JPS6217801B2 - - Google Patents

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JPS6217801B2
JPS6217801B2 JP54051940A JP5194079A JPS6217801B2 JP S6217801 B2 JPS6217801 B2 JP S6217801B2 JP 54051940 A JP54051940 A JP 54051940A JP 5194079 A JP5194079 A JP 5194079A JP S6217801 B2 JPS6217801 B2 JP S6217801B2
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JP
Japan
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film
stretching
electrode
needle
temperature
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JP54051940A
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Eiichi Fukada
Takeo Furukawa
Munehiro Date
Toshiaki Takamatsu
Kenichi Nakamura
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Kureha Corp
RIKEN
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Kureha Corp
RIKEN
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H01G7/021Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric
    • H01G7/023Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric of macromolecular compounds
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/04Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning
    • H10N30/045Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning by polarising
    • HELECTRICITY
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    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/09Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H10N30/098Forming organic materials
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    • H10N30/85Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/857Macromolecular compositions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は圧電性、焦電性高分子フイルムの製造
方法に関する。従来、圧電性、焦電性高分子フイ
ルムの製造方法としては幾つかの提案がなされて
いる。これらを大別すると延伸操作と電圧印加操
作を別に行なう方法と、延伸操作と電圧印加操作
を同時に行なう方法がある。前者の方法は圧電
性、焦電性が比較的不安定であり、経時的に低下
する傾向が大きいが、これに対し、後者の方法は
圧電性、焦電性が安定である。しかし、後者の方
法ではまだ大きな圧電性、焦電性が得られていな
い。 本発明の目的は圧電性、焦電性が大きく且つ安
定な高分子フイルムの製造方法を提供することに
ある。 上記目的を達成するために、本発明によれば、
ポリ弗化ビニリデン系樹脂からなるフイルムの少
なくとも1方の面の電極を針状電極とし、該フイ
ルムを80℃以下の温度で延伸しながらコロナ放電
により分極処理することを特徴とする圧電性、焦
電性フイルムの製造方法が提供される。以下、本
発明を詳細に説明する。 本発明に於ては、弗化ビニリデン系樹脂フイル
ムを延伸しながら針状電極でコロナ放電により分
極処理する。延伸後に分極処理をさせても、安定
な圧電定数、焦電率が得られないのは前述した通
りであるが、針状電極によるコロナ放電以外の分
極方法を用いて、延伸しながら分極処理する方法
では、大きな圧電性、焦電性が得られ難い。例え
ば、1対のロールで延伸しながら、ロール間に電
界を印加しても、分極処理される個所はロールと
の接点部であり、極めて限られた部位である。そ
のためであろうが、大きな圧電定数、焦電率が得
られ難いのである。また平面電極間で分極処理し
ながら延伸した場合には延伸前のフイルムは電極
に密着させたとしても、延伸中または延伸された
フイルムは電極と密着させることが困難であり、
電極とフイルムの間である程度のコロナ放電がお
こる。しかし、その場合のコロナ放電は針状電極
程生じないため、この場合の圧電定数、焦電率は
針状電極でのコロナ放電による場合の圧電定数、
焦電率程大きくないのである。かくの如く、針状
電極によるコロナ放電以外の分極方法では延伸し
ながら分極処理する上で好適な分極条件が物理的
