JPH09134846A

JPH09134846A - コンデンサ

Info

Publication number: JPH09134846A
Application number: JP29311695A
Authority: JP
Inventors: Keiji Okamoto; 圭史岡本; Hiroyuki Furuya; 浩行古谷; Hitoshi Nojiri; 仁志野尻; Kosaku Nagano; 広作永野
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱性に優れ、かつ信頼性に優れるうえに、
簡便に製造することができるコンデンサを提供すること
にある。【解決手段】本発明のコンデンサは、ガラス転移温度
が１００℃〜２５０℃であり、更に、１％以下の低吸水
率と３以下の誘電率を併せ持つ、熱可塑性樹脂を誘電体
層として用いたものであり、この熱可塑性樹脂として
は、その構造が、一般式（１）化１【化１】及び一般式（２）化２【化２】（式中、Ｒ₁、Ｒ₂は２価の有機基、Ｒ₃は水素、メチ
ル基、フェニル基から選択される有機基を示し、ｎは１
〜４の整数である。また、Ｘは、化３【化３】から選択される３価の結合基である。）で表されるブロ
ック単位の双方又は少なくとも一方からなる熱可塑性ポ
リイミド系樹脂が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンデンサに関す
る。さらに詳しくは、誘電体層として新規な熱融着性を
有する熱可塑性樹脂を用いたコンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達に伴い、それに使
用されるコンデンサに関しても高性能化が要求されてい
る。通常、コンデンサの誘電体層に使用されている誘電
性薄膜としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の汎
用樹脂が使用されている。これらは耐熱性に乏しく、こ
れら汎用樹脂を使用したコンデンサは、耐熱性に乏しく
その用途に限界がある。そこで、さらに耐熱性の要求さ
れるところには、誘電体層としてポリイミド等の耐熱性
樹脂を用いたフィルムも使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
層として耐熱性に優れたポリイミドフィルムを使用する
場合、従来のポリイミドフィルムは不溶、不融で加工性
に劣るという問題がある。また、コンデンサを製造する
ためには、スパッタリングによりフィルム表面に電極を
形成したり、あるいはポリイミドの前駆体であるポリア
ミド酸の状態で金属電極に塗布し、その後イミド化を行
う等の方法で加工する必要がある。そのため、ポリイミ
ドフィルムを誘電体層としたコンデンサは、製造装置が
複雑であったり、有毒なガスが発生するため処理設備が
必要であったりと製造の簡便さに劣るものであった。

【０００４】また、従来のポリイミドフィルムは吸水率
が高く、フィルムが空気中等に存在する水分を吸水して
誘電率が変化するという問題があり、従来のポリイミド
フィルムを誘電体層としたコンデンサは信頼性に劣るも
のであった。

【０００５】そこで、本発明者らは、上記従来の問題点
を解決し、市場の要求に応えるため、耐熱性に優れ、か
つ信頼性に優れるうえに、簡便に製造することができる
コンデンサを提供することを目的に鋭意研究を重ねた結
果、耐熱性、加工性に優れ、かつ低吸水率を示す新規な
熱融着性を有する熱可塑性樹脂を見出し、本発明に至っ
たのである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るコンデンサ
の要旨とするところは、ガラス転移温度が１００〜２５
０℃であり、更に１％以下の吸水率と３以下の誘電率と
を併せ持つ新規な熱融着性を有する熱可塑性樹脂を誘電
体層として用いることにある。

【０００７】また、かかるコンデンサにおいて前記熱可
塑性樹脂が、一般式（１）化６

【０００８】

【化６】

【０００９】及び一般式（２）化７

【００１０】

【化７】

【００１１】（式中、Ｒ₁、Ｒ₂は２価の有機基、Ｒ₃
は水素、メチル基、フェニル基から選択される有機基を
示し、ｎは１〜４の整数である。また、Ｘは、化８

【００１２】

【化８】

【００１３】から選択される３価の結合基である。）で
表されるブロック単位の双方または少なくとも一方から
なることにある。

【００１４】また、前記一般式（１）、（２）中のＲ₁
が化９

【００１５】

【化９】

【００１６】に示す２価の有機基の群から選択される少
なくとも１種であることにある。

【００１７】さらに、前記一般式（１）中のＲ₂が化１
０

【００１８】

【化１０】

【００１９】に示す２価の有機基の群から選択される少
なくとも１種であることにある。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンデンサの
実施の形態について、その製造方法とともに詳細に説明
する。本発明に係るコンデンサは、誘電体層として、ガ
ラス転移温度が１００〜２５０℃であり更に１％以下の
吸水率と３以下の誘電率とを併せ持つ新規な熱融着を有
する熱可塑性樹脂を用いたものであり、従来のポリエチ
レン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いたコンデ
ンサに比べて優れた耐熱性、加工性、低吸水率、及び誘
電特性を併せ有している。

