疏水性及疏油性膜以及利用其的防水音响装置的制作方法

本发明涉及疏水性及疏油性膜以及利用其的防水音响装置，更详细地，涉及可使拒水拒油特性最大化并可提高音响传递性能的疏水性及疏油性膜以及利用其的防水音响装置。

背景技术：

通常，音响装置是指输出音响的设备或输入音响的设备。

这种音响装置广泛适用于电脑、移动电子设备、医疗装置等多种产业领域的装置中。

最近，对于移动电子设备如便携式终端、数码相机、笔记本电脑等因携带性而要求防止水或灰尘渗入移动电子设备的同时可输出或输入音响的防水音响装置。

另一方面，在防水音响装置中，设有为了传递音响而振动的膜，由于根据该膜的特性防水音响装置的性能受影响，因此要求开发优秀的膜。

在韩国公开专利公报第10-2009-0098566号中，公开了具有亲水性和疏水性的膜的制造方法，包括：准备在外部面形成有细孔的模板的步骤；在从上述模板的外部面预设定的图案区域中涂敷高分子物质的步骤；在上述模板的外部面中附着亲水性膜的膜附着步骤；以及从上述亲水性膜分离去除上述模板的模板去除步骤。

然而，在韩国公开专利公报第10-2009-0098566号中，公开了如下技术，即，通过去除模板来在高分子物质中形成纳米大小的多个柱体，形成有纳米大小的多个柱体的区域成为使润湿性最小化的疏水性表面，进而仅在膜的高分子物质表面形成疏水性，因而存在膜整体的有效拒水特性下降的问题。

在韩国公开专利公报第10-2010-0130796号中，公开了通过将防水用戈尔特斯胶带附着在手机壳的音响传递孔来赋予防水功能的技术，然而，虽然此防水用戈尔特斯胶带具有防水功能，但是由于附着在手机壳，因而存在从音响传递孔向外部输出的音响或从外部向音响传递孔输入的音响无法顺利进行的缺点。

在韩国公开专利公报第10-2010-0046247号中，公开了电声转换装置，其中，包括：壳；振动体设置于该壳内；通音孔及通气测试孔，形成于上述壳中；防水膜，用于覆盖上述通音孔。

此韩国公开专利公报第10-2010-0046247号的防水膜也安装于具有通音开口部的框架，因此存在音响传递功能下降的问题。

技术实现要素：

技术问题

本发明鉴于上述问题所提出，其目的在于，提供通过在整个区域中发挥拒水拒油性，来使拒水拒油特性最大化的疏水性及疏油性膜。

本发明的再一目的在于，提供因振动而使膜未与流通部或音响部相接触，从而可提高音响传递性能的防水音响装置。

本发明的另一目的在于，提供如下的防水音响装置，即，由包含拒水拒油剂的纳米纤维形成膜，进而可在包含膜的截面的整个区域中发挥拒水拒油特性，因此可使拒水拒油性最大化。

解决问题的手段

用于实现上述目的的根据本发明的一实施例的疏水性及疏油性膜的特征在于，具有由通过对混合有拒水拒油剂、溶剂、高分子物质的纺丝溶液进行静电纺丝而得的纳米纤维蓄积而成的结构。

其中，在上述结构中，还可层叠有无纺布、具有气孔的纳米纤维网及织物中的至少一种。

而且，上述拒水拒油剂可以为溶解于上述溶剂或不溶解于上述溶剂的液相或固相的拒水拒油剂。

在上述纳米纤维中，可分散有上述拒水拒油剂的粉末或填充剂，上述纳米纤维的直径可以为0.1～2μm。

并且，上述结构可以为形成有多个气孔的结构或没有气孔的无气孔状态的结构。此时，上述气孔的大小可以为2μm以下。

同时，可沿着上述结构的x、y、z方向发挥拒水拒油性，且上述结构的截面可发挥拒水拒油性。

上述疏水性及疏油性膜可以为通气孔(airvent)用膜、声学(acoustic)膜及振动膜中的一种。

根据本发明的一实施例的防水音响装置的特征在于，包括：音响部，用于输出或输入音响；以及膜，为了向外部传递从上述音响部输出的音响或者向上述音响部传递从外部输入的音响而振动，从上述膜到上述音响部的距离大于上述膜沿着上述音响部方向进行最大振动的幅度。

