(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高度にフィブリル化した多孔質ミクロ構造を含む、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜と；
エラストマーと
を含む、音響装置を保護するための組立体であって、
前記エラストマーは、前記ｅＰＴＦＥ膜内に完全に含浸され、かつ前記高度にフィブリル化した多孔質ミクロ構造を充填しており、
前記ｅＰＴＦＥ膜内への前記エラストマーの完全な含浸、及び前記高度にフィブリル化した多孔質ミクロ構造への前記エラストマーの充填が、複合材を形成しており、
前記複合材の音響損失は、１ｋＨｚで７ｄＢ未満であり；
前記複合材の水侵入圧力（ＷＦＰ）は、少なくとも２０ＰＳＩである、
組立体。
【請求項２】
前記ｅＰＴＦＥ膜は、交差点で溶融したフィブリルのみから実質的になる多孔質ミクロ構造を含む、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記複合材の水侵入圧力は、少なくとも７０ＰＳＩである、請求項１又は２に記載の組立体。
【請求項４】
前記複合材の音響損失は、１ｋＨｚで２ｄＢ未満である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項５】
前記複合材は、約１６ｋＨｚより高い共鳴ピークを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項６】
前記ｅＰＴＦＥ膜の単位面積質量は、約０．５グラム／ｍ２〜約６．０ｇ／ｍ２である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項７】
前記エラストマーは、前記複合材の少なくとも２０質量％を構成する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項８】
前記ｅＰＴＦＥ膜はノードを実質的に含まない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項９】
前記ｅＰＴＦＥ膜の厚さは約５ミクロン未満である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１０】
前記ｅＰＴＦＥ膜のマトリクス引張強度は、長手方向に約６５５ＭＰａ、横方向に約３１０ＭＰａである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１１】
前記複合材は、第一の面及び第二の面を有し、前記第一の面及び前記第二の面の少なくとも一つの上にエラストマーの層を更に含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１２】
前記エラストマーの層は、前記ｅＰＴＦＥ膜内に完全に含浸されたエラストマーで成形されている、請求項１１に記載の組立体。
【請求項１３】
前記複合材は、第一の面及び第二の面を有し；
前記組立体は、前記複合材の第一の面上で前記複合材と接続され、音響キャビティを画定している粘着層を更に含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１４】
前記組立体は、
トランスデューサを含む音響装置と；
前記トランスデューサに隣接する音響キャビティと
を更に含み、
前記複合材は、前記トランスデューサと外部環境との間の音響キャビティに渡る、請求項１〜１３いずれか一項に記載の組立体。
【請求項１５】
前記複合材層と前記音響装置とを接続している粘着層を更に含む、請求項１４に記載の組立体。
【請求項１６】
前記粘着層は第一の粘着層であり、前記複合材は、前記複合材の第二の面上に第二の粘着層を更に含み、前記第二の粘着層は、前記音響キャビティに位置合わせされた音響チャネルを画定し、前記第一の粘着層は、前記層状組立体と前記音響装置とを接続するよう構成され、前記第二の粘着層は、前記層状組立体と前記音響装置を含むハウジングとを接続するよう構成されている、請求項１５に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願についての相互参照
この特許出願は、２０１５年６月３０日に出願の米国仮特許出願番号６２／１８６４９２号、発明の名称「延伸ＰＴＦＥ複合材を用いた振動音響カバー（Vibro Acoustic Cover Using Expanded PTFE Composite）」に基づく優先権を主張し、当該開示は引用により本願明細書に全体として取り入れられる。
【０００２】
