、エ
ージングを行ってコンデンサーを製造する工程におい
て、ポリプロピレンフィルムにコンデンサー用オイルを
含浸し、ポリプロピレンフィルムを膨潤させる際に、ポ
リプロピレンフィルムを所定の条件に保持することによ
り、即ち、エージング工程でフィルムの膨潤度と変化率
が決定されることにより、ポリプロピレンフィルム自身
の絶縁破壊頻度の低減や、素子が容器内で圧迫されるこ
とによって起こる物理的ダメージによる絶縁破壊頻度の
低減、素子及びオイルの熱膨脹に起因する容器破壊をも
抑制することができ、その結果、寿命に優れたコンデン
サーが得られることを見い出した。
Means and Actions for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies on the factors contributing to the improvement of the reliability of the oil-immersed film capacitor, and as a result, a polypropylene film is wound around an aluminum foil or a metal vapor deposition film is formed. The polypropylene film is wound up and assembled into a capacitor element, impregnated with the oil for the capacitor, and in the process of manufacturing the capacitor by aging, the polypropylene film is impregnated with the oil for the capacitor, and the polypropylene film is swollen. By maintaining the predetermined conditions, that is, by determining the swelling degree and the rate of change of the film in the aging step, the dielectric breakdown frequency of the polypropylene film itself is reduced, and the element is pressed in the container. Things that happen Reduction of breakdown frequency by damage, can also be suppressed container breakage due to thermal expansion of the element and the oil, as a result, have found that excellent condenser life.

【0006】即ち、好ましくはメルトフロー値1〜10
g/10分、アイソタクティック度93%以上、塩素含
有量10ppm以下、灰分30ppm以下であるポリプ
ロピレンレジンに500〜1500ppmの抗酸化剤を
添加したポリプロピレン組成物を加熱成形し、この場合
好ましくはインフレーション法による片面のヘイズィフ
ィルムとし、表面凹凸のヘイズィ値が10〜60%、結
晶化度が60〜80%であるポリプロピレンフィルムを
作製し、該ポリプロピレンフィルムに好ましくは40〜
70℃に加熱したコンデンサー用オイルを含浸させ、次
いで好ましくは50〜95℃に保持したコンデンサー用
オイルに浸漬して上記フィルムの厚さ方向の変化率が3
〜15%、上記フィルムの縦横方向の変化率がそれぞれ
3%以下となるようにフィルムの特性を調整することに
より、信頼性が向上した油浸フィルムコンデンサーが得
られることを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。
That is, the melt flow value is preferably 1 to 10
g / 10 min, isotacticity 93% or more, chlorine content 10 ppm or less, ash content 30 ppm or less polypropylene resin composition in which 500 to 1500 ppm of antioxidant is added to a polypropylene resin, and inflation is preferable in this case. To prepare a polypropylene film having a haze value of 10 to 60% and a crystallinity of 60 to 80% as the haze film on one side by the method, and the polypropylene film preferably has a haze value of 40 to 40%.
The film was impregnated with a condenser oil heated to 70 ° C. and then immersed in a condenser oil preferably kept at 50 to 95 ° C. to change the rate of change in the thickness direction of the film to 3
It was found that an oil-immersed film capacitor with improved reliability can be obtained by adjusting the characteristics of the film so that the rate of change in the lengthwise and crosswise directions of the film is 3% or less, respectively. It was the eggplant.

【0007】従って、本発明は、ポリプロピレンフィル
ムとアルミニウム箔とを巻き回すか又は金属蒸着膜が形
成されたポリプロピレンフィルムを巻き回して形成され
た素子にコンデンサー用オイルを含浸してなる油浸フィ
ルムコンデンサーにおいて、ポリプロピレンフィルムか
らなり、このポリプロピレンフィルムの表面凹凸のヘイ
ズィ値が10〜60%、結晶化度が60〜80%である
と共に、このポリプロピレンフィルムをコンデンサー用
オイルに含浸したときの該ポリプロピレンフィルムの変
化率を上記フィルムの厚さ方向で3〜15%、上記フィ
ルムの縦横方向でそれぞれ3%以下に調整してなること
を特徴とする油浸コンデンサー用フィルム及びこのフィ
ルムを用いてなる油浸フィルムコンデンサーを提供す
る。
Therefore, the present invention provides an oil-immersed film capacitor obtained by winding a polypropylene film and an aluminum foil, or by winding a polypropylene film having a metal evaporated film formed thereon, and impregnating the device with a capacitor oil. In polypropylene, the haze value of the surface irregularities of the polypropylene film is 10 to 60%, and the crystallinity is 60 to 80%, and when the polypropylene film is impregnated with oil for capacitors, A film for an oil-immersed condenser and a film for oil-immersed film using the film, wherein the rate of change is adjusted to 3 to 15% in the thickness direction of the film, and 3% or less in the longitudinal and transverse directions of the film. Provide a condenser.

【0008】以下、本発明を更に詳しく説明すると、本
発明の油浸フィルムコンデンサーに用いるポリプロピレ
ンフィルム(油浸コンデンサー用フィルム)は、メルト
フロー値1〜10g/10分、好ましくは2〜6g/1
0分、アイソタクティック度93%以上、好ましくは9
5%以上、塩素含有量10ppm以下、灰分30ppm
以下であるポリプロピレンレジンに500〜1500p
pmの抗酸化剤を添加したポリプロピレン組成物を加熱
成形してなるものであることが好ましく、また表面凹凸
のヘイズィ値が10〜60%、結晶化度が60〜80%
である。
The present invention will be described in more detail below. The polypropylene film used for the oil-immersed film capacitor of the present invention (film for oil-immersed capacitor) has a melt flow value of 1 to 10 g / 10 minutes, preferably 2 to 6 g / 1.
0 minutes, isotacticity of 93% or more, preferably 9
5% or more, chlorine content 10ppm or less, ash content 30ppm
The following polypropylene resin is 500-1500p
It is preferable that the polypropylene composition to which a pm antioxidant is added is heat-molded, and the haze value of the surface irregularities is 10 to 60%, and the crystallinity is 60 to 80%.
Is.

【0009】ここで、上記ポリプロピレンレジンのメル
トフロー値が1g/10分より小さいとポリプロピレン
組成物をフィルム状に成形すること、及び所望の特性を
有するフィルムを得ることが困難となり、また、メルト
フロー値が10g/10分より大きいとコンデンサー用
オイル(絶縁油)中への低分子量ポリプロピレン成分の
溶出量が増加するので好ましくない。
When the polypropylene resin has a melt flow value of less than 1 g / 10 min, it becomes difficult to mold the polypropylene composition into a film and obtain a film having desired properties, and the melt flow is also reduced. If the value is larger than 10 g / 10 min, the amount of low-molecular-weight polypropylene component eluted into the capacitor oil (insulating oil) increases, which is not preferable.

【0010】アイソタクティック度が93%未満の場
合、ポリプロピレン組成物を加熱成形してなるPPF中
に非結晶部分が多くなり、このためオイルによるPPF
の膨潤度が大となり、かつ膨潤度の制御が困難となるの
で93%以上、特に95%以上とすることが好ましい。
When the degree of isotacticity is less than 93%, the PPF formed by thermoforming the polypropylene composition has a large amount of non-crystalline portion, and therefore the PPF due to the oil is increased.
The degree of swelling is large, and it becomes difficult to control the degree of swelling.

【0011】塩素含有量及び灰分は共にPPFの耐電圧
性能を左右するもので、いずれの含有量が多くなっても
PPFの耐電圧が低下するため、塩素含有量は10pp
m以下、灰分は30ppm以下とすることが必要であ
る。
Both the chlorine content and the ash content affect the withstand voltage performance of PPF. Since the withstand voltage of PPF decreases with any increase in the content, the chlorine content is 10 pp.
m or less, and ash content should be 30 ppm or less.

