JPS609115A - エレクトレツトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はエレクトレットの製造方法蚤二係り、特に安定
性のすぐれた長寿命エレクトレットの製造方法に関する
。

〔従来技術とその問題点〕

誘電材料からエレクトレットを製造する手段として次の
よプな方法が知られている。例えば有機高分子材料を軟
化点乃至融点前後の温度に加熱しておき、これに直流高
電圧を一定時間印加後、室温まで徐冷（直流高電圧を印
加したまま）するかまたは上記直流高電圧印加の代りに
強い静磁場を加えて、所謂る熱エレクトレットまたはマ
グネエレクトレットを得ている。また硫化亜鉛や硫化カ
ドミウムなど光導電性物質に室温下光を照射しながら直
流高電圧を印加して分極化せしめてフォトエレクトレッ
トを得る方法も知られている。しかしてこれらのエレク
トレット製造方法によれば任意に正才たは負の極性を有
するエレクトレットを得られるが、熱エレクトレットま
たはマグネエレクトレットの場合には、有機高分子材料
に室温→高温→室温の温度サイクルを与えつつ電界また
は磁界を加えるため操作が煩雑であるばかりでなくエレ
クトレット化に長時間を要すると云う不都合さがある。

しかも得られたエレクトレット材についてみると、電荷
の分布が不均一であり、寿命も外部雰囲気に支配され易
く電気音響変換器やスイッチ、メモリー素子などには応
用し得ない決定的な欠陥が認められる。一方フオドエレ
クトレットの場合（二は光導電性物質を用いるため、明
所では使用できず、メモリー素子として電子写真分野で
社使用されているものの感度も十分とは言えず、電気音
響変換器の他方面への応用は困難である。

上記エレクトレットを得る方法（分極法）１：対し荷電
体注入法と呼ばれる手段も知られている。

例えば四弗化エチレン重合体、ポリエチレンテレフタレ
ートなど電気抵抗の高い高分子フィルムに室温下でコロ
ナ帯電させるかまプζは１０５Ｖ　７’　ｃｍ程度の高
電圧を印加し電荷を注入することによりエレクトレット
が得られる。この荷電体注入法によれば初期電荷量が大
きく、電荷の分布も均一なエレクトレットを短時間内に
得られる。しかしてこの電荷注入法によれば極性を任意
（二選びつるが正極特性の場合（−は電荷の安定性が劣
り、エレクトレットとしての所定性能は（寿命）負極特
性の場合に較べ数回分の工程度の期間しか維持し得々い
。

即ちこの荷電体注入法は負極特性のエレクトレット製造
法としてすぐれているが、正極特性のエレクトレット製
造には適さない。

本発明者らはこのような点に対処して検討を進めた結果
、紫外線硬化樹脂層に電界を印加させながら紫外線を照
射した場合、極性の如何にかかわらず初期電荷量が大で
温度や湿度変化に対して安定な、従って長時間（１亘っ
て所定の性能を維持乃至５Ａ　揮するエレクトレットが
得られることを見出した。

〔発明の目的〕

本発明はこのような知見に基づき煩雑な操作を要せず容
易に、初Ｍ荷電量が大きく、電荷分布の均一性も良好で
且つ安定性がすぐれており長期間（１亘つ°〔所妥の損
得を維持するエレクトレットを製造しうる方法を提供し
ようとするものである。

〔発明の概要〕

以下本発明の詳細な説明すると１本発明は電界下で紫外
線硬化樹脂層（＝紫外線を照射し硬化させることを特徴
としたエレクトレットの製造方法であり、例えば第１図
（二示すような装置を用いて行なわれる。第１図は本発
明方法を実施するに適した装置の構成例を示す一部切欠
断面図で、ロール状（二巻き取られたベースフィルム（
１）が装置内へと供給される。装置には順次コータ（２
）、搬送ロール（３）及び巻き取りロール（４）が配置
されている。装置の上方（二は帯電器（５）が設けられ
、一端が脳圧電源（６）に接続される。また（７）は遮
光板で、帯電される以前の紫外線（８）の照射を妨げて
いる。（９）は帯電の際１ニベースフイルム（−接触す
る接地ロールである。

第２図は本発明方法を実施するに適した紫外線硬化樹脂
を塗布後の露光、帯電同時工程の断面図である。ベース
フィルム（１）の少くとも片面（二は導電層ｆｉｌが設
けられており、導電層α１上（１紫外線硬化樹脂層ａυ
が塗布されている。導電層（１１を接地用ロール（９）
接地させながら一端（二高圧電源（６）を接続した帯電
器（５）で電界を印加する。電界下で紫外線（８）を照
射し紫外線硬化樹脂層（１１）を硬化させる。