本明細書は、複合膜の分野、及び複合膜を含む保護カバーに関する。
【背景技術】
【０００３】
電子機器、例えば携帯電話、ポケットベル、ラジオ、補聴器、ヘッドセット、バーコードスキャナー、デジタルカメラ等は、音響トランスデューサ（例えばベル、スピーカー、マイクロホン、ブザー、拡声器等）上に位置して音響伝達を可能にする小さな開口部を有するエンクロージャと共に設計される。保護音響カバーは、開口部の上に置かれ、粉塵及び水の侵入によるダメージからトランスデューサを保護する。
【０００４】
公知の保護音響カバーは、非多孔質フィルム及び微多孔膜、例えば延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）を含む。保護音響カバーは、米国特許第６，５１２，８３４号明細書、及び米国特許第５，８２８，０１２号明細書にも記載されている。いくつかのそのようなカバーは、ダブリュ．エル．ゴアアンドアソシエーツ社の部品番号：ＧＡＷ３２４、ＧＡＷ３２５として商業的に入手可能であることがある。
【０００５】
保護カバーは、２つの方法：第１は、抵抗保護カバーとして知られる、音波がそれを通過することができるようにすることにより；第２は、振動音響又は反応性保護カバーとして知られる、振動して音波を生じることにより、音を伝達することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トランスデューサの音響性能を維持するために、保護音響カバーは、水の侵入に対する高い抵抗と、水又は他の液体への深い浸漬からの保護を提供しつつ、最小の音波減衰を提供しなければならない。更に、保護音響カバーに、ＳＷＢ（スーパーワイドバンド）ＨＤ（高解像度）音声通話を備えることが好ましいことがある。本開示の延伸ＰＴＦＥ複合材を用いて作製した振動音響保護カバーは、上記の要求を満たす。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
いくつかの実施形態によれば、本開示は、フィブリルのみから実質的になるミクロ構造を有する、ｅＰＴＦＥ膜と；ｅＰＴＦＥ膜内に完全に含浸されて複合材を形成している、エラストマーとを有する、音響反応性複合材を提供し、上記複合材の音響損失は、１ＫＨｚで７ｄＢ未満であり；上記複合材は、約２０ＰＳＩ以上のＷＦＰを有する。好ましくは、複合材の質量は、約１．５グラム／ｍ２であり、ｅＰＴＦＥ膜の厚さは、約３．２ミクロンであり、ｅＰＴＦＥ膜のマトリクス引張強度は、長手方向に約６５５ＭＰａ、横方向に約３１０ＭＰａであり、複合材中のエラストマーは、約２０質量％〜約９０質量％であり、複合材は、第一の面及び第二の面を有し、第一の面及び第二の面の少なくとも一つの上にエラストマーの層を更に含み、エラストマーの層は、厚さ約２ミクロンであり、ｅＰＴＦＥ膜は、厚さ約２５ミクロン未満であり、複合材は、１５ＫＨｚより高い共鳴ピークを有する。他の側面において、本開示は、本明細書に記載の音響反応性複合材を有する、マイクロホン及びスピーカーを提供する。
【０００８】
いくつかの他の実施形態によれば、本開示は、粘着層と連携して音響反応性複合材を含む、層状組立体を提供し、層状組立体は、音響キャビティを画定する。音響反応性複合材は、高度にフィブリル化したミクロ構造と、ｅＰＴＦＥ膜内に完全に含浸されたエラストマーとを有する、ｅＰＴＦＥ膜で形成されている。
【０００９】
いくつかの他の実施形態によれば、本開示は、トランスデューサ、及びトランスデューサに隣接する音響キャビティを有する音響装置と連携して上記のような音響反応性複合材を含む音響装置を提供し、音響反応性複合材層は、音響キャビティに渡る（又はおよぶ、広がる、若しくは架かる（spans））。いくつかの実施形態において、音響反応性複合材層は音響装置のハウジング内の音響チャネルに渡る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、いくつかの実施形態による音響保護カバーの形態の側面断面図を示す。
【００１１】
【図２Ａ】図２Ａは、いくつかの実施形態による、エラストマーで完全に含浸されたｅＰＴＦＥマトリクスを有するｅＰＴＦＥ複合材の例を示す。
【００１２】
【図２Ｂ】図２Ｂは、いくつかの実施形態による、エラストマーで完全に含浸されたｅＰＴＦＥマトリクスを有し、かつ、片面の複合材を実質的にコーティングするエラストマーコーティングを有する、ｅＰＴＦＥ複合材の例を示す。
【００１３】
【図２Ｃ】図２Ｃは、いくつかの実施形態による、エラストマーで完全に含浸されたｅＰＴＦＥを有し、かつ、複合材の両面をコーティングするエラストマーコーティングを有する、ｅＰＴＦＥ複合材の例を示す。
