JP2014118417A - ポリユリア及びその製造方法並びにコンデンサ素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】他の原料モノマーが有する官能基と反応可能な官能基を三つ以上有する原料モノマーを少なくも1種類含んだ、脂肪族モノマーからなる2種類以上の原料モノマーを用いて、蒸着重合法を実施することにより製造して、網目構造の分子構造をもって構成した。
【選択図】図2
Description
先ず、目的とするフィルムコンデンサ素子の製造装置として、図3に示される如き構造を有する装置を準備した。また、誘電体膜層の原料モノマーとして、アミノ基を三つ有する3官能脂肪族アミンであるトリス−(2−アミノエチル)アミンと、イソシアネート基を二つ有する2官能脂肪族イソシアネートである1’3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンとを、液体状態において、それぞれ所定量準備した。そして、そのような3官能脂肪族モノマーの所定量を、誘電体膜層形成装置の第一モノマーポット内に収容する一方、2官能脂肪族イソシアネートの所定量を、誘電体膜層形成装置の第二モノマーポット内に収容した。
次に、誘電体膜層の原料モノマーとして、アミノ基を三つ有する3官能脂肪族アミンであるトリス−(2−アミノエチル)アミンと、アミノ基を二つ有する2官能脂肪族アミンである4’4メチレンビスシクロヘキシルアミンと、イソシアネート基を二つ有する2官能脂肪族イソシアネートである1’3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンとを、液体状態において、それぞれ所定量準備した。また、目的とするフィルムコンデンサ素子の製造装置として、誘電体膜層形成装置に、第一及び第二モノマーポットに加えて、第三モノマーポットが設けられる以外は、実施例1のフィルムコンデンサ素子を製造する際に用いられる製造装置と同様な構造を有する製造装置を準備した。そして、かかる製造装置における誘電体膜層形成装置の第一、第二、及び第三モノマーポット内に、準備された3種類の原料モノマーを、それぞれ別個に収容した。
比較のために、先ず、誘電体膜層の原料モノマーとして、2官能脂肪族アミンである4’4メチレンビスシクロヘキシルアミンと、2官能脂肪族イソシアネートである1’3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンとを、液体状態において、それぞれ所定量準備した。また、目的とするフィルムコンデンサ素子の製造装置として、実施例1のフィルムコンデンサ素子を製造する際に用いられる製造装置と同様な構造を有する製造装置を準備した。そして、かかる製造装置における誘電体膜層形成装置の第一及び第二モノマーポット内に、準備された2種類の原料モノマーを、それぞれ、別個に収容した。
また、比較例1のフィルムコンデンサ素子とは別の比較のために、先ず、誘電体膜層の原料モノマーとして、3官能脂肪族アミンであるトリス−(2−アミノエチル)アミンと、イソシアネート基を二つ有する2官能芳香族イソシアネートである4’4−ジイソシアナトジフェニルメタンとを、液体状態において、それぞれ所定量準備した。また、目的とするフィルムコンデンサ素子の製造装置として、実施例1のフィルムコンデンサ素子を製造する際に用いられる製造装置と同様な構造を有する製造装置を準備した。そして、かかる製造装置における誘電体膜層形成装置の第一及び第二モノマーポット内に、準備された2種類の原料モノマーを、それぞれ、別個に収容した。
比較例1及び2のフィルムコンデンサ素子とは別の比較のために、先ず、誘電体膜層の原料モノマーとして、3官能脂肪族アミンであるトリス−(2−アミノエチル)アミンと、アミノ基を二つ有する2官能芳香族アミンである4’4ジアミノジフェニルメタンと、2官能芳香族イソシアネートである4’4−ジイソシアナトジフェニルメタンとを、液体状態において、それぞれ所定量準備した。また、目的とするフィルムコンデンサ素子の製造装置として、実施例2のフィルムコンデンサ素子を製造する際に用いられる製造装置と同様な構造を有する製造装置を準備した。そして、かかる製造装置における誘電体膜層形成装置の第一、第二、及び第三モノマーポット内に、準備された3種類の原料モノマーを、それぞれ、別個に収容した。
比較例1乃至3のフィルムコンデンサ素子とは別の比較のために、先ず、誘電体膜層の原料モノマーとして、2官能芳香族アミンである4’4ジアミノジフェニルメタンと2官能芳香族イソシアネートである4’4−ジイソシアナトジフェニルメタンとを、液体状態において、それぞれ所定量準備した。また、目的とするフィルムコンデンサ素子の製造装置として、実施例1のフィルムコンデンサ素子を製造する際に用いられる製造装置と同様な構造を有する製造装置を準備した。そして、かかる製造装置における誘電体膜層形成装置の第一及び第二モノマーポット内に、準備された2種類の原料モノマーを、それぞれ、別個に収容した。
次に、前記のようにして製造された実施例1及び2の2種類のフィルムコンデンサ素子と、比較例1乃至4の4種類のフィルムコンデンサ素子とを用い、それら6種類のフィルムコンデンサ素子の比誘電率と耐電圧とを、公知の手法に従って、それぞれ測定した。それらの測定結果を下記表1に示した。
