JP5859475B2 - 通音膜、通音部材、及び電子機器 - Google Patents
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Description
本発明は、通音膜、通音部材、及び電子機器に関する。
近年、携帯電話、ノートパソコン、電子手帳、デジタルカメラ又はゲーム機器などの電子機器が音声機能を備えることが一般的である。音声機能を備えた電子機器の筐体の内部には、スピーカー、ブザーなどの発音部、又はマイクロフォンなどの受音部などが配置されており、電子機器の筐体の発音部又は受音部に対応する位置に開口が設けられている。この開口を通して音声が伝わる。また、電子機器の筐体の内部に水滴等の異物が進入することを阻止するため、音の通過を許容しつつ異物の通過を阻止する通音膜が、その開口を塞ぐように配置されている。
通音膜としては、ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」ということがある）フィルム又は超高分子ポリエチレンフィルムを多孔化したプラスチック多孔質膜が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１には、切断、打ち抜き、ケースへの接着等の通音膜の二次加工の容易性を考慮して、プラスチック多孔質膜に支持体が接着された通音膜が提案されている。支持体としては、ネット、不織布、及び織布が例示されている。また、特許文献１には、通音膜の通音性が低下しないように、プラスチック多孔質膜に支持体が接着され、面密度が所定の範囲である通音膜が提案されている。
特許文献２には、プラスチック膜と支持体とからなる積層物である防水通音膜が提案されている。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、不織布、及び織布が例示されている。
上記のいずれの特許文献においても、支持体として不織布を用いた通音膜の音響特性に関する具体的な検討はなされていない。特に、高周波領域（例えば、３０００Ｈｚ）における音響特性については何ら検討されていない。
本発明は、支持体として不織布を用いつつ、高周波領域において良好な音響特性を示す通音膜を提供することを目的とする。また、そのような通音膜を備えた電子機器を提供することを目的とする。
本発明は、
音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、
支持材と、
前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜と、を備え、
前記支持材がエラストマーを含む不織布であり、
前記樹脂多孔質膜は、撥液処理されている、通音膜を提供する。
また、本発明は、
音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、エラストマーを含む不織布である支持材と、前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜とを備える通音膜と、
前記通音膜の周縁部に取り付けられたリング状の補強部材と、を備える通音部材を提供する。
さらに、本発明は、
音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、エラストマーを含む不織布である支持材と、前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜とを備える通音膜と、
前記通音膜の周縁部に取り付けられたリング状の両面テープと、備える通音部材を提供する。
音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、
支持材と、
前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜と、を備え、
前記支持材がエラストマーを含む不織布であり、
前記樹脂多孔質膜は、撥液処理されている、通音膜を提供する。
また、本発明は、
音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、エラストマーを含む不織布である支持材と、前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜とを備える通音膜と、
前記通音膜の周縁部に取り付けられたリング状の補強部材と、を備える通音部材を提供する。
さらに、本発明は、
