DE3888641T2

DE3888641T2 - Schichtkondensator.

Info

Publication number: DE3888641T2
Application number: DE3888641T
Authority: DE
Inventors: Tohru Chiba; Kazumasa Maruyama; Minoru Takamizawa
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1988-12-03
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2008-12-04
Also published as: EP0319883A3; KR0125570B1; EP0319883A2; DE3888641D1; US4843517A; AU2653488A; JPH01149832A; KR890011135A; EP0319883B1; JPH0697571B2; AU600186B2; CA1308860C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schichtkondensator, oder insbesondere auf einen Kondensator in welchem das dielektrische Schichtmaterial aus einer einzigartigen Organosilizium-Verbindung besteht, welche exzellente dielektrische Eigenschaften hat, z.B. eine grosse dielektrische Konstante und einen relativ geringen dielektrischen Verlust, geringe Feuchtigkeitsabsorption, exzellente mechanische Eigenschaften als Schicht und Stabilität selbst bei erhöhter Temperatur.
Es ist ein hervorstechender Trend in der Elektronikindustrie in den letzen Jahren, dass verschiedenste Instrumente und Ausrüstungen kompakt gestaltet werden und geringes Gewicht haben müssen, und deshalb müssen verschiedene elektronische Komponenten und Teile ebenfalls klein in ihren Abmessungen und gering im Gewicht sein. Kondensatoren und andere elektronische Bauteile, in welchen hoch dielektrische Materialien eine wichtige Rolle spielen, machen keine Ausnahme. Einer der Schlüsselfaktoren, um diese Anforderung in Schichtkondensatoren, als eine Klasse von unter Verwendung dielektrischer Filme hergestellten Kondensatoren, zu befriedigen, ist es, einen Film eines dielektrischen Polymers mit stark erhöhter dielektrischer Konstante und anderen dielektrischen Eigenschaften zu verwenden, ohne dass andere für einen Teil eines Schichtkondensators wichtige Parameter beeinträchtigt werden, wie die Feuchtigkeitsabsorption, mechanische Stärke und thermische Stabilität.
Beispiele von polymeren Materialien, die konventionellerweise als dielektrische Schichten verwendet werden, umfassen cyanethylierte Polysaccharide, wie Cyanethylzellulose, Cyanethylstärke, Cyanethylpullulan und ähnliche, cyanethylierte Produkte von Polysaccharid- Derivaten, wie Cyanethyl-hydroxyethylzellulose, Cyanethyl-glycerin-pullulan und ähnliche, cyanethylierte Polyolverbindungen wie cyanethylierten Polyvinylalkohol und ähnliche, Fluorkohlenstoff-Harze wie Poly(vinylylidenfluorid) usw.
Diese konventionellen polymeren Materialien haben jedoch mehrere Nachteile als dielektrisches Schichtmaterial und sind in elektrischen und elektronischen Anwendungen nicht ganz befriedigend. Zum Beispiel haben die oben erwähnten cyanethylierten Produkte von Polysacchariden, Polysaccharid-Derivaten und Polyvinylalkohol einen gemeinsamen Nachteil, indem ihre Feuchtigkeitsabsorption so gross ist, das deren dielektrische Eigenschaften in feuchter Atmosphäre einem grossen Abfall unterworfen sind, und die Verlässlichkeit der elektrischen und elektronischen Instrumente, welche z.B. unter Verwendung von mit Polymeren hergestellten Schichtkondensatoren aufgebaut werden, wird stark beeinträchtigt. Dieses Problem kann selbstverständlich in einem gewissen Mass gelöst werden, indem Massnahmen zur Feuchtigkeitskontrolle und zur Entfernung adsobierter Feuchtigkeit im Herstellungsprozess der Schichtkondensatoren ergriffen werden, obwohl die Produktivität des Prozesses durch diese Verdrängung des Problems unausweichlich so stark vermindert wird, dass sowieso keine völlige Lösung des Problems erreicht werden kann.
Zusätzlich haben Cyanethylzellulose und Cyanethylstärke ein Problem als schichtformendes Polymer, so dass befriedigende polymere Filme dieser Polymere nur mit grosser Schwierigkeit hergestellt werden können. Ausserdem sind cyanethylierte Hydroxyethylzellulose, cyanethyliertes Glycerinpullulan und cyanethylierter Polyvinylalkohol nachteilig in Bezug auf die grosse Temperaturabhängigkeit der dielektrischen Konstante.
