KR20140017425A - 전자기기용 통기성 방수막 및 전자기기 - Google Patents

전자기기용 통기성 방수막 및 전자기기 Download PDF

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KR20140017425A
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이재환
김익수
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Abstract

본 발명은 전자기기용 통기성 방수막 및 전자기기에 관한 것으로서, 전자기기 하우징체에 있어서 방수성과 통풍성을 요하는 통기부에 장착 가능한 전자기기용 통기 방수막(10A)으로서, 통기 방수막(10A)은 발수성 나노 섬유로 이루어진 나노 섬유층(11)을 가지며, 통기 방수막(10A)은 발수성 나노 섬유층(11)으로만 이루어진 것이라도 좋고, 또한 발수성 나노 섬유층(11)에 보강재층을 적층한 구조를 가진 것이라도 좋다. 또한, 본 발명은 방수성 뿐만 아니라 높은 통풍성을 가진 전자기기용 통기 방수막을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자기기용 통기성 방수막 및 전자기기{WATERPROOF FILM WITH AIR PERMEABILITY FOR ELECTRONIC EQUIPMENT AND THE ELECTRONIC EQUIPMENT USING THE SAME}
본 발명은 전자기기용 통기 방수막 및 상기 통기 방수막을 이용한 전자기기에 관한 것이다.
휴대전화기, 고정전화기, 무선전화기, 녹음 재생 기기, 디지털카메라, 전동 면도기, 전동 칫솔 등 여러 가지 전자기기에서는, 이들 전자기기의 하우징체에 있어서 방수성과 통기성을 요하는 통기부가 존재한다.
이들 통기부 중에 방수성과 통기성을 요하는 통기부도 다수 존재한다. 특히 옥외에서도 사용되는 빈도가 높은 전자기기나 옥외가 아니라도 수분이 많은 장소에서 사용될 가능성이 높은 전자기기에서는, 방수성과 통기성 양쪽을 겸해 구비하는 것이 중요해진다. 또한, 이 종류의 전자기기에 있어서, 전자기기의 하우징체 내의 온도가 상승하여 하우징체의 내압이 상승하는 것을 억제하여, 하우징체의 내압을 적절한 내압으로 유지하는 기능(내압 조정 기능)을 갖고 있다.
이 때문에, 이 종류의 전자기기의 통기부에는 통기 방수막이 장착되어 있다. 또한, 본 명세서에서 통기 방수막이라는 것은 방수성과 통기성을 가진다. 또한,
「방수」란, 본 명세서에서는 물의 통과를 방지할 뿐만 아니라 물 이외의 액체의
통과를 방지하는 것을 의미하는 것으로 한다. 이와 같은 통기 방수막은 종래부터 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
도 9는 특허문헌 1에 개시되어 있는 통기 방수막(900)을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 통기 방수막(종래의 통기 방수막이라고 함)(900)은 원형상의 공간부(910a)을 가진 캐리어테이프(910)에 박리 가능하게 부착되어 있고, 필요에 따라서 통기 방수막을 캐리어테이프로부터 박리시켜 전자기기 등의 통기부에 장착하는 것이다.
종래의 통기 방수막(900)은 수지 다공질막으로 이루어진 것이며, 상기 통기 방수막(900)은 두께가 1㎛~5㎛이고, 통기도는 걸리형법에 있어서 0.1~500 sec/100㎤이며, 또한, 내수압은 1.0 KPa 이상이라는 것이 특허문헌 1에 기재되어 있다
이와 같은 통기 방수막(900)은 여러 가지 전자기기에 사용 가능하다. 예를 들면 통기 방수막(900)을 휴대전화기에 사용할 경우에는 상기 통기 방수막(900)을 휴대전화기의 음성 입력용 통기부와 음성 출력용 통기부에 각각 장착하는 것에 의해 방수성 및 통기성 양쪽을 확보할 수 있다고 되어 있다.
일본 특허공개공보 제2011-36797호
이 종류의 통기 방수막을 상기한 바와 같이 휴대전화기 등에 장착할 경우에는, 통기 방수막이 방수성 뿐만 아니라 음성의 입출력을 적절히 실시할 수 있도록 하기 위해 높은 통기성을 갖는 것이 중요하다
그러나, 종래의 통기 방수막은 수지 다공질막으로 이루어진 것이므로 방수성 및 통기성이라는 점에서 과제가 남는다. 이와 같은 과제는 종래의 통기 방수막을 휴대전화기에 이용한 경우에 한정되지 않으며, 종래의 통기 방수막을 휴대전화기 이외의 다른 전자기기(하우징체에 있어서 방수성과 통기성을 요하는 통기부가 존재하는 전자기기)에 이용한 경우에도 공통된 과제이다.
