JPH03181112A - コンデンサ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は誘電体としてプラスチックフィルムを用いたコ
ンデンサに関し、さらに詳しくは、特定のポリエーテル
共重合体からなる延伸フィルムを用いたコンデンサに関
する。

［従来技術および発明が解決しようとする課題］近年、
電子・電気分野においてプラスチックフィルムを誘電体
として用いるコンデンサが普及するようになった。

このコンデンサは、一般にプラスチックフィルムと金属
箔とを交互に挟んで向き合わせた構造か、あるいは金属
膜を形成したプラスチックフィルムを平板状に積層する
かまたは同心円状に巻いた構造を有する。

このような所謂プラスチックフィルムコンデンサは、電
気的特性に優れること、小型化が容易であること、信頼
度が高いこと、などの特長を有する。

ところで、最近のコンデンサは電子・電気機器の過酷な
使用条件に対処するため、耐熱性か要求されるようにな
った。

しかし、これまでのプラスチックフィルムコンデンサで
は１種々のポリエステルやポリカーボネート等のフィル
ムを誘電体に用いているため、高温での使用条件に耐え
られない問題がある（たとえばポリカーボネートフィル
ムの使用温度は１２５°Ｃ以下である。）。

本発明は前記事情を改善するためになされたものである
。

すなわち、本発明の目的は、耐熱性に著しく優れたプラ
スチックフィルムを誘電体に用いたコンデンサを提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するための本発明の構成は、次式（１）
： （） で表わされる繰り返し単位および次式（ＩＩ）（ＩＩ） て表わされる繰り返し単位を有し、前記式（Ｉ）で表わ
される繰り返し単位のモル組成比［（Ｉ）／（（Ｉ）＋
（ＩＩ））］が０．１５〜０．４であるとともに、温度
４００°Ｃにおける溶融粘度か５００ボイズ以上である
ポリエーテル共重合体からなる延伸フィルムを、誘電体
として用いることを特徴とするコンデンサである。

以下、本発明の詳細な説明する。

−ポリエーテル共重合体− 本発明に用いるポリエーテル共重合体において重要な点
の一つは、前記式（ｒ）で表わされる繰り返し単位と前
記式（ＩＩ）で表わされる繰り返し単位とを有するとと
もに、前記式（Ｉ）で表わされる繰り返し単位のモル組
成比［（Ｉ）／（（１）＋（ＩＩ））］か０．１５〜０
．４の範囲にあることである。

このモル組成比か０．１５未満であると、ポリエーテル
系共重合体のガラス転移温度か低くなって耐熱性か低下
したり、融点が高くなって成形性の劣化を招いたりする
。一方、０．４を超えると、ポリエーテル共重合体の結
晶性が失われて、耐熱性や耐溶剤性か低下する。

また、本発明に用いるポリエーテル共重合体においては
、温度４００°Ｃにおける溶融粘度が５００ボイズ以上
であることか重要である。

この溶融粘度が５００ボイズ未満である低分子量のポリ
エーテル共重合体では、充分な耐熱性および機械的強度
を達成することがてきないからである。

本発明に用いるポリエーテル共重合体は、たとえば結晶
融点が３３０〜４００℃程度であって、結晶性を有する
とともに、充分に高分子量てあり、充分な耐熱性に加え
て耐溶剤性、機械的強度に優れる。

−ポリエーテル共重合体の製造方法− 前記ポリエーテル共重合体は、たとえば、ジハロゲノベ
ンゾニトリルと４，４゛−ビフェノールと４゜４゛−ジ
ハロゲノベンゾフェノンとを、中性極性溶媒中てアルカ
リ金属化合物の存在下に反応させることによって、効率
よく製造することかてきる。

前記ジハロゲノベンゾニトリルの具体例としては、たと
えば、次式： （たたし、式中、 Ｘはハロゲン原子である。） て表わされる２、６ ジハロゲノベンゾニトリルや、 次式； （ 式中。

Ｘは前記と同じ意味である。

） て表わされる２、４−ジハロゲノベンゾニトリルなどが
挙げられる。

これらの中でも、好ましいのは２，６−ジクロロベンゾ
ニトリル、２，６−ジフルオロベンゾニトリル、２．４
−ジクロロベンゾニトリル、２，４−ジフルオロベンゾ
ニトリルてあり、特に好ましいのは２．６−ジクロロベ
ンゾニトリルである。

