エレクトレットの製造方法
【課題】本発明は、ＰＴＦＥフィルム層が薄く、帯電保持率の高いエレクトレットの製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２を接着させる接着工程と、この接着工程で作成されたフィルム接着体１８を所定の温度に加熱しながら、ＰＴＦＥフィルム１２に所定時間放電を行う加熱放電工程とからなることを特徴とする。
【効果】加熱されたＰＴＦＥフィルム１２に放電を行う。このような状態で放電することにより、電荷３７が結晶３５と非晶３６の間の界面に入り込むものと考えられる。結晶３５と非晶３６の間の界面に入り込んだ電荷３７は消失されにくいものと考えられ、これにより、薄いＰＴＦＥフィルム１２を用いた場合であっても、高い帯電保持率を得ることができる。
【解決手段】金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２を接着させる接着工程と、この接着工程で作成されたフィルム接着体１８を所定の温度に加熱しながら、ＰＴＦＥフィルム１２に所定時間放電を行う加熱放電工程とからなることを特徴とする。
【効果】加熱されたＰＴＦＥフィルム１２に放電を行う。このような状態で放電することにより、電荷３７が結晶３５と非晶３６の間の界面に入り込むものと考えられる。結晶３５と非晶３６の間の界面に入り込んだ電荷３７は消失されにくいものと考えられ、これにより、薄いＰＴＦＥフィルム１２を用いた場合であっても、高い帯電保持率を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトレットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＩＣレコーダのマイクにエレクトレットが用いられる。このようなエレクトレットを製造するための製造方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１４に示すように、エレクトレット固定電極用積層板１００は、金属板１０１と、この金属板１０１上に接着された第１エレクトレット材料層１０２と、この第１エレクトレット材料層１０２上に接着された第２エレクトレット材料層１０３とからなる。
このようなエレクトレット固定電極用積層板１００に対して、第２エレクトレット材料層１０３の上面に向かって放電を行い荷電する。これによりエレクトレットが完成する。
【０００４】
このように、エレクトレットは、帯電体であるので保持する帯電の量、即ち、帯電保持率が高いことが求められる。この帯電保持率は、エレクトレット材料層１０２、１０３、即ち、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルム層の厚さを厚くすることにより高くできることが知られている。
【０００５】
一方、エレクトレットをマイクに用いる場合、ＰＴＦＥフィルム層が薄いほどマイクの感度がよくなることが知られている。
従って、薄いＰＴＦＥフィルムを用いても高い帯電保持率が得られる技術の提供が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９１４６７公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、薄いＰＴＦＥフィルムを用いても高い帯電保持率が得られる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、金属板にＰＴＦＥフィルムを接着し、この接着されたＰＴＦＥフィルムを帯電させてなるエレクトレットの製造方法であって、
前記金属板に前記ＰＴＦＥフィルムを接着させフィルム接着体を得る接着工程と、
得られたフィルム接着体を所定の温度で加熱しながら、前記ＰＴＦＥフィルムに所定時間放電を行う加熱放電工程とからなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、金属板にＰＴＦＥフィルムを接着し、この接着されたＰＴＦＥフィルムを帯電させてなるエレクトレットの製造方法であって、
前記金属板に前記ＰＴＦＥフィルムを接着させフィルム接着体を得る接着工程と、
得られたフィルム接着体の前記ＰＴＦＥフィルムに、室温で放電を行う放電工程と、
この放電工程で電荷が保持されたフィルム接着体を所定の温度で加熱する加熱工程とからなり、前記放電工程と前記加熱工程とが反復して行われることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、接着工程では、接着剤を用いず、ＰＴＦＥフィルムを融点以上に加熱して金属板に融着させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、接着工程では、接着面が化成処理されたＰＴＦＥフィルムを、接着剤を用いて金属板に接着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、フィルム接着体を所定の温度で加熱しながら、ＰＴＦＥフィルムに所定時間放電を行う。即ち、加熱されたＰＴＦＥフィルムに放電を行う。このような状態で放電することにより、電荷が結晶と非晶の間の界面に入り込むものと考えられる。結晶と非晶の間の界面に入り込んだ電荷は消失されにくいものと考えられ、これにより、薄いＰＴＦＥフィルムを用いた場合であっても、高い帯電保持率を得ることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、放電工程と加熱工程とが反復して行われる。放電工程によりエレクトレットの表面に付着した電荷の一部が、加熱工程で結晶と非晶の間の界面に入り込むものと考えられる。結晶と非晶の間の界面に入り込んだ電荷は、加熱されても消失しにくいものと考えられる。このため、放電工程と加熱工程を反復することにより、徐々に結晶と非晶の間の界面に電荷が蓄積される。これにより、薄いＰＴＦＥフィルムを用いた場合であっても、高い帯電保持率を得ることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明では、接着工程は、ＰＴＦＥフィルムを融着させることにより行われる。即ち、ＰＴＦＥフィルムは金属板の上面に直接接着される。金属板とＰＴＦＥフィルムの間に何も介在させないことにより、エレクトレット全体を薄くすることができ、エレクトレットの小型化を図ることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明では、接着面が化成処理されたＰＴＦＥフィルムを接着剤を用いて金属板に接着させる。接着剤を用いた場合には、早急にＰＴＦＥフィルムを金属板に接着させることができる。これにより、エレクトレットの製造時間を短縮することができ、生産効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１にかかる製造方法を説明する図である。
【図２】実施例１について行った実験を説明する図である。
【図３】実験１〜実験１３での帯電保持率−加熱温度線図である。
【図４】実施例１における帯電保持率向上の理由を説明する図である。
【図５】実施例１における帯電保持率−放電時間線図である。
【図６】実験１〜実験１９での帯電保持率−加熱温度線図である。
【図７】実施例２にかかる製造方法を説明する図である。
【図８】実施例２における帯電保持率−反復回数線図である。
【図９】実施例２における帯電保持率向上の理由を説明する図である。
【図１０】実施例２における加熱温度と帯電保持率の関係を説明するグラフである。
【図１１】実施例３にかかる製造方法を説明する図である。
【図１２】実施例３における帯電保持率−加熱温度線図である。
【図１３】実施例３における帯電保持率−反復回数線図である。
