特開 2020-161652 エレクトレット素子、エレクトレット構造体、センサおよび電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-161652(P2020-161652A)

(43)【公開日】2020年10月1日

(54)【発明の名称】エレクトレット素子、エレクトレット構造体、センサおよび電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 41/047 20060101AFI20200904BHJP

   B32B 15/08 20060101ALI20200904BHJP

   H01G 7/02 20060101ALI20200904BHJP

   H04R 17/02 20060101ALI20200904BHJP

   H01L 41/113 20060101ALI20200904BHJP

   H01L 41/083 20060101ALI20200904BHJP

   H01L 41/193 20060101ALI20200904BHJP

   H01L 41/257 20130101ALI20200904BHJP

   H01L 41/333 20130101ALI20200904BHJP

   G01L 1/16 20060101ALI20200904BHJP

【ＦＩ】

   H01L41/047

   B32B15/08 E

   H01G7/02 A

   H01G7/02 C

   H01G7/02 D

   H04R17/02

   H01L41/113

   H01L41/083

   H01L41/193

   H01L41/257

   H01L41/333

   G01L1/16 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2019-59790(P2019-59790)

(22)【出願日】2019年3月27日

(71)【出願人】

【識別番号】000005887

【氏名又は名称】三井化学株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】399030060

【氏名又は名称】学校法人 関西大学

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(72)【発明者】

【氏名】丸子 展弘

(72)【発明者】

【氏名】江里口 真男

(72)【発明者】

【氏名】中村 雄三

(72)【発明者】

【氏名】又吉 智也

(72)【発明者】

【氏名】田實 佳郎

【テーマコード（参考）】

4F100

5D004

【Ｆターム（参考）】

4F100AB10B

4F100AB10C

4F100AB33B

4F100AB33C

4F100AH03A

4F100AK01A

4F100AK02A

4F100BA03

4F100BA04

4F100BA10B

4F100BA10C

4F100CA19A

4F100DC21B

4F100DC21C

4F100DC22B

4F100DC22C

4F100DC23B

4F100DC23C

4F100EH17A

4F100GB41

4F100GB61

4F100JA05A

4F100JG01B

4F100JG01C

4F100JG04D

4F100JG05A

4F100YY00A

5D004BB03

5D004DD02

5D004FF02

(57)【要約】

【課題】部分圧力検知が可能なエレクトレット素子を提供する。
【解決手段】エレクトレット化フィルム（Ａ）と、エレクトレット化フィルム（Ａ）の第１面１０Ａ上に設けられ、かつ、複数の電極を有する第１電極層（Ｂ１）と、エレクトレット化フィルム（Ａ）の第１面１０Ａとは反対側の第２面１０Ｂ上に設けられ、かつ、複数の電極を有する第２電極層（Ｂ２）と、を備え、第１電極層（Ｂ１）および第２電極層（Ｂ２）において、隣接する電極同士はそれぞれ非接触状態であり、エレクトレット化フィルム（Ａ）のフィルム面に対して、第１電極層（Ｂ１）と第２電極層（Ｂ２）とが対向して配置されているエレクトレット素子１０。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エレクトレット化フィルム（Ａ）と、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）の第１面上に設けられ、かつ、複数の電極を有する第１電極層（Ｂ１）と、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）の前記第１面とは反対側の第２面上に設けられ、かつ、複数の電極を有する第２電極層（Ｂ２）と、
を備え、
前記第１電極層（Ｂ１）および前記第２電極層（Ｂ２）において、隣接する電極同士はそれぞれ非接触状態であり、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）のフィルム面に対して、前記第１電極層（Ｂ１）と前記第２電極層（Ｂ２）とが対向して配置されているエレクトレット素子。

【請求項2】

請求項１に記載のエレクトレット素子において、
前記第１電極層（Ｂ１）を構成する一つの電極（Ｂ１−１）と、前記電極（Ｂ１−１）に対向する位置に配置され、かつ、前記第２電極層（Ｂ２）を構成する一つの電極（Ｂ２−１）以外の電極（Ｂ２−Ｘ）とが垂直方向で重ならないエレクトレット素子。

【請求項3】

請求項２に記載のエレクトレット素子において、
前記第１電極層（Ｂ１）および前記第２電極層（Ｂ１）の形状が、島状、スリット状、放射状、または同心円状であるエレクトレット素子。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
前記第１電極層（Ｂ１）および前記第２電極層（Ｂ２）の形状が、それぞれスリット状であるエレクトレット素子。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）と、前記第１電極層（Ｂ１）および前記第２電極層（Ｂ２）のうち少なくとも一方の電極層（Ｂ）と、の間の少なくとも一部に電気的に絶縁された領域を有するエレクトレット素子。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）が環状オレフィン系重合体を含むエレクトレット素子。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）は非多孔性フィルムであるエレクトレット素子。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）のガラス転移温度が８０℃以上であるエレクトレット素子。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）の周波数１ＭＨｚでの比誘電率が３．０以下であるエレクトレット素子。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
フィルム状またはシート状であるエレクトレット素子。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
前記エレクトレット化フィルム（Ａ）の厚みが５μｍ以上５００μｍ以下であるエレクトレット素子。

【請求項12】

請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエレクトレット素子において、
圧電センサ素子であるエレクトレット素子。

【請求項13】

請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のエレクトレット素子を複数備えるエレクトレット構造体。

【請求項14】

請求項１３に記載のエレクトレット構造体において、
複数の前記エレクトレット素子が積層されており、
複数の前記エレクトレット素子間に非粘接着性絶縁層（Ｃ）を備えるエレクトレット構造体。

【請求項15】

請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のエレクトレット素子または請求項１３もしくは１４に記載のエレクトレット構造体を備えるセンサ。

【請求項16】

請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のエレクトレット素子または請求項１３もしくは１４に記載のエレクトレット構造体を備える電子装置。

【請求項17】

請求項１６に記載の電子装置において、
位置検知装置、生体信号取得装置、振動検知装置、衝撃検知装置および変位検知装置から選択される電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エレクトレット素子、エレクトレット構造体、センサおよび電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エレクトレット化フィルムは、外部に電界が存在しない状態でも内部に電荷を保持して外部に対して電界を形成するフィルムであり、各種電子装置を構成する一つの部材として用いることが検討されている。
このようなエレクトレット化フィルムに関する技術としては、例えば、特許文献１（特開平８−４１２６０号公報）および特許文献２（特開２０１０−８９４９６号公報）に記載のものが挙げられる。

【0003】

特許文献１には、環状オレフィン系樹脂（Ａ）と、高分子化合物に不飽和カルボン酸およびその誘導体から選ばれる少なくとも１種の変性単量体をグラフト共重合してなる変性高分子化合物（Ｂ）とを含む樹脂組成物からなるエレクトレットが記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、エレクトレット化フィルム（Ａ）の少なくとも片方の面に、表面抵抗値が１×１０^−２〜９×１０^７Ωである導電層（Ｅ）を設けた誘電体フィルム（Ｂ）を、接着剤層（Ｃ）を介して積層したことを特徴とする導電層を備えたエレクトレット（Ｆ）が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８−４１２６０号公報

【特許文献2】特開２０１０−８９４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

エレクトレット化フィルムをエレクトレット素子として用いる場合、エレクトレット化フィルムに保持された電荷を利用して発生させた電荷を外部に取り出すことが必要である。この電荷を外部に取り出すためには、エレクトレット化フィルムの少なくとも片方の面、好ましくは両面に、電気信号を伝達するための電極層を形成する。このようなエレクトレット素子は、例えば、圧電センサ素子として用いることができる。
ここで、本発明者らの検討によれば、エレクトレット化フィルムを用いたエレクトレット素子に対して圧力（荷重）がかかった場合、圧力を検知することは可能であるものの、圧力がかかった部位を特定することが難しいことが明らかになった。
すなわち、従来のエレクトレット化フィルムを用いたエレクトレット素子は、部分圧力検知が難しいものであった。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、部分圧力検知が可能なエレクトレット素子を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討を重ねた。その結果、エレクトレット化フィルムの両面に、複数の電極を有し、かつ、隣接する電極同士が接触していない電極層をそれぞれ配置し、さらにエレクトレット化フィルムの両面に配置された電極層を対向させて配置することによって、部分圧力検知が可能なエレクトレット素子が得られることを見出して、本発明を完成させた。

【0009】

本発明によれば、以下に示すエレクトレット素子、エレクトレット構造体、センサおよび電子装置が提供される。

【0010】

［１］
エレクトレット化フィルム（Ａ）と、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）の第１面上に設けられ、かつ、複数の電極を有する第１電極層（Ｂ１）と、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）の上記第１面とは反対側の第２面上に設けられ、かつ、複数の電極を有する第２電極層（Ｂ２）と、
を備え、
上記第１電極層（Ｂ１）および上記第２電極層（Ｂ２）において、隣接する電極同士はそれぞれ非接触状態であり、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）のフィルム面に対して、上記第１電極層（Ｂ１）と上記第２電極層（Ｂ２）とが対向して配置されているエレクトレット素子。
［２］
上記［１］に記載のエレクトレット素子において、
上記第１電極層（Ｂ１）を構成する一つの電極（Ｂ１−１）と、上記電極（Ｂ１−１）に対向する位置に配置され、かつ、上記第２電極層（Ｂ２）を構成する一つの電極（Ｂ２−１）以外の電極（Ｂ２−Ｘ）とが垂直方向で重ならないエレクトレット素子。
［３］
上記［２］に記載のエレクトレット素子において、
上記第１電極層（Ｂ１）および上記第２電極層（Ｂ２）の形状が、島状、スリット状、放射状、または同心円状であるエレクトレット素子。
［４］
上記［１］乃至［３］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
上記第１電極層（Ｂ１）および上記第２電極層（Ｂ２）の形状が、それぞれスリット状であるエレクトレット素子。
［５］
上記［１］乃至［４］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）と、上記第１電極層（Ｂ１）および上記第２電極層（Ｂ２）のうち少なくとも一方の電極層（Ｂ）と、の間の少なくとも一部に電気的に絶縁された領域を有するエレクトレット素子。
［６］
上記［１］乃至［５］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）が環状オレフィン系重合体を含むエレクトレット素子。
［７］
上記［１］乃至［６］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）は非多孔性フィルムであるエレクトレット素子。
［８］
上記［１］乃至［７］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）のガラス転移温度が８０℃以上であるエレクトレット素子。
［９］
上記［１］乃至［８］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）の周波数１ＭＨｚでの比誘電率が３．０以下であるエレクトレット素子。
［１０］
上記［１］乃至［９］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
フィルム状またはシート状であるエレクトレット素子。
［１１］
上記［１］乃至［１０］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
上記エレクトレット化フィルム（Ａ）の厚みが５μｍ以上５００μｍ以下であるエレクトレット素子。
［１２］
上記［１］乃至［１１］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子において、
圧電センサ素子であるエレクトレット素子。
［１３］
上記［１］乃至［１２］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子を複数備えるエレクトレット構造体。
［１４］
上記［１３］に記載のエレクトレット構造体において、
複数の上記エレクトレット素子が積層されており、
複数の上記エレクトレット素子間に非粘接着性絶縁層（Ｃ）を備えるエレクトレット構造体。
［１５］
上記［１］乃至［１２］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子または上記［１３］もしくは［１４］に記載のエレクトレット構造体を備えるセンサ。
［１６］
上記［１］乃至［１２］のいずれか一つに記載のエレクトレット素子または上記［１３］もしくは［１４］に記載のエレクトレット構造体を備える電子装置。
［１７］
上記［１６］に記載の電子装置において、
位置検知装置、生体信号取得装置、振動検知装置、衝撃検知装置および変位検知装置から選択される電子装置。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、部分圧力検知が可能なエレクトレット素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る実施形態のエレクトレット素子の構造の一例を模式的に示した平面図である。

【図2】本発明に係る実施形態のエレクトレット素子の構造の一例を模式的に示した斜視図である。

【図3】本発明に係る実施形態のエレクトレット構造体の構造の一例を模式的に示した斜視図である。

【図4】本発明に係る実施形態のエレクトレット素子およびエレクトレット構造体の構造の一例を模式的に示した断面図である。

【図5】本発明に係る実施形態の電極層の形状の一例を模式的に示した平面である。

【図6】本発明の比較例に相当するエレクトレット素子の構造の一例を模式的に示した平面図および斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。また、数値範囲の「Ａ〜Ｂ」は特に断りがなければ、Ａ以上Ｂ以下を表す。

【0014】

１．エレクトレット素子
以下、本実施形態に係るエレクトレット素子１０について説明する。
図１は、本発明に係る実施形態のエレクトレット素子１０の構造の一例を模式的に示した平面図である。図２は、本発明に係る実施形態のエレクトレット素子１０の構造の一例を模式的に示した斜視図である。図４の（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る実施形態のエレクトレット素子１０の構造の一例を模式的に示した断面図である。

【0015】

図１に示すように、本実施形態に係るエレクトレット素子１０は、エレクトレット化フィルム（Ａ）と、エレクトレット化フィルム（Ａ）の第１面１０Ａ上に設けられ、かつ、複数の電極を有する第１電極層（Ｂ１）と、エレクトレット化フィルム（Ａ）の第１面１０Ａとは反対側の第２面１０Ｂ上に設けられ、かつ、複数の電極を有する第２電極層（Ｂ２）と、を備え、第１電極層（Ｂ１）および第２電極層（Ｂ２）において、隣接する電極同士はそれぞれ非接触状態であり、エレクトレット化フィルム（Ａ）のフィルム面に対して、第１電極層（Ｂ１）と第２電極層（Ｂ２）とが対向して配置されている。
本実施形態において、第１電極層（Ｂ１）および第２電極層（Ｂ１）をまとめて電極層（Ｂ）とも呼ぶ。また、第１電極層（Ｂ１）および第２電極層（Ｂ２）において、隣接する電極同士はそれぞれ非接触状態であるが、図２（ｂ）に示すように、エレクトレット化フィルム（Ａ）の表面上にない電極層（Ｂ）の端部は接合していてもよい。このような接合部位は、例えばグランドとすることができる。

【0016】

エレクトレット化フィルムをエレクトレット素子として用いる場合、エレクトレット化フィルムに保持された電荷を利用して発生させた電荷を外部に取り出すことが必要である。この電荷を外部に取り出すためには、エレクトレット化フィルムの少なくとも片方の面、好ましくは両面に、電気信号を伝達するための電極層を形成する。このようなエレクトレット素子は、例えば、圧電センサ素子として用いることができる。
ここで、本発明者らの検討によれば、エレクトレット化フィルムを用いたエレクトレット素子に対して圧力がかかった場合、圧力を検知することは可能であるものの、圧力がかかった部位を特定することが難しいことが明らかになった。
すなわち、従来のエレクトレット化フィルムを用いたエレクトレット素子は、部分圧力検知が難しいものであった。
本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討を重ねた。その結果、エレクトレット化フィルム（Ａ）の両面に、複数の電極を有し、かつ、隣接する電極同士が接触していない電極層（Ｂ）をそれぞれ配置し、さらにエレクトレット化フィルム（Ａ）の両面に配置された電極層（Ｂ）を対向させて配置することによって、部分圧力検知が可能なエレクトレット素子１０が得られることを初めて見出した。
この理由は明らかではないが、エレクトレット化フィルム（Ａ）の両面に、複数の電極を有し、かつ、隣接する電極同士が接触していない電極層（Ｂ）をそれぞれ配置し、さらにエレクトレット化フィルム（Ａ）の両面に配置された電極層（Ｂ）を対向させて配置すると、押圧した部位に対向する部位に電流が伝わりやすいからだと考えられる。

【0017】

本実施形態に係るエレクトレット素子１０において、第１電極層（Ｂ１）を構成する一つの電極（Ｂ１−１）と、電極（Ｂ１−１）に対向する位置に配置され、かつ、第２電極層（Ｂ２）を構成する一つの電極（Ｂ２−１）以外の電極（Ｂ２−Ｘ）とが垂直方向で重ならないことが好ましい。こうすることで、電極（Ｂ１−１）に荷重をかけたときに、電極（Ｂ２−１）以外の電極（Ｂ２−Ｘ）に電荷が発生してしまうこと、即ちクロストークの発生を抑制することができ、部分圧力検知の精度をより一層向上させることができる。

【0018】

本実施形態に係るエレクトレット素子１０において、エレクトレット化フィルム（Ａ）と、第１電極層（Ｂ１）および第２電極層（Ｂ２）のうち少なくとも一方の電極層（Ｂ）と、の間の少なくとも一部に電気的に絶縁された領域を有することが好ましい。この電気的に絶縁された領域によって、エレクトレット化フィルム（Ａ）の両側全面が電極層（Ｂ）と直接接触した状態または粘接着層で覆われることを抑制できるため、エレクトレット化フィルム（Ａ）の表面にたまった電荷が電極層（Ｂ）または粘接着層を通じて消失し難くなると考えられる。
エレクトレット化フィルム（Ａ）と電極層（Ｂ）との間の一部に存在する電気的に絶縁された領域は、例えば、エレクトレット化フィルム（Ａ）と電極層（Ｂ）である金属箔とを粘着剤や接着剤を使用せずにただ単に重ねることによって形成することができる。エレクトレット化フィルム（Ａ）と電極層（Ｂ）である金属箔とを粘着剤や接着剤を使用せずにただ単に重ねると、エレクトレット化フィルム（Ａ）と電極層（Ｂ）との間の一部は完全に密着しないため空乏層を生じさせることができる。
ここで、電気的に絶縁された領域は、エレクトレット化フィルム（Ｂ）の少なくとも一方の面に存在すればよい。エレクトレット化フィルム（Ａ）の少なくとも一方の面のみに電気的に絶縁された領域を有する場合、電気的に絶縁された領域が無い側の電極層（Ｂ）は、エレクトレット化フィルム（Ａ）の表面に直接形成されていてもよい。この場合、電極層（Ｂ）は、導電性塗料の塗工や金属の蒸着等によって形成してもよい。エレクトレット化フィルム（Ａ）の一方の面のみに粘接着層および電極層（Ｂ）を直接形成する場合、エレクトレット化処理前に形成することが好ましい。

【0019】

本実施形態に係るエレクトレット素子１０において、図４（ｂ）に示すように、エレクトレット化フィルム（Ａ）と電極層（Ｂ）との間の少なくとも一部に非粘接着性絶縁層（Ｃ）をさらに備えてもよい。
エレクトレット化フィルム（Ａ）と電極層（Ｂ）との間の少なくとも一部に、電気的に絶縁された非粘接着性絶縁層（Ｃ）を設けることによって、エレクトレット化フィルム（Ａ）が電極層（Ｂ）と直接接触した状態または粘接着層で覆われることを抑制できるため、エレクトレット化フィルム（Ａ）の表面にたまった電荷が電極層（Ｃ）または粘接着層を通じて消失し難くなる。また、エレクトレット化フィルム（Ａ）と電極層（Ｂ）との間の非粘接着性絶縁層（Ｃ）に保持された電荷を有効に利用することができるため、エレクトレット化フィルム（Ａ）から電荷を外部に取り出すことが可能となる。

【0020】

図３は、本発明に係る実施形態のエレクトレット構造体５０の構造の一例を模式的に示した斜視図である。図４（ｃ）は、本発明に係る実施形態のエレクトレット構造体５０の構造の一例を模式的に示した断面図である。
本実施形態に係るエレクトレット構造体５０は、エレクトレット素子１０を複数備える構造体である。エレクトレット素子１０を複数個用いることによって、電極層（Ｂ）の配置のバリエーションを増やすことができ、部分圧力検知できる範囲をより細分化することができる。
本実施形態に係るエレクトレット構造体５０は、図４（ｃ）に示すように、複数のエレクトレット素子１０が積層されており、複数のエレクトレット素子１０間に非粘接着性絶縁層（Ｃ）を備えることが好ましい。こうすることによって、電極同士の接触を防ぐことができ、部分圧力検知の精度をより一層向上させることができる。
また、図３（ｂ）においても、複数のエレクトレット素子１０間に非粘接着性絶縁層（Ｃ）を備えることが好ましい（不図示）。これにより、電極同士の接触を防ぐことができ、部分圧力検知の精度をより一層向上させることができる。

【0021】

図５は、本発明に係る実施形態の電極層（Ｂ）の形状の一例を模式的に示した平面である。
第１電極層（Ｂ１）および第２電極層（Ｂ１）の形状は、例えば、島状、図１および２に示すようなスリット状、図５に示すような放射状または同心円状等が挙げられる。ここで、島状とは、エレクトレット化フィルム（Ａ）上に、複数の電極が島状に分散されて配置された状態をいう。島の形状としては特に限定されないが、例えば、矩形、円形、楕円、ひし形等が挙げられる。
これらの中でも第１電極層（Ｂ１）および第２電極層（Ｂ１）の形状としてはスリット状が好ましい。

【0022】

本実施形態に係るエレクトレット素子１０の形状は特に限定されないが、例えば、フィルム状、シート状、板状等が挙げられる。これらの中でもフィルム状またはシート状が好ましい。

【0023】

本実施形態に係るエレクトレット素子１０において、多くの電荷をより安定的に取り出す観点や、エレクトレット素子１０の出力をより一層向上させる観点から、エレクトレット素子１０の一面の面積は、好ましくは１００ｃｍ^２以上である。

【0024】

次に、本実施形態に係るエレクトレット素子１０を構成する各層について説明する。

【0025】

＜エレクトレット化フィルム（Ａ）＞
本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は、電荷保持性や柔軟性、成形性、取扱い性、コスト等のバランスの観点から、樹脂を含むことが好ましく、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、熱可塑性樹脂を含むことがより好ましい。
エレクトレット化フィルム（Ａ）を構成する熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、環状オレフィン系重合体、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、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体；ポリスチレン系樹脂；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、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系樹脂；含フッ素環状オレフィン系重合体、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、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−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂；ポリシアン化ビニル、ポリシアン化ビニリデン等のシアノ系樹脂；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、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸樹脂等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、ポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド系樹脂；（メタ）アクリル系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリエーテルイミド系樹脂；ポリアミドイミド系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；変性ポリフェニレンエーテル系樹脂；ポリアセタール系樹脂；ポリアリレート系樹脂；ポリスルホン系樹脂；ポリエーテルスルホン系樹脂；ポリフェニレンスルフィド系樹脂；ポリエーテルエーテルケトン系樹脂；ポリベンゾイミダゾール系樹脂；ポリベンゾオキサゾール系樹脂；ポリメチルペンテン系樹脂等が挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用して用いてもよい。

【0026】

これらの中でも、熱可塑性樹脂としては、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、フッ素系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂およびポリスチレン系樹脂からなる群から選択される一種または二種以上の樹脂が好ましく、環状オレフィン系重合体およびフッ素系樹脂からなる群から選択される一種または二種以上の樹脂がより好ましく、環状オレフィン系重合体および含フッ素環状オレフィン系重合体からなる群から選択される一種または二種以上の樹脂がさらに好ましく、環状オレフィン系重合体が特に好ましい。

【0027】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）中の樹脂の含有量は特に限定されないが、エレクトレット化フィルム（Ａ）全体を１００質量％としたとき、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上であり、好ましくは１００質量％以下である。
これにより、電荷保持性、機械的特性、取扱い性、成形性、柔軟性、耐熱性、耐湿性、透明性等のバランスにより優れたエレクトレット化フィルム（Ａ）を得ることができる。

【0028】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は、単層であっても、二種以上の層であってもよい。すなわち、エレクトレット化フィルム（Ａ）の数は１枚以上とすることができる。
また、エレクトレット化フィルム（Ａ）を形成するために使用する樹脂フィルムの形態としては、無延伸フィルムであってもよいし、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムであってもよいが、エレクトレット化フィルム（Ａ）の耐熱性や機械的強度を向上させる観点から、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムであることが好ましい。

【0029】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は、多孔性フィルムであっても、非多孔性フィルムであってもよいが、エレクトレット素子１０の長期信頼性を良好にできる観点から、非多孔性フィルムであることが好ましい。

【0030】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は、柔軟性や透明性をより良好にする観点から、エレクトレット化フィルム（Ａ）中の無機充填材の含有量が、エレクトレット化フィルム（Ａ）の全体を１００質量％としたとき、０質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、０質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、０質量％以上１０質量％以下であることがより好ましく、０質量％以上５質量％以下であることが特に好ましい。
このような無機充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、焼成クレー、シリカ、けいそう土、白土、タルク、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、ゼオライト、マイカ、セリサイト、ベントナイト、セピオライト、バーミキュライト、ドロマイト、ワラストナイト、ガラスファイバー等が挙げられる。

【0031】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は、高温下での電荷保持性をより向上させる観点から、ガラス転移温度が８０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましく、１１０℃以上であることがさらに好ましく、１２０℃以上であることが特に好ましい。
また、本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は、柔軟性および透明性を向上させる観点から、ガラス転移温度が２２０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることがより好ましく、１８０℃以下であることがさらに好ましい。

【0032】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）の周波数１ＭＨｚでの比誘電率は、電荷保持性をより向上させ、感度がより優れるエレクトレット素子１０を得る観点から、３．０以下であることが好ましく、２．５以下であることがより好ましい。

【0033】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は、エレクトレット素子１０の感度を良好にする観点から、エレクトレット化フィルム（Ａ）の厚み方向に荷重０．５Ｎ、動的荷重±０．２５Ｎ、周波数１１０Ｈｚ、温度２３℃、湿度５０％の条件で押圧力を加えて測定される、厚み方向の圧電定数ｄ_３３の絶対値が好ましくは３０ｐＣ／Ｎ以上であり、より好ましくは５０ｐＣ／Ｎ以上であり、さらに好ましくは１００ｐＣ／Ｎ以上であり、さらにより好ましくは１５０ｐＣ／Ｎ以上であり、特に好ましくは１８０ｐＣ／Ｎ以上である。
また、上記厚み方向の圧電定数ｄ_３３の絶対値の上限値は特に限定されないが、高温下での電荷保持性をより良好にする観点から、５００ｐＣ／Ｎ以下が好ましく、４００ｐＣ／Ｎ以下がより好ましく、３００ｐＣ／Ｎ以下がさらに好ましい。
このような圧電定数ｄ_３３を達成するためには、例えば、コロナ荷電処理の方法を工夫することが重要となる。

【0034】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は、高温高湿度下での電荷保持性をより向上させ、長期信頼性により優れるエレクトレット素子１０を得る観点から、ＡＳＴＭ Ｄ５７０に準拠して測定される、温度２３℃の水中に２４時間浸漬した際の吸水率が０．３質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましく、０．０５質量％以下であることがさらに好ましい。本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）の吸水率の下限は特に限定されないが、例えば、０．０００１質量％以上である。

【0035】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）の厚みは特に限定されないが、例えば５μｍ以上５００μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ以上３００μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以上２００μｍ以下である。本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）の厚みがこの範囲内であると、機械的特性、取扱い性、成形性等のバランスがより優れている。

【0036】

（環状オレフィン系重合体）
本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）は樹脂として環状オレフィン系重合体を含むことが好ましい。これにより、厚み方向の圧電定数ｄ_３３をより一層良好にすることができる。また、温度変化に対する電荷の発生量（焦電性）を小さくすることができるため、温度変化の影響が小さいエレクトレット素子１０を得ることができる。

【0037】

環状オレフィン系重合体としては、例えば、エチレンまたはα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体および環状オレフィンの開環重合体から選択される少なくとも一種が挙げられる。

【0038】

エチレンまたはα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体としては、例えば、国際公開第２００８／０４７４６８号の段落００３０〜０１２３に記載の重合体を用いることができる。

【0039】

例えば、繰り返し構造単位の少なくとも一部に脂環族構造を有する重合体（以下、単に「脂環族構造を有する重合体」ともいう）であり、重合体の繰り返し単位の少なくとも一部に脂環族構造を有するものであればよく、具体的には下記式（１）で表される１種ないし２種以上の構造を有する重合体を含むことが好ましい。

