專(zhuān)利名稱(chēng)：駐極體材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于靜電型聲換能器中的駐極體材料的制造方法。
背景技術(shù)：
通常將包括電極板和形成于其上的駐極體層的駐極體材料用于靜電型聲換能器如耳機(jī)、頭戴式耳機(jī)和麥克風(fēng)中。例如，在具有內(nèi)置IC(集成電路)元件的駐極體電容麥克風(fēng)(ECM)中，布置駐極體材料，以便面對(duì)振動(dòng)板的前側(cè)或后側(cè)表面。已經(jīng)提出了這種駐極體材料的多種制造方法。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1描述了將能夠構(gòu)成駐極體層的熱塑性樹(shù)脂膜層疊至金屬片，并將所述膜轉(zhuǎn)化成駐極體的方法。專(zhuān)利文獻(xiàn)2 和專(zhuān)利文獻(xiàn)3描述了將包括分散介質(zhì)和分散在其中的FEP(具體地，四氟乙烯/六氟丙烯共聚物)微粒的分散液涂布至背極板并加熱從而形成薄膜，且將該薄膜轉(zhuǎn)化成駐極體的方法。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)昭64-44010號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平11-150795號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2000-115895號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題順便提及，有如下情況，聲換能器通過(guò)利用焊料流動(dòng)裝置或回流裝置進(jìn)行焊接而將靜電型聲換能器安裝在例如控制板等上。然而，在使用通過(guò)常規(guī)制造方法獲得的駐極體材料的情況下，有如下問(wèn)題靜電型聲換能器的安裝導(dǎo)致駐極體材料所擁有的電荷量降低。 認(rèn)為這歸因于由于在焊接期間駐極體層被加熱至高溫而造成的駐極體層表面電位的降低。 作為特別是最近頻繁使用無(wú)鉛焊料的結(jié)果，開(kāi)始將較高的溫度用于焊接，因此有駐極體材料所擁有的電荷量可能顯著降低的可能性。在這些情形下，本發(fā)明的目的是提供一種制造方法，通過(guò)所述方法能夠獲得具有優(yōu)異的對(duì)于熱的電荷保持性的駐極體材料。解決問(wèn)題的手段本發(fā)明提供一種駐極體材料的制造方法，所述駐極體材料用于靜電型聲換能器中，所述方法包括用Y射線(xiàn)照射含有聚四氟乙烯微粒的分散液的步驟；將所述分散液涂布至電極板，接著進(jìn)行干燥，并進(jìn)一步對(duì)所述聚四氟乙烯微粒進(jìn)行燒結(jié)，從而在所述電極板上形成聚四氟乙烯層的步驟；以及對(duì)所述聚四氟乙烯層的表面進(jìn)行帶電處理的步驟。發(fā)明效果按照上述方法，用、射線(xiàn)對(duì)作為原料的分散液進(jìn)行照射引起輕微的降解而降低分子量，從而改進(jìn)聚四氟乙烯層的結(jié)晶度。因此，即使當(dāng)加熱至高溫時(shí)，也抑制了包括聚四
3氟乙烯層的駐極體層的表面電位降低。因此，按照本發(fā)明，能夠獲得具有優(yōu)異的對(duì)于熱的電荷保持性的駐極體材料。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的駐極體材料的制造方法包括照射步驟、形成步驟和帶電步驟。(照射步驟)在照射步驟中，用、射線(xiàn)照射包括分散介質(zhì)和分散在其中的聚四氟乙烯(在下文中稱(chēng)為“PTFE”)微粒的分散液，以用Y射線(xiàn)對(duì)分散液進(jìn)行改性。包括分散介質(zhì)和分散在其中的PTFE微粒的分散液優(yōu)選是將水用作分散介質(zhì)的分散液。市場(chǎng)上有通過(guò)乳液聚合制造的這種分散液的各種商品，且能夠?qū)@些商品進(jìn)行利用。 例如，可以使用由大金工業(yè)株式會(huì)社(Daikin Industries, Ltd.)制造的Polyflon D-I，由旭硝子株式會(huì)社(Asahi Glass Co. , Ltd.)