專利名稱：雙(4－疏基苯基)硫醚衍生物、其制備方法以及電子部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物、其制備方法以及電子部件。
但是，使用上述單體形成的電介質(zhì)膜的電子部件存在特性不充分的問題。特別是，使用上述單體形成的電介質(zhì)膜的電子部件存在高濕度或高溫度下的特性不充分的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供可以形成適用于電子部件的電介質(zhì)膜的單體及其制備方法，以及在高濕度或高溫度下特性優(yōu)良的電子部件。
上述本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物適合作為形成用于電子部件的電介質(zhì)膜的單體。
上述本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物中，R可以為氫，n可以為2。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以得到特別合適的形成用于電子部件的電介質(zhì)膜的單體。
本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的制備方法的特征在于包括第一步驟，通過使以下化學(xué)式(2)所示雙(4-巰基苯基)硫醚與碳原子數(shù)至多為4的ω-鹵代烷醇反應(yīng)，制備以下通式(3)所示有機(jī)化合物；第二步驟，通過使丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯與上述通式(3)所示有機(jī)化合物反應(yīng)，制備以下通式(1)所示雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物。 (式中n表示1-4且包括1和4的整數(shù)) (式中R表示氫或甲基，n表示1-4且包括1和4的整數(shù))根據(jù)上述本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的制備方法，可以容易地制備通式(1)所示單體。
上述本發(fā)明的制備方法中，第一步驟中所述ω-鹵代烷醇為2-鹵代乙醇，第二步驟中丙烯酸甲酯也可以與上述通式(3)所示化合物反應(yīng)。根據(jù)該構(gòu)成，可以容易地制備作為形成用于電子部件的電介質(zhì)膜的單體特別合適的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物。
上述本發(fā)明的制備方法中，第一步驟可以在堿性催化劑堿金屬碳酸鹽的存在下進(jìn)行；第二步驟可以在酯交換反應(yīng)的催化劑烷氧基鈦或有機(jī)錫化合物的存在下進(jìn)行。根據(jù)該構(gòu)成，可以高效地制備雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物。
本發(fā)明的電子部件是具有電介質(zhì)膜的電子部件，其特征在于所述電介質(zhì)膜是在形成了含至少一種以上單體的薄膜后，通過使上述薄膜中的上述單體發(fā)生聚合反應(yīng)而形成的膜；上述單體具有硫與芳環(huán)共價結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)或者硫與芳環(huán)通過亞烷基結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述本發(fā)明的電子部件，可以得到即使在高濕度或高溫度下仍具有良好特性的電子部件。
上述本發(fā)明的電子部件還可以具有一對夾有上述電介質(zhì)膜的至少一部分并相向布置的電極。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以得到即使在高濕度或高溫度下仍具有優(yōu)良特性的電子部件，例如電容器等。
優(yōu)選上述本發(fā)明的電子部件的上述單體包含一種或多種以下通式(1)、通式(4)、化學(xué)式(5)或化學(xué)式(6)所示的單體。 (式中R表示氫或甲基，n表示1-4并包括1和4的整數(shù)) (式中R表示氫或甲基) 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以得到在高濕度或高溫度下仍具有極為優(yōu)良的特性的電子部件。