【0040】

【化1】

ここで、上記式（１）中、ｘ、ｙは共重合比を示し、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数である。ｘ、ｙはモル基準である。
ｎは置換基Ｑの置換数を示し、０≦ｎ≦２の実数である。
Ｒ^ａは、炭素原子数２〜２０の炭化水素基よりなる群から選ばれる２＋ｎ価の基である。
Ｒ^ｂは、水素原子、または炭素原子数１〜１０の炭化水素基よりなる群から選ばれる１価の基である。
Ｒ^ｃは、炭素原子数２〜１０の炭化水素基よりなる群から選ばれる４価の基である。
Ｑは、ＣＯＯＲ^ｄ（Ｒ^ｄは、水素原子、または炭素原子数１〜１０の炭化水素基よりなる群から選ばれる１価の基である。）である。
Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃおよびＱは、それぞれ１種であってもよく、２種以上を任意の割合で有していてもよい。

【0041】

また、上記式（１）において、Ｒ^ａは、好ましくは、炭素原子数２〜１２の炭化水素基から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基であり、さらに好ましくはｎ＝０の場合、下記式（２）で表される２価の基であり、最も好ましくは、下記式（２）において、ｐが０または１である２価の基である。Ｒ^ａの構造は１種のみ用いても、２種以上を併用しても構わない。

【0042】

【化2】

ここで、上記式（２）中、ｐは、０〜２の整数である。

【0043】

また、エチレンまたはα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体としては、下記式（３）で表現される環状オレフィン系共重合体である。例えば、エチレンまたは炭素原子数が３〜３０の直鎖状または分岐状のα−オレフィン由来の構成単位（Ａ）と、環状オレフィン由来の構成単位（Ｂ）とからなる。

【0044】

【化3】

ここで、上記式（３）中、Ｒ^ａは、炭素原子数２〜２０の炭化水素基よりなる群から選ばれる２価の基である。
Ｒ^ｂは、水素原子、または炭素原子数１〜１０の炭化水素基よりなる群から選ばれる１価の基である。
Ｒ^ａおよびＲ^ｂは、それぞれ１種であってもよく、２種以上を任意の割合で有していてもよい。
ｘ、ｙは共重合比を示し、５／９５≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数である。好ましくは５０／５０≦ｙ／ｘ≦９５／５、さらに好ましくは、５５／４５≦ｙ／ｘ≦８０／２０である。ｘ、ｙはモル基準である。

【0045】

エチレンまたはα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体は、エチレンおよび環状オレフィンからなる共重合体が好ましく、環状オレフィンがビシクロ［２．２．１］−２−ヘプテン、テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレン、シクロペンタジエン−ベンザイン付加物およびシクロペンタジエン−アセナフチレン付加物からなる群から選ばれる一種または二種以上であるものが好ましく、ビシクロ［２．２．１］−２−ヘプテンおよびテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセンから選択される少なくとも一種であるものがより好ましい。
エチレンまたはα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体としては、上記式（１）で表される１種ないし２種以上の構造を有する重合体または上記式（３）で表現される環状オレフィン系共重合体が水素添加処理された重合体であってもよい。

【0046】

また、環状オレフィン系重合体としては、環状オレフィンの開環重合体を用いることができる。
環状オレフィンの開環重合体としては、例えば、ノルボルネン系単量体の開環重合体およびノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環重合体、ならびにこれらの水素化物等が挙げられる。

【0047】

ノルボルネン系単量体としては、例えば、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）およびその誘導体（環に置換基を有するもの）、トリシクロ［４．３．０^１，６．１^２，５］デカ−３，７−ジエン（慣用名ジシクロペンタジエン）およびその誘導体、７，８−ベンゾトリシクロ［４．３．０．１^２，５］デカ−３−エン（慣用名メタノテトラヒドロフルオレン：１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレンともいう）およびその誘導体、テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン（慣用名：テトラシクロドデセン）およびその誘導体、等が挙げられる。
これらの誘導体の環に置換される置換基としては、アルキル基、アルキレン基、ビニル基、アルコキシカルボニル基、アルキリデン基等が挙げられる。なお、置換基は、１個または２個以上を有することができる。このような環に置換基を有する誘導体としては、例えば、８−メトキシカルボニル−テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−メチル−８−メトキシカルボニル−テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン、８−エチリデン−テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］ドデカ−３−エン等が挙げられる。
これらのノルボルネン系単量体は、それぞれ単独であるいは２種以上を組み合わせて用いられる。

【0048】

ノルボルネン系単量体の開環重合体、またはノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環重合体は、単量体成分を、公知の開環重合触媒の存在下で重合して得ることができる。
開環重合触媒としては、例えば、ルテニウム、オスミウム等の金属のハロゲン化物と、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる触媒；チタン、ジルコニウム、タングステン、モリブデン等の金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒；等を用いることができる。
ノルボルネン系単量体と開環共重合可能なその他の単量体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の単環の環状オレフィン系単量体等を挙げることができる。

【0049】

ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素化物や、ノルボルネン系単量体とこれと開環共重合可能なその他の単量体との開環重合体の水素化物は、通常、上記開環重合体の重合溶液に、ニッケル、パラジウム等の遷移金属を含む公知の水素化触媒を添加し、炭素−炭素不飽和結合を水素化することにより得ることができる。

【0050】

本実施形態において環状オレフィン系重合体は１種類を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0051】

本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）中の環状オレフィン系重合体の含有量は特に限定されないが、エレクトレット化フィルム（Ａ）全体を１００質量％としたとき、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上であり、好ましくは１００質量％以下である。
これにより、高温や高温高湿度下での電荷保持性、機械的特性、取扱い性、成形性、柔軟性、耐熱性、耐湿性、透明性等のバランスにより優れたエレクトレット化フィルム（Ａ）を得ることができる。

【0052】

（添加剤）
本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）には、目的に応じて、各種添加剤を添加してもよい。添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない範囲内で用途に応じて適宜選択される。
上記添加剤としては、耐熱安定剤、耐候安定剤、スリップ剤、耐放射線剤、可塑剤、滑剤、離型剤、核剤、摩擦磨耗性向上剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、耐衝撃剤、表面ぬれ改善剤、塩酸吸収剤および金属不活性化剤からなる群から選択される一種または二種以上の添加剤が挙げられる。
特に、熱可塑性樹脂を原料とし、押出機等を用いてフィルムを成形する場合、フィルム外観上のブツの原因となる押出機内でペレット同士の摩擦によって生じるゲル化をより一層抑制するため、固体原料がペレットである場合、押出機にペレットを供給する前に、予めペレットの外部に滑剤を添加することが好ましい。
このような摩擦やせん断によるゲル化を抑制する滑剤としては、脂肪酸アミド系滑剤や金属石鹸系滑剤、および液状滑剤等が挙げられる。より具体的には、脂肪酸アミド系滑剤の場合、エチレンビスステアリン酸アミド、金属石鹸系滑剤の場合、ステアリン酸カルシムやステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸ナトリウム、および液状滑剤の場合、パラフィンオイルやナフテンオイル等が挙げられる。これらの滑剤の添加量としては、原料ペレット１００質量部に対して、０．００５〜０．３質量部であることが好ましく、０．０１〜０．１質量部であることがより好ましく、０．０３〜０．０８質量部であることがさらに好ましい。
ここで、滑剤の添加量が上記下限値以上であると、滑剤の効果がより一層得られやすく、ゲルの発生をより一層抑制することができる。一方、滑剤の添加量が上記上限値以下であると、フィルムのヘイズがより一層低くなり、透明性をより良好にしたり、外観や機械物性をより一層良好にしたりすることができる。熱可塑性樹脂からなる固体原料であるペレットに対する滑剤の添加方法としては、タンブラーミキサー等の混合器を用いて、ペレットと滑剤とを均一に混合することが挙げられる。

【0053】

（エレクトレット化フィルム（Ａ）の製造方法）
本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）の製造方法は、例えば、以下の２つの工程を含む。
（１）樹脂フィルムを作製する工程
（２）得られた樹脂フィルムに対してコロナ荷電処理をおこない、エレクトレット化する工程
以下、各工程について説明する。

【0054】

はじめに、樹脂フィルムを作製する。
樹脂フィルムの製造方法としては特に限定はされないが、例えば、公知の各種の成形方法（キャスト成形、押出成形、インフレーション成形、射出成形、圧縮成形、カレンダー成形等）により、樹脂をフィルム状に成形することにより得る方法が挙げられる。
これらの樹脂フィルムの製造方法のうち、単軸押出機およびＴダイを用いてフィルムをキャスト成形することが量産性に優れ、製造コストを低減する上で好ましい。特に、樹脂がエチレンまたはα−オレフィンと環状オレフィンとの共重合体の場合であって、単軸押出機およびＴダイを用いて、光線透過率が高く、かつヘイズが低い透明性に優れたフィルムを得る場合には、フィルム成形条件として、例えば、ポリマーフィルターの併用を含めて、特開２００５−３４３１４８号公報に記載の方法を参考とすることができる。また、キャスティング時、フィルムの平滑性を付与する目的で、キャストロールに対するＴダイから押し出された溶融ウェブの圧着方法として、公知の静電ピンニング方式、表面が鏡面仕上げされたスリーブタッチ方式（千葉機械工業社製）、または公知の金属弾性体ロールを圧着する手法を用いることができる。さらに、フィルムを二軸方向に加熱延伸することにより、フィルムの脆性を改良してもよい。ここで、フィルムを二軸方向に加熱延伸する手法としては、例えば、逐次延伸法、同時二軸延伸等を挙げることができる。

【0055】

つぎに、得られた樹脂フィルムに対して、例えばコロナ荷電処理をおこない、樹脂フィルムをエレクトレット化する。これにより、本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）を得ることができる。
ここで、（１）針が等間隔に配置された針状電極を用いてコロナ荷電処理をおこなうこと、（２）コロナ荷電処理時の電極間の距離、（３）コロナ荷電処理時の電圧、の３つの条件を高度に制御することが好ましい。すなわち、上記の３つの条件に係る各種因子を高度に制御する製造方法によって厚み方向の圧電定数ｄ_３３がより一層優れたエレクトレット化フィルム（Ａ）を得ることができる。
より具体的には、直流高圧電源に繋がった針状電極とアース電極の間に樹脂フィルムを固定し電圧を印加することが好ましい。このとき、針状電極とアース電極の間の距離を２０〜５０ｍｍに設定し、さらに印加する電圧を１５〜３０ｋＶもしくは−３０〜−１５ｋＶに設定することが好ましい。
これにより樹脂フィルムに電荷を十分に注入することができ、厚み方向の圧電定数ｄ_３３がより一層優れたエレクトレット化フィルム（Ａ）を得ることができる。

【0056】

＜電極層（Ｂ）＞
電極層（Ｂ）としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、亜鉛箔、金箔、銀箔、プラチナ箔、ニッケル箔、チタン箔、クロム箔、タングステン箔、モリブデン箔、白金箔、タンタル箔、ニオブ箔、ジルコニウム箔、ステンレス箔、合金箔等の金属箔；ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）膜、酸化スズ膜等の金属酸化物膜；有機導電樹脂膜等の膜；金属ナノワイヤー；金属ナノ粒子；導電性塗料等が挙げられる。
電極層（Ｃ）の厚みは特に限定されないが、例えば０．０１μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは０．０３μｍ以上２０μｍ以下、さらに好ましくは０．０５μｍ以上１５μｍ以下である。

【0057】

＜非粘接着性絶縁層（Ｃ）＞
非粘接着性絶縁層（Ｃ）は、エレクトレット化フィルム（Ａ）および電極層（Ｂ）に対して粘接着性を示さず、かつ、絶縁性を有する層であれば特に限定されないが、例えば、絶縁樹脂層や絶縁性無機物層等が挙げられる。これらの中でも非粘接着性絶縁層（Ｃ）としては絶縁樹脂層が好ましい。

【0058】

上記絶縁樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、公知の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。
熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、環状オレフィン系重合体、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、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体；スチレン系樹脂；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、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系樹脂；含フッ素環状オレフィン系重合体、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、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−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂；ポリシアン化ビニル、ポリシアン化ビニリデン等のシアノ系樹脂；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、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸樹脂等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、ポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド系樹脂；（メタ）アクリル系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリエーテルイミド系樹脂；ポリアミドイミド系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；変性ポリフェニレンエーテル系樹脂；ポリアセタール系樹脂；ポリアリレート系樹脂；ポリスルホン系樹脂；ポリエーテルスルホン系樹脂；ポリフェニレンスルフィド系樹脂；ポリエーテルエーテルケトン系樹脂；ポリベンゾイミダゾール系樹脂；ポリベンゾオキサゾール系樹脂；ポリメチルペンテン系樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用して用いてもよい。

【0059】

これらの中でも、熱可塑性樹脂としては、絶縁性に優れており電荷保持力が高いことから、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂およびフッ素系樹脂からなる群から選択される一種または二種以上の樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂がより好ましい。

【0060】

絶縁性無機物層を構成する無機物としては、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物等が挙げられる。例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、アルミニウム酸化物、アルミニウム窒化物、アルミニウム酸窒化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ゲルマニウム酸化物、マグネシウム酸化物等が挙げられる。これらの無機物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用して用いてもよい。

【0061】

非粘接着性絶縁層（Ｃ）は、単層であっても、二種以上の層であってもよい。
また、非粘接着性絶縁層（Ｃ）が絶縁樹脂層の場合、絶縁樹脂層を形成するために使用する樹脂フィルムの形態としては、延伸フィルムであってもよいし、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムであってもよいが、非粘接着性絶縁層（Ｃ）の機械的強度を向上させる観点から、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムであることが好ましい。

【0062】

非粘接着性絶縁層（Ｃ）の厚さは、エレクトレット素子１０の出力安定性を向上させる観点から、好ましくは１０μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以上３００μｍ以下、さらに好ましくは２５μｍ以上１５０μｍ以下である。

【0063】

非粘接着性絶縁層（Ｃ）の絶縁性は一般的な絶縁体が有する絶縁性であれば特に限定されないが、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ２５７に準拠し、印加電圧５００Ｖで電圧印加後１分後に測定される、２３℃での上記非粘接着性絶縁層（Ｃ）の体積抵抗率が１．０×１０^６Ω・ｃｍ以上であり、好ましくは１．０×１０^８Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１．０×１０^１２Ω・ｃｍ以上である。

【0064】

本実施形態に係るエレクトレット素子１０において、高温高湿度下での電荷保持性をより向上させ、長期信頼性により優れるエレクトレット素子１０を得る観点から、ＡＳＴＭ Ｄ５７０に準拠して測定される、温度２３℃の水中に２４時間浸漬した際の非粘接着性絶縁層（Ｃ）の吸水率は０．５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましく、０．０５質量％以下であることがさらに好ましい。本実施形態に係る非粘接着性絶縁層（Ｃ）の吸水率の下限は特に限定されないが、例えば、０．０００１質量％以上である。

【0065】

非粘接着性絶縁層（Ｃ）は他の層との接着性を改良するために、表面処理を行ってもよい。具体的には、コロナ処理、プラズマ処理、アンダーコート処理、プライマーコート処理、ＵＶ処理等を行ってもよい。

【0066】

＜粘接着層（Ｄ）＞
本実施形態に係る粘接着層（Ｄ）は、各層の位置ズレ等が起きないように各層の位置を固定させる役割を有する。本実施形態において、粘着層と接着層を総称して粘接着層と呼ぶ。
本実施形態に係るエレクトレット素子１０は、エレクトレット化フィルム（Ａ）と電極層（Ｂ）との間や、電極層（Ｂ）と非粘接着性絶縁層（Ｃ）との間、エレクトレット化フィルム（Ａ）と非粘接着性絶縁層（Ｃ）との間に粘接着層（Ｄ）をさらに備えてもよい。これにより、各層の位置ズレ等を抑制することができる。

【0067】

粘接着層（Ｄ）を構成する粘接着剤としては特に限定されないが、例えば、ポリ（メタ）アクリル系粘接着剤、シリコーン系粘接着剤、ポリウレタン系粘接着剤、オレフィン系粘接着剤、スチレン系粘接着剤、ゴム系粘接着剤、ビニルエーテル系粘接着剤、ポリエステル系粘接着剤、エポキシ系粘接着剤、ポリアミド系粘接着剤、ポリ酢酸ビニル系粘接着剤、ＡＢＳ系粘接着剤、紫外線硬化型粘接着剤等が挙げられる。本実施形態において、粘着剤と接着剤を総称して粘接着剤と呼ぶ。
これらの中でも、耐候性および透明性等に優れ、広範な用途に使用できることから、ポリ（メタ）アクリル系粘接着剤が好ましい。ポリ（メタ）アクリル系粘接着剤としては、エマルジョン型、溶剤型、ホットメルト型、溶液型等があり、本実施形態においては、いずれの型のものも使用できる。これらの中でも、安全面、品質面、コスト面からエマルジョン型のポリ（メタ）アクリル系粘接着剤が好ましい。

【0068】

粘接着層（Ｄ）は、必要に応じて他の任意成分を含有してもよい。他の任意成分としては、タッキファイヤー、粘着性微球体、増粘剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、防腐防黴剤、顔料、無機充填剤、安定剤、濡れ剤、湿潤剤等が挙げられる。タッキファイヤーとしては、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、水添石油樹脂、スチレン系樹脂、アルキルフェノール樹脂等が挙げられる。

【0069】

粘接着層（Ｄ）の厚さは特に制限されないが、例えば、０．０１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、０．０３μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。

【0070】

粘接着層（Ｄ）は、例えば、形成部位上に粘接着剤を塗布することにより形成することができる。粘接着剤は溶剤に溶解して塗布液として塗布してもよいし、水系エマルジョンとして塗布してもよいし、液状の粘接着剤を直に塗布してもよい。
粘接着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えば、グラビアコーター法、コンマコーター法、バーコーター法、ナイフコーター法、ダイコーター法、ロールコーター法等の塗布方式；インクジェット方式；スクリーン印刷方式等を用いることができる。

【0071】

また、本実施形態に係るエレクトレット素子１０は、エレクトレット化フィルム（Ａ）および電極層（Ｂ）を含む構造単位の全体を包装するための包装材をさらに備えてもよい。この場合、エレクトレット化フィルム（Ａ）および電極層（Ｂ）を含む構造単位が包装材によりラミネート包装されている。これにより、各層間に粘接着層（Ｄ）を設けなくても、各層がずれてしまったり、剥がれてしまったりすることを抑制することができる。すなわち、エレクトレット化フィルム（Ａ）および電極層（Ｂ）を含む構造単位を包装材によりラミネート包装することによって、各層の位置ズレ等を抑制でき、その結果、各層の位置を固定することができる。
包装材としては、特に限定されず、公知のラミネートフィルムを用いることができる。エレクトレット素子１０の長期信頼性を向上させる観点から、ガスバリア性に優れたラミネートフィルムが好ましく、１００℃以上の高温下で保持されても形状および接着性を維持できる耐熱性の高いラミネートフィルムがさらに好ましい。

【0072】

エレクトレット素子１０としては、好ましくは圧電センサ素子である。

【0073】

２．センサ
本実施形態に係るセンサは、本実施形態に係るエレクトレット素子１０または本実施形態に係るエレクトレット構造体５０を備える。本実施形態に係るセンサとしては、例えば圧電センサが挙げられる。センサとしては、例えば、位置検知センサ、衝撃検知センサ、振動検知センサ、変位検知センサ等合が挙げられる。
本実施形態に係るセンサは、例えば、公知の情報に基づいて作製することができる。

【0074】

３．電子装置
本実施形態に係る電子装置は、構成部品の一つとして本実施形態に係るエレクトレット素子１０または本実施形態に係るエレクトレット構造体５０を備える。
本実施形態に係る電子装置としては、例えば、位置検知装置、生体信号取得装置、振動検知装置、衝撃検知装置および変位検知装置等が挙げられる。
生体信号取得装置は、例えば、脈、呼吸、いびき、声、体動等の生体信号を取得するための装置である。このような生体信号取得装置は、例えば、椅子、椅子用カバー、シートベルト、クッション、ベッド、布団、マットレス、敷きパッド、敷き布団、枕、衣類、靴、首巻、リストバンド、指輪、絆創膏、腕時計、眼鏡、便座、浴槽、ソファー、床、体重計等に設置することにより、人体等の生体から生体信号を取得することができる。
位置検知装置、振動検知装置、衝撃検知装置および変位検知装置は、例えば、荷重や振動、衝撃、変位に基づいて、人や乗り物の存在を検知したり、建造物または構造物の揺れや異常を検知したりするための装置である。

【0075】

当該電子装置において、本実施形態に係るエレクトレット素子１０は、電極層（Ｂ）を介して受け取った電気エネルギーを機械的エネルギーに変換できる。これにより、本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）が変形して、振動し、ユーザーに触覚をフィードバックできる。
また、当該電子装置において、本実施形態に係るエレクトレット素子１０は、電子装置が受けた振動の機械的エネルギーを電気エネルギーに変換できる。当該電気エネルギーは、電極層（Ｂ）を介して他の装置等に送られる。
また、当該電子装置において、本実施形態に係るエレクトレット素子１０は、電極層（Ｂ）を介して受け取った電気エネルギーを機械的エネルギーに変換できる。これにより、本実施形態に係るエレクトレット化フィルム（Ａ）が変形して、振動し、音を発生できる。
本実施形態に係る電子装置は、例えば、公知の情報に基づいて作製することができる。

