KR102569879B1 - 방수 통음막, 방수 통음 부재 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 개시의 방수 통음막은 소리의 통과를 허용하면서 물의 침입을 방지하는 방수 통음막이다. 방수 통음막(12)의 통기도가 걸리수로 표시하여 20초/100mL 이상이다. 방수 통음막(12)의 내수압이 500㎪ 이상이다. MD 방향에 관한 방수 통음막(12)의 인장 파단 강도를 T1, TD 방향에 관한 방수 통음막(12)의 인장 파단 강도를 T2라고 정의했을 때, 강도비 (T1/T2)가 0.5 내지 2.0의 범위에 있다.

Description

방수 통음막, 방수 통음 부재 및 전자 기기

본 발명은 방수 통음막, 방수 통음 부재 및 전자 기기에 관한 것이다.

휴대 전화, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 전자 수첩, 디지털 카메라, 게임 기기 등의 전자 기기는 음성 기능을 구비하고 있다. 음성 기능을 구비한 전자 기기의 하우징의 내부에는 스피커, 버저, 마이크로폰 등의 음성 변환기가 배치되어 있다. 하우징에는 외부로부터 음성 변환기로 음성을 유도하기 위한 개구 및/또는 음성 변환기로부터 외부로 음성을 유도하기 위한 개구가 형성되어 있다. 하우징의 내부에 물방울 등의 이물이 들어가는 것을 방지하기 위해, 하우징의 개구에는 방수 통음막(이하, 간단히 「통음막」이라고도 함)이 설치되어 있다.

특허문헌 1에는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 다공질막을 통음막으로서 사용할 수 있는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 2에는 PTFE, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌, 폴리이미드 등의 수지로 이루어지는 무공 필름을 통음막으로서 사용할 수 있는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2007-81881호 공보 일본 특허 제4751476호 공보

근년, 전자 기기에 요구되는 방수성은, 해를 거듭하면서 높아지고 있다. 구체적으로는, 생활 방수 레벨에 머무르지 않고, 수중에 침지 가능한 레벨, 나아가 소정의 수심에서 일정 시간의 사용이 가능한 레벨의 방수성이 요구되고 있다. 전자 기기의 방수성을 높이기 위해서는, 통음막의 개량이 불가결하다. 그러나, 통음막의 성능에 관하여 말하면, 내수성(방수성)과 통음성 사이에는 트레이드 오프 관계가 있다. 그로 인해, 통음막의 내수성 및 통음성을 동시에 향상시키는 것은 매우 어렵다.

본 발명은 방수 통음막의 내수성 및 통음성을 향상시키기 위한 신규의 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

통음막의 내수성 및 통음성에 관하여 본 발명자들이 예의 검토를 행한바, 다음과 같은 기술 과제가 있는 것이 판명되었다. 즉, 높은 수압이 통음막에 일정 시간 가해지면, 통음막의 통음성이 대폭으로 저하된다. 통음막에 있어서, 수압이 가해지기 전의 통음성뿐만 아니라, 수압이 가해진 후의 통음성도 중요하다. 그리고, 본 발명자들은 통음막의 강도의 이방성과 내수 시험에 의한 통음성의 저하 사이에 상관이 있는 것을 밝혀내고, 본 발명을 완성시키는 데 이르렀다.

즉, 본 발명은,

소리의 통과를 허용하면서 물의 침입을 방지하기 위한 방수 통음막이며,

상기 방수 통음막의 통기도가 걸리수로 표시하여 20초/100mL 이상이고,

상기 방수 통음막의 내수압이 500㎪ 이상이고,

MD 방향에 관한 상기 방수 통음막의 인장 파단 강도를 T1, 상기 MD 방향에 직교하는 TD 방향에 관한 상기 방수 통음막의 인장 파단 강도를 T2라고 정의했을 때, 강도비 (T1/T2)가 0.5 내지 2.0의 범위에 있는, 방수 통음막을 제공한다.

다른 측면에 있어서, 본 발명은,

상기 본 발명의 방수 통음막과,

상기 방수 통음막의 표면 상에 배치된 접착층

을 구비한, 방수 통음 부재를 제공한다.

또 다른 측면에 있어서, 본 발명은,

전기 신호와 음성의 변환을 행하는 음성 변환부와,

상기 음성 변환부를 수용하고 있고, 상기 음성 변환부와 외부 사이에 위치하는 개구를 갖는 하우징과,

상기 개구를 막도록 상기 하우징에 설치된, 상기 본 발명의 방수 통음막 또는 상기 본 발명의 방수 통음 부재

를 구비한, 전자 기기를 제공한다.

상기한 방수 통음막은, 비교적 낮은 통기성을 갖고, 500㎪ 이상의 내수압을 갖는다. 또한, 인장 파단 강도의 비율 (T1/T2)가 0.5 내지 2.0의 범위에 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 통음성과 내수성을 높은 레벨에서 양립시키면서, 수압이 가해지는 것에 의한 통음성의 저하(음향 특성의 열화)를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방수 통음 부재의 사시도이다.
도 2는 본 실시 형태의 방수 통음 부재 또는 방수 통음막이 설치된 하우징을 갖는 스마트폰의 정면도이다.
도 3은 통음막의 음향 특성의 측정 수순을 도시하는 공정도이다.
도 4는 음향 특성의 측정에 있어서의 통음막의 배치를 설명하는 단면도이다.
도 5는 샘플 2의 통음막의 표면의 주사형 전자 현미경(SEM)상(배율 20000배)이다.
도 6은 샘플 3의 통음막의 이면의 SEM상(배율 20000배)이다.
도 7a는 샘플 3의 통음막의 투과 X선 회절상이다.
도 7b는 샘플 3의 통음막의 회절상의 원주 방향 강도 프로파일이다.
도 8a는 샘플 8의 통음막의 투과 X선 회절상이다.
도 8b는 샘플 8의 통음막의 회절상의 원주 방향 강도 프로파일이다.

본 개시의 제1 형태는, 소리의 통과를 허용하면서 물의 침입을 방지하기 위한 방수 통음막이며, 상기 방수 통음막의 통기도가 걸리수로 표시하여 20초/100mL 이상이고, 상기 방수 통음막의 내수압이 500㎪ 이상이고, MD 방향에 관한 상기 방수 통음막의 인장 파단 강도를 T1, 상기 MD 방향에 직교하는 TD 방향에 관한 상기 방수 통음막의 인장 파단 강도를 T2라고 정의했을 때, 강도비 (T1/T2)가 0.5 내지 2.0의 범위에 있는, 방수 통음막을 제공한다.

본 개시의 제2 형태는, 제1 형태에 더하여, 상기 방수 통음막이 폴리테트라플루오로에틸렌으로 형성되어 있는 방수 통음막을 제공한다.

본 개시의 제3 형태는, 제1 또는 제2 형태에 더하여, 상기 방수 통음막은 상기 MD 방향 및 상기 TD 방향의 양 방향으로 배향한 구조를 갖는 방수 통음막을 제공한다.

본 개시의 제4 형태는, 제1 내지 제3의 어느 형태에 더하여, 상기 방수 통음막의 상기 통기도가 상기 걸리수로 표시하여 1만초/100mL 이상인 방수 통음막을 제공한다.

본 개시의 제5 형태는, 제1 내지 제3의 어느 형태에 더하여, 상기 방수 통음막의 상기 통기도가 상기 걸리수로 표시하여 20 내지 300초/100mL인 방수 통음막을 제공한다.

