KR20140075632A - 방수통음시트 및 이의 제조 방법 - Google Patents

방수통음시트 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

음전달 효율을 높이면서, 방수성은 보다 향상된 방수통음시트 및 이의 제조 방법 기술이 개시된다. 이를 위해, 본 발명에 따른 방수통음시트는 고분자 물질로 형성되며, 다수의 기공을 갖는 웹상으로 형성되는 통음층; 및 통음층의 적어도 일면에 형성되며, 통음층의 표면상의 기공을 막도록 코팅되는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

방수통음시트 및 이의 제조 방법{WATERPROOF SOUND-TRANSMITTING SHEET AND MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 방수통음시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이며, 특히, 음전달 효율을 높이면서, 방수성을 향상시킨 방수통음시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 휴대용 단말기, 디지털 카메라, 노트북 등과 같은 모바일 전자기기의 사용이 날로 증가하고 있다. 이러한 모바일 전자기기는 휴대하면서 사용하기 때문에 방수 기능을 갖는 것이 요구되고 있다. 하지만, 스피커나 마이크 등이 설치되는 부분에는 소리를 방출시키는 음향 홀이 형성되고, 이 음향 홀을 통해 물이나 먼지가 전자기기 내부로 침투하게 된다.
따라서, 음향 홀에는 소리는 통과시키고 물이나 먼지를 차단하는 방수통음시트가 설치된다. 이러한 방수통음시트는 방수성 및 음전달 효율을 모두 고려하여 제조되어야 한다.
방수통음시트 관련하여, 공개특허공보 제10-2010-0041839호(2010년 04월 22일)는 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막으로 형성된 구성을 개시하고 있다. 하지만, 종래의 방수 통음막은 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막으로만 구성되기 때문에 사용기간이 길어짐에 따라 외부에서 가해지는 충격이나 소리의 압력 등으로 인하여 다공질막의 미세 구멍이 점차적으로 커지게 되고, 이에 따라 방수 성능이 저하되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2010-0041839호(발명의 명칭 : 방수 통음막, 방수 통음막의 제조 방법 및 그것을 사용한 전기 제품)
본 발명의 목적은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 방수 성능이 보다 향상된 무기공의 방수통음시트 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 방수통음시트의 두께 조절을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 통음층의 두께를 얇게 형성하기 용이하게 하여 통음 성능을 극대화하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방수통음시트는 고분자 물질로 형성되며, 다수의 기공을 갖는 웹상으로 형성되는 통음층; 및 상기 통음층의 적어도 일면에 형성되며, 상기 통음층의 표면상의 기공을 막도록 코팅되는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 통음층은 고분자 물질을 전기방사하여 형성될 수 있다.
이 때, 상기 고분자 물질은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF; Polyinylidene difluoride)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 코팅층은 상기 통음층의 적어도 일면에, 그라비아 코팅 공정, 딥핑 공정 및 스프레이 공정 중 선택되는 하나의 공정을 이용하여 상기 통음층의 표면상의 기공을 막도록 코팅되어 형성될 수 있다.
이 때, 상기 코팅층은, 상기 통음층의 일면에 형성되며, 상기 통음층의 일면의 표면상의 기공을 막도록 코팅되는 제 1 코팅층; 및 상기 통음층의 타면에 형성되며, 상기 통음층의 타면의 표면상의 기공을 막도록 코팅되는 제 2 코팅층을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 통음층 및 상기 코팅층의 전체적인 공기투과도는 125 psi에서 0.1 cfm 미만일 수 있다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방수통음시트의 제조 방법은 고분자 물질을 전기방사하여, 다수의 기공을 갖는 웹상으로 형성되는 통음층을 형성하는 단계; 및 상기 통음층의 적어도 일면에, 상기 통음층의 표면상의 기공을 막도록 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 코팅층을 형성하는 단계에서는, 상기 통음층의 적어도 일면에, 그라비아 코팅 공정, 딥핑 공정 및 스프레이 공정 중 선택되는 하나의 공정을 이용하여 상기 통음층의 표면상의 기공을 막도록 상기 코팅층을 형성할 수 있다.
이 때, 상기 고분자 물질은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF; Polyinylidene difluoride)를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 방수 성능이 보다 향상된 무기공의 방수통음시트를 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명은 전기방사로 방수통음시트를 형성하여 방수통음시트의 전체적인 두께 조절이 용이하다. 특히, 본 발명에 따르면 통음층의 두께를 얇게 형성하기 용이하여 통음 성능이 좋은 방수통음시트를 제공할 수 있다. 더불어, 본 발명은 방수통음시트의 두께 조절이 용이하기 때문에, 공기투과도의 조절이 용이하고, 따라서 우수한 음향 특성을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 제조 방법에 있어서 그라비아 코팅 단계를 보다 자세히 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수통음시트의 제조 방법에 있어서, 딥핑 공정 단계를 보다 자세히 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트가 적용된 전자기기의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 구성에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트(100)는 통음층(10), 제 1 코팅층(20) 및 제 2 코팅층(30)을 포함하여 구성될 수 있다.