【0076】

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

【実施例】

【0077】

以下、本実施形態を、実施例・比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。

【0078】

１．測定方法
（１）圧電定数ｄ_３３
圧電定数測定装置（ＰＩＥＺＯＴＥＳＴ社製、ピエゾメーターシステムＰＭ２００）を用いて、実施例および比較例で得られたエレクトレット素子の厚み方向に荷重０．５Ｎ、動的荷重±０．２５Ｎ、周波数１１０Ｈｚ、温度２３℃、湿度５０％の条件で押圧力を加え、エレクトレット素子の厚み方向の圧電定数ｄ_３３を測定した。測定は５回おこない、これらの絶対値の平均値を採用した。

【0079】

（２）部分圧力検知試験
エレクトレット素子またはエレクトレット構造体の一方の面に位置する任意の電極の一部分を押圧し、以下の基準により部分圧力検知の可否を評価した。
部分圧力検知が可能：押圧した部位に対向する部位のみに電流が検出され、押圧された部位の特定が可能であった
部分圧力検知が不可能：押圧した部位に対向する部位以外にも電流が検出され、押圧された部位の特定が不可能であった

【0080】

（３）ガラス転移温度
ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）装置（島津製作所社製、ＤＳＣ−６０Ａ）を用いて、エレクトレット化フィルムのガラス転移温度を測定した。

【0081】

（４）吸水率
ＡＳＴＭ Ｄ５７０に準拠し、温度２３℃の水中にエレクトレット化フィルムおよび非粘接着性絶縁層を２４時間浸漬した際のエレクトレット化フィルムおよび非粘接着性絶縁層の重量増加率（＝１００×重量増加量／浸漬前のエレクトレット化フィルムの重量）を吸水率としてそれぞれ測定した。

【0082】

（５）比誘電率
プレシジョンＬＣＲメーター（アジレント・テクノロジー社製、４２８４Ａ）を用いて、エレクトレット化フィルムの周波数１ＭＨｚでの比誘電率を測定した。

【0083】

（６）体積抵抗率
非粘接着性絶縁層（Ｃ）の体積固有抵抗（Ω・ｃｍ）を、ＡＳＴＭ Ｄ２５７に準拠し、２３℃、印加電圧５００Ｖで電圧印加後１分後に測定した。

【0084】

［実施例１］
（エレクトレット化フィルム（Ａ１）の作製）
単軸押出機とＴダイキャスト成形装置を用いて、エチレンとテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセンとからなる環状オレフィン系共重合体（エチレンの含有量：６９モル％、テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセンの含有量：３１モル％）により構成されたペレット１００質量部に対し、ペレット外部に滑剤としてエチレンビスステアリン酸アミド（花王社製、カオーワックス ＥＢ−ＦＦ）０．０５質量部を添加したものを押出成形することにより、環状オレフィン系重合体により構成された無延伸の非多孔性フィルムを得た。その後、二軸延伸機により、縦方向、横方向にそれぞれ延伸倍率２倍で加熱延伸し、厚みが５０μｍの非多孔性フィルムを得た。
次いで、直流高圧電源に繋がった針状電極とアース電極の間（電極間距離：３５ｍｍ）に非多孔性フィルムを固定した。ここで、直流高圧電源に繋がった針状電極とアース電極を有する装置には、春日電機社製の直流高圧電源、針状電極およびアース電極を使用した。次いで、温度２３℃、湿度５０％ＲＨの環境下で、直流高電圧（−２０ｋＶ）を非多孔性フィルムに５秒間印加して非多孔性フィルムを帯電させることによりエレクトレット化フィルムＡ１（ガラス転移温度：１２５℃、吸水率：＜０．０１質量％、周波数１ＭＨｚでの比誘電率：２．３）を作製した。

【0085】

（粘接着層（Ｄ）付きの電極層（Ｂ）の作製）
電極層（Ｂ）であるアルミ箔（三菱アルミニウム社製、ＦＯＩＬ、厚み１１μｍ）の一方の面の全体に水性アクリルエマルジョン型接着剤（３Ｍ社製、ＳＰ−７５３３）、格子状パターンとなるように、スクリーン印刷により塗布し、次いで、上記塗膜を、２５℃で１５分間静置した後、加熱乾燥することにより粘接着層（Ｄ）を形成し、粘接着層（Ｄ）付きの電極層（Ｂ）を得た。次いで、粘接着層（Ｄ）付きの電極層（Ｂ）をスリット状に切断した。

【0086】

（エレクトレット素子の作製）
エレクトレット化フィルムＡ１の両面に、スリット状に切断した粘接着層（Ｄ）付きの電極層（Ｂ）を粘接着層（Ｄ）がエレクトレット化フィルムＡ１側になるように積層し、図１に示すエレクトレット素子を得た。得られたエレクトレット素子について部分圧力検知試験をおこなった。得られたエレクトレット素子は部分圧力検知が可能であった。

【0087】

［実施例２］
（エレクトレット構造体の作製）
実施例１で得られたエレクトレット素子を２つ準備し、２つのエレクトレット素子を非粘接着性絶縁層（Ｃ）であるＰＥＴフィルム（東レ社製、製品名：ルミラーＳ１０、厚み：５０μｍ、体積抵抗率：４×１０^１７Ω・ｃｍ、吸水率：０．４質量％）を介して図３（ａ）に示すように積層し、図３（ｂ）に示すエレクトレット構造体を得た。得られたエレクトレット素子について部分圧力検知試験をおこなった。得られたエレクトレット素子は部分圧力検知が可能であった。

【0088】

［比較例１］
（エレクトレット素子の作製）
実施例１で得られたエレクトレット化フィルムＡ１の一方の面に、スリット状に切断した粘接着層（Ｄ）付きの電極層（Ｂ）を粘接着層（Ｄ）がエレクトレット化フィルムＡ１側になるように積層し、エレクトレット化フィルムＡ１の他方の面に、スリット状に切断する前の粘接着層（Ｄ）付きの電極層（Ｂ）を粘接着層（Ｄ）がエレクトレット化フィルムＡ１側になるように積層し、図６（ａ）に示すエレクトレット素子を得た。得られたエレクトレット素子について部分圧力検知試験をおこなった。得られたエレクトレット素子は部分圧力検知が不可能であった。

【0089】

［比較例２］
図６（ｂ）に示すように、実施例１で得られたエレクトレット化フィルムＡ１の両面に、スリット状に切断した粘接着層（Ｄ）付きの電極層（Ｂ）を粘接着層（Ｄ）がエレクトレット化フィルムＡ１側になるように積層し、図６（ｂ）に示すエレクトレット素子を得た。得られたエレクトレット素子について部分圧力検知試験をおこなった。得られたエレクトレット素子は部分圧力検知が不可能であった。

【符号の説明】

【0090】

Ａ エレクトレット化フィルム
Ｂ 電極層
Ｂ１ 第１電極層
Ｂ２ 第２電極層
Ｃ 非粘接着性絶縁層
１０ エレクトレット素子
１０Ａ 第１面
１０Ｂ 第２面
５０ エレクトレット構造体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】