JPS5927584A - 高分子複合多孔質圧電体およびその製造方法 - Google Patents

高分子複合多孔質圧電体およびその製造方法

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JPS5927584A
JPS5927584A JP57135671A JP13567182A JPS5927584A JP S5927584 A JPS5927584 A JP S5927584A JP 57135671 A JP57135671 A JP 57135671A JP 13567182 A JP13567182 A JP 13567182A JP S5927584 A JPS5927584 A JP S5927584A
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Takaharu Aketo
明渡 隆治
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    • H10N30/80Constructional details
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    • H10N30/852Composite materials, e.g. having 1-3 or 2-2 type connectivity

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明tよ、新規な高分子複合多孔質圧電体に関する。
更に詳しくは、高分子物質と圧電性無機物微粒子よシな
り、互いに連通しだ孔構造をもった高分子複合多孔質圧
電体に関するものである。
従来、圧電体としては、水晶・ロッシェル塩のような結
晶性物質、強誘電体磁器などが知られている。しかし、
これらケ」1、いずれも連通した孔を有する構造は有し
ていないので、たとえば振動フまで分極処理を行なうこ
とt上困難とされていた。
これを克服するノこめに、分極処理し7易いフィルム状
態で分極処理した後、ニー12ルtl−ラーに通し、部
分的裂断による連通孔を形成する方法があるが、ニーr
ルローラーとフィルム面接触に」、る荷重、ロスが生じ
る。また、多孔質体の空隙部に絶縁油を含侵させた後分
極処理するととも考えられるが、含浸が完全になされで
′いないと絶縁破壊を生じ易く、実用的でない。結局、
従来大きな圧電性を有する多孔質圧電体tま得られなか
った。
本発明は、前記の事情に鑑みて開発されたものであシ、
圧電性能が大きく、連通孔を有し、適度の可撓性を有し
、すなわち高分子物質の選択によって所望の弾性率にす
ることができ、フィルム状、中空糸状に形成できる高分
子複合多孔質圧電体およびその製造方法であり、その要
旨とするところ圧電体の製造方法である。
本発明に用いられる高分子物′J′t i、t 、通常
、有機高分子物質と称されるものである。本発明におい
で灯オしい高分子物質としてtよ、成形加工性の点から
熱nJJ性樹脂がafオ(2く、機械的強度のKかう、
+!リフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、デリプ1
1ピレン、71εす塩化ビニル、ナイロン等が好t1−
7い。更に成形力IビJ二件の向上および目的物たる高
分子複合多孔質圧電体の弾性率をコントロール′、t;
’、7’7めに、前記の熱t+J 113月樹脂にこれ
らと相互に良く混じり合い相分?ffを生じないエラス
トマーを追加することができる。それらのエラストマー
とj〜てt、1.、たとえばポリフッ化ビニリデン、ポ
リフッ化ビニル等に対しrtよフッ素系ゴム、ポリ塩化
ビニルに対してtよニトリル2)1、ぼりゾロピレンに
対してtまブチルゴム、ylrlエリレンに対し−Cン
酸鉛系微粒子等が利用できる。圧電性無機物微粒子の大
きさをよ、iooμ以下のこまかさのものが有効であり
、401を以トーのものが好ましい。この圧電性無機微
