JPH0517595A - 高分子超薄膜エレクトレツト及びその製造方法 - Google Patents
高分子超薄膜エレクトレツト及びその製造方法Info
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- JPH0517595A JPH0517595A JP3173615A JP17361591A JPH0517595A JP H0517595 A JPH0517595 A JP H0517595A JP 3173615 A JP3173615 A JP 3173615A JP 17361591 A JP17361591 A JP 17361591A JP H0517595 A JPH0517595 A JP H0517595A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は高分子超薄膜エレクトレット及びそ
の製造方法に関するもので、分子オ−ダ−の膜厚で充分
な表面電荷を持つエレクトレット及びその製造方法を提
供することを目的とする。 【構成】 吸着試薬としてノナデセニルトリクロロシラ
ンを用い、基板３上に化学吸着単分子膜を形成した。こ
の単分子膜に約１０Ｍｒａｄの電子線を照射した後、１
２０℃で２００ｋＶ／ｃｍの電界を印加し、高分子超薄
膜エレクトレット７を形成した。 【効果】 高い配向性を持った高分子超薄膜をエレクト
レット化することによって、分子オ−ダ−の膜厚で高い
表面電荷を有するエレクトレットを形成できる。
の製造方法に関するもので、分子オ−ダ−の膜厚で充分
な表面電荷を持つエレクトレット及びその製造方法を提
供することを目的とする。 【構成】 吸着試薬としてノナデセニルトリクロロシラ
ンを用い、基板３上に化学吸着単分子膜を形成した。こ
の単分子膜に約１０Ｍｒａｄの電子線を照射した後、１
２０℃で２００ｋＶ／ｃｍの電界を印加し、高分子超薄
膜エレクトレット７を形成した。 【効果】 高い配向性を持った高分子超薄膜をエレクト
レット化することによって、分子オ−ダ−の膜厚で高い
表面電荷を有するエレクトレットを形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高分子超薄膜エレクトレ
ット及びその製造方法に関するものである。
ット及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高分子薄膜のエレクトレットを作
成する場合、まず、溶融押し出し法やキャステイング
法、コ−テイング法、物理蒸着法等により高分子薄膜を
形成した後、光や熱、あるいは機械的力と共に直流電界
をかけること等により高分子薄膜のエレクトレットを作
成している。
成する場合、まず、溶融押し出し法やキャステイング
法、コ−テイング法、物理蒸着法等により高分子薄膜を
形成した後、光や熱、あるいは機械的力と共に直流電界
をかけること等により高分子薄膜のエレクトレットを作
成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高分子薄膜エレ
クトレットは、膜厚が数十μｍのものが作成されている
が、分子レベルでの配向性は高くない。そのため、高い
電圧を印加しても、充分な表面電荷を持ったエレクトレ
ットを作成することは困難であるという課題があった。
クトレットは、膜厚が数十μｍのものが作成されている
が、分子レベルでの配向性は高くない。そのため、高い
電圧を印加しても、充分な表面電荷を持ったエレクトレ
ットを作成することは困難であるという課題があった。
【０００４】また、従来の高分子薄膜の形成方法におい
ては、その膜厚を分子レベルで制御することはかなり困
難であり、膜厚を分子オ−ダ−まで薄くするとピンホ−
ルや島状構造ができ、均一な膜ができないという課題が
あった。
ては、その膜厚を分子レベルで制御することはかなり困
難であり、膜厚を分子オ−ダ−まで薄くするとピンホ−
ルや島状構造ができ、均一な膜ができないという課題が
あった。
【０００５】さらに、高分子の配向を制御するために延
伸等の操作が行われているが、その場合にも膜厚に限度
があり、かつ、分子の配向性も充分な制御ができなかっ
た。そのため、従来法では、ある程度以上、およそ数百
から数千Å以上の膜厚をもったエレクトレットしか形成
できない上、分子の配向性が高くないため、膜厚を薄く
すると表面電荷が小さくなる課題があった。
