DE1514973A1 - Neue elektrische Kondensatoren - Google Patents

Description

Union Carbide Corporation

. ".': - 270 Park Avenue -

■""■-■ ■ New YorK IC 017, Μ.Ϊ./ USA

Heue elektrische Kondensatoren

Die vorliegende jirfindung bezient sich auf neue elektrische Kondensatoren, die in ihren jiigenscnaften bei hüllen T

p,

la Kapazität und S'treueigensohaft-on ("Verlust) verbessert sind. Sie ue^ieht uica iiubasuiidere auf neue elektrische Kondensatoren, die „ι.? _:J äiiiiideBtaiio awe:., eleii.tr is cn leitenden IVi-jtallacnichten, die '.lurc'ii eine"di3leA'tr:L-3che öciiic-ht e-mea festen thermoplaötischen Pol/arylenpolyathers getrennt sind, bestehen.

Materialien mit dielektrischen Eigenschaften dielektrisches Material bei KondenBatorkonstruktionen verwendet worden. Die Verwendung tiaermoplastischer Materialien fur a-:!äv3en nv/eok i,it ihren allgemein _cuten physikalischen £*igen-

;■-.■" ' ■ - ■ -

'iooluiiten und der leiciitig/veit, mit welcher sie zu dünnen Filmen in Kondensat ore u■' ,^f₁ rint v/erden iconnen, zuzuschreiben. Mit der Verwo-M.un{;; tuür^üjjlaütiucüer materialien in Kondensat or konstruk-•slur.en/ ,varea jedoci verschiedene Itc:Dieme verbunden, von. denen .:L.'.3ö aij bei-.^.'U'te ucleciite t-jox'.Liijclie und üimo 10 ions Des ti.ndig— .... ; Lt- Gnerrtioplajtjo.ch-er Materialien uei erhöhten Temperaturen iüt.

-Z-

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Die maximale Arbeitstemperatur eines Kondensators wird durch die Einigkeit des thermoplastischen dielektrischen Materials,' erhöhte Te-.psraturen auszuhalten., we-entlien eingeschränkt. Wird diese Fähigkeit überscnritter., so werden die dielektrischen Eigenschaften des t':\ermojjlaütischen Materials schnell zerstört, wodurch der Kondensator unbrauchbar wird.

Ein weiteres eiirtstliches Problem, besteht in der Heizung thermoplastischer Materialien, über einen weiten 'feni^eratur- und Frequenzbereich in Kapazität und Streueigenschaften stark zu variieren. Diea ist offensichtlich unerwünscht, wo ein Kondensator bei der xioniialen Verwendung einem weiten Bereicn von Teiu; oraturen und !frequenz en ausgesetzt v/ird. Ein tiäufig verwendetes thermoi)last is ones Material-' in Kondensat orkonstrukt ionen idt ein PoIyathylenterephthalatfilm, der als Mylar bekannt ist. Dieses Mate-'rial, das im folgen! en noch genauer beschrieben wird, ist durch eine maximale Arbeitsteitiparatur in Kondensatorkonstruktionen von nur Ί'^5° eingeschränkt. Weiterhin k;eigt dieses Material über υ j neu weiten Bereich von Ter^eraturen und !Frequenzen auberst starke Änderungen in der Kapazität und den Strtaieigenschaften.

Diese und andere Probleme sind durch die vorliegende Erfindung gelöst worden. Der erf/ndun^sgenaue neue Kondensator, eier eine ■■ · elektriacne ladung zurückhalten mid rfjteiü^ern kann, besteht aus--.-mindestens zwei elektrisch la it enden Metallscaichteii, die durch eine von Hohlräumen freie dielektriache öcnicnt ο nea festen ther :.pplastisciaeii Polyaryleiipolyätners getrennt und elektrisch isoliert sind..

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dap &eue_r dlele-ktrische Material ein thermoplab'tisciies Material ist, können Mime des Polyarylenpolyäthers leicht nacn üblichen Verfahren hergestellt werden. Weiterhin können die erfindungsge-Kondensat or en leicht nach üblichen Verfahren hergestellt . Die erf indun.gßgemäL>en Kondensatoren können bei höheren Teiuperaturen ar,bßtte?n als die bisherigen Kondensatoren mit einem anderen thermoplastischen dielektrischen Material und zeigen, was noch wichtiger ist, praktisch unveränderliche Kapazitfats- und Streueigensohaften,über einen weiten Bereich von Temperatur und Frequenz. So besitzen die erfindungBgemaiaen Kondensatoren unerwartete iPähigkeiten und zeilen unvornersehbare iigenscnaften, die bisher tait Kondensatorkonstruktionen mit einem anderen theriaopla-Btisohen dielektrischen Material nicht erreichbar waren." Die er—

findungsgemäßen Kondensatoren zeigen ein wesentlich vei'beso.erte-s hlt

und küiinen für verschiedenartigere Zwecke verwendet

als bekannte PConäensatoren ähnlicher Konstruktion.

In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein graphischer Vergleica der prozentualen Kapazitätsveränderung über einen Teriij..eratuiⁱbereich von -50 bis 175° für einen erfindunga genial en KündensatOr mit einer Sphicht eines thernioplastisuneii Polyarylenpolväthers als dielektrisches Material und Kondensatoren mit Schichten aus PoIyathylentsreghthalat und BispheiiQl-A-pplyearbQnat als dielektriscne

Fig.. % i#t ein■ graphi'spher Yergleich dar prozentualen Streuung über #i»«n lemperaturbereich von -50- -jis 175^Q für ,einen pr.fin- ^ Kondensator mit einer Schicht einea theruqplastir

SQheniBolyai'ylenpolyäthers als dielektriaches Material und K

Qii flit Schichten aus PqI^ atny lent er apnthiilat und B is phenol-A-pQlycarbfinat als dielektrische !»laterialien.

Die in den erfindungsgemäßenKaiderLsatoren verwendbaren thermoplastischen PolyarylenijäOlyäther sind die linearen thermoplastischen Reaktionsprodukte eines Alkalimetalldoppelsalzes eines zwei wertigen Phenols und einer Dihalogenbenzenoidverbindung. Das Poly merisat hat eine aus Einheiten der folgenden Formel zusammengesetzte Grundstruktur:

0 - E - 0 - E

in. welcher E für den Rest eines zweiwertigen Phenols steht und E' der Rest der Benzenoidverbindung mit einer inerten, Elektronen abziehenden Gruppe in mindestens einer der o- und p-Bteilungen zur Valenzbindung ist, wobei beide Reste e durch aromatische Kohlenstoff atome an. die Äthersauer st of fatome gebunden sind.

Der Rest E des zweiwertigen Phenols kann eine mononukleare Phenylsgruiope sein, wie sie von Hydrochinon und Resorcin stammt, oder er kann ein di- oder polynuklearer Rest sein. Der liest E kann auch mit anderen inerten nuklearen Subetituenten, vvie Halogenatome, Alkyl- oder Alkoxygruppen, substituiert aein.

Das zweiwertige Phenol it>t vorzugsweise ein schwach saures dinukleares Phenol,"wie die Dioxydipheaylalkane oder die nuklear halogenierten Derivate derselben, die als "Bisphenole" öekamit sind, wie z.B. 2,2-Bis-(4-ox,yphenyl)-propan, 1 ,1-Βΐ3-(4-οχ/ρηΘη^1) 2-phenyl-iithan und Bis'-^C4.-0Xjphenyl)-methan, oder ihre cnlorier- , ten Derivate, die auf jedem aromatischeil Ring ein oder ^wei CU-IiJratome enthalten. Andere geeignete dinukleare aweiwerti_(i,e Phenole sind die Bisphenole mit einer symmetriechen oder verbindenden .Gx¹Up_;;e, »vie ζ.B, Athürsauerstoff (-Ü-),

BAD OBiGiNAL

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(GO-), Sulfid (-&-)·, SuIfon (-SO₂-) oder ein IColilenwasserstoffrest, in v/elehem die beidei^phenolisehen Kerne an das gleiche oder \ verschiedene Kohlenstofxatome des Restes gebunden sind, wie das ■Bisphenol von Acetophenon-, das Bisphenol von Benzophenon, das Bisphenol von Vinylcyclohexan und das Bisphenol von ^-Pinen.