【図１４】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００１８】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）に示されるように、金属板１１とＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルム１２とを準備し、矢印で示すようにＰＴＦＥフィルム１２を金属板１１の上面に載置する。ここで用いられるＰＴＦＥフィルム１２は、２５μｍ以下の薄いＰＴＦＥフィルムであることが望ましい。
【００１９】
金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２を載せたものを、（ｂ）に示すように加熱炉１３内の脚部１４、１４上面に移動させ、押圧アーム１５で押圧する。このとき、加熱炉１３の内部は、ヒータ１６によりＰＴＦＥフィルム１２の融点より高い温度に温められている。これによりＰＴＦＥフィルム１２は、金属板１１に融着されフィルム接着体１８が形成される。
なお、接着工程でＰＴＦＥフィルム１２が押圧アーム１５に融着するのを防ぐために、押圧アーム１５の素材によっては、予め離型剤を塗布もしくは押圧アーム１５とＰＴＦＥフィルム１２間に離型フィルムを挿入しておくことが望ましい。
【００２０】
ＰＴＦＥフィルム１２は金属板１１の上面に直接接着される。金属板１１とＰＴＦＥフィルム１２の間に何も介在させないことにより、エレクトレット（（ｄ）符号２２）全体を薄くすることができ、エレクトレットの小型化を図ることができる。
【００２１】
次に（ｃ）に示すように、フィルム接着体１８をホットプレート１９の上面に移動させ、ホットプレート１９で加熱しながら、放電装置２１を用いてコロナ放電を行う。
このとき、放電はコロナ放電の他パルス放電、グロー放電を用いることができ、コロナ放電に限られない。
加熱しながら放電を行うことにより、フィルム接着体１８のＰＴＦＥフィルム１２に電荷が保持される。このようにして（ｄ）に示されるエレクトレット２２は完成する。
【００２２】
なお、帯電保持率が十分に得られない場合は、加熱放電工程を繰り返し複数回行うことにより、帯電保持率を向上させることもできる。
このようにして作成したエレクトレットについて実験を行った。詳細は以下に説明する。
【００２３】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
エレクトレットを図１に係る方法で製造した。このようなエレクトレットについて、図２で説明するように実験を行った。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、厚さＷ１（Ｗ１＝２００μｍ）の金属板２５、厚さＷ２（Ｗ２＝１２．５μｍ）のＰＴＦＥフィルム２６からなるエレクトレットを、縦Ｌ１（Ｌ１＝１０ｍｍ）、横Ｌ２（Ｌ２＝１０ｍｍ）に切出し、テストピース２７を作成した。
【００２５】
○材料：
金属板：ＳＵＳ３０４
ＰＴＦＥフィルム：日本バルカー工業株式会社製 バルフロン切削テープ
○接着工程：
炉：北川精機株式会社製 ３段真空プレス
接着温度：３９０℃
押圧力：４ＭＰａ
【００２６】
○加熱放電工程：
ホットプレート：ＡＳ ＯＮＥ製ＤＩＧＩＴＡＬ ＨＯＴ ＰＬＡＴＥ ＨＰ−１Ｌ
放電装置：コロナ放電装置
電源：松定プレシジョン株式会社製高圧電源 ＨＡＲ−１０Ｒ３
荷電圧：３．５ｋＶ
【００２７】
次に、（ｂ）に示すようにこのテストピース２７が保持している電位を、表面電位計２８を用いて計測する。仮に、このとき計測された電位の値をＶ１（−Ｖ）とする。
【００２８】
○電位計測：
表面電位計：トレック・ジャパン株式会社製 表面電位計ＭＯＤＥＬ３４７
【００２９】
電位を計測したテストピース２７を、（ｃ）に示すようにホットプレート２９の上に移動させ、加熱し電荷を消失させる。以下これを加熱負荷工程という。
なお、本実験では、リフロー炉におけるリフローの代わりに加熱負荷工程を行った。
【００３０】
○加熱負荷工程：
ホットプレート：ＡＳ ＯＮＥ製ＤＩＧＩＴＡＬ ＨＯＴ ＰＬＡＴＥ ＨＰ−１Ｌ
加熱温度：２６０℃
加熱時間：９０秒
【００３１】
加熱負荷工程の後に、（ｄ）に示すように再度表面電位計２８を用いて、テストピース２７が保持している電位を計測する。仮に、このとき計測された電位の値をＶ２（−Ｖ）とする。
【００３２】
（ｂ）で得たＶ１と（ｄ）で得たＶ２とから帯電保持率は計算される。帯電保持率は、加熱負荷工程前の電位に対して加熱負荷工程後にどれ位の電位が残存しているかを示す数値であるから、Ｖ２／Ｖ１×１００（％）で示される。
【００３３】
（ｃ）における加熱負荷工程後のエレクトレット（テストピース２７）の電位の値が、（ａ）におけるエレクトレット（テストピース２７）の電位の値に近似していれば加熱負荷工程において失われた電位の量が少なかったといえ望ましい。即ち、加熱負荷工程において失われた電位の量が少ない場合は、エレクトレットを用いた製品を製造する際に行われるリフローで、加熱により消失する電位の量が少ないということができ望ましい。
【００３４】
このようにして求めた帯電保持率の数値により、Ａ〜Ｅの５段階で評価を行った。即ち、帯電保持率が９０％以上でＡ、７０％以上でＢ、６０％以上でＣ、５０％以上でＤ、５０％未満でＥとした。
このようにして行った実験の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
実験１では、加熱温度が２５℃であり、帯電保持率は２４．８％であった。評価はＥである。
実験２では、加熱温度が５０℃であり、帯電保持率は３０．１％であった。評価はＥである。
実験３では、加熱温度が２５℃であり、帯電保持率は３４．７％であった。評価はＥである。
【００３７】
実験４では、加熱温度が１５０℃であり、帯電保持率は４１．２％であった。評価はＥである。
実験５では、加熱温度が１８０℃であり、帯電保持率は５２．５％であった。評価はＤである。
実験６では、加熱温度が２００℃であり、帯電保持率は６１．８％であった。評価はＣである。
【００３８】
実験７では、加熱温度が２２０℃であり、帯電保持率は７０．３％であった。評価はＢである。
実験８では、加熱温度が２４０℃であり、帯電保持率は７９．４％であった。評価はＢである。
実験９では、加熱温度が２６０℃であり、帯電保持率は８９．９％であった。評価はＢである。
【００３９】
実験１０では、加熱温度が２８０℃であり、帯電保持率は９２．６％であった。評価はＡである。
実験１１では、加熱温度が３００℃であり、帯電保持率は８８．２％であった。評価はＢである。
【００４０】
実験１２では、加熱温度が３２０℃であり、帯電保持率は８５．２％であった。評価はＢである。
実験１３では、加熱温度が３４０℃であり、帯電保持率は８０．５％であった。評価はＢである。
以上の結果を図３にまとめた。
【００４１】
図３に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が加熱温度（℃）である。実験１０、即ち加熱温度が２８０℃のときに帯電保持率が最もよく９２．６％であった。
【００４２】
線３２は、縦軸の帯電保持率８０％の位置から水平に線を引き、線図と接触した位置から横軸まで垂直に線を下ろしたものである。この線３２によれば、加熱温度が２４１℃〜３４１℃の間のときに、帯電保持率を８０％以上に保つことができるものと推測される。誤差を考慮すれば、加熱温度は、２４５℃〜３４０℃であることが望ましい。この温度範囲で加熱することにより、高い帯電保持率を得ることができる。
【００４３】
線３３は、縦軸の帯電保持率９０％の位置から水平に線を引き、線図と接触した位置から横軸まで垂直に線を下ろしたものである。この線３３によれば、加熱温度が２６１℃〜２８６℃の間のときに、帯電保持率を９０％以上に保つことができるものと推測される。誤差を考慮すれば、加熱温度は、２６５℃〜２８５℃であることが更に望ましい。この温度範囲で加熱することにより、非常に高い帯電保持率を得ることができる。
このように高い帯電保持率を得ることができた理由について、次図で説明する。
【００４４】