Fluorkohlenstoff-Harze wie z .B. Poly(vinylidenfluorid) sind als Material einer dielektrischen Schicht in einem Schichtkondensator nicht vorteilhaft wegen ihrer kleinen dielektrischen Konstante, die nur etwa die Hälfte jener der oben beschriebenen cyanethylierten Polymere beträgt, obwohl sie mit der geringen Feuchtigkeitsabsorption und der geringen Temperaturabhängigkeit der dielektrischen Konstante Vorteile haben.
Aus GB-A-1 316 145 sind Kondensatoren bekannt, die auf Polysiloxan basierende Dielektrika verwenden, wobei die Substituenten unter anderem Wasserstoff, Alkylgruppen, halogenisierte Alkylgruppen oder Cyanalkylgruppen, wie die 3-Cyanpropylgruppe, sein können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung hat deshalb ein Ziel, einen neuartigen Schichtkondensator bereitzustellen, der frei von den Nachteilen und Problemen in Schichtkondensatoren ist, welche auf die Verwendung der oben beschriebenen konventionellen Polymere als Material für die dielektrische Schicht zurückzuführen sind.
So stellt die vorliegende Erfindung einen Schichtkondensator bereit, dessen dielektrische Schicht aus einem Organopolysiloxan representiert durch die durchschnittliche Einheitsformel
R¹aR²bSiO(4-a-b)/2' .... (I)
gebildet wird, wobei R¹ eine Cyanalkylgruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R² ein Wasserstoffatom, eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe oder eine hologenisierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, a eine positive Zahl im Bereich von 0.8 bis 1.8 ist, und b Null oder eine positive Zahl nicht grösser als 1.0 ist, mit der Bedingung, dass a + b im Bereich von 1.1 bis 1.98 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Wie oben beschrieben wird, ist das wesentliche Merkmal des erfinderischen Schichtkondensators, dass die dielektrische Schicht als dessen Teil aus einem spezifischen Organopolysiloxan gebildet wird, das Cyanalkylgruppen hat, die an die Siliziumatome gebunden sind. Man kann annehmen, dass die hohe Polarität der Cyanogruppe -CN zu deren Orientierung und Polarisierbarkeit in einem elektrischen Feld beiträgt, um so die dielektrische Konstante der polymeren Schicht zu erhöhen.
In der oben gegebenen durchschnittlichen Einheitsformel (I) ist die Gruppe, die mit R¹ bezeichnet wird, eine gerade lineare oder verzweigte Cyanalkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen. Beispiele der linearen Cyanalkylgruppen umfassen 2-Cyanethyl, 3-Cyanpropyl und 4-Cyanbutylgruppen, und Beispiele von verzweigten Cyanalkylgruppen umfassen 2-Cyanpropyl, 2-Cyanbutyl, 3- Cyanbutyl und 2-Methyl-2-cyanpropylgruppen, obwohl nicht darauf beschränkt. Unter den oben genannten Cyanalkylgruppen sind 2-Cyanethyl und 3-Cyanpropylgruppen besonders bevorzugt. Wenn die Zahl der Kohlenstoffatome in der Cyanalkylgruppe über 5 ansteigt, kann die Sperrigkeit der Substituentengruppen einige Schwierigkeiten in der Synthesereaktion bereiten, um die Cyanalkylgruppen in das Organopolysiloxan einzubringen. Die obengenannten Cyanalkylgruppen können in den Organopolysiloxan-Molekülen je nach Bedürfnis entweder einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr Arten enthalten sein.
Die Zahl der Cyanalkylgruppen, die im Organopolysiloxan enthalten sind, ist im Bereich von 0.8 bis 1.8 pro Siliziumatom, wie es vom Wert des Index a in der durchschnittlichen Einheitformel (I) gezeigt wird. Wenn die Menge von Cyanalkylgruppen zu klein ist, so wird die dielektrische Konstante des Organopolysiloxans oder einer daraus hergestellen dielektrischen Schicht als Folge des kleineren Gehalts an Cyangruppen vermindert. Eine Erhöhung der Menge von Cyanalkylgruppen über die oben erwähnte obere Grenze ist wegen dem Problem in den mechanischen Eigenschaften der dielektrischen Schicht nicht erwünscht. Ausserdem wird auch die Synthesereaktion zur Einführung der Cyanalkylgrupppen in das Organopolysiloxan erschwert.
Die Organopolysiloxan-Moleküle können neben den oben erwähnten Cyanalkylgruppen andere, an die Siliziumatome gebundene, in der durchschnittlichen Einheitsformel (I) durch das Symbol R² bezeichnete Substituenten haben. Das Atom oder die Gruppe, welches rsp. welche durch das Symbol R² bezeichnet ist, wird aus der Klasse ausgewählt, welche aus einem Wasserstoffatom, einwertigen Kohlenwasserstoffgruppen und halogenierten einwertigen Kohlenwasserstoffgruppen besteht. Die einwertigen Kohlenwasserstoffgruppen sind beispielsweise Alkylgruppen, z.B. Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylgruppen, Zykloalkylgruppen, z.B. Zyklohexyl- und Zykloheptylgruppen, Alkenylgruppen, z.B. Vinylgruppen, Arylgruppen, z.B. Phenyl- und Tolylgruppen, und Aralkylgruppen, z.B. Benzyl- und 2-Phenylethylgruppen. Die halogenierten, einwertigen Kohlenwasserstoffgruppen können erhalten werden, indem ein Teil oder alle der Wasserstoffatome in den oben erwähnten Kohlenwasserstoffgruppen mit Atomen eines Halogen, z.B. Chlor und Fluor, ersetzt werden, wie im Beispiel der Chlormethyl-, 3,3,3-Trifluorpropyl- und 6,6,6-Trifluorhexylgruppen.
Diese durch R² bezeichneten Gruppen sind im Organopolysiloxan nicht unerlässlich. Deshalb kann der index b in der durchschnittlichen Einheitsformel (I) Null sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Wert des Index b eine positive Zahl im Bereich von 0.1 bis 1.0 ist. Wenn die Menge der Gruppen R² zu gross ist, kann eine entsprechende Verminderung der Menge der Cyanalkylgruppen bewirkt werden, insbesondere wenn der Wert von a + b relativ klein ist.
Es ist wesentlich, dass der Wert von a + b der Indizes in der Einheitsformel (I) im Bereich von 1.1 bis 1.98 ist. In anderen Worten sollte die Zahl von Substituenten-Atomen oder Gruppen per Siliziumatom im Organopolysiloxan 1.1 bis 1.98 sein. Ein Wert von a + b kleiner als 1.1 bedeutet, dass das Organopolysiloxan nicht mehr einen Film bildet sondern in sehr brüchiger, harzartiger Form vorliegt. Wenn der Wert von a + b grösser als 1.98 ist, ist das Organopolysiloxan ölig und es kann daraus kein Film hergestellt werden.
Das Cyanalkyl enthaltende Organopolysiloxan kann mittels irgend einem bekannten, in der Organosiliziumchemie normalerweise für die synthetische Herstellung verschiedener Organopolysiloxane verwendeten Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel wird eine Organosilan- Verbindung mit einer Cyanalkylgruppe und einem oder mehreren an das Siliziumatom gebundenen, hydrolysierbaren Atomen oder Gruppen hydrolisiert, entweder alleine oder als Mischung mit anderen Silanverbindungen, welche siliziumgebundene, hydrolysierbare Gruppen haben, und das Hydrolyseprodukt wird einer Polymerisationsreaktion ausgesetzt. Das synthetische Verfahren kann verschiedene bekannte Reaktionen, wie die Additionsreaktion, die Kondensationsreaktion unter Entzug von Alkohol oder unter Dehydrierung und ähnliche, umfassen, unter Beisein oder ohne bekannte Katalysatoren, vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel.
Die oben erwähnte hydrolysierbare Gruppe ist nicht auf ein bestimmtes Atom oder eine bestimmte Gruppe umfassend Halogen-Atome, Alkyloxygruppen, Acyloxygruppen und Aminogruppen beschränkt, und die Zahl dieser hydrolysierenden Atome oder Gruppen in einem Molekül der Silanverbindung kann 1, 2 oder 3 sein. Beispiele der Cyanalkyl enthaltenden, hydrolysierbaren Silanverbindungen umfassen 2-Cyanethyl-dimethyl-chlorsilan, 3-Cyanpropyl-diethyl- methoxysilan, 2-Cyanethyl-dimethyl-acetoxysilan, di(2- cyanethyl)methyl-methoxysilan und ähnliche als Beispiele der einfunktionellen Silane, 2-Cyanethyl-chlormethyl- dichlorsilan, 2-Cyanethyl-3,3,3-trifluourpropyl-diethoxysilan, 3-Cyanpropylphenyl-diaminosilan und ähnliche als Beispiele bifunktioneller Silane und 2-Cyanethyl-triethoxysilan, 4-Cyanbutyl-trimethoxysilan und ähnliche als die Beispiele für trifunktionelle Silane.
