DE112019006458T5

DE112019006458T5 - Wasserundurchlässiges Element und elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE112019006458T5
Application number: DE112019006458.4T
Authority: DE
Inventors: Tamao FUKUSHIMA; Bunta HIRAI; Yosuke SUGAYA; Yuichi Abe
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2021-09-16
Also published as: CN111630870B; WO2020138250A1; JP2020109962A; KR102297943B1; US10999660B2; TW202033000A; US20210092499A1; JP6724231B2; KR20200096986A; CN111630870A

Abstract

Das wasserundurchlässige Element der vorliegenden Offenbarung umfasst eine wasserundurchlässige Membran, die zum Verhindern eines Eindringens von Wasser, während Schall und/oder Gas durch diese hindurchtreten kann/können, ausgebildet ist, und eine Trägerschicht mit einer Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung davon. Das wasserundurchlässige Element weist einen Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige Membran und die Trägerschicht verbunden sind, und einen Nicht-Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige Membran und die Trägerschicht voneinander getrennt sind, auf. Der Nicht-Verbindungsbereich ist bei einer Betrachtung in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen Membran durch den Verbindungsbereich umgeben. Die Dicke der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich beträgt 500 µm oder weniger. Der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich beträgt 150 µm oder weniger. Der Luftwiderstand in einer Ebenenrichtung der Trägerschicht ist größer als 80000 Sekunden/100 mL. Gemäß der vorliegenden Offenbarung können die Eigenschaften eines wasserundurchlässigen Elements, das eine wasserundurchlässige Membran und eine Trägerschicht für die Membran umfasst, verbessert werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein wasserundurchlässiges Element und ein elektronisches Gerät.
STAND DER TECHNIK
Elektronische Geräte, wie z.B. tragbare Geräte, einschließlich Smartwatches, Smartphones, Mobiltelefone und Kameras, weisen eine Audiofunktion auf. Ein Schallwandler (Wandler), wie z.B. ein Mikrophon und ein Lautsprecher, ist innerhalb eines Gehäuses eines elektronischen Geräts mit einer Audiofunktion aufgenommen. Das Gehäuse des elektronischen Geräts ist normalerweise mit einer Öffnung (externe Schalldurchlassöffnung) versehen, so dass Schall zwischen dem Schallwandler und der Außenseite durchgelassen wird. Dabei muss das Eindringen von Wasser in das Gehäuse verhindert werden. Folglich wird eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran, die das Eindringen von Wasser verhindert, während Schall durch diese hindurchtreten kann, an der externen Schalldurchlassöffnung angebracht.
Ein wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element, das eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran und eine Trägerschicht umfasst, welche die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran stützt, ist bekannt. Da die Trägerschicht in das Element einbezogen ist, kann beispielsweise ein Brechen bzw. Reißen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran aufgrund des Wasserdrucks, der auf das Element ausgeübt wird, wenn ein elektronisches Gerät in Wasser fallengelassen wird, verhindert werden. Das Patentdokument 1 offenbart ein wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element, in dem eine poröse Polytetrafluorethylen (nachstehend als „PTFE“ bezeichnet)-Membran und eine poröse Trägerschicht, die aus einem porösen Material ausgebildet ist, an Randabschnitten davon selektiv miteinander verbunden sind.
DOKUMENTENLISTE
Patentdokument
Patentdokument 1: JP 2002-502561 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
In dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element von Patentdokument 1 schwingen die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran und die Trägerschicht unabhängig frei in dem inneren Nicht-Verbindungsbereich, wo die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran und die Trägerschicht nicht miteinander verbunden sind, wodurch sehr gute Schalldurchlasseigenschaften erhalten werden können, obwohl die Trägerschicht einbezogen ist. Um jedoch auf die Größenverminderung von elektronischen Geräten zu reagieren, neigt die Größe des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements ebenfalls zu einer Beschränkung. Daher ist für das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element eine weitere Verbesserung der Schalldurchlasseigenschaften erforderlich.
Darüber hinaus kann eine wasserundurchlässige Membran an einer Öffnung angebracht werden, die in einem Gehäuse eines elektronischen Geräts bereitgestellt ist und durch die ein Durchlass von Schall nicht erforderlich ist. Die Öffnung ist beispielsweise eine Belüftungsöffnung zum Sicherstellen einer Belüftung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses. In diesem Fall dient die wasserundurchlässige Membran lediglich als eine wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran, die ein Eindringen von Wasser verhindert, während sie das Hindurchtreten eines Gases durch diese ermöglicht. Ein wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element, das eine wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran und eine Trägerschicht umfasst, welche die Membran stützt, wird ebenfalls verwendet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Eigenschaften eines wasserundurchlässigen Elements zu verbessern, das ein wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element und/oder ein wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element ist.
Lösung des Problems
Herkömmlich wird eine Verbesserung der Schalldurchlasseigenschaften eines wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements, das eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran und eine Trägerschicht umfasst, durch Verbessern der Schalldurchlasseigenschaften der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran erreicht. Es gibt jedoch eine Grenze der Verbesserung der Schalldurchlasseigenschaften nur durch Verbessern der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran. Darüber hinaus kann die Verbesserung der Schalldurchlasseigenschaften der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran die Wasserundurchlässigkeit dieser Membran vermindern. Durch die Untersuchung durch die vorliegenden Erfinder wurde gefunden, dass in einem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element, das durch selektives Verbinden einer wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran und einer Trägerschicht gebildet wird, eine Verbesserung der Trägerschicht die Schalldurchlasseigenschaften verbessert. Diese Verbesserung der Trägerschicht kann auch die Eigenschaften des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements verbessern.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein wasserundurchlässiges Element bereit, das eine wasserundurchlässige Membran, die zum Verhindern eines Eindringens von Wasser, während Schall und/oder Gas durch diese hindurchtreten kann/können, ausgebildet ist, und eine Trägerschicht mit einer Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung davon umfasst, wobei
das wasserundurchlässige Element
einen Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige Membran und die Trägerschicht verbunden sind, und
einen Nicht-Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige Membran und die Trägerschicht voneinander beabstandet sind, aufweist,
der Nicht-Verbindungsbereich bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen Membran durch den Verbindungsbereich umgeben ist,
die Dicke der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 500 µm oder weniger beträgt,
der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 150 µm oder weniger beträgt, und
der Luftwiderstand in einer Ebenenrichtung der Trägerschicht größer als 80000 Sekunden/100 mL ist.
Gemäß eines weiteren Aspekts stellt die vorliegende Erfindung ein elektronisches Gerät bereit, umfassend:

ein Gehäuse mit einer Öffnung; und
das wasserundurchlässige Element der vorliegenden Erfindung, das so an dem Gehäuse angebracht ist, dass es die Öffnung schließt, wobei
das Element so an dem Gehäuse angebracht ist, dass die Seite der wasserundurchlässigen Membran des Elements auf die Außenseite des Gehäuses gerichtet ist und die Seite der Trägerschicht des Elements auf die Innenseite des Gehäuses gerichtet ist.

Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Eigenschaften eines wasserundurchlässigen Elements, das eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran und eine Trägerschicht für die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran umfasst, verbessert werden, einschließlich eine Verbesserung der Schalldurchlasseigenschaften eines wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements, das eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran und eine Trägerschicht für die Membran umfasst.
Figurenliste