図４に示すように、ＰＴＦＥフィルムは結晶部３５と非晶部３６とから構成されている。ＰＴＦＥフィルムを加熱し放電を行うと、電荷３７が結晶部３５と非晶部３６の界面に入込むものと考えられる。電荷３７が界面にまで入り込んでいるため、リフローにより加熱を行った場合であっても、電荷３７がＰＴＦＥフィルムの外部へ放出されにくくなるものと考えられる。即ち、リフロー時に電荷３７が消失しづらくなり、薄いＰＴＦＥフィルムを用いても、帯電保持率が高くなったものと考えられる。
次に、放電を行う時間と帯電保持率との関係を調べるために実験を行った。結果は表２のとおり。
【００４５】
【表２】
【００４６】
実験１４では、加熱温度１８０℃で３０秒の放電を行った。帯電保持率が４３．２％であり評価はＥであった。
実験１５では、加熱温度１８０℃で１８０秒の放電を行った。帯電保持率が６４．１％であり評価はＣであった。
【００４７】
実験１６では、加熱温度２８０℃で３０秒の放電を行った。帯電保持率が８７．９％であり評価はＢであった。
実験１７では、加熱温度２８０℃で１８０秒の放電を行った。帯電保持率が９４．０％であり評価はＡであった。
【００４８】
実験１８では、加熱温度３４０℃で３０秒の放電を行った。帯電保持率が５３．０％であり評価はＤであった。
実験１９では、加熱温度３４０℃で１８０秒の放電を行った。帯電保持率が８２．７％であり評価はＢであった。
以上の結果に加熱温度が１８０℃で加熱時間が６０秒であった実験５、２８０℃６０秒であった実験１０、３４０℃６０秒であった実験１３のデータを加え次図で説明する。
【００４９】
図５に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が放電時間（秒）である。線３８は、加熱温度１８０℃での放電時間と帯電保持率の関係を示す。線３９は、加熱温度３４０℃での放電時間と帯電保持率の関係を示す。線４０は、加熱温度２８０℃での放電時間と帯電保持率の関係を示す。
【００５０】
線３８〜線４０において、いずれも放電時間が３０秒から６０秒の間で帯電保持率が大きく伸びている。６０秒から１８０秒では、いずれも３０秒から６０秒の間の伸びに比べ、緩やかである。特に、線３９及び線４０では、６０秒を超えてからほとんど帯電保持率に変化がない。
【００５１】
即ち、放電時間は６０秒以上１８０秒以下であることが望ましい。放電時間が６０秒未満では、十分な帯電保持率を得ることができない。放電時間が１８０秒を超えると、帯電保持率の向上があまり望めず、１８０秒を超えて放電を行うと、却って作業効率が悪くなる。
このことは、次図からもいえる。
【００５２】
図６に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が加熱温度（℃）である。線４１は、放電時間が３０秒であるときの加熱温度と帯電保持率の関係を示し、線４２は、放電時間が１８０秒であるときの加熱温度と帯電保持率の関係を示す。線４３は、放電時間が６０秒であるとき、即ち、図３と同じ線である。
【００５３】
加熱温度が２８０℃になるまでは、線４１〜線４３のいずれも、同じように帯電保持率が上昇する。
しかし、２８０℃を超えたときに、線４１は線４２、線４３に比べ急激に帯電保持率が減少する。加熱温度が２８０℃を超える場合には、放電時間が６０秒未満では十分な帯電保持率を得ることができない。このため、放電時間が６０秒〜１８０秒であることが望ましいということができる。
【実施例２】
【００５４】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図７（ａ）に示されるように、金属板１１とＰＴＦＥフィルム１２とを準備し、矢印で示すようにＰＴＦＥフィルム１２を金属板１１の上面に載置する。
【００５５】
金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２を載せたものを、（ｂ）に示すように加熱炉１３内の脚部１４、１４上面に移動させ、押圧アーム１５で押圧する。加熱炉１３の内部はヒータ１６によりＰＴＦＥフィルム１２の融点より高い温度に温められている。これによりＰＴＦＥフィルム１２は、金属板１１に融着されフィルム接着体１８が形成される。
【００５６】
次に（ｃ）に示すように、フィルム接着体１８を作業台４５の上面に移動させ、放電装置２１を用いてコロナ放電を行う。このとき、放電は室温で行われる。この放電が終わったら、電荷が保持されたフィルム接着体１８を、（ｄ）に示すようにホットプレート１９の上面に移動させ、ホットプレート１９で加熱する。
【００５７】
ホットプレート１９での加熱が終了したら、（ｃ）に戻り、再び放電工程を行い、（ｄ）で加熱工程を行う。このような工程の反復を所定の回数（例えば１０回）行い、（ｅ）に示すようにエレクトレット４６が完成する。
このようにして作成したエレクトレットについて実験を行った。詳細は以下に説明する。
【００５８】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
エレクトレットを図７に係る方法で製造した。このようなエレクトレットについて、実験を行った。なお、使用器具やテストピースの大きさについては、実験１〜実験１９と同様である。
【００５９】
放電工程と、加熱工程の反復回数を変えて行った実験２０〜実験２５の結果を表３に示す。
【００６０】
【表３】
【００６１】
実験２０では、反復回数が０回であり、帯電保持率は１７．３％であり、評価はＥであった。
なお、反復回数が０回とは、最初の加熱工程の後、放電工程に戻らなかったことをいう。即ち、反復回数が１回であれば放電工程及び加熱工程をそれぞれ２回行っていることを示す。
【００６２】
実験２１では、反復回数が１回であり、帯電保持率は３７．１％であり、評価はＥであった。
実験２２では、反復回数が５回であり、帯電保持率は５７．３％であり、評価はＤであった。
実験２３では、反復回数が１０回であり、帯電保持率は７２．３％であり、評価はＢであった。
【００６３】
実験２４では、反復回数が２５回であり、帯電保持率は７９．７％であり、評価はＢであった。
実験２５では、反復回数が５０回であり、帯電保持率は８３．３％であり、評価はＢであった。
この結果を次図で説明する。
【００６４】
図８に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が反復回数（回）である。反復回数１０回までは、帯電保持率の伸びが大きく、反復回数１０回〜２５回で帯電保持率の伸びが緩やかになり、反復回数２５回を超えると、放電工程と加熱工程を反復しても、あまり帯電保持率が上がらなくなる。
【００６５】
このグラフから、反復回数は５回〜２５回であることが望ましいということができる。５回未満であると十分な帯電保持率を得ることができない。一方２５回を超えると、帯電保持率の上昇があまり望めないため、２５回を超えて反復を行うと却ってエレクトレットの生産効率が低下する。
次に、放電工程と加熱工程を繰り返すことにより、帯電保持率が上昇する理由について説明する。
【００６６】
図９（ａ）に示すように、放電を行った直後はＰＴＦＥフィルムの非晶に多くの電荷３７が存在しているものと考えられる。
このようなＰＴＦＥフィルムに対して加熱を行うと、非晶部３６の分子鎖の運動性が向上し（ｂ）に示すように、ほとんどの電荷３７が消失する。しかし、ＰＴＦＥフィルムの結晶部３５と非晶部３６の間の界面に、一部の電荷３７が入り込むものと考えられる。このような界面に入込んだ電荷３７は、リフロー時に消失しづらいものと考えられる。
【００６７】
そして、（ｃ）に示すように、さらに放電を行い、（ｄ）に示すように、さらに加熱を行う。これにより、徐々に界面に電荷３７が蓄積されるため、薄いＰＴＦＥフィルムを用いても、帯電保持率が上がるものと考えられる。
次に、加熱工程での加熱温度と帯電保持率の関係を調べるために、実験を行った。この実験の結果を表４に示す。
【００６８】
【表４】
【００６９】
実験２６では、加熱温度２６０℃で反復回数が１０回であった。帯電保持率が５７．９％で評価はＤであった。
