JP6030155B2 - 防水通音シートおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、防水通音シートに関するものであって、特に、音伝達効率を高め、かつ防水性を向上させた防水通音シートおよびその製造方法に関するものである。本発明は、２０１２年１２月１１日付で出願された韓国特許出願第１０−２０１２−０１４３３７０号、および２０１３年１２月１１日付で出願された韓国特許出願第１０−２０１３−０１５３９４５号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。

最近、携帯用端末、デジタルカメラ、ノートパソコンなどのようなモバイル電子機器の使用がますます増加している。このようなモバイル電子機器は、携帯しながら使用することから、防水機能を有することが要求されている。しかし、スピーカやマイクなどが設けられる部分には、音を放出させる音響ホールが形成され、この音響ホールを通して水や埃が電子機器の内部に侵入する。

したがって、音響ホールには、音は通過させ、水や埃を遮断する防水通音シートが設けられる。このような防水通音シートは、防水性および音伝達効率をすべて考慮して製造されなければならない。

防水通音シートに関連して、特許文献１は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜で形成された構成を開示している。しかし、従来の防水通音膜は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜だけで構成されるため、使用期間が長くなるにつれ、外部から加えられる衝撃や音の圧力などによって多孔質膜の微細孔が次第に大きくなり、これにより、防水性能が低下する問題がある。

韓国特許第１０−２０１０−００４１８３９号公報（２０１０年４月２２日）

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、無気孔の通音層を含み、防水性能がより向上した防水通音シートおよびその製造方法を提供することを目的とする。

そして、本発明は、防水通音シートの厚さ調節を容易にすることを目的とする。特に、本発明は、通音層の厚さを薄く形成しやすくし、通音性能を極大化させることができる防水通音シートおよびその製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、層間結合力が高い防水通音シートおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための、本発明にかかる防水通音シートは、第１高分子物質を含んで形成されるフィルム状の通音層と、前記通音層の少なくとも一面に積層され、所定色の顔料を添加した第２高分子物質を含んで形成されるウェブ状の顔料層とを含み、前記第２高分子物質は、前記第１高分子物質より融点が高いことを特徴とする。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記第１高分子物質は、ポリウレタン（ＰＵ；Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）を含んでなってよい。

また、前記第２高分子物質は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ；Ｐｏｌｙｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）を含んでなってよい。

また、本発明の好ましい実施形態によれば、防水通音シートは、前記通音層と前記顔料層との間に形成され、前記第２高分子物質で形成される結合層をさらに含むことができる。

また、本発明の好ましい他の実施形態によれば、前記顔料層は、前記通音層の一面に形成され、前記所定色の顔料を添加した第２高分子物質を含んで形成される第１顔料層と、前記通音層の他面に形成され、前記所定色の顔料を添加した第２高分子物質を含んで形成される第２顔料層とを含んで構成されてよい。

また、本発明の好ましいさらに他の実施形態によれば、防水通音シートは、前記通音層と前記第１顔料層との間に形成され、前記第２高分子物質で形成される結合層をさらに含むことができる。

また、本発明は、前記顔料層において前記通音層と当接する側面には、前記通音層の第１高分子物質が染み込んでいてよい。

また、本発明において、前記第１顔料層、前記通音層、および前記第２顔料層の全体的な空気透過度は、１２５ｐｓｉで０．１ｃｆｍ未満であることを特徴とする。

一方、上記の目的を達成するための、本発明にかかる防水通音シートの製造方法は、母材の上部に、所定色の顔料および第２高分子物質を含んでなる放射溶液を放射し、ウェブ状の顔料層を形成するステップと、前記顔料層の上部に、前記第２高分子物質より融点の低い第１高分子物質を含んでなる放射溶液を放射し、ウェブ状の通音層を形成するステップと、前記通音層が溶けて層構造が再構成されるように、前記顔料層および前記通音層に対して熱処理するステップとを含むことを特徴とする。