Beispiele von hydrolysierbaren Organosilan- Verbindungen ohne Cyanalkylgruppen, welche optional mit dem obengenannten, Cyanalkyl enthaltenden Silanverbindungen kohydrolisiert werden, umfassen Trimethyl-chlorsilan, Trimethyl-methoxysilan, Vinyl-dimethyl-ethoxysilan, Triethyl-aminosilan, und ähnliche als Beispiele der monofunktionellen Silane, Dimethyl-dichlorsilan, Methyl- phenyl-dichlorsilan, Diphenyl-dichlorsilan, Vinyl-methyl- dichlorsilan, 3,3,3-Trifluorpropyl-dichlorsilan, Dimethyl-dimethoxysilan, Vinyl-methyl-dimethoxysilan, Chlor- methyl-diethoxysilan und ähnliche als Beispiele der difunktionellen Silane, Methyl-trichlorsilan, Vinyl- trichlorsilan, Trimethoxysilan, Chlormethyl-trimethoxysilan, Phenyl-trimethoxysilan, Vinyl-trimethoxysilan, 3,3,3-Trifluorpropyl-trimethoxysilan und ähnliche als Beispiele der trifunktionellen Silane und Tetrachlorsilan, Tetraethoxysilan und ähnliche als Beispiele der tetrafunktionellen Silane.
Wenn das Cyanalkyl enthaltende Organopolysiloxan durch Hydrolysierung oder Kohydrolysierung von einem oder mehreren der oben erwähnten hydrolysierbaren Organosilanverbindungen, deren hydrolisierbare Gruppe ein Chloratom ist, hergestellt wird, ist es wichtig, dass das Organopolysiloxan-Produkt völlig vom Chlorwasserstoff befreit wird, welcher durch die Hydrolyse entsteht, da selbst eine Spurenmenge von Chlorwasserstoff sehr schädlich für die dielektrischen Eigenschaften der aus dem Organopolysiloxan hergestellten Schicht ist.
Es ist selbstverständlich frei wählbar, dass, anstelle einer Hydrolysierung oder Kohydrolysierung eines oder mehrerer der oben genannten hydrolysierbaren Organosilanverbindungen als Ausgangsmaterial, bei der Herstellung des Cyanalkyl enthaltenden, in der erfinderischen Schicht verwendeten Organopolysiloxans von einem oligomeren Organopolysiloxan als Ausgangsmaterial ausgegangen wird, welches zum voraus aus den hydrolysierbaren Silanverbindungen hergestellt wurde.
Das Cyanalkyl enthaltende Organopolysiloxan, welches wie oben beschrieben hergestellt wurde, kann durch eine bekannte Methode zu einer Schicht geformt werden, wie durch Giessen und Ausbreiten einer Lösung des Organopolysiloxans in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Aceton, Dimethylformamid und ähnliche, gefolgt von der Verdampfung des Lösungsmittels. Es ist möglich, dass der Film unter Vermischen des Cyanalkyl enthaltenden Organopolysiloxans mit verschiedenen bekannten Zugabestoffen vorbereitet wird, je nach Notwendigkeit, wie organische oder anorganische Füllstoffe, Weichmacher, mit dem Cyanalkyl enthaltenden Organopolysiloxan mischbare Hilfsharze und ähnliche, sofern die Eigenschaften des Films dadurch nicht unvorteilhaft beeinflusst werden.
Der Schichtkondensator der Erfindung zeigt ein gegenüber konventionellen Schichtkondensatoren vorteilhaftes Verhalten dank der spezifischen dielektrischen Filme aus Cyanalkyl enthaltenden Organopolysiloxan, welche einizartige Eigenschaften haben, wie eine hohe dielektrische Konstante und geringen dielektrischen Verlust, ausgezeichnete mechanische Eigenschaften des Films, verglichen mit anderen cyanethylierten Polymeren aussergewöhnliche kleine Feuchtigkeitsabsorption, und hohe thermische Zersetzungstemperatur, um ein gutes Verhalten des Kondensators bei hohen Temperaturen zu gewährleisten. Es sollte klar sein, dass das Anwendungsfeld des oben beschriebenen Cyanalkyl enthaltenden Organopolysiloxans nicht auf Schichtkondensatoren beschränkt ist, sondern auch andere elektrische und elektronische Bauteile umfasst, in welchen ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften des Materials zusammen mit anderen Parametern eines polymeren Materials wichtig sind.
Im folgenden werden Beispiele und Vergleichsbeispiele gegeben, um die Erfindung noch mehr im Detail zu illustrieren. In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden die Eigenschaften der dielektrischen Polymere gemäss den unten beschriebenen Verfahren gemessen.