実験２７では、加熱温度２９０℃で反復回数が１０回であった。帯電保持率が６５．２％で評価はＣであった。
【００７０】
これらの結果と、加熱温度２８０℃で反復回数が１０回の実験２３とを次図で比較する。
図１０に示すように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸は実験番号である。それぞれ加熱温度を変え、反復を１０回行ったところ実験２３の帯電保持率が最もよかった。即ち、加熱温度は２８０℃であることが望ましい。
【実施例３】
【００７１】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図１１に示されるように、金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２を接着させる接着工程は、接着剤を用いても行うことができる。
即ち、（ａ）に示すように金属板１１の上面に熱硬化性の接着剤５１を塗布する。また、ＰＴＦＥフィルム１２の上面には、化成処理剤５３を塗布し、塗布後に化成処理剤５３を洗浄することにより化成処理を行う。
【００７２】
化成処理を行うことでＰＴＦＥの分子鎖からふっ素原子が引抜かれ、電子不足の状態となる。この状態で他の分子と接触すると前述のの分子がふっ素樹脂炭素鎖上の不足した電子を補う。これにより、ふっ素樹脂に活性反応基が形成され、この活性反応基が接着に寄与する。
特に、テトラエッチ処理では空気中の酸素、水素、水蒸気などで炭素鎖上に水酸基（−ＯＨ）、カルボビニル基（−Ｃ＝Ｏ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）が生成される。
【００７３】
このとき接着剤は、耐熱温度ができるだけ高いものを用いることが望ましい。耐熱温度が高いものであれば、エレクトレットのリフロー時の耐性を高めることができるからである。
【００７４】
次に、（ｂ）に示すように、接着剤５１の上面に化成処理を行った処理面が接触するよう、ＰＴＦＥフィルム１２を金属板１１の上面に載せる。ＰＴＦＥフィルム１２を載せたら、（ｃ）に示すように、加熱炉５４内にＰＴＦＥフィルム１２が載置された金属板１１を移動させ、加熱する。加熱することにより、接着剤５１が硬化し、金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２が接着される。（ｄ）に示すようにフィルム接着体５５が形成される。
【００７５】
このようなフィルム接着体５５を用いることによっても、本発明に係るエレクトレット（図１、図７）を製造することができる。
なお、接着剤５１には、熱硬化性の接着剤の他、常温で硬化する接着剤であっても用いることができ、熱硬化性の接着剤に限られない。
【００７６】
接着剤を用いた場合には、早急にＰＴＦＥフィルムを金属板に接着させることができる。これにより、エレクトレットの製造時間を短縮することができ望ましい。
【００７７】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
図１１に示される方法で作成されたフィルム接着体を用いてエレクトレットを製造し、実験を行った。接着工程以外の工程は実験１〜実験１９と同様の条件で行った。
【００７８】
○接着工程
接着剤：アレコムプロダクツ社製アレコムボンド５７０
加熱炉：ＡＳ ＯＮＥ製ＤＯ−３００ＦＰＡ
接着温度：１５０℃
塗布量：ＰＴＦＥフィルムの上面に８μｍの接着剤層を形成
○化成処理
化成処理剤：潤工社製テトラエッチＡ
【００７９】
実験２８〜実験３４では、図１に示されるような加熱と放電を同時に行う加熱放電工程を経て製造されたエレクトレットを用いた。結果は表５のとおり。
【００８０】
【表５】
【００８１】
実験２８では、加熱温度が１５０℃であり帯電保持率は４６．７％であった。評価はＥである。
実験２９では、加熱温度が１８０℃であり帯電保持率は５２．７％であった。評価はＤである。
実験３０では、加熱温度が２２０℃であり帯電保持率は６０．５％であった。評価はＣである。
【００８２】
実験３１では、加熱温度が２６０℃であり帯電保持率は７３．０％であった。評価はＢである。
実験３２では、加熱温度が２８０℃であり帯電保持率は７４．３％であった。評価はＢである。
【００８３】
実験３３では、加熱温度が３００℃であり帯電保持率は７７．９％であった。評価はＢである。
実験３４では、加熱温度が３４０℃であり帯電保持率は７６．９％であった。評価はＢである。
このような実験結果を次図で検討する。
【００８４】
図１２に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸は加熱温度（℃）である。想像線で示されるのは、実験１〜実験１３の結果であり、ＰＴＦＥフィルムを融着した場合の結果である。
【００８５】
ＰＴＦＥフィルムを接着剤で接着した場合は、加熱温度が３００℃のときに最も帯電保持率が高く、加熱温度が３００度を超えた場合であっても、帯電保持率の減少幅が小さい。
ＰＴＦＥフィルムを接着剤で接着した場合であっても、帯電保持率が７０％を超え、この場合であっても十分な帯電保持率を得ることができたといえる。
次に、ＰＴＦＥフィルムを接着剤で接着したフィルム接着体に、放電工程と加熱工程を反復して行うことにより製造したエレクトレットについて実験を行った。接着工程以外の工程は実験２０〜実験２７と同様の条件で行った。実験の結果は表６のとおり。
【００８６】
【表６】
【００８７】
実験３５では反復回数が０回であり、帯電保持率が３７．１％であった。評価はＥである。
実験３６では反復回数が１０回であり、帯電保持率が６３．１％であった。評価はＣである。
実験３７では反復回数が５０回であり、帯電保持率が７７．４％であった。評価はＢである。
この実験の結果を次図で説明する。
【００８８】
図１３に示すように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が反復回数（回）である。接着剤で接着したフィルム接着体を用いた場合であっても、放電工程と加熱工程を反復して行うことにより帯電保持率が十分に上昇する。
【００８９】
また、反復回数０回〜１０回の場合の帯電保持率の伸びに比べて、反復回数１０回〜５０回のときの帯電保持率の伸びの方が緩やかであった。
【００９０】
尚、本発明にかかるエレクトレットは、ＩＣレコーダのマイクを例に説明したが、その他の音響機器に使用することや、エレクトレットフィルム、エレクトレット不織布、エレクトレット濾材としても使用することができ、用途はこれらのものに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明のエレクトレットは、エレクトレットコンデンサーマイクロホンに好適である。
【符号の説明】
【００９２】
１１…金属板、１２…ＰＴＦＥフィルム、１８、５５…フィルム接着体、２２、４６…エレクトレット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトレットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＩＣレコーダのマイクにエレクトレットが用いられる。このようなエレクトレットを製造するための製造方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１４に示すように、エレクトレット固定電極用積層板１００は、金属板１０１と、この金属板１０１上に接着された第１エレクトレット材料層１０２と、この第１エレクトレット材料層１０２上に接着された第２エレクトレット材料層１０３とからなる。
このようなエレクトレット固定電極用積層板１００に対して、第２エレクトレット材料層１０３の上面に向かって放電を行い荷電する。これによりエレクトレットが完成する。
【０００４】
このように、エレクトレットは、帯電体であるので保持する帯電の量、即ち、帯電保持率が高いことが求められる。この帯電保持率は、エレクトレット材料層１０２、１０３、即ち、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルム層の厚さを厚くすることにより高くできることが知られている。
