CN113423046B

CN113423046B - 扬声器用振膜、扬声器用振膜制备方法及发声装置

Info

Publication number: CN113423046B
Application number: CN202110645335.9A
Authority: CN
Inventors: 王婷; 闫付臻; 李春
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2022-09-20
Anticipated expiration: 2041-06-09
Also published as: WO2022257782A1; CN113423046A

Abstract

本申请公开一种扬声器用振膜、扬声器用振膜制备方法及发声装置，所述扬声器用振膜包含水性丙烯酸酯胶膜层与两覆盖膜层，两覆盖膜层中一覆盖膜层覆盖于水性丙烯酸酯胶膜层的一表面，另一覆盖膜层覆盖于水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面；其中两覆盖膜层中至少一覆盖膜层为热塑性弹性体膜层，所述水性丙烯酸酯胶膜层由丙烯酸酯乳液、固化剂、润湿剂、消泡剂制成，所述丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量在20万至200万之间。因形成水性丙烯酸酯胶膜层的胶水以水为介质，环保无污染，有效降低制备扬声器用振膜时存在的安全隐患。而且，水性丙烯酸脂胶膜层与热塑性弹性体膜层之间的粘结力较强，可以提升扬声器用振膜的结构强度。

Description

扬声器用振膜、扬声器用振膜制备方法及发声装置

技术领域

本申请涉及电声技术领域，尤其涉及一种扬声器用振膜、扬声器用振膜制备方法及发声装置。

背景技术

随着扬声器高功率化、防水以及高音质要求的提高，现有扬声器用振膜材料多采用高模量的塑料层(PEEK、PAR、PEI、PI等)与柔软的热塑性聚氨酯弹性体膜以及胶膜(丙烯酸胶、硅胶等)复合的多层复合结构。或者直接采用热塑性弹性体(如热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体等)与胶膜层的复合结构。其中丙烯酸酯压敏胶膜因其优异的粘结性、阻尼性、使用工艺简单和低成本等优势，得到广泛应用。

目前行业所用的丙烯酸酯压敏胶膜均由溶剂型丙烯酸酯胶水经涂布加工制得。但是，当前丙烯酸酯压敏胶膜的制备的涂布过程中大量有机溶剂的挥发，不仅造成了环境的污染，而且还存在较大的安全隐患，导致当前在制备扬声器用振膜时存在较大的安全隐患。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种扬声器用振膜、扬声器用振膜制备方法及发声装置，旨在解决当前在制备扬声器用振膜时存在较大的安全隐患的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种扬声器用振膜，所述扬声器用振膜包含水性丙烯酸酯胶膜层与两覆盖膜层，其中一个所述覆盖膜层覆盖于所述水性丙烯酸酯胶膜层的一表面，另一所述覆盖膜层覆盖于所述水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面；其中两所述覆盖膜层中至少一所述覆盖膜层为热塑性弹性体膜层，所述水性丙烯酸酯胶膜层由丙烯酸酯乳液，所述丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量在20万至200万之间。

优选地，所述热塑性弹性体膜层中的热塑性弹性体为聚酯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、动态硫化橡胶或热塑性塑料共混物型热塑性弹性体中的一种或多种。

优选地，所述水性丙烯酸酯胶膜层与所述热塑性弹性体膜层之间的剥离强度大于或等于150g/25mm。

优选地，所述水性丙烯酸酯胶膜层与所述热塑性弹性体膜层间的剥离强度变化量经60℃-70℃、90％至98％湿度环境处理165h至170h后小于或等于15％。

优选地，所述水性丙烯酸酯胶膜层的厚度在5um至50um之间。

优选地，所述热塑性弹性体膜层厚度在5um至150um之间。

优选地，所述两覆盖膜层的另一所述覆盖膜层为热塑性弹性体膜层或塑料膜层。

优选地，所述水性丙烯酸酯胶膜层的玻璃化转变温度为-20℃至-60℃之间。

为实现上述目的，本申请还提供一种扬声器用振膜制备方法，所述扬声器用振膜制备方法包括：

将100质量份的丙烯酸酯乳液、0质量份至5质量份的固化剂、0.1质量份至5质量份的润湿剂、0.1质量份至5质量份的消泡剂进行混合，得到混合物；其中，所述丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量在20万至200万之间；

将所述混合物涂布于为热塑性弹性体膜层的一覆盖膜层表面，并在70℃至120℃条件下加热固化2min至10min，在所述热塑性弹性体膜层表面形成水性丙烯酸酯胶膜层；

将另一覆盖膜层贴敷于所述水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面，制得扬声器用振膜。

优选地，所述丙烯酸酯乳液通过向40质量份至100质量份的去离子水中添加66质量份至92质量份的软单体、8质量份至33质量份的硬单体、0.1质量份至10质量份的功能单体、0.01质量份至1质量份的引发剂、0.1质量份至5质量的份乳化剂、0.01质量份至1.2质量份的链转移剂反应制备。

