JPS5897822A - コンデンサ - Google Patents
コンデンサInfo
- Publication number
- JPS5897822A JPS5897822A JP19750681A JP19750681A JPS5897822A JP S5897822 A JPS5897822 A JP S5897822A JP 19750681 A JP19750681 A JP 19750681A JP 19750681 A JP19750681 A JP 19750681A JP S5897822 A JPS5897822 A JP S5897822A
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- JP
- Japan
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- electron
- capacitor
- cellulose
- dielectric
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフィルムタイプのコンデンサに関するもので、
電子機器、電力機器の小形化、高性能化に貢献するもの
である。
電子機器、電力機器の小形化、高性能化に貢献するもの
である。
従来コンデンサの誘電体として、絶縁紙やプラスチック
フィルム、特ニ、ポリエチ４レンテレフタレート、ポリ
プロピレンフィルムが広く用いられているが、近年の電
子機器及び電力機器のＪ〜形化、高性能化の要求にとも
ない高誘電率、高絶縁耐力のある誘電体を用いた小形、
高性能のコンデンサの開発が望まれている。
フィルム、特ニ、ポリエチ４レンテレフタレート、ポリ
プロピレンフィルムが広く用いられているが、近年の電
子機器及び電力機器のＪ〜形化、高性能化の要求にとも
ない高誘電率、高絶縁耐力のある誘電体を用いた小形、
高性能のコンデンサの開発が望まれている。
高誘電率誘電体として、古くからセルロース誘導体が注
目され、例えば、シアンエチルセルロース、アセチルセ
ルロース等が開発されているが、誘電損失が高く、絶縁
耐圧が低い欠点を持ち、特に高温（６０℃以上）におけ
る特性低下が著しいため実用化には充分至っていない。
目され、例えば、シアンエチルセルロース、アセチルセ
ルロース等が開発されているが、誘電損失が高く、絶縁
耐圧が低い欠点を持ち、特に高温（６０℃以上）におけ
る特性低下が著しいため実用化には充分至っていない。
本発明は、従来における以上のような点に鑑みなされた
もので、セルロース誘導体の高誘電率。
もので、セルロース誘導体の高誘電率。
耐熱性、剛性などの特長を生かし、かつ、高温における
誘電損失及び絶縁耐力の向上を電子受容体の特殊な働き
により計り、耐熱性小形高性能のコンデンサを提供する
ものである。
誘電損失及び絶縁耐力の向上を電子受容体の特殊な働き
により計り、耐熱性小形高性能のコンデンサを提供する
ものである。
以下に図面を用い本発明の説明を行う。
少なくとも一対の電極間にセルロース誘導体と電荷受容
型化合物を含む固体誘電体を配置して作った長帯状フィ
ルム又は、一枚のシートを捲回又は積層してコンデンサ
を作製した。
型化合物を含む固体誘電体を配置して作った長帯状フィ
ルム又は、一枚のシートを捲回又は積層してコンデンサ
を作製した。
セルロース誘導体の一般式は、次の（１）式で示される
。
。
以下余白
なおここで、セルロースは、セルロース鎖骨格に３個の
水酸基を有し、一般にこの水酸基を酸性及びアルカリ触
媒を用いて置換反応を行なう。この時の水酸基が置換さ
れた割合を置換度といい、１００％置換されたものを置
換度３．０と定義され°°°°・（１）でいる。置換度
によって物質の性質が異なり、置換度２．０以下の場合
フィルム成形性及びその他電気絶縁特性が低下するため
本発明品では置換度２．０〜３．０のものを使用した。
水酸基を有し、一般にこの水酸基を酸性及びアルカリ触
媒を用いて置換反応を行なう。この時の水酸基が置換さ
れた割合を置換度といい、１００％置換されたものを置
換度３．０と定義され°°°°・（１）でいる。置換度
によって物質の性質が異なり、置換度２．０以下の場合
フィルム成形性及びその他電気絶縁特性が低下するため
本発明品では置換度２．０〜３．０のものを使用した。
第１表に、本発明品に使用されたセルロース誘導体の一
例を示した。
例を示した。
以下余白
電子受容型化合物は、一般に骨格にπ電子をもちさらに
