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...的制作方法_2

文档序号:9380505阅读:来源:国知局
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。
[0056] 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。
[0057] 在图IA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IB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~21 g),该倾斜地延伸的方向不同的通孔21a~21 g可以在树脂薄膜2中 共存。在图IB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IB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。
[0058] 通孔21的直径(开口直径)为4· 0 μπι以上且12. 0 μπι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. 0 μ m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. 0 μ m时,不能防止水从外部进入。通孔21的直径优选为4. 5 μ m以上且12. 0 μ m 以下,更优选为5. 0 μπι以上且11. 0 μπι以下。
[0059] 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。
[0060] 以按照JIS L1096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. Ocm3/(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. Ocm3/ (cm2 ?秒)以上且50cmV(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. OcmV (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50cmV(Cm 2 ?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. Ocm3/(cm2 ·秒)以上且50cm3/(cm2 ·秒)以下,更优选为Ilcm3/(cm2 ·秒)以 上且50cm3/(cm2 ·秒)以下。
[0061] 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。
[0062] 树脂薄膜2中的通孔21的密度(孔密度)优选为3X105个/cm2以上且4X10 6个 /cm2以下,更优选为5 X 10 5个以上且2 X 10 6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。
[0063] 树脂薄膜2的厚度为例如ΙΟμπι以上且100μπι以下,优选15μπι以上且50μπι以 下。
[0064] 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。
[0065] 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。
[0066] 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)。
[0067] 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。
[0068] 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。
[0069] 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。
[0070] 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。
[0071] 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。
[0072] 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。
[0073] 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IA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。
[0074] 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。
[0075] 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。
[0076] 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。
[0077] 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. 9_2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。
[0078] 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IOOHz以上且3kHz以下的声频范围下的声压损失可以为IdB以下。IOOHz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。
[0079] 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
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