DEP0031580DA - Folien für elektrische Zwecke, insbesondere für Kondensatoren - Google Patents

Description

Rund-, Flachwickel- oder Stapelfolien für Kondensatoren bestehen derzeit aus Papier oder Kunststoff, wobei die Papierfolien auch mit metallisierter Oberfläche verwendet werden. Die mit Hilfe dieser Folien hergestellten Kondensatoren bestehen im wesentlichen aus Metallfolien zwischen die die erwähnten Papier- oder Kunststoffolien als Dielektrika und Abstandshalter zwischengelagert sind. Da es technisch nicht möglich ist sehr dünne, freitragende und weitgehend fehlerfreie Papier- und Kunststoffolien herzustellen, müssen die Folien in mehr als einer Lage verwendet werden, was zu verhältnismäßig grossen Kondensatoren führt.

Es wurde nun gefunden, dass Folien für elektrische Zwecke, insbesondere für Kondensatoren den erwähnten Nachteil nicht aufweisen, wenn sie aus einer als Träger dienenden Metallfolie bestehen, die mindestens einseitig mit einer festhaftenden dielektrischen Kunststoffschicht und diese ihrerseits mit einer zweiten Metallschicht versehen ist. Da die Metallfolie als Träger dient, ist es nunmehr ohne weiteres möglich, sehr dünne dielektrische Schichten mit Dicken von z.B. 10 (My) und darunter zu verwenden, die die Herstellung verhältnismäßig kleiner Kondensatoren ermöglichen. Die neuen Folien sind jedoch nicht nur für den Bau von Kondensatoren geeignet, sondern auch für andere elektrische Zwecke, z.B. als Isolierstoffe.

Als Dielektrika können nunmehr praktisch alle dielektrischen brauchbaren Kunststoffe mit oder ohne Weichmacherkomponenten eingesetzt werden, insbesondere auch solche, aus denen wegen ihrer mangelnden Festigkeit keine freitragenden dünnen Folien hergestellt werden können, da jeder Kunststoff aus Lösung oder Schmelze o.dgl. in dünner Schicht auf die als Träger wirkende Metallfolie aufgebracht werden kann. Hervorragend geeignet sind Umsetzungsprodukte von polyfunktionellen Isocyanaten mit Polyoxyverbindungen, da diese neben einer hohen Dielektrizitätskonstante eine gute Haftfestigkeit auf der Metallfolie aufweisen. Als polyfunktionelle Isocyanate kommen beispielsweise zweiwertige Isocyanate, wie Toluylendiisocyanat oder dreiwertige Isocyanate wie Triphenylmethantriisocyanat in Frage. Als dreiwertiges Isocyanat kann man auch das Umsetzungsprodukt von einem Mol eines dreiwertigen Alkohols mit 3 Molen eines zweiwertigen Isocyanats verwenden. Als Polyoxyverbindungen kommen vorzugsweise hydroxylgruppenhaltige verzweigte Polyester in Frage, wie sie durch Polykondensation von zweibasischen Säuren, wie Adipinsäure oder Phthalsäure mit drei- bzw. höherwertigen Alkoholen, wie Glycerin oder Gemischen derselben mit zweiwertigen Alkoholen erhältlich sind. Bei der Herstellung dieser hydroxylgruppenhaltigen verzweigten Polyester werden die Hydroxylgruppen vorzugsweise in einem geringen Überschuß über die Carboxylgruppen angewandt, damit die Gewähr dafür gegeben ist, dass die Endgruppen in erster Linie aus Hydroxylgruppen bestehen. Die verzweigten hydroxylgruppenhaltigen Polyester stellen in der Regel ölige Substanzen bzw. niedrigschmelzende Wachse dar. Als Polyoxyverbindungen kommen ferner hydroxylgruppenhaltige filmbildende Kunststoffe wie Celluloseacetat oder Mischpolymerisate von Vinylchlorid mit Vinylalkohol in Frage. In allen Fällen hat die Umsetzung dieser Polyoxyverbindungen mit polyfunktionellen Isocyanaten zur Folge, dass unter Ausbildung von Urethangruppen eine Molekülvergrößerung und Vernetzung eintritt. Den Grad der Vernetzung und Molekülvergrößerung kann man hierbei durch die Mengenverhältnisse steuert. Die Molekülvergrößerung ist am stärksten, wenn auf eine OH-Gruppe eine Isocyanatgruppe kommt. Will man eine geringere Molekülgröße haben, so wendet man zweckmäßig weniger Isocyanatgruppen an. Sollen solche Kunststoffe als dielektrische Schichten verwendet werden, die eine ungenügende Haftfestigkeit auf glatten Metallfolien aufweisen, so sorgt man gemäß einer Ausführungsform der Erfindung für eine genügende Verzahnung von Metallfolie und Kunststoffschicht, insbesondere in der Weise, dass die Metallfolie oberflächlich aufgerauht und/oder mit Löchern versehen wird, bevor die Kunststoffschicht aufgebracht wird.

