(57)【要約】【課題】強靭で誘電特性に優れたフィルムを形成できるという優れた特長を有する高誘電率組成物を提供することである。【解決手段】２種類以上の有機分子が水素結合を形成していることを特徴とする有機分子からなる高誘電体物質を高分子マトリックス中に混合してなる高誘電率組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類以上の有機分子が水素結合を形成していることを特徴とする有機物質からなる高誘電体物質を高分子マトリックスと混合してなる高誘電率組成物。
【請求項２】
有機分子が、有機酸及び有機塩基である請求項１に記載の高誘電率組成物。
【請求項３】
有機酸が２，５−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン誘導体である請求項２に記載の高誘電率組成物。
【請求項４】
有機塩基が、フェナジン誘導体、ピラジン誘導体、キノキサリン誘導体もしくはビピリジン誘導体である請求項２又は３に記載の高誘電率組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高誘電率組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、水素結合を形成していることを特徴とする有機物質からなる高誘電体物質を高分子マトリックス中に混合してなる高誘電率組成物であって、強靭で誘電特性に優れたフィルムを形成できるという優れた特徴を有する高誘電率組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、軽量化が要求されている。電子機器は、ＩＣやコンデンサなどの電子部品が実装された回路基盤などから構成され、電子機器内に使用される電子素子、回路基盤、特にコンデンサの誘電体などの電子部品にも小型化、軽量化が要求されている。
【０００３】
上記用途に用いられる場合は成型後の材料の電気容量が重要な特性となるが、電気容量は、材料の誘電率に比例し、厚みに反比例する関係上、軽量・薄膜化するためには、有機高分子材料においては高誘電率であることが必要となる。通常、有機高分子材料の誘電率（比誘電率）は２〜４、多くは２．５〜３．５であるため、上記用途に用いることが困難であるが、誘電率が６以上になると同一形態で一般的な有機高分子材料の２倍以上の電気容量を得ることができるので、上記用途としての使用に対してより軽量化や薄膜化が可能となる。
【０００４】
酸化チタンやチタン酸バリウムなどの無機高誘電率物質を高分子マトリックス中に混合してなる高分子材料が高い誘電率を呈することが特許文献１、２に提示されているが、無機物と高分子マトリックスの親和性が悪いため成形性という点で劣り、薄膜を形成するには脆弱という問題があった。
【０００５】
一方、特許文献３、非特許文献１には有機物のみからなる強誘電体が高誘電率を呈すること及び該物質の昇華による薄膜形成について記述されているが、形成される薄膜は脆弱であり、またこれらを高分子マトリックス中に混合しフィルム成型する旨やそのフィルムコンデンサとしての用途に関しては触れられていない。
【特許文献１】特開平５−５７８５１
【特許文献２】特開平５−５７８５２
【特許文献３】特開２００６−１９６２１
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ２００５，４，１６３−１６６．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は、水素結合を形成していることを特徴とする有機物質からなる高誘電体物質を高分子マトリックス中に混合してなる高誘電率組成物であって、強靭で誘電特性に優れたフィルムを形成できるという優れた特徴を有する高誘電率組成物を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、２種類以上の有機分子が水素結合を形成していることを特徴とする有機分子からなる高誘電体物質を高分子マトリックス中に混合してなる高誘電率組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による水素結合を形成していることを特徴とする有機分子からなる高誘電体物質を高分子マトリックスに混合してなる高誘電率組成物は、強靭で誘電特性に優れたフィルムを形成できるという優れた特長を有する高誘電率組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の高分子マトリックスとしては、絶縁性が高く且つ水素結合を形成していることを特徴とする有機分子からなる高誘電体物質との混合によってフィルムをつくることのできる高分子であれば良い。フィルムコンデンサ用の誘電体としては誘電損失の小さいことが望まれるので、高分子マトリックスは通常は誘電損失の小さなものの中から選ばれる。しかし、これら以外のものも用いることができる。本発明の高分子マトリックスとして用いられるものを例示すれば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテル、液晶性ポリマーなどが挙げられる。
【００１０】
本発明における水素結合を形成していることを特徴とする有機分子からなる高誘電体物質とは、好ましくは有機酸及び有機塩基の組み合わせからなる高誘電体物質である。
【００１１】
有機塩基の好ましい例としては、フェナジン誘導体、ピラジン誘導体、キノキサリン誘導体もしくはビピリジン誘導体等の芳香族複素環式化合物が挙げられ、具体的にはフェナジン、２，７−ジメチルフェナジン、２，３，７，８−テトラメチルフェナジン、ピラジン、２，５−ジメチルピラジン、テトラメチルピラジン、オクタヒドロフェナジン、キノキサリン、２，３−ジメチルキノキサリン、２，２’−ビピリジン、３，３’−ビピリジン、４，４’−ビピリジン等が挙げられ、最も好ましくはフェナジンが挙げられる。
【００１２】
有機酸の好ましい例としては、２，５−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン誘導体が挙げられ、具体的には２，５−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン、クロラニル酸、ブロマニル酸、２，５−ジニトロ−３，６−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジシアノ−３，６−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジメチル−３，６−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジエチル−３，６−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジブチル−３，６−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジフェニル−３，６−ジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノンなどが挙げられ、最も好ましくはクロラニル酸が挙げられる。
【００１３】
高分子マトリックスへの水素結合を形成していることを特徴とする有機分子からなる高誘電体物質の混合量は特に限定されないが、得られる高分子誘電体の誘電率が高くなるという点で混合量は０．１ｍｍｏｌ／ｇ−ｐｏｌｙｍｅｒ以上であることが好ましく、フィルム強度を維持するという点で１０ｍｍｏｌ／ｇ−ｐｏｌｙｍｅｒ以下であることが好ましい。
【００１４】
有機酸と有機塩基の混合モル比は１：１に近いほど好ましい。どちらか一方の混合量が多い場合、誘電正接が大きくなりフィルムコンデンサ用途に使用する場合好ましくない。
【００１５】
フィルム化方法としては押出、流延、プレスなどの方法を用いることができ特に限定するものではない。
【実施例】
【００１６】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１７】
（フィルム作成）
実施例１
ポリスルホン３ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１２ｇ、クロラニル酸０．３１ｇ（１．５ｍｍｏｌ）、フェナジン０．２７ｇ（１．５ｍｍｏｌ）からなる溶液をＰＥＴ支持体上に塗布乾燥し、フィルムを作成した。ＰＥＴ支持体よりフィルムを剥離し、減圧オーブンにてジメチルアセトアミドを除去し膜厚３０μｍのフィルムを得た。
【００１８】
実施例２
ポリスルホン３ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１２ｇ、クロラニル酸０．９４ｇ（４．５ｍｍｏｌ）、テトラメチルピラジン０．６１ｇ（４．５ｍｍｏｌ）からなる溶液をＰＥＴ支持体上に塗布乾燥し、フィルムを作成した。ＰＥＴ支持体上よりフィルムを剥離し、減圧オーブンにてジメチルアセトアミドを除去し膜厚３０μｍのフィルムを得た。
【００１９】
比較例
ポリスルホン３ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１２ｇからなる溶液をＰＥＴ支持体上に塗布乾燥し、フィルムを作成した。ＰＥＴ支持体上よりフィルムを剥離し、減圧オーブンにてジメチルアセトアミドを除去し膜厚３０μｍのフィルムを得た。
【００２０】
（誘電率の測定）
実施例１，２及び比較例で得られたフィルムの両面に金蒸着を施し、誘電測定評価器（Ａｇｉｌｅｎｔ社製４２８４Ａ  ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＬＣＲ  ＭＥＴＥＲ及びＡｇｉｌｅｎｔ社製  １６４５１Ｂ  ＤＩＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＴＥＳＴ  ＦＩＸＴＵＲＥ）を用い室温にて測定した。その結果を表に示す。
【００２１】
【表１】
2008063429.tif 000002