【誤訳訂正書】
【提出日】平成25年7月22日(2013.7.22)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）極性基と化学結合した耐熱ポリマーを含む変性ポリマー材料と、
（ｂ）セラミック反強誘電体粒子と
を含む組成物であって、前記耐熱ポリマーが１５０℃以上のガラス転移又は軟化温度を有するポリエーテルイミドであり、前記極性基がシアノニトリル、フッ素又はヒドロキシル基である、組成物。
【請求項２】
前記反強誘電体粒子がペロブスカイトを含む、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記反強誘電体粒子が次の式（Ｉ）のものである、請求項１記載の組成物。
Ｐｂ（Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3，…）Ｏ3 （Ｉ）
式中、Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3は遷移金属又は希土類金属である。
【請求項４】
前記反強誘電体粒子が、以下に示す式（ＩＩ）のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、式（ＩＩＩ）のチタン酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）、式（ＩＶ）のニオブ酸スカンジウム鉛（ＰＳＮ）又は次の式（Ｖ）のタンタル酸スカンジウム鉛（ＰＳＴ）を含む、請求項１記載の組成物。
Ｐｂ（ＺｒxＴｉ1-x）Ｏ3 （ＩＩ）
Ｐｂ1-xＬａx（ＺｒyＴｉ1-y）1-x／４Ｏ3  （ＩＩＩ）
ＰｂＳｃxＮｂ1-yＯ3 （ＩＶ）
ＰｂＳｃxＴａ1-xＯ3 （Ｖ）
式中、ｘ及びｙは各々独立に１以下の値を有する。
【請求項５】
前記反強誘電体粒子が、ＰｂＨｆＯ3、ＰｂＺｒＯ3、改質Ｐｂ（ＺｒＴｉ）Ｏ3、ＰｂＬａ（ＺｒＳｎＴｉ）Ｏ3、ＰｂＮｂ（ＺｒＳｎＴｉ）Ｏ3又はこれらの組合せを含む、請求項１記載の組成物。
【請求項６】
前記反強誘電体粒子が、チタン酸ニオブスカンジウム鉛（ＰＳＮＴ）及びチタン酸ニオブルテチウム鉛（ＰＬｕＮＴ）を含む、請求項１記載の組成物。
【請求項７】
前記反強誘電体粒子が、ＮａＮｂＯ3、（Ｋ，Ｎａ）（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ3、ＫＮｂＯ3、ＢａＺｒＯ3、Ｎａ0.25Ｋ0.25Ｂｉ0.5ＴｉＯ3、Ａｇ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ3、Ｎａ0.5Ｂｉ0.5ＴｉＯ3−Ｋ0.5Ｂｉ0.5ＴｉＯ3−ＢａＴｉＯ3又はこれらの組合せを含む、請求項１記載の組成物。
【請求項８】
１０以上の誘電率を有する請求項１記載の組成物。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の組成物を形成する方法であって、
耐熱ポリマーを極性基と化学結合させて変性ポリマー材料を形成することと、
前記変性ポリマー材料を反強誘電体粒子と組合せて組成物を形成することと
を含む方法。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】耐熱ポリマー複合材料及びその製造方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱ポリマー複合材料に関する実施形態を含む。本発明は、耐熱複合材料の製造方法及びこの材料を含む物品に関する実施形態を含む。
【背景技術】
【０００２】
薄膜キャパシタなどの商用用途及びデバイスでは、高い絶縁破壊電圧及び耐コロナ性を有することが望ましい。これは、特に、キャパシタがモーター及び発電機のような高電圧及び高温環境に耐えなければならない高エネルギー密度電力変換用途の場合に当てはまる。エレクトロニクス産業では、さらに、キャパシタをプリント配線板に組み込むために電気、信頼性及び加工に関する要件を満たす適当な高誘電定数、つまり、高い誘電率の材料を有することも望ましい。そのため、エレクトロニクス産業及び自動車産業では、高い誘電定数及び高い絶縁破壊強度、さらには良好な機械的強度及び加工性を有する新しいポリマー複合材料に対するニーズがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６７６２２３７号公報
【特許文献２】米国特許第５６３８２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、現在の高誘電定数複合材料に勝る高い誘電定数及び高い絶縁破壊強度と改善された材料加工性及び機械的特性とを併せ持つ組成物を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、組成物は、変性ポリマー材料及びセラミック反強誘電体粒子を含む。変性ポリマー材料は、極性基と化学結合した耐熱ポリマーを含む。
【０００６】
他の実施形態では、組成物を形成する方法は、耐熱ポリマーを極性基と化学結合させて変性ポリマー材料を形成すること、及び変性ポリマー材料を反強誘電体粒子と化学結合させて複合材組成物を形成することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ポリマー材料に導入した様々なナノサイズ強誘電体粒子の量の関数としての誘電定数の増大を例示するグラフである。
【図２】電界配向反強誘電体粒子を示す図である。
【図３】ポリマー材料に導入されたナノサイズ強誘電体粒子の量の関数としての誘電定数の増大及びそのような増大に対するポリマー材料の誘電率の効果を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書では、変性ポリマー材料及びセラミック反強誘電体粒子を含む組成物が開示される。組成物は、その後の薄膜形成プロセス向けの高い誘電定数、高いエネルギー密度、可撓性及び押出し性を有する。
【０００９】
セラミック反強誘電体粒子は、活性化電場の印加時にに強誘電体粒子に転化できる。一実施形態では、活性化電場は、バイアス電界を含むことができる。他の実施形態では、活性化電場は、例えば炉のような熱エネルギー源の存在下で印加されるバイアス電界を含むことができる。したがって、反強誘電体粒子は、バイアス電界に暴露されると低誘電性状態（反強誘電性状態）から高誘電性状態（強誘電性状態）への相転移を生じ得る電界同調可能な非線形誘電体粒子である。反強誘電体粒子のこれらの有利な特性により、組成物を電界同調可能にすることができる。電界同調可能組成物は、これらの組成物が使用される用途に応じて必要なときにその誘電特性を都合よく調節することができる。