Da die Folien durch die tragende Metallfolie hohe Festigkeit haben, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch möglich, Kunststoffschichten mit hohen

Gehalten an dielektrisch geeigneten Füllstoffen zu verwenden. Folien dieser Art sind universell für alle Frequenzgebiete des Kondensatorbaues einzusetzen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass auf die Metallfolie zunächst eine Schicht anorganischer Natur aufgebracht wird und dass hierüber die Kunststoffschicht aufgebracht wird. Diese Ausführungsform kann beispielsweise in der Form verwirklicht werden, dass man auf den Metallfolien auf kataphoretischem, elektrophoretischem oder elektrolytischem Weg Oxy-, Carbonatschichten u.dgl. erzeugt. Beispielsweise kann man auf Aluminiumfolien in bekannter Weise Schichten von Al(sub)2O(sub)3 erzeugen, welche sich durch eine hohe D.K. von 7,1 und eine maximale Durchschlagsspannung von 4000 KV/cm und darüber auszeichnen. Da diese anorganischen dielektrischen Schichten erfahrungsgemäß Fehlerstellen besitzen, kommen diese durch Aufbringung einer Kunststoffschicht nicht mehr zur Auswirkung. Dies bedeutet, dass man auf diese Weise die hohe D.K. und hohe Durchschlagsspannung der dielektrischen Schichten auf Basis von Metalloxyd, -carbonat u.dgl. für die Folie für elektrische Zwecke ausnutzen kann.

Verwendet man Umsetzungsprodukte von Polyoxyverbindungen mit polyfunktionellen Isocyanaten zur Herstellung der Folien, er erhält man Kondensatoren mit einem tg(Delta) von 0,003 - 0,01 für das Nieder- und Mittelfrequenzgebiet, während durch Verwendung von z.B. Polystyrol Kondensatoren mit Verlustfaktoren von z.B. 0,0001 - 0,0003 für Hoch- und Mittelfrequenz erhalten werden. Für das Ultrakurzwellengebiet setzt man zweckmässig Kunststoffe auf Basis der Polyäthylene ein.

Weiter ist es möglich, Kondensatoren für Gebrauchstemperaturen von über 150° bei kleinen dielektrischen Verlusten auch für den Dauerbetrieb herzustellen, wenn man zur Herstellung der Lackschicht z.B. Silikone oder polymere Fluorkohlenstoffe verwendet.

Im nachfolgenden wird die Erfindung, insbesondere auch die Herstellung der Folien im einzelnen beschrieben.