制造的Fluon AD911 L等。優(yōu)選的是，分散液應(yīng)具有1. 2 1. 6的比重。在將商品用作分散液的情況下，商品的比重可以通過(guò)向其中添加蒸餾水來(lái)調(diào)節(jié)。分散液的比重更優(yōu)選是1. 2 1. 5，還更優(yōu)選是 1. 3 1. 5。用Y射線(xiàn)對(duì)分散液的照射可以委托例如受托放射線(xiàn)加工者。這種受托放射線(xiàn)加工者包括Radia工業(yè)株式會(huì)社(Radia Industry Co.，Ltd.)和日本照射服務(wù)株式會(huì)社 (Japan Irradiation Service Co.，Ltd)。優(yōu)選的是，應(yīng)利用由鈷-60發(fā)射的Y射線(xiàn)對(duì)分散液進(jìn)行照射。對(duì)分散液的γ射線(xiàn)照射量?jī)?yōu)選是100 3000Gy。這是因?yàn)樵赮射線(xiàn)的照射量小于IOOGy或大于3000Gy的情況下，當(dāng)加熱至高溫時(shí)駐極體層的表面電位降低率會(huì)略微增加。Y射線(xiàn)的照射量更優(yōu)選是500 3000Gy，進(jìn)一步優(yōu)選是500 2000Gy。(形成步驟)在形成步驟中，將用、射線(xiàn)改性的分散液用于在電極板上形成PTFE層。具體地， 將分散液涂布至電極板，然后干燥，并對(duì)PTFE微粒進(jìn)行燒結(jié)。作為電極板，可以使用由不銹鋼、鋁、鋼、銅、鈦和其合金制成的金屬板?；蛘?，電極板可以是支撐在例如基板上的金屬箔。即，本發(fā)明中的電極板可以是任何薄金屬板，且其厚度沒(méi)有特別限制。然而，從需要駐極體材料小型化的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選的是，電極板的厚度是 100 300 μ m。優(yōu)選的是，電極板沒(méi)有附著的油脂等。優(yōu)選的是，對(duì)電極板進(jìn)行表面預(yù)處理，以便改進(jìn)對(duì)PTFE層的粘附性。盡管表面預(yù)處理沒(méi)有特別限制，但是從獲得PTFE層的厚度均勻性和表面平滑性的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選進(jìn)行不增加電極板表面粗糙度的處理，如通過(guò)陽(yáng)極氧化或化學(xué)處理形成涂膜。為了將分散液涂布至電極板，能夠使用已知的技術(shù)。例如，分散液可以使用分配器涂布，或者可以通過(guò)旋涂或印刷技術(shù)涂布?；蛘?，可以使用如下方法掩蔽電極板的一個(gè)表面并將該電極板浸漬(浸泡)到分散液中，從而將分散液涂布至電極板。在將分散液涂布至電極板之后，對(duì)分散液進(jìn)行干燥，從而從分散液中除去分散介質(zhì)。干燥例如通過(guò)如下操作進(jìn)行將分散液涂布過(guò)的電極板在溫度(例如，180°C)低于 PTFE熔點(diǎn)的環(huán)境中放置給定時(shí)間段(例如，10分鐘)。
其后，對(duì)PTFE微粒進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)例如通過(guò)如下方法進(jìn)行將其上支撐干燥分散液(PTFE微粒)的電極板在溫度不低于PTFE熔點(diǎn)的環(huán)境中放置給定時(shí)間段(例如，10分鐘)。由此，在電極板上形成PTFE層。優(yōu)選的是，燒結(jié)期間的溫度是340°C以上(例如， 3600C ) 0在燒結(jié)之后，將電極板冷卻至室溫。優(yōu)選的是，待形成的PTFE層的厚度為5 100 μ m。這是因?yàn)橹灰狿TFE層的厚度在該范圍內(nèi)，駐極體材料就能夠在保持駐極體材料特性的同時(shí)，降低厚度和尺寸。PTFE層的厚度更優(yōu)選是10 50 μ m。(帶電步驟)在帶電步驟中，對(duì)PTFE層的表面進(jìn)行帶電處理，從而將PTFE層轉(zhuǎn)化成駐極體層。 帶電處理通過(guò)例如由電暈放電等使PTFE層的表面極化和帶電而進(jìn)行。