【００２１】この熱可塑性樹脂は、ポリイミド系樹脂で
あることが好ましい。特には、一般式（１）化１１

【００２２】

【化１１】

【００２３】及び一般式（２）化１２

【００２４】

【化１２】

【００２５】（式中、Ｒ₁，Ｒ₂は２価の有機基、Ｒ₃
は水素、メチル基、フェニル基から選択される有機基を
示し、ｎは１〜４の整数である。また、Ｘは、化１３

【００２６】

【化１３】

【００２７】から選択される３価の結合基である。）で
表されるブロック単位の双方または少なくとも一方から
なる特定構造の熱可塑性ポリイミド系樹脂、すなわちポ
リイミド重合体、ポリアミド酸重合体、またはポリイソ
イミド重合体樹脂であることが好ましい。

【００２８】この特定構造の熱可塑性樹脂は熱融着性を
有し、その組成により１００℃〜２５０℃の間でガラス
転移点を持つことにより、ガラス転移点近くのそれより
も高い温度で金属箔あるいは金属電極に圧着して加工す
ることにより容易にコンデンサを作製することができ
る。従って、従来の不溶・不融であり加工性に劣るポリ
イミド樹脂と異なり、かかる熱可塑性ポリイミド系樹脂
のフィルムを使用したコンデンサは、優れた耐熱性、加
工性、低吸水率、及び誘電特性を併せ持つ。

【００２９】また、この特定構造を有する熱融着性を有
する熱可塑性ポリイミド系樹脂からなるフィルムは、乾
燥状態においてＱメーター法（１ＭＨｚ）で測定した誘
電率が３．０以下と、従来のポリエステル樹脂やポリイ
ミド樹脂からなるフィルムの誘電率と同程度であり、従
来のプラスチックフィルムコンデンサが使用される用途
に充分対応できる。ここで、Ｑメーター法とは、ＪＩＳ
Ｃ６４８１に準拠して測定することによる誘電率の測定
方法を意味する。また、他の汎用樹脂が、他の物質と混
合することが困難であるのに対し、本発明に係る熱可塑
性ポリイミド系４脂は、高い加工性を有し、特に他の誘
電率の高い物質との混合が可能である。従って、本発明
にかかる熱可塑性ポリイミド系樹脂からなるフィルム
は、他の高い誘電率を有する物質との混合により使用条
件に応じた誘電率を有するコンデンサを提供でき広い用
途を確保することができる。

【００３０】更に、２０℃の純水に２４時間浸した時の
吸水率が０．１％以下と、上記ポリイミド樹脂、たとえ
ばアピカルＡＨフィルム（鐘淵化学工業製）の吸水率が
２．５％であるのに比べて非常に低い吸水率を示してお
り、吸水による誘電率の変化が小さく、安定的に使用し
得るコンデンサを作製できる。

【００３１】また、本発明にかかるコンデンサに使用す
る特定構造の熱可塑性ポリイミド系樹脂は、ポリエステ
ル系樹脂フィルムに比較して、燃えにくく自己消火性に
優れている。また、最低使用温度が極めて低く、ポリエ
ステル系樹脂であるポリエチレンテレフタレートが最低
使用温度が−６０℃であるのに対し、−２６９℃の状態
においても使用することができる。さらに、ポリエチレ
ンテレフタレートの接着強度が０．１kg／cmであるのに
対し、１．０kg／cmと優れた接着強度を有する。従っ
て、従来のコンデンサでは対応できなかった、極寒の環
境、たとえば、極地や、宇宙空間での使用に耐え、剥離
しにくく耐久性に優れたコンデンサを提供することがで
きる。

【００３２】ところで、本発明の誘電体層として用いら
れる上記構造の熱融着性を有する熱可塑性樹脂は、たと
えば、酸二無水物成分とジアミン成分とを有機溶媒中で
反応させることにより、その前駆体であるポリアミド酸
重合体溶液を得て、次いで熱的及び／又は化学的に脱水
閉環（イミド化）することにより得られるが、以下に、
まず、このポリアミド酸重合体溶液の製造方法について
具体的に説明する。

【００３３】かかるポリアミド酸重合体溶液を得るため
には、まず、アルゴン、窒素等の不活性ガス雰囲気中に
おいて、一般式（３）Ｈ₂Ｎ−Ｒ₂−ＮＨ₂ （式中、Ｒ₂は２価の有機基を示す）で表される少なく
とも１種のジアミンと一般式（４）化１４

【００３４】

【化１４】

【００３５】（式中、Ｒ₃は水素、メチル基、フェニル
基を示す。また、ｎは１〜４の整数である。）で表され
る少なくとも１種のジアミンのいずれか一方を、有機溶
液中に溶解、または、拡散させる。この溶液に一般式
（５）化１５

