KR101298857B1

KR101298857B1 - 전기 음향 변환기용 진동판 및 그에 사용되는 필름

Info

Publication number: KR101298857B1
Application number: KR1020087017400A
Authority: KR
Inventors: 고우이치로우 다니구치
Original assignee: 미쓰비시 쥬시 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2013-08-21
Also published as: US20120325576A1; TWI451771B; TW200808097A; US8389672B2; WO2007083751A1; US20100221516A1; US8623970B2; KR20080090425A

Abstract

성형성과 고출력시의 내구성이 우수한 전기 음향 변환기용 진동판, 특히 스피커용 진동판, 및 그 진동판용 필름을 얻는다. 특정한 반복 단위를 갖는 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A), 혹은 이것과 폴리아릴케톤 수지 등의 결정성 수지 (B) 를 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 전기 음향 변환기용 진동판, 및 그 진동판에 사용하는 필름.

Description

전기 음향 변환기용 진동판 및 그에 사용되는 필름{DIAPHRAGM FOR ELECTRO-ACOUSTIC TRANSDUCER}

본 발명은 각종 음향 기기에 사용되는 전기 음향 변환기용 진동판과 이에 사용되는 필름에 관한 것이다.

소형 전자 기기 (예를 들어, 휴대 전화, PDA, 노트북 컴퓨터, DVD, 액정 TV, 디지털 카메라, 휴대 음악 기기 등) 의 보급에 따라, 이들 전자 기기에 사용되는 소형의 스피커 (통상, 마이크로 스피커로 불린다) 나 소형의 리시버, 나아가서는 마이크로폰, 이어폰 등의 소형 전기 음향 변환기의 수요가 높아지고 있다.

일반적으로, 스피커용 진동판에는, 음향 복사 (輻射) 음압 레벨을 유지하기 위하여 밀도가 낮을 것, 변형을 억제하고 내(耐)허용 입력을 크게 유지하기 위하여 강성이 클 것과, 재생 주파수대를 넓히기 위하여 비탄성률이 클 것, 진동판의 분할 진동을 억제하여 주파수 특성을 평탄하게 하기 위하여 내부 손실이 클 것 등이 요구된다. 또, 스피커의 구동원인 보이스 코일 근방이나 차재용 스피커 등에 사용하는 경우에는, 진동판이 고온에 장시간 노출되기 때문에, 이와 같은 사용 조건하에서 충분히 견딜 수 있는 내열성이 필요해진다.

한편, 최근, 모바일이나 유비쿼터스 사회 혹은, 음악 소스의 디지털화 등을 배경으로, 각종 소형 전자 기기의 고기능화, 고성능화가 이루어지고 있다. 이 들에 사용되고 있는 스피커에 있어서도, 예를 들어 휴대 전화의 스피커용 진동판에 요구되는 내 입출력 레벨이 통상, 범용 기종의 0.3W 정도에 대하여 고출력 기종에서는 0.5 ∼ 0.6W 정도 이상 (현상황에서의 상한은 1.2W 정도) 으로 향상되어 왔다. 또, 현상황에서는 0.6 ∼ 0.8W 정도의 기종이 많고, 1.0W 를 초과하는 기종의 비율은 낮다.

여기서, 예를 들어 스피커용 진동판에 관해서는, 특허 문헌 1 내지 3 에, 방향족 폴리술폰 수지, 구체적으로는 폴리에테르술폰 수지로 이루어지는 필름을 성형한 스피커용 진동판이 개시되어 있다. 이들 특허 문헌에서는, 폴리에테르술폰 수지로 이루어지는 필름을 사용함으로써 스피커용 진동판의 성형성, 내열성이나 음향 특성 등에 우수한 것이 기재되어 있다. 그러나, 이들 특허 문헌에 기재된 스피커용 진동판에서는, 고출력시의 내구성이 불충분하고, 진동판의 균열이나 파괴 등이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다. 또, 이들 특허 문헌에는, 방향족 폴리술폰 수지의 구조, 특히 특정한 반복 단위를 갖는 방향족 폴리술폰 수지로 이루어지는 필름을 성형한 스피커용 진동판과 고출력시의 내구성에 대해서는 기재도 검토도 되어 있지 않다.

특허 문헌 4 에는, 폴리에테르 방향족 케톤 수지, 구체적으로는 폴리에테르에테르케톤 수지를 성형한 스피커용 진동판이 개시되어 있다. 그 특허 문헌에서는, 폴리에테르에테르케톤 수지로 이루어지는 필름의 탄성률이 30,000kg/cm² (약 3000MPa) 이고, 값이 비싸기 때문에 고음의 재생이 우수하다는 것 등이 기재되어 있다. 그러나, 그 특허 문헌에서는, 마이크로 스피커나 마이크로 스피커의 저음의 재생에 관한 기재, 혹은, 폴리에테르 방향족 케톤 수지와 다른 수지의 혼합물로 이루어지는 진동판의 고출력시의 내구성이나 성형성에 대해서는 기재도 검토도 되어 있지 않다.