在上述本發(fā)明的電子部件中，上述薄膜還可以含有添加劑?？梢允褂每寡趸瘎┳鳛樯鲜鎏砑觿＿@樣的組成可以防止電介質(zhì)膜的氧化。
圖2A-D是本發(fā)明的電子部件即電容器的制備方法的一個例子的工序圖。
圖3是表示圖2所示制備工序的過程圖。
圖4A是本發(fā)明的電子部件即電容器的另一個例子的剖面圖，圖4B是其透視圖。
圖5是制備電子部件所用的本發(fā)明單體的一個例子雙(4-丙烯酰氧基亞乙基硫代苯基)硫醚的IR光譜圖。
圖6是制備電子部件所用的本發(fā)明單體的一個例子1，4-雙(甲基丙烯酰氧基亞乙基硫代甲基)苯的IR光譜圖。
(實(shí)施方式1)在實(shí)施方式1中對本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物進(jìn)行說明。
本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物由以下通式(1)表示。 (式中R表示氫或甲基，n表示1-4且包括1和4的整數(shù))
通式(1)的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物可以根據(jù)實(shí)施方式2描述的方法制備。
通式(1)的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物可以用作形成用于電子部件的電介質(zhì)膜(樹脂膜)的單體。在用該單體形成電介質(zhì)膜的情況下，首先形成含該單體的薄膜，向該薄膜照射電子束、紫外線即可。通過使用該單體，可以形成適用于電子部件的電介質(zhì)膜。特別是，通過使用包括其中R為氫、n為2的通式(1)所示雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的單體形成電容器的電介質(zhì)膜，可以得到即使在高濕度和高溫度下仍具有優(yōu)良特性的電容器。
從其他觀點(diǎn)來看，本發(fā)明是將通式(1)所示有機(jī)化合物用作樹脂的單體的發(fā)明。
(實(shí)施方式2)在實(shí)施方式2中對實(shí)施方式1所述的通式(1)所示雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的制備方法進(jìn)行說明。
首先，用堿作為催化劑，使以下化學(xué)式(2)所示雙(4-巰基苯基)硫醚與ω-鹵代烷醇在60-120℃下反應(yīng)4-8小時，由此制備以下通式(3)所示有機(jī)化合物(第一步驟)。 (式中n表示1-4并包括1和4的整數(shù))化學(xué)式(2)所示雙(4-巰基苯基)硫醚由住友精化株式會社以商品名MPS銷售。
上述第一步驟中所用的ω-鹵代烷醇具有1-4個碳的直鏈碳鏈，該碳鏈一端的碳上帶有羥基、另一端的碳上帶有鹵素。具體地說，例如可以使用2-氯乙醇、3-氯-1-丙醇、4-氯-1-丁醇、2-溴乙醇、3-溴-1-丙醇、2-碘乙醇等。ω-鹵代烷醇的碳原子數(shù)為通式(1)的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的n。例如在使用2-氯乙醇的情況下，通式(1)中的n為2。
上述第一步驟中所用的堿性催化劑中，Na2CO3或K2CO3等堿金屬碳酸鹽、CaCO3或MgCO3等堿土金屬碳酸鹽、堿金屬醇鹽等是合適的。其中優(yōu)選堿金屬碳酸鹽。作為上述堿性催化劑的溶劑，甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類；四氫呋喃、二噁烷等醚類是合適的。
上述第一步驟之后，通過使丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯與通式(3)所示有機(jī)化合物在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下回流6-10小時，可以制備上述通式(1)的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物(第二步驟)。