音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、エラストマーを含む不織布である支持材と、前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜とを備える通音膜と、
前記通音膜の周縁部に取り付けられたリング状の両面テープと、備える通音部材を提供する。
また、本発明は、
発音部又は受音部を備えた電子機器であって、
前記発音部又は前記受音部に対応する開口を塞ぐように上記の通音膜又は上記の通音部材が配置されている、電子機器を提供する。
発音部又は受音部を備えた電子機器であって、
前記発音部又は前記受音部に対応する開口を塞ぐように上記の通音膜又は上記の通音部材が配置されている、電子機器を提供する。
エラストマーを含む不織布を支持材として用いた通音膜は、その他の不織布を支持材として用いた通音膜と比較して、３０００Ｈｚの音に対する挿入損失を低減できる。さらに、防水性を有する通音膜を得ることができる。また、上記の通音部材によれば、通音膜の補強又は接合が可能である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
図１に示すように、本実施形態の通音膜１は、支持材１２とＰＴＦＥを主成分とする樹脂多孔質膜１１とを備えている。本明細書で「主成分」とは、質量比で最も多く含まれている成分をいう。樹脂多孔質膜１１は、支持材１２に積層されている。支持材１２は、エラストマーを含む不織布で構成されている。通音膜１は、樹脂多孔質膜１１が有する多孔質構造によって、水又は粉塵等の異物が通過することを阻止し、気体を透過させる特性を有する。また、通音膜１は、音の通過を許容する。このため、通音膜１は、例えば発音部又は受音部を備えた電子機器において、その発音部又は受音部に対応する筐体の開口に配置され、その開口における通音性、防水性及び防塵性を確保するために好適に用いられる。
樹脂多孔質膜１１は、例えば、ＰＴＦＥファインパウダーと成形助剤との混練物を押出し成形及び圧延によりシート状にし、形成助剤を除去して成形体のシート体を得た後、このシート体をさらに延伸することによって、作製することができる。このようにして作製した樹脂多孔質膜１１は、無数に形成されたＰＴＦＥの微細な繊維（フィブリル）同士の間の空隙を細孔とする多孔質構造を有する。樹脂多孔質膜１１の多孔質構造の平均孔径及び空孔率は、シートの延伸条件を変更することによって、調整することができる。
樹脂多孔質膜１１の平均孔径は、防水性又は防塵性と通音性との両立を図る観点から、好ましくは１μｍ以下であり、より好ましくは０．７μｍ以下であり、さらに好ましくは０．５μｍ以下である。樹脂多孔質膜１１の平均孔径の下限値は特に限定されないが、例えば０．１μｍである。ここで、樹脂多孔質膜１１の「平均孔径」は、ＡＳＴＭ（米国試験材料協会） Ｆ３１６−８６の規定に準拠して測定でき、例えばこの規定に準拠した自動測定が可能な市販の測定装置（Porous Material社製のPerm-Porometer等）を用いて測定できる。
通音性の観点から、樹脂多孔質膜１１の面密度は、好ましくは２〜１０ｇ／ｍ2であり
、より好ましくは２〜８ｇ／ｍ2であり、さらに好ましくは２〜５ｇ／ｍ2である。
、より好ましくは２〜８ｇ／ｍ2であり、さらに好ましくは２〜５ｇ／ｍ2である。
樹脂多孔質膜１１は、着色処理が施されていてもよい。樹脂多孔質膜１１の主成分はＰＴＦＥであるので、樹脂多孔質膜１１の本来の色は白色である。従って、樹脂多孔質膜１１が筐体の開口を塞ぐように配置された場合、樹脂多孔質膜１１が目立ちやすい。そこで、その筐体の色に応じて樹脂多孔質膜１１に着色処理が施されていることにより、筐体に配置された場合に目立ちにくい樹脂多孔質膜１１を実現することができる。樹脂多孔質膜１１は、例えば黒色に着色されている。
樹脂多孔質膜１１は、撥液処理されていてもよい。この場合、撥水性能又は撥油性能が優れた多孔質膜を実現できる。このような多孔質膜は、防水性を有する通音膜等の用途に好適である。撥液処理は、公知の方法によって実現することができる。撥液処理に用いる撥液剤は特に限定されず、典型的にはパーフルオロアルキル基を有する高分子を含む材料である。
