JP2003250188A

JP2003250188A - 通気性通音膜

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Publication number: JP2003250188A
Application number: JP2002048394A
Authority: JP
Inventors: Ei Sawa; 映佐波
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2003-09-05
Anticipated expiration: 2022-02-25
Also published as: JP3812892B2

Abstract

(57)【要約】【課題】携帯情報通信機器の発音部や受音部に用いて
も通音性を低下させず、かつ、発音部や受音部へ設ける
際の二次加工性に優れた通気性通音膜を提供する。【解決手段】撥水プラスチック多孔質膜に支持体であ
るネット１が接着された複合多孔質膜である通気性通音
膜において、ネット１の開口部（間隙２）の平均面積を
０．５ｍｍ²以上２．０ｍｍ²以下とする。撥水プラスチ
ック多孔質膜には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）フィルムが一軸または二軸延伸されることにより
作製されたＰＴＦＥ延伸多孔質膜、あるいは超高分子量
ポリエチレン多孔質膜が好適である。また、ネット１の
材質は、熱可塑性プラスチックまたは金属が好適であ
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、携帯電話等に用い
られる通気性通音膜に関するものであり、さらに詳しく
は、撥水プラスチック多孔質膜と支持体を含む通気性通
音膜に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機、ノートパソコン、お
よび電子手帳等の携帯情報通信機器は急速な発展を遂げ
ている。これらの携帯情報通信機器は広い範囲に普及
し、使用される場所も通常の屋内から海岸や森林地帯等
と、多岐に渡っている。その結果、携帯情報通信機器が
日常の生活用水、雨水、海水等の水滴に接触する危険性
が増大している。このような理由から、携帯情報通信機
器に防水機能を付加することが必要となってきている。

【０００３】この種の機器に防水機能を付加する場合、
最も困難な部位はスピーカ、マイク、ブザー等の発音部
および受音部である。発音部および受音部はその機能上
高度な通音性を有する必要性があるため、必然的にこの
種の機器において最も大きな開口部となる。この種の機
器においては表示画面や操作キー等の部分も開口部とな
っているが、これらの部分は密閉構造にすることが可能
なので、防水するのが容易である。これに対し、発音部
および受音部を完全な密閉構造にすると通音性が著しく
低下してしまうため好ましくない。このような通音性の
低下は、音質の低下や発音および受音時の電力増大に繋
がるため、機器の設計に多大な負荷を強いることとな
る。それゆえ、防水機能を有した携帯情報通信機器はい
まだ品種が少なく、かつ、高価である。

【０００４】この種の機器の発音部および受音部に容易
に防水性を付加するための部材として、通音膜がある。
通音膜とは、音の透過を阻害しにくい材質でできた薄膜
である。このような通音膜を発音部および受音部に設け
ることによって、これらの開口部に対して、通音性を阻
害せずに防水性を付加することができる。このような通
音膜には、薄層プラスチックフィルム、撥水不織布、お
よび撥水ネット等がある。

【０００５】通音膜に特に好適な素材としては、例えば
特開平３−４１１８２号公報に開示された防水通音材に
用いられる素材が挙げられる。この防水通音材は、微細
透孔が多数分散形成されたシート状体であり、特に好適
な素材として、ポリテトラフルオロエチレン（以下、Ｐ
ＴＦＥと記す。）フィルムまたは超高分子量ポリエチレ
ン（以下、ＵＨＭＷＰＥと記す。）フィルムを多孔化し
たものが挙げられている。これらの撥水性を有するプラ
スチック多孔質膜（以下、撥水プラスチック多孔質膜と
記す。）は、高い通音性と防水性とを併せ持っている。
このうち通音性は多孔質膜が持っている高い通気性によ
るものであり、防水性は素材が持っている撥水性による
ものである。