还可包括形成有从上述膜传递的音响或从外部输入的音响流通的流通孔的流通部。

其中，上述膜位于上述音响部及上述流通部之间，从上述膜到上述流通部的距离可大于上述膜沿着上述流通部方向进行最大振动的幅度。

而且，上述防水音响装置还可包括介于上述膜与上述音响部之间及上述膜与流通部之间的固定部，上述固定部可以为可通过粘着或黏合来进行固定的单层结构或层叠结构。

并且，上述膜可以为具有传递音响并阻隔液体的防水防尘功能的多个气孔形态的膜或无气孔形态的膜。

并且，上述膜可以是具有由包含拒水拒油剂的纳米纤维蓄积而成的多个气孔或者是无气孔形态的疏水性及疏油性膜。此时，上述疏水性及疏油性膜可由通过混合有拒水拒油剂、溶剂、高分子物质的纺丝溶液进行静电纺丝而得的纳米纤维蓄积而成。

根据本发明的一实施例的防水音响装置的特征在于，包括：音响部，用于输出或输入音响；以及膜，为了向外部传递从上述音响部输出的音响，或者向上述音响部传递从外部输入的音响而振动，上述膜为对混合有拒水拒油剂、溶剂、高分子物质的纺丝溶液进行静电纺丝而得的纳米纤维蓄积而成的多个气孔或者是无气孔形态的疏水性及疏油性膜。

上述膜的音响传递面积可大于上述音响部的音响输出或输入面积。

发明的效果

根据本发明，由于形成疏水性及疏油性膜的纳米纤维包含拒水拒油剂，可在包含膜的截面的整个区域中发挥拒水拒油特性，因此具有可使拒水拒油性最大化的优点。

根据本发明，即使不需要对经静电纺丝的纳米纤维进行单独的后处理，也可在疏水性及疏油性膜前面及后面都能发挥拒水拒油性并可提高耐水压。

根据本发明，通过蓄积对混合拒水拒油剂、溶剂及高分子物质的纺丝溶液进行电纺丝而形成的纳米纤维来制造疏水性及疏油性膜，因没有拒水拒油剂的剩余量，可防止伴随对此剩余量进行处理的环境污染物质的排出。

根据本发明，使从膜到音响部的距离和/或从膜到上述流通部的距离大于膜的最大振动幅度，使得膜因振动而未与流通部或音响部相接触，进而可防止音响传递性能下降。

根据本发明，形成防水音响装置的膜的纳米纤维因包含拒水拒油剂，可在包括膜的截面的整个区域中发挥拒水拒油特性，因此具有可使拒水拒油性最大化的优点。

根据本发明，因膜可具有无气孔或极细的气孔，防水音响装置具有可使音响顺利地传递并禁止液体或异物质通过的功能。

附图说明

图1为用于说明本发明的防水音响装置的剖视图。

图2为用于说明根据本发明一例的防水音响装置的组装方法的概念性分解剖视图。

图3为用于说明适用于本发明的防水音响装置的黏合膜粘合在音响部的状态的概念性俯视图。

图4为用于说明可适用于本发明的防水音响装置的疏水性及疏油性膜的图。

图5a及图5b为用于说明本发明的疏水性及疏油性膜的图。

图6为适用于本发明的防水音响装置的疏水性及疏油性膜的制造方法流程图。

图7为用于说明适用于本发明的防水音响装置的经静电纺丝的纳米纤维的示意图。

图8为用于说明在适用于本发明的防水音响装置的疏水性及疏油性膜的纳米纤维中，分布有拒水拒油剂的粉末的示意图。

图9为用于说明用于制造适用于本发明的防水音响装置的膜的静电纺丝装置的示意图。

图10为根据本发明的另一实施例的防水音响装置的剖视图。

具体实施方式

以下，参照所附的附图来说明用于实施本发明的具体内容。

参照图1，本发明的防水音响装置100的特征在于，包括：音响部110，用于输出或输入音响；以及膜130，为了向外部传递从上述音响部输出的音响，或者向上述音响部传递从外部输入的音响而振动，且从上述膜130到上述音响部110的距离l1大于上述膜130沿着上述音响部110方向进行最大振动的幅度a。

其中，本发明的防水音响装置100还可包括形成有从上述膜130传递的音响或从外部输入的音响流通的流通孔的流通部150。

此时，上述膜130位于上述音响部110及上述流通部150之间，优选地，从上述膜130到上述流通部150的距离l2大于上述膜130沿着上述流通部150方向进行最大振动的幅度b。