在上述第二步驟中，通過使用丙烯酸烷基酯(由通式CH2＝CHCOOR′表示，烷基R′可以使用例如甲基、乙基、丙基、丁基等)、優(yōu)選丙烯酸甲酯，可以得到R為氫的通式(1)所示雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物?；蛘?，通過使用甲基丙烯酸烷基酯(由通式CH2＝C(CH3)COOR″表示，烷基R″可以使用例如甲基、乙基、丙基、丁基等)、優(yōu)選甲基丙烯酸甲酯，可以得到R為甲基的通式(1)所示雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物。
作為上述第二步驟所用的酯交換反應(yīng)催化劑，鈦酸四丁酯等烷氧基鈦或氧化二丁錫、氧化二辛錫、二乙酸二丁錫、二月桂酸二丁錫等有機(jī)錫化合物等是合適的。其中優(yōu)選鈦酸四丁酯或氧化二丁錫。第二步驟中優(yōu)選丙烯酸烷基酯(或甲基丙烯酸烷基酯)的加料量相對于1重量份(質(zhì)量份)通式(3)的有機(jī)化合物為3-10重量份。
在上述制備方法中，第一步驟的ω-鹵代烷醇是2-鹵代乙醇，第二步驟中優(yōu)選使丙烯酸甲酯與通式(3)所示化合物反應(yīng)。
根據(jù)上述實(shí)施方式2的制備方法，可以容易地制備實(shí)施方式1所述的通式(1)的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物。
(實(shí)施方式3)在實(shí)施方式3中對本發(fā)明的電子部件電容器的一個例子進(jìn)行說明。實(shí)施方式3的電容器10的剖面圖如

圖1A所示。本發(fā)明電容器的形狀也可以如圖1B所示的電容器10a。
參照圖1A，電容器10具有支承體11、在支承體11上形成的下部電極膜12、主要布置在下部電極膜12上的電介質(zhì)膜13以及主要布置在電介質(zhì)膜13上的上部電極膜14。這里電介質(zhì)膜13是樹脂膜(樹脂膜中還可以含有添加劑等)。也就是說，電容器10具有電介質(zhì)膜13和一對夾有電介質(zhì)膜13并相向布置的電極(下部電極膜12和上部電極膜14)。
支承體可以使用各種材料。具體地說，例如可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(以下有時稱為PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚亞苯基硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)或聚酰亞胺(PI)等高分子薄膜。對支承體11的厚度沒有限定，一般來說為1μm-75μm的情況較多。在下部電極膜12兼作支承體的情況下，不需要支承體11。在形成下部電極膜12、電介質(zhì)膜13和上部電極膜14之后，可以除去支承體11。即本發(fā)明的電容器可以沒有支承體。
下部電極膜12和上部電極膜14可以使用具有導(dǎo)電性的膜，例如可以使用金屬膜。具體地說，可以使用鋁、鋅、銅等為主要成分的金屬膜。對電極膜的膜厚沒有特別限制，例如可以使用膜厚10nm-150nm的膜，優(yōu)選可以使用膜厚20nm-50nm的膜。電容器10的下部電極膜12與上部電極膜14分別與電路連接。作為與電路連接的方法，可以使用例如錫焊、金屬噴鍍、壓接(クランプ)等方法。
電介質(zhì)膜13是在形成了含至少一種以上單體的薄膜后，通過使上述薄膜中的單體發(fā)生聚合反應(yīng)而形成的樹脂膜。上述單體具有硫與芳環(huán)共價結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)或者硫與芳環(huán)通過亞烷基結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)。上述薄膜可以含有一種或多種單體。
