JP3812892B2 - 通気性通音膜 - Google Patents
通気性通音膜 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3812892B2 JP3812892B2 JP2002048394A JP2002048394A JP3812892B2 JP 3812892 B2 JP3812892 B2 JP 3812892B2 JP 2002048394 A JP2002048394 A JP 2002048394A JP 2002048394 A JP2002048394 A JP 2002048394A JP 3812892 B2 JP3812892 B2 JP 3812892B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- water
- porous membrane
- permeable membrane
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等に用いられる通気性通音膜に関するものであり、さらに詳しくは、撥水プラスチック多孔質膜と支持体を含む通気性通音膜に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話機、ノートパソコン、および電子手帳等の携帯情報通信機器は急速な発展を遂げている。これらの携帯情報通信機器は広い範囲に普及し、使用される場所も通常の屋内から海岸や森林地帯等と、多岐に渡っている。その結果、携帯情報通信機器が日常の生活用水、雨水、海水等の水滴に接触する危険性が増大している。このような理由から、携帯情報通信機器に防水機能を付加することが必要となってきている。
【0003】
この種の機器に防水機能を付加する場合、最も困難な部位はスピーカ、マイク、ブザー等の発音部および受音部である。発音部および受音部はその機能上高度な通音性を有する必要性があるため、必然的にこの種の機器において最も大きな開口部となる。この種の機器においては表示画面や操作キー等の部分も開口部となっているが、これらの部分は密閉構造にすることが可能なので、防水するのが容易である。これに対し、発音部および受音部を完全な密閉構造にすると通音性が著しく低下してしまうため好ましくない。このような通音性の低下は、音質の低下や発音および受音時の電力増大に繋がるため、機器の設計に多大な負荷を強いることとなる。それゆえ、防水機能を有した携帯情報通信機器はいまだ品種が少なく、かつ、高価である。
【0004】
この種の機器の発音部および受音部に容易に防水性を付加するための部材として、通音膜がある。通音膜とは、音の透過を阻害しにくい材質でできた薄膜である。このような通音膜を発音部および受音部に設けることによって、これらの開口部に対して、通音性を阻害せずに防水性を付加することができる。このような通音膜には、薄層プラスチックフィルム、撥水不織布、および撥水ネット等がある。
【0005】
通音膜に特に好適な素材としては、例えば特開平3−41182号公報に開示された防水通音材に用いられる素材が挙げられる。この防水通音材は、微細透孔が多数分散形成されたシート状体であり、特に好適な素材として、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと記す。)フィルムまたは超高分子量ポリエチレン(以下、UHMWPEと記す。)フィルムを多孔化したものが挙げられている。これらの撥水性を有するプラスチック多孔質膜(以下、撥水プラスチック多孔質膜と記す。)は、高い通音性と防水性とを併せ持っている。このうち通音性は多孔質膜が持っている高い通気性によるものであり、防水性は素材が持っている撥水性によるものである。
【0006】
以上のような撥水プラスチック多孔質膜は、発音部および受音部の通音性を阻害することなく防水機能を付加することができるので、携帯情報通信機器を防水構造にするためには好適である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撥水プラスチック多孔質膜は、上記のように好適な特性を有する一方で、加工が困難であるという問題も有している。撥水プラスチック多孔質膜は通音性を確保するために非常に薄く成形され、その厚みは通常100μmを超えない程度である。このような薄層プラスチックフィルムは、切断、打抜き、ケースヘの接着といった二次加工時にシワやめくれを生じやすく、量産加工を行うのが非常に困難である。
【0008】
そこで、上記問題を克服するために、撥水プラスチック多孔質膜に不織布やネット等の支持体を接着した複合多孔質膜が用いられている。複合多孔質膜において、通気性や通音性と防水性とを同時に有するといった通音膜に必要な特性は撥水プラスチック多孔質膜が受け持ち、支持体は部材に適当な強度と弾性を与えて二次加工を容易にするという役割を果たしている。それゆえ、支持体には耐水性は必ずしも必要とされないが、撥水プラスチック多孔質膜の通気性や通音性を阻害しないように、単体で撥水プラスチック多孔質膜以上の通気性と通音性を有することが望まれる。従って、支持体としては、耐水性を有さないので防水材料としては機能しないが、高い通気性と通音性を有するネットまたは不織布等の多孔体を用いることができる。この中でも、特にネットは広い開口率を持ち、撥水プラスチック多孔質膜の特性を阻害しないため、好適である。