따라서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 가진 전자기기용 통기 방수막을 제공하는 것을 목적으로 하며, 또한 본 발명의 통기 방수막이 장착되어 있는 것에 의해 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 가진 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[1] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막은, 전자기기의 하우징체에 있어서 방수성과 통기성을 요하는 통기부에 장착 가능한 전자기기용 통기 방수막으로서, 상기 통기 방지막은 발수성 나노 섬유로 이루어진 나노 섬유층을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자기기용 통기 방수막에 의하면, 통기 방수막으로서 발수성 나노 섬유층을 갖는 것에 의해, 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 가진 통기 방수막으로 할 수 있다.
[2] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막에 있어서, 상기 통기 방수막은 발수성 나노섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층으로만 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 통기 방수막을 단순한 구성으로 할 수 있으며, 통기 방수막의 제조를 용이하게 할 수 있다. 그것에 의해, 통기 방수막의 비용을 낮게 억제할 수 있다.
[3] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막에 있어서, 상기 통기 방수막은 상기 발수성 나노섬유층의 두께가 5㎛~50㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.
발수성 나노 섬유층의 두께를 이와 같은 범위로 하는 것에 의해, 통기 방수막의 강도와 통기성을 적절히 확보할 수 있으며, 또한, 통기 방수막의 취급(핸들링)을 용이하게 할 수 있다.
[4] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막에 있어서, 상기 통기 방수막은 발수성 나노섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층과, 상기 나노 섬유층에 적층된 보강재층을 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이, 통기 방수막을 발수성 나노 섬유층에 보강재층을 적층한 구조로 하는 것에 의해, 상기 통기 방수막의 강도를 크게 할 수 있고, 통기 방수막의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 또한 통기 방수막의 취급을 더 용이하게 할 수 있다.
[5] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막에서는, 상기 발수성 나노 섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층과 상기 보강재층의 합계의 두께가 50㎛~150㎛ 범위 내이고, 상기 합계 중, 상기 발수성 나노 섬유층은 두께가 1㎛~30㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.
통기 방수막을 이와 같은 두께로 하는 것에 의해, 통기 방수막의 강도와 통기성을 적절히 확보할 수 있고, 또한, 통기 방수막의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 또한 통기 방수막의 취급을 더 용이하게 할 수 있다.
[6] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막에 있어서, 상기 발수성 나노 섬유는 평균 직경이 50nm~500nm의 범위 내인 것이 바람직하다.
이와 같은 섬유 직경을 가진 발수성 나노 섬유에 의해 발수성 나노 섬유층을 형성하는 것에 의해, 내수성 및 통기성에 우수한 통기 방수막으로 할 수 있다.
[7] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막에 있어서, 상기 발수성 나노 섬유층의 공공률(空孔率)은 65%~85%이고, 공공 사이즈의 평균값은 0.1㎛~3㎛이며, 통기도가 프라질형법(Fragzier tester method)에 있어서, 0.2㎤~1.0㎤/㎠/sec인 것이 바람직하다.
발수성 나노 섬유층이 이와 같은 공공률, 공공 사이즈의 평균값, 통기도를 갖는 것에 의해 높은 내수성을 갖고, 또한 높은 통기성을 가진 통기 방수막이 된다.
[8] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막에 있어서, 상기 발수성 나노 섬유는, 발수성 폴리우레탄(PU) 또는 발수성 폴리불화비닐리덴(PVDF)으로 이루어진 것이 바람직하다.
발수성 나노 섬유가 발수성 폴리우레탄(PU) 또는 발수성 폴리불화비닐리덴(PVDF)으로 이루어진 것에 의해, 내수성 및 통기성이 우수한 통기 방수막으로 할 수 있다.
[9] 본 발명의 전자기기용 통기 방수막에 있어서, 상기 통기부는 스피커로부터의 소리를 출력하기 위한 소리 출력용 통기부 또는 마이크로폰에 소리를 입력하기 위한 소리 입력용 통기부의 적어도 한쪽인 것이 바람직하다.
이와 같이, 스피커로부터의 소리를 출력하기 위한 소리 출력용 통기부 또는 마이크로폰에 소리를 입력하기 위한 소리 입력용 통기부의 적어도 한쪽에 본 발명의 전자기기용 통기 방수막을 사용하는 것에 의해, 방수성을 확보하고 나서 소리의 입출력을 적절히 실시할 수 있다.