通過聚合反應(yīng)成為電介質(zhì)膜13的薄膜13a(參照圖2B)除上述單體外，還可以含有添加劑。這類添加劑有例如聚合引發(fā)劑、抗氧化劑、增塑劑、表面活性劑、粘合性增強(qiáng)劑等。聚合引發(fā)劑可以使用例如2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯膦氧化物、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮(它們分別是チバスペシャルティケミカルズ生產(chǎn)的ィルガキュァ369、819和907)?？寡趸瘎┛梢允褂美缡送榛?3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、苯丙酸、3，5-雙(1，1-二甲基乙基)-4-羥基C7-C9側(cè)鏈烷基酯、4，6-雙(辛基硫代甲基)-鄰甲酚(它們分別是チバスペシャルティケミカルズ生產(chǎn)的IR GANOX-1076、1135和1520L)。
在薄膜13a含有聚合引發(fā)劑的情況下，優(yōu)選聚合引發(fā)劑的含量為0.5％重量(％質(zhì)量)-10％重量，特別優(yōu)選1％重量-3％重量。通過使聚合引發(fā)劑的含量為至少0.5％重量，可以加快薄膜13a的硬化速度。通過使聚合引發(fā)劑的含量為至多10％重量，可以防止單體31(參照圖3)的貯存期變得過短。通過使聚合引發(fā)劑的含量為1％重量-3％重量，在加快硬化速度的同時，防止單體31的貯存期變短，可以容易地制備電容器10。
在薄膜13a含有抗氧化劑的情況下，優(yōu)選抗氧化劑的含量為0.1％重量-10％重量，特別優(yōu)選0.5％重量-5％重量。通過使抗氧化劑的含量為至少0.1％重量，可以防止電介質(zhì)膜13的氧化。通過使抗氧化劑的含量為至多10％重量，可以使薄膜13a的硬化速度達(dá)到實(shí)用值。通過使抗氧化劑的含量為至少0.5％重量，可以顯著防止電介質(zhì)膜13的氧化。通過使抗氧化劑的含量為至多5％重量，可以使薄膜13a的硬化速度達(dá)到優(yōu)選值。
薄膜13a中所含的上述單體可以使用例如以下通式(1)、(4)和化學(xué)式(5)、(6)所示單體。 (式中R表示氫或甲基，n表示1-4且包括1和4的整數(shù)) (式中R表示氫或甲基) 通式(1)的單體可以用實(shí)施方式2所述方法制備。通式(4)的單體可以通過下述方法制備。化學(xué)式(5)和(6)的單體分別由住友精化株式會社以商品名MPV和MPSMA銷售。
特別優(yōu)選通式(1)的單體中R為氫、n為2。薄膜13a可以任意比例含有通式(1)、(4)和化學(xué)式(5)、(6)的單體，例如含有至少50％重量通式(1)的單體，還可以含有通式(4)的單體。
以下對通式(4)的單體的制備方法進(jìn)行說明。首先，與通式(1)的單體的制備方法中的第一步驟一樣，使對二氯二甲苯與2-巰基乙醇反應(yīng)，制備以下化學(xué)式(7)所示中間產(chǎn)物。 之后，與通式(1)的單體的制備方法中的第二步驟一樣，使該中間產(chǎn)物與丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)，可以容易地合成通式(4)的單體。
接下來，對電容器10的制備方法進(jìn)行說明。圖2A-D表示制備步驟的一個例子。
參照圖2A，首先在支承體11上形成下部電極膜12。下部電極膜12可以用電子束蒸鍍、電阻加熱蒸鍍、感應(yīng)加熱蒸鍍等真空蒸鍍法，離子鍍法，濺射法或電鍍法等形成。為了使下部電極膜12形成一定的形狀，可以使用金屬掩模、光刻或蝕刻等技術(shù)。
接下來，如圖2B所示，在下部電極膜12上形成含單體的薄膜13a。薄膜13a是由于聚合反應(yīng)而成為電介質(zhì)膜13的膜，含有上述通式(1)、(4)和化學(xué)式(5)、(6)所示單體或添加劑。如圖3所示，薄膜13a可以通過在真空下將裝有形成薄膜13a的單體31的容器32與下部電極膜12相向布置，加熱容器32使單體蒸發(fā)而形成。為了使薄膜13a形成一定的形狀，可以使用金屬掩模(未示出)。
接下來，如圖2C所示，通過使單體在薄膜13a中發(fā)生聚合反應(yīng)，可以形成電介質(zhì)膜13。聚合反應(yīng)(硬化)可以通過例如向薄膜13a照射紫外線或電子束來引發(fā)。
接下來，如圖2D所示，通過與下部電極膜12相同的方法，形成上部電極膜14。這樣可以制備電容器10。也可以用同樣的制備方法制備電容器10a。