본 개시의 제6 형태는, 제1 내지 제5의 어느 형태에 더하여, 직경 1.5㎜인 원형의 통음 영역을 갖는 상기 방수 통음막에 대하여 측정된 1㎑에서의 삽입 손실이 13㏈ 이하인 방수 통음막을 제공한다.

본 개시의 제7 형태는, 제1 내지 제6의 어느 형태에 더하여, 상기 방수 통음막이 1 내지 30g/㎡의 범위의 면 밀도를 갖는 방수 통음막을 제공한다.

본 개시의 제8 형태는, 제1 내지 제7의 어느 형태의 방수 통음막과, 상기 방수 통음막의 표면 상에 배치된 접착층을 구비한 방수 통음 부재를 제공한다.

본 개시의 제9 형태는, 전기 신호와 음성의 변환을 행하는 음성 변환부와, 상기 음성 변환부를 수용하고 있고, 상기 음성 변환부와 외부 사이에 위치하는 개구를 갖는 하우징과, 상기 개구를 막도록 상기 하우징에 설치된, 제1 내지 제7의 어느 형태의 방수 통음막 또는 제8 형태의 방수 통음 부재를 구비한 전자 기기를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되지 않는다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 방수 통음 부재(10)(이하, 간단히 「통음 부재」라고도 함)는 통음막(12) 및 접착층(14)을 구비하고 있다. 통음 부재(10) 및 통음막(12)은 평면으로 볼 때 원형의 형상을 갖는다. 통음막(12)의 한쪽의 표면의 외주 부분에 링상의 접착층(14)이 배치되어 있다. 접착층(14)의 내측의 영역[접착층(14)이 형성되어 있지 않은 영역]이 통음막(12)의 통음 영역(유효 영역)이다. 통음 부재(10)의 형상은 원형에 한정되지 않고, 타원형, 직사각형 등의 다른 형상이어도 된다.

통음막(12)은 PTFE, 폴리에스테르(PET), 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌, 폴리이미드 등의 수지로 만들어진 막이다. 이들 중에서도, PTFE를 통음막(12)의 재료로서 적합하게 사용할 수 있다. PTFE로 형성된 통음막(12)은 질량과 강도의 밸런스가 양호함과 함께, 내열성이 우수하다. 통음막(12)이 충분한 내열성을 갖고 있는 경우, 통음 부재(10)를 하우징에 설치한 후에 열처리(예를 들어, 땜납 리플로우 공정)를 실시하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에 있어서, 통음막(12)은 단층의 수지막이다. 단, 통음막(12)은 복수의 막을 적층함으로써 얻어진 적층막이어도 된다.

본 실시 형태에 있어서, 통음막(12)의 통기도는 걸리수로 표시하여 20초/100mL 이상이다. 즉, 통음막(12)은 무공막 또는 미다공막일 수 있다. 「무공」이란, 막의 한쪽의 주면과 다른 쪽의 주면을 연통하는 세공이 존재하지 않거나, 또는 세공의 수가 극히 적은 것을 의미한다. 예를 들어, 걸리수로 표시되는 통기도가 1만초/100mL보다 큰 막을 무공막이라고 판단할 수 있다. 또한, 통기도가 20 내지 1만초/100mL의 범위에 있는 막을 미다공막이라고 판단할 수 있다. 미다공막의 통기도는 20 내지 5000초/100mL의 범위에 있어도 되고, 20 내지 1000초/100mL의 범위에 있어도 되고, 20 내지 300초/100mL의 범위에 있어도 된다. 통기도의 하한값은 40초/100mL여도 된다. 본 명세서에 있어서, 「걸리수」는 일본 공업 규격 (JIS)L1096(2010)에 규정되어 있는 통기성 측정법의 B법(걸리형법)에 의해 부여되는 값을 의미한다.

음성은 통음막(12)의 진동에 의해 전파할 수 있으므로, 통음막(12)이 통기성을 갖고 있는 것은 필수는 아니다. 통음막(12)이 무공막인 경우, 통음막(12)이 설치된 하우징의 내부에 통기막(12)을 통해 수증기가 들어가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 무공막의 내수성은, 통상, 다공막의 내수성보다도 우수하다. 단, 통음막(12)이 적당한 통기성을 갖고 있는 것이 바람직한 경우도 있다. 예를 들어, 하우징의 내부의 온도 변화가 비교적 큰 경우, 적당한 통기성은 하우징 내부에 있어서의 결로를 방지하는 효과를 발휘할 수 있다. 이 경우, 통음막(12)이 미다공막인 것이 바람직하다.

통음막(12)의 내수압(한계 내수압)은, 예를 들어 500㎪ 이상이다. 500㎪의 내수압은 5기압의 방수 사양에 상당한다. 통음막(12)이 500㎪ 이상의 내수압을 갖고 있는 경우, 물에 접촉하는 기회가 많은 작업, 수상 스포츠 등의 시츄에이션에서 전자 기기를 사용하는 것이 가능해진다. 내수압의 상한값은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 1000㎪이다. 내수압은 JIS L1092(2009)에 규정되어 있는 내수도 시험의 B법(고수압법)에 따라 측정될 수 있다. 또한, 막의 변형이 지나치게 큰 경우에는, 스테인리스 메쉬를 막의 가압면의 반대측에 배치하여 측정을 행해도 된다.

또한, 통음막(12)의 내수성의 지표로서, 수압 유지 시험을 클리어할 수 있는지 여부를 들 수 있다. 수압 유지 시험은 소정의 수압을 소정 시간에 걸쳐 막에 계속해서 가했을 때에, 막이 파열되거나 누수가 발생하거나 하지 않는지 여부를 조사하기 위한 시험이다. 수압 유지 시험은 내수압과 동일하게 JIS L1092(2009)에 기재된 내수도 시험 장치를 사용하여 행할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 통음막(12)은 500㎪의 수압을 10분간에 걸쳐 계속해서 가했다고 해도, 파열되거나 누수가 발생하거나 하지 않는다.

본 실시 형태의 통음막(12)은 강도의 이방성이 작은 PTFE막일 수 있다. 구체적으로는, MD 방향(Machine Direction)에 관한 통음막(12)의 인장 파단 강도를 T1(㎫), MD 방향에 직교하는 TD 방향(Transverse Direction)에 관한 통음막(12)의 인장 파단 강도를 T2(㎫)라고 정의했을 때, 비율 (T1/T2)가 0.5 내지 2.0의 범위에 있다. MD 방향 및 TD 방향은 통음막(12)의 표면의 주사 전자 현미경상으로부터 판단할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 「MD 방향」은 PTFE막의 압연 방향에 평행한 방향이고, 「세로 방향」 또는 「기계 흐름 방향」이라고도 한다. 「TD 방향」은 MD 방향에 직교하는 방향이고, 「폭 방향」이라고도 한다.

통음막의 강도에 현저한 이방성이 있으면, 수압이 통음막에 가해졌을 때의 변형 방향에도 치우침이 발생한다고 생각된다. 이 경우, 수압으로부터 해방되었다고 해도, 통음막은 원래의 형상으로부터 동떨어진 형상이 된다고 예측된다. 그리고, 그 음향 특성도 대폭으로 열화된 것이 되는 것이 예측된다.

