防水透声膜和其制造方法以及使用该防水透声膜的电器技术

技术编号:5979648 阅读:249 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种防水透声膜,包含聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜,其在尽可能不使透音性下降的情况下进一步提高防水性。一种防水透声膜,包含PTFE多孔膜,所述PTFE多孔膜具备:第一多孔层、和基于在PTFE的基质间起作用的结合力与所述第一多孔层层压并一体化的第二多孔层,所述第一多孔层和第二多孔层,由根据标准比重法计算的数均分子量为5.0×107以上的PTFE构成,选自所述第一多孔层和第二多孔层中的至少一个层的平均孔径为1μm以下,所述防水透声膜的面密度为1~10g/m2,所述防水透声膜的拉伸强度为10~100MPa,所述防水透声膜的刺穿强度除以该膜的面密度而得到的值为25~50kPa.m2/g。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在具备声音功能的电器中使用的防水透声膜及其制造方法。本专利技术还 涉及使用该防水透声膜的电器。
技术介绍
手机、笔记本电脑、电子记事本、数码相机、游戏机这样的电器,经常在室外使用, 因此期望采用防水结构。电器中,最难采用防水结构的部分是扬声器、麦克风、蜂鸣器等发 音部和收音部。在具有声音功能的电器的壳体上,通常在与发音部和收音部对应的位置上 设有开口,通过该开口处,在发音部及收音部与外部之间传递声音。作为在确保良好的透音性的同时防止水从用于发音部和收音部的开口侵入壳体 内部的构件,已知防水透声膜。防水透声膜是由不易阻碍声音透过的材料制成的薄膜。通 过用防水透声膜堵塞设置在壳体上的开口,可以同时实现该开口处的透音性和防水性。防 水透声膜优选为聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜(参考日本特开2004-83811号公报)。PTFE多孔膜的平均孔径减小时,该膜的防水性提高,另一方面,膜的面密度增大, 透音性下降。即,防水透声膜的防水性和透音性处于权衡关系,不容易在不使透音性下降的 情况下提高防水性。在日本特开2004-83811号公报中,通过规定PTFE多孔膜的平均孔径 和面密度,同时实现了防水性和透音性。近年来,电器要求的防水性逐年提高。具体而言,不仅限于生活防水水平,而且要 求可浸渍于水中的水平、以及可在预定的水深处使用一定时间的水平的防水性。但是,日本 特开2004-83811号公报中所公开的防水透声膜,没有设想到电器浸渍在水中的情况。在日本特开平7492144号公报中,公开了虽非防水透声膜但用于除去空气中的 微粒的高性能空气过滤器(所谓的ULPA或HEPA过滤器)用PTFE复合多孔膜的制造方法。 在日本特开平7492144号公报记载的制造方法(参考权利要求)中,首先,将包含由乳液 聚合法得到的PTFE粉末和液态润滑剂的混合物进行浆料挤出成形,形成PTFE膜。然后,将 所得到的膜在PTFE煅烧体的熔点以下的温度下沿挤出方向(长度方向、MD方向)拉伸,由 此形成由至少两片拉伸后的PTFE膜重叠而成的复合体。然后,将得到的复合体沿宽度方向 (与长度方向垂直的方向、TD方向)拉伸,由此形成以经长度方向拉伸和宽度方向拉伸使拉 伸面积倍数达到至少50倍的方式进行拉伸而成的复合体。最后,根据需要,将该复合体进 行热固定,得到高性能空气过滤器。另外,日本特开平7492144号公报中记载了 通过上述 制造方法,可以得到压力损失小(透气性高)、孔径小、针孔等缺陷部非常少的PTFE多孔膜, 以及该多孔膜适合于高性能空气过滤器(参考第0014段)。专利文献1 日本特开2004-83811号公报专利文献2 日本特开平7192144号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种包含PTFE多孔膜的防水透声膜,其能够实现在尽可能不使透音性下降的情况下进一步提高防水性的、例如可浸渍于水中的电器。本专利技术人为了实现可浸渍于水中的电器,得到了如下的研究结果。第一,当由于浸渍在水中而在防水透声膜上施加一定时间以上的高水压时,膜利 用水压拉伸,膜的微孔变形,从而使水透过膜或者膜容易发生破裂。在此,为了实现能够耐 受一定水压的高防水性(耐水压性),膜的拉伸强度是重要的因素。如果增大膜的面密度则 拉伸强度也提高,但是如上所述,透音性会随面密度的增加而下降。通过衬垫材料的层压也 能够提高拉伸强度,但是层压的衬垫材料会妨碍防水透声膜的振动,因此引起透音性极端 下降。另外,在此所说的“高水压”是指一般为约0. OlMPa以上、特别是约0. 05MPa以上、尤 其是约0. 