CN104871554B - 防水透声膜、以及具备该防水透声膜的防水透声构件、电子设备、电子设备用外壳和防水透声结构 - Google Patents
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Abstract
本公开的防水透声膜具备形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔的树脂薄膜、和形成在树脂薄膜的主面上且在与上述多个通孔对应的位置具有开口的拒液层,通孔的直径为4.0μm以上且12.0μm以下,以按照JIS L1096的规定测定的弗雷泽数计,在厚度方向具有2.0cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下的透气度。根据该防水透声膜,在配置于电子设备等的壳体的开口时,可以在防止水从外部进入壳体内的同时,即使在使有效面积减小的情况下也可以确保传播的声音的特性。
Description
技术领域
本发明涉及兼具防水性和透声性的防水透声膜、以及具备该防水透声膜的防水透声构件、电子设备、电子设备用外壳和防水透声结构。
背景技术
近年来,手机、平板电脑、数码相机、游戏设备等电子设备一般具备声音功能。在具备声音功能的电子设备的壳体内,容纳有扬声器等声发射部和/或麦克风等声接收部作为音响部。在电子设备的壳体中的与这些音响部对应的位置通常设置有开口,经由该开口在电子设备的外部与音响部之间传播声音。
在电子设备的性质上,必须防止水进入壳体内,但用于传播声音的上述开口可能成为水容易进入的路径。特别是在便携式电子设备的情况下,暴露于雨、生活上的水的机会多,并且不能将开口的方向固定在能够避开水的一定方向(例如,雨不容易灌进的向下的方向),因此水进入的危险增加。因此,配置防水透声膜以覆盖上述开口,所述防水透声膜在音响部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由上述开口进入壳体内。
防水透声膜的一例是具有通过拉伸产生的大量孔的分散结构的拉伸多孔膜。在专利文献1中公开了由聚四氟乙烯(PTFE)或超高分子量聚乙烯的拉伸多孔膜构成的防水透声膜。防水透声膜的另一例为形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔的树脂薄膜(参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-53872号公报
专利文献2:日本特开2012-195928号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,从由电子设备的小型化和薄型化带来的空间的制约以及显著影响该设备销售的设计的观点出发,有上述开口的尺寸与以往相比变得更小的趋势。特别是在便携式电子设备中,该趋势强。开口的尺寸变小时,防水透声膜的尺寸(有效面积)也变小,但有效面积的减少导致经防水透声膜传播的声音的特性降低。另一方面,专利文献1、2中,仅各自讨论了280×280mm2(专利文献1的第0030段)、13mmφ(=133mm2、专利文献2的第0041段)等大的有效面积时的声学特性,在这些文献中,关于在防水透声膜的有效面积变小的情况下确保经该膜传播的声音的特性完全没有公开。
本发明的目的之一在于提供一种防水透声膜,其可以在防止水从外部进入的同时,即使在使有效面积减小的情况下也可以确保经该膜传播的声音的特性。
用于解决问题的手段
本公开的防水透声膜具备:非多孔的树脂薄膜,所述非多孔的树脂薄膜形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔;和拒液层,所述拒液层形成在上述树脂薄膜的主面上,且在与上述多个通孔对应的位置具有开口;上述通孔的直径为4.0μm以上且12.0μm以下,以按照JISL1096的规定测定的弗雷泽数计,所述防水透声膜在厚度方向具有2.0cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下的透气度。
本公开的防水透声构件具备:上述本公开的防水透声膜;和与上述防水透声膜接合的支撑体。
本公开的电子设备具备:壳体,所述壳体容纳有音响部,且设置有在上述音响部与外部之间传播声音的开口;和防水透声膜,所述防水透声膜以覆盖上述开口的方式配置,在上述音响部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由上述开口进入上述壳体内,上述防水透声膜为上述本公开的防水透声膜。
本公开的电子设备用外壳是容纳具有音响部的电子设备的电子设备用外壳,其设置有在上述电子设备的音响部与外部之间传播声音的开口,并且具备防水透声膜,所述防水透声膜以覆盖上述开口的方式配置,在上述电子设备的音响部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由上述开口进入上述外壳内,上述防水透声膜为上述本公开的防水透声膜。
本公开的防水透声结构具备:壳体,所述壳体设置有在内部与外部之间传播声音的开口;和防水透声膜,所述防水透声膜以覆盖上述开口的方式配置,在内部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由上述开口进入内部,上述防水透声膜为上述本公开的防水透声膜。
发明效果
根据本发明,可以得到一种防水透声膜,其在防止水从外部进入的同时,即使在使有效面积减小的情况下也能够确保经该膜传播的声音的特性。
附图说明
图1A是示意性地表示本公开的防水透声膜的一例的剖视图。
图1B是示意性地表示本公开的防水透声膜的另一例的剖视图。
图2是示意性地表示本公开的防水透声膜的再一例的剖视图。
图3是示意性地表示本公开的防水透声构件的一例的立体图。
图4是示意性地表示本公开的防水透声构件的另一例的俯视图。
图5A是示意性地表示本公开的电子设备的一例的立体图。
图5B是示意性地表示本公开的电子设备中的防水透声膜的配置的一例的剖视图。
图6A是示意性地表示本公开的电子设备用外壳的一例的立体图。
图6B是示意性地表示本公开的电子设备用外壳中的防水透声膜的配置的一例的剖视图。
图7是示意性地表示本公开的防水透声结构的一例的剖视图。
图8A是示意性地表示在实施例中用于评价防水透声膜的声压损失的模拟壳体和该壳体中的扬声器的配置的剖视图。
图8B是示意性地表示在实施例中为了评价防水透声膜的声压损失而制作的防水透声构件、和将该构件配置于模拟壳体的状态的剖视图。
图9A是表示实施例和比较例的防水透声膜(有效面积4.9mm2)的声压损失的图。
图9B是表示实施例的防水透声膜(有效面积4.9mm2)的声压损失的图。