Verwendet man gemäß der Erfindung Kunststoffe, deren Haftfestigkeit auf glatten oder blanken Metallfolien ausreichend ist, dann arbeitet man vorteilhaft nach folgendem Verfahren:

Metall-, z.B. Aluminiumfolien von z.B. 5-6 (My) Dicke werden am laufenden Band mit einer dielektrisch einwandfreien

Schmelze oder Lösung eines Umsetzungsproduktes von polyfunktionellen Isocyanaten und Polyoxyverbindungen nach dem Tauchverfahren oder aber nach einem der bekannten Auftragsverfahren ein oder mehrmals lackiert und die homogene Lackschicht in einem Heizkanal bei Temperaturen von z.B. 100 - 200° kondensiert. Auf die ein- oder beiderseitig mit einem homogenen Kunststoffstrich versehene Metallfolie bringt man durch ein beliebiges chemisches oder physikalisches Auftragsverfahren ebenfalls vorzugsweise am laufenden Band, z.B. durch Bedampfung mit Metall im Hochvakuum, durch Kathodenzerstäubung, durch Aufspritzen bzw. durch Abscheidung eines Metallspiegels auf chemischem oder elektrochemischem Wege ein- oder beidseitig eine dünne Metallschicht von z.B. 0,2 - 1 (My) Dicke unter Aussparung eines Folienseitenrandes auf. Diese Metall-Kunststoff-Folie wird nun auf einen Metalldorn von z.B. 3 - 5 mm Dicke so gewickelt, dass zwischen der Metallfolie und dem Dorn, der z.B. als Pluspol des Kondensators dient, Kontakt geschaffen wird. Die aufgebrachten Metallkontaktflächen liegen bei der Wicklung übereinander. Der Minuspol des Kondensators wird durch Einlegen von einem oder mehreren Kontaktmetallfähnchen in der bekannten Art herausgeführt. Eine solche aufgewickelte Folie stellt also ein oder zwei Kondensatorsysteme dar, wobei die Metallfolie den gemeinsamen Pluspol darstellt. Hat man z.B. eine 5 (My) Aluminiumfolie beidseitig mit je einem 5 (My) Lackstrich mit einer D.K. von 4 versehen und hierauf beidseitig je eine 0,35 (My) Zinkmetall-Elektrode aufgedampft, dann erhält man pro 1 qcm Folie mit einer Gesamtdicke von 15,5 (My) eine Kapazität von 708 x 2 = 1416 pF. 1 Mikrofarad sind auf 706 qcm Folie enthalten, die einen Raum von 0,109 ccm einnehmen. Folien der beschriebenen Art sind nicht nur homogener, technisch einfach herzustellen und zu wickeln, sondern erlauben auch unter Voraussetzung gleicher Bedingungen bei gleicher Kapazität die Herstellung des Kondensators mit einem Raumgewinn von über 300% gegenüber den handelsüblichen statischen Kondensatoren.

Mit den metallisierten Folien gemäß der Erfindung läßt sich weiter der bekannte technische Effekt der Regenerierung der Fehlerstellen von bedampften Folien bei der Kondensatorfertigung voll ausnützen. Jede Folie enthält eine Anzahl Fehlerstellen, die bei wesentlich geringerer Spannung durchschlagen als es dem Kunststofftyp zu entsprechen braucht. Setzt man eine Folie der vorbeschriebenen Art kurze Zeit der Einwirkung einer hohen Spannung aus, so brennen die Fehlerstellen durch Verdampfung der dünnen Metallschichten aus und die Spannungsbelastbarkeit ist dann nicht mehr durch eine Stelle kleinster Belastbarkeit gegeben, sondern nähert sich der Durchschlagsfestigkeit des reinen Kunststoffes. Damit wird es möglich, bei gleicher Durchschlagsfestigkeit die Foliendicke gegenüber den bekannten Kondensatoren ganz beträchtlich z.B. um mindestens 50% herabzusetzen.

