JPS5915341B2 - 高誘電率フイルム - Google Patents
高誘電率フイルムInfo
- Publication number
- JPS5915341B2 JPS5915341B2 JP957482A JP957482A JPS5915341B2 JP S5915341 B2 JPS5915341 B2 JP S5915341B2 JP 957482 A JP957482 A JP 957482A JP 957482 A JP957482 A JP 957482A JP S5915341 B2 JPS5915341 B2 JP S5915341B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- dielectric constant
- thermoplastic polymer
- loss tangent
- titanate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、誘電率を著しく向上せしめたコンデンサー用
フィルムに関するものである。
フィルムに関するものである。
一般に、フィルムコンデンサー静電容量は使用するポリ
マーの誘電率およびフィルムの厚さと面積とにより決ま
るが、使用するポリマーの誘電率は有機高分子物質の場
合、普通せいぜい５位であり、中にはフッ素系化合物の
場合のように１０位の誘電率を示すものであるが、コス
ト面や絶縁性能等の点から殆んど使用されていないのが
実情である。
マーの誘電率およびフィルムの厚さと面積とにより決ま
るが、使用するポリマーの誘電率は有機高分子物質の場
合、普通せいぜい５位であり、中にはフッ素系化合物の
場合のように１０位の誘電率を示すものであるが、コス
ト面や絶縁性能等の点から殆んど使用されていないのが
実情である。
一方、静電容量を増加させるためにフイルウの厚さを薄
くする努力もなされて、、、、、るが、コスト上昇と作
業性の面から限界があり、またフィルムの面積の増加も
コンデンサーの形状から制約され結局、誘電体フィルム
の誘電率を安価に向上させる必要があつた。この改善の
方法としてチタン５ 酸バリウムを主成分とした強誘電
体物質配合物を添加する方法があるが、この方法では誘
電率を増大させることができる反面、誘電正接も増大す
る傾向にあり特に交流用の用途等に使用する場合には発
熱等の問題があり、改善する必要があつた。１０本発明
は、かゝる問題につき検討を加えた結果、単層または複
数層の熱可塑性ポリマーフィルムに、（ａ）チタン酸ス
トロンチウム単独、あるいは（ａ）チタン酸ストロンチ
ウム（ｂ）スズ酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸のストロ
ンチウム塩とは異なるチタン酸１５塩のうちの少なくと
も一種以上とよりなる強誘電体物質配合物を含有せしめ
ることにより誘電率を増大させ、しかも誘電正接を増大
させないコンデンサー用フィルムを提供するものである
。
くする努力もなされて、、、、、るが、コスト上昇と作
業性の面から限界があり、またフィルムの面積の増加も
コンデンサーの形状から制約され結局、誘電体フィルム
の誘電率を安価に向上させる必要があつた。この改善の
方法としてチタン５ 酸バリウムを主成分とした強誘電
体物質配合物を添加する方法があるが、この方法では誘
電率を増大させることができる反面、誘電正接も増大す
る傾向にあり特に交流用の用途等に使用する場合には発
熱等の問題があり、改善する必要があつた。１０本発明
は、かゝる問題につき検討を加えた結果、単層または複
数層の熱可塑性ポリマーフィルムに、（ａ）チタン酸ス
トロンチウム単独、あるいは（ａ）チタン酸ストロンチ
ウム（ｂ）スズ酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸のストロ
ンチウム塩とは異なるチタン酸１５塩のうちの少なくと
も一種以上とよりなる強誘電体物質配合物を含有せしめ