本発明Ｃ二おいてエレクトレットの基材を々す紫外線硬
化樹脂としては例えば平均して重量で５〜フリーの飽和
炭化水素群及び／或いはフェニル群を含む低分子量単量
体及び／或いはオリゴマを具えている。低分子モノ、ジ
ャトリ又はテトラアクリル酸エステルが使用され、感光
性触媒、例えば芳香族カルボニル化合物、例えばベンゾ
イン・イソブチルエーテルがこれ（二添加される。アク
リル酸エステルの例は２・エチルへキシルアクリレート
。

エチルアクリレート、フェニルアクリレート、２・エト
キシエチルアクリレート及びオクタデシルアクリレート
などである。これ等の材料は一実施例を掲げているに過
きず、紫外線を照射されて硬化する樹脂であれば何ら限
定を受けるものでない。

また紫外線硬化樹脂層（１紫外線を照射する際、例えば
帯電器を使用してコロナ帯電する時はＮ、ガス雰囲気中
で、又紫外線硬化樹脂層にネサ々どの透明電極で接触さ
せて直接電荷を注入してもかまわない。また上記実施例
では柔軟性のベースフィルム上（１紫外線硬化樹脂を塗
布しているが、金属板等の導電性基板上Ｃ二塗布しても
構わがい。

〔発明の効果〕

所定の紫外線硬化樹脂層に電界下で紫外線を照射し硬化
させて帯電せしめることを骨子とする本発明方法によれ
ば簡単々操作で、且つ操作条件の選択により任意に所望
のエレクトレットを得ることができる。即ち電界の印加
の方法、電界強度。

紫外線硬化樹脂の種類などの選択Ｃ二よって初期表面電
荷密度の大きい、しかも安定性が優れており、長時間に
亘り所定の帯電を保持したエレクトレットを容易に得る
ことができる。かくして本発明方法は操作の簡易さ、再
現性よく、諸物件の俊れたエレクトレットが得られるこ
となどの点から実用上多くの利点をもたらすエレクトレ
ットの製造方法と云える。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例を記載する。

実施例　ｌ 穿索ガスで置換された密閉装置中に帯電器と紫外線ラン
プが装着されている。あらかじめ７００μｍ厚のＡ／基
板上に厚さ１００μｍにエポキシアクリレート系の紫外
線硬化樹脂が塗布され、帯電器の下方０．５ｃ姐二供給
される。室温下で８　ＫＶの直流高電圧を印加しコロナ
放電によって帯電させなから８０ｗ／Ｃｍの紫外線を１
５秒間照射し、硬化させて正極性のエレクトレットを得
た。かくして得たエレクトレツ）　Ｈ１（１”−６〜１
０−７クーロン／　ｃｐｌの初期表面電荷密度を備えて
おり、また表面の電荷密度の差異も３チ以内で均一性も
良好であった。

比較のため厚さ７００ｐｍの入ｌ板上に設けた１１００
ｐ厚のＦＥＰ片に室温下４０分間、８にＶの直流を印加
しコロナ放電によって帯電させ正極性のエレクトレット
を得た。このコロナエレクトレットは１０”−’〜１０
”″　クーロン／ｄの初期表面電荷密度を有していたが
表面の電荷密度には１０　％程度の差異が認められた。

これら両エレクトレットについての寿命試験として（イ
）υ下に放置してエレクトレットの表面電位の変化を測
定した一例を第３図に示す。第３図（二おいて曲線Ａは
実施例の場合を、また曲線ａは比較例の場合である。第
３図から明らかなように本発明に係るエレクトレットは
表面電位の減衰がほとんどなく、寿命の長さを示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するに適するエレクトレット
作成装置の構成例を示す一部切欠断面図、第２図は本発
明方法を実施する（二速するエレクトレット作成装置の
帯電、露光プロセスの構成例を示す断面図、第３図は本
発明方法によって得たエレクトレット及びコロナ放電に
よって得たエレクトレットについて６０℃下に放置した
場合における表面電荷密度の推移を表わす図である。 １・・　へパ−　ス　７４１Ｌ　ム　１　ダ　卆慣ピ％
、　Ｓ　°　光ゾ牡代理人弁理士　則近憲佑　（ほか１
名）第１図 第２図 第３図 Ωた下て込放歪時向（日）−ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に設けられた紫外線で硬化する樹脂層Ｃ二重昼下
   で紫外線を照射することを特徴とした工にクトレットの
   製造方法。