JPS60947B2 - エレクトレツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電荷の長期保持性の改良されたェレクトレツト
に関する。

ェレクトレツトは、マイクロホン、スピーカー、カート
リッジなどの音響素子に用いられており、振動計、ひず
み計などの計測素子、無接点スイッチ、防塵フィルター
など、メモリー素子などへの応用も試みられている。ま
た近年ポリマー工レクトレットフィルムが仮骨増殖に試
用されるなど医療分野への用途も拡がっている。従来か
らェレクトレットの基材として、ポリエチレンあるいは
ポリプロピレンが検討されているがｔその分極が比較的
速やかに減衰するため、その裏用性は乏しい。

本発明はトェレクトレットの電荷の長期保持性を改良す
ることを目的として検討した結果、到達したものであり
「その要旨は４−メチル−１一べンテンの重合体に、下
記の化合物の少なくとも１種以上を配合してなることを
特徴とするェレクトレツトに関する。

‘ａ｝ フェノール性水酸基を有する化合物、‘ｂ｝
高級脂肪族カルボン酸およびその金属塩からなる化合物
、（ｃ’チオカルボン酸ェステルからなる化合物、‘ｄ
ー 亜リン酸系化合物、‘ｅ｝ ェステル系化合物。

本発明で用いられる４−メチル−１−ペンテンの重合体
は、４−メチル−１ーベンテンの単独重合体又は４ーメ
チルー１−ペンテンと他のＱーオレフイン、例えば１−
ブテン、３ーメチルー１ブテン、１ーベンテン、１ーヘ
キセン、３−メチル一１ーベンテン、１ーオクテン、１
ーデセン、１ーテトラデセン、１ーオクタデセン、ある
いはこれらの混合物との共重合体である。

中でも４ーメチル−１ーベンテンと炭素数６なし・し１
８のＱーオレフィンとの共重合体が賞用され、共重合体
中における炭素数６ないし１８のＱ−オレフインの平均
含有量は０．３ないし２０モル％、とくに１なし、し１
２モル％であることが、性能、成形性、成形物の強度等
から望ましい。これらの４ーメチル−１ーベンテンの重
合体には、必要に応じて分子内に重合可能な炭素−炭素
二重結合を有するビニルモノマーを配合して、あるいは
さらに加熱などによってグラフト共重合して変性されて
もよい。

使用されるビニルモノマーには、アクリル酸「メタクリ
ル酸、マレィン酸、フマル酸、ィタコン酸などの不飽和
カルボン酸、または不飽和カルボン酸の誘導体、例えば
酸無水物、ェステル、酸アミド「ィミド、金属塩、アン
モニウム塩などがありＬ具体的には無水マレィン酸、無
水シトラコン酸「無水ィタコン酸、無水／・ィミツク酸
（５一／ルボルネンー２，３−ジカルボン酸無水物）、
テトラヒドロ無水フタル酸、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、マレ
ィン酸モノェチルェステル・マレィン酸ジヱチルェステ
ル、アクリルアミド、マレィン酸モノアミド、マレィン
酸ジァミド、マレィン酸−Ｎ−モノェチルアミド、マレ
ィン酸−Ｎ，Ｎ−ジヱチルアミド、マレィン酸−Ｎ−モ
ノブチルァミド、マレィン酸−Ｎ，Ｎージブチルァミド
、フマル酸モ／アミド、フマル酸ジアミド、フマル酸−
Ｎ−モノェチルアミド、フマル酸−Ｎ，Ｎ−ジェチルア
ミド、フマル酸−Ｎ−モノブチルアミド、フマル酸−Ｎ
，Ｎジブチルアミド、マレイミド、Ｎ−プチルマレイミ
ド、Ｎーフエニルマレィミド、アクリル酸−２−ヒドロ
キシルェチル、アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル、
Ｎ，Ｎ′−ジメチルアミノエチルメタアクリレート、ア
クリルアミド、アクリル酸ナトリウムがある。

またその他のビニルモノマーには、アクリロニトリル、
４−ビニルピリジン、スチレン、酢酸ピニル、ビニレン
カーボネート等がある。４ーメチルー１−ペンテン重合
体を上記モノマーで変性する方法にはト公知の種々の方
法を採用することができる。

たとえば原料重合体とモノマーを溶媒の存在下または不
存在下で、あるいは加熱下で混合する報宝、またはラジ
カル開始剤を添加してまたは添加せずに加熱することに
よって、原料重合体の一部はたは全部にモノマーをグラ
フト共重合する方法があり、反応に際しては、スチレン
のような他のビニルモノマーを共存させてもよい。変性
重合体中のモノマー濃度は種々の値をとり得るが、とく
に１０‐４ないし１００重量％とすることが好ましく「
１０‐２なし、し１の重量％が最適である。工業的製造
上からは予めモノマー濃度１０‐２なし、し５の重量％
の変性重合体を製造しておき、次に未変性の重合体にこ
の変性重合体を混合して変性重合体とすることが好まし
いが、最初から重合体に所定のモノマーを配合してもさ
しつかえない。これらの４ーメチルー１−ペンテン重合
体に配合される化合物には以下のものがある。すなわち
｛ａ｝フェノール性水酸基を有する化合物には、２，６
ージーにてｔ−ブチルーｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、２
，６ージーにｒｔーブチルフヱノール、２，４−ジメチ
ル−６一ｔｅｎーブチルフエノール「 ２ーメチルー４
，６ージーノニルフヱノール、ブチル・ヒドロキシアニ
ソール、スチレン化フェノール、２，４，６−トリ−に
ｒｔ−ブチルフエノール、ｎ−オクタデシルー３−（４
ｒ−ヒドロキシー３，５′ージーにｒｔーブチルフエノ
ール）プロピオネート、さらに４，４ージヒドロキシジ
フエニル、２，２′ーメチレンビス（４ーメチルー６−
ｔｅれーブチルフエノール）、２，２′−メチレンビス
（４−エチル−６一ｔｅｎーブチルフエノール）、２，
２′−メチレンビス（４ーメチルー６ーシクロヘキシル
フエノール）、４，４′−メチレンビス（２，６−ジー
ｔｅてｔ−ブチルフエノール）、４，４−ブチリデンビ
ス（３−メチル一６一にｒｔーブチルフエノール）、１
，１−ビス（４−ヒドロキシフエニル）シクロヘキサン
、２，２′ージヒドロキシ−３，３−ジ（Ｑ−メチルシ
クロヘキシル）一５，５′ージメチル・ジフエニルメタ
ン、１，３，５ートリメチル−２，４，６−トリス（３
，５−ジーｔｅれ−ブチル−４ーヒドロキシベンジル）
ベンゼン、トリス（２ーメチル−４−ヒドロキシ−５−
ｔｅれ−ブチルフエニル）ブタン、テトラキス〔メチレ
ンー３−（３′，５一ジーセｒｔーブチル−４−ヒドロ
キシフエニル）プロピオネート〕メタン（イルガノツク
ス１０１０）、４，４−チオビス（６一ｔｅｎ−プチル
−３−メチルフェノール）、４，４′ーチオビス（６一
ｔｅｎ−ブチルーｏークレゾール）、２，２ｒ−チオビ
ス（６一にｒｔーブチルー４−メチルフェノール）２，
５−ジーｔｅｒｔーブチルヒドロキノン、ヒドロキノン
・モノメチルェーテル、２，５−ジー（第三アミル）ヒ
ドロキノンなどがある。

またその他のフェノール性水酸基を有する化合物には、
（上式において、Ｘは水素または炭素数１なし、し１８
のアルキル基、Ｒは炭素数１なし、し１８のァルキル基
、水酸基、ハロゲンを示す。

０≦ｎ≦３、ｎ個のＲは同一でも異なるものでもよい）
で示されるトリアゾ−ル化合物があり、などを挙げるこ
とができる。

さらに、（上式において、ＲＩは炭素数１なし、し１２
のアルキル基、Ｒ２は水素または炭素数１ないし１２の
アルキル基、Ｒ３は水素、炭素数２なし、し１８のアル
カノイル茎、またはで示される基、０≦ｍ≦５）で示さ
れるヒドラジン化合物があり、この代表例としては、な
どを例示することができる。

これらのフェノール性水酸基を有する化合物のうちでは
、オルト位置にｔｅｎーブチル基を有するフェノール性
水酸基を有する化合物が望ましい。

他高級脂肪族カルボン酸およびその金属塩からなる化合
物には炭素数７なし、し２３とくに１１ないし２１のカ
ルボン酸およびその金属塩があり、具体的にはラゥリン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、べへン酸などの直鎖
脂肪族カルボン酸およびそれらのナトリウム塩、マグネ
シウム塩、バリウム塩、カルシウム塩、亜鉛塩を好適に
使用することができる。【ｃ’チオカルボン酸ェステル
からなる化合物には、ジラウリル・チオジプロピオネー
ト、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリル・ス
テアリル・チオジプロピオネート、ジミリスチル・チオ
ジブロピオネート、ジトリデシル・チオジプロピオネー
ト、ベンタエリスリトールーテトラ（ドデシルチオブロ
ピオネート）などがある。

‘ｄ’亜リン酸系化合物としては、トリアルキルホスフ
アィト、トリアールホスフアィト、多価アルコールの亜
リン酸ェステルなどの亜リン酸ェステルを例示すること
ができる。

