JPS6129086B2 - - Google Patents
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- JPS6129086B2 JPS6129086B2 JP19809781A JP19809781A JPS6129086B2 JP S6129086 B2 JPS6129086 B2 JP S6129086B2 JP 19809781 A JP19809781 A JP 19809781A JP 19809781 A JP19809781 A JP 19809781A JP S6129086 B2 JPS6129086 B2 JP S6129086B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/18—Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明は、耐熱性、高誘電率、高温の誘電損失
が低い性質をもつ誘電体を用いた小形高性能コン
デンサを提供するもので、これによつて、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。 コンデンサ誘電体として、現在絶縁紙やプラス
チツクフイルム特に、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンフイ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小形化、高
性能化の要求にともない高誘電率、低誘電損失、
高誘電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、シアノエチルセルロー
ス、アセチルセルロース、ニトロセルロース等が
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60℃以上の高温下での電気
特性の低下が著しいため実用に充分寄与していな
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、高誘電率、低誘電損失、高絶縁
耐力のすぐれた電気特性、及び耐熱性の良好なプ
ルラン誘導体を誘電体に使用することにより小形
高性能コンデンサを提供するものである。 以下に図面を用いて本発明の説明を行う。 少なくとも一対の電極間に、下記の一般式で示
される様なプルラン誘導体を誘電体として作つた
長帯状フイルム、又は、シート状のものを配置
し、それを捲回又は、積層してコンデンサ素子を
作製した。 但し、Ｒは、−CH2CH2CN，
が低い性質をもつ誘電体を用いた小形高性能コン
デンサを提供するもので、これによつて、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。 コンデンサ誘電体として、現在絶縁紙やプラス
チツクフイルム特に、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンフイ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小形化、高
性能化の要求にともない高誘電率、低誘電損失、
高誘電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、シアノエチルセルロー
ス、アセチルセルロース、ニトロセルロース等が
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60℃以上の高温下での電気
特性の低下が著しいため実用に充分寄与していな
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、高誘電率、低誘電損失、高絶縁
耐力のすぐれた電気特性、及び耐熱性の良好なプ
ルラン誘導体を誘電体に使用することにより小形
高性能コンデンサを提供するものである。 以下に図面を用いて本発明の説明を行う。 少なくとも一対の電極間に、下記の一般式で示
される様なプルラン誘導体を誘電体として作つた
長帯状フイルム、又は、シート状のものを配置
し、それを捲回又は、積層してコンデンサ素子を
作製した。 但し、Ｒは、−CH2CH2CN，
【式】
および−NO2よりなる群から選ばれる少なくとも
一種の極性基よりなる。 さらにグルコース単位における３個の水酸基に
対する極性基の置換度（100％置換を置換度３と
する）は、2.0〜3.0のものを使用した。置換度2.0
未満のものは、フイルム成形性が悪く、さらに耐
水性、吸湿性、熱安定性が良好ではなかつた。 下の表に本発明に使用されたプルラン誘導体の
一例の比誘電率εｒを、同極性基を持つたセルロ
ース誘電体の比誘電率と比較して示す。
一種の極性基よりなる。 さらにグルコース単位における３個の水酸基に
対する極性基の置換度（100％置換を置換度３と
する）は、2.0〜3.0のものを使用した。置換度2.0
未満のものは、フイルム成形性が悪く、さらに耐
水性、吸湿性、熱安定性が良好ではなかつた。 下の表に本発明に使用されたプルラン誘導体の
一例の比誘電率εｒを、同極性基を持つたセルロ
ース誘電体の比誘電率と比較して示す。
【表】
表から明らかな様にセルロース誘導体と比較し
て高い誘電率を示した。 なお便宜上以下の説明ならびに図面では、上記
表中の記号でもつて該当の化合物を表わすものと
する。 次に第１図に上記表に示した化合物を誘電体と
して用いたコンデンサ素子の誘電損失tanδ（100
Hz）と温度との関係を示す。この図から明らかな
ように、従来の化合物Ｄ，Ｅ，Ｆを誘電体として
