专利名称:驻极体及静电感应型转换元件的制作方法
技术领域:
本发明涉及驻极体及具备该驻极体的静电感应型转换元件。
背景技术:
一直以来,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。目前,作为该驻极体的材料,主要采用聚四氟乙烯等直链状含氟树脂。此外,最近作为该驻极体的材料,提出了采用在主链中具有含氟脂肪族环结构的聚合物(参照例如专利文献1)。专利文献1 日本专利特开2006-180450号公报发明的揭示但是,现有的驻极体很难稳定地保持被注入的电荷,存在该电荷易经时被释放或高温下易被释放的问题。该问题成为该驻极体的表面电位下降、使采用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,特别是改善经时稳定性及热稳定性。本发明是鉴于上述现有课题而完成的发明,其目的在于提供所保持的电荷的经时稳定性及热稳定性高、电荷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。解决所述课题的本发明的第一种形态是一种驻极体,其特征在于,由包含分子量为100 2000的化合物(A)和数均分子量超过2000的聚合物(B)的组合物获得,该化合物(A)具有2个以上的极性官能团,该聚合物(B)含有可与所述极性官能团反应的反应性官能团。本发明的第二种形态是以具备所述第一种形态的驻极体为特征的静电感应型转换元件。如果采用本发明,则可以提供所保持的电荷的经时稳定性及热稳定性高、电荷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
图1为用于注入电荷的电晕充电装置的简略结构图。图2为表示表面电位的测定点的设定位置的图。图3为用于热稳定性试验的装置的简单结构图。图4为表示流延膜(cast film)的小角X射线散射结果的图。实施发明的最佳方式以下,对本发明进行更详细的说明。以下的说明书中,有时将构成聚合物的重复单元略作“单元”。此外,以式(al)表示的单体也记作“单体(al) ”。以其它式表示的单元、化合物等也同样表示,例如以式⑴表示的化合物也记作“化合物(1)”。
<驻极体>本发明的驻极体的特征在于,由包含分子量为50 2000的化合物(A)和数均分子量超过2000的聚合物(B)的组合物获得,该化合物(A)具有2个以上的极性官能团,该聚合物(B)含有可与所述极性官能团反应的反应性官能团。[化合物(A)]化合物㈧具有2个以上的所述极性官能团。本说明书及权利要求范围内,“极性官能团”是指具备下述(Ia)及(Ib)的任一方或双方的特性的官能团。(Ia)含有电负性不同的2种以上的原子,该官能团具备因极化而形成的极性。(Ib)该官能团和所结合的碳的电负性的差值导致极化的产生。作为仅具备所述特性(Ia)的极性官能团的具体例,可例举羟苯基等。作为仅具备所述特性(Ib)的极性官能团的具体例,可例举伯氨基(-NH2)、仲氨基 (-NH-)、羟基、硫醇基等。作为同时具备所述特性(Ia)及(Ib)的极性官能团的具体例,可例举磺基、膦酰基、羧基、烷氧基羰基、酰卤基、甲酰基、异氰酸酯基、氰基、羰氧基(-C(o)-o-)、碳酸酯基 (-O-C(O) -O")等。所述烷氧基羰基中的烷基的碳数较好为1 10,更好为1 5。作为所述酰卤基,可例举羧酸酰卤基(_C(0)X[X为卤素原子])、磺酸酰卤基 (-S (0) 2x [X为卤素原子])、亚磺酸酰卤基(-S (0) X [X为卤素原子])、磷酸酰卤基(-P (0) X [X 为卤素原子])等。作为酰卤基中的卤素原子(所述X),可例举氯原子、氟原子、溴原子、碘原子。本发明中,从与聚合物⑶的相溶性的角度考虑,化合物㈧中作为极性官能团含有选自伯氨基、羟基、硫醇基、磺基、膦酰基、羧基、烷氧基羰基、酰卤基、甲酰基、羟苯基、异氰酸酯基及氰基的1价极性官能团及/或选自仲氨基、羰氧基及碳酸酯基的2价极性官能团。