Dielektrische Eigenschaften

Das Polymer wurde in Azeton gelöst und die Lösung wurde auf eine Aluminiumfolie gegossen und ausgebreitet, wo die Lösung während 4 Stunden auf 80 ºC erwärmt wurde, um durch Verdampfung des Lösungsmittels eine Schicht mit einer Dicke von etwa 50 Mikrometern zu bilden. Die Polymerschicht wurde auf beiden Seiten in Vakuum-Dampfbeschichtung mit einer Aluminiumschicht versehen, welche als Elektrode diente, und der so hergestelle Kondensator wurde in einem LCR-Messgerät einer Messung der elektrostatischen Kapazität und des dielektrischen Tangens bei 25 ºC und einer Frequenz von 1 kHz unterworfen. Die dielektrische Konstante wurde aus dem Wert des dielektrischen Tangens berechnet.

Mechanische Eigenschaften

Eine Schicht des Polymers mit einer Dicke von etwa 100 Mikrometern wurde im wesentlichen im oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Dehnfestigkeit und die ultimative Dehnung der Polymerschicht wurden in einer Zugprüfmaschine gemäss dem in JIS X 6732 spezifizierten Verfahren gemessen.

Feuchtigkeitsabsorption

Das durch Heizen während zwei Stunden bei 120ºC getrocknete Polymer wurde in einer Atmosphäre mit 75% relativer Feuchtigkeit bei 25ºC während 7 Tagen aufbewahrt und die Menge der absorbierten Feuchtigkeit wurde durch die prozentuale Gewichtszunahme bestimmt.

Temperatur der thermischen Zersetzung

Das Polymer wurde einer differentialen thermogravimetrischen Analyse in Luft unterworfen, bei einer Temperaturerhöhungs-Rate von 10 ºC pro Minute, und die Temperatur, bei welcher eine merkliche Gewichtsabnahme einsetzte wurde als die Temperatur der thermischen Zersetzung festgehalten.

Beispiel 1.

