[发明专利]用于声学振膜的多层复合体

说明书

本发明涉及用作为电声转换器用的膜(振膜，Membran)的多层复合体，其包括至少一个外侧聚苯硫醚膜。

移动电话和智能手机中用来播放语音、铃声、音乐等的声音生成通过小型电声转换器(所谓的微型扬声器)来进行。这种微型扬声器的振膜尺寸(其还用于耳机、笔记型电脑、LCD电视或个人数字助理(PDA))典型地在20mm²至900mm²的范围内。

由于微型扬声器因设计要求而在相应的电子装置上变得越来越小且越来越薄，但在此额外地还应以较高的功率运行，因而使微型扬声器和特别地其振膜的温度负荷越来越高。同时，也提高了对扬声器的声学性质的要求，该扬声器例如在智能手机中越来越多地被用来大声播放音乐，并且在此还应具有良好的音质。因此，近年来对于微型扬声器振膜的机械强度和音质的要求被大幅提高。

一方面，扬声器振膜通常应尽可能地硬且轻，以产生高的声压并覆盖宽的频率范围，但另一方面，同时要有良好的阻尼，以展现尽可能平滑的频率响应。由于硬(刚性)、轻和良好的阻尼等性质产生构造上的冲突并且无法全部同时满足所述性质(硬度(刚性)越高，阻尼则越低，反之亦然)，因而通常各振膜必须在振膜材料的刚性与阻尼方面做出折衷，或是将刚性材料与阻尼良好的材料进行组合。因此，经常使用多层复合体(特别地多层层压体)，然后将其成形为振膜。在此，多层复合体通常包括加强振膜的层或稳定振膜的层以及阻尼层。现今市场常见的多层复合体中使用的刚性膜本身很少带有阻尼。

因此，US 7,726,441 B描述了一种由多层复合体形成的振膜，该多层复合体由二个刚性聚合物膜与一个位于这些膜之间的减振(阻尼)胶粘剂层组成。US 8,189,851 B描述了使用软的压敏胶粘剂作为多层复合体中的阻尼层，并采取基于弹性模量E(杨氏模量)的机械损耗因数(delta的正切值；tanδ)作为多层振膜整体结构的阻尼的度量。其被定义为损耗模量E'与储存模量E”的比值：tanδ＝E”/E'，并且应在相应的频率区间内具有最小值。

作为用于刚性聚合物膜(振膜的覆盖层)的聚合物膜材料，根据现有技术尤其已知聚苯硫醚塑胶(对于聚苯硫醚还使用名称PPS并在本说明书的范围内使用)。然而，其振膜以PPS作为覆盖层材料来制造的(微型)扬声器通常具有令人不满意的声音失真，从而导致声学信号的音质受损。可量化扬声器的非线性失真并且可在扬声器上被简单地测量到的变量为所谓的“总谐波失真”，在专业领域通常以英文术语“Total Harmonic Distortion”表示或简称为“THD”。这个在专业领域常用的名称此后也在本说明书的范围内使用。

THD被定义为全部谐波的总功率P_h对基本振动的功率P₁的比值，且通常以百分比表示:

THD[％]＝(P_h/P₁)*100

为实现作为覆盖膜材料的扬声器振膜的最佳声学性质的塑料如聚醚酰亚胺(PEI)、聚芳酯(PAR)或聚醚醚酮(PEEK)明显比PPS更昂贵。

用于如上述种类的振膜用的膜的PPS的制备通常利用亚苯基二卤化物(Phenylendihalogeniden)、特别地二氯苯和硫化钠在高沸点的偶极非质子溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮)中的聚缩合来进行。这种工艺描述于例如US 4,910,294中。EP 0737705 A示出了备选的方法，其中聚合物的制备由具有卤素末端基团的预聚物来进行。通过所述制备方法会产生比例(含量)相对高的含卤素的(副)产物，其以可观的量残留于聚合物中。这导致市售的聚苯硫醚膜具有相对高比例的卤素，其可通过常规的分析方式被定量测定。其通常为氯。

工业常见的PPS产品常常具有大于600ppm的卤素比例，通常甚至大于900ppm。在此，1ppm对应于基于所使用的1千克的被分析的PPS膜材料有1毫克的卤素。

用于声学振膜的PPS膜的卤素含量与该振膜用作扬声器的性质的关联性至今还未被讨论。

本发明的目的在于提供用于制造扬声器振膜(声学振膜)的膜复合体系，其是价格低廉的并因此在经济上是令人感兴趣的，但由其制成的声学振膜具有比市售的PPS膜更好的声学性质。在此，所述振膜应不失去与高的弯曲刚度、低密度以及高的内阻尼有关的良好性质。