电荷保持介质的制造方法技术

本发明专利技术提供一种即使在基材的表面具有复杂的形状的情况下，也能够在基材的表面简便地形成包含含氟共聚物的涂膜(电荷保持介质的前体)的电荷保持介质的制造方法，其中上述含氟共聚物具有基于四氟乙烯的重复单元和基于乙烯的重复单元。电荷保持介质(驻极体(30))的制造方法包括将包含含氟共聚物(A)和有机溶剂(C)的涂布用组合物涂布于基材(第一基材(10))来形成涂膜的工序，所述含氟共聚物(A)具有基于四氟乙烯的重复单元和基于乙烯的重复单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驻极体等。
技术介绍
电荷保持介质是指在表面或内部保持有一定的电荷量的绝缘体(电介质)。电荷保持介质有2种，即通过向绝缘体(电介质)注入电荷而使内部保持同号电荷(独立的电荷)的电荷保持介质；及绝缘体(电介质)自身极化，材料整体保持有一定的电荷量的电荷保持介质。作为保持同号电荷的电荷保持介质，使用具有高绝缘性、低吸水性的材料。具体而言，可例举采用电晕放电等方法向聚丙烯、聚苯乙烯、环烯烃共聚物等烃类有机高分子材料，聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等含氟高分子材料，利用热氧化或等离子体CVD形成的SiO2等无机绝缘材料等中注入正极性或负极性的电荷而得的电荷保持介质。保持同号电荷的电荷保持介质能够利用在表面显现的电位用于静电感应型转换元件(发电元件、话筒、扬声器等)、或者用于提高集尘效率的过滤膜。此外，由于在表面和背面具有相反的极性，介质整体具有极化这样的特性，所以还可以用于压电元件或致动器。作为绝缘体(电介质)自身极化的电荷保持介质，可使用在分子内具有高各向异性(大的偶极矩)的材料。主要使用具有强介电性的材料，具体而言，可例举聚偏氟乙烯、液晶性聚合物等各向异性有机高分子材料，PZT (Pb (Zr、Ti) O3)等各向异性无机材料等。绝缘体(电介质)自身极化的类型的电荷保持介质，可用于利用其强介电特性的存储器等记录介质、利用介质整体的极化的压电元件或致动器等。具体而言，这些电荷保持介质可用于如下用途。作为保持同号电荷的电荷保持介质的用途，有如下用途:将电能和动能进行转换的静电感应型转换元件(发电元件、话筒、扬声器、致动器、传感器等)中所使用的驻极体；在电极层上具有静电荷保持层的静电荷记录介质中的静电荷保持层(专利文献I);图像形成装置(复印机、打印机等)中，清洁残存于感光体的表面的调色剂的清洁辊的表面构件(专利文献2);电子纸等图像显示装置中所使用的、具有颜色和带电特性的图像显示用粒子用构件(专利文献3);带墨辊按压在印刷版上的印刷机中，测定带墨辊对印刷版的按压的压电驻极体薄膜(专利文献4);集尘过滤膜等。作为绝缘体(电介质)自身极化的电荷保持介质的用途，有如下用途:在电极层上具有静电荷保持层的静电荷记录介质中的静电荷保持层(专利文献I);图像形成装置(复印机、打印机等)中，将残存于感光体的表面的调色剂清洁的清洁辊的表面构件(专利文献2);带墨辊按压在印刷版上的印刷机中，测定带墨辊对印刷版的按压的压电驻极体薄膜(专利文献4)等。在基材的表面设有作为电荷保持介质的驻极体的静电感应型转换元件(发电元件、话筒等)特别受到关注。作为驻极体，例如专利文献5中提出了下述驻极体:向由包含具有2个以上的极性官能团的分子量为50 2000的化合物(A)、和具有能与极性官能团反应的数均分子量在2000以上的聚合物(B)的组合物所得的驻极体的前体(涂膜或薄膜)中注入电荷而得的驻极体。此外，专利文献5中，作为聚合物(B)，可例举含氟聚合物(主链中具有环结构的含氟聚合物、具有基于乙烯的重复单元和基于四氟乙烯的重复单元的含氟共聚物(以下，也称为ETFE)等)。作为使用含氟聚合物电荷保持介质用的材料时，从下述角度考虑有时使用ETFE。.ETFE比主链中具有环结构的含氟聚合物更廉价，所以能够以低成本获得电荷保持介质。*ETFE具有结晶性，所以通过在电荷保持介质中引入添加剂，混入结晶间的非结晶部位，从而能够实现纳米级的分散。.ETFE具有结晶性，所以即使在玻璃化温度以上也不容易软化。另外，专利文献6、7中公开了 ETFE在特定的有机溶剂(含氟芳香族化合物或具有羧基的链状的烃化合物)中、且在ETFE的熔点以下的加热下溶解来获得ETFE分散液，或者，专利文献6中公开了将含氟芳香族化合物中溶解有ETFE的ETFE溶液冷却，来获得ETFE分散液。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平6-332198号公报专利文献2:日本专利特开2007-199639号公报专利文献3:日本专 利第4456803号公报专利文献4:日本专利特开2009-012474号公报专利文献5:国际公开第2010/032759号专利文献6:国际公开第2010/044421号专利文献7:国际公开第2010/044425号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题ETFE除了在特殊的条件下、且使用特殊的有机溶剂的情况下，在有机溶剂中不溶，所以无法通过含ETFE的溶液的涂布在基材的表面形成涂膜。所以，在使用ETFE形成成为驻极体的前体的涂膜或薄膜的情况下，并不局限于通过各种成形方法(押出成形法、射出成形法等)将含ETFE的颗粒成形为薄膜的方法、将含ETFE的粉体涂料烧结在基材的表面以形成涂膜的方法等那样，将ETFE加热熔融而制成涂膜或薄膜的方法。但是，基材的表面具有复杂的形状(电极的凹凸、电极的图案等)的情况下，除了涂布溶液的方法外，如果在基材的表面形成涂膜、或在基材的表面粘贴薄膜，则涂膜或薄膜无法应对复杂的形状，静电感应型转换元件等的制造有时会变得困难。专利文献6中公开了 ETFE分散液，但没有揭示使用该ETFE分散液能形成成为电荷保持介质的前体的涂膜，当然也没有揭示向使用ETFE分散液而形成的涂膜中注入电荷，以获得电荷密度高、具有充分的表面电位的驻极体。本专利技术提供一种即使在基材的表面具有复杂的形状的情况下，也能够在基材的表面简便地形成包含含氟共聚物的涂膜(电荷保持介质的前体)的，其中上述含氟共聚物具有基于乙烯的重复单元和基于四氟乙烯的重复单元。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术为下述 的专利技术。 一种，其包括将包含含氟共聚物(A)和有机溶剂(C)的涂布用组合物涂布于基材来形成涂膜的工序，所述含氟共聚物(A)具有基于四氟乙烯的重复单元和基于乙烯的重复单元。如所述的，其依次包括下述的工序(I)、工序(II)、工序(IV)和工序(V)，(I)在所述含氟共聚物(A)溶解于所述有机溶剂(C)的溶解温度以上且含氟共聚物(A)的熔点以下，将所述含氟共聚物(A)溶解于所述有机溶剂(C)，得到含氟共聚物溶液的工序；(II)将所述含氟共聚物溶液冷却至低于所述溶解温度的温度，得到所述含氟共聚物(A)的微粒分散在所述有机溶剂(C)中的涂布用组合物的工序；(IV)将所述涂布用组合物涂布于所述基材来形成湿膜的工序；(V)在50°C以上且低于150°C的温度条件下对所述湿膜进行预干燥，接着以160 350 0C进行烧成来形成涂膜的工序。如所述的，其中，在所述工序(V)后，还包括向涂膜中注入 电荷来获得电荷保持介质的工序(VII)。如 中任一项所述的，其中，所述含氟共聚物(A)是具有反应性官能团的含氟共聚物。如所述的，其中，所述含氟共聚物㈧包含基于具有反应性官能团的单体的重复单元，且该重复单元的比例在全部重复单元100摩尔％中为0.01 5摩尔％。如或所述的，其中，所述含氟共聚物(A)的反应性官能团为选自羧酸基、酸酐基及羧酰卤基的至少I种。如 中任一项所述的，其中，所述含氟共聚物⑷的比例在涂布用组合物100质量％中为0.1 30质量％。如 中任一项所述的电荷保持介质,其中,所述有机溶剂(C)是以下式⑴表示的溶解指标(R)低于49的有机溶剂， R=4X ( δ d-1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野贵志，冈野邦子，代田直子，柏木王明，森泽义富，滨谷芳树，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：
国别省市：