In einem 100 ml Kolben wurden 15.9 g 2- Cyanethyl-methyl-dimethoxysilan und 21.7 g 2-Cyanethyl- triethoxysilan eingebracht und sodann umgerührt, um eine 1:1 molare Mischung eines difunktionellen Silans und eines trifunktionellen Silans zu erhalten. Die Mischung wurde dann tropfenweise mit 9 g Wasser unter Umrühren vermischt, welches 0.3 ml einer 15-Gewichts-prozentigen, wässrigen Lösung von Tetramethyl-ammoniumhydroxid enthielt. Die so erhaltene, klare, gleichmässige Mischung wurde während 2 Stunden auf 90ºC erhitzt, um die Reaktion zu bewirken.
Das so erhaltene, Cyanethyl enthaltende Organopolysiloxan hatte die folgenden Eigenschaften.
Dielektrische Konstante 27
Dielektrischer Tangens 0.052
Dehnfestigkeit, kg/cm² 50
Ultimative Dehnung, % > 500
Feuchtigkeitsabsorption, % 1.3
Thermische Zersetzungstemperatur, ºC 350

Beispiel 2.

Das experimentelle Vorgehen war im wesentlichen das gleiche wie in Beispiel 1, ausser dass die Mengen von 2-Cyanethyl-methyl-dimethoxysilan, 2- Cyanethyl-triethoxysilan und Wasser 9.5 g, 30.4 g rsp. 10 g waren. Das molare Verhältnis des difunktionellen Silans zum trifunktionellen Silan war 0.43.
Das so erhaltene, Cyanethyl enthaltende Organopolysiloxan hatte die folgenden Eigenschaften.
Dielektrische Konstante 25
Dielektrischer Tangens 0.045
Dehnfestigkeit, kg/cm² 250
Ultimative Dehnung, % 100
Feuchtigkeitsabsorption, % 1.3
Thermische Zersetzungstemperatur, ºC 350

Beispiel 3.

Das experimentelle Vorgehen war im wesentlichen das selbe wie in Beispiel 1, ausser dass die Mengen von 2-Cyanethyl-methyl-dimethoxysilan, 2-Cyanethyl-triethoxysilan und Wasser 6.4 g, 34.7 g rsp. 12 g waren. Das molare Verhältnis des difunktionellen Silans zum trifunktionellen Silan war 0.25.
Das so erhaltene, Cyanethyl enthaltende Organopolysiloxan hatte die folgenden Eigenschaften.
Dielektrische Konstante 23
Dielektrischer Tangens 0.036
Dehnfestigkeit, kg/cm² 430
Ultimative Dehnung, % 1.8
Feuchtigkeitsabsorption, % 1.2
Thermische Zersetzungstemperatur, ºC 390

Vergleichsbeispiel 1.

Eine kommerziell erhältliche Schicht von Cyanethyl-Zellulose (Acrylocel, ein Produkt von Tel Systems, Inc., USA) wurde den selben Tests wie oben unterworfen und ergab die unten gezeigten Resultate.
Dielektrische Konstante 15
Dielektrischer Tangens 0.036
Dehnfestigkeit, kg/cm² 310
Ultimative Dehnung, % 1.5
Feuchtigkeitsabsorption, % 5.0
Thermische Zersetzungstemperatur, ºC 250

Vergleichsbeispiel 2.

Ein Cyanethyl-pullulan wurde gemäss dem in der japanischen Patentanmeldung 59-31521 beschriebenen Verfahren hergestellt. Das Produkt hatte ein durchschnittliches Molekulargewicht von 180'000 bis 200'000 und der Grad der Substitution der Cyanethylgruppen war 2.70. Das Cyanethyl-pullulan wurde in eine Schicht geformt, den selben Tests wie oben beschrieben unterworfen und ergab die unten gezeigten Resultate.
Dielektrische Konstante 18
Dielektrischer Tangens 0.015
Dehnfestigkeit, kg/cm² 400
Ultimative Dehnung, % 4.5
Feuchtigkeitsabsorption, % 4.8
Thermische Zersetzungstemperatur, ºC 250

Vergleichsbeispiel 3.