支持材１２は、樹脂多孔質膜１１の振動による通音メカニズムを妨げない程度に柔軟性を示せばよく、支持材１２のエラストマーは、熱可塑性エラストマーであることが望ましい。この熱可塑性エラストマーは、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＢＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶＣ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）、又はアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）などである。具体的には、スチレン・ブタジエン・スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン・イソプレン・スチレンブロックコポリマー（ＳＩＳ）、エチレン酢酸ビニルエラストマー（ＥＶＡ）、ポリアミドエラストマー、又はポリウレタンエラストマー等を挙げることができる。支持材１２は、エラストマーからなる不織布で構成されていてもよい。支持材１２のエラストマーは、エチレン酢酸ビニルエラストマー、ポリウレタンエラストマー及びポリアミドエラストマーから選ばれる少なくとも１つを含むとよい。
支持材１２は例えば以下に示す方法で作製できる。離型フィルム上に加熱溶融したエラストマー材料を繊維状に塗布して形成する。離型フィルムは、エラストマー材料を塗布するための平坦な表面を提供する。離型フィルムは、特に限定されないが、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムを用いるとよい。例えば、ＥＶＡ樹脂は、高温（１７０℃〜２００℃）、高圧（２〜５ｋｇ／ｃｍ2）で離型フィルムに吹き付けることによって塗布される。このようにエラストマー材料を塗布すれば、離型フィルム上に厚さが均一な不織布を容易に形成することができる。この不織布を離型フィルムから剥離することによって、支持材１２を得ることができる。
通音膜１は、上記の様にして得られた支持材１２及び樹脂多孔質膜１１を例えば加熱プレスを用いて積層することによって、得ることができる。通音性の観点から、通音膜１の面密度は、好ましくは５〜５０ｇ／ｍ2であり、より好ましくは５〜３０ｇ／ｍ2であり、さらに好ましくは５〜１５ｇ／ｍ2である。
通音膜１は、挿入損失に関し、３０００Ｈｚの音に対する挿入損失が５ｄＢ以下という音響特性を示す。このため、通音膜１は、不織布を含む支持材１２に樹脂多孔質膜１１を積層している構造であるにもかかわらず、比較的高い周波数領域において挿入損失の低い良好な音響特性を示す。ここで、挿入損失は、音が伝わる経路に通音膜１が存在する場合の音圧レベルと音が伝わる経路に通音膜１が存在しない場合の音圧レベルとの差分である。また、通音膜１は、１０００Ｈｚの音の損入損失に対する３０００Ｈｚの音の挿入損失の比が１．０〜２．０である音響特性を示す。このため、通音膜１は、１０００Ｈｚの音及び３０００Ｈｚの音の双方に対して、同程度の挿入損失を示すことができる。通音膜１
が示す１０００Ｈｚの音の損入損失に対する３０００Ｈｚの音の挿入損失の比は、好ましくは１．０〜１．５であり、より好ましくは１．０〜１．２である。さらに、通音膜１は、１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの音に対する挿入損失の最大値と最小値の差が５ｄＢ以下という音響特性を示す。このため、通音膜１は、周波数領域が１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚである音に対して、挿入損失のばらつきが少ない音響特性を示すことができる。
が示す１０００Ｈｚの音の損入損失に対する３０００Ｈｚの音の挿入損失の比は、好ましくは１．０〜１．５であり、より好ましくは１．０〜１．２である。さらに、通音膜１は、１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの音に対する挿入損失の最大値と最小値の差が５ｄＢ以下という音響特性を示す。このため、通音膜１は、周波数領域が１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚである音に対して、挿入損失のばらつきが少ない音響特性を示すことができる。
図２に示すように、通音膜１の樹脂多孔質膜１１は、例えば２つの樹脂多孔質膜が積層された積層構造を有していてもよい。樹脂多孔質膜１１は、第１樹脂多孔質膜１１Ａと第２樹脂多孔質膜１１Ｂとの積層構造を有している。また、第１樹脂多孔質膜１１Ａ及び第２樹脂多孔質膜１１Ｂのそれぞれは、上記で説明したとおり、無数に形成されたＰＴＦＥの微細な繊維（フィブリル）同士の間の空隙を細孔とする多孔質構造を有する。第１樹脂多孔質膜１１Ａ又は第２樹脂多孔質膜１１Ｂは、任意の色に着色処理されていてもよく、着色処理が施されていなくてもよい。