【００１４】
【図３】図３は、いくつかの実施形態による、側面断面図の周波数応答試験装置の例を示す。
【００１５】
【図４Ａ】図４Ａは、エラストマーで含浸されたｅＰＴＦＥマトリクスを含む複合材の第一の表面の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を示す。
【００１６】
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの複合材の第二の表面のＳＥＭを示す。
【００１７】
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａ及び４Ｂの複合材の断面のＳＥＭを示す。
【００１８】
【図５】図５は、いくつかの実施形態による、音響応答の例を示す。
【００１９】
【図６】図６は、音響装置及びハウジングと連携した保護音響カバーを示す、側面模式図の音響装置の例を示す。
【００２０】
本発明は様々な変更及び代替の形態に従うことができるが、特定の実施形態を一例として図面に示し、また、以下詳細に記載する。しかしながら、本発明を記載されている特定の実施形態に制限する意図ではない。反対に、本発明は、全ての変更、均等物、及びその代替をカバーすることを意図する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書に記載の様々な実施形態は、水浸透からの保護を含む充分な環境的保護を提供しつつ、最小の音波減衰、及び任意にＳＷＢ  ＨＤ音声通話を可能にする保護音響カバー、並びにそのような保護音響カバーを製造する方法を対象とする。
【００２２】
いくつかの実施形態によるＰＴＦＥ複合材は、膜マトリクス内に完全に含浸されたエラストマーを有する微多孔延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）膜マトリクスを含む。複合材は、第一の表面及び第二の表面を有し、第一の表面若しくは第二の表面上、又は複合材の両面上に任意にエラストマーの薄層が存在する。
【００２３】
図１は、実施形態による、音響装置１０２を備える音響保護カバー組立体１１０の組立体１００の例を示す。示すように、音響保護カバー組立体１１０は、複合材１１２（様々な例と関連付けて記載されているように、ｅＰＴＦＥ複合材）と、音響保護カバー組立体を、例えば音響装置１０２、例えばスピーカー又はレシーバに固定するための粘着層１１４（例えば、接着剤の環）とを含む。音響装置１０２は、粘着層１１４が取り付けられた装置本体１０６と、トランスデューサ１０４とを含むことができる。複合材１１２は、音響反応性であり、すなわち、振動して音を生じることができる。
【００２４】
複合材１１２を形成するための適切なｅＰＴＦＥ膜、及び関連する製造技術は、例えば、米国特許第５，４７６，５８９号明細書、又は米国特許第７，３０６，７２９号明細書に記載されており、両者の内容は本願明細書にその全体が取り入れられる。これらの特許のｅＰＴＦＥ膜の高度にフィブリル化した性質は有利である。すなわち、膜は、交差点で溶融したフィブリルのみから実質的になるミクロ構造を有する。従来のノード及びフィブリルのｅＰＴＦＥミクロ構造とは異なり、本明細書に記載のｅＰＴＦＥ膜の高度にフィブリル化されたミクロ構造は、実質的にフィブリルのみで構成された多孔質ミクロ構造を形成しており、すなわちフィブリルにノードが存在せず、又はミクロ構造が実質的にノードを含まない。
【００２５】
いくつかの実施形態において、ｅＰＴＦＥ膜の厚みは、２５マイクロメートル未満、好ましくは１５マイクロメートル未満、より好ましくは５マイクロメートル未満である。
【００２６】
いくつかの実施形態において、ｅＰＴＦＥ膜の質量は、５ｇ／ｍ２未満、好ましくは３ｇ／ｍ２未満、より好ましくは２．５ｇ／ｍ２未満、最も好ましくは１ｇ／ｍ２未満である。
【００２７】
いくつかの実施形態において、ｅＰＴＦＥ膜の２つの直交方向のマトリクス引張強度の積は、１．３×１０５ＭＰａ２より高い。複合材は、固体ポリマー剥離膜によって支持されたｅＰＴＦＥ膜を含む基材に、エラストマー／溶剤コーティング組成物を適用することによって組み立てることができる。得られる複合材は、フィブリル化ｅＰＴＦＥ膜マトリクス内に完全に含浸されたエラストマーを有し、エラストマーは、ｅＰＴＦＥ膜マトリクスの細孔を実質的に充填している。完全に含浸された複合材中にいくつかの充填されていないボイドが存在してもよいが、一般に、完全に含浸された複合膜は、空気に対して非多孔質である。
【００２８】
