本發(fā)明涉及防水構(gòu)件和具備該防水構(gòu)件的電子設備。

背景技術：

手機、筆記本電腦、電子記事本、數(shù)碼相機、游戲設備等電子設備通常具備聲音功能。在具備聲音功能的電子設備的殼體的內(nèi)部配置有揚聲器、蜂鳴器等聲發(fā)射部或者配置有麥克風等聲接收部。殼體上在與聲發(fā)射部或聲接收部對應的位置設置有開口。通過開口傳播聲音。為了阻止水滴等異物進入殼體的內(nèi)部，以覆蓋殼體的開口的方式配置有透聲膜。透聲膜允許聲音的透過并且阻止異物的透過。作為透聲膜，已知聚四氟乙烯多孔膜、超高分子量聚乙烯多孔膜等塑料多孔膜(參見專利文獻1)。

專利文獻2中記載了具備透聲膜和殼體側(cè)膠粘層的防水透聲構(gòu)件。殼體側(cè)膠粘層是用于將防水透聲構(gòu)件膠粘于殼體的層，層疊在透聲膜上。

專利文獻3中記載了具備透聲膜、支撐層和殼體側(cè)膠粘層的防水透聲構(gòu)件。在專利文獻3中記載的防水透聲構(gòu)件中，支撐層的周邊部在整個外周上從殼體側(cè)膠粘層向外伸出。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-53872號公報

專利文獻2：日本特開2010-464號公報

專利文獻3：日本特開2012-253481號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

在專利文獻2和專利文獻3的防水透聲構(gòu)件中使用的透聲膜具有三維的多孔結(jié)構(gòu)。因此，透聲膜不僅在厚度方向上而且在面內(nèi)方向上也具有透氣性。由于面內(nèi)方向的透氣，水蒸氣有可能流入殼體的內(nèi)部。由于水蒸氣的流入而在精密電路中發(fā)生結(jié)露時，電子設備有可能發(fā)生故障。

另外，近年來，作為電子設備的防水試驗(IPX5、IPX7等)的替代試驗，進行了測定空氣的流量的氣密性試驗。若用于防水透聲構(gòu)件的透聲膜具有面內(nèi)方向的透氣性，則有可能不能準確地進行氣密性試驗。

本發(fā)明的目的在于，提供用于排除或減輕基于多孔材料在所有方向上具有透氣性的各種缺點的技術。

用于解決問題的手段

即，本發(fā)明提供一種防水構(gòu)件，其具備：具有框的形狀的第一膠粘層、具有框的形狀的第二膠粘層、以及配置于上述第一膠粘層與上述第二膠粘層之間的多孔層，

在俯視上述第一膠粘層、上述第二膠粘層和上述多孔層時，上述多孔層的外邊界位于上述第一膠粘層的外邊界和上述第二膠粘層的外邊界的內(nèi)側(cè)，

在上述多孔層的上述外邊界的外側(cè)，上述第一膠粘層直接接合于上述第二膠粘層，

上述多孔層的側(cè)面借助于上述第一膠粘層和上述第二膠粘層與外部隔離。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，在多孔層的外邊界的外側(cè)，第一膠粘層直接接合于第二膠粘層。多孔層的側(cè)面借助于第一膠粘層和第二膠粘層與外部隔離。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠排除或減輕基于構(gòu)成多孔層的材料在所有方向上具有透氣性的缺點。

例如，能夠阻止水蒸氣通過多孔層的側(cè)面而流入電子設備的殼體的內(nèi)部。結(jié)果，可以降低由于結(jié)露而使電子設備發(fā)生故障的可能性。另外，能夠準確地實施防水構(gòu)件的氣密性試驗。此外，由于膠粘層彼此直接接合，因而在從防水構(gòu)件除去剝離薄膜時或者在將防水構(gòu)件從襯紙剝離時能夠防止在多孔層中發(fā)生凝聚破壞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個實施方式的帶剝離薄膜的防水構(gòu)件的剖視示意圖