1A ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
1B ist eine Draufsicht des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements, das in der 1A gezeigt ist, betrachtet von der Seite der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran.
2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Zustands zeigt, bei dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element, das in der 1A gezeigt ist, an einer externen Schalldurchlassöffnung eines Gehäuses angebracht ist.
3A ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
3B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
6A ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
6B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
7 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
8 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines Zustands zeigt, bei dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element, das in der 7 gezeigt ist, an einer externen Schalldurchlassöffnung eines Gehäuses angebracht ist.
9 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zeigt, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist.
10 ist eine Vorderansicht, die schematisch ein Beispiel eines elektronischen Geräts zeigt, bei dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element, das eine Art des wasserundurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung ist, an einer Öffnung (externe Schalldurchlassöffnung) eines Gehäuses angebracht ist.
11 ist ein schematisches Diagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zur Bewertung des Luftwiderstands in einer Ebenenrichtung einer Trägerschicht.
12 ist ein schematisches Diagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Bewerten der Schalldurchlasseigenschaften (Einfügungsdämpfungsmaß) eines wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Die 1A und die 1B zeigen ein Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung. Die 1A zeigt einen Querschnitt A-A, der in der 1B gezeigt ist. Die 1B zeigt ein wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element 1, betrachtet von der Seite der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2.
Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 weist einen Verbindungsbereich 5, bei dem eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 und eine Trägerschicht 3 verbunden sind, und einen Nicht-Verbindungsbereich 4, der bei einer Betrachtung in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 durch den Verbindungsbereich 5 umgeben ist, auf (vgl. die 1B). Der Verbindungsbereich 5 umfasst Bereiche von Randabschnitten der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und der Trägerschicht 3. Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 und die Trägerschicht 3 sind durch einen Verbindungsabschnitt 6 verbunden.
Wie es in der 1A gezeigt ist, ist in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 die Trägerschicht 3 von der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 beabstandet. Die Trägerschicht 3 weist eine Luftdurchlässigkeit in deren Dickenrichtung auf. Die Dicke der Trägerschicht 3 in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 beträgt 500 µm oder weniger. D.h., in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 ist die Trägerschicht 3, die eine Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung davon aufweist und eine Dicke von 500 µm oder weniger aufweist, so angeordnet, dass sie von der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 beabstandet ist. Darüber hinaus beträgt der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und der Trägerschicht 3 in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 150 µm oder weniger. Darüber hinaus ist in dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1 der Luftwiderstand in einer Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 größer als 80000 Sekunden/100 mL.
Wie es in der 2 gezeigt ist, kann das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 an einem Gehäuse 15 eines elektronischen Geräts mit einer Audiofunktion angebracht werden. Insbesondere kann das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 derart an dem Gehäuse 15 angebracht werden, dass das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 eine externe Schalldurchlassöffnung 16 des Gehäuses 15 bedeckt, und derart, dass die Seite der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 auf eine Außenseite (Außenraum) 13 gerichtet ist. In dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 umfasst, kann ein Eindringen von Wasser in eine Innenseite 14 des elektronischen Geräts durch die externe Schalldurchlassöffnung 16 verhindert werden, während ein Durchlass von Schall zwischen der Außenseite 13 und einem Schallwandler 17, der in das elektronische Gerät einbezogen ist, ermöglicht wird. In dem Beispiel, das in der 2 gezeigt ist, ist das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 derart an dem Gehäuse 15 angebracht, dass die Trägerschicht 3 mit dem Schallwandler 17 mit einer Schalldurchlassöffnung (interne Schalldurchlassöffnung) 18 in Kontakt ist. Der Nicht-Verbindungsbereich 4, die externe Schalldurchlassöffnung 16 und die interne Schalldurchlassöffnung 18 überlappen einander, wenn sie in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 betrachtet werden.
Wenn ein Wasserdruck auf die externe Schalldurchlassöffnung 16 des elektronischen Geräts ausgeübt wird, an dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 angebracht ist, wird die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 in der Richtung zu der Trägerschicht 3 (der Richtung von der Außenseite 13 zu der Innenseite 14 des Gehäuses) in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 verformt. In dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1 ist die Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 jedoch in einem bestimmten Bereich beschränkt. Die Beschränkung der Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 basiert vorwiegend auf der Größe des Luftwiderstands in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3. Die Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 in der Richtung zu der Trägerschicht 3 vermindert das Volumen eines Raums 31 zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und der Trägerschicht 3 in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 und erhöht den Druck in dem Raum 31. Der erhöhte Druck in dem Raum 31 dient als Dämpfungsmaterial (Luftdämpfung), das die Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 in der Richtung zu der Trägerschicht 3 hemmt. Wenn der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 (mit anderen Worten, der Luftwiderstand von Luft, die versucht, zwischen der Innenseite und der Außenseite der Trägerschicht 3 auf einer außenrandseitigen Oberfläche 32 der Trägerschicht 3 in einem Zustand hindurchzutreten, bei dem die Trägerschicht 3 in das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 einbezogen wird) hoch ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass das Gas in dem Raum 31 durch das Innere der Trägerschicht 3 in der Richtung zu der außenrandseitigen Oberfläche 32 hindurchtritt, und der erhöhte Druck wird in dem Raum 31 zuverlässiger aufrechterhalten. Es sollte beachtet werden, dass in einem Zustand, bei dem ein Wasserdruck auf die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 ausgeübt wird, das Gas in dem Raum 31 nicht durch die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 in einer Richtung zu der externen Schalldurchlassöffnung 16 hindurchtreten kann. Darüber hinaus ist ein Innenraum 19 des Schallwandlers 17, der mit dem Raum 31 über die Trägerschicht 3, die eine Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung davon aufweist, und der internen Schalldurchlassöffnung 18 verbunden ist, normalerweise ein geschlossener Raum. Daher beeinflusst der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 das Aufrechterhalten des erhöhten Drucks in dem Raum 31 stark.
Die Verformung, die in der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 selbst nach dem Aufheben des Wasserdrucks verbleibt (nachstehend als „permanente Verformung“ bezeichnet), verschlechtert auch die Schalldurchlasseigenschaften des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1. Die Trägerschicht 3 kann die permanente Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 durch Begrenzen der Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 vermindern.
Darüber hinaus wird in dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, selbst wenn ein hoher Wasserdruck, der ein Fortschreiten der Verformung über die Grenze des Raums 31, in dem der Druck erhöht wird, hinaus verursacht, auf die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 ausgeübt wird, die Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 durch einen Kontakt zwischen der verformten wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und der Trägerschicht 3 in einem bestimmten Bereich beschränkt, wodurch ein Brechen bzw. Reißen der schalldurchlässigen Membran 2 verhindert wird. Daher kann, da das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 die Trägerschicht 3 umfasst, das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 eine Wasserundurchlässigkeit (beispielsweise einen Grenzwassereintrittsdruck) aufweisen, die höher ist als die Wasserundurchlässigkeit der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2.
Die Dicke der Trägerschicht 3 in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 beträgt 500 µm oder weniger. Demgemäß können in dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1 gute Schalldurchlasseigenschaften sichergestellt werden, selbst wenn die Trägerschicht 3 einbezogen ist. D.h., selbst wenn das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 angebracht ist, kann eine Verschlechterung des Schalls, der aus der Wandlung (zu wandelnd) durch den Schallwandler resultiert, verhindert werden. Die Dicke der Trägerschicht 3 kann 300 µm oder weniger, 250 µm oder weniger, 200 µm oder weniger, 150 µm oder weniger oder sogar 100 µm oder weniger betragen. Die Untergrenze der Dicke der Trägerschicht 3 in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 beträgt beispielsweise 30 µm oder mehr und kann 50 µm oder mehr betragen. Die Trägerschicht 3 kann die vorstehende Dicke aufweisen, ohne auf den Nicht-Verbindungsbereich 4 beschränkt zu sein. Die Gesamtheit der Trägerschicht 3 kann die vorstehend genannte Dicke aufweisen.
Der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und der Trägerschicht 3 in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 beträgt 150 µm oder weniger. Demgemäß kann eine Verformung und eine permanente Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 aufgrund des Wasserdrucks zuverlässiger verhindert werden. Darüber hinaus können dann, wenn der Zwischenraumabstand 150 µm oder weniger beträgt, gute Schalldurchlasseigenschaften sichergestellt werden, obwohl die Trägerschicht 3 einbezogen ist. Der Zwischenraumabstand kann 125 µm oder weniger, 100 µm oder weniger, 75 µm oder weniger oder sogar 50 µm oder weniger betragen. Die Untergrenze des Zwischenraumabstands beträgt beispielsweise 5 µm oder mehr und kann 10 µm oder mehr, 20 µm oder mehr oder sogar 30 µm oder mehr betragen.
Der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 kann 100000 Sekunden/100 mL oder mehr, 150000 Sekunden/100 mL oder mehr, 200000 Sekunden/100 mL oder mehr, 250000 Sekunden/100 mL oder mehr oder 300000 Sekunden/100 mL oder mehr betragen und kann größer als 300000 Sekunden/100 mL sein. Die Obergrenze des Luftwiderstands in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 beträgt beispielsweise 1000000 Sekunden/100 mL. Der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 kann als Luftwiderstand zwischen einem Abschnitt, der sich in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 befindet, der Hauptoberfläche der Trägerschicht 3 in einem Zustand, bei dem die Trägerschicht 3 in das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 einbezogen ist, und der außenrandseitigen Oberfläche 32 der Trägerschicht 3 bewertet werden.
Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann derart zwischen der externen Schalldurchlassöffnung (externe Schalldurchlassöffnung) 16, die in dem Gehäuse 15 bereitgestellt ist, und der Schalldurchlassöffnung (interne Schalldurchlassöffnung) 18 des Schallwandlers 17 angebracht werden, dass die Oberfläche des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 auf der Seite der Trägerschicht 3 die interne Schalldurchlassöffnung 18 bedeckt und die Oberfläche des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 auf der Seite der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 die externe Schalldurchlassöffnung 16 bedeckt.
In dem Beispiel, das in der 1A und der 1B gezeigt ist, ist das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 rechteckig und der Nicht-Verbindungsbereich 4 ist kreisförmig, und zwar bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2. Die Formen des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 und des Nicht-Verbindungsbereichs 4 sind nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Die Formen des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 und des Nicht-Verbindungsbereichs 4 können unabhängig voneinander ein Kreis (einschließlich im Wesentlichen eine Kreisform), eine Ellipse (einschließlich im Wesentlichen eine elliptische Form) und ein Vieleck, einschließlich ein Rechteck und ein Quadrat, umfassen. Die Ecken des Vielecks können gerundet sein.
Die Form des Verbindungsbereichs 5 ist nicht beschränkt, solange die Form eine Form ist, die den Nicht-Verbindungsbereich 4 umgibt. Der Verbindungsbereich 5 ist typischerweise ein Bereich, der den Randabschnitt der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und/oder der Trägerschicht 3 umfasst. In dem Beispiel, das in der 1A und der 1B gezeigt ist, ist der Bereich, der von dem Verbindungsbereich 5 verschieden ist, bei dem die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 und die Trägerschicht 3 verbunden sind, der Nicht-Verbindungsbereich 4. In dem Beispiel, das in der 1A und der 1B gezeigt ist, liegt in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 auf einer Oberfläche des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 frei. Darüber hinaus liegt in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 die Trägerschicht 3 auf der anderen Oberfläche des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 frei.
Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann sehr gute Schalldurchlasseigenschaften aufweisen, obwohl das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 den Nicht-Verbindungsbereich 4 mit einem verminderten Flächeninhalt aufweist. Der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 beträgt beispielsweise 12 mm² oder weniger. Der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 kann 10 mm² oder weniger, 8,0 mm² oder weniger, 5,0 mm² oder weniger, 3,2 mm² oder weniger, 2,0 mm² oder weniger oder sogar 1,8 mm² oder weniger betragen. Die Untergrenze des Flächeninhalts des Nicht-Verbindungsbereichs 4 ist nicht beschränkt und beträgt beispielsweise 0,02 mm² oder mehr. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 ist zur Verwendung für ein kleines elektronisches Gerät mit einer Audiofunktion geeignet. Ein Beispiel für das kleine elektronische Gerät ist ein tragbares Gerät, wie z.B. eine Smartwatch.
Der Anteil des Flächeninhalts des Nicht-Verbindungsbereichs 4 an der Summe des Flächeninhalts des Verbindungsbereichs 5 und des Flächeninhalts des Nicht-Verbindungsbereichs 4 bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 ist nicht beschränkt und beträgt beispielsweise 1 bis 90 %. Die Obergrenze des Anteils kann 50 % oder weniger, 20 % oder weniger, 15 % oder weniger oder sogar 10 % oder weniger betragen. Wenn der Anteil abnimmt, d.h., wenn der Anteil des Verbindungsbereichs 5 in dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1 zunimmt, können die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 und die Trägerschicht 3 fester verbunden werden. Folglich kann mit abnehmendem Anteil der Grad der Verformung und der permanenten Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 aufgrund des Wasserdrucks stärker vermindert werden, so dass die Wasserundurchlässigkeit des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 weiter erhöht werden kann und eine Verschlechterung der Schalldurchlasseigenschaften des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 aufgrund des Wasserdrucks zuverlässiger gehemmt werden kann.
Die Form der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und die Form der Trägerschicht 3 können bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 identisch oder voneinander verschieden sein. In dem Beispiel, das in der 1A und der 1B gezeigt ist, sind die Form der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und die Form der Trägerschicht 3 identisch und sind auch mit derjenigen des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 identisch.
Die Dicke des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 beträgt beispielsweise 2000 µm oder weniger. Die Dicke des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 kann 1000 µm oder weniger, 750 µm oder weniger, 600 µm oder weniger, 500 µm oder weniger, 400 µm oder weniger oder sogar 300 µm oder weniger betragen. Die Untergrenze der Dicke des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 beträgt beispielsweise 50 µm oder mehr. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 ist für eine Verwendung in einem kleinen elektronischen Gerät geeignet, für welches das Volumen des Inneren eines Gehäuses beschränkt ist. Darüber hinaus neigt in einem elektronischen Gerät mit einer Audiofunktion, wenn die Distanz von einer externen Schalldurchlassöffnung zu einem Schallwandler zunimmt, der Schall, der aus der Wandlung (zu wandelnd) durch den Schallwandler resultiert, zu einer Verschlechterung. Die Verschlechterung des Schalls wird besonders stark, wenn der Schallwandler eine Schallaufnahmeeinheit, wie z.B. ein Mikrofon, ist oder wenn der Flächeninhalt der externen Schalldurchlassöffnung und/oder der internen Schalldurchlassöffnung klein ist. Wenn die Dicke des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 innerhalb des vorstehenden Bereichs liegt, wird die Distanz von der externen Schalldurchlassöffnung zu der internen Schalldurchlassöffnung selbst dann nicht übermäßig groß, wenn das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 angeordnet ist. Daher kann die Verschlechterung des Schalls, der aus der Wandlung (zu wandelnd) durch den Schallwandler resultiert, verhindert werden.
Beispiele für das Material, das die Trägerschicht 3 bildet, umfassen Metalle, Harze und Verbundmaterialien davon. Das Material, das die Trägerschicht 3 bildet, ist vorzugsweise ein Metall, da dann die Festigkeit der Trägerschicht 3 hervorragend wird. Beispiele für die Metalle umfassen Aluminium und rostfreien Stahl. Beispiele für die Harze umfassen verschiedene Harze, wie z.B. Polyolefine (Polyethylen, Polypropylen, usw.), Polyester (Polyethylenterephthalat (PET), usw.), Polyamide (verschiedene aliphatische Polyamide und aromatische Polyamide, einschließlich Nylon, usw.), Polycarbonate und Polyimide.
Ein spezifisches Beispiel für die Trägerschicht 3 ist ein Metallblech mit einem Durchgangsloch oder mehreren Durchgangslöchern, das oder die eine Hauptoberfläche und die andere Hauptoberfläche davon verbindet oder verbinden. Die Trägerschicht 3, die das Metallblech ist, weist eine besonders hervorragende Festigkeit auf. Folglich können in dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das die Trägerschicht 3 umfasst, die das Metallblech ist, eine Verformung und eine permanente Verformung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 aufgrund des Wasserdrucks zuverlässiger verhindert werden. Darüber hinaus können in dem Fall, bei dem die Trägerschicht 3 das Metallblech ist, die Steifigkeit und die Handhabbarkeit des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 verbessert werden. Die Durchgangslöcher erstrecken sich beispielsweise in der Dickenrichtung der Trägerschicht 3. Ein Metallblech mit zwei oder mehr Durchgangslöchern ist bevorzugt, da ein wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element 1 erhalten wird, das sowohl Schalldurchlasseigenschaften als auch eine Festigkeit auf einem höheren Niveau aufweist. Die Durchgangslöcher können mindestens in einem Abschnitt vorliegen, der sich in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 befindet.
In dem Fall, bei dem zwei oder mehr Durchgangslöcher vorliegen, können die Öffnungen der jeweiligen Durchgangslöcher bei einer Betrachtung von einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche des Metallblechs regelmäßig auf der Hauptoberfläche angeordnet sein oder können unregelmäßig auf der Hauptoberfläche vorliegen.
Jede der Formen der Öffnungen der Durchgangslöcher ist bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche des Metallblechs beispielsweise ein Kreis (einschließlich im Wesentlichen eine Kreisform), eine Ellipse (einschließlich im Wesentlichen eine elliptische Form) und ein Vieleck, einschließlich ein Quadrat und ein Rechteck. Die Ecken des Vielecks können gerundet sein. Jede der Formen der Öffnungen der Durchgangslöcher ist jedoch nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt. Wenn zwei oder mehr Durchgangslöcher vorliegen, können die Formen der Öffnungen der jeweiligen Durchgangslöcher gleich oder verschieden sein.
Ein Beispiel für das Metallblech mit zwei oder mehr Durchgangslöchern ist ein perforiertes Metall. Das perforierte Metall ist ein Metallblech, in dem Durchgangslöcher durch Stanzen (Pressstanzen) bereitgestellt worden sind.
Das Öffnungsverhältnis der Trägerschicht 3, die das vorstehende Metallblech ist, beträgt beispielsweise 5 bis 80 % und kann 15 bis 40 % oder sogar 15 bis 30 % betragen. Wenn das Öffnungsverhältnis innerhalb dieser Bereiche liegt, kann ein wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element 1, das sowohl Schalldurchlasseigenschaften und als auch eine Festigkeit auf einem höheren Niveau aufweist, erhalten werden. Das Öffnungsverhältnis der Trägerschicht 3, die das Metallblech ist, ist der Anteil der Flächeninhalte der Öffnungen aller Durchgangslöcher, die auf der Hauptoberfläche der Trägerschicht 3 vorliegen, an dem Flächeninhalt der Hauptoberfläche.
Ein weiteres Beispiel der Trägerschicht 3 ist ein Gitter oder ein Netz, das aus einem Metall, einem Harz oder einem Verbundmaterial davon ausgebildet ist.
Die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung der Trägerschicht 3 ist normalerweise höher als die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2. Die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung der Trägerschicht 3 beträgt beispielsweise 10 cm³/(cm² · s) oder mehr und kann 100 cm³/(cm² · s) oder mehr, 300 cm³/(cm² · s) oder mehr oder sogar mehr als 500 cm³/(cm² · s) betragen, angegeben als Luftdurchlässigkeit (Frazier-Luftdurchlässigkeit), die gemäß dem Verfahren A (Frazier-Verfahren) der Luftdurchlässigkeitsmessung, das im Japanischen Industriestandard (nachstehend als „JIS‟ bezeichnet) L1096: 2010 festgelegt ist, erhalten wird. Die Obergrenze der Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung der Trägerschicht 3 beträgt beispielsweise 1000 cm³/(cm² · s) oder weniger, angegeben als Frazier-Luftdurchlässigkeit.
Selbst wenn die Größe der Trägerschicht 3 die Prüfkörpergröße (etwa 200 mm × 200 mm) in dem Frazier-Verfahren nicht erfüllt, kann die Frazier-Luftdurchlässigkeit unter Verwendung einer Messvorrichtung gemessen werden, die den Flächeninhalt eines Messbereichs beschränkt. Ein Beispiel für die Messvorrichtung ist eine Harzplatte, die ein Durchgangsloch aufweist, das in deren Zentrum ausgebildet ist und einen Querschnittsflächeninhalt aufweist, der dem Flächeninhalt eines gewünschten Messbereichs entspricht. Beispielsweise kann eine Messvorrichtung, die ein Durchgangsloch aufweist, das in deren Zentrum ausgebildet ist und einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 1 mm oder weniger aufweist, verwendet werden.
Die Festigkeit der Trägerschicht 3 ist normalerweise höher als die Festigkeit der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2.
Die 3A und die 3B zeigen jeweils ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung. In dem Beispiel von 3A ist die außenrandseitige Oberfläche 32 der Trägerschicht 3 mit einer luftundurchlässigen Schicht 35 bedeckt. Die Trägerschicht 3 und die luftundurchlässige Schicht 35 sind auf dem Verbindungsabschnitt 6 angeordnet. Bei einer Betrachtung von der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 weist die Trägerschicht 3 eine Form mit einem Flächeninhalt auf, der kleiner ist als derjenige der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2, und ist durch die luftundurchlässige Schicht 35 umgeben. Bei einer Betrachtung von der vorstehenden Richtung fallen der Außenumfang der luftundurchlässigen Schicht 35 und der Außenumfang der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 zusammen. In einem Zustand, bei dem die luftundurchlässige Schicht 35 entfernt ist, kann der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 geringer sein als der vorstehende Bereich oder innerhalb des vorstehenden Bereichs liegen. Auch in diesem Fall kann durch Anordnen der luftundurchlässigen Schicht 35 der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 innerhalb des vorstehenden Bereichs sichergestellt werden. Die luftundurchlässige Schicht 35 enthält beispielsweise ein Harz. Die luftundurchlässige Schicht 35 kann eine nicht-poröse Schicht sein oder kann eine Haftklebstoffschicht oder eine Haftmittelschicht sein. In dem Beispiel von 3A ist die Gesamtheit der außenrandseitigen Oberfläche 32 der Trägerschicht 3 mit der luftundurchlässigen Schicht 35 bedeckt, jedoch kann nur ein Teil der außenrandseitigen Oberfläche 32 mit der luftundurchlässigen Schicht 35 bedeckt sein, solange der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 innerhalb des vorstehenden Bereichs liegt.
Das Beispiel von 3B ist weiteres Beispiel, in dem die außenrandseitige Oberfläche 32 der Trägerschicht 3 mit der luftundurchlässigen Schicht 35 bedeckt ist. In diesem Beispiel ist die außenrandseitige Oberfläche 32 der Trägerschicht 3 mit dem Verbindungsabschnitt 6 bedeckt. Die Trägerschicht 3 ist in einer oberen Oberfläche 36 des Verbindungsabschnitts 6 eingebettet. Die Trägerschicht 3 ist bei einer Betrachtung von der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 durch den Verbindungsabschnitt 6 umgeben.
Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 ist eine Membran, die ein Eindringen von Wasser verhindert, während Schall durch diese hindurchtreten kann. Als die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 können verschiedene bekannte wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membranen verwendet werden. Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 kann einer Ölabstoßungsbehandlung oder einer Flüssigkeitsabstoßungsbehandlung unterzogen werden.
Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 ist aus einem Harz, wie z.B. einem Polyester (PET, usw.), einem Polycarbonat, einem Polyethylen, einem Polyimid, PTFE und einem Polyurethan, ausgebildet. Als Material der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 ist PTFE geeignet. Eine Membran, die aus PTFE ausgebildet ist (PTFE-Membran), weist eine gute Ausgewogenheit zwischen Masse und Festigkeit auf.
Die PTFE-Membran kann eine poröse Membran (poröse PTFE-Membran) sein, die durch Strecken einer gegossenen Membran oder eine Extrusion einer Paste, die PTFE-Teilchen enthält, gebildet wird. Die PTFE-Membran kann gesintert sein.
Wenn erwartet wird, dass das elektronische Gerät, an dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 angebracht ist, einem hohen Wasserdruck ausgesetzt wird, ist die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 vorzugsweise eine mikroporöse Membran oder eine nicht-poröse Membran. Sowohl die mikroporöse Membran als auch die nicht-poröse Membran können einen höheren Wassereintrittsdruck und einen niedrigeren Grad der Verformung aufgrund des Wasserdrucks aufweisen. Die mikroporöse Membran kann eine mikroporöse PTFE-Membran sein, die aus PTFE ausgebildet ist. Die nicht-poröse Membran kann eine nicht-poröse PTFE-Membran sein, die aus PTFE ausgebildet ist.