图9C是表示比较例的防水透声膜(有效面积4.9mm2)的声压损失的图。
图10A是表示实施例和比较例的防水透声膜(有效面积0.8mm2)的声压损失的图。
图10B是表示实施例的防水透声膜(有效面积0.8mm2)的声压损失的图。
图10C是表示比较例的防水透声膜(有效面积0.8mm2)的声压损失的图。
具体实施方式
本公开的第1方式提供一种防水透声膜,其具备:非多孔的树脂薄膜,所述树脂薄膜形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔;和拒液层,所述拒液层形成在上述树脂薄膜的主面上,且在与上述多个通孔对应的位置具有开口;上述通孔的直径为4.0μm以上且12.0μm以下,以按照JISL1096的规定测定的弗雷泽数计,所述防水透声膜在厚度方向具有2.0cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下的透气度。
本公开的第2方式在第1方式的基础上,提供一种防水透声膜,其有效面积为4.9mm2以下。
本公开的第3方式在第1方式的基础上,提供一种防水透声膜,其中,在有效面积为4.9mm2时,在100Hz以上且3kHz以下的声频范围下的声压损失为1dB以下。
本公开的第4方式在第1方式的基础上,提供一种防水透声膜,其中,在有效面积为0.8mm2或小于0.8mm2时,在100Hz以上且3kHz以下的声频范围下的声压损失为10dB以下。
本公开的第5方式在第1方式至第4方式中的任一方式的基础上,提供一种防水透声膜,其按照JISL1092的耐水度试验B法(高水压法)的规定测定的耐水压为10kPa以上。
本公开的第6方式在第1方式至第5方式中的任一方式的基础上,提供一种防水透声膜,其中,上述树脂薄膜中的上述通孔的密度为3×105个/cm2以上且4×106个/cm2以下。
本公开的第7方式在第1方式至第6方式中的任一方式的基础上,提供一种防水透声膜,其中,上述树脂薄膜由能够被碱溶液或氧化剂溶液蚀刻的树脂形成。
本公开的第8方式在第1方式至第6方式中的任一方式的基础上,提供一种防水透声膜,其中,上述树脂薄膜由选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚偏二氟乙烯中的至少一种树脂形成。
本公开的第9方式在第1方式至第8方式中的任一方式的基础上,提供一种防水透声膜,其实施了吸收包含在波长380nm以上且500nm以下的波长范围内的光的着色处理。
本公开的第10方式在第1方式至第8方式中的任一方式的基础上,提供一种防水透声膜,其着色为黑色、灰色、茶色或粉红色。
本公开的第11方式提供一种防水透声构件,其具备第1方式至第10方式中的任一方式的防水透声膜;和与上述防水透声膜接合的支撑体。
本公开的第12方式提供一种电子设备,其具备:壳体,所述壳体容纳有音响部,且设置有在上述音响部与外部之间传播声音的开口;和防水透声膜,所述防水透声膜以覆盖上述开口的方式配置,在上述音响部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由上述开口进入上述壳体内;上述防水透声膜为第1方式至第10方式中的任一方式的防水透声膜。
本公开的第13方式提供一种电子设备用外壳,其是容纳具有音响部的电子设备的电子设备用外壳,其中,设置有在上述电子设备的音响部与外部之间传播声音的开口,并且具备防水透声膜,所述防水透声膜以覆盖上述开口的方式配置,在上述电子设备的音响部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由上述开口进入上述外壳内;上述防水透声膜为第1方式至第10方式中的任一方式的防水透声膜。
本公开的第14方式提供一种防水透声结构,其具备:壳体,所述壳体设置有在内部与外部之间传播声音的开口;和防水透声膜,所述防水透声膜以覆盖上述开口的方式配置,在内部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由上述开口进入内部;上述防水透声膜为第1方式至第10方式中的任一方式的防水透声膜。
以下,参照附图对本发明进行说明。
[防水透声膜]
在图1A中,表示本公开的防水透声膜的一例。图1A所示防水透声膜1具备非多孔的树脂薄膜2;和形成在树脂薄膜2的主面上的拒液层3。在树脂薄膜2中,形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔21。拒液层3在与树脂薄膜2的通孔21对应的位置具有开口31。树脂薄膜2是除了通孔21以外没有沿其厚度方向可透气的路径的非多孔的树脂薄膜,典型来说,是除了该通孔21以外无孔的(实心的)树脂薄膜。通孔21在树脂薄膜2的两个主面具有开口。
通孔21的形状没有特别限定。通孔21的开口的形状例如可以为圆形,也可以为不定形状。通孔21例如为直线状贯穿树脂薄膜2的直孔。此时,可以是通孔21的直径从树脂薄膜2的一个主面到另一主面基本没有变化的直孔。作为直孔的通孔21可以通过例如对作为原膜的树脂薄膜进行离子束照射和蚀刻而形成。离子束照射和蚀刻时,可以在树脂薄膜2中形成开口直径和轴线的方向(通孔延伸的方向)一致的多个通孔21。
在图1A所示的例子中通孔21延伸的方向是垂直于树脂薄膜2的主面的方向。只要沿树脂薄膜2的厚度方向贯穿,通孔21延伸的方向可以从垂直于树脂薄膜2的主面的方向倾斜。如图1B所示,树脂薄膜2具有沿相对于垂直于该薄膜的主面的方向倾斜的方向延伸的通孔21(21a~21g),该倾斜地延伸的方向不同的通孔21a~21g可以在树脂薄膜2中共存。在图1B所示例子中,通孔21相对于垂直于树脂薄膜2的主面的方向倾斜地延伸(贯穿树脂薄膜2),存在延伸的方向相互不同的通孔21的组合。此时树脂薄膜2中,也可以存在延伸方向相同的通孔21的组合(在图1B所示例子中,通孔21a、21d和21g的延伸方向相同)。通过形成这种防水透声膜1,可以与以往相比更高水平地兼顾声学特性和耐水压。树脂薄膜2可以具有沿垂直于该薄膜的主面的方向延伸的通孔21和沿相对于该方向倾斜的方向延伸的通孔21两者。
通孔21的直径(开口直径)为4.0μm以上且12.0μm以下。为了得到在防止水从外部进入的同时、即使在使有效面积减少的情况下也可以确保经该膜传播的声音的特性的防水透声膜,需要通孔21的直径在该范围内。通孔21的直径小于4.0μm时,在使防水透声膜的有效面积减少的情况下不能确保经该膜传播的声音的特性。另一方面,通孔21的直径超过12.0μm时,不能防止水从外部进入。通孔21的直径优选为4.5μm以上且12.0μm以下,更优选为5.0μm以上且11.0μm以下。