上述實(shí)施方式3的電容器中的電介質(zhì)膜13即使在高濕度或高溫度下也難以變質(zhì)，因此可以得到在高濕度、高溫度下仍具有優(yōu)良特性的電容器。
(實(shí)施方式4)在實(shí)施方式4中對本發(fā)明的電子部件電容器的另一個例子進(jìn)行說明。實(shí)施方式4中電容器40的剖面圖如圖4A所示，透視圖如圖4B所示。對與實(shí)施方式3所述部分相同的部分不再重復(fù)說明。
參照圖4A和4B，電容器40具有電介質(zhì)膜41(省略剖面線)、布置在電介質(zhì)膜41中的多個電極42a和與電極42a相向布置的電極42b、分別與電極42a和42b連接的外部電極43a和43b。也就是說，電容器40具有至少一對夾有電介質(zhì)膜41的至少一部分并相向布置的電極。電容器40還具有在電介質(zhì)膜41中的布置在電極42a和42b外側(cè)的金屬薄膜44。在電容器40中，多個電極42a和與電極42a相向布置的電極42b存在的部分為元件層40a。電容器40中，金屬薄膜44形成的部分為補(bǔ)強(qiáng)層40b。電容器40中，僅電介質(zhì)膜41的部分為保護(hù)層40c。補(bǔ)強(qiáng)層40b和保護(hù)層40c是防止元件層40a由于熱負(fù)荷、外力作用而損傷的層。也可以是沒有補(bǔ)強(qiáng)層40b或保護(hù)層40c的電容器。
電介質(zhì)膜41與實(shí)施方式3所述電介質(zhì)膜13相同，可以用同樣的制備方法制備。
電容器40可以用實(shí)施方式3所述方法制備。但是，在制備電容器40時，需要電介質(zhì)膜與電極42a或42b相互層壓這一點(diǎn)和需要形成外部電極43a和43b這一點(diǎn)與實(shí)施方式3所述制備方法不同。外部電極43a和43b可以通過例如金屬噴鍍法、バンプ電極形成法或?qū)щ娔z涂布法等形成。
實(shí)施方式4的電容器40中的電介質(zhì)膜41即使在高濕度或高溫度下也難以變質(zhì)，因此可以得到在高濕度或高溫度下仍具有優(yōu)良特性的電容器。
(實(shí)施例)以下通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
(實(shí)施例1)實(shí)施例1對制備通式(1)所示雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物中R為氫、n為2的單體的一個例子進(jìn)行說明。還對制備通式(1)所示雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物中R為甲基、n為4的單體的一個例子進(jìn)行說明。
首先，將25.0g(0.10摩爾)上述化學(xué)式(2)所示雙(4-巰基苯基)硫醚、16.1g(0.20摩爾)2-氯乙醇、27.6g(0.20摩爾)碳酸鉀和300ml甲基異丁基酮收集到容量為1升的燒瓶中，通過在回流下持續(xù)攪拌6小時使它們發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，邊攪拌邊向得到的溶液中緩慢加入50ml 5％的鹽酸水溶液，之后再加入300ml甲苯。用蒸餾水反復(fù)洗滌由此得到的溶液，直到pH為7。然后，將洗滌后的溶液用無水硫酸鈉干燥后，餾去溶劑，得到32g以下化學(xué)式(8)所示中間產(chǎn)物。 接下來，向32g化學(xué)式(8)所示中間產(chǎn)物中加入320g丙烯酸甲酯和0.32g鈦酸四丁酯(相對于中間產(chǎn)物為1％重量份)以及0.16g聚合抑制劑對甲氧基苯酚(相對于中間產(chǎn)物為5/1000重量份)，回流10小時后，餾去丙烯酸甲酯。將由此得到的反應(yīng)產(chǎn)物溶解于300mL甲苯之后，用50ml 5％的苛性鈉水溶液與50ml 5％的鹽酸水溶液順序洗滌該溶液。再將上述溶液用蒸餾水洗滌至pH 7，之后用無水硫酸鈉干燥。向該溶液中追加0.16g對甲氧基苯酚，餾去溶劑得到熔點(diǎn)為20℃的半固體。對該半固體進(jìn)行紅外光譜分析和凝膠滲透色譜(GPC)測定。
紅外光譜分析的測定結(jié)果如圖5所示。由圖5可以看到基于丙烯酸酯的1725cm-1處的吸收峰。GPC未檢測到原料、中間產(chǎn)物和副產(chǎn)物。由此可以判斷最終得到的半固體是以下化學(xué)式(9)所示雙(4-丙烯酰氧基亞乙基硫代苯基)硫醚。 下面對制備通式(1)所示有機(jī)化合物中R為甲基、n為4的雙(4-甲基丙烯酰氧基亞丁基硫代苯基)硫醚的一個例子進(jìn)行說明。
