JPS63127515A - 複合誘電体 - Google Patents
複合誘電体Info
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- JPS63127515A JPS63127515A JP61273452A JP27345286A JPS63127515A JP S63127515 A JPS63127515 A JP S63127515A JP 61273452 A JP61273452 A JP 61273452A JP 27345286 A JP27345286 A JP 27345286A JP S63127515 A JPS63127515 A JP S63127515A
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Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (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。
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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っ可撓性を有する高誘電率の複
合誘電体に関する。
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ッ
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った。一方ボリ
フッ化ビニリデンやシ ；アノエチルセルローズなどの有機高分子は有機ｌ材料
としては誘電率が高いがそれでも１ｏ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
限界があった。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っている。
高く電力用コンデンサなどに使用されているがセラミッ
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った。一方ボリ
フッ化ビニリデンやシ ；アノエチルセルローズなどの有機高分子は有機ｌ材料
としては誘電率が高いがそれでも１ｏ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
限界があった。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っている。
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
になった。
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
になった。
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
ラックの発生がみられ、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った。
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
ラックの発生がみられ、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った。
この欠点を改良するために無機強誘電体粒子の粒経を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（するために無機強誘電体粒子を多量番
こ使用すると、粒子の分散生がわるいために成膜性、可
撓性に劣り、また粘度上昇のため混線に長時間を要する
とか成凰温度を楠くするとかの必要を生じて作業性に欠
けるといった問題を生じ、さらに混線時の空気混入が避
けられないことが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った。
．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（するために無機強誘電体粒子を多量番
こ使用すると、粒子の分散生がわるいために成膜性、可
撓性に劣り、また粘度上昇のため混線に長時間を要する
とか成凰温度を楠くするとかの必要を生じて作業性に欠
けるといった問題を生じ、さらに混線時の空気混入が避
けられないことが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った。
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。
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
形成したのでその目的を達する。
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。
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すいて説明する。
実施例１
無機強誘電体粒子として粒経０．２μｍのチタン酸バリ
ウム（ＣＧ−Ｂ’Ｌ’０−８ ：セントラル硝子製）。
ウム（ＣＧ−Ｂ’Ｌ’０−８ ：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
リフッ化ビニリデンのペレット（ＦＯＲＡＦＣＯＮｌｏ
ｏｏＨＤ ：昭和電工製）を用いる。
リフッ化ビニリデンのペレット（ＦＯＲＡＦＣＯＮｌｏ
ｏｏＨＤ ：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ッ化ビニリ
デンの被膜を形成する。そのためにポリフッ化ビニリデ
ンのペレット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
ポリフッ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。
デンの被膜を形成する。そのためにポリフッ化ビニリデ
ンのペレット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
ポリフッ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。
このときポリフッ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、ポリフッ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１こて減圧乾燥を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
面にポリフッ化ビニリデンの被覆１２を形成させた。
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、ポリフッ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１こて減圧乾燥を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
面にポリフッ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
表面に耐着した溶液から溶媒がとり除かれ、溶解してい
たポリフッ化ビニリデンが単分子吸着されたポリフッ化
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。
表面に耐着した溶液から溶媒がとり除かれ、溶解してい
たポリフッ化ビニリデンが単分子吸着されたポリフッ化
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ッ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ッ化ビニリデンに分散
させて複合誘電体を形成させる。
たチタン酸バリウム粒子をポリフッ化ビニリデンに分散
させて複合誘電体を形成させる。
そのために、ポリフッ化ビニリデンのペレット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
５０重量部に溶解させてポリフッ化ビニリデンの溶液を
調製した。その後上述の次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１４製した
。
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
５０重量部に溶解させてポリフッ化ビニリデンの溶液を
調製した。その後上述の次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１４製した
。
このスリラ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のフィルムを得た。
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のフィルムを得た。
このフィ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５Ｋ
Ｖであった。チタン酸バリウムの粒子をポリフッ化ビニ
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
で調製したフィルムの耐電圧特性は工ないし３ＫＶであ
り、耐電圧が低いうえバラツキが大きかった。本実施例
によるフィルムは柔軟性があり可撓性に優れ、成型性も
良好であった。
られた。また耐電圧はコロナ開始電圧で測定すると５Ｋ
Ｖであった。チタン酸バリウムの粒子をポリフッ化ビニ
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
で調製したフィルムの耐電圧特性は工ないし３ＫＶであ
り、耐電圧が低いうえバラツキが大きかった。本実施例
によるフィルムは柔軟性があり可撓性に優れ、成型性も
良好であった。
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、成を性にも優れるのは次のような理由による。
可撓性、成を性にも優れるのは次のような理由による。
すなわちポリフッ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
るポリフッ化ビニリデンとよくなじむためスラリー中で
よ（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、ポリフッ
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
したフィルムが得られる。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が、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１粒子表面のボイド、マイクロ
クラックは消滅する。
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
るポリフッ化ビニリデンとよくなじむためスラリー中で
よ（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、ポリフッ
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
したフィルムが得られる。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が、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１粒子表面のボイド、マイクロ
クラックは消滅する。
そのためにフィ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ヶ宛分離して
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ィ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ィルムは折れやすいし、
成膜時に大きなりラックが入り成型不良となる。
ン酸バリウムの粒子が分散性がよいため１ヶ宛分離して
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ィ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ィルムは折れやすいし、
成膜時に大きなりラックが入り成型不良となる。
実施例２
実施例１で得られたポリフッ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 ”Ｏで
溶融したポリフッ化ビニリデン１００重量部に混入した
あと２００ ”Ｏで３０分間混線を行ない、次に１７０
°Ｃで３０分間プレス加工して厚さ１ｆｌの複合誘電体
の成型品を得た。
たチタン酸バリウムの粒子５０重量部を２３０ ”Ｏで
溶融したポリフッ化ビニリデン１００重量部に混入した
あと２００ ”Ｏで３０分間混線を行ない、次に１７０
°Ｃで３０分間プレス加工して厚さ１ｆｌの複合誘電体
の成型品を得た。
得られた成凰品の比誘導率は３８であった。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であった。耐電圧特性を求めるために直径２５
．４１１１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ｔｌＥｅ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
。
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であった。耐電圧特性を求めるために直径２５
．４１１１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ｔｌＥｅ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
ムの表面をポリフッ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１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ッ化ビ
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
ックがなくなる。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先金に一致する必要はなく、
一部にそれを含んでいればよい。
ムの表面をポリフッ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１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ッ化ビ
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
ックがなくなる。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先金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ッ化ビニリデンζこ限定さ
れることはなく、ナイロン。
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ッ化ビニリデンζこ限定さ
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２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。
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っ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、フィルムコンデンサ用として好適である
ばかりでな（、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。
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っ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、フィルムコンデンサ用として好適である
ばかりでな（、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：ポリフッ化ビニ
リデンの被膜。 第１図
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：ポリフッ化ビニ
リデンの被膜。 第１図
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ッ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、
ポリフッ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 true JPS63127515A (ja) | 1988-05-31 |
| JPH057855B2 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) |
Cited By (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 |
| WO2010074026A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | ダイキン工業株式会社 | フィルムコンデンサ用高誘電性フィルム形成組成物 |
| JP2020193267A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 株式会社豊田中央研究所 | 誘電体フィルム |
| JP2022186262A (ja) * | 2021-06-04 | 2022-12-15 | 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
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| US8871850B2 (en) | 2006-02-01 | 2014-10-28 | Daikin Industries, Ltd. | Highly dielectric film |
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| JPH057855B2 (ja) | 1993-01-29 |
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