通孔21直径是指将通孔21的截面形状(例如开口形状)视为圆形时的该圆的直径。需要说明的是,对于沿相对于垂直于树脂薄膜2的主面的方向倾斜的方向延伸的通孔21而言,其开口形状典型来说为椭圆。然而,在这种情况下,树脂薄膜2内的该通孔21的截面形状(垂直于其延伸方向切断的截面形状)也可以与沿垂直于树脂薄膜2的主面的方向延伸的通孔21同样地视为圆形,该圆的直径与作为开口形状的椭圆的最小直径相等。因此,对于沿倾斜方向延伸的通孔21,可以将该最小直径作为通孔的直径。通孔21的直径对于存在于树脂薄膜2中的全部通孔21而言不必一致,优选在树脂薄膜2的有效部分,通孔21的直径一致到可以视为实质上相同的值的程度(例如,标准偏差为平均值的10%以下)。通孔21的直径可以通过蚀刻原膜的时间和/或蚀刻处理液的浓度等进行调节。
以按照JISL1096的规定测定的弗雷泽数(以下,简称为“弗雷泽数”)计,防水透声膜1在其厚度方向具有2.0cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下的透气度。考虑到拒液层3基本不影响该透气度,以弗雷泽数计,树脂薄膜2在其厚度方向可以具有2.0cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下的透气度。为了得到在防止水从外部进入的同时、即使在使有效面积减少的情况下也可以确保经该膜传播的声音的特性的防水透声膜,需要树脂薄膜2的通孔21的直径在特定的范围内,并且防水透声膜1的厚度方向的透气度在上述范围内。以弗雷泽数计的透气度小于2.0cm3/(cm2·秒)时,在使防水透声膜的有效面积减少的情况下不能确保经该膜传播的声音的特性。另一方面,该透气度超过50cm3/(cm2·秒)时,虽然也取决于防水透声膜的孔隙率,但水从外部进入的危险性增加。透气度以弗雷泽数计优选为5.0cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下,更优选为11cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下。
树脂薄膜2的孔隙率优选为25%以上且45%以下,更优选为30%以上且40%以下。通过将通孔21直径和厚度方向的透气度调节为上述的范围的同时,进一步将孔隙率调节为该范围,可以更可靠地提供在防止水从外部进入的同时、即使在使有效面积减少的情况下也能确保经该膜传播的声音的特性的防水透声膜。树脂薄膜2为形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔薄膜,因此,其孔隙率为在该主面开口的通孔21的开口面积的合计相对于树脂薄膜2的主面的面积的比例。
树脂薄膜2中的通孔21的密度(孔密度)优选为3×105个/cm2以上且4×106个/cm2以下,更优选为5×105个以上且2×106个/cm2以下。本公开的防水透声膜1在例如制成相同孔隙率的防水透声膜的情况下,是与以往相比通孔21的直径更大、孔密度更低的防水透声膜。孔密度不需要在整个树脂薄膜2中保持一定,优选在树脂薄膜2的有效部分以最大的孔密度为最小的孔密度的1.5倍以下的程度保持一定。孔密度可以通过对原膜照射离子束时的离子照射量进行调节。
树脂薄膜2的厚度为例如10μm以上且100μm以下,优选15μm以上且50μm以下。
构成树脂薄膜2的材料只要是能够在作为非多孔的树脂薄膜的原膜上形成通孔21的材料就没有限定。树脂薄膜2例如由利用碱溶液、酸性溶液、或添加有选自氧化剂、有机溶剂和表面活性剂中的至少一种的碱溶液或酸性溶液分解的树脂形成。在这种情况下,更容易通过离子束照射和蚀刻对原膜形成通孔21。从另一方面来看,树脂薄膜2例如由能够通过水解或氧化分解进行蚀刻的树脂形成。树脂薄膜2可以由能够利用碱溶液或氧化剂溶液进行蚀刻的树脂形成。原膜可以使用市售的薄膜。
树脂薄膜2例如由选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚偏二氟乙烯中的至少一种的树脂形成。
在用于形成通孔21的蚀刻时,根据构成树脂薄膜2的材料选择蚀刻处理液。蚀刻处理液例如为碱溶液、酸性溶液、或添加有选自氧化剂、有机溶剂和表面活性剂中的至少一种的碱溶液或酸性溶液。蚀刻处理液可以为碱溶液和氧化剂溶液。碱溶液例如为含有氢氧化钾和/或氢氧化钠作为主要成分的溶液,可以还含有氧化剂。通过使用碱溶液,构成原膜的树脂可以被水解。氧化剂溶液例如是含有选自亚氯酸、亚氯酸盐、次氯酸、次氯酸盐、过氧化氢和高锰酸钾中的至少一种作为主要成分的溶液。通过使用氧化剂溶液,构成原膜的树脂可以被氧化分解。构成树脂薄膜2和原膜的树脂与蚀刻处理液的组合的例子为,对于PET、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯而言为碱溶液(例如以氢氧化钠作为主要成分的溶液),对于聚酰亚胺和聚偏二氟乙烯而言为氧化剂溶液(例如以次氯酸钠作为主要成分的溶液)。
作为具有通孔21的树脂薄膜2,可以使用市售的薄膜。市售的薄膜例如由Oxyphen公司和Millipore公司作为膜过滤器售卖。
防水透声膜1可以具有2层以上的树脂薄膜2。这种防水透声膜1例如可以通过对具有2层以上的原膜的层叠体进行离子束照射和蚀刻而形成。
拒液层3是具有拒水性的层,优选同时具有拒油性。另外,拒液层3在与树脂薄膜2的通孔21对应的位置具有开口31。
拒液层3形成在树脂薄膜2的主面上。拒液层3形成在树脂薄膜2的至少一个主面上即可。
这种拒液层3可以通过例如将用稀释剂稀释拒水剂或疏水性的拒油剂而制备的处理液薄薄地涂布在树脂薄膜2上并使其干燥而形成。拒水剂和疏水性的拒油剂例如为丙烯酸全氟烷基酯、甲基丙烯酸全氟烷基酯。拒液层3的厚度优选小于通孔21的直径的1/2。
在树脂薄膜2上薄薄地涂布处理液而形成拒液层3的情况下,虽然取决于通孔21的直径,但也可以用与拒液层3连续的拒液层被覆通孔21的内周面(在图1A、1B、2所示的例子中,如此进行)。在这种情况下,通孔21的直径与本来的直径相比根据拒液层的厚度而变小。
防水透声膜1只要能够得到本发明的效果,可以具备除了树脂薄膜2和拒液层3以外的任意构件。该构件例如为图2所示的透气性支撑层4。图2所示的防水透声膜1在图1A所示的防水透声膜1的树脂薄膜2的一个主面配置有透气性支撑层4。通过配置透气性支撑层4,作为防水透声膜1的强度提高,另外,操作性也提高。
透气性支撑层4是与树脂薄膜2相比厚度方向的透气度更高的层。透气性支撑层4可以使用例如织物、无纺布、网状物、筛网。构成透气性支撑层4的材料例如为聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺树脂。透气性支撑层4可以如图2所示,在形成有拒液层3的树脂薄膜2的主面隔着拒液层3而配置。透气性支撑层4的形状可以与树脂薄膜2的形状相同,也可以不同。例如,可以为具有仅配置在树脂薄膜2的周边部的形状的(具体来说,在树脂薄膜为圆形的情况下,仅配置在其周边部的环状的)透气性支撑层4。透气性支撑层4例如通过与树脂薄膜2的热焊接、利用胶粘剂的胶粘等方法来配置。