【００１０】
強誘電体効果は、特定のイオン結晶が自発的双極子モーメントを示し得る電気的現象である。強誘電体には、大きく分けて、変位型と秩序無秩序型の２種類がある。例えば、チタン酸バリウム（ＢＴ）及びチタン酸ストロンチウム（ＳＴ）の効果は、変位型で、分極破綻によるものであり、イオンが平衡状態からわずかに変位されると、結晶中のイオンによる局所電界からの力が弾性復元力よりも速く増大する。このため、平衡イオン位置の非対称のずれが生じ、したがって、永久双極子モーメントが生じる。秩序無秩序型強誘電体では、それぞれのユニットセル内に双極子モーメントがあるが、高温では、ランダムな方向に向いている。温度が下がって相転移を起こすと、双極子は秩序化してドメイン内ですべて同じ方向に向く。
【００１１】
強誘電体材料中で上述の秩序化が起こると、その結果として、これらの材料は、約１０００以上の高い誘電定数を有するようになる。反強誘電転移では、個々の双極子は、隣接する双極子に反平行となるように配列し、その結果、正味の自発分極はゼロとなる。したがって、その反強誘電状態にある材料は、一般に、約１００〜約１０００と低い誘電定数を有する。反強誘電体粒子は、ナノ粒子又はマイクロメートルサイズの粒子の形態で存在し得る。これらの反強誘電体粒子は、一般に、変性ポリマー材料の誘電定数と類似の又はそれよりも若干高い誘電定数を有する。そのため、強誘電体粒子に比べて粒子中への電界透過が高くなる。
【００１２】
上記のように、反強誘電体粒子は、本質的に、電界の印加時に反強誘電性から強誘電性への相転移を生じる。反強誘電体粒子を変性ポリマー材料中に分散させて約１００キロボルト／ミリメートル以下の電界を印加すると、反強誘電性状態から強誘電性状態へ相転移を生じうる。その結果、変性ポリマー複合材料の誘電定数は、反強誘電体粒子を含まない変性ポリマー材料と比較したときに約３００％以上の量だけ高くなる。
【００１３】
都合のよいことに、反強誘電体粒子を変性ポリマー材料中に分散させ、組成物の誘電定数を高めることができる。変性ポリマー材料中に十分分散している粒子は、反強誘電体粒子を含まない変性ポリマー材料に比べて改善された特性を備える。これらの改善された特性は、より高い誘電定数、より高いエネルギー密度、良好な絶縁破壊強度、耐コロナ性、改善された衝撃強さ及び機械的硬度を含むとともに、軟質ポリマーの加工のしやすさを高め、またクラスＡ表面仕上げを実現する。
【００１４】
図１は、高誘電定数セラミック粒子が組成物の誘電定数に及ぼす影響を示している。組成物中の強誘電体粒子の体積％が高まると、組成物の誘電定数も高くなる。図１に示すように、３０００の誘電定数を有するＢａＴｉＯ3粒子及び３００の誘電定数を有するＳｒＴｉＯ3粒子は各々、ポリマーの誘電定数を、特に高い配合レベルで、同じように高める能力を有する。
【００１５】
一実施形態では、この組成物は、約２００キロボルト／ミリメートル以上の絶縁破壊強度を有する。この組成物は、有利には、約１Ｊ／ｃｍ3以上から約１０Ｊ／ｃｍ3以上までのエネルギー密度を有する。それに加えて、組成物の誘電定数は、バイアス電界を使用することにより、組成物中にセラミック反強誘電体粒子の量にもよるが最大で１桁ほど高められる。例えば、３０体積％のｎＰｚを持つポリビニリデンフルオリドヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）膜は、電界に曝されたときに誘電定数の著しい増大を示した。この誘電定数は、分極ループ測定で求められ、５ｋＶ／ｍｍでの約２５から１６０ｋＶ／ｍｍの約９０までの強い増大を示した。
【００１６】
変性ポリマー材料は、極性基と化学結合した耐熱高誘電定数ポリマーを含む。変性ポリマー材料は、反強誘電体粒子などの非線形充填材のマトリックスを構成する。耐熱ポリマーは、様々な熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマーのブレンド、熱硬化性ポリマーのブレンド、又は熱可塑性ポリマーと熱硬化性ポリマーのブレンドから選択し得る。耐熱ポリマーは、ホモポリマー、星形ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、交互ブロックコポリマー、又はランダムコポリマーなどのコポリマー、アイオノマー、デンドリマー、又はこれらの１種以上を含む組合せを含むことができる。耐熱ポリマーは、さらに、ポリマー又はコポリマーなどのブレンド、或いはこれらの１種以上を含む組合せであってもよい。
【００１７】
変性ポリマー材料に使用し得る耐熱熱可塑性ポリマーの例としては、ポリアセタール、ポリアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアルキド、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリベンゾキサゾール、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアジノフェノチアジン、ポリベンゾチアゾール、ポリピラジノキノキサリン、ポリピロメリットイミド、ポリキノキサリン、ポリベンズイミダゾール、ポリオキシインドール、ポリオキソイソインドリン、ポリジオキソイソインドリン、ポリトリアジン、ポリピリダジン、ポリピペラジン、ポリピリジン、ポリピペリジン、ポリトリアゾール、ポリピラゾール、ポリカルボラン、ポリオキサビシクロノナン、ポリジベンゾフラン、ポリフタリド、ポリアセタール、ポリアンハイドライド、ポリビニルエーテル、ポリビニルチオエーテル、ポリビニルケトン、ポリビニルハライド、ポリビニルニトリル、ポリビニルエステル、ポリスルホネート、ポリスルフィド、ポリチオエステル、ポリスルホン、ポリスルホンアミド、ポリ尿素、ポリホスファゼン、ポリシラザン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニリデンフルオリド、ポリシロキサン、ポリフェニレンエーテル、シアノエチルセルロース、セルローストリアセテートなど、或いはこれらの熱可塑性ポリマーの１種以上を含む組合せが挙げられる。
【００１８】