本発明の好ましい実施形態によれば、防水通音シートの製造方法は、前記顔料層を形成するステップと前記通音層を形成するステップとの間に、前記顔料層の上部に、前記第２高分子物質からなる放射溶液を放射し、ウェブ状の結合層を形成するステップをさらに含み、前記熱処理するステップは、前記顔料層、前記通音層、および前記結合層に対して熱処理することができる。

また、本発明は、前記通音層を形成するステップと前記熱処理するステップとの間に、前記通音層の上部に、前記第２高分子物質を含んでなる放射溶液を放射し、ウェブ状の他面の顔料層を形成するステップをさらに含むことができる。

また、本発明は、前記熱処理するステップの後に、前記顔料層および前記通音層に対してオレオフォビック処理するステップをさらに含むことができる。

本発明によれば、無気孔の通音層を含んで形成されるため、防水性能がより向上した防水通音シートを提供することができる。

そして、本発明は、通音層および顔料層を電気放射で形成し、防水通音シートの全体的な厚さ調節が容易である。特に、本発明によれば、通音層の厚さを薄く形成しやすくし、通音性能の良い防水通音シートを提供することができる。同時に、本発明は、防水通音シートの厚さ調節が容易であるため、空気透過度の調節が容易であり、このため、優れた音響特性を実現することができる。

また、本発明によれば、通音層と顔料層との間の結合力が高い防水通音シートを形成することができる。

さらに、本発明は、通音層と顔料層との間に結合層をさらに形成し、防水通音シートを母材から分離する時に、通音層と顔料層とが剥離する現象を防止することができる。

本発明の一実施形態にかかる防水通音シートの構成を示す図である。 本発明の他の実施形態にかかる防水通音シートの構成を示す図である。 本発明の他の実施形態にかかる防水通音シートの母材からの離型作業について説明するための図である。 本発明の実施形態にかかる防水通音シートの製造方法について説明するための図である。 本発明の実施形態にかかる防水通音シートが適用された電子機器の一例を概略的に示す図である。

以下、本発明を添付した図面を参照して詳細に説明する。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不明にする可能性がある公知の機能、および構成に関する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状および大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。

図１は、本発明の一実施形態にかかる防水通音シートの構成を示す図である。

図１を参照すれば、本発明の一実施形態にかかる防水通音シート１００は、通音層１０と、第１顔料層２０と、第２顔料層３０とを含んで構成される。

通音層１０は、第１高分子物質で形成され、フィルム状に形成される。この時、第１高分子物質は、ポリウレタン（ＰＵ；Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）を含む物質で形成されてよい。そして、通音層１０は、無気孔タイプで、通音層１０の一面から他面に空気を通さないように形成されてよい。このような通音層１０は、第１高分子物質を電気放射し、ウェブ状の第１高分子物質層を形成した後、第１高分子物質層に対する熱処理をしてウェブ状の構造を溶かすことによって形成されてよい。この時、前記第１顔料層２０と、前記通音層１０と、前記第２顔料層３０とを含んで構成される防水通音シート１００は、１２５ｐｓｉで空気透過度が０．１ｃｆｍ未満に形成されてよい。

通音層１０は、電気放射で形成され、厚さ調節が容易である。特に、電気放射工程を用いて通音層の厚さを薄く形成しやすいため、全体的な防水通音シート１００の通音性を優れたものとする。気孔タイプの防水通音シートは、気孔を通して音を伝達するため、シートの厚さに相対的により敏感でない。反面、無気孔タイプの防水通音シート１００は、シートの厚さを薄くしてはじめて、一面からの音の振動を他面により効果的に伝達することができる。

また、通音層１０が無気孔タイプに形成されるため、気孔タイプの通音層を含む防水通音シートに比べて高い防水性を実現することができる。

第１顔料層２０は、通音層１０の一面に形成される。そして、第１顔料層２０は、所定色の顔料を添加した第２高分子物質で形成される。この時、第２高分子物質は、通音層１０をなす第１高分子物質より融点が高く形成されてよい。このような第２高分子物質は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ；Ｐｏｌｙｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）を含む物質で形成されてよい。