통음층(10)은 고분자 물질로 형성되며, 다수의 기공을 갖는 웹상으로 형성된다. 이 때, 통음층(10)을 형성하는 고분자 물질로는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF; Polyinylidene difluoride)를 포함하는 물질이 사용될 수 있다.
더불어, 고분자 물질은 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리{비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]} 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 사용할 수 있다. 또한 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리(비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌), 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드 또는 폴리비닐리덴 클로라이드 및 이들의 공중합체 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리(옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드를 포함하는 폴리옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트), 폴리스티렌 및 폴리스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물로도 형성될 수 있다.
통음층(10)은 고분자 물질을 전기방사하여 형성될 수 있다. 이와 같이 전기방사로 통음층(10)이 형성되어 두께 조절이 용이하다. 특히, 전기방사 공정을 이용하여 통음층(10)의 두께를 얇게 형성하기 용이하기 때문에 전체적인 방수통음시트(100)의 통음성을 우수하게 한다. 즉, 기공 타입의 방수통음시트는 기공을 통하여 음을 전달하기 때문에 시트의 두께에 상대적으로 덜 민감하다. 반면, 무기공 타입의 방수통음시트(100)는 시트의 두께를 얇게 하여야 일면에서의 음의 진동을 타면으로 보다 효과적으로 전달할 수 있다.
또한, 통음층(10)이 무기공 타입으로 형성되기 때문에 기공 타입의 통음층을 포함하는 방수통음시트에 비하여 높은 방수성을 구현할 수 있다.
제 1 코팅층(20)은 통음층(10)의 일면에 형성된다. 그리고, 제 1 코팅층(20)은 통음층(10)의 표면상의 기공을 막도록 형성된다. 이러한, 제 1 코팅층(20)은 그라비아 코팅에 의하여 통음층(10)의 표면에 형성될 수 있다.
제 2 코팅층(30)은 통음층(10)의 타면에 형성된다. 이러한, 제 2 코팅층(30)은 제 1 코팅층(20)과 통음층(10)에 대하여 형성되는 위치만 달리하고, 제 1 코팅층(20)과 동일 재질로 코팅되어 형성될 수 있다. 따라서, 제 2 코팅층(30)에 대한 설명은 제 1 코팅층(20)에 대한 설명으로 갈음한다.
본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트(100)에 있어서, 통음층(10)의 양면에 제 1 코팅층(20) 및 제 2 코팅층(30)이 형성된 구성을 설명하였지만, 적용기기에 따라 통음층(10)의 일면에만 코팅층이 형성되어 있을 수 있다. 이 때, 상기 통음층(10) 및, 제 1, 2 코팅층(20, 30)을 포함하여 구성되는 방수통음시트(100)는 125psi에서 공기투과도가 0.1 cfm 미만으로 형성될 수 있다.
이를 통해 구성된 전체적인 방수통음시트(100)는 무기공 타입으로, 일면에서 타면으로 공기가 통하지 않도록 형성된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 제조 방법에 있어서 그라비아 코팅 단계를 보다 자세히 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수통음시트의 제조 방법에 있어서, 딥핑 공정 단계를 보다 자세히 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트의 제조 방법은 먼저, 고분자 물질을 포함하는 방사용액을 제조한다(S10). 이 때, 고분자 물질은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF; Polyinylidene difluoride)를 포함하는 물질일 수 있다.
그리고, S10 단계에서 제조된 방사용액을 전기방사하여 웹상의 통음층을 형성한다(S20).
이 후, S20 단계를 통하여 형성된 통음층의 표면을 그라비아 코팅하여 통음층의 적어도 일면에 코팅층을 형성한다(S30). 이 때, 코팅층은 통음층의 표면 기공을 막도록 형성된다. 도 3과 함께 보다 구체적으로 설명하면, 통음층(10)을 맞물려 돌아가는 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)의 사이를 통과시킨다. 이 때, 제 1 롤러(R1)는 코팅용액(P)에 일정 부분 잠겨 있으며, 제 1 롤러(R1)의 표면에는 복수개의 음각홈(RG)이 형성되어 있다. 제 1 롤러(R1)의 회전에 의하여 음각홈(RG)에 코팅용액(P)이 스며들고, 압력과 열에 의하여 제 2 롤러(R2)와 맞닿는 부분에서, 통음층(10)의 표면을 코팅용액(P)으로 코팅하게 된다.
한편, 도 4를 함께 참조하면, S30 단계는 그라비아 코팅 공정 대신에 딥핑(Dipping) 공정을 통하여 이루어질 수 있다. 즉, 공급롤(1)에 감긴 통음층을 코팅용액(P)에 통과시키고, 건조구(2)를 통하여 건조시킨 후 압착롤(3)을 통하여 압착하는(Squeezing) 방식으로 통음층의 표면 기공을 막도록 코팅층을 형성한다.
더불어, S30 단계는 그라비아 코팅 공정 대신에 스프레이 공정을 통하여 이루어질 수 있다. 즉, 코팅액을 노즐을 이용하여 통음층의 표면에 도포하여 통음층의 표면 기공을 막도록 코팅층을 형성한다.
그리고, S30 단계 이후의 방수통음시트에는 올레오포빅 처리가 더 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트가 적용된 전자기기의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 전자기기 즉, 모바일 단말의 케이스(C)의 내부가 도시되어 있다. 이의 경우, 모바일 단말의 케이스(C)에 있어서, 음향홀 즉, 마이크 또는 스피커 홀 쪽에 본 발명의 실시예에 따른 방수통음시트(100a, 100b)가 적용된다. 이 때, 방수통음시트(100a)에는 형상 지지를 위한 지지폼(100a')이 방수통음시트(100a)의 외측 단부 측에 형성될 수 있다. 도 5의 케이스(C) 내부의 미설명 실선들은 모바일 단말의 내부에 형성될 수 있는 회로 또는 케이스 등을 나타낸다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 방수통음시트 및 이의 제조 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100; 방수통음시트
10; 통음층
20; 제 1 코팅층
30; 제 2 코팅층
1; 공급롤
2; 건조구
3; 압착롤
P; 코팅용액