吸電子基を側鎖にもって、外部からの電子を受けれる能
力をもった化合物で、電子供与化合物とともに用いられ
て電荷移動錯体として有機半導体の分野で開発が進んで
いる。本発明はこの電子受容型化合物の特性を生かした
もので一般式では、次の（２）式の様に示される。
吸電子基を側鎖にもって、外部からの電子を受けれる能
力をもった化合物で、電子供与化合物とともに用いられ
て電荷移動錯体として有機半導体の分野で開発が進んで
いる。本発明はこの電子受容型化合物の特性を生かした
もので一般式では、次の（２）式の様に示される。
（３）。−＾−（Ｙ）ｎ ・・・・・
・・・（２）Ｘ、Ｙ；吸電子基 −ｃ＝Ｎ、−Ｎｏ２．
−Ｆ、−Ｃ１゜Ｂｒ、−Ｉ など。
・・・（２）Ｘ、Ｙ；吸電子基 −ｃ＝Ｎ、−Ｎｏ２．
−Ｆ、−Ｃ１゜Ｂｒ、−Ｉ など。
ｍ、ｎ； ２〜４
第２表に、本発明に使用された電子受容体の一例を示す
。
。
なお便宜上以下の説明ならびに図面では第１表および第
２表に記載した記号でもって該当の化合物を表わすもの
とする。
２表に記載した記号でもって該当の化合物を表わすもの
とする。
第２表
なおここで、従来のセルロース誘導体は、セルロースを
酸又ねアルカリ触媒を用いて合成するためその残留物が
電気特性に悪影響をおよぼす不純物として働くため、誘
電損失及び絶縁耐圧上低下させていた。以下にセルロー
ス誘導体の合成例を示す。
酸又ねアルカリ触媒を用いて合成するためその残留物が
電気特性に悪影響をおよぼす不純物として働くため、誘
電損失及び絶縁耐圧上低下させていた。以下にセルロー
ス誘導体の合成例を示す。
（ｉ） シアンエチルセルロースの合成例（１１）ニ
トロセルロースの合成側 以上（ｉ） 、 （ｉｉ）の反応例から明らかな様に、
フィルム中にＮａ ＊ ８０４ ＋が混入し、さらに分
子鎖中に吸着し除去が困難になり、又誘電体のもれ電流
の大きさを左右し、この要因によって特に高温（６０″
Ｃ以上）での誘電特性の悪化をきたしていた。
トロセルロースの合成側 以上（ｉ） 、 （ｉｉ）の反応例から明らかな様に、
フィルム中にＮａ ＊ ８０４ ＋が混入し、さらに分
子鎖中に吸着し除去が困難になり、又誘電体のもれ電流
の大きさを左右し、この要因によって特に高温（６０″
Ｃ以上）での誘電特性の悪化をきたしていた。
さて第１図に第１表のセルロース誘４体Ａ〜Ｄの各々に
第２表の電子受容型化合物を添加した場亀合の添加の量
と高温（８０″Ｃ）における誘電損失−δ（１００Ｈｚ
）との関係を示す。
第２表の電子受容型化合物を添加した場亀合の添加の量
と高温（８０″Ｃ）における誘電損失−δ（１００Ｈｚ
）との関係を示す。
また第２図に同セルロース誘導体Ａ−Ｄの各々に同電子
受容型化合物を添加した場合の添加量と高温（８０″Ｃ
）における比誘電率との関係を示す。
受容型化合物を添加した場合の添加量と高温（８０″Ｃ
）における比誘電率との関係を示す。
第１図より明らかな様に、各種セルロース誘導体に電子
受容体を添加することにより誘電損失が低下し添加量が
０．０１〜１３ｗｔ％で特に著しい効果が認められた。
受容体を添加することにより誘電損失が低下し添加量が
０．０１〜１３ｗｔ％で特に著しい効果が認められた。
０．０１ ｗ ｔ ％以下では、効果が少なく、１０
ｗ ｔ％以上では電子受容体自身の導電性増加による誘
電損失の増加が認められた。
ｗ ｔ％以上では電子受容体自身の導電性増加による誘
電損失の増加が認められた。
第２図の誘電率との関係においても添加量１゜ｗｔ％ま
では、比誘電率は安定であるが、それ以上の添加量では
不安定となり、電気機器の設計に困難をきたした。
では、比誘電率は安定であるが、それ以上の添加量では
不安定となり、電気機器の設計に困難をきたした。
次に第３図に、同セルロース誘導体へ〜ｑの各々に同電
子受容型化合物を添加した場合の添加量と高温（８０’
Ｃ）における絶縁破壊電圧（直流）との関係を示す。図
から明らかなようにこの場合、無添加物のものと比較し
て０．０１〜３０ ｗ ｔ％添加したものは絶縁破壊電
圧が２倍以上に高まる。
子受容型化合物を添加した場合の添加量と高温（８０’
Ｃ）における絶縁破壊電圧（直流）との関係を示す。図
から明らかなようにこの場合、無添加物のものと比較し
て０．０１〜３０ ｗ ｔ％添加したものは絶縁破壊電
圧が２倍以上に高まる。
第１図〜第３図で明らかになった以上のような効果は、
誘電体中の導電性不純物が添加剤によっは、誘電損失の
改善に大きく影響している。さらに本発明の場合上記の