한편, 고출력시의 내구성이 우수한 스피커용 진동판으로는, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 (PEN) 필름이나 폴리페닐렌술파이드 수지 (PPS) 필름 등의 2 축 연신 열 고정 필름이 사용되고 있다. 그러나, 이들 필름은, 결정성에서 강성이 지나치게 높기 때문에 최저 공진 주파수 (f₀ : 에프 제로) 가 높고, 저음 재생성이 떨어지는 등 음향 특성이 불충분하거나, 특히 진동판의 성형성 (프레스 성형이나 진공 성형 등) 이나 성형 사이클이 유리 전이 온도 (Tg) 가 높은 비정성(非晶性) 수지 (폴리에테르이미드 등) 로 이루어지는 필름보다 열등하다는 문제가 있었다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 소60-139099호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 소59-63897호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2002-291092호

특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 소58-222699호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명의 목적은 성형성과 고출력시의 내구성이 우수한 전기 음향 변환기용 진동판 및 당해 진동판에 사용되는 필름을 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

즉, 본 발명은

(1) 하기 구조식 (1) 의 반복 단위를 갖는 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 를 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 전기 음향 변환기용 진동판,

(식 중, R₁ 내지 R₄ 는 각각 -O-, -SO₂-, -S- 또는 C＝O 이다. 단, R₁ 내지 R₄ 중의 적어도 1 개는 -SO₂- 이고, 또한 R₁ 내지 R₄ 중의 적어도 1 개는 -O- 이다. Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃ 은, 각각 6 ∼ 24 의 탄소 원자를 함유하는 아릴렌기이다. a 및 b 는 각각 0 또는 1 중 어느 하나이다.)

(2) 상기 구조식 (1) 의 반복 단위를 갖는 폴리비닐에테르술폰 수지 (A) 와 결정성 수지 (B) 를 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 전기 음향 변환기용 진동판, 및

(3) 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 전기 음향 변환기용 진동판에 사용하는 필름에 관한 것이다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 성형성과 고출력시의 내구성이 우수한 전기 음향 변환기용 진동판과 이에 사용되는 진동판용 필름을 제공할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

또한, 본 명세서에 있어서의「주성분」이란, 가장 다량으로 함유되어 있는 성분으로서, 통상 50 질량％ 이상, 바람직하게는 80 질량％ 이상 함유하는 성분이다.

본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판은, 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 를 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 것이다. 여기서, 폴리비페닐에테르술폰 수지란, 그 구조 단위에 방향핵 결합, 술폰 결합, 에테르 결합 및 비페닐 결합을 포함하는 열 가소성 수지로서, 하기 구조식 (1) 의 반복 단위를 갖는 방향족 폴리술폰 수지이다.

상기 식 중, R₁ 내지 R₄ 는 각각 -O-, -SO₂-, -S- 또는 C＝O 이고, 열 안정성이나 성형 가공성 등의 면에서, 바람직하게는 -O-, -SO₂- 이다. 단, R₁ 내지 R₄ 중의 적어도 1 개는 -SO₂- 이고, 또한 R₁ 내지 R₄ 중의 적어도 1 개는 -O- 이다. Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃ 은, 각각 6 ∼ 24 의 탄소 원자를 함유하는 아릴렌기이고, 내열성 이나 강성 등의 면에서, 바람직하게는 페닐렌기 또는 비페닐렌기이다. a 및 b 는 각각 0 또는 1 중 어느 하나이다.

일반적으로, 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 중의 비페닐 또는 비페닐렌기의 농도가 높아질수록, 폴리머의 내충격성 등의 특성은 양호해지는 경향이 있다. 이 점에서, 구조식 (1) 의 반복 단위에 있어서, 아릴렌기 Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃ 은, 바람직하게는 50 몰％ 이상, 보다 바람직하게는 75 몰％ 이상이며, 각각 p-비페닐렌기와 같은 비페닐렌기가 바람직하다. 비페닐 결합을 필수 구성 단위로서 함유함으로써 고출력시의 내구성이 우수한 것으로 생각된다. 또, 구조식 (1) 의 반복 단위 수는, 일반적으로는 1 ∼ 100 의 정수이며, 기계 물성의 확보의 면에서 20 ∼ 50 의 것이 바람직하게 사용된다.

