KR101864054B1

KR101864054B1 - 통음 방수막 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101864054B1
Application number: KR1020167020858A
Authority: KR
Inventors: 카토 요시하루; 사카모토 카츠미; 야마다 요시유키; 키시모토 나오야
Original assignee: 세이렌가부시끼가이샤
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2018-06-01
Also published as: JPWO2015105052A1; CN105917664B; US20160337737A1; WO2015105052A1; US9906849B2; CN105917664A; JP6588828B2; KR20160104687A

Abstract

넓은 음역에서 안정된 통음성과 방수성을 갖춘 통음 방수막이 제공된다. 상기 통음 방수막은, 합성 수지의 다공질막으로 이루어지는 것으로서, JIS L 1092 B법(고수압법)에 의한 내수압이 10~400kPa이고, 아울러 통음성 시험에서 주파수 1kHz의 음향 손실이 10dB 미만, 주파수 2kHz의 음향 손실이 5dB 미만이고, 주파수 5kHz의 음향 손실이 5dB 미만이다.

Description

통음 방수막 및 그 제조 방법{sound-transmitting waterproof film and method for producing same}

본 발명은 통음성과 방수성을 겸비하는 통음 방수막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

휴대전화기, 스마트폰, 무선 전화, 휴대용 미디어 플레이어, 휴대용 게임기기, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 전기 전자 제품(이하, 간단히 "전기 제품"이라고 칭하나, 전자 제품도 포함되는 개념으로 사용함)은, 그 케이스 구조에 마이크나 스피커 등의 수음부나 발음부를 가지며, 각각 대응하는 위치에 개구가 마련되어 이 개구를 통해 음성의 전달이 이루어진다.

스마트폰의 보급으로 대표되는 바와 같이, 이 전기 제품들은 종종 실외 환경에서 사용되는 경우가 증가하고 있어 방수 구조화가 요망되고 있다. 예를 들어 스마트폰의 경우에는 국내 메이커에서 제조되는 기종은 물론, 아시아 메이커에서 제조되는 기종도 방수 기능을 갖춘 상품이 일반화되고 있다. 또한, 가정 내 사용의 경우에도, 전자기기의 휴대화에 따라 건물 내에서 물을 사용하는 환경하에서의 사용 빈도가 증가할 것으로 예상되고, 점점 방수 구조화를 기본 설계로서 요망하는 경우가 늘어나고 있다.

종래, 상기 발음부 및 수음부의 개구부에는 방진 등의 관점 및 통음성을 확보할 목적으로 메쉬로 이루어진 필터가 장착되어 있다.

제품의 방수화를 위해, 개구부에 장착하는 필터 소재에 방수성을 부여하도록 요구되고 있다. 또한, 통음성을 저해하지 않는 것도 중요하며, 개구부에서 케이스 내부로의 물의 침입을 막으면서 통음성을 갖는 소재로서 통음 방수막이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1이나 2에서는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 다공질막으로 이루어지는 방수막이 제안되었다. 또한, 특허문헌 3에서는 관통공을 갖는 수지 필름에 발수성을 갖춘 처리층을 적층한 통음 방수막이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개 특허 평7-126428호 공보 특허문헌 2: 일본 공개 특허 제2010-193439호 공보 특허문헌 3: 일본 공개 특허 제2012-195928호 공보

그러나, 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막이나 관통공을 갖는 수지 필름으로 이루어지는 통음 방수막은 유연성이 떨어진다. 따라서 막의 진동에 의한 소리 전달을 기대할 수 없어 일부 음역에서의 통음성이 낮은 문제가 있다.

본 발명은 이러한 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 넓은 음역에서 안정된 통음성과 방수성을 갖춘 통음 방수막을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 하기 [1]~[11]의 양태가 제공된다.

[1] 합성 수지의 다공질막으로 이루어지는 통음 방수막으로서, JIS L 1092 B법(고수압법)에 의한 내수압이 10~400kPa이고, 아울러 하기의 통음성 시험에서 주파수 1kHz의 음향 손실이 10dB 미만, 주파수 2kHz의 음향 손실이 5dB 미만이고, 주파수 5kHz의 음향 손실이 5dB 미만인 통음 방수막.