例示的な耐熱熱可塑性ポリマーには、ポリエーテルイミド、ポリビニリデンフルオリド、ポリビニリデンフルオリドトリフルオロエチレンＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）、ポリビニリデンテトラフルオロエチレンコポリマーＰ（ＶＤＦ−ＴＦＥ）及びポリビニリデンヘキサフルオロプロピレンコポリマーＰ（ＶＤＦ−ＨＦＰ）、エポキシ、ポリエステル、ポリイミド、ポリアリーレート、ポリフェニルスルホン、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、シアノエチルセルロース、セルローストリアセテートなど、或いはこれらの１種以上を含む組合せがある。
【００１９】
熱可塑性ポリマーのブレンドの例としては、アクリロニトリルブタジエンスチレン／ナイロン、ポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリフェニレンエーテル／ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル／ポリアミド、ポリカーボネート／ポリエステル、ポリフェニレンエーテル／ポリオレフィン、セルロースシアノ樹脂／セルローストリアセテート、シアノエチルプルラン／ポリビニリデンフルオリドなど、或いはこれらの１種以上を含む組合せが挙げられる。好ましい実施形態では、耐熱ポリマーは、ポリエーテルイミドである。
【００２０】
変性ポリマー材料に使用し得る耐熱熱硬化性ポリマーの例は、エポキシ／アミン樹脂、エポキシ／無水物樹脂、イソシアネート／アミン樹脂、イソシアネート／アルコール樹脂、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、不飽和ポリエステルとビニルエステルのブレンド、不飽和ポリエステル／ウレタンハイブリッド樹脂、ポリウレタン尿素、熱硬化性ポリフェニレンエーテル、シリコーン、フルオロシリコーン、ベンズイミダゾール、シアネートエステル、ビスマレイミド、反応性ジシクロペンタジエン樹脂、反応性ポリアミドなど、或いはこれらの１種以上を含む組合せである。
【００２１】
一実施形態では、好適な耐熱熱硬化性ポリマーは、エネルギー活性化可能な熱硬化性プレポリマー組成物から作ることができる熱硬化性ポリマーを含む。例には、ウレタンポリエステルのようなポリウレタン、シリコーンポリマー、フェノール系ポリマー、アミノポリマー、エポキシポリマー、ビスマレイミド、ポリイミド及びフランポリマーが挙げられる。エネルギー活性化可能熱硬化性プレポリマー成分は、ポリマー前駆体及び硬化剤を含みうる。ポリマー前駆体は、熱活性化が可能であり、触媒が不要になる。硬化剤の選択は、熱硬化性ポリマーの形成に必要なエネルギー源の種類を決定するだけでなく、熱硬化性ポリマーで得られる特性にも影響し得る。硬化剤の例には、脂肪族アミン、芳香族アミン、酸無水物、過酸化物、ルイス酸など、或いはこれらの１種以上を含む組合せがある。エネルギー活性化可能熱硬化性プレポリマー組成物は、組成物の粘度を低下させて、押出を容易にする（処理能力の向上及び温度の低下を含む）溶媒又は加工助剤を含んでいてもよい。溶媒は、架橋反応を遅らせるのに役立ち、重合の途中又は重合後に部分的に又は完全に蒸発させることができる。溶媒は、さらに、反応性希釈剤としても作用させることもでき、硬化前に粘性助剤として作用し、硬化プロセスで反応して最終ポリマーになる。
【００２２】
一実施形態では、耐熱ポリマーは、変性ポリマー材料の総重量の約１０重量％〜約９９重量％の量で存在する。他の実施形態では、耐熱ポリマーは、変性ポリマー材料の総重量の約５０重量％〜約９９重量％の量で存在する。他の実施形態では、耐熱ポリマーは、変性ポリマー材料の総重量の約８０重量％〜約９９重量％の量で存在する。
【００２３】
耐熱ポリマーは、約１５０℃以上のガラス転移又は軟化温度を有することが望ましい。一実施形態では、耐熱ポリマーは、約１８０℃以上のガラス転移又は軟化温度を有することが望ましい。他の実施形態では、耐熱ポリマーは、約２００℃以上のガラス転移又は軟化温度を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、耐熱ポリマーは、約２５０℃以上のガラス転移又は軟化温度を有することが望ましい。
【００２４】
また、耐熱ポリマーは、約４以上の誘電率を有することが望ましい。一実施形態では、耐熱ポリマーは、約７以上の誘電率を有することが望ましい。他の実施形態では、耐熱ポリマーは、約１０以上の誘電率を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、耐熱ポリマーは、約１５以上の誘電率を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、耐熱ポリマーは、約２０以上の誘電率を有することが望ましい。
【００２５】
変性ポリマー材料を形成するために使用し得る極性基の例には、シアノニトリル（ＣＮ）、フッ素（Ｆ）、ヒドロキシル（ＯＨ）基など、或いはこれらの熱可塑性ポリマーの１種以上を含む組合せが含まれる。好ましい実施形態では、極性基は、シアノニトリルである。
【００２６】
耐熱ポリマーは、当業者に公知の方法により極性基と反応させることができる。例えば、耐熱ポリマーは、ビスイミドとｍ−フェニレンジアミンとの反応を実施することにより極性基と反応させることができる。
【００２７】
耐熱ポリマーと極性基から形成される変性ポリマー材料は、好ましくは約１２０℃以上のガラス転移温度を有する。一実施形態では、変性ポリマー材料は、約１５０℃以上のガラス転移温度を有することが望ましい。他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約１８０℃以上のガラス転移温度を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約２００℃以上のガラス転移温度を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約２５０℃以上のガラス転移温度を有することが望ましい。
【００２８】
また、変性ポリマー材料は、約４以上の誘電定数を有することが望ましい。一実施形態では、変性ポリマー材料は、約７以上の誘電定数を有することが望ましい。他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約１０以上の誘電定数を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約１５以上の誘電定数を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、この組成物は、約２０以上の誘電定数を有することが望ましい。
【００２９】