Bisher war die Dicke der dielektrischen Abstandshalter durch die technischen Herstellungsmöglichkeiten begrenzt. Bei Papier lag die untere Grenze bei 7 (My) und bei Kunststoff-Folien darüber. Je dünner diese Abstandshalter aber waren, umso grösser war im allgemeinen die Fehlerzahl. Man mußte daher in der Technik jeweils zwei oder mehr Lagen zu einer Schicht von z.B. 14 - 22 (My) mit allen wirtschaftlichen und dielektrischen Nachteilen dieser Arbeitsmethode kombinieren. Demgegenüber gelingt es z.B. durch die Verwendung von Umsetzungsprodukten von polyfunktionellen Isocyanaten und Polyoxyverbindungen homogene Schichten fast beliebiger Dicke auf Metallfolien aufzutragen. Da man in einem Arbeitsgang eine Metallfolie zwei- und mehrfach mit Kunststoffschichten beliebiger Dicke übereinander versehen kann, indem man nach dem ersten Überzug das Band in weitere Bäder führt, erhält man Folien sehr kleiner Fehlerzahl und nahezu beliebiger Dicke bis zu 0,5 (My) und darunter bei der maximal möglichen Durchschlagsfestigkeit. Man erreicht so eine Herabsetzung des Volumens gegenüber dem Papierkondensator bei gleicher Kapazität und Betriebsspannung auf etwa 1/5 bis 1/30 und darunter, und kommt somit in die Grössenordnung sowohl der glatten als auch der aufgerauhten Elektrolyt-Kondensatoren für das Niederspannungs-und Hochspannungsgebiet, wie nachstehende Aufstellung zeigt:

Die modernsten Elektrolyt-Kondensatoren mit aufgerauhter Aluminiumoberfläche von 40 (My)F und 360 V Betriebsspannung beanspruchen ein Volumen von 48,5 ccm.

Die Bedeutung von statischen Kondensatoren angenähert gleicher Grösse wie Elektrolyt-Kondensatoren ist ohne weiteres verständlich. Elektrolyt-Kondensatoren haben u.a. den Nachteil der hohen Verluste von z.B. tg(Delta) = 0,1 bis 0,5 gegenüber 0,003 - 0,012 und darunter bei Kondensatoren der neubeschriebenen Art. Sie sind weiter nur für Wechselstrom geeignet, wogegen die statischen Kondensatoren für alle Stromarten zu gebrauchen sind.

Entsprechend den Erfahrungen der Praxis, in der jeweils zwei Lagen Kondensatorpapier zu einer dielektrischen Zwischenschicht kombiniert werden, läßt sich auch bei den Folien gemäß der Erfindung die Durchschlagsfestigkeit dadurch erhöhen, dass man die Metallfolie zwei- oder mehrfach überzieht. Während eine einmal lackierte Metallfolie von z.B. 7 - 8 (My) eine Durchschlagsfestigkeit von z.B. 500 V zeigt, besitzt eine Folie gleicher Dicke, die durch zweimaliges Tauchen (2 x 4 (My)-Schicht) hergestellt ist, eine Durchschlagsfestigkeit von im Mittel 700 V und darüber. Eine dreifach lackierte Folie zeigt eine Durchschlagsfestigkeit von 750 V und darüber. Die Zahl der Fehlerstellen, die bei der Regenerierung der Folie ausgeschaltet werden soll, geht bei den zwei- und mehrfach lackierten Folien ebenfalls sehr stark z.B. auf weniger als 1/3 zurück.

Die auf die Metallfolie aufgebrachten dielektrischen Einzelschichten können aus einem oder auch verschiedenen Kunststoffen aufgebaut sein.

Die Temperaturführung bei der Kondensation des Lackes wird so geleitet, dass die Lösemittel poren- und blasenfrei verdampfen und die Kondensation spannungsfrei und homogen über die ganze Fläche verläuft. Die Folienbildung kann vorteilhaft zur Erzielung höherer Laufgeschwindigkeiten auch unter Verwendung von Infrarotheizung oder dielektrischer Heizung erfolgen. Man führt das Band daher zweckmässig bei langsam ansteigenden Temperaturen von z.B. 50 - 200° während einer Zeitdauer von z.B. 1 - 2 Minuten durch einen Heizkanal.