【００３６】

【化１５】

【００３７】（式中、Ｒ₁は２価の有機基を示す。）で
表される少なくとも１種のエステル酸二無水物を固体の
状態または有機溶媒溶液の状態で添加して反応させるこ
とにより、ポリアミド酸重合体の溶液が得られる。

【００３８】又、この反応において、上記添加手順とは
逆に、まず、エステル酸二無水物を有機溶媒中に溶解、
若しくは拡散させる。この溶液中に前記ジアミンの固体
もしくは有機溶媒による溶液もしくはスラリーの形で添
加して反応させることにより、ポリアミド重合体の溶液
を得てもよい。このときの反応温度は−１０℃〜５０
℃、更に好ましくは−５℃〜２０℃であり、反応時間は
３０分〜６時間である。

【００３９】本発明に用いられる上記一般式（３）で表
されるジアミン化合物としては、本質的に種々のジアミ
ンが使用可能であるが、より具体的には、諸特性のバラ
ンス面から一般式（３）中のＲ₂が化１６

【００４０】

【化１６】

【００４１】から選択される２価の有機基であるジアミ
ンを主成分にすることが更に好ましい。これらの置換基
Ｒ₂は電気親和力ｐＨａの点から選択されていることは
自明である。なお、上記Ｒ₂によって特定されるジアミ
ンは、１種類で用いても２種類の混合物として用いても
よい。

【００４２】また、上記一般式（４）で表されるジアミ
ン化合物としては、化１７

【００４３】

【化１７】

【００４４】に示すようにニトロフェノール誘導体か
らＮａ塩を合成し、ついでアルキルハライドと反応さ
せてジニトロ体とし、さらにパラジウム活性炭素を用
いて還元させることにより得ることができる。

【００４５】なお、一般式（４）中のＲ₃は、水素、メ
チル基、フェニル基から選択され、アミノ基の位置はオ
ルト、メタ、パラ位のいずれであってもよい。得られた
ジアミン化合物は、１種類で用いても２種類の混合物と
して用いてもよい。

【００４６】また、上記一般式（５）で表されるエステ
ル酸二無水物としては、本質的にはあらゆる構造のエス
テル酸二無水物が使用可能であるが、より具体的には、
諸特性のバランス面から、一般式（５）中のＲ₁が化１
８

【００４７】

【化１８】

【００４８】から選択される２価の有機基であるエステ
ル酸二水物を主成分とすることが更に望ましい。

【００４９】なお、上記Ｒ₁によって特定されるエステ
ル酸二無水物は、１種類で用いても２種類以上の混合物
として用いてもよい。

【００５０】なお、かかるポリアミド酸重合体溶液の生
成反応に使用される有機溶媒としては、例えば、ジメチ
ルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシ
ド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
エチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド
等のアセトアミド系溶媒等を挙げることができる。これ
らを１種類の溶媒のみで用いることも、２種あるいは３
種以上からなる混合溶媒として用いることもできる。ま
た、これらの極性溶媒とポリアミド酸の非溶媒とからな
る混合溶媒も用いることもできる。ポリアミド酸の非溶
媒としては、アセトン、メタノール、エタノール、イソ
プロパノール、ベンゼン、メチルセロソルブ等を挙げる
ことができる。

【００５１】次に、このようにして得られた前駆体であ
るポリアミド酸重合体溶液をフィルム状に形成し、又は
溶液の状態でイミド化させて、コンデンサの誘電体層と
して用いられるフィルム状あるいは粉粒体状の熱可塑性
ポリイミド重合体を得る。イミド化させる方法として
は、熱的もしくは化学的に脱水閉環（イミド化）させる
方法を用いればよい。

【００５２】具体的には、フィルム状の熱可塑性ポリイ
ミド重合体を得るには、熱的に脱水閉環（イミド化）す
る方法では、まず、上記得られたポリアミド酸重合体の
溶液を支持板、ＰＥＴ等の有機フィルム、アルミニウム
箔等の金属フィルム、ドラムあるいは、エンドレスベル
ト等の支持体上に流延または塗布して膜状とし、乾燥さ
せて自己支持性の膜を得る。乾燥は１５０℃以下の温度
で約５〜９０分行うのが好ましい。次いで、これを更に
加熱して乾燥させつつイミド化させると、本発明の誘電
体層に使用される上記特定構造のポリイミド重合体より
なるポリイミド膜が得られる。加熱の際は、この自己支
持性を有する膜を支持体から引き剥がし、その状態で端
部を固定して行うと線膨張係数の小さいフィルムが得ら
れ好ましい。加熱の際の温度は、１５０℃〜３５０℃の
範囲が好ましく、特には、２００〜２５０℃が好まし
い。加熱の際の昇温速度には制限はないが、除々に加熱
し、最高温度が上記温度になるようにするのが好まし
い。加熱時間は、フィルム厚みや最高温度によって異な
るが一般には最高温度に達してから１０秒〜５分の範囲
が好ましい。