본 실시 형태의 통음막(12)은 걸리수로 표시하여 20초/100mL 이상의 통기성을 갖고, 500㎪ 이상의 내수압을 갖는다. 또한, 인장 파단 강도의 비율 (T1/T2)가 0.5 내지 2.0의 범위에 있다. 비율 (T1/T2)는, 바람직하게는 0.7 내지 1.5의 범위에 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 내수 시험 후의 통음막(12)의 형상, 구조 등이 내수 시험 전의 통음막(12)의 형상, 구조 등으로부터 크게 괴리되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 내수 시험에 의한 통음성의 저하(음향 특성의 열화)도 억제될 수 있다.

인장 파단 강도는 JIS K6251(2010)에 기초하여 측정할 수 있다. 구체적으로는, 통음막(12)의 원단으로부터 JIS K6251에 규정된 덤벨상 시험편(덤벨상 3호형)을 준비한다. 인장 시험기에 의해, 인장 속도 300㎜/분, 25℃의 조건에서 시험편의 인장 파단 강도를 측정한다. 세로 방향(MD 방향)의 인장 파단 강도 및 폭 방향(TD 방향)의 인장 파단 강도를 각각 측정할 수 있도록, 통음막(12)의 원단으로 2종류의 시험편을 제작할 수 있다.

통음막(12)의 원단을 입수할 수 있는 경우에는, 상기한 측정에 의해 통음막(12)의 MD 방향의 인장 파단 강도 및 TD 방향의 인장 파단 강도를 정확하게 측정할 수 있다. 통음막(12)의 MD 방향의 인장 파단 강도 및 TD 방향의 인장 파단 강도의 적어도 하나가, 예를 들어 30㎫ 이상이다. 통음막(12)의 인장 파단 강도의 상한값은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 150㎫이다.

한편, 통음막(12)이 매우 작은 경우, 소정의 덤벨상 시험편을 준비할 수 없다. 그로 인해, 측정되는 인장 파단 강도는 통음막(12)의 원단의 인장 파단 강도와 괴리되어 있을 가능성이 있다. 그러나, 인장 파단 강도의 비율 (T1/T2)를 산출하는 것은 가능하다. 예를 들어, 복수의 통음막(12)(예를 들어, 5개)을 준비하고, MD 방향의 인장 파단 강도를 각 통음막(12)에 대하여 측정하고, 측정 결과의 평균값을 산출한다. 마찬가지로, 복수의 통음막(12)을 준비하고, TD 방향의 인장 파단 강도를 각 통음막(12)에 대하여 측정하고, 측정 결과의 평균값을 산출한다. 이들의 평균값으로부터, 비율 (T1/T2)를 산출할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 통음막(12)은 배향한 PTFE로 구성될 수 있다. 바꿔 말하면, 통음막(12)은 MD 방향 및 TD 방향의 양 방향으로 배향한 구조를 갖는다. 이 구조는 인장 파단 강도의 이방성을 저감시키는 것에 기여하고 있다고 생각된다. 「배향」이란, 중합체의 분야에서 일반적인 분자쇄(여기서는 PTFE쇄)의 배향을 의미한다. PTFE가 배향하고 있는지 여부는, 예를 들어 X선 회절 측정(XRD 측정)에 의해 확인할 수 있다. 구체적으로는, 통음막(12)의 광각 X선 회절 측정(WAXD 측정)을 실시하고, 얻어진 X선 회절상(WAXD 프로파일)으로부터, 통음막(12)에 있어서 PTFE가 배향하고 있는지 여부를 조사할 수 있다. 예를 들어, 광각 X선 회절 측정에서 얻어진 회절상의 원주 방향 강도 프로파일에 있어서, 피크의 존재를 확인할 수 있는 경우, 통음막(12)에 있어서 PTFE가 배향하고 있다고 판단할 수 있다. 또한, 통음막(12)에 있어서의 PTFE의 결정 배향도를 구할 수도 있다.

통음막(12)의 통음성은, 예를 들어 1㎑에서의 삽입 손실(주파수 1㎑의 소리에 대한 삽입 손실)에 의해 평가할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 직경 1.5㎜인 원형의 통음 영역을 갖는 통음막(12)에 대하여 측정된 1㎑에서의 삽입 손실이 13㏈ 이하이다.

내수 시험에 의한 통음막(12)의 통음성의 열화는 비교적 작다. 예를 들어, 직경 1.5㎜인 원형의 통음 영역을 갖는 통음막(12)의 1㎑에서의 삽입 손실을 측정한다. 이어서, 앞서 설명한 방법에 따라, 수압 유지 시험을 실시한다. 그 후, 1㎑에서의 삽입 손실을 다시 측정한다. 수압 유지 시험 후의 삽입 손실과 수압 유지 시험 전의 삽입 손실의 차는, 예를 들어 6㏈ 이하이고, 바람직하게는 5㏈ 이하이다.

통음막(12)의 삽입 손실(음향 특성)은 휴대 전화의 하우징을 모방한 모의 하우징을 사용하고, 후술하는 방법에 의해 측정할 수 있다.

통음막(12)의 면 밀도는, 예를 들어 1 내지 30g/㎡의 범위에 있고, 1 내지 25g/㎡의 범위에 있어도 된다. 통음막(12)의 두께는, 예를 들어 1 내지 25㎛의 범위에 있고, 1 내지 20㎛의 범위에 있어도 된다. 면 밀도 및 두께가 적절한 범위로 조정되어 있으면, 통음막(12)의 내수성과 통음성을 양립시키기 쉽다. 면 밀도는 단위 면적당의 막의 질량을 의미하고, 막의 질량을 그 막의 면적(주면의 면적)으로 나눔으로써 산출된다.

통음막(12)이 미다공막인 경우에 있어서, 통음막(12)의 평균 구멍 직경은, 예를 들어 0.01㎛ 내지 1㎛의 범위에 있다. 통음막(12)의 기공률은, 예를 들어 5 내지 50％의 범위에 있다. 평균 구멍 직경 및 기공률이 적절한 범위로 조정되어 있으면, 통음막(12)의 통음성과 내수성을 양립시키기 쉽다. 평균 구멍 직경은 ASTM(미국 시험 재료 협회) F316-86에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다. 기공률은 통음막(12)의 질량, 체적 및 진밀도를 하기 식에 대입함으로써 산출될 수 있다. 예를 들어, 통음막(12)의 재료가 PTFE일 때, 진밀도는 2.18g/㎤이다.

기공률(％)＝{1－(질량[g]/(두께[㎝]×면적[㎠]×진밀도[2.18g/㎤]))}×100

접착층(14)은, 예를 들어 양면 접착(점착) 테이프로 형성되어 있다. 양면 접착 테이프는, 예를 들어 기재와, 기재의 한쪽의 면에 도포된 접착제층(점착제층)과, 기재의 다른 쪽의 면에 도포된 접착제층을 포함한다. 양면 접착 테이프에 사용되는 접착제로서는, 에폭시 접착제, 아크릴 접착제, 실리콘 접착제 등을 들 수 있다. 또한, 접착층(14)은 이것들의 접착제만으로 형성되어 있어도 된다. 접착층(14)은 통음막(12)의 한쪽의 표면과 다른 쪽의 표면의 각각에 배치되어 있어도 된다.

