專利名稱:駐極體化薄膜及含有其的駐極體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及駐極體化薄膜以及含有其的駐極體,尤其涉及通過(guò)在薄膜內(nèi)部存儲(chǔ)電 荷而使電荷密度長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的駐極體化薄膜以及含有其的作為電氣電子輸入/輸出裝 置用材料的各種性能良好的具備導(dǎo)電層的駐極體。
背景技術(shù):
所謂駐極體,是即使外部不存在電場(chǎng)的狀態(tài)下內(nèi)部也保持半永久性電極化而對(duì)外 部形成電場(chǎng)(施加電作用力)的原材料,是指對(duì)以往難以導(dǎo)電的高分子材料、無(wú)機(jī)質(zhì)材料等 進(jìn)行熱處理或電處理從而使該材料的一部分半永久性極化的材料,即,帶靜電的材料、保持 有電荷的材料。一直以來(lái)由高分子材料形成的駐極體根據(jù)其使用狀態(tài)可以薄膜、片、纖維、無(wú)紡布 等各種形態(tài)使用。特別是對(duì)駐極體成形加工而成的駐極體濾器可以被廣泛使用在通過(guò)電場(chǎng) 有效吸附微小的塵埃、變應(yīng)原等的空氣過(guò)濾器等用途中。同樣地,眾所周知由高分子材料形成的多孔性樹(shù)脂薄膜的駐極體,其吸附力優(yōu)異。 例如,提出了使多孔性樹(shù)脂薄膜駐極體化而成的自粘合性薄膜。(專利文獻(xiàn)1)此外,眾所周知使用多孔性樹(shù)脂薄膜的駐極體顯示出壓電效應(yīng),可以使用于振動(dòng) 測(cè)定、振動(dòng)控制、聲音的產(chǎn)生、聲音的檢測(cè)等中。因此,提出了有效利用使用了此類多孔性樹(shù) 脂薄膜的駐極體的輕量性,而將其作為揚(yáng)聲器、耳機(jī)、擴(kuò)音器等音響設(shè)備的振子、加速度傳 感器、超聲波傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)控制裝置等的電氣電子輸入/輸出裝置用的材料而 應(yīng)用于各種用途中。(專利文獻(xiàn)2)據(jù)報(bào)道,由多孔性樹(shù)脂薄膜形成的駐極體能夠通過(guò)薄膜內(nèi)部的孔隙保持大量的電 荷,由此能得到性能和穩(wěn)定性優(yōu)異的駐極體。但是,為了利用薄膜內(nèi)部來(lái)存儲(chǔ)大量的電荷, 理想的是在電荷注入時(shí)以高壓進(jìn)行處理,但通常的多孔性樹(shù)脂薄膜,其絕緣耐性低,且面方 向的均一性差,因此當(dāng)逐漸升高外加電壓時(shí),具有發(fā)生局部的集中放電、多孔性樹(shù)脂薄膜被 部分破壞的缺點(diǎn)。此外,據(jù)報(bào)道,通過(guò)使用高壓氣體而使多孔性樹(shù)脂薄膜沿厚度方向膨脹,由此使用 該多孔性樹(shù)脂薄膜的駐極體作為壓電元件的性能得到提高(非專利文獻(xiàn)1)。作為此類使多孔性樹(shù)脂薄膜沿厚度方向膨脹的方法,提出如下方法預(yù)先通過(guò)雙 軸拉伸制成內(nèi)部具有孔隙的薄膜,使高壓氣體滲透到其中,接著在減壓下進(jìn)行熱處理,從而 得到發(fā)泡倍率高的多孔性樹(shù)脂薄膜(專利文獻(xiàn)幻。這些發(fā)泡倍率高的多孔性樹(shù)脂薄膜通過(guò) 利用薄膜內(nèi)部的孔隙來(lái)保持大量的電荷,從而能夠得到性能和穩(wěn)定性優(yōu)異的駐極體。但是,實(shí)際上為了利用薄膜內(nèi)部來(lái)存儲(chǔ)大量的電荷,在注入電荷時(shí),需要以更高的 電壓對(duì)薄膜進(jìn)行放電處理。此時(shí),如上述非專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)3所示那樣,使高壓氣體滲透到對(duì)由聚丙烯 形成的所有層進(jìn)行雙軸拉伸而預(yù)先形成孔隙的薄膜中、接著在減壓下進(jìn)行熱處理而得到的 發(fā)泡倍率高的多孔性樹(shù)脂薄膜,其薄膜表面的均一性差,并且凹凸也大,因此逐漸升高外加電壓時(shí)存在發(fā)生局部的集中放電、超出多孔性樹(shù)脂薄膜的絕緣耐性而使薄膜被部分破壞的 問(wèn)題。另一方面,為了將使用了多孔性樹(shù)脂薄膜的駐極體使用在電氣電子輸入/輸出裝 置中,需要在其至少一側(cè)的表面設(shè)置用于傳遞電信號(hào)的導(dǎo)電層。作為設(shè)置導(dǎo)電層的方法,通常有導(dǎo)電性涂料的涂布、金屬等的蒸鍍等,涂布方式存 在以下缺點(diǎn)在干燥工序中過(guò)度升高溫度時(shí),駐極體自身性能降低。此外,蒸鍍方式存在以 下缺點(diǎn)由于氣化的金屬與駐極體直接接觸,所以駐極體的溫度升高,與涂布方式同樣發(fā)生 性能降低。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特表平10-504248號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特公平05-041104號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利第3675827號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1 :Applied Physics Letters, Volume 85, Issue 7
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明的目的在于提供一種駐極體化薄膜(ii),其使用絕緣耐性高的多孔性樹(shù)脂 薄膜(i),與以往的多孔性樹(shù)脂薄膜相比,能夠以高壓注入電荷,能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定維持高電荷 狀態(tài)。此外,本發(fā)明的目的還在于提供一種駐極體化薄膜,其由與以往的多孔性樹(shù)脂薄 膜相比薄膜的均一性優(yōu)異、能夠以高壓注入電荷的多孔性樹(shù)脂薄膜形成,結(jié)果能夠長(zhǎng)期穩(wěn) 定地維持高電荷狀態(tài),作為電氣電子輸入/輸出裝置材料具有優(yōu)異的性能。進(jìn)而,本發(fā)明的目的還在于提供在設(shè)置導(dǎo)電層時(shí)駐極體的性能降低少的、具備導(dǎo) 電層的駐極體。用于解決問(wèn)題的方案為了解決這些課題,本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有特定結(jié)構(gòu)的多孔 性樹(shù)脂薄膜(i)適用適合于上述用途,通過(guò)使其駐極體化,能夠提供具有所期望特性的駐 極體化薄膜(ii),從而完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明具有以下方案。(1) 一種駐極體化薄膜(ii),其特征在于,其通過(guò)對(duì)水蒸氣透過(guò)系數(shù)為0.1 2. 5g · mm/m2 · 24hr、且至少一側(cè)表面的表面電阻值為1 X IO13 9X IO17 Ω的多孔性樹(shù)脂薄 膜(i)實(shí)施直流高壓放電處理進(jìn)行駐極體化而獲得,其中,所述多孔性樹(shù)脂薄膜(i)含有芯 層(A)和表面層(B),所述芯層(A)包含具有孔隙的雙軸拉伸樹(shù)脂薄膜,所述表面層(B)位 于該芯層(A)的至少一面上且含有拉伸樹(shù)脂薄膜。(2)根據(jù)上述(1)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,表面層(B)中的拉伸樹(shù) 脂薄膜為單軸拉伸樹(shù)脂薄膜。(3)根據(jù)上述(2)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,多孔性樹(shù)脂薄膜⑴是在加壓條件下使非反應(yīng)性氣體滲透到其中、接著在非加壓條件下對(duì)其實(shí)施了加熱處理的。(4)根據(jù)上述⑴ (3)中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,芯層 (A)的厚度為10 500 μ m,且表面層(B)的厚度為5 500 μ m。(5)根據(jù)上述(1) 中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,芯層
(A)和表面層(B)中的拉伸樹(shù)脂薄膜含有熱塑性樹(shù)脂。(6)根據(jù)上述( 所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,芯層(A)含有50 97 重量%的熱塑性樹(shù)脂和3 50重量%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至少一種,且表面層