[10] 본 발명의 전자기기는, 방수성과 통기성을 요하는 통기부가 하우징체에 설치되어 있는 전자기기로서, 상기 통기부에는 통기 방수막이 장착되어 있고, 상기 통기 방수막은, [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 전자기기용 통기 방수막인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자기기에 의하면, 방수성과 통기성을 요하는 통기부에 [1] 내지 [9] 중 어느 하나의 전자기기 통기 방수막을 사용하는 것에 의해, 상기 통기부는 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 가진 전자기기가 되고, 전자기기로서의 성능을 향상시킬 수 있다.
[11] 본 발명의 전자기기에 있어서, 상기 전자기기는 휴대전화기인 것이 바람직하다.
이와 같이, 휴대전화기에 있어서 방수성과 통기성을 요하는 통기부(예를 들면, 음성 출력용 통기부 또는 음성 입력용 통기부)에 [1] 내지 [9] 중 어느 하나의 전자기기 통기 방수막을 사용하는 것에 의해, 상기 통기부에서는 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 갖게 되고, 휴대전화기로서의 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 가진 전자기기용 통기 방수막을 제공하며, 또한 본 발명의 통기 방수막이 장착되어 있는 것에 의해 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 가진 전자기기를 제공한다.
도 1은 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)을 제조하기 위한 공정의 일례를 설명하는 플로우차트이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 전자기기(100)를 설명하기 위해 도시한 외관 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 전자기기(100)의 음성 출력용 통기부(120)를 포함하는 소정 범위(파선 테두리(A1)로 둘러싸인 범위)를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시한 전자기기(100)의 음성 입력용 통기부(130)를 포함하는 소정 범위(파선 테두리(A1)로 둘러싸인 범위) 파선 테두리(A2)로 둘러싸인 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 휴대전화기의 변형예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)을 제조하기 위한 공정의 일례를 설명하는 플로우차트이다.
도 9는 특허문헌 1에 개시되어 있는 통기 방수막(900)을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
[실시형태 1]
도 1은 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 또한, 도 1의 (a)는 통기 방수막(10A)의 평면도이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 x-x선 단면도이다.
실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)은 도 1에 도시한 바와 같이, 발수성 나노섬유로 이루어진 발수성 나노섬유층(11)으로만 이루어져 있다. 또한, 통기 방수막(10A)의 형상 및 사이즈는 상기 통기 방수막을 사용하는 부분에 따라서 여러 가지 형상으로 하는 것이 가능하지만, 여기서는 원반형상으로 하며, 그 직경은 10mm 정도로 하여 설명한다.
통기 방수막(10A)은, 두께(발수성 나노 섬유층(11)의 두께)(t1)가 강도와 통기성을 고려하면, 5㎛~50㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 도 1에서는 통기 방수막(10A)의 두께(t1)가 상기 통기 방수막(10A)의 직경의 크기에 대해 과장되어 그려져 있다.
통기 방수막(10A)의 두께(t1)을 이와 같은 범위로 하는 것에 의해, 통기 방수막(10A)의 강도와 통기성을 적절히 확보할 수 있고, 또한, 통기 방수막(10A)의 취급을 용이하게 할 수 있다. 또한, 「통기 방수막(10A) 의 취급을 용이하게 하는」 것의 구체예로서는 대량으로 제조된 통기 방수막(10A)의 관리가 용이해지는 것, 상기 통기 방수막(10A)을 통기 경로 형성 부재(20)에 장착할(부착할) 때의 작업성이 향상되는 것 등을 들 수 있다.
발수성 나노 섬유층(11)을 구성하는 발수성 나노 섬유의 원료가 되는 폴리머로서는 발수성 폴리우레탄(PU) 또는 발수성 폴리불화비닐리덴(PVDF)을 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 발수성 나노 섬유층(11)의 발수성 나노 섬유의 평균 직경은 50nm~500nm의 범위 내이다. 또한, 발수성 나노 섬유층(11)의 공공률은 65% ~85%의 범위 내이고, 공공 사이즈의 평균값은 0.1㎛~3.0㎛ 의 범위 내이다.
또한, 공공 사이즈의 평균값을 구할 때의 공공 사이즈는 예를 들면, 각 공공의 면적과 동등한 면적을 가진 원을 가정하여, 각 원의 직경의 평균값을 평균 공공 사이즈로서 구할 수 있다.
이와 같은 구조의 통기 방수막(10A)은, 통기도가 프라질형법에 있어서 0.2 ㎤~1.0㎤/㎠/sec의 범위 내이고, 또한, 상기 통기 방수막(10A)의 내수압이 적어도 약 10000mmH2O 인 것이 실험에 의해 확인되었다.
이와 같이, 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)은 발수성 나노 섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층(도 2 참조)을 가진 구조로 되어 있으므로, 방수성 뿐만 아니라 더 높은 통기성을 얻을 수 있다.