【０００６】以上のような撥水プラスチック多孔質膜
は、発音部および受音部の通音性を阻害することなく防
水機能を付加することができるので、携帯情報通信機器
を防水構造にするためには好適である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撥水プ
ラスチック多孔質膜は、上記のように好適な特性を有す
る一方で、加工が困難であるという問題も有している。
撥水プラスチック多孔質膜は通音性を確保するために非
常に薄く成形され、その厚みは通常１００μｍを超えな
い程度である。このような薄層プラスチックフィルム
は、切断、打抜き、ケースヘの接着といった二次加工時
にシワやめくれを生じやすく、量産加工を行うのが非常
に困難である。

【０００８】そこで、上記問題を克服するために、撥水
プラスチック多孔質膜に不織布やネット等の支持体を接
着した複合多孔質膜が用いられている。複合多孔質膜に
おいて、通気性や通音性と防水性とを同時に有するとい
った通音膜に必要な特性は撥水プラスチック多孔質膜が
受け持ち、支持体は部材に適当な強度と弾性を与えて二
次加工を容易にするという役割を果たしている。それゆ
え、支持体には耐水性は必ずしも必要とされないが、撥
水プラスチック多孔質膜の通気性や通音性を阻害しない
ように、単体で撥水プラスチック多孔質膜以上の通気性
と通音性を有することが望まれる。従って、支持体とし
ては、耐水性を有さないので防水材料としては機能しな
いが、高い通気性と通音性を有するネットまたは不織布
等の多孔体を用いることができる。この中でも、特にネ
ットは広い開口率を持ち、撥水プラスチック多孔質膜の
特性を阻害しないため、好適である。

【０００９】しかしながら、単にネットを支持体に用い
た複合多孔質膜は、やはり撥水プラスチック多孔質膜単
体に比べると通音性が低下してしまうという問題があ
る。

【００１０】本発明はこれらの問題を解決するために、
携帯情報通信機器の発音部や受音部に用いても通音性を
低下させず、かつ、発音部や受音部へ設ける際の二次加
工性に優れた通気性通音膜を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、支持体が撥
水プラスチック多孔質膜の通音性を阻害する作用につい
て鋭意研究を重ねた結果、支持体の開口率だけでなく個
々の開口部の面積が通音性に大きな影響を及ぼしている
ことを発見した。開口率および開口面積は以下の式によ
り定義される。

【００１２】開口率＝(開口部の面積の総和)／(全体の面積) 開口面積＝個々の開口部の平均面積一般に、撥水プラスチック多孔質膜の音の伝播は、撥水
プラスチック多孔質膜中の空気の振動と撥水プラスチッ
ク多孔質膜そのものの振動との二つの機構で行われる。
複合多孔質膜では支持体に支持された撥水プラスチック
多孔質膜が振動するが、支持体の開口面積が小さいと撥
水プラスチック多孔質膜の振動エネルギーが支持体に吸
収されてしまうため、結果として複合多孔質膜の通音性
が低下すると考えられる。

【００１３】そこで、本発明の通気性通音膜は、撥水プ
ラスチック多孔質膜および支持体を含む通気性通音膜に
おいて、前記支持体が複数の開口部を含む多孔体であ
り、前記開口部の平均面積が０．５ｍｍ²以上２．０ｍ
ｍ²以下であることを特徴としている。

【００１４】このような、開口部の平均面積が０．５ｍ
ｍ²以上の支持体を有する通気性通音膜によれば、音の
伝播時に支持体に吸収される振動エネルギーが少なくな
るため、例えば、通音時の音の損失量を１ｄＢ以下に抑
えることができる。また、支持体の開口部の平均面積を
２．０ｍｍ²以下とすることにより、撥水プラスチック
多孔質膜を十分に補強し、優れた二次加工性を実現でき
る。これにより、通音性が良好で、かつ、二次加工性に
優れた通気性通音膜を提供することができる。

【００１５】また、前記の通気性通音膜においては、支
持体の開口率が１５％以上８０％以下であることが好ま
しい。開口率が１５％より小さいと通音性への悪影響が
大きくなり、８０％より大きいと膜の強度や弾性率が不
十分となるからである。