(B)含有30 97重量%的熱塑性樹(shù)脂和3 70重量%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至 少一種。(7)根據(jù)上述( 或(6)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,熱塑性樹(shù)脂為聚 烯烴系樹(shù)脂。(8)根據(jù)上述(1) (7)中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,將表面 層(B)層疊在芯層(A)上后,將該層疊體至少沿單軸方向拉伸,從而將各層制成拉伸樹(shù)脂薄膜。(9)根據(jù)上述⑴ ⑶中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,多孔性 樹(shù)脂薄膜(i)的孔隙率為1 70%。(10)根據(jù)上述(3) ⑶中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,實(shí)施 了加壓處理及加熱處理的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的孔隙率為5 95%。(11)根據(jù)上述(1) (10)中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,在多 孔性樹(shù)脂薄膜(i)的至少一側(cè)的表面還含有錨固涂層(C)。(12)根據(jù)上述(11)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,錨固涂層(C)的每平 方米重量為0. 001 5g/m2。(13)根據(jù)上述(1) (12)中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,通過(guò) 對(duì)多孔性樹(shù)脂薄膜(i)以IOKV 100KV范圍的放電電壓實(shí)施直流高壓放電處理而進(jìn)行駐 極體化。(14)根據(jù)上述(1) (13)中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,在直 流高壓放電處理中,從多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的表面層(B)表面注入電荷。(15) 一種具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于,依次含有上述⑴ (14)中 任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii)、粘合劑層(D)、設(shè)有表面電阻值為1X10_2 9Χ107Ω的 導(dǎo)電層(E)的電介質(zhì)薄膜(F)。(16)根據(jù)上述(1 所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于,電介質(zhì)薄膜 (F)為含有熱塑性樹(shù)脂的拉伸薄膜或非拉伸薄膜。(17)根據(jù)上述(15)或(16)所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于,電介 質(zhì)薄膜(F)的膜厚為0. 1 100 μ m。(18)根據(jù)上述(15) (17)中任一項(xiàng)所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征 在于,導(dǎo)電層(E)通過(guò)導(dǎo)電性涂料的涂布或金屬的蒸鍍而形成。(19)根據(jù)上述(15) (18)中任一項(xiàng)所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征 在于,導(dǎo)電層(E)的膜厚為0. 01 10 μ m。(20)根據(jù)上述(15) (19)中任一項(xiàng)所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于,在對(duì)駐極體化薄膜(ii)層疊設(shè)有導(dǎo)電層(E)的電介質(zhì)薄膜(F)時(shí),以導(dǎo)電層(E)為 最外層的方式進(jìn)行層疊。發(fā)明的效果通過(guò)使用本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i),能夠注入更多電荷,能夠得到與以往相比 更能長(zhǎng)期具有穩(wěn)定的電荷保持能力的駐極體化薄膜(ii)。此外,通過(guò)本發(fā)明的具備導(dǎo)電層 的駐極體(iii),能夠提供在駐極體材料上設(shè)置導(dǎo)電層(E)時(shí)不會(huì)降低駐極體的性能、能量 轉(zhuǎn)換效率高、批量生產(chǎn)性高的電氣電子輸入/輸出材料。
圖1是本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的一個(gè)方式的截面圖。圖2是本發(fā)明中能夠使用的間歇式駐極體化裝置的一個(gè)例子的示意圖。圖3是本發(fā)明中能夠使用的連續(xù)式駐極體化裝置的一個(gè)例子的示意圖。圖4是本發(fā)明中能夠使用的間歇式駐極體化裝置的一個(gè)例子的示意圖。圖5是本發(fā)明中能夠使用的連續(xù)式駐極體化裝置的一個(gè)例子的示意圖。圖6是對(duì)多孔性樹(shù)脂薄膜(i)進(jìn)行加壓處理時(shí)的處理形態(tài)的一個(gè)例子的示意圖。圖7是加壓處理裝置的一個(gè)例子的示意圖。圖8是加熱處理裝置的一個(gè)例子的示意圖。圖9是實(shí)施例中使用的落球裝置的說(shuō)明圖。圖10是本發(fā)明的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii)的一個(gè)方式的局部放大截面圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1多孔性樹(shù)脂薄膜(i)2 芯層(A)3、4 表面層(B)5直流高壓電源6、8針狀電極7接地電極9接地的輥10、11 線電極(wire electrode)15用于加壓處理所準(zhǔn)備的卷取物16多孔性樹(shù)脂薄膜(i)17緩沖片18壓力容器19壓力容器的蓋20加壓用閥21減壓用閥22 支架23 轉(zhuǎn)軸24壓縮機(jī)25多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的卷取裝置
沈緩沖片的卷取裝置27熱風(fēng)裝置28 導(dǎo)輥29、30 冷卻輥31帶導(dǎo)電層(E)的駐極體(iii)32絕緣性薄膜33、;34 導(dǎo)線35透明壓克力管36 鐵球37電磁石38高速記錄器41具備導(dǎo)電層的駐極體(iii)42駐極體化薄膜(ii)43、44電介質(zhì)薄膜(F)45、46 粘合劑層(D)47、48 導(dǎo)電層(E)49 芯層(A)50、51 表面層(B)
具體實(shí)施例方式以下,詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的駐極體化薄膜。另外,本說(shuō)明書中使用“ ”表示的數(shù)值 范圍是指包含“ ”的前后所記載的數(shù)值作為下限值和上限值的范圍。本發(fā)明的駐極體化薄膜(ii)是由具有芯層(A)和表面層(B)的多孔性樹(shù)脂薄膜 (i)形成的,其中,芯層(A)包含具有孔隙的雙軸拉伸樹(shù)脂薄膜,表面層(B)位于該芯層(A) 的至少一個(gè)面上且含有拉伸樹(shù)脂薄膜。[芯層(A)]本發(fā)明中使用的芯層(A)是以在內(nèi)部保持電荷為主要目的而使用的。因此,芯層 (A)包含具有孔隙的雙軸拉伸樹(shù)脂薄膜。芯層(A)優(yōu)選的是,為了確保靜電容量而具有一定以上厚度;且含有不易導(dǎo)電的 高分子材料即熱塑性樹(shù)脂;為獲得以孔隙率表示的狀態(tài),在內(nèi)部具有通過(guò)拉伸而形成的孔 隙,從而具有易于保持電荷的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中使用的芯層(A)進(jìn)一步優(yōu)選為通過(guò)后述的加壓處理及加熱處理使孔隙 的內(nèi)壓升高而沿厚度方向膨脹的層。這種芯層(A)優(yōu)選的是,為了確保靜電容量而具有一定以上厚度;且由不易導(dǎo)電 的高分子材料即熱塑性樹(shù)脂形成;為獲得以孔隙率表示的結(jié)構(gòu),具有通過(guò)拉伸而形成、接著 通過(guò)加壓處理及加熱處理而擴(kuò)大的孔隙,從而具有易于保持電荷的結(jié)構(gòu)。芯層(A)的厚度 優(yōu)選為10 500 μ m的范圍,更優(yōu)選為20 300 μ m的范圍,特別優(yōu)選為30 100 μ m的范 圍。這些芯層(A)的厚度也同樣適用于沿厚度方向膨脹時(shí)的厚度。該厚度不足10 μ m時(shí), 芯層(A)的靜電容量少而不適于駐極體的用途,并且難以控制以均一的厚度成形,后述的駐極體化處理時(shí)容易引起絕緣擊穿而容易發(fā)生局部放電,故不優(yōu)選。另一方面,超過(guò)500 μ m 時(shí),在注入電荷時(shí)難以使電荷到達(dá)層內(nèi)部,無(wú)法發(fā)揮本發(fā)明所期望的性能,故不優(yōu)選。芯層(A)優(yōu)選由難以導(dǎo)電的高分子材料即熱塑性樹(shù)脂來(lái)形成,所使用的熱塑性樹(shù) 脂的種類沒(méi)有特別的限制。例如,可以使用高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、 丙烯系樹(shù)脂、聚甲基-ι-戊烯等聚烯烴系樹(shù)脂,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸 共聚物、馬來(lái)酸改性聚乙烯、馬來(lái)酸改性聚丙烯等含有官能團(tuán)的聚烯烴系樹(shù)脂,尼龍-6、尼 龍_6,6等聚酰胺系樹(shù)脂,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚 丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、脂肪族聚酯等聚酯系樹(shù)脂,聚碳酸酯,無(wú)規(guī)聚苯乙烯,間規(guī)聚苯乙 烯等。在這些熱塑性樹(shù)脂中,優(yōu)選使用吸濕性低且絕緣性高的聚烯烴系樹(shù)脂、含有官能團(tuán)的 聚烯烴系樹(shù)脂。作為聚烯烴系樹(shù)脂,可列舉出乙烯、丙烯、丁烯、丁烯、丁二烯、異戊二烯、氯丁二 烯、甲基戊烯、環(huán)烯烴等烯烴類的均聚物及由兩種以上這些烯烴類組成的共聚物。作為聚烯 烴系樹(shù)脂的具體例,可列舉出高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、丙烯系樹(shù)脂、乙烯與其他烯烴 的共聚物、丙烯與其他烯烴的共聚物。在這些聚烯烴系樹(shù)脂中,從加工性、絕緣性、成本等方面等出發(fā),優(yōu)選丙烯系樹(shù)脂。 作為丙烯系樹(shù)脂,可列舉出作為丙烯均聚物且等規(guī)或間規(guī)及表現(xiàn)出各種程度的立體規(guī)整性 的聚丙烯,還可列舉出以丙烯為主要成分并使丙烯與乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-庚烯、4-甲 基-1-戊烯等α烯烴共聚而得到的共聚物。該共聚物可以是二元體系或三元體系以上,或 者也可以是無(wú)規(guī)共聚物或嵌段共聚物。在使用丙烯系樹(shù)脂作為熱塑性樹(shù)脂時(shí),為了更好地保持后述的拉伸成形性,優(yōu)選 配合使用2 25重量%的熔點(diǎn)比聚丙烯(丙烯均聚物)低的樹(shù)脂。作為此種熔點(diǎn)低的樹(shù) 脂,可以例示出高密度或低密度的聚乙烯。