Solche dinuklearen Phenole haben die folgende Struktur:

"(Ύ)_Γ 0O₂T
HO--Ar-(R)_n-Ar-L

OH

in welcher Ar für eine aromatische Gruppe, vorzugsweise eine ,-Phenylengruppe,,. steht; jedes Y ist eine unabhängige inerte Substituentengruppe,. wie eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, ein Halogenatom, z.B. '!Fluor, Chlor, Brom oder Jod, oder ein AIkox^rost mit T-4 Kohlenstoffatomen^ r und ζ sind ganze Zahlen mit einem Wert von 0 bis 4; R ist ein zweiwertiger Rest, z.B. ein anorganischer Rest, wie -00-, -0-, -S-, -S-S-, -SOp-, ein zweiy/ertiger organischer Kohlenwasser at off rest wie ein Alkylenrest, Alkylidenrest, ein cyoloaliphatischer Rest oder die halogen-, alicyl-, aryl- oder ähnlich substituierten Alkylen-, Alkyliden- und cycloaphatiacheri Reste, sowie alkalioyclische, Alkarylen- und aroi-tatische Reste und ein an beide Gruppen Ar ankondensierter Ring; η nat einen Wert -.von ü oder "I.

Beüondere zv/eiwertiga polynukleare Pnenole sind u.a. die Bis-(ox", _,;iiö"nyl)-alkane, wie 2,2-Bia-(4-oxyiahe'nyl)-propan, 2,4'-Dioxydj j.ußiiy!methan, Bia-i-ii-oxypaejayl)-methan, Bis-(4-oxyphenyl)-i.'io onan, Bl3-(4-oxy-2,6-tiimethyl-i-methox_i/pheriyl)-methan, 1,1 -Bis-('i-o^/^iLuiiylJ-fcitfea'n,' 1 _f'<d-B t-j-(4-oxyphenyl)-äthan, 1-,.1-Bia-(4-u4.,;-^-cJ:il,ü-rijnenyl)-äthan, Ί, I-Biu-C'^-methyl^-oxyphonyl)-propan,

909835/0593 BADORIQINAL

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1 ,3-Bis-(3-methyl-4-oxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3-phenyl~4-<-oxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(p-isopropyl~4-oxyplienyl)-propan, 2,2-Bis-(2-is opropy 1-4-oxy phenyl) -propan, 2,2-Bis-(4-oxynaphthyl) -propan, 2,2-Bis-(4-oxyphenyl)~pentan, 3 j3-Bi3~(4-oxyphenyl)-pentan, 2,2-Bis-(4-oxyphenyl)-heptan, Bis-(4-oxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis-(4-oxyphenyl)-1-phenylpropan und 2-,2-Bis-(4-oxyphenyl-1 , 1 ,1,3,3,3-hexafluorpropan; .

Di-(oxyphenyl)-sulfone, wie Bis-l[4-oxyphenyl)-sul£on, 2,4'~Dioxydij.;henylsulf on, 5 ' -Chlor-2,4' -dioxydiphenylaulf on und 5 ' -Chlor-4,4'-dioxydiphenylaulfon;

Oi-(oxydlphenyl)-äther, wie Bi3-(4-oxyphenyl)-äther, die 4,3'-, 4,2·-, 2,2'-, 2,3'-Dioxydiphenyläther, 4,4'-Dioxy-2,ö-dimethyldiphenylather, Bis-(4-oxy-3-iöobutylphenyl)-äther, Bia-(4-oxy-3— ' isopropy!phenyl)-äther, Bis-(4-oxy-3-ciilorphenyl)-äther, Bis-(4-oxy-'5-fluorphenyl)-äther, Biü-(4-oxy-3-bromphenyl)-äther, Bis-(4-oxynaphtiiyl) -ather, Bis- (4-oxy-3-chlornaphtiiyl) -ather, 4,4'-Dioxy-3,6-dimet'aoxydiphenyläther und 4,4' -Dioxy-2,5-diäth/oxydiphenyläther»

Erfindungsgeiiiäü icann auch eine Mischung aus zwei oder mehreren verschiedenen zweiwertigen Phenolen verwendet werden. Wenn in der vorliegenden Anmeldung daher vom Best E in der Polymerisatstruktur die Rede ist, so kann es sich tatsschlich um gleiche oder verschiedene aromatische Reste handeln.

Die hier verwendete Definition des Hestes E als "Ro^-Bt des zweiwertigen Phenols" "bezieht sich auf den Kest des zweiwertigen Phenols nach Entfernung der beiden aromatischen Hydroxylgruppen. So ist leicht ersichtlich, dau Polyarylehpblyäther wiederkehrende

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Gruppen des Restes des zweiwertigen phenols und des Restes der Benzenoidverbindung, die durch .aromatische Äthersauerstoffatome gebunden sind, enthalten.

Der Rest E' der Benzenoidverbindung kann von jeder Dihalogenbenzenoidverbiiidung oder einer Mischung derselben stammen, die zwei; an die Benzolriiige gebundene Halogenatome mit einer elek— troiien-atEiehenden Gruppe in mindestens einer der o- und p-Stellungen zur Halogengruppe haben. Die Dihälogenbenzenoidverbindung kann mononuklear sein, wo die Halogenatome an denselben Benzenoidring gebunden sind, oder polynuklear, wo sie an verschiedene Benzenoid-""ringe gebunden sind, so-lange die aktivierende, Elektronen abziehende Gruppe in der o- oder p-Stellung des Benzenoidkernes vorliegt. ■""■■-■'-". :■"-".-

Als reaktionsfähige Halogensubstituenten in den Beiizenoidver-,bindungen eignen sich alle Halogenatome, wob ei fluor- und chlorsubstituierte .rtenzenoidreaktionsteilnehmer bevorzugt werden.

Jede Elektronen abgehende Grupjje kann als Aktivatorgruppe in den Dihalogenoenzenoidverbindungen verwendet werden. Bevorzugt werden die stark alrbivierenden Gruppen, wie die SuIfongruppe (-SOp), die zwei halogeriöubBtitüierte Benzenoidkerne verbindet, wie im 4,4'-Diehlordißiienylsulfon und ^^'-Difluordiphenylsulfon, obgleich auch andere, stark abziehende Gruppen, v/ie sie im folgenden noch genarint v/erdeii, ^it Leichtigkeit veritfe.ndet werden itcnnen. Weiterhin wird bevorzugt, tlaa der "Hing iceine Elektronen spendenden Gruppen auf de^Belben Benzeiioiäkern wie das Halogenatom enthält; die Anwaseiiheit anderer Gruppen auf dem Kern oder im Rest der

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Verbindung kann jedoch toleriert werden. Vorzugsweise sind alle· Sübstituenten auf den Benzenoidkern entweder Wasserstoffatome (nicht Elektronen abziehend) oder andere Gruppen mit einem positiven Sigma*-Wert (vgl. J.E¹. Bennet in Chem. Rev. 49, 273 (1951) und Quart,Rev. 12, 1 (1958)).