【００１６】また、前記撥水プラスチック多孔質膜とし
ては、通気性、耐水性、および価格等の諸条件を考慮
し、ＰＴＦＥ延伸多孔質膜またはＵＨＭＷＰＥ多孔質膜
を用いることが好ましい。

【００１７】また、前記支持体の材質には、熱可塑性プ
ラスチックまたは金属を用いることが好ましい。熱可塑
性プラスチックは加工性および価格の点で好適である。
金属は電磁遮蔽材としても機能するため、マイクやスピ
ーカが電磁的なノイズを拾うことを抑制できる。

【００１８】また、前記支持体の融点は、撥水プラスチ
ック多孔質膜の融点よりも低いことが好ましい。この場
合、熱ラミネートによって支持体の表面を融解させ、撥
水プラスチック多孔質膜に部分的に含浸させる方式を用
いて、撥水プラスチック多孔質膜と支持体とを接着する
ことができる。このように接着剤を用いずに両者を接着
するので、余分な重量増加がなく、かつ、接着剤が支持
体の開口部を閉塞することによる通気性の低下も最小限
に抑えることができる。これにより、通音性の低下が抑
制された通気性通音膜を容易に作製できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２０】本実施の形態の通気性通音膜は、撥水プラ
スチック多孔質膜に支持体が接着された複合多孔質膜で
ある。

【００２１】撥水プラスチック多孔質膜としては、その
通気性、耐水性、価格等の諸条件を考慮し、ＰＴＦＥフ
ィルムを一軸ないし二軸延伸することにより作製したＰ
ＴＦＥ延伸多孔質膜を用いることが好適である。また、
ＵＨＭＷＰＥを原料とし、焼結、キャスティング、およ
び押出後に、乾式または湿式延伸することにより作製し
たＵＨＭＷＰＥ多孔質膜を、ＰＴＦＥ延伸多孔質膜の代
わりに撥水プラスチック多孔質膜として用いることも可
能である。ここで、ＵＨＭＷＰＥとは、平均分子量が１
００万以上のポリエチレンのことである。これらＰＴＦ
Ｅ延伸多孔質膜およびＵＨＭＷＰＥ多孔質膜の厚みは２
〜１０００μｍの範囲、孔径は０．１〜１０００μｍの
範囲が好ましい。また、耐水性をさらに付加するため
に、含フッ素ポリマー等による撥水処理を行うことも可
能である。

【００２２】支持体としては、ネット、フォームラバ
ー、スポンジシート等の多孔体を用いることができる
が、本実施の形態においては、広い開口率を持ち、撥水
プラスチック多孔質膜の特性を阻害しにくいネットを用
いる。

【００２３】図１は、ネットの一部を示す平面図であ
る。ネット１はメッシュとも呼ばれ、フィラメント(繊
維)３が組み合わされてできた網目構造であり、フィラ
メント間に規則的な形状の間隙（開口部）２を有してい
る。この際、ネット１の開口面積、つまり個々の間隙２
の平均面積を０．５ｍｍ²以上とする。この理由は、以
下の実施例に示す通り、通音時の音声の損失量を１ｄＢ
以下に抑えるためである。また、ネット１の開口面積の
上限は、ネット１が本来の目的である撥水プラスチック
多孔質膜へ優れた二次加工性を付加するという目的にか
なうように、２．０ｍｍ²以下とすることが好ましい。
開口面積がこれ以上となると、切断、打抜きのような二
次加工時に端面が歪になり、加工性が低下するからであ
る。

【００２４】ネット１の開口率は１５％〜８０％とする
のが適当である。

【００２５】ネット１の材質は、コストと加工性とを考
慮して、ポリオレフィン、ポリエステル等の熱可塑性プ
ラスチックが好適である。それ以外には、金属メッシュ
を用いることも可能である。金属メッシュは、マイクや
スピーカが電磁的なノイズを拾うのを抑制する電磁遮蔽
材としても機能する。