具体的には、トリフエニルホスフアイト、トリクレジル
ホスフアイト、トリデシルホスフアイト、トリオクタデ
シルホスフアイト、トリ（上ｅれ−オクチルフエニル）
ホスフアイト、トリ（把ｒｔーノニルフエニル）ホスフ
アイト、フエニル・ジ（２ーエチルヘキシル）ホスフア
ィトの他に−対支式（Ｒ４およびＲ５は同一または相異
なるアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルアリ
ール基、シクロアルキル基から選ばれる炭素数１ないし
８０の有機基でありｄは１なし、し４の正整数である）
で示される化合物から選ばれるホスフアイト系化合物が
あり、ここで示される化合物においてＹの多環多価フェ
ノール磯基には、４，４′ージヒドロキシジフエニル、
２，２ーメチレンピス（４−メチル一６−ｔｅｎーブチ
ルフエノール）、４，４′ーメチレンビス（２，６−ジ
ーに比一プチルフエノ−ル）、ビスフエノールＡ、アル
キル化ビスフヱ／ール、１，３，５−トリメチルー２，
４，６ートリス（３，５ージーにてｔ−ブチルー４ーヒ
ドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（１−メチル一４
ーヒドロキシ−５一把ｒｔーブチルベンジル）１，１，
３ーブテンなどの残基が例示される。

また一般式中、Ｒ４およびＲ５は同一または相異なるア
ルキル基、アルケニル基、アリール基、アルアリール基
、シクロアルキル基から選ばれる炭素数１なし・し８０
の有機基であり、とくに炭素数９以上の高級アルキル基
が好ましい。

これら一般式で示される化合物のうち好適なものは、ジ
ステアリルベンタエリスリトールジホスフアイトおよび
である。

ただし十はｔｅｒｔーブチル基を示す。｛ｅ｝ェステル
系化合物には、イルガノッス１０１従等のェステル結合
を有する化合物が例示される。上記の化合物｛ａ｝、ｔ
ｂ｝、‘ｄ、‘ｄ｝および【ｅ｝力）ら選ばれる少なく
とも１種以上が４ーメチル−１ーベンテン重合体に配合
される。配合量は重合体１０の重量部に対して約１０‐
２なし、しｌ０の重量部、とくに約１０‐２ないし１の
重量部とすることが、エレクトレツトの性能改善のうえ
で望ましい。また４−メチル一１−ペンテン重合体には
、カルナウバロウ、ポリエチレンワックス、ポリブテン
、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、アィ
オノマー樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、Ａ茂樹
脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、石油樹脂、ロジン
、天然ゴム、フッ素樹脂、ェポキシ樹脂等が含まれてい
てもよく、さらに他の配合物、たとえばプロセス油、可
塑剤、染料、顔料、造核剤、離型剤、難燃剤、電圧安定
剤、などが必要に応じて配合される。

本発明において重合体は従釆公知の種々の方法、たとえ
ば熱ヱレクトレット法、ェレクトロェレクトレット法、
ラジオェレクトレツト法、メカノヱレクトレット法など
の方法でェレクトレット化される。

本発明のェレクトレットは、繊維状、フィルム状、チュ
ーブ状、細管状、多孔費状などの形状に成形して、ある
いはさらに織布、不織布として、また他の樹脂と積層あ
るいは被覆層として用いることができる。

ェレクトレツト化はこれらの成形の各段階と同時に、ま
た目的に応じてその前後に行われる。本発明のェレクト
レットは電荷の長期保存性が改良されているため、マイ
クロホンなどの音響素子をはじめ、計測素子、各種フィ
ルター、記憶素子、さらに医療分野など広い用途に使用
される。

以下実施例を示す。実施例 １ 分子量約３０万のポリー４ーメチル−１ーベンテンのパ
ウダーにＢＨＴを０．１重量％ブレンドし、３００ｏｏ
でＴダィフィルムを成型した。

このフィルムを一対の電極間に介在させ、直流電圧ｅｌ
皿Ｖを印加した後、室温から１２０午０に加熱し、２分
後加熱を止め、室温に強制冷却した後、直流電圧の印加
を止めェレクトレツトを製作した。

このェレクトレットの表面電位は製造直後−４１００Ｖ
であり、これを更に２５００、６０〜７０％ＲＨの雰囲
気に７日間放置した後には−３３００Ｖとなった。

ただし表面電位は回転セクター型表面電圧計で測定した
。

実施例 ２〜８ 配合する化合物を第１表に示す化合物とする以外は実施
例１と同様に行った。

結果を第１表に示す。第 １ 表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ４−メチル−１−ペンテンの重合体に、（ａ）フエ
   ノール性水酸基を有する化合物、（ｂ）高級脂肪族カル
   ボン酸およびその金属塩からなる化合物、（ｃ）チオカ
   ルボン酸エステルからなる化合物、（ｄ）亜リン酸系化
   合物、（ｅ）エステル系化合物、 からなる群から選ばれた化合物の少なくとも１種以上を
   配合してなることを特徴とするエレクトレツト。