に与えられないため、本発明の目的を達成できな
いのである。 尚、本明細書でいう針状電極とは、針状、鋸状
など先端のとがつた形状の放電電極をいう。針状
電極は延伸されるフイルムの少なくとも一方にあ
れば良く、両方に針状電極を用いる時には一方に
正の電圧、他方に負の電圧が印加される事が望ま
しい。一方の針状電極に正の電圧、他方の針状電
極に負の電圧が印加され、両側の針状電極より積
極的にコロナ放電が行なわれる場合は、空気層は
あまり大きな抵抗とはならないが、片方の針状電
極をアース電極とし、アース電極側からの放電が
ない場合は、アース電極とフイルムとの間の空気
層にかかる電圧が大きくなり、フイルム層にかか
る電圧の分配率が低下するため、両極間に余分の
高電圧を印加する必要を生じ好ましくない。針状
電極は少なくとも延伸がなされている部位に対
し、コロナ放電がなされる様に配置される。コロ
ナ放電を加温下でなす場合には延伸後、フイルム
温度がある程度冷却される迄はコロナ放電されて
いることが望ましく、延伸前に於てもコロナ放電
されていても差しつかえない。 本発明製造方法に於ては上記条件を満足すると
共に、分極温度を80℃以下、好ましくは室温以上
70℃以下、更に好ましくは30℃〜60℃とし、延伸
倍率、延伸速度が大きい場合にはこの範囲の中で
高温に、小さい場合には低温にする。これはたと
え針状電極でのコロナ放電により延伸しながら分
極処理したとしても、上記範囲をはずれると圧電
定数、焦電率の初期値が小さくなつたり、また大
きくても経時的に大きく低下するためである。 本発明に用いられる弗化ビニリデン系樹脂フイ
ルムとしては、弗化ビニリデンホモポリマー、弗
化ビニリデンを重合主鎖中50モル%以上とし、こ
れと共重合可能とする共単量体とのコポリマー、
或いはこれらの少なくともいずれかを主成分とす
る組成物等からなるフイルムまたはシートを指す
ものである。 以下、実施例により本発明をより詳細に説明す
る。 図は本発明を実施した一装置を示す。厚さ100
μの弗化ビニリデンホモポリマー、或いは厚さ
140μの弗化ビニリデンが95重量%、弗化ビニル
が5重量%からなるコポリマーからなるフイルム
1が延伸機2,2′に固定されており、延伸機
2,2′は動力源(図示されていない)により、
図示の矢印方向へ移動する様になつている。また
フイルム1の両面にはフイルム表面より1cm離し
て針状電極3,3′が設けられている。尚、図で
は針は見掛上片面に1本のように見えるが、実際
にはフイルム1が2cm巾であるのに対し、針が片
面に6本設けられている。延伸機2,2′及び電
極3,3′は1つの温度制御槽4に設置されてい
る。上記装置を用いて40℃、50℃、60℃、80℃、
100℃、120℃のそれぞれの温度に於て10分間で4
倍延伸を行なつた。尚、25℃の温度では3倍延伸
を行なつた。延伸と同時に上部の電極3に+
6kv、下部の電極3′に−6kvを印加し、コロナ放
電を行ない、延伸後温度を室温迄冷却してからコ
ロナ放電を止め、フイルムに銀電極を蒸着した
後、室温で、かつ10ヘルツで圧電定数d31及び23
℃での焦電率dPs/dTを測定したところ、ポリ弗
化ビニリデンホモポリマーに於ては表(左
欄)、コポリマーに於ては表の結果を得た。
【表】
【表】 他方、図の装置を用い、80℃の温度に於て4倍
延伸を行なつた後、25℃、40℃、50℃、60℃、80
℃、100℃、120℃の夫々の分極処理温度で、上部
の電極3に6kv、下部の電極3′に−6kv印加し、
コロナ放電を実施例と同一時間生起させ、その後
温度を室温迄冷却させた。その結果をポリ弗化ビ
ニリデンホモポリマーに於いてのみ表(右欄)
に示す。 表及びから明らかな様に本発明製造方法に
より得られたポリ弗化ビニリデンホモポリマーフ
イルムは延伸後に分極処理する方法に較べ、圧電
定数、焦電率共に大きく、安定である。また弗化
ビニリデンコポリマーの場合でも同様であること
が認められる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明方法を実施する一装置である。 1……フツ化ビニリデン系樹脂フイルム、2,
2′……延伸機、3,3′……針状電極、4……温
度制御槽。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポリ弗化ビニリデン系樹脂からなるフイルム
    の少なくとも1方の面の電極を針状電極とし、該
    フイルムを80℃以下の温度で延伸しながらコロナ
    放電により分極処理することを特徴とする圧電
    性、焦電性フイルムの製造方法。
JP5194079A 1979-04-26 1979-04-26 Process for producing piezooelectric current collecting high molecular film Granted JPS55157801A (en)

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US06/142,265 US4308370A (en) 1979-04-26 1980-04-21 Piezoelectric and pyroelectric polymer film and process for preparing same
EP80301372A EP0018802B1 (en) 1979-04-26 1980-04-25 Process for preparing a piezoelectric pyroelectric film, and capacitors, piezoelectric and pyroelectric devices incorporating the film
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