声学膜制造技术

一种声学膜(100)，其包括至少三个层，其具有第一外层(101)和第二外层(102)，其中第一和第二外层(101、102)由热塑性弹性体形成，其中形成第一外层的热塑性弹性体和形成第二外层的热塑性弹性体彼此独立地选自由聚酯弹性体、共聚酯弹性体、苯乙烯嵌段共聚物、弹性共聚酰胺、热塑性硅树脂和弹性体聚烯烃组成的组，优选为共聚酯弹性体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学膜
本专利技术涉及具有第一外层和第二外层的声学膜，以及包括这种声学膜的声学装置。
技术介绍
电磁换能器用于各种类型的扬声器和麦克风，特别是用于在移动电话、笔记本电脑、平板电脑、游戏机、耳机、免提扬声器电话、现代电视中应用的微型扬声器以及也用于汽车领域中。一般的市场趋势表明，这种扬声器的结构形状不允许均匀的设计，并且需要制造商的极大灵活性。另外，通常需要具有最大性能的最小结构形状。然而，对声学质量的要求最高。所有这些要求对分别用作扬声器或麦克风的核心部件的膜施加了巨大的技术要求。为了满足这些要求，微型扬声器的制造商采用多功能层状膜作为隔膜材料，也称为声学膜。EP2268058公开了弹性膜(即杨氏模量低于100MPa)用于扬声器膜的用途。WO2015/052316公开了用于声学装置的膜，其包含通过挤出产生的热塑性弹性体。还公开了用于产生多层布置的方法，其中至少一个层是热塑性弹性体，另一个层是化学上不同的热塑性材料。WO2014/13562公开了五层的膜，其中热塑性弹性体被建议作为在表面形成层下面的胶层。WO2008/056286公开了用于声学装置的多层膜，其中使用了热塑性材料。面向表面的外膜优选是较软的材料，该较软的材料可以熔化并用于建立与声学装置的其它部件的直接连接。优选地，一个层是刚性的，例如为聚碳酸酯，另一个层是较软的材料，例如为PU。热塑性弹性体被认为是特别合适的。DE102008010298公开了用于声学装置的具有三个层的膜，其中外部材料是聚酰亚胺(即PEI)，中心层是PET膜或PBT膜。讨论了PEI优选作为外部材料，因为与中心层的材料相比，PEI的玻璃化转变温度更高，这导致耐热性增加。US2015/0312660公开了具有三个层的多层布置，其中粘合剂材料的中间层嵌入两层彼此不同的热塑性材料中。示例性地公开了PEEK和PEI作为外部材料。认为三个层和不对称结构比5层对称布置有益。WO2015/180289公开了多层布置，其中至少一个所谓的表面层具有两个层：基础层是PEEK、聚芳酯、PET、PEI，增强层是热塑性聚氨酯弹性体或热塑性弹性体。在附图之一(图1)中，弹性体增强层形成该布置的外部部分。中间层是粘合剂，例如丙烯酸粘合剂材料。WO2015/027715提出了具有三层布置的声学膜，其中外部PEEK层通过是无定形PEEK或结晶PEEK而彼此不同。中心层可以是PU。CN103738020公开了一种振动隔膜，其中公开了一种特定的硅胶体系，以在两层聚合物材料(如PEEK、PEN、PA、PC)之间形成粘合剂层。CN202652511公开了一种五层膜。将中心PET层层压在两层丙烯酸凝胶内，然后将外聚合物层层压在每一侧上。公开了PEI、PEN、PEEK和PPS作为外聚合物层的材料。CN203446015公开了一种复合振动膜，其具有中心基层，中心基层是PET材料，例如PBT，中心基层一侧覆盖有聚醚醚酮(PEEK)层，另一侧覆盖有热塑性聚氨酯(TPU)层。在具有五层的实施方案中，两个胶层介于基层和表面层之间。然而，特别是在微型应用领域中，处理小膜组件和声学膜的材料失效是一个问题。需要具有允许廉价生产的材料的替代的坚固膜。特别是PEEK，它是已建立的声学复合膜中的优选材料，具有高的材料成本。
技术实现思路
本专利技术提供了一种声学膜，其包括至少三个层，其具有第一外层和第二外层，其特征在于，第一外层和第二外层由热塑性弹性体形成，其中形成第一外层的热塑性弹性体和形成第二外层的热塑性弹性体彼此独立地选自由聚酯弹性体、共聚酯弹性体、苯乙烯嵌段共聚物、弹性共聚酰胺、热塑性硅树脂(silicone)和弹性体聚烯烃组成的组，优选为共聚酯弹性体。专利技术人惊奇地发现，通过使用热塑性弹性体作为外层，直到在循环载荷下断裂的寿命可以增加(在模拟表面损伤的疲劳行为的表征期间至失效时超过106个循环)。不希望受理论束缚，一方面该观察的原因可能是与现有技术的具有由弹性较小的热塑性材料(诸如例如PEEK或PEI)制成的外层的膜相比，弹性外层减少了裂纹扩展和裂纹增长。另一方面，据信弹性外层可防止例如声学装置的加工和构建期间的表面损伤，从而防止裂纹萌生。因此，根据本专利技术的声学膜具有更长的寿命。多层布置(即外层的热塑性弹性体与中心的较硬聚合物层和外层与中心层之间的阻尼材料组合)中的弹性外层的另一个优点与弹性单层膜的膜相比的增加的阻尼。良好的阻尼性能改善了具有根据本专利技术的膜的声学装置的声音特性。术语“声学膜”应理解为可用作扬声器振膜或麦克风振膜中的振动组件的膜或层状结构的同义词。如所指出的，根据本专利技术的声学膜是包括至少三个层的多层膜。叠加层基本上在相同区域上延伸。