【０００５】
一方、エレクトレットをマイクに用いる場合、ＰＴＦＥフィルム層が薄いほどマイクの感度がよくなることが知られている。
従って、薄いＰＴＦＥフィルムを用いても高い帯電保持率が得られる技術の提供が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９１４６７公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、薄いＰＴＦＥフィルムを用いても高い帯電保持率が得られる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、金属板にＰＴＦＥフィルムを接着し、この接着されたＰＴＦＥフィルムを帯電させてなるエレクトレットの製造方法であって、
前記金属板に前記ＰＴＦＥフィルムを接着させフィルム接着体を得る接着工程と、
得られたフィルム接着体を所定の温度で加熱しながら、前記ＰＴＦＥフィルムに所定時間放電を行う加熱放電工程とからなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、金属板にＰＴＦＥフィルムを接着し、この接着されたＰＴＦＥフィルムを帯電させてなるエレクトレットの製造方法であって、
前記金属板に前記ＰＴＦＥフィルムを接着させフィルム接着体を得る接着工程と、
得られたフィルム接着体の前記ＰＴＦＥフィルムに、室温で放電を行う放電工程と、
この放電工程で電荷が保持されたフィルム接着体を所定の温度で加熱する加熱工程とからなり、前記放電工程と前記加熱工程とが反復して行われることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、接着工程では、接着剤を用いず、ＰＴＦＥフィルムを融点以上に加熱して金属板に融着させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、接着工程では、接着面が化成処理されたＰＴＦＥフィルムを、接着剤を用いて金属板に接着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、フィルム接着体を所定の温度で加熱しながら、ＰＴＦＥフィルムに所定時間放電を行う。即ち、加熱されたＰＴＦＥフィルムに放電を行う。このような状態で放電することにより、電荷が結晶と非晶の間の界面に入り込むものと考えられる。結晶と非晶の間の界面に入り込んだ電荷は消失されにくいものと考えられ、これにより、薄いＰＴＦＥフィルムを用いた場合であっても、高い帯電保持率を得ることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、放電工程と加熱工程とが反復して行われる。放電工程によりエレクトレットの表面に付着した電荷の一部が、加熱工程で結晶と非晶の間の界面に入り込むものと考えられる。結晶と非晶の間の界面に入り込んだ電荷は、加熱されても消失しにくいものと考えられる。このため、放電工程と加熱工程を反復することにより、徐々に結晶と非晶の間の界面に電荷が蓄積される。これにより、薄いＰＴＦＥフィルムを用いた場合であっても、高い帯電保持率を得ることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明では、接着工程は、ＰＴＦＥフィルムを融着させることにより行われる。即ち、ＰＴＦＥフィルムは金属板の上面に直接接着される。金属板とＰＴＦＥフィルムの間に何も介在させないことにより、エレクトレット全体を薄くすることができ、エレクトレットの小型化を図ることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明では、接着面が化成処理されたＰＴＦＥフィルムを接着剤を用いて金属板に接着させる。接着剤を用いた場合には、早急にＰＴＦＥフィルムを金属板に接着させることができる。これにより、エレクトレットの製造時間を短縮することができ、生産効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１にかかる製造方法を説明する図である。
【図２】実施例１について行った実験を説明する図である。
【図３】実験１〜実験１３での帯電保持率−加熱温度線図である。
【図４】実施例１における帯電保持率向上の理由を説明する図である。
【図５】実施例１における帯電保持率−放電時間線図である。
【図６】実験１〜実験１９での帯電保持率−加熱温度線図である。
【図７】実施例２にかかる製造方法を説明する図である。
【図８】実施例２における帯電保持率−反復回数線図である。
【図９】実施例２における帯電保持率向上の理由を説明する図である。
【図１０】実施例２における加熱温度と帯電保持率の関係を説明するグラフである。
【図１１】実施例３にかかる製造方法を説明する図である。
【図１２】実施例３における帯電保持率−加熱温度線図である。
【図１３】実施例３における帯電保持率−反復回数線図である。
【図１４】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００１８】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）に示されるように、金属板１１とＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルム１２とを準備し、矢印で示すようにＰＴＦＥフィルム１２を金属板１１の上面に載置する。ここで用いられるＰＴＦＥフィルム１２は、２５μｍ以下の薄いＰＴＦＥフィルムであることが望ましい。
【００１９】
金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２を載せたものを、（ｂ）に示すように加熱炉１３内の脚部１４、１４上面に移動させ、押圧アーム１５で押圧する。このとき、加熱炉１３の内部は、ヒータ１６によりＰＴＦＥフィルム１２の融点より高い温度に温められている。これによりＰＴＦＥフィルム１２は、金属板１１に融着されフィルム接着体１８が形成される。
なお、接着工程でＰＴＦＥフィルム１２が押圧アーム１５に融着するのを防ぐために、押圧アーム１５の素材によっては、予め離型剤を塗布もしくは押圧アーム１５とＰＴＦＥフィルム１２間に離型フィルムを挿入しておくことが望ましい。
【００２０】
ＰＴＦＥフィルム１２は金属板１１の上面に直接接着される。金属板１１とＰＴＦＥフィルム１２の間に何も介在させないことにより、エレクトレット（（ｄ）符号２２）全体を薄くすることができ、エレクトレットの小型化を図ることができる。
【００２１】
次に（ｃ）に示すように、フィルム接着体１８をホットプレート１９の上面に移動させ、ホットプレート１９で加熱しながら、放電装置２１を用いてコロナ放電を行う。
このとき、放電はコロナ放電の他パルス放電、グロー放電を用いることができ、コロナ放電に限られない。
加熱しながら放電を行うことにより、フィルム接着体１８のＰＴＦＥフィルム１２に電荷が保持される。このようにして（ｄ）に示されるエレクトレット２２は完成する。
【００２２】
なお、帯電保持率が十分に得られない場合は、加熱放電工程を繰り返し複数回行うことにより、帯電保持率を向上させることもできる。
このようにして作成したエレクトレットについて実験を行った。詳細は以下に説明する。
【００２３】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
エレクトレットを図１に係る方法で製造した。このようなエレクトレットについて、図２で説明するように実験を行った。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、厚さＷ１（Ｗ１＝２００μｍ）の金属板２５、厚さＷ２（Ｗ２＝１２．５μｍ）のＰＴＦＥフィルム２６からなるエレクトレットを、縦Ｌ１（Ｌ１＝１０ｍｍ）、横Ｌ２（Ｌ２＝１０ｍｍ）に切出し、テストピース２７を作成した。