次に、前記４，４°−ビフェノールは次式で表わされる
化合物である。

次に、前記４，４°−ジハロゲノベンゾフェノンは（た
だし、Ｘは前記と同じ意味である。）て表わされる化合
物であり、中でも４．４゛−ジフルオロベンゾフェノン
、４，４′−ジクロロベンゾフェノンを特に好適に使用
することができる。

前記アルカリ金属化合物は、前記４，４°−ビフェノー
ルをアルカリ金属塩にすることのできるものであればよ
く、特に制限はないが、好ましいのはアルカリ金属炭酸
塩、アルカリ金属炭酸水素塩である。

上記アルカリ金属炭酸塩としては、たとえば炭酸リチウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、
炭酸セシウムなどが挙げられる。

これらの中でも、好ましいのは炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウムである。

上記アルカリ金ｍ炭酸水素塩としては、たとえば炭酸水
素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、
炭酸水素ルビジウム、炭酸水素セシウムなどが挙げられ
る。

これらの中でも、好ましいのは炭酸水素ナトリウム、炭
酸水素カリウムである。

上記各種のアルカリ金属化合物の中でも、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウムを特に好適に使用することかできる。

前記中性極性溶媒としては、たとえばＮ、Ｎ−ジメチル
ホルムアミド、　Ｎ、Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ、
Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルアセトア
ミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルアセトアミド、　Ｎ、Ｎ−ジメ
チル安息香酸アミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ
−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−イソプロピル−２−ピ
ロリドン、Ｎ−イソブチル−２−ピロリドン、Ｎ−ｎ−
プロピル−２−ピロリドン、Ｎ−ｎ−ブチル−２−ピロ
リドン、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリドン、Ｎ−メ
チル−３−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−３−
メチル−２−ピロリドン、Ｎメチル−３，４，Ｓ　−）
−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピペリ
ドン、Ｎ−エチル−２−ピペリドン、Ｎ−イソプロピル
−２−ピペリトン、Ｎ−メチル−６−メチル−２−ピペ
リドン、Ｎ−メチル−３−エチルピペリトン、ジメチル
スルホキシド、ジエチルスルホキシド、１−メチル−１
−オキソスルホラン。

１−エチル−Ｉ−オキソスルホラン、１−フェニル−ｌ
−オキソスルホラン、Ｎ、Ｎ・−ジメチルイミダゾリジ
ノン、ジフェニルスルホンなどが挙げられる。

前記４，４゛−ビフェノールとアルカリ金属化合物の使
用割合は、通常、４．４“−ビフェノール１モルにつき
、アルカリ金属化合物１．０〜２．５モルであり、好ま
しくは４，４°−ビフェノール１モルにっき、アルカリ
金属化合物１．０３〜１．５モルである。

また、前記ジハロゲノベンゾニトリルと４．４’−ビフ
ェノールとジハロゲノベンゾフェノンは、これらの合計
量が中性極性溶媒２００ｍＪ１につき通常１．０１〜１
モル、好ましくは０．［１５〜０．３　モルとナルよう
に使用する。

また、前記ジハロゲノベンゾニトリルの使用割合は、４
．４゛−ジハロゲノベンゾフェノンとの合計量に対する
モル比で、通常、０．１５〜０．４０、好ましくは０．
２０〜０．３０である。

また、前記４，４゛−ジハロゲノベンゾフェノンと前記
ジハロゲノベンゾニトリルの使用合計量は、前記４，４
°−ビフェノールに対するモル比で通常、０．９８〜１
．ローである。

反応条件としては、中性極性溶媒中に、前記ジハロゲノ
ベンゾニトリルと、前記４．４′−ビフェノールと、前
記アルカリ金属化合物と、４，４°−ジハロゲノベンゾ
フェノンとを同時にあるいは逐次添加して、通常は１５
０〜３８０℃、好ましくは１８０〜３３０℃の範囲の温
度において一連の反応を行なわせる。