또한, 접착층(14)을 사용하지 않고, 통음막(12)을 하우징에 직접 설치하는 것도 가능하다. 예를 들어, 통음막(12)은 열 용착, 레이저 용착 등의 용착 방법에 의해 하우징에 직접 용착된다.

통음막(12)은 무공막 또는 미다공막에 적층된 통기성 지지재를 포함하고 있어도 된다. 통기성 지지재는 무공막 또는 미다공막을 지지하는 기능을 갖는다. 통기성 지지재는, 전형적으로는 금속, 수지 또는 이것들의 복합 재료로 형성된, 직포, 부직포, 메쉬, 네트, 스펀지, 폼 또는 다공체이다. 수지로서는, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 아라미드, 불소 수지, 초고분자량 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 통기성 지지재는 열 라미네이트, 가열 용착, 초음파 용착 등의 접합 방법에 의해 무공막 또는 미다공막에 적층될 수 있다. 통기성 지지재는 평면으로 볼 때 통음막(12)과 동일한 형상을 갖고 있어도 되고, 접착층(14)과 동일한 형상(링상의 형상)을 갖고 있어도 된다.

통음막(12)에는 착색 처리가 실시되어 있어도 된다. 바꿔 말하면, 통음막(12)에는 카본 블랙 등의 착색제가 포함되어 있어도 된다. 예를 들어, 카본 블랙이 포함되어 있을 때, 통음막(12)은 회색 또는 흑색의 색조를 갖는다. 「회색 또는 흑색의 색조를 갖는다」는 것은, 흑색으로 착색하기 위한 착색제를 포함하고 있는 것을 의미한다. 일반적으로는, JIS Z8721(1993)에 규정된 흑색도에서, 1 내지 4를 「흑색」, 5 내지 8을 「회색」, 9 이상을 「백색」이라고 판단한다.

이어서, 통음막(12)의 제조 방법의 일례를 설명한다.

먼저, PTFE 분말의 분산액(PTFE 디스퍼젼)을 기판에 도포하여 도포막을 형성한다. 분산액에는 착색제가 포함되어 있어도 된다. 기판은 내열성 플라스틱(폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤 등), 금속, 세라믹 등의 내열성 재료로 형성될 수 있다. 기판의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 시트상, 관상 또는 봉상이다. 기판을 분산액에 침지하고 인상하는 방법, 기판에 분산액을 스프레이하는 방법, 기판에 분산액을 브러시 도포하는 방법 등에 의해, 분산액을 기판에 도포할 수 있다. 분산액의 기판 표면에 대한 습윤성을 개선하기 위해, 실리콘계 계면 활성제, 불소계 계면 활성제 등의 계면 활성제가 분산액에 포함되어 있어도 된다.

이어서, 도포막을 가열한다. 이에 의해, 도포막에 포함된 분산매를 제거함과 함께, PTFE 입자를 서로 결착시킨다. 가열 후에는, 기판의 편면 또는 양면에 무공의 PTFE막이 형성된다. 예를 들어, 분산매를 증발시킬 수 있는 온도에서 도포막을 가열하여 분산매를 제거하고, 그 후, PTFE의 융점 이상의 온도에서 도포막을 가열하여 도포막을 소성한다. 분산매가 물일 때, 제1 단계에 있어서 90 내지 150℃에서 도포막을 가열하고, 제2 단계에 있어서 350 내지 400℃에서 도포막을 가열한다. 단, PTFE의 융점 이상의 온도에서 도포막을 소정 시간 가열하는 일단 가열법을 채용해도 된다.

또한, 분산액을 기판에 도포하여 도포막을 형성하는 공정과, 도포막을 가열하는 공정을 반복함으로써, 원하는 두께의 PTFE막을 형성해도 된다. 이들의 공정을 1회씩 실시해도 된다.

이어서, 기판으로부터 PTFE막(수지 박막)을 박리시킨다. 또한, PTFE막을 MD 방향(길이 방향)으로 압연하는 공정과, PTFE막을 TD 방향(폭 방향)으로 연신하는 공정을 이 순서로 실시한다. 이에 의해, 미다공막인 통음막(12)이 얻어진다. PTFE막을 TD 방향으로 연신하는 공정과, PTFE막을 MD 방향으로 압연하는 공정을 이 순서로 실시해도 된다. 연신 공정 후에 압연 공정을 실시하는 경우, TD 방향으로의 연신에 의해 형성된 세공이 압연에 의해 무너져, 무공막인 통음막(12)이 얻어진다. 또한, 무공막 또는 미다공막을 형성하는 과정에 있어서, PTFE막을 MD 방향으로 연신해도 된다. 압연 배율 및 연신 배율은 방수성과 통음성의 밸런스를 고려하여 적절하게 설정된다. MD 방향으로의 압연 배율은, 예를 들어 1.25 내지 3.5배이다. TD 방향으로의 연신 배율은, 예를 들어 1.25 내지 3.5배이다. 또한, PTFE막을 TD 방향으로 연신하는 공정 대신에, PTFE막을 TD 방향으로 압연하는 공정을 실시해도 된다.

PTFE막을 압연하는 방법은, 예를 들어 프레스 압연 또는 롤 압연이다. 프레스 압연은 PTFE막을 한 쌍의 가열판에 의해 끼워 넣음으로써 PTFE막을 가열하면서 압연하는 열판식 압연이다. 롤 압연에서는, 예를 들어 한 쌍의 롤(한쪽 또는 양쪽이 가열되어 있음) 사이에 PTFE막을 통과함으로써 PTFE막을 가열하면서 압연한다. 이 2개의 압연 방법 중에서는, PTFE의 배향 방향의 제어가 용이함과 함께, 띠상의 PTFE막에 대하여 연속적으로 압연을 실시 가능한 점에서, 롤 압연이 바람직하다. 압연은, 필요에 따라 2회 이상 실시해도 되고, 그때의 압연 방향은 각 회에 있어서 동일해도 되고 상이해도 된다.

PTFE막을 압연할 때의 가열 온도는, 예를 들어 80 내지 200℃이다. PTFE막을 연신하는 공정에 있어서도, PTFE막을 가열하면서 연신할 수 있다. PTFE막을 연신할 때의 가열 온도는, 예를 들어 100 내지 400℃이다. 상기 온도는 압연 장치 또는 연신 장치에 있어서의 PTFE막의 주위 온도일 수 있다.

또한, PTFE막을 기판으로부터 박리한 후, PTFE막의 표면의 적어도 일부를 개질하기 위한 처리를 실시해도 된다. 이와 같은 처리를 실시하면, 통음막(12)과 다른 재료(예를 들어, 접착제)의 접착성이 향상된다. 표면 개질 처리는, 예를 들어 화학 처리, 스퍼터 에칭 처리 등의 PTFE 개질 처리이다. 표면 개질 처리는 압연 공정 및 연신 공정 전에 실시해도 되고, 이들의 공정 후에 실시해도 된다.

화학 처리는, 예를 들어 나트륨 등의 알칼리 금속을 사용한 처리(알칼리 금속 처리)이다. 알칼리 금속 처리에서는, 예를 들어 금속 나트륨을 포함하는 에칭액과 PTFE막을 접촉시킴으로써, PTFE막에 있어서의 당해 에칭액이 접촉한 부분에 있어서 불소 원자가 인발되어 관능기가 형성되고, 이에 의해 접착성이 향상된다. 에칭액과 PTFE막을 접촉시키기 위해, 에칭액에 PTFE막을 침지해도 된다.