【００２５】
○材料：
金属板：ＳＵＳ３０４
ＰＴＦＥフィルム：日本バルカー工業株式会社製 バルフロン切削テープ
○接着工程：
炉：北川精機株式会社製 ３段真空プレス
接着温度：３９０℃
押圧力：４ＭＰａ
【００２６】
○加熱放電工程：
ホットプレート：ＡＳ ＯＮＥ製ＤＩＧＩＴＡＬ ＨＯＴ ＰＬＡＴＥ ＨＰ−１Ｌ
放電装置：コロナ放電装置
電源：松定プレシジョン株式会社製高圧電源 ＨＡＲ−１０Ｒ３
荷電圧：３．５ｋＶ
【００２７】
次に、（ｂ）に示すようにこのテストピース２７が保持している電位を、表面電位計２８を用いて計測する。仮に、このとき計測された電位の値をＶ１（−Ｖ）とする。
【００２８】
○電位計測：
表面電位計：トレック・ジャパン株式会社製 表面電位計ＭＯＤＥＬ３４７
【００２９】
電位を計測したテストピース２７を、（ｃ）に示すようにホットプレート２９の上に移動させ、加熱し電荷を消失させる。以下これを加熱負荷工程という。
なお、本実験では、リフロー炉におけるリフローの代わりに加熱負荷工程を行った。
【００３０】
○加熱負荷工程：
ホットプレート：ＡＳ ＯＮＥ製ＤＩＧＩＴＡＬ ＨＯＴ ＰＬＡＴＥ ＨＰ−１Ｌ
加熱温度：２６０℃
加熱時間：９０秒
【００３１】
加熱負荷工程の後に、（ｄ）に示すように再度表面電位計２８を用いて、テストピース２７が保持している電位を計測する。仮に、このとき計測された電位の値をＶ２（−Ｖ）とする。
【００３２】
（ｂ）で得たＶ１と（ｄ）で得たＶ２とから帯電保持率は計算される。帯電保持率は、加熱負荷工程前の電位に対して加熱負荷工程後にどれ位の電位が残存しているかを示す数値であるから、Ｖ２／Ｖ１×１００（％）で示される。
【００３３】
（ｃ）における加熱負荷工程後のエレクトレット（テストピース２７）の電位の値が、（ａ）におけるエレクトレット（テストピース２７）の電位の値に近似していれば加熱負荷工程において失われた電位の量が少なかったといえ望ましい。即ち、加熱負荷工程において失われた電位の量が少ない場合は、エレクトレットを用いた製品を製造する際に行われるリフローで、加熱により消失する電位の量が少ないということができ望ましい。
【００３４】
このようにして求めた帯電保持率の数値により、Ａ〜Ｅの５段階で評価を行った。即ち、帯電保持率が９０％以上でＡ、７０％以上でＢ、６０％以上でＣ、５０％以上でＤ、５０％未満でＥとした。
このようにして行った実験の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
実験１では、加熱温度が２５℃であり、帯電保持率は２４．８％であった。評価はＥである。
実験２では、加熱温度が５０℃であり、帯電保持率は３０．１％であった。評価はＥである。
実験３では、加熱温度が２５℃であり、帯電保持率は３４．７％であった。評価はＥである。
【００３７】
実験４では、加熱温度が１５０℃であり、帯電保持率は４１．２％であった。評価はＥである。
実験５では、加熱温度が１８０℃であり、帯電保持率は５２．５％であった。評価はＤである。
実験６では、加熱温度が２００℃であり、帯電保持率は６１．８％であった。評価はＣである。
【００３８】
実験７では、加熱温度が２２０℃であり、帯電保持率は７０．３％であった。評価はＢである。
実験８では、加熱温度が２４０℃であり、帯電保持率は７９．４％であった。評価はＢである。
実験９では、加熱温度が２６０℃であり、帯電保持率は８９．９％であった。評価はＢである。
【００３９】
実験１０では、加熱温度が２８０℃であり、帯電保持率は９２．６％であった。評価はＡである。
実験１１では、加熱温度が３００℃であり、帯電保持率は８８．２％であった。評価はＢである。
【００４０】
実験１２では、加熱温度が３２０℃であり、帯電保持率は８５．２％であった。評価はＢである。
実験１３では、加熱温度が３４０℃であり、帯電保持率は８０．５％であった。評価はＢである。
以上の結果を図３にまとめた。
【００４１】
図３に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が加熱温度（℃）である。実験１０、即ち加熱温度が２８０℃のときに帯電保持率が最もよく９２．６％であった。
【００４２】
線３２は、縦軸の帯電保持率８０％の位置から水平に線を引き、線図と接触した位置から横軸まで垂直に線を下ろしたものである。この線３２によれば、加熱温度が２４１℃〜３４１℃の間のときに、帯電保持率を８０％以上に保つことができるものと推測される。誤差を考慮すれば、加熱温度は、２４５℃〜３４０℃であることが望ましい。この温度範囲で加熱することにより、高い帯電保持率を得ることができる。
【００４３】
線３３は、縦軸の帯電保持率９０％の位置から水平に線を引き、線図と接触した位置から横軸まで垂直に線を下ろしたものである。この線３３によれば、加熱温度が２６１℃〜２８６℃の間のときに、帯電保持率を９０％以上に保つことができるものと推測される。誤差を考慮すれば、加熱温度は、２６５℃〜２８５℃であることが更に望ましい。この温度範囲で加熱することにより、非常に高い帯電保持率を得ることができる。
このように高い帯電保持率を得ることができた理由について、次図で説明する。
【００４４】
図４に示すように、ＰＴＦＥフィルムは結晶部３５と非晶部３６とから構成されている。ＰＴＦＥフィルムを加熱し放電を行うと、電荷３７が結晶部３５と非晶部３６の界面に入込むものと考えられる。電荷３７が界面にまで入り込んでいるため、リフローにより加熱を行った場合であっても、電荷３７がＰＴＦＥフィルムの外部へ放出されにくくなるものと考えられる。即ち、リフロー時に電荷３７が消失しづらくなり、薄いＰＴＦＥフィルムを用いても、帯電保持率が高くなったものと考えられる。
次に、放電を行う時間と帯電保持率との関係を調べるために実験を行った。結果は表２のとおり。
【００４５】
【表２】
【００４６】
実験１４では、加熱温度１８０℃で３０秒の放電を行った。帯電保持率が４３．２％であり評価はＥであった。
実験１５では、加熱温度１８０℃で１８０秒の放電を行った。帯電保持率が６４．１％であり評価はＣであった。
【００４７】
実験１６では、加熱温度２８０℃で３０秒の放電を行った。帯電保持率が８７．９％であり評価はＢであった。
実験１７では、加熱温度２８０℃で１８０秒の放電を行った。帯電保持率が９４．０％であり評価はＡであった。
【００４８】
実験１８では、加熱温度３４０℃で３０秒の放電を行った。帯電保持率が５３．０％であり評価はＤであった。
実験１９では、加熱温度３４０℃で１８０秒の放電を行った。帯電保持率が８２．７％であり評価はＢであった。
以上の結果に加熱温度が１８０℃で加熱時間が６０秒であった実験５、２８０℃６０秒であった実験１０、３４０℃６０秒であった実験１３のデータを加え次図で説明する。
【００４９】
図５に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が放電時間（秒）である。線３８は、加熱温度１８０℃での放電時間と帯電保持率の関係を示す。線３９は、加熱温度３４０℃での放電時間と帯電保持率の関係を示す。線４０は、加熱温度２８０℃での放電時間と帯電保持率の関係を示す。
【００５０】
線３８〜線４０において、いずれも放電時間が３０秒から６０秒の間で帯電保持率が大きく伸びている。６０秒から１８０秒では、いずれも３０秒から６０秒の間の伸びに比べ、緩やかである。特に、線３９及び線４０では、６０秒を超えてからほとんど帯電保持率に変化がない。
【００５１】
即ち、放電時間は６０秒以上１８０秒以下であることが望ましい。放電時間が６０秒未満では、十分な帯電保持率を得ることができない。放電時間が１８０秒を超えると、帯電保持率の向上があまり望めず、１８０秒を超えて放電を行うと、却って作業効率が悪くなる。
このことは、次図からもいえる。
【００５２】