変性ポリマー材料の引張り強さは、材料の可撓性及び延性の一尺度である。変性ポリマー材料は、約２，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有することが望ましい。他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約５，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有する。他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約１０，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有する。他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約１５，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有する。さらに他の実施形態では、変性ポリマー材料は、約２０，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有する。変性ポリマー材料は、耐熱ポリマーの延性以上の延性を有する。
【００３０】
変性ポリマー材料の伸び率は、好ましくは約３％以上である。一実施形態では、変性ポリマー材料の伸び率は、約５％以上である。他の実施形態では、変性ポリマー材料の伸び率は、約７％以上である。さらに他の実施形態では、変性ポリマー材料の伸び率は、約１０％以上である。
【００３１】
一実施形態では、変性ポリマー材料は、組成物の総重量の約５〜約９９．９９９重量％の量で存在する。他の実施形態では、変性ポリマー材料は、組成物の総重量の約１０重量％〜約９９．９９重量％の量で存在する。他の実施形態では、変性ポリマー材料は、組成物の総重量の約３０重量％〜約９９．５重量％の量で存在する。他の実施形態では、変性ポリマー材料は、組成物の総重量の約５０重量％〜約９９．３重量％の量で存在する。
【００３２】
反強誘電体粒子は、一般に、組成物中に導入される前にはその反強誘電性状態と強誘電性状態との間にある。反強誘電性状態の反強誘電体粒子は、変性ポリマー材料の誘電定数に極力近い誘電定数を有することが一般的に望ましい。一実施形態では、（反強誘電性状態の）反強誘電体粒子は、値が変性ポリマー材料の誘電定数の値の１０％以内にある誘電定数を有する。他の実施形態では、（反強誘電性状態の）反強誘電体粒子は、値が変性ポリマー材料の誘電定数の値の５０％以内にある誘電定数を有する。さらに他の実施形態では、（反強誘電性状態の）反強誘電体粒子は、値が変性ポリマー材料の誘電定数の値の１００％以内にある誘電定数を有する。さらに他の実施形態では、（反強誘電性状態の）反強誘電体粒子は、値が変性ポリマー材料の誘電定数の値の５００％以内にある誘電定数を有する。反強誘電体粒子の例は、ペロブスカイトから得られたものである。
【００３３】
一実施形態では、反強誘電体粒子は、次の式（Ｉ）の粒子である。
Ｐｂ（Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3，…）Ｏ3    （Ｉ）
式中、Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3は、遷移金属又は希土類金属である。遷移金属の例は、周期表の３ｄ族、４ｄ族及び５ｄ族に属するものであり、例えば、スカンジウム、鉄、チタン、クロム、ジルコニウムなど、或いはこれら遷移金属の１種以上を含む組合せである。希土類金属の例は、ランタン、セリウム、ネオジム、ガドリニウム、サマリウムなど、或いはこれら希土類金属の１種以上を含む組合せである。
【００３４】
反強誘電体粒子の一例は、次の式（ＩＩ）のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を含むものである。
Ｐｂ（ＺｒxＴｉ1-x）Ｏ3    （ＩＩ）
式中、ｘは、約１以下である。一実施形態では、ｘは、約０．３〜約１の値を有することができる。他の実施形態では、ｘは、約０．６〜約１の値を有することができる。さらに他の実施形態では、ｘは、約０．９〜約１の値を有することができる。ＰＺＴ反強誘電体粒子は、広範な組成空間にわたる固溶体の形態で存在し、したがって、広範囲にわたる誘電特性を有する。ＰＺＴの界面及び電気的特性も、さらに、ドーピングにより修正し得る。例えば、Ｐｂ2+をＬａ3+で置き換えると、誘電定数が最大７０００までで、反強誘電体粒子に転化できる強誘電体粒子が得られる。ＰＺＴ及びＰＺＴ誘導体の例には、ＰｂＨｆＯ3、ＰｂＺｒＯ3、変性Ｐｂ（ＺｒＴｉ）Ｏ3、ＰｂＬａ（ＺｒＳｎＴｉ）Ｏ3、ＰｂＮｂ（ＺｒＳｎＴｉ）Ｏ3など、或いはこれら反強誘電体粒子の１種以上を含む組合せが含まれる。例示的な反強誘電体粒子は、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3）である。
【００３５】
反強誘電体粒子の他の例は、式（ＩＩＩ）のチタン酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）を含むものである。
Ｐｂ1-xＬａx（ＺｒyＴｉ1-y）1-x／４Ｏ3    （ＩＩＩ）
式中、ｘ及びｙは、それぞれ、１以下の値を持つことができ、ｘ及びｙは互いに独立している。一実施形態では、ｘは、約０．１〜約０．３の値を有することができるが、ｙは、約０．８〜約１の値を有することができる。
【００３６】
反強誘電体粒子のさらに他の例は、式（ＩＶ）のニオブ酸スカンジウム鉛（ＰＳＮ）又は式（Ｖ）のタンタル酸スカンジウム鉛（ＰＳＴ）を含むものである。
ＰｂＳｃxＮｂ1-yＯ3  （ＩＶ）
ＰｂＳｃxＴａ1-xＯ3  （Ｖ）
【００３７】
他の反強誘電体粒子は、ＰｂＳｃ1/2Ｎｂ1/2Ｏ3−ＰｂＬｕ1/2Ｎｂ1/2Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3、チタン酸ニオブスカンジウム鉛（ＰＳＮＴ）及びチタン酸ニオブルテチウム鉛（ＰＬｕＮＴ）である。
【００３８】
他の実施形態では、反強誘電体粒子は、鉛を含まない。反強誘電体粒子の例には、ＮａＮｂＯ3、（Ｋ，Ｎａ）（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ3、ＫＮｂＯ3、ＢａＺｒＯ3、Ｎａ0.25Ｋ0.25Ｂｉ0.5ＴｉＯ3、Ａｇ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ3及びＮａ0.5Ｂｉ0.5ＴｉＯ3−Ｋ0.5Ｂｉ0.5ＴｉＯ3−ＢａＴｉＯ3など、或いはこれら無鉛反強誘電体粒子の１種以上の含む組合せが含まれる。