【００５３】また、化学的に脱水閉環（イミド化）方法
では、上記ポリアミド酸重合体の溶液に化学量論以上の
脱水剤と触媒量の第３級アミンを加え、熱的に脱水する
場合と同様の方法で処理すると、ポリイミド膜が得られ
る。

【００５４】触媒として使用される第３級アミンとして
は、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコ
リン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、イソキノ
リンなどが好ましい。脱水剤としては、例えば、無水酢
酸が好ましく用いられる。

【００５５】化学的方法は熱を加えなくてもイミド化す
る方法であるが、イミド化が完結するまでに室温では数
時間を要するため、通常化学的方法を用いる場合には、
熱的方法を同時に併用する方法が用いられる。この場
合、自己支持膜を得るための乾燥時間、及びイミド化を
完結させるための加熱時間が熱的方法のみの場合に比べ
て短くてすむ。

【００５６】一方、粉粒体状の熱可塑性ポリイミド重合
体を得るためには、上記方法で得られた熱可塑性ポリイ
ミド系樹脂フィルムを粉砕することによっても得られる
が、ポリアミド酸重合体を溶液の状態でイミド化させる
方法を用いてもよい。かかる方法について例をあげて説
明すると、上記ポリアミド酸重合体溶液に適量の触媒と
化学量論以上の脱水剤を加えて攪拌しながら、該溶液の
温度を上げてイミド化を進めると、ポリイミド重合体の
溶解度が小さいためにポリイミド重合体の粉粒体が析出
してくるので、この粉粒体を乾燥させることにより所望
の熱可塑性ポリイミド系樹脂の粉粒体を得ることができ
る。

【００５７】また、ポリイミド重合体の粉粒体が析出し
てこない場合は、その溶液にポリイミド重合体に対して
貧溶媒であるメタノール・水等を加えて粉粒体を析出さ
せることもできる。また、ポリイミド重合体溶液を、か
かる貧溶媒中に流し込んで、糸状若しくは塊状のポリイ
ミド重合体を現出させ、次いで、この現出したポリイミ
ド重合体を乾燥させて粉砕するようにしてもよい。

【００５８】なお、このようにして得られた粉粒体が半
イミド化状態であれば、この粉粒体を乾燥させた後、あ
るいは、乾燥と同時に温度を上げることによりイミド化
を完結させることができる。また、かかる反応において
脱水剤は必ずしも必要ではなく、例えば水の沸点が溶媒
よりも低いことを利用してイミド化を進めることも可能
である。また、特殊な条件の下では、上述のような化学
的方法と熱的方法との併用ではなく、熱的方法によりイ
ミド化させて粉粒体を得ることも可能である。

【００５９】また、ポリイソイミド重合体を得るために
は、上述したポリイミド生成における反応物質、即ち、
ジアミン及びテトラカルボン酸二無水物をジクロロカル
ボンジイミド（ＤＣＣ）等のジイミド及びトリフルオロ
酢酸等のカルボン酸に置き換えた上で、上記ポリイミド
で得る場合と同様の反応を行えばよい。

【００６０】これらの方法により、本発明に係るコンデ
ンサの誘電体層に用いられる熱可塑性ポリイミド系樹脂
である、一般式（１）及び一般式（２）で表されブロッ
ク単位の双方または少なくとも一方からなるポリイミド
重合体あるいはポリイソイミド重合体が得られるのであ
る。

【００６１】このようにして得られる本発明における誘
電体層として好ましく用いられるポリイミド系樹脂にお
いて、一般式（１）及び一般式（２）で表されるブロッ
ク単位の繰り返し数は、各々０又は１以上の整数である
が、１００〜２５０℃のガラス転移点と１％以下の低吸
水率及び３以下の誘電率を発現するためには、式（１）
と（２）で表されるブロック単位の繰り返し数の和が１
以上でなければならない。但し、各繰り返し数が各々１
５を越えると共重合比が偏り、共重合とすることの効果
が小さくなる。具体的には、ガラス転移点が高くなりす
ぎるため、低温接着性が認めにくくなる。したがって、
式（１）（２）は各々１５以下であることが好ましい。

【００６２】また、分子量については特に制約はない
が、生成されるポリイミド系樹脂フィルムおよびこれを
誘電体層とするコンデンサの強度を維持するためには、
数平均分子が５万以上、更に８万以上、特には１０万以
上、更には、１２万以上が好ましい。