Die Elektronen abziehende Gruppe der Diahlogenbenzenoidverbindung wirirt entweder durch die Resonanz des aromatischen Ringes, wie es durch Gruppen mit einem hohen Sigma* Wert, d.h. über etwa +0,7," angezeigt wird, oder durch Induktion, wie in Perfluorverbindungen und ähnlichen Elektronenfallen.("electron )

Die aktivierende Gruppe sollte vorzugsweise einen hohen Sigmar-Wert , ganz besonders über 1,0, haben, obgleich auch in Gruppen mit einem Sigma*-Wert über 0,7 ausreichend Aktivität festgestellt wird.

Die aktiverende Gruppe kann grundsätzlich eine der beiden folgenden Arten sein s

(a) einwertige Gruppen, die eines oder mehreren Halogenatome

auf demselben-Ring "aktivieren, wie eine Eiitrogruppe, Phenylbulfon oder Alkylsulfon, Cyan, Trifluormethyl, Nitroso und Heterostidestoff, wie in Pyridin;

(b) zweiwertige Gruppen, die den Ersatz von Halogenatomen auf zwei unterschiedlichen Ringen aktivieren, 'wie die SuIfongruppe -SO₂-; die Carboxylgruppe -CO-; die Vin/lgruppe -CH-CH-; die SuIfoxydgruppe -SO-; die Azogruppe -N=N-; die gesättigten

Fluorkohlenstoffgruppen -CFpCFp-; organische Phosphinoxide R-P=O,

wobei R für eine-""Kohlenwasserstoffgruppe steht, und die

X-C-X

-I

Äthylidengruppe -O- , in welcher X für ein Wasserstoff- oder

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Halogenatom steht, oder zweiwertige Gruppen, die Halogenatome auf demselben Ring aktivieren, wie Difluorbenzocninon, "1,4- oder 1,5- oder 1·, 8-Dif Iuoranthrachinone

Gegebenenfalls Können die Polymerisate mit Mischungen aus zwei oder mehreren DihalOgenbenzenoidverbindungen, von denen jede diese Struktur hat, und die unterschiedliche Elektronen abgehendeV Gruppen haben, hergestellt werden. So kann der Rest E' der Benzenoidverbindungen in der Polymerisatstruktur gleich oder verschieden sein. :

Die hier verwendete Definition des Bestes E¹ als "Rest der Benzenoidverbindung" bezient sich daher auf den aromatischen oder Benzenoidrest der Verbindung nach Entfernung der Halogenatome auf dem Benzenoidkern.

Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, daß die bevorzugten linearer thermoplastischen Polyarylenpolyäther solche Materialien sind, in welchen E fur den Rest eines dinuklearen zweiwertigen PnenolS' steht und Il' der Rest einer dinuklearen Benzenoidverbindung ist. Diese bevorzugten Polymerisate bestehen kann aus wiederkehrenden Einheiten der Formel:

■(i)_P

in welcner R fur einen zweiwertigen verbindenden Rest steht; R' eine SuIfon-, Carbonyl-, Vinyl-, SuIfoxyd-, Azo-, gesättigte i'luoriconlenatoff-, organische Phoaphinoxyd- oder Athylidengruppe i3t; jedes Ί für eine unabhängige inerte Substituentengruppei wie ein iialoKenatcra, eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder

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BADOBfQiNAL

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eine Alkoxygruppe mit Ί-4 Kohlenstoff atomen steht, r und ζ ..ganze Zahlen mit einem Wert von 0 "bis 4 sind und η einen Wert von 0 oder 1 hat. Besonders bevorzugt werden die thermoplastischen Polyarylen· polyather der obigen Formel, in welcher r und ζ 0 sind, R für den zweiwertigen verbindenden Rest R"-C-R" steht, wobei R" für ein Wasserst off at oni, eine niedrige Alkylgruppe, niedrige Arylgruppe und die halogensubstituierten Gruppen derselben steht; R¹ ist eine Sulfongruppe.

Die hier beschriebenen thermoplastiscnen Poija*ylenpolyäther können in einer praktisch ä^uimolaren Einstufenreaktion eines Doppelalkalimotallsalzeseines zweiwertigen Phenols mit einer Dihalogenbenzenoidverbindung in Anwesenheit besonderer flüssiger organischer Sulfoxyd- oder Stilf onlösungsmittel unter praktisch wasserfreien Bedingungen hergestellt werden. Als Reaktionsteilnehmer kann jedes Alkalimetallsalz des zweiwertigen Pnenols verwendet werden.

Die besonderen verwendbaren lösungsmittel haben die !formel K-S(O)-R, in welcher jedes 'R fur eine von aliphatisch ungesättigten Bindungen auf demA-Kohlenstoffatom freie einwertige, niedrige Kohlenwasserstoffgruppe mit vorzugsweise weniger als etwa 8 Kohlenstoffatomen steht, oder die zusammen verbunden für eine zweiwertige Alkylengruppe stehen, wobei ζ eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 oder 2 ist. In allen diesen Lösungsmitteln sind alle Sauerstoffatome und zwei Kohlenstoffatome unmittelbar an das Schwefelatom gebunden. Besonders zu' erwähnende lösungsmittel aind Dime thy lsulf oxy d, Dlmethylsulf on, Di&thylsulfojcyd, Diäthyltmlf on, Miaopropyl3ulfon, !etrahydrothiopiien-1 ,1-dioxyd (gewöhnlich als

S O 9 8 3 57 O δ 9 3 „.

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Tetramethylensulfon oder SuIfolan bezeichnet), Tetrahydrothiopiien-' 1-monoxyd usw.

Die hier beschriebenen thermoplastischen Polyarylenpolyäther können auch nach einem Zwei-Stufenverfahren hergestellt werden, in welchem das zweiwertige Phenol zuerst in situ in einem primären Reaktionslösungsmittel durch Umsetzung mit dem Alkalimetall, dem Alkalimetallhydrid,Alkalimetallhydroxyd, Alkalimetallalkoxyd oder Alkalimetallalky!verbindungen in das Alkalimetallsalz umgewandelt v/ird.

Bei den. hier beschriebenen Polymerisationen werden während und vor. der Reaktion praktisch wasserfreie Bedingungen aufrechter- " halten. Obgleich Wassermengen bis zu etwa T °ß> toleriert werden können» sollten wesentlich größere Wassermengeii uIg aiese zweck- ί mäijig vermieden werden. Um ein hohes Molekulargewicht der Poly- ' merisate zu gewäiirleisten, sollte das System praktisch wasserfrei sein, und vorzugsweise sollten weniger als 0,5 Ge-.v.~';i in den

Healrtionsmischungeii vorliegen. I

" ι

Im oben beschriebenen 2wei-Stufenverfahren, wo das Alkalimetall- \ salz des zweiv/ertigen Phenols in situ im Reaktionslösungsmittel hergestellt wird, werden das zweiwertige Phenol und ein Alkalimetalihydroxyd in praktisch stöchiometrischen Mengen gemischt, und es wird wie üblich dafür gesorgt, alles Neutralisaticnswasser . vorzugsweise durch Destillation eines wasserhaltigen Azeotrops aus der Lösungsmittel/Metallsalz-Mischung zu entfernen. Zu diesem Zweck sind Benzol, Xylol, halogenierte Benaöle und andere inerte organische azeotropbildende organische Plussigkeiten geeignet.