通音膜１の一方の主面を形成している第１樹脂多孔質膜１１Ａは、例えば黒色に着色されているとよい。この場合、第１樹脂多孔質膜１１Ａが筐体の外部に面するように通音膜１を電子機器の筐体の開口に配置すれば、通音膜１が目立ちにくい。通音膜１は、３層以上の樹脂多孔質膜が積層された積層構造を有していてもよい。この場合に、通音膜１の一方の主面を形成している樹脂多孔質膜が筐体の色（例えば黒色）に応じて着色されているとよい。また、第１樹脂多孔質膜１１Ａ又は第２樹脂多孔質膜１１Ｂは、撥液処理が施されていてもよい。
第１樹脂多孔質膜１１Ａ及び第２樹脂多孔質膜１１Ｂのそれぞれの平均孔径は、樹脂多孔質膜１１の平均孔径として上述した範囲であるとよい。また、第１樹脂多孔質膜１１Ａ及び第２樹脂多孔質膜１１Ｂのそれぞれの平均孔径は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、通音性を確保する観点から、複数の樹脂多孔質膜が積層されることによって構成された樹脂多孔質膜１１の面密度は、好ましくは２〜１０ｇ／ｃｍ2であり、より好ましくは２〜８ｇ／ｃｍ2であり、さらに好ましくは２〜５ｇ／ｃｍ2である。
樹脂多孔質膜１１は、図１に示すように単層構造であってもよい。この態様によれば、通音膜１の面密度を低く抑えることができる。このため、音響透過損失が小さくなるので、通音膜１の通音性がより良好となる。
図３に示すように、通音膜１の周縁部にリング状の補強部材１４を取り付けることによって、通音部材３を構成してもよい。この態様によれば、通音膜１を補強することができ、通音部材３の取扱いが容易になる。また、補強部材１４が筐体への取付けしろとなるので、通音膜１の筐体への取付け作業が向上する。補強部材１４の形状は、通音膜１を支持できる限り特に限定されない。補強部材１４の材質は特に限定されず、樹脂、金属又はこれらの複合材料を用いることができる。通音膜１と補強部材１４との接合方法は特に限定されず、例えば、加熱溶着、超音波溶着、接着剤による接着及び両面テープによる接着などを採用することができる。
本実施形態に係る電子機器は、発音部又は受音部を備えている。発音部としてスピーカー又はブザーなどを挙げることができる。また、受音部としてはマイクロフォンなどを挙げることができる。電子機器は、この発音部又は受音部に対応するように開口が形成された筐体を有する。この発音部又は受音部に対応する開口を塞ぐように、上記の通音膜が配置されることによって、本実施形態の電子機器が構成されている。
実施例により、本発明を詳細に説明する。ただし、以下の実施例は、本発明の一例を示
すものであり、本発明は以下の実施例に限定されない。まず、実施例及び比較例に係る樹脂多孔質膜又は通音膜の評価方法を説明する。
すものであり、本発明は以下の実施例に限定されない。まず、実施例及び比較例に係る樹脂多孔質膜又は通音膜の評価方法を説明する。
＜通気度＞
樹脂多孔質膜又は通音膜の通気度をＪＩＳ（日本工業規格） Ｌ １０９６に規定されている通気性測定法のＢ法（ガーレー法）に準拠して評価した。
樹脂多孔質膜又は通音膜の通気度をＪＩＳ（日本工業規格） Ｌ １０９６に規定されている通気性測定法のＢ法（ガーレー法）に準拠して評価した。
＜耐水圧＞
樹脂多孔質膜又は通音膜の耐水圧を、ＪＩＳ Ｌ １０９２：２００９に記載されている耐水度試験機（高水圧法）を用いて測定した。ただし、この規定に示された試験片の面積では樹脂多孔質膜が著しく変形するので、ステンレスメッシュ（開口径：２ｍｍ）を樹脂多孔質膜の加圧面の反対側に設けることによって樹脂多孔質膜の変形をある程度抑制した状態で、樹脂多孔質膜の耐水圧を測定した。
樹脂多孔質膜又は通音膜の耐水圧を、ＪＩＳ Ｌ １０９２：２００９に記載されている耐水度試験機（高水圧法）を用いて測定した。ただし、この規定に示された試験片の面積では樹脂多孔質膜が著しく変形するので、ステンレスメッシュ（開口径：２ｍｍ）を樹脂多孔質膜の加圧面の反対側に設けることによって樹脂多孔質膜の変形をある程度抑制した状態で、樹脂多孔質膜の耐水圧を測定した。
＜５０ｋＰａ耐水圧時の変形量＞
径が２．５ｍｍの貫通孔が形成された板材のその貫通孔を塞ぐように通音膜を取り付けて、ＪＩＳ Ｌ １０９２：２００９に記載されている耐水度試験機（高水圧法）を用いて、通音膜に対して水圧をかけた。この水圧が５０ｋＰａに達してから１０分間静置した後、通音膜の水圧を受けた面に対して反対側からＣＣＤレーザー変位計（キーエンス社製、ＬＫ−Ｇ８７）を用いて加圧前後での通音膜の変形量を求めた。
径が２．５ｍｍの貫通孔が形成された板材のその貫通孔を塞ぐように通音膜を取り付けて、ＪＩＳ Ｌ １０９２：２００９に記載されている耐水度試験機（高水圧法）を用いて、通音膜に対して水圧をかけた。この水圧が５０ｋＰａに達してから１０分間静置した後、通音膜の水圧を受けた面に対して反対側からＣＣＤレーザー変位計（キーエンス社製、ＬＫ−Ｇ８７）を用いて加圧前後での通音膜の変形量を求めた。
＜撥液性＞
コピー用紙（普通紙）及び樹脂多孔質膜を、コピー用紙が下になるように積層し、スポイトを用いて樹脂多孔質膜に灯油を一滴垂らした後１分間放置した。その後、樹脂多孔質膜を取り除いてコピー用紙の状態を確認し、コピー用紙が灯油で濡れている場合を撥液性なし、コピー用紙が灯油で濡れていない場合を撥液性ありと評価した。
コピー用紙（普通紙）及び樹脂多孔質膜を、コピー用紙が下になるように積層し、スポイトを用いて樹脂多孔質膜に灯油を一滴垂らした後１分間放置した。その後、樹脂多孔質膜を取り除いてコピー用紙の状態を確認し、コピー用紙が灯油で濡れている場合を撥液性なし、コピー用紙が灯油で濡れていない場合を撥液性ありと評価した。
＜音響特性＞
作製した通音膜の音響特性を以下のように評価した。最初に、図４に示すように、携帯電話の筐体を模したポリスチレン製の模擬筐体２０（外形６０ｍｍ×５０ｍｍ×２８ｍｍ）を準備した。この模擬筐体２０には、径が２ｍｍであるスピーカー取付穴２２及びスピーカーケーブル４４の導通孔２４が１つずつ設けており、これ以外に開口は形成しなかった。次に、図４に示すように、径が５ｍｍの通音孔３２が形成されたウレタンスポンジ製の充填材３０にスピーカー４０（スター精密社製、ＳＣＧ−１６Ａ）を取り付け、模擬筐体２０の内部に封入した。スピーカーケーブル４２を導通孔２４から模擬筐体２０の外部へ導き出した。その後、導通孔２４をパテで塞いだ。
作製した通音膜の音響特性を以下のように評価した。最初に、図４に示すように、携帯電話の筐体を模したポリスチレン製の模擬筐体２０（外形６０ｍｍ×５０ｍｍ×２８ｍｍ）を準備した。この模擬筐体２０には、径が２ｍｍであるスピーカー取付穴２２及びスピーカーケーブル４４の導通孔２４が１つずつ設けており、これ以外に開口は形成しなかった。次に、図４に示すように、径が５ｍｍの通音孔３２が形成されたウレタンスポンジ製の充填材３０にスピーカー４０（スター精密社製、ＳＣＧ−１６Ａ）を取り付け、模擬筐体２０の内部に封入した。スピーカーケーブル４２を導通孔２４から模擬筐体２０の外部へ導き出した。その後、導通孔２４をパテで塞いだ。
次に、図５に示すように、各実施例又は比較例に係る通音膜１、厚みが０．１ｍｍであるＰＥＴフィルム５、ＰＥＴ支持材両面テープ６（日東電工社製Ｎｏ．５６０３、厚み：０．０３ｍｍ）及びポリエチレン系発泡体支持材両面テープ７（日東電工社製Ｎｏ．５７１２０Ｂ、厚み：０．２０ｍｍ）を用いて、内径２．５ｍｍ、外形５．８ｍｍに打ち抜き加工した評価用サンプル１０を作製した。そして、この評価用サンプル１０を模擬筐体２０のスピーカー取付穴２２の外側に貼り付けた。通音膜１がスピーカー取付穴２２の全体を覆うとともに、両面テープ７と模擬筐体２０との間及び通音膜１と両面テープ７との間に隙間が生じないように、通音膜１を模擬筐体２０に貼り付けた。
次に、通音膜１を覆うように通音膜１の上方にマイクロフォン５０（Knowles Acoustic社製、Spm0405Hd4H-W8）を設置し、マイクロフォン５０を音響評価装置（B&K社製、Multi-analyzer System 3560-B-030）に接続した。スピーカー４０とマイクロフォン５０との距離は２１ｍｍであった。次に、評価方式として、ＳＳＲ分析（試験信号：２０Ｈｚ〜１
０ｋＨｚ、ｓｗｅｅｐ）を選択して実行し、通音膜１の音響特性（挿入損失）を評価した。通音膜１を破ることによって径が２．５ｍｍである貫通孔を形成した状態で測定したブランクの音圧レベルは、１０００Ｈｚにおいて−２１ｄＢであった。挿入損失は、音響評価装置からスピーカー４０に入力された試験信号と、マイクロフォン５０で受信された信号とから自動的に求められ、上記のブランクの音圧レベルから通音膜１を貼り付けた状態で測定された音圧レベルを引くことによって求めた。なお、挿入損失が小さいほど、スピーカー４０から出力された音量が維持されていると判断できる。
０ｋＨｚ、ｓｗｅｅｐ）を選択して実行し、通音膜１の音響特性（挿入損失）を評価した。通音膜１を破ることによって径が２．５ｍｍである貫通孔を形成した状態で測定したブランクの音圧レベルは、１０００Ｈｚにおいて−２１ｄＢであった。挿入損失は、音響評価装置からスピーカー４０に入力された試験信号と、マイクロフォン５０で受信された信号とから自動的に求められ、上記のブランクの音圧レベルから通音膜１を貼り付けた状態で測定された音圧レベルを引くことによって求めた。なお、挿入損失が小さいほど、スピーカー４０から出力された音量が維持されていると判断できる。