圖2是圖1所示的防水構(gòu)件的俯視示意圖

圖3是可用于圖1所示的防水構(gòu)件的多孔膜的剖視示意圖

圖4是使用了圖1所示的防水構(gòu)件的電子設備的局部剖視示意圖

圖5是氣密性試驗的實施方法的說明圖

圖6是有時在以往的防水透聲構(gòu)件的多孔層中發(fā)生的凝聚破壞的說明圖。

具體實施方式

以下，對于本發(fā)明的實施方式，參照附圖進行說明。本發(fā)明不限于以下實施方式。

如圖1所示，本實施方式的帶剝離薄膜的防水構(gòu)件10具備防水構(gòu)件20和剝離薄膜30(突出部構(gòu)件(タブ部材))。剝離薄膜30安裝于防水構(gòu)件20。將帶剝離薄膜的防水構(gòu)件10粘貼于規(guī)定位置，然后將剝離薄膜30從防水構(gòu)件20除去。帶剝離薄膜的防水構(gòu)件10可以粘貼于襯紙(省略圖示)。

如圖1和圖2所示，防水構(gòu)件20具備第一膠粘層22、第二膠粘層24和多孔層26。多孔層26配置于第一膠粘層22與第二膠粘層24之間。在本實施方式中，多孔層26的一個主面(具有最大面積的面)與第一膠粘層22接觸，多孔層26的另一個主面與第二膠粘層24接觸。但是，也可以在第一膠粘層22與多孔層26之間配置有其它層。也可以在第二膠粘層24與多孔層26之間配置有其它層。

防水構(gòu)件20整體上為具有膜的形狀的防水透聲構(gòu)件。防水構(gòu)件20的用途不限于防水透聲構(gòu)件，但是將本說明書中公開的技術應用于防水透聲構(gòu)件時，可以最大限度地得到后述的效果。作為透聲構(gòu)件的防水構(gòu)件20例如安裝于電子設備的殼體。殼體上在與揚聲器、蜂鳴器、麥克風等聲學裝置對應的位置形成有開口。防水構(gòu)件20以覆蓋開口的方式安裝于殼體。

在本實施方式中，防水構(gòu)件20具有圓板的形狀。第一膠粘層22和第二膠粘層24各自俯視具有框的形狀。詳細而言，第一膠粘層22和第二膠粘層24各自俯視具有圓環(huán)的形狀。多孔層26具有直徑小于膠粘層22和24的圓板的形狀。在俯視防水構(gòu)件20時，第一膠粘層22、第二膠粘層24和多孔層26的中心一致。多孔層26的一個主面的中心區(qū)域未被第一膠粘層22覆蓋，而露出使得與外部空氣接觸。同樣地，多孔層26的另一個主面的中心區(qū)域未被第二膠粘層24覆蓋，而露出使得與外部空氣接觸。需要說明的是，防水構(gòu)件20的形狀不限于圓形。例如，在防水構(gòu)件20的形狀俯視為矩形時，多孔層26的形狀俯視也為矩形。第一膠粘層22和第二膠粘層24各自俯視具有矩形的框的形狀。

在俯視第一膠粘層22、第二膠粘層24和多孔層26時，多孔層26的外邊界位于第一膠粘層22的外邊界和第二膠粘層24的外邊界的內(nèi)側(cè)。在多孔層26的外邊界的外側(cè)，第一膠粘層22直接接合于第二膠粘層24。多孔層26的側(cè)面借助于第一膠粘層22和第二膠粘層24與外部隔離。也就是說，在徑向上，第一膠粘層22的外周部與第二膠粘層24的外周部接觸。在防水構(gòu)件20具有圓板的形狀時，第一膠粘層22的外徑D1(第二膠粘層24的外徑D1)大于多孔層26的外徑D2，多孔層26的外徑D2大于第一膠粘層22的內(nèi)徑D3(第二膠粘層24的內(nèi)徑D3)。第一膠粘層22與第二膠粘層24的直接接合面28具有圓環(huán)的形狀。接合面28的寬度((D1－D2)/2)例如為0.1mm以上。接合面28的寬度的上限沒有特別限定，例如為5.0mm。

利用本實施方式的防水構(gòu)件20，能夠阻止水蒸氣通過多孔層26的側(cè)面流入電子設備的內(nèi)部。結(jié)果，能夠降低由于結(jié)露而使電子設備發(fā)生故障的可能性。另外，能夠準確地實施防水構(gòu)件20的氣密性試驗。此外，由于第一膠粘層22與第二膠粘層24直接接合，因而在從防水構(gòu)件20除去剝離薄膜30時或者在將防水構(gòu)件20從襯紙剝離時可以防止在多孔層26中發(fā)生凝聚破壞。