에칭액은, 예를 들어 금속 나트륨을 액체 암모니아에 용해시킨 금속 나트륨/액체 암모니아 용액, 또는 금속 나트륨을 나프탈렌 용액에 용해시킨 금속 나트륨/나프탈렌 용액이다. 이 2개의 용액 중에서는, 제어 및 취급이 용이함과 함께 처리의 실시에 －50℃ 정도의 저온을 필요로 하지 않는 점에서, 금속 나트륨/나프탈렌 용액이 바람직하다.

스퍼터 에칭 처리에서는, 가스에 유래하는 에너지 입자를 PTFE막의 표면에 충돌시킨다. PTFE막에 있어서의 당해 입자가 충돌한 부분에 있어서, PTFE막의 표면에 존재하는 원자 또는 분자가 방출되어 관능기가 형성되고, 이에 의해 접착성이 향상된다. 스퍼터 에칭 처리는, 예를 들어 PTFE막을 챔버에 수용하고, 계속해서 챔버 내를 감압한 후, 분위기 가스를 도입하면서 고주파 전압을 인가함으로써 실시할 수 있다.

분위기 가스는, 예를 들어 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤 등의 희가스, 질소 가스 및 산소 가스를 포함하는 군에서 선택되는 적어도 1종이다. 인가하는 고주파 전압의 주파수는, 예를 들어 1 내지 100㎒, 바람직하게는 5 내지 50㎒이다. 고주파 전압을 인가할 때의 챔버 내의 압력은, 예를 들어 0.05 내지 200㎩, 바람직하게는 1 내지 100㎩이다. 스퍼터 에칭의 에너지(처리 시간과 인가한 전력의 곱)는, 예를 들어 1 내지 1000J/㎠, 바람직하게는 2 내지 200J/㎠이다.

상기한 방법에 의해 통음막(12)을 제작한 후, 양면 접착 테이프를 사용하여 통음막(12)의 표면 상에 접착층(14)을 형성하면, 도 1에 도시하는 통음 부재(10)가 얻어진다.

도 2는 통음 부재(10)가 사용된 전자 기기의 일례를 도시하고 있다. 도 2에 도시한 전자 기기는 스마트폰(20)이다. 스마트폰(20)의 하우징(22)의 내부에는, 전기 신호와 음성의 변환을 행하는 음성 변환부로서 음성 변환기가 배치되어 있다. 음성 변환기로서는, 스피커, 마이크로폰 등을 들 수 있다. 하우징(22)에는 개구(23, 24)가 형성되어 있다. 개구(23, 24)는 음성 변환기와 외부 사이에 위치하고 있다. 개구(23, 24)를 막도록, 통음 부재(10)가 하우징(22)의 내측으로부터 하우징(22)에 설치되어 있다. 이에 의해, 하우징(22)의 내부로의 물, 먼지 등의 이물의 침입이 저지되어, 음성 변환기가 보호된다. 음성 변환기로의 소리 및/또는 음성 변환기로부터의 소리는 통음 부재(10) 및 통음막(12)을 투과한다. 통음 부재(10) 대신에, 열 용착, 초음파 용착 등의 방법에 의해 통음막(12)이 하우징(22)에 직접 설치되어 있어도 된다.

전자 기기의 예는 스마트폰(20)에 한정되지 않는다. 본 실시 형태의 통음 부재(10) 및 통음막(12)은 노트북 컴퓨터, 전자 수첩, 디지털 카메라, 게임 기기, 휴대용 오디오, 웨어러블 단말기 등의 다양한 전자 기기에 적용될 수 있다. 통음 부재(10) 및 통음막(12)이 설치되어야 할 하우징에는 마이크로폰이 배치된 패키지, 전자 부품이 실장된 회로 기판 등이 넓게 포함된다.

실시예

이하, 실시예에 의해, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

처음에, 통음막(샘플 1 내지 12)의 평가 방법을 나타낸다.

[두께]

통음막의 두께는 직경 48㎜의 원형으로 펀칭한 막을 10매 중첩하여 그 두께를 마이크로미터에 의해 측정하고, 측정값을 10으로 나눔으로써 구했다.

[면 밀도]

통음막의 면 밀도는 직경 48㎜의 원형으로 펀칭한 통음막의 질량을 측정하고, 주면의 면적 1㎡당의 질량으로 환산하여 구했다.

[인장 파단 강도]

통음막의 인장 파단 강도는 JIS K6251(2010)에 기초하여 측정했다. 구체적으로는, JIS K6251에 규정된 덤벨상 시험편(덤벨상 3호형)의 형상으로 펀칭한 통음막의 인장 파단 강도를 측정했다. 길이 방향(MD)의 인장 파단 강도 및 폭 방향(TD)의 인장 파단 강도를 각각 측정할 수 있도록, 2종류의 시험편을 제작했다. 측정은 탁상형 정밀 만능 시험기(시마츠 세이사쿠쇼사제, 오토그래프 AGS-X)를 사용하여, 25℃, 인장 속도 300㎜/분의 조건에서 실시했다.

[내수압]

직경 2.0㎜인 원형의 통음 영역을 갖는 통음막의 내수압(한계 내수압)은 JIS L1092의 내수도 시험 B법(고수압법)의 규정에 준거하여 측정했다. 수압 유지 시험은 앞서 설명한 방법에 의해 실시했다. 수압 유지 시험에 있어서는, 통음막이 파열되거나, 누수가 발생하거나 하지 않은 경우에 「양호(○)」라고 판단하고, 그렇지 않은 경우를 「불가(×)」라고 판단했다.

[삽입 손실]

수압 유지 시험의 실시 전 및 수압 유지 시험의 실시 후에 있어서, 직경 1.5㎜인 원형의 통음 영역을 갖는 통음막의 삽입 손실을 측정했다. 구체적으로는, 휴대 전화의 하우징을 모방한 모의 하우징을 사용하고, 이하의 방법으로 통음막의 삽입 손실을 측정했다.

도 3의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 모의 하우징 중에 수용하는 스피커 유닛(65)을 제작했다. 구체적으로는, 다음과 같다. 음원인 스피커(61)(스타 세이미츠사제, SCC-16A)와, 우레탄 스펀지로 이루어지고, 스피커(61)를 수용함과 함께 스피커로부터의 음성을 불필요하게 확산시키지 않기(통음막을 투과하지 않고 평가용 마이크로폰에 입력하는 음성을 발생시키지 않기) 위한 충전재(63A, 63B, 63C)를 준비했다. 충전재(63A)에는 직경 5㎜인 원형의 단면을 갖는 통음 구멍(64)이 그 두께 방향으로 형성되어 있고, 충전재(63B)에는 스피커(61)를 수용하는, 스피커(61)의 형상에 대응하는 절결부와, 스피커 케이블(62)을 수용함과 함께 유닛(65) 밖으로 케이블(62)을 도출하기 위한 절결부가 형성되어 있다. 이어서, 충전재(63C 및 63B)를 겹치고, 충전재(63B)의 절결부에 스피커(61) 및 케이블(62)을 수용한 후, 음성이 통음 구멍(64)을 통해 스피커(61)로부터 유닛(65)의 외부로 전달되도록, 충전재(63A)를 겹쳐서 스피커 유닛(65)을 얻었다[도 3의 (b)].