【００３９】
上記のように、これらの粒子は、バイアス電界に曝されたときに低誘電定数（反強誘電性状態）から高誘電定数（強誘電性状態）への相転移を生じることができる。一実施形態では、反強誘電体粒子は、約４キロボルト／ミリメートル（ｋＶ／ｍｍ）以上のバイアス電界に曝されたときに反強誘電性（低誘電定数）状態から強誘電性（高誘電定数）状態への相転移を生じることができる。一実施形態では、反強誘電体粒子は、約６０キロボルト／ミリメートル（ｋＶ／ｍｍ）以上のバイアス電界に曝されたときに反強誘電性（低誘電定数）状態から強誘電性（高誘電定数）状態への相転移を生じることができる。さらに他の実施形態では、反強誘電体粒子は、約２００キロボルト／ミリメートル（ｋＶ／ｍｍ）以上のバイアス電界に曝されたときに反強誘電性（低誘電定数）状態から強誘電性（高誘電定数）状態への相転移を生じることができる。
【００４０】
一実施形態では、この組成物の誘電定数は、相転移後５０％以上増大する。他の実施形態では、この組成物の誘電定数は、相転移後１００％以上増大する。他の実施形態では、この組成物の誘電定数は、相転移後５００％以上増大する。
【００４１】
上記のように、反強誘電体粒子は、ナノメートル範囲（１０-9メートル範囲）又はマイクロメートル範囲（１０-6メートル範囲）の粒子サイズを持つことができる。一実施形態では、反強誘電体粒子は、約５ｎｍ〜約１０μｍの粒子サイズを有する。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、約１０ｎｍ〜約１μｍの粒子サイズを有する。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、約２０ｎｍ〜約５００ｎｍの粒子サイズを有する。さらに他の実施形態では、反強誘電体粒子は、約４０ｎｍ〜約２００ｎｍの粒子サイズを有する。
【００４２】
一実施形態では、これらの粒子は、変性ポリマー材料との結合をしやすくするために表面処理し得る。一実施形態では、表面処理は、シランカップリング剤で粒子をコーティングすることを含むか、又は必要ならば、リン酸を使用して粒子の表面処理を行ってもよい。好適なシランカップリング剤の例には、テトラメチルクロロシラン、ヘキサジメチレンジシラザン、γ−アミノプロポキシシランなど、或いはこれらシランカップリング剤の１種以上を含む組合せがある。シランカップリング剤は、一般に、反強誘電体粒子と変性ポリマー材料との親和性を高め、リン酸は、反強誘電体粒子とカップリング剤との間の強い結合を形成することを促進する。これらの機能化剤は、変性ポリマー材料内の反強誘電体粒子の分散を改善し得る。
【００４３】
上記のように、反強誘電体粒子は、ナノメートル又はマイクロメートル範囲の少なくとも１つの寸法を有する。一般に、反強誘電体粒子は、約１０μｍ以下の平均最大寸法を有することが望ましい。この寸法は、直径、面の縁、長さなどとしてよい。反強誘電体粒子は、次元性が整数によって定義される形状をとることができ、例えば、反強誘電体粒子は、１、２又は３次元の形状である。これらは、さらに、次元性が整数によって定義されない形状をとることもできる（例えば、フラクタルの形態で存在し得る）。反強誘電体粒子は、球、フレーク、繊維、ウィスカーなどの形態、或いはこれらの形態の１種以上を含む組合せの形態で存在し得る。反強誘電体粒子は、円形、楕円形、三角形、矩形、多角形、又はこれらの幾何学的形状の１種以上を含む組合せとしてよい幾何学的断面形状を持つことができる。市販されているような、反強誘電体粒子は、変性ポリマー材料に組み込む前に、又はポリマー材料に組み込んだ後であっても、凝集体又は集塊の形態で存在し得る。凝集体は、互いに物理的に接触する複数の粒子を含み、集塊は、互いに物理的に接触する複数の凝集体を含む。
【００４４】
反強誘電体粒子の正確なサイズ、形状及び組成に関係なく、これらは、必要なときに組成物の総重量の約０．１〜約８５重量％の配合量で変性ポリマー材料中に分散し得る。一実施形態では、反強誘電体粒子は、組成物の総重量の約１重量％以上の量で存在する。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、組成物の総重量の約１０重量％以上の量で存在する。さらに他の実施形態では、反強誘電体粒子は、組成物の総重量の約３０重量％以上の量で存在する。一実施形態では、反強誘電体粒子は、組成物の総重量の８５重量％以下の量だけ存在する。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、組成物の総重量の約７０重量％以下の量で存在する。さらに他の実施形態では、反強誘電体粒子は、組成物の総重量の約６０重量％以下の量で存在する。
【００４５】
変性ポリマー材料は、反強誘電体粒子及び他の適宜望ましい充填材と一緒に、一般的に、限定はしないが、コンパウンディング、溶融混合、溶液混合などの方法、或いはこれらの方法の１種以上を含む組合せなどのいくつかの異なる方法で混合できる。組成物の溶融混合は、剪断力、延伸力、圧縮力、超音波エネルギー、電磁エネルギー、熱エネルギー、或いはこれらの力又はエネルギーの形態の１種以上を含む組合せを使用して、加工装置内で実施されるが、上記の力は、単軸スクリュー、多軸スクリュー、噛合い型同方向若しくは異方向回転スクリュー、非噛合い型同方向若しくは異方向回転スクリュー、往復スクリュー、ピン付きスクリュー、ピン付きバレル、ローラー、ラム、ヘリカルローター又はこれらの１種以上を含む組合せによって加えられる。
【００４６】
これらの力を伴う溶融混合は、限定はしないが、単軸又は多軸スクリュー押出機、バスニーダー、ヘンシェル、ヘリコーン、ロス混合機、バンバリー、ロールミル、射出成形機、真空成形機、ブロー成形機などの成形機のような機械、或いはこれらの機械の１種以上を含む組合せで実施し得る。一般に、組成物の溶融又は溶液混合において、組成物の約０．０１〜約１０キロワット時／キログラム（ｋｗｈｒ／ｋｇ）の比エネルギーを与えることが望ましい。この範囲内で、約０．０５ｋｗｈｒ／ｋｇ以上、好ましくは約０．０８ｋｗｈｒ／ｋｇ以上、より好ましくは約０．０９ｋｗｈｒ／ｋｇ以上の比エネルギーが、一般的に組成物の混合に望ましい。また、組成物の混合には、約９ｋｗｈｒ／ｋｇ以下、好ましくは約８ｋｗｈｒ／ｋｇ以下、より好ましくは約７ｋｗｈｒ／ｋｇ以下の比エネルギーが望ましい。
【００４７】