ることにより誘電率を増大させ、しかも誘電正接を増大
させないコンデンサー用フィルムを提供するものである
。
以下、本発明を詳細に説明する。２０本発明に使用され
る熱可塑性ポリマーには、ポリエチレンテレフタレート
、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、
ポリアリレート、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、
ポリスルフォン、ポリフェニレン、サルファイド等ある
いはク５ これらの混合物や共重合物などが挙げられる
が、これらに限定されることなく各種の熱可塑性ポリマ
ーが使用される。
る熱可塑性ポリマーには、ポリエチレンテレフタレート
、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、
ポリアリレート、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、
ポリスルフォン、ポリフェニレン、サルファイド等ある
いはク５ これらの混合物や共重合物などが挙げられる
が、これらに限定されることなく各種の熱可塑性ポリマ
ーが使用される。
これらの内、特にポリエチレンテレフタレートおよびポ
リプロピレンが電気的性能、作業性および価格等の点で
好適である。３０本発明におりる強誘電体物質としては
、前述した如く、チタン酸バリウムを主成分とした場合
には誘電率を飛躍的に増大させることができるが、反面
、誘電正接も誘電率に応じて増大し、ベースとなる熱可
塑性ポリマーの誘電正接に較べて非常３５に大きな値を
とるようになる。
リプロピレンが電気的性能、作業性および価格等の点で
好適である。３０本発明におりる強誘電体物質としては
、前述した如く、チタン酸バリウムを主成分とした場合
には誘電率を飛躍的に増大させることができるが、反面
、誘電正接も誘電率に応じて増大し、ベースとなる熱可
塑性ポリマーの誘電正接に較べて非常３５に大きな値を
とるようになる。
これを防ぐために本発明ではチタン酸ストロンチウム単
独、あるいはチタン酸ストロンチウムとスズ酸塩、ジル
コン酸塩、チタン酸のストロンチウム塩とは異なるチタ
ン酸塩のうちの少なくとも一種以上とよりなる配合物を
使用している。チタン酸ストロンチウム単独の場合は、
誘電率が２６０〜２８０、誘電正接が０．０３％の値で
あり、熱可塑性ポリマーに添加することにより誘電正接
を増大させることなく誘電率を増大させることができる
が、更に誘電率を増大させる方法として、スズ酸塩、ジ
ルコン酸塩、チタン酸のストロンチウム塩とは異なるチ
タン酸塩のうちの少なくとも一種以上をチタン酸ストロ
ンチウムに配合する方法を採ることができる。これらの
配合量は一般に、チタン酸ストロンチウム１００〜５０
重量？に対してＯ〜５０重量？であるが、特に限定され
るものではない。また、スズ酸塩、ジルコン酸塩、チタ
ン酸のストロンチウム塩とは異なるチタン酸塩の具体例
としては、ＢａＳｎＯ３，Ｂｉ２（ＳｎＯ３）３，Ｃａ
Ｓｎ０３，ＰｂＳｎ０３，ＭｇＳｎ０３，ｓｒｓｎ０３
，ｚｎｓｎ０３，Ｂａｚｒ０３，ＣａＺｒ０３，ＰｂＺ
ｒ０３，ＭｇＺｒＯ，，ＳｒＺｒＯ３，ＺｎＺｒＯ３，
ＢａＴｉＯ３，ＣａＴｉＯ３，ＣＯＴｌＯ３，ＰｂＴｌ
Ｏ３，ＮｉＴｉＯ３，ＭｇＴｉＯ３，Ｍｇ２ＴｌＯ４，
ＺｎＴｉＯ３，Ｚｎ２ＴｉＯ４等が挙げられるが、これ
らに限定されない。これらの配合添加物はチタン酸スト
ロンチウムに添加したのち、約１３００℃で洗成して固
溶体を形成して使用されるが、これらの配合添加物はチ
タン酸ストロンチウムの結晶構造を変化させチタン酸ス
トロンチウムのキユーリー点を変化させて誘電率を変化
させるものである。一般に誘電率が増大する場合には、
誘電正接も増大するが、チタン酸ストロンチウム独自の
誘電正接が元々小さいために、熱可塑性ポリマーの誘電
正接より大きくなることは少なく熱可塑件ポリマーに添
加しても総合誘電正接を増大させることは少ない。また