如圖6所示，在以往的防水構(gòu)件100(防水透聲構(gòu)件)中，第一膠粘層102、第二膠粘層103和多孔層104具有相同的外徑。在俯視防水構(gòu)件100時，第一膠粘層102的外邊界、多孔層104的外邊界和第二膠粘層103的外邊界相互一致。在將防水構(gòu)件100安裝于殼體105并將剝離薄膜101從防水構(gòu)件100除去時，剝離薄膜101不能從膠粘層102順利剝離，反而，有時多孔層104在厚度方向上被撕裂。這樣的現(xiàn)象被稱作“凝聚破壞”。在防水構(gòu)件100的情況下，由于多孔層104的材料(多孔材料)的強度不足而可能引起凝聚破壞。

與此相對，根據(jù)本實施方式，第一膠粘層22與第二膠粘層24直接接合。因此，只要保持第一膠粘層22與第二膠粘層24的接合狀態(tài)，在多孔層26中就不會發(fā)生參照圖6說明的凝聚破壞。第一膠粘層22與第二膠粘層24的接合狀態(tài)牢固，不能簡單地被破壞。

特別是，在本實施方式中，在俯視防水構(gòu)件20時，多孔層26的外邊界的整體位于第一膠粘層22的外邊界和第二膠粘層24的外邊界的內(nèi)側(cè)。多孔層26的側(cè)面在整個外周(360°)上借助于第一膠粘層22和第二膠粘層24與外部隔離。因此，可以在防水構(gòu)件20的整個外周上得到上述的多種效果。反而言之，上述的多種效果即使在僅多孔層26的側(cè)面的一部分借助于第一膠粘層22和第二膠粘層24與外部隔離的情況下也可以得到。

第一膠粘層22是在上表面和下表面兩面具有膠粘性的層。第二膠粘層24也是在上表面和下表面兩面具有膠粘性的層。在本實施方式中，第一膠粘層22和第二膠粘層24各自為雙面膠帶。推薦雙面膠帶作為膠粘層22和24，這是因為使防水構(gòu)件20的操作變?nèi)菀?。雙面膠帶典型地由基材和兩個粘合劑層構(gòu)成。兩個粘合劑層包括：設置于基材的一個面的粘合劑層和設置于基材的另一個面的粘合劑層?；睦缬删蹖Ρ蕉姿嵋叶减?PET)、聚酰亞胺、聚烯烴、聚氯乙烯等樹脂材料制作。各粘合劑層由丙烯酸類粘合劑、聚硅氧烷類粘合劑等粘合劑制作。雙面膠帶也可以是不具有基材的雙面膠帶。第一膠粘層22和第二膠粘層24也可以由熱固化型樹脂片制作來代替雙面膠帶。熱固化型樹脂片由丙烯酸類樹脂、環(huán)氧樹脂等熱固化型樹脂制成。

在本實施方式中，第一膠粘層22和第二膠粘層24由相同材料制作，具有相同形狀和相同尺寸。第一膠粘層22的厚度和第二膠粘層24的厚度各自例如在0.005mm～1.0mm的范圍內(nèi)。但是，第一膠粘層22的材料可以與第二膠粘層24的材料不同。第一膠粘層22的尺寸(例如厚度)可以與第二膠粘層24的尺寸不同。

多孔層26是由多孔材料構(gòu)成的層。多孔層26具有允許水蒸氣、空氣等氣體的透過并且阻止水、塵埃等異物的透過的性質(zhì)。作為多孔材料，可以舉出含氟樹脂多孔體、聚烯烴多孔體等。作為含氟樹脂多孔體，可以舉出包含聚四氟乙烯(PTFE)作為主要成分的多孔體。作為聚烯烴多孔體，可以舉出包含超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作為主要成分的多孔體。這些多孔材料通常具有三維的多孔結(jié)構(gòu)?！俺叻肿恿烤垡蚁笔侵咐缰鼐肿恿繛?00萬以上的聚乙烯?！爸饕煞帧笔侵敢再|(zhì)量比計含量最多的成分。

在一例中，多孔層26可以為包含聚四氟乙烯作為主要成分的樹脂多孔膜。樹脂多孔膜在厚度方向和面內(nèi)方向兩個方向上具有透氣性。因此，在多孔層26為樹脂多孔膜時，本說明書中公開的技術有用。

多孔層26的孔隙率(空隙率)例如為30％以上。多孔層26的孔隙率在適當?shù)姆秶鷥?nèi)時，能夠充分確保防水構(gòu)件20的透氣度。多孔層26的孔隙率的上限例如為98％。多孔層26中的氣孔的大部分可以為給多孔層26帶來透氣性的連續(xù)氣孔。多孔層26的厚度例如在0.005mm～0.2mm的范圍內(nèi)。

多孔層26可以僅由PTFE多孔膜等樹脂多孔膜構(gòu)成，也可以具有作為增強材料的透氣性支撐體。如圖3所示，多孔層26可以由樹脂多孔膜26a和透氣性支撐體26b構(gòu)成。透氣性支撐體26b層疊在樹脂多孔膜26a上。透氣性支撐體26b由例如聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺等樹脂材料制作。透氣性支撐體26b的結(jié)構(gòu)例如為織布、無紡布、絲網(wǎng)、網(wǎng)狀物、海綿、發(fā)泡體或多孔體。

剝離薄膜30可以由聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等樹脂材料制作，也可以由紙制作。剝離薄膜30可以安裝于第一膠粘層22，也可以安裝于第二膠粘層24，還可以安裝于兩者。

從聲學特性、處理的容易性和強度的觀點出發(fā)，防水構(gòu)件20的面密度例如在5～100g/m²的范圍內(nèi)，優(yōu)選在10～50g/m²的范圍內(nèi)。在防水構(gòu)件20的用途為防水透聲構(gòu)件時，從聲學特性的觀點出發(fā)，需要盡量減小防水構(gòu)件20的面密度。面密度增加時，聲音透過損失也增加。另一方面，面密度越小，則防水構(gòu)件20的處理的難度越增加，強度越下降。例如，在將作為防水構(gòu)件20的中間產(chǎn)品的帶狀坯料(原反)卷繞于輥時，有時坯料經(jīng)不住張力，在坯料中產(chǎn)生褶皺。發(fā)生這樣的不良情況時，防水構(gòu)件20的制造成品率下降。適當調(diào)節(jié)防水構(gòu)件20的面密度時，可以得到優(yōu)良的聲學特性并且可以防止上述不良情況的發(fā)生。另外，將防水構(gòu)件20安裝于殼體的作業(yè)也變得容易。

另外，具有小的面密度的多孔材料的孔隙率高。換言之，在具有高孔隙率的多孔材料中，樹脂部分所占比例小。這樣的多孔材料的強度低。另外，在對這樣的多孔材料的沖裁加工品進行操作時，使用剝離薄膜的機會多。如參照圖6說明的那樣，在難以將剝離薄膜101從防水構(gòu)件100剝離時，有可能在多孔層104中發(fā)生凝聚破壞。與此相對，根據(jù)本實施方式，由于第一膠粘層22與第二膠粘層24牢固接合，因此即使在剝離薄膜30與膠粘層24之間的粘合力強至一定程度的情況下，也可以防止在多孔層26中發(fā)生凝聚破壞。

如圖4所示，本實施方式的電子設備40具備殼體42和聲學裝置44。聲學裝置44配置于殼體42的內(nèi)部。作為聲學裝置44，可以舉出聲發(fā)射部和聲接收部。作為聲發(fā)射部，可以舉出揚聲器、蜂鳴器等。作為聲接收部，可以舉出麥克風等。殼體42上在與聲學裝置44對應的位置設置有開口42h。防水構(gòu)件20以覆蓋開口42h的方式安裝于殼體42。詳細而言，防水構(gòu)件20從殼體42的內(nèi)部側(cè)將開口42h覆蓋。第一膠粘層22與殼體42的內(nèi)表面接觸，第二膠粘層24與聲學裝置44接觸。也就是說，防水構(gòu)件20被夾在殼體42與聲學裝置44之間。由于多孔層26的側(cè)面未暴露于殼體42的內(nèi)部的氣氛，因而殼體42的內(nèi)部的空氣不能通過聲學裝置44而到達多孔層26的情況下，水蒸氣、空氣等氣體不能從殼體42的外部流入殼體42的內(nèi)部。

實施例

以下，通過實施例對本發(fā)明進行更具體的說明。但是，本發(fā)明不限于以下的實施例。需要說明的是，多孔膜的特性利用以下的方法進行測定。

(透氣度)

多孔膜的透氣度依據(jù)日本工業(yè)標準(JIS)L 1096中規(guī)定的透氣性測定法的A法(弗雷澤(Frazier)型法)進行測定。

(耐水壓)

多孔膜的耐水壓通過JIS L 1092(2009)中記載的耐水度試驗機(高水壓法)進行測定。但是，在該規(guī)定中所示的試驗片的面積的情況下，多孔膜顯著變形。因此，在通過將不銹鋼絲網(wǎng)(開口直徑：2mm)配置于多孔膜的加壓面的相反側(cè)來一定程度抑制多孔膜的變形的同時，對多孔膜的耐水壓進行測定。

(面密度)

將多孔膜用沖壓機沖裁成φ47mm的尺寸，然后對沖裁后的多孔膜的質(zhì)量進行測定。將所測定的質(zhì)量換算為每1m²的質(zhì)量，從而得到了面密度。

(孔隙率)

用厚度乘以面密度而求出表觀密度。使用表觀密度和材料密度由以下的公式求出多孔膜的孔隙率。PET的密度使用1.38g/cm³，PTFE的密度使用2.18g/cm³。

{1-(表觀密度/材料密度)}×100

(實施例1)

準備PTFE多孔膜(日東電工公司制NTF1026)作為多孔膜。該PTFE多孔膜的基本特性為孔隙率85％、面密度8.1g/m²、透氣度0.31cm³/cm²/秒、厚度0.025mm、耐水壓250kPa。

首先，將多孔膜沖裁成φ5.4mm的尺寸。另一方面，將厚度0.1mm的PET薄膜與雙面膠帶(日東電工公司制No.5603、厚度0.03mm)層疊，在這些上形成φ2.5mm的開口。PET薄膜用于確保防水構(gòu)件的剛性。另外，在另一雙面膠帶(日東電工公司制No.57120B、厚度0.20mm)上也形成φ2.5mm的開口。使用層壓機在多孔膜上層疊兩個雙面膠帶，使得多孔膜被夾在兩個雙面膠帶之間。之后，將整體沖裁成φ5.8mm的尺寸。在PET膜上貼合剝離薄膜(可再剝離膠帶)。由此，除了在雙面膠帶與剝離薄膜之間增加了PET膜(圖5的參照符號32)以外，得到了圖1所示結(jié)構(gòu)的防水構(gòu)件。

(實施例2)

除了使用PTFE多孔膜與無紡布的層疊物(日東電工公司制NTF613AP)作為多孔膜以外，通過與實施例1相同的方法制作了防水構(gòu)件。帶無紡布的PTFE多孔膜的基本特性為孔隙率75％(僅PTFE多孔膜)、面密度8.5g/m²、透氣度0.50cm³/cm²/秒、厚度0.025mm、耐水壓350kPa。

(實施例3)

除了使用聚乙烯多孔膜(日東電工公司制SUNMAP LC)作為多孔膜以外，通過與實施例1相同的方法制作了防水構(gòu)件。聚乙烯多孔膜的基本特性為孔隙率31％、面密度62.3g/m²、透氣度25cm³/cm²/秒、厚度0.100mm、耐水壓1kPa。

(比較例1)

除了多孔膜的外徑與雙面膠帶的外徑相等以外，通過與實施例1相同的方法制作了比較例1的防水構(gòu)件。

(比較例2)

除了多孔膜的外徑與雙面膠帶的外徑相等以外，通過與實施例2相同的方法制作了比較例2的防水構(gòu)件。

(比較例3)

除了多孔膜的外徑與雙面膠帶的外徑相等以外，通過與實施例3相同的方法制作了比較例3的防水構(gòu)件。

(氣密性試驗)

使用圖5所示的試驗裝置50進行了防水構(gòu)件的氣密性試驗。試驗裝置50具備殼體55、O型圈53和加壓器械52。在殼體55的蓋部55a形成有φ2mm的開口55h。以覆蓋開口55h的方式在殼體55的內(nèi)表面粘貼防水構(gòu)件。利用O型圈53和加壓器械52將殼體55密閉。以防水構(gòu)件通過開口55h與水接觸的方式在形成于殼體55的上表面的凹部中加入蒸餾水。之后，對殼體55的內(nèi)部的空氣施加200kPa的壓力，確認1分鐘后有無氣泡。產(chǎn)生氣泡的情況判斷為無氣密性，不產(chǎn)生氣泡的情況判斷為有氣密性。將結(jié)果示于表1。

表1

如表1所示，實施例1～3的防水構(gòu)件具有氣密性，比較例1～3的防水構(gòu)件無氣密性。

產(chǎn)業(yè)實用性

本說明書中公開的技術可以出于對手機、筆記本電腦、電子記事本、數(shù)碼相機、游戲設備等電子設備賦予防水性的目的而使用。但是，本說明書中公開的技術的應用對象不限于電子設備。本說明書中公開的技術可以出于對不具有聲音功能的產(chǎn)品、例如傳感器、開關、ECU等汽車部件的殼體賦予防水性的目的而使用。