【0009】
しかしながら、単にネットを支持体に用いた複合多孔質膜は、やはり撥水プラスチック多孔質膜単体に比べると通音性が低下してしまうという問題がある。
【0010】
本発明はこれらの問題を解決するために、携帯情報通信機器の発音部や受音部に用いても通音性を低下させず、かつ、発音部や受音部へ設ける際の二次加工性に優れた通気性通音膜を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、支持体が撥水プラスチック多孔質膜の通音性を阻害する作用について鋭意研究を重ねた結果、支持体の開口率だけでなく個々の開口部の面積が通音性に大きな影響を及ぼしていることを発見した。開口率および開口面積は以下の式により定義される。
【0012】
開口率=(開口部の面積の総和)/(全体の面積)
開口面積=個々の開口部の平均面積
一般に、撥水プラスチック多孔質膜の音の伝播は、撥水プラスチック多孔質膜中の空気の振動と撥水プラスチック多孔質膜そのものの振動との二つの機構で行われる。複合多孔質膜では支持体に支持された撥水プラスチック多孔質膜が振動するが、支持体の開口面積が小さいと撥水プラスチック多孔質膜の振動エネルギーが支持体に吸収されてしまうため、結果として複合多孔質膜の通音性が低下すると考えられる。
【0013】
そこで、本発明の通気性通音膜は、撥水プラスチック多孔質膜および支持体を含む通気性通音膜において、前記支持体が複数の開口部を含む多孔体であり、前記開口部の平均面積が0.5mm2以上2.0mm2以下であることを特徴としている。
【0014】
このような、開口部の平均面積が0.5mm2以上の支持体を有する通気性通音膜によれば、音の伝播時に支持体に吸収される振動エネルギーが少なくなるため、例えば、通音時の音の損失量を1dB以下に抑えることができる。また、支持体の開口部の平均面積を2.0mm2以下とすることにより、撥水プラスチック多孔質膜を十分に補強し、優れた二次加工性を実現できる。これにより、通音性が良好で、かつ、二次加工性に優れた通気性通音膜を提供することができる。
【0015】
また、前記の通気性通音膜においては、支持体の開口率が15%以上80%以下であることが好ましい。開口率が15%より小さいと通音性への悪影響が大きくなり、80%より大きいと膜の強度や弾性率が不十分となるからである。
【0016】
また、前記撥水プラスチック多孔質膜としては、通気性、耐水性、および価格等の諸条件を考慮し、PTFE延伸多孔質膜またはUHMWPE多孔質膜を用いることが好ましい。
【0017】
また、前記支持体の材質には、熱可塑性プラスチックまたは金属を用いることが好ましい。熱可塑性プラスチックは加工性および価格の点で好適である。金属は電磁遮蔽材としても機能するため、マイクやスピーカが電磁的なノイズを拾うことを抑制できる。
【0018】
また、前記支持体の融点は、撥水プラスチック多孔質膜の融点よりも低いことが好ましい。この場合、熱ラミネートによって支持体の表面を融解させ、撥水プラスチック多孔質膜に部分的に含浸させる方式を用いて、撥水プラスチック多孔質膜と支持体とを接着することができる。このように接着剤を用いずに両者を接着するので、余分な重量増加がなく、かつ、接着剤が支持体の開口部を閉塞することによる通気性の低下も最小限に抑えることができる。これにより、通音性の低下が抑制された通気性通音膜を容易に作製できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0020】
本実施の形態の通気性通音膜は、撥水プラスチック多孔質膜に支持体が接着された複合多孔質膜である。
【0021】
撥水プラスチック多孔質膜としては、その通気性、耐水性、価格等の諸条件を考慮し、PTFEフィルムを一軸ないし二軸延伸することにより作製したPTFE延伸多孔質膜を用いることが好適である。また、UHMWPEを原料とし、焼結、キャスティング、および押出後に、乾式または湿式延伸することにより作製したUHMWPE多孔質膜を、PTFE延伸多孔質膜の代わりに撥水プラスチック多孔質膜として用いることも可能である。ここで、UHMWPEとは、平均分子量が100万以上のポリエチレンのことである。これらPTFE延伸多孔質膜およびUHMWPE多孔質膜の厚みは2〜1000μmの範囲、孔径は0.1〜1000μmの範囲が好ましい。また、耐水性をさらに付加するために、含フッ素ポリマー等による撥水処理を行うことも可能である。
【0022】
支持体としては、ネット、フォームラバー、スポンジシート等の多孔体を用いることができるが、本実施の形態においては、広い開口率を持ち、撥水プラスチック多孔質膜の特性を阻害しにくいネットを用いる。
【0023】
図1は、ネットの一部を示す平面図である。ネット1はメッシュとも呼ばれ、フィラメント(繊維)3が組み合わされてできた網目構造であり、フィラメント間に規則的な形状の間隙(開口部)2を有している。この際、ネット1の開口面積、つまり個々の間隙2の平均面積を0.5mm2以上とする。この理由は、以下の実施例に示す通り、通音時の音声の損失量を1dB以下に抑えるためである。また、ネット1の開口面積の上限は、ネット1が本来の目的である撥水プラスチック多孔質膜へ優れた二次加工性を付加するという目的にかなうように、2.0mm2以下とすることが好ましい。開口面積がこれ以上となると、切断、打抜きのような二次加工時に端面が歪になり、加工性が低下するからである。