、誘電率を減少させる場合は熱可塑性ポリマーに添加し
ても総合誘電率を大きく増加させることはできないが、
総合誘電正接の温度特性を改良することができ、温度補
償用等に使用することができる。これらの内、代表的な
組合せは、ＳｒＴｉＯ３とＰｂＴｉＯ３あるいはＢｌ２
（ＴｉＯ３）３との組合せ、あるいは、ＳｒＴｉＯ３と
ＣａＴｉＯ３あるいはＭｇ２ＴｉＯ４あるいはＢａＴｉ
Ｏ３との組合せである。上述の強誘電体物質を含む配合
物を熱可塑性ポリマーフイルムに含有せしめる手段とし
ては、配合物を粉砕して数μの粉末状とした後、熱可塑
性ポリマーと混合し、溶融押出成形によりフイルム状と
する方法が一般に採用される。
独、あるいはチタン酸ストロンチウムとスズ酸塩、ジル
コン酸塩、チタン酸のストロンチウム塩とは異なるチタ
ン酸塩のうちの少なくとも一種以上とよりなる配合物を
使用している。チタン酸ストロンチウム単独の場合は、
誘電率が２６０〜２８０、誘電正接が０．０３％の値で
あり、熱可塑性ポリマーに添加することにより誘電正接
を増大させることなく誘電率を増大させることができる
が、更に誘電率を増大させる方法として、スズ酸塩、ジ
ルコン酸塩、チタン酸のストロンチウム塩とは異なるチ
タン酸塩のうちの少なくとも一種以上をチタン酸ストロ
ンチウムに配合する方法を採ることができる。これらの
配合量は一般に、チタン酸ストロンチウム１００〜５０
重量？に対してＯ〜５０重量？であるが、特に限定され
るものではない。また、スズ酸塩、ジルコン酸塩、チタ
ン酸のストロンチウム塩とは異なるチタン酸塩の具体例
としては、ＢａＳｎＯ３，Ｂｉ２（ＳｎＯ３）３，Ｃａ
Ｓｎ０３，ＰｂＳｎ０３，ＭｇＳｎ０３，ｓｒｓｎ０３
，ｚｎｓｎ０３，Ｂａｚｒ０３，ＣａＺｒ０３，ＰｂＺ
ｒ０３，ＭｇＺｒＯ，，ＳｒＺｒＯ３，ＺｎＺｒＯ３，
ＢａＴｉＯ３，ＣａＴｉＯ３，ＣＯＴｌＯ３，ＰｂＴｌ
Ｏ３，ＮｉＴｉＯ３，ＭｇＴｉＯ３，Ｍｇ２ＴｌＯ４，
ＺｎＴｉＯ３，Ｚｎ２ＴｉＯ４等が挙げられるが、これ
らに限定されない。これらの配合添加物はチタン酸スト
ロンチウムに添加したのち、約１３００℃で洗成して固
溶体を形成して使用されるが、これらの配合添加物はチ
タン酸ストロンチウムの結晶構造を変化させチタン酸ス
トロンチウムのキユーリー点を変化させて誘電率を変化
させるものである。一般に誘電率が増大する場合には、
誘電正接も増大するが、チタン酸ストロンチウム独自の
誘電正接が元々小さいために、熱可塑性ポリマーの誘電
正接より大きくなることは少なく熱可塑件ポリマーに添
加しても総合誘電正接を増大させることは少ない。また
、誘電率を減少させる場合は熱可塑性ポリマーに添加し
ても総合誘電率を大きく増加させることはできないが、
総合誘電正接の温度特性を改良することができ、温度補
償用等に使用することができる。これらの内、代表的な
組合せは、ＳｒＴｉＯ３とＰｂＴｉＯ３あるいはＢｌ２
（ＴｉＯ３）３との組合せ、あるいは、ＳｒＴｉＯ３と
ＣａＴｉＯ３あるいはＭｇ２ＴｉＯ４あるいはＢａＴｉ
Ｏ３との組合せである。上述の強誘電体物質を含む配合
物を熱可塑性ポリマーフイルムに含有せしめる手段とし
ては、配合物を粉砕して数μの粉末状とした後、熱可塑
性ポリマーと混合し、溶融押出成形によりフイルム状と
する方法が一般に採用される。
その混合方法は、熱可塑性ポリマーの重合時に添加する
方法や重合された熱可塑件ポリマーに２軸押出機やカレ
ンダーロール等を使用して直接ブレンドする方法等があ
るが、特にこれに限定されるものではない。また、フイ
ルム化の方法には通常の熱可塑性ポリマーをフイノ？ム
化する方法を適用することができる。すなわち、強誘電
体物質配合物を含有する熱可塑性ポリマーを押出機で加
熱溶融し、Ｔダイより押出して冷却ロールにより冷却固
化させることによりフイルム化することができる。ある
いは、熱可塑性ポリマーを溶解または分散した溶液に配
合物を添加した後に成膜して溶媒のみを蒸発させる方法
を採ることも可能である。形成される熱可塑性ポリマー
フイルムは、単層であつても複数層であつても良い。