伸等の操作が行われているが、その場合にも膜厚に限度
があり、かつ、分子の配向性も充分な制御ができなかっ
た。そのため、従来法では、ある程度以上、およそ数百
から数千Å以上の膜厚をもったエレクトレットしか形成
できない上、分子の配向性が高くないため、膜厚を薄く
すると表面電荷が小さくなる課題があった。
【０００６】以上のことから、本発明の目的は、より薄
く、かつ充分な表面電荷を持った高分子超薄膜エレクト
レット及びその製造方法を提供することである。
く、かつ充分な表面電荷を持った高分子超薄膜エレクト
レット及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】高分子の側鎖と基体とが
物理結合もしくは化学結合をしている高分子超薄膜エレ
クトレットによって、従来の高分子エレクトレットに関
する課題を解決したものである。
物理結合もしくは化学結合をしている高分子超薄膜エレ
クトレットによって、従来の高分子エレクトレットに関
する課題を解決したものである。
【０００８】さらに、不飽和基を有する分子から構成さ
れている単分子膜もしくは単分子膜から成る累積膜を基
板上に形成し、エネルギ−ビ−ムを照射して膜分子中の
不飽和基を重合した後、高電圧を印加して高分子超薄膜
エレクトレットを製造する方法、あるいは高分子の側鎖
と基板とを物理結合させ、薄膜を形成し、その薄膜に高
電圧を印加して高分子超薄膜エレクトレットを製造する
方法によって、従来の製造方法に関する課題を解決した
ものである。
れている単分子膜もしくは単分子膜から成る累積膜を基
板上に形成し、エネルギ−ビ−ムを照射して膜分子中の
不飽和基を重合した後、高電圧を印加して高分子超薄膜
エレクトレットを製造する方法、あるいは高分子の側鎖
と基板とを物理結合させ、薄膜を形成し、その薄膜に高
電圧を印加して高分子超薄膜エレクトレットを製造する
方法によって、従来の製造方法に関する課題を解決した
ものである。
【０００９】
【作用】本発明においては、高分子の側鎖が分子レベル
で高い配向性を有している。そのため膜全体のダイポ−
ルを揃えることができ、高い表面電荷を有するエレクト
レットを提供することができる。
で高い配向性を有している。そのため膜全体のダイポ−
ルを揃えることができ、高い表面電荷を有するエレクト
レットを提供することができる。
【００１０】また、本発明の高分子超薄膜エレクトレッ
トは、単分子膜、累積膜または予め単分子膜を重合した
重合膜を基板上に形成する工程を介しているため、超薄
膜化が図られる。
トは、単分子膜、累積膜または予め単分子膜を重合した
重合膜を基板上に形成する工程を介しているため、超薄
膜化が図られる。
【００１１】
【実施例】本発明においては、単分子膜や累積膜を基板
上に形成する工程として化学吸着法あるいはＬＢ法が用
いられる。また、予め単分子膜を重合した重合膜を基板
上に形成する工程としては、ＬＢ法が用いられる。
上に形成する工程として化学吸着法あるいはＬＢ法が用
いられる。また、予め単分子膜を重合した重合膜を基板
上に形成する工程としては、ＬＢ法が用いられる。
【００１２】化学吸着法に供される吸着分子は、少なく
とも活性水素に反応性を有する官能基と重合性不飽和基
とを含む。この官能基としては例えばクロロシリル（−
ＳｉＣｌnＸ3-n）基，クロロチタニル（−ＴｉＣｌnＸ
3-n）基，クロロスタニル（−ＳｎＣｌnＸ3-n）基（但
し何れの式中のｎは１〜３の整数、Ｘは水素原子または
低級アルキル基，低級アルコキシ基等の置換基）等活性
クロルを有する基等が挙げられる。重合性不飽和基とし
ては、例えばビニレン（−ＣＨ＝ＣＨ−）基やエチニレ
ン（−Ｃ≡Ｃ−）基などが挙げられる。
とも活性水素に反応性を有する官能基と重合性不飽和基
とを含む。この官能基としては例えばクロロシリル（−
ＳｉＣｌnＸ3-n）基，クロロチタニル（−ＴｉＣｌnＸ
3-n）基，クロロスタニル（−ＳｎＣｌnＸ3-n）基（但
し何れの式中のｎは１〜３の整数、Ｘは水素原子または
低級アルキル基，低級アルコキシ基等の置換基）等活性
クロルを有する基等が挙げられる。重合性不飽和基とし
ては、例えばビニレン（−ＣＨ＝ＣＨ−）基やエチニレ
ン（−Ｃ≡Ｃ−）基などが挙げられる。
【００１３】化学吸着法に供される基板としては、表面
に例えば−ＯＨ基，−ＣＯＯＨ基，−ＮＨ2基等の活性
水素を有した基板であれば何れでもよく、例えば石英ガ