In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich die mikroporöse Membran auf eine Membran mit einer Luftdurchlässigkeit in deren Dickenrichtung von 20 Sekunden/100 mL oder mehr und 10000 Sekunden/100 mL oder weniger, angegeben als Luftdurchlässigkeit (Gurley-Luftdurchlässigkeit), die gemäß Verfahren B (Gurley-Verfahren) der Luftdurchlässigkeitsmessung erhalten wird, die in JIS L1096: 2010 festgelegt ist. Die Untergrenze der Gurley-Luftdurchlässigkeit der mikroporösen Membran kann größer als 30 Sekunden/100 mL sein und kann 40 Sekunden/100 mL oder mehr, 50 Sekunden/100 mL oder mehr oder sogar 70 Sekunden/100 mL oder mehr betragen. Die Obergrenze der Gurley-Luftdurchlässigkeit der mikroporösen Membran kann 5000 Sekunden/100 mL oder weniger, 1000 Sekunden/100 mL oder weniger oder sogar 300 Sekunden/100 mL oder weniger betragen. In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich die nicht-poröse Membran auf eine Membran mit einer Luftdurchlässigkeit in deren Dickenrichtung von größer als 10000 Sekunden/100 mL, angegeben als Gurley-Luftdurchlässigkeit.
Selbst wenn die Größe der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 die Prüfkörpergröße (etwa 50 mm × 50 mm) in dem Gurley-Verfahren nicht erfüllt, kann die Gurley-Luftdurchlässigkeit unter Verwendung einer Messvorrichtung bewertet werden. Ein Beispiel für die Messvorrichtung ist eine Polycarbonatscheibe, die mit einem Durchgangsloch (mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 1 mm oder 2 mm) in deren Mitte versehen ist und eine Dicke von 2 mm und einen Durchmesser von 47 mm aufweist. Die Messung der Gurley-Luftdurchlässigkeit unter Verwendung der Messvorrichtung kann in der folgenden Weise durchgeführt werden.
Eine zu bewertende wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran wird derart an einer Oberfläche der Messvorrichtung angebracht, dass sie die Öffnung des Durchgangslochs der Messvorrichtung bedeckt. Das Anbringen wird so durchgeführt, dass während der Messung der Gurley-Luftdurchlässigkeit Luft nur durch die Öffnung und einen effektiven Testabschnitt (einen Abschnitt, der die Öffnung bei einer Betrachtung in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der angebrachten wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran überlappt) der zu bewertenden wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran hindurchtritt und der angebrachte Abschnitt der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran das Hindurchtreten von Luft durch den effektiven Testabschnitt der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran nicht behindert. Zum Anbringen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran kann ein doppelseitiges Klebeband mit einer Belüftungsöffnung, die in einen zentralen Abschnitt davon mit einer Form gestanzt ist, die mit der Form der Öffnung übereinstimmt, verwendet werden. Das doppelseitige Klebeband kann derart zwischen der Messvorrichtung und der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran angeordnet werden, dass der Umfang der Belüftungsöffnung und der Umfang der Öffnung zusammenfallen. Als nächstes wird die Messvorrichtung mit der daran angebrachten wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran in ein Gurley-Luftdurchlässigkeit-Prüfgerät eingesetzt, so dass die Oberfläche, auf der die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran angebracht ist, an der stromabwärtigen Seite eines Luftstroms während der Messung vorliegt, und die Zeit t1, die für 100 mL Luft zum Hindurchtreten durch die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran erforderlich ist, wird gemessen. Als nächstes wird die gemessene Zeit t1 durch die Gleichung t = {(t1) × (Flächeninhalt des effektiven Prüfabschnitts der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran [mm²]) / 642 [mm²]} in einen Wert t pro effektivem Prüfflächeninhalt von 642 [mm²], der im Verfahren B (Gurley-Verfahren) der Luftdurchlässigkeitsmessung in JIS L1096: 2010 festgelegt ist, umgerechnet und der erhaltene Umrechnungswert t kann als die Gurley-Luftdurchlässigkeit der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran betrachtet werden. Wenn die vorstehende Scheibe als Messvorrichtung verwendet wird, ist der Flächeninhalt des effektiven Prüfabschnitts der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran der Flächeninhalt eines Querschnitts des Durchgangslochs. Es wurde bestätigt, dass die Gurley-Luftdurchlässigkeit, die ohne die Messvorrichtung für eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran gemessen worden ist, welche die vorstehende Prüfkörpergröße erfüllt, und die Gurley-Luftdurchlässigkeit, die unter Verwendung der Messvorrichtung nach dem Fragmentieren der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran gemessen worden ist, gut miteinander übereinstimmen, d.h., die Verwendung der Messvorrichtung beeinflusst die Messwerte der Gurley-Luftdurchlässigkeit nicht wesentlich.
Eine Kondensation kann innerhalb des Gehäuses auftreten, wenn die Temperatur des Gehäuses beispielsweise aufgrund der Verwendung, der Montage oder des Tragens des elektronischen Geräts in Wasser abnimmt. Das Auftreten einer Kondensation kann durch Vermindern der Menge von Wasserdampf, die innerhalb des Gehäuses verbleibt, verhindert werden. In dem Fall, bei dem die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 eine nicht-poröse Membran ist, beispielsweise eine nicht-poröse PTFE-Membran, wird das Eindringen von Wasserdampf in das Gehäuse durch die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 verhindert. Daher kann durch Auswählen einer nicht-porösen Membran als wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 die Menge von Wasserdampf, die innerhalb des Gehäuses verbleibt, vermindert werden, so dass das Auftreten einer Kondensation innerhalb des Gehäuses verhindert werden kann.
Dabei ist selbst dann, wenn Wasserdampf nicht durch die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 in das Innere des Gehäuses gelangt, ein Zurückhalten von Wasserdampf innerhalb des Gehäuses in manchen Fällen unvermeidbar. Ein solcher Fall ist beispielsweise der Fall, bei dem das Gehäuse aus einem hygroskopischen Harz ausgebildet ist, wie z.B. Polybutylenterephthalat (PBT), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polypropylen (PP) oder Polycarbonat (PC). In dem Gehäuse, das aus einem hygroskopischen Harz ausgebildet ist, neigt externer Wasserdampf, der durch das Gehäuse selbst absorbiert wird, dazu, durch Wärme von einer Wärmequelle innerhalb des Gehäuses in das Innere des Gehäuses freigesetzt zu werden und innerhalb des Gehäuses zu verbleiben. Zum Verhindern des Auftretens einer Kondensation in dem Gehäuse ist es in diesem Fall bevorzugt, die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 so auszuwählen, dass sie Wasserdampf, der innerhalb des Gehäuses verblieben ist, zur Außenseite freisetzen kann. Ein Beispiel für die auswählbare wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 ist eine mikroporöse Membran und die auswählbare wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 ist beispielsweise eine mikroporöse PTFE-Membran. Wenn die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 eine mikroporöse Membran ist, kann zurückgehaltener Wasserdampf aufgrund der geeigneten Luftdurchlässigkeit der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 zur Außenseite abgegeben werden, obwohl eine hohe Wasserundurchlässigkeit erreicht wird, so dass das Auftreten einer Kondensation innerhalb des Gehäuses verhindert werden kann.
Der durchschnittliche Porendurchmesser der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2, die eine mikroporöse PTFE-Membran ist, beträgt beispielsweise 0,01 bis 1 µm. Die Porosität der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2, die eine mikroporöse PTFE-Membran ist, beträgt beispielsweise 5 bis 50 %. Der durchschnittliche Porendurchmesser der PTFE-Membran kann gemäß American Society for Testing and Materials (ASTM) F316-86 gemessen werden. Die Porosität der PTFE-Membran kann durch Einsetzen der Masse, der Dicke, des Flächeninhalts (des Flächeninhalts einer Hauptoberfläche) und der Dichte der Membran in die folgende Gleichung berechnet werden. Die Dichte von PTFE beträgt 2,18 g/cm³. $Porosit \ddot{a} t (%) = {1 - (Masse [g] / (Dicke [cm] \times Fl \ddot{a} cheninhalt [{cm}^{2}] \times Dichte [2,18 g / {cm}^{3}]))} \times 100$
Die Dicke der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 beträgt beispielsweise 1 bis 50 µm. Die Dicke der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 kann 3 bis 30 µm oder 5 bis 20 µm betragen. Wenn die Dicke innerhalb dieser Bereiche liegt, können die Wasserundurchlässigkeit und die Schalldurchlasseigenschaften der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 in einer gut ausgewogenen Weise verbessert werden.
Die Oberflächendichte der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 beträgt beispielsweise 1 bis 30 g/m². Die Oberflächendichte der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 kann 1 bis 25 g/m² betragen. Die Oberflächendichte kann durch Dividieren der Masse der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 durch den Flächeninhalt (Flächeninhalt einer Hauptoberfläche) der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 berechnet werden.
Die Wasserundurchlässigkeit der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 kann auf der Basis des Wassereintrittsdrucks (Grenzwassereintrittsdrucks) bewertet werden. Der Wassereintrittsdruck der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 beträgt beispielsweise 80 kPa oder mehr. Der Wassereintrittsdruck der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 kann 100 kPa oder mehr, 300 kPa oder mehr, 500 kPa oder mehr, 600 kPa oder mehr, 700 kPa oder mehr, 750 kPa oder mehr, 800 kPa oder mehr, 900 kPa oder mehr oder sogar 1000 kPa oder mehr betragen. Die Obergrenze des Wassereintrittsdrucks ist nicht beschränkt und beträgt beispielsweise 2000 kPa oder weniger. Der Wassereintrittsdruck der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 kann wie folgt gemäß dem Verfahren A (Verfahren mit niedrigem Wasserdruck) oder dem Verfahren B (Verfahren mit hohem Wasserdruck) des Wasserbeständigkeitstests in JIS L1092: 2009 unter Verwendung einer Messvorrichtung gemessen werden.
Ein Beispiel für die Messvorrichtung ist eine Scheibe aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 47 mm und die mit einem Durchgangsloch (mit einem kreisförmigen Querschnitt) mit einem Durchmesser von 1 mm in deren Zentrum versehen ist. Die Scheibe weist eine Dicke auf, die ausreichend ist, um ein Verformen der Scheibe aufgrund des Wasserdrucks zu verhindern, der bei der Messung eines Wassereintrittsdrucks ausgeübt wird. Die Messung eines Wassereintrittsdrucks unter Verwendung der Messvorrichtung kann in der folgenden Weise durchgeführt werden.
Eine zu bewertende wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran wird derart an einer Oberfläche der Messvorrichtung angebracht, dass sie die Öffnung des Durchgangslochs der Messvorrichtung bedeckt. Das Anbringen wird derart durchgeführt, dass während der Messung eines Wassereintrittsdrucks Wasser nicht aus einem angebrachten Abschnitt der Membran austritt. Zum Anbringen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran kann ein doppelseitiges Klebeband mit einer Wasseröffnung, die in einem zentralen Abschnitt davon mit einer Form ausgestanzt ist, die mit der Form der Öffnung identisch ist, verwendet werden. Das doppelseitige Klebeband kann zwischen der Messvorrichtung und der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran derart angeordnet werden, dass der Umfang der Wasseröffnung und der Umfang der Öffnung zusammenfallen. Als nächstes wird die Messvorrichtung mit der daran angebrachten wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran derart in ein Prüfgerät eingesetzt, dass die Oberfläche gegenüber der Oberfläche mit angebrachter Membran der Messvorrichtung eine Wasserdruckausübungsoberfläche ist, auf die während der Messung ein Wasserdruck ausgeübt wird, und der Wassereintrittsdruck wird gemäß dem Verfahren A (Verfahren mit niedrigem Wasserdruck) oder dem Verfahren B (Verfahren mit hohem Wasserdruck) des Wasserbeständigkeitstests in JIS L1092: 2009 gemessen. Der Wassereintrittsdruck wird auf der Basis des Wasserdrucks gemessen, wenn Wasser aus einem Punkt auf der Membranoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran austritt. Der gemessene Wassereintrittsdruck kann als der Wassereintrittsdruck der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran betrachtet werden. Als Prüfgerät kann ein Gerät verwendet werden, das den gleichen Aufbau wie das Wasserbeständigkeitsprüfgerät aufweist, das beispielhaft in JIS L1092: 2009 genannt ist und das eine Prüfkörperanbringungsstruktur aufweist, welche die Messvorrichtung einstellen kann.
Die Schalldurchlasseigenschaften der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 können auf der Basis des Einfügungsdämpfungsmaßes bei 1 kHz (Einfügungsdämpfungsmaß für Schall mit einer Frequenz von 1 kHz) bewertet werden. Das Einfügungsdämpfungsmaß bei 1 kHz der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 beträgt beispielsweise 17 dB oder weniger und kann 13 dB oder weniger, 10 dB oder weniger, 8 dB oder weniger, 7 dB oder weniger oder sogar 6 dB oder weniger betragen, wenn der Flächeninhalt des Schalldurchlassbereichs der Membran 1,8 mm² beträgt.
Die Schalldurchlasseigenschaften der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 können auch auf der Basis des Einfügungsdämpfungsmaßes bei 200 Hz (Einfügungsdämpfungsmaß für Schall mit einer Frequenz von 200 Hz) bewertet werden. Das Einfügungsdämpfungsmaß bei 200 Hz der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 beträgt beispielsweise 13 dB oder weniger und kann 11 dB oder weniger, 10 dB oder weniger oder sogar 8 dB oder weniger betragen, wenn der Flächeninhalt des Schalldurchlassbereichs der Membran 1,8 mm² beträgt.
Bezüglich der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 kann der Grad der Verschlechterung der Schalldurchlasseigenschaften aufgrund des Wasserdrucks auf der Basis der Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften (Änderungsrate des Einfügungsdämpfungsmaßes) bewertet werden, die aus den Einfügungsdämpfungsmaßen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 vor und nach einem Wasserdruckbeibehaltungstest erhalten wird. Der Wasserdruckbeibehaltungstest ist ein Test, in dem ein konstanter Wasserdruck auf eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran für eine festgelegte Zeit (Wasserdruckausübungszeit) ausgeübt wird. Der Wasserdruckbeibehaltungstest kann unter Verwendung der Messvorrichtung und des Wasserbeständigkeitsprüfgeräts zum Messen des Wassereintrittsdrucks einer wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran durchgeführt werden. Insbesondere kann ähnlich wie in dem Fall der Messung eines Wassereintrittsdrucks die Messvorrichtung, welche die daran angebrachte wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran aufweist, derart in das Prüfgerät eingesetzt werden, dass die Oberfläche gegenüber der Oberfläche mit angebrachter Membran der Messvorrichtung eine Wasserdruckausübungsoberfläche ist und ein konstanter Wasserdruck für eine festgelegte Zeit auf die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran ausgeübt werden kann. In dem Fall der Bewertung, ob ein Wasseraustritt an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran während des Tests auftritt, wird dann, wenn Wasser aus einem Punkt auf der Membranoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran austritt, bestimmt, dass ein „Wasseraustritt stattfindet“. Der Wasserdruck, der auf die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran während des Tests ausgeübt wird, ist nicht beschränkt, und beträgt beispielsweise 50 kPa bis 1000 kPa. Die Wasserdruck-Ausübungszeit beträgt beispielsweise 10 bis 30 Minuten. Die Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften kann durch die folgende Gleichung bestimmt werden. In der folgenden Gleichung ist L1 das Einfügungsdämpfungsmaß (beispielsweise das Einfügungsdämpfungsmaß bei 1 kHz) der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran vor dem Test und L2 ist das Einfügungsdämpfungsmaß (beispielsweise das Einfügungsdämpfungsmaß bei 1 kHz) der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran nach dem Test. $Verschlechterungsrate er Schalldurchlasseigenschaften [%] = (L 2 - L 1) / L 1 \times 100$
Die Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2, die aus den Einfügungsdämpfungsmaßen vor und nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest (Wasserdruck: 500 kPa, Wasserdruck-Ausübungszeit: 10 Minuten) erhalten worden ist (berechnet auf der Basis des Einfügungsdämpfungsmaßes bei 1 kHz) beträgt beispielsweise 50 % oder weniger und kann 40 % oder weniger, 30 % oder weniger oder sogar 25 % oder weniger betragen.
In dem Beispiel, das in der 1A und der 1B gezeigt ist, ist die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 eine Einschichtmembran. Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 kann ein Laminat aus zwei oder mehr Membranen sein. Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 kann ein Laminat aus zwei oder mehr PTFE-Membranen sein.
Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 kann eine gefärbte Membran sein. Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 kann beispielsweise grau oder schwarz gefärbt sein. Die graue oder schwarze wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 kann beispielsweise durch Mischen eines grauen oder schwarzen Farbmittels mit dem Material, das die Membran bildet, gebildet werden. Das schwarze Farbmittel ist beispielsweise Ruß. Eine Farbe im Bereich von 1 bis 4 und eine Farbe im Bereich von 5 bis 8, die durch eine „achromatische Farbhelligkeit NV“ dargestellt ist, die in JIS Z8721: 1993 festgelegt ist, kann als „schwarz“ bzw. „grau“ festgelegt sein.
Der Verbindungsabschnitt 6 ist beispielsweise eine Haftklebstoffschicht oder eine Haftmittelschicht. Der Aufbau des Verbindungsabschnitts 6 ist jedoch nicht beschränkt, solange der Verbindungsbereich 5 und der Nicht-Verbindungsbereich 4 gebildet werden können. Der Verbindungsabschnitt 6, der eine Haftklebstoffschicht oder eine Haftmittelschicht ist, kann beispielsweise durch Aufbringen eines bekannten Haftklebstoffs oder eines bekannten Haftmittels auf die Oberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 gebildet werden. Der Verbindungsabschnitt 6 kann aus einem doppelseitigen Klebeband ausgebildet sein. D.h., in dem Verbindungsbereich 5 können die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 und die Trägerschicht 3 durch ein doppelseitiges Klebeband verbunden sein. In dem Fall, bei dem der Verbindungsabschnitt 6 aus einem doppelseitigen Klebeband ausgebildet ist, werden die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 und die Trägerschicht 3 zuverlässiger verbunden, so dass die Wasserundurchlässigkeit des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 weiter verbessert werden kann. Darüber hinaus kann der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und der Trägerschicht 3 in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 einfacher eingestellt werden.
Als das doppelseitige Klebeband, das den Verbindungsabschnitt 6 bildet, kann ein bekanntes doppelseitiges Klebeband verwendet werden. Das Substrat des doppelseitigen Klebebands ist beispielsweise eine Folie, ein Vlies oder ein Schaum aus einem Harz. Das Harz, das für das Substrat verwendet werden kann, ist nicht beschränkt, und Beispiele für das Harz umfassen Polyester (PET, usw.), Polyolefine (Polyethylen, usw.) und Polyimide. Für die Haftklebstoffschicht des doppelseitigen Klebebands können verschiedene Haftklebstoffe, wie z.B. Haftklebstoffe auf Acrylbasis und Haftklebstoffe auf Silikonbasis, verwendet werden. Haftklebstoffe auf Acrylbasis werden bevorzugt für die Haftklebstoffschicht verwendet, da die Verbindungsfestigkeit zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und der Trägerschicht 3 verbessert werden kann. Das doppelseitige Klebeband kann ein Thermoklebeband sein.
Die Dicke des Verbindungsabschnitts 6 beträgt beispielsweise 150 µm oder weniger. Die Dicke des Verbindungsabschnitts 6 kann 125 µm oder weniger, 100 µm oder weniger, 75 µm oder weniger oder sogar 50 µm oder weniger betragen. Die Untergrenze der Dicke des Verbindungsabschnitts 6 ist nicht beschränkt und beträgt beispielsweise 5 µm oder mehr und kann 10 µm oder mehr, 20 µm oder mehr oder sogar 30 µm oder mehr betragen.
Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann zwischen einem Gehäuse eines elektronischen Geräts und einem Schallwandler, der in dem Gehäuse aufgenommen ist, angeordnet werden. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 ist normalerweise derart an einer Innenwandoberfläche des Gehäuses angebracht, dass es eine externe Schalldurchlassöffnung bedeckt. Darüber hinaus kann das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 an einem Gehäuse des Schallwandlers oder der Oberfläche eines Substrats, das den Schallwandler aufweist, derart angebracht werden, dass es eine interne Schalldurchlassöffnung bedeckt. Die Positionsbeziehung zwischen der externen Schalldurchlassöffnung und der internen Schalldurchlassöffnung; und dem Nicht-Verbindungsbereich 4 des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 in dem angebrachten Zustand ist nicht beschränkt, solange Schall zwischen der Außenseite und dem Schallwandler durchgelassen werden kann. Die externe Schalldurchlassöffnung und die interne Schalldurchlassöffnung und der Nicht-Verbindungsbereich 4 in dem angebrachten Zustand können bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 einander überlappen.
Das Verfahren zum Fixieren des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 an dem Gehäuse und dem Schallwandler ist nicht beschränkt. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann an dem Gehäuse und/oder dem Schallwandler durch verschiedene Arten von Schweißen, wie z.B. Wärmeschweißen, Ultraschallschweißen und Laserschweißen, oder Kleben unter Verwendung eines Haftklebstoffs, eines Haftmittels oder dergleichen angebracht werden. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann auch durch einen Anbringungsabschnitt angebracht werden, der aus einer Haftklebstoffschicht, einer Haftmittelschicht oder einem doppelseitigen Klebeband ausgebildet ist. Von diesen kann in dem Fall, bei dem der Anbringungsabschnitt aus einem doppelseitigen Klebeband zusammengesetzt ist, das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 zuverlässiger an dem Gehäuse und dem Schallwandler angebracht werden. Als das doppelseitige Klebeband, das den Anbringungsabschnitt bildet, kann das doppelseitige Klebeband verwendet werden, das vorstehend in der Beschreibung des Verbindungsabschnitts 6 genannt worden ist. Bezüglich des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1, das sowohl an dem Gehäuse als auch dem Schallwandler angebracht ist, können das Verfahren zum Anbringen an dem Gehäuse und das Verfahren zum Anbringen an dem Schallwandler identisch oder voneinander verschieden sein.
Die 4 zeigt ein Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung, das ferner einen Anbringungsabschnitt 7A umfasst. In dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das in der 4 gezeigt ist, ist der Anbringungsabschnitt 7A auf der Oberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 gegenüber der Oberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2, die mit der Trägerschicht 3 verbunden ist, angeordnet. Der Anbringungsabschnitt 7A umfasst den Bereich des Randabschnitts der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2. Der Anbringungsabschnitt 7A weist bei einer Betrachtung in der senkrechten Richtung die gleiche Form wie der Verbindungsbereich 5 auf. Der Anbringungsabschnitt 7A weist bei einer Betrachtung in der senkrechten Richtung eine Öffnung 8 mit einer Form auf, die dem Nicht-Verbindungsbereich 4 entspricht. Schall wird vorwiegend durch die Öffnung 8 des Anbringungsabschnitts 7A durchgelassen. Die Öffnung 8 ist ein Schalldurchlassbereich der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 und des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1. Die Öffnung 8 fällt bei einer Betrachtung in der senkrechten Richtung mit dem Nicht-Verbindungsbereich 4 zusammen. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1, das in der 4 gezeigt ist, kann durch den Anbringungsabschnitt 7A an dem Gehäuse angebracht werden. Die Form der Öffnung 8 des Anbringungsabschnitts 7A kann mit derjenigen der externen Schalldurchlassöffnung des Gehäuses identisch sein. In diesem Fall kann das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 derart an dem Gehäuse angebracht werden, dass der Umfang der Öffnung 8 und der Umfang der externen Schalldurchlassöffnung bei einer Betrachtung in der senkrechten Richtung zusammenfallen.
Die 5 zeigt ein weiteres Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung, das ferner den Anbringungsabschnitt 7A umfasst. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1, das in der 5 gezeigt ist, ist mit dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das in der 4 gezeigt ist, identisch, mit der Ausnahme, dass die Form des Anbringungsabschnitts 7A anders ist. Der Anbringungsabschnitt 7A des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1, das in der 5 gezeigt ist, weist eine Öffnung 8 auf, die größer ist als der Nicht-Verbindungsbereich 4, und überlappt den Nicht-Verbindungsbereich 4 (umfasst insbesondere den Nicht-Verbindungsbereich 4) bei einer Betrachtung in der senkrechten Richtung. Ferner kann in dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das in der 5 gezeigt ist, die Form der Öffnung 8 des Anbringungsabschnitts 7A mit derjenigen der externen Schalldurchlassöffnung des Gehäuses identisch sein. In dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das in der 5 gezeigt ist, kann der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 kleiner gemacht werden als der Flächeninhalt der externen Schalldurchlassöffnung. Folglich kann das Wasserundurchlässigkeitsleistungsvermögen des elektronischen Geräts, an dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 angebracht ist, weiter verbessert werden.
Die 6A zeigt ein Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung, das ferner einen Anbringungsabschnitt 7B umfasst. In dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das in der 6A gezeigt ist, ist der Anbringungsabschnitt 7B auf der Oberfläche der Trägerschicht 3 gegenüber der Oberfläche der Trägerschicht 3, die mit der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 verbunden ist, angeordnet. Der Anbringungsabschnitt 7B kann bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 die gleiche Form wie der Anbringungsabschnitt 7A aufweisen, der in der 4 oder der 5 gezeigt ist. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1, das in der 6A gezeigt ist, kann durch den Anbringungsabschnitt 7B an dem Schallwandler angebracht werden.
Die 6B zeigt ein weiteres Beispiel, das ferner den Anbringungsabschnitt 7B umfasst. In dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das in der 6B gezeigt ist, sind die außenrandseitige Oberfläche 32 der Trägerschicht 3, die Oberfläche (untere Oberfläche 38) der Trägerschicht 3, die mit einer Schutzmembran 2 verbunden ist, und die Oberfläche (obere Oberfläche 37) der Trägerschicht 3 gegenüber der Oberfläche, die mit der Schutzmembran 2 verbunden ist, ausgenommen die Abschnitte, die auf den Nicht-Verbindungsbereich 4 und die Öffnung 8 gerichtet sind, mit dem Verbindungsabschnitt 6 und dem Anbringungsabschnitt 7B bedeckt. Der Verbindungsabschnitt 6 und der Anbringungsabschnitt 7B in der 6B sind miteinander integriert, müssen jedoch nicht miteinander integriert sein. Der Verbindungsabschnitt 6 und/oder der Anbringungsabschnitt 7 können als die luftundurchlässige Schicht 35 dienen. Das Beispiel von 6B ist ein Beispiel, in dem die außenrandseitige Oberfläche 32 der Trägerschicht 3 mit der luftundurchlässigen Schicht 35 bedeckt ist und die obere Oberfläche 37 und/oder die untere Oberfläche 38 der Trägerschicht 3 mit der luftundurchlässigen Schicht 35 mit einer Form bedeckt ist/sind, die den Nicht-Verbindungsbereich 4 (und/oder die Öffnung 8) bei einer Betrachtung von der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der Schutzmembran 2 umgibt. Die Form der luftundurchlässigen Schicht 35 ist nicht auf das Beispiel von 6B beschränkt.