Claims (10)

  1. 고분자 물질로 형성되며, 다수의 기공을 갖는 웹상으로 형성되는 통음층; 및
    상기 통음층의 적어도 일면에 형성되며, 상기 통음층의 표면상의 기공을 막도록 코팅되는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수통음시트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 통음층은 고분자 물질을 전기방사하여 형성된 것을 특징으로 하는 방수통음시트.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 고분자 물질은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF; Polyinylidene difluoride)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방수통음시트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 통음층의 적어도 일면에, 그라비아 코팅 공정, 딥핑 공정 및 스프레이 공정 중 선택되는 하나의 공정을 이용하여 상기 통음층의 표면상의 기공을 막도록 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 방수통음시트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅층은,
    상기 통음층의 일면에 형성되며, 상기 통음층의 일면의 표면상의 기공을 막도록 코팅되는 제 1 코팅층; 및
    상기 통음층의 타면에 형성되며, 상기 통음층의 타면의 표면상의 기공을 막도록 코팅되는 제 2 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수통음시트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 통음층 및 상기 코팅층의 전체적인 공기투과도는 125 psi에서 0.1 cfm 미만인 것을 특징으로 하는 방수통음시트.
  7. 고분자 물질을 전기방사하여, 다수의 기공을 갖는 웹상으로 형성되는 통음층을 형성하는 단계; 및
    상기 통음층의 적어도 일면에, 상기 통음층의 표면상의 기공을 막도록 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수통음시트의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 코팅층을 형성하는 단계에서는,
    상기 통음층의 적어도 일면에, 그라비아 코팅 공정, 딥핑 공정 및 스프레이 공정 중 선택되는 하나의 공정을 이용하여 상기 통음층의 표면상의 기공을 막도록 상기 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방수통음시트의 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 고분자 물질은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF; Polyinylidene difluoride)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방수통음시트의 제조 방법.
  10. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 따른 방수통음시트가 음향홀에 부착된 것을 특징으로 하는 전자기기.
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