効果と同時に、電子受容型化合物によって、電極部より
高圧時に注入される電子のエネルギーが、緩和されるた
めにさらに絶縁耐力の向上をもたらしたものである。
誘電体中の導電性不純物が添加剤によっは、誘電損失の
改善に大きく影響している。さらに本発明の場合上記の
効果と同時に、電子受容型化合物によって、電極部より
高圧時に注入される電子のエネルギーが、緩和されるた
めにさらに絶縁耐力の向上をもたらしたものである。
なお、第１図〜第３図においては一部の組合せしか示さ
なかったが、他のセルロース誘導体と電子受容型化合物
の組合せにおいても同様な効果を示した。
なかったが、他のセルロース誘導体と電子受容型化合物
の組合せにおいても同様な効果を示した。
次により具体的に本発明の詳細な説明する。
なおここで本発明によるコンデンサの構成の一例を第６
図に示す。図において１は誘電体フィルム、２は電極で
ある。
図に示す。図において１は誘電体フィルム、２は電極で
ある。
実施例１
本発明品（１）として、シアノエチルセルロース＾（置
換度２．８）にテトラシアノエチレン（２）ヲｏ、ｓｗ
ｔ ％添加したフィルムを溶液法で成形し、その両面
にアルミニウム金属を蒸着し捲回してコンデンサ素子を
作製し、この素子と、従来品（１）とじて加のコンデン
サ素子とのそれぞれに、８０″Ｃ雰囲気中で６０ｖ／μ
ｍの交流電圧を印加して破壊寿命試験を行なった。その
試験結果を第４図に示す。
換度２．８）にテトラシアノエチレン（２）ヲｏ、ｓｗ
ｔ ％添加したフィルムを溶液法で成形し、その両面
にアルミニウム金属を蒸着し捲回してコンデンサ素子を
作製し、この素子と、従来品（１）とじて加のコンデン
サ素子とのそれぞれに、８０″Ｃ雰囲気中で６０ｖ／μ
ｍの交流電圧を印加して破壊寿命試験を行なった。その
試験結果を第４図に示す。
なお各試験試料数は本発明品、従来品とも６個であり、
このことは後出の実施例２においても同じである。
このことは後出の実施例２においても同じである。
図から明らかなように、従来品（１）は１００時間以内
に全数破壊し、残存率が０％になったが、本発明品（１
）は１０００時間経過後においても残存率１００％であ
った。
に全数破壊し、残存率が０％になったが、本発明品（１
）は１０００時間経過後においても残存率１００％であ
った。
実施例２
本発明品（２）として、ニトロセルロース（β）（置換
度２，５）にｐ−アイオダニル（５）を０．１ｗｔ％添
加した溶液を、両面アルミニウム蒸着したポリエチレン
テレフタレートフィルムに塗布してフィルムを形成した
ものを積層して作製したコンデンサ素子と、従来品（２
）と［−で上記と同様な製造方法で、電子受容体無添加
のニトロセルロースをフィルム形成して作製したコンデ
ンサ素子とのそれぞれにＳＯＣ雰囲気で６０ｖ／μｍの
交流電圧を印加して破壊寿命試験を行なった。その試験
結果を同じく第４図に示す。図から明らかな様に、実施
例１同様従来品（２）は１００時間以内で全数破壊し、
残存率が０％になったが、本発明品（２）は１０００時
間経過後においても残存率１００％であった。
度２，５）にｐ−アイオダニル（５）を０．１ｗｔ％添
加した溶液を、両面アルミニウム蒸着したポリエチレン
テレフタレートフィルムに塗布してフィルムを形成した
ものを積層して作製したコンデンサ素子と、従来品（２
）と［−で上記と同様な製造方法で、電子受容体無添加
のニトロセルロースをフィルム形成して作製したコンデ
ンサ素子とのそれぞれにＳＯＣ雰囲気で６０ｖ／μｍの
交流電圧を印加して破壊寿命試験を行なった。その試験
結果を同じく第４図に示す。図から明らかな様に、実施
例１同様従来品（２）は１００時間以内で全数破壊し、
残存率が０％になったが、本発明品（２）は１０００時
間経過後においても残存率１００％であった。
なおその他のセルロース誘導体についても前記実施例と
同様な結果が得られている。
同様な結果が得られている。
本発明は以上のように誘電損失が低くかつ絶縁耐圧が高
く、さらに高温で特性が安定しているなど性能の極めて
すぐれたコンデンサを提供するものである。
く、さらに高温で特性が安定しているなど性能の極めて
すぐれたコンデンサを提供するものである。
第１図、第２図および第３図はセルロース誘電体に電子
受容型化合物を添加した場合の添加量と誘電損失、比誘
電率および絶縁破壊電圧との関係をそれぞれ示す図、第
４図は本発明によるコンデンサと従来品のそれぞれの破
壊寿命試験結果を示す図、第５図は本発明によるコンデ