여기서, 구조식 (1) 의 반복 단위를 갖는 폴리비페닐에테르술폰 수지로는, 여러 가지 조합의 반복 단위를 갖는 것이 있는데, 본 발명에 있어서는, 유리 전이 온도 (Tg) 가 바람직하게는 150 ∼ 320℃, 보다 바람직하게는 160 ∼ 300℃, 더욱 바람직하게는 180 ∼ 250℃ 이다. 유리 전이 온도 (Tg) 가 상기 하한치 이상이면, 스피커의 구동원인 보이스 코일 근방이나 차재용 스피커 등에 사용하는 경우에도 충분히 내열성이 있기 때문에 바람직하고, 한편 상기 상한치 이하이면, 진동판의 성형 (프레스 성형이나 진공 성형 등) 도 비교적 저온에서 실시할 수 있기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 특히 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 로는, 하기 구조 식 (2) 의 반복 단위를 갖고, 유리 전이 온도 (Tg) 가 220℃ 인 폴리페닐술폰 수지가 필름의 막 제조 가공성, 진동판의 가공성, 내열성, 음향 특성 및 고출력시의 내구성 등의 면에서 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 솔베이 어드벤스트 폴리머즈 (주) 로부터 상품명「Radel R」로서 상업적으로 입수할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 의 제조 방법은, 특별히 제한되는 것은 아니고, 공지된 방법을 모두 채용할 수 있다. 이들은, 예를 들어, 미국 특허 제3,634,355호, 제4,008,203호, 제4,108,837호, 제4,175,175호 등의 명세서에 상세히 서술되어 있다. 또, 시판되는 수지를 그대로 사용하여도 된다. 폴리비페닐에테르술폰 수지는 1 종을 단독으로, 또는 2 종 이상을 적절히 조합하여 사용하여도 된다.

또, 본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판은, 상기한 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 를 함유하는 필름을 사용하면 되고, 진동판의 가공성, 음향 특성 및 고출력시의 내구성 등의 면에서, 바람직하게는 그 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 를, 그 필름을 구성하는 수지 조성물 중에, 50 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 60 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 80 질량％ 이상 함유한다.

또, 그 필름을 구성하는 수지 조성물에는, 필요성에 따라 다른 수지를 혼합하여도 상관없다. 혼합하는 경우의 혼합 질량비는, 진동판의 가공성, 음향 특 성 및 고출력시의 내구성 등의 면에서, 바람직하게는 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A)/다른 수지 ＝ 1 ∼ 99/99 ∼ 1, 보다 바람직하게는 30 ∼ 90/70 ∼ 10, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 80/50 ∼ 20 이다.

여기서 다른 수지로는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 폴리올레핀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 신디오택틱폴리스티렌 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리알릴레이트 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에테르이미드 수지, 열 가소성 폴리이미드 수지, 폴리에테르니트릴 수지, 액정 폴리머 및 열 가소성 엘라스토머 등을 들 수 있는데, 본 발명에 있어서는, 폴리비페닐에테르술폰 수지와의 혼합성이나 필름의 막 제조 가공성 등의 면에서 폴리에테르케톤 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지 및 폴리에테르이미드 수지가 바람직하게 사용되고, 특히 폴리에테르에테르케톤 수지가 바람직하게 사용된다. 이들 혼합하는 다른 수지는 1 종만을 단독으로, 또는 2 종 이상을 적절히 조합하여 사용하여도 된다.

본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판은, 또한 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와 다른 수지로서 결정성 수지 (B) 를 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 것이다.

폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 로는, 전술한 바와 같다.

결정성 수지 (B) 란, 시차 주사 열량 측정에 의해 결정 융해 피크 온도 (Tm) 가 관찰되는 수지로서, 예를 들어 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에 스테르계 수지, 신디오택틱폴리스티렌 수지, 폴리페닐렌술파이드 수지, 폴리케톤 수지, 폴리아릴케톤 수지, 열 가소성 폴리이미드 수지, 폴리에테르니트릴 수지 등을 들 수 있고, 이들은 1 종만을 단독으로 또는 2 종 이상을 적절히 조합하여 사용하여도 된다.

결정성 수지 (B) 의 결정 융해 피크 온도 (Tm) 는, 260 ∼ 380℃ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 280 ∼ 380℃ 이다. 여기서, 결정 융해 피크 온도가 260℃ 이상이면, 본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판의 내열성이 향상되고, 예를 들어 리플로우 공정에 있어서의 내열성이 부여된다. 한편, 결정 융해 피크 온도가 380℃ 이하이면, 예를 들어 필름의 용융 성형에 있어서 범용의 설비를 사용하여, 비교적 저온 (상한 온도 430℃) 에서 가공할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 결정성 수지 (B) 의 결정 융해 피크 온도 (Tm) 와 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 의 유리 전이 온도 (Tg) 가, Tg ＜ Tm 의 관계에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tm 이 Tg 보다 30℃ 이상 높다. 여기서, 그 관계에 있으면, 필름을 열 프레스 성형 등에 의해 진동판을 가공할 때에, 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 의 유리 전이 온도 (Tg) 이상의 온도영역에서 필름에 온도 분포가 발생하여도 필름의 드로우 다운을 억제할 수 있고, 또한 가공 온도영역에서의 응력-왜곡선도 개량되기 때문에, 결과적으로 두께 정밀도가 양호한 진동판을 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와의 혼합성이 양호하 고, 성형 가공 온도영역이 가깝고, 내열성이나 역학 특성도 우수한 폴리아릴케톤 수지가 바람직하게 사용된다. 여기서, 폴리아릴케톤 수지는, 그 구조 단위에 방향핵 결합, 에테르 결합 및 케톤 결합을 포함하는 열 가소성 수지로서, 그 대표예로는 폴리에테르케톤 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에테르케톤케톤 수지 등이 있는데, 본 발명에 있어서는, 하기 구조식 (3) 의 반복 단위를 갖는 폴리에테르에테르케톤 수지가 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와의 혼합성 (상용성) 이나 성형 가공 온도영역이 가깝고, 내열성이나 역학 특성도 우수하며, 또한 필름의 막 제조 가공성, 진동판의 가공성, 내열성, 음향 특성 및 고출력시의 내구성 등의 면에서 바람직하게 사용된다.