Die 7 zeigt ein Beispiel des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements der vorliegenden Erfindung, das ferner die Anbringungsabschnitte 7A und 7B umfasst. In dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1, das in der 7 gezeigt ist, ist der Anbringungsabschnitt 7A auf der Oberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 gegenüber der Oberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2, die mit der Trägerschicht 3 verbunden ist, angebracht. Darüber hinaus ist der Anbringungsabschnitt 7B auf der Oberfläche der Trägerschicht 3 gegenüber der Oberfläche der Trägerschicht 3, die mit der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 verbunden ist, angebracht. Die Anbringungsabschnitte 7A und 7B können bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 die gleiche Form aufweisen wie der Anbringungsabschnitt 7A, der in der 4 oder der 5 gezeigt ist. Die Form des Anbringungsabschnitts 7A und die Form des Anbringungsabschnitts 7B können gleich oder voneinander voneinander verschieden sein. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1, das in der 7 gezeigt ist, kann an dem Gehäuse durch den Anbringungsabschnitt 7A angebracht sein und kann an dem Schallwandler durch den Anbringungsabschnitt 7B angebracht sein. Die 8 zeigt ein Beispiel eines Zustands, bei dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1, das in der 7 gezeigt ist, an dem Gehäuse 15 des elektronischen Geräts angebracht ist. Das Beispiel, das in der 8 gezeigt ist, ist mit dem Beispiel identisch, das in der 2 gezeigt ist, mit der Ausnahme, dass das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element ist, das in der 7 gezeigt ist, das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 durch den Anbringungsabschnitt 7A an dem Gehäuse 15 angebracht ist und das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 durch den Anbringungsabschnitt 7B an dem Schallwandler 17 angebracht ist.
Die Formen der Anbringungsabschnitte 7A und 7B sind nicht auf die vorstehend beschriebenen jeweiligen Beispiele beschränkt. Die Anbringungsabschnitte 7A und 7B weisen jeweils vorzugsweise eine Form auf, bei welcher der Anbringungsabschnitt 7A oder 7B bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 in den Verbindungsbereich 5 einbezogen ist, da Schall vorwiegend durch die Öffnungen 8 der Anbringungsabschnitte 7A und 7B durchgelassen wird. Die Dicke des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1, das ferner den oder die Anbringungsabschnitt(e) 7A und/oder 7B umfasst, wird so bestimmt, dass die Dicke des Anbringungsabschnitts einbezogen ist.
Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element der vorliegenden Erfindung kann jedwede Schicht, die von den vorstehend beschriebenen Schichten verschieden ist, und/oder ein Element aufweisen, solange die Effekte der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Die Wasserundurchlässigkeit des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 kann auf der Basis des Wassereintrittsdrucks (Grenzwassereintrittsdrucks) bewertet werden. Der Wassereintrittsdruck des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 kann gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Messung des Wassereintrittsdrucks der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 gemessen werden. Bei der Messung wird der Wasserdruck auf das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 jedoch von der Seite der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 ausgeübt. Der Wassereintrittsdruck des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 ist normalerweise höher als der Wassereintrittsdruck der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2.
Die Wasserundurchlässigkeit des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 kann auch durch einen Wasserdruckbeibehaltungstest bewertet werden. Der Wasserdruckbeibehaltungstest kann in der gleichen Weise wie der Wasserdruckbeibehaltungstest für die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran durchgeführt werden. In dem Test wird der Wasserdruck auf das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 jedoch von der Seite der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 ausgeübt. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann ein Element sein, in dem ein Wasseraustritt an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 selbst dann nicht auftritt, wenn der Wasserdruckbeibehaltungstest bei den Bedingungen eines Wasserdrucks von 60 kPa und einer Wasserdruck-Ausübungszeit von 10 Minuten durchgeführt wird. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann ein Element sein, in dem ein Wasseraustritt an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 selbst dann nicht auftritt, wenn der Wasserdruckbeibehaltungstest bei den Bedingungen eines Wasserdrucks von 500 kPa und einer Wasserdruck-Ausübungszeit von 10 Minuten durchgeführt wird. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann ein Element sein, in dem ein Wasseraustritt an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 selbst dann nicht auftritt, wenn der Wasserdruckbeibehaltungstest bei den Bedingungen eines Wasserdrucks von 700 kPa und einer Wasserdruck-Ausübungszeit von 30 Minuten durchgeführt wird. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann ein Element sein, in dem ein Wasseraustritt an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 selbst dann nicht auftritt, wenn der Wasserdruckbeibehaltungstest wiederholt 30 Mal bei den Bedingungen eines Wasserdrucks von 700 kPa und einer Wasserdruck-Ausübungszeit von 30 Minuten durchgeführt wird, wobei das Intervall zwischen jedem Test auf 1 Minute eingestellt wird.
Die Schalldurchlasseigenschaften des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 können auf der Basis des Einfügungsdämpfungsmaßes bei 1 kHz (Einfügungsdämpfungsmaß für Schall mit einer Frequenz von 1 kHz) bewertet werden. Das Einfügungsdämpfungsmaß bei 1 kHz des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 beträgt beispielsweise 9,5 dB oder weniger und kann 9 dB oder weniger, 8,5 dB oder weniger, 8 dB oder weniger oder sogar 7,5 dB oder weniger betragen, wenn der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 1,8 mm² beträgt.
Die Schalldurchlasseigenschaften des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 können auch auf der Basis des Einfügungsdämpfungsmaßes bei 200 Hz (Einfügungsdämpfungsmaß für Schall mit einer Frequenz von 200 Hz) bewertet werden. Das Einfügungsdämpfungsmaß bei 200 Hz des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 beträgt beispielsweise 10,5 dB oder weniger und kann 10 dB oder weniger oder sogar 9,5 dB oder weniger betragen, wenn der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 1,8 mm² beträgt.
Die Schalldurchlasseigenschaften des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 können auch auf der Basis des Verhältnisses einer Zunahme des Einfügungsdämpfungsmaßes des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 (Zunahme in Bezug auf die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran allein) zu dem Einfügungsdämpfungsmaß der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 (dem Einfügungsdämpfungsmaß der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 selbst, das ohne Anordnung der Trägerschicht 3 gemessen wird) bewertet werden. Die Zunahme kann durch die Gleichung: [Zunahme des Einfügungsdämpfungsmaßes] = [Einfügungsdämpfungsmaß des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1] - [Einfügungsdämpfungsmaß der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2] bestimmt werden. Bezüglich des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 beträgt das vorstehende Verhältnis bei 1 kHz beispielsweise 80 % oder weniger und kann 70 % oder weniger, 60 % oder weniger, 50 % oder weniger oder sogar 40 % oder weniger betragen, wenn der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 1,8 mm² beträgt. Das vorstehende Verhältnis bei 200 Hz beträgt beispielsweise 40 % oder weniger und kann 35 % oder weniger oder sogar 30 % oder weniger betragen, wenn der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 1,8 mm² beträgt.
Bei dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1 kann eine Verschlechterung der Schalldurchlasseigenschaften aufgrund des Wasserdrucks verhindert werden. Selbst nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest bei den Bedingungen eines Wasserdrucks von 500 kPa und einer Wasserdruck-Ausübungszeit von 10 Minuten zeigt das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 beispielsweise ein Einfügungsdämpfungsmaß bei 1 kHz von 11 dB oder weniger, wenn der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 1,8 mm² beträgt. Das Einfügungsdämpfungsmaß kann 10,5 dB oder weniger, 10 dB oder weniger, 9,5 dB oder weniger, 9 dB oder weniger, 8,5 dB oder weniger oder sogar 8 dB oder weniger betragen. Darüber hinaus weist selbst nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest bei den Bedingungen eines Wasserdrucks von 500 kPa und einer Wasserdruck-Ausübungszeit von 10 Minuten das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 beispielsweise ein Einfügungsdämpfungsmaß bei 200 Hz von weniger als 12 dB auf, wenn der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 1,8 mm² beträgt. Das Einfügungsdämpfungsmaß kann 11,5 dB oder weniger, 11 dB oder weniger oder sogar 10,5 dB oder weniger betragen.
Die Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1, die aus den jeweiligen Einfügungsdämpfungsmaßen vor und nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest (Wasserdruck: 500 kPa, Wasserdruck-Ausübungszeit: 10 Minuten) erhalten wird (berechnet auf der Basis des Einfügungsdämpfungsmaßes bei 1 kHz), beträgt beispielsweise 6,5 % oder weniger und kann 6,0 % oder weniger oder sogar 5,5 % oder weniger betragen. Die Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements kann gemäß dem vorstehenden Verfahren zur Bewertung der Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran bewertet werden, mit der Ausnahme, dass der zu messende Gegenstand für das Einfügungsdämpfungsmaß von der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran zu dem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element geändert wird.
Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann beispielsweise in einem Zustand, bei dem es auf einer lagenförmigen Basisfolie angeordnet ist, oder in einem Zustand, bei dem es auf einer bandförmigen Basisfolie angeordnet ist und auf eine Rolle oder eine Spule gewickelt ist, geliefert werden. Der Anbringungsabschnitt 7A oder der Anbringungsabschnitt 7B kann zum Anordnen des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 auf der Basisfolie verwendet werden. Eine Ablöseschicht, die ein leichtes Ablösen des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 von der Basisfolie ermöglicht, kann auf der Oberfläche der Basisfolie, auf der das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 angeordnet ist, ausgebildet sein. Als Basisfolie können beispielsweise eine Polymerfolie, Papier, eine Metallfolie und Verbundfolien davon verwendet werden. Die 9 zeigt ein Beispiel eines Zustands, bei dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 auf der Basisfolie angeordnet ist. In dem Beispiel, das in der 9 gezeigt ist, ist das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 auf einer Basisfolie 11 angeordnet, wobei der Anbringungsabschnitt 7A dazwischen angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1, das in der 9 gezeigt ist, auf dem Anbringungsabschnitt 7B ein Trennelement 12 zum Schützen des Anbringungsabschnitts 7B und des Nicht-Verbindungsbereichs 4. Wenn das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 verwendet wird, wird das Trennelement 12 abgelöst.
Die Anwendung des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 ist nicht beschränkt. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 kann für Anwendungen eingesetzt werden, die sowohl einen Schalldurchlass als auch eine Wasserundurchlässigkeit erfordern, beispielsweise eine wasserundurchlässige Schalldurchlassstruktur, ein Gegenstand mit einer wasserundurchlässigen Schalldurchlassstruktur, usw. Das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 wird typischerweise für ein elektronisches Gerät mit einer Audiofunktion verwendet.
Die 10 zeigt ein Beispiel eines elektronischen Geräts, für welches das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 verwendet wird. Das elektronische Gerät, das in der 10 gezeigt ist, ist ein Smartphone 20. Schallwandler, die eine Wandlung zwischen einem elektrischen Signal und Schall durchführen, sind innerhalb eines Gehäuses 22 des Smartphones 20 angeordnet. Die Schallwandler (Schallwandlerteile) sind beispielsweise ein Lautsprecher und ein Mikrofon. Der Schallwandler kann ein Mikrofon sein. Das Gehäuse 22 ist mit einer Öffnung 23 und einer Öffnung 24 versehen, die externe Schalldurchlassöffnungen sind.
In dem Smartphone 20 ist ein erstes wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element 1 derart an einer Innenwandoberfläche des Gehäuses 22 angebracht, dass es die Öffnung 23 bedeckt. Darüber hinaus ist ein zweites wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element 1 derart an der Innenwandoberfläche des Gehäuses 22 angebracht, dass es die Öffnung 24 bedeckt. In jedem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1 ist die Oberfläche auf der Seite der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 durch die Öffnung 23 oder 24 auf die Außenseite gerichtet. Darüber hinaus überlappt der Nicht-Verbindungsbereich 4 jedes wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 die Öffnung 23 oder die Öffnung 24.
Jedes des ersten und zweiten wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 ist an dem Schallwandler angebracht, der in dem Gehäuse 22 (nicht gezeigt) aufgenommen ist. In jedem wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Element 1 ist die Seite der Oberfläche der Trägerschicht 3 mit dem Schallwandler in Kontakt. Darüber hinaus überlappen bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 2 der Nicht-Verbindungsbereich 4 jedes wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements 1 und eine interne Schalldurchlassöffnung des Schallwandlers, an dem das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 angebracht ist.
Das elektronische Gerät, welches das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 umfasst, ist nicht auf das Smartphone 20 beschränkt. Beispiele für das elektronische Gerät umfassen: Tragbare Geräte, wie z.B. eine Smartwatch und ein Armband; verschiedene Kameras, einschließlich eine Actionkamera und eine Überwachungskamera; Kommunikationsgeräte, wie z.B. ein Mobiltelefon und ein Smartphone; virtuelle Realität (VR)-Geräte; erweiterte Realität (AR)-Geräte; und Sensorvorrichtungen.
In dem Fall, bei dem die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 eine Luftdurchlässigkeit in deren Dickenrichtung aufweist, kann das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 auch als wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element verwendet werden. In diesem Fall dient die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran 2 als wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran, die ein Eindringen von Wasser verhindert, während sie das Hindurchtreten von Gas ermöglicht. Das wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element kann derart an dem Gehäuse angebracht werden, dass das wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element eine Öffnung (Belüftungsöffnung) bedeckt, die das Innere und die Außenseite des Gehäuses verbindet und die Seite der wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Membran des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements auf die Außenseite (Außenraum) gerichtet ist. Das wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element, das die wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran umfasst, kann ein Eindringen von Wasser in das Gehäuse durch die Öffnung in dem elektronischen Gerät verhindern, während es eine Belüftung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses durch die Öffnung zulässt. Das elektronische Gerät muss keinen Schallwandlerteil aufweisen. Darüber hinaus wird, wenn ein Wasserdruck auf die Öffnung des elektronischen Geräts ausgeübt wird, an dem das wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element angebracht ist, die wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran in der Richtung zu der Trägerschicht 3 (Richtung von der Außenseite zu der Innenseite des Gehäuses) in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 verformt. In dem wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Element ist jedoch eine Verformung der wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Membran 2 in einem bestimmten Bereich vorwiegend auf der Basis der Größe des Luftwiderstands in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 3 und der Wirkung als das vorstehend beschriebene Dämpfungsmaterial (Luftdämpfung) aufgrund der Größe des Luftwiderstands beschränkt. Da die Trägerschicht 3 einbezogen ist, kann das wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element eine Wasserundurchlässigkeit (beispielsweise einen Grenzwassereintrittsdruck) aufweisen, die höher ist als die Wasserundurchlässigkeit der wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Membran.
Die permanente Verformung, die in der wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Membran selbst nach dem Aufheben des Wasserdrucks verbleibt, verschlechtert die Luftdurchlässigkeitseigenschaften des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements und beispielsweise tritt eine Variation der Luftdurchlässigkeit auf oder es tritt eine Abweichung von den Luftdurchlässigkeitseigenschaften auf, die für das wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element gestaltet worden sind. Die Trägerschicht 3 kann die permanente Verformung durch Beschränken einer Verformung der wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Membran begrenzen. Beispielsweise können in dem Fall, bei dem das elektronische Gerät eine Sensorvorrichtung ist, wie z.B. ein Drucksensor, eine Variation der Luftdurchlässigkeit und eine Abweichung von den gestalteten Luftdurchlässigkeitseigenschaften die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung nachteilig beeinflussen.
Ferner kann dann, wenn die Dicke der Trägerschicht 3 in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 500 µm oder weniger beträgt und der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Membran und der Trägerschicht 3 150 µm oder weniger beträgt, das Ansprechverhalten des Luftdurchlasses des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements verbessert werden. Das verbesserte Ansprechverhalten des Luftdurchlasses ist besonders vorteilhaft, wenn das elektronische Gerät eine Sensorvorrichtung, wie z.B. ein Drucksensor, ist.
Das wasserundurchlässige Element der vorliegenden Erfindung, das ein wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element ist, kann den gleichen Aufbau wie das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 aufweisen, solange die wasserundurchlässige Membran eine Luftdurchlässigkeit in deren Dickenrichtung aufweist. Als wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran, die in das wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element einbezogen ist, kann von den vorstehend beschriebenen wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen 2 eine Membran mit einer Luftdurchlässigkeit in deren Dickenrichtung ausgewählt werden. Darüber hinaus kann das wasserundurchlässige Element der vorliegenden Erfindung, das ein wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element ist, die gleichen Eigenschaften wie das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element 1 aufweisen.
In dem wasserundurchlässigen Element der vorliegenden Erfindung, das ein wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element ist, kann eine Abweichung der Luftdurchlässigkeitseigenschaften aufgrund des Wasserdrucks verhindert werden. Der Grad der Änderung der Luftdurchlässigkeitseigenschaften vor und nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest (Wasserdruck: 500 kPa, Wasserdruck-Ausübungszeit: 10 Minuten) beträgt beispielsweise 5 % oder weniger und kann 4 % oder weniger, 3 % oder weniger, 2 % oder weniger oder sogar 1 % oder weniger betragen. Der Grad der Änderung der Luftdurchlässigkeitseigenschaften des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements kann durch die Formel: I(AP2 - AP1)| / AP1 × 100 (%) bestimmt werden, wobei die Luftdurchlässigkeit des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements (Luftdurchlässigkeit in der Richtung des Hindurchtretens durch die wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran und die Trägerschicht 3) vor dem Wasserdruckbeibehaltungstest AP1 beträgt und die Luftdurchlässigkeit des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest AP2 beträgt. Darüber hinaus kann die Luftdurchlässigkeit des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements als Luftwiderstand (Einheit: Sekunden/100 mL) gemäß dem Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs, das in JIS P8117: 2009 festgelegt ist, erhalten werden. Die empfohlene Prüfkörpergröße in dem Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs beträgt 50 mm × 50 mm. Selbst wenn die Größe eines zu bewertenden wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements die empfohlene Größe nicht erfüllt, ist eine Bewertung des Luftwiderstands gemäß dem Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs unter Verwendung einer Messvorrichtung möglich.
Die Messvorrichtung weist eine Form und eine Größe auf, die es ermöglichen, die Messvorrichtung auf einem Luftdurchlässigkeitsmessabschnitt des Prüfgeräts des Oken-Typs anzuordnen, und die Dicke und das Material der Messvorrichtung sind eine Dicke und ein Material, die sich durch eine Druckdifferenz, die auf einen Prüfkörper bei der Messung des Luftwiderstands ausgeübt wird, nicht ändern. Ein Beispiel für die Messvorrichtung ist eine Polycarbonatscheibe mit einer Dicke von 2 mm und einem Durchmesser von 47 mm. Ein Durchgangsloch mit einer Öffnung mit einer geringeren Größe als ein zu bewertendes wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element ist im Zentrum einer Oberfläche der Messvorrichtung bereitgestellt. Das Durchgangsloch weist typischerweise einen kreisförmigen Querschnitt auf und weist einen Durchmesser auf, der es ermöglicht, dass die Öffnung des Durchgangslochs vollständig mit dem zu bewertenden wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Element bedeckt ist. Als Durchmesser des Durchgangslochs kann beispielsweise 1 mm oder 2 mm eingesetzt werden. Als nächstes wird das zu bewertende wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element derart an einer Oberfläche der Messvorrichtung angebracht, dass es die Öffnung bedeckt. Das Anbringen wird so durchgeführt, dass während der Messung des Luftwiderstands Luft nur durch den Nicht-Verbindungsbereich 4 hindurchtritt und der angebrachte Abschnitt das Hindurchtreten von Luft in dem Nicht-Verbindungsbereich 4 nicht behindert. Die wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran kann auf die Seite der Messvorrichtung gerichtet sein oder die Trägerschicht 3 kann auf die Seite der Messvorrichtung gerichtet sein. Zum Anbringen des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements kann ein doppelseitiges Klebeband verwendet werden, das eine Belüftungsöffnung aufweist, die in einem zentralen Abschnitt davon mit einer Form ausgestanzt ist, die mit der Form der Öffnung übereinstimmt. Das doppelseitige Klebeband kann zwischen der Messvorrichtung und dem wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Element derart angeordnet werden, dass der Umfang der Belüftungsöffnung und der Umfang der Öffnung zusammenfallen. Als nächstes wird die Messvorrichtung mit dem daran angebrachten wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Element derart auf dem Luftdurchlässigkeitsmessabschnitt des Prüfgeräts des Oken-Typs angeordnet, dass sich die angebrachte Oberfläche des Elements auf der stromabwärtigen Seite des Luftstroms während der Messung befindet, ein Test durch das Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs wird durchgeführt und ein Luftwiderstandsangabewert t2, der durch das Prüfgerät angegeben wird, wird aufgezeichnet. Als nächstes wird der aufgezeichnete Luftwiderstandsangabewert t2 durch die Geichung t_K = {t2 × (Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 4 [cm²]) / 6,452 [cm²]} in einen Wert t_K pro effektivem Testflächeninhalt von 6,452 [cm²], der in dem Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs festgelegt ist, umgerechnet und der erhaltene Umrechnungswert t_K kann als der Luftwiderstand des wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Elements betrachtet werden, der gemäß dem Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs gemessen wird.
Beispiele für das elektronische Gerät, für welches das wasserundurchlässige Element der vorliegenden Erfindung, das ein wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element ist, verwendet werden kann, umfassen Sensorvorrichtungen, wie z.B. einen Drucksensor, einen Flussratensensor und einen Gaskonzentrationssensor (O₂-Sensor, usw.). Das elektronische Gerät ist jedoch nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann das wasserundurchlässige Element der vorliegenden Erfindung ein wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element sein, das eine wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran, die zum Verhindern eines Eindringens von Wasser, während Schall durch diese hindurchtreten kann, ausgebildet ist, und eine Trägerschicht mit einer Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung davon umfasst, wobei das wasserundurchlässige, schalldurchlässige Element
einen Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran und die Trägerschicht verbunden sind, und
einen Nicht-Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran und die Trägerschicht voneinander beabstandet sind, aufweist,
der Nicht-Verbindungsbereich bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran durch den Verbindungsbereich umgeben ist,
die Dicke der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 500 µm oder weniger beträgt, und
der Luftwiderstand in einer Ebenenrichtung der Trägerschicht größer als 80000 Sekunden/100 mL ist.
Darüber hinaus kann das wasserundurchlässige Element der vorliegenden Erfindung ein wasserundurchlässiges, luftdurchlässiges Element sein, das eine wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran, die zum Verhindern eines Eindringens von Wasser, während Gas durch diese hindurchtreten kann, ausgebildet ist, und eine Trägerschicht mit einer Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung davon umfasst, wobei
das wasserundurchlässige, luftdurchlässige Element
einen Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran und die Trägerschicht verbunden sind, und
einen Nicht-Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige, luftdurchlässige Membran und die Trägerschicht voneinander beabstandet sind, aufweist,
der Nicht-Verbindungsbereich bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, luftdurchlässigen Membran durch den Verbindungsbereich umgeben ist,
die Dicke der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 500 µm oder weniger beträgt, und
der Luftwiderstand in einer Ebenenrichtung der Trägerschicht größer als 80000 Sekunden/100 mL ist.
BEISPIELE
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung mittels Beispielen spezifischer beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt. In den folgenden Beispielen werden aus Gründen der Zweckmäßigkeit Membranen, die als luftdurchlässige Membranen verwendet werden können, auch als schalldurchlässige Membranen bezeichnet.
(Herstellung einer wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran)
Die folgenden schalldurchlässigen Membranen A und B wurden als wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membranen hergestellt.
[Schalldurchlässige Membran A]
1 Massenteil eines grenzflächenaktiven Mittels auf Fluorbasis (MEGAFAC F-142D, hergestellt von DIC) pro 100 Massenteile PTFE wurde einer PTFE-Dispersion zugesetzt, die eine Dispersionsflüssigkeit von PTFE-Teilchen (Konzentration von PTFE-Teilchen: 40 Massen-%, durchschnittlicher Teilchendurchmesser von PTFE-Teilchen: 0,2 µm, enthaltend 6 Massenteile eines nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mittels pro 100 Massenteile PTFE) enthält. Als nächstes wurde eine Beschichtungsmembran (Dicke: 20 µm) der vorstehenden PTFE-Dispersion, die das grenzflächenaktive Mittel auf Fluorbasis enthält, auf der Oberfläche eines bandförmigen Polyimidsubstrats (Dicke: 125 µm) gebildet. Die Beschichtungsmembran wurde durch Eintauchen des Polyimidsubstrats in die PTFE-Dispersion und dann Herausziehen des Polyimidsubstrats gebildet. Als nächstes wurde die Gesamtheit aus dem Substrat und der Beschichtungsmembran erwärmt, so dass eine gegossene PTFE-Membran gebildet wurde. Das Erwärmen wurde in zwei Stufen durchgeführt, und zwar als ein erstes Erwärmen (100 °C, 1 Minute) und anschließend ein zweites Erwärmen (390 °C, 1 Minute). Das erste Erwärmen förderte ein Entfernen des Dispersionsmediums, das in der Beschichtungsmembran enthalten ist, und das zweite Erwärmen förderte die Bildung der gegossenen Membran auf der Basis eines Bindens der PTFE-Teilchen, die in der Beschichtungsmembran enthalten sind. Die Bildung einer Beschichtungsmembran und das anschließende erste und zweite Erwärmen wurden weitere zwei Male wiederholt und die gebildete gegossene PTFE-Membran (Dicke: 25 µm) wurde dann von dem Polyimidsubstrat abgelöst.