粒子tよ、高分子複合多孔質圧電体に用?1丁1性を伺
与−1るだめのものであるが、この含廟率が大きくなる
と複合体の成形加工f1および可とう性が態化・する。
釘って、複合体が適度の成形加工性、TiJとうflお
よび圧電性を有するには、圧電性力1(捜物微粒子1」
1、高分子物質に対して体積比で0.1ない[711好
オしくtま()、2ないし0.7の割合で混合される。
本発明の高−分子複合、多孔質圧電体ヲ」1、実質的に
、高分子物り(と圧電性無機物微粒子からなり、更、に
圧電性無機物微粒子t」、大部分が高分子物質中にとり
込められ、高分子複合多孔質圧電体の表面tよ、実り!
(的に高分子物IJrI層からなり、全体的に互いに1
1でいても良い。
、かかる高分子複合多孔fi圧電体は、以下の方法によ
!J製製造n能能ある。
高分子物5!1、後n12の無機微粉体お上び有機液状
体の合Fil容h(に対し7〜42賓猷−の無機微粉体
に30〜75容N’t%の有機液状体をヘンシェルミキ
ν一等の通常の混合機で混合して、有機液状体を無機微
粉体表面に吸着させる。次いで20〜6゜容M%で、且
つ無機微粉体の2/3〜9倍趙の高分子物IJiを添加
しで混合する。この3成分混合物は、押出様、・ζンノ
iリーミキツー、ニーグー等の溶融混紗装買により混練
される。更に、この:l成分混合物に圧電+!1蕪機物
微粒子を高分子物質の軟化点以上の温度から分W(温度
までの間の温度で、ロール、プラストグラフ等で充分に
?′I?、合したのち、シート状、クィルノ・状あるい
Q」、グユープ状、中空糸状に成形する。次いで、この
成形物の両面(チューブ0「中空糸の場合t」、内外面
)に適当な電極をと。
りつり、常温乃至15.(1℃の温度でI O−100
0KvA:1nf7) iFi、流11シ圧を加え、宰
温せで徐冷′ノ°ることによシFI)極処理を施−」。
しかる後イーj機液状体および無機!粉体を、高分子物
質および圧電性無機物微粒子に不活性な抽出剤により抽
出除去する。
きる。従って分極処理としてVよ、公知の方法が利用で
きる。゛また、有機液状体および無機微粉体を抽出除去
することにより生じる多孔体であるため、その孔構造を
よ、互いに入り組んだ複雑な網目状となり、且つ有−磯
波状体、無機微粉体の種類および量により、孔径にして
0.01°〜l B…、空孔率悴して25〜75チまで
コントrI−ルrif能であり、厚みも数mm−数十/
Im程度のものまで得られる。
前記のように、本発明に用いられる無機微粉体、有機液
状体は、成形物中よシ抽出され、成形物に多孔性を賦与
するためのものである。
無機微粉体は混合、溶融成形に際して有機液状体を保持
し、担体としての機能を持つものである。
即ち、成形加工時に有機液状体の遊離を防1ト、シ、成
形を容易にするものである。かかる無機微粉体t」1、
平均粒径(1、0(15〜+1 、57(+n 、比表
面iJ(50〜500m’/ g+の範囲にある微小粒
子tたtよ多孔1イ1゛粒子で?二とが好ましい。この
様な無機微粉体とじでt」2、まだ、有機液状体をよ成
形加工時に液体でイ9す、かつ不活+′1で45ること
が必要でちる。更に、有機液状体tよ適l^°「に高分
子物質中に溶解し、かつ大半が熱機微粉体表面に吸着し
た状態を形成するように選択される。それらの有機液状
体としては、溶解パラメータ(op値)が用いる高分子
物質の81’値+0,2ないし−1−2,5、まだt5
11、高分子物ηの8■・値−2,5ないし−0,2の
範囲のものが好虜しい。有機液状体の8 II’値と高
分子物質の81’値との差が2.5を越えると、高分子
物541への溶解性が低下し成形時に遊離する。このた
め、高分子物質同志の溶着が妨けられ成形性が悪化する
と共に、成形物の強伸度が低下する。また、8P値の差
が0.2未満であると、高分子物質への溶8’(fAが
増加し、無機微粉体への吸着量が小さくなる。その結果
、高分子物質同志の溶着が充分性なわれ、成形弾性率を
も二!ンl−rr−ルnJ能である。従って、圧11で
5体と(7′tの一般的用途に用いられるだりでなく、
互いに連通した細孔を有するという特徴を生かしフィル