同時に、第１および２高分子物質は、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのような芳香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジフェノキシホスファゼン、ポリ｛ビス［２−（２−メトキシエトキシ）ホスファゼン］｝のようなポリホスファゼン類、ポリウレタンおよびポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートなどを使用することができる。また、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリ（ビニリデンフルオライド−コ−ヘキサフルオロプロピレン）、パーフルオロポリマー、ポリビニルクロライドまたはポリビニリデンクロライドおよびこれらの共重合体、およびポリエチレングリコールジアルキルエーテルおよびポリエチレングリコールジアルキルエステルを含むポリエチレングリコール誘導体、ポリ（オキシメチレン−オリゴ−オキシエチレン）、ポリエチレンオキサイドおよびポリプロピレンオキサイドを含むポリオキサイド、ポリビニルアセテート、ポリ（ビニルピロリドン−ビニルアセテート）、ポリスチレンおよびポリスチレンアクリロニトリル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリルメチルメタクリレート共重合体を含むポリアクリロニトリル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート共重合体およびこれらの混合物で形成されてもよい。この時にも、第２高分子物質は、第１高分子物質より融点の高い物質で形成される。

第１顔料層２０は、ウェブ状に形成されてよい。より具体的には、第１顔料層２０は、所定色の顔料が添加された第２高分子物質を通音層１０の一面に電気放射して超極細繊維糸条を作り、この超極細繊維糸条が蓄積されて多数の気孔を有する形態に形成される。このような第１顔料層２０は、防水通音シート１００の色層の役割を果たす。この時、防水通音シート１００の適用機器に応じて、多様な色の顔料が使用可能である。また、第１顔料層２０は、繊維糸条の集合体であるウェブ状に形成され、表面の防水性能を実現する。

本発明の実施形態にかかる防水通音シート１００は、電子機器に付着した時、外部に露出する第１顔料層２０および第２顔料層３０だけ顔料を添加した高分子物質で形成するため、顔料の使用を節減することができる。第２顔料層３０は、通音層１０の他面に積層される。このような第２顔料層３０は、第１顔料層２０および通音層１０に対して形成される位置だけが異なるようにし、第１顔料層２０と同じ材質で電気放射されて形成されてよい。したがって、第２顔料層３０に関する説明は、第１顔料層２０に関する説明に切り替える。

本発明の一実施形態にかかる防水通音シート１００において、通音層１０の両面に第１顔料層２０および第２顔料層３０が形成された構成を説明したが、適用機器に応じて、通音層１０の一面にのみ顔料層が形成されていてよい。

そして、通音層１０の熱処理は、通音層１０、第１顔料層２０、および第２顔料層３０がすべて積層された後に行われる。これにより、第１顔料層２０および第２顔料層３０のウェブの気孔に通音層１０の高分子物質が溶けて染み込み、層間結合力がより強固になり得る。図１には、通音層１０、第１顔料層２０、および第２顔料層３０が互いに明確に区画されたように示されているが、これは、本発明の一実施形態にかかる防水通音シート１００を簡素化して示したからである。すなわち、第１顔料層２０において通音層１０の当接する側面には、通音層１０の第１高分子物質が染み込んでいる。また、第２顔料層３０において通音層１０の当接する側面には、通音層１０の第１高分子物質が染み込んでいる。このように、第１顔料層２０および第２顔料層３０のウェブ上に、通音層１０の第１高分子物質が熱処理によって染み込んで固体化されているため、層間結合力が高く形成される。

以下では、本発明の他の実施形態にかかる防水通音シートの構成について説明する。

図２は、本発明の他の実施形態にかかる防水通音シートの構成を示す図である。図３は、本発明の他の実施形態にかかる防水通音シートの母材からの離型作業について説明するための図である。

図２および図３を参照すれば、本発明の他の実施形態にかかる防水通音シート２００は、図１による防水通音シート１００に結合層４０をさらに備えたことを特徴とする。したがって、以下、本発明の他の実施形態にかかる防水通音シート２００は、結合層４０を中心に説明する。また、図１による防水通音シート１００と同一または類似の部分については同一の図面符号を用い、ここで詳細な説明は省略する。