(통음성 시험)

[1] 스피커, 통음 방수막, 마이크의 순서로 정렬되고, 스피커와 통음 방수막의 거리, 통음 방수막과 마이크의 거리를 모두 10±1mm로 하고, 통음 방수막의 통음 개구부 직경을 3.5mm로 하고, 주파수 1kHz에서의 음압이 80dB가 되도록 설정한 스피커를 통해 각 주파수의 스위프 신호음을 출력하고, 마이크에 의해 검출되는 음압을 측정한다. 통음 방수막이 없는 경우와 통음 방수막이 있는 경우의 음압의 차를 음향 손실로 한다.

[2] 상기 합성 수지가 폴리우레탄 수지인, [1]에 기재된 통음 방수막.

[3] 상기 합성 수지의 다공질막이, 합성 수지와 극성 유기용제를 포함하는 합성 수지 용액을 수중에서 응고시켜 이루어지는 다공질막인, [1] 또는 [2]에 기재된 통음 방수막.

[4] 상기 합성 수지 용액이 합성 수지와, 전체 고형분에 대해 1~75 질량%의 무기 미립자와, 극성 유기용제를 포함하는, [3]에 기재된 통음 방수막.

[5] 상기 무기 미립자는 표면이 소수화된 무기 미립자인, [4]에 기재된 통음 방수막.

[6] JIS C 0920에 정해진 물의 침입에 대한 보호 등급의 IPX5 및 IPX7를 만족하는, [1]~[5] 중 어느 한 항에 기재된 통음 방수막.

[7] 10% 모듈러스가 0.3~2.0 N/25mm이고, 100% 모듈러스가 0.5~5.0 N/25mm인, [1]~[6] 중 어느 한 항에 기재된 통음 방수막.

[8] 신도(伸度)가 100~500%인, [1]~[7] 중 어느 한 항에 기재된 통음 방수막.

[9] JIS L 1096 걸리(Gurley)법에 준거한 통기도가 3~500초/100mL인, [1]~[8] 중 어느 한 항에 기재된 통음 방수막.

[10] 수음부 또는 발음부를 위한 개구를 갖는 케이스와, 상기 개구에 장착된 상기 [1]~[9] 중 어느 한 항에 기재된 통음 방수막을 구비하는, 전기 제품.

[11] 상기 [1]~[9] 중 어느 한 항에 기재된 통음 방수막의 제조 방법으로서, 합성 수지와 극성 유기용제를 포함하는 합성 수지 용액을 이형성 기재에 도포하고, 도포된 합성 수지 용액을 수중에 침지하여 응고시키는, 통음 방수막의 제조 방법.

본 실시 형태에 의하면, 넓은 음역에서 안정된 통음성과 방수성을 갖는 통음 방수막을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 통음 방수막의 수직 단면을 촬영한 전자현미경 사진으로서, (a)는 배율 300배, (b)는 배율 1000배이다.
도 2는 통음성 시험의 방법을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세히 설명한다.

본 실시 형태에 따른 통음 방수막을 구성하는 합성 수지로서는, 폴리우레탄 수지가 바람직하다. 폴리우레탄 수지로서는, 폴리에스테르계 폴리우레탄, 폴리에테르계 폴리우레탄, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 등을 들 수 있고, 이 중에서 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하고, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

여기서 폴리우레탄 수지는 이소시아네이트 성분과 폴리올 성분을 중합 반응시켜 얻어지는 수지이다.

이소시아네이트 성분으로서는 지방족계 디이소시아네이트, 방향족계 디이소시아네이트, 지환족계 디이소시아네이트 등을 들 수 있고, 단독 또는 2종 이상이 사용된다. 지방족계 디이소시아네이트의 구체적인 예로서는 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 방향족계 디이소시아네이트로서는 크실렌디이소시아네이트, 4,4＇-디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 지환족계 디이소시아네이트로서는 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라 3관능(官能) 이상의 이소시아네이트를 사용할 수도 있다.