【００２６】撥水プラスチック多孔質膜とネット１の接
着方法については特に規定しないが、接着剤を用いる方
法は通気性の低下を伴い、また、接着剤がネット１の網
目構造を閉塞する可能性があるため、あまり好ましくは
ない。最も好適なのは、ネット１に撥水プラスチック多
孔質膜より低融点の素材を用い、熱ラミネートによって
ネット１の表面を融解させて撥水プラスチック多孔質膜
に部分的に含浸させる方式である。この方式ならば、接
着剤による余分な重量増加はなく、通気性の低下も最小
限に抑えることができる。

【００２７】以上のような通気性通音膜によれば、発音
部や受音部に設けた場合であっても通音性が低下せず、
かつ、発音部や受音部へ設ける際の二次加工も容易とな
る。

【００２８】

【実施例】次に、本発明の通気性通音膜について、具体
的に説明する。

【００２９】以下に示す実施例１および比較例１，２で
は、撥水プラスチック多孔質膜として、ＰＴＦＥ延伸多
孔質膜「ＮＴＦ１０３３」（日東電工社製）であって、
厚さ１５μｍ、孔径３．０μｍ、気孔率９０％、通気度
１６ｍｌ／ｃｍ²・ｓｅｃ、面密度３ｇ／ｍ²、融点３２
７℃のものを用いた。

【００３０】また、支持体としては、実施例１および比
較例１，２にそれぞれ示すような、ネットを用いた。な
お、実施例１および比較例１，２に示したネットの開口
率および開口面積は、それぞれのネットを実体顕微鏡で
撮影し、スキャナで画像データ化した後に実測すること
により求めた。実施例１および比較例１，２で用いた三
種のネットはいずれも同一製品であってグレードが異な
るものであり、個々の開口部は同形状で面積の異なる三
角形であった。

【００３１】以上のようなＰＴＦＥ延伸多孔質膜とネッ
トとを接着して複合多孔質膜を三種作製し、これらの複
合多孔質膜について通気度、面密度、および通音性をそ
れぞれ測定した。

【００３２】通気度は、JIS L 1096に記載されるフラジ
ール型試験機を用いて測定した。

【００３３】面密度は、サンプル２２５ｃｍ²を切り抜
き、サンプルの質量を測定して、１ｍ²当たりの質量に
換算して求めた。

【００３４】通音性は、図２に示した通音性測定室を用
いて次の手順で測定した。通音性測定室は残響室４およ
び無響室５からなり、残響室４と無響室５との間には開
口部６（２８０×２８０ｍｍ）を設けた。開口部６に
は、ＰＴＦＥ延伸多孔質膜面が残響室４側となるように
通気性通音膜（複合多孔質膜）のサンプル７を張設し
た。残響室４にはスピーカ４１とマイクロホン４２が設
けられており、残響室４を２５０〜１００００Ｈｚの全
周波数帯域で一様なホワイトノイズで飽和した。各周波
数帯域での音圧は９０ｄＢであった。無響室５にはサン
プル７の膜面から７０ｍｍの位置にマイクロホン５１が
設けられており、本実施例においては４０００Ｈｚにお
ける音圧を測定した。この４０００Ｈｚとは、人間の耳
が最も良好な感度を有する周波数である。音圧の表記単
位はデシベル（ｄＢ）である。無響室５における音圧の
測定結果から得られる音圧の損失量を、音響透過損失
（以下、ＴＬと記す。）を用いて示した。ＴＬは以下の
式より求められる。

【００３５】ＴＬ＝（開口部開放時の音圧）−（開口部
にサンプルを張設した時の音圧）ＴＬが小さいほど、通音性が高く通音膜としての性能が
良いことになる。

【００３６】（実施例１）実施例１では、ネットとし
て、米国Applied Extrusion Technologies, Ins.製のポ
リエチレンネット「ＤＥＬＮＥＴＸ２２０」（厚さ２
６０μｍ、開口面積０．６７ｍｍ²、開口率３１％、融
点１３０〜１４０℃）を用意した。このネットにＰＴＦ
Ｅ延伸多孔質膜を積層し、ＰＴＦＥ延伸多孔質膜側から
１６０℃で加熱し、溶着させた。溶着後の複合多孔質膜
の面密度は３４ｇ／ｍ²、通気度は７ｍｌ／ｃｍ²・ｓｅ
ｃであった。さらに、通音性を示すＴＬは０．６２ｄＢ
であった。