구조식 (3) 의 반복 단위 수는, 일반적으로는 1 ∼ 150 의 정수로서, 기계 물성의 확보나 용융 혼련·성형 가공성 등의 면에서, 30 ∼ 70 의 것이 바람직하게 사용된다.

구체적으로는, VICTREX (주) 로부터 상품명 VICTREX PEEK「151G」,「381G」, 「450G」, DEGUSSA (주) 로부터 상품명 VESTAKEEP「2000G」,「3001G」「4000G」, 솔베이 어드벤스트 폴리머즈 (주) 로부터 상품명 Keta Spire PEEK「KT-820NT」,「KT-880NT」, 가루다 케미컬 (주) 로부터 상품명 GATONE PEEK「5300」,「5400」,「5600」 등으로서 상업적으로 입수할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기한 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와 결정성 수지 (B) 의 혼합 질량비가, 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) / 결정성 수지 (B) ＝ 95 ∼ 50/5 ∼ 50 인 것이 바람직하다. 여기서, 그 혼합 질량비이면, 통상 비정성 수지인 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 가 필름의 매트릭스 (해(海)) 를 형성하기 때문에, 열 프레스 성형 등에 의해 진동판을 가공할 때에, 가공성이나 그 사이클이 양호하고, 또한 각종 접착제 (예를 들어, 아크릴계, 에폭시계 등의 UV 경화 타입이나 용제 희석 타입 등) 나 유기 용제에 의한 보이스 코일이나 케이스체와의 접착성도 양호해지기 때문에 바람직하다. 또한 결정성 수지 (B) 에 의해, 내열성이나 내용제성 등이 향상되고, 열 프레스 성형 등에 의해 진동판을 가공할 때에, 가공 온도영역에서의 응력-왜곡선도 개량되기 때문에, 결과적으로 두께 정밀도나 딥 드로잉성이 양호한 진동판을 제조할 수 있기 때문에 바람직하다. 이들로부터, 본 발명에 있어서는, 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와 결정성 수지 (B) 의 혼합 질량비가 (A)/(B) 에서, 보다 바람직하게는 95 ∼ 55/5 ∼ 45, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 60/10 ∼ 40 이고, (A)/(B) 가 85 ∼ 65/15 ∼ 35 인 것이 특히 바람직하다.

상기 전기 음향 변환기용 진동판은, 상기한 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와 결정성 수지 (B) 를 주성분으로서 함유하는 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 그 필름을 구성하는 수지 조성물에는, 필요에 따라 추가로 다른 수지를 30 질량％ 이하, 바람직하게는 20 질량％ 이하의 범위에서 혼합하여도 된다.

여기서 다른 수지로는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 폴리우레탄 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리알릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에테르이미드 수지, 열 가소성 폴리이미드 수지, 액정 폴리머 및 열 가소성 엘라스토머 등을 들 수 있고, 본 발명에 있어서는, 주성분 수지와의 혼합성이나 필름의 막 제조 가공성 등의 면에서 폴리술폰 수지 및 폴리에테르이미드 수지가 바람직하게 사용된다. 이들 혼합하는 다른 수지는, 1 종만을 단독으로, 또는 2 종 이상을 적절히 조합하여 사용하여도 된다.

또한, 폴리비페닐에테르술폰 수지를 함유하는 필름을 구성하는 수지 조성물에는, 본 발명의 주지를 초과하지 않는 범위에서, 충전재나 각종 첨가제, 예를 들어 열 안정제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 핵제, 착색제, 활제, 난연제 등을 적절히 배합하여도 된다.