本発明の他の実施形態にかかる防水通音シート２００は、通音層１０と、第１顔料層２０と、第２顔料層３０と、結合層４０とを含んで構成される。

結合層４０は、通音層１０と第１顔料層２０との間に積層される。そして、結合層４０は、高分子物質を電気放射して形成されたウェブ状の層であってよい。この時、結合層４０をなす高分子物質は、第１顔料層２０をなす第２高分子物質と同じ高分子物質であってよい。すなわち、結合層４０は、ポリビニリデンフルオライドを含む物質で形成されてよい。

このような結合層４０は、電気放射時に、通音層１０において母材の位置した面に形成されてよい。第１顔料層２０は、第２高分子物質に顔料が含まれているため、相対的に通音層１０との結合力が低く形成され得る。したがって、母材から防水通音シート２００を分離する時に、通音層１０と第１顔料層２０とが分離されることがある。これを防止するために、通音層１０と第１顔料層２０との間に、結合力の良い高分子物質で形成された結合層４０を形成し、防水通音シート２００の層間結合力を向上させることができる。図３は、電気放射母材から防水通音シート２００を剥離させる様子を示すものである。

以下では、本発明の実施形態にかかる防水通音シートの製造方法について説明する。

図４は、本発明の実施形態にかかる防水通音シートの製造方法について説明するための図である。

図４を参照すれば、本発明の実施形態にかかる防水通音シートの製造方法は、まず、通音層、第１顔料層、第２顔料層、および結合層を形成するための放射溶液を形成する（Ｓ１０）。この時、通音層を形成するための第１高分子物質の融点は、第１顔料層、第２顔料層、および結合層を形成するための第２高分子物質の融点より低い。より具体的には、通音層の放射溶液は、ポリウレタンに基づいて形成されてよく、第１顔料層および第２顔料層は、ポリビニリデンフルオライドに顔料をさらに含む物質に基づいて形成されてよく、結合層は、ポリビニリデンフルオライドに基づいて形成されてよい。

そして、防水通音シートを形成するための電気放射工程を実施するが、前進する母材の上部に、第１顔料層を形成するための放射溶液を放射し、ウェブ状の電気放射層を形成する（Ｓ２０）。Ｓ２０ステップの後、第１顔料層の上部に、結合層を形成するための放射溶液を放射し、ウェブ状の結合層を形成する（Ｓ３０）。そして、結合層の上部に、通音層を形成するための放射溶液を放射し、ウェブ状の通音層を形成する（Ｓ４０）。その後、通音層の上部に、第２顔料層を形成するための放射溶液を放射し、ウェブ状の第２顔料層を形成する（Ｓ５０）。

Ｓ１０〜Ｓ５０ステップにより形成された防水通音シートを乾燥させる（Ｓ６０）。この時、乾燥は、赤外線ランプによって行われてよい。

そして、乾燥した防水通音シートに対して熱処理をして通音層だけを溶かし、無気孔タイプの防水通音シートを形成する（Ｓ７０）。より具体的には、通音層をなす高分子物質の融点より高く、第１顔料層、第２顔料層、および結合層をなす高分子物質の融点より低い温度で乾燥した防水通音シートに熱処理を進行させ、ウェブ状の通音層を気孔の塞がれた無気孔タイプのフィルム層に形成する。この時、熱処理によって通音層の高分子物質が結合層および第２顔料層のウェブ上に染み込んで固体化されている。

そして、Ｓ７０ステップの後の防水通音シートには、オレオフォビック処理がさらに施されてよい。

図５は、本発明の実施形態にかかる防水通音シートが適用された電子機器の一例を概略的に示す図である。

図５を参照すれば、電子機器、すなわち、モバイル端末のケースＣの内部が示されている。この場合、モバイル端末のケースＣにおいて、音響ホール、すなわち、マイクまたはスピーカホール側に、本発明の実施形態にかかる防水通音シート１００ａ、１００ｂが適用される。この時、防水通音シート１００ａには、形状支持のための支持フォーム１００ａ’が防水通音シート１００ａの外側端部側に形成されてよい。図５のケースＣ内部の説明されていない実線は、モバイル端末の内部に形成可能な回路またはケースなどを示す。

