JPH057855B2 - - Google Patents
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- JPH057855B2 JPH057855B2 JP61273452A JP27345286A JPH057855B2 JP H057855 B2 JPH057855 B2 JP H057855B2 JP 61273452 A JP61273452 A JP 61273452A JP 27345286 A JP27345286 A JP 27345286A JP H057855 B2 JPH057855 B2 JP H057855B2
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- barium titanate
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は耐圧に優れかつ可撓性を有する高誘
電率の複合誘電体に関する。
電率の複合誘電体に関する。
従来チタン酸バリウムなどの無機強誘電体は、
誘電率が高く電力用コンデンサなどに使用されて
いるがセラミツクスであるために機械的に硬くま
た破損しやすいうえその製造も高温焼成を必要と
するものであつた。一方ポリフツ化ビニリデンや
シアノエチルセルローズなどの有機高分子は有機
材料としては誘電率が高いがそれでも10ないし15
位でそれ程大きくないので上述のコンデンサとし
て用いるには限界があつた。しかし有機高分子は
柔軟性、成型性の点で捨て難い長所をもつてい
る。
誘電率が高く電力用コンデンサなどに使用されて
いるがセラミツクスであるために機械的に硬くま
た破損しやすいうえその製造も高温焼成を必要と
するものであつた。一方ポリフツ化ビニリデンや
シアノエチルセルローズなどの有機高分子は有機
材料としては誘電率が高いがそれでも10ないし15
位でそれ程大きくないので上述のコンデンサとし
て用いるには限界があつた。しかし有機高分子は
柔軟性、成型性の点で捨て難い長所をもつてい
る。
そこでチタン酸バリウムなどの無機強誘電体粒
子を有機高分子に分散させて、無機強誘電体と有
機高分子のそれぞれの長所を備えた複合誘電体の
開発が行なわれるようになつた。
子を有機高分子に分散させて、無機強誘電体と有
機高分子のそれぞれの長所を備えた複合誘電体の
開発が行なわれるようになつた。
例えば特開昭52−6966号などにみられるよう
に、有機高分子材料と無機強誘電体粒子とを混合
したものを有機溶剤を用いて成膜したり、加熱溶
融して成型する方法が提案されているが、いずれ
の方法においても無機強誘電体粒子と有機高分子
材料との界面附近にボイドやクラツクの発生がみ
られ、得られた複合誘電体の耐電圧特性は必らず
しも満足すべきものでなく、また無機強誘電体粒
子の分散も均一なものではなかつた。
に、有機高分子材料と無機強誘電体粒子とを混合
したものを有機溶剤を用いて成膜したり、加熱溶
融して成型する方法が提案されているが、いずれ
の方法においても無機強誘電体粒子と有機高分子
材料との界面附近にボイドやクラツクの発生がみ
られ、得られた複合誘電体の耐電圧特性は必らず
しも満足すべきものでなく、また無機強誘電体粒
子の分散も均一なものではなかつた。
この欠点を改良するために無機強誘電体粒子の
粒径を0.01ないし0.05μｍ程度の微粉末としたも
のを用いて耐電圧特性の向上を図ることが考えら
れるが、この場合誘電率を高くするために無機強
誘電体粒子を多量に使用すると、粒子の分散生が
わるいために成膜生、可撓性に劣り、また粘度上
昇のため混練に長時間を要するとか成型温度を高
くするとかの必要を生じて作業性に欠けるといつ
た問題を生じ、さらに混練時の空気混入が避けら
れないことからボイドが残りやすく、予期した耐
電圧特性が必らずしも得られない場合があつた。
粒径を0.01ないし0.05μｍ程度の微粉末としたも
のを用いて耐電圧特性の向上を図ることが考えら
れるが、この場合誘電率を高くするために無機強
誘電体粒子を多量に使用すると、粒子の分散生が
わるいために成膜生、可撓性に劣り、また粘度上
昇のため混練に長時間を要するとか成型温度を高
くするとかの必要を生じて作業性に欠けるといつ
た問題を生じ、さらに混練時の空気混入が避けら
れないことからボイドが残りやすく、予期した耐
電圧特性が必らずしも得られない場合があつた。
