JPS60198789A - 複合圧電材料の製造方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、スピーカやブザーの振動板などに使用されて
いる複合圧電材料の製造方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 複合圧電材料はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦ２）など
の高分子圧電材料の圧電率を向上するために圧電性高分
子中に圧電性無機材料を分散させ複合化したものである
。

複合化は、通常、ロール法や溶媒法によシ行なわれてい
る。ロール法は、高分子の軟化点近くの温度で、ロール
により高分子材料と圧電性無機材料とを混練して複合化
したものを、プレス成形などによりシート状に成形ける
ものである。また溶媒法は、高分子材料を溶媒に溶かし
、これに圧電性無機材料を加えて混合し、得られた懸濁
液をガラス板上でフィルム状にするものである。

これらの成形法により得られる成形体は、殆どがシート
状のものであり、これを各種用途に合わせて切断や打抜
きを行なって使用するため、シートの無駄が発生する。

また、複合化した圧電性高分子材料については、圧電率
を向上するには、多量の圧電性無機材料を加える必要が
あるが、この場合、高分子材料との混練が十分になされ
ず、成形も困難になり、厚みの薄いシートは得られにく
くなる。従って、複合化による高分子圧電材料の特性向
上には限界があり、通常の圧電磁器材料の特性と比べれ
ば、はるかに及ばないのが現状である０ 発明の目的 本発明はスピーカやブザーなどの種々の用途に応じた圧
電膜を製造するにあたり、前記複合圧電材料製造上の問
題点を解決するための、無機圧電材料の含有した任意形
状の複合圧電膜の製造を可能とする方法を提供するもの
である。

発明の構成 即ち、本発明は、圧電性高分子と圧電無機材料とを含む
荷電粒子を現像剤とし、これを静電写真プロセスを用い
て任意の形状に印刷することによシ、任意形状の複合圧
電膜を容易に量産性良く作製するものであり、また、現
像剤中の圧電性無機材料の含有量を種々に制御できるた
め、含有量の多い複合圧電膜の作製も可能ならしめるも
のである。

静電写真プロセスを用いた、いわゆる電子写真法には、
カールソン法、光電導性トナー法、元起電力法、ＴＥＳ
Ｉ法（静電転写法）、永久内部元分極法（ＰＩＰ法）、
キャノンＮＰ法などがあり、その中でもカールソン法が
最も代表的な方法である。本発明は、上記のような電子
写真技術を利用して、これに用いる静電潜像を顕像化す
るための現像剤に無機圧電材料と圧電性高分子を含有せ
しめることにより、複合圧電薄膜を作製するものであり
、特に、厚みの薄い任意形状の圧電薄膜作成上、極めて
有効な製造方法となり得るものである。

実施例の説明 以下、本発明を実施例に基すき詳細に説明する。

まず、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦ２）’１ｉ４０重
量部、電荷制御剤として塩素化ポリエステルを５重量部
、チタン酸ジルコン酸鉛［Ｐｂ　（Ｚｒ、Ｔｉ　）０３
）系粒子（平均粒径約１μｍ）’ｉ５５重量部加え、こ
れらを溶融混練した後、微粉砕し、１５０℃の気流中で
球状化し、粒径を１０〜２ｏμｍとしたものに流動化剤
として平均粒径１μｍ程度の疎水性シリカを１重量部加
えたものを荷電粒子として用いた。該荷電粒子において
、熱可塑性樹脂であるポリスフ化ビニリデンは結合剤と
しての機能を果している。該荷電粒子を、四三酸化鉄（
Ｆ　ｅ　ｓ　Ｏ４）の安定な酸化被膜を表面に形成した
平均粒径了○μｍの鉄粉をキャリヤとして、第１図から
第５図に示すカールソン法による電子写真法を用いて、
厚さ１６０μｍのマイラフィルム上に、磁気ブラシ現像
方式により印刷成形した０ 第１図は帯電工程を示し、感光体１上に帯電器３を走査
させ、コロナ放電によって一様に帯電させた。感光体と
しては、暗抵抗が１０〜１０１４Ω・ｃｍ、元照射時の
抵抗が１０〜１０Ω’ｃｍの無定形セレンを用いた。な
お２は帯電器用電源である。

第２図は露光工程を示し、レンズ４全通して感光体１上
に２０×８簡の長方形パターンを露光し静電潜像５を形
成する。第３図は現像工程を示し、前記荷電粒子が磁気
ブラシ現像法によって静電潜像上に沈積され、静電潜像
が顕在化される。６は現像器、７は現像バイアス用電源
、８は前記荷電粒子からなる現像剤である。現像後、第
４図に示すように現像された前記荷電粒子からなる現像
剤をマイラフィルム１１上に転写させる。９は転写用コ
ロナ帯電器、１０は転写用コロナ帯電器用電源である。