【0012】また、ポリプロピレン組成物中の抗酸化剤
量が500ppm未満の場合、ポリプロピレン組成物を
フィルム状に加熱成形する際にポリプロピレンの熱劣化
が起こり、また、抗酸化剤量が1500ppmを越える
とPPFの誘電正接(tanδ)が大きくなるため、こ
のPPFをコンデンサーとして用いたときに内部発熱が
大きくなり、好ましくない。
When the amount of the antioxidant in the polypropylene composition is less than 500 ppm, heat deterioration of the polypropylene occurs when the polypropylene composition is heat-formed into a film, and when the amount of the antioxidant exceeds 1500 ppm. Since the dielectric loss tangent (tan δ) of PPF becomes large, internal heat generation becomes large when this PPF is used as a capacitor, which is not preferable.

【0013】上記ポリプロピレン組成物をフィルム成形
して得られるPPFのヘイズィ値は10〜60%である
が、特に20〜50%とすることが望ましい。ヘイズィ
値が10%未満ではPPF表面の粗さが充分ではないた
め、例えばPPFとアルミニウム箔とを交互に巻き回す
ことによって作製したコンデンサー素子に真空下におい
て絶縁油を含浸させる場合、絶縁油がPPF間或いはP
PF−アルミニウム間に充分に含浸せず、このため絶縁
破壊を起こしてしまう。また、ヘイズィ値が60%を越
える場合、PPF表面には微視的に複雑で深い凹部が発
生し、この部分では局部的にPPFの厚さが薄くなるた
め、耐電圧が低下してしまう。なお、ヘイズィ値はPP
Fを通過する光の量、即ち入射光強度に対する透過光強
度の比(百分率)で表されるものであり、PPF表面の
凹凸割合はフィルムの曇り又は霞み具合で判定すること
に基づくものである。
The haze value of the PPF obtained by film-forming the above polypropylene composition is 10 to 60%, but it is particularly preferably 20 to 50%. If the haze value is less than 10%, the roughness of the PPF surface is not sufficient. Therefore, for example, when a capacitor element produced by alternately winding PPF and an aluminum foil is impregnated with insulating oil under vacuum, the insulating oil is PPF. Between or P
The PF-aluminum is not sufficiently impregnated, which causes dielectric breakdown. Further, when the haze value exceeds 60%, microscopically complex and deep concave portions are formed on the surface of the PPF, and the PPF locally becomes thin at this portion, so that the withstand voltage is reduced. The haze value is PP
It is expressed by the amount of light passing through F, that is, the ratio (percentage) of transmitted light intensity to incident light intensity, and the unevenness ratio of the PPF surface is determined based on the degree of haze or haze of the film. .

【0014】また、PPFの結晶化度は、製膜温度、製
膜時に延伸倍率等の製膜条件によって変化するが、上記
アイソタクティック度の影響を強く受ける。本発明にお
いてはPPFの結晶化度は60〜80%であるが、特に
65〜75%とすることが望ましい。結晶化度60%未
満の場合、PPFにおいて無定形部分が多くなるため、
厚み方向における結晶領域の比率の低下により耐電圧が
低下すると共に、膨潤度の制御が困難となり、信頼性が
低下する。また、結晶化度が80%を越える場合、PP
F中へのオイルの浸透量が少なくなり、このためPPF
の耐電圧が低下する。
Further, the crystallinity of PPF varies depending on film forming conditions such as film forming temperature and draw ratio during film forming, but is strongly influenced by the isotactic degree. In the present invention, the crystallinity of PPF is 60 to 80%, preferably 65 to 75%. When the crystallinity is less than 60%, the amorphous portion in PPF increases,
A decrease in the ratio of crystal regions in the thickness direction lowers the withstand voltage, and it becomes difficult to control the degree of swelling, resulting in lower reliability. If the crystallinity exceeds 80%, PP
The amount of oil permeating into F is small, and therefore PPF
Withstand voltage is reduced.

【0015】従って、本発明の油浸フィルムコンデンサ
ーを製造するには、まず、メルトフロー値1〜10g/
10分、アイソタクティック度93%以上、塩素含有量
10ppm以下、灰分30ppm以下であるポリプロピ
レンレジンに500〜1500ppmの抗酸化剤を添加
したポリプロピレン組成物を加熱成形し、表面凹凸のヘ
イズィ値が10〜60%、結晶化度が60〜80%であ
るPPFを作製する。
Therefore, in order to manufacture the oil-immersed film capacitor of the present invention, first, a melt flow value of 1 to 10 g /
10 minutes, isotacticity 93% or more, chlorine content 10ppm or less, ash content of 30ppm or less polypropylene resin composition was added by adding 500 to 1500ppm of antioxidant to polypropylene resin, the haze value of the surface unevenness is 10. A PPF having a crystallinity of -60% and a crystallinity of 60-80% is prepared.

【0016】ここで、PPFは成形方法によって種々の
形態が知られているが、形状並びに加熱収縮の点からイ
ンフレーション法(同時二軸延伸法)により成形された
ものが好適に使用される。特に、PPFの少なくとも一
方の面を微小の凹凸を有する曇った粗面フィルムとする
ことが好ましく、例えば特公昭60−12217号公報
に開示された方法によるフィルム(ヘイズィフィルム)
が好適に採用される。
Although various forms of PPF are known depending on the molding method, those molded by the inflation method (simultaneous biaxial stretching method) are preferably used in terms of shape and heat shrinkage. In particular, it is preferable that at least one surface of the PPF is a cloudy rough surface film having minute irregularities, for example, a film (haze film) prepared by the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-12217.
Is preferably adopted.

【0017】また、ヘイズィフィルムは両面が同程度の
凹凸を有する両面へイズィフィルムと一方の面だけが他
方の面よりも小さく、緩やかな凹凸を有する片面ヘイズ
ィフィルムとがあるが、本発明において用いるPPFは
片面ヘイズィフィルムであることが望ましい。
There are two types of haze films, a double-sided haze film having the same degree of unevenness on both sides and a single-sided haze film having only one side smaller than the other side and gentle unevenness. The PPF used in the invention is preferably a single-sided haze film.

【0018】一方、テンター法(逐次二軸延伸法)と呼
ばれる成形方法も知られており、これは一般に平滑なフ
ィルムの生産に適している。この場合、テンター法では
生産性を犠牲にすることにより、上記インフレーション
法と同様にヘイズィフィルムを製造することもできる
が、後述するように、加熱による収縮とオイルによる膨
潤から発生する寸法の変化が上記した所定の範囲に調整
することが困難であるため、テンター法よりもインフレ
ーション法によって成形されたPPFを用いることが好
ましい。
On the other hand, a forming method called a tenter method (sequential biaxial stretching method) is also known, which is generally suitable for producing a smooth film. In this case, in the tenter method, it is possible to produce a haze film in the same manner as in the inflation method by sacrificing the productivity, but as will be described later, a change in size caused by shrinkage by heating and swelling by oil. However, since it is difficult to adjust to the above-mentioned predetermined range, it is preferable to use the PPF molded by the inflation method rather than the tenter method.