如上所述，在本发明中，通过以从上述膜130到上述音响部110的距离l1及从上述膜130到上述流通部150的距离l2大于上述膜130沿着上述音响部110方向进行最大振动的幅度a或沿着上述流通部150方向进行最大振动的幅度b的方式组装上述防水音响装置100，使膜130借助振动而未与流通部150或音响部110相接触，从而可防止音响传递性能下降。

即，本发明的防水音响装置100的优点如下：膜130因振动而未与流通部150或音响部110相接触，因而可提高从流通部150输入的可听频段的外部音响或从音响部110输出的可听频段的音响的传递能力。

其中，膜130位于音响部110及流通部150之间，但是通过在膜130与音响部110之间及在膜130与流通部150之间介入固定部来将膜130固定于音响部110及流通部150中。

此时，固定部可使用在图1中用“121”及“122”可通过粘着或黏合来进行固定的单层结构或层叠结构，固定部具有膜130因振动来而未与流通部150或音响部110相接触的厚度。

另一方面，膜130可借助振动或气孔来传递音响。例如，在膜130借助振动传递音响的情况下，膜130的振动面积成为音响传递面积。

音响部110可以为用于产生并输出音响的扬声器或听筒，或者可以为用于输入外部的音响的麦克风。

膜130借助从音响部110输出的音响的压力或通过流通部150的流通孔151来输入的音响的压力来进行振动，向音响部110或流通孔151传递与其音响实质上相同的音响。

其中，膜130可以为传递音响并具有使液体无法流通的防水防尘功能的多个气孔形态的膜或无气孔形态的膜。

此时，多个气孔形态的膜或无气孔形态的膜为由经静电纺丝的纳米纤维蓄积而成的纳米纤维网，其中，优选地，设定成纳米纤维的直径为0.1～2μm，在多个气孔形态的膜中，气孔的大小为2μm以下，气孔度为20％至90％。

如后所述，在本发明中，上述膜可以是具有由包含拒水拒油剂的纳米纤维蓄积而成的多个气孔或者无气孔形态的疏水性及疏油性膜。

下面将描述本发明的防水音响装置100的操作，第一，在音响部110输出音响的情况下，从音响部110输出的音响通过振动膜130，向流通部150的流通孔151传递与音响部110的音响相同的音响，且被传递的音响通过流通孔150向外部输出。

第二，在音响从外部向音响部110输入的情况下，外部的音响通过流通部150的流通孔151向防水音响装置100输入，从外部输入的音响通过振动膜130向音响部110传递。

此时，膜130通过上下振动传递音响。

图2为用于说明根据本发明一例的防水音响装置的组装方法的概念性分解剖视图，图3为用于说明适用于本发明的防水音响装置的黏合膜粘合在音响部的状态的概念性俯视图。

参照图2，作为一例，本发明的防水音响装置可通过将第一黏合膜121介于音响部110与膜130之间，以及将第二黏合膜122介于膜130与流通部150之间来组装。优选地，第一黏合膜121及第二黏合膜122使用两面粘着或黏合胶带作为固定部。其中，在音响部110膜130之间及膜130与流通部150之间，除了可层叠有如黏合膜的黏合剂之外，同时还可层叠有波龙(poron)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、硅(silicon)等的材料。

这种第一黏合膜121及第二黏合膜122不仅起到用于组装的黏合功能，而且粘合在膜130的两面用作确定膜130的传递面积。

即，第一黏合膜121及第二黏合膜122黏合在相对应的膜130的两面的位置，且未黏合有第一黏合膜121及第二黏合膜122的膜130区域成为振动区域。

而且，如图3所示，在音响部110黏合有第一黏合膜121的情况下，第一黏合膜121的内侧面131为膜的振动区域的界面，从第一黏合膜121的内侧面131向内侧方向隔开的音响部110区域为音响部110的音响输出或输入区域111。