Ein Kondensator soll im Temperaturband bis zu möglichst hohen Temperaturen Konstanz der Kapazität und des Verlustfaktors zeigen. Man erreicht dies z.B. durch Einsatz von Polyoxyverbindungen mit einem Gehalt von mehr als 9% OH-Grup- pen bzw. durch Einsatz von z.B. 1-Chlor-2,4-toluylendiisocyanat.

Durch Ausreifung, Temperung und Hochvakuumnachbehandlung lassen sich die dielektrischen Werte der Folien verbessern; so gelingt es, eine Folie mit einem tg(Delta) = 126.10(exp)-4 auf einen Wert von 27.10(exp)-4 (800 Hz) zu bringen.

Bei Einsatz von Kunststoffen, bei denen die geforderte Haftfestigkeit auf glattem oder blankem Metall nicht gegeben ist, arbeitet man vorteilhaft nach folgendem Verfahren:

Metallfolien, z.B. Aluminiumfolien von z.B. 5 - 6 (My) Dicke werden an der Oberfläche aufgerauht und/oder mit Stanzlöchern versehen und beiderseitig mit einem Kunststoffüberzug versehen. Durch die Folie hindurch ist durch die Lochung eine direkte Verbindung der beidseitigen Kunststoffschichten gegeben. Der Lack erhält durch die vielen Bindungspunkte einen so weitgehenden Halt auf der Folie, dass ein Ablösen nicht mehr eintritt.

Die hierdurch erreichte Haftfestigkeit der Kunststoffilme auf den Metallfolien wird noch vergrössert, wenn man die Schrumpfung der trocknenden Kunststoff-Filme weitgehend ausschliesst. Dies wird dadurch erreicht, dass man die Folien bei der Lackierung durch einen Heizkanal laufen läßt, der mit steigenden Temperaturen von z.B. 50 - 200° geheizt wird. So gelingt es, einen Kunststoffstrich auf der Metallfolie zu erhalten, der weitgehend schrumpfungsfrei bzw. schrumpfungsarm ist.

Zweckmässig kombiniert man 2-3 Schichten übereinander, wobei z.B. Polystyrol verschiedener Polymerisationsgrade im Bereich des mesokolloiden bis zum eukolloiden Zustand eingesetzt wird. Man läßt bei der Herstellung zweckmäßig die Folie nach jeder Tauchung bei Temperaturen von 80 - 200° tempern, um die Einzelstriche für sich schrumpfungsarm zu machen und um eine Lösung von der Metallfolie zu verhindern.

Vorteilhaft setzt man Kunststoffe und Metallfolien ein, deren Ausdehnungskoeffizienten angeglichen sind.

Die Haftfestigkeit von Kunststoff-Schichten auf Metall kann auch dadurch verbessert werden, dass man einen sehr dünnen Vorstrich eines guthaftenden Kunststoffes, z.B. auf Basis der Polyoxyverbindungen und Polyisocyanate auf die Metallfolie aufträgt.

Um auch Folien grösserer Dicke mit ausreichender Haftfestigkeit zu erzielen, läßt man diese in und nach dem Herauslaufen aus dem Heizkanal unter Druck bei einer Temperatur von z.B. 80 - 140°, bei der die Folien plastisch sind, durch Kalanderwalzen laufen.

Man kann gemäß der Erfindung alle Kunststoffe, die für die Folienherstellung für dielektrische Zwecke aus mechanischen oder ähnlichen Gründen, z.B. weil sich keine Folien ausreichender Festigkeit erzielen lassen, oder weil die Folien ohne Weichmacherzusatz zu spröde sind nicht anwendbar waren, für die Kondensatorherstellung einsetzen, sofern sie sich aus der Lösung oder Schmelze in der gewünschten Dicke auf die Metallfolie aufbringen lassen, wie z.B. Kunststoffe auf der Basis von Polyäthylenen, Polyisobutylen, aliphatischen filmbildenden Fluorverbindungen,Silikonen usw.