ラス、フッ化物ガラス、金属ガラス等の各種ガラス、ア
ルミニウム、鉄、ステンレス、チタン等の金属材料、も
しくはシリコン、ゲルマニウム等の半導体材料が挙げら
れる。但し表面の活性水素が少ない基板の場合は、例え
ばオゾン酸化もしくは電子線照射等の通常の手段の化学
処理によって、活性水素を増やして用いると、本発明に
より適した基板とすることができる。
に例えば−ＯＨ基，−ＣＯＯＨ基，−ＮＨ2基等の活性
水素を有した基板であれば何れでもよく、例えば石英ガ
ラス、フッ化物ガラス、金属ガラス等の各種ガラス、ア
ルミニウム、鉄、ステンレス、チタン等の金属材料、も
しくはシリコン、ゲルマニウム等の半導体材料が挙げら
れる。但し表面の活性水素が少ない基板の場合は、例え
ばオゾン酸化もしくは電子線照射等の通常の手段の化学
処理によって、活性水素を増やして用いると、本発明に
より適した基板とすることができる。
【００１４】化学吸着分子はそのままもしくは溶媒で希
釈して用いることができる。この溶媒としては、化学吸
着分子が水系分子と反応するためできるだけ水分の少な
い非水系有機溶媒で、しかも基板を侵さず、かつ吸着分
子を充分溶解させることができる溶媒であれば何れでも
よく、例えば、長鎖アルキル系溶媒、芳香族系溶媒、脂
環族炭化水素系溶媒、含ハロゲン溶媒等がある。
釈して用いることができる。この溶媒としては、化学吸
着分子が水系分子と反応するためできるだけ水分の少な
い非水系有機溶媒で、しかも基板を侵さず、かつ吸着分
子を充分溶解させることができる溶媒であれば何れでも
よく、例えば、長鎖アルキル系溶媒、芳香族系溶媒、脂
環族炭化水素系溶媒、含ハロゲン溶媒等がある。
【００１５】化学吸着法を用いて単分子膜もしくは累積
膜を形成した場合、基板と分子が化学結合しているた
め、薄膜の熱機械的安定性が非常に増し、しかもピンホ
−ルのない膜を形成できるため、分子の配向性を制御で
きると同時に耐電圧に優れ高電圧が印加でき、充分な表
面電荷を有するエレクトレットが形成できるいう利点が
あり好ましい。
膜を形成した場合、基板と分子が化学結合しているた
め、薄膜の熱機械的安定性が非常に増し、しかもピンホ
−ルのない膜を形成できるため、分子の配向性を制御で
きると同時に耐電圧に優れ高電圧が印加でき、充分な表
面電荷を有するエレクトレットが形成できるいう利点が
あり好ましい。
【００１６】また、吸着工程の後に、例えばクロロホル
ムなどの非水系有機溶剤で洗浄することによって、未反
応の吸着分子を除去でき、単分子膜が形成でき易い。本
発明の高分子超薄膜エレクトレットは、単分子膜又は単
分子累積膜が特に配向性制御の観点から有効であり、配
向性を制御することで表面電荷の大きいエレクトレット
が達成できるため好ましい。
ムなどの非水系有機溶剤で洗浄することによって、未反
応の吸着分子を除去でき、単分子膜が形成でき易い。本
発明の高分子超薄膜エレクトレットは、単分子膜又は単
分子累積膜が特に配向性制御の観点から有効であり、配
向性を制御することで表面電荷の大きいエレクトレット
が達成できるため好ましい。
【００１７】次に、ＬＢ法を用いて、単分子膜、累積膜
もしくは重合膜を形成する場合について述べる。
もしくは重合膜を形成する場合について述べる。
【００１８】ＬＢ法に供される分子は、親水性基と疎水
性基の両親媒性を有し重合性基を含む。親水性基として
は、例えばカルボキシル（−ＣＯＯＨ）基、リン酸（−
ＰＯ 3）基、アミノ（−ＮＨ2）基等が挙げられる。重合
性基としては、例えばビニレン（−ＣＨ＝ＣＨ−）基や
エチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）基などの疎水性不飽和基のほ
か、例えばアミノ基、カルボキシル基等のような縮重合
性親水性基が挙げられる。
性基の両親媒性を有し重合性基を含む。親水性基として
は、例えばカルボキシル（−ＣＯＯＨ）基、リン酸（−
ＰＯ 3）基、アミノ（−ＮＨ2）基等が挙げられる。重合
性基としては、例えばビニレン（−ＣＨ＝ＣＨ−）基や
エチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）基などの疎水性不飽和基のほ
か、例えばアミノ基、カルボキシル基等のような縮重合
性親水性基が挙げられる。
【００１９】また、本発明の高分子超薄膜エレクトレッ
トは、例えば付加重合もしくは重縮合等で予め重合した