作為含有官能團(tuán)的聚烯烴系樹(shù)脂的具體例,可列舉出與能和前述烯烴類共聚的含 官能團(tuán)單體的共聚物。作為所述含官能團(tuán)單體,特別具代表性的有苯乙烯、α甲基苯乙烯 等苯乙烯類,乙酸乙烯酯、乙烯醇、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、月 桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁基苯甲酸乙烯酯、環(huán)己烷羧酸乙烯酯等羧酸 乙烯酯類,丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸 丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙 烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲 基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺等丙烯酸酯類,甲 基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、環(huán)戊基乙烯基醚、環(huán)己基乙烯基 醚、芐基乙烯基醚、苯基乙烯基醚等乙烯基醚類。根據(jù)需要可以使用從這些含官能團(tuán)單體中 適當(dāng)選擇一種或兩種以上聚合而成的聚合物。進(jìn)而,這些聚烯烴系樹(shù)脂及含有官能團(tuán)的聚烯烴系樹(shù)脂也可以根據(jù)需要使用接枝 改性后的樹(shù)脂。接枝改性可以使用公知的方法。作為接枝單體的具體例,可以列舉出采用不 飽和羧酸或其衍生物進(jìn)行的接枝改性。作為該不飽和羧酸,例如可列舉出丙烯酸、甲基丙烯 酸、馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸等。此外,作為上述不飽和羧酸的衍生物,也可以使用酸酐、酯、 酰胺、酰亞胺、金屬鹽等。具體而言,可列舉出馬來(lái)酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐、丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸縮水
9甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、馬來(lái)酸單乙酯、馬來(lái)酸二乙酯、富馬酸單甲酯、富馬酸二甲 酯、衣康酸單甲酯、衣康酸二乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、馬來(lái)酸單酰胺、馬來(lái)酸二酰胺、 馬來(lái)酸-N-單乙基酰胺、馬來(lái)酸-N,N- 二乙基酰胺、馬來(lái)酸-N-單丁基酰胺、馬來(lái)酸-N,N- 二 丁基酰胺、富馬酸單酰胺、富馬酸二酰胺、富馬酸-N-單乙基酰胺、富馬酸-N,N-二乙基酰 胺、富馬酸-N-單丁基酰胺、富馬酸-N,N- 二丁基酰胺、馬來(lái)酰亞胺、N- 丁基馬來(lái)酰亞胺、 N-苯基馬來(lái)酰亞胺、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉、丙烯酸鉀、甲基丙烯酸鉀等。能夠使用的接枝改性物為相對(duì)于聚烯烴系樹(shù)脂或含有官能團(tuán)的聚烯烴系樹(shù)脂通 常加入0. 005 10重量%的接枝單體、優(yōu)選加入0. 01 5重量%的接枝單體進(jìn)行接枝改 性而成的接枝改性物。作為芯層(A)中使用的熱塑性樹(shù)脂,可以從上述熱塑性樹(shù)脂中選擇一種單獨(dú)使 用,也可以選擇兩種以上組合使用。芯層(A)中使用的熱塑性樹(shù)脂,理想的是在其中添加無(wú)機(jī)微細(xì)粉末和有機(jī)填料中 的至少一者。通過(guò)添加無(wú)機(jī)微細(xì)粉末、有機(jī)填料,能夠容易地通過(guò)后述的拉伸工序在芯層 (A)內(nèi)部形成孔隙。更具體而言,芯層(A)優(yōu)選含有50 97重量%的上述熱塑性樹(shù)脂和3 50重 量%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至少一種。進(jìn)而,芯層(A)更優(yōu)選含有60 95重量% 的熱塑性樹(shù)脂和5 40重量%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至少一種。當(dāng)作為孔隙成核劑的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料的含有率不足3重量%時(shí),在后述 的拉伸工序中形成的孔隙數(shù)少,電荷的存儲(chǔ)能力差,難以達(dá)成所期望的目的。另一方面,當(dāng) 超出50重量%時(shí),所形成的孔隙相互連通。因此,會(huì)成為即使導(dǎo)入電荷電荷也經(jīng)由連通孔 而易于從多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的表面或端面逃逸的結(jié)構(gòu),具有電荷不穩(wěn)定的傾向,故不優(yōu) 選。此外,在加壓處理時(shí)使非反應(yīng)性氣體滲透的情況下,在加壓處理時(shí)用于非反應(yīng)性氣體滲 透的非反應(yīng)性氣體易于從多孔性樹(shù)脂薄膜(i)逃逸,具有即使進(jìn)行加熱處理也難以膨脹的 傾向。添加無(wú)機(jī)微細(xì)粉末時(shí),使用平均粒徑通常為0.01 15 μ m、優(yōu)選0.05 5μπι、更 優(yōu)選0. 1 3 μ m、特別優(yōu)選0. 5 2. 5 μ m的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。作為無(wú)機(jī)微細(xì)粉末的具體例, 可以使用碳酸鈣、煅燒粘土、硅石、硅藻土、白土、滑石、氧化鈦、硫酸鋇、氧化鋁、沸石、云母、 絹云母、膨潤(rùn)土、海泡石、蛭石、白云石、硅灰石、玻璃纖維等。本發(fā)明中的平均粒徑參照制造 商目錄中的值。添加有機(jī)填料時(shí),優(yōu)選選擇與作為主要成分的熱塑性樹(shù)脂不同種類的樹(shù)脂。例如, 在熱塑性樹(shù)脂為聚烯烴系樹(shù)脂時(shí),作為有機(jī)填料,有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸 丁二醇酯、聚碳酸酯、尼龍-6、尼龍_6,6、環(huán)烯烴聚合物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯等聚合 物,可以使用具有比聚烯烴系樹(shù)脂的熔點(diǎn)高的熔點(diǎn)(例如170 300°C)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (例如170 2800C )、且非相容的聚合物。在芯層(A)中使用的熱塑性樹(shù)脂中,可以根據(jù)需要任意添加熱穩(wěn)定劑(抗氧化 劑)、光穩(wěn)定劑、分散劑、潤(rùn)滑劑等。在添加熱穩(wěn)定劑時(shí),通常以相對(duì)于樹(shù)脂為0.001 1重 量%的范圍內(nèi)的量添加。作為熱穩(wěn)定劑的具體例,可以使用受阻酚系、磷系、胺系等穩(wěn)定劑。 在添加光穩(wěn)定劑時(shí),通常以相對(duì)于樹(shù)脂為0.001 1重量%的范圍內(nèi)的量添加。作為光穩(wěn) 定劑的具體例,可以使用受阻胺系、苯并三唑系、二苯甲酮系等光穩(wěn)定劑。分散劑和潤(rùn)滑劑例如以使無(wú)機(jī)微細(xì)粉末分散到樹(shù)脂中為目的而使用。使用量相對(duì)于樹(shù)脂通常為0. 01 4 重量%的范圍內(nèi)。作為這些具體例,可以使用硅烷偶聯(lián)劑、油酸或硬脂酸等高級(jí)脂肪酸、金 屬皂、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或它們的鹽等。本發(fā)明中,芯層(A)沿薄膜的寬度方向、移動(dòng)方向的雙軸方向進(jìn)行拉伸。通過(guò)拉伸 可以在層內(nèi)部形成大量孔隙,在該孔隙內(nèi)部可以存儲(chǔ)電荷,因此是制成駐極體化薄膜(ii) 后電荷保持性能優(yōu)異的材料。從保持電荷的觀點(diǎn)出發(fā),芯層(A)中形成的孔隙,理想的是各自的體積大、其數(shù)目 多,且為相互獨(dú)立的形狀。與僅一個(gè)方向的拉伸相比,沿雙軸方向拉伸者孔隙的大小較大。 特別是沿薄膜的寬度方向、移動(dòng)方向的雙軸方向拉伸時(shí)能夠形成沿面方向延伸的圓盤狀的 孔隙,因此沿薄膜厚度方向注入電荷時(shí),在孔隙內(nèi)易于存儲(chǔ)正負(fù)極化的電荷。因此,本發(fā)明 的芯層(A)使用雙軸拉伸而成的樹(shù)脂薄膜。此外,本發(fā)明中,在加壓條件下使非反應(yīng)性氣體滲透到多孔性樹(shù)脂薄膜⑴中、接 著在非加壓條件下實(shí)施加熱處理時(shí),加壓處理前的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)中的芯層(A)可以 沿薄膜的寬度方向、移動(dòng)方向的雙軸方向拉伸。通過(guò)拉伸可以在層內(nèi)部預(yù)先形成大量的孔 隙。從保持電荷的觀點(diǎn)出發(fā),多孔性樹(shù)脂薄膜⑴中形成的孔隙理想的是各自的體積大、其 數(shù)目多,且為相互獨(dú)立的形狀。與僅一個(gè)方向的拉伸相比,沿雙軸方向拉伸者孔隙的大小較 大。特別是沿薄膜的寬度方向、移動(dòng)方向的雙軸方向拉伸時(shí)能夠形成沿面方向延伸的圓盤 狀的孔隙,因此在進(jìn)一步實(shí)施加壓處理和加熱處理而使孔隙沿厚度方向膨脹時(shí),可以形成 各自的體積大的孔隙,在注入電荷時(shí)易于在孔隙內(nèi)存儲(chǔ)正負(fù)極化的電荷,是制成駐極體化 薄膜(ii)后電荷保持性能優(yōu)異的材料。因此,本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)中的芯層(A) 使用雙軸拉伸而成的樹(shù)脂薄膜。[表面層⑶]本發(fā)明中使用的表面層(B),是以提高多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的駐極體化處理時(shí)的 絕緣耐性、且提高存儲(chǔ)在芯層(A)內(nèi)部的電荷的保持性為主要目的而設(shè)置在芯層(A)的至 少一個(gè)面、優(yōu)選兩面的由拉伸薄膜形成的層。