在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下，可以通過(guò)如下方法制造多個(gè)駐極體材料對(duì)多個(gè)駐極體材料集中進(jìn)行直到形成步驟的步驟，并在帶電步驟之前將PTFE涂布過(guò)的電極板切成單個(gè)片的尺寸。此外，可以在帶電步驟之后進(jìn)行老化。通過(guò)上述步驟，能夠獲得具有優(yōu)異的對(duì)于熱的電荷保持性的駐極體材料。從使駐極體材料即使在高溫下也能夠保持大量電荷的觀點(diǎn)來(lái)看，期望的是，在直到構(gòu)成駐極體層的PTFE的熔點(diǎn)附近的溫度下應(yīng)該保持電荷捕獲位點(diǎn)。認(rèn)為特定的捕獲位點(diǎn)是在PTFE晶體內(nèi)的晶體缺陷和結(jié)晶部分與非晶部分之間的界面。通過(guò)對(duì)PTFE微粒進(jìn)行壓縮成形步驟和燒結(jié)步驟，然后將燒結(jié)物切削加工成膜，制得一般的PTFE膜。因此，在膜制造期間易于形成空隙，且所述空隙是高溫下應(yīng)力松弛的原因并且易于引起晶體流動(dòng)。結(jié)果，電荷捕獲位點(diǎn)(例如，結(jié)晶部分與非晶部分之間的界面) 被破壞且駐極體材料所擁有的電荷量下降。相比之下，在通過(guò)本發(fā)明的制造方法制得的駐極體材料中，經(jīng)用Y射線(xiàn)照射作為原料的分散液造成輕微的降解，從而其分子量下降，因此PTFE層具有改進(jìn)的結(jié)晶度。因此， PTFE層具有增加的結(jié)晶部分與非晶部分之間的界面量，且在PTFE晶體內(nèi)進(jìn)一步具有增加的晶體缺陷量。結(jié)果，即使當(dāng)將駐極體層加熱至高溫時(shí)，也能夠保持電荷捕獲位點(diǎn)。因此， 即使在高溫下駐極體材料所擁有的電荷量也能夠保持高水平。此外，通過(guò)采用PTFE作為駐極體層的材料，能夠?qū)︸v極體材料的表面賦予優(yōu)異功能如防污性、耐化學(xué)品性、拒水性和耐候性，而不損害駐極體材料的撓性。另外，能夠相對(duì)容易地將駐極體材料加工成給定形狀(例如，沖壓加工)等。
實(shí)施例下面將參考實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被理解為以任何方式限于如下實(shí)施例。(實(shí)施例1)將蒸餾水添加至市售的PTFE分散液(由旭硝子株式會(huì)社制造的Fluon AD911L(固體濃度，60wt%))，從而制造比重為1.50的分散液。用Y射線(xiàn)照射該分散液，使得其照射量為lOOGy。其后，將厚度為200 μ m的市售的鋁箔(由東洋鋁業(yè)株式會(huì)社(Toyo Aluminium K. K.)制造；具有粗糙表面的軟質(zhì)箔)用作電極板，并將該電極板的一個(gè)表面用壓敏膠粘劑掩蔽帶加以掩蔽。使該電極板以IOOmm/分鐘的浸漬速率通過(guò)γ射線(xiàn)改性的分散液，從而將分散液涂布至電極板的另一表面。隨后，將電極板在180°C環(huán)境中放置10分鐘以干燥分散液，接著移除所述壓敏膠粘劑掩蔽帶。其后，將電極板在360°C環(huán)境中放置10分鐘以燒結(jié)PTFE微粒。由此，在厚度為200μπι的電極板上形成厚度為25μπι的PTFE層。在燒結(jié)之后，將電極板冷卻至室溫。最后，通過(guò)負(fù)電暈放電在25°C下使PTFE層的表面極化并帶電。由此，獲得駐極體材料。(實(shí)施例2)除了對(duì)分散液的、射線(xiàn)照射量是500Gy以外，按照與實(shí)施例1相同的方式獲得駐極體材料。(實(shí)施例3)除了對(duì)分散液的、射線(xiàn)照射量是3000Gy以外，按照與實(shí)施例1相同的方式獲得駐極體材料。(實(shí)施例4)除了對(duì)分散液的γ射線(xiàn)照射量是IOOOOGy以外，按照與實(shí)施例1相同的方式獲得駐極體材料。(比較例1)使用熱壓機(jī)(溫度，360°C;壓力，490kPa)，將市售的厚度為25μπι的PTFE膜(由日東電工株式會(huì)社(Nitto Denko Corp.)制造的No. 900-UL)熱壓接至市售的厚度為200 μ m 的鋁箔(由東洋鋁業(yè)株式會(huì)社制造；具有粗糙表面的軟質(zhì)箔)。