具有高的內(nèi)阻尼的多層層疊體制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于制造電聲換能器的膜片的多層復(fù)合物，所述多層復(fù)合物包括第一和第二覆蓋層、第一和第二阻尼層和隔離層，所述第一和第二阻尼層由各自的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度TG(DSC)相差至少10K的膠粘劑組合物組成。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】本專利技術(shù)涉及用于制造電聲換能器的膜片的具有高的內(nèi)阻尼的多層組合件。在手機(jī)和智能電話中，為了再現(xiàn)語音、鈴聲、音樂等，聲音是通過小的電聲換能器(稱作微型揚(yáng)聲器(micro-loudspeakers))產(chǎn)生的。在這樣的微型揚(yáng)聲器中膜片的尺寸典型地在20mm2至900mm2的范圍內(nèi)，所述微型揚(yáng)聲器還用于頭戴式耳機(jī)、筆記本電腦、LCDTV、或個人數(shù)字助手(PDA)中。由于相應(yīng)電子設(shè)備期望的設(shè)計要求，微型揚(yáng)聲器正不斷變得更小和更平，但同時還以更高的功率運(yùn)轉(zhuǎn)，意味著對于微型揚(yáng)聲器和尤其是對于其膜片的溫度荷載不斷升高。因此所述膜片必須由具有長壽命并且即使在高溫下和在嚴(yán)重的機(jī)械載荷下也不斷裂的材料制造。然而，同時，所述膜片材料還應(yīng)該具有良好的聲學(xué)性質(zhì)，以賦予揚(yáng)聲器高的聲音品質(zhì)。揚(yáng)聲器膜片的材料的通常要求是，首先，高剛性和低密度，以產(chǎn)生高的聲壓和覆蓋寬的頻率范圍。此外，該材料應(yīng)該同時具有高的內(nèi)阻尼，以確保平滑的頻率響應(yīng)并且將失真最小化。因為剛性、輕的重量、和良好的阻尼的性質(zhì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)化矛盾，并且無法同時全部滿足(剛性越大，阻尼越低，并且反之亦然)，故而對于任何膜片通常必需關(guān)于膜片材料的剛性和阻尼達(dá)成折衷，或組合剛性材料與具有良好的阻尼品質(zhì)的材料。因而US7,726,441B描述由兩個剛性聚合物膜和位于這些膜之間的膠粘劑阻尼層的多層組合件構(gòu)成的膜片。說明書DE102007030665A和US8,141,676B各自描述五層組合件，其中兩個外層和中間層分別通過熱塑性膠粘劑或丙烯酸類膠粘劑彼此分隔。在這種的多層膜片中，將相同厚度的相同膠粘劑用于所述兩個膠粘劑層的每一個。其原因是，揚(yáng)聲器中的膜片應(yīng)該以最大的對稱性和均一性振動，并且與膠粘劑阻尼層有關(guān)的不對稱構(gòu)造可容易導(dǎo)致失真，這將削弱揚(yáng)聲器的品質(zhì)。此外，揚(yáng)聲器的聲學(xué)性質(zhì)可很大程度上取決于特別的側(cè)，通過該特別的側(cè)使用的不對稱構(gòu)造的膜片被固定于線圈。對稱的膜片因此變成確立了在揚(yáng)聲器中的使用，以防止作為膜片的不正確安裝的結(jié)果的品質(zhì)偏差。本專利技術(shù)的目標(biāo)是提供膜片，其特別地用于制造揚(yáng)聲器、尤其是微型揚(yáng)聲器，其在它們的阻尼性質(zhì)方面是進(jìn)一步優(yōu)化的并且其仍然具有良好的剛性。可通過權(quán)利要求中闡述的種類的膜片實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。根據(jù)本專利技術(shù)已經(jīng)顯現(xiàn)，相比于包括相同的膠粘劑的層的多層膜片的內(nèi)阻尼，由不同的膠粘劑的層構(gòu)造的多層膜片的內(nèi)阻尼可為提高的，并且結(jié)果包括這樣的膜片的揚(yáng)聲器的聲學(xué)品質(zhì)被增強(qiáng)。然而，對于期望的性質(zhì)概況而言，在膠粘劑之間分隔夾層是必要的，即使當(dāng)這些膠粘劑彼此不混溶并且僅因為該原因而采取兩個單獨(dú)的層的形式時。本專利技術(shù)因此涉及多層組合件，特別地用于制造電聲換能器的膜片，所述多層組合件包括第一和第二外層、第一和第二阻尼層、和隔(parting)層，特征在于所述第一和第二阻尼層由其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相距至少10K、優(yōu)選地20K的膠粘劑組成。多層組合件是本文中用于確認(rèn)如下的術(shù)語：材料、更特別地二維程度的材料，其由一個在另一個之上地設(shè)置的多個層組成。組合件中的不同層可通過技術(shù)例如共擠出、涂覆、或?qū)盈B或者通過這些技術(shù)的組合而彼此結(jié)合。多層膜片是本文中用于指示如下的術(shù)語：膜片，特別地用于揚(yáng)聲器，其中所述膜片是由多層組合件通過熱成形、沖制、深沖或其它成型技術(shù)制造的。除剛性之外，在評價揚(yáng)聲器膜片材料的品質(zhì)中被認(rèn)為是關(guān)鍵變量的是材料的內(nèi)阻尼η。內(nèi)阻尼可由材料的振動行為計算，并且代表材料的聲學(xué)品質(zhì)的量度。材料的阻尼越高，其聲學(xué)品質(zhì)越好。本專利技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)是試圖提高由聚醚醚酮(PEEK)膜、膠粘劑的層和第二PEEK膜組成的三層組合件的內(nèi)阻尼，其中所述膠粘劑的層設(shè)置在兩個PEEK膜之間。PEEK作為用于這種三層組合件的膜材料是有利的，因為PEEK膜顯示出非常高的溫度穩(wěn)定性和壽命。因此它們常常單獨(dú)地或作為多層組合件的一部分用于如揚(yáng)聲器膜片的應(yīng)用。考慮到在由剛性的外部膜和軟的膠粘劑的層構(gòu)成的這種組合件中，內(nèi)阻尼主要受在組合件的中間的膠粘劑的層影響，故而目的是在第一個實(shí)驗中明確是否可通過使用一個在另一個之上的兩個不同的膠粘劑的層(而不是一個中間的膠粘劑的層)實(shí)現(xiàn)在內(nèi)阻尼方面的任何提高，所述兩個不同的膠粘劑的層在它們的阻尼性質(zhì)方面不同。