【0019】この点につき更に詳述すると、密度むらが
なく、厚さが均一なフィルムの場合、任意の位置でのフ
ィルムの耐電圧は全て等しい。しかし、本発明で使用す
るフィルムはヘイズィフィルムであるため、微視的には
表面の凹部と裏面の凹部とが一致する場合が発生し、こ
の場合、その部分でのフィルムの厚さが薄くなり、従っ
て、上記一致する確率が大きい程フィルムの耐電圧が低
下し、コンデンサーとして用いたときの絶縁破壊の危険
性が増大する。この危険性は片面ヘイズィ品より両面ヘ
イズィ品の方が大きい。なお、インフレーション法で得
られるヘイズィフィルムはその製法上チューブ状で得ら
れるので、内面と外面とでヘイズィ値の度合いが異な
る。通常、冷却効率の低い徐冷された側は凹凸が大き
く、逆に急冷された側は小さい。このようなフィルムを
通常片面ヘイズィと呼ぶ。
Explaining this point in more detail, in the case of a film having no uneven density and a uniform thickness, the withstand voltage of the film at any given position is the same. However, since the film used in the present invention is a haze film, microscopically, there may occur a case where the recesses on the front surface and the recesses on the back surface coincide with each other. In this case, the thickness of the film at that portion is small. Therefore, the higher the probability of coincidence, the lower the withstand voltage of the film, and the higher the risk of dielectric breakdown when used as a capacitor. This risk is greater in double-sided haze products than in single-sided haze products. In addition, since the haze film obtained by the inflation method is obtained in a tubular shape due to its manufacturing method, the degree of haze value is different between the inner surface and the outer surface. Usually, unevenness is large on the slowly cooled side with low cooling efficiency, and conversely is small on the rapidly cooled side. Such a film is usually called single-sided haze.

【0020】一方、フィルムの全厚さに対して、表面の
凹凸部分が占める厚さの割合を求めた値がスペースファ
クター(SF)と呼ばれるもので、マイクロメーター等
で実測した厚さ(t)に対し、フィルムの重量から計算
により求めた厚さ(w)の比 SF=[(t−w)÷t]×100 で表される。
On the other hand, the value obtained by calculating the ratio of the thickness occupied by the irregularities on the surface to the total thickness of the film is called the space factor (SF), and the thickness (t) measured by a micrometer or the like. On the other hand, the ratio of the thickness (w) calculated from the weight of the film is represented by SF = [(t−w) ÷ t] × 100.

【0021】例えば、SF値が大きいと表面の凹凸が大
きいことになる。ここに、インフレーション法で得られ
る片面ヘイズィPPFのSF値を約8.5〜10%と一
定にし、このときの表面の凹凸の度合いを表面粗さ(R
a)で示すと、厚さが9μmのフィルムでRa=0.1
6となり、フィルムが厚くなるに従い、その値は大きく
なって厚さが30μmのフィルムではRa=0.72と
なる。このときのフィルム裏面Raの値は表面のRaの
50〜60%で、図1に示すように裏面は表面ほどには
多くの凹凸のない状態のものである。厚さ15μmの片
面ヘイズィフィルムでSF値が10%のとき、表面のR
aは0.22、裏面のRaは0.14である。また、S
F値が15%と大きくなると、表面のRaは0.44、
裏面のRaは0.32となって表面、裏面共に凹凸が大
きくなり、ヘイズィ値もSF値に比例して大きくなる。
この場合、表面のRaに対し、裏面のRaの比が75%
以上であると、表面、裏面共に凹凸が大きく、かつ多く
なる。このようなフィルムは両面ヘイズィフィルムと呼
ばれている。
For example, when the SF value is large, the surface irregularities are large. Here, the SF value of the single-sided haze PPF obtained by the inflation method is kept constant at about 8.5 to 10%, and the degree of unevenness on the surface at this time is determined by the surface roughness (R
As shown in a), Ra = 0.1 for a film having a thickness of 9 μm.
6, and as the film becomes thicker, the value becomes larger, and Ra = 0.72 for a film having a thickness of 30 μm. At this time, the value of the back surface Ra of the film is 50 to 60% of the Ra of the front surface, and the back surface is in a state where there are not as many irregularities as the front surface as shown in FIG. R of the surface when the SF value is 10% in a single-sided haze film with a thickness of 15 μm
a is 0.22, and Ra on the back surface is 0.14. Also, S
When the F value increases to 15%, the surface Ra is 0.44,
Ra on the back surface is 0.32, and the unevenness is large on both the front surface and the back surface, and the haze value also increases in proportion to the SF value.
In this case, the ratio of Ra on the front surface to Ra on the front surface is 75%.
If it is above, the unevenness | corrugation will be large and will increase in both a front surface and a back surface. Such a film is called a double-sided haze film.

【0022】テンター法はチューブ状ではなく平板状で
PPFを製造するため、PPFの両面共に同等の温度と
なって両面ヘイズィとなり易い。両面ヘイズィ品はフィ
ルム間やPPF−アルミニウム箔へのオイル浸透性が優
れるものの、表面の凹部と裏面の凹部とが一致する確立
が多くなるため耐電圧性能は片面ヘイズィPPFより劣
るばかりか、オイルとの組み合わせにおいても耐電圧の
向上は後述する理由により期待できない。
In the tenter method, since the PPF is manufactured in a flat plate shape rather than a tubular shape, both sides of the PPF are at the same temperature, and haze is likely to occur on both sides. The double-sided haze product has excellent oil permeability between the films and into the PPF-aluminum foil, but since the number of establishments where the recessed part on the front surface and the recessed part on the back surface are coincident with each other increases, the withstand voltage performance is not only inferior to that of the one-sided haze PPF, but also as oil Even in the combination, the improvement in withstand voltage cannot be expected for the reason described later.

【0023】テンター法によってもフィルム両面の冷却
速度を適宜調整することによって、片面ヘイズィフィル
ムの製造が可能である。しかしながら、テンター法で作
製されたPPFはインフレーション法で作製されたPP
Fと比べて熱収縮及びオイルによる膨潤度が小さい。コ
ンデンサー用オイルに含浸した時のPPFの厚さ並びに
縦横の変化率は後述する範囲に入ることが必要である
が、テンター法では加熱による収縮率が小さく、オイル
による膨潤が加わった総合的な寸法変化率は、インフレ
ーション法に比べ、縦横の変化率が大きく厚さの変化率
が小さくなる。即ち、コンデンサー用オイル中でエージ
ングを行うと縦横及び厚さの寸法変化率は本発明の範囲
を超えてしまうという不利がある。
The tenter method can also be used to produce a single-sided haze film by appropriately adjusting the cooling rates on both sides of the film. However, the PPF produced by the tenter method is the PP produced by the inflation method.
Compared with F, the degree of heat shrinkage and the degree of swelling with oil are small. It is necessary that the thickness of PPF and the rate of change in the length and width when impregnated with oil for condensers fall within the ranges described below, but the tenter method has a small shrinkage rate due to heating, and the overall size with swelling due to oil added. The rate of change is greater in the vertical and horizontal directions and smaller in the thickness than in the inflation method. That is, when aging is carried out in the oil for condensers, there is a disadvantage that the dimensional change rates of length and width and thickness exceed the range of the present invention.

【0024】他方、表面が平滑なフィルムでコンデンサ
ー素子を作製した場合、フィルム間やPPF−アルミニ
ウム箔間にオイルの浸透する間隙が少ないために気泡な
どの残存とこれに基づく電荷の局部的集中が起こって絶
縁破壊に至ってしまう。従って、一般にサンドブラスト
法、エッチング法、圧延とエンボス加工の組み合わせ、
或いは粗表面を有する同質又は異質のフィルムとPPF
とのラミネート等の方法によって、表面が平滑なPPF
を粗面化することが行われている。しかし、これらの粗
面化方法或いは張り合わせ工程を採用する方法を採用し
た場合、不純物の混入やPPFの損傷などにより、耐電
圧性能の低下が避けられない。また、異質のものを張り
合わせた場合、異質フィルム間での電圧の分配割合に差
が生じ、耐電圧性能が低下してしまう。
On the other hand, when a capacitor element is made of a film having a smooth surface, there are few gaps where oil permeates between the films and between the PPF and the aluminum foil, so that bubbles and the like remain and the electric charge is locally concentrated due to the residual. It happens and leads to dielectric breakdown. Therefore, in general, sandblasting, etching, a combination of rolling and embossing,
Or same or different film with rough surface and PPF
PPF with a smooth surface by laminating with
Is being roughened. However, when the roughening method or the method using the laminating step is adopted, deterioration of the withstand voltage performance cannot be avoided due to mixing of impurities, damage to the PPF, and the like. Further, when different kinds of films are stuck together, a difference occurs in the distribution ratio of the voltage between the different films, and the withstand voltage performance deteriorates.