이어서, 본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판의 성형에 사용하는 필름 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다. 먼저 필름의 막 제조 방법으로는, 공지된 방법, 예를 들어 T 다이를 사용하는 압출 캐스트법이나 캘린더법, 혹은 유연법 등을 채용할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만 필름의 생산성 등의 면에서 T 다이를 사용하는 압출 캐스트법이 바람직하게 사용된다. T 다이를 사용하는 압출 캐스트법에서의 성형 온도는, 사용하는 조성물의 유동 특성이나 막 제조성 등에 따라 적절히 조정되는데, 대체로 300℃ 이상, 430℃ 이하이다. 용융 혼련에는, 일반적으로 사용되는 단축 압출기, 2 축 압출기, 니더나 믹서 등 중 어느 것이나 사용할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 혼합 수지 조성물의 균일 분산성, 얻어지는 필름의 제특성의 안정성의 면에서는, 2 축 압출기, 특히 동일 방향 2 축 압출기를 사용할 수 있다.

본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판에 사용되는 필름의 두께는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 전기 음향 변환기용 진동판, 특히 스피커용 진동판으로는, 평균 두께로 5 ∼ 150㎛, 통상 8 ∼ 100㎛ 정도이다. 여기서, 필름의 두께 정밀도 (％) (〔(필름 두께 － 평균 두께)/(평균 두께)〕× 100) 는 재생 주파수대, 주파수 특성 등의 음향 특성에 영향을 미치기 때문에, ± 10％ 이내인 것이 바람직하고, ± 8％ 이내인 것이 보다 바람직하며, ± 5％ 이내인 것이 더욱 바람직하다. 또, 필름의 압출기로부터의 흐름 방향 (MD 방향) 과 그 직교 방향 (TD 방향) 에 있어서의 물성의 이방성을 가능한 한 없애도록 막 제조하는 것이 바람직하다.

또, 상기 필름의 인장 탄성률은 1000MPa 이상, 3000MPa 미만인 것이 바람직하다. 여기서, 인장 탄성률이 1000MPa 이상이면, 전기 음향 변환기용 진동판으로서 사용 가능한 강성 (탄력성) 을 갖고 있고, 한편 인장 탄성률이 3000MPa 미만이면, 예를 들어 마이크로 스피커의 진동판의 경우, 핸들링성이나 고출력시의 내구성 등이 우수한 두께가 20 ∼ 40㎛ 의 필름을 사용하여도 최저 공진 주파수 (f₀ : 에프 제로) 가 충분히 낮아, 저음역의 재생성이 확보되어 음질이 양호해지기 때문에 바람직하다. 이들로부터, 본 발명에 있어서는, 상기 인장 탄성률은 1000MPa 이상, 2500MPa 미만인 것이 보다 바람직하고, 2000MPa 이상, 2500MPa 미만인 것이 더욱 바람직하다.

여기서, 예를 들어 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 (PEN 필름은, 인장 탄성률이 6000MPa 정도이기 때문에, 휴대 전화 등의 마이크로 스피커의 진동판에 있어서, 최저 공진 주파수 (f₀ : 에프 제로) 를 낮추기 위해서는, 필름 두께를 상당히 얇게 할 필요가 있고, 핸들링성이나 정전기에 의한 진동판 가공 프로세스 중에서의 영향도 커진다.

이와 같이 하여 얻어진 필름은, 전기 음향 변환기용 진동판으로서 추가로 가공된다. 여기서는, 스피커용 진동판을 예로서 설명한다. 가공 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그 필름을 그 유리 전이 온도나 연화 온도를 고려하여 가열하여 프레스 성형이나 진공 성형 등에 의해 돔 형상이나 콘 형상 등으로 가공된다. 또, 진동판의 형상은 특별히 제한되지 않고 임의이며, 원 형상, 타원 형상, 오벌 형상 등 중 어느 것이나 선택할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 필름은, 인장 탄성률이 비교적 낮기 때문에, 특히 소형의 전기 음향 변환기용 진동판에 사용한 경우에, 저음역의 재생성이 확보되어 음질이 양호해지므로 바람직하다. 여기서, 진동판의 크기로는, 소형 경량화의 면에서, 최대 직경이 25mm 이하, 바람직하게는 20mm 이하, 하한은 통상 5mm 정도의 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 최대 직경이란 진동판의 형상이 원 형상인 경우에는 직경, 타원 형상이나 오벌 형상인 경우에는 장경을 채용하는 것으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 진동판의 형상은 특별히 제한되지 않고 임의이며, 원 형상, 타원 형상, 오벌 형상 등을 선택할 수 있는데, 예를 들어 일본 공개특허공보 평5-30592호나 일본 공개특허공보 평11-146487호 등에 기재되어 있는 바와 같은 보이스 코일 유지용의 오목부를 갖는 진동판 등의 딥 드로잉성이 요구되는 경우에는, 사용되는 필름의 가공 온도영역에서의 인장 파단 신도가 적어도 100％ 이상, 바람직하게는 200％ 이상, 특히 300％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한치는 통상 600％ 정도이다. 여기서, 특히 인장 파단 신도가 300％ 이상인 필름은, 여러 가지 형상의 진동판이 파단 트러블 등도 적어, 안정적으로 가공할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 진동판면에는, 소위 탄젠셜 에지로 불리는 횡단면 형상이 V 자형인 홈 등을 적절히 부여할 수 있다. 이 때, 필름의 평균 두께가 40㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20 ∼ 38㎛ 이면, 두께가 충분히 확보되어 있기 때문에 핸들링성도 양호하고, 프레스 성형 등의 시간 당 가공성이나 가공 정밀도 (형상의 재현성) 가 향상되기 쉽기 때문에 바람직하다. 또, 진동판의 가공 적성이나 방진성 (防塵性) 혹은 음향 특성의 조정 등을 위하여 사용하는 필름이나 성형된 진동판의 표면에 추가로 대전 방지제나 각종 엘라스토머 (예를 들어, 우레탄계, 실리콘계, 탄화 수소계, 불소계 등) 를 코팅하거나 금속을 증착하거나 스퍼터링 혹은, 착색 (흑색이나 백색 등) 하는 등의 처리를 적절히 실시하여도 된다. 또한, 알루미늄 등의 금속이나 다른 필름과의 적층, 혹은 부직포와의 복합화 등도 적절히 실시하여도 된다.

