JP2002125297A

JP2002125297A - エレクトレット用積層板

Info

Publication number: JP2002125297A
Application number: JP2000316293A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kawato; 進川戸; Hideo Shihara; 秀夫紫原
Original assignee: Toho Kasei Co Ltd
Current assignee: Toho Kasei Co Ltd
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ピンホール等の膜欠陥を生じさせずにエレクト
レット層の厚みを１２μｍ以下にしたエレクトレット用
積層板を提供する。【解決手段】支持フィルムに付着させた厚さ３〜１２μ
ｍのエレクトレットを構成しうる熱可塑性樹脂フィルム
を、前記支持フィルムから剥がして金属板の表面に付着
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イヤホン、ヘッド
ホン又はマイクロホン等に使用されるエレクトレット用
積層板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりイヤホン、ヘッドホン又はマイ
クロホン等に使用されるエレクトレット用積層板として
は、金属シートにエレクトレットを構成しうる熱可塑性
樹脂フィルムをラミネートし、この樹脂をエレクトレッ
ト化する方法（特公平７−４８４５１号公報）が提案さ
れている。

【０００３】一方、金属板に四フッ化エチレン−六フッ
化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）の微粒子が分散された
有機溶媒を塗布して薄膜を形成し、その薄膜をエレクト
レット化する方法（特開平１１−１５０７９５号公
報）、また金属板にＦＥＰの微粒子が分散されたスプレ
ー液を噴霧した後、焼成してエレクトレット化する方法
（特開２０００−１１５８９５号公報）が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記に提案さ
れている方法のうち特公平７−４８４５１号公報に記載
の方法は、熱可塑性樹脂フィルムを金属シートにラミネ
ートする方法であるが、樹脂フィルムの製造上の制限や
溶着作業上の制限等から、その厚みを１２μｍ以下に薄
くすることが難しい。

【０００５】一方、マイクロホン等の感度は、エレクト
レット層の厚みが薄いほど向上することが知られてい
る。その理由をマイクロホンを例として次に説明する。

【０００６】マイクロホンの振動板とエレクトレット層
とにより形成されるコンデンサ部の出力ｅは式１により
表される。式１中のｋは定数、Ｃ₁は振動板とエレクト
レット層の間に形成される空間の容量、Ｃ₂はエレクト
レット層の容量、ΔＣ₁は音圧が加わったときの前記空
間の容量変化分である。

【０００７】

【数１】

【０００８】エレクトレット層として高分子フィルムを
使用する従来のコンデンサマイクロホンの場合、空間の
厚み（スペーサの厚み）は３０μｍ程度で、高分子フィ
ルムの厚みは１２．５〜２５μｍである。概略的に空間
の容量と高分子フィルムの容量を等しいとすると、そう
したときのコンデンサ部の出力ｅ₁は式２により表され
る。

【０００９】

【数２】

【００１０】一方、背極板の表面に直接成膜を行なって
エレクトレット層を形成することにより、その厚みを１
μｍ程度まで減じることができるが、その場合にはＣ₂
は約０とみなすことができるので、そうしたときのコン
デンサ部の出力ｅ₂は式３により表される。

【００１１】

【数３】

【００１２】式２と式３の比較から分かるように、背極
板の表面に直接成膜を行なってエレクトレット層を薄膜
化することにより、２倍の出力が得られ、感度としては
６ｄＢ向上する。即ち、準コンデンサ型のマイクロホン
が得られ、感度が大幅に向上する。

【００１３】以上より、上記方法ではその厚みを１２μ
ｍ以下にすることが難しいため、マイクロホン等の感度
が制限されるという問題がある。

【００１４】一方、特開平１１−１５０７９５号公報及
び特開２０００−１１５８９５号公報に記載の方法は、
ＦＥＰを金属板に塗布、スプレー等により付着させる方
法であるため、エレクトレット層の厚みを１２μｍ以下
にすることは可能であるが、この方法ではピンホール等
の膜欠陥の存在が避けられず、エレクトレット化した後
の帯電劣化が大きいという問題があり、これはマイクロ
ホン等の性能向上に致命的な欠陥となる。

【００１５】そこで、本発明は、ピンホール等の膜欠陥
を生じさせずにエレクトレット層の厚みを１２μｍ以下
にしたエレクトレット用積層板を提供することを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のエレクトレット用積層板は、支持フィルム
に付着させた厚さ３〜１２μｍのエレクトレットを構成
しうる熱可塑性樹脂フィルムを、前記支持フィルムから
剥がして金属板の表面に付着させたことを特徴とする。

【００１７】これにより、ピンホール等の膜欠陥を生じ
させずにエレクトレット層の厚みを１２μｍ以下にした
エレクトレット用積層板を得ることができる。従来、厚
さ１２μｍ以下の薄肉フィルムを単独で金属板に付着さ
せることは、その薄肉フィルムの取り扱い上の問題から
極めて困難であったが、本発明で用いる熱可塑性樹脂フ
ィルムは、支持フィルムに保持されているため、その取
り扱い性に優れている。また、ラミネートした後、支持
フィルムは容易に剥離できるため、製造上の問題もな
い。更に、ラミネートした後、支持フィルムを一時保護
フィルムとしても使用可能である。

【００１８】また、本発明のエレクトレット用積層板
は、前記熱可塑性樹脂フィルムが、四フッ化エチレン−
六フッ化プロピレン共重合体、四フッ化エチレン−パー
フロロアルコキシエチレン共重合体、四フッ化エチレン
−エチレン共重合体、四フッ化エチレン重合体、ポリプ
ロピレン及びポリカーボネートから選ばれる少なくとも
一つから形成されていることが好ましい。

【００１９】これにより、製品表面に防汚性、耐薬品
性、撥水性、耐候性等の優れた機能を付与できる。特
に、フッ素樹脂を用いるとこの機能を付与する効果が大
きい。また、エレクトレット用積層板のフレキシビリテ
ィが損なわれない。更に、エレクトレット用積層板のエ
ンボス加工なども比較的容易に出来る。

【００２０】また、本発明のエレクトレット用積層板
は、前記金属板が、黄銅、アルミニウム、ステンレス
鋼、銅、チタン及びそれらの合金から選ばれる少なくと
も一つから形成されていることが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００２２】先ず、本発明のエレクトレット用積層板に
ついて説明する。

【００２３】本発明は、支持フィルムに付着させた厚さ
３〜１２μｍのエレクトレットを構成しうる熱可塑性樹
脂フィルムを、前記支持フィルムから剥がして金属板の
表面に付着させたエレクトレット用積層板とすること
で、ピンホール等の膜欠陥を生じさせずにエレクトレッ
ト層の厚さを１２μｍ以下にしたエレクトレット用積層
板を提供できる。

【００２４】本発明で用いる支持フィルムとしては、ポ
リエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）
フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィ
ルム等を用いることができる。支持フィルムの厚さは、
１０〜５０μｍ程度が好ましい。

【００２５】本発明で用いる熱可塑性樹脂フィルムとし
ては、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体
（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシ
エチレン共重合体（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−エチ
レン共重合体（ＥＴＥＦ）、四フッ化エチレン重合体
（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリカーボ
ネート（ＰＣ）が好ましい。

【００２６】熱可塑性樹脂フィルムの厚さは、３〜１２
μｍの範囲に限定される。フィルムの厚さが３μｍを下
回ると均一な膜厚の成膜が困難となり、フィルムの厚さ
が１２μｍを超えるとマイクロホン等の感度が低下す
る。

【００２７】本発明で用いる金属板としては、アルミニ
ウム、ステンレス鋼、銅、チタン及びそれらの合金が好
ましい。金属板の使用にあたっては、先ず油脂等の付着
のないものを用い、更には熱可塑性樹脂フィルムとの接
着性を良くするために下地処理を行なうことが好まし
い。下地処理は、樹脂フィルムの厚さの均一性、表面の
平滑性を達成するには金属素地の面粗度を大きくするこ
とのない処理、例えば陽極酸化、化成処理による皮膜の
形成或いはカップリング剤の利用、その他接着性を改善
する方法であるならば特に限定されるものではない。

【００２８】次に、本発明のエレクトレット用積層板の
製造方法について説明する。

【００２９】本発明のエレクトレット用積層板の製造方
法は、支持フィルムに付着させた厚さ３〜１２μｍのエ
レクトレットを構成しうる熱可塑性樹脂フィルムを準備
し、加熱ロール及び加熱源を有さないロールの一対から
なる圧着ロールのうち、加熱ロール側に金属シートを供
給し、加熱源を有さないロール側に熱圧着する直前に前
記支持フィルムを剥がしながら前記熱可塑性樹脂フィル
ムを供給しつつ、前記圧着ロールの間に前記金属シート
及び前記熱可塑性樹脂フィルムを挿入し、前記金属シー
ト及び前記熱可塑性樹脂フィルムと圧着ロール間の接触
時間を１〜３秒、接触帯幅を１〜２０ｍｍに制御し、前
記金属シートと前記熱可塑性樹脂フィルムとを熱圧着す
る。

【００３０】熱圧着する直前に支持フィルムから熱可塑
性樹脂フィルムを剥がすことにより、コシのない薄膜フ
ィルムをシワや空気の巻き込み等を発生させずに金属シ
ートに付着することができる。

【００３１】この方法により得られたエレクトレット用
積層板は、所定の大きさに切断され、次にコロナ放電等
により分極帯電（エレクトレット）された後、エージン
グ処理が行なわれ、イヤホン、ヘッドホン又はマイクロ
ホン等に利用される。

【００３２】

【実施例】以下、実施例と比較例を用いて本発明を更に
詳細に説明する。

【００３３】（実施例１）厚さ５０μｍのＰＥＴフィル
ムに付着させた厚さ５μｍの三菱樹脂社製のＦＥＰフィ
ルムを準備し、加熱ロール及び加熱源を有さないロール
の一対からなる圧着ロールのうち、設定温度３４０℃の
加熱ロール側に厚さ０．４ｍｍ、幅３００ｍｍの黄銅製
シートを供給し、加熱源を有さないロール側に前記ＰＥ
Ｔフィルムを剥がしながら前記ＦＥＰフィルムを供給し
つつ、前記圧着ロールの間に前記黄銅製シート及び前記
ＦＥＰフィルムを挿入し、前記黄銅製シート及び前記Ｆ
ＥＰフィルムと圧着ロール間の接触時間を１秒、接触帯
幅を２０ｍｍに制御し、前記黄銅製シートと前記ＦＥＰ
フィルムとを熱圧着して、エレクトレット用積層板を製
造した。

【００３４】（実施例２）黄銅製シートにニッケルメッ
キを施した以外は実施例１と同様にしてエレクトレット
用積層板を製造した。

【００３５】（比較例１）加熱ロール及び加熱源を有さ
ないロールの一対からなる圧着ロールのうち、設定温度
３４０℃の加熱ロール側に黄銅製シートを供給し、加熱
源を有さないロール側に厚さ２５μｍのダイキン工業社
製のＦＥＰフィルムを供給しつつ、前記ロール間に前記
黄銅製シート及び前記ＦＥＰフィルムを挿入し、前記黄
銅製シート及び前記ＦＥＰフィルムとロール間の接触時
間を２秒、接触帯幅を１５ｍｍに制御し、両者を熱圧着
してエレクトレット用積層板を製造した。

【００３６】（比較例２）加熱ロールの設定温度を３１
０℃とし、厚さ１２．５μｍのダイキン工業社製のＦＥ
Ｐフィルムを用いた以外は比較例１と同様にしてエレク
トレット用積層板を製造した。

【００３７】（比較例３）黄銅製シートの表面にＦＥＰ
の粒子が分散されたダイキン工業社製のスプレー液を噴
霧して厚さ５μｍのエレクトレット層を形成した後、３
００℃で２０分間焼成し、更に３３０℃で１０分間焼成
してエレクトレット用積層板を製造した。

【００３８】（比較例４）黄銅製シートにニッケルメッ
キを施した以外は比較例３と同様にしてエレクトレット
用積層板を製造した。

【００３９】次に、これらの実施例、比較例のエレクト
レット用積層板を用いて、ピンホール検査、碁盤目試験
及び表面抵抗値測定を行なった。その結果を表１に示
す。

【００４０】

【表１】

【００４１】（ピンホール検査）東亜電波工業社製のメ
ガオームテスターＳＭ−８２０５を用いて実施例１、
２、比較例１〜４の縦１０ｃｍ、横１０ｃｍの大きさの
エレクトレット用積層板の抵抗値を２５０Ｖの電圧をか
けて測定し、その結果からピンホールの有無を判断し
た。

