JPH01130516A - フィルムコンデンサ用誘電材組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 童業上の利用分野 本発明ハ、フィルムコンデンサに使用する誘電材組成物
に関するものである。

従来の技術 近年、電子機器等の小形化に伴いこれに収容される各種
電子部品への小形化要望が高まってきている。フィルム
コンデンサに於いても小形・大容量化を目的として種々
の材料、構造が検討されている。しかし、誘電体として
使用するプラスチック材料の誘電率（ＩＫＨｚ）はポリ
エチレンテレフタレートで３．２、ポリカーボネートで
２．５〜２．７、ポリプロピレンで２．３〜２．４．ポ
リヌチレンで２．２〜２．３程度であり小形・大容量の
フィルムコンデンサの実現には限界がある。一部誘電率
の高いプラスチック素材も有るが、フィルムコンデンサ
用材料として実用化できるものは現在のところ見つかっ
ていない。

発明が解決しようとする間頂点 コンデンサの静電容量は誘電体の誘電率に比例するため
、小形化するためには高誘電率の誘電体を用いることが
必要である。

そのために、高誘電率材料とプラスチック材料の複合化
により誘電率を上げる検討が従来から行われてきだが、
誘電率は高くなるものの、高誘電率材料を高充填させる
ため、フィルムコンデンサの必須性能であるｊａｎδ値
が高くなったり、吸湿による容量変化が著しく大きくな
るという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、良好な電気
特性を損なわずに小形化を図ることができるフィルムコ
ンデンサ用誘電材組成物を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のフィルムコンデンサ
用誘電材組成物は、数平均分子量Ｍｎ　＝１５０００〜
３００ｏＯ１重量平均分子量Ｍｗ＝３ｏＯｏｏ〜５ｏｏ
ｏｏのポリフェニレンオキサイドに、０．５〜ｓｗｔ％
（τｉｏ２基準）のチタネート系カップリング剤を沈着
させた平均１次粒径が０．２μｍ以下の超微粒子酸化チ
タンを４０　ｗｔ％〜８０ｗｔ％含有することを特徴と
している。

作用 本発明において、高誘電率材料として使用する表面処理
を施した超微粒子酸化チタンは、平均粒径０．２μｍ以
下の酸化チタンの表面にチタネート系カップリング剤で
あるイソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イ
ソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チ
タネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミンエチル−アミ
ノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデ
シルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジア
リルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）
ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホス
フェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオク
チルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプ
ロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメ
タクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルト
リドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピ
ルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピ
ルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプ
ロピルトリクミルフェニルチタネート。

テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チ
タネート等で０．６〜ｓｗｔに（Ｔｉｅ２基準）沈着さ
せ、プラスチック材料との密着性を上げたものである。

その中でも、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オ
キシアセテートチタネート。

ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネ
ート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイ
ト）チタネートで処理したものが好ましい。そのような
表面処理を施すことで、フィルムコンデンサとしての重
要な電気特性である謝電圧値、　　ｔａｎδ値の電気特
性を劣（１，させず吸湿による容量変化も低く抑えるこ
とができる。この超微粒子酸化チタンにチタネート系カ
ップリング剤を沈着させる方法として、（１）乾式法・
・・・・・超微粒子酸化チタンとチタネート系カップリ
ング剤を直接。

攪拌混合して表面に沈着させる方法、（２）湿式法・・
・・・・水系で超微粒子酸化チタンと処理する方法でホ
モジナイザーを用いて強制乳化させたり、乳化剤を用い
て水溶化したのち超微粒子酸化チタンと共に攪拌混合し
水分を除去する方法、（３）溶剤スラリー法・・・・・
・多食の溶剤中に溶解したチタネート系カップリング剤
溶液中に超微粒子酸化チタンを添加し攪拌混合したのち
溶剤を除去する方法があるが。

その中でも溶剤スラリー法が超微粒子酸化チタンの表面
にチタネート系カップリング剤を強固に沈着することが
でき、好ましい。チタネート系カップリング剤の処理竜
はＯ１Ｓ〜ｅｓｗｔに（ＴｉＯ□基準）が適しており、
　０．２ｗｔ％以下ではその効果がほとんど表れず、　
７Ｗｔに以上では、その効果が飽和してしまうだけでな
く、吸湿性能も劣化する。この表面処理超微粒子酸化チ
タンの充填量は４０〜ｓ　ｏ　ｗｔ％が好ましい。３Ｑ
ｗｔ％以下では１本発明の目的である高誘電率が得られ
ず、９Ｑｗｔ％以上では誘電部は上がるが、必須性能で
あるｔａｎδ値が高くなったり、吸湿による容量変化が
著しく大きくなるという欠点を有する。