方法や重合された熱可塑件ポリマーに２軸押出機やカレ
ンダーロール等を使用して直接ブレンドする方法等があ
るが、特にこれに限定されるものではない。また、フイ
ルム化の方法には通常の熱可塑性ポリマーをフイノ？ム
化する方法を適用することができる。すなわち、強誘電
体物質配合物を含有する熱可塑性ポリマーを押出機で加
熱溶融し、Ｔダイより押出して冷却ロールにより冷却固
化させることによりフイルム化することができる。ある
いは、熱可塑性ポリマーを溶解または分散した溶液に配
合物を添加した後に成膜して溶媒のみを蒸発させる方法
を採ることも可能である。形成される熱可塑性ポリマー
フイルムは、単層であつても複数層であつても良い。
複数層のフイルムの形成方法は、特に限定されるもので
はなく、押出ラミネート法、ドライラミネート法、溶液
コーテイング法、ホツトメルトコーテイング法、共押出
法を適用することがでぎる。強誘電体物質配合物の含有
量が多く、特に４０重量？を超えるような場合や熱可塑
件ポリマーの延伸性が特に悪い場合には、延伸せずに未
延伸フイルムのままコンデンサー誘電体として使用する
が、あるいは強誘電体物質配合物を５重量？以下しか含
有しない熱可塑性ポリマー層と強誘電体物質配合物を５
重量？以上含有する熱可塑性ポリマー層との少なくとも
各一層が積層されるような複合フイルムの形にしてから
延伸することにより、延伸を可能となして諸強度を高め
ることができる。
はなく、押出ラミネート法、ドライラミネート法、溶液
コーテイング法、ホツトメルトコーテイング法、共押出
法を適用することがでぎる。強誘電体物質配合物の含有
量が多く、特に４０重量？を超えるような場合や熱可塑
件ポリマーの延伸性が特に悪い場合には、延伸せずに未
延伸フイルムのままコンデンサー誘電体として使用する
が、あるいは強誘電体物質配合物を５重量？以下しか含
有しない熱可塑性ポリマー層と強誘電体物質配合物を５
重量？以上含有する熱可塑性ポリマー層との少なくとも
各一層が積層されるような複合フイルムの形にしてから
延伸することにより、延伸を可能となして諸強度を高め
ることができる。
延伸方法は、１軸延伸、逐次２軸延伸、同時２軸延伸の
いずれであつても良い。得られたコンデンサー用フイル
ムを誘亀体として用いてコンデンサーを作る方法は、特
に限定されるものではないが、通常の巻回型コンデンサ
ーの製法を適用するのが一般的である。
いずれであつても良い。得られたコンデンサー用フイル
ムを誘亀体として用いてコンデンサーを作る方法は、特
に限定されるものではないが、通常の巻回型コンデンサ
ーの製法を適用するのが一般的である。
すなわち、上記のフイルムをマイクロスリツトした後、
アルミ箔と重ね合わせて巻回するか、あるいは上記のフ
イルムの片面あるいは両面に帯状に金属蒸着を施した後
、マイクロスリツトし、巻回する方法によりコンデンサ
ーを作ることができる。あるいは、他の方法として、積
層型コンデンサーの型で製造することもでぎる。すなわ
ち、上記の蒸着フイルムを無処理のまま、あるいは表面
にホツトメルト接着剤をコーテイングしたのち積層し、
小さくチツプ状に裁断して一体化する方法である。以下
、実施例により詳しく述べる。
アルミ箔と重ね合わせて巻回するか、あるいは上記のフ
イルムの片面あるいは両面に帯状に金属蒸着を施した後
、マイクロスリツトし、巻回する方法によりコンデンサ
ーを作ることができる。あるいは、他の方法として、積
層型コンデンサーの型で製造することもでぎる。すなわ
ち、上記の蒸着フイルムを無処理のまま、あるいは表面
にホツトメルト接着剤をコーテイングしたのち積層し、
小さくチツプ状に裁断して一体化する方法である。以下
、実施例により詳しく述べる。
実施例 １
平均粒径１．５μのＳｒＴｉＯ３粉末をポリエチレンテ
レフタレートチツプに５０重量？プレゼントし、２軸押
出機に混入して加熱溶融押出し、ブレンドチツプを製造
した。
レフタレートチツプに５０重量？プレゼントし、２軸押
出機に混入して加熱溶融押出し、ブレンドチツプを製造