在這種情況下，只需要改變制備化學(xué)式(9)所示雙(4-丙烯酰氧基亞乙基硫代苯基)硫醚的步驟中所用的原料，可以采用與上述制備方法相同的方法進(jìn)行制備。具體地說，使用4-氯-1-丁醇代替2-氯乙醇，使用甲基丙烯酸甲酯代替丙烯酸甲酯即可。由此可以得到以下化學(xué)式(10)所示雙(4-甲基丙烯酰氧基亞丁基硫代苯基)硫醚。 (實(shí)施例2)實(shí)施例2對制備通式(4)所示單體中R為甲基的單體的一個例子進(jìn)行說明。
首先，將17.5g(0.10摩爾)對二氯二甲苯、15.6g(0.20摩爾)2-巰基乙醇、27.6g(0.20摩爾)碳酸鉀和300ml甲基異丁基酮收集到容量為1升的燒瓶中，通過在回流下持續(xù)攪拌6小時使它們發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，與實(shí)施例1同樣處理所得溶液，得到23g以下化學(xué)式(7)所示中間產(chǎn)物。 接下來，向23g化學(xué)式(7)所示中間產(chǎn)物中加入230g甲基丙烯酸甲酯和0.23g鈦酸四丁酯(相對于中間產(chǎn)物為1％重量份)以及0.12g聚合抑制劑對甲氧基苯酚(相對于中間產(chǎn)物為5/1000重量份)，回流10小時后，餾去甲基丙烯酸甲酯。與實(shí)施例1同樣處理由此得到的反應(yīng)產(chǎn)物，得到淡黃色的透明液體。對該液體進(jìn)行紅外光譜分析和GPC測定。
紅外光譜分析的測定結(jié)果如圖6所示。由圖6可以看到基于甲基丙烯酸酯的1725cm-1處的吸收峰。GPC未檢測到原料、中間產(chǎn)物和副產(chǎn)物。由此可以判斷最終得到的液體是以下化學(xué)式(11)所示1，4-雙(甲基丙烯酰氧基亞乙基硫代甲基)苯。 通過使用丙烯酸甲酯代替甲基丙烯酸甲酯，與化學(xué)式(7)所示中間產(chǎn)物反應(yīng)，可以與上述制備方法同樣的方法制備通式(4)的R為氫的單體。
(實(shí)施例3)實(shí)施例3對照圖2A-D，對制備本發(fā)明的電子部件、圖1A所示電容器的一個例子進(jìn)行說明。
首先，準(zhǔn)備厚度為25μm的PET襯底11，以100nm/秒的堆積速度向該P(yáng)ET襯底11上蒸鍍包括鋁的下部電極膜12(厚30nm)。
之后通過向下部電極膜12上蒸鍍單體，形成包括單體的薄膜13a(厚度200nm)(參照圖2B)。具體地說，進(jìn)行加熱，使如圖3所示的裝有單體31的容器32的蒸鍍速度為500nm/秒，在露出下部電極膜12的一部分的位置形成薄膜13a。
之后，通過用-15kV的加速電子以50μA/cm2的密度照射上述薄膜2秒鐘，使上述薄膜中的單體聚合，形成電介質(zhì)膜13(參照圖2C)。
之后，以100nm/秒的堆積速度在電介質(zhì)膜13的上方與下部電極膜12不相接觸的位置蒸鍍包括鋁的上部電極膜14(參照圖2D)。
實(shí)施例3中使用化學(xué)式(9)的單體、化學(xué)式(11)的單體、添加了3％重量抗氧化劑IRGANOX1520L的化學(xué)式(11)的單體、化學(xué)式(5)的單體以及化學(xué)式(6)的單體，制備5種不同的電容器。由此得到實(shí)施樣品1-5。
作為比較例，用以下化學(xué)式(A)和(B)所示單體制備2種電容器(比較樣品1和2)。 測定以上7種電容器的(i)吸濕容量變化率與(ii)高溫負(fù)荷容量變化率。對于使用化學(xué)式(9)、(A)及(B)的電容器，研究(iii)電容器浸漬在溫水中時厚度的變化。評價方法如下所述。評價結(jié)果如表1所示。
(表1)

由表1可以看出，在對實(shí)施樣品1-5的電容器的吸濕容量變化率和高溫負(fù)荷容量變化率的評價中，它們都表現(xiàn)出優(yōu)于比較樣品1和2的電容器的特性。也就是說，通過使用具有硫與芳環(huán)共價結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)或者硫與芳環(huán)通過亞烷基結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)的本發(fā)明單體來形成電容器的電介質(zhì)膜，可以得到在高濕度下和高溫度下仍具有優(yōu)良特性的電容器。
