JPS5944794B2 - 高分子フイルムの成極方法 - Google Patents

高分子フイルムの成極方法

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JPS5944794B2
JPS5944794B2 JP50031152A JP3115275A JPS5944794B2 JP S5944794 B2 JPS5944794 B2 JP S5944794B2 JP 50031152 A JP50031152 A JP 50031152A JP 3115275 A JP3115275 A JP 3115275A JP S5944794 B2 JPS5944794 B2 JP S5944794B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高分子フィルムの両面に金属薄膜が被着された
金属化フィルムの両面の金属膜を電極として直流電界を
作用させ電極を行なうに際し、該被電極フィルムの少な
くとも片面の電極が複数個の互いに独立した非連続の電
極より成る場合に、電極時における短絡による被電極フ
ィルムの損失をできるだけ少なくして効果的に電極を行
なう方法に関するものである。
伊暁ばポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリ
塩化ビニル、ナイロン１１などの極性の大きい高分子成
形物を電極することにより圧電性および焦電性の大きい
成形物が得られることが知られており、これらの圧電性
を利用して例えば電気音響変換器、振動測定器、圧電ス
イッチ、心音計、脈はく計その他の用途が提案されてお
り、また焦電的性質を利用したものとして赤外線感知器
、温度変化の測定装置、火災報知器、焦電スイッチなど
が提案されている。
これらの電気的装置に使用する場合は多くフィルム状の
圧電若しくは焦電体が使用されるが（以下圧電体等と記
す）’、必らずフィルムの両面に電極が付される必要が
ある。
この場合両極間に比較的高い電圧が与えられる用途の場
合、例えばフィルムの厚みが６〜５０ミクロンと極めて
薄く、両極間に３０Ｖ以上の電圧が印加される場合は側
縁部ギリギリまで両面の電極が被着されているとその端
部で沿面放電を起したり、端面で両極が短絡し素子が使
用できなくなる場合がある。この両極間の放電を避ける
ためにはフィルムの片面若しくは両面の電極の周囲に電
極のない所謂マージン部を設け、両面の電極間隔を電気
的に分離する必要がある。一方圧電体等を製造する場合
、個々に使用される大きさの素子を別々に作成すること
は極めて非能率であるので、大面積のフィルムの両面に
金属薄膜電極が被着されたものを一度に電極し、この大
面積の電極フィルムより個々の素子を切り取る方法が好
ましい。
この場合大面積のフィルムに被着された電極力漣続した
ものより切り取つた素子は側縁部ぎりぎりまで金属皮膜
で覆われているのでマージン部を必要とする場合はその
部分だけの電極を例洸ば薬品で溶解するなどの操作によ
り除去せねばならず、極めて面倒である。そこで大面積
のフィルムに予めマージン部を考慮した間隔を設けて複
数個の電極を被着させておき、これを一度に電極を行な
つた後個々の素子を切り取ることが考えられる。また圧
電体または焦電体を用いたフイルム型キーボードスイツ
チや座標入力装置も提案されて卦り、この場合はキーの
各座標に生じた圧電若しくは焦電変化を分離して入力す
るためフイルムの片面若しくは両面の電極はスポツト状
または線状等の個々に独立したもの複数個より成る。
上述した如く１枚のフイルムの片面若しくは両面に独立
した電極が多数被着されたフイルムを成極する場合、個
々の独立した電極に通電する必要があるが、個々の独立
電極に一々電気配線を行なうことは大きな手間を要する
ので最も簡単に各電極に通電する方法として各独立電極
の複数個若しくは全部と面接触する大面積の電極を接触
させ、この大面積の電極を通して通電する方法が好まし
Ｘ，ｒしかしこのような大面積の電源電極を使用する場
合において次の如き問項が生じ即ち圧電体等の製造にお
いて他の条件が同じならば一般に電圧の高い程圧電率お
よび焦電率は高くなり、また成極中フイルムの性質（特
に結晶形、結晶化度）があまり変らない範囲では一般に
成極温度が高い程圧電率卦よび焦電率は高くなることが
知られている。
しかし一般にフイルムの絶縁抵抗は高温になると低下し
、付与し得る電界強度も低下するので電圧と成極温度と
の相関に卦いて最適条件を選ぶ必要がある。いずれにし
ても高度の圧電性または焦電性を得たい場合にはフイル
ムの成極温度における絶縁破壊電圧に近い高電圧下で成
極する必要がある。
例えば銅や鉄の板の如き剛性の電極と薄いフイルムとを
全面均一に密着させることは厄介であり、ややもすれば
所々にエアギヤツプを生じ易い。成極の場合電極とフイ
ルムとの間にエアギヤツプが存在すると、空気の絶縁破
壊電圧は被成極フイルムのそれよりも低いので、エアギ
ヤツプ部分でコロナ放電を生じ、そのため薄いフイルム
にピンホールを生ずる恐れがある。また高分子フイルム
の両面に薄膜電極が被着したフイルムの両極に電圧を付
加した場合、若しフイルムの絶縁抵抗が破れて短絡した
としても電極が薄い場合は短絡した部分の周囲の電極が
蒸発して再び両極間の絶縁が回復する所謂自己回復が生
じ、フイルムは大きな損傷なしに成極を継続することが
できるが、電極が厚く容易に蒸発除去され難い場合には
このような自己回復は整めず、短絡後の成極は不可能と
なる。本発明者等は高分子フイルムの成極に関する研究
を長年継続して行なつた結果、上述した成極時に生ずる
種々の問題点を見出し、更に深く研究を進めて本発明に
到達したものである。本発明は高分子フイルムの両面に
被着された金属薄膜電極の少なくとも片方が複数個の互
いに独立した非連続の電極より構成されたものを成極す
る場合、非連続の電極面に別の金属薄膜が略々片面全面
に被着されたフイルム（以下成極用フイルムと称す）を
重ね合せ電極とし、この成極用フイルムの金属薄膜面を
密着させ、全面被着金属薄膜を通じて被成極フイルムの
各独立電極に通電し成極を行なうようにしたものである
。
本発明において成極用フイルムの略全面に金属薄膜が被
着されているというのは例えば被成極フイルムの非連続
電極が付された面の裏面全面に電極が被着されている場
合沿面放電を避けるため成極用フイルムの金属被着面の
周囲にマージン部を設けることが必要な場合がある。
まずこのマージン部の電極被着は行なわれな〜・。更に
また成極時は被成極フイルムは両面を金属薄膜で挾まベ
コンデンサを形成しているので、両面の電極面積が大き
くなればそのコンデンサ容量も大きくなる。若し成極中
にフイルムの薄い箇所とか導電性不純物を含有する箇所
がある場合、あるいは前述したコロナ放電などの原因に
より局部的に絶縁破壊する場合コンデンサ容量が大きい
と両面の電極間に蓄えられた電気は一度にこの絶縁破廐
箇所より放電し絶縁破壊部を拡大するのみならず、大き
な事故を誘発する恐れもある。また更に本発明を用いて
長尺フイルムの連続成極を行なう場合、被成極フイルム
と成極用フイルムとは通常二枚が合せられてロールより
引き出され、また場合によつては二枚が合せられたまま
再びロールに巻き取られるが、若し成極用フイルム側に
プラスの電源が接続される場合、電極がすべて連続して
いれば原反ロールから成極され巻取られたロールまです
べて高電圧電界が付加され、作業上の危険も大きい。そ
こでこの場合には成極用フイルムは所々で導電膜被着さ
れない絶縁された帯状部で金属薄膜を区切る必要がある
。また広巾のフイルムでは巾方向にも絶縁帯を設ける場
合もある。従つて略全面と言うのはこれらマージン部お
よび絶縁帯部を除いた全面という意味である。周被成極
フイルム裏面にマージン部のある場合には成極用フイル
ムにはマージン部は省略でき、また成極用フイルムがマ
イナスのアース電極となる場合には、被成極フイルムの
プラス電極となる側に絶縁帯を設け局所的通電を順次行
なえばよい。ロールコアに巻付けたままパツチ式に通電
する場合はその必要はない。被蒸着フイルムの電極卦よ
び成極用フイルムの金属薄膜は、例えば蒸着、メツキ等
の薄膜被覆方法によりフイルムに被着される。また金属
の材質は例えば金、白金、銀、銅、ニツケル、鉄、クロ