Als nächstes wurde die abgelöste gegossene Membran in der MD-Richtung (Längsrichtung) gewalzt und ferner in der TD-Richtung (Breitenrichtung) gestreckt. Das Walzen in der MD-Richtung wurde durch Walzen mit einer Walze durchgeführt. Das Walzverhältnis (Flächeninhaltverhältnis) wurde auf das 2,0-fache eingestellt und die Temperatur (Walztemperatur) wurde auf 170 °C eingestellt. Das Strecken in der TD-Richtung wurde mit einer Spannrahmenstreckmaschine durchgeführt. Das Streckverhältnis in der TD-Richtung wurde auf das 2,0-fache eingestellt und die Temperatur (Temperatur der Streckatmosphäre) wurde auf 300 °C eingestellt. Auf diese Weise wurde die schalldurchlässige Membran A, die eine mikroporöse PTFE-Membran ist, erhalten.
Die Dicke der erhaltenen schalldurchlässigen Membran A betrug 10 µm, deren Oberflächendichte betrug 14,5 g/m², deren Porosität betrug 30 %, die Luftdurchlässigkeit in deren Dickenrichtung betrug 100 Sekunden/100 mL, angegeben als Gurley-Luftdurchlässigkeit, und deren Wassereintrittsdruck (Grenzwassereintrittsdruck) betrug 1600 kPa.
[Schalldurchlässige Membran B]
Eine nicht-poröse PET-Folie (LUMIRROR # 5AF53, hergestellt von Toray Industries, Inc.) wurde als die schalldurchlässige Membran B hergestellt. Die Dicke der schalldurchlässigen Membran B betrug 4 µm, deren Oberflächendichte betrug 5,5 g/m², die Luftdurchlässigkeit in deren Dickenrichtung betrug 100000 Sekunden/100 mL oder mehr, angegeben als Gurley-Luftdurchlässigkeit, und deren Wassereintrittsdruck (Grenzwassereintrittsdruck) betrug 650 kPa.
(Herstellung einer Trägerschicht)
In dem vorliegenden Beispiel wurden neun Arten von wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elementen (Proben 1 bis 9) hergestellt. Für die jeweiligen Proben wurden die folgenden Trägerschichten hergestellt.
Perforiertes rostfreies Metall
Proben 1 und 4 und Probe 6 (Vergleichsbeispiel)
Perforierte Metalle, die aus SUS304 ausgebildet sind und eine Dicke von 100 µm aufweisen (Öffnungsverhältnis: 19 %, Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung: 500 cm³/(cm² · s) oder mehr, Luftwiderstand in der Ebenenrichtung: größer als 300000 Sekunden/100 mL, Öffnungsform jedes Durchgangslochs: betrachtet von einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche eine Kreisform mit einem Durchmesser von 0,15 mm), wurden hergestellt.
Probe 2
Ein perforiertes Metall, das aus SUS304 ausgebildet ist und eine Dicke von 200 µm aufweist (Öffnungsverhältnis: 19 %, Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung: 500 cm³/(cm² . s) oder mehr, Luftwiderstand in der Ebenenrichtung: größer als 300000 Sekunden/100 mL, Öffnungsform jedes Durchgangslochs: betrachtet von einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche eine Kreisform mit einem Durchmesser von 0,15 mm), wurde hergestellt.
Probe 3
Ein perforiertes Metall, das aus SUS304 ausgebildet ist und eine Dicke von 500 µm aufweist (Öffnungsverhältnis: 19 %, Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung: 500 cm³/(cm² · s) oder mehr, Luftwiderstand in der Ebenenrichtung: größer als 300000 Sekunden/100 mL, Öffnungsform jedes Durchgangslochs: betrachtet von einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche eine Kreisform mit einem Durchmesser von 0,15 mm), wurde hergestellt.
Probe 5 (Vergleichsbeispiel)
Ein perforiertes Metall, das aus SUS304 ausgebildet ist und eine Dicke von 1000 µm aufweist (Öffnungsverhältnis: 19 %, Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung: 500 cm³/(cm² . s) oder mehr, Luftwiderstand in der Ebenenrichtung: größer als 300000 Sekunden/100 mL, Öffnungsform jedes Durchgangslochs: betrachtet von einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche eine Kreisform mit einem Durchmesser von 0,15 mm), wurde hergestellt.
Rostfreies Drahtgitter
Probe 7 (Vergleichsbeispiel)
#100 (Dicke: 200 µm, Raumverhältnis: 50 %, Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung: 500 cm³/(cm² · s) oder mehr, Luftwiderstand in der Ebenenrichtung: 35 Sekunden/100 mL), erhältlich von Eggs (TAIHO TRADING).
Polypropylennetz
Probe 8 (Vergleichsbeispiel)
Conwed Net X06065 (Dicke: 350 µm, Raumverhältnis: 50 %, Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung: 500 cm³/(cm² · s) oder mehr, Luftwiderstand in der Ebenenrichtung: 54000 Sekunden/100 mL), erhältlich von SAN-AI OIL CO., LTD.
Vlies
Probe 9 (Vergleichsbeispiel)
HOP60HCF (Material: Polyethylen, Dicke: 170 µm, Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung: 46,0 cm³/(cm² · s), Luftwiderstand in der Ebenenrichtung: 60300 Sekunden/100 mL), hergestellt von Hirose Paper Mfg Co., Ltd.
(Herstellung eines wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements)
[Proben 1 bis 3, 5 und 7 bis 9]
Die hergestellte schalldurchlässige Membran A und Trägerschichten wurden zur Herstellung der Proben 1 bis 3, 5 und 7 bis 9 verwendet, wobei in jeder der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 50 µm beträgt. Die Proben 1 bis 3, 5 und 7 bis 9 wurden mit dem folgenden Verfahren hergestellt.
Die hergestellten schalldurchlässigen Membranen A und Trägerschichten wurden jeweils zu einem Kreis mit einem Durchmesser von 5,8 mm geschnitten. Getrennt davon wurden ein doppelseitiges Klebeband A (eine Ringform mit einem Außendurchmesser von 5,8 mm und einem Innendurchmesser von 1,5 mm, Dicke: 50 µm, Nr. 5605, hergestellt von Nitto Denko Corporation) und ein doppelseitiges Klebeband B (eine Ringform mit einem Außendurchmesser von 5,8 mm und einem Innendurchmesser von 1,5 mm, Dicke: 50 um, Nr. 5605, hergestellt von Nitto Denko Corporation) hergestellt.
Als nächstes wurde das doppelseitige Klebeband A an einer Hauptoberfläche der schalldurchlässigen Membran A angebracht und das doppelseitige Klebeband B wurde an der anderen Hauptoberfläche der schalldurchlässigen Membran A angebracht. Die doppelseitigen Klebebänder A und B wurden derart an der schalldurchlässigen Membran A angebracht, dass die Außenumfänge der Bänder und der Umfang der schalldurchlässigen Membran A zusammenfielen. Als nächstes wurden das doppelseitige Klebeband A auf der einen Hauptoberfläche und die Trägerschicht derart aneinander angebracht, dass das doppelseitige Klebeband A zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran und der Trägerschicht angeordnet wurde. Die Trägerschicht wurde derart angebracht, dass der Außenumfang des doppelseitigen Klebebands A und der Umfang der Trägerschicht zusammenfielen. Als nächstes wurde ein weiteres doppelseitiges Klebeband A an der freiliegenden Oberfläche der Trägerschicht angebracht. Das weitere doppelseitige Klebeband A wurde derart an der Trägerschicht angebracht, dass der Außenumfang des Bands und der Umfang der Trägerschicht zusammenfielen. Auf diese Weise wurden die Proben 1 bis 3, 5 und 7 bis 9 hergestellt, die jeweils ein wasserundurchlässiges, schalldurchlässiges Element sind, in dem der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs 1,8 mm² beträgt und der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 50 µm beträgt, und das einen Anbringungsabschnitt, der aus einem doppelseitigen Klebeband ausgebildet ist, auf jeder Hauptoberfläche aufweist. In jeder Probe betrug der Anteil des Flächeninhalts des Nicht-Verbindungsbereichs an der Summe des Flächeninhalts des Verbindungsbereichs und des Flächeninhalts des Nicht-Verbindungsbereichs bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran 7 %.
[Probe 4]
Die hergestellte schalldurchlässige Membran A und die Trägerschicht wurden zur Herstellung der Probe 4 verwendet, bei welcher der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 150 µm beträgt. Die Probe 4 wurde in der gleichen Weise wie die Proben 1 bis 3, 5 und 7 bis 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein doppelseitiges Klebeband mit einer Dicke von 150 µm und einer Ringform mit einem Außendurchmesser von 5,8 mm und einem Innendurchmesser von 1,5 mm (Nr. 5615, hergestellt von Nitto Denko Corporation) als das doppelseitige Klebeband A verwendet wurde.
[Probe 6]
Die hergestellte schalldurchlässige Membran A und die Trägerschicht wurden zur Herstellung der Probe 6 verwendet, bei welcher der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 500 µm beträgt. Die Probe 6 wurde in der gleichen Weise wie die Proben 1 bis 3, 5 und 7 bis 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein doppelseitiges Klebeband mit einer Dicke von 500 um und einer Ringform mit einem Außendurchmesser von 5,8 mm und einem Innendurchmesser von 1,5 mm (hergestellt durch Stapeln von zwei Bändern von Nr. 5620 (Dicke: 200 µm), hergestellt von Nitto Denko Corporation, und einem Band von Nr. 5610 (Dicke: 100 µm), hergestellt von Nitto Denko Corporation) als das doppelseitige Klebeband A verwendet wurde.
(Bewertungsverfahren)
Als nächstes werden Verfahren zur Bewertung der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen und der Trägerschichten, die zur Herstellung der Proben 1 bis 9 verwendet wurden, und Verfahren zur Bewertung der hergestellten Proben 1 bis 9 beschrieben.
[Dicke]
Die Dicken der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen und der Trägerschichten wurden mit einer Messuhr gemessen.
[Oberflächendichte]
Die Oberflächendichten (Gewichte pro Einheitsflächeninhalt) der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen wurden jeweils durch Messen der Masse der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran, die als Kreis mit einem Durchmesser von 48 mm ausgestanzt worden ist, und Umrechnen der gemessenen Masse in eine Masse pro 1 m² des Flächeninhalts der Hauptoberfläche gemessen.
[Porosität]
Die Porositäten der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen wurden durch das vorstehend beschriebene Verfahren erhalten.
[Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung]
Die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung jeder wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran wurde als Gurley-Luftdurchlässigkeit gemäß dem Verfahren B (Gurley-Verfahren) der Luftdurchlässigkeitsmessung erhalten, die in JIS L1096: 2010 festgelegt ist. Die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung jeder Trägerschicht mit einer höheren Luftdurchlässigkeit als die wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen wurde gemäß dem Verfahren A (Frazier-Verfahren) der Luftdurchlässigkeitsmessung erhalten, das in JIS L1096: 2010 festgelegt ist.
[Luftwiderstand in der Ebenenrichtung]
Der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung jeder Trägerschicht wurde unter Verwendung einer Messvorrichtung durch Anwenden des Luftwiderstandsprüfverfahrens durch das Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs, das in JIS P8117: 2009 festgelegt ist, bewertet. Insbesondere wurde der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung jeder Trägerschicht durch das folgende Verfahren bewertet.
Zuerst wurde eine Polycarbonatscheibe mit einem Durchgangsloch 42 (mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 1,5 mm), das in deren Zentrum bereitgestellt ist, und mit einer Dicke von 2 mm und einem Durchmesser von 47 mm als Messvorrichtung 51 hergestellt (vgl. die 11). Es wurde bewirkt, dass die Form und die Größe des Querschnitts des Durchgangslochs 42 mit der Form und der Größe des Innenumfangs eines Anbringungsabschnitts 49A in einer Probe 50 identisch sind, die eine Probe ist, die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt worden ist und eine zu bewertende Trägerschicht 46 umfasst. Als nächstes wurde die Probe 50 an einer Oberfläche 45 der Messvorrichtung 51 angebracht. Wie es in der 11 gezeigt ist, wurde die Probe 50 an der einen Oberfläche 45 unter Verwendung des Anbringungsabschnitts (doppelseitiges Klebeband) 49A an der Seite der Trägerschicht 46 der Probe 50 derart angebracht, dass der Innenumfang des Anbringungsabschnitts 49A und der Umfang des Durchgangslochs 42 zusammenfielen und kein Spalt zwischen dem Anbringungsabschnitt 49A und der einen Oberfläche 45 auftrat. Als nächstes wurde eine PET-Folie 48 (eine Kreisform mit einem Durchmesser von 5,8 mm, Dicke: 50 µm, LUMIRROR 50S10, hergestellt von Toray Industries, Inc.) mit der Hauptoberfläche auf der Seite der schalldurchlässigen Membran 47 der Probe 50 mit einem dazwischen angeordneten Anbringungsabschnitt (doppelseitiges Klebeband) 49B verbunden. Die PET-Folie 48 wurde so verbunden, dass der Außenumfang des Anbringungsabschnitts 49B und der Umfang der PET-Folie 48 zusammenfielen und kein Spalt zwischen dem Anbringungsabschnitt 49B und der PET-Folie 48 vorlag.
Als nächstes wurde die Messvorrichtung 51 mit der daran angebrachten Probe 50 an einem Luftdurchlässigkeitsmessabschnitt 41 eines Luftdurchlässigkeitprüfgeräts des Drucksensortyps angebracht (EG02-S, hergestellt von Asahi Seiko Co., Ltd., Obergrenze des Messbereichs: 300000 Sekunden/100 mL), das eine Art des Luftdurchlässigkeitsprüfgeräts des Oken-Typs ist. Insbesondere wurde in dem Luftdurchlässigkeitsmessabschnitt 41, der eine Struktur aufweist, die ein Paar von Abschnitten 41A und 41B umfasst und in der ein zu bewertender Gegenstand in einer Membran- oder Lagenform zwischen dem Abschnitt 41A und dem Abschnitt 41B gehalten werden kann, die Messvorrichtung 51 zwischen dem Abschnitt 41A und dem Abschnitt 41B angebracht. Bei der Bewertung des Luftwiderstands in der Ebenenrichtung eines zu bewertenden Gegenstands wird ein Druck, der ermöglicht, dass Luft von einer Öffnung 43 des Abschnitts 41A durch den zu bewertenden Gegenstand in der Richtung zu einem Durchgangsloch 52 des Abschnitts 41B hindurchtritt, auf den Luftdurchlässigkeitsmessabschnitt 41 ausgeübt. Die Messvorrichtung 51 wurde derart angebracht, dass die Probe 50 in einem Innenraum 44 des Abschnitts 41A mit der Öffnung 43 aufgenommen ist und kein Spalt, durch den der vorstehende Druck entweichen kann, zwischen den Abschnitten 41A und 41B und der Messvorrichtung 51 vorlag.
Als nächstes wurde das Prüfgerät betrieben, der vorstehende Druck (ein Druck, der zu 500 mm Wassersäule äquivalent ist, der in dem Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs von JIS P8117:2009 festgelegt ist) wurde auf den Luftdurchlässigkeitsmessabschnitt 41 ausgeübt, der Luftwiderstand (der Luftwiderstand in einem Weg A, der in der 11 gezeigt ist) zwischen der außenrandseitigen Oberfläche der Trägerschicht 46 und einem Abschnitt der Trägerschicht 46, der auf das Durchgangsloch 42 gerichtet ist (einem kreisförmigen Abschnitt mit einem Durchmesser von 1,5 mm, welcher der Öffnung des Anbringungsabschnitts 49A entspricht), wurde gemessen und dieser Luftwiderstand wurde als der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 46 betrachtet. Der Luftwiderstand, der in der gleichen Weise, wie es vorstehend beschrieben worden ist, für einen verbundenen Körper aus der PET-Folie 48 und einer schalldurchlässigen Membran 47, welche die Trägerschicht 46 und den Anbringungsabschnitt 49A nicht umfasst (der verbundene Körper wurde an der einen Oberfläche 45 der Messvorrichtung 51 durch einen Anbringungsabschnitt 49C angebracht), bewertet wurde, überschritt 300000 Sekunden/100 mL, wobei es sich um die Messgrenze des Prüfgeräts handelt. Daher wurde in dem vorstehenden Verfahren die Probe 50, welche die schalldurchlässige Membran 47 umfasst, verwendet und der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 46 kann durch dieses Verfahren bewertet werden. Die schalldurchlässige Membran 47 ist jedoch zum Bewerten des Luftwiderstands in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 46 nicht zwangsläufig erforderlich, und der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht 46 kann durch Verwenden der Messvorrichtung 51 und der PET-Folie 48 ohne die schalldurchlässige Membran 47 gemessen werden.
[Wassereintrittsdruck]
Der Wassereintrittsdruck (Grenzwassereintrittsdruck) jeder wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran wurde gemäß dem Verfahren A (Verfahren mit niedrigem Wasserdruck) oder dem Verfahren B (Verfahren mit hohem Wasserdruck) des Wasserbeständigkeitstests in JIS L1092: 2009 unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Messvorrichtung gemessen.
[Wasserdruckbeibehaltungstest]
Ein Wasserdruckbeibehaltungstest für die wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen und Proben 1 bis 9 wurde mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren durchgeführt. Die Bedingungen für den Test waren die folgenden Bedingungen a und b. In dem Test wurde der Fall, bei dem ein Wasseraustritt an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran auftrat, als schlecht (x) bestimmt, und der Fall, bei dem kein Wasseraustritt an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran auftrat, wurde als gut (o) bestimmt.
Bedingung a: Der Wasserdruck betrug 500 kPa und die Wasserdruck-Ausübungszeit betrug 10 Minuten.
Bedingung b: Der Wasserdruck betrug 700 kPa, die Wasserdruck-Ausübungszeit betrug 30 Minuten und der Test wurde 30 Mal wiederholt, wobei das Intervall zwischen jedem Test auf 1 Minute eingestellt wurde.
[Einfügungsdämpfungsmaß]
Einfügungsdämpfungsmaße (Einfügungsdämpfungsmaß bei 200 Hz und Einfügungsdämpfungsmaß bei 1 kHz) der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen und Proben 1 bis 9 wurden vor und nach der Durchführung des Wasserdruckbeibehaltungstests durchgeführt. Für die Proben 1 bis 9 und die schalldurchlässigen Membranen A und B wurden Einfügungsdämpfungsmaße vor und nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest bei der Bedingung a gemessen. Die Einfügungsdämpfungsmaße wurden mit dem folgenden Verfahren unter Verwendung eines Blindgehäuses durchgeführt, das ein Gehäuse eines Mobiltelefons simuliert.
Wie es in (a) und (b) von 12 gezeigt ist, wurde eine Lautsprechereinheit 75 hergestellt, die in dem Blindgehäuse aufgenommen werden soll. Insbesondere wurde die Lautsprechereinheit 75 wie folgt hergestellt. Ein Lautsprecher 71 (SCC-16A, hergestellt von STAR MICRONICS CO., LTD.), der eine Schallquelle ist, und Füllmaterialien 73A, 73B und 73C, die aus einem Urethanschwamm zusammengesetzt sind und für das Gehäuse des Lautsprechers 71 verwendet werden und eine unnötige Verteilung von Schall von dem Lautsprecher verhindern (soweit wie möglich die Erzeugung von Schall verhindern, der in ein Mikrofon zur Bewertung eingeführt werden soll, ohne durch eine zu bewertende wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran oder wasserundurchlässige, schalldurchlässige Elementprobe hindurchzutreten), wurden hergestellt. Eine Schalldurchlassöffnung 74 mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 5 mm wurde in dem Füllmaterial 73A in dessen Dickenrichtung bereitgestellt. Ein Schnitt mit einer Form, die der Form des Lautsprechers 71 entspricht, und ein Schnitt, der zum Aufnehmen eines Lautsprecherkabels 72 verwendet wird und das Lautsprecherkabel 72 zu der Außenseite der Lautsprechereinheit 75 führt, wurden in dem Füllmaterial 73B bereitgestellt. Als nächstes wurden die Füllmaterialien 73C und 73B einander überlagert und der Lautsprecher 71 und das Lautsprecherkabel 72 wurden in den Schnitten des Füllmaterials 73B aufgenommen. Als nächstes wurde das Füllmaterial 73A so überlagert, dass Schall von dem Lautsprecher 71 durch die Schalldurchlassöffnung 74 zu der Außenseite der Lautsprechereinheit 75 durchgelassen wird, so dass die Lautsprechereinheit 75 erhalten wird ((b) von 12).
Als nächstes wurde, wie es in (c) von 12 gezeigt ist, die erzeugte Lautsprechereinheit 75 innerhalb eines Blindgehäuses 61 (aus Polystyrol hergestellt, äußere Form: 60 mm × 50 mm × 28 mm) aufgenommen, das ein Gehäuse eines Mobiltelefons simuliert. Insbesondere wurde die Lautsprechereinheit 75 in der folgenden Weise aufgenommen. Das hergestellte Blindgehäuse 61 umfasst zwei Abschnitte 61A und 61B und die Abschnitte 61A und 61B können zusammengesetzt werden. Eine Schalldurchlassöffnung 62 (mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem Innendurchmesser von 1 mm), durch die Schall, der von der innerhalb aufgenommenen Lautsprechereinheit 75 abgegeben wird, zu der Außenseite des Blindgehäuses 61 durchgelassen wird, und ein Führungsloch 63 zum Führen des Lautsprecherkabels 72 zur Außenseite des Blindgehäuses 61 sind in dem Abschnitt 61A bereitgestellt. Durch Zusammensetzen der Abschnitte 61A und 61B wurde ein Raum ohne Öffnung, die von der Schalldurchlassöffnung 62 und dem Führungsloch 63 verschieden ist, innerhalb des Blindgehäuses 61 gebildet. Die hergestellte Lautsprechereinheit 75 wurde auf dem Abschnitt 61B angeordnet und der Abschnitt 61A und der Abschnitt 61B wurden dann zusammengesetzt, wodurch die Lautsprechereinheit 75 innerhalb des Blindgehäuses 61 aufgenommen wurde. Dabei wurden die Schalldurchlassöffnung 74 der Lautsprechereinheit 75 und die Schalldurchlassöffnung 62 des Abschnitts 61A derart überlappt, dass Schall von dem Lautsprecher 71 durch beide Schalldurchlassöffnungen 74 und 62 zur Außenseite des Blindgehäuses 61 durchgelassen wird. Das Lautsprecherkabel 72 wurde von dem Führungsloch 63 zur Außenseite des Blindgehäuses 61 gezogen und das Führungsloch 63 wurde mit Kitt verschlossen.
Als nächstes wurde, wie es in (d) von 12 gezeigt ist, jede Probe 83 (Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs: 1,8 mm²) vor oder nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest an der Schalldurchlassöffnung 62 des Blindgehäuses 61 durch den Anbringungsabschnitt (doppelseitiges Klebeband A) auf der Seite der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran der Probe angebracht. Die Probe 83 wurde derart angebracht, dass sich die Gesamtheit des Nicht-Verbindungsbereichs der Probe 83 bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran in der Öffnung der Schalldurchlassöffnung 62 befand.
Als nächstes wurde, wie es in (e) von 12 gezeigt ist, ein Mikrofon 81 (SPU0410LR5H, hergestellt von Knowles Acoustics) derart an der Seite der Trägerschicht der Probe 83 angebracht, dass der Nicht-Verbindungsbereich der Probe 83 bedeckt wurde. Das Mikrofon 81 wurde durch den Anbringungsabschnitt (weiteres doppelseitiges Klebeband A) an der Seite der Trägerschicht der Probe 83 angebracht. Der Abstand zwischen dem Lautsprecher 71 und dem Mikrofon 81, als das Mikrofon 81 angebracht war, variiert abhängig von der Dicke der zu bewertenden wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elementprobe um etwa 2 mm, lag jedoch innerhalb des Bereichs von etwa 22 bis 24 mm. Als nächstes wurden der Lautsprecher 71 und das Mikrofon 81 mit einer akustischen Bewertungsvorrichtung Multi-analyzer System 3560-B-030, hergestellt von Brueel & Kjaer Sound & Vibration Measurement A/S) verbunden, ein Festkörperansprech (SSR)-Modus (Prüfsignal: 20 Hz bis 20 kHz, Aufwärtsabtastung („sweep up“) wurde ausgewählt und als Bewertungsverfahren durchgeführt, und das Einfügungsdämpfungsmaß der Probe 83 wurde bewertet. Das Einfügungsdämpfungsmaß wurde von einem Prüfsignal, das von der akustischen Bewertungsvorrichtung zu dem Lautsprecher 71 eingespeist wurde, automatisch bestimmt und ein Signal wurde durch das Mikrofon 81 empfangen. Vor dem Bewerten des Einfügungsdämpfungsmaßes der Probe 83 wurde ein Wert (Blindwert) des Einfügungsdämpfungsmaßes, wenn die Probe 83 entfernt worden ist, im Vorhinein bestimmt. Der Blindwert betrug -24 dB bei einer Frequenz von 1 kHz. Das Einfügungsdämpfungsmaß der Probe 83 ist ein Wert, der durch Subtrahieren des Blindwerts von einem Wert erhalten wird, der durch die akustische Bewertungsvorrichtung gemessen worden ist. Wenn der Wert des Einfügungsdämpfungsmaßes niedriger ist, wird der Schall, der von dem Lautsprecher 71 abgegeben wird, bei einem höheren Niveau (Schallvolumen) gehalten.
Das Einfügungsdämpfungsmaß von jeder wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran wurde in der folgenden Weise gemessen. Die zu bewertende wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran wurde vor oder nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest zu einem Kreis mit einem Durchmesser von 5,8 mm geschnitten. Das doppelseitige Klebeband A wurde an jeder Hauptoberfläche der ausgeschnittenen wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran angebracht. Jedes Band A wurde derart an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran angebracht, dass der Außenumfang des Bands und der Umfang der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran zusammenfielen. Als nächstes wurde die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran durch eines der Bänder A an der Schalldurchlassöffnung 62 des Blindgehäuses 61 angebracht. Die wasserundurchlässige, schalldurchlässige Membran wurde derart angebracht, dass sich die Gesamtheit des Schalldurchlassbereichs (kreisförmiger Bereich mit einem Durchmesser von 1,5 mm, welcher der Öffnung des doppelseitigen Klebebands A entspricht) bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der Membran in der Öffnung der Schalldurchlassöffnung 62 befand. Als nächstes wurde das Mikrofon 81 derart angebracht, dass es den Schalldurchlassbereich der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran bedeckt, und das Einfügungsdämpfungsmaß der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran wurde mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemessen. Das Mikrofon 81 wurde durch das andere Band A an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran angebracht.
[Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften]
Die Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membranen und Proben 1 bis 9 wurde durch die Gleichung: Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften [%] = (L2 - L1) / L1 × 100 aus dem Einfügungsdämpfungsmaß (Einfügungsdämpfungsmaß bei 1 kHz) L1 vor dem Wasserdruckbeibehaltungstest und dem Einfügungsdämpfungsmaß (Einfügungsdämpfungsmaß bei 1 kHz) L2 nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest bestimmt.
[Verhältnis der Zunahme des Einfügungsdämpfungsmaßes des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zu dem Einfügungsdämpfungsmaß der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran]
Das „Verhältnis der Zunahme des Einfügungsdämpfungsmaßes des wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Elements zu dem Einfügungsdämpfungsmaß der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran“ in jeder der Proben 1 bis 9 wurde bei jeder der Frequenzen von 200 Hz und 1 kHz durch die folgende Gleichung erhalten. $\begin{array}{l} Verh \ddot{a} ltnis (%) = (Einf \ddot{u} gungsd \ddot{a} mpfungsma ß jeder Probe - \\ Einf \ddot{u} gungsd \ddot{a} mpfungsma ß der schalldurchl \ddot{a} ssigen Membran A) / Einf \ddot{u} gungsd \ddot{a} mpfungsma ß \\ der schalldurchl \ddot{a} ssigen Membran A \times 100 \end{array}$
[Grad der Änderung der Luftdurchlässigkeitseigenschaften]
Für jede der schalldurchlässigen Membran A und Proben 1 und 2, einschließlich die schalldurchlässige Membran A, wurde die Luftdurchlässigkeit (Luftdurchlässigkeit in der Richtung des Hindurchtretens durch die schalldurchlässige Membran A oder durch die schalldurchlässige Membran A und die Trägerschicht) vor und nach der Durchführung des Wasserdruckbeibehaltungstests gemessen und die Grade der Änderung der Luftdurchlässigkeitseigenschaften der schalldurchlässigen Membran A und der Proben vor und nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest wurden bewertet. Der Grad der Änderung der Luftdurchlässigkeitseigenschaften wurde durch die Formel: |(AP2 - AP1)| / AP1 × 100 (%) bestimmt, wobei die Luftdurchlässigkeit von jeder der schalldurchlässigen Membran A und der Proben vor dem Wasserdruckbeibehaltungstest A1 betrug und die Luftdurchlässigkeit von jeder der schalldurchlässigen Membran A und der Proben nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest A2 betrug. Die Luftdurchlässigkeit von jeder der schalldurchlässigen Membran A und der Proben wurde als Luftwiderstand t_K mit einem Luftdurchlässigkeitprüfgerät des Drucksensortyps (EG02-S, hergestellt von Asahi Seiko Co., Ltd.), welches das Verfahren mit einem Prüfgerät des Oken-Typs, das in JIS P8117: 2009 festgelegt ist, unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Messvorrichtung (einer Polycarbonatscheibe mit einer Dicke von 2 mm und einem Durchmesser von 47 mm und mit einem Durchgangsloch mit einem Durchmesser von 1 mm) durchführen kann, erhalten. Darüber hinaus wurde eine Luftdurchlässigkeitsmessung nach dem Durchführen des Wasserdruckbeibehaltungstests durchgeführt, nachdem die schalldurchlässige Membran oder die Probe bei 60 °C für 1 Stunde nach dem Test getrocknet worden ist.