한편, 폴리올 성분으로서는 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리카프로락톤폴리올 등을 사용하여 이루어지는 폴리에스테르폴리올; 폴리헥사메틸렌카보네이트 등을 사용하여 이루어지는 폴리카보네이트폴리올; 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등을 사용하여 이루어지는 폴리에테르폴리올 등을 들 수 있다. 이들은 어느 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 폴리우레탄 수지에는 필요에 따라 각종 첨가제를 첨가할 수도 있다. 첨가제로서는 예를 들어 발수제, 가교제, 무기 미립자, 가소제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 아미드 왁스 등의 평활제, 가수분해 방지제, 안료, 황변 방지제, 및 매트제 등을 들 수 있다.

합성 수지의 다공질막으로서는, 합성 수지와 극성 유기용제를 포함하는 합성 수지 용액을 수중에서 응고시켜 이루어지는 다공질막인 것이 바람직하다. 이러한 다공질막을 제조하는 방법으로서는, 예를 들어, 전술한 합성 수지와, 전체 고형분에 대해 1~75 질량%의 무기 미립자와, 극성 유기용제를 포함하여 이루어지는 합성 수지 용액을, 적당한 이형성 기재의 한쪽 면에 도포한 후, 도포된 합성 수지 용액을 수중에 침지하여 합성 수지를 응고시킴으로써 제조하는 방법을 들 수 있다.

여기서, 합성 수지 용액은, 표면이 소수화된 무기 미립자를 포함할 수 있다. 표면이 소수화된 무기 미립자는 극성 유기용제와의 친화성이 높으므로, 용액 내에서, 표면이 소수화된 무기 미립자의 주위를 극성 유기용제가 둘러싸는 것과 같은 상태로 존재하여 국소적으로 극성 유기용제의 농도가 높아져 있다. 따라서, 합성 수지 용액을 수중에 침지하여 합성 수지를 응고시키는 공정에서, 표면이 소수화된 무기 미립자의 주위에서 구멍(vacancy)이 형성된다. 이에 의해, 합성 수지로 이루어지는 다공질막을 효율적으로 형성시키는 것이 가능해진다.

상기 무기 미립자로서는, 예를 들어 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 탄산염; 이산화규소, 규조토 등의 규산; 탈크, 제올라이트 등의 규산염; 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등의 수산화물; 황산바륨, 황산칼슘 등의 황산염; 붕산알루미늄, 붕산아연 등의 붕산염; 티탄산칼륨 등의 티탄산염; 산화아연, 산화티탄 등의 금속 산화물; 카본블랙 등의 탄소물 등의 미립자를 들 수 있다.

이 무기 미립자들은 다공질일 수도 있고 무공질일 수도 있다. 또한, 무기 미립자의 형상은 다각형, 침형, 구형, 정육면체형, 방추형, 판형 등의 정형의 형상, 혹은 부정형의 형상 등 특별히 한정되지 않는다. 상기 무기 미립자는 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, N,N-디메틸포름아미드 등의 극성 유기용매의 흡착량이 많아 미세 구멍을 형성하기 쉬운 이유로, 탄산칼슘 미립자 또는 이산화규소 미립자가 바람직하다.

상기 무기 미립자의 함유량은, 그 종류에 따라 다르므로 일률적으로는 말할 수 없으나, 통상, 합성 수지 용액의 전체 고형분에 대해 1~75 질량%인 것이 바람직하다. 함유량이 1 질량% 이상이므로 충분한 통기성을 얻을 수 있다. 함유량이 75 질량% 이하이므로, 얻어지는 미다공질막의 강도, 특히 인장 강도를 유지하여 충분한 방수성을 얻을 수 있다. 무기 미립자의 함유량은 합성 수지 용액의 전체 고형분에 대해 3~40 질량%인 것이 바람직하다.

바람직한 실시 형태에 따른 통음 방수막은, 예를 들어, 폴리우레탄 수지 주체의 합성 수지와, 전체 고형분에 대해 1~75 질량%의 무기 미립자와, 극성 유기용제를 포함하여 이루어지는 합성 수지 용액을, 이형성 기재에 도포함으로써 제조할 수 있다.

본 실시 형태에 사용되는 이형성 기재는 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 합성 수지에 대해 이형성을 갖는 수지(예를 들어, 올레핀 수지, 실리콘 수지 등. 이하, 이형제라 함) 자체로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 또한, 이형제로 이루어지는 이형층을, 종이, 직물, 필름 등의 기재에 적층한 이형지, 이형포, 이형필름 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 이형성의 점에서, 올레핀 수지 필름이나, 올레핀 수지로 이루어지는 이형층을 폴리에스테르 수지 필름에 적층한 이형 필름이 바람직하다.

