JP2013043903A - 所望のキュリー温度を有するポリマーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所望のキュリー温度を有するポリマーの製造方法は、第1のキュリー温度を有するコポリマーを溶液または溶融体にする工程(S01)と;コポリマーを構成するモノマーが前記第1のキュリー温度を有するコポリマーと同一であり、前記第1のキュリー温度とは異なる第2のキュリー温度を有するコポリマーを溶液または溶融体にする工程(S02)と;溶解または溶融後、前記第1のキュリー温度を有するコポリマーと前記第2のキュリー温度を有するコポリマーを混合し、ポリマーブレンドを生成する工程(S03、S04)とを備える。当該方法により製造されたポリマーは、第1のキュリー温度を有するコポリマーと第2のキュリー温度を有するコポリマーの混合比により定まる単一のキュリー温度を有する。
【選択図】図1
Description
そこで本発明は、コポリマーから所望のキュリー温度を有するポリマーを容易に製造することができる方法を提供することを目的とする。
なお「溶液」とは、2つ以上の物質から構成される液体状態の混合物をいう。例えば、溶媒(solvent)と溶質(solute)。「溶融体」とは、液体状態を含む流動性を有する状態の物質をいう。
S01:コポリマーX(P(VDFx/TrFE100−x))を溶媒としてのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、溶液Xとする。なお、x、100−xは、それぞれ、VDFとTrFEの重合時の配合比(重量%)を表す。
S02:コポリマーY(P(VDFy/TrFE100−y))を溶媒としてのN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、溶液Yとする。なお、y、100−yは、それぞれ、VDFとTrFEの重合時の配合比(重量%)を表し、x≠yである。
S03:溶液Xと溶液Yを混合し、混合液とする。
S04・S05:溶液キャスティング法を用いてフィルム状に成形する。すなわち、混合液を、表面を平滑にしたドラム(キャスティングドラム)に流し込んで付着させ、これを加熱して溶媒を蒸発させ、得られたポリマー(ポリマーブレンド)をフィルム状に成形する。フィルムの厚さは、その用途に応じて適宜選択する。例えば、厚さ1〜500μmのフィルムに成形する。
コポリマーA=75/25、Tc:118℃
コポリマーB=78/22、Tc:128℃
コポリマーC=80/20、Tc:137℃
図5に、横軸をコポリマーBの混合比(重量%)、縦軸をキュリー温度(℃)とするグラフを示す。図5のグラフが示すとおり、キュリー温度の高いコポリマーBの含有量が増えるにつれて、ポリマーブレンドのキュリー温度が高くなった。さらに、コポリマーBの含有量とキュリー温度には明らかな相関が表れている。特に、コポリマーBが30〜100重量%では、コポリマーBの含有量に対して、キュリー温度がほぼ直線的に上昇している。したがって、コポリマーAのキュリー温度とコポリマーBのキュリー温度の間の所望のキュリー温度を有するポリマーは、コポリマーAとコポリマーBの混合比を選択的に変えることによって、容易に得ることができる。
図6においても図4と同様に、混合により製造されたポリマーブレンドは、1つのキュリー温度を有していた。さらに、そのキュリー温度は、コポリマーAのキュリー温度(118℃)とコポリマーCのキュリー温度(137℃)の間に存在し、混合比により変化した。
吸熱反応であることを示す2つの谷のピークは、小さいピークが強誘電相から常誘電相への転移点(キュリー点、Tc)を示し、大きいピークが常誘電相から溶融相への転移点(融点、Tm)を示している。
図7のグラフが示すとおり、キュリー温度の異なるコポリマーAとコポリマーCを混合すると、キュリー温度の高いコポリマーCの含有量が増えるにつれて、ポリマーブレンドのキュリー温度が高くなり、コポリマーCのキュリー温度に近づいていった。
図9のグラフ上でA、□、およびCを結んだ場合、その線分は、A、◆、およびBを結ぶ線分とほぼ重なる。このことは、いずれの重合比のコポリマー2つを選んでブレンドした場合であっても、含有するフッ化ビニリデンの割合(または三フッ化エチレンの割合)により、一のキュリー温度に定まることを示唆するものである。
10 装置
11 針電極
12 金属板
13 直流高圧電源
21 強誘電体キャパシタ
22 トランジスタ
26 ワード線
27 ビット線
28 プレート線
Claims (7)
- 所望のキュリー温度を有するポリマーの製造方法であって、
第1のキュリー温度を有するコポリマーを溶液または溶融体にする工程と;
コポリマーを構成するモノマーが前記第1のキュリー温度を有するコポリマーと同一であり、前記第1のキュリー温度とは異なる第2のキュリー温度を有するコポリマーを溶液または溶融体にする工程と;
溶解または溶融後、前記第1のキュリー温度を有するコポリマーと前記第2のキュリー温度を有するコポリマーを混合し、ポリマーブレンドを生成する工程とを備え;
前記第1のキュリー温度を有するコポリマーと前記第2のキュリー温度を有するコポリマーの混合比により、前記混合されたポリマー(ポリマーブレンド)のキュリー温度が単一の温度に定まる、
ポリマーの製造方法。 - 前記コポリマーは、フッ化ビニリデンと三フッ化エチレンからなるコポリマーである、
請求項1に記載のポリマーの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載のポリマーの製造方法によって製造されたポリマーを、フィルム状に成形する工程を備える;
強誘電体フィルムの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載のポリマーの製造方法によって製造されたポリマーを、フィルム状に成形する工程と;
フィルム状に成形された前記ポリマーを分極処理する工程とを備える;
圧電・焦電性フィルムの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載のポリマーの製造方法によって製造されたポリマー中に分散する導電性のフィラーを有する、フィルム状のポリマーと;
フィルム状の前記ポリマーを挟む2枚の電極板とを備える;
ポリマーPTC素子。 - 請求項1または請求項2に記載のポリマーの製造方法によって製造され、フィルム状に成形された、絶縁性のポリマーと;
フィルム状の前記ポリマーを挟む2枚の電極板とを備える;
強誘電体キャパシタ。 - 請求項6に記載の強誘電体キャパシタと;
格子状に配線された、ワード線とビット線とを備える;
強誘電体メモリ。
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