以上、本発明にかかる防水通音シートおよびその製造方法は、上記のように説明された実施形態の構成および方法が限定されて適用されるのではなく、上記の実施形態は、多様な変形が可能となるように各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わされて構成されてもよい。

１０ 通音層
２０ 第１顔料層
３０ 第２顔料層
４０ 結合層
１００ 防水通音シート
２００ 防水通音シート
Ｃ モバイル端末のケース
１００ａ 防水通音シート
１００ａ’ 支持フォーム
１００ｂ 防水通音シート

Claims (15)

1. 第１高分子物質を含んで形成されるフィルム状の通音層と、
   前記通音層の少なくとも一面に積層され、所定色の顔料を添加した第２高分子物質を含んで形成されるウェブ状の顔料層とを含み、
   前記通音層は、無気孔層であり、一面から他面に空気を通さず、
   前記第２高分子物質は、前記第１高分子物質より融点が高いことを特徴とする、防水通音シート。
2. 前記第１高分子物質は、ポリウレタン（ＰＵ；Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の防水通音シート。
3. 前記第２高分子物質は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ；Ｐｏｌｙｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）を含んでなることを特徴とする、請求項２に記載の防水通音シート。
4. 前記通音層と前記顔料層との間に形成され、前記第２高分子物質で形成される結合層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の防水通音シート。
5. 前記顔料層は、
   前記通音層の一面に形成され、前記所定色の顔料を添加した第２高分子物質を含んで形成される第１顔料層と、
   前記通音層の他面に形成され、前記所定色の顔料を添加した第２高分子物質を含んで形成される第２顔料層とを含んで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の防水通音シート。
6. 前記通音層と前記第１顔料層との間に形成され、前記第２高分子物質で形成される結合層をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の防水通音シート。
7. 前記顔料層において前記通音層と当接する側面には、前記通音層の第１高分子物質が染み込んでいることを特徴とする、請求項１に記載の防水通音シート。
8. 前記第１顔料層、前記通音層、および前記第２顔料層の全体的な空気透過度は、１２５ｐｓｉで０．１ｃｆｍ未満であることを特徴とする、請求項５に記載の防水通音シート。
9. 母材の上部に、所定色の顔料および第２高分子物質を含んでなる放射溶液を放射し、ウェブ状の顔料層を形成するステップと、
   前記顔料層の上部に、前記第２高分子物質より融点の低い第１高分子物質を含んでなる放射溶液を放射し、ウェブ状の通音層を形成するステップと、
   前記通音層が溶けて層構造が再構成されるように、前記顔料層および前記通音層に対して熱処理し、前記通音層を一面から他面に空気を通さない無気孔タイプのフィルム層に形成するステップとを含むことを特徴とする、防水通音シートの製造方法。
10. 前記第１高分子物質は、ポリウレタン（ＰＵ；Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）を含んでなることを特徴とする、請求項９に記載の防水通音シートの製造方法。
11. 前記第２高分子物質は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ；Ｐｏｌｙｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）を含んでなることを特徴とする、請求項１０に記載の防水通音シートの製造方法。
12. 前記顔料層を形成するステップと前記通音層を形成するステップとの間に、
    前記顔料層の上部に、前記第２高分子物質からなる放射溶液を放射し、ウェブ状の結合層を形成するステップをさらに含み、
    前記熱処理するステップは、前記顔料層、前記通音層、および前記結合層に対して熱処理することを特徴とする、請求項９に記載の防水通音シートの製造方法。
13. 前記通音層を形成するステップと前記熱処理するステップとの間に、
    前記通音層の上部に、前記第２高分子物質を含んでなる放射溶液を放射し、ウェブ状の他面の顔料層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の防水通音シートの製造方法。
14. 前記熱処理するステップの後に、
    前記顔料層および前記通音層に対してオレオフォビック処理するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の防水通音シートの製造方法。
15. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の防水通音シートが音響ホールに付着していることを特徴とする、電子機器。
    

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