＜実施例１＞
ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業社製、Ｆ−１０４）１００重量部と、成形助剤であるｎ−ドデカン（ジャパンエナジー社製）２０重量部とを均一に混合し、得られた混合物をシリンダーによって圧縮した後にラム押出してシート状の混合物とした。次に、得られたシート状の混合物を一対の金属ロールを通して厚さ０．１６ｍｍに圧延し、さらに１５０℃の加熱によって成形助剤を乾燥除去してＰＴＦＥのシート成形体を得た。
ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業社製、Ｆ−１０４）１００重量部と、成形助剤であるｎ−ドデカン（ジャパンエナジー社製）２０重量部とを均一に混合し、得られた混合物をシリンダーによって圧縮した後にラム押出してシート状の混合物とした。次に、得られたシート状の混合物を一対の金属ロールを通して厚さ０．１６ｍｍに圧延し、さらに１５０℃の加熱によって成形助剤を乾燥除去してＰＴＦＥのシート成形体を得た。
次に、得られたシート成形体を、その長手方向（圧延方向）に延伸温度２６０℃、延伸倍率１０倍で延伸し、ＰＴＦＥ多孔質膜を得た。このＰＴＦＥ多孔質膜に、黒色染料（オリエント化学工業社製、ＳＰ ＢＬＡＣＫ ９１−Ｌ、エタノール希釈溶液２５重量％）２０重量部と、染料の溶剤であるエタノール（純度９５％）８０重量部とを混合して得た染色液に数秒間浸漬した後、これらを１００℃に加熱して溶剤を乾燥除去して、黒色に着色されたＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
次に、上記のように作製したＰＴＦＥ多孔質膜を、撥液処理液に数秒間浸漬した後、１００℃で加熱して溶媒を乾燥除去することにより、撥液処理されたＰＴＦＥ多孔質膜を得た。撥油処理液は、以下のようにして調製した。下記の（式１）で示す直鎖状フルオロアルキル基を有する化合物１００ｇ、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル０．１ｇ、及び溶媒（信越化学社製、ＦＳシンナー）３００ｇを窒素導入管、温度計及び攪拌機を装着したフラスコの中に投入し、窒素ガスを導入して７０℃で撹拌しながら１６時間付加重合を行い、フッ素含有重合体８０ｇを得た。このフッ素含有重合体の数平均分子量は、１０００００であった。このフッ素含有重合体の濃度が３．０質量％となるように、希釈剤（信越化学社製、ＦＳシンナー）で希釈して撥液処理液を調製した。
ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＣＨ2ＣＨ2Ｃ6Ｆ13 （式１）
ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＣＨ2ＣＨ2Ｃ6Ｆ13 （式１）
次に、撥液処理されたＰＴＦＥ多孔質膜を延伸温度１５０℃、延伸倍率１０倍で幅方向に延伸し、さらに全体をＰＴＦＥの融点（３２７℃）を超える温度である３６０℃で焼成して、実施例１に係る樹脂多孔質膜（ＰＴＦＥ多孔質膜）を得た。得られた樹脂多孔質膜の平均孔径は０．５μｍ、面密度は５ｇ／ｍ2、通気度は１．０秒／１００ｍＬ、耐水圧は８０ｋＰａであった。
次に、得られた樹脂多孔質膜と、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂（エチレン酢酸ビニルエラストマー）製の不織布（繊維径１０〜１５μｍ、面密度５ｇ／ｍ2）とを加熱プレスによるラミネート加工を行うことによって、実施例１に係る通音膜を得た。ここで、ラミネート加工は、加熱温度２００℃、かつ、０．５ＭＰａの条件で２秒間加圧することによって実施した。また、ＥＶＡ樹脂製の不織布は、厚みが０．０７５ｍｍであるＰＥＴ製の離型フィルム上に２００℃で加熱溶融したＥＶＡ樹脂を繊維状に５ｋｇ／ｃｍ2の圧力で塗布することによって、得られた。この様にして得られた通音膜は、面密度１０ｇ／ｃｍ2、通気度２．０秒／１００ｍＬ、耐水圧１１０ｋＰａ、撥液性「あり」という特性を示した。
＜実施例２＞
面密度が１０ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が１０〜１５μｍであるＥＶＡ樹脂（エチレン酢酸ビニルエラストマー）製の不織布を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例２に係る通音膜を得た。