Jede nachstehende Tabelle zeigt die Bewertungsergebnisse für die schalldurchlässigen Membranen A und B und die Proben 1 bis 9. [Tabelle 1]

Probe Nr.		1	2	3	4
Schalldurchlässige Membran		A
Trägerschicht		Perforiertes rostfreies Metall
Dicke	[µm]	100	200	500	100
Öffnungsverhältnis	[%]	19
Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung	[cm³/(cm²·s))	500 oder mehr	500 oder mehr	500 oder mehr	500 oder mehr
Luftwiderstand	[Sekunden/100 mL]	Größer als 300000	Größer als 300000	Größer als 300000	Größer als 300000
Zwischenraumabstand zwischen der schalldurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht- Verbindungsbereich	[µm]	50	50	50	150
Wasserdruckbeibehaltu ngstest	500 kPa × 10 min	◯	◯	◯	◯
Wasserdruckbeibehaltu ngstest	700 kPa × 30 min × 30 Zyklen	◯	◯	◯	◯
Schalldurchlasseigenschaften vor dem Wasserdruckbeibehaltungstest	200 Hz	9,1	9,3	10,1	9,2
	1000 Hz	7,4	7,5	8,5	7,4
Schalldurchlasseigenschaften nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest	200 Hz	10,2	10,3	10,7	10,2
	1000 Hz	7,8	7,9	9,0	7,8
Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften (1 kHz)	1000 Hz	5,8	5,3	5,9	5,4
Verhältnis der Zunahme des Einfügungsdämpfungsmaßes der Probe zu dem Einfügungsdämpfungsmaß der schalldurchlässigen Membran (200 Hz)		22,3	25,7	36,5	24,3
Verhältnis der Zunahme des Einfügungsdämpfungsmaßes der Probe zu dem Einfügungsdämpfungsmaß der schalldurchlässigen Membran (1 kHz)		36,5	38,9	57,4	37,0
Grad der Änderung der Luftdurchlässigkeitseigenschaften	[%]	2	3	-	-