高分子をＬＢ法を用いて、基板上に重合薄膜を形成して
も良い。
トは、例えば付加重合もしくは重縮合等で予め重合した
高分子をＬＢ法を用いて、基板上に重合薄膜を形成して
も良い。
【００２０】ＬＢ法に供される基板としては、上述した
化学吸着法に使用される活性水素を有する基板の他、活
性水素の有無によらずあらゆる基板が適用できる。
化学吸着法に使用される活性水素を有する基板の他、活
性水素の有無によらずあらゆる基板が適用できる。
【００２１】また、ＬＢ法に供される展開溶液は、膜構
成分子によって変化するが、主に水に適当な塩を添加
し、ｐＨ等を調整して用いる。
成分子によって変化するが、主に水に適当な塩を添加
し、ｐＨ等を調整して用いる。
【００２２】ＬＢ法を用いて、単分子膜あるいは累積膜
を形成する場合、表面圧の調製によって膜分子の密度や
状態を制御することができ、重合度などの制御が可能で
あるという利点がある。さらに、非常に多くの種類の分
子が使用できるという利点もある。また、ＬＢ法を用い
て、予め単分子膜を重合した重合膜を形成する場合、膜
形成後の重合工程が必要なくなると同時に、予め形成し
た単分子膜あるいは累積膜を重合すると、重合に伴うコ
ンフォメーションの最適化で吸着分子の基板からの脱離
がないという利点がある。
を形成する場合、表面圧の調製によって膜分子の密度や
状態を制御することができ、重合度などの制御が可能で
あるという利点がある。さらに、非常に多くの種類の分
子が使用できるという利点もある。また、ＬＢ法を用い
て、予め単分子膜を重合した重合膜を形成する場合、膜
形成後の重合工程が必要なくなると同時に、予め形成し
た単分子膜あるいは累積膜を重合すると、重合に伴うコ
ンフォメーションの最適化で吸着分子の基板からの脱離
がないという利点がある。
【００２３】本発明において重合のために供されるエネ
ルギ−ビ−ムは、膜構成分子によって変わり、特に重合
させる不飽和基の種類及び数によって決まるが、例えば
Ｘ線、電子線、紫外線、ガンマ線等があり、その強度も
膜構成分子もしくは不飽和基に適した強度を使用する。
ルギ−ビ−ムは、膜構成分子によって変わり、特に重合
させる不飽和基の種類及び数によって決まるが、例えば
Ｘ線、電子線、紫外線、ガンマ線等があり、その強度も
膜構成分子もしくは不飽和基に適した強度を使用する。
【００２４】表面電荷を与えるため高電圧を印加する
が、この直流電界強度も膜分子によって異なるが、１０
4〜１０7Ｖ／ｃｍ程度が好ましい。
が、この直流電界強度も膜分子によって異なるが、１０
4〜１０7Ｖ／ｃｍ程度が好ましい。
【００２５】本発明においては、以上のような化学吸着
法やＬＢ法による単分子膜あるいは累積膜の形成によっ
て、高分子の側鎖が基体表面に密に詰まっていることに
より、分子レベルで高い配向性を有している。そのた
め、分子オ−ダ−の膜厚でも充分な表面電荷をもつ高分
子超薄膜エレクトレットが作成できる。
法やＬＢ法による単分子膜あるいは累積膜の形成によっ
て、高分子の側鎖が基体表面に密に詰まっていることに
より、分子レベルで高い配向性を有している。そのた
め、分子オ−ダ−の膜厚でも充分な表面電荷をもつ高分
子超薄膜エレクトレットが作成できる。
【００２６】以下、具体的実施例を挙げて、本発明をよ
り詳細に説明する。 実施例１ まず、化学吸着法により高分子超薄膜を形成する場合に
ついて説明する。
り詳細に説明する。 実施例１ まず、化学吸着法により高分子超薄膜を形成する場合に
ついて説明する。
【００２７】図２は化学吸着工程の模式図である。吸着
試薬１には重合性不飽和基としてビニル基を持つノナデ
セニルトリクロロシランを使用し、１０mmol/Lの濃度に
なるように非水系有機溶媒２に溶解した。ここで用いた
非水系有機溶媒２は、市販のノルマルヘキサデカン８０
％、クロロホルム１２％、四塩化炭素８％の混合溶媒で
ある。
試薬１には重合性不飽和基としてビニル基を持つノナデ
セニルトリクロロシランを使用し、１０mmol/Lの濃度に
なるように非水系有機溶媒２に溶解した。ここで用いた
非水系有機溶媒２は、市販のノルマルヘキサデカン８０
％、クロロホルム１２％、四塩化炭素８％の混合溶媒で
ある。
【００２８】次に、液温を３０℃にし、基板３を浸漬す
ることによって化学吸着反応を開始した。なお本実施例
の基板３としては、アルミニウム基板を用いた。約５時
間の浸漬の後、基板３を取り出し、非水系有機溶剤のク