反応温度が１５０°Ｃ未満では、反応速度が遅すぎて実
用的ではないし、３８０℃を超えると、副反応を招くこ
とがある。

また、この一連の反応の反応時間は、通常０．１〜１０
時間であり、好ましくは１時間〜５時間である。

反応終了後、生成したポリエーテル共重合体は、中性極
性溶媒溶液から、公知の方法に従って、分離、精製する
ことにより、得ることがてきる。

たとえば、ポリエーテル共重合体を含有する中性極性溶
媒溶液から、中性極性溶媒を直接に留去すると、嵩密度
の高いポリエーテル共重合体の粉末を得ることができる
。

留去する際の蒸留温度としては、中性極性溶媒の種類に
もよるか、通常５０〜２５０℃であり、好ましくは１５
０〜２００℃である。

また、留去する際の蒸留圧力としては、通常５〜７６０
ｍｍＨ！、好ましくは１０〜２００　ｍ　ｍ　Ｈｇであ
る。

このように溶媒を直接に留去すると、蒸留残渣としてポ
リエーテル共重合体粉末か得られ、この粉末は、通常の
精製操作に付することかできる。

以上のようにして本発明に用いるポリエーテル共重合体
は、簡単な工程で効率良く製造することかてきる。

ポリエーテル共重合体のフィルム化− 次に、前記ポリエーテル共重合体から公知の方法を用い
て延伸フィルムを製造する。

たとえば、このポリエーテル共重合体を押出機に供給し
、樹脂温度３５０〜４５０℃てダイのスリットから溶融
押出し、冷却固化するか（Ｔダイ法、インフレーション
法）、あるいは前記ポリエーテル系共重合体を熱プレス
機に供給し、プレス温度３５０〜４５０℃て熱プレスし
、冷却固化すると（熱プレス法）、未延伸フィルムを得
ることかできる。さらに上記方法に限らず、カレンダー
法等により未延伸フィルムを製造しても良い。

次に、こうして得た未延伸フィルムを延伸機にかけて延
伸フィルムを製造する。

未延伸フィルムを延伸し、必要に応じて熱処理すると、
ポリエーテル系共重合体が結晶化するので、未延伸フィ
ルムに比べ、電気的特性（特にｔａｎδ）、引張り強度
を始め諸物性か著しく改善される。

本発明では１軸延伸法も採用可能であるが、２輌延伸法
か好ましい。

延伸は同時に行っても逐次に行なってもよい。

延伸倍率は！、５〜５倍程度が好ましい、延伸温度は通
常１８０〜３００℃の範囲である。

得られた延伸フィルムは、さらに緊張下あるいはｓｙｇ
張下に熱処理を施すことか好ましい、この熱処理の温度
は通常１８０〜２８０°Ｃ１熱処理時間は１〜３００秒
程度でよい。

一コンデンサの製造− 伸フィルムは誘電体として用いられる。

この延伸フィルムと、導電体としての金属箔とを交互に
板状に積層するか、または同心円状に巻回してコンデン
サを製造する。

あるいは、延伸フィルムの表面に真空蒸着法やイオンス
パッタリング法等により金属薄膜を形成しておき、この
金属薄膜付き延伸フィルムを板状に積層するか、または
同円状に巻回してコンデンサを製造する。

前記金属箔、金属薄膜の金属としては、一般にアルミニ
ウム、亜鉛、錫、チタン、ニッケル、あるいはこれらの
合金かよく用いられる。

こうして得られたコンデンサは、リード線を取り付ける
か、あるいは基板の表面に直接ハンダ付けされて使用に
供される。

このように特定のポリエーテル共重合体の延伸フィルム
を誘電体とする本発明のコンデンサは。

ポリカーボネートやポリエステル等のフィルムを用いた
コンデンサに比べ、耐熱性に著しく用可能て、しかもは
るかに広い温度範囲にわたって誘電率、誘電正接が一定
である。

［実施例］ 次に、本発明を実施例と比較例に基いて、さらに其体的
に説明する。

（実施例１） トルエンを満たしたディーンスタルクトラップと攪拌装
置およびアルゴンガス吹込管とを備えた内容積５丈の反
応器に、２．６−シクロロベンゾニトリル１，５４８　
ｇ（９モル）、４，４°−どフェノール５．５８０　ｇ
　（３０モル）、炭酸カリウム４，５６１　ｇ　（：１
３モル）およびＮ−メチルピロリドン５０文を入れ、ア
ルゴンガスを吹込みながら、１時間かけて室温より１９
５°Ｃまで昇温させた。

昇温後、少量のトルエンを加えて生成する水を共沸によ
り除去した。

次いで、温度１９５℃にて３０分間かけて反応を行なっ
た後、４，４°−ジフルオロベンゾフェノン４．５８２
　ｇ　（２１モル）をＮ−メチルピロリドン７０Ｍに溶
解した溶液を加えて、さらに１時間反応を行なった。

反応終了後、生成物をブレンダー（ワーニンク社製）で
粉砕し、木、メタノールの順に洗浄を行なってから乾燥
し、白色粉末状の共重合体１０．０ｋｇ（収率９８％）
を得た。

この共重合体の特性について測定したところ、温度４０
０°Ｃにおける溶融粘度（ゼロ剪断粘度）１３．０００
ボイス、ガラス転移温度１８２℃、結晶融点３７９°Ｃ
１熱分解開始温度５６２℃（空気中、５％重量減）であ
った。

この共重合体は、前記（Ｉ）と（ＩＩ）式て表わされる
繰り返し単位からなり、モル組成比［（Ｎ／　（Ｉ）＋
　（ｆｆ）］が０．３であるポリエーテル共重合体であ
った。

次に、このポリエーテル共重合体を２軸押出機（池貝鉄
工社製ＰＣＭ−３０）に供給して温度３９０°Ｃて押し
出し成形し、ベレット化した。

このベレットを用いてＴダイにより押出し成形し、輻２
５ｃｍのフィルムを得た。

このフィルムの物性を測定したところ、引張強度か８Ｋ
ｇ／ｍｍ２．引張弾性率２５０Ｋｇ／ｍｍ２．破断伸度
１５０％（Ａ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　Ｄ　８８２準拠）であった
。

次に、このフィルムを２軸延伸機（東洋精機製作所製）
にかけて延伸速度１０００％／分、温度１８８°Ｃて縦
横両方向とも３倍に延伸し、足長下２６０℃で３０秒間
熱処理を行ない、厚み８ＩＬの２軸配向フイルムを得た
。

この２軸配向フイルムの引張強度は３０Ｋ　ｇ　／　ｍ
ｍ２、引張弾性率４２０　Ｋｇ／ｍｍ２．破断伸度３０
％であった。

こうして製造した２軸配向フイルムを、今度は真空蒸着
装置内にセットし、このフィルムの表面にアルミニウム
膜を膜抵抗が５Ω／口になるように蒸着した。

得られた落着フィルムをスリットし、素子巻き機にかけ
てコンデンサ素子を作製し、常法に従い端面封止および
リード線取付を行なって、容量０．１　、Ｆのコンデン
サを製造した。

このコンデンサの２５℃におけるｔａｎδと、１４０°
Ｃ，１８０°Ｃにおけるｔａｎδの比をそれぞれ測定し
た。

結果を第１表に示す。

（比較例１） 誘電体として、ポリエチレンテレフタレート［ユニチカ
社製二エンブレット■］の２軸配向フイルムを用いたほ
かは実施例１と同様にして容量０．１＃Ｆのコンデンサ
を作製し、その性能を評価した。

結果を第１表に示す。

（比較例２） 誘電体として、ポリカーボネート［出光石油化学社製：
出光ポリカーボネートＡ　２５００１の２軸配向フイル
ムを用いたほかは、実施例１と同様にしてコンデンサを
作製した。

その性能の評価は、第１表に示すとおりである。

第１表 ［発明の効果］ （１）本発明によると、特定のポリエーテル共重合体か
らなる延伸フィルムを誘電体として用いるので、１８０
°Ｃ前後まで使用可能という耐熱性に非常に優れたコン
デンサを提供することかてきる。

したかって、本発明のコンデンサは、使用温度に関して
過酷な条件が要求されるようになった最近の電気・電子
機器分野に大きな貢献をするものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）次式（ I ）； ▲数式、化学式、表等があります▼ （ I ） で表わされる繰り返し単位および次式（II）：▲数式、
   化学式、表等があります▼ （II） で表わされる繰り返し単位を有し、前記式（Ｉ）で表わ
   される繰り返し単位のモル組成比［（Ｉ）／｛（ I ）
   ＋（II）｝］が０．１５〜０．４０であると共に、温度
   ４００℃における溶融粘度が５００ポイズ以上であるポ
   リエーテル共重合体からなる延伸フィルムを、誘電体と
   して用いることを特徴とするコンデンサ。