JPS5915340B2 - 高誘電率フイルム - Google Patents
高誘電率フイルムInfo
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- JPS5915340B2 JPS5915340B2 JP896582A JP896582A JPS5915340B2 JP S5915340 B2 JPS5915340 B2 JP S5915340B2 JP 896582 A JP896582 A JP 896582A JP 896582 A JP896582 A JP 896582A JP S5915340 B2 JPS5915340 B2 JP S5915340B2
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Links
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (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の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
まる力ζ使用するポリマーの誘電率は有機高分子物質の
場合、普通ぜいぜい５位であり、中にはフッ素化合物の
場合のように１０位の誘電率を示すものもあるが、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。
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
まる力ζ使用するポリマーの誘電率は有機高分子物質の
場合、普通ぜいぜい５位であり、中にはフッ素化合物の
場合のように１０位の誘電率を示すものもあるが、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ィルムの厚さを薄
くする努力もなされているが、コスト上昇と作業性の面
から限界があり、またアイルムの面積の増加もコンデン
サーの形状から制約さえ、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５ ン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）チタン酸カルシウム
単独、あるいは（ａ）チタン酸カルシウムと（ｂ）スズ
酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸のカルシウム塩とは異な
るチタン酸塩のうちの１５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いるが、コスト上昇と作業性の面
から限界があり、またアイルムの面積の増加もコンデン
サーの形状から制約さえ、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５ ン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）チタン酸カルシウム
単独、あるいは（ａ）チタン酸カルシウムと（ｂ）スズ
酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸のカルシウム塩とは異な
るチタン酸塩のうちの１５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、
ボリアリレート、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
はこ２５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は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、
ボリアリレート、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
はこ２５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はなく各種の熱可塑性ポリマー
が使用される。
これらのうち、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本発明におけ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。
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本発明におけ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カルシウム単独あ
るいはチタン酸カルシウムとスズ酸塩、ジルコン酸塩、
チタン酸のカルシ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。
チタン酸カルシウム単独の場合は、誘電率が１６０〜１
７０、誘電正接が０．０２％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低更に誘電率を増大
させる方法として、スズ酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸
のカルシ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カルシ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、チタン酸カル
シウム１００〜５０重量％に対して０〜５０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、
ジルコン酸鬼チタン酸のカルシウム塩とは異なるチタン
酸塩の具体例としては、ＢａｓｎＯ３、Ｂｉ２（ＳｎＯ
３）３、ＣａｓｎＯ３ｐｂｓｎＯ３、ＭｇｓｎＯ３、Ｓ
ｒｓｎＯ３、ＺｎｓｎＯ３、ＢａｚｒＯ３、ＣａｚｒＯ
３、ＰｂｚｒＯ３、ＭｇｚｒＯ３、ＳｒＺｒＯ，、Ｚｎ
ｚｒＯ３、ＢａＴｌＯ３、Ｂｉ２（ＴｉＯ３），、ＣＯ
ＴｌＯ３、ＰｂＴｌＯ３、ＮｉＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３
、ＭｇＴｌＯ４、ＺｎＴｉＯ３、Ｚｎ２ＴｉＯ４等が挙
げられる力（これらに限定されない。これらの配合添加
物はチタン酸カルシウムに添加したのち、約１３００℃
で焼成して固溶体を形成して使用される力（これらの配
合添加物はチタン酸カルシウムの結晶構造を変化させチ
タン酸カルシウムのキユーり一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、チタン酸カルシウム独自
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性ポ゛リマ一
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、ＣａＴｉＯ３とＭｇ２ＴｌＯ４との組合
せである。この場合はＭｇ２ＴｉＯ４を増加させること
により誘電率が減少するが、温度変化率を小さくするこ
とができる。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４丸配合
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。
るいはチタン酸カルシウムとスズ酸塩、ジルコン酸塩、
チタン酸のカルシ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。
チタン酸カルシウム単独の場合は、誘電率が１６０〜１
７０、誘電正接が０．０２％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低更に誘電率を増大
させる方法として、スズ酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸
のカルシ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カルシ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、チタン酸カル
シウム１００〜５０重量％に対して０〜５０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、
ジルコン酸鬼チタン酸のカルシウム塩とは異なるチタン
酸塩の具体例としては、ＢａｓｎＯ３、Ｂｉ２（ＳｎＯ
３）３、ＣａｓｎＯ３ｐｂｓｎＯ３、ＭｇｓｎＯ３、Ｓ
ｒｓｎＯ３、ＺｎｓｎＯ３、ＢａｚｒＯ３、ＣａｚｒＯ
３、ＰｂｚｒＯ３、ＭｇｚｒＯ３、ＳｒＺｒＯ，、Ｚｎ
ｚｒＯ３、ＢａＴｌＯ３、Ｂｉ２（ＴｉＯ３），、ＣＯ