ターとしても用いられる。その圧電性を利用し一1交流
電界を印加することにより、フィルター自身を機械的に
振動さ−Vることか可能であり、フィルターの目詰まり
防止効果及びその他振動によるイリ帯効果が期待できる
実施例 ! 微粉珪酸〔゛アエロジル2(10、(il’<i品名)
〕554重量部ジ」クチルフタレート(以1:、I) 
U Pと略−j) 1(17Jr+川部用ミキサーで充
分混合したあと、さらに焉分子物質としてポリンツ化ビ
ニリデン樹脂(県別化学(11)製K F dぞリマー
11:100(+’) 100重月部加え、再Jrll
混合し均一な混合物とした。描1に混合物を180℃の
熱ロールで混f/10.なから、ペロブ界を2時間印加
し、そのまt 置界を印加しながら室温まで冷却しなが
ら印加電圧を取り去り分極処理を施しだ。この上うKし
て得たシート状組成物1.1,1.1− トリクロルエ
タン〔クロロ七ンvG(商品名)〕中に5分間浸漬し、
1) OFを抽出した後、さらにフッ化水素酸5()チ
水溶液に60分間浸漬し微粉珪酸を抽出除去し、水洗、
乾燥した。
とのようにして得た高分子複合多孔質圧電体は、空隙率
63チ、平均孔径0,5μであり、冷温での圧電ひずみ
定数d31は0.9 X 10−’ cgs、es電!
であった。
実施例 2 プレス成形して得たシートを、120℃で3倍−軸ロー
ル圧延した以外り実施例1と同様に行なった。得られた
高分子複合多孔質圧電体杜、厚さ70μ、空隙率65%
、平均孔径0.8μであり室温での圧電ひずみ定数d3
1は(+、9 X 10−” cylesuで実施例 
3 り1?リフツ化ビニリデン230重邦部、I’ Z ’
r 550.1t JX、’部を用いた以外tコ、実施
例1と同様であイ)。得られプこ高分子複合多孔y(圧
↑Iff、体は、′空隙率40チ、3Y均孔径0,5/
、Lであり、室温での圧電ひずみ′定数d:n l’、
j O,5X 10−’ cgs、est+−CI)つ
た0実施例 4 高分子物質としてポリ7ツ化ビニリデン8()重足部お
よびフッ素系エラストマー〔ダ・イキン社製、ソツ化ビ
ニリデンー六フッ化プロピレン共爪合体、ダイエル(’
l −501(商品名)j20重Fi1部を用いた以外
は実施例1と同様である。得られた高分子複合多孔り1
圧電体は、空隙率6()チ、平均孔径()、3μであり
、室温での圧11℃ひずみ定数dB+は0.5x 10
−901号、e鴫1重であつプξ。
実施例 !i 高分子物質としてポリプロピレン樹B11〔住友化と同
様である。得られた高分子複合多孔質圧電体tよ、空隙
率67チ、X1?・均孔径0.05μであり、室温での
圧電ひずみ定数(I’ll tJ、 (1,5X l 
O−’ cgs、esuであった。
実施例 6 高分子物質として高密度ポリエチレン樹脂〔旭化成GP
1社製、−リ゛ンテツク8−36(1)’54重置部を
用いた以外は実施例1と同様に行なった。得られた高分
子複合多孔質圧電体tよ、空隙率65チ、平均孔径0.
15μで、あり、室温での圧M5ひすみ定数d31は0
,4 X 10−’ cgs、eguであった。
特許出願人  」二楯技術院長

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 直、 高分子物質と圧電性無機物微粒子よりなシ、気孔
    率25〜75′%、平均孔径0.01−1μmの連通孔
    からなる網目状trlI造を形成していることを特徴と
    する高分子複合多孔質圧電体 z 高分子物質、圧電性無機物微粒子、有機液状体およ
    び無機微粉体を混合、溶融成形し、分極処理し、ついで
    成形物よシ有機液状体および無機微粉体を抽出すること
    を特徴とする高分子複合多孔質圧電体の製造方法
JP57135671A 1982-08-05 1982-08-05 高分子複合多孔質圧電体およびその製造方法 Granted JPS5927584A (ja)

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