ンサの構成の一例を示す図である。 １ 、、、、、、誘電体フィルム、２ 、、、、、、電
極。 第１図 霜 本″Ｉ］ｔ゛″°別 ゛第２図 第３図 捲 ライ９カｎ量（ｗ１ｍ力
■ ＠４図 試１験峙７ａｌ （時間） 第５図
受容型化合物を添加した場合の添加量と誘電損失、比誘
電率および絶縁破壊電圧との関係をそれぞれ示す図、第
４図は本発明によるコンデンサと従来品のそれぞれの破
壊寿命試験結果を示す図、第５図は本発明によるコンデ
ンサの構成の一例を示す図である。 １ 、、、、、、誘電体フィルム、２ 、、、、、、電
極。 第１図 霜 本″Ｉ］ｔ゛″°別 ゛第２図 第３図 捲 ライ９カｎ量（ｗ１ｍ力
■ ＠４図 試１験峙７ａｌ （時間） 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 少なくとも一対の電極間に配置される誘電体
がセルロース誘導体に電子受容型化合物を添加したもの
から構成されたことを特徴とするコンデンサ。 （２） 電子受容型の化合物のセルロースぞ誘導体に
対する添加量が、０．０１〜１０重量％の範囲にあるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ
。 （３）セルロース誘導体が、下記の一般式で表される化
合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載のコンデンサ。 以下余白 ただし、Ｒは、−〇（２ｃＨ２ｃＮ、−ｃ−ＣＨ３，−
ＮＯ２なくとも一種の極性基よりなる。 （４）下記の一般式で表されるセルロース誘導体が／ア
ノエチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロー
スおよびリン酸セルロースのなかの何れか一つであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のコンデンサ
。 以下余白 ただし、Ｒは、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＮ、 （２−ＣＨ３
，Ｈ０２なくとも一種の極性基よりなる。 （６） 電子受容型化合物が下記の一般式で表される
（Ｘ）ａ−（＾−（Ｙ）ｂ Ｉ（ 種のπ電子をもつ分子基よりなる。 ｘ、ｙは、 ＣミＮ 、 ＮＯ２、Ｆ 、 ＣＩ
、 Ｂ ｒ 。 および−Ｉよりなる群から選ばれる少なくとも一種の吸
電子基よりなる。 ａ、ｂは、置換基の数を示すもので２〜４である。 （６）下記の一般式で表される電子受容型化合物が、テ
トラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレ７ｒｐ−
クロラニル、ｐ−７”ロマニル、ｐ−フイオタニル、ｐ
−フルオラニル、ジシアノジクロロキノン、ジシアノジ
ブロモキノンおよびトリニトロベンゼンのなかの何れか
一つであることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
のコンデンサ。 （３）、 −（Ａ） −ｃｙ）ｂ １ ”種のπ電子をもつ分子基よりなる。 ｘ、ｙは、 Ｃａ−Ｎ 、 ＮＯ２、Ｆ 、 ＣＩ
ｔ 、 Ｂ ｒ 。 および−■よりなる群から選ばれる少なくとも一種の吸
電子基よりなる。 ａ、ｂは、置換基の数を示すもので２〜４である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19750681A JPS5897822A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19750681A JPS5897822A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5897822A true JPS5897822A (ja) | 1983-06-10 |
| JPS628883B2 JPS628883B2 (ja) | 1987-02-25 |
Family
ID=16375602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19750681A Granted JPS5897822A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5897822A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5490035A (en) * | 1993-05-28 | 1996-02-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Cyanoresin, cyanoresin/cellulose triacetate blends for thin film, dielectric capacitors |
| US7542265B2 (en) | 2006-11-28 | 2009-06-02 | General Electric Company | High energy density capacitors and methods of manufacture |
| JP2010034556A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | General Electric Co <Ge> | 高温フィルム・コンデンサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411947A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Matsushita Electric Works Ltd | Composition having high dielectric constant |
| JPS54163400A (en) * | 1978-06-14 | 1979-12-25 | Matsushita Electric Works Ltd | High dielectric composition |
| JPS5679425A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-30 | Matsushita Electric Works Ltd | Multilayer electric circuit board |
-
1981
- 1981-12-07 JP JP19750681A patent/JPS5897822A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411947A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Matsushita Electric Works Ltd | Composition having high dielectric constant |
| JPS54163400A (en) * | 1978-06-14 | 1979-12-25 | Matsushita Electric Works Ltd | High dielectric composition |
| JPS5679425A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-30 | Matsushita Electric Works Ltd | Multilayer electric circuit board |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5490035A (en) * | 1993-05-28 | 1996-02-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Cyanoresin, cyanoresin/cellulose triacetate blends for thin film, dielectric capacitors |
| US7542265B2 (en) | 2006-11-28 | 2009-06-02 | General Electric Company | High energy density capacitors and methods of manufacture |
| JP2010034556A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | General Electric Co <Ge> | 高温フィルム・コンデンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS628883B2 (ja) | 1987-02-25 |
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