這可通過使用具有不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的膠粘劑實(shí)現(xiàn)。在三層組合件中給定厚度d的膠粘劑中間層因此應(yīng)由兩個各自為厚度的一半d/2的膠粘劑的層所替代，因而在中間層的總厚度上不產(chǎn)生變化。對于該方法選擇兩種互不相容的膠粘劑，這些是彼此不混溶的膠粘劑，以使得這兩種膠粘劑彼此交替地存在于組合件中并且使得它們各自的阻尼性質(zhì)彼此獨(dú)立地呈現(xiàn)。替代地，可存在兩種膠粘劑的混合，其結(jié)果是膠粘劑混合物宏觀上表現(xiàn)得像新的膠粘劑。出于該原因，將兩種不相容的、彼此不混溶的膠粘劑各自獨(dú)立地施加至8μm厚的PEEK膜。隨后通過施加壓力將兩個膜彼此層疊，其中涂覆膠粘劑的側(cè)指向彼此，因此兩個膠粘劑的層一個位于另一個之上并且用PEEK膜在兩側(cè)上加襯。在該實(shí)驗中顯現(xiàn)，相比于其中在各情況下使用兩種膠粘劑的僅一種的相等厚度的三層組合件，兩個PEEK膜和兩種互不相容的膠粘劑的這種組合件的內(nèi)阻尼可幾乎沒有被改善。然而，非常令人驚訝地，在兩個膠粘劑的層之間插入另外的膜層導(dǎo)致組合件的內(nèi)阻尼的顯著提高。就此而言這是令人驚訝的，因為對照實(shí)驗指出在兩個相同的膠粘劑的層之間簡單插入另外的膜層實(shí)際上對內(nèi)阻尼具有不利效果。用相同的膠粘劑的層觀察到的該效果的原因可能在于這樣的組合件的剛性的提高，因此這也是可預(yù)見的。相反地，根據(jù)本專利技術(shù)觀察到的效果，即在具有兩種不同的膠粘劑和另外的膜層的五層組合件的情況下內(nèi)阻尼的急劇提高，不能基于兩種膠粘劑的簡單隔離，因為使用的膠粘劑從開始就選擇為不相容的，本身排除了混合的可能性。所述效果也不能純粹地基于另外的隔層的插入，因為在兩種相同的膠粘劑的情況下這降低內(nèi)阻尼。因此，如下的事實(shí)是完全不可預(yù)見的：兩種不混溶的膠粘劑和其間的隔層的特定組合得到這樣的組合件的內(nèi)阻尼的顯著提高。根據(jù)本專利技術(shù)已經(jīng)顯現(xiàn)，即使當(dāng)通過另外的層彼此分隔的兩種膠粘劑盡管原則上混溶但實(shí)際上具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，也可觀察到阻尼的顯著提高。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)DIN53765通過動態(tài)掃描量熱法(DSC)測定。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的數(shù)值基于根據(jù)DIN53765:1994-03的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值Tg，除非另外清楚地指明。用于制造電聲換能器的膜片的具有高內(nèi)阻尼的本專利技術(shù)的多層組合件示于圖1中。這種組本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于制造電聲換能器的膜片的多層組合件，其包括第一和第二外層、第一和第二阻尼層、和隔層，特征在于所述第一和第二阻尼層由其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg(DSC)相差至少10K的膠粘劑組成。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2013.12.11 DE 102013225665.51.用于制造電聲換能器的膜片的多層組合件，其包括第一和第二外層、
第一和第二阻尼層、和隔層，特征在于
所述第一和第二阻尼層由其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg(DSC)相差至少10K的
膠粘劑組成。
2.如權(quán)利要求1所述的多層層疊體，特征在于
所述第一和第二阻尼層的膠粘劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg(DSC)相差至少
15K、優(yōu)選地至少20K。
3.如前述權(quán)利要求任一項所述的多層層疊體，特征在于
第一和/或第二外層由其主要成分選自如下的材料組成：聚對苯二甲酸
乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸
乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰
亞胺(PI)、聚芳酯(PAR)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯砜(PPSU)、聚砜(PSU)、聚醚
砜(PES)、聚氨酯(PU)、液晶聚合物(LCP)。
4.如前述權(quán)利要求任一項所述的多層層疊體，特征在于
第一和/或第二外層的厚度為1-100μm、優(yōu)選地1-50μm、更優(yōu)選地
2-30μm。
5.如前述權(quán)利要求任一項所述的多層層疊體，特征在于
所述隔層由其主要成分選自如下的材料組成：
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸丁二醇酯
(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚
酰亞胺(PEI)、聚酰亞胺(PI)、聚芳酯(PAR)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯砜(PPSU)、
聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚氨酯(PU)、液晶聚合物(LCP...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：N勃姆，M埃格，M亨爾，A赫爾曼，B米西格，A韋斯特法爾，F亨格，G馬茨，
申請(專利權(quán))人：德莎歐洲公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE