JP2013216816A - エレクトレットシート - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、高い圧電性を有するエレクトレットシートを提供する。
【解決手段】 本発明のエレクトレットシートＡは、エレクトレットシート本体１に電荷を注入してエレクトレットシート本体１内を帯電させてなるエレクトレットシートにおいて、上記エレクトレットシート本体１に空隙部４が形成されており、この空隙部４の表面に電荷を保持させていることを特徴とするので、エレクトレットシートに外力が加わると、空隙部の表面にたまった正電荷と負電荷とが相対変位を生じ、この相対変位に伴って良好な電気応答を生じ、エレクトレットシートは優れた圧電性を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、優れた圧電性を有するエレクトレットシートに関する。

エレクトレットは絶縁性の高分子材料に電荷を注入することにより、内部に帯電を付与した材料である。エレクトレットは繊維状に成形して集塵フィルターなどとして広く用いられている。

又、合成樹脂シートはこれを帯電させることによってセラミックスに匹敵する非常に高い圧電性を示すことが知られている。このような合成樹脂シートを用いたエレクトレットは、その優れた感度を利用して音響ピックアップや各種圧力センサーなどへの応用が提案されている。

エレクトレットシートとして、特許文献１には、塩素化ポリオレフィンが付与されているシートであって、かつ、該シートが１×１０^-10クーロン／cm²以上の表面電荷密度を有するエレクトレットシートが開示されているが、エレクトレットシートの圧電性が低いという問題点を有している。

特開平８−２８４０６３号公報

本発明は、高い圧電性を有するエレクトレットシートを提供する。

本発明のエレクトレットシートは、エレクトレットシート本体に電荷を注入してエレクトレットシート本体を帯電させてなるエレクトレットシートにおいて、上記エレクトレットシート本体に空隙部が形成されており、この空隙部の表面に電荷を保持させていることを特徴とする。

上記エレクトレットシートにおいて、エレクトレットシート本体は、二枚の合成樹脂シートを積層することによって構成されており、上記二枚の合成樹脂シートの対向面の少なくとも一方の表面が粗面に形成されており、上記二枚の合成樹脂シートの対向面間に空隙部が形成されていることを特徴とする。

上記エレクトレットシートにおいて、合成樹脂シートの粗面の算術平均粗さＲａが１３μｍ以上であることを特徴とする。

上記エレクトレットシートにおいて、空隙部は、エレクトレットシート本体の厚み方向に交差する方向に拡がっていることを特徴とする。

本発明のエレクトレットシートは、上述の如き構成を有しており、エレクトレットシートに外力が加わると、空隙部の表面にたまった正電荷と負電荷とが相対変位を生じ、この相対変位に伴って良好な電気応答を生じ、エレクトレットシートは優れた圧電性を有している。

本発明のエレクトレットシートＡの一例を図面を参照しつつ説明する。図１、２に示したように、エレクトレットシートＡのエレクトレットシート本体１は、二枚の合成樹脂シート２、３を積層することによって構成されている。

二枚の合成樹脂シートを構成している合成樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ−４−メチルペンテン、エチレン−プロピレンゴムなどのポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリシクロオレフィン系樹脂、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体などのジエン系樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレンなどの塩素系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などのフッ素系樹脂、ポリシアン化ビニル、ポリシアン化ビニリデンなどのシアノ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸樹脂などのポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１などのポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエーテルイミド、ポリスチレン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられ、吸湿性が低くて絶縁性に優れており電荷保持力が高いことから、ポリオレフィン系樹脂を含有していることが好ましく、絶縁性、柔軟性及び電荷保持性が優れており、エレクトレットシートが優れた圧電性を有することから、ポリプロピレン系樹脂を含有していることがより好ましい。なお、合成樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

合成樹脂は絶縁性に優れていることが好ましく、合成樹脂としては、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して印可電圧５００Ｖにて電圧印可１分後の体積固有抵抗値（以下、単に「体積固有抵抗値」という）が１．０×１０¹⁰Ω・ｍ以上である合成樹脂が好ましい。

合成樹脂の上記体積固有抵抗値は、エレクトレットシートがより優れた圧電性を有することから、１．０×１０¹³Ω・ｍ以上が好ましく、１．０×１０¹⁵Ω・ｍ以上がより好ましい。

ポリエチレン系樹脂としては、エチレン単独重合体、又は、エチレン成分を５０重量％を超えて含有するエチレンと少なくとも１種のエチレン以外の炭素数が３〜２０のα―オレフィンとの共重合体を挙げることができる。エチレン単独重合体としては、高圧下でラジカル重合させた低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、中低圧で触媒存在下で重合させた中低圧法高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）などを挙げることができる。エチレンとα―オレフィンを共重合させることで直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）を得ることができ、上記α―オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどが挙げられ、炭素数が４〜１０のα−オレフィンが好ましい。なお、直鎖状低密度ポリエチレン中におけるα−オレフィンの含有量は通常、１〜１５重量％である。

ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン成分を５０重量％を超えて含有しておれば、特に限定されず、例えば、プロピレン単独重合体（ホモポリプロピレン）、プロピレンと少なくとも１種のプロピレン以外の炭素数３〜２０のオレフィンとの共重合体などが挙げられる。なお、ポリプロピレン系樹脂は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。又、プロピレンと少なくとも１種のプロピレン以外の炭素数３〜２０のオレフィンとの共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体の何れであってもよい。

なお、プロピレンと共重合されるα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどが挙げられ、エチレンが好ましい。

合成樹脂がポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂とを含有する場合、合成樹脂中におけるポリエチレン系樹脂の含有量は、多すぎると、エレクトレットシートの圧電性が低下することがあるので、５０重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましい。又、合成樹脂としてポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂とを併用する場合、合成樹脂中におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は、少なすぎると、エレクトレットシートの圧電性が低下することがあるので、５０重量％以上が好ましく、６０重量％以上がより好ましい。

ポリプロピレン系樹脂の曲げ弾性率は、小さいと、エレクトレットシートの電荷の保持性が低下してエレクトレットシートの性能が長期間に亘って安定的に維持されないことがあるので、１５０ＭＰａ以上が好ましく、１５０〜３０００ＭＰａがより好ましい。なお、ポリプロピレン系樹脂の曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定された値をいう。

ポリシクロオレフィン系樹脂としては、シクロアルケンの単独重合体又は共重合体が挙げられる。シクロアルケンとしては、例えば、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、３−メチルシクロペンテン、４−メチルシクロペンテン、３−メチルシクロヘキセンなどが挙げられる。ポリシクロオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリシクロブテン、ポリシクロペンテン、ポリシクロヘキセン、ポリシクロオクテン、ポリ３−メチルシクロペンテン、ポリ４−メチルシクロペンテン、ポリ３−メチルシクロヘキセンなどが挙げられる。

ジエン系樹脂としては、ジエン系モノマーの単独重合体又は共重合体が挙げられる。ジエン系モノマーとしては、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン、１，４−ペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、クロロプレンなどの共役ジエン化合物が挙げられる。ジエン系樹脂としては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリペンタジエン、ポリヘキサジエン、ポリジシクロペンタジエンなどを挙げることができる。ジエン系モノマーには、エチレンとプロピレンと上記ジエン系モノマーとの共重合体も含まれる。

ノルボルネン系樹脂としては、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物、ノルボルネン系モノマーとα−オレフィンとの付加型重合体、ノルボルネン系モノマー同士の付加重合体、及び、これらの誘導体などが挙げられる。ノルボルネン系モノマーとしては、例えば、５−メチル−２−ノルボルネン、５−エチル−２−ノルボルネン、５−ブチル−２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−メトキシカルボニル−２−ノルボルネン、５，５−ジメチル−２−ノルボルネン、５−シアノ−２−ノルボルネン、５−メチル−５−メトキシカルボニル−２−ノルボルネン、５−フェニル−２−ノルボルネン、５−フェニル−５−メチル−２−ノルボルネンなどが挙げられる。ノルボルネン系モノマーと付加重合するα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどが挙げられる 。

エレクトレットシート本体１を構成している二枚の合成樹脂シート２、３の対向面のうちの少なくとも一方の表面は粗面21（31）に形成されており、この粗面21（31）によって二枚の合成樹脂シート２、３の対向面間に空隙部４が形成されている。なお、二枚の合成樹脂シート２、３の対向面が共に粗面21、31に形成されていてもよい。

合成樹脂シート２（３）の粗面21（31）の算術平均粗さＲａは、小さいと、二枚の合成樹脂シートの対向面間に形成される空隙部の間隔が小さくなり、正電荷と負電荷とを分極した状態に保持することができないので、１３μｍ以上が好ましく、３０μｍ以上がより好ましく、大きすぎても、正電荷と負電荷とを分極した状態に保持することができないので、５０μｍ以下が好ましく、４５μｍ以下がより好ましい。なお、合成樹脂シートの粗面21（31）の算術平均粗さＲａは、合成樹脂シートを２０℃、相対湿度５０％の恒温恒湿条件下に２時間に亘って保存後、基準長さを８ｍｍとしてＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠して測定された、合成樹脂シートの算術平均粗さＲａをいう。なお、合成樹脂シートの粗面21（31）の算術平均粗さＲａは、小坂研究所から商品名「触針式表面粗さ測定器サーフコーダーＳＥ−４０Ｄ」にて市販されている測定装置を用いて測定することができる。

合成樹脂シート２（３）の粗面21（31）の算術平均粗さＲａを調整する方法としては、合成樹脂シートを押出成形によって製造する際に、押出機に取り付けたＴダイのリップ部のエンボスの深さを調整する方法、合成樹脂シートを溶融状態にてエンボスロールに押し付けて合成樹脂シートの表面にエンボスを転写して合成樹脂シートの表面を粗面に形成するにあたって、エンボスロールのエンボス深さを調整する方法などが挙げられる。

なお、合成樹脂シートには、その物性を損なわない範囲内において、酸化防止剤、金属害防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、ブロッキング防止剤などの添加剤が含有されていてもよい。

そして、合成樹脂シートは、合成樹脂非発泡シートであっても合成樹脂発泡シートであってもよい。又、合成樹脂シートは、汎用の要領で一軸延伸又は二軸延伸されていてもよい。

合成樹脂非発泡シートの製造方法としては、例えば、（１）合成樹脂を押出機に供給して溶融混練し押出機に取り付けたＴダイからシート状に押出して合成樹脂非発泡シートを製造する方法、（２）合成樹脂を押出機に供給して溶融混練し押出機に取り付けたサーキュラダイから円筒状体を押出し、この円筒状体を押出方向に連続的に内外周面間に亘って切断して円筒状体を展開し合成樹脂非発泡シートを製造する方法が挙げられる。

又、合成樹脂発泡シートの製造方法としては、合成樹脂及び熱分解型発泡剤を含む合成樹脂組成物を押出機に供給して熱分解型発泡剤の分解温度未満の温度にて溶融混練し押出機に取り付けたＴダイから発泡性樹脂シートを押出し、この発泡性樹脂シートを必要に応じて架橋した上で、発泡性樹脂シートを熱分解型発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡させて合成樹脂発泡シートを製造する方法が挙げられる。なお、熱分解型発泡剤としては、分解によってガスを発生させればよく、例えば、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラジド、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）などが挙げられる。

合成樹脂シートの厚みは、薄いと、エレクトレットシートの強度が不十分となることがあり、厚いと、エレクトレットシートの取扱い性が低下することがあるので、１０〜３０００μｍが好ましい。

上記合成樹脂シートに汎用の要領で電荷を注入し、エレクトレットシート本体１に形成された空隙部４を構成している表面に正電荷と負電荷とを分極状態に保持することによってエレクトレットシートＡを製造することができる。

具体的には、二枚の合成樹脂シートのうちの一方の合成樹脂シートの表面に電荷を注入した上で、上記電荷が注入された合成樹脂シートの帯電処理面が内側となるように、二枚の合成樹脂シートを重ね合わせると、一方の合成樹脂シートの帯電処理面に対向する他方の合成樹脂シートの表面に、一方の合成樹脂シートの帯電処理面に帯電している電荷と反対の電荷が発生し、二枚の合成樹脂シートの対向面間に形成された空隙部の表面には正電荷と負電荷とが分極状態に保持された状態となってエレクトレットシートＡを製造することができる。なお、電荷を注入させる合成樹脂シートとしては、算術平均粗さＲａが大きい合成樹脂シートの表面に電荷を注入することが好ましい。算術平均粗さＲａが大きいほど合成樹脂シートの表面積が大きくなり、合成樹脂シートの表面により多くの電荷をためることができ、得られるエレクトレットシートの圧電性を向上させることができるからである。

又、二枚の合成樹脂シートの双方の表面に電荷を注入した上で、上記電荷が注入された合成樹脂シートの帯電処理面同士が対向した状態となるように、二枚の合成樹脂シートを重ね合わせてエレクトレットシートＡを製造してもよい。

二枚の合成樹脂シートを重ね合わせた上で、二枚の合成樹脂シートの対向する表面の何れか一方又は双方に電荷を注入してもよい。二枚の合成樹脂シートの何れか一方の表面にのみ電荷を注入する場合、上記と同様の理由で、電荷を注入させる合成樹脂シートとしては、算術平均粗さＲａが大きい合成樹脂シートの表面に電荷を注入することが好ましい。

合成樹脂シートの表面に電荷を注入する方法としては、特に限定されず、例えば、（１）合成樹脂シートを一対の平板電極で挟持し、帯電させたい表面に接触させている平板電極を高圧直流電源に接続すると共に他方の平板電極をアースし、合成樹脂シートに直流又はパルス状の高電圧を印加して合成樹脂に電荷を注入して合成樹脂シートの表面を帯電させる方法、（２）電子線、Ｘ線などの電離性放射線や紫外線を合成樹脂シートの表面に照射して、合成樹脂シートの近傍部の空気分子をイオン化することによって合成樹脂の表面に電荷を注入して合成樹脂シートの表面を帯電させる方法、（３）合成樹脂シートの一面に、アースされた平板電極を密着状態に重ね合わせ、合成樹脂シートの他面側に所定間隔を存して直流の高圧電源に電気的に接続された針状電極又はワイヤー電極を配設し、針状電極の先端又はワイヤー電極の表面近傍への電界集中によりコロナ放電を発生させ、空気分子をイオン化させて、針状電極又はワイヤー電極の極性により発生した空気イオンを反発させて合成樹脂の他面に電荷を注入して合成樹脂シートの表面を帯電させる方法などが挙げられる。上記方法の中で合成樹脂シートに容易に電荷を注入することができるので、上記（２）（３）の方法が好ましく、上記（３）の方法がより好ましい。

上記（１）（３）の方法において、合成樹脂シートに印加する電圧の絶対値は、小さいと、合成樹脂シートに十分に電荷を注入することができず、高い圧電性を有するエレクトレットシートを得ることができないことがあり、大きいと、アーク放電してしまい、却って、合成樹脂シートに十分に電荷を注入することができず、高い圧電性を有するエレクトレットシートを得ることができないことがあるので、３〜１００ｋＶが好ましく、５〜５０ｋＶより好ましい。

上記（２）の方法において、合成樹脂シートに照射する電離性放射線の加速電圧の絶対値は、小さいと、空気中の分子を十分に電離することができず、合成樹脂シートに十分な電荷を注入することができず、圧電性の高いエレクトレットシートを得ることができないことがあり、多いと、電離性放射線が空気を透過するので、空気中の分子を電離させることができないことがあるので、５〜１５ｋＶが好ましい。

そして、得られたエレクトレットシートＡは、そのエレクトレットシート本体１の空隙部４に正電荷と負電荷とが分極状態に保持されており、正電荷と負電荷との相対変位を生じさせることによって良好な電気応答を生じさせることができ、エレクトレットシートＡは優れた圧電性を有している。

エレクトレットシート本体１の空隙部４に保持された正電荷と負電荷との相対変位を生じさせる方法としては、特に限定されず、例えば、（１）エレクトレットシートＡをその厚み方向、即ち、二枚の合成樹脂シートの積層方向に圧縮させるように外力を加える方法、（２）エレクトレットシートＡを構成している一方の合成樹脂シートを他方の合成樹脂シートに対して相対的に回転又は合成樹脂シートの面方向にずらす方法などが挙げられる。

上記では、二枚の合成樹脂シート２、３を積層させ、二枚の合成樹脂シート２、３の対向面間に空隙部４を形成した場合を説明したが、図３、４に示したように、二枚の合成樹脂シートを積層することなく、一枚の合成樹脂シート５の一部に空隙部51を形成し、この空隙部51の表面に電荷を保持させてもよい。

一枚の合成樹脂シート５の一部に形成された空隙部51は、合成樹脂シート５の厚み方向に交差する方向に、好ましくは合成樹脂シートの表面に沿った方向に連続的に拡がっていることが好ましい。合成樹脂シート５の一部に合成樹脂シートの表面に沿った方向に連続的に拡がる空隙部51が形成されていることによって、合成樹脂シート５をその厚み方向に圧縮する外力が合成樹脂シート５の任意の部分に加わっても、空隙部51に保持された正電荷と負電荷とを確実に相対変位させることができ、この相対変位によって良好な電気応答を生じ、エレクトレットシートＡは優れた圧電性を示す。

又、一枚の合成樹脂シート５の一部に形成された空隙部51は、合成樹脂シート５の厚み方向に沿った端面に開口していることが好ましく、合成樹脂シート５の厚み方向に沿った対向する一対の端面間に亘って貫通して開口していることがより好ましい。このように、一枚の合成樹脂シート５の一部に形成された空隙部51が合成樹脂シート５の厚み方向に沿った端面に開口していることによって、合成樹脂シート５をその厚み方向に圧縮する外力が合成樹脂シート５に加わった場合に、空隙部51に保持された正電荷と負電荷とをより確実に相対変位させることができ、この相対変位によって、より良好な電気応答を生じ、エレクトレットシートＡはより優れた圧電性を示す。

一枚の合成樹脂シート５の一部に空隙部51を形成する方法としては、合成樹脂シートの製造時に空隙部51が形成されるように合成樹脂シートを製造する方法の他、合成樹脂シートを製造した後、この合成樹脂シートの一部を切除又は溶解させることによって空隙部51を形成してもよい。

一枚の合成樹脂シート５の空隙部51の表面に電荷を保持させる方法としては、特に限定されず、例えば、合成樹脂シートの空隙部51の対向する表面のうちの一方の表面に、アースされた平板電極を密着状態に接触させ、合成樹脂シートの空隙部51の対向する表面のうちの他方の表面から所定間隔を存した状態に直流の高圧電源に電気的に接続された針状電極又はワイヤー電極を配設し、針状電極の先端又はワイヤー電極の表面近傍への電界集中によりコロナ放電を発生させ、空気分子をイオン化させて、針状電極又はワイヤー電極の極性により発生した空気イオンを反発させて、合成樹脂シートの空隙部51の対向する表面のうちの他方の表面に電荷を注入して合成樹脂シート５の空隙部51の表面に電荷を保持させる方法などが挙げられる。

本発明のエレクトレットシートを示した縦断面図である。 空隙部を示した部分拡大図である。 本発明のエレクトレットシートを示した縦断面図である。 空隙部を示した部分拡大図である。

次に本発明の実施例を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

（実施例１〜４）
プロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレンの含有量：４．５重量％以下、融解開始温度：９７℃、曲げ弾性率：８５０ＭＰａ）及び酸化防止剤としてテトラキス[３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシメチル]メタンを押出機に供給し溶融混練してＴダイからシート状に押出して厚みが１００μｍの第一合成樹脂シートを製造した。第一合成樹脂シート２を一辺が２．５ｃｍの平面正方形状に切断した。

得られた第一合成樹脂シート２の一面に、アースされた平板電極を密着状態に重ね合わせ、第一合成樹脂シートの他面側に所定間隔を存して直流の高圧電源に電気的に接続された針状電極を配設し、針状電極の表面近傍への電界集中により、加速電圧−１０ｋＶ、放電距離１０ｍｍ及び電圧印可時間１分の条件下にてコロナ放電を発生させ、空気分子をイオン化させて、針状電極の極性により発生した空気イオンを反発させて第一合成樹脂シートの他面を帯電させた。その後、電荷を注入した第一合成樹脂シートを、接地されたアルミニウム箔で包み込んだ状態で３時間に亘って保持した。なお、第一合成樹脂シートの帯電処理面21の算術平均粗さＲａを表１に示した。

プロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含量：４．５重量％以下、融解開始温度：１１６℃、曲げ弾性率：８５０ＭＰａ）及び酸化防止剤としてテトラキス[３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシメチル]メタンを押出機に供給し溶融混練してＴダイからシート状に押出して厚みが１００μｍの第二合成樹脂シートを製造した。第二合成樹脂シート３を一辺が２．５ｃｍの平面正方形状に切断した上で、第二合成樹脂シートを、接地されたアルミニウム箔で包み込んだ状態で３時間に亘って保持した。第一合成樹脂シートの帯電処理面に対向させた第二合成樹脂シートの表面31の算術平均粗さＲａを表１に示した。

第一合成樹脂シート２と第二合成樹脂シート３とを第一合成樹脂シートの帯電処理面21が第二合成樹脂シート３に対向した状態に重ね合わせ、第一合成樹脂シート２及び第二合成樹脂シート３とをそれらの外周縁部において１５０℃の熱プレス機を用いて熱圧着させて熱融着一体化してエレクトレットシートＡを得た。

（実施例５）
実施例１と同様の要領で、一辺が２．５ｃｍの平面正方形状の第一合成樹脂シート２を製造し、実施例１と同様の要領で第一合成樹脂シートに電荷を注入した。

実施例１と同様の要領で、一辺が２．５ｃｍの平面正方形状の第二合成樹脂シート３を製造した。第二合成樹脂シートの一面に、アースされた平板電極を密着状態に重ね合わせ、第二合成樹脂シートの他面側に所定間隔を存して直流の高圧電源に電気的に接続された針状電極を配設し、針状電極の表面近傍への電界集中により、加速電圧＋１０ｋＶ、放電距離１０ｍｍ及び電圧印可時間１分の条件下にてコロナ放電を発生させ、空気分子をイオン化させて、針状電極の極性により発生した空気イオンを反発させて第二合成樹脂シートの他面を帯電させた。その後、電荷を注入した第二合成樹脂シートを、接地されたアルミニウム箔で包み込んだ状態で３時間に亘って保持した。

第一合成樹脂シート２と第二合成樹脂シート３とを、第一合成樹脂シートの帯電処理面21が第二合成樹脂シート３の帯電処理面31に対向した状態に重ね合わせ、第一合成樹脂シート２及び第二合成樹脂シート３とをそれらの外周縁部において１５０℃の熱プレス機を用いて熱圧着させて熱融着一体化してエレクトレットシートＡを得た。

得られたエレクトレットシートの発生電荷量を下記の要領で測定し、その結果を表１に示した。

（発生電荷量）
エレクトレットシートから一辺が１０ｍｍの平面正方形状の試験片を切り出し、試験片の両面に金蒸着を施して試験体を作製した。

試験体に加振機を用いて荷重Ｆが２Ｎ、動的荷重が±０．２５Ｎ、周波数が１１０Ｈｚの条件下にて押圧力を加え、その時に発生する電荷Ｑ（クーロン）を計測した。電荷Ｑ（クーロン）を荷重Ｆ（Ｎ）で除することによって発生電荷量を算出した。

製造直後のエレクトレットシートの発生電荷量を測定し、初期発生電荷量とした。

エレクトレットシートをアルミニウム箔で包み込んだ状態で５０℃、相対湿度９５％の恒温恒湿槽内に１週間に亘って放置した後、エレクトレットシートを２３℃、相対湿度３０％の恒温恒湿槽内に２４時間に亘って放置した。このエレクトレットシートの発生電荷量を測定し、耐久発生電荷量とした。

１ エレクトレットシート本体
２，３，５ 合成樹脂シート
４ 空隙部
Ａ エレクトレットシート

Claims (6)

1. エレクトレットシート本体に電荷を注入してエレクトレットシート本体を帯電させてなるエレクトレットシートにおいて、上記エレクトレットシート本体に空隙部が形成されており、この空隙部の表面に電荷を保持させていることを特徴とするエレクトレットシート。
2. エレクトレットシート本体は、二枚の合成樹脂シートを積層することによって構成されており、上記二枚の合成樹脂シートの対向面の少なくとも一方の表面が粗面に形成されており、上記二枚の合成樹脂シートの対向面間に空隙部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエレクトレットシート。
3. 合成樹脂シートの粗面の算術平均粗さＲａが１３μｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載のエレクトレットシート。
4. 空隙部は、エレクトレットシート本体の厚み方向に交差する方向に拡がっていることを特徴とする請求項１に記載のエレクトレットシート。
5. 空隙部がエレクトレットシート本体の端面に開口していることを特徴とする請求項４に記載のエレクトレットシート。
6. コロナ放電処理によってエレクトレットシート本体に電荷を注入していることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のエレクトレットシート。

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