优选地，所述丙烯酸酯乳液的酸值为0mgKOH/g至40mgKOH/g。

优选地，所述软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种。

优选地，所述硬单体为丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯中的一种或多种。

优选地，所述软单体与所述硬单体的质量份配比在2:1至12:1之间。

优选地，所述功能单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

为实现上述目的，本申请还提供一种发声装置，包括振动系统和与所述振动系统相配合的磁路系统，所述振动系统包括扬声器用振膜和结合在所述扬声器用振膜一侧的音圈，所述扬声器用振膜由上述的扬声器用振膜制备方法制得。

更进一步地，为实现上述目的，本申请还提供一种发声装置，包括壳体以及设在所述壳体内的磁路系统和振动系统，所述振动系统包括音圈、第一振膜和第二振膜，所述音圈的顶部与所述第一振膜相连，所述磁路系统系统驱动所述音圈振动以带动所述第一振膜发声，所述第二振膜的两端分别与所述壳体和所述音圈的底部相连，所述第二振膜为上述的扬声器用振膜。

本申请实施例提供一种扬声器用振膜、扬声器用振膜制备方法及发声装置，所述扬声器用振膜包含水性丙烯酸酯胶膜层与两覆盖膜层，其中一个所述覆盖膜层覆盖于所述水性丙烯酸酯胶膜层的一表面，另一个所述覆盖膜层覆盖于所述水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面；其中两所述覆盖膜层中至少一所述覆盖膜层为热塑性弹性体膜层，所述水性丙烯酸酯胶膜层由丙烯酸酯乳液、固化剂、润湿剂、消泡剂制成，所述丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量在20万至200万之间。水性丙烯酸酯胶膜层直接涂布至热塑性弹性体膜层表面后固化成膜，因形成水性丙烯酸酯胶膜层的胶水以水为介质，环保无污染，生产过程绿色环保，有效降低制备扬声器用振膜时存在的安全隐患。而且，水性丙烯酸脂胶膜层与热塑性弹性体膜层之间的粘结力比较强，从而可以提升扬声器用振膜的结构强度。

附图说明

图1为本申请扬声器用振膜制备方法的流程示意图；

图2为本申请中扬声器用振膜的第一结构示意图；

图3为本申请中扬声器用振膜的第二结构示意图；

图4为本申请中扬声器用振膜的第三结构示意图；

图5为本申请发声装置的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解地，随着扬声器高功率化、防水以及高音质要求的提高，现有扬声器用振膜材料多采用高模量的塑料层(PEEK、PAR、PEI、PI等)与柔软的热塑性聚氨酯弹性体膜以及胶膜(丙烯酸胶、硅胶等)复合的多层复合结构。或者直接采用热塑性弹性体(如热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体等)与胶膜层的复合结构。塑料层或热塑性弹性体层提供扬声器用振膜振动所需的刚度，热塑性弹性体层提供扬声器用振膜大位移振动后的回弹性，阻尼胶膜层提供了扬声器用振膜振动所需的阻尼，并且提供了良好的粘结性，保证了各层间的振动一致性。其中丙烯酸酯压敏胶膜因其优异的粘结性、阻尼性、使用工艺简单和低成本等优势，等到广泛应用。目前行业所用的丙烯酸酯压敏胶膜均采用溶剂型丙烯酸酯胶水，经涂布加工制得。在涂布过程中大量有机溶剂的挥发不仅造成了环境的污染，而且还存在较大的安全隐患。

其次，因目前行业内丙烯酸酯压敏胶膜所用的胶水为溶剂型，胶水中的溶剂、反应单体及低分子量预聚物会浸入到热塑性弹性体膜层中引起膜的溶胀变形。因此溶剂型的丙烯酸酯压敏胶膜无法采用直接涂布于热塑性弹性体膜表面的方式。目前扬声器用含有胶膜层的复合振膜材料多采用层压复合的工艺制备，胶膜层为双面离型的结构，即胶膜层的两表面为离型膜。

基于此，本申请提出一种扬声器用振膜，所述扬声器用振膜包含水性丙烯酸酯胶膜层与两覆盖膜层，两所述覆盖膜层中一所述覆盖膜层覆盖于所述水性丙烯酸酯胶膜层的一表面，另一所述覆盖膜层覆盖于所述水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面；其中两所述覆盖膜层中至少一覆盖膜层为热塑性弹性体膜层，另一覆盖膜层可以为热塑性弹性体膜层或塑料膜层。

进一步地，所述水性丙烯酸酯胶膜层由丙烯酸酯乳液、固化剂、润湿剂、消泡剂制成，可选地，本申请水性丙烯酸酯胶膜层中丙烯酸酯乳液、固化剂、润湿剂、消泡剂的质量份分别为100质量份、0质量份至5质量份、0.1质量份至5质量份、0.1质量份至5质量份，例如，水性丙烯酸酯胶膜层中丙烯酸酯乳液、固化剂、润湿剂、消泡剂的质量份分别可以为100质量份、3质量份、4质量份、5质量份；