ム、アルミニウム、錫、タングステン等の通常蒸着もし
くはメツキ電極として使用し得る材料を使用することが
できる。また成極用フイルムに使用するフイルムは成極
温度に耐える材料であれば、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン一塩
化ビニル共重合体、ナイロン、ポリエステル、ポリカー
ボネート、ポリフツ化ビニル、ポリ塩化ビニル等、一般
にフイルム状で得られる任意の高分子フイルムを使用す
ることができる。またその厚みは柔軟なフイルムの場合
は５００μ程度のものまで使用することができるが、あ
まり厚くなると被成極フイルムとはなれ易くなるので、
通常は３乃至２００μの厚さが適当である。
本発明によれば被成極フイルムと成極用フイルムとは共
に薄いフイルムであるので、全面完全に密着させること
ができ、成極中に卦けるエアギヤツプによる放電破壊の
恐れも少なく、また被成極フイルムが成極中に絶縁破壊
しても成極用フイルムの薄膜電極が容易に蒸発して自己
回復することにより被害を最少に止めて高収率で成極を
行なうことができる。次に実施例によつて本発明方法を
更に説明する。附図に示された幅１５０ｍ１厚み９μで
あるポリフツ化ビニリデンフイルム１の両面に真空蒸着
法によつてアルミニウムを被着させた蒸着フイルムを得
た。
このアルミニウム蒸着の形態について片面は両端１０Ｔ
ｖｎのマスキング部３を残して全面に蒸着２し、片面に
は横方向６０ｒｍｓ縦方向９０能の長方形の蒸着部を絶
縁間隔を１０ｍＶＣ．して横方向２列に形成し、縦方向
蒸着素子２′間の絶縁間隙４も１０Ｔｍにして多数形成
した。蒸着膜（ハ）厚みは電子顕微鏡による観察では５
００乃至５５０人の範囲であつこの圧電性金属化フイル
ムの絶縁間隙を付けた全面に厚み９μでアルミニウム蒸
着厚み５００乃至５５０Ａのポリエステル蒸着フイルム
５の蒸着面６を重ね合せ、外径１５０Ｔｒｍの絶縁コア
に上記長方形の圧電素子を１００枚製潰するべく１０ｍ
捲きつけた。
ポリエステル蒸着フイルムと圧電性蒸着フイルムの間お
よび圧電性蒸着フイルムの全面蒸着面側に縦４０ｗｒｍ
ｓ横３０ｗ１ｎで厚み７μの錫箔を密着させて電極端子
となし、１２０℃乾熱中で８００Ｖの直流電圧を１５分
間印加し、その後電圧印加のまま室温に冷却する成極を
行なつた。電圧印加状態で度々絶縁破壊を起したが、自
己回復することによつて短絡することなく、商品的品質
の長方形の圧電フイルム素子が７５枚圧電定数Ｄ３ｌが
８．２×１０−７Ｃ，ｇ８ｓ．ｅ．ｓ．ｕ３の値で得ら
れ塙２５枚相当の不良品は絶縁破壊部が径３ｗｍ乃至１
０ＴＶｎの孔になつて自己回復したものであるが、同時
にポリエステル蒸着膜も自己回復していることが観察さ
れた。
本発明方法の適用により周囲に絶縁間隙を持つ任意形状
に両面蒸着された金属化圧電フイルム素子が能率よく成
極ができ、音響変換素子、電気一機械変換素子等に容易
に使用することが可能になつて工業的な利用価値は高い
。
【図面の簡単な説明】
附図は本発明実施例の態様を示す斜視図である。 １・・・被成極フイルム、２，２′・・・電極、３・・
・マスキング部、４・・・絶縁間隙、５・・・成極用フ
イルム、６・・・成極用電極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 両面に金属薄膜電極が被着された高分子フィルムの
    一方若しくは両方の電極が複数個の互いに独立した非連
    続の電極より構成されたものを成極する方法において、
    高分子フィルムの片面略々全面に金属薄膜が被着された
    別の高分子フィルムの金属面を該被成極フィルムの非連
    続電極面に密着させ、全面被着金属薄膜を通して被成極
    フィルムの個々の独立電極に通電し成極を行なうことを
    特徴とする高分子フィルムの成極方法。
JP50031152A 1975-03-17 1975-03-17 高分子フイルムの成極方法 Expired JPS5944794B2 (ja)

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