此外,在加壓條件下使非反應(yīng)性氣體滲透到多孔性樹(shù)脂薄膜(i)中、接著在非加 壓條件下實(shí)施加熱處理時(shí),表面層(B)是與以往的多孔性樹(shù)脂薄膜相比薄膜表面的均一性 優(yōu)異、本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的駐極體化處理時(shí)能夠以高壓注入電荷的層。此外,表 面層(B)擔(dān)負(fù)著在加壓處理至加熱處理期間防止非反應(yīng)性氣體從芯層(A)向外部擴(kuò)散的作 用。進(jìn)而,擔(dān)負(fù)著提高多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的絕緣耐壓、提高存儲(chǔ)在芯層(A)內(nèi)部的電荷的 保持性的作用。本發(fā)明中的表面層(B)是設(shè)置在芯層(A)的至少一個(gè)面、優(yōu)選兩面上的由 拉伸樹(shù)脂薄膜形成的層。表面層(B)優(yōu)選的是,為了提高絕緣耐性而具有一定以上厚度;且含有難以導(dǎo)電 的高分子材料即熱塑性樹(shù)脂,并且以能夠使電荷導(dǎo)入芯層(A)的程度在內(nèi)部形成孔隙,因 此優(yōu)選具有單軸拉伸樹(shù)脂薄膜結(jié)構(gòu)。表面層⑶的厚度優(yōu)選為5 500 μ m的范圍,更優(yōu)選為7 300 μ m的范圍,進(jìn)一 步優(yōu)選為9 IOOym的范圍,特別優(yōu)選為10 50 μ m的范圍,最優(yōu)選為10 30 μ m的范 圍。該厚度不足5μπι時(shí),對(duì)于提高多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的絕緣耐性的效果不充分,不能以 高壓注入電荷,難以得到具有高電荷的駐極體化薄膜(ii)。另一方面,超過(guò)500μπι時(shí),在駐極體化處理時(shí)難以使電荷到達(dá)內(nèi)部,無(wú)法發(fā)揮本發(fā)明所期望的性能,故不優(yōu)選。作為構(gòu)成表面層(B)的熱塑性樹(shù)脂,可以使用與芯層(A)的項(xiàng)中所列舉的熱塑性 樹(shù)脂相同的熱塑性樹(shù)脂。從拉伸特性的觀點(diǎn)出發(fā),表面層⑶和芯層㈧中使用的熱塑性 樹(shù)脂優(yōu)選使用相同種類的樹(shù)脂。表面層(B)可以含有無(wú)機(jī)微細(xì)粉末或有機(jī)填料,也可以不含有無(wú)機(jī)微細(xì)粉末或有 機(jī)填料,但從表面層(B)的介電常數(shù)等電特性的改善等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選含有無(wú)機(jī)微細(xì)粉末 或有機(jī)填料。在含有時(shí)可以使用與芯層(A)的項(xiàng)中所列舉的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料相同 的材料。更具體而言,表面層⑶優(yōu)選含有30 97重量%的上述熱塑性樹(shù)脂和3 70重 量%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至少一種。進(jìn)而,表面層(B)更優(yōu)選含有40 95重量%的熱塑性樹(shù)脂和5 60重量%的無(wú) 機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至少一種,特別優(yōu)選含有50 90重量%的熱塑性樹(shù)脂和10 50重量%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至少一種。當(dāng)無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料的含有率 不足3重量%時(shí),無(wú)法充分獲得電特性的改善效果。另一方面,當(dāng)超過(guò)70重量%時(shí),由無(wú)機(jī) 微細(xì)粉末自身帶來(lái)的介電效應(yīng)、相互連通的孔隙的形成而變成電荷容易逃逸的結(jié)構(gòu),具有 電荷不穩(wěn)定的傾向,故不優(yōu)選。使表面層(B)含有無(wú)機(jī)微細(xì)粉末、有機(jī)填料時(shí),可以使用與芯層(A)中使用的無(wú)機(jī) 微細(xì)粉末及有機(jī)填料相同種類的材料,也可以使用不同種類的材料。尤其在添加無(wú)機(jī)微細(xì)粉末時(shí),其介電常數(shù)通常會(huì)高于熱塑性樹(shù)脂,因此適合于改 善表面層(B)的電特性。特別是在使用聚烯烴系樹(shù)脂等介電常數(shù)低的樹(shù)脂作為熱塑性樹(shù)脂時(shí),通過(guò)含有無(wú) 機(jī)微細(xì)粉末或有機(jī)填料,在駐極體化處理時(shí)施加高壓時(shí)能夠通過(guò)介電效應(yīng)而使電荷到達(dá)芯 層(A),駐極體化處理后,能夠通過(guò)作為主要成分的聚烯烴系樹(shù)脂的低介電特性得到保持芯 層(A)的電荷不逃逸的效果。如上所述,表面層(B)是由拉伸樹(shù)脂薄膜形成的層。這是為了通過(guò)拉伸提高厚度 (膜厚)的均一性,謀求絕緣耐性等電特性的均一化。當(dāng)層(B)的厚度不均一時(shí),使用高壓 注入電荷時(shí),特別是在薄的部分容易發(fā)生局部的集中放電,無(wú)法期待電荷的有效注入。此外,表面層(B)理想的是進(jìn)行孔隙的形成效率低的單軸拉伸而得到的樹(shù)脂薄 膜。將表面層(B)制成雙軸拉伸樹(shù)脂薄膜時(shí),由于與芯層(A)同樣地以無(wú)機(jī)微細(xì)粉末、有機(jī) 填料為核形成孔隙,因此通過(guò)表面層(B)保持電荷的效果降低。表面層(B)優(yōu)選在與芯層(A)層疊后至少沿單軸方向拉伸。與將拉伸薄膜彼此層 疊相比,通過(guò)與芯層(A)層疊后進(jìn)行拉伸,從而其制成的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的膜厚的均一 性提高,結(jié)果絕緣耐性等電特性提高。本發(fā)明中,在加壓條件下使非反應(yīng)性氣體滲透到多孔性樹(shù)脂薄膜⑴中、接著在 非加壓條件下實(shí)施加熱處理時(shí),加壓處理前的多孔性樹(shù)脂薄膜⑴中的表面層⑶是如上 所述的包含單軸拉伸樹(shù)脂薄膜的層。因?yàn)檫@點(diǎn),本發(fā)明的駐極體化薄膜(ii)與以往的駐極 體化薄膜相比其性能大大改良。本發(fā)明的表面層(B)通過(guò)拉伸而提高厚度(膜厚)的均一 性,從而力圖改良絕緣耐壓性等電特性。當(dāng)表面層(B)的厚度不均一時(shí),使用高壓注入電荷 時(shí),特別是在薄的部分容易發(fā)生局部的集中放電,無(wú)法期待有效地注入電荷。與以往的情況同樣地使表面層(B)為雙軸拉伸薄膜時(shí),與芯層(A)同樣,容易以無(wú)機(jī)微細(xì)粉末或有機(jī)填料 為核形成孔隙,通過(guò)接著進(jìn)行的加壓處理和加熱處理容易形成大的孔隙,結(jié)果損害了厚度 (膜厚)的均一性,無(wú)法達(dá)成所期望的目的。此外,通過(guò)形成這些孔隙,也難以達(dá)成在加壓處 理至加熱處理期間防止非反應(yīng)性氣體從芯層(A)向外部擴(kuò)散的目的、提高絕緣耐壓且提高 存儲(chǔ)在芯層(A)內(nèi)部的電荷的保持性的目的。因此,在進(jìn)行上述處理時(shí),本發(fā)明的多孔性樹(shù) 脂薄膜(i)中的表面層(B)使用孔隙的形成效率低的單軸拉伸樹(shù)脂薄膜。表面層(B)除了為單層結(jié)構(gòu)以外,也可以為兩層結(jié)構(gòu)以上的多層結(jié)構(gòu)。為多層結(jié) 構(gòu)時(shí),通過(guò)改變?cè)诟鲗又惺褂玫臒崴苄詷?shù)脂、無(wú)機(jī)微細(xì)粉末、及有機(jī)填料的種類、含量,能夠 設(shè)計(jì)具有更高電荷保持性能的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)。表面層(B)可以設(shè)置在芯層(A)的至少一個(gè)面上,也可以設(shè)置在兩面上。在將表 面層(B)設(shè)置在芯層(A)的兩面時(shí),表面背面各自的組成、構(gòu)成可以相同,也可以是不同的 組成、構(gòu)成(參照?qǐng)D1)。[多孔性樹(shù)脂薄膜(i)]本發(fā)明中的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)以芯層(A)/表面層(B)(雙軸拉伸樹(shù)脂薄膜/拉 伸樹(shù)脂薄膜(優(yōu)選單軸拉伸樹(shù)脂薄膜))的層疊薄膜為最小構(gòu)成單元。[層疊]芯層(A)與表面層(B)的層疊可以使用公知的各種方法。作為具體例,可列舉出 利用使用供料頭、多流道的多層口模的共擠出方式和使用多個(gè)口模的擠出層壓方式等。進(jìn) 而可列舉出將采用多層口模的共擠出方式和擠出層壓方式組合的方法。如前所述,芯層(A)是雙軸拉伸薄膜,表面層(B)優(yōu)選為單軸拉伸薄膜。而且,從膜 厚的均一性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在芯層(A)與表面層(B)層疊后,至少沿單軸方向拉伸。與將 拉伸薄膜彼此層疊相比,通過(guò)將兩層層疊后進(jìn)行拉伸,從而其作為多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的 膜厚的均一性提高,結(jié)果絕緣耐壓性等電特性提高。因此,芯層(A)和表面層(B)的層疊,優(yōu)選在沿單軸方向拉伸的芯層(A)上擠出層 壓表面層(B)。將表面層(B)擠出層壓到芯層(A)上后,將層疊物沿與前述芯層(A)的拉伸 軸成大致直角方向拉伸,從而將芯層(A)制成雙軸拉伸薄膜,將表面層(B)制成單軸拉伸薄 膜,得到膜厚均一的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)。[拉伸]芯層(A)、表面層⑶及它們的層疊物即多孔性樹(shù)脂薄膜⑴的拉伸可以采用公知 的各種方法進(jìn)行。作為拉伸的方法,可列舉出利用輥群的圓周速度差的縱拉伸方法、使用拉幅爐的 橫拉伸方法、軋制方法、采用拉幅爐和直線電動(dòng)機(jī)的組合的同步雙軸拉伸方法、采用拉幅爐 和縮放儀(pantagraph)的組合的同步雙軸拉伸方法等。此外,可列舉出采用作為吹塑成形 薄膜的拉伸方法的管膜法的同步雙軸拉伸方法。有關(guān)拉伸時(shí)的溫度,可以在各層中使用的主要的熱塑性樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以 上且結(jié)晶部的熔點(diǎn)以下的范圍內(nèi)進(jìn)行。在拉伸作為芯層(A)和表面層(B)的層疊物的多孔 性樹(shù)脂薄膜(i)時(shí),只要兼顧設(shè)定每平方米重量更多的層(通常為芯層(A))來(lái)設(shè)定拉伸溫 度即可。拉伸溫度是比作為指標(biāo)使用的熱塑性樹(shù)脂的熔點(diǎn)低1 70°C的溫度。具體而言,