由膜形成的区域，即膜的二维延伸本身可以是可变的。膜的高度或厚度由所包含的层的贡献限定。术语“外层”定义了表面暴露的那些层，即表面所形成的那些层。外层形成声学膜的上侧或下侧。这些层形成膜的外部部分。或者，它们可被称为面漆(topcoat)或涂层。相反，内层在其上侧和下侧与相邻层直接接触。内层仅在膜的边缘面向周围环境。术语“热塑性弹性体”是指结合热塑性材料和弹性材料的性质的材料。因此，作为橡胶，它们显示出高弹性，作为热塑性聚合物，它们可以可逆地熔融。术语TPE通常用于指热塑性弹性体。与使用其它橡胶或硅树脂材料相比，使用热塑性弹性体具有优势。本专利技术的专利技术人先前开发了一种制备用于声学应用的膜的方法，其中通过挤出将热塑性弹性体成形为膜(WO2015/052316)。此外，根据本专利技术的多层膜的制备可以通过共挤出来实现。因此，可获得根据本专利技术的声学膜的经济的制备方法。根据本专利技术，外层由具有弹性体性质的热塑性材料形成，即具有弹性体性质的热塑性材料彼此选自由聚酯弹性体、共聚酯弹性体、苯乙烯嵌段共聚物、弹性共聚酰胺、热塑性硅树脂和弹性体聚烯烃组成的组。因此，外层材料比声学膜中使用的其它热塑性材料更具弹性，其它热塑性材料如PAEK(聚芳醚酮)、例如PEEK(聚醚醚酮)、PEI(聚醚酰亚胺)、PAR(聚芳酯)、改性PAR类型、PC(聚碳酸酯)、PA(聚酰胺)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PPSU(聚苯砜)、PES(聚醚砜)和PSU(聚砜)。定量弹性可以通过杨氏模量来确定。适用于根据本专利技术的声学膜的外层的热塑性弹性体具有低杨氏模量。在一个实施方案中，根据本专利技术的声学膜的特征在于，第一外层和第二外层中的至少一个由具有低于500MPa、优选低于200MPa的杨氏模量的热塑性弹性体形成。根据该实施方案，杨氏模量可根据ENISO527进行测量。具有低于500MPa、优选低于200MPa的杨氏模量的热塑性弹性体优选形成外层，其中杨氏模量在室温下进行测量。还可以应用具有低于100MPa或甚至低于20MPa的杨氏模量的热塑性弹性体。或者，热塑性弹性体的特征在于硬度计硬度应低于70肖氏硬度(ShoreD)。合适的热塑性弹性体是聚酯弹性体、共聚酯弹性体、苯乙烯嵌段共聚物如SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)或SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、弹性共聚酰胺、热塑性硅树脂和弹性体聚烯烃。特别地，发现选自由聚酯弹性体和热塑性共聚酯组成的组的材料是合适的。术语TPC或TPE-E用于概括聚酯弹性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声学膜(100)，其包括至少三个层，其具有第一外层(101)和第二外层(102)，其特征在于，所述第一和第二外层(101、102)由热塑性弹性体形成，其中形成所述第一外层的所述热塑性弹性体和形成所述第二外层的所述热塑性弹性体彼此独立地选自由聚酯弹性体、共聚酯弹性体、苯乙烯嵌段共聚物、弹性共聚酰胺、热塑性硅树脂和弹性体聚烯烃组成的组，优选为共聚酯弹性体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.26 EP 16167084.91.一种声学膜(100)，其包括至少三个层，其具有第一外层(101)和第二外层(102)，其特征在于，所述第一和第二外层(101、102)由热塑性弹性体形成，其中形成所述第一外层的所述热塑性弹性体和形成所述第二外层的所述热塑性弹性体彼此独立地选自由聚酯弹性体、共聚酯弹性体、苯乙烯嵌段共聚物、弹性共聚酰胺、热塑性硅树脂和弹性体聚烯烃组成的组，优选为共聚酯弹性体。2.根据权利要求1所述的声学膜(100)，其特征在于，所述第一和第二外层中的至少一个由具有低于500MPa、优选低于200MPa的杨氏模量的热塑性弹性体形成。3.根据权利要求1至2中任一项所述的声学膜(100)，其特征在于，所述第一外层(101)和所述第二外层(102)由相同的热塑性弹性体形成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的声学膜(100)，其特征在于，至少一个阻尼层(103)介于所述第一和第二外层(101、102)之间。5.根据权利要求4所述的声学膜(100)，其中所述至少一个阻尼层由弹性材料形成，所述弹性材料优选选自由丙烯酸材料、硅树脂材料和聚丁二烯橡胶组成的组。6.根据权利要求4或5中任一项所述的声学膜，其特征在于，所述膜包括三个层。7.根据权利要求4至6中任一项所述的声学膜，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·策希纳，彼得·皮特尔，
申请(专利权)人：奥地利依索沃尔塔股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT