CN101977344B - 耐热性驻极体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐热性驻极体，其是在金属部件的表面粘接有树脂薄膜的耐热性驻极体，其中，所述树脂薄膜包含聚四氟乙烯；所述树脂薄膜的一个面的水滴接触角为110°以下；所述树脂薄膜的一个面与所述金属部件相粘接。还提供一种耐热性驻极体，其是在金属部件的表面粘接有树脂薄膜的耐热性驻极体，其中，所述树脂薄膜包含聚四氟乙烯，并且只有所述金属部件一侧的所述树脂薄膜的一个面被实施了易粘接处理。这样，能够提供在高温下的电荷保持性能高的高耐热性驻极体。

Description

耐热性驻极体
本申请是申请日为2004年7月21日、发明名称为“耐热性驻极体用材料和耐热性驻极体”的中国专利申请No.200480021016.5(PCT/JP2004/010683国际申请进入中国国家阶段)的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于耳机、头戴耳机或麦克风等中的耐热性驻极体用材料和耐热性驻极体。
现有技术
迄今为止，作为用于耳机、头戴耳机或麦克风等中的驻极体，公开了在金属薄片上层压可构成驻极体的热塑性树脂薄膜，并将该树脂驻极体化的方法(参阅特开昭64-44010号公报)。
此外，还公开了通过将分散有四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)的微粒的有机溶剂涂布在金属板上形成薄膜，并将该薄膜驻极体化的方法(参阅特开平11-150795号公报)，以及在金属板上喷洒分散有FEP的微粒的喷洒液，然后烧结而将其驻极体化的方法(参阅特开2000-115895号公报)。
但是，当使用以往的使用了FEP的驻极体来制造麦克风等时，如果利用流动装置(flow device)或回流装置(reflow device)进行软钎焊，则存在由于软钎焊时的高温导致驻极体的功能降低的问题。特别是最近，随着越来越多地使用无铅焊料，软钎焊时的温度达到更高温的260℃左右，有可能发生驻极体的功能本身丧失的严重问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种在高温下的电荷保持性能高的耐热性驻极体。
本发明提供一种包含氟树脂的耐热性驻极体用材料，其中上述氟树脂为改性聚四氟乙烯。
此外，本发明提供一种耐热性驻极体，其是在金属部件的表面设置有包含氟树脂的耐热性驻极体用材料的耐热性驻极体，其中上述氟树脂为改性聚四氟乙烯。
此外，本发明提供一种耐热性驻极体，其是在金属部件的表面粘接有树脂薄膜的耐热性驻极体，其中，上述树脂薄膜包含聚四氟乙烯，上述树脂薄膜的一个面的水滴接触角为110°或以下，上述树脂薄膜的一个面与上述金属部件相粘接。
此外，本发明提供一种耐热性驻极体，其是在金属部件的表面粘接有树脂薄膜的耐热性驻极体，其中上述树脂薄膜包含聚四氟乙烯，并且只有上述金属部件一侧的上述树脂薄膜的一个面被实施了易粘接处理。
附图说明
图1为实施例A1制造的驻极体的剖面图。
图2为表示驻极体的表面电位残留率和温度之间的关系的图。
图3为实施例B1制造的驻极体用层压板的剖面图。
图4为表示耐湿试验中的表面电位残留率和时间之间的关系的图。
具体实施方式
(实施方案1)
本发明的耐热性驻极体用材料的一个实例，是包含氟树脂的耐热性驻极体用材料，且使用改性聚四氟乙烯(改性PTFE)作为上述氟树脂。