즉, 통기 방수막(10A)은 상기한 바와 같이 통기도가 프라질형법에 있어서 0.2㎤~1.0㎤/㎠/sec 의 범위 내이다. 또한, 상기 통기 방수막(10A)의 내수압은 적어도 약 10000mmH2O이다. 즉, 특허문헌 1에 개시되어 있는 종래의 통기 방수막(900)은 전술한 바와 같이, 통기도는 걸리형법에 있어서 0.1~500sec/100㎤의 범위 내이고, 또한 내수압은 1.0KPa 이상으로 하고 있다.
실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)의 통기도와, 종래의 통기 방수막(900)의 통기도는 측정법이 다르지만, 양자를 비교하면, 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)의 통기도는 종래의 통기 방수막(900)의 통기도에 비해, 더 우수한 것은 명확하다.
또한, 내수압에 대해서도, 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)의 내수압과 종래의 통기 방수막(900)의 내수압은 단위가 다르지만, 양자를 비교하면, 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)의 내수압은 종래의 통기 방수막(900)의 내수압에 비해 더 우수한 것은 명확하다.
이들 결과로부터, 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)은 종래의 통기 방수막(900)에 비해, 통기성 뿐만 아니라 내수성에 있어서도 우수한 통기 방수막인 것을 알 수 있다.
계속해서, 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)을 제조하기 위한 공정에 대해 설명한다.
도 2는 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)을 제조하기 위한 공정의 일례를 설명하는 플로우차트이다. 우선, 장척 시트 형상의 종이 등의 기재(도시하지 않음)를 반송 기구(도시하지 않음)의 풀어내기 롤러에 셋팅히고, 상기 기재를 소정의 반송 속도로 반송시킨다(기재 반송 공정(S1)). 그리고, 풀어내기 롤러로부터 풀어내어져 반송되어 가는 기재의 표면에 발수성 폴리머를 전계 방사하는 것에 의해 발수성 나노 섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층을 형성한다(발수성 나노 섬유층 형성 공정(S2)).
발수성 나노 섬유층 형성 공정(S2)은 구체적으로는 우선, 발수성 나노 섬유를 구성하는 폴리머 용액을, 전계 방사 장치(도시하지 않음)의 폴리머 용액 공급부를 통해 노즐 유닛에 공급하고, 상기 노즐 유닛의 각 노즐로부터 폴리머 용액을 토출시키며, 기재의 표면(한쪽 면)에 발수성 나노 섬유층을 형성한다. 여기서, 발수성 나노 섬유의 원료가 되는 폴리머로서는 이 경우, 발수성 폴리우레탄(PU) 또는 발수성 폴리불화비닐리덴(PVDF)를 이용한다.
이것에 의해, 기재에 발수성 나노 섬유층(11)이 적층된 장척 시트 형상의 적층체가 제조된다. 이와 같이 하여 제조된 장척 시트 형상의 적층체를 소정의 직경을 가진 원반 형상으로 펀칭한다(펀칭 공정(S3)).
이와 같은 공정을 순차 실시하는 것에 의해, 도 1에 도시한 통기 방수막(10A)을 대량으로 제조할 수 있다. 또한, 이 단계에서는 나노 섬유층(11)에 종이 등의 기재가 부착된 상태이므로, 상기 통기 방수막(10A)을 전자기기의 통기부에 장착할 때는 기재를 떼어낸 상태로 한다. 또한, 기재의 통기도가 발수성 나노 섬유층(11)의 통기도 보다 크고, 또한, 기재의 두께와 발수성 나노 섬유층(11)의 두께를 합한 두께가, 너무 두껍지 않으면(예를 들면, 150㎛ 이하), 기재가 부착된 상태의 것을 통기 방수막(10A)으로서 사용하는 것도 가능하다.
도 3은 실시형태 1에 따른 전자기기(100)를 설명하기 위해 도시한 외관 사시도이다. 또한, 여기서는 전자기기(100)로서는 휴대전화기를 예시한다.
전자기기로서의 휴대전화기(이하, "휴대전화기(100A)"라고 함)는 도 3에 도시한 바와 같이, 휴대전화기(100A)의 하우징체(110)에는 음성 출력용 통기부(120), 음성 입력용 통기부(130), 정보의 표시가 가능한 액정 화면(140), 및 각종 설정을 실시하는 설정부(150)가 설치되어 있다.
도 3에 도시한 휴대전화기(100A)에 있어서, 하우징체(110)는 접이식으로 되어 있고, 접는 것을 해제한 상태에서 표측이 되는 표면측 하우징체(111)와 내측이 되는 이면측 하우징체(112)로 이루어진다. 또한, 표면측 하우징체(111)와 이면측 하우징체(112)는 밀폐 상태로 접합되어 있는 것으로 한다.