【0024】
ネット1の開口率は15%〜80%とするのが適当である。
【0025】
ネット1の材質は、コストと加工性とを考慮して、ポリオレフィン、ポリエステル等の熱可塑性プラスチックが好適である。それ以外には、金属メッシュを用いることも可能である。金属メッシュは、マイクやスピーカが電磁的なノイズを拾うのを抑制する電磁遮蔽材としても機能する。
【0026】
撥水プラスチック多孔質膜とネット1の接着方法については特に規定しないが、接着剤を用いる方法は通気性の低下を伴い、また、接着剤がネット1の網目構造を閉塞する可能性があるため、あまり好ましくはない。最も好適なのは、ネット1に撥水プラスチック多孔質膜より低融点の素材を用い、熱ラミネートによってネット1の表面を融解させて撥水プラスチック多孔質膜に部分的に含浸させる方式である。この方式ならば、接着剤による余分な重量増加はなく、通気性の低下も最小限に抑えることができる。
【0027】
以上のような通気性通音膜によれば、発音部や受音部に設けた場合であっても通音性が低下せず、かつ、発音部や受音部へ設ける際の二次加工も容易となる。
【0028】
【実施例】
次に、本発明の通気性通音膜について、具体的に説明する。
【0029】
以下に示す実施例1および比較例1,2では、撥水プラスチック多孔質膜として、PTFE延伸多孔質膜「NTF1033」(日東電工社製)であって、厚さ15μm、孔径3.0μm、気孔率90%、通気度16ml/cm2・sec、面密度3g/m2、融点327℃のものを用いた。
【0030】
また、支持体としては、実施例1および比較例1,2にそれぞれ示すような、ネットを用いた。なお、実施例1および比較例1,2に示したネットの開口率および開口面積は、それぞれのネットを実体顕微鏡で撮影し、スキャナで画像データ化した後に実測することにより求めた。実施例1および比較例1,2で用いた三種のネットはいずれも同一製品であってグレードが異なるものであり、個々の開口部は同形状で面積の異なる三角形であった。
【0031】
以上のようなPTFE延伸多孔質膜とネットとを接着して複合多孔質膜を三種作製し、これらの複合多孔質膜について通気度、面密度、および通音性をそれぞれ測定した。
【0032】
通気度は、JIS L 1096に記載されるフラジール型試験機を用いて測定した。
【0033】
面密度は、サンプル225cm2を切り抜き、サンプルの質量を測定して、1m2当たりの質量に換算して求めた。
【0034】
通音性は、図2に示した通音性測定室を用いて次の手順で測定した。通音性測定室は残響室4および無響室5からなり、残響室4と無響室5との間には開口部6(280×280mm)を設けた。開口部6には、PTFE延伸多孔質膜面が残響室4側となるように通気性通音膜(複合多孔質膜)のサンプル7を張設した。残響室4にはスピーカ41とマイクロホン42が設けられており、残響室4を250〜10000Hzの全周波数帯域で一様なホワイトノイズで飽和した。各周波数帯域での音圧は90dBであった。無響室5にはサンプル7の膜面から70mmの位置にマイクロホン51が設けられており、本実施例においては4000Hzにおける音圧を測定した。この4000Hzとは、人間の耳が最も良好な感度を有する周波数である。音圧の表記単位はデシベル(dB)である。無響室5における音圧の測定結果から得られる音圧の損失量を、音響透過損失(以下、TLと記す。)を用いて示した。TLは以下の式より求められる。
【0035】
TL=(開口部開放時の音圧)−(開口部にサンプルを張設した時の音圧)
TLが小さいほど、通音性が高く通音膜としての性能が良いことになる。
【0036】
(実施例1)
実施例1では、ネットとして、米国Applied Extrusion Technologies, Ins.製のポリエチレンネット「DELNET X220」(厚さ260μm、開口面積0.67mm2、開口率31%、融点130〜140℃)を用意した。このネットにPTFE延伸多孔質膜を積層し、PTFE延伸多孔質膜側から160℃で加熱し、溶着させた。溶着後の複合多孔質膜の面密度は34g/m2、通気度は7ml/cm2・secであった。さらに、通音性を示すTLは0.62dBであった。
【0037】
(比較例1)
比較例1では、ネットとして、米国Applied Extrusion Technologies, Ins.製のポリエチレンネット「DELNET X550」(厚さ110μm、開口面積0.28mm2、開口率41%、融点130〜140℃)を用意した。このネットにPTFE延伸多孔質膜を積層し、PTFE延伸多孔質膜側から160℃で加熱し、溶着させた。溶着後の複合多孔質膜の面密度は16g/m2、通気度は7ml/cm2・secであった。さらに、通音性を示すTLは2.14dBであった。
【0038】
(比較例2)