【００４２】表１から明らかなように、実施例１、２及
び比較例１、２のエレクトレット用積層板の抵抗値はい
ずれも１０¹³Ω以上であり、ピンホールは存在しないこ
とが分かる。これに対し、比較例３、４では、抵抗値が
０となる場合があり、ピンホールのためにエレクトレッ
ト用積層板の両面で導通が発生していることが分かる。

【００４３】これは、実施例１、２及び比較例１、２の
ように熱可塑性樹脂フィルムをラミネートして用いた場
合は、一度樹脂を溶融させてフィルムを成形しているの
で、フィルムの厚さが比較的厚い比較例１、２はもちろ
んのこと、フィルムの厚さが薄い実施例１、２でもピン
ホールの発生の可能性が少ないことによる。一方、比較
例３、４のように熱可塑性樹脂をコーティングして用い
た場合は、ＦＥＰ粒子を溶媒に分散させた後に溶媒を揮
発させるので、ＦＥＰ粒子間に隙間ができやすく、ピン
ホールも発生しやすくなる。

【００４４】（碁盤目試験）碁盤目試験は、ＪＩＳＫ
５４００に従い、試験片上の塗膜を貫通して、素地面に
達する切り傷を碁盤目状に付け、この碁盤目の上に粘着
テープを貼り、剥がした後の塗膜の付着状態を目視によ
り観察して行なった。碁盤の目の数は１００個とし、例
えばテープを剥がした後に５０個の碁盤の目に塗膜が残
った場合は、５０／１００と表現した。

【００４５】表１から明らかなように、比較例４を除い
て良好な結果を得た。これは、実施例１、２及び比較例
１、２のように熱可塑性樹脂フィルムをラミネートして
用いた場合は、樹脂がフィルムに成形されているため平
面方向（ＸＹ軸方向）に強く、更にフィルムが熱溶着さ
れているため剥がれにくく、基材方向（Ｚ軸方向）にも
強いことによる。現行品である比較例１、２と同等の結
果であるから本発明品である実施例１、２の接着性に問
題はない。

【００４６】一方、比較例３、４のように熱可塑性樹脂
をコーティングして用いた場合でも、比較例３のように
基材表面が粗面であれば良好な結果を得たが、比較例４
のようにメッキにより基材表面が平滑であれば塗膜が剥
がれ易くなることが分かる。

【００４７】（表面抵抗値）表面抵抗値は、ＪＩＳＫ
６９１１に従って測定した。表１から明らかなように、
実施例１、２及び比較例１〜４のいずれもほぼ同様な結
果を得た。即ち、実施例１、２で用いた厚さ５μｍのフ
ィルムでも、従来の１２．５〜２５μｍのフィルムを用
いたものと同等の表面抵抗値を有することが分かる。こ
れにより、エレクトレット用積層板をマイクロホン等に
使用した場合に同等の電気特性を維持できる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明は、支持フィルムに
付着させた厚さ３〜１２μｍのエレクトレットを構成し
うる熱可塑性樹脂フィルムを、前記支持フィルムから剥
がして金属板の表面に付着させることによって、ピンホ
ール等の膜欠陥を生じさせずにエレクトレット層の厚み
を１２μｍ以下にしたエレクトレット用積層板を提供で
き、その工業的価値は大である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持フィルムに付着させた厚さ３〜１２
μｍのエレクトレットを構成しうる熱可塑性樹脂フィル
ムを、前記支持フィルムから剥がして金属板の表面に付
着させたことを特徴とするエレクトレット用積層板。
【請求項２】前記熱可塑性樹脂フィルムが、四フッ化
エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、四フッ化エチ
レン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、四フッ
化エチレン−エチレン共重合体、四フッ化エチレン重合
体、ポリプロピレン及びポリカーボネートから選ばれる
少なくとも一つから形成されている請求項１に記載のエ
レクトレット用積層板。
【請求項３】前記金属板が、黄銅、アルミニウム、ス
テンレス鋼、銅、チタン及びそれらの合金から選ばれる
少なくとも一つから形成されている請求項１又は２に記
載のエレクトレット用積層板。