可选地，本申请丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量在20万至200万之间，例如丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量可以为20万、25万、50万、60万、70万、85万、100万、150万、200万等。

可选地，本申请中水性丙烯酸酯胶膜层的厚度在5um至50um之间，例如，水性丙烯酸酯胶膜层的厚度可以5um、10um、15um、20um、25um、30um、35um、40um、45um、50um等；而热塑性弹性体膜层的厚度在5um至150um之间，例如，热塑性弹性体膜层的厚度可以为5um、50um、100um、150um等。

进一步地，本申请合成丙烯酸酯乳液的单体可以包括软单体、硬单体、功能单体，常用软单体包括丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)，丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯，本申请中软单体优选丙烯酸丁酯，在丙烯酸酯乳液中的添加量为65质量份至95质量份。例如，丙烯酸丁酯在丙烯酸酯乳液中的添加量可以为65份、75份、85份、95份等。

硬单体的作用是为共聚物提供内聚力，常用硬单体包括：丙烯腈(AN)、丙烯酰胺(AM)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)、醋酸乙烯酯(VAc)等。本申请中硬单体优选耐水性好，玻璃化温度合适的单体，优选苯乙烯(St)、丙烯酸甲酯(MA)、醋酸乙烯酯(VAc)等一种或多种，其在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数为5份至35份之间。例如，硬单体在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数可以为5份、15份、25份、35份等。

常用的功能单体包括甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、甲基丙烯酰胺(MAM)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)、丙烯酸缩水甘油酯等。功能单体作用为提供可交联点，甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、甲基丙烯酰胺(MAM)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)、丙烯酸缩水甘油酯中，甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸(AA)含有-COOH基团，其不仅可以提供反应基团，还可以一定程度提高水性丙烯酸酯胶膜层的粘结力，因此优选甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸(AA)作为水性丙烯酸酯胶膜层的功能单体，其在丙烯酸酯乳液中所占的质量份为0.5份至3份。例如，功能单体在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数可以为0.5份、1.5份、2.5份、3份等。

进一步需要说明的是，本申请中热塑性弹性体膜层中的热塑性弹性体可以由聚酯类热塑性弹性体(TPEE)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、聚酰胺类热塑性弹性体(TPAE)、聚苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、动态硫化橡胶/热塑性塑料共混物型热塑性弹性体(TPV)等中的一种或多种制备。

进一步地，固化剂包括异氰酸酯类、环氧树脂类、氨基树脂、氮丙啶等，丙烯酸酯官能团为功能单体提供的-OH/-COOH等，这些固化剂的特征是有多个官能团与功能单体反应，形成三维网状结构。可选地，所述固化剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例为0质量份至5质量份，当水性丙烯酸酯胶膜层中固化剂的含量过少，水性丙烯酸酯胶膜层内聚力低，当固化剂的含量过多时，水性丙烯酸酯胶膜层的粘性损失较大，不易粘结。当固化剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例在0质量份和5质量份之间时，水性丙烯酸酯胶膜层的胶膜内聚力可以满足使用需求，而且水性丙烯酸酯胶膜层的适中，方便粘接。例如，固化剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例可以为1质量份、2质量份、3.5质量份、4.5质量份和5质量份。优选地，固化剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例可以为0.3质量份至1质量份。例如，固化剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例可以为0.4质量份、0.6质量份、0.8质量份等。

可选地，本申请中的润湿剂可以包括：烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯、聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯-丙烯嵌段共聚物等，当润湿剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例过少，润湿效果不好，在涂布一些低表面张力的基材，如热塑性弹性体，天然橡胶，有机硅的离型纸、离型膜等，会出现水性丙烯酸酯胶膜层收缩，造成涂布缩孔等弊病，而当润湿剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例过大时，由此会降低粘水性丙烯酸脂胶膜层的结性能，因此所述润湿剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例为0.1质量份至5质量份。例如，润湿剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例可以为0.1质量份、0.2质量份、1.5质量份、3质量份、5质量份等。

本申请中的消泡剂，是能降低水、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭的物质，可选地，消泡剂可以包括醇类、脂肪酸及脂肪酸酯、酰胺、磷酸酯、磷酸三脂、有机硅化合物。可以理解的是，当消泡剂的含量过少时，会有气泡，而当消泡剂的含量过多时则会出现缩孔等，因此所述润湿剂消泡剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例为0.1质量份至5质量份。例如，消泡剂在水性丙烯酸酯胶膜层中所占的比例可以为0.3质量份、0.5质量份、2质量份、4质量份、5质量份等。

进一步需要说明的是，由于剥离力小于150g时，扬声器用振膜振动时的一致性差，产品音质变差，长时间震动后存在扬声器用振膜分层或破膜的风险，因此本申请的扬声器用振膜中水性丙烯酸酯胶膜层与热塑性弹性体膜层之间的剥离强度大于或等于150g/25mm。

同时，通过选用憎水性的软单体、硬单体，使所得到的水性丙烯酸酯胶膜层具有较低的酸值，为保证产品良好的防水效果以及耐湿热性能，所述水性丙烯酸酯胶膜层中丙烯酸酯乳液的酸值为0mgKOH/g至40mgKOH/g。例如，水性丙烯酸酯胶膜层中丙烯酸酯乳液的酸值可以为10mgKOH/g、20mgKOH/g、30mgKOH/g、40mgKOH/g。优选地，水性丙烯酸酯胶膜层中丙烯酸酯乳液的酸值为1至30mgKOH/g，这是因为酸值越高，材料的亲水性越强，应用过程中性能变化越大。例如，水性丙烯酸酯胶膜层中丙烯酸酯乳液的酸值可以为1mgKOH/g、3mgKOH/g、5mgKOH/g、15mgKOH/g、25mgKOH/g等。

因扬声器实际使用过程中，会存在高温高湿的环境，若水性丙烯酸酯胶膜层耐湿热性差，扬声器长时间在湿热环境中使用后，水性丙烯酸酯胶膜层强度降低，扬声器用振膜振动时会发生胶层失效分层等问题，因此采用高温高湿(60℃-70℃、90％-98％湿度)环境处理165h至170h(优选为65℃、95％湿度环境处理168h)后，本申请所述的水性丙烯酸酯胶膜层与热塑性弹性体膜层间的T剥离强度变化量需要小于或等于15％。

进一步地，本申请中水性丙烯酸酯胶膜层的玻璃化转变温度用软、硬单体的比例控制，在-20℃到-60℃，例如，水性丙烯酸酯胶膜层的玻璃化转变温度可以为-20℃、-30℃、-40℃、-60℃等。因为玻璃化转变温度高于-20℃，水性丙烯酸酯胶膜层的粘性降低，扬声器用振膜振动时，扬声器用振膜弹性损失，造成音质变差，玻璃化温度太低容易造成胶膜的耐热性变差。其中，水性丙烯酸酯胶膜层中共聚物的玻璃化转变温度计算公式如下：

1/Tg＝W1/Tg1+W2/Tg2+…Wn/Tgn

其中，Tg为共聚物玻璃化转变温度，Tg1为组分1均聚物玻璃化转变温度，W1为组分1所占质量份数；Tg2为组分2均聚物玻璃化转变温度，W2为组分2所占质量份数；Tgn为组分n均聚物玻璃化转变温度，W2为组分n所占质量份数，由于功能单体所占质量份数较少为0.5份至3份，所以上式可只用软单体、硬单体进行估算。由于扬声器用振膜材料的耐低温和高温需求，要求水性丙烯酸酯胶膜层的玻璃化温度约在-20℃到-50℃，由公式计算可得软硬的比例，比例由于采用的硬单体的种类不同而不同，以优选的软单体为丙烯酸丁酯，硬单体为苯乙烯为例，软单体、硬单体比例在2:1至12：1之间，例如，软单体、硬单体的比例可以为2:1、3:1、5:1、7:1、12:1等。

进一步需要说明的是，合成丙烯酸酯乳液的材料中除了软单体、硬单体、功能单体之外，还包括引发剂、乳化剂、链转移剂以及去离子水，引发剂为水溶性、加热分解的过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵等，其在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数质量份为0.01份至1份。例如，引发剂在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数可以为0.01份、0.03份、0.5份、1份等。引发剂的主要作用是提供自由基，当引发剂的质量份数过多时会导致反应太快，聚合物分子量太小，当引发剂的质量份数太少时则反应太慢，因此引发剂在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数优选0.2份至0.5份，例如引发剂在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数优选0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等。

可选地，链转移剂包括硫醇、硫醚、四氯化碳等，链转移剂的作用为调节聚合物的分子量，其在丙烯酸酯乳液中所占份数为0.01份至1.2份。例如，链转移剂在丙烯酸酯乳液中所占份数可以为0.01份、0.1份、0.12份等。控制丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物分子量在20至200万之间，例如，丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的分子量可以为20万、25万、50万、60万、70万、85万、100万、150万、200万等；由于分子量小于20万，成膜后的回弹性差，内聚力低，分子量大于200万，粘结力变差，因此分子量优选60万至120万，例如，丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的分子量可以优选为60万、70万、85万、100万等；而相应链转移剂在丙烯酸酯乳液中所占质量份数优选0.1质量至0.5质量份，例如链转移剂在丙烯酸酯乳液中所占质量份数可以优选0.1质量份、0.3质量份、0.5质量份等。

可选地，乳化剂包括：阴离子型乳化剂，如十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、脂肪酸、松香酸、环烷酸的钠盐等；非离子型乳化剂有十二醇聚环氧乙烷、丙二醇聚环氧乙烷、聚环氧乙烷山梨糖醇单单脂肪酸酯。乳化剂在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数为0.1份至5份。例如，乳化剂在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数可以为0.1份、0.5份、1份、3份、5份等。因为当乳化剂在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数太少时乳液不稳定，而乳化剂在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数太多时材料的耐水性变差，因此在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数优选0.5至2份。例如，乳化剂在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数可以优选为0.5份、1份、1.2份、2份等。