粒子は、変性ポリマー材料に組み込む前に反強誘電性状態又は強誘電性状態にある場合がある。変性ポリマー材料内に導入された後、強誘電性状態にある粒子は、特定の用途で使用される前に、反強誘電性状態に転換される。一般に、特定の用途で使用する前に、粒子は反強誘電性状態にあるのが望ましい。上記のように、約１００キロボルト／ミリメートル以下のバイアス電界は、一般に、ポリマーに導入される反強誘電体粒子の状態を（反強誘電性状態から強誘電性状態に）変えるために使用される。このバイアス電界は、試料に熱を加えることを伴いうる。熱は、バイアス電界の印加時に対流、伝導、又は輻射の形で試料に加えられうる。
【００４８】
一実施形態では、粉末形態、ペレット形態、シート形態などの形態の変性ポリマー材料は、押出機又はバスニーダーなどの溶融混合装置内に送り込まれる前に、必要ならばヘンシェル又はロールミルで反強誘電体粒子及び他の任意選択の充填材とともに最初に乾燥混合し得る。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、マスターバッチの形で溶融混合装置内に導入される。このようなプロセスでは、マスターバッチは、変性ポリマー材料の下流の溶融混合装置内に導入し得る。
【００４９】
マスターバッチが使用される場合、反強誘電体粒子は、マスターバッチの総重量の約１０〜約８５重量％の量でマスターバッチ内に存在し得る。一実施形態では、反強誘電体粒子は、マスターバッチの総重量の約３０重量％以上の量で使用される。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、マスターバッチの総重量の約４０重量％以上の量で使用される。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、マスターバッチの総重量の約４５重量％以上の量で使用される。一実施形態では、反強誘電体粒子は、マスターバッチの総重量の約８５重量％以下の量で使用される。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、マスターバッチの総重量の約７５重量％以下の量で使用される。他の実施形態では、反強誘電体粒子は、マスターバッチの総重量の約６５重量％以下の量で使用される。
【００５０】
変性ポリマー材料及び反強誘電体粒子を含む組成物は、必要ならば複数の混合及び形成工程に通し得る。例えば、組成物は、最初に押出してペレット状にしてもよい。これらのペレットは、次いで、成形機に送られ、そこで、他の望ましい形状に形成できる。それとは別に、単一溶融混合機から出た組成物は、シート又は紐状に形成され、アニーリング、一軸又は二軸延伸などの押出し後プロセスに通し得る。
【００５１】
溶液混合も、組成物を製造するために使用できる。溶液混合では、さらに、剪断、圧縮、超音波振動などなどの追加のエネルギーを使用して、粒子とポリマー材料との均質化を促進することができる。一実施形態では、流体（例えば、溶媒）中に懸濁された変性ポリマー材料は、反強誘電体粒子とともに超音波処理装置内に導入し得る。この混合物は、ビーズミリング処理とその後の超音波処理を一定期間行い、反強誘電体粒子を砕いて変性ポリマー材料と流体中に分散させることにより溶液混合し得る。変性ポリマー材料を、反強誘電体粒子とともに、次いで、乾燥させ、押出し、必要ならば成形することができる。一般に、流体は超音波処理プロセスにおいて変性ポリマー材料を膨張させることが望ましい。変性ポリマー材料を膨張させると、一般に、溶液混合プロセスで反強誘電体粒子に変性ポリマー材料を含浸させる能力が向上し、したがって分散も向上する。
【００５２】
溶液混合に関する他の実施形態では、反強誘電体粒子は、変性ポリマー材料前駆体と一緒に超音波処理される。変性ポリマー材料前駆体は、一般に、モノマー、ダイマー、トライマーなどであり、反応させてポリマー材料にできる。溶媒などの流体は、適宜、反強誘電体粒子及び変性ポリマー材料前駆体とともに超音波処理装置内に導入することができる。超音波処理の時間は、一般に、ポリマー材料前駆体によって反強誘電体粒子の封入を促進する効果のある長さである。封入後、変性ポリマー材料前駆体は、次いで、重合され、反強誘電体粒子が分散される組成物を形成する。
【００５３】
封入及び分散のこの方法を容易にするために使用し得るモノマーの好適な例は、限定はしないが、ポリアセタール、ポリアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリウレタン、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレーンスルフィド、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなど、或いはこれらの１種以上を含む組合せ（polyacetals, polyacrylics, polycarbonates, polystyrenes, polyesters, polyamides, polyamideimides, polyarylates, polyurethanes, polyarylsulfones, polyethersulfones, polyarylene sulfides, polyvinyl chlorides, polysulfones, polyetherimides, polytetrafluoroethylenes, polyetherketones, polyether etherketones, or the like, or a combination comprising at least one of the foregoing）などのポリマーの合成で使用される物質である。一実施形態では、変性ポリマー材料前駆体、流体及び／又は粒子の混合物は、約１分〜約２４時間の時間をかけて超音波処理される。他の実施形態では、この混合物は、約５分以上の時間をかけて超音波処理される。他の実施形態では、この混合物は、約１０分以上の時間をかけて超音波処理される。他の実施形態では、この混合物は、約１５分以上の時間をかけて超音波処理される。一実施形態では、この混合物は、約１５時間以下の時間をかけて超音波処理される。他の実施形態では、この混合物は、約１０時間以下の時間をかけて超音波処理される。他の実施形態では、この混合物は、約５時間、より好ましくは約５時間以下の時間をかけて超音波処理される。
【００５４】