이어서, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 휴대 전화의 하우징을 모방한 모의 하우징(51)(폴리스티렌제, 외형 60㎜×50㎜×28㎜)의 내부에, 상기 제작한 스피커 유닛(65)을 수용했다. 구체적으로는, 다음과 같다. 준비한 모의 하우징(51)은 2개의 부분(51A, 51B)으로 이루어지고, 부분(51A, 51B)은 서로 끼워 맞출 수 있다. 부분(51A)에는 내부에 수용한 스피커 유닛(65)으로부터 발해진 음성을 하우징(51)의 외부로 전달하는 통음 구멍(52)(직경 2㎜인 원형의 단면을 가짐)과, 스피커 케이블(62)을 하우징(51)의 외부로 도출하는 도통 구멍(53)이 형성되어 있다. 부분(51A, 51B)을 서로 끼워 맞춤으로써, 하우징(51) 내에, 통음 구멍(52) 및 도통 구멍(53) 이외에 개구가 없는 공간이 형성된다. 제작한 스피커 유닛(65)을 부분(51B) 상에 배치한 후, 또한 부분(51A)을 위에서부터 배치하고 부분(51B)과 끼워맞추어, 하우징(51) 내에 유닛(65)을 수용했다. 이때, 유닛(65)의 통음 구멍(64)과 부분(51A)의 통음 구멍(52)을 중첩하고, 음성이 양쪽의 통음 구멍(64, 52)을 통해 스피커(61)로부터 하우징(51)의 외부로 전달되도록 했다. 스피커 케이블(62)은 도통 구멍(53)으로부터 하우징(51)의 외부로 인출하고, 도통 구멍(53)은 퍼티에 의해 막았다.

이것과는 별도로, 제작한 통음막을, 톰슨형을 사용하여 직경 5.8㎜의 원형으로 펀칭하여 시험편(83)으로 했다. 이어서, 시험편(83)의 한쪽의 주면의 주연부에 외형 5.8㎜, 내경 1.5㎜의 링상으로 펀칭한 양면 접착 테이프(82)[닛토 덴코사제 No.5603, 두께 0.03㎜, 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)]를, 다른 쪽의 주면의 주연부에 외경 5.8㎜, 내경 1.5㎜의 링상으로 펀칭한 양면 접착 테이프(84)(닛토덴코사제 No.57120B, 두께 0.20㎜, 기재가 폴리에틸렌계 발포체)를, 각각 외경을 정렬시켜 접합했다. 이어서, 양면 접착 테이프(82)에 있어서의 시험편(83)과는 반대측의 면에, 상기 외경 및 내경의 링상으로 펀칭한 PET 시트(81)(두께 0.1㎜)를, 외경을 정렬시켜 접합하고, 적층체(8)를 얻었다(도 4 참조). 적층체(8)에서는 링상의 PET 시트(81), 양면 접착 테이프(82 및 84)에 있어서의 링 내측의 영역을 통음 구멍으로 하여, 음성이 시험편(83)을 투과한다.

이어서, 도 3의 (d) 및 도 4에 도시한 바와 같이, 시험편(83)을 갖는 적층체(8)를 양면 접착 테이프(84)를 통해, 하우징(51)의 통음 구멍(52)에 고정했다. 이때, 시험편(83)이 통음 구멍(52)의 전체를 덮음과 함께, 적층체(8)를 구성하는 각 부재 사이 및 양면 접착 테이프(84)와 하우징(51) 사이에 간극이 생기지 않도록 했다. 또한, 양면 테이프(84)가 통음 구멍(52)에 걸리지 않도록 했다.

이어서, 도 3의 (e)에 도시한 바와 같이, 시험편(83)을 갖는 적층체(8)를 덮도록 마이크로폰(71)(Knowles Acoustics사제, Spm0405Hd4H-W8)을 배치했다. 마이크로폰(71)을 배치했을 때의 스피커(61)와 마이크로폰(71)의 거리는 21㎜였다. 이어서, 스피커(61) 및 마이크로폰(71)을 음향 평가 장치(B&K사제, Multi-analyzer System 3560-B-030)에 접속하고, 평가 방식으로서 SSR(Solid State Response) 모드(시험 신호 20㎐ 내지 20㎑, sweep up)를 선택하여 실행하고, 시험편(83)의 삽입 손실을 평가했다. 삽입 손실은 음향 평가 장치로부터 스피커(61)에 입력된 시험 신호와, 마이크로폰(71)에서 수신된 신호로부터 자동으로 구해진다. 또한, 시험편(83)의 삽입 손실을 평가하는 데 있어서는, 시험편(83)을 제거한 경우의 삽입 손실의 값(블랭크값)을 미리 구했다. 블랭크값은 주파수 1000㎐에 있어서 －21㏈이었다. 통음막의 삽입 손실은 음향 평가 장치에서의 측정값으로부터 이 블랭크값을 뺀 값이다. 또한, 통음막의 삽입 손실은 주파수 1000㎐의 소리에 대한 값으로 했다. 삽입 손실의 값이 작을수록, 스피커(61)로부터 출력된 음성의 레벨(음량)이 유지되어 있게 된다.

[결정 배향도]

결정 배향도는 통음막에 대한 광각 X선 회절(XRD) 측정의 결과로부터 산출했다. XRD 측정에는 X선 회절 장치(Bruker사제, D8 DISCOVER with GADDS Super Speed)를 사용했다. 구체적으로는, 시료(통음막)를, 그 MD 방향을 파악할 수 있는 상태에서 홀더에 고정하고, 시료의 막 두께 방향으로 투과하는 X선에 의한 당해 막의 투과 X선 회절상(WAXD상; 역공간의 이차원상)을 취득했다. 취득한 WAXD상에 의해, 통음막에 있어서 PTFE가 배향하고 있는지 여부를 판단함과 함께, 하기 식 (1)에 기초하여, PTFE의 배향도를 구했다.

배향도(％)＝(1－ΣFWHM/360)×100(％) …(1)

식 (1)의 ΣFWHM은 얻어진 WAXD상에 나타나 있는 PTFE의 결정 구조에 대응하는 회절각 2θ＝18° 부근의 피크 상에 대하여, 그 원주 방향의 피크의 반값 폭(단위: 도)이다. PTFE가 배향하고 있지 않은 경우, 얻어진 WAXD상 위에서 상기 피크상은 2θ＝18°에 대응하는 반경을 갖는 링이 된다. 이 경우, 링의 전체 둘레에 걸쳐 피크가 존재하는 점에서 ΣFWHM은 360°이고, 식 (1)의 배향도는 0％가 된다. PTFE의 배향이 진행됨에 따라, WAXD상에 나타나는 상기 피크상은 상기 링의 일부, 배향 방향에 대응하는 위치에 집합하고, 이에 의해 ΣFWHM의 값이 감소한다. 즉, 식 (1)의 배향도가 증가한다. 또한, 피크의 집합 상태로부터, 통음막에 있어서의 배향의 방향을 파악할 수 있다.

측정 조건은 이하와 같았다.