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Der Azeotropbildner kann, mit dein SuIf on- oder SuIfox/d-Haupt- ,· • lösungsmittel mischbar oder nicht miscnbar sein. I at er nicht-' inisenbar, bo sollte, er so ausgewählt sein, daß er keine Ausfallung des Polymerisates in der Beaktjonemasse bewirkt. Heptan, ist ein solches lösungsmittel. Vorzugsweise werden jedoch Azeotrop-, bildner verwendet, die mit den Hauptlösungsmitteln miscnbar sind .und ebenfalls als Kolösungsmittel für das Polymerisat w,-■ Hrend der Polymerisation wirken. Zu dieser Kiese von Azeotropbilcmern gehören Chlorbenzol, Dicnlorbenzol und Xylol. Vorzugsweise sollte ' der Azeotrcpbildner einen Siedepunkt unterhalb der Zersetzungüteinj-iSratur des Haupt-»lösungamittels haben und im Verfahren völlig best ndig und inert sein, insbesondere inert gegenüber dem Alkalimet allhydroxyd, wenn das Alkalimetallsalz des zweiwertigen Phenols in situ in Anwesenneit de3 inerten Verdünnungsmittels oder Azeotropbildners hergestellt wird. Jis wurde gefunden, daiü sich Ciilorbenzol und o-Mcnlorbenzol besonders gut als inertes Verdünnungsmittel eignen und stabil sind, so daüT die notwendige Menge an SuIfon- oder SuIfoxydlösuiigsmittel merklich verringert wird. Eine Kolösungsmittelmischung mit bis zu !?l) % .ualore,.'ierteil Benzol im Dimethylöulfoxyd ermoglicnt z.B. nicnt- nur, dais das gebildete Polymerisat in Losung öle ibt und dais somit hoch uolekulare Polymerisate hergestellt werden, sondern liefert eiu. aonr /virtschaftliches Behandlungssystem und eine wirksame Dehydratjsjerung.

Die Reaktion zwischen der Dihalogenoenzenoidverbindung und der.!. Alkalimetallsalz des BispheAols erfolgt uu± u._uinolarer ±5asiü. Dies kann leicht variiert werden, aber eine Anderun; νυα nur -j .j

außerhalb der äquimolaren Mengen verringert day i^oleicula

der Polymerisate ernstlich. 9 09835/0593 — BAD

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Die Reaktion der Dittalogenbenzenoidverbindung mit dem Alkalimetallsalz des zweiwertigen Phenols erfolgt leicht ohne notwendige Zugabe eines Katalysators, nachdem Wärme auf eine solche Mischung im ausgewählten SuIfon- oder SuIfoxydlösungsmitteij/angewaadet wird.

Es i3t auch zweckmäßig Sauerstoff von der Heaktionsmasse auszuschließen, um einen möglichen oxydativen Angriff auf das Polymerisat oder das Hauptlösungsmittel während der Polymerisation zu vermeiden.

Beaktionstemperaturen oberhalb Zimmert eiiperatur und gewönnlich oberhalb 100° werden bevorzugt. Besonders geeignet sind Temperaturen zv/iechen 120-1-60°» Gegebenenfalls können selbstverstilnd-1ich auch höhere Temperaturon angewendet werden, vorausgesetzt, da^ man eine Zersetzung der fieakti jxiateilnehmer, des Polymerisates und der verwendeten Lösungsmittel vermeidet. Temperaturen über 100° werden auch bevorzugt, um das Polymerisat wiJarend der Be-ilct-ion in Lösung zu halten, da, die Sulfoxyd- und Sulfonlösungs— mittel nicht besonders- gute Lösungsmittel für das Polymerisat, aulier in heißem Zustand, sind.

Das Polymerisat kann von der Heaktionsmasae in jeder geeigneten "Weise" gewonnen werden, wie z.B. durch Ausfällung, die 'durch Ab-Kühlen der .tieaiitiansmasse oder durch Zugabe eines Wichtlösungs-,iiÖEls fur day Polymerisat eingeleitet wird; das feste Polymerisat kann auch durch Abstrippen des Lösungsmittels bei verminderten Dr'.lei.υη oder eriiuhteu ^ri!e:_;j:,oratureri gewonnen werden.

.«098 3S/OS9 3 _BAD0RiaiNA(.

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-H-

die Polymerisation bei jeder Kupplungsreaktion das Alkalimetallhalogenid bildet, wird es bevorzugt, die Salze von der-Polymerisatlösung abzufiltrieren oder das Polymerisat von diesen Salzen ijraktisch frei zu waschen.

Die nier beschriebenen thermoplastischen Polyarylenpolyäther werden durcli hohe Molekulargewicht gekennzeichnet, was durch die reduzierte Viskosität in den angegebenen Lösungsmittel angezeigt wird. Erfindungsgemä^ wird es bevorzugt, daß die thermoplastischen Polyarylenpolyäther eine reduzierte Viskosität oberhalb 0,^5» insbesondere oberhalb 0,4» näben. Die Bestimmung der reduzierten Viskosität wird im folgenden genauer beschrieben.

Die erfindungsgemäßen Kondensatoren können nach jeden geeigneten Verfahrenais jedem Metalleiter und einem hier beschriebenen thermoplastischen Polyarylenpolyäther hergestellt werden. Die so hergestellten Kondensatoren können je nacn dem beabsichtigten Endverwendungszweck des Kondensators .^au ^Uiaiaander^e^tapolteii Behielten uo.yuaj.au oder -<-rull'G (liolll^Oiiae-iUcitor) sein. Auch die Größe des Kondensators und die Diöke der Metalleiterschichten und der thermoplastischen Polyarylenpolyätherschicht werden vom beabsichtigten Endverwendunjazweck des Kondensators

ar
bestimmt. Beim ebenen b'w. planen Kondensatortyp werden für die MetalleiteröChichten gewöhnlich Dicken von 0 mm angwendet, während die. dielektrische Schicht des ther:?ioplasti schen Polyarylenpolyäthers gewöhnlich eine Dicke von Ö,üüO'l-ü,23

liüllmm hat. für ee/Kondensatoren,beträgt die Dicke der Metallleiterschicht u,oofj-o,ui^ iiim, während die Dicke der dielektrischen Schicht des thermoplastischen Polyarylenpolygewöhnlich 0,0025 mm-0iü2tJ mm betrugt. ^09835/0593

Wie oben angegeben, bestehen die erfindungsgenau)en Kondensatoren gewöhnlich aus mindestens zwei elektrisch leitenden Metallachichten, die durch eine dielektrische Schicht eines festen thermoplastischen Polyarylenx)olyätht.rs getrennt sind. Die Schient des Polyarylenpolyäthers kann in Form eines getrennten freien Filmes vorliegen oder integrierend mit mindestens einer der leitenden Metallschichten verbunden sein. Die Bezeichnung "freier film" bezieht sich auf Kondensatorkonstruktionen, in welchen die dielektrische Schicht nicht mittels mechanisener Haftung an die leitenden Metallschichten gebunden ist, sondern durch mechanische Kräfte aus der Konstruktionsform des Kondensators, z.B. gerollt oder gestapelt, auf ihrem Platz gehalten-wird. Bei der Herstellung der gebundenen Art von Kondensatorkonstruktionen ist es wesentlich, da^ sich diese integrierende Bindung über die gesamte Oberfläche der Metalleitersciieht oder -se.lichten erstreck und daß die dielektrische Seilicht des therj/iOjjlariti^ühen PoIy-arylenpolyäthers von Hohlräumen frei' ist, um ein Krummen und anschließendes Versagen des Kondensators zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann Jedes geeignete Verfahren angewendet </erden. So kann der' tner.cioplastiache Polyarylönpolyätner z.B. aus der Losung auf den iuetalleiter gegossen werden oder der dielektrische i?olyarylenpolyäther kann in Form eines dünnen Filmes direkt auf einen Me^all^iter stranggepreßt werden; oder ein vorgeformter "film kann durch Anwendung von Wärme und Druck an einen Metallleiter gebundek werden. Gegebenenfalls kann eine Vorbehaadlung des Metalleiters Lind/oder thermoplastischen Polyaryleiipol3/-ätj;aers zur oesseren Haftung an einander vorgexiojjimeii werden.

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■*■ ΙΌ ~"

Bei der Herstellung der Kondensat or en kann erfindungsgeniäb eine. • Schicht eines thermoplastischen Polyarylenpolyathers aui' eine dünne Folie oder einen Draht eines leitenden Metalles abgelagert werden, und anschließend können alternierende Schichten von Metall und Polymerisat aufgebaut werden, bis die gewünschte Dicke des Kondensators erreicht oder das ,--ewunschte Mals an Kapazität gewährleistet ist. Erfindungsgemäix* kann auch ein Metallfilm auf eine mit einem Poljarylenpoly&ther überzogene Folie oder Draht durch Vakuumverdampfung oder Dampfablagerung aufgebracht und Anschlüsse zum Mötallsubstrat und zum durch Verdampfen abgelagerten Metallfilm angebracht werden. Auf diese Y/eise ist es möglich, so viele alternierende Überzüge, wie man wünscht, aufzubauen, vorausgesetzt, daß Wcüirend der Ablagerung Anschlüsse geschaffen werden, um.alternierende aufgedampfte Metallschichten zu verbinden, wobei übliche Verfanren, z.B. ein Maskieren, angewendet werden.

Die Kondensatoren icomien durch Ablagerung eine.3 d"unnen luötallfilmes durch Dampxyerfahreii auf einem Film eines theDHDplastiychen Polyarylenpolyathers hergestellt werden.-Sd können alternierende Schichten des thermoplastischen Polyarylenpoly&therxilmes und Metallfilmes aufgebracht werden, bis die gewünschte Kondensatordicke oder das gaiaisehte Mals an Kapazität ernalten ist. Diese Konstruktionen aus Metall und thermoplastischem Polyarylenpolyfa-therfilm können ala ebene Kondensatoren verwendet oder aufgewickelt und ala Hollkondensatoren verwendet v/erden.

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BAD ORIGINAL

.Bei Anwendung des Darpfverfahrens sollte der durch Verdampfen abgelagerte leitende Metallfilm von ausreichender Dicke sein, so dal3 dich eine vollständige leitung elektrischer ladungen über die gesamte Oberfläche des Metallfilmes ergibt und die Ablagerung von Metall-"inseln", die nicht miteinander verbunden sind, vermieden wird. Diea erreicht man leicht bei Dicken von 1000 % Einheiten, und wenn man dafür sorgt, dais ein sauberes Substrat und bestimmte reine Metalle für die Ablagerung verwendet werden, keimen durch Verdampfen abgelagerte Metallfilme einer Dicke von nur 100 S. -Einheiten ernalten werden. Bestimmte Metalle, wie Gnrom, Aluminium und !Blei lassen sich als sehr dünne, vollständig leitende Pilme ablagern, während andere bei der Ablagerung zum Agglomerieren neigen, was zu Metallinseln führt; daher erfordern öie einen etwas dickeren überzug. Zink, Silber, Gold und Cadmium gefröreα zu. dieser Klasse, die Metallinseln bildet, die miteinander -verbunden v/erde.j. jiussen,bevor eine elektrische Leitung stattfindet. Daher'werden-für bestimmte Metalle dickere filme benötigt.

Die besten Ergebriiaje wurden in durch Verdampfen abgelagerten Matall-L'ilmen einer Dicke von iJÜÜ-pOOO 2. Einheiten festgestellt. Kd iconnan auch dickere jriliue very/exidet werden, in mehrüciiichtigen '.. ilonde.'i.jatoren haben jedoch einige die Neigung, sich an der Metall-

au lösen oder vom Substrat abzustreifen, da die durch f &JU abgelagerte Me tails c Glicht wenig mecnanische festigkeit uaG. Ji'ur viele Verwendungszwecke iöt diea jedoch nicnt ent- l unu brauüut nicht nachteilig zu sein.

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Ein deutlicher und einmaliger Vorteil dieses Matallablagerungsverfahren durcn Verdampfen ist die Selbsterwärmungeikraft der so hergestellten Kondensatoren. Jeder Kurzschluss dui'ch das dielektrische Material kann beseitigt werden, iiideui βία Stromstoß durch den dünnen, durch Verdampfen abgelagerten Metallxilm hindurchbrennt, wodurch der Kurzschluß aus dem Gebiet des dielektrischen Versagena entfernt wird. Daher wird ein fortgesetztes Überschlagen oder Kurzsobliegen derartiger Kondensatoren vermieden oder mindestens zu einer Seltenheit.

Obgleich für die meisten Verwendungszwecke uiiü für integrierte Kreisläufe die Dampxa/olagerung des üi j tails zur Herstellung der leitenden Met alls chi exit der Kondensatoren bevorzugt wird, ist es au.cn müglich, Metallfolien als eine oder .-mehrere leitenden Schienten zu verwenden. Eine oevorzagte ebene oder Holl-Koxidensatorart bestellt aiia einer Metallfolie, die auf xairidestens einer Seite mit einem tnermoplastischen Polyarylenpol/^*¹⁶^ überzogen ist, der seinerseits mit eLnor leitenden Scnicht eines aurch Verda. ./fen abgelagertem Metalls üuer^ogen ist, wobei an beiden Metallfilmen Anschlüsse angebracht sind. Diese Kondensat or at rui·-- tur besitzt den deutlichen Vorteil, daiö die leitenden Oberflächen und das aislüircrisene Material fest miteinander verbunden sind, ohne dau luft iia djßlektrlachen Material eingeschlossen ist oder die Mo&lichke. t besteht, daß Flüsaigke.¹1 oder Dauir.f zv/isohen das d:ieleictri3cne Ma erial und die leitenden Filme eindringt und so Veränderungen in der Kapazität verursacht werden.

BADORIQiMAL 909835/059 3

15U973

— ι y —

Erfindungsgemäß ist es -licht entscheidend, welches besondere Metall verwendet wird, außer daß es normalerweise fest und für den Durchgang elektrischer Ladungen natürlich leitend sein soll. Obgleich jedes leitende Metall verwendet werden kann, sollten die Metalle zweckmäßig in festem Zustand ausgezeichnete natürliche Leiter sein, d.h. einen Massenwiderstand vo:a weniger als lOüyU Ohm-om, insbesondere von weniger als 10/u. Ohm cm haben, wie z.B. Gold, Silber, Kupfer, Aluminium und Blei, da aufgrund des Widerstandes des Metalls beim Laden und Entladen des Kondensators j 'ein-geringer.Ohm-Verlust erfolgt. Zweckmäßig sollte das Matall f leicht verdampfbar und durch Vakuumablagerungsverfahren leicht aufbringbar sein. Metalle, die-durch-Vakuumverdampfung.-leicht abge-· lagert werden, haben normalerweise eine Ablagerungekonstante von mindestens 5 x "Ό"" g/cm /see bei 1 Micron Druck (ab^.), wie Silber, Gold, Aluminium, Blei, Chrom, Wickel, i.'upier, äinn, Eisen und Platin; daher werden sie in wirksamer vi/eiae als leitende Pilme verwendet*

■ « ■ i ■

Die hier verwendete Bezeichnung "leitende Metalls ο ui ent" -umfaßt j eel jede Metallsc'icht, die ausreicnend leitend ist, so daß elektriscl« | Ladungen praktisch gleichmäßig über die gesamte tfl&cne der ; Scni-ciit verteilt werden. Daher kommt jede selbsttra.vende -tolie oder Metallplatte oder ein durch Verdampfen abgelagerter 'iti-.tallfilm in Betracht-.

Die einmaligen ii.rgebrd.sae, d:'· e mit den erfindungsgeriiawen üonden- ' satoren ersielt werde , berunen auf dem dielektrischen thermoplastischen Polyarylenpolyäther. Diese Polymerisate liefern einen Kondensat οχ¹ mit ein^-r Kapazität und Streueigtjnachaften, dia von {temperatur una i<^lreq.uenz unabhängig-.üi*ad. Diese Polymerisate

._ 90 9 8 3 & / 0 5 9 3 ^ßAD original

bleiben. über einen weiten 'T-a:. .p'.ratui'bereicii, iriü'besondere bei ■ 'erhöhten Te. ^oraturen, zäh und oie-rsa:;., und 00 ..drd ein Kondensator mit einem Arbeitste.^.eraturbereich erhalten, wie ihn kein . bekannter Kondensator besitzt.