因此，在本发明中，第一黏合膜121被黏合在从音响部的音响输出或输入区域111向外侧隔开的区域中。

像这样，本发明可组装膜的音响传递面积大于音响部的音响输出或输入面积的防水音响装置。

图4为用于说明可适用于本发明的防水音响装置的疏水性及疏油性膜的图。

参照图4，疏水性及疏油性膜200具有由通过对混合有拒水拒油剂、溶剂、高分子物质的纺丝溶液进行静电纺丝而得的纳米纤维蓄积而成的结构(structure)。

其中，结构可以为具有气孔的纳米纤维网结构(有时，可称为非编织网(nonwovenwebs))。

如图4的放大图所示，本发明的疏水性及疏油性膜200因所蓄积的纳米纤维210而由形成有多个气孔的结构来发挥。

在本发明中，当通过混合拒水拒油剂、溶剂、高分子物质来制备纺丝溶液时，拒水拒油剂以未溶解于溶剂的状态来进行混合，或者一边溶解于溶剂一边进行混合。即，在用于形成疏水性及疏油性膜200的纺丝溶液中，拒水拒油剂以未溶解于溶剂的状态或溶解于溶剂的状态存在。

此时，拒水拒油剂可使用液相类型或如粉末、颗粒等的固体类型。

另一方面，高分子溶液是指高分子物质溶解于溶剂的溶液，在本发明中，作为可使用的高分子物质，只要是为了静电纺丝可溶解于溶剂并可借助静电纺丝来形成纳米纤维的树脂，就没有特别的限定。例如，可使用聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯)、全氟聚合物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯或它们的共聚物、包含聚乙二醇二烷基醚及聚乙二醇二烷基酯的聚乙二醇衍生物、聚(甲醛-低聚氧乙烯)、包含聚氧化乙烯及聚环氧丙烷的多氧化物、聚醋酸乙烯酯、聚(乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯)、聚苯乙烯及聚苯乙烯丙烯腈共聚物、聚丙烯腈(pan)、包含聚丙烯腈甲基丙烯酸甲酯共聚物的聚丙烯腈共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯共聚物或它们的混合物。

溶剂可使用选自由n，n-二甲基乙酰胺(n，n-dimethylacetoamide，dmac)、n，n-二甲基甲酰胺(n，n-dimethylformamide，dmf)、n-甲基-2-吡咯烷酮(n-methyl-2-pyrrolidinone，nmp)、二甲基亚砜(dimethylsulfoxide，dmso)、四氢呋喃(tetra-hydrofuran，thf)、碳酸次乙酯(ethylenecarbonate，ec)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate，dec)、碳酸二甲酯(dimethylcarbonate，dmc)、碳酸甲乙酯(ethylmethylcarbonate，emc)、碳酸丙烯(propylenecarbonate，pc)、水、醋酸(aceticacid)、蚁酸(formicacid)、氯仿(chloroform)、二氯甲烷(dichloromethane)、丙酮(acetone)及异丙醇(isopropylalchol)组成的组中的一种以上。

而且，疏水性及疏油性膜200因根据厚度决定气孔数及气孔的平均直径，因而可制成具有多种特性的膜。

优选地，单独使用疏水性及疏油性膜200，但是为了加固强度可贴合在无纺布。例如，无纺布可使用例如，由在作为芯的聚丙烯(pp)纤维的外周涂敷有聚乙烯(pe)的双重结构的聚丙烯/聚乙烯纤维形成的无纺布或由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet：polyethyleneterephthalate)纤维形成的聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布、由纤维素纤维形成的无纺布中的一种。

因此，本发明的优点如下：即使不具有在经静电纺丝的纳米纤维中单独进行的后处理，也可在疏水性及疏油性膜前面及后面都能发挥拒水拒油性并可提高耐水压。

图5a及图5b为用于说明本发明的疏水性及疏油性膜的图。

如上所述，本发明的疏水性及疏油性膜200由包含有拒水拒油剂的纳米纤维蓄积而成。

因此，本发明的疏水性及疏油性膜200的优点如下：所有纳米纤维包含拒水拒油剂，并可在膜的整个区域中发挥拒水拒油特性，因而可使拒水拒油性最大化。

即，如图5a所示，本发明的疏水性及疏油性膜200可呈平板形态，可沿着此平板形态的膜的x、y、z方向发挥出拒水拒油性。

并且，本发明的疏水性及疏油性膜200也可在截面中，发挥出拒水拒油性。

例如，如图5b所示，若沿着图5a的a-a'线切割疏水性及疏油性膜200，则还可在疏水性及疏油性膜200的截面201中发挥出拒水拒油特性。

图6为适用于本发明的防水音响装置的疏水性及疏油性膜的制造方法流程图，图7为用于说明适用于本发明的防水音响装置的经静电纺丝的纳米纤维的示意图，图8为用于说明在适用于本发明的防水音响装置的疏水性及疏油性膜的纳米纤维中，分布有拒水拒油剂的粉末的示意图。