【0025】これらの点から、上記インフレーション法
により製造されたPPFはレジンをフィルム化する工程
でポリプロピレンが有する物理的な結晶構造変化のみを
利用し、製膜と同時に表面の粗面化を図ることができる
ので、PPFの持っている耐電圧特性を損なうことなく
引き出すことができる。
From these points, the PPF produced by the above inflation method should utilize only the physical crystal structure change of polypropylene in the resin film forming step to make the surface rough at the same time as the film formation. Therefore, the withstand voltage characteristic of PPF can be obtained without impairing it.

【0026】従って、上述したように、PPFには表面
が平滑なプレーンフィルム、微小の凹凸を有するヘイズ
ィフィルムがあり、またヘイズィフィルムは両面が同程
度の凹凸を有する両面へイズィフィルムと、一方の面だ
けが他方の面よりも小さく、緩やかな凹凸を有する片面
ヘイズィフィルムとがあるが、本発明において用いるP
PFは片面ヘイズィフィルムであることが望ましい。
Therefore, as described above, the PPF includes a plain film having a smooth surface and a haze film having minute unevenness, and the haze film is a double-sided hazy film having both surfaces having the same degree of unevenness. There is a single-sided haze film in which only one surface is smaller than the other surface and has gentle unevenness.
The PF is preferably a single-sided haze film.

【0027】本発明の油浸フィルムコンデンサーは、上
記ポリプロピレンフィルムをアルミニウム箔と巻き回す
か、又はアルミニウム、亜鉛、アルミニウム−亜鉛合金
等の金属蒸着膜を形成したポリプロピレンフィルムを巻
き回すかして素子を形成し、これにコンデンサー用オイ
ルを含浸することによって得ることができる。
The oil-immersed film capacitor of the present invention is manufactured by winding the above polypropylene film with an aluminum foil, or by winding a polypropylene film having a vapor deposited metal film of aluminum, zinc, aluminum-zinc alloy or the like. It can be obtained by forming it and impregnating it with oil for capacitors.

【0028】このコンデンサー用オイルは、コンデンサ
ー素子の耐電圧を補完する役割を果たす。コンデンサー
用オイルは基本的に電気絶縁性の油であり、JIS C
−2320に規格が示されている。これらは鉱油、アル
キルベンゼン,ポリブテン,アルキルナフテン,アルキ
ルジフェニルエタン、シリコーン油が例示されている。
JIS以外のものとして植物系、その他の合成炭化水素
系のオイルが使用されている。植物系のコンデンサー用
オイルとしては大豆油、なたね油、綿実油、ひまし油な
どが挙げられ、合成炭化水素系オイルとして、長鎖アル
コール、リン酸エステル、スルホン油などが例示され
る。これらは1種を単独で又は2種以上を混合して用い
ることができる。
The capacitor oil serves to complement the withstand voltage of the capacitor element. The oil for capacitors is basically an electrically insulating oil,
The standard is shown at -2320. These are exemplified by mineral oil, alkylbenzene, polybutene, alkylnaphthene, alkyldiphenylethane, and silicone oil.
Other than JIS, plant-based oils and other synthetic hydrocarbon-based oils are used. Examples of plant-based condenser oils include soybean oil, rapeseed oil, cottonseed oil, castor oil, and the like, and synthetic hydrocarbon-based oils include long-chain alcohols, phosphate esters, sulfonic oils, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

【0029】コンデンサー用オイルに要求される特性
は、イオン性不純物の混入がなく、誘電正接が小さく、
2ガス吸収性に優れ、耐電圧が大きいことである。こ
れらの要求を満足するものとして芳香族系の合成油が長
年多用され、代表例としてPXE或いはSAS40(い
ずれも日本石油化学製)が知られている。PXEはフェ
ニルキシリルエタンを主成分とし、SAS40はm−ベ
ンジルトルエン(32%)、o−ベンジルトルエン(5
%)、p−ベンジルトルエン(22%)、ジフェニルエ
タン(38%)からなる混合物である。低温特性を向上
させる目的でジフェニルエタンの一部をジベンジルトル
エンに変えたものやフェニルキシリルメタンも検討さ
れ、これらオイルは特にH2ガス吸収性が優れている。
The characteristics required for the oil for capacitors are that no ionic impurities are mixed in, the dielectric loss tangent is small,
It is excellent in H 2 gas absorption and has a high withstand voltage. Aromatic synthetic oils have been frequently used for many years to satisfy these requirements, and PXE or SAS40 (both manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.) are known as typical examples. PXE contains phenylxylylethane as a main component, and SAS40 contains m-benzyltoluene (32%) and o-benzyltoluene (5%).
%), P-benzyltoluene (22%) and diphenylethane (38%). For the purpose of improving low temperature characteristics, diphenyltoluene in which a part of diphenylethane is replaced with dibenzyltoluene and phenylxylylmethane have been investigated, and these oils have particularly excellent H 2 gas absorption.

【0030】また、近年、コンデンサーは大型化の傾向
(単器容量が増大)にあるため、特に可燃性のオイル、
PPFの使用量が多くなっている。従って、絶縁破壊に
伴うコンデンサー火災は大きな社会問題ともなってい
る。火災に至る経路はまだ解明されていないが、絶縁破
壊開始時には炭化水素化合物から水素原子が引き抜かれ
て生成するとみられるH2ガスの発生が確認されてお
り、それが火災の主因と考えられている。即ち、H2
スを発生するとその部分が加電下において電離し、コロ
ナ放電が発生する。この放電が持続すると順次絶縁体で
あるPPFを浸食し、ついにはコンデンサー破損に至
り、H2ガスに着火する過程が想定されている。従っ
て、H2ガスの吸収性能の大きいものとして芳香族環を
含有する合成炭化水素系コンデンサーオイルを用いるこ
とが好ましい。
In recent years, capacitors have tended to increase in size (capacity of a single unit increases). Therefore, particularly flammable oil,
The amount of PPF used is increasing. Therefore, the capacitor fire caused by dielectric breakdown is a big social problem. Although the route leading to the fire has not been clarified yet, the generation of H 2 gas, which is thought to be generated by the abstraction of hydrogen atoms from hydrocarbon compounds at the start of the dielectric breakdown, has been confirmed, which is considered to be the main cause of the fire. There is. That is, when H 2 gas is generated, that portion is ionized under the application of electricity, and corona discharge occurs. When this discharge continues, it is assumed that the PPF, which is an insulator, is sequentially eroded, eventually leading to damage to the capacitor and igniting H 2 gas. Therefore, it is preferable to use a synthetic hydrocarbon condenser oil containing an aromatic ring as one having a high H 2 gas absorption performance.

【0031】而して、本発明においては、上記ポリプロ
ピレンフィルムをかかるコンデンサー用オイルに含浸し
た時にフィルムの膨潤によりフィルムの厚さ方向の変化
率が3〜15%の範囲にあり、フィルムの縦横方向の膨
潤による変化率がそれぞれ3%以下になるように調整す
るものである。即ち、フィルムをコンデンサー素子とし
て組み上げ、コンデンサーオイルの充填・含浸・エージ
ングを行ってコンデンサーを製造するが、この過程でフ
ィルムは温度上昇に伴う収縮とオイルによる膨潤とによ
り、特にはエージングの過程でフィルムの膨潤度と変化
率が決定され、その結果、寿命に優れたコンデンサーが
得られるというものである。
Thus, in the present invention, the rate of change in the thickness direction of the film is in the range of 3 to 15% due to the swelling of the film when the polypropylene film is impregnated with the oil for capacitors, and Is adjusted so that the rate of change due to swelling is 3% or less. That is, a film is assembled as a capacitor element, and a capacitor oil is filled, impregnated, and aged to manufacture a capacitor.In this process, the film shrinks due to temperature rise and swells due to the oil, especially during the aging process. The degree of swelling and the rate of change are determined, and as a result, a capacitor having an excellent life can be obtained.

【0032】ここで、PPFのオイル中での膨潤による
厚さの変化率は3〜15%、特に5〜13%とすること
が望ましい。即ち、厚さの変化率が大きくなるに従っ
て、フィルムの破壊電圧は大幅に上昇するが、変化率が
15%を越えると膨潤に伴うコンデンサー素子全体が容
量増加するので、容器が破壊したり、容器の破壊に至ら
ないまでもコンデンサー素子が圧迫され、PPFに物理
的ダメージを与えたり、アルミニウム箔が変形すること
があるので好ましくない。また、厚み変化率が3%より
少ないとフィルム中に十分オイルが浸透、含浸せず、上
記した欠陥を補うに充分でなく、耐電圧は向上しない。
Here, the rate of change in thickness due to swelling of PPF in oil is preferably 3 to 15%, particularly 5 to 13%. That is, as the rate of change in thickness increases, the breakdown voltage of the film rises significantly, but when the rate of change exceeds 15%, the capacity of the entire capacitor element increases due to swelling, so that the container is destroyed or It is not preferable because the capacitor element may be pressed even if it is not destroyed, causing physical damage to the PPF and deforming the aluminum foil. On the other hand, when the rate of change in thickness is less than 3%, the oil is not sufficiently permeated and impregnated into the film, which is not sufficient to compensate for the above defects and the withstand voltage is not improved.

【0033】また、PPFの縦横方向の変化率は、3%
以下であるが、特に2%以下とすることが好ましい。P
PFが縦方向及び横方向に過度に伸びたり、収縮したり
すると、PPFに移動傷が発生したり、アルミニウム箔
にしわが入り、電荷の集中現象が起こってコンデンサー
の信頼性を低下させる原因となるので、縦横方向の変化
率は小さいことが望ましい。
The rate of change of PPF in the vertical and horizontal directions is 3%.
Although it is below, it is particularly preferably set to 2% or less. P
If the PF stretches or shrinks excessively in the vertical and horizontal directions, the PPF may have a moving scratch or wrinkles on the aluminum foil, which may cause a charge concentration phenomenon and reduce the reliability of the capacitor. Therefore, it is desirable that the rate of change in the vertical and horizontal directions is small.

【0034】この点につき更に詳述すると、高圧コンデ
ンサーの素子は、通常複数枚(2〜3枚)のPPFにア
ルミニウム箔を交互に巻き回して作られる。これを容器
に入れて蓋をし、オイル注入口と真空吸引口を残して密
封する。充分に真空引きを行い、誘電正接に悪影響を及
ぼす水分を除去してからオイルを注入することにより、
コンデンサーが製造される。オイルをフィルム間或いは
フィルム−アルミニウム箔間に確実、迅速に、かつ空気
溜りがないように充填するためにはオイルの粘度は低い
方がよいため、通常オイルの注入は加熱・減圧下に行わ
れる。オイルの充填後、引き続き加熱下に保持すること
によって、コンデンサー素子中にオイルを充分に含浸、
行き渡らせ、次いで所定の温度に所定の時間保持するこ
とによって本発明の主たる構成要件であるフィルムへの
膨潤が達成される。これをエージング工程と称し、コン
デンサーの製造プロセスにおいて前記したフィルム特
性、特には膨潤度と耐電圧の関係に大きく影響を及ぼす
工程である。
To further elaborate on this point, the element of the high-voltage condenser is usually made by alternately winding aluminum foil on a plurality of (2 to 3) PPFs. This is put in a container and a lid is closed, and the oil inlet and the vacuum suction port are left and sealed. By sufficiently vacuuming and removing water that adversely affects the dielectric loss tangent and then injecting oil,
Capacitors are manufactured. In order to fill the oil between the films or between the film and the aluminum foil reliably, quickly, and without air traps, it is preferable that the viscosity of the oil is low, so the oil injection is usually performed under heating / decompression. . After filling with oil, by keeping it under heating, the capacitor element is sufficiently impregnated with oil,
The swelling into the film, which is a main constituent of the present invention, is achieved by allowing the material to spread, and then maintaining it at a predetermined temperature for a predetermined time. This is called an aging step, and is a step that greatly affects the film characteristics described above, particularly the relationship between the degree of swelling and the withstand voltage, in the capacitor manufacturing process.

【0035】なお、PPFは単に加熱しただけで、膨張
又は収縮(主として収縮)するが、これにオイルが加わ
った加熱オイル中ではオイルがフィルム中に浸透するた
め膨潤する。なお、前者はPPFの成形法に依存し、後
者はエージング工程におけるフィルムとオイル両特性の
相互関係に依存する。
The PPF expands or contracts (mainly contracts) only by heating, but in the heated oil to which oil is added, the oil permeates into the film and swells. The former depends on the PPF molding method, and the latter depends on the mutual relationship between the film and oil properties in the aging step.

【0036】即ち、フィルムをオイル中に入れて加熱し
た場合、加熱による収縮とオイルの浸透による膨潤が起
って、フィルムは厚くなる。厚くなった分だけフィルム
の耐電圧は比例して高くなる。フィルムの熱収縮率はフ
ィルムの置かれている周囲温度に左右されるが、コンデ
ンサー製造工程での温度は最大100℃以下である。こ
の時の熱のみによる熱収縮率は3%以下のため、収縮に
よってフィルムは厚くなるものの、その割合は小さいた
め耐電圧の上昇は顕著でない。従って、単なる加熱のみ
による熱収縮は耐電圧に対して大きな問題とはならな
い。他方、オイルがフィルム中に浸透することによっ
て、膨潤が起こる。PPFとアルミニウム箔とからなる
素子が入った容器にオイルを注入し、素子中にオイルを
含浸させ、次いでエージングを行うが、このエージング
工程がフィルムの膨潤度に大きな影響を与え、最終的に
コンデンサーの寿命を決定することになる。即ち、厚さ
方向と縦横方向の好ましい膨潤度を得るための条件は、
含浸工程並びにエージング工程の温度及び時間が重要な
要素となる。含浸工程の温度は減圧の影響を受けるが、
40〜70℃の範囲とする。40℃未満ではオイルの粘
度が高いため、含浸に長時間を要し、70℃を越えると
オイルの蒸気圧が高くなって真空系を維持することが困
難となり、経済的に不利となるためである。
That is, when the film is put in oil and heated, the film becomes thick due to contraction due to heating and swelling due to penetration of oil. The withstand voltage of the film increases in proportion to the increase in thickness. The heat shrinkage of the film depends on the ambient temperature where the film is placed, but the temperature in the capacitor manufacturing process is 100 ° C. or less at the maximum. At this time, since the heat shrinkage ratio due to only heat is 3% or less, the film becomes thick due to the shrinkage, but the increase in withstand voltage is not remarkable because the ratio is small. Therefore, thermal contraction due to simple heating does not pose a big problem to the withstand voltage. On the other hand, swelling occurs as the oil penetrates into the film. Oil is poured into a container containing an element made of PPF and aluminum foil, the element is impregnated with the oil, and then aging is performed, but this aging step has a great influence on the swelling degree of the film, and finally the condenser. Will determine the lifespan of. That is, the conditions for obtaining the preferred degree of swelling in the thickness direction and the vertical and horizontal directions are:
The temperature and time of the impregnation process and the aging process are important factors. The temperature of the impregnation process is affected by the reduced pressure,
The temperature is in the range of 40 to 70 ° C. If the temperature is lower than 40 ° C., the viscosity of the oil is high, so that the impregnation requires a long time, and if the temperature exceeds 70 ° C., the vapor pressure of the oil becomes high and it becomes difficult to maintain the vacuum system, which is economically disadvantageous. is there.

【0037】また、エージング温度は60〜95℃であ
るが、特に70〜90℃とすることが好ましい。この温
度が60℃未満では上記した所定の膨潤度に達するまで
に多大の時間を費やし、また、95℃を越えると膨潤度
の調整が困難となる。エージング時間はコンデンサーの
容量及びオイルの性状により変化するが、通常数時間〜
数日とすることができる。
The aging temperature is 60 to 95 ° C., preferably 70 to 90 ° C. If the temperature is lower than 60 ° C., it takes a lot of time to reach the predetermined degree of swelling, and if it exceeds 95 ° C., it becomes difficult to adjust the degree of swelling. The aging time varies depending on the capacity of the condenser and the properties of the oil, but it is usually several hours
It can be a few days.

【0038】なお、素子の製造に際し、上記PPFとア
ルミニウム箔とを巻き回して素子を作るが、この工程で
素子を堅くし過ぎると含浸工程でのフィルムの収縮及び
膨潤の影響により素子が巻き絞りの状態となる。巻き絞
った素子内層間へはオイルの浸透が困難となって、素子
面がオイルにぬれない部分(エアポケット)の発生が考
えられる。このようなエアポケットに電圧が集中してコ
ロナ放電が起こり、PPFが破壊する。これを避ける方
策として緩く巻いておくこともできるが、この場合、巻
きずれ、巻きじわが発生する。アルミニウム箔上に発生
したしわの部分では、電界強度が不均一となり、フィル
ムに過度の電気的ストレスが発生し、絶縁破壊に至る場
合もある。また、フィルムにピンホールがあったり、フ
ィルム中にミクロな気孔が存在した場合も同様な問題が
発生する。従って、上記巻き回しの程度はかかる点を考
慮して行うことが好ましい。
When manufacturing the device, the PPF and the aluminum foil are wound to form the device. However, if the device is too stiff in this step, the device is rolled and squeezed due to the shrinkage and swelling of the film in the impregnation process. It becomes the state of. It is considered that the penetration of oil between the wound inner layers of the element becomes difficult and a portion (air pocket) where the element surface does not get wet with oil is generated. The voltage is concentrated in such air pockets, corona discharge occurs, and the PPF is destroyed. Although it is possible to loosely wind it as a measure to avoid this, in this case, winding deviation and winding wrinkles occur. In the wrinkle portion generated on the aluminum foil, the electric field strength becomes non-uniform, and excessive electrical stress is generated in the film, which may lead to dielectric breakdown. The same problem occurs when the film has pinholes or microscopic pores exist in the film. Therefore, it is preferable that the degree of the above-mentioned winding is performed in consideration of this point.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、油浸フィルムコンデン
サーに適合するように製造されたPPFを使用すること
によって、かつ、当該フィルムからなる素子を容器に入
れ、コンデンサー用オイルを含浸・エージングする際の
条件を制御することによって、絶縁破壊電圧の大きなコ
ンデンサーを製造することができる。また、オイルによ
るPPFの過度の膨潤が回避できるので、ポリプロピレ
ンフィルムの熱膨脹に起因する絶縁破壊と容器破壊を抑
制することができ、寿命の優れた油浸フィルムコンデン
サーを得ることができる。
According to the present invention, by using a PPF manufactured so as to be suitable for an oil-immersed film capacitor, the element made of the film is put in a container, and the capacitor oil is impregnated and aged. By controlling the conditions at that time, a capacitor having a large dielectric breakdown voltage can be manufactured. Further, since excessive swelling of PPF due to oil can be avoided, it is possible to suppress dielectric breakdown and container breakdown due to thermal expansion of the polypropylene film, and it is possible to obtain an oil-immersed film capacitor having an excellent life.

【0040】[0040]

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below by showing Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0041】[実施例1]メルトフロー値3.7g/1
0分、アイソタクティック度95.7%、塩素含有量6
ppm、灰分20ppmのポリプロピレンレジン〔抗酸
化剤(イルガノックス)950ppm〕を使用し、以下
の特性を有するようにして、インフレーション法で厚さ
15μmの片面ヘイズィPPFを製造した。特性値のう
ちヘイズィ値は35%、SF値は10.6%、表面及び
裏面のRaはそれぞれ0.27μm、0.14μmであ
った。また、このフィルムを下記の方法でPXE中80
℃,24時間浸漬後における縦横及び厚さの変化率を求
めた結果、それぞれ−0.5%(マイナスは収縮)、
0.0%、+6.3%(プラスは伸び又は膨潤を意味す
る)であった。
[Example 1] Melt flow value 3.7 g / 1
0 minutes, isotacticity 95.7%, chlorine content 6
A polypropylene resin having an ash content of 20 ppm and an ash content of 20 ppm (antioxidant (Irganox) 950 ppm) was used to produce a single-sided haze PPF having a thickness of 15 μm by the inflation method so as to have the following properties. Among the characteristic values, the haze value was 35%, the SF value was 10.6%, and the Ra of the front surface and the back surface were 0.27 μm and 0.14 μm, respectively. In addition, this film is used in the following method in PXE 80
As a result of obtaining the change rates of the vertical and horizontal directions and the thickness after immersion at 24 ° C. for 24 hours, -0.5% (minus shrinkage),
It was 0.0% and + 6.3% (plus means elongation or swelling).

【0042】このフィルム2枚と厚さ7μmのアルミニ
ウム箔(東洋アルミニウム社製)1枚を1対として巻き
回し、2.2μFのコンデンサー素子を作製した。これ
ら複数の素子をプレスしてバンドで固定し、容器に入れ
て真空下で80℃、30時間脱気した後、50℃まで冷
却し、絶縁油としてJIS C−2320,5種油(日
本石油化学社製、PXE)を3時間かけて充填した。
Two sheets of this film and one sheet of aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) having a thickness of 7 μm were wound as a pair to prepare a capacitor element of 2.2 μF. A plurality of these elements are pressed and fixed with a band, put in a container, degassed under vacuum at 80 ° C for 30 hours, then cooled to 50 ° C, and used as insulating oil according to JIS C-2320, type 5 oil (Japan Petroleum PXE manufactured by Kagaku Co., Ltd. was charged for 3 hours.

【0043】次いで、50℃で真空(減圧)と常圧(除
圧)の循環サイクルを3時間/サイクルで7サイクル行
った後、大気圧下80℃まで加温し、この温度で4時間
保持して素子のエージングを行った。しかる後に素子を
解体して、素子の内層間へのPXEオイルの含浸度合い
を観察した結果、全面に均一に行き渡っていることが確
認できた。
Then, after carrying out 7 cycles of a cycle of vacuum (decompression) and normal pressure (decompression) at 50 ° C. for 3 hours / cycle, the system is heated to 80 ° C. under atmospheric pressure and kept at this temperature for 4 hours. Then, the device was aged. After that, the element was disassembled, and the degree of impregnation of the PXE oil into the inner layer of the element was observed. As a result, it was confirmed that the element was evenly distributed over the entire surface.

【0044】また、このフィルムの耐電圧(交流)を測
定したところ、最小9,210V、最大13,110
V、平均9,700V(初期値7,650V)であっ
た。
When the withstand voltage (AC) of this film was measured, the minimum was 9,210 V and the maximum was 13,110.
V, the average was 9,700 V (initial value 7,650 V).

【0045】寸法変化率の測定 ポリプロピレンフィルムの膨潤度の測定は、通常、所定
の温度のオイル中に所定の時間フィルムを浸漬し、その
重量変化率を測ることによって行うが、この方法によれ
ば浸漬前後の重量変化のみから求めるので、コンデンサ
ー素子としたときのPPFの寸法変化の挙動に関する情
報は得ることができない。よって、本発明者らは、収縮
と同時に生起する膨潤の過程を厚み方向の変化及び縦横
方向の変化で捉えることにした。また、フィルムの厚さ
変化を測定する場合、フィルムが極めて薄いため、正確
性に欠けるので、多数枚を重ねたPPFで測定を行っ
た。
Measurement of Dimensional Change Rate The swelling degree of a polypropylene film is usually measured by immersing the film in oil at a predetermined temperature for a predetermined time and measuring the weight change rate. According to this method, Since it is determined only from the weight change before and after the immersion, it is not possible to obtain information on the behavior of the dimensional change of the PPF when the capacitor element is used. Therefore, the present inventors decided to capture the process of swelling that occurs at the same time as contraction by the change in the thickness direction and the change in the vertical and horizontal directions. Further, when measuring the change in the thickness of the film, since the film is extremely thin and lacks in accuracy, the measurement was performed using PPF in which a large number of sheets were stacked.

【0046】具体的には、縦横方向の寸法変化率はフィ
ルムに100mmの間隔に標点を付し、所定のオイル、
温度、時間の条件で処理した後、標点の変化を読み取る
方法を採用した。また、厚さ方向の変化はフィルム自身
が非常に薄いため、10枚重ねの状態で測定した。
Specifically, the dimensional change rate in the vertical and horizontal directions is determined by marking the film with a mark at 100 mm intervals.
After the treatment under the conditions of temperature and time, a method of reading the change in the reference point was adopted. Further, the change in the thickness direction was measured in a state where 10 films were stacked because the film itself was very thin.

【0047】[実施例2〜5、比較例1]インフレーシ
ョン法により得た厚さ18μm、ヘイズィ値44%の片
面ヘイズィPPF(シンエツPPフィルム15R、信越
フィルム社製)を大気圧下で60℃(実施例2)、80
℃(実施例3)及び100℃(比較例1)のPXEオイ
ルに24時間浸漬した後、PPFの縦方向、横方向、厚
さ方向の伸び率(膨潤率)を測定した。結果を表1に示
す。
[Examples 2 to 5, Comparative Example 1] A single-sided haze PPF (Shin-Etsu PP film 15R, manufactured by Shin-Etsu Film Co., Ltd.) having a thickness of 18 μm and a haze value of 44% obtained by an inflation method was heated at 60 ° C. under atmospheric pressure ( Example 2), 80
After dipping for 24 hours in PXE oil at 0 ° C. (Example 3) and 100 ° C. (Comparative Example 1), the elongation rate (swelling rate) of the PPF in the longitudinal direction, the lateral direction, and the thickness direction was measured. The results are shown in Table 1.

【0048】このフィルムの破壊電圧値は60℃の場
合、10,703V、80℃の場合、11,558Vで
あり、初期値10,010Vに対してそれぞれ7%、1
5%の耐電圧上昇を示した。また、比較例1のものは厚
さ変化率が約30%と大幅なものとなり、コンデンサー
への適用は不可能であった。
The breakdown voltage values of this film are 10,703 V at 60 ° C. and 11,558 V at 80 ° C., which are 7% and 1% of the initial value of 10,010 V, respectively.
It showed an increase in withstand voltage of 5%. Further, in Comparative Example 1, the rate of change in thickness was as large as about 30%, and it was impossible to apply it to a capacitor.

【0049】また、オイルとしてナタネ油(実施例
4)、ジオクチルフタレート(DOP)(実施例5)を
使用した以外は実施例2と同様にして変化率及び耐電圧
を測定した。結果を表1に併記する。
The rate of change and the withstand voltage were measured in the same manner as in Example 2 except that rapeseed oil (Example 4) and dioctyl phthalate (DOP) (Example 5) were used as oils. The results are also shown in Table 1.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[実施例6,7]インフレーション法によ
り得た表2に示す片面ヘイズィPPF(スリット幅10
0mm)3枚と厚さ7μmのアルミニウム箔(東洋アル
ミニウム社製)1枚の組み合わせを1極とし、含浸前容
量0.93μFとしたコンデンサー素子を作製した。
[Examples 6 and 7] One-sided haze PPF (slit width 10 obtained by the inflation method shown in Table 2
0 mm) and a 7 μm thick aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) were used as one electrode to prepare a capacitor element having a capacity before impregnation of 0.93 μF.

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】この素子を10-2Torrの真空下に保
ち、90℃で24時間乾燥させた後、60℃まで冷却し
た。次いで、別途真空脱気して60℃に調温したJIS
C−2320の5種油を真空含浸した。引き続き、同
一の温度に30時間保持して素子の安定化を図った。
The device was kept under a vacuum of 10 -2 Torr, dried at 90 ° C for 24 hours, and then cooled to 60 ° C. Then, JIS was separately degassed in vacuum and adjusted to 60 ℃
C-2320 type 5 oil was vacuum impregnated. Subsequently, the same temperature was maintained for 30 hours to stabilize the device.

【0054】系を大気圧に戻し、80℃まで加熱し、同
温で4時間保持してエージングを行った。室温まで冷却
した後、容器を密封してテスト用モデルコンデンサー
(定格電圧1900V)を製作した。このもののエージ
ング前後の静電容量を測定した結果を表3に示す。
The system was returned to atmospheric pressure, heated to 80 ° C., and kept at the same temperature for 4 hours for aging. After cooling to room temperature, the container was sealed to manufacture a test model capacitor (rated voltage 1900V). The results of measuring the electrostatic capacitance of this product before and after aging are shown in Table 3.

【0055】[0055]

【表3】 [Table 3]

【0056】また、このモデルコンデンサーに60℃の
温度で60Hzの電源から表4に示す電圧を連続して印
加し、各電圧で200日後の状況を観察した。結果を表
4に示す。
The voltage shown in Table 4 was continuously applied to the model capacitor at a temperature of 60 ° C. from a power source of 60 Hz, and the condition after 200 days was observed at each voltage. The results are shown in Table 4.

【0057】[0057]

【表4】 [Table 4]

【0058】表4の結果から、本発明の油浸フィルムコ
ンデンサーは定格電圧を大きく上回る印加電圧において
も長時間の稼働が可能であることがわかる。
From the results shown in Table 4, it can be seen that the oil-immersed film capacitor of the present invention can be operated for a long time even at an applied voltage that greatly exceeds the rated voltage.

【0059】[比較例2〜4]フィルムの表面特性が異
なる表5に示す3種のPPFを用いて作製したコンデン
サー素子に実施例1と同様にしてオイルを含浸し、オイ
ルの含浸度合いを観察したところ、比較例2においては
オイルがフィルム全面に行き渡ってはいなかった。
[Comparative Examples 2 to 4] Capacitor elements prepared by using the three types of PPF shown in Table 5 having different film surface characteristics were impregnated with oil in the same manner as in Example 1, and the degree of oil impregnation was observed. However, in Comparative Example 2, the oil did not spread all over the film.