図６に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が加熱温度（℃）である。線４１は、放電時間が３０秒であるときの加熱温度と帯電保持率の関係を示し、線４２は、放電時間が１８０秒であるときの加熱温度と帯電保持率の関係を示す。線４３は、放電時間が６０秒であるとき、即ち、図３と同じ線である。
【００５３】
加熱温度が２８０℃になるまでは、線４１〜線４３のいずれも、同じように帯電保持率が上昇する。
しかし、２８０℃を超えたときに、線４１は線４２、線４３に比べ急激に帯電保持率が減少する。加熱温度が２８０℃を超える場合には、放電時間が６０秒未満では十分な帯電保持率を得ることができない。このため、放電時間が６０秒〜１８０秒であることが望ましいということができる。
【実施例２】
【００５４】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図７（ａ）に示されるように、金属板１１とＰＴＦＥフィルム１２とを準備し、矢印で示すようにＰＴＦＥフィルム１２を金属板１１の上面に載置する。
【００５５】
金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２を載せたものを、（ｂ）に示すように加熱炉１３内の脚部１４、１４上面に移動させ、押圧アーム１５で押圧する。加熱炉１３の内部はヒータ１６によりＰＴＦＥフィルム１２の融点より高い温度に温められている。これによりＰＴＦＥフィルム１２は、金属板１１に融着されフィルム接着体１８が形成される。
【００５６】
次に（ｃ）に示すように、フィルム接着体１８を作業台４５の上面に移動させ、放電装置２１を用いてコロナ放電を行う。このとき、放電は室温で行われる。この放電が終わったら、電荷が保持されたフィルム接着体１８を、（ｄ）に示すようにホットプレート１９の上面に移動させ、ホットプレート１９で加熱する。
【００５７】
ホットプレート１９での加熱が終了したら、（ｃ）に戻り、再び放電工程を行い、（ｄ）で加熱工程を行う。このような工程の反復を所定の回数（例えば１０回）行い、（ｅ）に示すようにエレクトレット４６が完成する。
このようにして作成したエレクトレットについて実験を行った。詳細は以下に説明する。
【００５８】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
エレクトレットを図７に係る方法で製造した。このようなエレクトレットについて、実験を行った。なお、使用器具やテストピースの大きさについては、実験１〜実験１９と同様である。
【００５９】
放電工程と、加熱工程の反復回数を変えて行った実験２０〜実験２５の結果を表３に示す。
【００６０】
【表３】
【００６１】
実験２０では、反復回数が０回であり、帯電保持率は１７．３％であり、評価はＥであった。
なお、反復回数が０回とは、最初の加熱工程の後、放電工程に戻らなかったことをいう。即ち、反復回数が１回であれば放電工程及び加熱工程をそれぞれ２回行っていることを示す。
【００６２】
実験２１では、反復回数が１回であり、帯電保持率は３７．１％であり、評価はＥであった。
実験２２では、反復回数が５回であり、帯電保持率は５７．３％であり、評価はＤであった。
実験２３では、反復回数が１０回であり、帯電保持率は７２．３％であり、評価はＢであった。
【００６３】
実験２４では、反復回数が２５回であり、帯電保持率は７９．７％であり、評価はＢであった。
実験２５では、反復回数が５０回であり、帯電保持率は８３．３％であり、評価はＢであった。
この結果を次図で説明する。
【００６４】
図８に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が反復回数（回）である。反復回数１０回までは、帯電保持率の伸びが大きく、反復回数１０回〜２５回で帯電保持率の伸びが緩やかになり、反復回数２５回を超えると、放電工程と加熱工程を反復しても、あまり帯電保持率が上がらなくなる。
【００６５】
このグラフから、反復回数は５回〜２５回であることが望ましいということができる。５回未満であると十分な帯電保持率を得ることができない。一方２５回を超えると、帯電保持率の上昇があまり望めないため、２５回を超えて反復を行うと却ってエレクトレットの生産効率が低下する。
次に、放電工程と加熱工程を繰り返すことにより、帯電保持率が上昇する理由について説明する。
【００６６】
図９（ａ）に示すように、放電を行った直後はＰＴＦＥフィルムの非晶に多くの電荷３７が存在しているものと考えられる。
このようなＰＴＦＥフィルムに対して加熱を行うと、非晶部３６の分子鎖の運動性が向上し（ｂ）に示すように、ほとんどの電荷３７が消失する。しかし、ＰＴＦＥフィルムの結晶部３５と非晶部３６の間の界面に、一部の電荷３７が入り込むものと考えられる。このような界面に入込んだ電荷３７は、リフロー時に消失しづらいものと考えられる。
【００６７】
そして、（ｃ）に示すように、さらに放電を行い、（ｄ）に示すように、さらに加熱を行う。これにより、徐々に界面に電荷３７が蓄積されるため、薄いＰＴＦＥフィルムを用いても、帯電保持率が上がるものと考えられる。
次に、加熱工程での加熱温度と帯電保持率の関係を調べるために、実験を行った。この実験の結果を表４に示す。
【００６８】
【表４】
【００６９】
実験２６では、加熱温度２６０℃で反復回数が１０回であった。帯電保持率が５７．９％で評価はＤであった。
実験２７では、加熱温度２９０℃で反復回数が１０回であった。帯電保持率が６５．２％で評価はＣであった。
【００７０】
これらの結果と、加熱温度２８０℃で反復回数が１０回の実験２３とを次図で比較する。
図１０に示すように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸は実験番号である。それぞれ加熱温度を変え、反復を１０回行ったところ実験２３の帯電保持率が最もよかった。即ち、加熱温度は２８０℃であることが望ましい。
【実施例３】
【００７１】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図１１に示されるように、金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２を接着させる接着工程は、接着剤を用いても行うことができる。
即ち、（ａ）に示すように金属板１１の上面に熱硬化性の接着剤５１を塗布する。また、ＰＴＦＥフィルム１２の上面には、化成処理剤５３を塗布し、塗布後に化成処理剤５３を洗浄することにより化成処理を行う。
【００７２】
化成処理を行うことでＰＴＦＥの分子鎖からふっ素原子が引抜かれ、電子不足の状態となる。この状態で他の分子と接触すると前述のの分子がふっ素樹脂炭素鎖上の不足した電子を補う。これにより、ふっ素樹脂に活性反応基が形成され、この活性反応基が接着に寄与する。
特に、テトラエッチ処理では空気中の酸素、水素、水蒸気などで炭素鎖上に水酸基（−ＯＨ）、カルボビニル基（−Ｃ＝Ｏ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）が生成される。
【００７３】
このとき接着剤は、耐熱温度ができるだけ高いものを用いることが望ましい。耐熱温度が高いものであれば、エレクトレットのリフロー時の耐性を高めることができるからである。
【００７４】
次に、（ｂ）に示すように、接着剤５１の上面に化成処理を行った処理面が接触するよう、ＰＴＦＥフィルム１２を金属板１１の上面に載せる。ＰＴＦＥフィルム１２を載せたら、（ｃ）に示すように、加熱炉５４内にＰＴＦＥフィルム１２が載置された金属板１１を移動させ、加熱する。加熱することにより、接着剤５１が硬化し、金属板１１にＰＴＦＥフィルム１２が接着される。（ｄ）に示すようにフィルム接着体５５が形成される。
【００７５】
このようなフィルム接着体５５を用いることによっても、本発明に係るエレクトレット（図１、図７）を製造することができる。
なお、接着剤５１には、熱硬化性の接着剤の他、常温で硬化する接着剤であっても用いることができ、熱硬化性の接着剤に限られない。
【００７６】