[Tabelle 2]

Probe Nr.		5 (Vgl.-Bsp.)	6 (Vgl.-Bsp.)	7 (Vgl.-Bsp.)	8 (Vgl.-Bsp.)	9 (Vgl.-Bsp.)
Schalldurchlässige Membran		A
Trägerschicht		Perforiertes rostfreies Metall		Rostfreies Gittergerüst	Netz	Vlies
Dicke	[µm]	1000	100	200	350	170
Öffnungsverhältnis/ Raumverhältnis	[%]	19		50	50	-
Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung	(cm³/(cm²·s))	500 oder mehr	500 oder mehr	500 oder mehr	500 oder mehr	46
Luftwiderstand	[Sekunden/100 mL]	Größer als 300000	Größer als 300000	35	54000	60300
Zwischenraumabstand zwischen der schalldurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich	[µm]	50	500	50	50	50
Wasserdruckbeibehaltungstest	500 kPa × 10 min	◯	◯	◯	◯	◯
Wasserdruckbeibehaltungstest	700 kPa × 30 min × 30 Zyklen	◯	◯	◯	◯	◯
Schalldurchlasseigenschaften vor dem Wasserdruckbeibehaltungstest	200 Hz	13,1	10,7	22,6	41,1	19,9
	1000 Hz	11,3	9,9	12,3	26,5	11,5
Schalldurchlasseigenschaften nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest	200 Hz	14,2	12,0	24,3	43,9	21,3
	1000 Hz	12,1	11,7	13,5	31,5	12,3
Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften (1 kHz)	1000 Hz	7,1	18,2	9,8	18,9	6,6
Verhältnis der Zunahme des Einfügungsdämpfungsmaßes der Probe zu dem Einfügungsdämpfungsmaß der schalldurchlässigen Membran (200 Hz)		77,0	44,6	205,4	455,4	168,8
Verhältnis der Zunahme des Einfügungsdämpfungsmaßes der Probe zu dem Einfügungsdämpfungsmaß der schalldurchlässigen Membran (1 kHz)		109,3	83,3	127,8	390,7	113,7