Bisher war es nicht möglich, pigmentierte Folien mit hohem Füllstoffgehalt, geringer Dicke und ausreichender mechanischer Festigkeit herzustellen, was nach der vorliegenden Erfindung keinerlei Schwierigkeiten mehr macht, da die gefüllte Kunststoffolie von der Metallfolie getragen wird.

Der Einfluss des Füllfaktors ist sehr groß. Füllfaktoren über 0,3 sind nur unter Verwendung von Metallträgerfolien gemäß der Erfindung für den technischen Einsatz zu verwirklichen, da Folien dieser Art ohne einen Träger zu brüchig sind. Ein Kunststoff mit einer D.K. von 4 mit 30 Vol.-Prozent Rutil zu Folien verarbeitet, ergibt eine Misch-D.K. von 8,8, während man mit 50% Vol.-Prozent Füllstoff ein (Epsilon)(sub)m von 15 und bei 60 Vol.-Prozent ein (Epsilon)(sub)m von 18 erreicht.

Als besonders geeignete Lackrohstoffe für die Herstellung von gefüllten Lackschichten gemäß der Erfindung haben sich die Kunststoffe auf der Basis von Polyoxyverbindungen und polyfunktionellen Isocyanaten, da diese neben der ausreichenden Haftfestigkeit auf Metallfolien, eine ausgezeichnete Netzfähigkeit besitzen und jedes Füllstoffteilchen vollkommen umhüllen und isolieren. Man braucht mit diesen Stoffen wesentlich kleinere Mengen Lösemittel für die Herstellung der Folien und erzielt spannungs- und schrumpfungsfreie Folien mit absolut glatter und homogener Oberfläche.

Rutil (Epsilon)(sub)1 = 80 - 120, Calciumtitanat (Epsilon)(sub)1 ungefähr 160, Strontiumtitanat (Epsilon)(sub)1 ungefähr 340 und Bariumtitanat (Epsilon)(sub)1 ungefähr 800-12000 zeigen neben den bekannten technischen Werkstoffen hoher D.K z.B. auf der Basis magnesiumtitanathaltiger Massen Eigenschaften, die sie als Füllstoffe für die Herstellung gefüllter Folien besonders geeignet machen. Die Auswahl erfolgt nach dem Gesichtspunkt der grössten Durchschlagsfestigkeit und der kleinsten dielektrischen Verluste. Bariumtitanat mit der höchsten D.K. zeigt z.B. einen kleinere Verlustwinkel als dies mit Calcium- oder Strontiumtitanat zu erreichen ist.

Beispiel 1:

Man bereite eine Lösung aus 100 g einer wasserfreien Polyoxyverbindung, die durch Kondensation aus 3 Mol Adipinsäure und 4 Mol Hexantriol gewonnen wurde und 75 g eines Umsetzungsproduktes aus 3 Mol 2,4-Toluylendiisocyanat und 1 Mol Hexantriol, in 650 ccm eines Gemisches aus Essigsäureäthylester, Chlorbenzol, Toluol und Methylenchlorid in gleichen Teilen. Durch diese Lösung läßt man eine Aluminiumfolie von 5 (My) Dicke laufen und führt sie dann durch einen senkrechten Trockenkanal, der von 30-180°C langsam ansteigend geheizt ist, wobei die Polykondensation zum Kunststoff erfolgt. Diese Tauchung und Poly-Kondensation wird dreimal wiederholt. Man erhält eine Folie mit einer Gesamtdicke von 17 (My). Die Dielektrizitätskonstante beträgt 4,0, der dielektrische Verlustfaktor 0,0062. Die Durchschlagsfestigkeit liegt bei 1000 V.