した。
このブレンドチツプを単軸押出機により加熱溶融し、Ｔ
ダイより押出して冷却ロール上で成膜し、厚さ４０μの
フイルムを作つた。この未延伸フイルムを同時２軸延伸
機を使用して９５延Ｃで３×３．５倍に同時２軸延伸し
、２３０℃で熱セツトを行なつた。
ダイより押出して冷却ロール上で成膜し、厚さ４０μの
フイルムを作つた。この未延伸フイルムを同時２軸延伸
機を使用して９５延Ｃで３×３．５倍に同時２軸延伸し
、２３０℃で熱セツトを行なつた。
得られた延伸フイルムの誘電率および誘電正接を測定し
たところ、表１に示すように良好な結果であつた。実施
例 ２ ＳｒＴｉ０３６０重量？、ＰｂＴｉＯ３２Ｏ重量ＥｌＢ
ｌ２（ＴｌＯ３）３２０重量ｅの混合物を１３００′Ｃ
で約３時間焼成した後、ハンマーミルおよび振動ミルで
粉砕して平均粒径１．７μの強誘電体物質配合物を作り
、これを２軸押出機とカレンダーロール式混練機および
ミキサーを併用してポリエチレンテレフタレートと混練
し、含有率６０重量？のブレンドチツプを製造した。
たところ、表１に示すように良好な結果であつた。実施
例 ２ ＳｒＴｉ０３６０重量？、ＰｂＴｉＯ３２Ｏ重量ＥｌＢ
ｌ２（ＴｌＯ３）３２０重量ｅの混合物を１３００′Ｃ
で約３時間焼成した後、ハンマーミルおよび振動ミルで
粉砕して平均粒径１．７μの強誘電体物質配合物を作り
、これを２軸押出機とカレンダーロール式混練機および
ミキサーを併用してポリエチレンテレフタレートと混練
し、含有率６０重量？のブレンドチツプを製造した。
このブレンドチツプと強誘電体物質配合物を含有してい
ないポリエチレンテレフタレートバージンチツプを各々
別々に共押出装置に投入し、Ｔダイより押出して積層未
延伸フイルムを作つた。各層のフイルム厚さは、強誘電
体物質を含有するフイルム層が４０μ、強誘電体物質を
含有しないフイルム層が１０μであつた。この積層未延
伸フイルムを９５℃で３×３．５倍に同時２軸延伸し、
２３０℃で熱セツトを行なつた。
ないポリエチレンテレフタレートバージンチツプを各々
別々に共押出装置に投入し、Ｔダイより押出して積層未
延伸フイルムを作つた。各層のフイルム厚さは、強誘電
体物質を含有するフイルム層が４０μ、強誘電体物質を
含有しないフイルム層が１０μであつた。この積層未延
伸フイルムを９５℃で３×３．５倍に同時２軸延伸し、
２３０℃で熱セツトを行なつた。
得られた延伸フイルムの誘電率および誘電正接を測定し
たところ、表２に示すような良好な結果であつた。実施
例 ３ ＳｒＴ１０３７０重量？、ＣａＴｉＯ３ｌ５重量？、Ｍ
ｇ２ＴｉＯ４ｌ５重量？の混合物を、実施例２と同じ方
法で焼成粉砕し、ポリエチレンテレフタレートに５０重
量？含有せしめてブレンドチツプを製造した。
たところ、表２に示すような良好な結果であつた。実施
例 ３ ＳｒＴ１０３７０重量？、ＣａＴｉＯ３ｌ５重量？、Ｍ
ｇ２ＴｉＯ４ｌ５重量？の混合物を、実施例２と同じ方
法で焼成粉砕し、ポリエチレンテレフタレートに５０重
量？含有せしめてブレンドチツプを製造した。
このブレンドチツプを単軸押出機により加熱溶融し、Ｔ
ダイより押出して冷却ロール上で成膜して厚さ４０μの
フイルムを作つた。この未延伸フイルムを実施例１と同
じ方法で延伸、セツトを行なつた。
ダイより押出して冷却ロール上で成膜して厚さ４０μの
フイルムを作つた。この未延伸フイルムを実施例１と同
じ方法で延伸、セツトを行なつた。
Claims (1)
- １ 単層または複数層の熱可塑性ポリマーフィルムに、
（ａ）チタン酸ストロンチウム単独、あるいは（ａ）チ
タン酸ストロンチウムと（ｂ）スズ酸塩、ジルコン酸塩
、チタン酸のストロンチウム塩とは異なるチタン酸塩の
うちの少なくとも一種以上とよりなる強誘電体物質配合
物が含有せられていることを特徴とする高誘電率フィル
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP957482A JPS5915341B2 (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 高誘電率フイルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP957482A JPS5915341B2 (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 高誘電率フイルム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141222A JPS58141222A (ja) | 1983-08-22 |
| JPS5915341B2 true JPS5915341B2 (ja) | 1984-04-09 |
Family
ID=11724075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP957482A Expired JPS5915341B2 (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 高誘電率フイルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915341B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63183829U (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-25 | ||
| JPS6432650U (ja) * | 1987-08-20 | 1989-03-01 | ||
| JPH0352439Y2 (ja) * | 1986-06-25 | 1991-11-13 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01245059A (ja) * | 1988-03-27 | 1989-09-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 賦形可能な高誘電性熱硬化性組成物 |
| US5962122A (en) * | 1995-11-28 | 1999-10-05 | Hoechst Celanese Corporation | Liquid crystalline polymer composites having high dielectric constant |
| JP4759959B2 (ja) * | 2004-09-13 | 2011-08-31 | 住友化学株式会社 | ポリエーテルスルホン樹脂組成物およびそのフィルム |
| US8247484B2 (en) | 2008-06-12 | 2012-08-21 | General Electric Company | High temperature polymer composites and methods of making the same |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP957482A patent/JPS5915341B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0352439Y2 (ja) * | 1986-06-25 | 1991-11-13 | ||
| JPS63183829U (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-25 | ||
| JPS6432650U (ja) * | 1987-08-20 | 1989-03-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58141222A (ja) | 1983-08-22 |
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