Die erfindungsgemäßen Kondensatoren können Lrantanschlüsse haben, die durch direktes Anlöten, durch Spruhlöten oder durch Verwendung leitender Leime, Farben oder Harze mit den leitenden Metallschicht en verbunden sind. Gegebenenfalls kann der fertige Kondensator selbst mit einem endgültigen überzug des trier:.".ojjlasTi-Bchen Polyaryleiipolyathers überzogen sein. Zum Einhüllen, Imprägnieren und/oder mechaniscnen Schutz des so hergestellten Kondensat-ors kennen selbstverst.: idlich auch vVuciüj, .epoxyharze und andere Materialien, ein-jchlieislich Metallbehb.lter, verwandet werden. . .

- Die erfindungageiiiäüen Kondensatoren sind .Vielheitig verwendjar.. Ebene und iiollivoiidensatoren "Lüiuien in natx-rliunen oder veriile:.-irrten S cnal tungs zv/e igen,. z.B. Verstarkungs-, Dsimoiungs- und Gleicnriciitungscnaltungen usw., verwendet v/^rde::... Die Konden-

) ■ ■ " . --■■■■

aatore.i sind avicn in ücnalttafeln mit iiTüe^Tiertsn Krei-ji

' geeignet, wie uie oei bcxialtelenexiteri mit noh;r Göscc-.'!.--! oder■■ in Daten-Aufz^ichungBvorrichtungwii verv/ei-.dcx v/erleii.

Ö Ö 9 Ö 3 5 /0593 BADORSQiNAL

15U973

■ - 21 -

Zur jJarstellung der gefundenen dielektrischen üügenochaften Thermoplastischer Pol/arylenuoly&ther gibt Tabelle 1 vergleichende Eigenschaften eines theraoplaötiscaen Pol/ar/lenpoiyatners mit wMerIie.b.re:Lide.i linlieiten der ι olgenden .Formel:

und anderer üblicher dielelrtriyciier x^ol^nsrer iaaterialien. ' - 'Tabelle 1 ^;

dielektrisches maximale geeignete diüleictr. dieltet rieche

Material Ärbeita- Mindest- Konstante festigkeit

te:,p.; ⁰C. dicke (b.ei 25 Q. Volt/O,ü25

. Micron

Pol/arylen·- h

t er ep.iitüalat Pol/etyrol

^:j j.j"!jr.:..j b-bB ±Ol,/a:5hylen

175

öl?

4	5,2.
10	2,5
40	2,25

( 5 /, und 1 lco) ffilmdick'e

5600

4000

3100

909835/0593

■ - 22 -

Aus Üabelle Ί ist eraicntlieh, daß der in den erfrg Kondensatoren verwendete Polyarylenpolyäther üoerlegene dielektriBche Eigenschaften zeigt und in sehr dünnen Pilmen hergestellt werden kann, wodurch die Herstellung sehr kleiner Kondensatoren möglich ist. Kapazität und Streuiegenschaften werden im folgenden Beispiel 2 besprochen.

Die hio-r angegebenen Daten der dielektrischexi Eigenschaften wurden aas Tests geiituo den Verfahren in Mil Standard 202B "Teat Methods k for Electronic and iillectrical Components Parts", März 1.960, . ernalten.

Die hier angegebene reduzierte Viskosität (IiV) wurde bestimmt, indem man eine u,2-g~Probe des thermoplastiscnen Polyarylenpolyathers in einem Ί i.^:U-ccm-Meßkolben in Chloroform löste, so dato die erhaltene Lösung in einem Bad konstanter l'e-u^eratur bei 25 · genau 100 ecm mau. Die Viskosität von ;> ecm der Lösung, die durch einen gesinterten Glaotrichter filtriert worden war, wurde in einem Ostwald- oder ahnlichen Viskometer bei 25° bestinu-t.

Die Werte der reduzierten Viskosität wurden gem&jü folgender Gleichung erhalten:

reduz.Visk.= ■■—:—

c . t

Dabei bedeuten.:

t = Ausfließzeit des reinen Lö'suijsmittels t = Au.-jflie.wze it der Polymerisat lösung c = Konzentration der Polymerisatlosung .

Die folgenden Beispiele veranschaulicnen die vorliegende Krfi'idung, oiuie sie zu beechr:-.'.i-.iCiin. ü'all,i nicht and ar a cin^e^« Alle !exle und Prozontangaben Gew.-'i'eilü und. view.-,j.

^909835/0593 -OR₁₈₁NAL

■'■■■■■ 15U973

Beispiel 1

Herstellung des tnermo£>lastischeii Polyar/lenjjolyathers In einen 250-ccm-iv~olbeii, der mit Kuhrer, Thermometer, wasser_öekuültem Kühler und einer Dean-Ötark-leuchtigkeitsfalls versehen warV" (die Feuchtigkeit-Stalle war mit Benzol gefüllt) wurden 11,42 g 2", 2-Bis-(4-ox> phenyl J-pro-paii, (0,05 Mol), 13,1 g ■ einer 4^»o->ai^en Kaliurii-xydroxydlösung (ϋ,Ί Mol KOH), 50 ecm Dimet-L·. Isulfoxyd und 6 ecm Benzol gegeben, und das System wurde zur Äujir&cht^rlialtuiig einer inerten Atmosj_.xiare über, der Reaktions-.-ir:lBGhUiIg mit Stickstof! durchgespült. Die Mischung wurde -3-4 i

Stünden zum Hückrlv^ erhitzt, wobei das in. der Eeaktionsaischung feiitxialtene Wasser kontinuierlich als Azeotro.p mit Benzol ent-. f'ernt und. letzteres abdestilliert wurde; so- wurde eine bei 1 ;>U-"135° -ZUx-ucLi'liei..ende Mi-sciiun^ erhalten, die aus dem Dikaliumsalz von-2,2-BiS-(^-Ox₁; iiGn/lj-projpi-x: und pra>ti3ch wasserfrexem I).L:i^!3-':i'iy-lsu-lfoxyd bestand. Lie -iisoliun-: ,.urde- i/bg^ruilt und \ .g- (υ,Ui?" !viol) 4j4^r~Dicrilordi'-j.iien/löulfor and üc,:ii; :. c -.- .■-; ■ -· freies Mmethylsulxoxyd unter Stichstοίΐdruck zugegeben- 7'-I = g v/urde aui Ί3Ό erhitzt und unter guten Kuhrer. 4-y '-tunu--

bei Ί^0-Ί4'0° ^enalten. Die viskose, orangeiarbene Lösung wurde in-5üü cqb; vi'asser ^e/jössen, das in er'uexä waring-iviischer scnnell zirkulierte; - das iöiii zerteilte weite Pol/i;.erisat wurde abfiltriert und aaim Ib ötu--de:i in einen Va].uumofen bei 110° getrocknet. Die Ausbeute"..bet-rug; 22,2 g (iOO >) , und die reaktion war aux' der Basis -sliior'i-itriarung au! restlicne Base zu 99 '^beendet.