· 입사측 광학계

X선: CuKα선(λ＝0.1542㎚), 모노크로메이터로서 다층막 미러를 사용, 콜리메이터 300㎛

Cu 타깃으로의 인가 전압: 50㎸

Cu 타깃으로의 인가 전류: 100㎃

· 수광측 광학계

카운터: 2차원/위치 민감형 비례 검출기(PSPC); (Bruker제, Hi-STAR)

카메라 거리: 9㎝

· 측정 시간: 10분

(샘플 1)

PTFE 디스퍼젼(PTFE 분말의 농도 40질량％, PTFE 분말의 평균 입경 0.2㎛, 비이온성 계면 활성제를 PTFE 100질량부에 대하여 6질량부 함유)에, 불소계 계면 활성제(DIC사제, 메가팩 F-142D)를 PTFE 100질량부에 대하여 1질량부 첨가했다. 이어서, PTFE 디스퍼젼에 긴 폴리이미드 필름(두께 125㎛)을 침지하고 인상하여, 당해 필름 상에 PTFE 디스퍼젼의 도포막을 형성했다. 이때, 계량 바에 의해, 도포막의 두께를 20㎛가 되도록 했다. 이어서, 도포막을 100℃에서 1분간, 계속해서 390℃에서 1분간 가열함으로써, 디스퍼젼에 포함되는 물을 증발시켜 제거함과 함께, 남은 PTFE 입자끼리를 서로 결착시켜 PTFE막을 얻었다. 상기 침지 및 가열을 2회 더 반복한 후, 폴리이미드 필름으로부터 PTFE막(두께 25㎛)을 박리시켰다.

이어서, 얻어진 PTFE막을 텐터에 의해 TD 방향으로 2배의 연신 배율로 연신했다. 또한, MD 방향으로 2.5배의 압연 배율로 PTFE막을 압연했다. 이에 의해, 샘플 1의 통음막을 얻었다. 롤 압연 장치에 있어서의 롤의 설정 온도는 170℃였다. 연신 온도는 170℃였다.

(샘플 2)

샘플 1과 동일한 방법으로 PTFE막을 제작했다. 이어서, MD 방향으로 2.5배의 압연 배율로 PTFE막을 압연했다. 압연된 PTFE막을 텐터에 의해 TD 방향으로 1.5배의 연신 배율로 연신했다. 이에 의해, 샘플 2의 통음막을 얻었다.

(샘플 3)

TD 방향의 연신 배율을 2.0배로 변경한 것을 제외하고, 샘플 2와 동일한 방법으로 샘플 3의 통음막을 얻었다.

(샘플 4)

TD 방향의 연신 배율을 2.5배로 변경한 것을 제외하고, 샘플 2와 동일한 방법으로 샘플 4의 통음막을 얻었다.

(샘플 5)

TD 방향의 연신 배율을 3.0배로 변경한 것을 제외하고, 샘플 2와 동일한 방법으로 샘플 5의 통음막을 얻었다.

(샘플 6)

PTFE 몰딩 파우더(다이킨 고교사제, TFEM-12) 100질량부를, 높이 800㎜, 내경 200㎜의 원통형의 금형(단, 원통의 하단은 폐쇄되어 있음)에 도입하고, 280㎏/㎠의 압력으로 1시간 예비 성형했다. 이어서, 얻어진 PTFE의 예비 성형품을 금형으로부터 취출한 후, 온도 360℃에서 48시간 소성하고, 높이 약 500㎜, 직경 약 200㎜의 원기둥상인 PTFE 블록을 얻었다. 이어서, 이 블록을, 높이 700㎜, 내경 200㎜의 스테인리스 용기에 수용하고, 용기 내를 질소로 치환한 후, 온도 340℃에서 20시간 더 소성하여, 원기둥상인 절삭용 PTFE 블록을 얻었다.

이어서, 얻어진 절삭용 PTFE 블록을 절삭 선반에 의해 절삭하고, 두께 25㎛의 PTFE 필름(스카이브 필름)을 얻었다. 샘플 1과 동일한 방법으로 스카이브 필름의 압연을 실시하여, 샘플 6의 통음막을 얻었다.

(샘플 7)

두께 2㎛의 PET 필름(SKC사제, SC75)을 샘플 7의 통음막으로서 준비했다.

(샘플 8)

TD 방향으로의 연신을 생략한 것을 제외하고, 샘플 1과 동일한 방법으로 샘플 8의 통음막을 얻었다. 단, 두께가 10㎛가 되도록 압연 배율을 조정했다.

(샘플 9)

MD 방향으로의 압연을 생략한 것을 제외하고, 샘플 1과 동일한 방법으로 샘플 9의 통음막을 얻었다. 단, 두께가 11㎛가 되도록 연신 배율을 조정했다.

(샘플 10)

TD 방향으로의 연신을 생략한 것을 제외하고, 샘플 1과 동일한 방법으로 샘플 10의 통음막을 얻었다. 단, 두께가 13㎛가 되도록 압연 배율을 조정했다.

(샘플 11)

TD 방향의 연신 배율을 4.0배로 변경하고, MD 방향의 압연 배율을 3.0배로 변경한 것을 제외하고, 샘플 1과 동일한 방법으로 샘플 11의 통음막을 얻었다.

(샘플 12)

PTFE 디스퍼젼(PTFE 분말의 농도 40질량％, PTFE 분말의 평균 입경 0.2㎛, 비이온성 계면 활성제를 PTFE 100질량부에 대하여 6질량부 함유)에, 불소계 계면 활성제(DIC사제, 메가팩 F-142D)를 PTFE 100질량부에 대하여 1질량부 첨가했다. 이어서, PTFE 디스퍼젼에 긴 폴리이미드 필름(두께 125㎛)을 침지하고 인상하여, 당해 필름 상에 PTFE 디스퍼젼의 도포막을 형성했다. 이때, 계량 바에 의해, 도포막의 두께를 13㎛로 했다. 이어서, 도포막을 100℃에서 1분간, 계속해서 390℃에서 1분간 가열함으로써, 디스퍼젼에 포함되는 물을 증발시켜 제거함과 함께, 남은 PTFE 입자끼리를 서로 결착시켜 PTFE막을 얻었다. 상기 침지 및 가열을 다시 3회 반복한 후, 폴리이미드 필름으로부터 PTFE막(두께 14㎛)을 박리시켰다.

이어서, 얻어진 PTFE막을 MD 방향으로 2.0배의 연신 배율로 연신했다. 이에 의해, 샘플 12의 통음막을 얻었다. 연신 온도는 150℃였다.

샘플 1 내지 12의 통음막의 통기도, 한계 내수압, 면 밀도, 두께 및 인장 파단 강도를 측정했다. 또한, 샘플 1 내지 12의 통음막(φ2.0㎜)의 수압 유지 시험을 실시했다. 또한, 샘플 1 내지 12의 통음막(φ1.5㎜)의 수압 유지 시험을 실시함과 함께, 수압 유지 시험 전의 통음성 및 수압 유지 시험 후의 통음성을 측정했다. 수압 유지 시험 후의 통음성은 통음막을 시험 종료로부터 10분간 방치한 후의 통음성을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 샘플 1, 6 내지 12의 통음막의 통기도는 걸리수로 표시하여 1만초를 초과하고 있었다. 즉, 이것들은 무공막이었다. 한편, 샘플 2 내지 5의 통음막의 통기도는 걸리수로 표시하여 20 내지 185초였다. 즉, 샘플 2 내지 5의 통음막은 미다공막이었다.