組成物の溶液混合において、溶媒を適宜使用してよい。溶媒は、粘度調整剤として、又は粒子の分散及び／又は懸濁を容易にするために使用し得る。プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチロラクトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロメタン、ニトロベンゼン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）など、或いはこれらの溶媒の１種以上を含む組合せ（propylene carbonate, ethylene carbonate, butyrolactone, acetonitrile, benzonitrile, nitromethane, nitrobenzene, sulfolane, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone (NMP), or the like, or a combination comprising at least one of the foregoing solvents）などの液体非プロトン性極性溶媒を使用することができる。水、メタノール、アセトニトリル、ニトロメタン、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなど、或いはこれらの極性プロトン性溶媒の１種以上を含む組合せなどの極性プロトン性溶媒を使用することができる。必要ならば、ベンゼン、トルエン、塩化メチレン、四塩化炭素、ヘキサン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなど、或いはこれらの溶媒の１種以上を含む組合せ（water, methanol, acetonitrile, nitromethane, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, or the like, or a combination comprising at least one of the foregoing polar protic solvents）などの他の非極性溶媒も使用することができる。少なくとも１つの非プロトン性極性溶媒及び少なくとも１つの非極性溶媒を含む共溶媒も、使用できる。一実施形態では、溶媒は、キシレン又はＮ−メチルピロリドンである。
【００５５】
溶媒が使用される場合、これは、組成物の総重量の約１〜約９０重量％の量で使用し得る。一実施形態では、溶媒が使用される場合、これは、組成物の総重量の約２〜約５０重量％の量で使用し得る。さらに他の実施形態では、溶媒が使用される場合、これは、組成物の総重量の約３〜約３０重量％の量で使用し得る。さらに他の実施形態では、溶媒が使用される場合、これは、組成物の総重量の約５〜約２０重量％の量で使用し得る。一般に、組成物の混合前、混合中及び／又は混合後に、溶媒を蒸発させることが望ましい。
【００５６】
溶液混合の後、所望の組成物を含む溶液を、キャスト、スピンキャスト、ディップコート、噴霧塗布、ブラシ塗布及び／又は静電噴霧塗布で所望の基板上に塗布することができる。次いで、溶液を乾燥させ、表面上に組成物を残す。他の実施形態では、所望の組成物を含む溶液を回転させるか、圧縮成形するか、射出成形するか、又はブロー成形することで、組成物を含む物品を形成することができる。
【００５７】
混合は、分散剤、結合剤、重合調整剤、洗剤及び添加物などの様々な二次化学種を使用して補助し得る。二次化学種は、さらに、組成物の特性のうちの１つ乃至複数を高めるためにも使用し得る。混合は、さらに、ポリマー材料の薄層で、又は例えば、シラン層又はリン酸層などの変性ポリマー材料と親和性のある相で粒子をプレコートすることにより補助し得る。
【００５８】
一実施形態では、変性ポリマー材料並びにランダム配向及び配置の反強誘電体粒子を含む組成物は、電界の作用を受けて、反強誘電体粒子を配向することができる。組成物が溶融状態にあるか、又は溶液になっている場合、電界を印加することができる。固化は、電界の存在下で発生し得る。電界に曝された後、反強誘電体粒子は好ましい配向に再整列し得る。一実施形態では、電界を使用してこれらの粒子を柱状構造に整列し、より高い誘電定数にすることができる。図２は、電界配向反強誘電体粒子を例示しており、これにより、組成物の誘電定数は、少なくとも５０％だけ高められる。
【００５９】
変性ポリマー材料並びに低誘電定数状態の反強誘電体粒子を含む組成物は、変性ポリマー材料単独に勝る利点を有する。一実施形態では、組成物は、ポリマー材料単独を含む組成物に比べて少なくとも１０％大きな誘電定数を有する。他の実施形態では、組成物は、ポリマー材料単独に比べて少なくとも５０％大きな誘電定数を有する。他の実施形態では、組成物は、ポリマー材料単独に比べて少なくとも１００％大きな誘電定数を有する。
【００６０】
電界を印加して反強誘電体粒子を強誘電体粒子に転換した後、組成物は、変性ポリマー材料単独に比べて少なくとも２００％大きな誘電定数を有することができる。一実施形態では、転換後、組成物は、ポリマー材料単独を含む組成物に比べて少なくとも３００％大きな誘電定数を有する。他の実施形態では、転換後、組成物は、変性ポリマー材料単独に比べて少なくとも４００％大きな誘電定数を有する。他の実施形態では、転換後、組成物は、変性ポリマー材料単独に比べて少なくとも５００％大きな誘電定数を有する。
【００６１】
変性ポリマー材料並びに高誘電定数状態（強誘電性状態）の粒子を含む組成物は、変性ポリマー材料と低誘電定数状態（反強誘電性状態）の粒子に勝る利点をさらに有する。一実施形態では、組成物は、変性ポリマー材料と低誘電定数状態の粒子を含む組成物に比べて少なくとも５０％大きな誘電定数を有する。他の実施形態では、組成物は、変性ポリマー材料と低誘電定数状態の粒子に比べて少なくとも１００％大きな誘電定数を有する。他の実施形態では、組成物は、変性ポリマー材料と低誘電定数状態の粒子に比べて少なくとも５００％大きな誘電定数を有する。
【００６２】
組成物は、さらに、変性ポリマー材料単独に比べて大きくて有利な絶縁破壊電圧を有する。一実施形態では、この組成物は、少なくとも５０キロボルト／ミリメートルである絶縁破壊電圧を有する。絶縁破壊は、一般に、組成物の厚さに関して決定される。他の実施形態では、この組成物は、少なくとも１００キロボルト／ミリメートルである絶縁破壊電圧を有する。他の実施形態では、この組成物は、少なくとも３００キロボルト／ミリメートルである絶縁破壊電圧を有する。
【００６３】