합성 수지 용액을 이형성 기재에 도포하는 방법으로서는, 예를 들어 플로팅 나이프 코터, 롤 온 나이프 코터, 콤마 코터, 리버스 코터, 립 코터, 롤 코터, 다이 코터 등을 이용한 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 합성 수지 용액을 균일한 두께로 안정적으로 도포가능한 점에서, 롤 온 나이프 코터, 콤마 코터를 이용하는 것이 바람직하다.

합성 수지 용액의 도포량은, 고형분량으로서 10~1000 g/m²인 것이 바람직하고, 10~750 g/m²인 것이 보다 바람직하다. 도포량을 이 범위로 설정함으로써, 10~150㎛의 두께를 갖는 다공질막을 얻을 수 있다. 즉, 일 실시 형태에 따른 통음 방수막은 두께가 10~150㎛이다.

합성 수지 용액을 이형성 기재에 도포하는 공정에 이어서, 합성 수지 용액을 수중에 침지시킨다. 이 과정에서, 합성 수지 용액의 내부로 물이 침입함과 아울러, 합성 수지 용액에 포함되는 극성 유기용제가 거의 완전히 물과 치환됨으로써 합성 수지가 응고된다. 아울러 응고액은 물만으로 충분하여 다른 성분의 존재를 필요로 하지 않으나, 실제의 제조에서는, 합성 수지 용액을 도포한 이형성 기재가 연속적으로 수중(응고액 속)을 통과함으로써, 수중(응고액 속)에는 극성 유기용제가 점차 축적되어 간다. 본 발명에서는 이러한 수중(응고액 속)의 극성 유기용제의 존재를 배제하는 것이 아니다. 즉, "수중"이라는 경우의 물에는, 극성 유기용제가 용해된 물도 포함된다.

수중의 침지 시간은 30초~10분인 것이 바람직하고, 1~5분인 것이 보다 바람직하다. 침지 시간이 30초 미만이면, 합성 수지의 응고가 불완전해져 충분한 구멍이 형성되지 않아 방수성이나 통음성을 얻지 못할 우려가 있다. 침지 시간이 10분을 넘으면 생산성이 저하된다.

이어서, 30~80℃의 온수중에서 3~15분간 세정하여, 잔류하는 극성 유기용제를 제거한 후, 50~150℃에서 1~10분간 열처리하여 건조시킨다. 이에 의해, 이형성 기재 상에는, 합성 수지로 이루어지는 다공질막이 형성된다.

이와 같이 얻어진 통음 방수막은 후처리로서 발수 가공이 실시될 수도 있다. 이에 의해 방수성을 더욱 향상시킬 수 있다. 발수 가공에 사용되는 발수제로서는 파라핀계 발수제, 실리콘계 발수제 및 불소계 발수제 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 높은 발수성을 부여할 수 있는 점에서, 불소계 발수제가 바람직하다. 발수 가공은 패딩법 또는 스프레이법 등의 통상의 방법에 따라 실시할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 통음 방수막은, 합성 수지의 다공질막으로 이루어지고, 그 공극율은 5~95%인 것이 바람직하고, 10~95%인 것이 보다 바람직하다. 공극율이 5~95%이면, 높은 통음성과 방수성을 얻을 수 있다. 본 실시 형태의 일 실시예에 따른 통음 방수막의 수직 단면을 나타내는 전자현미경 사진을 도 1에 표시한다.

본 실시 형태에 따른 통음 방수막의 JIS L 1092 B법(고수압법)에 의한 내수압은 10~400kPa인 것이 바람직하고, 30~400kPa인 것이 보다 바람직하다. 내수압이 10~400kPa의 범위이면, 높은 통음성과 방수성을 얻을 수 있다.

본 실시 형태에 따른 통음 방수막은, JIS C 0920에 정해진 물의 침입에 대한 보호 등급 IPX5 및 IPX7를 만족하는 것이 바람직하다. IPX5를 만족하는 경우에는, 분류수와 같은 유수에 의한 단시간의 수압에 견딜 수 있게 된다. 또한, IPX7를 만족하는 경우에는, 일정 시간 수몰된 경우의 침수에 견딜 수 있게 된다.