본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판은, 예를 들어 스피커 진동판에 사용한 경우에 고출력시의 내구성이 우수하다. 예를 들어, 휴대 전화에 있어서는 범용 기종의 0.3W 정도에 대하여, 고출력 기종에 적용할 수 있는 0.6 ∼ 1.0W 정도의 내 출력 레벨에 대응할 수 있게 된다. 또, 폴리비페닐에테르술폰 수지는, 통상 비정성의 고내열 수지이기 때문에, 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 를 함유하는 필름, 나아가 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와 결정성 수지 (B) 를 함유하는 필름, 특히 상기 수지 (A), 혹은 수지 (A) 와 수지 (B) 를 주성분으로서 함유하는 필름은, 스피커용 진동판, 특히 마이크로 스피커의 진동판으로서의 기본적인 음향 특성에 덧붙여, 내열성이나 진동판 가공시의 성형성도 우수하다.

이상, 본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판은 내열성, 음향 특성 및 고출력시의 내구성 등의 면에서, 스피커용 진동판에 바람직하게 사용되는데, 본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판의 적용 범위로는, 스피커 이외에 리시버나 마이크로폰, 이어폰 등의 전기 음향 변환기이면, 모든 것에 적용할 수 있고, 특히 휴대 전화의 마이크로 스피커로서 바람직하게 사용된다.

이하에, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하는데, 이들에 의해 본 발명은 아무런 제한을 받는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 중에 표시되는 필름에 대한 여러 가지 측정치 및 평가는 다음과 같이 하여 실시하였다. 여기서, 필름의 압출기로부터의 흐름 방향을 세로 방향, 그 직교 방향을 가로 방향이라고 한다.

(1) 유리 전이 온도 (Tg), 결정 융해 피크 온도 (Tm)

퍼킨 엘머 (주) 제조 DSC-7 을 사용하고, 시료 10mg 을 JIS K7121 에 준하여, 가열 속도를 10℃/분으로 승온하였을 때의 서모그램으로부터 구하였다.

(2) 필름 비중

얻어진 필름에 대하여 JIS K7112 (D 법) 에 의해 측정하였다.

(3) 인장 탄성률

얻어진 필름의 가로 방향에 대하여 JIS K7127 에 의해 온도 23℃ 의 조건에서 측정하였다.

(4) 인장 파단 신도 (200℃)

얻어진 필름의 세로 방향에 대하여 JIS K7127 에 의해 온도 200℃, 시험 속도 200mm/분의 조건에서 측정하였다. 또, 하기의 기준으로 평가한 결과도 병기하였다.

(◎) : 인장 파단 신도가 300％ 이상

(○) : 인장 파단 신도가 100％ 이상, 300％ 미만

(×) : 인장 파단 신도가 100％ 미만

(5) 내구성 평가

얻어진 필름을, 230℃ 로 가열하고 프레스 성형에 의해 탄젠셜 에지를 갖는 φ16mm 의 원 형상 돔형 진동판을 얻었다. 이어서 보이스 코일, 마그넷, 프레임, 덤퍼 등에 의해 구성되는 마이크로 스피커 유닛을 제조하였다. 얻어진 마이크로 스피커는, 내구성 시험기 (SIGMA 전자 (주) 제조, ST-2000B) 의 단자에 접속되어, 화이트 노이즈의 EIA 모드에서, 부하를 변화시켰을 때의 진동판 상태를 평가하였다.

또한, 상기 평가는 실시예 1, 2 및 비교예 1 에 있어서는, 내구성 시험기 (SIGMA 전자 (주) 제조, ST-2000B) 의 화이트 노이즈의 EIA 모드에서 0.3W (1.55V), 0.7W (2.37V), 1.0W (2.83V) 3 수준으로 부하를 변화시켰을 때의 진동판의 상태를 다음의 기준으로 실시하였다 (평가 시료 수 ; 5 세트).