図２Ａ〜２Ｃに示すように、様々な実施形態によれば、エラストマーの層は、複合材の片面又は両面上に任意に存在する。例えば、図２Ａに示すように、高度にフィブリル化されたｅＰＴＦＥマトリクス２０２を、第一の量のエラストマー２０４ａと組み合わせて、完全に含浸されたｅＰＴＦＥ／エラストマー複合材１１２ａを形成してもよく、エラストマーは、複合材層２０６内に実質的に含まれる。含浸したとき、複合材層２０６を通る著しい空気流はない。例えば、複合材層２０６のガーレー数は約１０，０００秒であることができる。他の例において、図２Ｂに示すように、高度にフィブリル化されたｅＰＴＦＥマトリクス２０２を、第二の量のエラストマー２０４ｂと組み合わせて、複合材層２０６と、バターコートと呼ばれることもある単一のエラストマーコート２０８とを有する、第二の完全に含浸されたｅＰＴＦＥ／エラストマー複合材１１２を形成してもよい。エラストマー層の厚みは、５マイクロメートル未満、より好ましくは３マイクロメートル未満、最も好ましくは２マイクロメートル未満である。単一のエラストマーコート２０８の追加は、例えば、水侵入圧力ＷＦＰを増加させることによって、複合材１１２ｂの性能特性に影響を及ぼすことができる。第三の例において、図２Ｃに示すように、高度にフィブリル化されたｅＰＴＦＥマトリクス２０２を、第三の量のエラストマー２０４ｃと組み合わせて、第三の完全に含浸されたｅＰＴＦＥ／エラストマー複合材１１２ｃを形成してもよい。第三の例示的な完全に含浸されたｅＰＴＦＥ／エラストマー複合材１１２ｃは、複合材層２０６を挟む第一のエラストマーコート２０８及び第二のエラストマーコート２１０を有する。第一及び第二のエラストマーコート２０８及び２１０を有する第三の複合材１１２ｃの実施形態は、実質的にエラストマーコートを欠く（例えば１１２ａ、図２Ａ）、又はエラストマーコート（例えば１１２ｂ、図２Ｂ）を一つ有する実施形態よりも、更に増大したＷＦＰを有することができる。用途の要求に従って特定の実施形態を選択してもよく、例えば、音響伝達性が最も重要な設計基準である場合、第一の複合材１１２ａに類似する複合材層を選択してもよく；そして、ＷＦＰがより重要な基準である場合、第二又は第三の複合材１１２ｂ又は１１２ｃに類似する複合材層を選択してもよい。
【００２９】
コーティング組成物は、本技術分野において知られる任意の従来の技術を用いて、ｅＰＴＦＥ膜マトリクスに適用される。適切な技術の非限定的な例としては、スプレー、カーテンコーティング、浸漬、ロッドコーティング、ブレードコーティング、転写ロールコーティング、巻き線型バーコーティング、逆ロールコーティング、サイズプレス、印刷、ブラッシング、ドローイング、スロットダイコーティング、溶液コーティング又は吸収、及び押出が挙げられる。
【００３０】
更に非限定的な実施形態において、コーティング組成物が基材に適用されると、例えば乾燥又は蒸発によって任意に溶媒を除去する。溶媒除去は、本技術分野において知られる様々な従来の乾燥技術によって行われる。非限定的な実施形態において、コーティングされた基材を周囲〜３００°Ｆの範囲の温度で強制空気に暴露することによって、コーティングを乾燥してもよい。場合によって、コーティングされた基材を、強制気体、例えば不活性気体に暴露することによって、コーティングを乾燥してもよい。
【００３１】
エラストマーは、弾性率が低く、それによって最終的な複合材の剛性にほとんど直接的に寄与することのない一連の材料から一般に選択される。エラストマーは、複合材に寸法安定性及び強度を与える。
【００３２】
エラストマーは、スチレンベースの熱可塑性樹脂エラストマー、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、又はオレフィンベース、又はビニルクロリドベース、又はウレタンベース、又はイミドベース、又はアミドベースのポリマーである。シリコーンエラストマー、好ましくは熱可塑性シリコーン又はフルオロシリコーン、並びにテトラフルオロエチレン／パーフルオロメチルビニルエーテルコポリマー、例えば、米国特許第７４６２６７５号明細書に記載されている材料もまた、いくつかの実施形態において使用される。
【００３３】
エラストマーは、得られる複合材中のエラストマーの質量比が１５％〜９０％になるよう、ｅＰＴＦＥ膜のフィブリル化ＰＴＦＥマトリクス中に含浸される。好ましくは、質量比は０．２（２０質量％）より多く、最も好ましくは、質量比は０．４（４０質量％）より多い。質量比は、複合材の合計質量で割った、複合材中のエラストマーの質量として定義される。
【００３４】
試験方法
音響応答
