[发明专利]驻极体的制造方法及静电感应型转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及驻极体的制造方法及静电感应型转换元件。

背景技术

以往，提出了使用将电荷注入绝缘材料而得的驻极体(Electret)的发电装置、传声器等静电感应型转换元件。作为该驻极体用绝缘材料，主要采用聚四氟乙烯等直链状含氟树脂。

最近，作为该驻极体用绝缘材料，提出了采用主链具有含氟脂肪族环结构的聚合物(参照例如专利文献1)。另外，提出了以下技术方案：采用除了在主链具有含氟脂肪族环结构以外还具有羧基作为末端基团的聚合物，并且将在该聚合物中进一步混入硅烷偶联剂而得的材料作为驻极体用绝缘材料使用而使表面电位提高(专利文献2)。专利文献2中记载了固有粘度为0.23(相当于重均分子量165000)的聚合物和硅烷偶联剂混合后于200℃进行热处理的实施例。

专利文献1：日本专利特开2006-180450号公报

专利文献2：国际公开第2008/114489号文本

发明的揭示

但是，现有的驻极体很难在高温下稳定地保持被注入的电荷，存在该电荷在高温下易被经时释放的问题。该问题成为该驻极体的表面电位下降、使采用了该驻极体的静电感应型转换元件的静电感应特性等劣化的原因。因此，要求改善可稳定保持被注入的电荷的电荷保持特性，特别是改善热稳定性。

驻极体在各种用途中均被要求热稳定性。例如，在驻极体电容传声器(以下称为ECM)的用途中，经过回流焊接工序后必须将被注入的电荷保持在一定程度。回流焊接工序的最高温度约为260℃，但为了维持作为ECM的足够的特性，使工序后的表面电位仍有200V以上是非常重要的，残存电位越高所制得的ECM的性能越好。

此外，将静电感应型转换元件用于车载，特别是将其用在引擎周围时，125℃下的长期稳定性变得很重要。在该用途中，具体要求长时间暴露于125℃的环境中的驻极体膜的表面电位的衰减较少。现有的驻极体很难满足这些特性。

本发明是鉴于上述现有课题而完成的发明，其课题在于提供所保持的电荷的热稳定性高、电荷保持特性良好的驻极体的制造方法及具备该驻极体的静电感应型转换元件。

为了完成以上课题，本发明采用以下技术方案。

[1]驻极体的制造方法，其特征在于，包括对含有含氟聚合物和硅烷偶联剂的组合物进行热处理的工序，所述含氟聚合物除了在主链具有脂肪族环结构以外还具有羧基或烷氧基羰基作为末端基团，所述硅烷偶联剂具有氨基，所述含氟聚合物的重均分子量为20万以上。

[2]如[1]记载的驻极体的制造方法，所述含氟聚合物的主链具有作为所述脂肪族环结构的含氟脂肪族环结构。

[3]如[1]或[2]记载的驻极体的制造方法，所述含氟聚合物的主链具有作为所述脂肪族环结构的含醚性氧原子的环结构。

[4]如[1]～[3]中任一项记载的驻极体的制造方法，所述含氟聚合物的主链具有作为所述脂肪族环结构的含醚性氧原子的含氟脂肪族环结构。

[5]如[1]～[4]中任一项记载的驻极体的制造方法，所述硅烷偶联剂为选自γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷及氨基苯基三甲氧基硅烷的1种以上。

[6]如[1]～[5]中任一项记载的驻极体的制造方法，所述硅烷偶联剂的含量相对于所述含氟聚合物和硅烷偶联剂的总量为0.1～20质量％。

[7]如[1]～[6]中任一项记载的驻极体的制造方法，依次包括以下的(1)～(4)的工序：

(1)将所述含氟聚合物和所述硅烷偶联剂溶解于溶剂中而获得涂液的工序(涂液调制工序)，

(2)将所述涂液涂于基板，形成含有所述含氟聚合物和所述硅烷偶联剂的涂层的工序(涂布工序)，

(3)对所述涂层进行热处理而获得涂膜的工序(热处理工序)，

(4)向所述热处理后的涂膜注入电荷的工序(电荷注入工序)。

[8]如[7]记载的驻极体的制造方法，所述溶剂为含氟有机溶剂。

[9]静电感应型转换元件，其特征在于，具备由[1]～[8]中任一项记载的的制造方法获得的驻极体。

本发明可提供所保持的电荷的经时稳定性及热稳定性高、电池保持特性良好的驻极体及具备该驻极体的静电感应型转换元件。

附图的简单说明