この発明は上述の点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは耐電圧特性に優れか
つ可撓性にも優れた複合誘電体を提供するにあ
る。
り、その目的とするところは耐電圧特性に優れか
つ可撓性にも優れた複合誘電体を提供するにあ
る。
この発明は無機強誘電体粒子を有機高分子に分
散させてなる複合誘電体において、無機強誘電体
粒子の表面に分散用の有機高分子と同じ成分の有
機高分子を含む被膜を形成したものでその目的を
達する。
散させてなる複合誘電体において、無機強誘電体
粒子の表面に分散用の有機高分子と同じ成分の有
機高分子を含む被膜を形成したものでその目的を
達する。
すなわち、少なくとも分散用の有機高分子を含
んだ材料で表面を被覆した無機強誘電体粒子を用
いることにより無機強誘電体粒子の有機高分子に
対する分散性を向上させるようにしたものであ
る。
んだ材料で表面を被覆した無機強誘電体粒子を用
いることにより無機強誘電体粒子の有機高分子に
対する分散性を向上させるようにしたものであ
る。
次にこの発明の実施例を図面にもとずいて説明
する。
する。
実施例 １
無機強誘電体粒子として粒径0.2μｍのチタン酸
バリウム（CG−BTO−Ｓ：セントラル硝子製）、
これを分散させる構成材料としての有機高分子と
してポリフツ化ビニリデンのペレツト
（FORAFCON1000HD：昭和電工製）を用いる。
バリウム（CG−BTO−Ｓ：セントラル硝子製）、
これを分散させる構成材料としての有機高分子と
してポリフツ化ビニリデンのペレツト
（FORAFCON1000HD：昭和電工製）を用いる。
まずチタン酸バリウムの粒子の表面にポリフツ
化ビニリデンの被膜を形成する。そのためにポリ
フツ化ビニリデンのペレツト100重量部をジメチ
ルホルムアミドとアセトンの等量混合溶媒100重
量部に溶解させる。このポリフツ化ビニリデンの
溶液100重量部に対し、チタン酸バリウムの粒子
20重量部を加え、10分間よく混合させる。このと
きポリフツ化ビニリデンの溶液は低濃度でありか
つチタン酸バリウム粒子の濃度も低いので混合系
は低粘度であり、ポリフツ化ビニリデンの分子が
チタン酸バリウム粒子の表面に単分子吸着すると
ともにチタン酸バリウム粒子はよく分散する。混
合分散後チタン酸バリウム粒子を溶液と分離し、
室温にて減圧乾燥を１時間行ない、さらに120℃
の温度で１時間加熱乾燥して第１図に示すよう
に、チタン酸バリウムの粒子１１の表面にポリフ
ツ化ビニリデンの被覆１２を形成させた。この乾
燥の工程では分離工程でチタン酸バリウム粒子の
表面に附着した溶液から溶媒がとり除かれ、溶解
していたポリフツ化ビニリデンが単分子吸着され
たポリフツ化ビニリデンを介してチタン酸バリウ
ム粒子表面を被覆する。
化ビニリデンの被膜を形成する。そのためにポリ
フツ化ビニリデンのペレツト100重量部をジメチ
ルホルムアミドとアセトンの等量混合溶媒100重
量部に溶解させる。このポリフツ化ビニリデンの
溶液100重量部に対し、チタン酸バリウムの粒子
20重量部を加え、10分間よく混合させる。このと
きポリフツ化ビニリデンの溶液は低濃度でありか
つチタン酸バリウム粒子の濃度も低いので混合系
は低粘度であり、ポリフツ化ビニリデンの分子が
チタン酸バリウム粒子の表面に単分子吸着すると
ともにチタン酸バリウム粒子はよく分散する。混
合分散後チタン酸バリウム粒子を溶液と分離し、
室温にて減圧乾燥を１時間行ない、さらに120℃
の温度で１時間加熱乾燥して第１図に示すよう
に、チタン酸バリウムの粒子１１の表面にポリフ
ツ化ビニリデンの被覆１２を形成させた。この乾
燥の工程では分離工程でチタン酸バリウム粒子の
表面に附着した溶液から溶媒がとり除かれ、溶解
していたポリフツ化ビニリデンが単分子吸着され
たポリフツ化ビニリデンを介してチタン酸バリウ
ム粒子表面を被覆する。
次に上記の方法で表面をポリフツ化ビニリデン
で被覆したチタン酸バリウム粒子をポリフツ化ビ
ニリデンに分散さて複合誘電体を形成させる。
で被覆したチタン酸バリウム粒子をポリフツ化ビ
ニリデンに分散さて複合誘電体を形成させる。
そのために、ポリフツ化ビニリデンのペレツト
100重量部をジメチルホルムアミドとアセトンの
等量混合溶媒５重量部に溶解させてポリフツ化ビ
ニリデンの溶液を調製した。その後上述の表面処