15MPa以上的水压,但即使是低于该值的水压长时间施加在膜上,有时也会出现 同样的现象。第二,防水透声膜通常安装在设置于电器的壳体上的开口处,因而其表面在外部 露出。因此,可能由于与来自外部的异物接触而发生破损。膜如果破损则会失去防水性,另 外,即使没有破损但如果膜的表面损伤或者膜发生变形,则在施加水压时容易以该处为起 点产生漏水或膜的破裂。该倾向在为了确保透音性而减小防水透声膜的面密度的情况下特 别显著。在此,为了应对与来自外部的异物的接触,膜的刺穿强度是重要的因素。如果增大 膜的面密度则刺穿强度也提高,但是如上所述,透音性会随面密度的增加而下降。本专利技术人对判断出的这些问题进行了深入研究,从而完成了本专利技术的防水透声 膜。本专利技术的防水透声膜是包含PTFE多孔膜的防水透声膜,所述PTFE多孔膜具备第一多 孔层、和基于在PTFE的基质间起作用的结合力与所述第一多孔层层压并一体化的第二多 孔层。所述第一多孔层和第二多孔层,由根据标准比重法计算的数均分子量为5. OX IO7以 上的PTFE构成。选自所述第一多孔层和第二多孔层中的至少一个层的平均孔径为Iym以 下。所述防水透声膜的面密度为1 10g/m2,所述防水透声膜的拉伸强度为10 lOOMPa。 所述防水透声膜的刺穿强度除以该膜的面密度而得到的值为25 50kPa · m2/g。本专利技术的制造方法是上述本专利技术的防水透声膜的制造方法,其中,包括以下工序 将包含PTFE微细粉末和加工助剂的浆料挤出成形的工序,所述PTFE微细粉末由根据标准 比重法计算的数均分子量为5. OX IO7以上的PTFE构成;将作为所述浆料的成形体的片材 或对所述浆料的成形体进行压延而得到的片材在低于PTFE熔点的温度下沿第一方向进行 拉伸的工序;将所述沿第一方向拉伸后的片材多片重叠的工序;将所述重叠后的多片片材 在低于PTFE熔点的温度下沿与所述第一方向交叉的第二方向进行拉伸的工序;和将所述 沿第二方向拉伸后的多片片材在PTFE熔点以上的温度下进行煅烧从而基于在PTFE的基质 间起作用的结合力而一体化的工序。从另一个方面来看,本专利技术的制造方法是上述本专利技术的防水透声膜的制造方法, 其中,包括以下工序将包含PTFE微细粉末和加工助剂的浆料挤出成形的工序,所述PTFE 微细粉末由根据标准比重法计算的数均分子量为5. OX IO7以上的PTFE构成;将作为所述 浆料的成形体的片材或对所述浆料的成形体进行压延而得到的片材在低于PTFE熔点的温 度下进行双轴拉伸的工序;将所述双轴拉伸后的片材多片重叠的工序;和将所述重叠的多 片片材在PTFE熔点以上的温度下进行煅烧从而基于在PTFE的基质间起作用的结合力进行 一体化的工序。本专利技术的电器为具备声音功能的电器,其中,具备选自用于输出声音的发音部和用于输入声音的收音部中的至少一个、和能够在所述发音部和/或收音部与外部之间传递 声音并且能够抑制水向所述发音部和/或收音部侵入的防水透声膜,所述防水透声膜为上 述本专利技术的防水透声膜。如上所述,为了以高水平同时实现包含PTFE多孔膜的防水透声膜的透音性和防 水性,在减小PTFE多孔膜的平均孔径的同时降低面密度,并且必须试图在保持较低面密度 的状态下提高拉伸强度和刺穿强度。本专利技术的防水透声膜中,将多个多孔层(PTFE多孔层)以作为防水透声膜的面密 度达到1 10g/m2的方式层压并一体化。在此,至少一个多孔层具有1 μ m以下的充分小 的平均孔径。而且,通过将多个多孔层层压并一体化、以及由根据标准比重法计算的数均分 子量为5. OX IO7以上的PTFE构成各多孔层,能够在使面密度较本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种防水透声膜,包含聚四氟乙烯即PTFE多孔膜,其中,所述PTFE多孔膜具备:第一多孔层、和基于在PTFE的基质间起作用的结合力与所述第一多孔层层压并一体化的第二多孔层,所述第一多孔层和第二多孔层,由根据标准比重法计算的数均分子量为5.0×107以上的PTFE构成,选自所述第一多孔层和第二多孔层中的至少一个层的平均孔径为1μm以下,所述防水透声膜的面密度为1~10g/m2,所述防水透声膜的拉伸强度为10~100MPa,所述防水透声膜的刺穿强度除以所述防水透声膜的面密度而得到的值为25~50kPa.m2/g。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:堀江百合阿部悠一古内浩二泷石公正
申请(专利权)人:日东电工株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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