以下對表1所示特性的評價方法進(jìn)行詳述。
(i)如下評價吸濕容量變化率。首先，將電容器在105℃的環(huán)境下干燥10小時，測定初期容量C11。測定向電容器施加頻率1kHz、電壓1Vrms的正弦波時的容量。之后，將電容器在溫度60℃、相對濕度95％的環(huán)境下放置100小時，在與初期容量同樣的條件下測定放置后的容量(吸濕時的容量)C12。吸濕容量變化率為(C12-C11)/C11×100(％)表示的值。吸濕容量變化率越小，在濕度環(huán)境下的容量穩(wěn)定性越高，是優(yōu)選的制品。因此，使該吸濕容量變化率盡可能小是特別重要的。
(ii)如下評價高溫負(fù)荷容量變化率。首先，將電容器在105℃的環(huán)境下干燥10小時，測定初期容量C21。測量向電容器施加頻率1kHz、電壓1Vrms的正弦波時的容量。之后，在溫度105℃的環(huán)境下向電容器外加16V直流電的狀態(tài)下放置50000小時，在與初期容量同樣的條件下測定放置后的容量C22。高溫負(fù)荷容量變化率為(C22-C21)/C21×100(％)表示的值。高溫負(fù)荷容量變化率的絕對值越小，表示在高溫時越難氧化，是優(yōu)選的制品。特別是，近年來伴隨著CPU的高速化電子部件的耐高溫性變得重要，高溫負(fù)荷容量變化率的絕對值小成為評價電容器的重要指標(biāo)。
(iii)如下評價在溫水中浸漬后厚度的變化。首先，測定電容器的厚度。接下來，將電容器在90℃的溫水中浸漬3.5小時，之后將電容器從溫水中取出，再次測定厚度。然后，將溫水浸漬前的厚度與浸漬后的厚度進(jìn)行比較。該厚度變化越大，表示電介質(zhì)膜吸濕，與包括金屬的電極膜的粘合性降低。因此，厚度的變化越小，電介質(zhì)膜與電極膜的粘合性越高，是優(yōu)選的制品。
評價各樣品的介電損耗因數(shù)(tanδ)，結(jié)果顯示實(shí)施樣品1-5的電容器表現(xiàn)出與比較樣品1和2的電容器同等或更高的特性。向電容器施加頻率1kHz、電壓1Vrms的正弦波，測定介電損耗因數(shù)(tanδ)。介電損耗因數(shù)越小，電容器自身消耗的電力越小，是優(yōu)選的制品。
上述實(shí)施方式和實(shí)施例對本發(fā)明的電子部件為電容器的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的電子部件并不限于此，只要具有上述實(shí)施方式中所述的電介質(zhì)膜，則可以是任何電子部件。具體地說，可以用作例如線圈、電阻、電容性電池、其他電子部件的支承件等。
以上舉例對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，可以適用于基于本發(fā)明技術(shù)思想的其他實(shí)施方式。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明提供上述通式(1)所示的新的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物。通式(1)所示本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物可用于電子部件，特別是例如電容器、線圈、電阻、電容性電池、其他電子部件的支承件等。通過用本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物形成電介質(zhì)膜，并將其用于電子部件，可以得到在高濕度下和高溫度下仍具有優(yōu)良特性的電子部件。
根據(jù)本發(fā)明的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的制備方法，可以容易地制備上述通式(1)所示的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物。
由本發(fā)明的電子部件可以得到即使在高濕度下或高溫度下仍具有優(yōu)良特性的電子部件。特別是，通過將本發(fā)明用于電容器，可以得到由環(huán)境引起的特性變化少的高質(zhì)量電容器。