理を施したチタン酸バリウムの粒子50重量部を混
合してスラリーを調製した。
100重量部をジメチルホルムアミドとアセトンの
等量混合溶媒５重量部に溶解させてポリフツ化ビ
ニリデンの溶液を調製した。その後上述の表面処
理を施したチタン酸バリウムの粒子50重量部を混
合してスラリーを調製した。
このスラリーをガラス板上でドクタブレード法
によりひきのばして成膜し、室温で減圧乾燥した
のち、約130℃で加熱乾燥し、厚さ100μｍのフイ
ルムを得た。
によりひきのばして成膜し、室温で減圧乾燥した
のち、約130℃で加熱乾燥し、厚さ100μｍのフイ
ルムを得た。
このフイルムの比誘電率を測定したところ35の
値が得られた。また耐電圧はコロナ開始電圧で測
定すると5KVであつた。チタン酸バリウムの粒
子をポリフツ化ビニリデンで被覆しないことを除
けば上記と全く同一の方法で調製したフイルムの
耐電圧特性は１ないし3KVであり、耐電圧が低
いうえバラツキが大きかつた。本実施例によるフ
イルムは柔軟性があり可撓性に優れ、成型性も良
好であつた。
値が得られた。また耐電圧はコロナ開始電圧で測
定すると5KVであつた。チタン酸バリウムの粒
子をポリフツ化ビニリデンで被覆しないことを除
けば上記と全く同一の方法で調製したフイルムの
耐電圧特性は１ないし3KVであり、耐電圧が低
いうえバラツキが大きかつた。本実施例によるフ
イルムは柔軟性があり可撓性に優れ、成型性も良
好であつた。
この実施例による複合誘電体が耐電圧特性に優
れ、また可撓性、成型性にも優れるのは次のよう
な理由による。
れ、また可撓性、成型性にも優れるのは次のよう
な理由による。
すなわちポリフツ化ビニリデンの被膜を形成し
たチタン酸バリウムの粒子を用いてスラリーを調
製しているために、チタン酸バリウムの粒子は溶
媒やそれに溶解しているポリフツ化ビニリデンと
よくなじむためスラリー中でよく分散するととも
にこのチタン酸バリウムのよく分散したスラリー
を用いて成膜し乾燥するときは、ポリフツ化ビニ
リデンの中にチタン酸バリウムの粒子がよく分散
したフイルムが得られる。すなわちチタン酸バリ
ウムの粒子は成膜時凝集状態にあると空気を少な
からずとり込んでいるものである、これがよく分
散して１次粒子に解こうとしているときは、粒子
表面のボイド、マイクロクラツクは消滅する。そ
のためにフイルムの耐電圧特性は向上する。また
チタン酸バリウムの粒子が分散性がよいため１ケ
宛分離して存在することも耐電圧の向上に寄与し
ている。さらにこの分散性の良さがフイルムの可
撓性や成型性の良さの原因をなす。分散性がわる
いとフイルムは折れやすいし、成膜時に大きなク
ラツクが入り成型不良となる。
たチタン酸バリウムの粒子を用いてスラリーを調
製しているために、チタン酸バリウムの粒子は溶
媒やそれに溶解しているポリフツ化ビニリデンと
よくなじむためスラリー中でよく分散するととも
にこのチタン酸バリウムのよく分散したスラリー
を用いて成膜し乾燥するときは、ポリフツ化ビニ
リデンの中にチタン酸バリウムの粒子がよく分散
したフイルムが得られる。すなわちチタン酸バリ
ウムの粒子は成膜時凝集状態にあると空気を少な
からずとり込んでいるものである、これがよく分
散して１次粒子に解こうとしているときは、粒子
表面のボイド、マイクロクラツクは消滅する。そ
のためにフイルムの耐電圧特性は向上する。また
チタン酸バリウムの粒子が分散性がよいため１ケ
宛分離して存在することも耐電圧の向上に寄与し
ている。さらにこの分散性の良さがフイルムの可
撓性や成型性の良さの原因をなす。分散性がわる
いとフイルムは折れやすいし、成膜時に大きなク
ラツクが入り成型不良となる。
実施例 ２
実施例１で得られたポリフツ化ビニリデンで表
面被覆したチタン酸バリウムの粒子50重量部を
230℃で溶融したポリフツ化ビニリデン100重量部
に混入したあと200℃で30分間混練を行ない、次
に170℃で30分間プレス加工して厚さ１mmの複合
誘電体の成型品を得た。
面被覆したチタン酸バリウムの粒子50重量部を
230℃で溶融したポリフツ化ビニリデン100重量部
に混入したあと200℃で30分間混練を行ない、次
に170℃で30分間プレス加工して厚さ１mmの複合
誘電体の成型品を得た。
得られた成型品の比誘導電率は38であつた。比
較として表面処理をしないチタン酸バリウムの粒
子をもちいる以外はこの実施例と同一の条件で調
製した成型品の比誘電率は35であつた。耐電圧特