本发明中,考虑到与具备和导入聚合物(B)的极性官能团的反应性的反应性官能团的组合,该极性官能团较好是选自伯氨基、羟基、硫醇基、羟苯基及仲氨基的至少1种基团,或者是选自磺基、膦酰基、羧基、烷氧基羰基、酰卤基、甲酰基、羟苯基、异氰酸酯基、氰基、羰氧基及碳酸酯基的至少1种基团。其中,从极性的强度、易于将可与该极性官能团反应的反应性官能团导入聚合物 (B)等角度考虑,所述极性官能团较好是选自伯氨基、羟基、硫醇基、羟苯基及仲氨基的至少 1种,特好为伯氨基及/或仲氨基。化合物(A)的分子量为50 2000,较好为100 2000。化合物(A)的分子量如果小于50,则分子量低,易于挥发,成膜后很难使其残存于聚合物(B)中。另外,化合物(A) 的分子量如果超过2000,则与聚合物(B)易发生层分离,容易出现相溶性的问题。作为化合物(A),具体可例举下述化合物(A-I) (A-3)等。化合物(A_l)是具有2个极性官能团的化合物,化合物(A-2) (AD分别是具有3个以上的极性官能团的化合物。P1-R15-P2 (A-I)
[式中,P1及P2分别独立地为1价极性官能团,R15为2价有机基团。]
权利要求
1.一种驻极体,其特征在于,由包含分子量为50 2000的化合物㈧和数均分子量超过2000的聚合物(B)的组合物获得,该化合物(A)具有2个以上的极性官能团,该聚合物 (B)含有可与所述极性官能团反应的反应性官能团。
2.如权利要求1所述的驻极体,其特征在于,所述化合物㈧中,作为所述极性官能团含有选自伯氨基、羟基、硫醇基、磺基、膦酰基、羧基、烷氧基羰基、酰商基、甲酰基、羟苯基、 异氰酸酯基及氰基的1价极性官能团及/或选自仲氨基、羰氧基及碳酸酯基的2价极性官能团。
3.如权利要求1或2所述的驻极体,其特征在于,所述极性官能团及所述反应性官能团中的一方为选自伯氨基、羟基、硫醇基、羟苯基及仲氨基的至少1种基团,另一方为选自磺基、膦酰基、羧基、烷氧基羰基、酰商基、甲酰基、羟苯基、异氰酸酯基、氰基、羰氧基及碳酸酯基的至少1种基团。
4.如权利要求1 3中的任一项所述的驻极体,其特征在于,所述极性官能团为选自伯氨基、羟基、硫醇基、羟苯基及仲氨基的至少1种基团,所述反应性官能团为选自羧基、烷氧基羰基、酰卤基及碳酸酯基的至少1种基团。
5.如权利要求1 4中的任一项所述的驻极体,其特征在于,所述组合物中的所述化合物(A)的含量为所述聚合物(B)的含量的0. 05 10质量%。
6.如权利要求1 5中的任一项所述的驻极体,其特征在于,所述聚合物(B)的主链具有环结构。
7.如权利要求6所述的驻极体,其特征在于,所述环结构为脂肪族环结构。
8.如权利要求1 7中的任一项所述的驻极体,其特征在于,所述聚合物(B)含有氟原子。
9.如权利要求1 8中的任一项所述的驻极体,其特征在于,所述聚合物(B)的介电常数为1. 8 8. 0。
10.如权利要求1 9中的任一项所述的驻极体,其特征在于,所述聚合物(B)具备通过二烯类含氟单体的环化聚合而形成的单元。
11.如权利要求1 10中的任一项所述的驻极体,其特征在于,所述组合物还含有含氟有机溶剂。
12.如权利要求1 11中的任一项所述的驻极体,其特征在于,所述化合物(A)为选自三(2-氨基乙基)胺、环己烷-1,3-二胺、己烷-1,6-二胺、二亚乙基三胺及聚乙烯亚胺的至少1种化合物。
13.一种静电感应型转换元件,其特征在于,具备权利要求1 12中的任一项所述的驻极体。
全文摘要
本发明提供所保持的电荷的经时稳定性及热稳定性高、电荷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。该驻极体的特征在于,由包含具有2个以上的极性官能团的分子量为50~2000的化合物(A)和含有可与所述极性官能团反应的反应性官能团的数均分子量超过2000的聚合物(B)的组合物获得。静电感应型转换元件具备该驻极体。
文档编号C08L101/02GK102159649SQ200980137039
公开日2011年8月17日 申请日期2009年9月16日 优先权日2008年9月19日
发明者柏木王明 申请人:旭硝子株式会社