比較例2では、ネットとして、米国Applied Extrusion Technologies, Ins.製のポリエチレンネット「DELNET X530」(厚さ150μm、開口面積0.20mm2、開口率38%、融点130〜140℃)を用意した。このネットにPTFE多孔質膜を積層し、PTFE多孔質膜側から160℃で加熱し、溶着させた。溶着後の複合多孔質膜の面密度は22g/m2、通気度は8ml/cm2・secであった。さらに、通音性を示すTLは2.68dBであった。
【0039】
以下の表1には、実施例1および比較例1,2におけるネットの通気度、面密度、開口面積、開口率、およびTLが示されている。
【0040】
【0041】
上記結果より、開口面積が通音性に大きな影響を及ぼしており、開口面積を0.5mm2以上程度とすると、TLが1dB以下の良好な通音性を有する通気性通音膜を実現できることが確認できた。
【0042】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の通気性通音膜によれば、携帯情報通信機器の発音部や受音部に用いても通音性を低下させることなく、かつ、発音部や受音部へ設ける際の二次加工性に優れた通気性通音膜を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の通気性通音膜に用いられるネットの一部分を示す平面図である。
【図2】 本発明の実施例において通気性通音膜の通音性を測定する方法を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
1 ネット
2 間隙(開口部)
3 フィラメント
4 残響室
5 無響室
6 開口部
7 サンプル
41 スピーカ
42 マイクロホン
51 マイクロホン
Claims (5)
- 撥水プラスチック多孔質膜および支持体を含む通気性通音膜において、
前記支持体が複数の開口部を有する多孔体であり、前記開口部の平均面積が0.5mm2以上2.0mm2以下であることを特徴とする通気性通音膜。 - 前記支持体の開口率が、15%以上80%以下であることを特徴とする請求項1に記載の通気性通音膜。
- 前記撥水プラスチック多孔質膜は、ポリテトラフルオロエチレン延伸多孔質膜または超高分子量ポリエチレン多孔質膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の通気性通音膜。
- 前記支持体の材質が、熱可塑性プラスチックまたは金属であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の通気性通音膜。
- 前記支持体の融点は、前記撥水プラスチック多孔質膜の融点よりも低いことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の通気性通音膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002048394A JP3812892B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 通気性通音膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002048394A JP3812892B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 通気性通音膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003250188A JP2003250188A (ja) | 2003-09-05 |
JP3812892B2 true JP3812892B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=28661206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002048394A Expired - Fee Related JP3812892B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 通気性通音膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3812892B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4789005B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2011-10-05 | 日本電気株式会社 | 携帯端末 |
JP5088779B2 (ja) * | 2007-08-07 | 2012-12-05 | 日本ゴア株式会社 | 電気音響変換装置、電子機器、及び防水カバー、並びに、電気音響変換装置の通気試験方法 |
WO2009048062A1 (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-16 | Nitto Denko Corporation | 防水通音膜を用いた通音部材およびその製造方法 |
