CH198240A - Verfahren zur Herstellung metallisierter, dielektrischer Stoffe, insbesondere Papier. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung metallisierter,     dielektriseher    Stoffe,     insbesondere    Papier:    Die     Erfindung    betrifft ein Verfahren  zur Herstellung metallisierter,     dielektrisoher     Stoffe,     insbesondere    von metallisiertem Pa  pier, deren Metallbelag durch ein Vakuum  verfahren, wie beispielsweise     Kathodenzer-          stäubung,        Metallbedampfung    oder     dergl.    auf  gebracht wird, und die insbesondere für Kon  densatoren, Kabel oder     dergl.        Verwendung     finden können.

   Es hat sich gezeigt, dass     ein     in dieser Weise     metallisiertes        Dielektrikum,          insbesondere    dann, wenn es sich um ein mit  Poren behaftetes     Dielektrikum,    z. B. Papier,  handelt, nach der     Metallisierung        einen    ge  ringeren Isolationswiderstand besitzt als vor  der     Metallisierung.     



  Diese Herabsetzung des Isolationswider  standes ist darauf     zurückzuführen,    dass die  bei der     Metallisierung    sich auf das     Dielektri-          kurv    niederschlagende,     feine    Metallschicht in  die Poren und     Vertiefungen    des     Dielektri-          kums        eindringt    und     hier        vorspringende    Spit  zen bildet.  



  Um diese Nachteile zu vermeiden,     wird       gemäss der Erfindung auf den     dielektrischen     Stoff vor der     Metallisierung        ein    dünner, iso  lierender Überzug aufgebracht, der die Po  ren und Vertiefungen des Stoffes ausfüllt.  Auf diesen Überzug -wird dann bei der nach  folgenden     Metallisierung    im     Vakuum    die Me  tallschicht niedergeschlagen, die entsprechend  der glatten Oberfläche des Überzuges einen  Metallbelag ergibt, der keine sich in den     di-          elektrischenStoff        hinein    erstreckende Vor  sprünge besitzt.

   Die Erfindung erstreckt sich  auch auf     ein    Papier, das nach dem     erfin-          dungsgemässen    Verfahren hergestellt worden  ist.  



  In der Figur ist die, Oberflächenzone  eines nach einem     Ausführungsbeispiel        des          erfindungsgemässen    Verfahrens hergestellten       Kondensatorpapieres    im     Schnitt    und in sehr  starker Vergrösserung dargestellt. Mit a ist  das Papier, mit b der Überzug und mit c die  aufgedampfte Metallschicht bezeichnet. Die       Überzugsschicht        b    ist nur einseitig auf das  Papier aufgebracht,     damit    das Papier bei      dem später folgenden     Tränkungsprozess    die in  ihm enthaltenden Luft- und Wasserreste ab  geben kann.  



  Als Werkstoff für die     Überzugsschicht     kommen insbesondere Lacke in Frage. Legt  man     besonderen    Wert auf die elastischen  Eigenschaften der     Überzugsschicht,    so kann  man auch für die     Überzugsschicht    die     Poly-          merisationsprodukte    von     Acrylsäureester    ver  wenden.  



  Es     ist        zweckmässig,    den Lack in nicht zu  dünnflüssigem     Zustand    aufzubringen, da       sonst    über den Vertiefungen und Poren des  Papiers durch die     Verdunstung    des Lack  lösungsmittels leicht Einsenkungen in der       Lackschicht    entstehen, so dass dann trotzdem  die aufgebrachte Metallschicht in diesen Ein  senkungen Vorsprünge bildet. Man bringt  deshalb den Lack vorteilhaft in zähflüssi  gem Zustand auf. Aus dem gleichen Grunde  kann man dem Lack auch sehr fein ge  mahlene Füllstoffe (Pigmente) beimischen,  wie z. B.. Quarzmehl oder dergleichen. Hier  durch wird der Gehalt an verdunstendem  Lacklösungsmittel von vornherein herabge  setzt.  



  Ein nachträgliches Absenken der Ober  fläche der     Überzugsschicht    an den Poren und  Vertiefungen des     Dielektrikums    kann auch  dadurch eintreten, dass zum Beispiel beim  Aufstreichen der     Überzugsschicht    diese über  die Poren hinweggestrichen wird, ohne die  Poren vollständig auszufüllen. Nachher senkt  sich die Schicht infolge ihrer eigenen     Schwere     in die Poren hinein.     Aus    diesem Grunde ist  es zweckmässig, die     Überzugsschicht    in sehr       feiner        Verteilung    aufzustäuben, so dass sie so  fort in die kleinen Poren eindringt.

   Eine so       feine        Zerstäubung    kann man beispielsweise  dadurch erreichen, dass man den Überzugs  stoff     unter    Druck setzt     und    durch eine Düse       ausstäubt.    Sehr feine Verteilungen erhält  man bei Drücken über 50 oder 100     Atm.,        bei-          spielsweise    150     Atm.,    und stossweisem     Aus-          stäuben    des     Überzugsstoffes        aus    der Düse.

    Hierbei wird der     Überzugsstoff    unmittelbar  unter Druck gesetzt und durch einen Pum  penkolben aus der Düse ausgestossen. Die    Verwendung von Druckluft für das Auf  stäuben hat demgegenüber den Nachteil, dass  sich die Luft mit dem     Überzugsstoff    mischt  und hierdurch Unregelmässigkeiten in der       Überzugsschicht    erzeugt werden.  



  Die Lackschicht wird     zweckmässigerweise     möglichst dünn aufgebracht, so dass durch  den     Lack    zu der     Dielektrikumsdicke    eine  Dickenzunahme hinzukommt von weniger als       \?    .     10r3    mm, insbesondere 1 .     10-3    mm oder  weniger. Es bedeutet dies eine Dickenzu  nahme von höchstens ?0      ,    , insbesondere 10  oder weniger bei einem     Kondensatorpapier     von 1 . 10-z mm Dicke.  



  Versuche haben gezeigt. dass der Isola  tionswert voll Kondensatoren. für welche ein  nach dem erfindungsgemässen Verfahren her  gestelltes Papier verwendet wurde, ganz er  heblich gesteigert werden kann. Es ist auf  diese Weise möglich, Kondensatoren zu  bauen, die ausser dem metallisierten Papier  keine     weiteren        Isolationszwischenlagen    be  sitzen, bei denen also das die Metallschicht  tragende Papier das einzige     Dielektrikum     darstellt.  



  Besonders vorteilhaft ist das erfindungs  gemässe Verfahren auch zur Herstellung von  metallisierten     Kondensatorpapieren,    die mit  einem Füllmittel zur Steigerung der     Dielek-          trizitätskonstante    beschwert sind,     beispiels-          jveise    mit     Titanweiss,        Calziumkarbonat,        Rutil     oder ähnlichen Stoffen. Unter Beschwerung  ist hierbei das Beimischen des Füllmittels zu  den Papierfasern bei der Papierherstellung zu  verstehen.

   Die Beschwerung eines Papiers mit  derartigen Füllmitteln hat an sich eine sehr       bemerkliche    Verschlechterung der übrigen  elektrischen Eigenschaften des Papiers zur  Folge. Überzieht. man jedoch ein solches Pa  pier nach dem Verfahren gemäss der Erfin  dung. so kann die Durchschlagsfestigkeit und  der     Isolationswiderstand        wieder    ganz erheb  lich gesteigert werden. Auf diese Weise     ist     es sogar möglich, Papiere zu verwenden,  denen bis zu 40% Füllmittel zugesetzt sind.  und die infolgedessen eine sehr hohe     Dielek-          trizitätskonstante    besitzen.

        Es     ist    besonders vorteilhaft; die     Meta11-          sehicht    auf der     Überzugsschicht    in einer  Stärke     aufzubringen,    die 0,002 oder 0,001 mm  nicht überschreitet, beispielsweise in der  Stärke von 0,0001 mm.

       Hierdurch        wird    er  reicht, dass bei einem Durchschlag die Metall  schicht in einem Bereich     verschwindet,    der  grösser ist als das     Durchschlagsloch    im     Di-          elektrikum,        -wodurch    der beim Durchschlag  entstehende     gurzschluss    selbsttätig unter  brochen wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung metallisierter, dielektrischer Stoffe, insbesondere Papier; deren Metallbelag durch ein Vakuumverfah ren aufgebracht wird, dadurch gekennzeich net, dass auf den dielektrischen Stoff zu nächst ein dünner, isolierender Überzug auf gebracht wird, der die Poren und Vertiefun gen an der Oberfläche des dielektrischen Stoffes ausfüllt, und dass dann auf diesen Überzug die Metallschicht nach einem Va kuumverfahren niedergeschlagen wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Dielektri- kum nur einseitig überzogen und metalli siert wird: 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch. 1, dadurch gekennzeich net, dass der Überzugsstoff auf das Di- elektrikum in bei Raumtemperatur zäh flüssigem Zustand aufgebracht wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Überzugsstoff unter Druck gesetzt und durch eine Düse in feiner " Verteilung auf das Dielektrikum aufge stäubt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Überzugsstoff unter Anwen dung von Drücken über 50 Atm. stoss weise aus einer Düse aufgestäubt wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass für den Überzug ein Lack ver wendet wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass für den Überzug ein mit- Füllstoffen durchsetzter Lack ver wendet wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1, 5 und 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass. der Lack auf das Di- elektrikum in bei Raumtemperatur zäh flüssigem Zustand aufgebracht wird. B. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1, 5 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass der Lack unter Druch gesetzt und durch eine Düse in feiner Verteilung auf das Dielektrikum aufge stäubt wird. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1, 5 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass der Lack unter An wendung von Drücken über 50 Atm. stossweise aus einer Düse aufgestäubt wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Metallbe lag durch gathodenzerstäubung aufge bracht wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Metall belag durch llletallbedampfung im Va kuum aufgebracht wird. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass der dielektrische Stoff aus einem Papier besteht, das mit einem Füllmittel hoher Dielektrizitätskonstante versehen ist. 13. Verfahren- nach Patentanspruch I und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeich net, dass der dielektrische Stoff aus einem Papier besteht, das mit einem Füllmittel hoher Dielektrizitätskonstante versehen ist. 14. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass der Metallbelag eine Dicke von etwa 0,0001 mm besitzt. 15.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeich net, dass der Metallbelag eine Dicke von etwa 0,0001 mm besitzt. 16. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 10 und 12, dadurch ge kennzeichnet, dass der Metallbelag eine Dicke von etwa 0,0001 mm besitzt. 17. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 11 und 13, dadurch ge kennzeichnet, dass der Metallbelag eine Dicke von etwa 0,0001 mm besitzt. PATENTANSPRUCH II: Metallisiertes Papier, welches nach dem Verfahren von Patentanspruch I hergestellt ist. UNTERANSPRÜCHP: 18.

   Metallisiertes Papier nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Papier mit einem Füllmittel hoher Dielektrizitätskonstante versehen ist. 19. Metallisiertes Papier nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallbelag eine Dicke von etwa 0,0001 mm, besitzt. 20. Metallisiertes Papier nach Patentan spruch II und Unteranspruch 18, da durch gekennzeichnet, dass der Metall belag eine Dicke von etwa 0,0001 mm be sitzt.