性を求めるために直径25.4mmの円柱電極を用い交
流破壊電圧を測定したところ、この実施例による
成型品は表面処理をしないチタン酸バリウムの粒
子を用いたものに比較し、約40％の耐電圧特性の
向上がみられた。またこの実施例による成型品は
可撓性に優れるとともに成型性にも優れていた。
較として表面処理をしないチタン酸バリウムの粒
子をもちいる以外はこの実施例と同一の条件で調
製した成型品の比誘電率は35であつた。耐電圧特
性を求めるために直径25.4mmの円柱電極を用い交
流破壊電圧を測定したところ、この実施例による
成型品は表面処理をしないチタン酸バリウムの粒
子を用いたものに比較し、約40％の耐電圧特性の
向上がみられた。またこの実施例による成型品は
可撓性に優れるとともに成型性にも優れていた。
実施例１においても実施例２においてもチタン
酸バリウムの表面をポリフツ化ビニリデンで被覆
している。この材料は分散用で構成材料としての
有機高分子と同一のものである。そのためにチタ
ン酸バリウムの粒子は分散用の有機高分子とよく
なじみ、本例のように溶媒を使用しないで直接的
に分散用の有機高分子であるポリフツ化ビニリデ
ンとチタン酸バリウムの粒子を混合してもチタン
酸バリウムの粒子はよく分散し、ボイド、マイク
ロクラツクがなくなる。チタン酸バリウムの粒子
が分散用の有機高分子とよくなじむことが分散の
ためには必須であるが、そのためにはチタン酸バ
リウムの粒子を被覆する材料は分散用の有機高分
子と完全に一致する必要はなく、一部にそれを含
んでいればよい。
酸バリウムの表面をポリフツ化ビニリデンで被覆
している。この材料は分散用で構成材料としての
有機高分子と同一のものである。そのためにチタ
ン酸バリウムの粒子は分散用の有機高分子とよく
なじみ、本例のように溶媒を使用しないで直接的
に分散用の有機高分子であるポリフツ化ビニリデ
ンとチタン酸バリウムの粒子を混合してもチタン
酸バリウムの粒子はよく分散し、ボイド、マイク
ロクラツクがなくなる。チタン酸バリウムの粒子
が分散用の有機高分子とよくなじむことが分散の
ためには必須であるが、そのためにはチタン酸バ
リウムの粒子を被覆する材料は分散用の有機高分
子と完全に一致する必要はなく、一部にそれを含
んでいればよい。
無機強誘電体としてはチタン酸バリウムに限定
されることはなく、また無機強誘電体粒子を分散
させる構成材料としての有機高分子はポリフツ化
ビニリデンに限定されることはなく、ナイロン、
ポリスルホン等の熱可塑性樹脂、あるいはエポキ
シ、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂も使用で
きる。この発明による無機誘電体粒子の分散性は
良好なので無機誘電体の混合割合を大きくできる
効果もある。
されることはなく、また無機強誘電体粒子を分散
させる構成材料としての有機高分子はポリフツ化
ビニリデンに限定されることはなく、ナイロン、
ポリスルホン等の熱可塑性樹脂、あるいはエポキ
シ、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂も使用で
きる。この発明による無機誘電体粒子の分散性は
良好なので無機誘電体の混合割合を大きくできる
効果もある。
この発明によれば、無機強誘電体粒子を有機高
分子に分散させてなる複合誘電体において、無機
強誘電体粒子の表面に分散用の有機高分子と同じ
成分の有機高分子を含む被覆を形成したので、無
機強誘電体粒子は有機高分子とのなじみがよくな
つて有機高分子中によく分散し、そのために耐圧
性、可撓性に優れた複合誘電体を形成することが
可能となる。このようにして得られた高誘電率の
複合誘電体は、フイルムコンデンサ用として好適
であるばかりでなく、高電界が印加される電界緩
和絶縁材若しくは基板、さらに圧電材料としても
使用可能である。
分子に分散させてなる複合誘電体において、無機
強誘電体粒子の表面に分散用の有機高分子と同じ
成分の有機高分子を含む被覆を形成したので、無
機強誘電体粒子は有機高分子とのなじみがよくな
つて有機高分子中によく分散し、そのために耐圧
性、可撓性に優れた複合誘電体を形成することが
可能となる。このようにして得られた高誘電率の
複合誘電体は、フイルムコンデンサ用として好適
であるばかりでなく、高電界が印加される電界緩
和絶縁材若しくは基板、さらに圧電材料としても