ロロホルムで洗浄した後、純水により洗浄した結果、図
３のような単分子膜４が形成された。
ることによって化学吸着反応を開始した。なお本実施例
の基板３としては、アルミニウム基板を用いた。約５時
間の浸漬の後、基板３を取り出し、非水系有機溶剤のク
ロロホルムで洗浄した後、純水により洗浄した結果、図
３のような単分子膜４が形成された。
【００２９】このようにして得られた化学吸着単分子膜
４に、図４に示したように常温、真空中で電子線５を約
１０Ｍｒａｄ照射し、ビニル基の重合を行った。重合前
の化学吸着単分子膜４と重合後の重合膜６とをＦＴ−Ｉ
Ｒにより分析した結果、電子線５の照射によりビニル基
が消失し重合が行われていることを確認した。
４に、図４に示したように常温、真空中で電子線５を約
１０Ｍｒａｄ照射し、ビニル基の重合を行った。重合前
の化学吸着単分子膜４と重合後の重合膜６とをＦＴ−Ｉ
Ｒにより分析した結果、電子線５の照射によりビニル基
が消失し重合が行われていることを確認した。
【００３０】最後に図５に示すように、この重合膜６に
１２０℃で２００ｋＶ／ｃｍの強度の電界を印加したと
ころ、図１に示すような高分子超薄膜エレクトレット７
が作成できた。
１２０℃で２００ｋＶ／ｃｍの強度の電界を印加したと
ころ、図１に示すような高分子超薄膜エレクトレット７
が作成できた。
【００３１】このようにして作成された高分子超薄膜エ
レクトレットの表面電荷は、ほぼ１０-8Ｃ／ｃｍ2程度
の電荷であった。
レクトレットの表面電荷は、ほぼ１０-8Ｃ／ｃｍ2程度
の電荷であった。
【００３２】なお、本実施例で使用した吸着試薬ノナデ
セニルトリクロロシランに代わってノナデセニルメチル
ジクロロシランやノナデセニルジメチルクロロシラン、
ノナデセニルトリクロロチタンあるいはノナデセニルト
リクロロスズを使用して、他は同様の条件で実験を行っ
た場合にも、同様な高分子超薄膜エレクトレットが形成
された。
セニルトリクロロシランに代わってノナデセニルメチル
ジクロロシランやノナデセニルジメチルクロロシラン、
ノナデセニルトリクロロチタンあるいはノナデセニルト
リクロロスズを使用して、他は同様の条件で実験を行っ
た場合にも、同様な高分子超薄膜エレクトレットが形成
された。
【００３３】実施例２
次に、化学吸着累積膜の場合について説明する。本実施
例の吸着試薬は、不飽和基としてビニル基を持つ１８−
ジメチルシリル１４−オクタデセニルトリクロロシラン
を使用し、１０mmol/Lの濃度になるように非水系有機溶
媒に溶解した。ここで用いた非水系有機溶媒は、実施例
１と同様の溶媒である。
例の吸着試薬は、不飽和基としてビニル基を持つ１８−
ジメチルシリル１４−オクタデセニルトリクロロシラン
を使用し、１０mmol/Lの濃度になるように非水系有機溶
媒に溶解した。ここで用いた非水系有機溶媒は、実施例
１と同様の溶媒である。
【００３４】次に、液温を３０℃にし、アルミニウム基
板を浸漬し化学吸着反応を開始した。約５時間の浸漬の
後、基板を取り出し、実施例１と同様クロロホルム及び
純水により洗浄した。
板を浸漬し化学吸着反応を開始した。約５時間の浸漬の
後、基板を取り出し、実施例１と同様クロロホルム及び
純水により洗浄した。
【００３５】次に、この化学吸着単分子膜を有する基板
を、メタノールを溶媒とした２．５％テトラメチルアン
モニウムヒドロキシド溶液に３時間浸漬し、分子末端に
水酸基を形成し、累積が可能となるように処理した後、
再び上述の化学吸着反応を行い、２層目の単分子膜を形
成させ、累積膜とした。以上の累積操作を繰り返し、１
０層の累積膜を作成した。
を、メタノールを溶媒とした２．５％テトラメチルアン
モニウムヒドロキシド溶液に３時間浸漬し、分子末端に
水酸基を形成し、累積が可能となるように処理した後、
再び上述の化学吸着反応を行い、２層目の単分子膜を形
成させ、累積膜とした。以上の累積操作を繰り返し、１
０層の累積膜を作成した。
【００３６】このようにして得られた累積膜に常温、真
空中で電子線を約１０Ｍｒａｄ照射し、ビニル基の重合
を行った。重合前後の累積膜をＦＴ−ＩＲにより分析し
た結果、照射によりビニル基が消失し重合が行われてい
ることを確認した。
空中で電子線を約１０Ｍｒａｄ照射し、ビニル基の重合
を行った。重合前後の累積膜をＦＴ−ＩＲにより分析し
た結果、照射によりビニル基が消失し重合が行われてい
ることを確認した。
【００３７】最後にこの累積膜に１２０℃で２００ｋＶ
／ｃｍの強度の電界を印加したところ、高分子超薄膜エ
レクトレットが作成できた。
／ｃｍの強度の電界を印加したところ、高分子超薄膜エ
レクトレットが作成できた。
【００３８】このようにして作成された高分子超薄膜エ
レクトレットの表面電荷は、ほぼ１０-7Ｃ／ｃｍ2程度
の電荷であった。
レクトレットの表面電荷は、ほぼ１０-7Ｃ／ｃｍ2程度
の電荷であった。
【００３９】なお、本実施例においては、累積膜作成
後、重合を行ったが、１層毎に重合を行って累積した場
合でも、同様なエレクトレットが形成された。
後、重合を行ったが、１層毎に重合を行って累積した場
合でも、同様なエレクトレットが形成された。
【００４０】実施例３
次に、ＬＢ法により高分子超薄膜を形成する場合につい
て説明する。膜構成分子として（化１）で示されるよう
な長鎖アルキル部と不飽和基を持つ分子を使用した。
て説明する。膜構成分子として（化１）で示されるよう
な長鎖アルキル部と不飽和基を持つ分子を使用した。
【００４１】
【化１】
【００４２】基板としては、アルミニウム基板を用い
て、２０ｍＮ／ｍの表面圧にて単分子膜を作成した。こ
の単分子膜に紫外線を１時間照射して光重合を行った。
照射の前後におけるＦＴ−ＩＲ及びＵＶ吸収スペクトル
の変化より重合が１００％進行したことを確認した。
て、２０ｍＮ／ｍの表面圧にて単分子膜を作成した。こ
の単分子膜に紫外線を１時間照射して光重合を行った。
照射の前後におけるＦＴ−ＩＲ及びＵＶ吸収スペクトル
の変化より重合が１００％進行したことを確認した。
【００４３】この単分子膜に１２０℃で２００ｋＶ／ｃ
ｍの電圧を印加し、高分子超薄膜エレクトレットを作成
した。
ｍの電圧を印加し、高分子超薄膜エレクトレットを作成
した。
【００４４】このようにして作成された高分子超薄膜エ
レクトレットの表面電荷は、ほぼ１０-8Ｃ／ｃｍ2程度
の電荷であった。
レクトレットの表面電荷は、ほぼ１０-8Ｃ／ｃｍ2程度
の電荷であった。
【００４５】なお、上記分子を使用して、ＬＢ法により
５０層の累積膜を作成し、膜作成以降の操作は上記操作
と同様に行った場合、ほぼ１０-6Ｃ／ｃｍ2程度の表面
電荷を持つエレクトレットが作成できた。
５０層の累積膜を作成し、膜作成以降の操作は上記操作
と同様に行った場合、ほぼ１０-6Ｃ／ｃｍ2程度の表面
電荷を持つエレクトレットが作成できた。
【００４６】実施例４
また、膜構成分子として（化２）及び（化３）で示され
るようなジアミン及びジエステルの分子を使用した。
るようなジアミン及びジエステルの分子を使用した。
【００４７】
【化２】
【００４８】
【化３】
【００４９】これらの分子を１：１のモル比で水面上に
展開し、縮合圧５ｍＮ／ｍで重縮合により高分子化し
た。この重合膜をアルミニウム基板上に単分子膜として
形成した。
展開し、縮合圧５ｍＮ／ｍで重縮合により高分子化し
た。この重合膜をアルミニウム基板上に単分子膜として
形成した。
【００５０】この単分子膜に８０℃で２００ｋＶ／ｃｍ
の電圧を印加し、高分子超薄膜エレクトレットを作成し
た。
の電圧を印加し、高分子超薄膜エレクトレットを作成し
た。
【００５１】このようにして作成された高分子超薄膜エ
レクトレットの表面電荷は、ほぼ１０-8Ｃ／ｃｍ2程度
の電荷であった。
レクトレットの表面電荷は、ほぼ１０-8Ｃ／ｃｍ2程度
の電荷であった。
【００５２】なお、上記実施例は何れもアルミニウム基
板を使用した例を示したが、ガラスやシリコンを基板と
した場合にも同様のエレクトレットが作成できた。
板を使用した例を示したが、ガラスやシリコンを基板と
した場合にも同様のエレクトレットが作成できた。
【００５３】比較例１
１０μｍの厚さのポリテトラフルオロエチレンフィルム
に真空中で２０ｋＶの電子線を電流密度０．０５μＡ／
ｃｍ2の下で数秒間照射してエレクトレットとした場
合、表面電荷約１０-8Ｃ／ｃｍ2を持つエレクトレット
が作成できた。
に真空中で２０ｋＶの電子線を電流密度０．０５μＡ／
ｃｍ2の下で数秒間照射してエレクトレットとした場
合、表面電荷約１０-8Ｃ／ｃｍ2を持つエレクトレット
が作成できた。
【００５４】以上のように、本発明による高分子超薄膜
エレクトレットは、従来のエレクトレットの１／１００
０程度の膜厚である単分子膜の場合でも、従来と同程度
の表面電荷を有していて、累積膜の場合では、従来より
も高い表面電荷を有している。