面密度が１０ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が１０〜１５μｍであるＥＶＡ樹脂（エチレン酢酸ビニルエラストマー）製の不織布を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例２に係る通音膜を得た。
＜実施例３＞
面密度が１５ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が１０〜１５μｍであるＥＶＡ樹脂（エチレン酢酸ビニルエラストマー）製の不織布を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例３に係る通音膜を得た。
面密度が１５ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が１０〜１５μｍであるＥＶＡ樹脂（エチレン酢酸ビニルエラストマー）製の不織布を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例３に係る通音膜を得た。
＜実施例４＞
面密度が２５ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が２５〜３０μｍであるポリウレタン樹脂（ポリウレタンエラストマー）製の不織布（ＫＢセーレン社製、エスパンシオーネＦＦ）を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例４に係る通音膜を得た。
面密度が２５ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が２５〜３０μｍであるポリウレタン樹脂（ポリウレタンエラストマー）製の不織布（ＫＢセーレン社製、エスパンシオーネＦＦ）を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例４に係る通音膜を得た。
＜実施例５＞
面密度が４０ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が１８〜２５μｍであるポリアミド系エラストマー樹脂製の不織布（出光ユニテック社製、ストラフレックスＰ ＰＮ５０６５Ｒ）を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例５に係る通音膜を得た。
面密度が４０ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が１８〜２５μｍであるポリアミド系エラストマー樹脂製の不織布（出光ユニテック社製、ストラフレックスＰ ＰＮ５０６５Ｒ）を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例５に係る通音膜を得た。
＜比較例１＞
面密度が６ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が２０〜２２μｍである、ポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＰＥ）の芯鞘繊維の不織布（廣瀬製紙社製、ＨＯＰ６）を用いた以外は、実施例１と同様にして比較例１に係る通音膜を得た。
面密度が６ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が２０〜２２μｍである、ポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＰＥ）の芯鞘繊維の不織布（廣瀬製紙社製、ＨＯＰ６）を用いた以外は、実施例１と同様にして比較例１に係る通音膜を得た。
＜比較例２＞
面密度が３０ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が２０〜２５μｍである、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリエチレン（ＰＥ）の芯鞘繊維の不織布（ユニチカ社製、エルベスＴ０３０３ＷＤＯ）を用いた以外は、実施例１と同様にして比較例２に係る通音膜を得た。
面密度が３０ｇ／ｃｍ2であり、繊維径が２０〜２５μｍである、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリエチレン（ＰＥ）の芯鞘繊維の不織布（ユニチカ社製、エルベスＴ０３０３ＷＤＯ）を用いた以外は、実施例１と同様にして比較例２に係る通音膜を得た。