其后，通過(guò)在25°C下進(jìn)行負(fù)電暈放電使PTFE膜的表面極化并帶電。由此，獲得駐極體材料。(比較例2)除了分散液未用Y射線(xiàn)照射以外，按照與實(shí)施例1相同的方式獲得駐極體材料。(試驗(yàn))以如下方式檢查實(shí)施例和比較例的駐極體材料的駐極體層表面電位的保持。首先，用表面電位計(jì)(Model M4，由夢(mèng)露電子公司(MONROE ELECTRONICS, Inc.) 制造)測(cè)量駐極體層在帶電處理后瞬間的表面電位。隨后，將駐極體材料在210°C環(huán)境中放置30分鐘(載荷試驗(yàn))，其后以相同的方式測(cè)量駐極體材料的表面電位。將該操作重復(fù)三次。將在第一次至第三次載荷試驗(yàn)的每一次之后測(cè)量的表面電位對(duì)作為基準(zhǔn)(100%)的駐極體材料在帶電處理后瞬間測(cè)量的表面電位的比例計(jì)算為表面電位保持率(％ )。此外，按照J(rèn)IS K5600-5-4,檢查實(shí)施例和比較例的駐極體材料的駐極體層的鉛筆硬度。將試驗(yàn)結(jié)果示于表1中。表 1
由表1也顯而易見(jiàn)，其中使用了 PTFE膜的比較例1的駐極體材料以及其中分散液未用Y射線(xiàn)改性的比較例2的駐極體材料，在第一次載荷試驗(yàn)之后的表面電位保持率就已經(jīng)降至低于40%。相比之下，其中分散液利用γ射線(xiàn)改性的實(shí)施例的駐極體材料即使在第三次載荷試驗(yàn)之后也保持了極高的表面電位保持率。順便提及，據(jù)推測(cè)，超過(guò)IOOOOGy的、射線(xiàn)照射量導(dǎo)致鉛筆硬度低于B因而不實(shí)用的駐極體層。因此優(yōu)選的是，Y射線(xiàn)的照射量是IOOOOGy以下。本申請(qǐng)以2009年4月14日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?009-097753)為基礎(chǔ)， 通過(guò)參考將其內(nèi)容并入本文中。產(chǎn)業(yè)實(shí)用性通過(guò)本發(fā)明的制造方法而獲得的駐極體材料適合用于靜電型聲換能器中。所述靜電型聲換能器除了包括麥克風(fēng)、耳機(jī)和頭戴式耳機(jī)之外，還包括助聽(tīng)器、超聲波傳感器、加速度傳感器等。
權(quán)利要求
1.一種駐極體材料的制造方法，所述駐極體材料用于靜電型聲換能器中，所述方法包括用Y射線(xiàn)照射含有聚四氟乙烯微粒的分散液的步驟；將所述分散液涂布至電極板，接著進(jìn)行干燥，并進(jìn)一步燒結(jié)所述聚四氟乙烯微粒，從而在所述電極板上形成聚四氟乙烯層的步驟；及對(duì)所述聚四氟乙烯層的表面進(jìn)行帶電處理的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的駐極體材料的制造方法，其中所述Y射線(xiàn)的照射量為IOOGy 3000Gy。
3.如權(quán)利要求1或2所述的駐極體材料的制造方法，其中所述聚四氟乙烯層的厚度為 5 μ m 100 μ m。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造方法，通過(guò)所述方法能夠獲得具有優(yōu)異的對(duì)于熱的電荷保持性的駐極體材料。本發(fā)明的駐極體材料的制造方法包括照射步驟、形成步驟和帶電步驟。在照射步驟中，用γ射線(xiàn)照射含有聚四氟乙烯微粒的分散液。在形成步驟中，將用γ射線(xiàn)照射過(guò)的分散液涂布在電極板上，然后進(jìn)行干燥，并對(duì)所述聚四氟乙烯微粒進(jìn)行燒結(jié)，從而在所述電極板上形成聚四氟乙烯層。在帶電步驟中，對(duì)所述聚四氟乙烯層的表面進(jìn)行帶電處理。
文檔編號(hào)H04R19/01GK102227790SQ201080003427
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者山名來(lái)充惠, 高岡誠(chéng)一 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社