Nach dem Aufdampfen einer 0,5 (My) dicken Zinkschicht im Vakuum auf beide Folienseiten von 40 mm, wobei ein Rand von 3 mm Breite ausgespart wird, wickelt man 1 m Folie auf einen Metalldorn von 4 mm Durchmesser, der mit der Aluminiumfolie kontaktiert wird und legt zur Herausführung des zweiten Kontaktes Metallanschlußfähnchen auf die aufgedampfte Metallschicht. Der so erhaltene Kondensator hat nachstehende Kennzahlen: Kapazität 0,46 (My)F, tg(Delta) = 0,068.

Beispiel 2:

Eine Lösung von 2% Polystyrol einem Polymerisationsgrad von 600 in einem Lösungsmittelgemisch von gleichen Teilen Benzol, Toluol und Methylenchlorid wird in einer Dicke von 3 (My) auf eine aufgerauhte Aluminiumfolie mit Rundlöchern von 1 mm Durchmesser, die in einem Abstand von 4 mm in die Folie eingestanzt sind, aufgetragen. Man läßt diese Folie bei langsam ansteigender Temperatur einen Trockenkanal, der auf

30-180° geheizt ist, durchlaufen. Auf diese Schicht wird eine zweite und evtl. auch dritte Schicht von gleicher Dicke mit einem Polymerisationsgrad von 1000 bzw. 1200 aufgetragen, wobei die Nachbehandlung in der beschriebenen Form erfolgt. Diese Folie wird nun beidseitig mit einer 0,5 (My) dicken Zinkschicht im Hochvakuum bei 10(exp)-4 mm Hg bedampft. Man wickelt nun diese Folie auf einen Metalldorn von 4 mm Durchmesser, wobei zwischen der Aluminiumfolie und dem Dorn Kontakt geschaffen wird. Der aufgedampfte Metallbelag wird als zweite Elektrode durch Einwickeln eines Metallfähnchens kontaktiert. Nach Einbringung in ein Kunststoffgehäuse ist der Kondensator für Zwecke der Hoch-, Mittel- und Niederfrequenztechnik einsatzfähig.

Mit einem Kondensator dieser Art lassen sich Glimmer-Kondensatoren und z.T. auch keramische Kondensatoren ersetzen. Der Verlustwinkel ist kleiner als 5 x 10(exp)-4 im Hochfrequenzgebiet und ist bis zu 70° annähernd konstant.

Beispiel 3:

200g gereinigter Rutil werden mit 60 g des Umsetzungsproduktes aus 3 Mol Adipinsäure + 4 Mol Hexantriol mit 125 ccm Chlorbenzol und 125 ccm Methylenchlorid in einer Schwingmühle 24 Stunden gemahlen und homogenisiert. Man setzt nun 60 g eines Umsetzungsproduktes aus 3 Mol 2,4-Toluylendiisocyanat und 1 Mol Hexantriol zu, mischt 15 Minuten, streicht diese Lösung beidseitig auf eine 6 (My) dicke Aluminiumträgerfolie und kondensiert bei 120-150° in einem senkrechten Heizkanal während 1 Minute. Auf den erzielten dielektrischen Abstandshalter von etwa 9 (My) Dicke mit einer D.K. von 11 dampft man eine 0,5 (My) dicke Kupferschicht auf. Man erhält so einen Kondensator mit einer Durchschlagfestigkeit von grösser als 400 Volt (nach der Regenerierung), einem Verlustwinkel von kleiner als 100.10(exp)-4. An Volumen benötigt der neue Kondensator bei gleicher Leistung weniger als 1/10 eines Papierkondensators gleicher Betriebsspannung. Der Herstellungspreis ist wesentlich geringer.

Beispiel 4:

550 g Bariumtitanat werden mit 100 g eines Umsetzungsproduktes aus 3 Mol Adipinsäure und 4 Mol Trimethylolpropan und 225 ccm Chlorbenzol und 225 ccm Methylenchlorid 36 Stunden in der Schwingmühle gemahlen und nach Zusatz von 100 g eines Umsetzungsproduktes aus 3 Mol 2,4-Toluylendiisocyanat und 1 Mol

Hexantriol auf eine Aluminiumfolie von 5 (My) Dicke aufgetragen. Die Folie besitzt eine D.K. von 18,6 und eine tg(Delta) von 78.10(exp)-4.

Die Folienstrichdicke kann durch Verdünnen mit Lösemittel bis auf 5-6 (My) herabgesetzt werden. Folien dieser Art sind mit Vorteil für Mittel- und Niederspannungskondensatoren einzusetzen. Man gelangt damit in die Grössenordnung von Elektrolyt-Kondensatoren und darunter.

Beispiel 5:

Man trägt eine 30%ige Lösung eines Silikons, dargestellt aus einem Gemisch aus Monomethylsiliciumtrichlorid und Dimethylsiliciumdichlorid, wobei das Dimethylsiliciumdichlorid überwiegt, in Essigsäureäthylester auf eine Aluminiumfolie auf und kondensiert im kontinuierlichen Durchlauf bei Temperaturen von 50-200°. Die so gewonnene Folie wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Art weiterbehandelt. Man erhält Kondensatoren, die bei 150°C und 800 Hz einen dielektrischen Verlustwinkel von kleiner als 0,003 zeigen und die bekannten Vorteile elektrischer und dielektrischer Art der Silikon-Kunststoffe aufweisen.

Claims (13)

1.) Folie für elektrische Zwecke, insbesondere für Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer als Träger dienenden Metallfolie besteht, die mindestens einseitig mit einer festhaftenden dielektrischen Kunststoffschicht und diese ihrerseits mit einer zweiten Metallschicht versehen ist.

2.) Verfahren zur Herstellung von Folien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallisierung des Dielektrikums durch ein beliebiges Auftragsverfahren, beispielsweise durch Aufdampfen, durch Kathodenzerstäubung, durch Aufspritzen bzw. durch Abscheidung eines Metallspiegels auf chemischem oder elektrochemischem Wege erfolgt.

3.) Folie gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht eine Dicke von höchstens 10 (My) besitzt.

4.) Folie gemäß den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der als Träger dienenden Metallfolie eine anorganisch, dielektrische Schicht und darüber die Kunststoffschicht aufgebracht ist.

5.) Folie gemäss den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Kunststoffschicht aus mehreren Lagen besteht.

6.) Folie gemäss den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Kunststoffschicht aus Umsetzungsprodukten von polyfunktionellen Isocyanaten und Polyoxyverbindungen besteht.

7.) Folie gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Kunststoffschicht aus Umsetzungsprodukten von polyfunktionellen Isocyanaten und solchen Polyoxyverbindungen besteht, die einen Gehalt von mehr als 9% OH-Gruppen aufweisen.

8.) Folie gemäss den Ansprüchen 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Kunststoffschicht Füllstoffe mit hoher Dielektrizitätskonstante, insbesondere Titandioxyd oder Erdalkalititanate enthält.

9.) Folie gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Kunststoffschicht über 30 Vol-Prozent Füllstoff enthält.

10.) Folie gemäss Ansprüchen 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass Kunststoffe mit einer D.K. über 3,5 als Lackkomponente vorgesehen sind.

11.) Folie gemäss den Ansprüchen 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht aus unpolarem Kunststoff, beispielsweise aus Polystyrol besteht.

12.) Folie gemäss den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Kunststoffschicht aus Silikonverbindungen besteht.

13.) Folie gemäss den Ansprüchen 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie mit der dielektrischen Kunststoffschicht verzahnt ist, insbesondere durch Aufrauhen der Oberfläche der Metallschicht und bzw. oder durch Durchlöchern der Metallfolie.