エレクトレットは、従来のエレクトレットの１／１００
０程度の膜厚である単分子膜の場合でも、従来と同程度
の表面電荷を有していて、累積膜の場合では、従来より
も高い表面電荷を有している。
【００５５】以上のような実施例を用いて作成された高
分子超薄膜エレクトレットは、超小型のマイクロホンや
スピ−カ−、エレクトレットモ−タ−等に応用ができ
る。また、圧電性を利用した小型の変換器や、血液を凝
固させない人工血管などへの応用も考えられる。
分子超薄膜エレクトレットは、超小型のマイクロホンや
スピ−カ−、エレクトレットモ−タ−等に応用ができ
る。また、圧電性を利用した小型の変換器や、血液を凝
固させない人工血管などへの応用も考えられる。
【００５６】
【発明の効果】以上のように本発明は、化学吸着法ある
いはＬＢ法により、高分子超薄膜を配向性をもたせて形
成し、その膜をエレクトレット化した高分子超薄膜エレ
クトレットであるため、超薄膜でありながら、充分な表
面電荷を持つエレクトレットを形成できる効果がある。
いはＬＢ法により、高分子超薄膜を配向性をもたせて形
成し、その膜をエレクトレット化した高分子超薄膜エレ
クトレットであるため、超薄膜でありながら、充分な表
面電荷を持つエレクトレットを形成できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例における高分子超薄膜エレク
トレットの模式図
トレットの模式図
【図２】本発明の一実施例における化学吸着工程の模式
図
図
【図３】本発明の一実施例における化学吸着単分子膜の
模式図
模式図
【図４】本発明の一実施例における膜分子の重合工程の
模式図
模式図
【図５】本発明の一実施例における電圧印加工程の模式
図
図
１ 吸着試薬
２ 非水系有機溶媒
３ 基板
４ 化学吸着単分子膜
５ 電子線
６ 重合膜
７ 高分子超薄膜エレクトレット
Claims (3)
- 【請求項１】 表面電荷を有している高分子であって、
前記高分子の側鎖と基体とが物理結合もしくは化学結合
をしていることを特徴とする高分子超薄膜エレクトレッ
ト。 - 【請求項２】 不飽和基を有する分子から構成されてい
る単分子膜もしくは単分子膜から成る累積膜を基板上に
形成する工程、前記単分子膜もしくは前記累積膜にエネ
ルギ−ビ−ムを照射して前記分子中の不飽和基を重合
し、膜を形成する工程、前記膜に高電圧を印加する工程
を有することを特徴とする高分子超薄膜エレクトレット
の製造方法。 - 【請求項３】 高分子の側鎖と基板とを物理結合させ、
薄膜を形成する工程、前記薄膜に高電圧を印加する工程
を有することを特徴とする高分子超薄膜エレクトレット
の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173615A JPH0517595A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 高分子超薄膜エレクトレツト及びその製造方法 |
| DE69222577T DE69222577T2 (de) | 1991-07-15 | 1992-07-06 | Ultradünner Polymerfilm-Elektret und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP92111440A EP0523503B1 (en) | 1991-07-15 | 1992-07-06 | Ultra thin polymer film electret and method of manufacturing the same |
| US08/284,735 US5436033A (en) | 1991-07-15 | 1994-08-01 | Method of manufacturing a polymer ultra thin film electret |