透气性支撑层4可以配置在树脂薄膜2的一个主面,也可以配置在两个主面。
防水透声膜1例如以覆盖电子设备的壳体的开口的方式配置,防止水从该开口进入壳体的内部,并且在壳体的外部与内部之间传播声音。作为更具体的例子,在电子设备具有扬声器等声发射部和/或麦克风等声接收部等音响部,并且壳体设置有可以将声音传播到该音响部的开口(开口部)的情况下,防水透声膜1是以覆盖该开口的方式配置,防止水从该开口进入电子设备的内部、并且在电子设备的外部与音响部之间传播声音的膜。
防水透声膜1在使其有效面积减少的情况下,也可以确保经该膜传播的声音的特性。例如,防水透声膜1的有效面积可以为4.9mm2以下,在这种情况下,也可以确保经该膜传播的声音的特性。该有利的特征有助于例如具备防水透声膜1的电子设备的小型化、薄型化以及设计和外观的自由度的提高。防水透声膜1的有效面积是指:该膜以覆盖壳体的开口的方式配置时,实际声音输入该膜、声音经该膜传播并从该膜输出的部分(有效部分)的面积,例如,不包括为了配置防水透声膜1而配置、形成于该膜的周边部的支撑体、胶粘部等的面积部分。典型来说,有效面积可以是配置有该膜的开口的面积、或者对于在防水透声膜的周边部配置有支撑体的防水透声构件而言,可以是该支撑体的开口部的面积。
具体来说,防水透声膜1在其有效面积为4.9mm2时,(例如为直径2.5mm的圆形时),在100Hz以上且3kHz以下的声频范围下的声压损失可以为1dB以下。100Hz以上且3kHz以下的声频范围是人类通常的发声、对话中使用的声频范围,并且相当于在音乐等的再生时也能最敏感地感受到的声频范围。该声频范围下的声压损失小会提高具备防水透声膜1的电子设备在市场中的吸引力。
有效面积越小,经防水透声膜传播的声音的特性越降低,更具体而言,例如声压损失上升。然而,防水透声膜1在有效面积为0.8mm2(例如为直径1mm的圆形时)或小于0.8mm2时,可以确保在100Hz以上且3kHz以下的声频范围下的声压损失为10dB以下。
当然,不仅在防水透声膜1的有效面积小的情况下,而且在有效面积大的情况下,也能够在防止水从外部进入的同时确保经该膜传播的声音的特性,但在防水透声膜的有效面积小的情况下或必须小的情况下,本公开的防水透声膜1特别有利。
防水透声膜1按照JISL1092的耐水度试验B法(高水压法)的规定测定的耐水压优选为5kPa以上,更优选为10kPa以上。耐水压10kPa是指可以耐受水深1m处的水压,在这种情况下,可以确保相当于JISC0920规定的“对于水的保护等级7(IPX7)”的耐水性。相当于IPX7的电子设备即使在误落入水中的情况下,如果在规定的水深和时间内,则可以避免向设备内部的渗水。经验上已知耐水压为约5kPa时,可以确保相当于JISC0920规定的“对于水的保护等级4(IPX4)”的防水性。IPX4也是近年来电子设备中要求的防水性之一。防水透声膜1的上述耐水压为5kPa以上或10kPa以上的情况下,能够兼顾相当于IPX4或IPX7的防水性和优良的声学特性,例如,可以得到音响部的开口的空间制约小、可小型化和/或薄型化等设计和外观的自由度高的电子设备。
防水透声膜1的面密度从该膜的强度、操作性和声学特性的观点出发,优选为5~100g/m2,更优选为10~50g/m2。需要说明的是,专利文献1中公开的那样的具有通过拉伸产生的大量孔的分散结构的拉伸多孔膜,从确保声学特性的观点出发,需要减小作为防水透声膜的面密度。相反,面密度小的膜的强度、以及包括生产成品率和安装精度的操作性降低,因此从这方面出发防水透声膜1也是有利的。
防水透声膜1的厚度例如为10~100μm,优选为15~50μm。
防水透声膜1可以实施着色处理。虽然取决于构成树脂薄膜2的材料的种类,但未实施着色处理的防水透声膜1的颜色例如为透明或白色。在这种防水透声膜1以覆盖电子设备的壳体的开口的方式配置的情况下,该膜1有时显眼。显眼的膜会刺激电子设备的使用者的好奇心,有时通过用针等扎刺而损害作为防水透声膜的功能。对防水透声膜1实施着色处理时,例如通过使其为具有与壳体的颜色相同颜色或近似颜色的膜1,可以相对地抑制用户的关注。另外,在电子设备等的壳体的设计上,有时要求被着色的防水透声膜,通过着色处理,可以满足这种设计的要求。
着色处理通过例如对树脂薄膜2进行染色处理、或使树脂薄膜2中含有着色剂来实施。可以实施着色处理使得例如吸收包含在波长380nm以上且500nm以下的波长范围内的光。即、防水透声膜1可以实施吸收包含在波长380nm以上且500nm以下的波长范围内的光的着色处理。为此,例如,树脂薄膜2含有具有吸收包含在波长380nm以上且500nm以下的波长范围内的光的能力的着色剂,或者利用具有吸收包含在波长380nm以上且500nm以下的波长范围内的光的能力的染料进行染色。在这种情况下,可以将防水透声膜1着色为蓝色、灰色、茶色、粉红色、绿色、黄色等。防水透声膜1可以着色处理为黑色、灰色、茶色或粉红色。
防水透声膜1可以用于各种各样的用途,例如防水透声构件、电子设备、电子设备用外壳、防水透声结构。
[防水透声构件]
将本公开的防水透声构件的一例示于图3中。图3所示的防水透声构件5具备从垂直于膜的主面的方向看到的形状为圆形的防水透声膜1;和作为与该膜1的周边部接合的环状的片材的支撑体51。利用支撑体51与防水透声膜1接合的形态,防水透声膜1被增强,并且其操作性提高。另外,支撑体51成为向壳体的开口等配置防水透声构件5的部分安装的部位,因此防水透声膜1的安装操作变得容易。
支撑体51的形状没有限定。例如,如图4所示,可以是与从垂直于膜的主面的方向看到的形状为矩形的防水透声膜1的周边部接合的作为框状的片材的支撑体51。如图3、4所示,通过使支撑体51的形状为防水透声膜1的周边部的形状,可以抑制由支撑体51的配置导致的防水透声膜1的声学特性的降低。另外,从防水透声构件5的操作性和向壳体的配置性的观点出发,特别是从提高向壳体内的配置性的观点出发,优选片状的支撑体51。
构成支撑体51的材料例如为树脂、金属以及它们的复合材料。树脂例如为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃;PET、聚碳酸酯等聚酯;聚酰亚胺;或它们的复合材料。金属例如为不锈钢、铝等耐腐蚀性优良的金属。
支撑体51的厚度例如为5~500μm,优选为25~200μm。另外,着眼于作为安装部位的功能时,环宽度(框宽度:外径与内径之差)为约0.5~约2mm是适当的。支撑体51可以使用包含上述树脂的发泡体。
防水透声膜1与支撑体51的接合方法没有特别限定,可以采用例如加热焊接、超声波焊接、利用胶粘剂的胶粘、利用双面胶带的胶粘等方法。
防水透声构件5可以具备2层以上的防水透声膜1和/或2层以上的支撑体51。
防水透声构件5可以用于与以往的防水透声构件同样的用途中。
[电子设备]
将本公开的电子设备的一例示于图5A中。图5A所示的电子设备是作为手机的一种的智能手机。智能手机6的壳体61具有接近作为声发射部和声接收部的一种的换能器设置的开口62a、接近作为声接收部的一种的麦克风设置的开口62b、和接近作为声发射部的一种的扬声器设置的开口62c。经由各开口62a~62c,在智能手机6的外部与壳体61内容纳的各音响部(换能器、麦克风和扬声器)之间传播声音。如图5B所示,在智能手机6中,防水透声膜1以覆盖这些开口62a~62c的方式从内侧安装于壳体61。由此,可以在智能手机6的外部与音响部之间传播声音,并且可以防止水从外部经由开口进入壳体61内。另外,通过防水透声膜1,即使在有效面积小的情况下也能够确保经该膜传播的声音的特性,因此,可以实现智能手机6的小型化、薄型化以及设计和外观的自由度的提高。
关于在本公开的电子设备6中配置防水透声膜1的位置和方法,只要可以由防水透声膜1覆盖设置于该设备6的壳体61的开口(开口部),就没有限定。在图5B所示的例子中,防水透声膜1经由支撑体51(即,作为防水透声构件)与壳体61接合。向电子设备6内配置防水透声膜1可以采用使用双面胶带的粘贴、热焊接、高频焊接、超声波焊接等方法。
壳体61由树脂、金属、玻璃以及它们的复合材料形成。象智能手机和平板电脑那样,电子设备6的显示部可以构成壳体61的一部分。
本公开的电子设备不限于智能手机6。具备音响部、在壳体上设置有在外部与音响部之间传播声音的开口、需要防止水经由该开口向内部进入、并且可以以覆盖该开口的方式配置防水透声膜1的全部种类的电子设备都属于本公开的电子设备。本公开的电子设备例如为功能手机和智能手机等手机、平板电脑、可穿戴电脑、PDA、游戏设备、笔记本型电脑等移动电脑、电子记事本、数码相机、摄像机、电子书阅读器。
[电子设备用外壳]
将本公开的电子设备用外壳的一例示于图6A中。图6A所示的外壳7中,设置有在该外壳7中容纳的电子设备的音响部与外壳7的外部之间传播声音的开口71a~71c。图6A所示的外壳7是与图5A所示的智能手机6不同类型的智能手机的外壳,开口71a为了将声音传播到智能手机的声音接收部而设置,开口71b为了将声音传播到智能手机的声音传输部而设置,开口71c为了将声音从智能手机的扬声器向外部传播而设置。如图6B所示,外壳7还具备以覆盖开口71a(71b、71c)的方式配置的防水透声膜1。通过该防水透声膜1,在外壳7的内部72容纳的电子设备的音响部与外部之间传播声音,并且可以防止水从外部经由开口71a(71b、71c)向外壳7的内部72、进而电子设备内进入。另外,通过防水透声膜1,即使在有效面积小的情况下也可以确保经该膜传播的声音的特性,因此可以制成与实现了小型化和/或薄型化的设计和外观的自由度高的电子设备对应的电子设备用外壳7。另外,可以制成开口71a(71b、71c)的面积小的电子设备用外壳7,可以实现外壳7自身的小型化、薄型化以及设计和外观的自由度的提高。
在本公开的电子设备用外壳7中配置防水透声膜1的方法只要开口(开口部)71a(71b、71c)被该膜1覆盖,就没有限定。在图6B所示的例子中,防水透声膜1经由支撑体51(即,作为防水透声构件)从内部72与外壳7接合。防水透声膜1向外壳7的配置可以采用使用双面胶带的粘贴、热焊接、高频焊接、超声波焊接等方法。还可以从外壳7的外部配置防水透声膜1。
电子设备用外壳7由树脂、金属、玻璃和它们的复合材料形成。电子设备用外壳7只要可以得到本发明效果,可以具有任意构成。例如,图6A所示的外壳7是智能手机用的外壳,具备可以从外部操作在容纳在内部的智能手机的触摸面板的薄膜73。
[防水透声结构]
将本公开的防水透声结构的一例示于图7中。图7所示的防水透声结构8具备设置有在内部83与外部之间传播声音的开口82的壳体81、和以覆盖开口(开口部)82的方式配置的防水透声膜1。通过该防水透声膜1,可以在壳体81的外部与内部83之间传播声音,并且可以防止水从外部经由开口82向壳体81内进入。另外,通过防水透声膜1,即使在有效面积小的情况下也可以确保经该膜传播的声音的特性,因此可以实现防水透声结构8自身的小型化。
这种防水透声结构8可以应用于各种用途。特别是在可以用于防水透声结构的空间上有制约的用途、或防止水从外部进入的同时期望确保传播的声音的特性的用途中的使用是有效的。
在图7所示的例子中,防水透声膜1经由支撑体511与壳体81接合。换言之,具备防水透声膜1和支撑体51的防水透声构件5与壳体81接合。另外,在图7所示的例子中,防水透声膜1从壳体81的内部83与壳体81接合,但也可以从壳体81的外部接合。
壳体81由树脂、金属、玻璃和它们的复合材料形成。
防水透声膜1的配置可以采用使用双面胶带的粘贴、热焊接、高频焊接、超声波焊接等方法。支撑体51可以为双面胶带。
具有防水透声结构8的部件、装置、设备、产品等没有限定。
防水透声结构12与以往的防水透声结构一样可以应用于各种用途。
实施例
以下利用实施例更具体地说明本发明。本发明并不限于以下的实施例。
首先,对实施例和比较例中制作的树脂薄膜和防水透声膜的评价方法进行说明。
[通孔直径]
利用扫描电子显微镜(SEM)观察树脂薄膜的两个主面,将从所得到的SEM图像任意选择的10个通孔直径(开口直径)由该像分别求出,将其平均值作为树脂薄膜的通孔直径。
[平均孔径]
用于比较例4、5的防水透声膜的拉伸多孔膜的平均孔径按照JISK3832的规定求出。
[透气度]
防水透声膜的厚度方向的透气度按照JISL1096的规定(透气性测定A法:弗雷泽形法)求出。
[耐水压]
防水透声膜的耐水压按照JISL1092的耐水度试验B法(高水压法)的规定求出。但是,由于对于该规定所示的试验片的面积而言膜显著变形,因此将不锈钢网(开口直径2mm)设置于膜的加压面的相反侧,在一定程度抑制该膜的变形的状态下测定。
[面密度]
防水透声膜的面密度如下求出:用冲床将该膜冲裁成直径20mm的圆形,测定冲裁出的膜的质量,并将其换算为每1m2的质量。
[孔隙率]
树脂薄膜和比较例4、5的拉伸多孔膜的孔隙率如下求出:通过所求出的面密度乘以防水透声膜的厚度而求出该膜的表观密度,并由该表观密度和材料密度基于以下的式(1)求出。需要说明的是,实施例和比较例中制作的防水透声膜不具有透气性支撑层,由单层的树脂薄膜或拉伸多孔膜、和拒液层构成。
孔隙率={1-(表观密度/材料密度)}×100(%)(1)