Das j:oly.r:3x-iuat iiacte die fol^öiide Grunästruktur:

909835/0593

₂₄ 15H973

Beispiel 2 .
Kondensatorherstellung

.Der in Beispiel 1 hergestellte 'Polyarylenpolyäther mit einer reduzierten Viskosität von 0,5o wurde in Chloroform gelöst. Das Polymerisat ist auch in anderen Lösungsmitteln, wie Ivionochlorbenzol, Methylenchlorid, Dioxan, Cyclohexanon usw., löslich. Dann wurde das Polymerisat aus der Lösung auf eine 0,006 mm dicke Aluminiumfolie von 2,5 cm Breite gegossen und die überzogene Folie in Streifen von 120 cm Lange geschnitten. Der Polymerisatüberzug war 5 /U dick und von Hohlräumen frei. Zwei Streifen der überzogenen Folie wurden zu einer Rolle mit einer Versetzung' von 2,5 mm gewickelt, damit sicn die überzogenen Folien getrennt gegen jedes Ende der Rolle hin ausdehnen können. Die Kondensatoren wurden auf einer Vi icke !vorrichtung mit manuell getriebenem Dorn au.;.gespult. Es wurden 60 Spulen mit einem Durchmesser von ο mm hergestellt. An jede Folie wurden Drantanschlüsse angebracht, die sich von Ende der Holle erstreckten. Die Hollen mit den festgemachten Anschlüssen vvurden in eine lvietallmanscuette mit eixiem etwas größeren Durchmesser als die Holle gegeoen. Es wurden Verbindungen, zwischen Glas und Metall am Ende der Mdtallmanöoriytte angebracht. In diesen Beispiel "iat der Polyaryleii_,olyuther integrierend an nur einer der benachbarten leitenden tiet.-ill30-.iuixten gebunden.

Die hergestellten Kondensatoren hatten eine durctiacL.-iiutliche nominale Kapazität von 0,1079/U f. Der aurcnuc .aittlicnc !1¹^. _x .ratio koefj-i'zient der Kapaziiüb, ausgedrückt in ρχ;·Μ/°Ο. fur die KoudG ..-satoren betrug 195 bei -55°, 60 bei 85°, ^b bei 'ipo° und lOO · -:L 170 . Weiterhin wurde die durchs0 .,.aittli-oue xap.xsit.-'t ^oer e::-■■■;<.

9Ö9835/059 3

15U973

■Bereich, von -50° bis 175°, und zwar bei -50, -30, 0, 50, 80, 125", 150 und 175°, gemessen. Dann wurde die prozentuale Veränderung der Kapazität unter Verwendung der Kapazität bei Zimmertemperatur (23°) als Norm berechnet. Diese Vierten wurden wie in Pig. 1 gegen die Teiiryeratur aufgetragen. Zur Erzielung von Vergleichsdaten mirden Bollkondensatoren mit denselben Eapazitäts-■ werten verwendet, die aus Aluminiumfolie derselben Dimensionen und 5 /Vl dicken Filmen von Polyäthylenterephtnalat und Bisphenol-Ä-jjolyoarbonat hergestellt waren. Die Werte der prozentualen Veränderung der Kapazität wurden wie oben erhalten und wie in •Fig. 1 gegen die Temperatur aufgetragen. Aus Fig. 1 geht hervor, daij die Kapazität- der- eriindungsgemäiaen Kondensatoren im Vergleichmit den hauptsächlich verwendeten PolyüthylenterephthalaticondenaatOrön praktisch unveränderlich ist. Die letztgenannten zeigen eine Ί ^-/aige Versinderiing der Kapazität über den Bereich von -50 bis 120°. Dieses Verhaltsn ist völlig ungeeignet bei äW3cK:e.a,. wo der Eonderioator einem weiten Bjreicü von Teai_xj-3raturen ■uiiä üreciüenzen aLiagesetzt ,vird. Obgeicii die Kondensatoren mit

.Bis; -liünol-ii-polyourbonat bei niedrigeren ¹Ie j-raturen ähnliche A

Ka^u^itattieig^iuonaiute^t wie die erf indungs gemalt eil Kondensatoren csl.'vj..., jind aiese Kundensatoren üffunsicntlicn durch eine Arü'_'i t.ifc j. . ;;ra"ur vo^j. 12ü° begrünzt, v/uhr end die erfindungs gemäß

dleleittrisciie ii:igenschaftün bei !'empe—

Dis zu \l-'j° ^eI.;_i

ί)±Ί- luv^n >οο.χι:ί'.ttlici:& ü ürc-juun^,· bei - Zimmertovur> rabur der oben iyjVf-'/-ijtülibi.-, xvc;adü!j..,abox'oa. uatru_i;-; o,U¹Jo >o. Die ijroisej ..) CVy-. lan---. .,UrdS übJl¹ dri; :." jA^rtsiCM VOn -1>'O OiS Ί7>° ci^emeü;Jütl ί'.: α·' aloj-K,,, »/arte v/i j in :S \ -. 2 ßj^uu aioleiujjerd/Gur aufgetragen.

.909835/0593 ^ADoriginal V

1 C 1 ' €i \ 1 - 26 -

Ähnliche Werte wurden für die oben beschriebenen. Kondeii^-. mit Polyethylenterephthalat und Bisphenol-A-polyearbonat erhalten und wie in Fig. 2 aufgetragen. Aus Fig. 2 ist erüichtlich, daß die erfindungsgemüßen Kondensatoren im Vergleien zu Polyuithylenterej-jiithalat- und Bigphenol-A-polycarbonat-Kondensatoren sehr wenig Veränderung der prozentualen streuung über einen weiten l^operaturbereicii neigen.

Beispiel 5

Gemäß Beispiel 1 /urde auu dem Bisphenol von Benzopherion und 4,4^!-Dichlordi_£-iiönyloUlj:On ein thermoplaatiaoher Polyarylenpoly-

c,ther mit der !Formel:

I!

-u-

-S-

Il

hergestellt. Dieses Polymerisat wurde dann zur iler st ellung von Hollkondensatorsn g<ao.&a Beispiel 2 verwendut. Uxe mjcimale Arbeit atej.% sr at ur und Kapazität und die Streueigeni-jona.'.ten v/aren annlich denen der Kondensatoren von Baispiel 2. Beispiel 4

Gemäß Beispiel 1 wurde aas dem Bisphenol von Acetophenon und 4,4-Dichlordipnenylsulfon ein tnermoplastischer Polyarylenpolyuther mit der ITorraal:

hergestellt und dieses Pol/uiurisat wie in Beispiel" <■: zur Herstellung eines EollkodenuatorB verwendet. Lio jna.*i.ruj.lü Ar-beltstemi.-aratur, Kapazität und die tjti'ü-uEii^entJcnajL'ten waren ai-^licxi denen der Kundensatoren, von Beispiel 2. nnooQC/ncoo

BAD ORfQfWAL

B ei β ρ i e 1

Gemäß.- Beispiel 1 wurde aus dem Bisphenol von Vinylcyclhexen (hergestellt durch Sliure-j-lcatalysierte Kondensation von 2 Mol Phenol mit 1 υιοί Vinyloyolohexen) und 4>4^I-Dichlordi|>iien_iyluul±"on ein tnermoplastischer Polyarylenpolyather mit der Pormel:

-o-<r\-s~<f

It

Hergestellt und dieses Polymerisat wie in Beispiel 2 zur Herstellung eines BOllkoiidensatOrs verwendet. Die maximale Arbeitst'eri_.r"jratur, Kauasittd} und Streueigenschaften waren ähnlich denen der EuMeüsatore.i ?o-i Beispiel 2. ."

Be i s pie- 1 6_

(4-oic.y ±i--i a/l) -propan und ■

öemäß Beis. iel 1 wurde ixae
4,4'-Dai'luorberizopaeuon ein therj-iOplastj.soner Polyarylanpolyd-er loriisl
OH

/S-TS.

Ί>

CH.

hergestellt und veiiiäto Beispiel 2 zur Herstellung eines HoIl-. ic ond ans a."i or ο verwendet. Maxi^alü Arbeitst emperatur, Kapazität und Streuei^riacxa/teii '//aren khiilicn. denen der Kondensatoren von Eaisxiel 2. .

Beispiel 7

;,]: i5cie>_. iel 1 . urde aus 4i4ⁱ~I>J-'ox/irj.„.>hen_:ylaulfoi:i und 4,4' -Di-

-ieiiylsv.lxon aiii tiierjnopl-isuiüOiier Polyarylenxjoljiither der j/οΓί, -y±:

909835/0 593

BAD ORIGINAL

_ ₂₈ . 15U973

O-£ί ^

Il

hergestellt und dieses Polymerisat dann wie in Beispiel 2 zur •Herstellung eines Rolllcondensators verwendet. Maximale Arbeitete.uperatur, Kapazität und Streueigenschaften waren ähnlich denen der Kondensatoren von .Beispiel 2.

Beispiel 8

Der gemäß -Beispiel 1 hergestellte Polyarylapolyetherfilm mit k einer Dicke von 0,013 mm wurde zwischen zwei 2,5 cm breite Streifen Aluminiumfolie von 120 cm Länge und 0,00 6 mm Dicke gelegt. Die Folien waren wie in Beispiel 2 um 2,5 mm versetzt. Dann, wurden Kondensatoren gerollt, Anscnlüsse angebracht und wie in Beispiel 2 ummantelt. In diesem Beispiel liegt die dielektrische Schicht des Polyaryleiipolyätners als freier 1'"¹IIiQ vor, der nicht haftend an eine der Metallfolien gebunden ist, sondern durch4ie Wickelung und ümmantelürig auf ihre 'PIj.ta geiuilten ',/ird-, Maxi. ale Arbeitstet^eratur, Kapazität und ötreufci^euijüiiax'ten waren ähnlich denen der Kondensatoren -yo - Beispiel 2.

In der gleichen weise wie die in Beispiel c hergestellt·.}..: EoIlkondensatoron kennen auch gestapelte Kondensat or i..i ii3rgcst.ellt werden, in welonen die dielektrische Salient des i^Jol;/a,ryleiipol/-cithers in Ϊοώι eines freien i'ilmes vorliegt. Beispiel 9

Die in Beispiel 2 be soar !ebenen iibsriogenen ütroifen ν cn ..i'jt^llfolie wurden jnix e^neiu durch Verdampfen ab_ri jla '<erto ■ uuorviv eines leitenden-Metalles auf der Pol./ar_u. le.ipoi,'·;. 'jno-rbc\-iont v-..·- sehen.

S0983-5/0593

Aluminium wurde in Wolframfadenkörben in einem Quartzrohr verdaarpft", wobei sich das Quartzrohr in einem Kinney-Valcuumverdairipfer» ■befand. Das Aluminium v/urde auf der überzogenen Metalll'olie kondensiert, die sieh im Quartzroiir bei'and. Dann wurden Kondensatoren gerollt,τ getrennte Anschlüsse an die Metallfolie und an die durch Verdampfen abgelagerte Met alls chi clrt angebracht und wie in Beispiel 2 ummantelt. In diesem Beispiel ist der Polyar/lenpolyätiier intögrierend an ueide leitenden ivutallacnichten gebunden, xVlaxiii-ale Arbeitete-'.pe^d.tur, Kapazität und Streueigenschaf ten waren ähnlich denen der Koiidenaatorexi von Beispiel 2. ■ ■

Ge-iiäi-j Beispiel -j können auch Bollkondenaatoren hergestellt werden, in v/elGhen beide leitenden Metall«o^v-iQliteii durch Verda· <;i'eii abgelagert, sind. In derselben Weise konnoii auch gestapelte Kondensatorö:a hergestellt v/erden, in welcnö.a eine Jii-jtallscj-acht ais einer iolie.-besteht' und die andere durch YerdaMirfen abgelagert ist, '"".." oaer in v/elcnan beide iastall>:icij.iciite:i dui-ch Yerda'xi^fen abgelagert

3 liid , -

90983S/0S93 BAD

Claims (1)

1. 15H973

   Patentansprache
   Ί.A Kondensator, bestehend aus mindestens zwei elektrisch leitende:, Metallschichten, die durch eine von Hohlräumen freie dielektrische Schient einea festen thermoplastischen Polyarylenpolyäthen von einander getrennt und elektrisch isoliert sind.

   Z,- Kondensator iiac' Anspruch ι, daduren gekennzeichnet, daü der Poly aryl anpolytitiier aud //iederitehreaden Einheiten der ü'oriael:

   I°-

   - υ - E¹"-

   besteht, in //elcher E der Reet e.'.nea zweiwertigen Pnenols ist und li¹ fur den Rest einer Benzenoidverbindung mit einer inerten, Elektronen abziehenden Gruppe in mindestens einer der o- oder pbtelluiigen zur Valenzbindung steht und wöbe.', beide Reste durch aromatische Kohlenstoffatome an die Ätnersaueratoffatome gebunden sind.

   3.- Kondensator nacn Anspruch I und 2, daauren gekennzeichnet, der Polyarylenpolyäthei· aus wiederkehrenden Einheiten der iormel

   (Ϊ) ■0-0' X^-IRJ..-// \^-u-

   -(H)_n-

   besteht, wobei R fur einen zweiwertigen Rest steht; R¹ fur eine üulfon-, Carbonyl-, Vinyl-, öulfoxyd-, Azo-, gesättigte tfluor-K-Oülen.dtofx-, organische Pnoü^niiioxyd- oder At.'ylideugruppe steut; jedes I unabhängig für ein Halov;enatoin, eine Al-vylgruppe mit i-4 Koalonstofxatoiaen oder eruie AlKoxy/ji'uppe mit 1-4 Kohlenstoff atomen ,teht, η einen \iert voi ü odor i nut, und r uui ζ ■jtuiz.i Z^ len mit eina.iL Wert von 0 oiu 4 sind.

   BAD OBlQlNAL

   909835/0593

   15H973

   4·- Kondensator nach Anspruch i bis ;>, dadurcu gei_ennzeicnnet, dajß der Polyarylmpolyäther aus wiederkehrenden iLinheiteri der Formel:

   0-

   CIi,

   -Οι

   CH.

   -Ü-

   Ü
   ti

   -S-

   Il

   besteht.

   15.- Kondensator iiacn Ansprucn ι bis 4, dadurcj ,gekennzeichnet, dal. die dielektriscne Soiiicht ein i'reier ϊΐΐη des tneruioplustiaiiai

   ist.

   6,- Kundensator η "..cn Anspruch ι bis 4» dadurcn ^eicermzeionnet, dai, die dcnicnt des irolyar^lenpol^athera an mindestens eine der leitenden Mttallso iciiten gebunden i^t.

   7.— Kondensator men Ansjpruojj ι bi~ o, daaurc.. .^e^e dais iuindeatönä e:'.ne der Metalljcuicnteii durc;.:. V-ru /:__.fen aoge la^ert iat und eine li±Oxie von liiindeutenu I. υ α iinnoito.:.. i:t.

   b.— Kunde:.aator nac... Anjprucn Ί bis 6, dadurc:: geizeimze \ ο sr d^ mindestens eine der ·Λ·άΧ^'. Iso..icnten eine i'este, selbbttrajende iolie :i st.
   9·- Kunden .a'ü or -^:ΐο . iinr^ruc. ϊ bio ^, dadurch ^e^er.nzeici-ns da., dj. ö ±'ol,. ^.rylen olj atnersc :.:icnt eine j.icke von rjii

   1l.- iYa-'i1.-iV-Jide.iöti

   iiac..'_

   ^i'ucr. 1 oia 9, da---urcn ^Qi^niiz^loixiiet, Konde;i.Jd.tcr iat.

   ^riio:^ 1 oia -, daluro:. _-;ev. snnzeicnnet,

   SOM835/0593 BAD ORIGINAL /)'