また、使用に適するポリフェニレンオキサイドの分子量
は溶解性９作業性を考慮すると、数平均分子量Ｍｎ＝Ｉ
ＥＳＯＯＯ〜３００００．重電平均分子量ＭＷ＝３００
００〜６００ｏＯのものが好ましい。

しかし、ポリフェニレンオキサイド単独では塗布作業性
において収縮が起こりフィルムがそるこ七もあるため、
応力緩衝剤としてゴム状のポリブタジェン、スチレン・
ブタジェン共重合体、低分子竜エポキシ樹脂等を用いて
も良い。また、トリアリルシアスレート、トリアリルイ
ソシアスレート。

トリプロピルイソシアスレートなどのトリアジン環構造
を持ったモノマーは、ポリフェニレンオキサイドとの相
溶性が良く、成膜性、ｉ耐熱性も良いので１作業性向上
のだめの添加剤として適している。また、均一なフィル
ムを得るのにジブチルフタレート、ジイソブチルフタレ
ート、ジオクチルフタレート、ブチルベンジルフタレー
トなどの可塑剤を併用しても良い。また、ポリフェニレ
ンオキサイドを溶解する溶剤としては、本質的にポリフ
ェニレンオキサイドを溶解するものを適宜選択すれば良
い。中でも、高溶解性として、塩素系の溶剤　４化メチ
レン、トリクロルエチレン、１，１．１トリクロルエタ
ン、１．２ジクロルエタン、モノクロルベンゼン、　１
，１，２．２テトラクロルエチレン、１．１．２．２テ
トラクロルエタンなどの溶剤を単独もしくは２つ以上併
せて利用できる。また、塩素系以外の芳香族系溶剤、エ
ーテル系溶剤、エステル系溶剤もポリフェニレンオキサ
イドの溶液安定性に支障がなければ使用してもさしつか
えない。本発明のフィルムコンデンサ用誘電材組成物の
調整は、ポリフェニレンオキサイドを塩素系溶剤などに
溶解したのち、溶液中に前記チタネート系カップリング
剤で表面処理した超微粒子酸化チタンを入れ、混合する
ことによって行われる。その際、塗料製造業等で用すら
れてＡる沈澱防止剤、消泡剤、分散助剤、レベリング剤
などの添加剤を適宜選択して添加してもよい。調整にあ
たっては、３本ロール、ボールミル、アトライター、グ
ラインドミル、ペイントシェーカーなどの公知の製造装
置を使用することができるが、できるだけ不純物の混入
を避けるため分散装置には、セラミックライニングもし
くは樹脂ライニングを施したものを使用した方がよい。

使用する分散ボールも耐磨耗性の良いジルコニア、チタ
ニア、高純度アルミナなどのセラミンク製ボールが好ま
しい。このようにして得られた塗工ｉ夜をプラスチック
フィルムまタハ金属化プラスチックフィルムにロールコ
ータ−にて塗布し乾燥させ、フィルムコンデンサ用誘電
材組成物を得る。その後、放射線（ＩＩＣＢ、Ｕｖ）照
射によりさらに重合度を上げてもよい。

実施例 以下、本発明を実施例および比較例により説明する。

（実愼列−１） トリクロルエチレン１００重量部にビス（ジオクチルパ
イロホスフェート）オキシアセテートチタネート（味の
素■のＫＲ−１３ｓｓ）２重量部を入れ、攪拌した後、
超微粒子酸化チタン（平均−次拉子径０．０４μ７７１
１１００重世部を入れ、充分混合攪拌した後、減圧乾燥
にてトリクロルエチレンの大部分を除去した。その後、
ベレット状になったものを１６０′Ｃにて２時間熱風乾
燥炉で乾燥し、チタネート系カップリング剤表面処理超
微粒子酸化チタン（チタネート系カップリング剤処理＠
２％：Ｔ１０□基準）を得た。次にポリフェニレンオキ
サイドをトリクロルエチレンに溶解し。

１ｏに液とした溶液１００重量部の中へ前記にて処理し
た表面処理超微粒子酸化チタンを酸化チタン量（表面処
理されたチタネート系カップリング剤を除く）として１
０１部を入れ、ジルコニア製の容器及び分散ビーズにて
ペイントシェーカーで充分分散し、平均粒径０．０６μ
ｍ（超微粒子位度分析計にて；日機装・掬１３Ｉ−９０
型）不揮発分１８．２蟹、固形分中のフィラー濃度６ｏ
πの組成物を得た。得られた組Ｆｆ７．＊をトリクロル
エチレンにて適性粘度まで希釈後金属化プラスチックフ
ィルム上に均一にロールコータ−にて塗布し、熱風乾燥
炉にて１０６℃２ｏ時間乾桑し、厚さ約１μｍのフィル
ムコンデンサ用誘電材組成物を得だ。その電気特性を測
定した結果を表−１に示す。