【００６３】なお、ポリイミド重合体の分子量を直接測
定することは困難であり、本願におけるポリイミドの分
子量に関する記述は間接的な方法によって推測による測
定がなされる。たとえば、ポリイミド重合体がポリアミ
ド酸から合成される場合には、ポリアミド酸の分子量に
相当する値をイミドの分子量とする。

【００６４】この熱可塑性ポリイミド系樹脂フィルムを
誘電体層として用いて本発明のコンデンサを製造する方
法としては特に制限されない。例えば、上記熱可塑性ポ
リイミド系樹脂フィルムと銅箔あるいはアルミニウムの
金属箔とを交互に積層し、その熱可塑性ポリイミド系樹
脂フィルムのガラス転移点より高い温度で熱圧着すれば
よい。あるいは、その熱可塑性ポリイミド系樹脂フィル
ムと銅箔あるいはアルミニウムの金属箔とを交互に積層
したものを交互に巻回し、熱圧着することによりコンデ
ンサを作製してもよい。そして、その後電極部を設ける
か、あるいはそのまま配線基板に実装しハンダ付けすれ
ばよい。

【００６５】具体的には、たとえば、図１（ａ）に示す
ように、上記熱可塑性ポリイミド系樹脂フィルム（誘電
体層）１０と銅箔あるいはアルミニウム箔等の金属箔
（内部電極）１２とを交互に積層し、次いでその熱可塑
性ポリイミド系樹脂フィルムのガラス転移点近くのそれ
よりも高い温度、すなわち１００〜２５０℃で熱圧着し
て一体化させる。そして、図１（ｂ）に示すように、誘
電体層１０と内部電極１２が交互に積層されて、該内部
電極１２が１枚おきに両端部の表面に完全に露出するよ
うに、好ましくは両端が切断される。その後、図１
（ｃ）に示すように端部に露出する内部電極１２をそれ
ぞれ外部電極１４により連結し、積層形のコンデンサ１
６を得ることができる。なお、外部電極１４は必ずしも
必要でなく、そのまま配線基盤に実装しハンダ付けする
などして内部電極１２を連結させることも可能である。

【００６６】なお、コンデンサの設計において、その静
電容量は、誘電体層として用いる樹脂の誘電率や、誘電
体層の厚み、電極面積などにより決定され、目的の静電
容量のコンデンサを得るために誘電体層の厚みを厚くし
たい場合には、図１のようにフィルム１０と金属箔１２
を１枚ずつ交互に積層するのではなく、所定の厚さとな
るように複数枚のフィルム１０を積層して用いてもよ
い。

【００６７】また、このようにフィルム状の熱可塑性ポ
リイミド重合体を用いるのではなく、粉粒体状の熱可塑
性ポリイミド重合体を用いてもよく、例えば、本発明の
コンデンサにおいて、熱可塑性ポリイミド粉粒体を押し
固めることにより所定の厚さの層のフィルムを形成し、
上記同様に金属箔等と一体化させるようにすることも可
能である。また、かかる熱可塑性ポリイミド粉粒体と金
属箔とを所定の型に詰め込み、加熱して一体化させるよ
うにしてもよい。

【００６８】あるいは、粉粒体状の熱可塑性ポリイミド
重合体を溶融押出成形によりフィルムを作製してもよ
く、厚いフィルムを得る際は、かかる方法が適してい
る。

【００６９】また、本発明に係るコンデンサの誘電体層
に使用する上記特定構造の熱可塑性ポリイミド系樹脂
に、ナイロン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリメタクリル酸メチル等の
熱可塑性樹脂、フィラー等を配合することにより、機械
強度、接着性等の諸特性を向上させた樹脂組成物を得、
これをコンデンサの誘電体層に使用することもできる。

【００７０】また、本発明の係るコンデンサに使用され
る電極としては、上述では、銅箔、アルミニウム箔等の
金属箔を用いた例を示したが、その他、黒鉛等の導電
体、ハンダ等全ての導体および導体箔、半導体が考えら
れ、いかなる電極を用いてもよい。

【００７１】また、本発明のコンデンサの他の形態とし
て、図２に示すように、上記特定構造の熱可塑性ポリイ
ミド系樹脂フィルム１８と金属箔２０とを積層したもの
にリード線２２を形成し、それを交互に巻回してヒート
シールすることにより一体化して巻込形のコンデンサ２
４を作製してもよい。その他平行板コンデンサや円筒形
コンデンサ用を作製してもよく、その形態及び作製方法
は特に制限されない。

【００７２】以上に挙げたコンデンサの製造方法以外
に、既存の有毒ガスの処理設備を有するところでは、通
常のポリイミド系樹脂フィルムを誘電体層に使用する方
法と同様にこの熱可塑性ポリイミド系樹脂フィルムの前
駆体であるポリアミド酸重合体溶液を銅箔等の金属箔上
に塗布し、イミド化させることにより、本発明のコンデ
ンサを作製してもよい。また、該ポリアミド酸重合体を
フィルム状、塊状、粉状その他形状を限定されない状態
でイミド化させ、それを有機溶媒に溶かし、熱可塑性ポ
リイミド溶液とし、金属箔上に塗布し、溶液を乾燥させ
ることによりコンデンサを作製してもよい。この場合、
一般式（１）化１９

【００７３】

【化１９】

【００７４】および一般式（２）化２０

【００７５】

【化２０】

【００７６】におけるＲ₁基、Ｒ₂基、Ｒ₃基、Ｘ基の
種類、ｎ数等により、溶ける有機溶媒の種類、溶解度は
変化する。

【００７７】また、既存の装置を利用して、かかる熱可
塑性ポリイミド系樹脂フィルムの表面にスパッタリング
により電極を形成するようにしてもよい。

【００７８】上記製法により得られた熱融着性を有する
熱可塑性ポリイミド系樹脂を用いたフィルムを誘電体層
として使用する本発明に係るコンデンサは、優れた耐熱
性、熱可塑性、接着性、低吸水特性及び低誘特性を併有
するという特徴を有している。なお、低吸水特性及び低
誘電率特性の発現機構は明らかではないが、イミド五員
環に近接するエステル基により、電子の偏りを低減して
いるためではないかと推察している。

【００７９】以上、本発明に係るコンデンサの１例とし
て誘電体層として用いられる熱可塑性樹脂として熱可塑
性ポリイミド系樹脂を用いたが、本発明において誘電体
層として用いられるポリイミド系樹脂に限定するもので
はなく、ガラス転移温度１００〜２５０℃、１％以下の
吸水率と３以下の誘電率を併せ持つ熱可塑性樹脂であれ
ば、いかなる樹脂を用いてもよい。その他、本発明はそ
の趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき、種々
なる改良、変更、修正を加えた態様で実施しうるもので
ある。

【００８０】

【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。

【００８１】はじめに、本発明の実施例において用いる
一般式（４）で表されるジアミン化合物のうち、ビス−
(2-(4-アミノフェノキシ）エトキシ）エタン（以下、Ｄ
Ａ３ＥＧという。）の調整方法を説明し、実施例の参考
に供する。

【００８２】〔ｐ−ニトロフェノールＮａ塩の合成〕メ
カニカルスターラーを取りつけた１リットル容のセパラ
ブルフラスコに、１９２．９９ｇ（１．３９ｍｏｌ）の
ｐ−ニトロフェノールと５５．５ｇ（１．３９ｍｏｌ）
の水酸化ナトリウムを水５００ｃｃに溶解させた水溶液
を仕込んだ。１００℃で４時間反応させた後、室温に戻
した。このまま反応溶液を１夜静置したところ、結晶が
析出してきたので、濾過床上で結晶を集めた。水を取り
除くために、トルエンで結晶を洗浄し、乾燥させたとこ
ろ、１６５．５７ｇ（収率；７４．０％）のＮａ塩を得
た。融点は、１１３．４℃（文献値；１１３℃）であっ
た。

【００８３】〔ビス−(2-(4-ニトロフェノキシ）エトキ
シ）エタンの合成〕滴下ロートとメカニカルスターラー
を取りつけた１リットル容のセパラブルフラスコに、７
４．５ｇ（０．４６ｍｏｌ）のｐ−ニトロフェノールＮ
ａ塩と２５０ｍｌのＤＭＦを仕込み、反応系を１４０℃
にした。Ｎａ塩が完全に溶解した後、滴下ロートより、
４３ｇ（０．２３ｍｏｌ）の１、２−ビス（２−クロロ
エトキシ）エタンをゆっくり滴下した。１夜反応を続け
た後、反応溶液を大量の水にあけ、沈澱物を得た。沈澱
を吸引濾過により集めた後、トルエンを溶媒として再結
晶操作を行ったところ、５９．１４ｇ（収率；６５．６
％）のジニトロ体；ビス−(2-(4-ニトロフェノキシ）エ
トキシ）エタンを得た。融点は、９６．２℃（文献値；
９６℃）であった。

【００８４】〔ビス−(2-(4-アミノフェノキシ）エトキ
シ）エタン（ＤＡ３ＥＧ）の合成〕ジムロート還流冷却
管、滴下ロートとメカニカルスターラーを取りつけた１
リットル容のセパラブルフラスコに、２６．２６ｇ
（０．０６７ｍｏｌ）のビス−(2-(4-ニトロフェノキ
シ）エトキシ）エタンと５００ｍｌのエタノールと３ｇ
の１０％のパラジウム活性炭素を仕込んだ。還流が開始
した後に、滴下ロートにより、１６ｇ（０．１３５ｍｏ
ｌ）のヒドラジン水和物をゆっくり滴下した。１夜還流
を続けた後、セライト床を用いて減圧下にパラジウム活
性炭素を濾過した。溶媒を減圧下に留去したところ、固
体状の粗生成物が得られた。エタノールを溶媒として再
結晶操作を行ったところ、１０．０７ｇ（収率；４５．
３％）のジアミン；ビス−(2-(4-アミノフェノキシ）エ
トキシ）エタンが得られた。融点は、９５．０℃（文献
値；９２．７℃）であった。

