高介电性膜制造技术

本发明专利技术的目的在于提供具有高相对介电常数和低介质损耗角正切的膜。本发明专利技术的高介电性膜的特征在于，其含有偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物(A)，该偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物(A)中，偏二氟乙烯/四氟乙烯以摩尔比计为95/5～80/20；并且该高介电性膜由α型结晶结构和β型结晶结构构成，β型结晶结构为50％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高介电性膜。
技术介绍
关于高介电性膜，由于其相对介电常数高，因而有人提出了将高介电性膜用作电润湿(electrowetting)用膜等的提案。电润湿是指使用电场使疏水性电介质膜的表面的润湿性(wettability)在疏水性(疏水性)与亲水性之间变化。利用该电润湿，能够驱动配置在上述表面上的导电性液体。该机构能够在没有机械可动部的情况下驱动导电性液体，这一点对于装置的小型化和长寿命化较为有利。因此有人提出了将电润湿器件特别应用于如下各种用途的提案，例如，显示装置中的光学元件、能够使焦距任意变化的液体透镜、以及检查设备中的少量液体的传输等。但是，这样的导电性液体的驱动需要高电压，其结果，存在装置的消耗电力增高的问题。这妨碍了电润湿器件的实用化。另外，上述疏水性衍生物膜的表面润湿性用接触角来表示。已知在施加电压为V时，导电性液体与疏水性电介质膜之间的接触角θV由下述数学式来表示。【数1】cosθv=cosθ0+ϵ0ϵ2lγLGV2]]>此处，式中记号的含义如下。θV：施加电压为V时的导电性液体与疏水性电介质膜之间的接触角θ0：未施加电压时的导电性液体与疏水性电介质膜之间的接触角γLG：导电性液体的表面张力ε：疏水性电介质膜的相对介电常数ε0：真空中的介电常数l：电介质膜的膜厚V：施加电压如上所述，导电性液体的驱动基于疏水性电介质膜的润湿性的变化，因而由该式可以理解，为了降低驱动导电性液体所需要的电压，需要减小电介质膜的膜厚、或增大介电常数。但是，当膜厚减小时，容易产生针孔，由此造成容易产生绝缘破坏的问题。此外，以往，作为疏水性膜，有使用由氟材料构成的疏水性膜的示例，但这样的疏水性膜的相对介电常数低(5以下)。为了解决该问题，例如在专利文献1中提出了下述提案：仅对构成电极的金属的表面进行阳极氧化来形成电介质膜，由此来抑制针孔的发生，能够使电介质膜薄膜化，其结果使驱动电压降低；但希望提供能够在更低的电压下驱动导电性液体的技术。作为用于解决上述课题的能够在低电压下驱动导电性液体的电润湿用疏水性电介质膜，在专利文献2中公开了含有偏二氟乙烯系聚合物(A)和无机氧化物颗粒(B)的膜。【现有技术文献】【专利文献】专利文献1：日本特开2008-107826号公报专利文献2：国际公开第2012/108463号小册子
技术实现思路
【专利技术所要解决的课题】但是，现有的使用偏二氟乙烯系树脂的介电性膜的介质损耗角正切高，尚未开发出可满足高相对介电常数和低介质损耗角正切这两者的膜。本专利技术在于提供具有高相对介电常数和低介质损耗角正切的膜。【解决课题的手段】本专利技术人对于具有高相对介电常数和低介质损耗角正切的膜进行了深入研究，结果发现，以特定比例含有β型结晶结构、包含具有特定组成的偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物的膜具有高相对介电常数和低介质损耗角正切，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及一种高介电性膜，其特征在于，其含有偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物(A)，该偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物(A)中，偏二氟乙烯/四氟乙烯以摩尔比计为95/5～80/20；并且该高介电性膜由α型结晶结构和β型结晶结构构成，β型结晶结构为50％以上。【专利技术的效果】本专利技术的高介电性膜通过具有上述构成而具有高相对介电常数和低介质损耗角正切。【附图说明】图1为表示光学元件的整体构成的截面图，该光学元件是电润湿器件的一个实施方式。图2为用于说明图1所示的光学元件的动作的示意图。图3是表示层积体的一个具体例的截面图，该层积体具有本专利技术的高介电性膜。图4是表示层积体的一个具体例的截面图，该层积体具有本专利技术的高介电性膜。图5是表示层积体的一个具体例的截面图，该层积体具有本专利技术的高介电性膜。图6是表示层积体的一个具体例的截面图，该层积体具有本专利技术的高介电性膜。图7是表示光学元件(可变焦点透镜)的整体构成的截面图，该光学元件(可变焦点透镜)是电润湿器件的一个实施方式。【具体实施方式】本专利技术的高介电性膜含有偏二氟乙烯(VdF)/四氟乙烯(TFE)共聚物(A)。VdF/TFE共聚物(A)中，VdF/TFE以摩尔比计为95/5～80/20。通过使VdF/TFE的摩尔比处于该范围，本专利技术的高介电性膜具有高相对介电常数和低介质损耗角正切。VdF的摩尔比过小时，膜的相对介电常数降低。VdF的摩尔比过大时，膜的大部分由α型结晶结构构成，膜的介质损耗角正切增高。VdF/TFE的摩尔比优选为94/6～90/10。VdF/TFE共聚物(A)的组成可利用核磁共振装置进行F-NMR测定，使用来源于各单体单元的峰的积分值进行计算。VdF/TFE共聚物(A)可以具有或不具有基于能够与VdF和TFE共聚的单体的聚合单元。基于能够与VdF和TFE共聚的单体的聚合单元相对于全部聚合单元100摩尔％优选为0.1摩尔％～10摩尔％。更优选为1摩尔％～5摩尔％。作为能够与VdF和TFE共聚的单体，可以举出三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯(TrFE)、单氟乙烯、六氟丙烯(HFP)和全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)等含氟烯烃类；含氟丙烯酸酯；以及具有官能团的含氟单体。其中，从溶剂溶解性良好的方面考虑，作为优选的实例可以举出CTFE、TrFE和HFP。本专利技术的高介电性膜由α型结晶结构和β型结晶结构构成、或者仅由β型结晶结构构成，β型结晶结构构成VdF/TFE共聚物(A)的50％以上。含有大量VdF的VdF/TFE共聚物容易采取α型结晶结构，而本专利技术的高介电性膜尽管包含含有大量VdF的VdF/TFE共聚物(A)，但为β型结晶结构占据膜的大部分的新型高介电性膜，基于该特征，其具有高相对介电常数和低介质损耗角正切。此外，本专利技术的高介电性膜具有优异的绝缘性，即使长时间施加高电压，相对介电常数也不会降低。β型结晶结构优选占70％以上、更优选占80％以上，β型结晶结构也可占100％。β型结晶结构的比例是，使用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)，由来源于β型结晶的吸收峰(839cm-1)的吸光度与来源于α型结晶的吸收峰(763cm-1)的吸光度之比例求得的值。β型结晶结构的比例可由FT-IR测定的结果和下式进行计算来求得。F(β)＝Xβ/(Xα+Xβ)＝Aβ/(1.26Aα本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高介电性膜，其特征在于，其含有偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物(A)，该偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物(A)中，偏二氟乙烯/四氟乙烯以摩尔比计为95/5～80/20；并且该高介电性膜由α型结晶结构和β型结晶结构构成，β型结晶结构为50％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.16 JP 2012-228973;2013.01.18 JP 2013-007601.一种高介电性膜，其特征在于，其含有偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物(A)，该偏
二氟乙烯/四氟乙烯共聚物(A)中，偏二氟乙烯/四氟乙烯以摩尔比计为95/5～80/20；
并且
该高介电性膜由α型结晶结构和β型结晶结构构成，β型结晶结构为50％以上。
2.如权利要求1所述的高介电性膜，其进一步含有无机氧化物颗粒(B)。
3.如权利要求2所述的高介电性膜，其中，无机氧化物颗粒(B)为选自由下述
(B1)、(B2)和(B3)组成的组中的至少一种：
(B1)周期表2族、3族、4族、12族或13族金属元素的无机氧化物颗粒、或它们
的无机氧化物复合颗粒；
(B2)式(1)：
M1a1M2b1Oc1所表示的无机复合氧化物颗粒，
式(1)中，M1为2族金属元素；M2为4族金属元素；a1为0.9～1.1；b1为0.9～
1.1；c1为2.8～3.2；M1和M2可以分别为两种以上；
(B3)周期表2族、3族、4族、12族或13族金属元素的氧化物与氧化硅的无机氧
化物复合颗粒。
4.如权利要求3所述的高介电性膜，其中，(B1)为选自由Al2O3、MgO、ZrO2、
Y2O3、BeO和MgO·Al2O3组成的组中的至少一种颗粒。
5.如权利要求3或4所述的高介电性膜，其中，(B1)为γ...

【专利技术属性】
技术研发人员：立道麻有子，太田美晴，横谷幸治，小松信之，仲村尚子，茂内普巳子，硲武史，木下雅量，高明天，石川卓司，井口贵视，内田一畅，深谷伦行，北原隆宏，小谷哲浩，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP