CN106671541A - 高耐水压透声膜组件及其制造方法 - Google Patents

高耐水压透声膜组件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高耐水压透声膜组件及其其制造方法，包括：高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜、压敏胶带和离型纸，所述的高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜包括具有气体分子微孔的涂层和膨体聚四氟乙烯膜层，所述的膨体聚四氟乙烯膜层的一面上涂布有具有气体分子微孔的涂层，压敏胶带外侧面设置有离型纸，压敏胶带与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合。其制造方法：疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的制造；具有气体分子微孔的涂层液的制备；高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜的制备；高耐水压透声膜组件的制备。本发明耐水压强值就特别大，能保证扬声器通话的音质清晰不失真，在消费电子方面有着巨大的应用市场空间。

Description

高耐水压透声膜组件及其制造方法
技术领域
本发明涉及消费电子领域，特别是涉及一种高耐水压透声膜组件及其制造方法。
背景技术
目前市面上常见的消费电子壳体和微型扬声器用的防尘无纺布、膨体聚四氟乙烯膜等贴片的耐水压很低，一般多低于60KPa，已没法满足新兴行业的需求，如潜水旅行活动，潜水者所带的潜水手表、智能手表和潜水运动摄影机一般多在30米~50米的水深工作，要求语音通话清晰不失真；又如新开发的高档笔记本电脑和防水手机的透声膜，多提出了对耐水压要达到30米~50米的水深要求，因此常见的透声膜已不能满足消费电子引领潮流发展的需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高耐水压透声膜组件及其制造方法，耐水压强值就特别大，可以达到50米水深以上不渗水，且能保证扬声器通话的音质清晰不失真，这是透声材料的一项指标领先的创新发明，由于在高耐水压下语音通话的音频特性不失真，所以在消费电子方面有着巨大的应用市场空间。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高耐水压透声膜组件，包括：高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜、压敏胶带和离型纸，所述的高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜包括具有气体分子微孔的涂层和膨体聚四氟乙烯膜层，所述的膨体聚四氟乙烯膜层的一面上涂布有具有气体分子微孔的涂层，压敏胶带外侧面设置有离型纸，压敏胶带与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合。
在本发明一个较佳实施例中，所述的膨体聚四氟乙烯膜层为疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层。
在本发明一个较佳实施例中，所述的具有气体分子微孔的涂层为微孔发泡的聚氨酯树脂涂层。
在本发明一个较佳实施例中，所述的微孔发泡的聚氨酯树脂涂层的涂层液包括如下重量百分比计的原料：二氧化硅微粉5%~20%，汉麻秆芯微粉0~25%，聚氨酯树脂20%~50%，余量为溶剂。
在聚氨酯树脂中加入纳米级的二氧化硅微粉和汉麻秆芯微粉，使得消费电子壳体及微型扬声器内的湿气水分子可以持续向大气中扩散排放，使得消费电子壳体及微型扬声器内的空气保持干燥，提高电子器件防锈蚀的能力。
在本发明一个较佳实施例中，所述的溶剂为醋酸乙酯。
为解决上述技术问题，本发明采用另的一个技术方案是：提供一种高耐水压透声膜组件的制造方法，包括以下步骤：
（1）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的制造：膨体聚四氟乙烯微孔薄膜放卷，表面进行疏水疏油改性处理；
（2）具有气体分子微孔的涂层液的制备：按照重量配比称取二氧化硅微粉、汉麻秆芯微粉、聚氨酯树脂和溶剂，使用第一部分溶剂在真空搅拌罐内勾兑混合均匀上述物质，再添加第二部分溶剂，使得该溶液的粘度指数达到1800~2000CPS，真空搅拌罐内抽真空搅拌0.8~1.2h，使得混合在溶液中的空气排出，然后关闭真空阀门，然后向真空搅拌罐内注入2个大气压的气体，搅拌均匀0.8~1.2h，溶液静止后，逐渐破真空，使得罐内与大气压力平衡，配置好的溶液立刻与疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜涂布；
（3）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜准备，放卷，在疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的一面滚涂具有气体分子微孔的涂层液，贴敷在滚筒上加热，具有气体分子微孔的涂层液内的气体分子发泡挥发出微孔，检验，收卷，架空存放48h室温下固化，包装；
（4）低黏性载带、离型纸保护的压敏胶带和高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜工艺准备，放卷，两轴同时放卷，一轴放卷离型纸保护的压敏胶带，一轴放卷高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜，离型纸保护的压敏胶带等间距模切通孔，去除两组压敏胶带内侧面的离型纸，压敏胶带与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合，保持压敏胶带的上下层的孔位置同心，与低黏性载带贴合，模切高耐水压透声膜组件至低黏性载带，除废带，高耐水压透声膜组件保留在低黏性载带上，检验，收卷。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所述的气体为氦气、氮气或二氧化碳气体。
疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的涂层内的氦气（或氮气或二氧化碳气体）分子就蒸发到大气中，在涂层内留下均匀分布的微泡孔，这些微泡孔对声音的衰减很微小，音频特性不失真；由于涂层内的微泡孔径与发泡气体的分子直径相近且小于水分子直径，水分子难以透过，所以表现出膨体聚四氟乙烯的涂层膜耐水压强就特别大，可以达到50米水深以上不渗水，且能保证扬声器通话的音质清晰不失真。
水分子的直径与发泡气体分子直径的比较：
水分子直径大约0.4nm>二氧化碳的分子直径是0.33nm>氮气的分子直径是0.364nm>氦气的分子直径是0.26nm。
氦气，英文名为Helium，符号为He，无色无味，不可燃气体，空气中的含量约为百万分之5.2，化学性质不活泼，通常状态下不与其它元素或化合物结合。氦气的分子直径是0.26nm。
氮气，化学式为N2，通常状况下是一种无色无味的气体，且通常无毒，而且一般氮气比空气密度小，氮气占大气总量的78.12%(体积分数)，是空气的主要成份，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.8℃时，液态氮变成雪状的固体，氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，氮气的分子直径是0.364nm；
二氧化碳是空气中常见的化合物，其分子式为CO2，碳氧化物之一，是一种无机物，常温下是一种无色无味气体，且无毒，密度比空气略大，二氧化碳气体组成简单，是惰性不易燃气体，因此很稳定，。二氧化碳的分子直径是0.33nm。
水分子直径大约0.4nm。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（3）中所述的疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的放卷速度为0.5m/min~1 m/min。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（3）中滚筒的温度为100℃~130℃。
本发明的有益效果是：本发明的具有气体分子微孔的涂层上的微泡孔对声音的衰减很微小，音频特性不失真；由于涂层内的微泡孔径与发泡气体的分子直径相近且小于水分子直径，水分子难以透过，所以表现出膨体聚四氟乙烯涂层膜耐水压强值就特别大，可以达到50米水深以上不渗水，且能保证扬声器通话的音质清晰不失真，这是透声材料的一项指标领先的创新发明，由于在高耐水压下语音通话的音频特性不失真，所以在消费电子方面有着巨大的应用市场空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明高耐水压透声膜组件一较佳实施例的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、微孔发泡的聚氨酯树脂涂层，2、疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层，3、压敏胶带，4、离型纸。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，实施例1
一种高耐水压透声膜组件，包括：高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜、压敏胶带3和离型纸4，所述的高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜包括微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1和疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层2，所述的疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层2的一面上涂布有微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1，压敏胶带3外侧面设置有离型纸4，压敏胶带3与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合，所述的压敏胶带3为拒水防水的压敏胶带。
所述的微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1的涂层液包括如下重量百分比计的原料：二氧化硅微粉5%，汉麻秆芯微粉25%，聚氨酯树脂35%，醋酸乙酯溶剂35%。
所述的高耐水压透声膜组件的制造方法具体包括以下步骤：
（1）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的制造：膨体聚四氟乙烯微孔薄膜放卷，表面进行疏水疏油改性处理；
（2）微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液的制备：按照重量配比称取二氧化硅微粉、汉麻秆芯微粉、聚氨酯树脂和醋酸乙酯溶剂，将醋酸乙酯溶剂平均分成两部分，使用第一部分醋酸乙酯溶剂在真空搅拌罐内勾兑混合均匀上述物质，再添加第二部分醋酸乙酯溶剂，使得该溶液的粘度指数达到1800CPS就停止添加溶剂，真空搅拌罐内抽真空搅拌0.8h，使得混合在溶液中的空气排出，然后关闭真空阀门，然后向真空搅拌罐内注入2个大气压的氦气气体，搅拌均匀1.0h，溶液静止后，逐渐破真空，使得罐内与大气压力平衡，配置好的溶液立刻与疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜涂布；
（3）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜准备，放卷，放卷速度为0.7m/min，在疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的一面滚涂微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液，贴敷在130℃滚筒上加热，微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液内的氦气气体分子发泡挥发出微孔，检验，收卷，架空存放48h室温下固化，包装；
（4）低黏性载带、双面带离型纸4保护的防水压敏胶带3和高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜工艺准备，放卷，两轴同时放卷，一轴放卷双面带离型纸4保护的防水压敏胶带3，一轴放卷高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜，双面带离型4纸保护的防水压敏胶带3等间距模切通孔，去除两组压敏胶带内侧面的离型纸，压敏胶带与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合，保持压敏胶带3的上下层的孔位置同心，与低黏性载带贴合，模切高耐水压透声膜组件至低黏性载带，除废带，高耐水压透声膜组件保留在低黏性载带上，检验，收卷，包装，交付消费电子客户组装。