用いたコンデンサ素子は、80℃以上の温度、で10
％以上もの高い誘電損失を示したのに対し、Ａ，
Ｂ，Ｃを用いた本発明品は、80℃においても５％
以下の低い値を示した。 次に上記各コンデンサ素子について80℃雰囲気
中で連続直流昇圧破壊試験を行なつた結果を第２
図に示す。なお同試験における昇圧速度は125／
secである。この図から明らかなように、本発明
品は、従来品と比較して善縁破壊電圧がかなり高
い水準にある。 以上説明したように、本発明によるものは、従
来のセルロース誘導体を用いたものと比較して高
誘電率を有し、かつ高温における誘電損失が小さ
く、絶縁耐力が高いため、小形化が計られ、高温
雰囲気における信頼性の向上が実現した。 次により具体的に本発明の実施例について説明
する。 実施例 １ 本発明品Ａとして、一対のアルミニウム箔を電
極として、その間にシアノエチルプルランＡ＜置
換度2.7＞の長帯状フイルムを誘電体として巻回
したコンデンサ素子と、従来品Ｄとして、上記と
同様の電極を用いてシアノエチルセルロースＤ＜
置換度2.7＞を誘電体として巻回したコンデンサ
素子を各10個80℃雰囲気中で50V／μｍの交流電
圧を印加して破壊寿命試験を行なつた。その誌験
結果を第３図に示す。 図から明らかなように、本発明品は、1000時間
以上経過しても全数稼動（残存率100％）した
が、従来は、100時間内に全数破壊（残存率０
％）した。 実施例 ２ 本発明品Ｂとして、アセチルプルランＢ＜置換
度2.9＞フイルムの片面にアルミニウムを蒸着
し、それを重ね合せて捲回し作製したコンデンサ
素子と、従来品Ｅとして、同電極構成のアセチル
セルロースＥ＜置換度2.9＞誘電体フイルムを捲
回して作製したコンデンサ素子各10個を、同時に
80℃雰囲気で80V／μｍの交流電圧を印加した時
の容量減少率の変化を調べた。その結果を第４図
に示す。 図から明らかな様に、従来品は、熱劣化に伴う
欠陥発生がセルフヒーリング（自己回復）現象を
多発して容量低下が著しく、100時間以内で容量
がまつたく失なわれてしまつた。これに対し、本
発明品は、100時間経過しても、容量減少率が、
１％以下であつた。 実施例 ３ 本発明品Ｃとして、ニトロプルランＣ＜置換度
2.5＞誘電体フイルムの両面にアルミニウム蒸着
したものを積層して作製したコンデンサ素子と、
従来品Ｆとして、エトロセルロースＦ＜置換度
2.5＞誘動体フイルムと上記同様の構成で作製し
たコンデンサ素子に、雰囲気60℃90％RH中で
50V／μｍの交流電圧を印加した時の容量減少率
の変化を測定した。その結果を第５図に示す。 図から明らかなように、従来品は、吸湿性が高
いため、100時間以内に容量が消失したが、本発
明品は100時間以上経過しても容量減少率は４％
以内であつた。 なおここで、前記実施例１〜３のそれぞれにお
ける、本発明によるコンデンサ素子の構成を第６
図ａ，ｂ，ｃに同実施例１〜３の順に示す。図に
おいて１は誘電体フイルム、２は金属箔電極、
２′は蒸着金属電極である。なおまた、誘電体の
作製法としては、前記のようにプルラン誘導体を
単独でフイルム成形する以外に、他のプラスチツ
ク基板上に塗布し薄膜を作製してそれを誘電体と
して用いる事も可能であり、その場合の特性は単
独フイルムの場合とほぼ同一である。 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
など性能のすぐれたコンデンサを提供するもので
ある。
て高い誘電率を示した。 なお便宜上以下の説明ならびに図面では、上記
表中の記号でもつて該当の化合物を表わすものと
する。 次に第１図に上記表に示した化合物を誘電体と
して用いたコンデンサ素子の誘電損失tanδ（100
Hz）と温度との関係を示す。この図から明らかな
ように、従来の化合物Ｄ，Ｅ，Ｆを誘電体として
用いたコンデンサ素子は、80℃以上の温度、で10
％以上もの高い誘電損失を示したのに対し、Ａ，
Ｂ，Ｃを用いた本発明品は、80℃においても５％
以下の低い値を示した。 次に上記各コンデンサ素子について80℃雰囲気
中で連続直流昇圧破壊試験を行なつた結果を第２
図に示す。なお同試験における昇圧速度は125／
secである。この図から明らかなように、本発明
品は、従来品と比較して善縁破壊電圧がかなり高
い水準にある。 以上説明したように、本発明によるものは、従
来のセルロース誘導体を用いたものと比較して高
誘電率を有し、かつ高温における誘電損失が小さ
く、絶縁耐力が高いため、小形化が計られ、高温
雰囲気における信頼性の向上が実現した。 次により具体的に本発明の実施例について説明
する。 実施例 １ 本発明品Ａとして、一対のアルミニウム箔を電
極として、その間にシアノエチルプルランＡ＜置
換度2.7＞の長帯状フイルムを誘電体として巻回
したコンデンサ素子と、従来品Ｄとして、上記と
同様の電極を用いてシアノエチルセルロースＤ＜
置換度2.7＞を誘電体として巻回したコンデンサ
素子を各10個80℃雰囲気中で50V／μｍの交流電
圧を印加して破壊寿命試験を行なつた。その誌験
結果を第３図に示す。 図から明らかなように、本発明品は、1000時間
以上経過しても全数稼動（残存率100％）した
が、従来は、100時間内に全数破壊（残存率０
％）した。 実施例 ２ 本発明品Ｂとして、アセチルプルランＢ＜置換
度2.9＞フイルムの片面にアルミニウムを蒸着
し、それを重ね合せて捲回し作製したコンデンサ
素子と、従来品Ｅとして、同電極構成のアセチル
セルロースＥ＜置換度2.9＞誘電体フイルムを捲
回して作製したコンデンサ素子各10個を、同時に
80℃雰囲気で80V／μｍの交流電圧を印加した時