13各層的熱塑性樹(shù)脂為丙烯均聚物(熔點(diǎn)巧5 167°C )時(shí),拉伸溫度為100 166°C,各層 的熱塑性樹(shù)脂為高密度聚乙烯(熔點(diǎn)121 136°C )時(shí),拉伸溫度為70 135°C。此外,拉 伸速度優(yōu)選為20 350m/分鐘的范圍。拉伸的倍率沒(méi)有特別的限制,可以考慮多孔性樹(shù)脂薄膜⑴使用的熱塑性樹(shù)脂的 特性、后述應(yīng)該獲得的孔隙率等而適當(dāng)決定。有關(guān)拉伸倍率,例如在使用丙烯均聚物或其共聚物作為熱塑性樹(shù)脂的情況下,沿 單軸方向拉伸時(shí)約為1. 2 12倍,優(yōu)選為2 10倍,沿雙軸方向拉伸時(shí)以面積倍率(縱 倍率與橫倍率之積)計(jì)為1. 5 60倍,優(yōu)選為4 50倍。在使用其他熱塑性樹(shù)脂的情況 下,沿單軸方向拉伸時(shí)為1. 2 10倍,優(yōu)選為2 5倍,沿雙軸方向拉伸時(shí)以面積倍率計(jì)為 1.5 20倍,優(yōu)選為4 12倍。[錨固涂層(C)]為了在多孔性樹(shù)脂薄膜(i)上進(jìn)一步粘合多種原材料而擴(kuò)大駐極體化后的用途, 并且為了提高與粘合劑、蒸鍍金屬膜等的密合性,優(yōu)選在其一個(gè)面或兩面上具有錨固涂層 (C)。錨固涂層(C)優(yōu)選使用高分子粘合劑,作為所述高分子粘合劑的具體例,可列舉 出聚乙烯亞胺,碳原子數(shù)1 12的烷基改性聚乙烯亞胺、聚(乙烯亞胺-尿素)和多胺聚 酰胺的乙烯亞胺加成物及多胺聚酰胺的環(huán)氧氯丙烷加成物等聚乙烯亞胺系聚合物,丙烯酰 胺-丙烯酸酯共聚物,丙烯酸酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物,聚丙烯酰胺的衍生 物,含噁唑啉基的丙烯酸酯系聚合物等丙烯酸酯系聚合物,聚乙烯醇及其改性體,聚乙烯吡 咯烷酮,聚乙二醇等,除此以外,還可列舉出聚乙酸乙烯酯,聚氨酯,乙烯-乙酸乙烯酯共聚 物,聚偏氯乙烯,氯化聚丙烯、馬來(lái)酸改性聚丙烯、丙烯酸改性聚丙烯等聚丙烯系聚合物,丙 烯腈-丁二烯共聚物,聚酯等有機(jī)溶劑稀釋樹(shù)脂或水稀釋樹(shù)脂等。在這些當(dāng)中,聚乙烯亞胺 系聚合物、聚乙烯醇系聚合物和聚丙烯系聚合物對(duì)多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的錨固效果優(yōu)異, 故優(yōu)選。錨固涂層(C)的膜厚,以固體成分換算的每平方米重量計(jì),優(yōu)選為0. 001 5g/m2, 更優(yōu)選為0. 005 3g/m2,更優(yōu)選為0. 01 lg/m2。層(C)的每平方米重量不足0. 001g/m2 時(shí),無(wú)法充分獲得由設(shè)置錨固涂層(C)所帶來(lái)的效果。另一方面,超過(guò)5g/m2時(shí),難以使作為 涂布層的錨固涂層(C)的膜厚保持均勻,從而由于膜厚的偏差而使多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的 電特性的均一性受到損害,或由于錨固涂層(C)自身的內(nèi)聚力不足而錨固效果降低,或者 錨固涂層(C)的表面電阻值降低而不足1Χ1013Ω,在多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的駐極體化時(shí)電 荷難以注入而無(wú)法到達(dá)芯層(A),從而不能體現(xiàn)本發(fā)明所期望的性能,故不優(yōu)選。作為將錨固涂層(C)設(shè)置在多孔性樹(shù)脂薄膜⑴上的方法,優(yōu)選的是采用將含有 上述高分子粘合劑的涂料涂布在多孔性樹(shù)脂薄膜(i)上的方法。有關(guān)涂布,采用公知的 涂布裝置在多孔性樹(shù)脂薄膜(i)上形成涂膜并干燥,從而可以形成錨固涂層(C)。作為涂 布裝置的具體例,例如可列舉出口模涂布機(jī)(die coater)、線棒式涂布機(jī)(bar coater), 逗點(diǎn)涂布機(jī)(comma coater)、唇口涂布機(jī)(lip coater)、輥涂機(jī)、幕簾式涂布機(jī)(curtain coater)、凹版涂布機(jī)(gravure coater)、噴涂機(jī)(spray coater)、擠壓式涂布機(jī)(squeeze coater)、刮刀涂布機(jī)(blade coater)、反向涂布機(jī)(rebirth coater)、氣刀涂布機(jī)(air knife coater)等。
錨固涂層(C)在多孔性樹(shù)脂薄膜⑴上的層疊優(yōu)選在實(shí)施后述的駐極體化處理前 實(shí)施。此外,在加壓條件下使非反應(yīng)性氣體滲透到多孔性樹(shù)脂薄膜(i)中、接著在非加 壓條件下實(shí)施加熱處理時(shí),設(shè)置錨固涂層(C)的時(shí)機(jī),可以考慮在實(shí)施后述的加壓處理和 加熱處理前的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的階段、加壓處理后實(shí)施加熱處理前的多孔性樹(shù)脂薄膜 (i)的階段、實(shí)施加壓處理和加熱處理后的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的階段,任一階段均可實(shí) 施。若考慮設(shè)備、工序的合理性,優(yōu)選在實(shí)施加壓處理和加熱處理前的多孔性樹(shù)脂薄膜(i) 的階段進(jìn)行。[加壓處理]本發(fā)明中的優(yōu)選的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)可以通過(guò)如下獲得將前述的樹(shù)脂薄膜放 入壓力容器中,向該容器導(dǎo)入非反應(yīng)性氣體,使其處于加壓條件下從而使非反應(yīng)性氣體滲 透到芯層(A)內(nèi)部的孔隙中,通過(guò)后述的加熱處理使孔隙膨脹。作為所使用的非反應(yīng)性氣體的具體例,可列舉出氮?dú)?、二氧化碳、氦氣、氖氣、?氣、氟龍(flon)、哈龍(halon)等惰性氣體或它們的混合氣體、空氣。雖然在使用非反應(yīng)性 氣體以外的氣體的情況下也能夠得到膨脹效果,但從加壓處理中的安全性、所得到的多孔 性樹(shù)脂薄膜(i)的安全性的觀點(diǎn)出發(fā),理想的是使用上述的非反應(yīng)性氣體而不使用甲烷、 乙烷、丙烷、丁烷等反應(yīng)性氣體。進(jìn)行加壓處理時(shí)的壓力,優(yōu)選為0. 2 lOMPa,更優(yōu)選為0. 3 8MPa,進(jìn)一步優(yōu)選 為0. 4 6MPa的范圍。壓力不足0. 2MPa時(shí)由于壓力低而不能使氣體充分滲透到多孔性樹(shù) 脂薄膜⑴中,無(wú)法獲得充分的膨脹效果。另一方面,當(dāng)超過(guò)IOMPa時(shí),在之后的加熱處理 時(shí)芯層㈧的孔隙無(wú)法承受住內(nèi)壓而破裂,在多孔性樹(shù)脂薄膜⑴中產(chǎn)生洞、破裂。加壓處理的實(shí)施時(shí)間,優(yōu)選為1小時(shí)以上,更優(yōu)選為1 50小時(shí)的范圍。加壓處 理的時(shí)間不足1小時(shí)時(shí),非反應(yīng)性氣體不能充分充滿整個(gè)芯層(A)。相反,即使是在不足1 小時(shí)的短時(shí)間內(nèi)非反應(yīng)性氣體充分充滿芯層(A)的孔隙這樣的多孔性樹(shù)脂薄膜(i),處理 后的氣體的擴(kuò)散也同樣快,在實(shí)施后述的加熱處理前或?qū)嵤┢陂g,所滲透的氣體擴(kuò)散,無(wú)法 獲得穩(wěn)定的膨脹倍率。在多孔性樹(shù)脂薄膜(i)呈長(zhǎng)條狀、以卷取的形態(tài)進(jìn)行加壓處理時(shí),為了使非反應(yīng) 性氣體易于滲透到卷取物的內(nèi)部,理想的是如圖6所示那樣,預(yù)先將其與緩沖片卷取在一 起,再對(duì)其進(jìn)行處理。作為緩沖片的具體例,可列舉出發(fā)泡聚苯乙烯片、發(fā)泡聚乙烯片、發(fā)泡 聚丙烯片、無(wú)紡布、織布、紙等具有連通的空隙的物品。將該卷取物如圖7所示那樣放入到 加壓容器中,通過(guò)非反應(yīng)性氣體進(jìn)行加壓處理。[加熱處理]多孔性樹(shù)脂薄膜(i)可以通過(guò)如下獲得將通過(guò)加壓處理使孔隙膨脹的樹(shù)脂薄膜 通過(guò)加熱處理進(jìn)行形狀固定。加壓處理后,將其恢復(fù)至非加壓條件下,多孔性樹(shù)脂薄膜(i)由于壓差而膨脹。然 而,在該狀態(tài)下所滲透的非反應(yīng)性氣體漸漸逃逸,多孔性樹(shù)脂薄膜(i)恢復(fù)到原來(lái)的厚度。因此,通過(guò)進(jìn)行加熱處理,可促成膨脹后的形狀的狀態(tài)下熱塑性樹(shù)脂的非彈性變 形(塑性變形),即使非反應(yīng)性氣體從薄膜逃逸而使得孔隙內(nèi)部降低至大氣壓后也能夠維 持薄膜的膨脹效果。