| US08/507,667 US5536982A (en) | 1991-07-15 | 1995-07-25 | Ultra thin polymer film electret |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173615A JPH0517595A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 高分子超薄膜エレクトレツト及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517595A true JPH0517595A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15963899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3173615A Pending JPH0517595A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 高分子超薄膜エレクトレツト及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5436033A (ja) |
| EP (1) | EP0523503B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0517595A (ja) |
| DE (1) | DE69222577T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2839734C1 (ru) * | 2024-11-14 | 2025-05-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Мелитта" | Способ получения дисперсных полимерных электретов |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0517595A (ja) * | 1991-07-15 | 1993-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子超薄膜エレクトレツト及びその製造方法 |
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| CA2136576C (en) | 1994-06-27 | 2005-03-08 | Bernard Cohen | Improved nonwoven barrier and method of making the same |
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| MX2022011780A (es) | 2020-04-09 | 2022-11-10 | Cytomx Therapeutics Inc | Composiciones que contienen anticuerpos activables. |
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1991
- 1991-07-15 JP JP3173615A patent/JPH0517595A/ja active Pending
-
1992
- 1992-07-06 DE DE69222577T patent/DE69222577T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-06 EP EP92111440A patent/EP0523503B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-01 US US08/284,735 patent/US5436033A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-25 US US08/507,667 patent/US5536982A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| DE69222577D1 (de) | 1997-11-13 |
| EP0523503B1 (en) | 1997-10-08 |
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| DE69222577T2 (de) | 1998-02-12 |
| US5436033A (en) | 1995-07-25 |
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