図３は、音響応答測定試験の構成３００の例の模式図である。以下の方法を用いて、音響カバーのサンプルを試験した。接着剤３１４を用いて、サンプルホルダプレート３４４上の円形開口３４８（直径２ｍｍ）の上にサンプル３１２を置いた。Ｂ＆Ｋタイプ４２３２無反響試験ボックスの中に、内部ドライバー又はスピーカー（図示せず）から約６．５ｃｍの距離をおいて、サンプル３１２を置いた。スピーカーを励起して、１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数レンジ、音圧（９４ｄＢＳＰＬ）、１Ｐａで外部刺激を生じた。ノールズ（Knowles）ＳＰＵ０４１０ＬＲ５Ｈ  ＭＥＭＳ測定マイクロホン４６で、以下の条件で、音響応答を測定した：（ａ．）開口３４８を開放、（ｂ．）開口３４８を音響保護カバーサンプル３１２で覆う。測定マイクロホン４６のトランスデューサ３５２は、円形開口３４８で流体連結している。応答の違いは、保護カバーによる音響損失として、（特定の周波数における）ｄＢとして報告した。振動膜カバーは、膜の固有周波数に対応した共振ピークを生じる。共振ピークは、マイクロホンで最も高い音圧レベル（ＳＰＬ）を生じる周波数スペクトルの点として定義される。場合により、共振ピークにおける音圧レベルは、開放された開口によって達成される音圧レベルを超えてもよい。
【００３５】
水侵入圧力（ＷＦＰ）
ＷＦＰは、材料を通した水の浸入に関する。ＷＦＰ値は、以下の手順に従って決定した。試験サンプル（直径１．５ｍｍの円形膜サンプル）を、クランプでサンプルホルダに保持した。サンプルを水で加圧した。水が膜を通り抜けたときの圧力を、水侵入圧力として記した。
【実施例】
【００３６】
実施例１
米国特許第７，３０６，７２９号明細書に記載されている一般的な教示に従って、高度にフィブリル化した延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）膜を作製した。膜の単位面積質量は、約２．５グラム／ｍ２、厚さは約３．２ミクロンであった。
【００３７】
４２．５／５７．５のトルエン／ヘプタン溶液中のＫｒａｔｏｎ（登録商標）［グレードＤ１１２４］の溶液［固体１０％のＫｒａｔｏｎ（登録商標）溶液］を、スロット−ダイコーティングシステムを用いて、ポリエチレン剥離膜によって支持しながら上記のｅＰＴＦＥ膜のロールに含浸した。溶媒を、温度１９０°Ｆの対流式オーブンで乾燥させた。得られた複合材の単位面積質量は、５．２グラム／ｍ２であった。得られた複合材のＫｒａｔｏｎ（登録商標）の質量比は、０．５２（５２％）であった。
【００３８】
図４Ａ及び図４Ｂは、実施形態による、第一の表面４０２のＳＥＭ、及び複合材４００の第二の表面４０４のＳＥＭをそれぞれ示す。図４Ｃは、複合材４００の断面を示す。示すように、ｅＰＴＦＥ膜４０６は、その断面の全体にわたってエラストマーで完全に含浸されていた。ＳＥＭで示す複合材４００の厚みは、約４．６ミクロンであった。第二の表面４０４上のバターコートとして厚さ約１．３５ミクロンのエラストマーコート４０８が存在した。図４Ｃは、使用前に複合材４００から除去される犠牲層４１０を更に示す。
【００３９】
図４に関連して、実施例１に記載の複合材を使用して、図１に一般的に示されているような保護音響カバー（１．２ｍｍ×１．６ｍｍの長方形）の第一の例を構成した。保護音響カバーを接着剤のフレームと共に提供して、マイクロホンのスピーカー／レシーバへの保護音響カバーの取り付けを促進した。本明細書に記載されている試験方法に従って、保護カバーの音響応答を試験した。
【００４０】
図５は、第一の例示的なカバー（上記の実施例１を参照）、第二の例示的なカバー（以下の実施例２を参照）、２つの比較例、及び保護音響カバーを使用しない対照試験を含む、異なる例示的な保護音響カバーを使用した、音響応答試験のＭＥＭＳ測定マイクロホン４６（図３を参照）での音響応答を示す。
【００４１】
例えば、図５は、実施例１の第一の例示的な保護音響カバーによる保護カバーの音響応答を示す。この例の保護音響カバーの音響損失は、周波数１ｋＨｚで６．４３ｄＢであった。共鳴ピークは、１６ＫＨｚを十分に越えた周波数２０ｋＨｚに現れ、これはスーパーワイドバンドＨＤ音声通話を可能にするカバーの能力を表す。
【００４２】
第一の例示的な保護カバーのＷＦＰは、７３ｐｓｉと測定された。
【００４３】
実施例２
米国特許第７，３０６，７２９号明細書に記載されている一般的な教示に従って、延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）を作製した。膜の単位面積質量は、約０．５２グラム／ｍ２であり、マトリクス引張強度は、長手方向に約６５５ＭＰａ、及び横方向に約３１０ＭＰａであった。