組成物は、さらに、変性ポリマー材料単独に比べて大きくて有利な耐コロナ性を有する。一実施形態では、組成物は、約２００時間〜約２０００時間かけて印加される約１０００ボルト〜５０００ボルトの電圧の電流に耐える耐コロナ性を有する。他の実施形態では、組成物は、約２５０時間〜約１０００時間かけて印加される約１０００ボルト〜５０００ボルトの電圧の電流に耐える耐コロナ性を有する。さらに他の実施形態では、組成物は、約５００時間〜約９００時間かけて印加される約１０００ボルト〜５０００ボルトの電圧の電流に耐える耐コロナ性を有する。
【００６４】
組成物は、約１〜約１０6ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で測定されたときに約４以上の誘電定数を有する。一実施形態では、組成物は、約１〜約１０6Ｈｚの周波数で測定されたときに約７以上の誘電定数を有する。さらに他の実施形態では、組成物は、約１〜約１０6Ｈｚの周波数で測定されたときに約１０以上の誘電定数を有する。さらに他の実施形態では、組成物は、約１〜約１０6Ｈｚの周波数で測定されたときに約５０以上の誘電定数を有する。
【００６５】
組成物は、約１２０℃以上のガラス転移又は軟化点温度を有することが望ましい。一実施形態では、組成物は、約１５０℃以上のガラス転移又は軟化点温度を有することが望ましい。他の実施形態では、組成物は、約１８０℃以上のガラス転移又は軟化点温度を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、組成物は、約２００℃以上のガラス転移又は軟化点温度を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、組成物は、約２５０℃以上のガラス転移又は軟化点温度を有することが望ましい。
【００６６】
また、ナノ粒子充填組成物は、約１０以上の誘電率を有することが望ましい。一実施形態では、この組成物は、約２０以上の誘電率を有することが望ましい。他の実施形態では、この組成物は、約３０以上の誘電率を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、この組成物は、約５０以上の誘電率を有することが望ましい。さらに他の実施形態では、この組成物は、約１００以上の誘電率を有することが望ましい。
【００６７】
図３を参照すると、様々な耐熱ポリマーの誘電率に対するＢａＴｉＯ3強誘電体粒子の効果を表すグラフが示されている。例示されているように、ポリマー複合材料の誘電率は、複合材料中の強誘電体粒子の体積％が高まると増大する。誘電率のこのような増大の有効性は、マトリックス材料の誘電率に依存する。グラフに示すように、高い誘電率を持つマトリックスを含む複合材料は、全体的な複合材料の誘電率を上げる。例えば、チタン酸バリウムを４０体積％配合したものでは、ＣＲ（１９の誘電率を持つ）に基づく複合材料は、８０の複合材料誘電率を有することになる。同様に、チタン酸バリウムを４０体積％配合したものでは、ＰＶＤＦ（１１の誘電率を持つ）に基づく複合材料は、４０の複合材料誘電率を有することになる。対照的に、シリコーン（２．７の誘電率を持つ）に基づく複合材料は、わずか１６の複合材料誘電率を有することになる。
【００６８】
ポリマー組成物の引張り強さは、組成物の可撓性及び延性の一尺度である。組成物は、約３，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有することが望ましい。他の実施形態では、組成物は、約５，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有する。他の実施形態では、組成物は、約１０，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有する。さらに他の実施形態では、組成物は、約１５，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有する。さらに他の実施形態では、組成物は、約２０，０００ｐｓｉ以上の引張り強さを有する。
【００６９】
組成物の伸び率は、好ましくは約２％以上である。一実施形態では、組成物の伸び率は、約４％以上である。他の実施形態では、組成物の伸び率は、約６％以上である。さらに他の実施形態では、組成物の伸び率は、約８％以上である。
【００７０】
ナノ粒子を含む組成物は、さらに、光学的に透明である場合もある。一実施形態では、組成物は、可視光に対し約７０％以上の透過率を有する。他の実施形態では、組成物は、可視光に対し約８０％以上の透過率を有する。さらに他の実施形態では、組成物は、可視光に対し約９０％以上の透過率を有する。さらに他の実施形態では、組成物は、可視光に対し約９５％以上の透過率を有する。さらに他の実施形態では、組成物は、さらに、成形されたときにクラスＡの表面仕上げを有する。成形物品は、射出成形、ブロー成形、圧縮成形などの方法、或いはこれらの１種以上を含む組合せにより製造し得る。
【００７１】
組成物は、有利には、共振回路における過渡電圧クランピング、リップル電圧低減及び波形補正を含む用途向けのエネルギー貯蔵及び電力変換デバイスで使用し得る。組成物は、有利には、スパークプラグ／イグナイタキャパシタ、除細動器及びＸ線発生装置で使用できる。組成物は、電力変換、電力調節、パルス電力用途などの広範な用途向けに、薄膜キャパシタを含むキャパシタにおいて特に有用である。
【００７２】
本明細書で開示したすべての範囲は、上下限を包含し、またそれらの上下限は、互いに組合せ可能である。本明細書で用いた「第１」、「第２」などの用語は、順序、数量又は重要度を意味するものではなく、ある要素を別の要素から区別するために用いる。数量に関して用いた「約」という語は、記載の値を包含し、文脈で示される意味を有する（例えば、特定の数量の測定に付随する誤差の程度を含む）。単数形で記載されたものであっても、本明細書において特に断りのない限り、又は文脈上明確に矛盾していない限り、単数形と複数形の両方を含むものと解釈されるべきである。
【００７３】
本発明は、限られた数の実施形態に関してのみ詳細に説明されているが、本発明は、そのような開示されている実施形態に制限されないことは容易に理解されるであろう。むしろ、本発明は、これまでに説明されていないが、本発明の精神と範囲に適合している、多くの変更、改変、置換、又は同等の配列を組み込むように修正することができる。それに加えて、本発明の様々な実施形態について説明されているが、本発明の態様は、説明されている実施形態の一部のみを含みうることは理解されるであろう。したがって、本発明は、上記の説明によって制限されるものと見なされるべきではなく、添付の請求項の範囲によってのみ制限される。