【００８５】以下、本発明に係る融着性を有する熱可塑
性樹脂を誘電体層として用いたコンデンサの実施例につ
いて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみ
に限定されるものではない。

【００８６】〔実施例１〕攪拌機を備え、窒素置換し
た５００ｍｌ容の三口フラスコに一般式（３）で表され
るオキシジアニリン（以下ＯＤＡという）２０．０２ｇ
（０．１０モル）と上述のようにして得られた一般式
（４）で表されるＤＡ３ＥＧ１６．６ｇ（０．０５０モ
ル）とジメチルホルムアミド（以下ＤＭＦという）２５
０ｇを仕込んだ。その中に、一般式（５）で表される3,
3',4,4'-エチレングリコールジベンゾエートテトラカル
ボン酸二無水物（以下ＴＭＥＧという）６１．５５ｇ
（０．１５モル）を、６０ｇまで粉体で添加し、更にＢ
型粘度計の測定による三口フラスコ中の粘度に注目しな
がら、ＴＭＥＧ１．５５ｇをＤＭＦ３０ｇに溶解させた
溶液を、三口フラスコ内に徐々に投入した。最大粘度に
達したところで、ＴＭＥＧ溶液の投入を終了し、１時間
攪拌しながら放置した。その後、ＤＭＦを４０ｇ加えて
攪拌し、一般式（１）と一般式（２）のモル比が３：２
のポリアミド酸溶液を得た。得られたポリアミド酸溶液
の構造はＲ₁基が −ＣＨ₂−ＣＨ₂− Ｒ₂が化２１

【００８７】

【化２１】

【００８８】また、Ｒ₃基が水素基、ｎが３であり、置
換部位はパラ位であった。また、到達粘度は２５００ポ
イズであった。なお、粘度は５℃にて測定した。

【００８９】次に、このようにして得られたポリアミド
酸重合体溶液をＰＥＴフィルム上に塗布し、８０℃で２
５分加熱した後、ＰＥＴフィルムから剥し、金属支持体
に固定した後、１５０℃、２００℃、２５０℃、２７０
℃、３００℃で各５分加熱し、ポリイミド系樹脂フィル
ムを得た。このポリイミド系樹脂フィルムについて、Ｔ
ＭＡによりガラス転移温度（℃）を測定したところ、１
５０℃であり、ＡＳＴＭＤ−５７０規格に基づき、２
０℃の純水に２４時間浸した時の吸水率（％）を測定し
たところ吸水率は０．６％であった。また、このフィル
ムの誘電率（−）をＱメーター法（常態、１ＭＨｚ）に
より測定したところ、２．９５であった。また、最低使
用温度を液体ヘリウムを用いて測定したところ、その冷
却温度−２６９℃に冷却しても何ら問題はなかった。更
に、接着強度についても測定したところ、１．０ｋｇ／
cmであった。これらの結果を表１に示す。

【００９０】

【表１】

【００９１】そして、得られた熱可塑性ポリイミド系樹
脂フィルム（１０Ｘ１００ｍｍ）の片面に銅箔を配置
し、２５０℃、３０ｋｇ／ｃｍ²、１０分熱圧着するこ
とにより接着し、さらに導通を防ぐために端部をスリッ
トして５ｍｍＸ２０ｃｍのテープ状とした。このテープ
を巻回してコンデンサを作製したところ、容量１．５５
ｎＦのコンデンサが得られた。

【００９２】〔実施例２〕一般式（４）で表されるジ
アミン化合物（ＤＡ３ＥＧ）と、一般式（５）で表され
る2,2-ビス（4-ヒドロキシフェニル）プロパンジベンゾ
エート-3,3',4,4'-テトラカルボン酸二無水物（ＥＳＤ
Ａ）から、実質的に実施例１と同様の方法で、ポリアミ
ド酸溶液を得た。そして、このポリアミド酸溶液を用
い、実施例１と同様に、一般式（２）のみで表されるポ
リイミド系樹脂フィルムを得た。得られたポリイミド系
樹脂フィルムについて、実施例１と同様にしてガラス転
移温度（℃）、吸水率（％）及び誘電率（−）を測定
し、その測定結果を表１に示した。そして、実施例１と
同様に銅箔を接着し、テープ状として巻回しコンデンサ
を作製した。