先ず、常温で、フィルムコンデンサ素子の誘電体膜層の表面積と厚さとを公知の手法に従って測定し、その測定値から誘電体膜層の体積を算出する。次いで、公知のヒータを用いて、フィルムコンデンサ素子を100℃にまで加熱した後、100℃に加熱されたフィルムコンデンサ素子の誘電体膜層の表面積と厚さとを公知の手法によって測定し、その測定値から誘電体膜層の体積を算出する。そして、加熱前のフィルムコンデンサ素子の誘電体膜層の体積に対する加熱後のフィルムコンデンサ素子の誘電体膜層の体積変化の割合を算出する。その結果、かかる体積変化の割合が5%以上であったフィルムコンデンサ素子は、耐熱性が低いものと評価し、それを下記表1に×で示した。一方、かかる体積変化の割合が5%未満であったフィルムコンデンサ素子は、耐熱性が高いものと評価し、それを下記表1に○で示した。
先ず、フィルムコンデンサ素子に対して定格電圧を印加し、市販の測定器[商品名:LCRメータ E4980A(アジレントテクノロジー株式会社製)]を用いて、フィルムコンデンサ素子の静電容量を随時測定しつつ、5分経過する毎に、印加電圧を100Vの単位で段階的に上昇させ、測定される静電容量の値が、定格電圧の印加時の初期値よりも5%以上低下したときの電圧をフィルムコンデンサ素子の耐電圧とした。そして、印加電圧の上昇により、測定される静電容量の値が低下する前に、電流がショートして、試験の続行が不可能となったフィルムコンデンサと、耐電圧の値が定格電圧の1.5倍未満であったフィルムコンデンサ素子は、自己回復性がないか又は自己回復性が不十分なものと評価し、それらを下記表1に×で示した。一方、耐電圧の値が定格電圧の1.5倍以上であったフィルムコンデンサ素子は、十分な自己回復性を有するものと評価し、それを下記表1に○で示した。
自己回復性の評価試験で絶縁破壊を生じさせたときの誘電体膜層の破壊部分を100倍の倍率で拡大観察し、かかる破壊部分の破壊状態に基づいて評価した。具体的には、誘電体膜層の破壊部分が、割れて飛び散った状態となっているフィルムコンデンサ素子は、柔軟性に乏しいと評価し、それを下記表1に×で示した。また、誘電体膜層の破壊部分が、収縮により形成された孔部となっているフィルムコンデンサ素子は、十分な柔軟性を有するものであると評価し、それを下記表1に○で示した。そして、十分な柔軟性を有するものと評価されたフィルムコンデンサ素子の中でも、クラックの発生がないフィルムコンデンサ素子については、特に優れた柔軟性を有するものと評価し、それを下記表1に◎で示した。
14 第一金属蒸着膜層 16 誘電体膜層
18 第二金属蒸着膜層 20 積層体
30 製造装置 52,54 原料モノマー
58 フィルムコンデンサ
Claims (4)
- 2種類以上の原料モノマーの蒸気を真空中で重合させる蒸着重合法によって製造されるポリユリアであって、
前記2種類以上の原料モノマーの全てが脂肪族モノマーからなると共に、該2種類以上の原料モノマーのうちの少なくとも1種が、該少なくとも1種の原料モノマーと重合する他の原料モノマーが有する官能基と反応可能な官能基を三つ以上有しており、更に、分子構造が網目構造とされていることを特徴とするポリユリア。 - 2種類以上の原料モノマーの蒸気を真空中で重合させる蒸着重合法によってポリユリアを製造する方法であって、
前記2種類以上の原料モノマーとして、全て、脂肪族モノマーからなるものを用いると共に、該脂肪族モノマーからなる2種類以上の原料モノマーのうちの少なくとも1種に、該少なくとも1種の原料モノマーと重合する他の原料モノマーが有する官能基と反応可能な官能基を三つ以上有するものを用いて、かかる2種類以上の原料モノマーの蒸気を真空中で重合させるようにしたことを特徴とするポリユリアの製造方法。 - ポリユリアからなる誘電体膜層と金属蒸着膜層とを積層して構成した積層体を用いてなるフィルムコンデンサ素子であって、
前記ポリユリアからなる誘電体膜層が、蒸着重合法によって形成されていると共に、該ポリユリアの分子構造が網目構造とされ、更に、該ポリユリアからなる誘電体膜層を形成する原料モノマーが、2種類以上の脂肪族モノマーのみからなり、且つ該2種類以上の脂肪族モノマーのうちの少なくとも1種が、該少なくとも1種の原料モノマーと重合する他の原料モノマーが有する官能基と反応可能な官能基を三つ以上有していることを特徴とするフィルムコンデンサ素子。 - ポリユリアからなる誘電体膜層と金属蒸着膜層とを積層して構成した積層体を用いてフィルムコンデンサ素子を製造する方法にして、
互いに反応可能な官能基をそれぞれ有する2種類以上の脂肪族モノマーであって、且つ該2種類以上の脂肪族モノマーのうちの少なくとも1種が該官能基を三つ以上有するモノマーを、それぞれ、前記ポリユリアからなる誘電体膜層の原料モノマーとして準備する工程と、
前記脂肪族モノマーからなる2種類以上の原料モノマーの蒸気を真空中で重合させる蒸着重合法を実施して、前記ポリユリアからなる誘電体膜層を形成する工程と、
金属材料を用いた蒸着法を実施して、前記金属蒸着膜層を形成する工程と、
前記ポリユリアからなる誘電体膜層と前記金属蒸着膜層とを積層して、前記積層体を得る工程と、
該積層体を用いて、前記フィルムコンデンサ素子を作製する工程と、
を含むことを特徴とするフィルムコンデンサ素子の製造方法。
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