통음 방수막의 응력은, 10% 모듈러스가 0.3~2.0 N/25mm, 그리고 100% 모듈러스가 0.5~5.0 N/25mm인 것이 바람직하다. 10% 모듈러스, 100% 모듈러스가 상기 범위내이면, 침수시에 수압에 의해 늘어나 파단되는 경우가 없을 뿐 아니라, 소리에 의한 막의 진동이 약화되지 않아 양호한 통음성을 얻을 수 있다. 10% 모듈러스는 0.3~1.0 N/25mm인 것이 보다 바람직하다. 100% 모듈러스는 0.5~4.1 N/25mm인 것이 보다 바람직하다.

통음 방수막의 응력이 상기 범위를 초과하는 경우 소리에 의한 막의 진동이 감쇠되므로, 주파수 1kHz 이하의 범위에서는 통음성이 나빠진다. 종래, 통음 방수막으로서 사용되고 있는 PTFE 다공막은 그 응력이 상기 범위를 초과하므로 대략 1kHz 이하의 저주파역에서의 통음성이 떨어진다.

통음 방수막의 신도는 100~500%인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 150~400%이다. 신도가 100~500%이면 양호한 통음성과 충분한 방수성을 유지할 수 있다.

통음 방수막의 통기도는 JIS L 1096 걸리(Gurley)법에 있어서 3~500초/100mL인 것이 바람직하고, 3~300초/100mL인 것이 보다 바람직하다. 통기도가 3~500초/100mL이면 양호한 통음성을 가질 수 있다.

본 실시 형태에 따른 통음 방수막은 주파수 1kHz의 음향 손실이 10dB 미만, 주파수 2kHz의 음향 손실이 5dB 미만, 주파수 5kHz의 음향 손실이 5dB 미만이 되는 통음성을 갖는다.

통음성 시험에 대해 도 2를 이용하여 설명한다. 길이 70mm, 폭 50mm, 높이 30mm로 개폐 가능한 아크릴제 케이스(6)를 준비하고, 이 케이스(6)에 직경 2mm의 개구를 만든다. 이어서, 케이스(6)의 내부에 흡음재(4)를 충전하고, 스피커(2)(스타정밀주식회사 제조: 소형 스피커 SCG-16)를 케이스 개구부로부터 10±1mm의 거리가 되도록 케이스(6) 내의 흡음재 내부에 배치한다. 아울러 스피커(2)와 케이스 개구부를 잇도록, 흡음재(4)에는 직경 2mm의 통음을 목적으로 하는 통음홀(5)을 형성한다. 나아가 통음 방수막(1)을 직경 5mm로 뚫고, 외경 5mm, 내경 3.5mm의 링형의 양면 테이프를 사용하여 케이스 개구부를 막도록 케이스(6)의 외면에 붙인다. 그 후, 음향 평가 장치(BK사 제조: PULSE 애널라이저 Type3110-C)에 접속된 마이크(3)(BK사 제조: BK4193＋BK2633)를, 케이스 개구부를 막은 통음 방수막(1)에서 10±1m 떨어진 위치에 배치한다. 음향 평가의 측정 방법으로서 SSR 측정(20Hz에서 20kHz의 스위프 신호음에 의해 스피커 출력을 측정)으로 음압을 측정한다. 통음 방수막을 설치하지 않은 경우의 주파수 1kHz에서의 음압은 80dB로 조정한다. 여기서, 통음 방수막을 설치하지 않은 경우의 음압과 통음 방수막을 설치한 경우의 음압 간의 차를 음향 손실로서 산출한다. 아울러 본 시험 방법에서는, 통음 방수막(1)과 검출기인 마이크(3) 간의 틈이 개방 상태이므로, 대략 1kHz보다 작은 저주파수역에서는 소리의 확산이 현저해져, 측정되는 음향 손실의 값이 커지는 경향이 있다. 따라서, 본 시험에서는 1kHz, 2kHz, 5kHz의 주파수에 한정하여 음향 손실을 측정한다.