【００４４】
４２．５／５７．５のトルエン／ヘプタン溶液中のＫｒａｔｏｎ（登録商標）［グレードＤ１１２４］の溶液（溶液中、固体４．５％のＫｒａｔｏｎ（登録商標））、スロット−ダイコーティングシステムを使用して、ポリエチレン剥離膜によって支持しながら上記のｅＰＴＦＥ膜のロールに含浸した。溶媒を、温度１９０°Ｆの対流式オーブンで乾燥させた。得られた複合材の単位面積質量は、１．０１グラム／ｍ２であった。得られた複合材のＫｒａｔｏｎ（登録商標）の質量比は、０．４９（４９％）であった。
【００４５】
図１に一般的に示されている保護音響カバー（１．２ｍｍ×１．６ｍｍの長方形）を、上記の複合材を使用して構成した。保護音響カバーを接着剤のフレームと共に提供して、マイクロホンのスピーカー／レシーバに保護音響カバーを取り付けることを促進した。本明細書に記載されている試験方法に従って、保護カバーの音響応答を試験した。
【００４６】
実施例２の第二の例示的な保護音響カバーによる保護カバーの音響応答もまた図５に示す。この例の保護音響カバーの音響損失は、周波数１ｋＨｚで１．５４ｄＢであった。共鳴ピークは、１６ＫＨｚを十分に超える１９．５ｋＨｚの周波数に現れ、これはスーパーワイドバンドＨＤ音声通話を可能にするカバーの能力を表す。
【００４７】
第２の例示的な保護カバーのＷＦＰは、２０ｐｓｉと測定された。
【００４８】
比較例
表Ｉは、ダブリュ．エル．ゴアアンドアソシエーツ社からの部品番号：ＧＡＷ３２５及びＧＡＷ３４０として入手可能な、２つの比較例の保護音響カバー（１．２ｍｍ×１．６ｍｍの長方形）の音響損失、共鳴ピーク、及びＷＦＰを、上記の例と比較して示す。
【００４９】
表Ｉに示すように、本開示の保護音響カバーは、驚くべきことに、共鳴ピークを１６ＫＨｚ以上に維持しつつ、公知の材料と比較して低い音響損失、及び高い水侵入圧力の優れた組合せを提供した。
【表１】
0006577603.tif 000002
【００５０】
記載した例示的な実施形態は、発明の範囲を逸脱しない範囲内で様々な変更及び追加をすることができる。例えば、ｅＰＴＦＥ膜を含む様々な実施形態及び例が提供されるが、しかしながら、本明細書に記載されている技術及び材料を用いた支持層との複合材内に、様々な他の膜材料が任意に形成されることを理解すべきである。上記の実施形態は特定の構成に関連するが、発明の範囲は、異なる構成の組合せを有する実施形態、及び記載されている構成の全てを含むというわけではない実施形態もまた包含する。
【００５１】
図６は、いくつかの実施形態による、音響装置６０２と連携して音響保護カバー６１２を使用した音響装置組立体６００の側面模式図を示す。音響装置６０２は、ベル、スピーカー、マイクロホン、ブザー、拡声器、又は任意の同様の音響装置であってもよい。音響装置６０２は、装置本体６０６と、装置本体に取り付けられ又はそれに組み込まれ、音響キャビティ６２６に位置合わせされたトランスデューサ６０４とを含む。音響キャビティ６２６は、片面上の音響装置６０２と、反対側の音響保護カバー６１２と、周囲の第一の粘着層６１４とによって画定される。音響キャビティ６２６は、音響装置６０２を含むハウジング６１８のポート６２０に位置合わせされていてもよい。音響保護カバー６１２は、場合によっては、例えば、音響保護カバーとハウジングとの間の第二の粘着層６１６によって、音響装置６０２及びハウジング６１８の両方に接続されることができる。第一及び第二の粘着層６１４及び６１６、並びに音響保護カバー６１２は、層状の組立体６１０であって、耐水性及び／又は防水性であることができ、外側空間６２４からハウジング６１８の内部空間６２２及び／又は音響キャビティ６２６への水の侵入を防止することが可能な、層状の組立体を形成する。実施形態において、音響保護カバー６１２は、本明細書において開示される振動音響保護カバーによる、任意の適切な振動音響保護カバーであることができる。
【００５２】
以下、本開示の理解を促進するために更なる例を記載する。
【００５３】
例１．
高度にフィブリル化したミクロ構造を含む、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜と；
上記ｅＰＴＦＥ膜内に完全に含浸されて複合材を形成している、エラストマーと
を含む、音響反応性複合材であって、
上記複合材は、エラストマーによって完全に含浸されており；
上記複合材の音響損失は、１ｋＨｚで７ｄＢ未満であり；
上記複合材の水侵入圧力（ＷＦＰ）は、少なくとも２０ＰＳＩである、
音響反応性複合材。
【００５４】
例２．
上記ｅＰＴＦＥ膜が、交差点で溶融したフィブリルのみから実質的になるミクロ構造を含む、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００５５】
例３．
上記複合材の水侵入圧力は、少なくとも７０ＰＳＩである、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００５６】
例４．
上記複合材の音響損失は、１ｋＨｚで２ｄＢ未満である、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００５７】
例５．
上記複合材は、約１５ｋＨｚより高い共鳴ピークを有する、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００５８】
例６．
上記複合材は、少なくとも１６ｋＨｚの共鳴ピークを有する、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００５９】
例７．
上記複合材は、少なくとも１９．５ｋＨｚの共鳴ピークを有する、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６０】
例８．
上記ｅＰＴＦＥ膜の単位面積質量は、約０．５グラム／ｍ２〜約６．０ｇ／ｍ２である、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６１】
例９．
上記複合材は非多孔質である、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６２】
例１０．
上記エラストマーは、上記複合材の少なくとも２０質量％を構成する、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６３】
例１１．
上記エラストマーは、上記複合材の少なくとも３０質量％を構成する、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６４】
例１２．
上記エラストマーは、上記複合材の少なくとも４０質量％を構成する、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６５】
例１３．
上記エラストマーは、上記複合材の約２０質量％〜９０質量％を構成する、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６６】
例１４．
上記エラストマーは、上記複合材の約４０質量％〜６０質量％を構成する、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６７】
例１５．
上記ｅＰＴＦＥ膜はノードを実質的に含まない、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６８】
例１６．
上記ｅＰＴＦＥ膜の厚さは約５ミクロン未満である、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００６９】
例１７．
上記ｅＰＴＦＥ膜のマトリクス引張強度は、長手方向に約６５５ＭＰａ、横方向に約３１０ＭＰａである、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００７０】
例１８．
上記複合材は、第一の面及び第二の面を有し、上記第一の面及び第二の面の少なくとも一つの上にエラストマーの層を更に含む、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００７１】
例１９．
上記エラストマーの層の厚さは約２ミクロンである、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００７２】
例２０．
上記複合材は、第一の面及び第二の面を有し、上記第一の面及び第二の面の一つの上にエラストマーコーティングの層を更に含む、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００７３】
例２１．
上記ｅＰＴＦＥ膜の厚さは約２５ミクロン未満である、上記いずれかの例に記載の音響反応性複合材。
【００７４】
例２２．
音響装置を保護するための層状組立体であって、上記層状組立体は、
高度にフィブリル化したミクロ構造を含む延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜であって、
上記ｅＰＴＦＥ膜は第一の面及び第二の面を有する、ｅＰＴＦＥ膜と；