接着剤を用いた場合には、早急にＰＴＦＥフィルムを金属板に接着させることができる。これにより、エレクトレットの製造時間を短縮することができ望ましい。
【００７７】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
図１１に示される方法で作成されたフィルム接着体を用いてエレクトレットを製造し、実験を行った。接着工程以外の工程は実験１〜実験１９と同様の条件で行った。
【００７８】
○接着工程
接着剤：アレコムプロダクツ社製アレコムボンド５７０
加熱炉：ＡＳ ＯＮＥ製ＤＯ−３００ＦＰＡ
接着温度：１５０℃
塗布量：ＰＴＦＥフィルムの上面に８μｍの接着剤層を形成
○化成処理
化成処理剤：潤工社製テトラエッチＡ
【００７９】
実験２８〜実験３４では、図１に示されるような加熱と放電を同時に行う加熱放電工程を経て製造されたエレクトレットを用いた。結果は表５のとおり。
【００８０】
【表５】
【００８１】
実験２８では、加熱温度が１５０℃であり帯電保持率は４６．７％であった。評価はＥである。
実験２９では、加熱温度が１８０℃であり帯電保持率は５２．７％であった。評価はＤである。
実験３０では、加熱温度が２２０℃であり帯電保持率は６０．５％であった。評価はＣである。
【００８２】
実験３１では、加熱温度が２６０℃であり帯電保持率は７３．０％であった。評価はＢである。
実験３２では、加熱温度が２８０℃であり帯電保持率は７４．３％であった。評価はＢである。
【００８３】
実験３３では、加熱温度が３００℃であり帯電保持率は７７．９％であった。評価はＢである。
実験３４では、加熱温度が３４０℃であり帯電保持率は７６．９％であった。評価はＢである。
このような実験結果を次図で検討する。
【００８４】
図１２に示されるように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸は加熱温度（℃）である。想像線で示されるのは、実験１〜実験１３の結果であり、ＰＴＦＥフィルムを融着した場合の結果である。
【００８５】
ＰＴＦＥフィルムを接着剤で接着した場合は、加熱温度が３００℃のときに最も帯電保持率が高く、加熱温度が３００度を超えた場合であっても、帯電保持率の減少幅が小さい。
ＰＴＦＥフィルムを接着剤で接着した場合であっても、帯電保持率が７０％を超え、この場合であっても十分な帯電保持率を得ることができたといえる。
次に、ＰＴＦＥフィルムを接着剤で接着したフィルム接着体に、放電工程と加熱工程を反復して行うことにより製造したエレクトレットについて実験を行った。接着工程以外の工程は実験２０〜実験２７と同様の条件で行った。実験の結果は表６のとおり。
【００８６】
【表６】
【００８７】
実験３５では反復回数が０回であり、帯電保持率が３７．１％であった。評価はＥである。
実験３６では反復回数が１０回であり、帯電保持率が６３．１％であった。評価はＣである。
実験３７では反復回数が５０回であり、帯電保持率が７７．４％であった。評価はＢである。
この実験の結果を次図で説明する。
【００８８】
図１３に示すように、縦軸が帯電保持率（％）であり、横軸が反復回数（回）である。接着剤で接着したフィルム接着体を用いた場合であっても、放電工程と加熱工程を反復して行うことにより帯電保持率が十分に上昇する。
【００８９】
また、反復回数０回〜１０回の場合の帯電保持率の伸びに比べて、反復回数１０回〜５０回のときの帯電保持率の伸びの方が緩やかであった。
【００９０】
尚、本発明にかかるエレクトレットは、ＩＣレコーダのマイクを例に説明したが、その他の音響機器に使用することや、エレクトレットフィルム、エレクトレット不織布、エレクトレット濾材としても使用することができ、用途はこれらのものに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明のエレクトレットは、エレクトレットコンデンサーマイクロホンに好適である。
【符号の説明】
【００９２】
１１…金属板、１２…ＰＴＦＥフィルム、１８、５５…フィルム接着体、２２、４６…エレクトレット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルムを接着し、この接着されたＰＴＦＥフィルムを帯電させてなるエレクトレットの製造方法であって、
前記金属板に前記ＰＴＦＥフィルムを接着させフィルム接着体を得る接着工程と、
得られたフィルム接着体を所定の温度で加熱しながら、前記ＰＴＦＥフィルムに所定時間放電を行う加熱放電工程とからなることを特徴とするエレクトレットの製造方法。
【請求項２】
金属板にＰＴＦＥフィルムを接着し、この接着されたＰＴＦＥフィルムを帯電させてなるエレクトレットの製造方法であって、
前記金属板に前記ＰＴＦＥフィルムを接着させフィルム接着体を得る接着工程と、
得られたフィルム接着体の前記ＰＴＦＥフィルムに、室温で放電を行う放電工程と、
この放電工程で電荷が保持されたフィルム接着体を所定の温度で加熱する加熱工程とからなり、前記放電工程と前記加熱工程とが反復して行われることを特徴とするエレクトレットの製造方法。
【請求項３】
前記接着工程では、接着剤を用いず、前記ＰＴＦＥフィルムを融点以上に加熱して前記金属板に融着させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレクトレットの製造方法。
【請求項４】
前記接着工程では、接着面が化成処理されたＰＴＦＥフィルムを、接着剤を用いて金属板に接着させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレクトレットの製造方法。
【請求項１】
金属板にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルムを接着し、この接着されたＰＴＦＥフィルムを帯電させてなるエレクトレットの製造方法であって、
前記金属板に前記ＰＴＦＥフィルムを接着させフィルム接着体を得る接着工程と、
得られたフィルム接着体を所定の温度で加熱しながら、前記ＰＴＦＥフィルムに所定時間放電を行う加熱放電工程とからなることを特徴とするエレクトレットの製造方法。
【請求項２】
金属板にＰＴＦＥフィルムを接着し、この接着されたＰＴＦＥフィルムを帯電させてなるエレクトレットの製造方法であって、
前記金属板に前記ＰＴＦＥフィルムを接着させフィルム接着体を得る接着工程と、
得られたフィルム接着体の前記ＰＴＦＥフィルムに、室温で放電を行う放電工程と、
この放電工程で電荷が保持されたフィルム接着体を所定の温度で加熱する加熱工程とからなり、前記放電工程と前記加熱工程とが反復して行われることを特徴とするエレクトレットの製造方法。
【請求項３】
前記接着工程では、接着剤を用いず、前記ＰＴＦＥフィルムを融点以上に加熱して前記金属板に融着させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレクトレットの製造方法。
【請求項４】
前記接着工程では、接着面が化成処理されたＰＴＦＥフィルムを、接着剤を用いて金属板に接着させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレクトレットの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１６５９２６（Ｐ２０１０−１６５９２６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７８５２（Ｐ２００９−７８５２）
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００２２９５６４）日本バルカー工業株式会社 (145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００２２９５６４）日本バルカー工業株式会社 (145)
【Ｆターム（参考）】
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