(○) : 4 세트 이상이 100 시간의 연속 입력에서 진동판에 균열이나 파괴가 보이지 않는 것

(△) : 2 세트 이상에 10 시간 이상 100 시간 미만에서 진동판에 균열이나 파괴가 보이는 것

(×) : 1 세트 이상에 10 시간 미만에서 진동판에 균열이나 파괴가 보이는 것

또, 실시예 3 ∼ 5 및 비교예 1, 2 에 있어서는, 화이트 노이즈의 EIA 모드에서, 0.3W (1.55V) ∼ 0.8W (2.53V) 까지 0.1W 간격으로 입력 부하를 변화시키고, 100 시간의 연속 입력에서 5 세트의 진동판 모두에 균열이나 파괴가 보이지 않는 최대의 입력 레벨 (W) 을 구하였다. 또, 하기의 기준으로 평가한 결과도 병기하였다.

(○) : 최대의 입력 레벨이 0.6W 이상

(×) : 최대의 입력 레벨이 0.5W 이하

(6) 필름의 평균 두께

얻어진 필름의 가로 방향으로부터 등간격으로 마이크로미터로 20 점 측정하여, 그 평균치를 구하였다.

실시예 1

폴리비페닐에테르술폰 수지로서, 폴리페닐술폰 수지 (솔베이 어드벤스트 폴리머즈 (주) 제조, Radel R-5000, Tg : 220℃, 비정성 수지) (이하, 간단히 PPSU 로 약기하는 경우가 있다) 100 질량부를 T 다이를 구비한 직경 40mm 의 단축 압출기를 사용하여 설정 온도 370℃ 에서 용융 혼련하고, 190℃ 의 캐스트 롤로 급랭 막 제조함으로써 평균 두께가 35.0㎛ 인 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 사용하여 평가한 결과를 표 1 에 나타낸다.

실시예 2

실시예 1 에 있어서, 필름을 구성하는 수지 조성물을 PPSU 100 질량부로부터 PPSU 50 질량부와 폴리에테르에테르케톤 수지 (VICTREX 사 제조, PEEK 450G, Tg : 143℃, Tm : 334℃) (이하, 간단히 PEEK 로 약기하는 경우가 있다) 50 질량부의 혼합 수지 조성물로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 평균 두께가 35.0㎛ 인 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 사용하여 평가한 결과를 표 1 에 나타낸다.

비교예 1

실시예 1 에 있어서, 필름을 구성하는 수지 조성물을 PPSU 100 질량부로부터 폴리에테르술폰 수지 (스미토모 화학 (주) 제조, 스미카에쿠세르 PES 4100G, Tg : 223℃, 비정성 수지) (이하, 간단히 PES 로 약기하는 경우가 있다) 100 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 평균 두께가 35.0㎛ 인 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 사용하여 평가한 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 로부터, 본 발명의 폴리비페닐에테르술폰 수지를 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 스피커용 진동판은, 성형성이 양호하고 고출력시의 내구성이 우수한 것을 확인할 수 있다 (실시예 1, 실시예 2). 이에 대하여, 비페닐 결합을 갖지 않는 종래의 폴리에테르술폰 수지로 이루어지는 필름을 성형하여 이루어지는 스피커용 진동판은, 성형성은 우수하지만 고출력시의 내구성이 불충분한 것을 확인할 수 있다 (비교예 1).

실시예 3

폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 로서 PPSU 85 질량부와, 결정성 수지 (B) 로서 PEEK 15 질량부를 T 다이를 구비한 직경 40mm 단축 압출기를 사용하여 설정 온도 370℃ 에서 용융 혼련하고, 190℃ 의 캐스트 롤로 급랭 막 제조함으로써 평균 두께가 35.0㎛ 인 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 사용하여 평가한 결과를 표 2 에 나타낸다.

실시예 4

표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 3 에 있어서, 필름을 구성하는 수지 조성물을 PPSU 70 질량부와 PEEK 30 질량부의 혼합 수지 조성물로 변경한 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여, 평균 두께가 35.0㎛ 인 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 사용하여 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.

실시예 5

표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 에 있어서, 결정성 수지 (B) 로서, PEEK 대신에 폴리에테르케톤 수지 (VICTREX (주) 제조, PEEK-HT G22, Tg : 162℃, Tm : 378℃) (이하, 간단히 PEK 로 약기하는 경우가 있다) 로 하고, 용융 혼련시의 설정 온도를 390℃ 로 변경한 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여, 평균 두께가 35.0㎛ 인 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 사용하여 평가한 결과를 표 2 에 나타낸다.