上記音響膜の第一の面上のｅＰＴＦＥ膜に接続され、音響キャビティを画定している粘着層と、を含む、層状組立体。
【００７５】
例２３．
上記粘着層は第一の粘着層であり、上記層状組立体は、上記音響膜の第二の面上に第二の粘着層を更に含み、上記第二の粘着層は、上記音響キャビティに位置合わせされた音響チャネルを画定し、
上記第一の粘着層は、上記層状組立体と上記音響装置とを接続するよう構成され、上記第二の粘着層は、上記層状組立体と上記音響装置を含むハウジングとを接続するよう構成されている、上記いずれかの例に記載の層状組立体。
【００７６】
例２４．
上記複合材層は、約１６ｋＨｚより高い音響共鳴ピークを有する、上記いずれかの例に記載の層状組立体。
【００７７】
例２５．
上記複合材層の水侵入圧力は、少なくとも７０ＰＳＩを有する、上記いずれかの例に記載の層状組立体。
【００７８】
例２６．
上記複合材層の音響損失は、１ｋＨｚで２ｄＢ未満である、上記いずれかの例に記載の層状組立体。
【００７９】
例２７．
上記複合材層は、上記第一の面及び第二の面の少なくとも一つの上にエラストマーコーティングを更に含む、上記いずれかの例に記載の層状組立体。
【００８０】
例２８．
トランスデューサと；
トランスデューサに隣接する音響キャビティと；
上記音響トランスデューサと外部環境との間の上記音響キャビティに渡る音響反応性複合材層と
を含む、音響装置であって、
上記音響反応性複合材層は、高度にフィブリル化したミクロ構造を含む延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜と、ｅＰＴＦＥ膜内に完全に含浸されて複合材を形成している、エラストマーとを含み；
上記複合材層の音響損失は、１ｋＨｚで７ｄＢ未満であり；
上記複合材層の水侵入圧力（ＷＦＰ）は、少なくとも２０ＰＳＩである、音響装置。
【００８１】
例２９．
上記音響装置はマイクロホンである、上記いずれかの例に記載の音響装置。
【００８２】
例３０．
上記音響装置はスピーカーである、上記いずれかの例に記載の音響装置。
【００８３】
例３１．
上記複合材層は、約１６ｋＨｚより高い音響共鳴ピークを有する、上記いずれかの例に記載の音響装置。
【００８４】
例３２．
上記複合材層の水侵入圧力は、少なくとも７０ＰＳＩである、上記いずれかの例に記載の音響装置。
【００８５】
例３３．
上記複合材層の音響損失は、１ｋＨｚで２ｄＢ未満である、上記いずれかの例に記載の音響装置。
【００８６】
例３４．
上記複合材層は、上記第一の面及び第二の面の少なくとも一つの上にエラストマーコーティングを更に含む、上記いずれかの例に記載の音響装置。
【００８７】
例３５．
上記複合材層と上記音響装置とを接続している粘着層を更に含む、上記いずれかの例に記載の音響装置。
【００８８】
例３６．
上記複合材層と上記音響装置とを接続している上記粘着層は、上記複合材層の第一の面上に配置された第一の粘着層であり、
上記音響装置は、
音響装置を含むハウジングであって、上記音響キャビティに位置合わせされた音響チャネルを有する、ハウジングと；
上記複合材層と上記ハウジングとを接続している、第二の粘着層と、
を更に含む、上記いずれかの例に記載の音響装置。
【００８９】
図面に示されている又は上記に記載されている構成要素、並びに示されていない又は記載されていない構成要素及び工程の異なる配置が可能である。同様に、いくつかの構成及びサブコンビネーションは有用であり、他の構成及びサブコンビネーションに関係なく使用してもよい。本発明の実施形態は例示的であって限定的でない目的のために記載されており、代替の実施形態はこの特許の読者にとって明らかであろう。したがって、本発明は、上記に記載されている、又は図面に示されている実施形態に限定されず、そして、以下の特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で様々な実施形態及び変更を行ってもよい。
【図１】
0006577603.tif 000003
【図２Ａ】
0006577603.tif 000004
【図２Ｂ】
0006577603.tif 000005
【図２Ｃ】
0006577603.tif 000006
【図３】
0006577603.tif 000007
【図４Ａ】
0006577603.tif 000008
【図４Ｂ】
0006577603.tif 000009
【図４Ｃ】
0006577603.tif 000010
【図５】
0006577603.tif 000011
【図６】
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