为了提高驻极体在高温下的电荷保持性能，必须保持电荷的俘获部位直到驻极体用材料的熔点附近。作为具体的电荷俘获部位，通常认为包括构成驻极体用材料的氟树脂的结晶内部的结晶缺陷、以及结晶部分与非结晶部分的界面。作为纯粹的聚四氟乙烯(均聚PTFE)，在成形加工时容易产生空隙，由于该空隙则高温时应力被缓和，从而容易引起结晶的流动。其结果是，电荷的俘获部位(例如结晶部分与非结晶部分的界面)被破坏，电荷保持性能降低。此外，由于均聚PTFE的化学结构中不具有侧链，因而难以产生结晶缺陷。与此相反，改性PTFE在成形加工时空隙的发生少，并且其化学结构中具有侧链，因此即使在高温下也能保持电荷的俘获部位，高温下的电荷保持性能高。
此外，通过使用氟树脂作为驻极体用材料，能够赋予产品表面抗污染性、抗化学腐蚀性、防水性、耐候性等良好的功能，并且驻极体的柔韧性不会受到损害，此外能够比较容易地进行驻极体的压型加工。另外，改性PTFE的熔点(大约324℃)与作为代表性的氟树脂的均聚PTFE的熔点(大约330℃)基本相同。这样，能够使用加工温度达到300℃左右的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技术制造麦克风等。
此外，优选上述改性PTFE是通过共聚99.0～99.999mol％的四氟乙烯和1.0～0.001mol％的全氟乙烯基醚得到的共聚物。此外，更优选上述改性PTFE是通过共聚99.5～99.99mol％的四氟乙烯和0.5～0.01mol％的全氟乙烯基醚得到的共聚物。这是因为当按照上述范围使四氟乙烯和全氟乙烯基醚共聚时，全氟乙烯基醚会使PTFE的基础结晶中局部地产生形变(结晶缺陷)，能够容易地将电荷保持在该形变部分中。
如果全氟乙烯基醚低于0.001mol％时，产生与上述均聚PTFE相同的问题，而如果高于1.0mol％，则熔点降低，从而高温时容易引起结晶的流动，电荷的俘获部位(例如结晶部分和非结晶部分的界面)被破坏，电荷保持性能降低。
此外，上述耐热性驻极体用材料的介电常数优选为2.1或以下。如果在该范围内，则由于吸水性小而能够防止表面电荷的衰减。此外，上述耐热性驻极体用材料的体积电阻率优选为1.0×1018Ωcm或以上。如果在该范围内，则由于导电率低而变得容易导电。另外，介电常数的下限值越接近空气的介电常数＝1，则越是优选的。
此外，本发明的耐热性驻极体的一个实例，是在金属部件的表面设置有上述耐热性驻极体用材料的耐热性驻极体。通过在驻极体用材料中使用改性PTFE，能够抑制高温时的驻极体的表面电位的下降，能够提供在高温下的电荷保持性能高的驻极体。
作为上述金属部件，可以使用例如金属板、金属薄片等。
上述耐热性驻极体用材料的厚度并没有特别的限制，通常为5～400μm，优选为10～50μm。如果在该范围内，则能够在保持驻极体的特性的同时，实现驻极体的薄型化、小型化。
此外，上述金属部件优选是由选自黄铜、铝、不锈钢、铜、钛、锌白铜、磷青铜、这些金属的合金、镀覆有这些金属的金属以及蒸镀有这些金属的金属之中的至少一种形成的。这是因为这些金属的抗腐蚀性、导电性、加工性优良。
另外，当使用上述金属部件时，优选首先使用未附着油脂的部件，进而为了改善其与上述耐热性驻极体用材料的粘接性而进行基底处理。作为基底处理，可以列举出例如通过阳极氧化或化学转化处理而形成皮膜或者利用偶联剂、其他的改善粘接性的方法等。此外，出于同样的目的，优选在上述耐热性驻极体用材料的粘接面上进行电晕处理、溅射处理、金属钠处理等。
此外，本发明的耐热性驻极体的制造方法的一个实例，是在金属部件的表面粘贴由上述耐热性驻极体用材料构成的薄膜的方法。作为金属部件，可以使用例如金属板、金属薄片等。即，例如可以准备由改性PTFE构成的薄膜，在由一对加热辊和不具有加热源的辊构成的压粘辊之中，将金属板供给加热辊一侧，并将上述薄膜供给不具有加热源的辊一侧，同时在上述压粘辊之间插入上述金属板和上述薄膜，将上述金属板与上述薄膜的接触时间控制在1～3秒，并将接触带宽控制在1～20mm，从而将上述金属板与上述薄膜进行热压粘。
