防水透气膜、具备该防水透气膜的防水透气构件和防水透气结构、以及防水透声膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及兼具防水性和透气性的防水透气膜、以及具有该防水透气膜的防水透 气构件和防水透气结构。另外，本发明涉及兼具防水性和透声性的防水透声膜。
【背景技术】
[0002] 在收容车辆用ECU(电控单元)和太阳能电池用控制基板等电子电路基板的壳体； 收容电动机、光源和传感器等电子设备或部件类的壳体；电动牙刷和剃须刀等家电制品的 壳体；以及手机等信息终端的壳体等上通常设置用于在壳体的外部与内部之间确保透气性 的开口。由此，可以消除或减小例如在壳体的内部与外部之间所产生的压力差。在开口处， 尤其在壳体中收容的物品憎水的情况下，多数会配置在使气体(通常为空气)在壳体的内部 与外部之间透过而确保透气性的同时防止水自壳体的外部经由所述开口渗入至内部的防 水透气膜。
[0003] 除此以外，在手机和平板电脑等具有音频功能的电子设备的壳体上设置有用于在 配置在壳体内的音频部和电子设备的外部之间传播声音的开口。音频部例如为扬声器等声 发射部和/或麦克风等声接收部。就电子设备的性质而言，必须防止水渗入至壳体内，用于 传播声音的上述开口可能成为水容易渗入的路径。尤其是对于便携式电子设备而言，暴露 于雨或生活中的水的机会多，并且无法将开口的方向固定在能够避开水的恒定方向（例如 难以吹入雨的向下的方向），因此水渗入的危险增加。因此，配置在音频部与外部之间传播 声音并且防止水自外部经由上述开口渗入至壳体内的防水透声膜以覆盖上述开口。
[0004] 防水透气膜和防水透声膜的一例为具有通过拉伸而产生的无数个孔的分散结构 的拉伸多孔膜。在专利文献1和2中分别公开了包含聚四氟乙烯(PTFE)的拉伸多孔膜的防水 透气膜和防水透声膜。防水透气膜和防水透声膜的另一例为形成有沿厚度方向贯穿的多个 通孔的非多孔性树脂薄膜(参见专利文献3、4)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2003-318557号公报 [0008] 专利文献2:日本特开2003-53872号公报 [0009] 专利文献3:日本特开2012-20279号公报 [0010] 专利文献4:日本特开2012-195928号公报
【发明内容】
[0011] 发明所要解决的课题
[0012] 近年来，一直要求以高水平兼具透气性和防水性这样的相互相反的特性，更具体 而言，在具有高透气性的同时可以实现高防水性的防水透气膜。利用这样的防水透气膜，例 如可以在缩小透气面积的同时确保必要的透气性，即，可以缩小防水透气结构的尺寸。由 此，实现了包含例如电子设备尤其是便携式信息终端的进一步小型化及薄型化等设计的设 备设计的自由度的提高。对于专利文献1的拉伸多孔膜而言，难以兼具这两者的特性。对于 专利文献3的树脂薄膜而言，可提高两者特性的程度不充分。另一方面，关于防水透声膜，要 求在确保尚防水性的同时进一步提尚透声特性。
[0013] 本发明的目的之一在于提供以高于以往的水平兼具透气性和防水性的防水透气 膜。本发明的另一目的在于提供一种防水性和透声特性优良的防水透声膜。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 本发明的防水透气膜具有形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔性树脂薄 膜、以及拒液层，该拒液层形成在所述树脂薄膜的主面上且在与所述多个通孔对应的位置 具有开口。所述通孔以直线状延伸并且具有15M1以下的直径。所述树脂薄膜中的所述通孔 的孔密度为I X IO3个/cm2以上且I X IO9个/cm2以下。所述树脂薄膜具有沿相对于与该树脂 薄膜的主面垂直的方向倾斜的方向延伸的所述通孔。该倾斜延伸的方向不同的所述通孔混 合存在于所述树脂薄膜中。
[0016] 本发明的防水透气构件具有本发明的防水透气膜和接合于所述防水透气膜的支 撑体。
[0017] 本发明的防水透气结构具有:具有开口的壳体，以及防水透气膜;该防水透气膜以 覆盖所述开口的方式配置，在使气体在所述壳体的内部与外部之间透过的同时，防止水自 外部经由所述开口渗入至内部;且所述防水透气膜为本发明的防水透气膜。
[0018] 本发明的防水透声膜具有形成有沿厚度方向贯穿的多个通孔的非多孔性树脂薄 膜，以及拒液层，该拒液层形成在所述树脂薄膜的主面上且在与所述多个通孔对应的位置 具有开口。所述通孔以直线状延伸并且具有15M1以下的直径。所述树脂薄膜中的所述通孔 的孔密度为I X IO3个/cm2以上且I X IO9个/cm2以下。所述树脂薄膜具有沿相对于与所述树 脂薄膜的主面垂直的方向倾斜的方向延伸的所述通孔。该倾斜延伸的方向不同的所述通孔 混合存在于所述树脂薄膜中。
[0019] 发明效果
[0020] 根据本发明，可以得到以高于以往的水平兼具透气性和防水性的防水透气膜。另 外，根据本发明，可以得到防水性和透声特性优良的防水透声膜。
【附图说明】
[0021] 图1为示意性地表示本发明的防水透气膜的一例的剖视图。
[0022] 图2为用于说明本发明的防水透气膜中通孔倾斜延伸的方向相对于与树脂薄膜2 的主面垂直的方向所成的角度Θ1的剖视示意图。
[0023] 图3为示意性地表示本发明的防水透气膜中通孔延伸的方向的该通孔间的关系的 一例的平面图。
[0024] 图4为示意性地表示本发明的防水透气膜中通孔延伸的方向的该通孔间的关系的 另一例的平面图。
[0025] 图5为示意性地表示本发明的防水透气膜中通孔延伸的方向的该通孔间的关系的 又一例的平面图。
[0026] 图6为示意性地表示本发明的防水透气膜中通孔间的关系的一例的剖视图。
[0027] 图7为示意性地表示本发明的防水透气膜的另一例的剖视图。
[0028] 图8为表示制造本发明的防水透气膜的方法的一例的示意图。
[0029] 图9为示意性地表示本发明的防水透气膜的又一例的剖视图。
[0030] 图10为示意性地表示本发明的防水透气构件的一例的透视图。
[0031] 图11为示意性地表示本发明的防水透气构件的另一例的平面图。
[0032] 图12为示意性地表示本发明的防水透气结构的一例的剖视图。
[0033] 图13A为示意性地表示具有本发明的防水透声膜的电子设备的一例的透视图。
[0034] 图13B为示意性地表示图13A的电子设备中的防水透声膜的配置的剖视图。
[0035] 图14A为示意性地表示具有本发明的防水透声膜的电子设备用外壳的一例的透视 图。
[0036]图14B为示意性地表示图14A的电子设备用外壳中的防水透声膜的配置的剖视图。
[0037]图15为示意性地表示实施例中用于评价防水透声膜的透声特性的模拟壳体的构 成以及扬声器、防水透声膜和麦克风的配置的剖视图。
[0038]图16A为表示对实施例2中制作的防水透声膜的FFT分析的结果的图。
[0039] 图16B为表示对比较例2中制作的防水透声膜的FFT分析的结果的图。
[0040] 图16C为表示对实施例3中制作的防水透声膜的FFT分析的结果的图。
[0041 ]图16D为表示对实施例4中制作的防水透声膜的FFT分析的结果的图。
【具体实施方式】
[0042] 以下，参照附图对本发明进行说明。本发明并不限定于以下所示的实施方式。
[0043] [防水透气膜]
[0044] 图1表示本发明的防水透气膜的一例。图1所示的防水透气膜1具有非多孔性的树 脂薄膜2,以及形成在树脂薄膜2的主面上的拒液层3。树脂薄膜2中形成有沿厚度方向贯穿 的多个通孔21(21a~21g)。拒液层3在与通孔21对应的位置(与树脂薄膜2中的通孔21的开 口对应的位置)具有开口 31。树脂薄膜2为除通孔21以外不具有在其厚度方向上可透气的路 径的非多孔性的树脂薄膜，典型而言，树脂薄膜2为除该通孔21以外无孔的（实心的)树脂薄 膜。通孔21在树脂薄膜2的两个主面上具有开口。
[0045] 通孔21为以直线状延伸、即以直线状贯穿树脂薄膜2的直孔。此时，通孔21可以为 其直径自树脂薄膜2的一个主面至另一个主面几乎无变化的孔。通孔21例如可以通过对作 为原膜的树脂薄膜照射离子束以及对照射后的薄膜进行化学蚀刻而形成。在离子束照射和 蚀刻中，可以在树脂薄膜2中形成开口直径一致的多个通孔21。另外，在离子束照射和蚀刻 中，在未进一步实施对薄膜的表面进行加工或处理的工序的情况下，可以得到除形成有通 孔21的开口以外具有与原膜的表面相同状态的表面的树脂薄膜2。因此，例如如果选择表面 的平滑度高的薄膜作为原膜，则可以得到具有与此对应的高平滑度的表面的（例如，除上述 开口以外表面平坦的)树脂薄膜21。原膜为在作为防水透气膜1的区域中不具有在其厚度方 向上可透气的路径的非多孔性的薄膜。原膜典型地为无孔的树脂薄膜。
[0046] 树脂薄膜2具有沿相对于与该薄膜的主面垂直的方向倾斜的方向延伸的通孔21。 并且，如图1所示，倾斜延伸的方向不同的通孔21a~21g混合存在于树脂薄膜2中。换句话 说，通孔21沿相对于与树脂薄膜2的主面垂直的方向倾斜的方向延伸（贯穿树脂薄膜2)，树 脂薄膜2中存在延伸方向相互不同的通孔21的组合。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1所示的例中，例如通孔21a、21b和21c的延伸方向相互不同，通孔 21a、21d和21g的延伸方向相同。以下，在本说明书中，也将"组合"简称为"组"。"组"不限于1 个通孔与1个通孔的关系(对(pair))，是指1个或2个以上的通孔彼此的关系。存在具有相同 特征的通孔的组意味着存在多个具有该特征的通孔。
[0047] 图1所示的树脂薄膜2例如可以通过使离子束自垂直于原膜的主面的方向倾斜照 射，并且连续或阶段性地使该倾斜方向变化，并对照射后的薄膜进行化学蚀刻而形成。离子 束为多个离子相互平行地飞行的束，因此沿相同方向延伸的通孔21的组通常存在于树脂薄 膜2中（沿相同方向延伸的多个通孔21通常存在于树脂薄膜2中）。
[0048] 倾斜延伸的方向不同的通孔21混合存在于树脂薄膜2,存在于树脂薄膜2中的通孔 的直径为15μπι以下，树脂薄膜2中的通孔的孔密度为IX IO3个/cm2以上且IX IO9个/cm2以 下，并且在树脂薄膜2的主面上具有拒液层3,由此成为以高于以往的水平兼具透气性和防 水性的防水透气膜1。
[0049] 关于通孔21，其倾斜延伸的方向Dl相对于垂直于树脂薄膜2的主面的方向D2所成 的角度Θ1(参照图2)优选为45°以下，更优选为30°以下。角度Θ1在这些范围内时，兼具树脂 薄膜2的透气性与防水性的水平变得更高。角度Θ1的下限并无特别限定，例如为10°以上，优 选为20°以上。角度Θ1过大时，具有防水透气膜1的机械强度变弱的倾向。
[0050] 角度Θ1可以通过例如在制造树脂薄膜2时对该原膜的离子束的入射角而控制。
[0051] 在树脂薄膜2中，可以存在角度Θ1相互不同的通孔21的组。
[0052]在树脂薄膜2中，自垂直于该薄膜2的主面的方向观察时（将通孔21延伸的方向投 影至该主面上时），通孔21延伸的方向可以相互平行，但优选为树脂薄膜2具有该延伸方向 相互不同的组(树脂薄膜2中存在该延伸方向相互不同的通孔21)。在后者的情况下，兼具作 为防水透气膜1的透气性和防水性的水平变得更高。
[0053]图3表示自垂直于树脂薄膜2的主面的方向观察时通孔21延伸的方向互相平行的 例子。在图3所示的例子中，能看到三个通孔21(2此、21丨、21」），自垂直于树脂薄膜2的主面 的方向观察时各通孔21延伸的方向（自纸面前侧的主面的通孔21的开口 22a朝向相反侧的 主面的通孔21的开口 22b的方向）D3、D4、D5互相平行（后述Θ2为0°)。但是，各通孔21h、21i、 21j的角度Θ1相互不同（通孔21j的角度Θ1最小，通孔21h的角度Θ1最大），各通孔21h、21i、 21 j延伸的方向立体上不同。
[0054]图4表示自垂直于树脂薄膜2的主面的方向观察时通孔21延伸的方向相互不同的 例子。在图4所示的例子中，能看到三个通孔21(211^、211、21!11)，自垂直于树脂薄膜2的主面 的方向观察时各通孔21延伸的方向D6、D7、D8相互不同。此处，通孔21k与211自垂直于树脂 薄膜2的主面的方向观察时以形成小于90°的角度Θ2的方式自该主面起沿相互不同的方向 延伸。另一方面，通孔21k与21m自垂直于树脂薄膜2的主面的方向观察时以形成90°以上的 角度Θ2的方式自该主面起沿相互不同的方向延伸。树脂薄膜2优选如后者那样具有在自垂 直于所述薄膜的主面的方向观察时以形成90°以上的角度Θ2的方式自该主面起沿相互不同 的