请参阅图1，实施例2
一种高耐水压透声膜组件，包括：高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜、压敏胶带3和离型纸4，所述的高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜包括微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1和疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层2，所述的疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层2的一面上涂布有微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1，压敏胶带3外侧面设置有离型纸4，压敏胶带3与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合，所述的压敏胶带3为拒水防水的压敏胶带。
所述的微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1的涂层液包括如下重量百分比计的原料：二氧化硅微粉20%，汉麻秆芯微粉12%，聚氨酯树脂20%，醋酸乙酯溶剂48%。
所述的高耐水压透声膜组件的制造方法具体包括以下步骤：
（1）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的制造：膨体聚四氟乙烯微孔薄膜放卷，表面进行疏水疏油改性处理；
（2）微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液的制备：按照重量配比称取二氧化硅微粉、汉麻秆芯微粉、聚氨酯树脂和醋酸乙酯溶剂，将醋酸乙酯溶剂平均分成两部分，使用第一部分醋酸乙酯溶剂在真空搅拌罐内勾兑混合均匀上述物质，再添加第二部分醋酸乙酯溶剂，使得该溶液的粘度指数达到2000CPS就停止添加，真空搅拌罐内抽真空搅拌1.2h，使得混合在溶液中的空气排出，然后关闭真空阀门，然后向真空搅拌罐内注入2个大气压的氮气气体，搅拌均匀0.8h，溶液静止后，逐渐破真空，使得罐内与大气压力平衡，配置好的溶液立刻与疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜涂布；
（3）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜准备，放卷，放卷速度为1 m/min，在疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的一面滚涂微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液，贴敷在120℃滚筒上加热，微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液内的氮气气体分子发泡挥发出微孔，检验，收卷，架空存放48h室温下固化，包装。
（4）低黏性载带、双面带离型纸4保护的防水压敏胶带3和高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜工艺准备，放卷，两轴同时放卷，一轴放卷双面带离型纸4保护的防水压敏胶带3，一轴放卷高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜，双面带离型4纸保护的防水压敏胶带3等间距模切通孔，去除两组压敏胶带内侧面的离型纸，压敏胶带与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合，保持压敏胶带3的上下层的孔位置同心，与低黏性载带贴合，模切高耐水压透声膜组件至低黏性载带，除废带，高耐水压透声膜组件保留在低黏性载带上，检验，收卷，包装，交付消费电子客户组装。
请参阅图1，实施例3
一种高耐水压透声膜组件，包括：高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜、压敏胶带3和离型纸4，所述的高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜包括微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1和疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层2，所述的疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层2的一面上涂布有微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1，压敏胶带3外侧面设置有离型纸4，压敏胶带3与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合，所述的压敏胶带3为拒水防水的压敏胶带。
所述的微孔发泡的聚氨酯树脂涂层1的涂层液包括如下重量百分比计的原料：二氧化硅微粉13%，汉麻秆芯微粉1%，聚氨酯树脂50%，醋酸乙酯溶剂36%。
所述的高耐水压透声膜组件的制造方法具体包括以下步骤：
（1）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的制造：膨体聚四氟乙烯微孔薄膜放卷，表面进行疏水疏油改性处理；
（2）微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液的制备：按照重量配比称取二氧化硅微粉、汉麻秆芯微粉、聚氨酯树脂和醋酸乙酯溶剂，将醋酸乙酯溶剂平均分成两部分，使用第一部分醋酸乙酯溶剂在真空搅拌罐内勾兑混合均匀上述物质，再添加第二部分醋酸乙酯溶剂，使得该溶液的粘度指数达到1900CPS就停止添加，真空搅拌罐内抽真空搅拌1.0h，使得混合在溶液中的空气排出，然后关闭真空阀门，然后向真空搅拌罐内注入2个大气压的二氧化碳气体，搅拌均匀1.2h，溶液静止后，逐渐破真空，使得罐内与大气压力平衡，配置好的溶液立刻与疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜涂布；
（3）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜准备，放卷，放卷速度为0.5m/min，在疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的一面滚涂微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液，贴敷在100℃滚筒上加热，微孔发泡的聚氨酯树脂涂层液内的二氧化碳气体分子发泡挥发出微孔，检验，收卷，架空存放48h室温下固化，包装。
（4）低黏性载带、双面带离型纸4保护的防水压敏胶带3和高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜工艺准备，放卷，两轴同时放卷，一轴放卷双面带离型纸4保护的防水压敏胶带3，一轴放卷高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜，双面带离型4纸保护的防水压敏胶带3等间距模切通孔，去除两组压敏胶带内侧面的离型纸，压敏胶带与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合，保持压敏胶带3的上下层的孔位置同心，与低黏性载带贴合，模切高耐水压透声膜组件至低黏性载带，除废带，高耐水压透声膜组件保留在低黏性载带上，检验，收卷，包装，交付消费电子客户组装。
1、本发明的具有气体分子微孔的涂层上的微泡孔对声音的衰减很微小，音频特性不失真；由于涂层内的微泡孔径与发泡气体的分子直径相近且小于水水分子直径，水分子难以透过，所以表现出膨体聚四氟乙烯涂层膜耐水压强值就特别大，可以达到50米水深以上不渗水，且能保证扬声器通话的音质清晰不失真，这是透声材料的一项指标领先的创新发明，由于在高耐水压下语音通话的音频特性不失真，所以在消费电子方面有着巨大的应用市场空间。
2、本发明利用高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜制造出各种现代消费电子用的透声组件，满足潜水手表、智能手表、运动摄像机、高档笔记本电脑和防水手机的工程应用的需求，该新型材料组件对现代消费电子的发展起到了支撑作用。
3、本发明高耐水压透声膜组件涂层内含有适量的二氧化硅微粉和汉麻秆芯微粉，使得此组件不在水中使用时，具有向外排出消费电子壳体内部的湿气的功能，使得消费电子内部保持干燥，有利于延长消费电子的使用寿命和提高其性能的可靠性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种高耐水压透声膜组件，其特征在于，包括：高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜、压敏胶带和离型纸，所述的高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜包括具有气体分子微孔的涂层和膨体聚四氟乙烯膜层，所述的膨体聚四氟乙烯膜层的一面上涂布有具有气体分子微孔的涂层，压敏胶带外侧面设置有离型纸，压敏胶带与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合。
2.根据权利要求1所述的高耐水压透声膜组件，其特征在于，所述的膨体聚四氟乙烯膜层为疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜层。
3.根据权利要求1所述的高耐水压透声膜组件，其特征在于，所述的具有气体分子微孔的涂层为微孔发泡的聚氨酯树脂涂层。
4.根据权利要求3所述的高耐水压透声膜组件，其特征在于，所述的微孔发泡的聚氨酯树脂涂层的涂层液包括如下重量百分比计的原料：二氧化硅微粉5%~20%，汉麻秆芯微粉0~25%，聚氨酯树脂20%~50%，余量为溶剂。
5.根据权利要求4所述的高耐水压透声膜组件，其特征在于，所述的溶剂为醋酸乙酯。
6.根据权利要求1~5任一项所述的高耐水压透声膜组件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的制造：膨体聚四氟乙烯微孔薄膜放卷，表面进行疏水疏油改性处理；
（2）具有气体分子微孔的涂层液的制备：按照重量配比称取二氧化硅微粉、汉麻秆芯微粉、聚氨酯树脂和溶剂，使用第一部分溶剂在真空搅拌罐内勾兑混合均匀上述物质，再添加第二部分溶剂，使得该溶液的粘度指数达到1800~2000CPS，真空搅拌罐内抽真空搅拌0.8~1.2h，使得混合在溶液中的空气排出，然后关闭真空阀门，然后向真空搅拌罐内注入2个大气压的气体，搅拌均匀0.8~1.2h，溶液静止后，逐渐破真空，使得罐内与大气压力平衡，配置好的溶液立刻与疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜涂布；
（3）疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜准备，放卷，在疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的一面滚涂具有气体分子微孔的涂层液，贴敷在滚筒上加热，具有气体分子微孔的涂层液内的气体分子发泡挥发出微孔，检验，收卷，架空存放48h室温下固化，包装；
（4）低黏性载带、离型纸保护的压敏胶带和高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜工艺准备，放卷，两轴同时放卷，一轴放卷离型纸保护的压敏胶带，一轴放卷高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜，离型纸保护的压敏胶带等间距模切通孔，去除两组压敏胶带内侧面的离型纸，压敏胶带与高耐水压透声的膨体聚四氟乙烯涂层膜正面和反面同时贴合，保持压敏胶带的上下层的孔位置同心，与低黏性载带贴合，模切高耐水压透声膜组件至低黏性载带，除废带，高耐水压透声膜组件保留在低黏性载带上，检验，收卷。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，步骤（2）中所述的气体为氦气、氮气或二氧化碳气体。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，步骤（3）中所述的疏水疏油的膨体聚四氟乙烯膜的放卷速度为0.5m/min~1 m/min。
9.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，步骤（3）中滚筒的温度为100℃~130℃。
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