对于材料密度而言,PET设为1.4g/cm3,PTFE设为2.2g/cm3。
[孔密度]
树脂薄膜的孔密度通过如下方式求出:通过SEM观察树脂薄膜的两个主面,以目测计数所得到的SEM图像中的通孔的数量,并将其换算成每单位面积的值。
[拒油性]
防水透声膜的拒油性按照以下方式评价。将防水透声膜和复印纸(普通纸)按照防水透声膜在上、复印纸在下的方式重叠放置,使用吸管在防水透声膜上滴下1滴蓖麻油,然后放置1分钟。然后,去掉防水透声膜并确认复印纸的状态,在复印纸被蓖麻油润湿的情况下判定为防水透声膜没有拒油性,在没有润湿的情况下判定为有拒油性。
[声学特性]
所制作的防水透声膜的声学特性(声压损失)按照以下方式评价。
首先,如图8A所示,准备模仿手机的壳体的模拟壳体91(聚苯乙烯制、外形60mm×50mm×28mm)。在模拟壳体91上,除了设置有作为将从扬声器输出的声音向壳体的外部传播的开口的扬声器安装孔92(直径为2.5mm的圆形)和扬声器线缆的导通孔93各1处以外没有开口。接着,在形成有直径为5mm的圆形的透声孔的聚氨酯海绵制的填充材料94中埋入扬声器95(Star精密制、SCG-16A),并容纳于壳体91的内部。扬声器95的扬声器线缆96从导通孔93导出至壳体91的外部,然后导通孔93用油灰(putty)堵塞。
接着,准备包含聚乙烯类发泡体的双面胶带97(日东电工制、No.57120B、厚度0.2mm)、PET薄膜98(厚度0.1mm)和包含PET的双面胶带99(日东电工制、No.5603、厚度0.03mm),分别冲裁加工成内径2.5mm和外径5.8mm的环状、与内径1.0mm和外径5.8mm的环状这2种环。另外,将各实施例和比较例中制作的防水透声膜100冲裁成直径5.8mm的圆形。接着,将内径2.5mm的环状的双面胶带97、圆形的防水透声膜100、内径2.5mm的环状的双面胶带99、和内径2.5mm的环状的PET薄膜98依次对齐外形进行层叠,从而制作声学特性评价用的防水透声构件A(防水透声膜的有效面积为4.9mm2)。另外,将内径1.0mm的环状的双面胶带97、圆形的防水透声膜100、内径1.0mm的环状的双面胶带99、和内径1.0mm的环状的PET薄膜98依次对齐外形进行层叠,从而制作声学特性评价用的防水透声构件B(防水透声膜的有效面积为0.8mm2)。
接着,使用该构件具备的聚乙烯类发泡体的双面胶带97,在模拟壳体91的外侧安装所制作的防水透声构件,以使得防水透声膜100完全覆盖开口92。此时,使防水透声膜100与双面胶带97之间以及双面胶带97与模拟壳体91之间不形成间隙。
接着,将扬声器线缆96与麦克风(KnowlesAcoustic制、Spm0405Hd4H-W8)与声学评价装置(B&K制、Multi-analyzerSystem3560-B-030)连接,在距离模拟壳体91的扬声器9521mm的位置配置麦克风。接着,选择SSR分析(试验信号20Hz~10kHz、扫描)作为评价方式并进行分析,评价防水透声膜100的声学特性(THD、声压损失)。声压损失通过从声学评价装置输入扬声器95的信号、和经由麦克风检测的信号自动求出。另外,在不配置防水透声膜的状态下,同样地求出空白的声压损失,从配置防水透声膜时的声压损失减去空白的声压损失,得到作为该防水透声膜的特性的声压损失(插入损耗)。可以判断,插入损耗越小,越能确保经防水透声膜传播的声音的特性。对于实施例和比较例中制作的防水透声膜,分别对该膜的有效面积不同的防水透声构件A、B实施该评价。
(实施例1)
准备形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔的市售的PET薄膜(it4ip制、Tracketchedmembrane)。该薄膜的膜厚为20μm、通孔直径为3.0μm、通孔的密度(孔密度)为1.6×106个/cm2。
接着,通过将准备的该薄膜在温度保持在80℃的氢氧化钾(浓度5重量%)/乙醇(浓度20重量%)水溶液中浸渍70分钟而将通孔直径扩大,然后从该水溶液中取出并进行水洗、干燥。在该阶段,薄膜的膜厚为18μm、通孔直径为5.0μm(孔密度没有变化)。
接着,使用黑色染料对干燥后的薄膜进行染色,得到黑色薄膜。接着,将制作的黑色薄膜在拒液处理液中浸渍3秒钟,然后从处理液中拉起并在常温下放置30分钟使其干燥,在树脂薄膜的表面形成拒液层,从而得到防水透声膜。拒液处理液通过将拒液剂(信越化学制、X-70-029C)用稀释剂(信越化学制、FSThinner)稀释至浓度为0.7重量%而制备。
这样得到的防水透声膜中的树脂薄膜的通孔直径为5.0μm、孔隙率为31.4%、孔密度为1.6×106个/cm2、防水透声膜的面密度为17.1g/m2、透气度为6.1cm3/(cm2·秒)、耐水压为22kPa、厚度为18μm、拒油性为“有”。
(实施例2)
通过使用粉红色染料代替黑色染料而将树脂薄膜着色为粉红色,除此以外,与实施例1同样地得到了防水透声膜。
这样得到的防水透声膜中的树脂薄膜的通孔直径为5.0μm、孔隙率为31.4%、孔密度为1.6×106个/cm2、防水透声膜的面密度为17.1g/m2、透气度为6.1cm3/(cm2·秒)、耐水压为22kPa、厚度为18μm、拒油性为“有”。
(实施例3)
准备形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔的市售的PET薄膜(it4ip制、Tracketchedmembrane)。该薄膜的膜厚为20μm,通孔直径为3.0μm,通孔的密度(孔密度)为1.0×106个/cm2。需要说明的是,实施例3中使用的薄膜是通孔沿相对于垂直于该薄膜的主面的方向倾斜的方向延伸,且该倾斜延伸的方向不同的通孔共存的薄膜。其它实施例和比较例1~3中使用的薄膜是通孔沿垂直于该膜的主面的方向延伸的薄膜。
接着,通过将准备的该薄膜在温度保持在80℃的氢氧化钾(浓度5重量%)/乙醇(浓度20重量%)水溶液中浸渍150分钟而将通孔直径扩大,然后从该水溶液中取出并进行水洗、干燥。在该阶段,薄膜的膜厚为16μm,通孔直径为7.0μm(孔密度没有变化)。
接着,使用黑色染料对干燥后的薄膜进行染色,从而得到黑色薄膜。接着,将制作的黑色薄膜在拒液处理液中浸渍3秒钟,然后从处理液中拉起并在常温下放置30分钟使其干燥,在树脂薄膜的表面形成拒液层,从而得到防水透声膜。拒液处理液通过将拒液剂(信越化学制、X-70-029C)用稀释剂(信越化学制、FSThinner)稀释至浓度为0.8重量%而制备。
这样得到的防水透声膜中的树脂薄膜的通孔直径为7.0μm、孔隙率为38.5%、孔密度为1.0×106个/cm2、防水透声膜的面密度为13.6g/m2、透气度为15cm3/(cm2·秒)、耐水压为15kPa、厚度为16μm、拒油性为“有”。