所述加熱處理的溫度可以在芯層(A)中主要使用的熱塑性樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度以上且結(jié)晶部的熔點(diǎn)以下的、適合于熱塑性樹(shù)脂的拉伸的公知的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。更具 體而言,芯層(A)的熱塑性樹(shù)脂為丙烯均聚物(熔點(diǎn)155 167°C )時(shí),加熱處理的溫度為 80 160°C的范圍內(nèi)。此外,加熱方法也可以使用以往公知的各種方法。作為具體例,在多孔性樹(shù)脂薄膜 (i)為單片時(shí),可列舉出在烘箱內(nèi)的加熱、在熱板上的加熱、對(duì)薄膜表面輻射來(lái)自紅外線加 熱器的紅外線的輻射加熱等。此外,在多孔性樹(shù)脂薄膜⑴為長(zhǎng)條且卷取的形態(tài)時(shí),可列舉 出對(duì)薄膜表面吹送來(lái)自噴嘴的熱風(fēng)的熱風(fēng)加熱、對(duì)薄膜表面輻射來(lái)自紅外線加熱器的紅外 線的輻射加熱、使薄膜與具有溫度調(diào)節(jié)功能的輥或板接觸的接觸加熱等。多孔性樹(shù)脂薄膜⑴的加熱時(shí)間由處理的溫度和熱傳遞速度來(lái)決定,優(yōu)選為1 100秒,更優(yōu)選為2 80秒,進(jìn)一步優(yōu)選為3 60秒的范圍內(nèi)。當(dāng)熱處理時(shí)間不足1秒時(shí), 不能均勻地加熱多孔性樹(shù)脂薄膜(i),熱處理后的薄膜厚度不穩(wěn)定。另一方面,超過(guò)100秒 時(shí),氣體從通過(guò)加熱使氣體的透過(guò)率變好的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)逃逸,在加熱處理中薄膜 厚度減少。通過(guò)加熱處理所得到的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的彈性模量低,在施加重量時(shí)孔隙容 易坍塌,因此,非接觸方式的熱風(fēng)加熱、輻射加熱具有易于獲得高膨脹倍率的傾向。圖8示 出非接觸方式的加熱處理裝置的一個(gè)例子。[多孔性樹(shù)脂拉伸薄膜⑴]經(jīng)過(guò)上述的層疊工序、拉伸工序,接著根據(jù)需要經(jīng)過(guò)加壓處理、加熱處理而得到的 多孔性樹(shù)脂薄膜(i),被設(shè)計(jì)成適合于通過(guò)注入電荷而制成駐極體化薄膜(ii)的材料。多 孔性樹(shù)脂薄膜(i),為了確保靜電容量而具有一定范圍的孔隙率,且為了使存儲(chǔ)的電荷難以 逃逸到外部而具有一定值以下的水蒸氣透過(guò)系數(shù)、一定值以上的表面電阻值。本發(fā)明中,多孔性樹(shù)脂薄膜⑴內(nèi)的孔隙,作為保持電荷的場(chǎng)所,其比例越多越能 確保靜電容量,但是,過(guò)多時(shí),用于絕緣的熱塑性樹(shù)脂的比例減少,并且連通的孔隙也會(huì)增 加,因此難以長(zhǎng)期穩(wěn)定地維持高電荷狀態(tài)。多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的水蒸氣透過(guò)系數(shù)是判斷有無(wú)此類連通孔隙的依據(jù)。水蒸氣 透過(guò)系數(shù)越大,越容易通過(guò)連通孔隙表面或介于其中的水蒸氣進(jìn)行電荷放電。多孔性樹(shù)脂 薄膜(i)的表面固有電阻值也是判斷多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的電荷的逃逸難易度的依據(jù)。表 面固有電阻值越小,越容易發(fā)生介由薄膜表面的放電。[厚度]本發(fā)明中的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)和駐極體化薄膜(ii)的厚度是依據(jù)JIS-K-7130 1999使用厚度計(jì)進(jìn)行測(cè)定的。芯層(A)和表面層(B)的各自的厚度可以如下求得將作為測(cè)定對(duì)象試樣的薄膜 用液氮冷卻到-60°C以下的溫度,對(duì)放置在玻璃板上的試樣,將剃刀刃、力”· ”、八> (株)制,商品名口,4 yyu^F)以垂直于面方向的方式進(jìn)行切割,制成截面測(cè)定 用的試樣,使用掃描型電子顯微鏡(日本電子(株)制,商品名JSM-6490)觀測(cè)所得試樣 的截面,由孔隙形狀、組成來(lái)辨別芯層(A)和表面層(B)的分界線,求出厚度比率,根據(jù)用上 述方法測(cè)定的薄膜所有層的厚度算出各層的厚度。[孔隙率]
多孔性樹(shù)脂薄膜⑴通過(guò)下式(1)算出的孔隙率優(yōu)選為1 70%,更優(yōu)選為10 60%,特別優(yōu)選為20 50%。這些孔隙優(yōu)選大多以微細(xì)孔隙的方式獨(dú)立地存在于薄膜內(nèi) 部。由于孔隙的存在,樹(shù)脂薄膜內(nèi)的界面數(shù)增加,與不存在孔隙的樹(shù)脂薄膜相比,內(nèi)部能夠 存儲(chǔ)電荷的性能提高,可以得到性能高的駐極體化薄膜(ii)。但是,過(guò)量的孔隙反而成為逃 逸電荷的原因。
( ρ 0表示樹(shù)脂薄膜的真密度,P表示樹(shù)脂薄膜的密度)在加壓條件下使非反應(yīng)性 氣體滲透到多孔性樹(shù)脂薄膜(i)中接著在非加壓條件下實(shí)施加熱處理時(shí),該處理前的樹(shù)脂 薄膜在薄膜內(nèi)部具有大量的微細(xì)孔隙,由前述式(1)算出的孔隙率優(yōu)選為1 50%,更優(yōu)選 為10 45%。該孔隙率不足時(shí),不能充分獲得由非反應(yīng)性氣體的滲透所產(chǎn)生的膨脹效 果。另一方面,孔隙率超過(guò)50%時(shí),孔隙彼此連通,非反應(yīng)性氣體易于逃逸,具有不能得到充 分的膨脹效果的傾向。通過(guò)對(duì)樹(shù)脂薄膜實(shí)施前述的加壓處理和加熱處理而得到的多孔性樹(shù)脂薄膜(i) 與該樹(shù)脂薄膜相比其孔隙率變高。實(shí)施加壓處理及加熱處理后的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)通過(guò)前式(1)算出的孔隙率優(yōu) 選為5 95%,更優(yōu)選為10 80%,進(jìn)一步優(yōu)選為12 70%,特別優(yōu)選為15 60%???隙率不足5%時(shí),電荷的存儲(chǔ)容量低,所得的駐極體(iii)作為電氣電子輸入/輸出裝置用 材料的性能也差。另一方面,超過(guò)95%時(shí),電荷容易通過(guò)連通的孔隙而流出,容易導(dǎo)致所得 的駐極體(ii)的經(jīng)時(shí)性的性能降低。此外,多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的彈性模量極其低劣,厚 度方向的復(fù)原性降低,耐久性也差。[水蒸氣透過(guò)系數(shù)]多孔性樹(shù)脂薄膜⑴的水蒸氣透過(guò)系數(shù)(g · mm/m2 · 24hr)是依據(jù)JIS-Z-0208 1976通過(guò)杯法在溫度40°C、相對(duì)濕度90%的條件下測(cè)定透濕度(g/m2 · 24hr),由薄膜的厚 度(mm)換算而求得的值。本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的表面層(B)是為了使存儲(chǔ)在芯層 (A)的電荷不逃逸到外部而具有絕緣效果的層,其效果低時(shí)水蒸氣透過(guò)系數(shù)變高,電荷的保 持能力變差。或者在本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)中的上述孔隙大多連通時(shí),同樣會(huì)使水 蒸氣透過(guò)系數(shù)變高,電荷的保持能力變差。本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的水蒸氣透過(guò)系數(shù)為0. 1 2. 5g · mm/m2 · 24hr的 范圍內(nèi),優(yōu)選為0. 2 1. 5g · mm/m2 · 24hr的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為0. 3 1. Og · mm/m2 · 24hr 的范圍內(nèi)。多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的水蒸氣透過(guò)系數(shù)超過(guò)2. 5g· mm/m2· Mhr時(shí),高濕度下 的帶電性顯著降低,不能發(fā)揮本發(fā)明所期望的性能。另一方面,由于能夠作為多孔性樹(shù)脂薄 膜(i)的主要成分的熱塑性樹(shù)脂例如聚烯烴系樹(shù)脂的水蒸氣透過(guò)系數(shù)為0. lg/m2 · Mhr左 右,因此難以制造小于0. lg/m2 · 24hr的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)。如上所述,這些水蒸氣透過(guò) 系數(shù)主要可根據(jù)孔隙的量(孔隙率)、其大小、形狀進(jìn)行調(diào)整。[表面電阻]多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的表面電阻值(Ω)依據(jù)JIS-K-6911 :1995通過(guò)同心圓環(huán)法 在溫度23°C、相對(duì)濕度50%的條件下進(jìn)行了測(cè)定。