の容量減少率の変化を調べた。その結果を第４図
に示す。 図から明らかな様に、従来品は、熱劣化に伴う
欠陥発生がセルフヒーリング（自己回復）現象を
多発して容量低下が著しく、100時間以内で容量
がまつたく失なわれてしまつた。これに対し、本
発明品は、100時間経過しても、容量減少率が、
１％以下であつた。 実施例 ３ 本発明品Ｃとして、ニトロプルランＣ＜置換度
2.5＞誘電体フイルムの両面にアルミニウム蒸着
したものを積層して作製したコンデンサ素子と、
従来品Ｆとして、エトロセルロースＦ＜置換度
2.5＞誘動体フイルムと上記同様の構成で作製し
たコンデンサ素子に、雰囲気60℃90％RH中で
50V／μｍの交流電圧を印加した時の容量減少率
の変化を測定した。その結果を第５図に示す。 図から明らかなように、従来品は、吸湿性が高
いため、100時間以内に容量が消失したが、本発
明品は100時間以上経過しても容量減少率は４％
以内であつた。 なおここで、前記実施例１〜３のそれぞれにお
ける、本発明によるコンデンサ素子の構成を第６
図ａ，ｂ，ｃに同実施例１〜３の順に示す。図に
おいて１は誘電体フイルム、２は金属箔電極、
２′は蒸着金属電極である。なおまた、誘電体の
作製法としては、前記のようにプルラン誘導体を
単独でフイルム成形する以外に、他のプラスチツ
ク基板上に塗布し薄膜を作製してそれを誘電体と
して用いる事も可能であり、その場合の特性は単
独フイルムの場合とほぼ同一である。 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
など性能のすぐれたコンデンサを提供するもので
ある。
第１図〜第５図は本発明の効果を示す図で、こ
のうち第１図は誘電損失の温度特性を、第２図は
誘電体材料の違いによる絶縁破壊電圧の違いを、
第３図は絶縁破壊寿命試験結果を、第４図および
第５図は耐熱寿命試験結果を、それぞれ示す。第
６図ａ，ｂ，ｃは本発明の実施例１，２，３にお
けるコンデンサの構成をそれぞれ示す図である。 １……誘電体フイルム、２，２′……電極。
のうち第１図は誘電損失の温度特性を、第２図は
誘電体材料の違いによる絶縁破壊電圧の違いを、
第３図は絶縁破壊寿命試験結果を、第４図および
第５図は耐熱寿命試験結果を、それぞれ示す。第
６図ａ，ｂ，ｃは本発明の実施例１，２，３にお
けるコンデンサの構成をそれぞれ示す図である。 １……誘電体フイルム、２，２′……電極。
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
がプルラン誘導体から構成されたことを特徴とす
るコンデンサ。 ２ プルラン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
項記載のコンデンサ。 ただし、Ｒは、−CH2CH2CN，
【式】および−NO2よりなる群から選 ばれる少なくとも一種の極性基よりなる。 ３ 下記の一般式で表されるプルラン誘導体がシ
アノエチルプルラン、アセチルプルランおよびニ
トロプルラ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２項記載のコンデン
サ。 ただし、Ｒは−CH2CH2CN，
【式】および−NO2よりなる群から選 ばれる少なくとも一種の極性基よりなる。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19809781A JPS5898909A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19809781A JPS5898909A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5898909A JPS5898909A (ja) | 1983-06-13 |
| JPS6129086B2 true JPS6129086B2 (ja) | 1986-07-04 |
Family
ID=16385440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19809781A Granted JPS5898909A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5898909A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188910A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | 信越化学工業株式会社 | コンデンサ− |
| FR2664430B1 (fr) * | 1990-07-04 | 1992-09-18 | Centre Nat Rech Scient | Transistor a effet de champ en couche mince de structure mis, dont l'isolant et le semiconducteur sont realises en materiaux organiques. |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP19809781A patent/JPS5898909A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5898909A (ja) | 1983-06-13 |
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