（実施例−２） 実施例−１の表面処理剤をビス（ジオクチルパイロホス
フェート）オキシアセテートチタネートの代わりにテト
ライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネ
ート（味の素■のＫＲ−４１Ｂ　）にした以外は、実施
例−１と同様の方法で調整悦フィルムコンデンサ用誘電
材組成物を作成し、電気特性を測定した。その結果を表
−１に示す。

（実施例−３） 実施例−１の表面処理剤ビス（ジオクチルパイロホスフ
ェート）オキシアセテートチタネートの処理量を０．５
π（ＴｉＯ２基準）にした以外は実施例−１と同様の方
法で調整後、フィルムコンデンサ用誘電材組成、吻を作
成し、電気特性を測定した。

その結果を表−１に示す。

（実施例−４） 実施例−１の表面処理剤ビス（ジオクチルパイロホスフ
ェート）オキシアセテートチタネートの処理量を５π（
ＴｉＯ２基準）にした以外は実施例−１と同様の方法で
調整後、フィルムコンデンサ用誘電材０組ｅ、＊を作成
し、電気特性を測定した。その結果を表−１に、示す。

（実施例−６） 実施例−１の表面処理超微粒子酸化チタンを固形分中の
フィラー濃度を４０％にした以外は実施例−１と同様の
方法で調整後、フィルムコンデンサ用誘電材組成物を作
成し、電気特性を測定した。

その結果を表−１に示す。

（実施例−６） 実施例−１の表面処理超微粒子酸化チタンを固形分中の
フィラー濃度を８０％にした以外は実施例−１と同様の
方法で調整後、フィルムコンデンサ用誘電材組成物を作
成し、電気特性を測定した。

その結果を表−１に示す。

（比較例−１） 表面処理を施していない超微粒子酸化チタンを用いて、
実施例−１と同様の方法で調整後、金属化プラノチック
フィルム上に均一にロールコータ−にて塗布し、熱風乾
燥炉にて１０６°Ｃ２０時間乾燥し、厚さ約１μｍのフ
ィルムコンデンサ用誘電材組成物を得た。その１気特性
を測定した結果を表−１に示す。

（比較例−２） 実施例−１の表面処理剤ビス（ジオクチルパイロホスフ
ェート）オキシアセテートチタネートの処理量を０．２
％（ＴｉＯ２基準）にした以外は実施例−１と同様の方
法で調整後、フィルムコンデンサ用誘電材組成物を作成
し、電気特性を測定した。

その結果を表−１に示す。

（比較例−３） 実施例−１の表面処理剤ビス（ジオクチルパイロホスフ
ェート）オキシアセテートチタネートの処理量を７に（
ＴｉＯ２基準）にした以外は実施例−１と同様の方法で
調整後、フィルムコンデンサ用誘電材組成物を作成し、
電気特性を測定した。

その結果を表−１に示す。

（比較例−４） 実施例−１の表面処理超微粒子酸化チタンを固形分中の
フィラー濃度を３０％にした以外は実施例−１と同様の
方法で調整後、フィルムコンデンサ用誘電材組成物を作
成し、電気特性を測定した。

その結果を表−１に示す。

（比較例−５） 実施例−１の表面処理超微粒子酸化チタンを固形分中の
フィラー濃度を９０９ｃにした以外は実施例−１と同様
の方法で調整後、フィルムコンデンサ用誘電材組成物を
作成し、電気特性を測定した。

その結果を表−１に示す。

（比較例−６） 超微粒子酸化チタンを含有しないポリフェニレンオキサ
イド溶液をトリクロルエチレンにて適性粘度まで希釈後
、金属化プラスチックフィルム上に均一に１μｍ厚塗布
し、熱風乾燥炉にて１０５℃２０時間乾燥後、電気特性
を測定した。その結果を表−１に示す。

表−１に示す結果から明らかなように１本発明の実施例
のフィルムコンデンサ用誘電材組成物は誘電率が高く、
かつ他の電気特性の憂れた材料であることがわかる。

（以下余　白） 発明の効果 以上のように本発明によれば、フィルムコンデンサ用の
誘電体材料として超微粒子酸化チタンの表面にチタネー
ト系カップリング剤を処理したものを使用することによ
り、フィルムコンデンサとして必要な電気特性を阻害せ
ず、誘電率を大福に高メラれるフィルムコンデンサ用誘
電材組成物を得られるため、フィルムコンデンサの小形
化に際してその実用的効果は大なるものがある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 数平均分子量Ｍｎ＝１５０００〜３００００，重量平均
   分子量Ｍｗ＝３００００〜５００００のポリフェニレン
   オキサイドに、０．５〜５ｗｔ％（ＴｉＯ＿２基準）の
   チタネート系カップリング剤を沈着させた平均１次粒径
   が０．２μｍ以下の超微粒子酸化チタンを４０ｗｔ％〜
   ８０ｗｔ％含有したことを特徴とするフィルムコンデン
   サ用誘電材組成物。