이와 같이 측정된 음향 손실이 상기한 범위 내이면 넓은 음역에서 높은 통음성을 갖는다고 할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 통음 방수막은, 바람직한 양태로서, 상술한 휴대전화기나 스마트폰 등의 각종 전기 제품의 방수화를 위해, 그 케이스에 설치된 수음부나 발음부를 위한 개구부에 장착하는 방수막으로서 이용할 수 있다. 즉, 일 실시 형태에 따른 전기 제품은 수음부 또는 발음부를 위한 개구를 갖는 케이스와, 이 개구에 장착된 상기 통음 방수막을 구비한 것이다.

이상으로 이루어지는 본 실시 형태에 의하면 다음의 작용 효과를 나타낸다. 상기와 같이, 종래의 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막으로 이루어지는 통음 방수막은 유연성이 떨어지므로 막의 진동에 의한 소리 전달을 기대할 수 없고, 이로 인해 일부 음역에서의 통음성이 낮은 문제가 있었다. 또한, 외부로부터 강한 힘이 인가되면 불가역적인 변형을 일으켜 통음성의 이상을 초래할 뿐 아니라, 매우 고가라는 문제가 있었다. 이에 반해, 본 실시 형태의 통음 방수막의 경우에는, 통음 방수막에 유연성을 부여하여 막의 진동에 의한 소리 전달 효과를 높일 수 있다. 따라서, 넓은 음역에서 안정된 통음성과 방수성을 갖게 된다. 또한, 외부로부터 강한 힘을 받아도 변형을 쉽게 일으키지 않고, 따라서 안정적인 통음성과 방수성을 유지할 수 있다. 아울러, 이러한 통음 방수막을 저렴하게 제공할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 이하의 실시예 및 비교예의 각 물성값의 측정 및 평가는 이하의 방법에 따랐다.

(1) 통음 방수막의 공극율

이하 실시예에서 얻어진 통음 방수막의 무게 G[g/m²] 및 두께 A[㎛]를 측정하였다. 이어서, 통음 방수막과 동일한 원료를 사용하여 무게 G[g/m²]가 되는 무공질 필름 소재를 별도 제작하여 두께 B[㎛]를 측정하였다. 이 측정 결과들을 이용하여 다음 식에 의해 통음 방수막 다공질 필름 소재의 공극율을 산출하였다.

통음 방수막의 공극율(%)=100×(A-B)/A

(2) 통음 방수막의 평균 공경(pore size)

주사형 전자현미경(상품명 "S-3000N", 주식회사 히타치하이테크노로지즈 제조)을 사용하여 300~5000배의 수직 단면 사진을 촬영하여 필름 소재 상태를 관찰하였다. 10㎛ 이하의 공경을 갖는 미세 구멍의 개수는, 1000~5000배의 수직 단면 사진을 사용하여 카운트하였다. 10㎛를 초과하는 공경을 갖는 구멍의 개수는, 300~1000배의 수직 단면 사진을 사용하여 카운트하였다. 얻어진 이미지의 임의의 범위에 대해 100개의 공경을 측정하고 평균값을 구하여 평균 공경으로 하였다.

(3) 통음 방수막의 두께

주사형 전자현미경(상품명 "S-3000N", 주식회사 히타치하이테크노로지즈 제조)을 사용하여 300~5000배의 수직 단면 사진을 촬영하여 필름 소재의 두께를 측정하였다.

(4) 통음 방수막의 내수압

JIS L 1092 B법(고수압법)에 따라 측정을 하였다.

(5) 통음 방수막의 물의 침입에 대한 보호 등급

JIS C 0920에 따라 측정을 하여, IPX5 및 IPX7 각각에 대해 보호 등급을 만족하는 것을 "○", 만족하지 않는 것을 "×"로 표시하였다.

(6) 통음 방수막의 응력값

JIS L 1096에 준거하여 폭 25mm의 시험편을 그립 간격 50mm, 인장 속도 150mm/min로 신장시킴으로써 10%, 100%의 각 신장시의 응력값(하중), 즉 10% 모듈러스값, 100% 모듈러스값을 각각 측정하였다. 아울러 측정에는 주식회사 시마즈제작소 제품인 오토그래프 AG-IS를 이용하였다. 100% 신장하기 전에 파단된 것은 "파단"이라고 표시하였다.

(7) 통음 방수막의 신도

JIS L 1096에 준거하여 폭 25mm의 시험편을 그립 간격 50mm, 인장 속도 150mm/min로 신장하여 파단시의 신도를 측정하였다. 아울러 측정에는 주식회사 시마즈제작소 제품인 오토그래프 AG-IS를 사용하였다.

(8) 통음 방수막의 음향 특성(통음성)

상기 통음 시험 방법에 따라 측정을 하였다. 아울러 통음 방수막을 직경 5mm로 뚫고, 외경 5mm, 내경 3.5mm의 링형의 양면 테이프를 사용하여 케이스 개구부를 막도록 케이스 외면에 붙여 측정하였다.

(9) 통음 방수막의 통기도

JIS L 1096 걸리법에 따랐다. 아울러 측정은, 100mL의 공기가 투과되는 시간을 측정하여 (초/100mL)의 단위로 기록하였다. 통기성이 없는 것은 "-"로 표시하였다.

[실시예 1]

먼저, 하기의 처방으로 이루어지는 폴리우레탄 수지 용액을 만들었다.

<처방 1>

크리스본(Crisvon) MP880PS 100 질량부

(DIC 주식회사 제조, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지, 고형분 30 질량%)

리더로이드(Leatheroid) LU2850M 25 질량부

(다이이치세이카공업주식회사 제조, 실리카 미립자 분산액, 고형분 20 질량%

다이래크블랙 L1584 4 질량부

(DIC주식회사 제조, 흑안료, 고형분 25 질량%)

N,N-디메틸포름아미드 42 질량부

이어서, 폴리에스테르제 실리콘 박리 필름(후지모리공업주식회사 제조, 75E-0010DG-2AS) 상에, 상기 폴리우레탄 수지 용액을, 나이프 온 롤 코터를 이용하여, 얻어지는 통음 방수막의 두께가 50㎛가 되는 도공 두께로 칠하였다. 이어서, 20℃의 수중에 1.5분간 침지하여 완전 응고시켰다. 이어서, 50℃의 온수 속에서 5분간 세정한 후, 130℃에서 2분간 열처리하여 건조시켰다. 이에 의해, 실시예 1의 통음 방수막을 얻었다.

[실시예 2]

얻어지는 통음 방수막의 두께가 30㎛가 되는 도공 두께로 칠한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2의 통음 방수막을 얻었다.

[실시예 3]

얻어지는 통음 방수막의 두께가 80㎛가 되는 도공 두께로 칠한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 3의 통음 방수막을 얻었다.

[실시예 4]

하기의 <처방 2>의 폴리우레탄 수지 용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 4의 통음 방수막을 얻었다.

<처방 2>

크리스본 MP880PS 100 질량부

(DIC주식회사 제조, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지)

리더로이드 LU2850M 10 질량부

(다이이치세이카공업주식회사 제조, 실리카 미립자 분산액)

다이래크블랙 L1584 4 질량부

(DIC주식회사 제조, 흑안료)

N,N-디메틸포름아미드 44 질량부

[실시예 5]

하기 <처방 3>의 폴리우레탄 수지 용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 5의 통음 방수막을 얻었다.

<처방 3>

크리스본 MP880PS 100 질량부

(DIC 주식회사 제조, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지)

리더로이드 LU2850M 50 질량부

(다이이치세이카공업주식회사 제조, 실리카 미립자 분산액)

다이래크블랙 L1584 4 질량부

(DIC주식회사 제조, 흑안료)

N,N-디메틸포름아미드 33 질량부

[실시예 6]

하기 <처방 4>의 폴리우레탄 수지 용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 6의 통음 방수막을 얻었다.

<처방 4>

크리스본 MP120 100 질량부

(DIC주식회사 제조, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지, 고형분 30 질량%)

리더로이드 LU2850M 25 질량부

(다이이치세이카공업주식회사 제조, 실리카 미립자 분산액)

다이래크블랙 L1584 4 질량부

(DIC주식회사 제조, 흑안료)

N,N-디메틸포름아미드 48 질량부

[비교예 1]

하기 <처방 5>의 폴리우레탄 수지 용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1의 통음 방수막을 얻었다.

<처방 5>

레자민(Resamine) CU4330 100 질량부

(다이이치세이카공업주식회사 제조, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지, 고형분 30 질량%)

리더로이드 LU2850M 25 질량부

(다이이치세이카공업주식회사 제조, 실리카 미립자 분산액)

다이래크블랙 L1584 4 질량부

(DIC주식회사 제조, 흑안료)

N,N-디메틸포름아미드 42 질량부

[비교예 2]

하기 <처방 6>의 폴리우레탄 수지 용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 2의 통음 방수막을 얻었다.

<처방 6>

레자민 CU4330 100 질량부

(다이이치세이카공업주식회사 제조, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지)

리더로이드 LU2850M 120 질량부

(다이이치세이카공업주식회사 제조, 실리카 미립자 분산액)

다이래크블랙 L1584 4 질량부

(DIC주식회사 제조, 흑안료)

N,N-디메틸포름아미드 10 질량부

[비교예 3]

상기 <처방 1>의 폴리우레탄 수지 용액을, 폴리에스테르제 실리콘 박리 필름(후지모리공업주식회사 제조, 75E-0010DG-2AS) 상에, 나이프 온 롤 코터를 이용하여, 얻어지는 필름 소재의 두께가 30㎛가 되는 도공 두께로 칠하였다. 이어서, 130℃에서 10분간 열처리하여 건조시켰다. 이에 의해, 비교예 3의 무공질막을 얻었다.

[비교예 4]

통음 방수막으로서 PTFE제 다공질 필름(고어택스재팬에서 제조한 투습 측정용 보조 필름, 두께 20㎛)을 사용하였다.

상술한 실시예 및 비교예에서 얻어진 통음 방수막 다공질 필름 소재에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

1 통음 방수막, 2 스피커, 3 마이크, 4 흡음재, 5 통음홀

Claims

합성 수지의 다공질막으로 이루어지는 통음 방수막으로서, JIS L 1092 B법(고수압법)에 의한 내수압이 10~400kPa이고, 아울러 하기 통음성 시험에서 주파수 1kHz의 음향 손실이 10dB 미만, 주파수 2kHz의 음향 손실이 5dB 미만이고, 주파수 5kHz의 음향 손실이 5dB 미만이며,
상기 합성 수지의 다공질막이, 합성 수지와 극성 유기용제를 포함하는 합성 수지 용액을 수중에서 응고시켜 이루어지는 다공질막이며,
상기 합성 수지 용액이, 합성 수지와, 전체 고형분에 대하여 1~75 질량%의 무기 미립자와, 극성 유기용제를 포함하며,
상기 무기 미립자는 표면이 소수화된 무기 미립자인 통음 방수막.
(통음성 시험)
스피커, 통음 방수막, 마이크의 순서로 정렬되고, 스피커와 통음 방수막의 거리, 통음 방수막과 마이크의 거리를 모두 10±1mm로 하고, 통음 방수막의 통음 개구부 직경을 3.5mm로 하고, 주파수 1kHz에서의 음압이 80dB가 되도록 설정한 스피커를 통해 각 주파수의 스위프 신호음을 출력하고, 마이크에 의해 검출되는 음압을 측정한다. 통음 방수막이 없는 경우와 통음 방수막 있는 경우 간의 음압의 차를 음향 손실로 한다.
제1항에 있어서,
상기 합성 수지가 폴리우레탄 수지인 통음 방수막.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
JIS C 0920에 정해진 물의 침입에 대한 보호 등급의 IPX5 및 IPX7를 만족하는 통음 방수막.
제1항에 있어서,
10% 모듈러스가 0.3~2.0 N/25mm이고, 100% 모듈러스가 0.5~5.0 N/25mm인 통음 방수막.
제1항에 있어서,
신도가 100~500%인 통음 방수막.
제1항에 있어서,
JIS L 1096 걸리법에 준거한 통기도가 3~500초/100mL인 통음 방수막.
수음부 또는 발음부를 위한 개구를 갖는 케이스와, 상기 개구에 장착된 제1항, 제2항, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 통음 방수막을 구비하는 전기 제품.
제1항, 제2항, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 통음 방수막의 제조 방법으로서,
합성 수지와 극성 유기용제를 포함하는 합성 수지 용액을 이형성 기재에 도포하고,
도포된 합성 수지 용액을 수중에 침지하여 응고시키는 통음 방수막의 제조 방법.