去离子水作为溶剂，作用是调整整个丙烯酸酯乳液的固含量，其在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数为40质量份至100质量份，例如去离子水在丙烯酸酯乳液中所占的质量份数可以为40质量份、50质量份、60质量份、90质量份、100质量份等。

本申请提出了一种扬声器用振膜，其中扬声器用振膜包含水性丙烯酸酯胶膜层与两覆盖膜层，其中一覆盖膜层为热塑性弹性体膜层，所述水性丙烯酸酯胶膜层由丙烯酸酯乳液、固化剂、润湿剂、消泡剂制成，所述丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量在20万至200万之间。水性丙烯酸酯胶膜层直接涂布至热塑性弹性体膜层表面后固化成膜，因形成水性丙烯酸酯胶膜层的胶水以水为介质，环保无污染，生产过程绿色环保，有效降低制备扬声器用振膜时存在的安全隐患。

本发明还提出一种扬声器用振膜制备方法，参考图1，图1为本申请提出的扬声器用振膜制备方法的流程示意图。

所述扬声器用振膜制备方法包括一下步骤：

步骤S10，将100质量份的丙烯酸酯乳液、0质量份至5质量份的固化剂、0.1质量份至5质量份的润湿剂、0.1质量份至5质量份的消泡剂进行混合，得到混合物；其中，所述丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量在20万至200万之间；

本步骤中，首先需要进行丙烯酸酯乳液的制备或获取，具体地，参考表1，表1为本申请中制备丙烯酸酯乳液的原料组分、原料名称及质量份表；

表1

按照表1中各原料名称与相应的质量份配好A、B、C、D各原料组分，先将组分D加入到四口反应瓶中，在搅拌下升温至75℃时，加入组分C，待温度稳定在75℃及其上下浮动2℃后同时滴加组分A和B，保持适当的滴加速度使两组分在约3h内同时滴加完毕，然后在75℃保温1h后降温至40℃左右即制备得到丙烯酸酯乳液，可以理解地，在该步骤中需要全程采用氮气保护。

可以理解地，经上述步骤制备得到的丙烯酸酯乳液，由于聚合物为线性结构，其耐热性差，并且其润湿性、消泡性差，需要后加入固化剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂等配成丙烯酸酯乳液胶水才能满足应用，采用配比如表2所示，表2为本申请中制备形成水性丙烯酸酯胶膜层所需的丙烯酸酯乳液胶水的配比表：

原料	用量
		丙烯酸酯乳液	100
固化剂	0-5
		润湿剂	0.1-5
消泡剂	0.1-5

表2

具体地，按照100质量份、0质量份至5质量份、0.1质量份至5质量份、0.1质量份至5质量份依次称取丙烯酸酯乳液、固化剂、润湿剂、消泡剂，再进行混合，并搅拌静置形成混合物。具体地，在丙烯酸酯乳液依次加入0.1质量份至3质量份固化剂、0.1质量份至1质量份润湿剂、0.1质量份至1质量份消泡剂，用搅拌机以600r/min至800r/min搅拌30分钟或以上，然后静置脱泡形成混合物待用。

步骤S20，将所述混合物涂布于为热塑性弹性体膜层的一覆盖膜层表面，并在70℃至120℃条件下加热固化2min至10min，在所述热塑性弹性体膜层表面形成水性丙烯酸酯胶膜层；

将上述步骤中静置脱泡形成的混合物直接涂布于预先制备的一覆盖膜层表面上，其中该覆盖膜层为热塑性弹性体膜层，并进一步在70℃至120℃(例如70℃、90℃、100℃、110℃等)条件下加热固化2min至10min，优选为100℃加热固化5min，使得混合物固化成膜，在热塑性弹性体膜层的表面形成水性丙烯酸酯胶膜层，由此得到水性丙烯酸酯胶膜层与一热塑性弹性体膜层。

步骤S30，将另一覆盖膜层贴敷于所述水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面，制得扬声器用振膜。

进一步地，在形成水性丙烯酸酯胶膜层与一热塑性弹性体膜层后，还需要将另一覆盖膜层贴敷于水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面以得到最终的扬声器用振膜，具体地，本申请中作为另一覆盖膜层的第二高分子材料膜可以为热塑性弹性体膜层，也可以为塑料膜层；参考图2，图2为本申请中扬声器用振膜的第一结构示意图，其中1为热塑性弹性体膜层、2为水性丙烯酸酯胶膜层、3为热塑性弹性体膜层，当另一覆盖膜层为热塑性弹性体膜层1时，即将热塑性弹性体膜层1贴敷于水性丙烯酸酯胶膜层2的另一表面，由水性丙烯酸酯胶膜层2与两覆盖膜层(热塑性弹性体膜层1与热塑性弹性体膜层3)构成扬声器用振膜。采用水性丙烯酸酯胶膜层的两表层为热塑性弹性体膜层，这种结构的扬声器用振膜可以兼顾良好的回弹性、刚性及阻尼性，可以为产品提供高等级的防水效果，以及高的音质体现。

又参照图3，图3为本申请中扬声器用振膜的第二结构示意图，其中1为塑料膜层、2为水性丙烯酸酯胶膜层、3为热塑性弹性体膜层，当另一覆盖膜层为塑料膜层时，即将塑料膜层1贴敷于胶膜层2的另一表面，由水性丙烯酸酯胶膜层2与一塑料膜层1及一热塑性弹性体膜层3构成扬声器用振膜。采用水性丙烯酸酯胶膜层的一覆盖膜层为热塑性弹性体膜层，另一表面膜层为塑料膜层，这种结构的扬声器用振膜因为存在塑料膜层，使得扬声器用振膜的结构强度和耐高温性更优。相对于直接涂布于塑料膜层，该工艺更易控制张力及获得更优的粘结效果。

可以理解地，根据扬声器产品设计对强度、回弹等的需要，可以在上述扬声器用振膜的结构基础上，进一步在两覆盖膜层上进行其他材料层的复合，例如可以分别在两覆盖膜层上分别再复合一层或多层其他覆盖膜层，也可以在任一覆盖膜层上覆盖一层或多层其他材料层，其他材料层可以为塑料膜层、水性丙烯酸酯胶膜层、热塑性弹性体膜层等，具体覆盖层数与覆盖膜层的材料不限定，可以根据实际需求设置。参考图4，图4为本申请中扬声器用振膜的第三结构示意图，其中1和5为塑料膜层，2和4为热塑性弹性体膜层，3为水性丙烯酸酯胶膜层。制备方法推荐如下：首先将塑料膜层1、5分别和热塑性弹性体膜层2、4进行热帖复合，得到复合结构12和45，然后按照直接将水性丙烯酸酯胶水涂布至复合结构12的热塑性弹性体膜层2表面，加热固化后得到水性丙烯酸酯胶膜层3，然后将复合结构45贴敷于水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面，得到包含多层表面膜层的扬声器用振膜。

本发明还提出发声装置，如图5所示，图5为本申请发声装置的结构示意图；该发声装置包括振动系统和与所述振动系统相配合的磁路系统，所述振动系统包括扬声器用振膜和结合在所述扬声器用振膜一侧的音圈，其中，振动系统和与所述振动系统相配合的磁路系统用于使得发声装置在通电后可以通过震动进行发声，音圈是扬声器通过电流的线圈，是电动式扬声器机械波系统的重要组成部分。可以理解地，本领域技术人员可根据实际产品需求做相应的调整，如折环部向音圈侧凸起；球顶部位于折环部下表面；振动系统中添加定心支片等；本申请中扬声器用振膜由折环部和球顶部组成，含水性丙烯酸酯胶膜层与热塑性弹性体膜层复合结构的扬声器用振膜可位于折环部，也可位于折环部及球顶部。

本发明又提出一种发声装置，发声装置可以包括壳体以及设在壳体内的磁路系统和振动系统，振动系统可以包括音圈、第一振膜和第二振膜，音圈的顶部与第一振膜相连，磁路系统系统驱音圈振动以带动第一振膜发声，第二振膜的两端分别与壳体和音圈的底部相连。其中，第二振膜可以为根据本发明上述实施例中的扬声器用振膜。

也就是说，第一振膜可以用于振动发声，第二振膜可以用于平衡音圈的振动。具体而言，当发声装置工作时，音圈通电后在磁路系统的磁场力的作用下，音圈可以上下振动以带动第一振膜振动，第一振膜振动时可以进行发声。第二振膜也可以跟随音圈上下振动，由于第二振膜的两端分别与壳体和音圈的底部相连，第二振膜可以平衡音圈的振动，可以防止音圈出现偏振的现象，从而可以提升发声装置的发声效果。

需要进行说明的的是，可以将第一振膜和第二振膜同时采用本发明上述实施例的扬声器用振膜，也可以是第一振膜和第二振膜中的一个采用本发明上述实施例的扬声器用振膜，本发明对此不作具体限制。

进一步地，本申请还对所述扬声器用振膜进行了性能评测，评测内容包括：

玻璃化温度：采用DSC设备测试，升温速率为20℃/min，采用半高法(ASTMD3418-15)的取值方式表征；

分子量：用GPC测试，以重均分子量表征；

持黏力：采用GB/T4851-2014标准进行测试，80℃恒温下测试1h后，测试水性丙烯酸酯胶膜层滑动的位移；

剥离强度：采用GB/T2791-1995标准，T型剥离的方式进行测试，剥离界面为水性丙烯酸酯胶膜层与热塑性弹性体膜层；

酸值：采用GB/T17530.4-1998标准测试。

具体地，首先进行不同配方比例的丙烯酸酯乳液的制备：参照表3，表3为不同配方比例的丙烯酸酯乳液的制备表。

表3

按照表3中用量配好A、B、C、D各原料组分，先将组分D加入到四口反应瓶中，搅拌下升温至75℃时，加入组分C，待温度稳定在75℃及其正负2℃后同时滴加组分A和B，保持适当的滴加速度使两组分在约3h内同时滴加完毕，然后再75℃保温1h后降温至40℃左右即可，全程需氮气保护。单体简称对应：

丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)。常用功能单体包括甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸(AA)。

参照表4，表4为不同丙烯酸乳液的性能对比表：

	玻璃化温度(℃)	分子量	酸值(mgKOH/g)
				实施例1	-41	90万	8
实施例2	-40	92万	8
				实施例3	-24	95万	8
实施例4	-41	40万	8
				实施例5	-41	88万	40

表4

实施例1，软单体、硬单体分别为BA、St，软单体、硬单体比例6.5:1，玻璃化温度为-41℃，分子量为90万。相比于实施例1，实施例2的硬单体将St替换为MMA，保持软单体、硬单体比例不变，其他条件不变。从中看出硬单体选用MMA后，水性丙烯酸酯胶膜层的T型剥离力显著减小。实施例3，相比于实施例1软单体、硬单体种类不变，改变软单体、硬单体比例为2.5:1，其他条件不变，减小软单体、硬单体比例，提高了共聚物的玻璃化转变温度(如表4所示)，润湿性变差，从而会降低其与基材的粘结力。实施例4，相比于实施例1，软单体、硬单体种类及比例保持不变，增加链转移剂的加入量，其他条件不变。由表4可知，链转移剂的增加降低了共聚物的分子量，分子量的降低，会引起水性丙烯酸酯胶膜层的耐水解性及耐高温性降低。实施例5，相比于实施例1，用控制功能单体的加入量控制酸值，酸值大，所得水性丙烯酸酯胶膜层的吸水率高。

综合以上结果，选用玻璃化温度较低及重均分子量相对较高的实施例1进行水性丙烯酸酯胶膜层的制备。

其次，进行水性丙烯酸酯胶膜层的制备，参照表5，表5为不同配比的水性丙烯酸酯胶水表：

表5

选用上述实施例1的丙烯酸酯乳液按照表5配方比例配置不同的水性丙烯酸酯胶膜层的胶水，分别将其涂布在25um热塑性弹性体膜上，在90℃至110℃下，固化2min至5min后成膜。

实施例1-1、实施例1-2、实施例1-3、实施例1-4、实施例1-5均是以上述实施例1的丙烯酸酯乳液为基础配置的实施例，差别如下：

实施例1-2，与实施例1-1相比，用环氧树脂代替甲苯二异氰酸酯；

实施例1-3，与实施例1-1相比，用六甲基二异氰酸酯代替甲苯二异氰酸酯；

实施例1-4，与实施例1-1相比，将甲苯二异氰酸酯的量加到1.5。

最后，进行胶膜性能对比。

具体地，对比例为现有溶剂型丙烯酸胶膜，为采用重均分子量为40万，玻璃化温度为-40℃的溶剂型丙烯酸酯胶水，涂布在离型膜上，厚度控制为20um，固化后与25um的热塑性弹性体膜复合、在23℃下熟化7天。

将水性丙烯酸酯胶膜层的水性丙烯酸酯胶膜与溶剂型丙烯酸酯胶膜的性能对比结果表6所示，表6为实施例及对比例制备得到水性丙烯酸酯胶膜层的性能对比表：

表6

从表6中可以看出，乳液型丙烯酸酯胶膜的Tg随固化剂种类、添加量的变化不大，这是因为交联密度不高，没有对玻璃化温度造成明显影响，其对持黏力影响显著，通过调整固化剂种类及数量控制持黏力，如实施例1-1，固化剂中含有苯环，其持黏力比实施例1-3的要好。

由于选用了优选的丙烯酸酯乳液，选用耐水单体丙烯酸丁酯、苯乙烯，未选用亲水性单体，其软硬单体的比例在2:1至12:1之间，T剥离强度较高，其耐高温高湿性能较高。

由表6所示实施例的T剥离强度均高于对比例的剥离强度，由此可知，通过将丙烯酸酯乳液直接涂布在热塑性弹性体上，实现了乳液型丙烯酸酯对热塑性弹性体的高粘结。

选择性能较优的实施例1-1和实施例1-3与对比例进行扬声器用振膜的制作并对比产品的可靠性。

实施例SPK：按照实施例1-1配方和实施例1-3配方，将水性丙烯酸酯胶膜层的胶水涂布至厚度为25um的热塑性聚酯弹性体膜层表面，厚度控制为20um，经70℃至100℃加热固化5min后，在得到水性丙烯酸酯胶膜层表面贴合另一层厚度为25um的热塑性聚酯弹性体膜。然后采用热压成型的方式，进行扬声器用振膜折环的制作，然后按照产品尺寸进行裁切，组装至扬声器单元中，得到所需的产品。