ＴｌＯ３、ＰｂＴｌＯ３、ＮｉＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３
、ＭｇＴｌＯ４、ＺｎＴｉＯ３、Ｚｎ２ＴｉＯ４等が挙
げられる力（これらに限定されない。これらの配合添加
物はチタン酸カルシウムに添加したのち、約１３００℃
で焼成して固溶体を形成して使用される力（これらの配
合添加物はチタン酸カルシウムの結晶構造を変化させチ
タン酸カルシウムのキユーり一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、チタン酸カルシウム独自
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性ポ゛リマ一
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、ＣａＴｉＯ３とＭｇ２ＴｌＯ４との組合
せである。この場合はＭｇ２ＴｉＯ４を増加させること
により誘電率が減少するが、温度変化率を小さくするこ
とができる。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４丸配合
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性ポリマーに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ルム化
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。形成される熱可塑件ポリマーフ
イルムは、単層であつても複数層であつても良いが、全
フイルムに対する強誘電体物質配合物の平均含有率が１
５重量％以上が望ましい。
方法や重合された熱可塑性ポリマーに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ルム化
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。形成される熱可塑件ポリマーフ
イルムは、単層であつても複数層であつても良いが、全
フイルムに対する強誘電体物質配合物の平均含有率が１
５重量％以上が望ましい。
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
法等を適用することができる。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
塑性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
る力（あるいは強誘電体物質配合物を５重量％以下しか
含有しない熱可塑件ポリマー層と強誘電体物質配合物を
５重量％以±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た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
法等を適用することができる。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
塑性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
る力（あるいは強誘電体物質配合物を５重量％以下しか
含有しない熱可塑件ポリマー層と強誘電体物質配合物を
５重量％以±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た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、一軸延伸、逐次二軸延伸、同時二軸延伸の
いずれであつても良い。得られたコンデンサー用フイル
ムを誘電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
ムを誘電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が、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きる。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が、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きる。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ＣａＴｉＯ３粉末をポリエチレンテ
レフタレートチツプに５０重量％ブレンドし、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％ブレンドし、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℃で３×３．５倍に同時二軸延伸し、
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℃で３×３．５倍に同時二軸延伸し、
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 ＣａＴｉ０３重量％、Ｍｇ２ＴｉＯ４４Ｏ重量％の混合
物を１３００℃で約３時間焼成した後、ハンマーミル及
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
混練機及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 ＣａＴｉ０３重量％、Ｍｇ２ＴｉＯ４４Ｏ重量％の混合
物を１３００℃で約３時間焼成した後、ハンマーミル及
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
混練機及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工０μ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工０μ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。
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）チタン酸カルシウム単独、あるいは（ａ）チタン
酸カルシウムと（ｂ）スズ酸塩、ジルコン酸塩、チタン
酸のカルシ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 |
|---|---|---|---|
| JP896582A JPS5915340B2 (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 高誘電率フイルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP896582A JPS5915340B2 (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 高誘電率フイルム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141221A JPS58141221A (ja) | 1983-08-22 |
| JPS5915340B2 true JPS5915340B2 (ja) | 1984-04-09 |
Family
ID=11707383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP896582A Expired JPS5915340B2 (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 高誘電率フイルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915340B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5055512A (en) * | 1989-05-04 | 1991-10-08 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Ultraviolet light stable polymeric compositions |
-
1982
- 1982-01-25 JP JP896582A patent/JPS5915340B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58141221A (ja) | 1983-08-22 |
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