[Tabelle 3]

Schalldurchlässige Membran		A	B
Material		PTFE	PET
Dicke	[µm]	10	4
Gewicht pro Einheitsflächeninhalt	[g/m²]	14,5	5,5
Porosität	[%]	30	0
Luftdurchlässigkeit (Gurley)	[Sekunden/100 cm³]	100	100000 oder mehr
Wasserdruckbeibehaltungstest	500 kPa × 10 min	◯	◯
Wasserdruckbeibehaltungstest	700 kPa × 30 min × 30 Zyklen	×	×
Schalldurchlasseigenschaften vor dem Wasserdruckbeibehaltungstest	200 Hz	7,4	5,9
	1 kHz	5,4	5,3
Schalldurchlasseigenschaften nach dem Wasserdruckbeibehaltungstest	200 Hz	8,5	39,1
	1 kHz	6,7	30,0
Verschlechterungsrate der Schalldurchlasseigenschaften (1kHz)	[%]	24,1	466,0
Grad der Änderung der Luftdurchlässigkeitseigenschaften	[%]	7	-

Wie es in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt ist, wurden bei den Proben 1 bis 4, bei denen die Dicke der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 500 µm oder weniger betrug, der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 150 µm oder weniger betrug und der Luftwiderstand in der Ebenenrichtung der Trägerschicht größer als 80000 Sekunden/100 mL war, sehr gute Schalldurchlasseigenschaften (ein niedriges Einfügungsdämpfungsmaß) erreicht. Darüber hinaus wurden niedrige Werte nicht nur für das Einfügungsdämpfungsmaß für Schall von 1 kHz, sondern auch für das Einfügungsdämpfungsmaß für Schall von 200 Hz erreicht. In den Proben 1 bis 4 wurde eine Verschlechterung der Schalldurchlasseigenschaften durch den Wasserdruckbeibehaltungstest verglichen mit den Proben 5 bis 9, die Vergleichsbeispiele sind, verhindert.
Darüber hinaus wurde in den Proben 1 bis 4 eine sehr hohe Wasserundurchlässigkeit erreicht, d.h., an der wasserundurchlässigen, schalldurchlässigen Membran trat selbst dann kein Wasseraustritt auf, wenn der Wasserdruckbeibehaltungstest 30 Mal bei den Bedingungen eines Wasserdrucks von 700 kPa und einer Wasserdruck-Ausübungszeit von 30 Minuten wiederholt wurde.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die Technologie der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedene elektronische Geräte angewandt werden, einschließlich: Tragbare Geräte, wie z.B. eine Smartwatch; verschiedene Kameras; Kommunikationsgeräte, wie z.B. ein Mobiltelefon und ein Smartphone; und Sensorvorrichtungen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2002502561 A [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

(ASTM) F316-86 [0051]

Claims

Wasserundurchlässiges Element, das eine wasserundurchlässige Membran, die zum Verhindern eines Eindringens von Wasser, während Schall und/oder Gas durch diese hindurchtreten kann/können, ausgebildet ist, und eine Trägerschicht mit einer Luftdurchlässigkeit in einer Dickenrichtung davon umfasst, wobei das wasserundurchlässige Element einen Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige Membran und die Trägerschicht verbunden sind, und einen Nicht-Verbindungsbereich, bei dem die wasserundurchlässige Membran und die Trägerschicht voneinander beabstandet sind, aufweist, der Nicht-Verbindungsbereich bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen Membran durch den Verbindungsbereich umgeben ist, die Dicke der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 500 µm oder weniger beträgt, der Zwischenraumabstand zwischen der wasserundurchlässigen Membran und der Trägerschicht in dem Nicht-Verbindungsbereich 150 µm oder weniger beträgt, und der Luftwiderstand in einer Ebenenrichtung der Trägerschicht größer als 80000 Sekunden/100 mL ist.
Wasserundurchlässiges Element nach Anspruch 1, wobei der Luftwiderstand größer als 300000 Sekunden/100 mL ist.
Wasserundurchlässiges Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trägerschicht ein Metallblech mit einem Durchgangsloch oder mehreren Durchgangslöchern ist, das oder die eine Hauptoberfläche und eine weitere Hauptoberfläche davon verbindet oder verbinden.
Wasserundurchlässiges Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trägerschicht ein perforiertes Metall ist.
Wasserundurchlässiges Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Flächeninhalt des Nicht-Verbindungsbereichs bei einer Betrachtung in der senkrechten Richtung 12 mm² oder weniger beträgt.
Wasserundurchlässiges Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Anteil des Flächeninhalts des Nicht-Verbindungsbereichs zu der Summe des Flächeninhalts des Verbindungsbereichs und des Flächeninhalts des Nicht-Verbindungsbereichs bei einer Betrachtung in der senkrechten Richtung 20 % oder weniger beträgt.
Wasserundurchlässiges Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die wasserundurchlässige Membran eine Polytetrafluoroethylen-Membran umfasst.
Wasserundurchlässiges Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Luftdurchlässigkeit in der Dickenrichtung der wasserundurchlässigen Membran 20 Sekunden/100 mL oder mehr beträgt, angegeben als Luftdurchlässigkeit, die gemäß dem Verfahren B (Gurley-Verfahren) der Luftdurchlässigkeitsmessung, die in JIS L1096: 2010 festgelegt ist, erhalten wird.
Wasserundurchlässiges Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Anbringungsabschnitt mit einer Form, die den Nicht-Verbindungsbereich bei einer Betrachtung in der Richtung senkrecht zu der Hauptoberfläche der wasserundurchlässigen Membran umgibt, auf einer Oberfläche der wasserundurchlässigen Membran gegenüber einer Oberfläche der wasserundurchlässigen Membran, die mit der Trägerschicht verbunden ist, und/oder auf einer Oberfläche der Trägerschicht gegenüber einer Oberfläche der Trägerschicht, die mit der wasserundurchlässigen Membran verbunden ist, ausgebildet ist.
Elektronisches Gerät, umfassend: ein Gehäuse mit einer Öffnung; und ein wasserundurchlässiges Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das so an dem Gehäuse angebracht ist, dass es die Öffnung schließt, wobei das Element so an dem Gehäuse angebracht ist, dass die Seite der wasserundurchlässigen Membran des Elements auf die Außenseite des Gehäuses gerichtet ist und die Seite der Trägerschicht des Elements auf die Innenseite des Gehäuses gerichtet ist.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 10, wobei ein Schallwandlerteil, der zum Durchführen einer Wandlung zwischen einem elektrischen Signal und Schall ausgebildet ist, in dem Gehäuse aufgenommen ist, und sich die Öffnung zwischen dem Schallwandlerteil und der Außenseite des Gehäuses befindet.