【００３７】（比較例１）比較例１では、ネットとし
て、米国Applied Extrusion Technologies, Ins.製のポ
リエチレンネット「ＤＥＬＮＥＴＸ５５０」（厚さ１
１０μｍ、開口面積０．２８ｍｍ²、開口率４１％、融
点１３０〜１４０℃）を用意した。このネットにＰＴＦ
Ｅ延伸多孔質膜を積層し、ＰＴＦＥ延伸多孔質膜側から
１６０℃で加熱し、溶着させた。溶着後の複合多孔質膜
の面密度は１６ｇ／ｍ²、通気度は７ｍｌ／ｃｍ²・ｓｅ
ｃであった。さらに、通音性を示すＴＬは２．１４ｄＢ
であった。

【００３８】（比較例２）比較例２では、ネットとし
て、米国Applied Extrusion Technologies, Ins.製のポ
リエチレンネット「ＤＥＬＮＥＴＸ５３０」（厚さ１
５０μｍ、開口面積０．２０ｍｍ²、開口率３８％、融
点１３０〜１４０℃）を用意した。このネットにＰＴＦ
Ｅ多孔質膜を積層し、ＰＴＦＥ多孔質膜側から１６０℃
で加熱し、溶着させた。溶着後の複合多孔質膜の面密度
は２２ｇ／ｍ²、通気度は８ｍｌ／ｃｍ²・ｓｅｃであっ
た。さらに、通音性を示すＴＬは２．６８ｄＢであっ
た。

【００３９】以下の表１には、実施例１および比較例
１，２におけるネットの通気度、面密度、開口面積、開
口率、およびＴＬが示されている。

【００４０】（表１） ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 通気度面密度開口面積開口率ＴＬ (ml/cm²・sec) （g/m²） (mm²) (%) (dB) ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 実施例１７３４０．６７３１０．６２比較例１７１６０．２８４１２．１４比較例２８２２０．２０３８２．６８ ――――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００４１】上記結果より、開口面積が通音性に大きな
影響を及ぼしており、開口面積を０．５ｍｍ²以上程度
とすると、ＴＬが１ｄＢ以下の良好な通音性を有する通
気性通音膜を実現できることが確認できた。

【００４２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の通気性
通音膜によれば、携帯情報通信機器の発音部や受音部に
用いても通音性を低下させることなく、かつ、発音部や
受音部へ設ける際の二次加工性に優れた通気性通音膜を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の通気性通音膜に用いら
れるネットの一部分を示す平面図である。

【図２】本発明の実施例において通気性通音膜の通音
性を測定する方法を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１ネット２間隙（開口部）３フィラメント４残響室５無響室６開口部７サンプル４１スピーカ４２マイクロホン５１マイクロホン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撥水プラスチック多孔質膜および支持体
を含む通気性通音膜において、前記支持体が複数の開口部を有する多孔体であり、前記
開口部の平均面積が０．５ｍｍ²以上２．０ｍｍ²以下で
あることを特徴とする通気性通音膜。
【請求項２】前記支持体の開口率が、１５％以上８０
％以下であることを特徴とする請求項１に記載の通気性
通音膜。
【請求項３】前記撥水プラスチック多孔質膜は、ポリ
テトラフルオロエチレン延伸多孔質膜または超高分子量
ポリエチレン多孔質膜であることを特徴とする請求項１
または２に記載の通気性通音膜。
【請求項４】前記支持体の材質が、熱可塑性プラスチ
ックまたは金属であることを特徴とする請求項１〜３の
何れか一項に記載の通気性通音膜。
【請求項５】前記支持体の融点は、前記撥水プラスチ
ック多孔質膜の融点よりも低いことを特徴とする請求項
１〜４の何れか一項に記載の通気性通音膜。