参照图6，在本发明的疏水性及疏油性膜的制造方法中，首先，通过混合高分子物质、拒水拒油剂及溶剂来制备纺丝溶液(步骤s100)。

高分子物质使用可溶解于溶剂的，拒水拒油剂使用溶解于溶剂或不溶解于溶剂的均可。

而且，拒水拒油剂可使用液相类型或具有粉末、颗粒形状的固体类型。

然后，通过对上述纺丝溶液进行静电纺丝来蓄积包含有上述拒水拒油剂的纳米纤维来形成疏水性及疏油性膜(步骤s110)。

此时，如图7所示，从后述的静电纺丝装置的喷嘴中，对纺丝溶液进行静电纺丝，在纺丝喷嘴40中，排出纳米纤维210，被排出的纳米纤维210经蓄积而形成疏水性及疏油性膜200。

其中，由在溶剂中溶解有拒水拒油剂及高分子物质的纺丝溶液制成的疏水性及疏油性膜的纳米纤维难以区分拒水拒油剂及高分子物质，但是，由高分子物质溶解于溶剂而拒水拒油剂不溶解于溶剂的纺丝溶液制成的疏水性及疏油性膜的纳米纤维，具有可区分拒水拒油剂及高分子物质的结构特征。

即，如图8所示，在疏水性及疏油性膜的纳米纤维210中分散有拒水拒油剂的粉末或填充剂220。

由如上所述的制造方法实现的疏水性及疏油性膜的气孔存在于被蓄积的纳米纤维之间，从而疏水性及疏油性膜可具有极细的气孔，因此疏水性及疏油性膜可实现使音响顺利地通过并禁止液体或异物通过的结构。

并且，在本发明的疏水性及疏油性膜的制备方法中，通过蓄积对混合有拒水拒油剂、溶剂及高分子物质的纺丝溶液进行静电纺丝而形成的纳米纤维来制造疏水性及疏油性膜，因没有拒水拒油剂的剩余量，因而可防止伴随此剩余量处理产生的环境污染物质的排出。

图9为用于说明用于制造适用于本发明的防水音响装置的膜的静电纺丝装置的示意图。

参照图9，本发明的静电纺丝装置设有与用于供给经搅拌的纺丝溶液的纺丝喷嘴40相连接的搅拌罐20，在纺丝喷嘴40隔开的下部配置有以规定速度移动的输送机形态的被折叠的收集器50，纺丝喷嘴40与高电压发生器相连接。

若通过利用这种静电纺丝装置来制造疏水性及疏油性膜，则在玻璃器皿中投入高分子物质、拒水拒油剂及溶剂，用搅拌机30进行混合，从而制成纺丝溶液。

然后，将制备好的溶液放入静电纺丝装置的溶液桶中，在收集器50与纺丝喷嘴40之间施加高电压静电力，则在纺丝喷嘴40中将纺丝溶液制成超细纳米纤维向收集器50进行纺丝，通过在收集器50中蓄积纳米纤维来形成疏水性及疏油性膜200。

更具体地，从纺丝喷嘴40排出的纺丝溶液一边通过借助高电压发生器来被充电的纺丝喷嘴40一边排出纳米纤维210，纳米纤维依次层叠于以规定速度移动的输送机形态的被折叠的收集器50上部而形成疏水性及疏油性膜。

参照图10，根据本发明的另一实施例的防水音响装置1000的特征在于，包括：音响部110，用于输出或输入音响；以及膜130，为了向外部传递从上述音响部110输出的音响，或者向上述音响部110传递从外部输入的音响而振动，上述膜130的音响传递面积大于上述音响部110的音响输出及输入面积。

像这样，在本发明的实施例中，将膜130的音响传递面积设计成大于音响部110的音响输出面积(音响部110的振动面积)或输入面积，从而可通过减少音响传递损失来提高音响传递性能。

其中，膜130可借助振动或气孔来传递音响。例如，在膜130借助振动来传递音响的情况下，膜130的振动面积成为省级传递面积。

以上，通过例举特定的优选实施例对本发明进行了描述，但是本发明并不限定于所述的实施例，在不脱离本发明的思想的范围内，可由该发明所属技术领域的普通技术人员进行多种变更和修改。

产业上的可利用性

本发明适用于可使拒水拒油特性最大化并可提高音响传递性能的疏水性及疏油性膜及利用其的防水音响装置中。