此外，本发明的耐热性驻极体的制造方法的另一个实例，是在金属部件的表面涂布上述耐热性驻极体用材料的方法。即，例如可以使用喷涂法将包含改性PTFE和溶剂的树脂组合物涂布在金属板上，并且烧结该树脂组合物，从而在金属板的表面形成包含改性PTFE的树脂层。
将通过这些方法得到的驻极体用层压板切割成预定的大小，接着通过电晕放电等使其极化带电，然后进行老化处理，再用于耳机、头戴式耳机或麦克风等。
此外，通过使用本发明的耐热性驻极体，能够提供性能稳定的静电型音响传感器。作为静电型音响传感器，包括例如麦克风、耳机、头戴式耳机、助听器、超声波传感器、加速度传感器等。
下面，使用实施例和比较例进一步详细说明本发明。
(实施例A1)
准备厚度为25μm的改性PTFE薄膜作为驻极体用材料。该改性PTFE薄膜是由99.9mol％的四氟乙烯和0.1mol％的全氟丙基乙烯基醚共聚而成的共聚物构成的。使用加热辊热压粘该改性PTFE薄膜和厚度为0.2mm的黄铜板，并将其切割成长50cm、宽20cm的大小，从而制造实施例A1的驻极体。热压粘是在340℃的温度下、0.5MPa的压力下进行的。
图1为本实施例制造的驻极体的剖面图。本实施例的驻极体11是通过热压粘由改性PTFE构成的薄膜12和黄铜板13而形成的。
(比较例A1)
准备日东电工公司制造的厚度为25μm的均聚PTFE薄膜“920-UL”作为驻极体用材料。使用加热辊热压粘该PTFE薄膜和厚度为0.2mm的黄铜板，将其切割成与实施例A1同样的大小，从而制造比较例A1的驻极体。热压粘是在340℃的温度下、0.5MPa的压力下进行的。
(比较例A2)
准备DAIKIN工业公司制造的单位重量为150g/m2、厚度为120μm的均聚PTFE无纺布作为驻极体用材料。使用加热辊热压粘该PTFE无纺布和厚度为0.2mm的黄铜板，将其切割成与实施例A1同样的大小，从而制造比较例A2的驻极体。热压粘是在360℃的温度下、0.6MPa的压力下进行的。
(比较例3)
准备中兴化成公司制造的厚度为25μm的均聚PTFE薄膜“MSF-100”作为驻极体用材料。使用加热辊热压粘该PTFE薄膜和厚度为0.2mm的黄铜板，将其切割成与实施例A1同样的大小，从而制造比较例A3的驻极体。热压粘是在340℃的温度下、0.5MPa的压力下进行的。
(比较例A4)
准备DAIKIN工业公司制造的厚度为25μm的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)薄膜“NF-0025”作为驻极体用材料。使用加热辊热压粘该FEP薄膜和厚度为0.2mm的黄铜板，将其切割成与实施例A1同样的大小，从而制造比较例A4的驻极体。热压粘是在340℃的温度下、0.5MPa的压力下进行的。
(比较例A5)
准备DAIKIN工业公司制造的厚度为25μm的四氟乙烯(97mol％)-全氟烷基乙烯基醚(3mol％)共聚物(PFA)薄膜“AF-0025”作为驻极体用材料。使用加热辊热压粘该PFA薄膜和厚度为0.2mm的黄铜板，将其切割成与实施例A1同样的大小，从而制造比较例A5的驻极体。热压粘是在340℃的温度下、0.5MPa的压力下进行的。
(实施例A2)
除了使用厚度为0.2mm的不锈钢板代替黄铜板之外，和实施例A1同样地制造实施例A2的驻极体。
(比较例A6)
除了使用厚度为0.2mm的不锈钢板代替黄铜板之外，和比较例A1同样地制造比较例A6的驻极体。
(比较例A7)
除了使用厚度为0.2mm的不锈钢板代替黄铜板之外，和比较例A2同样地制造比较例A7的驻极体。
(比较例A8)
除了使用厚度为0.2mm的不锈钢板代替黄铜板之外，和比较例A3同样地制造比较例A8的驻极体。
(比较例A9)
除了使用厚度为0.2mm的不锈钢板代替黄铜板之外，和比较例A4同样地制造比较例A9的驻极体。
(比较例A10)
除了使用厚度为0.2mm的不锈钢板代替黄铜板之外，和比较例A5同样地制造比较例A10的驻极体。