【0060】[0060]

【表5】 [Table 5]

【0061】次いで、これらのフィルムを実施例1と同
様にして80℃におけるフィルムの挙動テストを行っ
た。結果を表6に示すが、いずれもプラス(伸び又は膨
潤する)であった。
Then, these films were subjected to a film behavior test at 80 ° C. in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 6, which were all positive (elongate or swell).

【0062】[0062]

【表6】 [Table 6]

【0063】また、実施例6,7と同様にしてモデルコ
ンデンサーを作製し、長期寿命テストを行った。結果を
表7に示す。
Also, model capacitors were prepared in the same manner as in Examples 6 and 7 and subjected to a long-term life test. The results are shown in Table 7.

【0064】[0064]

【表7】 [Table 7]

【0065】以上の結果から、テンター法によって成形
されたプレーン及びヘイズィフィルムは、コンデンサー
製造時の温度とオイルとの組み合わせにおいて、縦横の
変化率(伸び)が大きく、厚み変化率が小さいのに対
し、本発明者らの方法で得られるインフレーション法ヘ
イズィフィルムはこの逆で適度な収縮と膨潤を示すこと
が理解できる。即ち、インフレーション法によって得ら
れたPPFはオイルとの組み合わせによって縦横が収縮
し、厚さ方向が温度と共に増大し、その結果として耐電
圧を向上させ、寿命の長いコンデンサーを与えることが
認められる。
From the above results, it can be seen that the plane and haze films formed by the tenter method have a large vertical and horizontal change rate (elongation) and a small thickness change rate in the combination of the temperature and the oil during the production of the capacitor. On the other hand, it can be understood that the inflation haze film obtained by the method of the present inventors exhibits appropriate shrinkage and swelling in the opposite. That is, it is recognized that the PPF obtained by the inflation method contracts in the vertical and horizontal directions in combination with oil and the thickness direction increases with temperature, resulting in an improvement in withstand voltage and a long-life capacitor.

【0066】[実施例8]インフレーション法により得
た厚さ16μm、ヘイズィ値37%の片面ヘイズィPP
Fに西独ライボルト社製蒸着機(TYPE A−650
B 2 KAZS)を使用して、Zn−Al(Al含
有量7%)からなる合金を蒸着し、以下の特性を有する
メタライズフィルムを得た。フィルム幅150mm、マ
ージン幅5.0mm、アクテブ部抵抗25Ω/□、ヘビ
ーエッジ部抵抗4Ω/□。
[Embodiment 8] A single-sided haze PP having a thickness of 16 μm and a haze value of 37% obtained by an inflation method.
F is a vapor deposition machine (TYPE A-650 manufactured by Leibold in West Germany).
B 2 KAZS) was used to deposit an alloy of Zn—Al (Al content 7%) to obtain a metallized film having the following characteristics. Film width 150 mm, margin width 5.0 mm, active part resistance 25 Ω / □, heavy edge part resistance 4 Ω / □.

【0067】この蒸着フィルム2枚を1対(エッジ部が
反対側になるようにする)として巻き回して素子を作
り、Znをメタリコンして電極を形成した後、ナタネ油
(白土処理品;tanδ0.06)を含浸させ、32.
6μFの油浸メタライズフィルムコンデンサーを製造し
た。このものに5,500Vの直流電圧をかけて、充放
電(充60秒、放60秒)を500回繰り返し行った結
果、容量の低下は認められなかった。
Two vapor-deposited films were wound as a pair (so that the edges are on the opposite side) to form an element, and Zn was metallikoned to form an electrode, and then rapeseed oil (white clay treated product; tan δ0). 0.06) and 32.
A 6 μF oil immersion metallized film capacitor was produced. A DC voltage of 5,500 V was applied to this product, and charging / discharging (charging 60 seconds, discharging 60 seconds) was repeated 500 times. As a result, no reduction in capacity was observed.

【0068】他方、テンター法PPFフィルム(ヘイズ
ィ値0.3%、フィルムの厚さ16μm)を使用して油
浸メタライズフィルムコンデンサー(容量34μF)を
製造し、上記と同じテストを行ったが、10回のショッ
ト(充放電)で、22.5μFと大幅な静電容量の低下
が認められた。
On the other hand, an oil-immersed metallized film capacitor (capacity: 34 μF) was manufactured using a tenter method PPF film (haze value: 0.3%, film thickness: 16 μm), and the same test as above was conducted. After a large number of shots (charging / discharging), a large decrease in capacitance of 22.5 μF was recognized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るヘイズィフィルムの表面及び裏面
の凹凸状態の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a concavo-convex state on a front surface and a back surface of a haze film according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上坂 謙一 福井県武生市北府2−1−5 信越フィル ム株式会社内 (72)発明者 林田 章 神奈川県川崎市高津区坂戸3丁目2番1号 信越化学工業株式会社コーポレートリサ ーチセンター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenichi Uesaka Kenichi Uesaka 2-1-5 Kitafu, Fukui Prefecture Shinetsu Film Co., Ltd. (72) Inventor Akira Hayashida 3-2-1 Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Corporate Research Center

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリプロピレンフィルムとアルミニウム
箔とを巻き回すか又は金属蒸着膜が形成されたポリプロ
ピレンフィルムを巻き回して形成された素子にコンデン
サー用オイルを含浸してなる油浸フィルムコンデンサー
において、ポリプロピレンフィルムからなり、このポリ
プロピレンフィルムの表面凹凸のヘイズィ値が10〜6
0%、結晶化度が60〜80%であると共に、このポリ
プロピレンフィルムをコンデンサー用オイルに含浸した
ときの該ポリプロピレンフィルムの変化率を上記フィル
ムの厚さ方向で3〜15%、上記フィルムの縦横方向で
それぞれ3%以下に調整してなることを特徴とする油浸
コンデンサー用フィルム。
1. An oil-immersed film capacitor obtained by impregnating an element formed by winding a polypropylene film and an aluminum foil or winding a polypropylene film having a metal evaporated film formed thereon with a capacitor oil. The polypropylene film has a haze value of 10 to 6 on the surface irregularities.
0%, the degree of crystallinity is 60 to 80%, and when the polypropylene film is impregnated with oil for capacitors, the rate of change of the polypropylene film is 3 to 15% in the thickness direction of the film. A film for an oil-immersed condenser, which is adjusted to 3% or less in each direction.
【請求項2】 上記ポリプロピレンフィルムが、インフ
レーション法により成形された片面ヘイズィフィルムで
ある請求項1記載の油浸コンデンサー用フィルム。
2. The film for oil-immersed capacitors according to claim 1, wherein the polypropylene film is a single-sided haze film formed by an inflation method.
【請求項3】 ポリプロピレンフィルムが、メルトフロ
ー値1〜10g/10分、アイソタクティック度93%
以上、塩素含有量10ppm以下、灰分30ppm以下
であるポリプロピレンレジンに500〜1500ppm
の抗酸化剤を添加したポリプロピレン組成物を加熱成形
してなるものである請求項1又は2記載の油浸コンデン
サー用フィルム。
3. A polypropylene film having a melt flow value of 1 to 10 g / 10 minutes and an isotacticity of 93%.
Above, 500-1500ppm for polypropylene resin with chlorine content of 10ppm or less and ash content of 30ppm or less
The film for oil-immersed condensers according to claim 1 or 2, which is formed by heat-molding the polypropylene composition containing the antioxidant.
【請求項4】 上記請求項1,2又は3記載の油浸コン
デンサー用フィルムを用いてなる油浸フィルムコンデン
サー。
4. An oil-immersed film capacitor using the film for oil-immersed capacitor according to claim 1, 2, or 3.
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