对比例SPK：采用对比例水性丙烯酸酯胶膜层，使用复合机，将25um的热塑性聚酯弹性体膜采用层压复合的方式贴合至水性丙烯酸酯胶膜层表面，得到复合料带，然后采用热压成型的方式，进行扬声器用振膜折环的制作，然后按照产品尺寸进行裁切，组装至扬声器单元中，得到所需的产品(对比例SPK)。

选取听音合格的实施例SPK及对比例SPK各100只，同时放于可靠性试验箱箱中，温度设置65℃，湿度设置95％RH，通电168h后，取出，室温放置2h后进行产品的听音测试，产品良率如下表7所示，表7为不同方案对应的听音良品率表：

方案编码	听音良率
		对比例SPK	92％
实施例1-1SPK	100％
		实施例1-3SPK	90％

对听音不良产品进行拆解后发现，产品存在部分分层的问题。同时发现，水性丙烯酸酯胶膜层耐湿热性能越差，即湿热处理后剥离强度降低越大，产品失效比例越高。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图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他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种扬声器用振膜，其特征在于，所述扬声器用振膜包含水性丙烯酸酯胶膜层与两覆盖膜层，其中一个所述覆盖膜层覆盖于所述水性丙烯酸酯胶膜层的一表面，另一个所述覆盖膜层覆盖于所述水性丙烯酸酯胶膜层的另一表面；其中两所述覆盖膜层中至少一所述覆盖膜层为热塑性弹性体膜层，所述水性丙烯酸酯胶膜层由丙烯酸酯乳液、固化剂、润湿剂、消泡剂制成，所述丙烯酸酯乳液中丙烯酸酯聚合物的重均分子量在20万至200万之间。

2.如权利要求1所述的扬声器用振膜，其特征在于，所述热塑性弹性体膜层中的热塑性弹性体为聚酯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、动态硫化橡胶或热塑性塑料共混物型热塑性弹性体中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的扬声器用振膜，其特征在于，所述水性丙烯酸酯胶膜层与所述热塑性弹性体膜层之间的剥离强度大于或等于150g/25mm。

4.如权利要求1所述的扬声器用振膜，其特征在于，所述水性丙烯酸酯胶膜层与所述热塑性弹性体膜层间的剥离强度变化量经60℃-70℃、90％至98％湿度环境处理165h至170h后小于或等于15％。

5.如权利要求1所述的扬声器用振膜，其特征在于，所述水性丙烯酸酯胶膜层的厚度在5um至50um之间。

6.如权利要求1所述的扬声器用振膜，其特征在于，所述热塑性弹性体膜层厚度在5um至150um之间。

7.如权利要求1所述的扬声器用振膜，其特征在于，所述两覆盖膜层的另一所述覆盖膜层为热塑性弹性体膜层或塑料膜层。

8.如权利要求1所述的扬声器用振膜，其特征在于，所述水性丙烯酸酯胶膜层的玻璃化转变温度为-20℃至-60℃。

9.一种扬声器用振膜制备方法，其特征在于，所述扬声器用振膜制备方法包括：

10.如权利要求9所述的扬声器用振膜制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯乳液通过向40质量份至100质量份的去离子水中添加66质量份至92质量份的软单体、8质量份至33质量份的硬单体、0.1质量份至10质量份的功能单体、0.01质量份至1质量份的引发剂、0.1质量份至5质量的份乳化剂、0.01质量份至1.2质量份的链转移剂反应制备。

11.如权利要求9所述的扬声器用振膜制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯乳液的酸值为0mgKOH/g至40mgKOH/g。

12.如权利要求10所述的扬声器用振膜制备方法，其特征在于，所述软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种。

13.如权利要求10所述的扬声器用振膜制备方法，其特征在于，所述硬单体为丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯中的一种或多种。

14.如权利要求10所述的扬声器用振膜制备方法，其特征在于，所述软单体与所述硬单体的质量份配比在2:1至12:1之间。

15.如权利要求10所述的扬声器用振膜制备方法，其特征在于，所述功能单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

16.一种发声装置，其特征在于，包括振动系统和与所述振动系统相配合的磁路系统，所述振动系统包括扬声器用振膜和结合在所述扬声器用振膜一侧的音圈，所述扬声器用振膜为权利要求1-8任一项所述的扬声器用振膜。

17.一种发声装置，其特征在于，包括壳体以及设在所述壳体内的磁路系统和振动系统，所述振动系统包括音圈、第一振膜和第二振膜，所述音圈的顶部与所述第一振膜相连，所述磁路系统驱动所述音圈振动以带动所述第一振膜发声，所述第二振膜的两端分别与所述壳体和所述音圈的底部相连，所述第二振膜为权利要求1-8任一项所述的扬声器用振膜。