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本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜⑴的至少一側(cè)的表面的表面電阻為IXlO13 9 X IO17 Ω,優(yōu)選為1 X IO14 9 X IO16 Ω,特別優(yōu)選為5 X IO14 9 X IO15 Ω的范圍內(nèi)。表面電阻值不足IX IO13 Ω時(shí),實(shí)施多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的駐極體化處理時(shí),電荷 容易沿表面逃逸,不能充分地注入電荷。另一方面,表面電阻超過(guò)9Χ1017Ω時(shí),難以除去附 著在多孔性樹(shù)脂薄膜(i)上的灰塵、塵埃,在駐極體化處理時(shí)容易沿著該灰塵、塵埃發(fā)生局 部放電,容易發(fā)生部分多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的破壞,故不優(yōu)選。這些表面電阻主要可根據(jù)所 使用的熱塑性樹(shù)脂的選定、上述錨固涂層(C)的每平方米重量等進(jìn)行調(diào)整。[駐極體化]為了將本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)制成駐極體化薄膜(ii),通過(guò)直流高壓放電 進(jìn)行駐極體化處理。根據(jù)以往的方法,上述駐極體化處理可以考慮幾種處理方法。例如,公知的有以導(dǎo) 電體保持多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的兩面并施加直流高壓或脈沖狀高壓的方法(電駐極體化 法)、通過(guò)照射Y射線或電子射線進(jìn)行駐極體化的方法(放射性駐極體化法)等。其中,使用直流高壓的駐極體化處理法(電駐極體化法)的裝置為小型,且對(duì)操作 者、環(huán)境的負(fù)荷小,適合于本發(fā)明的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)那樣的各種高分子材料的駐極體 化。作為本發(fā)明中可使用的駐極體化裝置的優(yōu)選例,可列舉出如圖2所示那樣,在與 直流高壓電源5連接的針狀電極6和接地電極7之間固定多孔性樹(shù)脂薄膜(i),并施加規(guī)定 電壓的裝置;如圖3所示那樣,在與直流高壓電源連接的針狀電極8和接地的輥9間施加規(guī) 定電壓同時(shí)使多孔性樹(shù)脂薄膜(i)通過(guò)的裝置;如圖4所示那樣,在與直流高壓電源連接的 線電極10和接地電極7之間固定多孔性樹(shù)脂薄膜(i),并施加規(guī)定電壓同時(shí)移動(dòng)線電極10 的裝置;如圖5所示那樣,在與直流高壓電源連接的線電極11和接地的輥9間施加規(guī)定電 壓同時(shí)使多孔性樹(shù)脂薄膜(i)通過(guò)的裝置等。本發(fā)明的特征在于,采用直流高壓放電進(jìn)行駐極體化處理,從而將更多的電荷存 儲(chǔ)在內(nèi)部。所述駐極體化處理的電壓可根據(jù)多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的厚度、孔隙率、樹(shù)脂或填 料的材質(zhì)、處理速度、所使用的電極的形狀、材質(zhì)、大小、最終應(yīng)該獲得的駐極體化薄膜(ii) 的帶電量等進(jìn)行變更,優(yōu)選的范圍為10 100KV,更優(yōu)選為12 70KV,進(jìn)一步優(yōu)選為15 50KV的范圍內(nèi)。駐極體化處理的電壓不足IOKV時(shí),電荷注入量變得不充分,具有難以發(fā)揮 本發(fā)明的初期性能的傾向。另一方面,超過(guò)100KV時(shí),容易發(fā)生局部的火花放電,從而具有 容易發(fā)生多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的部分性破壞的傾向。此外,超過(guò)100KV時(shí),注入的電荷從多 孔性樹(shù)脂薄膜(i)的表面在端面上傳遞,容易產(chǎn)生流向接地電極的電流,從而具有駐極體 化的效率變差的傾向。駐極體化處理有時(shí)會(huì)向多孔性樹(shù)脂薄膜(i)中過(guò)量地注入電荷,此時(shí)會(huì)發(fā)生來(lái)自 處理后的駐極體化薄膜(ii)的放電現(xiàn)象,在后續(xù)的工序中會(huì)帶來(lái)不良影響。因此,駐極體 化薄膜(ii)在駐極體化處理后也可以進(jìn)行剩余電荷的除電處理。通過(guò)進(jìn)行除電處理來(lái)除 去由駐極體化處理所帶來(lái)的過(guò)量的電荷,從而能夠防止放電現(xiàn)象。作為所述除電處理,能夠 使用外加電壓式除電器(電離器)、自放電式除電器等公知的除電器。這些一般的除電器可 以除去表面的電荷,但無(wú)法將存儲(chǔ)在芯層(A)內(nèi)部、尤其是孔隙內(nèi)的電荷除去。因此,通過(guò) 除電處理不會(huì)帶來(lái)駐極體化薄膜(ii)的性能大大降低之類的影響。
駐極體化處理理想的是在多孔性樹(shù)脂薄膜(i)中使用的主要的熱塑性樹(shù)脂的玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度以上且結(jié)晶部的熔點(diǎn)以下的溫度下進(jìn)行。在玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上時(shí),熱塑性樹(shù) 脂的非晶質(zhì)部分的分子運(yùn)動(dòng)活躍,形成與所賦予電荷相適的分子排列,因此能夠高效地進(jìn) 行駐極體化處理。另一方面,超過(guò)熔點(diǎn)時(shí),多孔性樹(shù)脂薄膜(i)不能夠維持其結(jié)構(gòu),因此無(wú) 法得到本發(fā)明所期望的性能。[電介質(zhì)薄膜(F)]本發(fā)明的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii)通過(guò)在駐極體化薄膜(ii)的至少一側(cè)的面 上介由粘合劑層(D)層疊電介質(zhì)薄膜(F)而得到。所述電介質(zhì)薄膜(F)能夠使用由熱塑性 樹(shù)脂形成的拉伸薄膜、非拉伸薄膜。電介質(zhì)薄膜(F)中使用的熱塑性樹(shù)脂的種類,沒(méi)有特別的限制。例如,可以使用高 密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、丙烯系樹(shù)脂、聚甲基-1-戊烯等聚烯烴系樹(shù)脂, 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、馬來(lái)酸改性聚乙烯、馬來(lái)酸改性聚丙烯等 含官能團(tuán)的聚烯烴系樹(shù)脂,尼龍-6、尼龍_6,6等聚酰胺系樹(shù)脂,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯及 其共聚物、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、脂肪族聚酯等熱塑性聚酯系樹(shù)脂,聚碳酸酯,無(wú)規(guī)聚苯 乙烯,間規(guī)聚苯乙烯等。電介質(zhì)薄膜(F)的膜厚優(yōu)選為0. 1 100 μ m,更優(yōu)選為0. 5 70 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選 為1 50 μ m。膜厚不足0. 1 μ m時(shí),厚度過(guò)薄而在層疊時(shí)容易起皺,導(dǎo)電層(E)容易產(chǎn)生缺 陷。另一方面,超過(guò)IOOym時(shí),信號(hào)不能介由電介質(zhì)薄膜到達(dá)駐極體化薄膜(ii),或者在駐 極體化薄膜(ii)中難以傳遞聲音、振動(dòng),在電氣電子輸入/輸出裝置中使用時(shí)的性能低劣。[導(dǎo)電層(E)]電介質(zhì)薄膜(F)需要在一側(cè)的表面具有導(dǎo)電層(E)。作為在電介質(zhì)薄膜(F)上設(shè) 置導(dǎo)電層(E)的方法,可列舉出導(dǎo)電性涂料的涂布、金屬的蒸鍍等。作為導(dǎo)電性涂料的具體例,可列舉出在丙烯酸系樹(shù)脂、聚氨酯系樹(shù)脂、醚系樹(shù)脂、 酯系樹(shù)脂、環(huán)氧系樹(shù)脂等粘合劑成分的溶液和/或分散液中混合金、銀、鉬、銅、硅等金屬粒 子、摻錫氧化銦(ITO)、摻銻氧化錫(ΑΤΟ)、摻氟氧化錫(FTO)、摻鋁氧化鋅等導(dǎo)電性氧化金 屬粒子或碳粒子而成的涂料;聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等導(dǎo)電性樹(shù)脂的溶液和/或分散液 等。有關(guān)導(dǎo)電性涂料的涂布,可以采用公知的涂布裝置在支撐體上形成涂膜并干燥,從而 形成。作為涂布裝置的具體例,可列舉出口模涂布機(jī)(Die Coater)、線棒式涂布機(jī)(bar coater)、逗點(diǎn)涂布機(jī)(comma coater)、唇口涂布機(jī)(lip coater)、輥涂機(jī)、幕簾式涂布機(jī) (curtain coater)、凹版涂布機(jī)、噴涂機(jī)、刮刀涂布機(jī)、反向涂布機(jī)、氣刀涂布機(jī)等。作為金屬蒸鍍膜的具體例,可列舉出將鋁、鋅、金、銀、鉬、鎳等金屬在減壓下氣化 后使其直接附著在電介質(zhì)薄膜(F)的表面上,形成薄膜;或者將上述金屬在減壓下氣化后 使其暫時(shí)附著在轉(zhuǎn)印薄膜的表面上,形成薄膜,接著將其轉(zhuǎn)印到電介質(zhì)薄膜(F)的表面等。導(dǎo)電層(E)的膜厚優(yōu)選為0. 01 10 μ m,更優(yōu)選為0. 03 7 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為 0. 05 5 μ m。當(dāng)膜厚不足0. 01 μ m時(shí),具有導(dǎo)電層的信號(hào)傳遞性能容易發(fā)生不均的傾向。 另一方面,當(dāng)超過(guò)10 μ m時(shí),導(dǎo)電層的重量變重,難以傳遞聲音、振動(dòng),在電氣電子輸入/輸 出裝置中使用時(shí)的性能低劣。[粘合劑層(D)]本發(fā)明的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii)通過(guò)在駐極體化薄膜(ii)的至少一側(cè)的表面介由粘合劑層(D)層疊電介質(zhì)薄膜(F)而得到。在將設(shè)置有導(dǎo)電層(E)的電介質(zhì)薄膜(F)層疊在駐極體化薄膜(ii)上時(shí),可以以 導(dǎo)電層(E)為最外層的方式進(jìn)行層疊,也可以以導(dǎo)電層(E)與粘合劑層(D)相接觸的方式 進(jìn)行層疊。通常優(yōu)選以設(shè)置在所層疊的電介質(zhì)薄膜(F)上的導(dǎo)電層(E)為最外層的方式 (以面向與駐極體化薄膜(ii)相反的一側(cè)的方式)進(jìn)行層疊。當(dāng)導(dǎo)電層(E)以面向駐極體 化薄膜(ii)的方式進(jìn)行設(shè)置時(shí),雖然電信號(hào)更易獲取,但難以在導(dǎo)電層(E)中設(shè)置信號(hào)傳 遞用的電纜、連接器。層疊可以如下進(jìn)行在駐極體化薄膜(ii)或電介質(zhì)薄膜(F)上將溶劑系粘合劑、 水分散型粘合劑或熱溶膠型粘合劑等粘合劑通過(guò)涂布、散布、熔融擠出層壓等方法設(shè)置成 粘合劑層,并介由該粘合劑層進(jìn)行層壓;或通過(guò)使用了熱粘合性薄膜、熔融擠出薄膜的熔融 層壓等通常的方法來(lái)進(jìn)行。