비교예 2

표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 에 있어서, 필름을 구성하는 수지 조성물을 PPSU 대신에 PES 로 변경한 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여, 평균 두께가 35.0㎛ 인 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 사용하여 평가한 결과를 표 2 에 나타낸다.

또한, 비교예 1 에서 얻어진 필름에 대해서도, 실시예 3 ∼ 5 와 동일하게 내구성을 평가한 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 로부터, 본 발명의 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와 결정성 수지 (B) 를 주성분으로서 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 스피커용 진동판은, 성형성이 양호하고 고출력시의 내구성이 우수하며, 또한 가공 온도영역 (200℃) 에서의 인장 파단 신도가 크고, 예를 들어 딥 드로잉 성형성도 우수한 것을 확인할 수 있다 (실시예 3 내지 5). 또한, PPSU 단체로 이루어지는 필름의 200℃ 에서의 인장 파단 신도는 285.2％ 이었다. 이에 대하여, 비페닐 결합을 갖지 않는 종래의 폴리에테르술폰 수지로 이루어지는 필름 (비교예 1) 이나 그 수지와 PEEK 를 함유하는 필름 (비교예 2) 을 성형하여 이루어지는 스피커 진동판은, 성형성은 우수하지만 고출력시의 내구성이 불충분한 것을 확인할 수 있다. PES 와 PEEK 의 상용성은, PPSU 와 PEEK 의 상용성보다 열등하기 때문에, 비교예 2 에서는 PEEK 를 혼합하고 있음에도 불구하고 내구성이 오히려 저하되어 있는 것을 확인할 수 있다.

본 발명의 전기 음향 변환기용 진동판은, 성형성과 고출력시의 내구성이 우수하기 때문에, 각종 소형 전자 기기 (예를 들어, 휴대 전화, PDA, 노트북 컴퓨터, DVD, 액정 TV, 디지털 카메라, 휴대 음악 기기 등) 에 사용되고 있는 스피커용의 진동판, 및 리시버나 마이크로폰, 이어폰 등의 전기 음향 변환기에도 사용할 수 있다.

Claims

하기 구조식 (1) 의 반복 단위를 갖는 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 를 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 전기 음향 변환기용 진동판으로서, 필름의 평균 두께가 5 ∼ 150㎛ 인 전기 음향 변환기용 진동판.

[화학식 1]

(식 중, R₁ 내지 R₄ 는 각각 -O-, -SO₂-, -S- 또는 C＝O 이다. 단, R₁ 내지 R₄ 중의 적어도 1 개는 -SO₂- 이고, 또한 R₁ 내지 R₄ 중의 적어도 1 개는 -O- 이다. Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃ 은 각각 6 ∼ 24 의 탄소 원자를 함유하는 아릴렌기이다. a 및 b 는 각각 0 또는 1 중 어느 하나이다.)
하기 구조식 (1) 의 반복 단위를 갖는 폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와 결정성 수지 (B) 를 함유하는 필름을 성형하여 이루어지는 전기 음향 변환기용 진동판으로서, 필름의 평균 두께가 5 ∼ 150㎛ 인 전기 음향 변환기용 진동판.

[화학식 2]

(식 중, R₁ 내지 R₄ 는 각각 -O-, -SO₂-, -S- 또는 C＝O 이다. 단, R₁ 내지 R₄ 중의 적어도 1 개는 -SO₂- 이고, 또한 R₁ 내지 R₄ 중의 적어도 1 개는 -O- 이다. Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃ 은 각각 6 ∼ 24 의 탄소 원자를 함유하는 아릴렌기이다. a 및 b 는 각각 0 또는 1 중 어느 하나이다.)
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

전기 음향 변환기용 진동판이 스피커용 진동판인 전기 음향 변환기용 진동판.
제 2 항에 있어서,

결정성 수지 (B) 가 폴리아릴케톤 수지인 전기 음향 변환기용 진동판.
제 2 항에 있어서,

결정성 수지 (B) 가 하기 구조식 (3) 의 반복 단위를 갖는 폴리에테르에테르케톤 수지인 전기 음향 변환기용 진동판.

[화학식 3]
제 2 항에 있어서,

폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 와 결정성 수지 (B) 의 혼합 질량비가 (A)/(B) ＝ 95 ∼ 55/5 ∼ 45 인 전기 음향 변환기용 진동판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 가 하기 구조식 (2) 의 반복 단위를 갖는 폴리페닐술폰 수지를 함유하는 전기 음향 변환기용 진동판.

[화학식 4]
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

폴리비페닐에테르술폰 수지 (A) 의 유리 전이 온도가 18O ∼ 250℃ 인 전기 음향 변환기용 진동판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

진동판의 최대 직경이 25mm 이하인 전기 음향 변환기용 진동판.
삭제
인장 탄성률이 1000MPa 이상, 2500MPa 미만인 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 전기 음향 변환기용 진동판용의 필름.
평균 두께가 40㎛ 이하인 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 전기 음향 변환기용 진동판용의 필름.