(实施例4)
准备形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔的市售的PET薄膜(it4ip制、Tracketchedmembrane)。该薄膜的膜厚为41μm、通孔直径为10.0μm、通孔的密度(孔密度)为5.0×105个/cm2。
接着,使用黑色染料对准备的薄膜进行染色,从而得到黑色薄膜。接着,将制作的黑色薄膜在拒液处理液中浸渍3秒钟,然后从处理液中拉起并在常温下放置30分钟使其干燥,在树脂薄膜的表面形成拒液层,从而得到防水透声膜。拒液处理液通过将拒液剂(信越化学制、X-70-029C)用稀释剂(信越化学制、FSThinner)稀释至浓度为1.0重量%而制备。
这样得到的防水透声膜中的树脂薄膜的通孔直径为10.0μm、孔隙率为39.3%、孔密度为5.0×105个/cm2、防水透声膜的面密度为37.2g/m2、透气度为12cm3/(cm2·秒)、耐水压为12kPa、厚度为41μm、拒油性为“有”。
(比较例1)
准备形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔的市售的PET薄膜(Oxyphen制、Oxydisk)。该薄膜的膜厚为25μm、通孔直径为1.0μm、通孔的密度(孔密度)为3.5×107个/cm2。
接着,将准备的薄膜在拒液处理液中浸渍3秒钟,然后从处理液中拉起并在常温下放置1小时使其干燥,在树脂薄膜的表面形成拒液层,从而得到防水透声膜。拒液处理液通过将拒液剂(信越化学制、X-70-029C)用稀释剂(信越化学制、FSThinner)稀释至浓度为2.5重量%而制备。
这样得到的防水透声膜中的树脂薄膜的通孔直径为1.0μm、孔隙率为27.0%、孔密度为3.5×107个/cm2、防水透声膜的面密度为26.0g/m2、透气度为0.4cm3/(cm2·秒)、耐水压为105kPa、厚度为25μm、拒油性为“有”。
(比较例2)
准备形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔的市售的PET薄膜(it4ip制、Tracketchedmembrane)。该薄膜的膜厚为20μm、通孔直径为2.8μm、通孔的密度(孔密度)为4.9×106个/cm2。
接着,将准备的薄膜在拒液处理液中浸渍3秒钟,然后从处理液中拉起并在常温下放置1小时使其干燥,在树脂薄膜的表面形成拒液层,从而得到防水透声膜。拒液处理液通过将拒液剂(信越化学制、X-70-029C)用稀释剂(信越化学制、FSThinner)稀释至浓度为2.5重量%而制备。
这样得到的防水透声膜中的树脂薄膜的通孔直径为2.8μm、孔隙率为30.0%、孔密度为4.9×106个/cm2、防水透声膜的面密度为19.3g/m2、透气度为1.8cm3/(cm2·秒)、耐水压为35kPa、厚度为20μm、拒油性为“有”。
(比较例3)
准备形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔的市售的PET薄膜(it4ip制、Tracketchedmembrane)。该薄膜的膜厚为41μm、通孔直径为10.0μm、通孔的密度(孔密度)为2.2×105个/cm2。
接着,通过将准备的该薄膜在温度保持在80℃的氢氧化钾(浓度5重量%)/乙醇(浓度20重量%)水溶液中浸渍180分钟而将通孔直径扩大,然后从该水溶液中取出并进行水洗、干燥。在该阶段,薄膜的膜厚为35μm、通孔直径为15.0μm(孔密度没有变化)。
接着,使用黑色染料对干燥后的薄膜进行染色,从而得到黑色薄膜。接着,将制作的黑色薄膜在拒液处理液中浸渍3秒钟,然后从处理液中拉起并在常温下放置30分钟使其干燥,在树脂薄膜的表面形成拒液层,从而得到防水透声膜。拒液处理液通过将拒液剂(信越化学制、X-70-029C)用稀释剂(信越化学制、FSThinner)稀释至浓度为1.2重量%而制备。
这样得到的防水透声膜中的树脂薄膜的通孔直径为15.0μm、孔隙率为35.3%、孔密度为2.2×105个/cm2、防水透声膜的面密度为31.3g/m2、透气度为30cm3/(cm2·秒)、耐水压为3kPa、厚度为35μm、拒油性为“有”。
(比较例4)
在比较例4中,将聚四氟乙烯(PTFE)的拉伸多孔膜(日东电工制、NTF1033)直接作为防水透声膜。该防水透声膜的平均孔径为3.0μm、孔隙率为85.0%、面密度为4.0g/m2、透气度为6.0cm3/(cm2·秒)、耐水压为8kPa、厚度为20μm、拒油性为“无”。
(比较例5)
在比较例5中,制作由PTFE的拉伸多孔膜构成的防水透声膜。
首先,将PTFE细粉(大金工业制、F-104)100重量份和作为成形助剂的正十二烷(日本能源制)20重量份均匀混合,用料筒压缩所得到的混合物后进行柱塞挤出,从而形成片状。接着,将所得到的片状的混合物通过一对金属辊而压延成厚度0.16mm,然后通过在150℃下加热而将成形助剂干燥、除去,从而得到PTFE的片材成形体。
接着,将所得到的片材成形体沿其长度方向(压延方向)以拉伸温度260℃、拉伸倍率10倍进行拉伸,从而得到PTFE多孔膜。接着,将所得到的PTFE多孔膜浸渍于将黑色染料(东方化学工业制、SPBLACK91-L乙醇稀释溶液25重量%)20重量份、和作为染料的溶剂的乙醇(纯度95%)80重量份混合而得到的染色液中数秒钟,然后通过加热到100℃而将溶剂干燥、除去,从而着色为黑色。
接着,将制作的黑色的多孔膜在拒液处理液中浸渍数秒钟,然后从处理液中拉起并通过在100℃加热而将溶剂干燥、除去,从而进行拒液处理。拒液处理液按照以下方式制备。首先,将以下的式(2)所示的含直链氟代烷基的化合物100g、作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.1g、和溶剂(信越化学制、FSThinner)300g投入具备氮气导入管、温度计和搅拌机的烧瓶中。接着,向烧瓶内导入氮气并在70℃搅拌的同时使上述化合物的加成聚合进行16小时,从而得到上述化合物的聚合物(含氟聚合物、数均分子量100000)80g。接着,将所得到的聚合物用稀释剂(信越化学制、FSThinner稀释剂)稀释至该聚合物的浓度为3.0重量%,从而得到拒液处理液。
CH2=CHCOOCH2CH2C6F13(2)
接着,将拒液处理后的PTFE多孔膜在拉伸温度150℃下、以拉伸倍率10倍沿宽度方向拉伸,然后将整体在超过PTFE的熔点(327℃)的温度即360℃下烧结,从而得到作为PTFE的拉伸树脂多孔膜的防水透声膜。
这样得到的防水透声膜的平均孔径为0.5μm、面密度为5g/m2、孔隙率为88.0%、透气度为3.2cm3/(cm2·秒)、耐水压为80kPa、厚度为15μm、拒油性为“有”。