【００９３】〔実施例３〕一般式（３）で表されるジ
アミン化合物ＯＤＡと、一般式（５）で表されるＴＭＥ
Ｇから、実質的に実施例１と同様の方法で、ポリアミド
酸溶液を得た。そして、このポリアミド酸溶液を用い、
実施例１と同様に、一般式（１）のみで表されるポリイ
ミド系樹脂フィルムを得た。得られたポリイミド系樹脂
フィルムについて、実施例１と同様にしてガラス転移温
度（℃）、吸水率（％）及び誘電率（−）を測定し、そ
の測定結果を表１に示した。このポリイミド系樹脂フィ
ルムに実施例１と同様に銅箔を接着し、テープ状として
巻回しコンデンサを作製した。

【００９４】〔比較例１〕ピロメリット酸二無水物と
ＯＤＡから、実質的に実施例１と同様にしてポリアミド
酸溶液を得て、さらにポリイミド系樹脂フィルムを得
た。得られたポリイミド系樹脂フィルムについて、実施
例１と同様にガラス転移温度（℃）、吸水率（％）及び
誘電率（−）を測定し、その測定結果を表１に示した。
このポリイミド系樹脂フィルムに実施例１と同様に銅箔
と接着を試みたが接着せず、コンデンサを作製すること
ができなかった。

【００９５】〔比較例２〕エチレングリコールとテレ
フタル酸ジメチルから、ポリエチレンテレフタラートの
フィルムを得た。得られたポリエチレンテレフタレート
のフィルムについて、実施例１と同様にガラス転移温度
（℃）、吸水率（％）及び誘電率（−）を測定した。ま
た、自己消火性、最低使用温度、接着強度についても測
定した。その結果を表１に示す。このポリエチレンテレ
フタレートのフィルムに実施例１と同様に銅箔を接着
し、テープ状として巻回しコンデンサを作製した。

【００９６】

【発明の効果】以上のように本発明に係るコンデンサ
は、前記一般式（１）（２）で表されるブロック単位の
双方または少なくとも一方からなる熱可塑性ポリイミド
系樹脂フィルムを誘電体層として用いることを特徴とす
るものであり、従来のポリイミド系樹脂フィルムを誘電
体層として用いたコンデンサに比べて、低い吸水率を有
しているため、吸水による誘電率の変化がない。また、
熱可塑性ポリイミド系樹脂フィルムそれ自体が優れた接
着性を有し、ガラス転移温度が低く、比較的低温で加熱
圧着させることができるため、例えば、フィルム状に形
成した熱可塑性ポリイミド系樹脂フィルムとを交互に積
層して熱圧着させることにより簡単に接着させることが
できる等、簡便にコンデンサを製造することができる。
しかも、接着強度が非常に強く信頼性に優れたコンデン
サを得ることができる。さらに、従来コンデンサ用とし
て使用されている他の汎用樹脂フィルムに比べて最低使
用温度が非常に低く、更に耐熱性、耐放射線性、耐薬品
性等が高く過酷な条件下でも使用できる。すなわち、本
発明のコンデンサは、低吸水率と耐熱性、加工性を実現
できるものであり、更にその製造も簡便にできるもので
あり、コンデンサとしての用途を広げるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（ａ）乃至図（ｃ）は本発明に係るコンデン
サの製造工程を示した要部破断斜視説明図である。

【図２】本発明に係るコンデンサの他の製造工程を示し
た斜視説明図である。

【符号の説明】

１０，１８；熱可塑性ポリイミド系樹脂フィルム（誘電
体層）１２，２０；金属箔（内部電極）１４；外部電極１６，２４；コンデンサ２２；リード線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス転移温度が１００〜２５０℃であ
り、更に１％以下の吸水率と３以下の誘電率とを併せ持
つ新規な熱融着性を有する熱可塑性樹脂を誘電体層とし
て用いることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】前記熱可塑性樹脂が、一般式（１）化１【化１】及び一般式（２）化２【化２】（式中、Ｒ₁、Ｒ₂は２価の有機基、Ｒ₃は水素、メチ
ル基、フェニル基から選択される有機基を示し、ｎは１
〜４の整数である。また、Ｘは、化３【化３】から選択される３価の結合基である。）で表されるブロ
ック単位の双方または少なくとも一方からなることを特
徴とする請求項１に記載するコンデンサ。
【請求項３】前記一般式（１）、（２）中のＲ₁が化
４【化４】に示す２価の有機基の群から選択される少なくとも１種
であることを特徴とする請求項２に記載するコンデン
サ。
【請求項４】前記一般式（１）中のＲ₂が化５【化５】に示す２価の有機基の群から選択される少なくとも１種
であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載す
るコンデンサ。