도 4는 도 3에 도시한 전자기기(100A)의 음성 출력용 통기부(120)를 포함하는 소정 범위(파선 테두리(A1)로 둘러싸인 범위)를 확대하여 도시한 도면이다. 또한, 도 4의 (a)는 파선 테두리(A1)로 둘러싸인 부분의 a-a선 단면도이고, 도 4의 (b)는 파선 테두리(A1)로 둘러싸인 부분의 표면측 하우징체(111)의 내벽을 평면에서 본 도면이다.
음성 출력용 통기부(120)는, 도 4에 도시한 바와 같이 중심부에 통기구멍(121)을 가진 원판 형상의 대좌부(122)(제1 대좌부(122)라고 함)가 표면측 하우징체(111)의 내벽부에 상기 표면측 하우징체(111)와 일체 형성되어 있다. 그리고, 제1 대좌부(122)에는 통기 방수막(10A)이 통기부(120)(구체적으로는 통기구멍(121))를 폐쇄하도록 장착되어 있다. 또한, 통기 방수막(10A)은 제1 대좌부(122)에 접착재 등에 의해 밀착 상태로 접착되어 있다.
이것에 의해, 하우징체(110)의 외부 공간의 공기와 하우징체(110)의 내부 공간의 공기는 화살표(R)로 나타내는 바와 같이, 통기 방수막(10A)을 통해 서로 유통이 가능해지며, 또한 통기 방수막(10A)의 존재에 의해 하우징체(110)의 내부에 물 등의 액체가 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 먼지 등이 하우징체(110) 내에 침입하는 것도 방지할 수 있다.
한편, 이면측 하우징체(112)의 소정 위치(통기 구멍(121)에 대향하는 위치)에는 스피커(160)가 설치되어 있다. 이 때문에, 스피커(160)가 내는 소리는 통기 방수막(10A)을 통과하여, 하우징체(110)의 외부로 적절한 음력으로 출력할 수 있다.
도 5는 도 3에 도시한 전자기기(100)의 음성 입력용 통기부(130)를 포함하는 소정 범위(파선 테두리(A2)로 둘러싸인 범위)를 확대하여 도시한 도면이다. 또한, 도 5의 (a)는 파선 테두리(A2)로 둘러싸인 부분의 b-b선 단면도이고, 도 5의 (b)는 파선 테두리(A2)로 둘러싸인 부분의 표면측 하우징체(111)의 내벽을 평면에서 본 도면이다.
음성 입력용 통기부(130)는, 도 5에 도시한 바와 같이 중심부에 통기구멍(131)을 가진 원판 형상의 대좌부(132)(제2 대좌부(132)라고 함)가 표면 하우징체(111)의 내벽부에 상기 표면측 하우징체(111)와 일체 형성되어 있다. 그리고, 제2 대좌부(132)에는 통기 방수막(10A)이 통기부(130)(구체적으로는 통기구멍(131))를 폐쇄하도록 장착되어 있다. 또한, 통기 방수막(10A)은 제2 대좌부(132)에 접착재 등에 의해 밀착 상태로 접착되어 있다.
이것에 의해, 하우징체(110)의 외부 공간의 공기와 하우징체(110)의 내부 공간의 공기는 화살표(R)로 나타내는 바와 같이, 통기 방수막(10A)을 통해 서로 유통이 가능해지고, 또한 통기 방수막(10A)의 존재에 의해 하우징체(110)의 내부에 물 등의 액체가 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 먼지 등이 하우징체(110) 내에 침입하는 것도 방지할 수 있다.
한편, 표면측 하우징체(112)의 소정 위치(통기 구멍(131))에 대향하는 위치에는 마이크로폰(170)이 설치되어 있다. 이 때문에 통화할 때의 음성은 통기 방수막(10A)을 통과하여 마이크로폰(170)에 적절한 음량으로 도달할 수 있다.
도 6은 휴대전화기의 변형예를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 6에 도시한 휴대전화기("휴대전화기(100B)"라고 함)는, 이른바 「스마트폰」이라고 불리우는 휴대전화기이다. 휴대전화기(100B)는 외관적으로는 도 3에 도시한 휴대전화기(100A)와 같이 접이식은 아니지만, 도 3에 도시한 휴대전화기(100A)와 마찬가지로 하우징체(110)는 표면측 하우징체(111)와 하측 하우징체(112)로 이루어진다. 또한, 휴대전화기(100B)는 휴대전화기(100A)와 마찬가지로 하우징체(110)에는 음성 출력용 통기부(120), 음성 입력용 통기부(130), 및 액정 화면(140)이 설치되어 있다. 또한, 휴대전화기(100B)에 있어서 액정 화면(140)은 정보의 표시 뿐만 아니라 정보의 입력이나 각종의 설정도 가능하게 되어 있다.