這些粘合劑層通常先設(shè)置在電介質(zhì)薄膜(F)上時(shí),對(duì)駐極體化 薄膜(ii)的熱歷程少,故優(yōu)選。作為溶劑系粘合劑、水分散型粘合劑,例如,具代表性的有采用以往公知的溶劑 在其相中溶解、分散、乳濁分散、稀釋由丙烯酸系樹(shù)脂、聚氨酯系樹(shù)脂、醚系樹(shù)脂、酯系樹(shù)脂、 環(huán)氧系樹(shù)脂、橡膠系樹(shù)脂、硅酮系樹(shù)脂、ABS系樹(shù)脂等構(gòu)成的樹(shù)脂成分而成的、具有流動(dòng)性且 能夠涂布的溶液型、乳液型狀態(tài)的液狀的粘合劑。這些粘合劑的涂布可以通過(guò)口模涂布機(jī)(Die Coater)、線棒式涂布機(jī)(bar coater)、逗點(diǎn)涂布機(jī)(comma coater)、唇口涂布機(jī)(lip coater)、輥涂機(jī)、凹版涂布機(jī)、噴 涂機(jī)、刮刀涂布機(jī)、反向涂布機(jī)、氣刀涂布機(jī)等來(lái)進(jìn)行。在其后根據(jù)需要進(jìn)行平滑處理,經(jīng)過(guò) 干燥工序,形成粘合劑層。通常以每平方米重量為0. 5 25g/m2的方式涂布這些粘合劑來(lái)設(shè)置粘合劑層。在使用粘合劑時(shí),在電介質(zhì)薄膜(F)的沒(méi)有導(dǎo)電層(E)的面上涂布該粘合劑,接著 疊加駐極體化薄膜(ii),用壓接輥壓接即可。作為熱溶膠型粘合劑,可列舉出聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烴系樹(shù) 脂,聚酰胺系樹(shù)脂,聚縮丁醛系樹(shù)脂,聚氨酯系樹(shù)脂等。在使用熱溶膠型粘合劑時(shí),采用β涂布、簾式涂布、狹縫式涂布等方法在電介質(zhì) 薄膜(F)的沒(méi)有導(dǎo)電層(E)的一面上進(jìn)行涂布,或者通過(guò)口模擠出成熔融薄膜狀后進(jìn)行層 壓,接著重疊駐極體化薄膜(ii),用壓接輥進(jìn)行壓接即可。駐極體化薄膜(ii)與電介質(zhì)薄膜(F)的層疊可以在多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的駐極 體化處理之前,也可以在之后,在兩面設(shè)置電介質(zhì)薄膜(F)時(shí),至少一個(gè)面必須在實(shí)施駐極 體化處理之后。即使在兩面層疊電介質(zhì)薄膜(F)后實(shí)施駐極體化處理,電荷也會(huì)通過(guò)導(dǎo)電 層(E)而逃逸,因此電荷不能到達(dá)多孔性樹(shù)脂薄膜(i)內(nèi)部,不能達(dá)成本發(fā)明所期望的性 能。本發(fā)明的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii)的一個(gè)方式如圖10所示。實(shí)施例以下使用實(shí)施例、比較例和試驗(yàn)例更具體地說(shuō)明本發(fā)明。以下所示的材料、使用 量、比例、操作等可以在不脫離本發(fā)明的精神的前提下作出適當(dāng)變更。因此,本發(fā)明的范圍 不受以下所示的具體例的限制。另外,以下所記載的“%”在無(wú)特別說(shuō)明的前提下為“重
量%”。
將本發(fā)明的駐極體化薄膜(ii)的制造例、實(shí)施例和比較例中使用的材料歸納示 于表1中。[表1]
權(quán)利要求
1.一種駐極體化薄膜(ii),其特征在于,其通過(guò)對(duì)水蒸氣透過(guò)系數(shù)為0. 1 2. 5g -mm/ m2*24hr、且至少一側(cè)表面的表面電阻值為IXlO13 9Χ1017Ω的多孔性樹(shù)脂薄膜⑴實(shí) 施直流高壓放電處理進(jìn)行駐極體化而獲得,其中,所述多孔性樹(shù)脂薄膜(i)含有芯層(A)和 表面層(B),所述芯層(A)包含具有孔隙的雙軸拉伸樹(shù)脂薄膜,所述表面層(B)位于該芯層(A)的至少一面上且含有拉伸樹(shù)脂薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,表面層(B)中的拉伸樹(shù)脂 薄膜為單軸拉伸樹(shù)脂薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,多孔性樹(shù)脂薄膜(i)是在 加壓條件下使非反應(yīng)性氣體滲透到其中、接著在非加壓條件下對(duì)其實(shí)施了加熱處理的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,芯層(A)的 厚度為10 500 μ m,且表面層(B)的厚度為5 500 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,芯層(A)和 表面層(B)中的拉伸樹(shù)脂薄膜含有熱塑性樹(shù)脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,芯層㈧含有50 97重 量%的熱塑性樹(shù)脂和3 50重量%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至少一種,且表面層(B)含有30 97重量%的熱塑性樹(shù)脂和3 70重量%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末及有機(jī)填料中的至 少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,熱塑性樹(shù)脂為聚烯烴 系樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,將表面層(B) 層疊在芯層(A)上后,將該層疊體至少沿單軸方向拉伸,從而將各層制成拉伸樹(shù)脂薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,多孔性樹(shù)脂 薄膜(i)的孔隙率為1 70%。
10.根據(jù)權(quán)利要求3 8中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,實(shí)施了加壓 處理及加熱處理的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的孔隙率為5 95%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,在多孔性 樹(shù)脂薄膜(i)的至少一側(cè)的表面還含有錨固涂層(C)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,錨固涂層(C)的每平方 米重量為0. 001 5g/m2。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,通過(guò)對(duì)多 孔性樹(shù)脂薄膜(i)以IOKV 100KV范圍的放電電壓實(shí)施直流高壓放電處理而進(jìn)行駐極體 化。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)所述的駐極體化薄膜(ii),其特征在于,在直流高 壓放電處理中,從多孔性樹(shù)脂薄膜(i)的表面層(B)表面注入電荷。
15.一種具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于,依次含有權(quán)利要求1 14中任一項(xiàng) 所述的駐極體化薄膜(ii)、粘合劑層(D)、設(shè)有表面電阻值為1X10—2 9Χ107Ω的導(dǎo)電層 (E)的電介質(zhì)薄膜(F)0
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于,電介質(zhì)薄膜(F) 為含有熱塑性樹(shù)脂的拉伸薄膜或非拉伸薄膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于,電介質(zhì)薄 膜(F)的膜厚為0. 1 100 μ m。
18.根據(jù)權(quán)利要求15 17中任一項(xiàng)所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于, 導(dǎo)電層(E)通過(guò)導(dǎo)電性涂料的涂布或金屬的蒸鍍而形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求15 18中任一項(xiàng)所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于, 導(dǎo)電層(E)的膜厚為0.01 ΙΟμπι。
20.根據(jù)權(quán)利要求15 19中任一項(xiàng)所述的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),其特征在于, 在對(duì)駐極體化薄膜(ii)層疊設(shè)有導(dǎo)電層(E)的電介質(zhì)薄膜(F)時(shí),以導(dǎo)電層(E)為最外層 的方式進(jìn)行層疊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種駐極體化薄膜(ii),其使用絕緣耐性高的多孔性樹(shù)脂薄膜(i),向其中注入電荷后能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地維持高電荷狀態(tài)。具體而言,本發(fā)明提供駐極體化薄膜(ii)及包含該薄膜(ii)的具備導(dǎo)電層的駐極體(iii),該駐極體化薄膜(ii)的特征在于,其通過(guò)對(duì)水蒸氣透過(guò)系數(shù)為0.1~2.5g·mm/m224hr、且至少一側(cè)表面的表面電阻值為1×1013~9×1017Ω的多孔性樹(shù)脂薄膜(i)實(shí)施直流高壓放電處理進(jìn)行駐極體化而獲得,其中,所述多孔性樹(shù)脂薄膜(i)含有芯層(A)和表面層(B),所述芯層(A)包含具有孔隙的雙軸拉伸樹(shù)脂薄膜,所述表面層(B)位于該芯層(A)的至少一面上且含有拉伸樹(shù)脂薄膜。
文檔編號(hào)B32B5/18GK102150225SQ20098013538
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者小池弘, 飯?zhí)镎\(chéng)一郎 申請(qǐng)人:優(yōu)泊公司