実施例２〜５、比較例１、２において、ラミネート加工の温度は、それぞれの不織布の材料に適合した温度を採用し、加熱時間及び加圧圧力は実施例１と同様にして行った。
＜比較例３＞
２液加熱硬化シリコーン樹脂（東レ・ダウコーニング社製）をトルエンで希釈したものを、シリコーン離型処理セパレータ（三菱樹脂社製、ＭＲＳ５０）上に流延し、アプリケータを用いて薄膜を形成した。このシリコーン樹脂の薄膜を実施例１と同様に作製した樹脂多孔質膜と積層し、加熱乾燥させてシリコーン樹脂のシートと樹脂多孔質膜（ＰＴＦＥ多孔質膜）との積層体を得た。このようにして、比較例３に係る通音膜を得た。
２液加熱硬化シリコーン樹脂（東レ・ダウコーニング社製）をトルエンで希釈したものを、シリコーン離型処理セパレータ（三菱樹脂社製、ＭＲＳ５０）上に流延し、アプリケータを用いて薄膜を形成した。このシリコーン樹脂の薄膜を実施例１と同様に作製した樹脂多孔質膜と積層し、加熱乾燥させてシリコーン樹脂のシートと樹脂多孔質膜（ＰＴＦＥ多孔質膜）との積層体を得た。このようにして、比較例３に係る通音膜を得た。
表１に、各実施例及び各比較例に係る通音膜の特性を示す。また、実施例１〜５に関する音の周波数と挿入損失との関係を示すグラフを図６に示し、比較例１〜３に関する音の周波数と挿入損失との関係を示すグラフを図７に示す。
表１に示す通り、実施例１〜５に係る通音膜の３０００Ｈｚの音の挿入損失はいずれも５ｄＢ以下であった。また、実施例１〜５に係る通音膜の１０００Ｈｚの音の挿入損失に対する３０００Ｈｚの音の損入損失の比は、１．００〜１．３２であった。換言すると、実施例１〜５に係る通音膜は、１０００Ｈｚの音及び３０００Ｈｚの音の双方に対して、同程度の挿入損失を示した。さらに、実施例１〜５に係る通音膜は、１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの音に対する挿入損失の最大値と最小値の差が１．９２〜４．１１ｄＢであった。
このため、実施例１〜５に係る通音膜は、周波数領域が１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚである音に対して、挿入損失のばらつきが少ない音響特性を示すことが示唆された。
このため、実施例１〜５に係る通音膜は、周波数領域が１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚである音に対して、挿入損失のばらつきが少ない音響特性を示すことが示唆された。
１ 通音膜
１１ 樹脂多孔質膜
１２ 支持材
１１ 樹脂多孔質膜
１２ 支持材
Claims (7)
- 音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、
支持材と、
前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜と、を備え、
前記支持材がエラストマーを含む不織布であり、
前記樹脂多孔質膜は、撥液処理されている、通音膜。 - 音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、エラストマーを含む不織布である支持材と、前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜とを備える通音膜と、
前記通音膜の周縁部に取り付けられたリング状の補強部材と、を備える通音部材。 - 前記樹脂多孔質膜は、撥液処理されている、請求項２に記載の通音部材。
- 音の通過を許容しつつ、異物が通過することを阻止する通音膜であって、エラストマーを含む不織布である支持材と、前記支持材に積層され、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする樹脂多孔質膜とを備える通音膜と、
前記通音膜の周縁部に取り付けられたリング状の両面テープと、備える通音部材。 - 前記樹脂多孔質膜は、撥液処理されている、請求項４に記載の通音部材。
- 前記通音膜の前記両面テープと反対側で前記通音膜の周縁部に接着剤又は両面テープによる接着によって接合されているリング状の補強部材をさらに備える、請求項４又は請求項５に記載の通音部材。
- 発音部又は受音部を備えた電子機器であって、
前記発音部又は前記受音部に対応する開口を塞ぐように請求項１に記載の通音膜又は請求項２〜６のいずれか１項に記載の通音部材が配置されている、電子機器。
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