이와 같은 휴대전화기(100B)에 있어서도 음성 출력용 통기부(120)(구체적으로는 통기 구멍(121)) 및 음성 입력용 통기부(130)(구체적으로는 통기구멍(131))를 각각 폐쇄하도록 통기 방수막(10A)을 장착할 수 있다. 또한, 음성 출력용 통기부(120) 및 음성 입력용 통기부(130)에 통기 방수막(10A)을 장착하는 경우의 구조는 도 4 및 도 5와 동일하게 할 수 있으므로, 도시는 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)은 발수성 나노섬유층을 가진 구조로 되어 있으므로, 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 갖고 있다. 이 때문에 이와 같은 통기 방수막(10A)을, 예를 들면 휴대전화기(100A, 100B)의 음성 출력용 통기부(120) 및 음성 입력용 통기부(130)에 사용함으로써 방수성 뿐만 아니라 높은 통기성을 얻을 수 있다. 그것에 의해 적절한 음량으로 통화를 실시할 수 있으며, 또한 휴대전화기(100A, 100B)의 하우징체(110)의 내압을 적절한 내압으로 유지할 수 있다.
[실시형태 2]
실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)에 대해 설명한다. 또한, 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)이 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)과 다른 것은 통기 방수막의 구조 뿐이므로, 여기서는 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)에 대해서만 설명하고, 실시형태 2에 따른 전자기기의 구성은 도시 및 설명을 생략한다.
도 7은 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 7의 (a)는 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)의 평면도이고, 도 7의 (b)는 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)의 단면도이다. 또한, 도 6에서도 도 2와 마찬가지로 통기 방수막(10B)의 두께(이 경우, 두께(t4)라고 함)가 상기 통기 방수막(10B)의 직경의 크기에 대해 과장되어 그려져 있다.
실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)은, 도 7에 도시한 바와 같이 발수성 나노 섬유층(11)에 보강재층(12)이 접합재층(13)을 통해 적층된 구조로 되어 있다. 발수성 나노 섬유층(11)은, 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)에서 설명한 바와 같이, 발수성 나노 섬유의 원료가 되는 폴리머로서 발수성 폴리우레탄(PU) 또는 발수성 폴리불화비닐리덴(PVDF)을 바람직하게 이용할 수 있다.
또한, 통기 방수막(10B)의 발수성 나노 섬유층(11)은, 상기 발수성 나노 섬유층(11)을 구성하는 나노 섬유의 평균 직경, 발수성 나노 섬유층(11)의 공공률, 공공 사이즈의 평균값은 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)의 발수성 나노 섬유층(11)과 동일하다. 또한, 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)의 통기도 및 내수압도 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)의 통기도 및 내수압과 동일하게 할 수 있다.
또한, 보강재층(12)은 통기 방수막(10B)으로서의 강도를 얻기 위한 것이므로, 발수성 나노 섬유층(11)의 통기성에 영향을 주지 않으면 보강재층(12)을 형성하기 위한 재질은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리머로 이루어진 나노 섬유를 예시할 수 있다.
또한, 접합재층(13)은 발수성 나노 섬유층(11)과 보강재층(12)을 접합하기 위한 것이므로, 발수성 나노 섬유층(11)의 통기성에 영향을 주지 않으면 접합 재층(13)을 형성하기 위한 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 발수성 나노 섬유층(11)을 구성하는 발수성 나노 섬유 및 보강재층(12)을 구성하는 부재 보다 저온으로 용융 가능한 열가소성 폴리머 등을 이용할 수 있다.
실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)에서 있어서, 발수성 나노 섬유층(11), 보강재층(12), 및 접합재층(13)의 합계의 두께(t4)가 50㎛~150㎛의 범위 내가 되도록 발수성 나노 섬유층(11)의 두께（t1’이라고 함), 보강재층(12)의 두께(t2), 및 접합재층(13)의 두께(t3)를 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)은 보강재층(12)을 가진 구조이므로, 통기 방수막(10B)으로서의 강도는 높게 된다. 이 때문에, 발수성 나노 섬유층(11)의 두께(t1’)는 발수성 나노 섬유층(11)으로만 이루어진 통기 방수막(실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)）의 두께(t1)에 비해 더 얇게 하는 것도 가능하다. 구체적으로는 발수성 나노 섬유층의 두께(t1’)는 1㎛~30㎛의 범위 내로 하는 것도 가능하다.