将各实施例和比较例中制作的防水透声膜的特性总结于以下的表1中。另外,将各实施例和比较例中制作的防水透声膜的声学特性(声压损失)示于图9A~图10C,并且将对频率1KHz的声音的声压损失、对频率3kHz的声音的声压损失和在100Hz以上且3kHz以下的声频范围下的声压损失的最大值示于以下的表2中。但是,关于表1中的比较例4、5的“通孔直径”一栏,比较例4、5中制作的防水透声膜由拉伸多孔膜构成,因此表示其平均孔径(μm)。另外,比较例4、5的孔密度无法评价,因此用“-(未测定)”表示。另外,图9A~图9C是防水透声膜的有效面积为4.9mm2时(作为防水透声构件A时)的结果,图9A显示实施例和比较例双方,图9B仅显示实施例,图9C仅显示比较例。图10A~图10C是防水透声膜的有效面积为0.8mm2时(作为防水透声构件B时)的结果,图10A显示实施例和比较例双方,图10B仅显示实施例,图10C仅显示比较例。
[表1]
[表2]
如表1、2和图9A~图10C所示,实施例1~4的防水透声膜与通孔直径小于4.0μm、透气度小于2.0cm3/(cm2·秒)的比较例1、2的防水透声膜相比,声压损失显著改善。特别是在有效面积为4.9mm2时,在100Hz~3kHz的声频范围下的声压损失基本为零,且变得平坦(最大0.3dB)。与此同时,实施例1~4的防水透声膜可以确保10kPa以上的耐水压(相当于IPX7)。另一方面,通孔直径超过12.0μm的比较例3中,耐水压小至3kPa。另外,由拉伸多孔膜构成的比较例4、5的防水透声膜中,比较例4的声学特性和耐水压比实施例1~4的防水透声膜差,比较例5的耐水压虽然大,但声学特性比实施例1~4的防水透声膜差。
本发明只要不脱离其意图和本质特征可以应用于其它实施方式。本说明书中公开的实施方式在所有方面是说明性的而并不限于此。本发明的范围由附加的权利要求示出而不是由上述说明示出,与权利要求均等的含义和范围内的所有变更包含于本发明中。
产业实用性
本公开的防水透声膜可以用于与以往的防水透声膜同样的用途。
Claims (18)
1.一种防水透声膜,其具备:
非多孔的树脂薄膜,所述非多孔的树脂薄膜形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔;和
拒液层,所述拒液层形成在所述树脂薄膜的主面上,且在与所述多个通孔对应的位置具有开口;
所述通孔的直径为4.0μm以上且12.0μm以下,
以按照JISL1096的规定测定的弗雷泽数计,所述防水透声膜在厚度方向具有2.0cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下的透气度,
所述防水透声膜在有效面积为4.9mm2时,在100Hz以上且3kHz以下的声频范围下的声压损失为1dB以下。
2.如权利要求1所述的防水透声膜,其中,所述防水透声膜的按照JISL1092的耐水度试验B法的规定测定的耐水压为5kPa以上。
3.如权利要求1所述的防水透声膜,其中,所述树脂薄膜中的所述通孔的密度为3×105个/cm2以上且4×106个/cm2以下。
4.如权利要求1所述的防水透声膜,其中,所述树脂薄膜由能够用碱溶液或氧化剂溶液蚀刻的树脂形成。
5.如权利要求1所述的防水透声膜,其中,所述树脂薄膜由选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚偏二氟乙烯中的至少一种树脂形成。
6.如权利要求1所述的防水透声膜,其实施了吸收包含在波长380nm以上且500nm以下的波长范围内的光的着色处理。
7.如权利要求1所述的防水透声膜,其着色为黑色、灰色、茶色或粉红色。
8.一种防水透声膜,其具备:
非多孔的树脂薄膜,所述非多孔的树脂薄膜形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔;和
拒液层,所述拒液层形成在所述树脂薄膜的主面上,且在与所述多个通孔对应的位置具有开口;
所述通孔的直径为4.0μm以上且12.0μm以下,
以按照JISL1096的规定测定的弗雷泽数计,所述防水透声膜在厚度方向具有2.0cm3/(cm2·秒)以上且50cm3/(cm2·秒)以下的透气度,
所述防水透声膜在有效面积为0.8mm2或小于0.8mm2时,在100Hz以上且3kHz以下的声频范围下的声压损失为10dB以下。
9.如权利要求8所述的防水透声膜,其中,所述防水透声膜的按照JISL1092的耐水度试验B法的规定测定的耐水压为5kPa以上。
10.如权利要求8所述的防水透声膜,其中,所述树脂薄膜中的所述通孔的密度为3×105个/cm2以上且4×106个/cm2以下。
11.如权利要求8所述的防水透声膜,其中,所述树脂薄膜由能够用碱溶液或氧化剂溶液蚀刻的树脂形成。
12.如权利要求8所述的防水透声膜,其中,所述树脂薄膜由选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚偏二氟乙烯中的至少一种树脂形成。
13.如权利要求8所述的防水透声膜,其实施了吸收包含在波长380nm以上且500nm以下的波长范围内的光的着色处理。
14.如权利要求8所述的防水透声膜,其着色为黑色、灰色、茶色或粉红色。
15.一种防水透声构件,其具备:
权利要求1~14中任一项所述的防水透声膜;和
与所述防水透声膜接合的支撑体。
16.一种电子设备,其具备:
壳体,所述壳体容纳有音响部,且设置有在所述音响部与外部之间传播声音的开口;和
防水透声膜,其以覆盖所述开口的方式配置,在所述音响部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由所述开口进入所述壳体内;
所述防水透声膜为权利要求1~14中任一项所述的防水透声膜。
17.一种电子设备用外壳,其为容纳具有音响部的电子设备的电子设备用外壳,其中,
设置有在所述电子设备的音响部与外部之间传播声音的开口,
具备防水透声膜,所述防水透声膜以覆盖所述开口的方式配置,在所述电子设备的音响部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由所述开口进入所述外壳内,
所述防水透声膜为权利要求1~14中任一项所述的防水透声膜。
18.一种防水透声结构,其具备:
壳体,所述壳体设置有在内部与外部之间传播声音的开口;和
防水透声膜,所述防水透声膜以覆盖所述开口的方式配置,在内部与外部之间传播声音并且防止水从外部经由所述开口进入内部;
所述防水透声膜为权利要求1~14中任一项所述的防水透声膜。
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