DE1934612A1 - Verfahren zur Herstellung einer einseitig metallisierten Elektretfolie - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer einseitig metallisierten Elektretfolie

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Description

193461?
Nederlandse Organisatie voor 8 JUtI
T oe gepas t-Natuurv/e t ens chappeli j k Onderzoek ten behoeve van Hijverheid, Handel en Verkeer < ' ~
Haag, Niederlande
Verfahren zur Herstellung einer einseitig metallisierten Elektretfolie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer einseitig metallisierten Elektretfolie sowie die
nach diesem Verfahren erhaltene Elektretfolie. f
Einige Dielektrika besitzen die Eigenschaft, daß ein aus dem Dielektrikum bestehender Körper nach einer speziellen Vorbehandlung eine dauerhafte elektrostatische Ladung an den beiden gegenüberliegenden Oberflächen aufweist. Diese elektrostatische Ladung bleibt auch dann bestehen, wenn sich das vorbehandelte dielektrische Material nicht in einem äußeren elektrischen * Feld befindet. Dielektrika mit diesen Eigenschaften werden als Elektret© bezeichnet«, Von besonderer Bedeutung sind hierbei Elektrete in Form von Folien aus hochmolekularen Stoffen, wie- Polyäthylente-rephthalai?, Polypropylen, Polyimiden, Polycarbonaten, Polytetra- ™
fluoräthylen, Polyfluoräthylenpropylert, Polymethylmethacrylat und Polymethylmethacrylat-Derivaten.
Die Vorbehandlung zur Umwandlung derartiger Dielektrika in Elektrete, die sogenannte lormung, besteht darin, daß das Material zwischen zwei an Spannung liegenden Elektroden in einem elektrischen Gleichspannungsfeld erwärmt, dieser Zustand eine gewisse Zeitspanne lang
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aufrechterhalten, und dann das Material im elektrischen Feld abgekühlt wird. Nach dem Erkalten blei οt. die Polarisation bestehen und itann das auf diese Weise gebildete Elektret aus dem elektrischen Fell herausgenommen werden.
Slektrete können in zahlreichen Fachgebieten 7erwen— dung finden. Die dielektrische Induktion des älektrets wird- vorteilhaft Qeispielaweiae für Mikropncne, Hydrophone, Druckmesser, Schv/ingungsabs orb er, AusscxJLag messer, Beschleunigungsmesser, Telephone, G-raniuopnon·*- bzw. Plattenspieler-Tonköpfe und Hochspannungsgenera— toren ausgenutzt. Außerdem wird aus dem dynamischen Effekt beispielsweise in StF.ucfiltern, Voltmetern und Lautsprechern Nutzen gezogen. Die Entladung von Slektreten kann in Strahlun^s-Dosismessern aiisirenutst v/erden, ;
Nahezu ausnahmslos ist das Elektret am besten verwendbar, wenn nur seine eine Oberfläche aktiviert ist. Das Elektret wird deshalb mit seiner einen Oberfläche auf einen Leiter aufgebracht.
Aufgabe der Erfindung ist es, lie Nachteile de3 Bekannten zu vermeiden und mithin in erster Linie ein Ver—- .-fahren zur Herstellung eines Elektrets zu schaffen, das einseitig unmittelbar mit einer solchen leitfähigen; Beschichtung bzw. Lage versehen ist. ; . .:- ,
Darüber hinaus bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zur wirtschaftlicheren Herstellung derartiger Elektrete, wobei die Größe der Oberfläche nicht durch die Form-Spannung beschränkt ist.
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Ein Ladangsebfall kann am Elektret durch Einflüsse ■wie .Feuchtigkeit und insbesondere Wärme auftreten« Es ist ,"jedoch mogxich, Elektrete herzustellen, die ihre guten Eigenschaften über Jahre hinweg beibehalten«,
Die Bestimmung ler entsprechenden Temperatur, Zeitspannen- und Feldstärke bei der Formung ist dem Fachmann bekannt. Für Polymethylmethacrylat betragen die entsprechenden Werte beispielsweise 110 - 140 0, 10 - 100 kV/cm bzw. 2-4 Stunden und für Polyethylenterephthalat 110 - 15O0O, 10 - 400 kV/cm bzw. ebenfalls einige Stunden«, ™
Zur Herstellung der erfindungsgeiuäßen einseitig metallisierten Elektretfolie wird auf eine erste einseitig metallisierte Folie, vorzugsweise in Form eines langen Streifens, eine zweite, praktisch gleich lange, einseitig metallisierte Folie in der Weise aufgebracht, daß die metallisierte Fläche der ersten Folie in Berührung mit der nicht-metallisierten Fläche der zweiten Folie gepreßt wird, woraufhin die Folien gemeinsam zu einer Rolle gewickelt werden,, Am zugänglichen AuiBen-Ende dieser doppelt gewickelten Rolle finden sich die beiden Metallschichten; an diese beiden Schien- f ten wird die elektrische Spannung angelegt, welche das erfordex-liche elektrische Feld erzeugt, das in diesem Fall für jede Wicklung der beiden Folien gleich ist; hierauf wird die Spirale zur Formung erwärmt und wieder abgekühlt, wird das elektrische Fedl abgeschaltet und die Spirale wieder aufgewickelt. Bei diesen Verfahren sind zwei einseitig metallisierte Elektrete hergestellt worden, welche - ebenso wie die Metallfolien- nicht aus demselben organischen Material bestehen
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müssen. Außerdem können die Folien mit Poren versehen sein, da erfindungsgemäß Spannungen mit einer Amplitude angewandt werden, daß bei den gewählten Abmessungen die Durchschlagspannung von Luft nicht erreicht wird.
Bekanntlich läßt sich die Durchschlagspannung mit der Paschen-Kurve darstellen, die bei zunehmenden Elektrodenabständen stark ansteigt.
Zur Aufbewahrung bzw«, Lagerung der Blektrete können diese ohne weiteres in ihrer gerollten Form belassen oder erneut zu einer Doppel-Rolle gewickelt werden« · Außerdem ist es ratsam, die beiden Metall-Schichten während der Lagerung mittels eines Metalldrahts oder -Streifens elektrisch miteinander zu verbinden. Duron diese Maßnahme wird die Entladung der Elektrete während der Lagerung weitgehend herabgesetzt.
Die Herstellung der einseitig metallisierten Ausgangsfolie ist einfach; beispielsweise können zu diesem Zweck die bekannten Metall-Aufdampfungsverfahren angewandt werden. Die Art des jeweiligen Metall ist kaum ausschlaggebend, vorausgesetzt, daß es ausreichend an der Oberfläche der Folie haftet. Dennoch ist es wünschenswert, daß das Metall ein kleines Stück von den Rändern der Folie entfernt bleibt; die auf diese Weise gebildete freie bzw. unbeschichtete Oberfläche setzt die Gefahren von elektrischen Kurzschlüssen, des Leitens.der Oberfläche und des Überspringens von Funken bei der Formung stark herab.
Auf diese Weise werden gute Elektrete mit einer hohen, einpoligen und gleichmäßig wechselpoligen Ladung erzielt. Der Ausdruck "wechselpolige Ladung" bezieht
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sich auf die Ladung, die sich aus der Richtung bzw0 Orientierung der Dipole unter dem Einfluß des elektrischen Felds sowie aus dem Wandern der Ladungsträger in das organische Material ergibt.
Das erfindungsgemäße "Verfahren zur Herstellung eines einseitig metallisierten Elektrets, bestehend aus einer Folie aus einem hochmolekularen Stoff, die in an sich bekannter Weise zu einem Elektret geformt wird, ist mithin dadurch gekennzeichnet, daß die Formung bei einer Doppel-Rolle durchgeführt wird, die aus einer ä
ersten einseitig metallisierten Folie, deren metallic sierte Fläche sehr gut an der nicht-metallisierten Fläche einer zweiten, einseitig metallisierten Folie anliegt, besteht, daß die zur Formung notwendige Spannung an die beiden Metall-Schichten angelegt wird und daß die Doppel-Rolle nach der Formung zur "Verwendung aufgewickelt wird, so daß die beiden Folien "voneinander getrennt werden können.
Die Folien sind in den meisten Fällen sehr dünny ihre Dicke beträgt einige j'O bis zu einigen 10 Millimeter. Infolge des Aufbaus der zu einem Elektret zu formenden Doppel-»Spirale werden außerordentlich gute |
Elektrete erhalten. Durch die Metall-Schicht wird die für deii Gebrauch erforderliche Kompensation einer der Oberfläohenl&dungen automatisch gewährleistet«
Bfei Polarisations—Versuchen hat es sich gezeigt, daß die Ladungen der erfindungsgemäß hergestellten Elektret
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te im Bereich von 50 - 140 nO/cm (Nano-Goulomb je cm ) Folien-Oberfläche liegen. Die Wirkung dieser Ladungen entspricht einer elektrischen Feldstärke von 600 -» 1700 kY/om» was einen außergewöhnlich hohen Wert
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darstellt. Daneben hat es sich gezeigt, daß -lie Ladungsverteilung sehr gleichmäßig und die Ladung sehr einpolig ist.
Beispiel
Zwei einseitig mit Aluminium beschichtete Poiien aus Polyethylenterephthalat von jeweils 0,013 nun Dicice, 2 cm Breite und 500 cm Länge wurden aufeinander gelegt und fest zu einer Doppel-Rolle gewickelt* An die beiden Metall—Schichten wurde eine Gleichspannung von 400 V angelegt« Anschließend wurde innerhalb von einer Stunde die !Temperatur auf 1200O erhöht, das ganze Gebilde drei Stunden lang auf dieser 'temperatur gehalten und abschließend auf Raumtemperatur abgekühlt, worauf das elektrische Feld abgeschaltet wurde. Mit Hilfe eines Induictionslaiungsmessers wurde eine permanente wechselpolige Ladung von 60 nO/cni" festgestellt« Abfallmessungen bestätigten die Annahme, da.3 diese Dauerlaiuhg ihre Größe mindestens einige Jahre lang beibehalt. Bei einer Erwärmung auf 5O0C trat nur ein geringer Ladungsabfall auf; über dieser -Temperatur trat die -Sntpolarisation immer leichter ein. Es zeigte sich, daß ein solches Elektret bei Raumtemperatur unter gewöhnlichen Atmospiiärenbedingungen je Monat eine Ladung von 1-2 nO/cm" verlor.
Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin ein Verfahren zur Herstellung einer einseitig metallisierten Elektretfolie, bei welchem insbesondere eine Doppel-Rolle, die durch eine erste einseitig metallisierte Folie, deren metallisierte Fläche gut an der nicht— metallisierten Fläche einer zweiten, einseitig metallisierten Folie anliegt, gebildet wird, zunächt erwärmt
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wird, worauf eine G-Ieichspannung an die beiden Metall-Schichten angelegt wird, anschließend die Doppel-Rolle auf Raumtemperatur abgekühlt wird, die Spannung zwischen den Schichten aufgehoben wird, die Doppel-Rolle zur Verwendung aufgewickelt wird und die beiden Folien voneinander getrennt werden.
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Claims (1)

  1. Patentansprüciie
    Verfahren zur Herstellung eines einseitig metallisierten Elektrets, bestehend aus einer Folie aus einem hochmolekularen Stoff, die in an sich "bekannter Weise zu einem Elektret geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung "bei einer Doppel-Rolle durchgeführt wird, die aus einer ersten einseitig metallisierten Folie, deren metallisierte Fläche sehr gut an der nicht-metallisierten Fläche einer zweiten, einseitig metallisierten Folie anliegt, besteht, daß die zur Formung notwendige Spannung an die beiden Metall-Schichten angelegt wird und daß die Doppel—Rolle nach der Formung zur Verwendung aufgewickelt wird, so daß die beiden Folien voneinander getrennt werden können.
    2β Wach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellte einseitig metallisierte Elektretfolie.
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DE1934612A 1968-07-10 1969-07-08 Verfahren zur Herstellung einer einseitig metallisierten Elektretfolie Expired DE1934612C3 (de)

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DE1934612B2 DE1934612B2 (de) 1973-12-20
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2333418A1 (de) * 1972-07-21 1974-01-31 Philips Nv Elektretfolie
DE2433888A1 (de) * 1973-07-17 1975-02-06 Kureha Chemical Ind Co Ltd Verfahren zum polarisieren von folien hohen molekulargewichts

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5130997A (en) * 1974-09-11 1976-03-16 Kureha Chemical Ind Co Ltd Kobunshifuirumu no renzokuseikyokuhoho
JPS5944794B2 (ja) * 1975-03-17 1984-11-01 呉羽化学工業株式会社 高分子フイルムの成極方法
MX145379A (es) * 1976-09-24 1982-01-29 Pennwalt Corp Metodo mejorado para polarizar una pila de capas multiples de peliculas formadoras de elementos piezoelectricos
CA1150816A (en) * 1979-07-06 1983-07-26 Ronald Else Method and apparatus for implanting a charge in an electret foil

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE464634A (de) * 1946-01-22 S E M S A R L Ets
US3316620A (en) * 1964-02-28 1967-05-02 Philip Morris Inc Process for the production of electrets
GB1135737A (de) * 1965-10-23 1900-01-01

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2333418A1 (de) * 1972-07-21 1974-01-31 Philips Nv Elektretfolie
DE2433888A1 (de) * 1973-07-17 1975-02-06 Kureha Chemical Ind Co Ltd Verfahren zum polarisieren von folien hohen molekulargewichts

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US3696505A (en) 1972-10-10
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DE1934612B2 (de) 1973-12-20
GB1212499A (en) 1970-11-18
DE1934612C3 (de) 1974-07-11

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