權(quán)利要求
1.以下通式(1)所示的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物 (式中R表示氫或甲基，n表示1-4且包括1和4的整數(shù))。
2.權(quán)利要求1的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物，其中所述R為氫，所述n為2。
3.雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的制備方法，其特征在于包括第一步驟，通過使以下化學(xué)式(2)所示雙(4-巰基苯基)硫醚與碳原子數(shù)至多為4的ω-鹵代烷醇反應(yīng)，制備以下通式(3)所示有機(jī)化合物；和第二步驟，通過使丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯與上述通式(3)所示有機(jī)化合物反應(yīng)，制備以下通式(1)所示雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物， (式中n表示1-4且包括1和4的整數(shù)) (式中R表示氫或甲基，n表示1-4且包括1和4的整數(shù))。
4.權(quán)利要求3的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的制備方法，其中上述第一步驟中所述ω-鹵代烷醇為2-鹵代乙醇，上述第二步驟中使丙烯酸甲酯與上述通式(3)所示有機(jī)化合物反應(yīng)。
5.權(quán)利要求3的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的制備方法，其中上述第一步驟在堿性催化劑堿金屬碳酸鹽的存在下進(jìn)行。
6.權(quán)利要求3的雙(4-巰基苯基)硫醚衍生物的制備方法，其中上述第二步驟在酯交換反應(yīng)催化劑烷氧基鈦或有機(jī)錫化合物的存在下進(jìn)行。
7.具有電介質(zhì)膜的電子部件，其特征在于所述電介質(zhì)膜是在形成了含至少一種以上單體的薄膜后，通過使上述薄膜中的上述單體發(fā)生聚合反應(yīng)而形成的膜；上述單體具有硫與芳環(huán)共價結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)或者硫與芳環(huán)通過亞烷基結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)。
8.權(quán)利要求7的電子部件，它還具有一對夾有上述電介質(zhì)膜的至少一部分并相向布置的電極。
9.權(quán)利要求7的電子部件，其中所述單體包含以下通式(1)所示單體 (式中R表示氫或甲基，n表示1-4并包括1和4的整數(shù))。
10.權(quán)利要求7的電子部件，其中所述單體包含以下通式(4)所示單體 (式中R表示氫或甲基)。
11.權(quán)利要求7的電子部件，其中所述單體包含以下化學(xué)式(5)所示單體
12.權(quán)利要求7的電子部件，其中所述單體包含以下化學(xué)式(6)所示單體
13.權(quán)利要求7的電子部件，其中所述薄膜還包含添加劑。
14.權(quán)利要求13的電子部件，其中所述添加劑包含抗氧化劑。
全文摘要
本發(fā)明提供以下通式(1)所示的雙(4－巰基苯基)硫醚衍生物。該衍生物是可以形成適用于電子部件的電介質(zhì)膜的單體。本發(fā)明還提供該衍生物的制備方法以及在高濕度下或高溫度下特性優(yōu)良的電子部件。
文檔編號H01G4/14GK1461296SQ01815962
公開日2003年12月10日 申請日期2001年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月24日
發(fā)明者越后紀(jì)康, 本田和義, 貝義明, 小田桐優(yōu), 立原久明, 松田英樹, 勝部淳, 巖岡和男, 杉本高則, 砂流伸樹 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社