接着，使用这些实施例A1、A2、比较例A1～A10的驻极体，测定热压粘的驻极体用材料的厚度、其表面粗糙度、以及驻极体的表面电位残留率。
驻极体用材料的厚度是通过使用测微仪测量驻极体的金属板以外的层厚求得的。驻极体用材料的表面粗糙度是使用小阪研究所制造的表面粗糙度计“SE-3500”测定的。
此外，驻极体的表面电位残留率是通过如下方法测定的。首先，通过负的电晕放电在25℃下对样品进行极化处理，然后立即使用Trek公司制造的表面电位计“Model 344”测定表面电位。接着，在270℃或300℃下保持10分钟，然后同样地测定其表面电位。并且，以对驻极体刚进行完极化处理后的表面电位为基准(100％)，求得在270℃或300℃下保持10分钟后的表面电位的相对值(％)。
上述测试的结果如表1所示。此外，在图2中显示了实施例A1和比较例A1～A5的表面电位残留率与温度的关系。
表1
Figure BSA00000300930900081
由表1可知，实施例A1的表面电位残留率比比较例A1～A5全部都高。此外，实施例A2的表面电位残留率比比较例A6～A10全部都高。另外，即使驻极体用材料的厚度设为25μm或以下，也不太会影响表面电位残留率。
另外，在实施例A1和实施例A2中，平面粗糙度Ra(横向)和平面粗糙度Ra(纵向)均为0.5μm或以下，即使将驻极体用于麦克风等中也不会妨碍振动板的动作。
另外，在比较例A2和比较例A7中，虽然残留率有一定程度的升高，但是表面粗糙度超过了0.5μm，因此不适合用于麦克风等。
在上述实施例中，是使用改性PTFE的薄膜作为驻极体用材料，但也可以将改性PTFE的涂料(分散液)涂布在金属部件上。此外，还可以在均聚PTFE的涂料中加入形成成核剂、抑制剂的低分子氟化物、无机物等添加剂。如果从熔点的观点考虑，优选在以均聚PTFE为主体的涂料中加入全氟烷基乙烯基醚，这样，通过增加驻极体用材料的球晶的界面和结晶缺陷，能够提高高温下的电荷保持性能。
(实施方案2)
本发明的耐热性驻极体的一个实例，是在金属部件的表面粘接有树脂薄膜的耐热性驻极体，其中上述树脂薄膜是由聚四氟乙烯构成的，上述树脂薄膜的一个面(第1主面)的水滴接触角为110°或以下，更优选为60°或以下，上述树脂薄膜的一个面(第1主面)与上述金属部件相粘接。
通过将金属部件一侧的树脂薄膜的一个面(第1主面)的水滴接触角设定在110°或以下，可以提高金属部件与树脂薄膜的粘接性，并能够稳定地保持驻极体的性能。另外，上述水滴接触角优选为50°或以上。如果在该范围内，则俘获部分被稳定化、被俘获的电荷不容易衰减。
此外，通过在树脂薄膜中使用PTFE薄膜，能够提高驻极体在高温下的电荷保持性能。进而，通过使用PTFE薄膜作为树脂薄膜，能够赋予产品表面防污染性、抗化学腐蚀性、防水性、耐候性等优良的性能，并且驻极体的柔韧性不会受到损害，此外，能够比较容易地进行驻极体的压型加工等。
此外，如果将与金属部件相反一侧的树脂薄膜的一个面(第2主面)的水滴接触角设定在111°或以上，则能够更有效地保持高温下的电荷保持性能。
另外，本发明的所谓水滴接触角，是指使用蒸馏水测定的接触角。
此外，本发明的耐热性驻极体的另一个实例，是在金属部件的表面粘接有树脂薄膜的耐热性驻极体，其中上述树脂薄膜是由PTFE构成的，并且只有上述金属部件一侧的上述树脂薄膜的一个面被实施了易粘接处理。
这样，金属部件与树脂薄膜的粘接性提高了，能够稳定地保持驻极体的性能。此外，通过在树脂薄膜中使用PTFE薄膜，能够提高驻极体在高温下的电荷保持性能。进而，通过使用PTFE薄膜作为树脂薄膜，能够赋予产品表面防污染性、抗化学腐蚀性、防水性、耐候性等优良的性能，并且驻极体的柔韧性不会受到损害，此外，能够比较容易地进行驻极体的压型加工。
此外，通过只对树脂薄膜的一个面实施易粘接处理，能够保持高温下的电荷保持性能。
作为上述易粘接处理，包括化学转化处理、电晕处理、等离子体处理、溅射处理等，其中，更优选能够以特别简易的制造设备来实施的化学转化处理。
上述本实施方案的耐热性驻极体的所有实例中，都可以进一步赋予以下的特征。
可以使用实施方案1中所使用的改性PTFE形成上述树脂薄膜。
上述金属部件和上述树脂薄膜之间的180°剥离强度优选为0.5N/cm或以上，更优选为1.0N/cm或以上。如果在该范围内，则在进行冲切加工等时树脂薄膜不会从金属部件上剥离。另外，180°剥离强度的上限值只要是在进行冲切加工等时树脂薄膜不会从金属部件上剥离的值即可，并没有特别的限制。
此外，上述树脂薄膜的介电常数优选为2.1或以下。如果在该范围内，则由于吸水性小而能够防止表面电荷的衰减。此外，上述树脂薄膜的体积电阻率优选为1.0×1018Ωcm或以上。如果在该范围内，则由于导电率低而变得容易带电。另外，介电常数的下限值越接近空气的介电常数＝1，则越是优选的。
上述PTFE薄膜的厚度并没有特别的限制，通常为5～400μm，优选为10～50μm。如果在该范围内，则能够在保持驻极体的特性的同时，实现驻极体的薄型化、小型化。
作为上述金属部件，可以使用例如金属板、金属薄片等。此外，上述金属部件优选是由选自黄铜、铝、不锈钢、铜、钛、锌白铜、磷青铜、这些金属的合金、镀覆有这些金属的金属以及蒸镀有这些金属的金属之中的至少一种形成的。这是因为这些金属的抗腐蚀性、导电性、加工性优良。
此外，作为本发明的耐热性驻极体的制造方法的一个实例，其包括：对由PTFE构成的薄膜的一个面实施易粘接处理的工序；以及在金属部件的表面粘接上述薄膜的实施了易粘接处理的面的工序。
这样，能够提高金属部件与树脂薄膜的粘接性，提供性能稳定的驻极体。此外，通过在树脂薄膜中使用PTFE薄膜，能够提供在高温下的电荷保持性能提高了的驻极体。另外，由于PTFE的熔点为大约330℃，因而能够使用加工温度达到300℃左右的MEMS(Micro ElectroMechanical Systems)技术制造麦克风等。进而，通过使用PTFE薄膜作为树脂薄膜，能够赋予产品表面防污染性、抗化学腐蚀性、防水性、耐候性等优良的性能，并且驻极体的柔韧性不会受到损害，此外，能够比较容易地进行驻极体的压型加工。
作为上述易粘接处理，包括化学转化处理、电晕处理、等离子体处理、溅射处理等，其中，更优选能够以特别简易的制造设备来实施的化学转化处理。
可以使用例如金属板、金属薄片等作为上述金属部件。另外，当使用上述金属部件时，优选首先使用未附着油脂的部件，进而为了改善与上述耐热性驻极体用材料的粘接性而进行基底处理。作为基底处理，可以列举出例如通过阳极氧化或化学转化处理而形成皮膜或者利用偶联剂、其他的改善粘接性的方法等。
上述金属部件和上述树脂薄膜的粘接可以通过如下方法来进行：在由一对加热辊和不具有加热源的辊构成的压粘辊之中，将金属部件供给加热辊一侧，并将树脂薄膜供给不具有加热源的辊一侧，同时在上述压粘辊之间插入上述金属部件和上述树脂薄膜，将上述金属部件与上述树脂薄膜的接触时间控制在1～3秒，并将接触带宽控制在1～20mm，从而将上述金属部件和上述树脂薄膜进行热压粘。
将通过上述方法得到的驻极体用层压板切割成预定的大小，接着通过电晕放电等使其极化带电，然后进行老化处理，从而完成驻极体，该驻极体可以用于耳机、头戴式耳机或麦克风等。
此外，通过使用本发明的耐热性驻极体，还能够提供性能得到了稳定的静电型音响传感器。作为静电型音响传感器，包括例如麦克风、耳机、头戴式耳机、助听器、超声波传感器、加速度传感器等。
下面通过实施例和比较例对本发明进行更详细的说明。
(实施例B1)
准备一个采用化学转化处理只对一个面实施了易粘接处理的厚度为25μm的PTFE薄膜(日东电工公司制造的“921UL”)。由使用蒸馏水的接触角计(协和界面科学公司制造的“CA-DT”)测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果实施了易粘接处理的面的水滴接触角为53°，未实施易粘接处理的面的水滴接触角为118°。
接着，借助环氧系粘接剂并使用加热辊将该PTFE薄膜的实施了易粘接处理的面和厚度为0.2mm的不锈钢板进行热压粘，然后剪切成长50cm、宽20cm的大小，从而制造实施例B1的驻极体用层压板。热压粘是在340℃的温度下、0.5MPa的压力下进行的。
图3为本实施例制造的驻极体用层压板的剖面图。本实施例的驻极体用层压板21是借助环氧系粘接剂(图中未示出)将由PTFE构成的薄膜22和不锈钢板23热压粘而形成的。
(实施例B2)
在厚度为25μm的PTFE薄膜(中兴化成工业公司制造的“MSF-100”)的一个面上涂布化学转化处理剂(润工公司制造的“Tetra EtchA”)并保持10秒钟，然后使用甲醇洗净后，再使用水洗净并干燥，从而准备由化学转化处理对一个面实施了易粘接处理的PTFE薄膜。按照和实施例B1相同的方法测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果实施了易粘接处理的面的水滴接触角为44°，未实施易粘接处理的面的水滴接触角为112°。
接着，除了使用该PTFE薄膜之外，和实施例B1同样地制造实施例B2的驻极体用层压板。
(实施例B3)
使用掩模将厚度为25μm的PTFE薄膜(中兴化成工业公司制造的“MSF-100”)的一个面掩盖起来，并利用等离子体处理装置(日放电子公司制造的“PCB”)进行等离子体处理。等离子体处理的条件为，等离子发生源的频率：40kHz，电源功率：5kW，使用的气体：氮气和氧气的混合气体，气体压力：33Pa，电极温度：25℃，照射时间：5秒。然后，除去掩模，从而准备由等离子体处理对一个面实施了易粘接处理的PTFE薄膜。按照和实施例B1相同的方法测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果实施了易粘接处理的面的水滴接触角为106°，未实施易粘接处理的面的水滴接触角为118°。
接着，除了使用该PTFE薄膜之外，和实施例B1同样地制造实施例B3的驻极体用层压板。
(实施例B4)
利用电晕放电处理装置(Navitas公司制造的“POLYDYNE1”)对厚度为25μm的PTFE薄膜(中兴化成工业公司制造的“MSF-100”)的一个面进行电晕放电处理。电晕放电处理的条件为，施加电压：10kV，电极-样品间距离：2mm，处理速度：4.5m/分钟。这样准备由电晕放电处理对一个面实施了易粘接处理的PTFE薄膜。按照和实施例B1相同的方法测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果实施了易粘接处理的面的水滴接触角为100°，未实施易粘接处理的面的水滴接触角为124°。
接着，除了使用该PTFE薄膜之外，和实施例B1同样地制造实施例B4的驻极体用层压板。
(实施例B5)
除了使用厚度为25μm的PTFE薄膜(日东电工公司制造的“920UL”)之外，和实施例B4同样地制备实施例B5的驻极体用层压板。按照和实施例B1相同的方法测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果实施了易粘接处理的面的水滴接触角为102°，未实施易粘接处理的面的水滴接触角为121°。
(比较例B1)
除了对厚度为25μm的PTFE薄膜(中兴化成工业公司制造的“MSF-100”)的两个面实施化学转化处理之外，和实施例B2同样地制备比较例B1的驻极体用层压板。按照和实施例B1相同的方法测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果不锈钢板一侧的粘接面的水滴接触角为49°，另一个非粘接面的水滴接触角为60°。
(比较例B2)
除了在不使用掩模掩盖的条件下对厚度为25μm的PTFE薄膜(中兴化成工业公司制造的“MSF-100”)的两个面实施等离子体处理之外，和实施例B3同样地制备比较例B2的驻极体用层压板。按照和实施例B1相同的方法测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果不锈钢板一侧的粘接面的水滴接触角为108°，另一个非粘接面的水滴接触角为107°。
(比较例B3)
除了对厚度为25μm的PTFE薄膜(中兴化成工业公司制造的“MSF-100”)的两个面实施电晕放电处理之外，和实施例B4同样地制备比较例B3的驻极体用层压板。
按照和实施例B1相同的方法测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果不锈钢板一侧的粘接面的水滴接触角为109°，另一个非粘接面的水滴接触角为102°。
(比较例B4)
除了对厚度为25μm的PTFE薄膜(中兴化成工业公司制造的“MSF-100”)不实施任何化学转化处理之外，和实施例B2同样地制备比较例B4的驻极体用层压板。按照和实施例B1相同的方法测定该PTFE薄膜的表面的水滴接触角，结果不锈钢板一侧的粘接面的水滴接触角为118°，另一个非粘接面的水滴接触角为125°。
(比较例B5)
除了使用两个面都未实施易粘接处理的厚度为25μm的FEP薄膜(DAIKIN工业公司制造的“NF-0025”)之外，和实施例B1同样地制备比较例B5的驻极体用层压板。按照和实施例B1相同的方法测定该FEP薄膜的表面的水滴接触角，结果不锈钢板一侧的粘接面的水滴接触角为111°，另一个非粘接面的水滴接触角为118°。
接着，使用这些实施例B1～B5和比较例B1～B5的驻极体用层压板，测定不锈钢板和树脂薄膜之间的180°剥离强度、以及驻极体用层压板的表面电位残留率。此外，进行模拟驻极体的实际制造工序的加压加工试验和洗涤试验。
180°剥离强度是使用剥离强度测试机(岛津制作所制造的“AGS-H”)进行测定的。
此外，驻极体用层压板的表面电位残留率是按照如下方法测定的。首先，通过负的电晕放电在25℃下对驻极体实施极化处理，然后立即使用表面电位计(Trek公司制造的“model 344”)测定其表面电位。接着，在270℃下保持10分钟，然后同样地测定其表面电位。并且，以对驻极体用层压板刚进行完极化处理后的表面电位为基准(100％)，求得在270℃下保持10分钟后的表面电位的相对值(％)。另外，上述电晕放电处理的条件为，施加电压：-5kV，栅极电压：-200V，电极-样品间距：2mm，处理时间：10秒。
加压加工试验是通过如下方法进行的：使用20吨的压力将实施例B1～B5和比较例B1～B5的切割成长50cm、宽20cm的大小的驻极体用层压板冲切成直径为4.5mm的圆盘状，观察驻极体的端部的不锈钢板与树脂薄膜的剥离状态。
洗涤试验是通过如下方法进行的：使用超声波洗涤机(Sharp公司制造的“UT-604R”)在丙酮中对上述加压加工了的驻极体进行5分钟的超声波洗涤，观察丙酮往驻极体的端部的不锈钢板与树脂薄膜之间浸入的情况。
上述结果如表2所示。在表2中，加压加工试验和洗涤试验的结果为：观察两种试验后的驻极体，树脂薄膜无剥离、没有丙酮浸入的记为优；树脂薄膜无剥离、能观察到若干丙酮浸入的记为良；树脂薄膜发生剥离、有丙酮浸入的记为不良。
此外，在表3中，作为参考示出了实施例B1～B5和比较例B1～B5中所使用的树脂薄膜的粘接面和非粘接面的表面粗糙度Ra，因为上述接触角的大小受到表面粗糙度的影响。表面粗糙度是使用小阪研究所制造的表面粗糙度计“SE-3500”测定的。
(表2)
Figure BSA00000300930900171
表3
由表2可知，实施例B1～B5的表面电位残留率全部达到20％以上，在加压加工试验和洗涤试验中也达到了大致满意的结果。特别地，在实施了化学转化处理的实施例B1和实施例B2中，显示出与以往的使用FEP的比较例B5相同程度的剥离强度。另一方面，在使用无处理的PTFE的比较例B4中，在加压加工试验和洗涤试验中，可以确认由于PTFE薄膜的剥离导致丙酮的浸入，使用FEP的比较例B5的表面电位残留率为0％，作为驻极体均不合格。
接着，使用实施例B2和比较例B1～B3的驻极体进行耐湿试验。耐湿试验是：将驻极体用层压板配置在温度60℃、湿度80％的气氛中，按照上述相同的方法测定每隔预定时间间隔测定表面电位残留率。即，通过负的电晕放电，在25℃的温度下对样品进行极化处理，然后立即使用表面电位计(Trek公司制造的“model 344”)测定其表面电位。接着，将驻极体用层压板配置在温度60℃、湿度80％的气氛中，经过一定时间后同样地测定其表面电位。并且，以对驻极体用层压板刚进行完极化处理后的表面电位为基准(100％)，求得经过一定时间后的表面电位的相对值(％)。另外，上述电晕放电处理的条件如前所述。其结果如图4所示。
由图4可知，只对粘接面实施了化学转化处理的实施例B2即使经过150分钟，其表面电位残留率也几乎没有降低。另一方面，在比较例B1～B3中，随着时间的变化，表面电位残留率降低。特别是，在对两个面都实施了化学转化处理的比较例B1中，从耐湿试验开始后，表面电位残留率立即迅速降低。其原因被认为是：因对PTFE薄膜的两个面实施了化学转化处理，从而驻极体用层压板的表面变得极度容易浸润，由于水份的吸附导致电荷被中性化。
如上所述的本发明能够提供一种在高温下的电荷保持性能高的驻极体。此外，通过使用本发明的驻极体，可以提供麦克风、耳机、头戴式耳机、助听器、超声波传感器、加速度传感器等各种静电型音响传感器，其工业价值非常大。

Claims (11)

1.一种耐热性驻极体，其是在金属部件的表面粘接有树脂薄膜的耐热性驻极体，其中，所述树脂薄膜包含聚四氟乙烯，所述金属部件一侧的所述树脂薄膜的一个面的水滴接触角为110°以下，与所述金属部件相反一侧的所述树脂薄膜的一个面的水滴接触角为111°以上。
2.如权利要求1所述的耐热性驻极体，其中，所述金属部件和所述树脂薄膜之间的180°剥离强度为0.5N/cm以上。
3.如权利要求1所述的耐热性驻极体，其中，所述树脂薄膜的介电常数为2.1以下，其体积电阻率为1.0×1018Ωcm以上。
4.如权利要求1所述的耐热性驻极体，其中，所述金属部件为金属板。
5.如权利要求1所述的耐热性驻极体，其中，所述金属部件是由选自黄铜、铝、不锈钢、铜、钛、锌白铜、磷青铜、这些金属的合金、镀覆有这些金属的金属以及蒸镀有这些金属的金属之中的至少一种形成的。
6.一种耐热性驻极体，其是在金属部件的表面粘接有树脂薄膜的耐热性驻极体，其中，所述树脂薄膜包含聚四氟乙烯，并且只有所述金属部件一侧的所述树脂薄膜的一个面被实施了易粘接处理。
7.如权利要求6所述的耐热性驻极体，其中，所述易粘接处理为选自化学转化处理、电晕处理、等离子体处理以及溅射处理之中的至少一种处理。
8.如权利要求6所述的耐热性驻极体，其中，所述金属部件和所述树脂薄膜之间的180°剥离强度为0.5N/cm以上。
9.如权利要求6所述的耐热性驻极体，其中，所述树脂薄膜的介电常数为2.1以下，其体积电阻率为1.0×1018Ωcm以上。
10.如权利要求6所述的耐热性驻极体，其中，所述金属部件为金属板。
11.如权利要求6所述的耐热性驻极体，其中，所述金属部件是由选自黄铜、铝、不锈钢、铜、钛、锌白铜、磷青铜、这些金属的合金、镀覆有这些金属的金属以及蒸镀有这些金属的金属之中的至少一种形成的。
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