KR101249195B1 (ko) * | 2009-01-21 | 2013-04-03 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 방수 통음막과 그 제조 방법 및 그것을 사용한 전기 제품 |
JP5155927B2 (ja) * | 2009-04-08 | 2013-03-06 | 日東電工株式会社 | 防水通音膜とそれを用いた防水通音部材および電気製品 |
JP5856102B2 (ja) | 2012-11-21 | 2016-02-09 | 日東電工株式会社 | 通音構造、通音膜、及び防水ケース |
JP6118131B2 (ja) * | 2013-02-25 | 2017-04-19 | 日東電工株式会社 | 防水通音膜、通音部材、及び電気機器 |
JP6479305B2 (ja) | 2013-07-12 | 2019-03-06 | 株式会社Umnファーマ | ウイルス様粒子の精製方法 |
JP6687516B2 (ja) * | 2013-10-15 | 2020-04-22 | ドナルドソン カンパニー,インコーポレイティド | 音響ベント用の微孔質膜積層体 |
JP6581876B2 (ja) * | 2015-10-07 | 2019-09-25 | 中興化成工業株式会社 | 通気膜及びマイクロフォン |
CN107187119B (zh) * | 2017-06-21 | 2023-05-02 | 杭州科百特过滤器材有限公司 | 一种防水透声膜及手机 |
US11417311B2 (en) * | 2020-08-03 | 2022-08-16 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Acoustically resistive supported membrane assemblies including at least one support structure |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10165787A (ja) * | 1996-12-11 | 1998-06-23 | Nitto Denko Corp | ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002048394A patent/JP3812892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003250188A (ja) | 2003-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2003053872A (ja) | 通気性通音膜 | |
JP2004083811A (ja) | 防水通音膜 | |
JP5739390B2 (ja) | 防水通音膜を用いた通音部材の製造方法 | |
JP5513057B2 (ja) | 音響保護カバーアセンブリ | |
CN104205869B (zh) | 麦克风装置、麦克风单元、麦克风结构及电子设备 | |
JP6577603B2 (ja) | 延伸ptfe複合材を用いた振動音響カバー | |
KR102320057B1 (ko) | 방수 통음 커버, 방수 통음 커버 부재 및 음향 장치 | |
US8739926B1 (en) | Sound-transmitting membrane and electronic device equipped with sound-transmitting membrane | |
JP3812892B2 (ja) | 通気性通音膜 | |
JP5856102B2 (ja) | 通音構造、通音膜、及び防水ケース | |
JP5859475B2 (ja) | 通音膜、通音部材、及び電子機器 | |
JP2002502561A (ja) | 音響伝達特性を有する保護カバー組立品 | |
JP5155927B2 (ja) | 防水通音膜とそれを用いた防水通音部材および電気製品 | |
JP2005334758A (ja) | 通気フィルタ | |
JP2815618B2 (ja) | 防水通音材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060518 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060525 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060526 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3812892 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120609 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120609 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150609 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |