CN103738020A - 一种复合型塑料振膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及振膜技术领域，尤其涉及一种应用于电声器件的复合型塑料振膜及其制备方法。为了解决现有塑料振膜的刚性差，音质效果不佳的缺陷，本发明提供一种低成本、易加工、音质效果好的复合型塑料振膜及其制备方法。所述振膜是由至少两个基材复合而成，所述基材之间通过胶粘层粘合在一起。本发明提供的振膜具有良好的储能模量，表现为较高的刚性；同时具有良好的损耗模量，表现为较高的阻尼特性，所述振膜与普通的塑料振膜相比，具有更好的音质，和更稳定的表现力，本发明提供的复合型塑料振膜的制备方法工艺简单，易于操作。

Description

一种复合型塑料振膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及振膜技术领域，尤其涉及一种应用于电声器件的复合型塑料振膜及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平提高，对于耳机、扬声器等一系列音响设施的要求越来越高，特别是对于手机和入耳式耳塞扬声器的要求，其发展的趋势是具有越来越好的音效和越来越小的发声装置。

振膜作为发声原件的关键组件之一，对扬声器的音质有着至关重要的影响，因此振膜的设计一直是业内不断创新的重要课题之一。扬声器的频响曲线等客观指标主要由振膜的几何形状决定，而扬声器的音质、声学听感等主观指标主要由振膜的材质决定。有着优异音质和听感的扬声器的振膜必须具备两个条件：一是能够尽量减小自身的分割震动，二是有着足够好的刚性。所谓分割震动指的是在力的传递过程中扬声器自身发生形变，产生很多与声源不同的噪音，使得扬声器的声音嘈杂不清，甚至严重失真的现象。而足够好的刚性，能够减少分割震动，同时也是好音质的一个保证。

振膜的制作材料有很多，包括有无机的和有机的，比如说金属振膜、纸质振膜、丝绢振膜、塑料振膜、生物振膜等。其中纸质振膜流传已久，被广泛应用于一些扬声器上，但是由于纸质振膜易受潮的缺点，从而使其音质不稳定，逐渐被其它振膜所取代。塑料振膜具有成本低、可塑性好、易加工等优点，但是塑料振膜的刚性差，这严重影响着扬声器的音质。通常情况下，本领域技术人员通过对塑料进行改性，添加一些增强刚性的纤维来提高振膜的刚性，但是这样使得振膜的成本大幅上升，音质却得不到明显的改良。

发明内容

为了解决现有塑料振膜的刚性差，音质效果不佳的缺陷，本发明提供一种低成本、易加工、音质效果好的复合型塑料振膜及其制备方法。所述振膜具有良好的储能模量，表现为较高的刚性；同时具有良好的损耗模量，表现为较高的阻尼特性。所述振膜与普通的塑料振膜相比，具有更好的音质，和更稳定的表现力。

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种复合型塑料振膜，所述振膜是由至少两个基材复合而成，所述基材之间通过胶粘层粘合在一起；所述基材选自聚醚醚铜（PEEK）、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺树脂（PA）、聚苯乙烯（PS）中的一种或至少两种的组合，或者聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与前述材料之一的组合；所述胶粘层材料为硅胶体系胶黏剂，所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1-3份附着力促进剂，1.2-2.8份架桥剂，1.5-3.5份催化剂；所述份数为重量份数。

所述胶黏剂固化后形成胶粘层。

进一步的，所述复合型塑料振膜包括两个基材。

上述振膜基材中，PET一般不会单独作为基材使用，而是与其他基材材料一起使用，如PEEK和PEN。因为，PET与PEEK和PEN等材料相比，膜的刚性要差一些。

优选的，所述胶黏剂中包括1-2份附着力促进剂，或者包括1.2-2.5份附着力促进剂，或者包括1.8-2.8份附着力促进剂。所述胶黏剂中包括1.8-2.5份架桥剂，或者包括1.5-2.3份架桥剂。所述胶黏剂中包括2-2.2份催化剂，或者包括1.5-2.5份催化剂。

进一步的，所述附着力促进剂（又称为偶联剂）的有效成分为有机硅烷，所述架桥剂（又称为固化剂、或交联剂）的有效成分为带有氢硅烷官能团的聚硅氧烷，所述催化剂选自有机锡催化剂或有机铂催化剂。

上述附着力促进剂具体包括四甲基硅烷、乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等有机硅烷。上述架桥剂具体包括三甲氧基氢硅烷。

进一步的，所述硅胶胶水的固含量为70%-90%。进一步的，所述硅胶胶水的固含量为70%-75%，80%-82%，或85%。

进一步的，所述基材的厚度为1-30μm，所述胶粘层的厚度为15-30μm。进一步的，所述基材厚度为1-10μm，1-7μm，1-15μm，3-10μm，5μm或25μm。上述基材的厚度是指一片基材的厚度。

当硅胶胶水的固含量为70%-90%，胶粘层的厚度为15-30μm时，涂布出来的复合振膜气泡少，阻尼效果最佳。

进一步的，所述振膜是由两个基材复合而成，所述基材为聚碳酸酯、聚醚醚铜（PEEK）、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其组合。

与其它塑料基材相比，聚醚醚铜（PEEK）、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯具有更高的刚性，最适合作为振膜原材料。

进一步的，所述基材选自聚碳酸酯、聚醚醚铜（PEEK）、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1-2份的附着力促进剂，1.8-2.5份架桥剂，2-2.2份的催化剂；所述基材的厚度为3-10μm，所述胶粘层的厚度为18-22μm。

进一步的，所述基材选自聚醚醚铜（PEEK）、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺树脂（PA）、聚苯乙烯（PS）中的一种或至少两种的组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1.5-3份的附着力促进剂，2-2.8份架桥剂，1.5-2.5份催化剂；所述基材的厚度为1-15μm，所述胶粘层的厚度为20-25μm。

进一步的，所述基材选自聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）中的一种或至少两种的组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1.8-2.5份的附着力促进剂，1.5-2.3份架桥剂，2.1-3份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为75%-85%；所述基材的厚度为5-25μm，所述胶粘层的厚度为15-30μm。

进一步的，所述基材选自聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚铜（PEEK）、聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）中的一种或至少两种的组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1.8-2.5份的附着力促进剂，1.5-2.3份架桥剂，2.1-3份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为75%-85%；所述基材的厚度为5-25μm，所述胶粘层的厚度为15-30μm；所述附着力促进剂具体选自四甲基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷；所述架桥剂具体选自三甲氧基氢硅烷。

优选的，所述基材选自PEN、PC或其组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1.5-1.8份的附着力促进剂，1.5-2份架桥剂，1.5-2.1份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为70%-75%；所述基材的厚度为1-7μm，所述胶粘层的厚度为15-20μm；所述附着力促进剂的有效成分为乙烯基硅烷或四甲基硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷。

本发明还提供一种上述的复合型塑料振膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）调配好胶黏剂，并将胶黏剂粘度控制在25-30秒（s）；

（2）利用丝棒将胶黏剂均匀的涂布在一个基材表面；

（3）将涂布好的基材放入烘箱，在120℃-180℃烘30-40秒；

（4）将烘好的基材取出，用复合辊与另一基材复合在一起，得到复合好的振膜；

（5）将复合好的振膜在20-30℃的环境里老化2-10天，即得到所述的复合型塑料振膜。

上述步骤（1）中，利用稀释剂来调节胶黏剂的粘度。

上述步骤（2）中，所述丝棒为微米级螺纹的丝棒，例如，选用28-40μm螺纹的丝棒。

在上述步骤（3）中，烘烤时间和烘烤温度可随着胶粘层的厚度和硅胶胶水的固化温度做适当的调节。

上述步骤（1）中，利用涂四杯（涂-4杯）测量胶黏剂粘度，测试温度为室温。

采用涂四杯测量粘度，是在一定温度条件下，测量定量试样从规定直径的孔全部流出的时间，以秒（S）表示。按GB/T1723-93设计，适用于测量涂料及其它相关产品的条件粘度（流出时间不大于150秒）。

本发明提供一种复合型振膜及其制备方法，来增强振膜的刚性，同时通过增强振膜的阻尼特性，来吸收一部分分割震动。

与现有技术相比，本发明提供的复合型塑料振膜，由具有较高刚性的PEEK、聚碳酸酯或者PEN等塑料材料基材和具有较高阻尼特性的胶粘层组成。在扬声器带动振膜发出声音时，本发明所提供的复合型振膜较高的刚性，给予扬声器逼真的表现力；同时胶粘层可以吸收大部分分割震动，减少或者消除了扬声器由于共振产生的细微噪音，使声音更清晰。本发明所提供的复合型振膜的制备方法简单，易实施。本发明提供的复合型塑料振膜易加工，可应用在手机、耳机等小型扬声器设备中。

附图说明

图1为本发明所提供的复合型塑料振膜的示意图；

其中，101、103为振膜基材，102为胶粘层。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的复合型塑料振膜包括振膜基材101、103，胶粘层102，所述振膜基材101与103的厚度及材质可相同或不同。所述胶粘层的厚度为15-30μm。上下两层振膜基材通过胶粘层复合在一起。

本发明提供的复合型塑料振膜的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）调配好胶黏剂，并将胶黏剂粘度控制在25-30秒（s）；

（2）选用28-40μm螺纹的丝棒将胶黏剂均匀的涂布在一个基材表面；

（3）将涂布好的基材放入烘箱，在120℃-180℃烘30-40秒；

（4）将烘好的基材取出，用复合辊与另一基材复合在一起，得到复合好的振膜；

（5）将复合好的振膜在20-30℃的环境里老化2-10天，即得到所述的复合型塑料振膜。

将所得振膜制成扬声器设备，通过测试扬声器的失真度，来反映振膜的性能。用一个未经过放大器的放大前的信号与经过放大器的放大后的信号作比较，被放大过的信号与原信号之比的差别，我们称之为失真度，用百分比表示。

实施例1

本发明所述的复合型塑料振膜，选用PEEK膜作为振膜基材，振膜厚度分别为3μm、5μm，胶粘层厚度为20μm；胶黏剂配方（也称为胶粘层配方）为100份硅胶胶水、1份附着力促进剂、1.8份架桥剂、2份催化剂；所述硅胶胶水的固含量为82%，所述附着力促进剂的有效成分为有机硅烷，所述架桥剂的有效成分为带有氢硅烷官能团的聚硅氧烷，所述催化剂为有机锡催化剂。

实施例2

本发明所述的复合型塑料振膜，选用3μm的PEEK和6μm的PEN膜作为振膜基材，胶粘层厚度为18μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、1.5份的附着力促进剂，2份架桥剂、2.2份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为85%，所述附着力促进剂的有效成分为有机硅烷，所述架桥剂的有效成分为带有氢硅烷官能团的聚硅氧烷，所述催化剂为有机铂催化剂。

实施例3

本发明所述的复合型塑料振膜，选用10μm的PEEK膜和8μm的PEN膜作为振膜基材，胶粘层厚度为22μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、2份的附着力促进剂，2.5份架桥剂、2.2份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为85%，所述附着力促进剂的有效成分为四甲基硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷，所述催化剂为有机铂催化剂。

实施例4

本发明所述的复合型塑料振膜，选用PC膜作为振膜基材，振膜厚度分别为1μm、3μm，胶粘层厚度为20μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、1.5份附着力促进剂、2份架桥剂、1.5份催化剂；所述硅胶胶水的固含量为70%，所述附着力促进剂的有效成分为乙烯基硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷，所述催化剂为有机锡催化剂。

实施例5

本发明所述的复合型塑料振膜，选用12μm的PEEK和15μm的PA膜作为振膜基材，胶粘层厚度为25μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、3份的附着力促进剂，2.8份架桥剂、2.5份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为90%，所述附着力促进剂的有效成分为氨基硅烷，所述架桥剂的有效成分为带有氢硅烷官能团的聚硅氧烷，所述催化剂为有机铂催化剂。

实施例6

本发明所述的复合型塑料振膜，选用10μm的PEEK膜和12μm的PS膜作为振膜基材，胶粘层厚度为21μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、2.3份的附着力促进剂，2.3份架桥剂、1.8份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为85%，所述附着力促进剂的有效成分为甲基丙烯酰氧基硅烷，所述架桥剂的有效成分为带有氢硅烷官能团的聚硅氧烷，所述催化剂为有机铂催化剂。

实施例7

本发明所述的复合型塑料振膜，选用PEN膜作为振膜基材，振膜厚度分别为7μm、5μm，胶粘层厚度为15μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、1.8份附着力促进剂、1.5份架桥剂、2.1份催化剂；所述硅胶胶水的固含量为75%，所述附着力促进剂的有效成分为四甲基硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷，所述催化剂为有机锡催化剂。

实施例8

本发明所述的复合型塑料振膜，选用20μm的PE和25μm的PEN膜作为振膜基材，胶粘层厚度为30μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、2.5份附着力促进剂，2.3份架桥剂、3份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为85%，所述附着力促进剂的有效成分为甲基丙烯酰氧基硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷，所述催化剂为有机铂催化剂。

实施例9

本发明所述的复合型塑料振膜，选用12μm的PC膜和15μm的PET膜作为振膜基材，胶粘层厚度为25μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、2份的附着力促进剂，2份架桥剂、2.5份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为80%，所述附着力促进剂的有效成分为有机硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷，所述催化剂为有机铂催化剂。

实施例10

本发明所述的复合型塑料振膜，选用PEEK膜作为振膜基材，振膜厚度分别为30μm、7μm，胶粘层厚度为20μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、1.2份附着力促进剂、2份架桥剂、2.5份催化剂；所述硅胶胶水的固含量为78%，所述附着力促进剂的有效成分为有机硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷，所述催化剂为有机锡催化剂。

实施例11

本发明所述的复合型塑料振膜，选用6μm的PEEK和8μm的PE膜作为振膜基材，胶粘层厚度为18μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、2.2份附着力促进剂，1.2份架桥剂、2.8份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为86%，所述附着力促进剂的有效成分为乙烯基硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷，所述催化剂为有机铂催化剂。

实施例12

本发明所述的复合型塑料振膜，选用10μm的PA膜和12μm的PEN膜作为振膜基材，胶粘层厚度为28μm；胶粘层配方为100份硅胶胶水、2份附着力促进剂，2份架桥剂、3.5份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为85%，所述附着力促进剂的有效成分为氨基硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷，所述催化剂为有机铂催化剂。

表1实施例1-12所得振膜性能测试数据如下：

	失真度
		实施例1	2.4%
实施例2	2.12%
		实施例3	3.1%
实施例4	1.9%
		实施例5	2.4%
实施例6	2.1%
		实施例7	1.72%
实施例8	3.1%
		实施例9	2.6%
实施例10	2.8%
		实施例11	2.45%
实施例12	2.35%

上述实施例制备出的复合型振膜具有良好的刚性、较好的阻尼特性，失真率小于5%。表现出的音质较好，杂音少。

对比例1

3μm的PEEK膜

此振膜结构单一，具有良好的刚性，可是阻尼特性差，不能吸收分割震动。从而导致扬声器杂音较多。

对比例2

一种振膜，选用PET膜作为振膜基材，所述振膜包括两片PET基材，两片基材的厚度分别为3μm、5μm。两片基材通过胶粘层粘结在一起。胶粘层选用100份硅胶胶水、1份的附着力促进剂、1.8份架桥剂、2份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为82%，所述附着力促进剂的有效成分为有机硅烷，所述架桥剂的有效成分为带有氢硅烷官能团的硅氧烷，所述催化剂为有机锡催化剂。胶粘层厚度为20μm。

此振膜只选用刚性较差的PET膜作为振膜基材，导致所述复合型振膜的刚性差，扬声器的声音表现力不佳。

对比例3

一种振膜，选用PEEK膜作为振膜基材，所述振膜包括两片PEEK基材，两片基材的厚度分别为3μm、5μm。胶粘层选丙烯酸胶水，胶粘层厚度为20μm。

此振膜复合后，气泡较多，材质较硬，扬声器声音失真较严重。

表2对比例1-3所得振膜性能测试数据如下：

	失真率
		对比例1	18.5%
对比例2	9.5%
		对比例3	23%

与对比例1-3相比，本发明实施例1-12制备出的复合型振膜具有良好的刚性、较好的阻尼特性，失真率小于5%。表现出的音质较好，杂音少。特别是实施例4和实施例7，失真率小于2%。音质效果更好，杂音很少。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种复合型塑料振膜，其特征在于，所述振膜是由至少两个基材复合而成，所述基材之间通过胶粘层粘合在一起；所述基材选自聚醚醚铜、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺树脂、聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合，或者聚对苯二甲酸乙二醇酯与前述材料之一的组合；所述胶粘层材料为硅胶体系胶黏剂，所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1-3份附着力促进剂，1.2-2.8份架桥剂，1.5-3.5份催化剂；所述份数为重量份数。

2.根据权利要求1所述的复合型塑料振膜，其特征在于，所述附着力促进剂的有效成分为有机硅烷，所述架桥剂的有效成分为带有氢硅烷官能团的聚硅氧烷，所述催化剂选自有机锡催化剂或有机铂催化剂。

3.根据权利要求1所述的复合型塑料振膜，其特征在于，所述硅胶胶水的固含量为70%-90%。

4.根据权利要求1所述的复合型塑料振膜，其特征在于，所述基材的厚度为1-30μm，所述胶粘层的厚度为15-30μm。

5.根据权利要求1所述的复合型塑料振膜，其特征在于，所述振膜是由两个基材复合而成，所述基材为聚碳酸酯、聚醚醚铜、聚萘二甲酸乙二醇酯或其组合。

6.根据权利要求1所述的复合型塑料振膜，其特征在于，所述基材选自聚碳酸酯、聚醚醚铜、聚萘二甲酸乙二醇酯或其组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1-2份的附着力促进剂，1.8-2.5份架桥剂，2-2.2份的催化剂；所述基材的厚度为3-10μm，所述胶粘层的厚度为18-22μm。

7.根据权利要求1所述的复合型塑料振膜，其特征在于，所述基材选自聚醚醚铜、聚碳酸酯、聚酰胺树脂、聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1.5-3份的附着力促进剂，2-2.8份架桥剂，1.5-2.5份催化剂；所述基材的厚度为1-15μm，所述胶粘层的厚度为20-25μm。

8.根据权利要求1所述的复合型塑料振膜，其特征在于，所述基材选自聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯中的一种或至少两种的组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1.8-2.5份的附着力促进剂，1.5-2.3份架桥剂，2.1-3份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为75%-85%；所述基材的厚度为5-25μm，所述胶粘层的厚度为15-30μm。

9.根据权利要求1所述的复合型塑料振膜，其特征在于，所述基材选自PEN、PC或其组合；所述胶黏剂包括下述组分：100份硅胶胶水，1.5-1.8份的附着力促进剂，1.5-2份架桥剂，1.5-2.1份的催化剂；所述硅胶胶水的固含量为70%-75%；所述基材的厚度为1-7μm，所述胶粘层的厚度为15-20μm；所述附着力促进剂的有效成分为乙烯基硅烷或四甲基硅烷，所述架桥剂的有效成分为三甲氧基氢硅烷。

10.根据权利要求1-9之一所述的复合型塑料振膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）调配好胶黏剂，并将胶黏剂粘度控制在25-30秒；

（2）利用丝棒将胶黏剂均匀的涂布在一个基材表面；

（3）将涂布好的基材放入烘箱，在120℃-180℃烘30-40秒；

（4）将烘好的基材取出，用复合辊与另一基材复合在一起，得到复合好的振膜；

（5）将复合好的振膜在20-30℃的环境里老化2-10天，即得到所述的复合型塑料振膜。

Images