샘플 6, 7의 통음막의 한계 내수압은 500㎪ 미만이었다. 또한, 샘플 6, 7의 통음막은 수압 유지 시험을 클리어할 수 없었다. 한편, 샘플 1 내지 5, 9 내지 11의 통음막의 한계 내수압은 500㎪ 이상이었다. 샘플 1 내지 4, 9 내지 10의 통음막의 한계 내수압은 700㎪ 이상이었다. 샘플 1 내지 5, 9 내지 11의 통음막은 수압 유지 시험을 클리어할 수 있었다.

수압 유지 시험 전에 있어서, 샘플 1 내지 5, 9 내지 11의 통음막은 양호한 통음성을 나타냈다(12.7㏈ 이하). 수압 유지 시험 후에 있어서, 샘플 1 내지 5, 9 내지 11의 통음막의 통음성은 20㏈ 미만이었다. 샘플 1 내지 5, 9 내지 11의 통음막에 있어서, 통음성의 변화량은 5.2㏈ 이하였다. 그 중에서도, 샘플 1 내지 5, 10, 11의 통음막에 있어서, 통음성의 변화량은 5.0㏈ 이하이고, 상세하게는 4.9㏈ 이하였다. 특히, 샘플 1 내지 5, 11의 통음막에 있어서 통음성의 변화량은 4.8㏈ 이하였다. 한편, 샘플 8, 12의 통음막에 있어서 통음성의 변화량은 5.3㏈ 이상이 되고, 특히, 샘플 8의 통음막의 통음성은 수압 유지 시험을 거쳐서 대폭으로 저하되었다. 샘플 6, 7의 통음막은 수압 유지 시험을 클리어할 수 없었기 때문에, 시험 후의 통음성을 측정할 수 없었다.

TD 방향의 인장 파단 강도에 대한 MD 방향의 인장 파단 강도의 비 (MD/TD)는 샘플 1 내지 5, 9 내지 11에 있어서, 모두 0.5 내지 2.0(상세하게는 0.58 내지 1.92)의 범위에 있었다. 또한, 샘플 1 내지 5, 11에 있어서, 당해 비는 0.77 내지 1.25의 범위에 있었다. 이에 비해, 샘플 6, 8, 12에 있어서, 인장 파단 강도의 비 (MD/TD)는 2.0을 초과하고 있었다. 샘플 7(PET 필름)의 MD 방향 및 TD 방향은 불분명했기 때문에, 샘플 7의 인장 파단 강도는 측정할 수 없었다.

도 5는 샘플 2의 통음막의 표면의 SEM상이다. 도 6은 샘플 3의 통음막의 표면의 SEM상이다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 샘플 3의 통음막도 샘플 2의 통음막에 유사한 구조를 갖고 있었다. 샘플 3의 TD 방향의 연신 배율은 샘플 2의 TD 방향의 연신 배율보다도 높았다. 그로 인해, 샘플 3의 통음막의 기공률은 샘플 2의 통음막의 기공률을 상회했다고 생각된다.

도 7a 및 도 8a는 각각, 샘플 3(미다공막) 및 샘플 8(무공막)의 투과 X선 회절상이다. 도 7b 및 도 8b는 각각, 샘플 3(미다공막) 및 샘플 8(무공막)의 회절상의 원주 방향 강도 프로파일이다. 도 7b 및 도 8b에 있어서, 종축은 회절 강도(단위: cps)이고, 횡축은 각도(링상의 각도; 단위는 도)이다. 각도 0° 및 180°가, 측정 시료의 MD 방향에 대응한다. 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 샘플 3의 회절상(도 7a)에 있어서는, 90° 및 270° 방향이 밝았다. 또한, 도 7b에 있어서의 분리된 피크로부터 이해할 수 있도록, 샘플 3의 회절상은 0° 및 180° 방향에도 피크를 갖고 있었다. 이것으로부터, 샘플 3의 통음막은 MD 방향 및 TD 방향의 양방향으로 배향하고 있다고 판단할 수 있다. 이에 비해, 샘플 8의 회절상(도 8a)에 있어서는, 90° 및 270° 방향만이 밝았다. 도 8b로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 샘플 8의 회절상은 90° 및 270° 방향에만 피크를 갖고 있었다. 즉, 샘플 8의 통음막은 이것과 직교하는 0° 및 180° 방향(MD 방향)에만 강하게 배향하고 있다고 판단할 수 있다. MD 방향의 배향도를 산출한바, 샘플 3에서는 79％, 샘플 8에서는 89％였다. 또한, 분자쇄가 특정한 방향으로 배향하고 있지 않은 막(무배향 필름)은 명확한 회절 피크를 나타내지 않는다.

본 발명은 그 의도 및 본질적인 특징으로부터 일탈하지 않는 한, 다른 실시 형태에 적용할 수 있다. 이 명세서에 개시되어 있는 실시 형태는 모든 점에서 설명적인 것이며 이것에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 상기 설명이 아니라 첨부한 클레임에 의해 나타나 있고, 클레임과 균등한 의미 및 범위에 있는 모든 변경은 그것에 포함된다.

본 발명의 기술은 휴대 전화, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 전자 수첩, 디지털 카메라, 게임 기기, 휴대용 오디오, 웨어러블 단말기 등의 다양한 전자 기기에 적용될 수 있다.

Claims (9)

1. 소리의 통과를 허용하면서 물의 침입을 방지하는 방수 통음막이며,
   상기 방수 통음막의 통기도가 걸리수로 표시하여 20초/100mL 이상이고,
   상기 방수 통음막의 내수압이 500㎪ 이상이고,
   MD 방향에 관한 상기 방수 통음막의 인장 파단 강도를 T1, 상기 MD 방향에 직교하는 TD 방향에 관한 상기 방수 통음막의 인장 파단 강도를 T2라고 정의했을 때, 강도비 (T1/T2)가 0.5 내지 2.0의 범위에 있는, 방수 통음막.
2. 제1항에 있어서, 상기 방수 통음막이 폴리테트라플루오로에틸렌으로 형성되어 있는, 방수 통음막.
3. 제2항에 있어서, 상기 방수 통음막은 상기 MD 방향 및 상기 TD 방향의 양 방향으로 배향한 구조를 갖는, 방수 통음막.
4. 제1항에 있어서, 상기 방수 통음막의 상기 통기도가 상기 걸리수로 표시하여 1만초/100mL 이상인, 방수 통음막.
5. 제1항에 있어서, 상기 방수 통음막의 상기 통기도가 상기 걸리수로 표시하여 20 내지 300초/100mL인, 방수 통음막.
6. 제1항에 있어서, 직경 1.5㎜인 원형의 통음 영역을 갖는 상기 방수 통음막에 대하여 측정된 1㎑에서의 삽입 손실이 13㏈ 이하인, 방수 통음막.
7. 제1항에 있어서, 상기 방수 통음막이 1 내지 30g/㎡의 범위의 면 밀도를 갖는, 방수 통음막.
8. 제1항에 기재된 방수 통음막과,
   상기 방수 통음막의 표면 상에 배치된 접착층
   을 구비한, 방수 통음 부재.
9. 전기 신호와 음성의 변환을 행하는 음성 변환부와,
   상기 음성 변환부를 수용하고 있고, 상기 음성 변환부와 외부 사이에 위치하는 개구를 갖는 하우징과,
   상기 개구를 막도록 상기 하우징에 설치된, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 방수 통음막 또는 제8항에 기재된 방수 통음 부재
   를 구비한, 전자 기기.

Images