이와 같이 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)은 발수성 나노 섬유층(11)에 보강재(12)를 적층한 구조로 되어 있으므로 통기 방수막(10B)의 강도와 통기성을 적절히 확보할 수 있고, 또한 통기 방수막(10B)의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 또한 통기 방수막(10B)의 취급을 더 용이하게 할 수 있다.
계속해서, 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)을 제조하기 위한 공정에 대해 설명한다.
도 8은 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)을 제조하기 위한 공정의 일례를 설명하는 플로우차트이다. 우선, 장척 시트 형상의 보강재를 반송 기구(도시하지 않음)의 풀어내기 롤러(도시하지 않음)에 셋팅하고, 또한 장척 시트 형상의 열가소성 접합재를 상기 반송 기구의 접합재를 풀어내기 롤러(도시하지 않음)에 셋팅하며, 이들 보강재 및 접합재를 소정의 반송 속도로 반송시킨다(보강재 및 접합재 반송 공정(S11)).
그리고, 보강재 풀어내기 롤러로부터 풀어내어져 반송되어 가는 보강재와, 접합재 풀어내기 롤러로부터 풀어내어져 반송되어가는 접합재가 적층되는 것에 의해, 보강재에 의한 보강재층(12)과, 접합재에 의한 접합재층(13)의 적층체("제1 적층체"라고 함)가 형성된다. 계속해서, 이 제1 적층체의 접합재층(13)측에 발수성 폴리머를 전계 방사하는 것에 의해 발수성 나노 섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층(11)을 형성한다 (발수성 나노 섬유층 형성 공정(S12)).
발수성 나노 섬유층 형성 공정(S12)은 구체적으로는 우선, 발수성 나노 섬유를 구성하는 폴리머 용액을 발수성 나노 섬유층 형성용 전계 방사 장치(도시하지 않음)의 폴리머 용액 공급부를 통해 노즐 유닛에 공급하고, 상기 노즐 유닛의 각 노즐로부터 폴리머 용액을 토출시켜 제1 적층체의 접합재층(13)의 표면에 발수성 나노 섬유층(11)을 형성한다. 이것에 의해, 보강재층(12)과 접합재층(13)과 발수성 나노 섬유층(11)이 적층된 장척 시트 형상의 적층체(제2 적층체라고 함)가 형성된다. 또한, 발수성 나노섬유층의 원료가 되는 폴리머로서는 실시형태 1에 따른 통기 방수막(10A)의 경우와 마찬가지로 발수성 폴리우레탄(PU) 또는 발수성 폴리불화비닐리덴(PVDF)를 바람직하게 이용할 수 있다.
계속해서, 상기 제2 적층체를 접합 장치(도시하지 않음)에 의해 열을 가한 상태로 가압하는 것에 의해, 보강재층(12)과 발수성 나노 섬유층(11)을 접합재층(13)에 의해 접합시킨다(접합 공정(S13)).
이것에 의해, 보강재층(12)과 발수성 나노 섬유층(11)이 접합재층(13)에 의해 접합된 장척 시트의 적층체 (제3 적층체라고 함)가 형성되고, 이와 같이 제조된 제3 적층체를 소정의 직경을 가진 원반형상으로 구멍을 뚫어 가공하는 공정(펀칭공정(S14))을 실시한다.
이와 같은 공정을 순차 실시하는 것에 의해, 도 7에 도시한 통기 방수막(10B)을 대량으로 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 통기 방수막(10B)은 발수성 나노 섬유층(11)에 보강재층(12)을 적층한 구조(도 7 참조)로 되어 있으므로, 통기 방수막(10B)은 강도가 높은 통기 방수막이 된다.
이와 같은 구조의 통기 방수막(10B)을 전자기기로서 예를 들면 휴대전화기(100A)(도 3 참조) 및 휴대전화기(100B)(도 6 참조)의 음성 출력용 통기부(120) 및 음성 입력용 통기부(130)에 장착하는 것에 의해, 실시형태 1의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 실시형태 2에 따른 통기 방수막(10B)은 발수성 나노 섬유층(11)에 보강재층(12)을 적층한 구조로 되어 있으므로, 통기 방수막(10B) 그 자체의 강도를 높게 할 수 있고, 그것에 의해 상기 통기 방수막(10B)의 내구성을 더 우수한 것으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형 실시 가능해진다. 예를 들면, 하기에 도시한 변형 실시도 가능하다.
(1) 상기 각 실시형태에서는 휴대전화기의 하우징체의 통기부러서 음성 출력용 통기부 및 음성 입력용 통기부를 예시했지만, 이것에 한정되지 않고, 휴대전화기의 하우징체에 있어서 방수성과 통기성을 요하는 통기부에 널리 적용할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 음성 출력용 통기부 및 음성 입력용 통기부의 양쪽에 본 발명의 통기 방수막을 장착하도록 했지만, 음성 출력용 통기부 및 음성 입력용 통기부 중 어느 한쪽으로 해도 좋다.
(2) 상기 각 실시형태에서는 통기 방수막의 형상은 원반형상으로 했지만, 원반형상에 한정되지 않고, 본 발명의 통기 방수막을 사용하는 전자기기의 종류나 상기 통기 방수막을 장착하는 장소 등에 따라서 여러 가지 형상으로 할 수 있다. 예를 들면 사각형, 삼각형, 타원형 등 여러 가지 형상의 통기 방수막을 사용할 수 있다. 또한, 통기 방수막의 칫수도 본 발명의 통기 방수막을 사용하는 전자기기의 종류나 상기 통기 방수막의 장착 부분 등에 따라서 여러 가지 칫수의 것을 이용할 수 있다.
(3) 상기 각 실시형태에서는 통기 방수막을 전자기기(상기 각 실시형태에서는 휴대전화기)에 장착할 때, 통기 방수막을 전자기기의 하우징체에 직접 접착하도록 한 경우를 예시했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 높은 통기성을 가진 박판 형상의 시트에 통기 방수막을 부착한 것을 전자기기의 하우징체에 장착하도록 해도 좋다.
또한, 통기 방수막을 전자기기의 하우징체에 장착할 때의 장착 방법은, 접착제에 의한 접착에 한정되지 않고, 용착법 등 여러 가지 방법을 채용할 수 있다.
(4) 상기 각 실시형태에서는 전자기기로서 휴대전화기를 예시했지만, 휴대전화기에 한정되지 않고, 방수성과 통기성을 요하는 통기부를 가진 전자기기에 널리 적용할 수 있다. 방수성과 통기성을 요하는 개구부를 가진 전자기기로서는 예를 들면 고정전화기, 무선전화기, 녹음 재생 기기, 디지털카메라, 정보 단말기, 마이크로폰, 오디오 기기, 전동 면도기, 전동 칫솔, 이차전지 등 여러 가지 전자기기를 예시할 수 있다.
10A, 10B : 통기 방수막
11 : 발수성 나노 섬유층
12 : 보강재층
100A, 100B : 전자기기(휴대전화기)
110 : 하우징체
111 : 표면측 하우징체
112 : 이면측 하우징체
120 : 음성 출력용 통기부
130 : 음성 입력용 통기부
121, 131 : 통기 구멍
160 : 스피커
170 : 마이크로폰
R : 통기 경로

Claims (11)

  1. 전자기기의 하우징체에 있어서 방수성과 통기성을 요하는 통기부에 장착 가능한 전자기기용 통기 방수막에 있어서,
    상기 통기방지막은 발수성 나노 섬유로 이루어진 나노 섬유층을 갖는 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기 방수막은 발수성 나노섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층으로만 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통기 방수막은 상기 발수성 나노섬유층의 두께가 5㎛~50㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통기 방수막은 발수성 나노섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층과, 상기 나노 섬유층에 적층된 보강재층을 갖는 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 발수성 나노 섬유로 이루어진 발수성 나노 섬유층과 상기 보강재층의 합계의 두께가 50㎛~150㎛의 범위 내이고, 상기 합계 중 상기 발수성 나노 섬유층의 두께가 1㎛~30㎛의 범위 내인 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발수성 나노 섬유는 평균 직경이 50nm~500nm의 범위 내인 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발수성 나노 섬유층의 공공률은 65%~85%이며, 공공 사이즈의 평균값은 0.1㎛~3㎛이며, 통기도는 프라질형법에 있어서 0.2㎤~1.0㎤/㎠/sec인 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발수성 나노 섬유는, 발수성 폴리우레탄(PU) 또는 발수성 폴리불화비닐리덴(PVDF)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통기부는 스피커로부터의 소리를 출력하기 위한 소리 출력용 통기부 또는 마이크로폰에 소리를 입력하기 위한 소리 입력용 통기부의 적어도 한쪽인 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
  10. 방수성과 통기성을 요하는 통기부가 하우징체에 설치되어 있는 전자기기에 있어서,
    상기 통기부에는 통기 방수막이 장착되어 있고,
    상기 통기 방수막은 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 통기 방수막인 것을 특징으로 하는 전자기기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전자기기는 휴대전화기인 것을 특징으로 하는 전자기기용 통기 방수막.
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