Ein cyanethylierter Polyvinylalkohol wurde gemäss dem in Journal of the Electrochemical Society, Vol. 111, No. 11, Seiten 1239 bis 1243 (1964) beschriebenen Verfahren hergestellt. Das Produkt hatte ein durchschnittliches Molekulargewicht von 140'000 bis 160'000 und der Grad der Substitution der Cyanethylgruppen war 80 Molprozent. Der cyanethylierte Polyvinylalkohol wurde in eine Schicht geformt, den selben Tests wie oben beschrieben unterworfen und ergab die unten gezeigten Resultate.
Dielektrische Konstante 18
Dielektrischer Tangens 0.070
Dehnfestigkeit, kg/cm² 50
Ultimative Dehnung, % > 500
Feuchtigkeitsabsorption, % 4.7
Thermische Zersetzungstemperatur, ºC 230

Beispiel 4.

Eine Silan-Mischung aus 10.9 g 3-Cyanpropyl- methyl-dichlorsilan und 26.3 g 2-Cyanethyl-trichlorsilan wurde in einem Kolben von 100 ml Kapazität vorbereitet und weiter tropfenweise mit 5.0 ml Wasser vermischt, gefolgt von einer Erwärmung auf 60 ºC während 2 Stunden um die Reaktion zu bewirken. Das so gebildete Organopolysoloxan wurde in 30 g Methylenchlorid gelöst und die Lösung wurde zwei mal mit je 50 ml Wasser gewaschen, um Hydrogenchlorid zu entfernen. Danach wurde das Methylenchlorid in der Lösung zur Trockenheit verdampft, um das Organopolysiloxan zu erhalten.
Das Organopolysiloxan war ein transparenter Festkörper, welcher eine hochtransparente, zähe Schicht ergab, indem eine Lösung davon in Azeton oder Dimethylformamid ausgegossen wurde. Die Schicht hatte die folgenden Eigenschaften.
Dielektrische Konstante 22
Dielektrischer Tangens 0.030
Feuchtigkeitsabsorption, % 1.4

Beispiel 5.

Eine Silanmischung aus 9.6 g 2-Cyanethyl- 3,3,3-trifluorpropyl-dimethoxysilan und 13.0 g 2- cyanethyl-triethoxysilan wurde mit 5.0 ml Wasser und 0.1 ml einer 15%-igen wässrigen Lösung von Tetramethyl-ammoniumhydroxid vermischt und die Mischung wurde während einer Stunde unter Rühren bei 90ºC erhitzt.
Das so erhaltene Organopolysiloxan konnte eine transparente, zähe Schicht mit den folgenden Eigenschaften bilden.
Dielektrische Konstante 27
Dielektrischer Tangens 0.045
Feuchtigkeitsabsorption, % 1.3

Beispiel 6.

Eine Silanmischung aus 15.7 g di(2-cyanethyl)-diethoxysilan und 5.0 g Tetramethoxysilan wurde mit 10.0 ml Wasser und 0.1 ml Essigsäure vermischt und die Mischung wurde während 3 Stunden unter Rühren bei 90ºC erhitzt, um die Reaktion zu bewirken.
Das so erhaltene Organopolysiloxan konnte eine transparente Schicht mit den folgenden Eigenschaften bilden.
Dielektrische Konstante 26
Dielektrischer Tangens 0.040
Feuchtigkeitsabsorption, % 1.0

Claims

1. Ein Schichtkondensator dessen dielektrische Schicht aus einem Organopolysiloxan repräsentiert durch die durchschnittliche Einheitsformel

R¹aR²bSiO(4-a-b)/2'

gebildet wird, wobei R¹ eine Cyanalkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen ist und R² ein Wasserstoffatom, eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe oder eine halogenisierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, der Index a eine positive Zahl im Bereich von 0.8 bis 1.8 und der Index b Null oder eine positive Zahl nicht grösser als 1.0 ist mit der Bedingung, dass a + b im Bereich von 1.1 bis 1.98 ist.

2. Der Schichtkondensator nach Anspruch 1, wobei die durch R¹ gekennzeichnete Gruppe eine 2-Cyanethylgruppe oder eine 3-Cyanethylgruppe ist.

3. Der Schichtkondensator nach Anspruch 1, wobei der Wert des Indizes b im Bereich von 0.1 bis 1.0 ist.