転写後第５図に示すように転写された前記荷電粒子から
なる現像剤を熱ローラ１２゜１３によって、寞着した０
ここで熱ローラの温度は１６５℃であり、定着と同時に
ポリフッ化ビニリデンは延伸される。

上記工程により、２０＋＋＋ｍＸ８ｒｒｒＩｎの長方形
で厚みが３０μｍのフィルムを得た０フイルムの両面に
アルミニラムラ蒸着し、１００’Ｃで１５０Ｋｖ／ｃｒ
ｎの直流電圧を３０分間印加し、そのまま室温まで徐冷
した。このようにして得られた圧電膜の圧電率を測定し
たところ、ｄ３．：９２０Ｘ１０−９Ｃｑ８ｅｓｕの値
が得られ、ポリフッ化ビニリデン単体の圧電率ｄ３１−
２００×１０　ＣｑＢｅｌｌｕと比べて圧電率が向上し
、チタン酸ジルコン酸鉛（ｐｂ（Ｚｒ　ｒ　Ｔ　ｚ　）
　Ｏｓ　〕を添加し複合化した効果が顕著に認められた
。

次に第２の実施例としてポリフッ化ビニリデン５重量部
を含むジメチルホルムアミドに、ポリフッ化ビニリデン
に対して５０〜９５重量部のチタン酸バリウム（ＢａＴ
ｚＯｓ　）を加え、該混合溶液を１８０℃に熱せられた
ステンレスパイプを通して１Ｏ−２ｒａｎＨｆの排気容
器中に放出させることにより、ＢａＴｉＯ３の含有量の
異なった荷電粒子を数種類作製した。

該荷電粒子を用いて、前記実施例と同様に、カールソン
法による電子写真法によって、２０　ｒｒａｎ　Ｘ８Ｍ
の長方形で厚みが５０μｍのフィルムを得た。

フィルムの両面にアルミニウム電極を蒸着し、前記実施
例と同じ条件で分極処理をした後、圧電率ｄ３１を測定
したＣその結果、Ｂ　ａＴ　ｉ　０５の含有率が５０．
７０．８０．９５重量部の場合、ｄ３１はそれぞれ４５
０Ｘ１０　ｃｇｓｅｓｕ　、７５０Ｘ１０−９ｃｇｓｅ
ｓｕ　、１２００Ｘ１０　ｃｇｓｅｓｕ　、２０００×
１０−　’　ｃｇｓ　ｅｓ　ｕ　であり、ポリフッ化ビ
ニリデン単体の圧電率ｄ３１：２００　Ｘ　１０　ｃｇ
ｓｅｓｕと比べてＢａＴｉＯ３の含有率が増加するに伴
なって圧電率が向上していくことが確認された。ＢａＴ
　ｉｏ　５の含有率の増加と共に作製されたフィルムの
可撓性は低下するが、含有率が９５重量部以上の場合で
もシート状に印刷することが可能であった。

以上の実施例では、圧電性高分子材料として、ポリフッ
化ビニリデン（ＰＶＦ２）を、捷た圧電性無機材料とし
てチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ。

Ｔｚ　）　Ｏｓ　〕系粒子とチタン酸バリウム（ＢａＴ
ｉ０５）粒子を用いたが、これ以外の圧電性高分子およ
び圧電性無機材料を含んだ現像剤であっても、全く同様
に任意形状の複合圧電膜が作製できることは言うまでも
ない。また、印刷方法についても、実施例以外に静電潜
像を現像剤により顕像化する原理に基ずくプロセスを含
むものであれば、特に限定される必要のないことは明ら
かである。

発明の効果 以上のように本発明による複合圧電膜の製造方法を用い
ることにより、種々の形状および厚みを有する複合圧電
膜が容易に得られるため、シート状のものから所定形状
の試料を打抜〈従来法と比べて、原料無駄の軽減や製造
プロセスの合理化による大幅なコストダウンを図ること
ができる０また、圧電性無機材料を添加して複合化した
圧電性高分子において、圧電性無機材料の含有率を任意
に制御することにより圧電率の優れた圧電性シートの作
製が可能になるなど、実用上の価値は極めて高いもので
ある０

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の圧電性高分子と圧電性無機材
料とを含む荷電粒子を用いた圧電性フィルムの作製プロ
セスを説明するための工程図である。 １・・・・・・感光基体、２・・・・・・コロナ帯電器
用電源、３・・・・・・コロナ帯電器、４・・・・・・
レンズ、５・・・・・・静電潜像、６・・・・・・現像
機、７・・・・・・現像バイアス用電源、８・・・・・
・現像剤、９・・・・・・転写用コロナ帯電器、１０・
・・・・・転写用コロナ帯電器用電源、１１・・・・・
・マイラフィルム、１２．１３・旧・・定着用ローラ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧電性高分子と圧電性無機材料とを含む荷電粒子を用い
   て、静電潜像を顕像化せしめる印刷方法により、複合圧
   電膜を作製することを特徴とする複合圧電材料の製造方
   法。