使用可能である。
第１図はこの発明の実施例の被膜を形成した無
機強誘電体粒子を示す模式断面図である。 １１：チタン酸バリウムの粒子、１２：ポリフ
ツ化ビニリデンの被膜。
機強誘電体粒子を示す模式断面図である。 １１：チタン酸バリウムの粒子、１２：ポリフ
ツ化ビニリデンの被膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 無機強誘電体粒子を有機高分子に分散させて
なる複合誘電体において、前記無機強誘電体粒子
の表面に前記分散用の有機高分子と同じ成分の有
機高分子を含む被膜を形成したことを特徴とする
複合誘電体。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の複合誘電体にお
いて、無機強誘電体粒子としてチタン酸バリウム
の粒子を用いることを特徴とする複合誘電体。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の複合誘電体にお
いて、分散用の有機高分子としてポリフツ化ビニ
リデンを用いることを特徴とする複合誘電体。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の複合誘電体にお
いて、ポリフツ化ビニリデンの低濃度溶液と無機
強誘電体とを混合して被膜を形成させることを特
徴とする複合誘電体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61273452A JPS63127515A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 複合誘電体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61273452A JPS63127515A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 複合誘電体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63127515A JPS63127515A (ja) | 1988-05-31 |
| JPH057855B2 true JPH057855B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=17528109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61273452A Granted JPS63127515A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 複合誘電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63127515A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007088924A1 (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-09 | Daikin Industries, Ltd. | 高誘電性フィルム |
| KR101332473B1 (ko) * | 2008-12-22 | 2013-11-25 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 필름 콘덴서용 고유전성 필름 형성 조성물 |
| JP7318310B2 (ja) * | 2019-05-28 | 2023-08-01 | 株式会社豊田中央研究所 | 誘電体フィルム |
| JP7456422B2 (ja) * | 2021-06-04 | 2024-03-27 | 株式会社豊田中央研究所 | 誘電体フィルム及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP61273452A patent/JPS63127515A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63127515A (ja) | 1988-05-31 |
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