专利名称：声纸膜和声传感器设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种声纸膜和包括该声纸膜的声传感器设备，即主要是一种扬声器。
背景技术：
通过造纸方法(一种生产纸张的方法)由纸浆生产的纸膜通常用作在声传感器设备比如扬声器中提供的声膜。由于吸湿特性，根据该纸所使用的环境的湿度状态，纸吸收湿气，这极大地影响了对于声膜极为重要的杨氏模量、强度等。为了使这种影响最小化，称为“上浆”的处理应用于纸膜，改善了抗湿性。
上浆处理实际上分为两种类型，即内部添加型和外部添加型，一般如附图3A和3B所示地分类。如附图3A所示，内部添加是在生产纸张时执行的上浆处理。如附图3B所示，外部添加是在生产了纸之后将上浆剂应用于它或者在生产了纸之后以上浆剂浸透纸的上浆处理。内部添加是其中上浆剂存在于纸层内部的处理，一部分纸层暴露在该表面上。相反，外部添加是这样的处理其中在纸层内部不包含大量的上浆剂，但使其覆盖该表面。
作为用于内部添加的上浆剂，通常使用称为“胶乳”的物质，在这种胶乳中天然橡胶或合成橡胶分散在水中。除了胶乳之外，大量的材料比如改造的天然树脂(松木树脂)和由合成高分子构成的材料都可用作上浆剂。在一般造纸法中的内部添加的上浆处理中，在将上浆剂添加并分散在称为纸浆液的物质中之后，该纸浆液是事先将纸的原材料分散在水中的纸浆，将硫酸铝(Al2(SO4)318H2O)溶液作为上浆剂固定剂添加以将上浆剂固定在纸浆纤维的表面上。通过使这种纸浆液成为纸片获得了纸张。在生产纸张时可以在干燥过程中获得上浆效率比如特性(比如强度等)和抗湿性的改善，其中上浆剂熔化以覆盖纸浆表面或分散在该表面上。
在外部添加的上浆处理中，上浆剂应用或浸透到纸片中。作为上浆剂，在液化或乳化之后使用已经改造了纤维素的天然橡胶、硝化纤维素或乙酸纤维素或者合成高分子材料。
在专利文献1和2中描述了声纸膜。在专利文献1中，描述了用包含细菌纤维素的层涂敷的纸盒(cone)纸形成的声纸膜。在专利文献2中，描述了由包括包含玻璃颗粒和聚酰胺树脂的复合物的薄片形成的声纸膜。
(专利文献1)日本专利申请公开，No.H9-84175。
(专利文献2)日本专利申请公开，No.2001-298791。
过去，上述的上浆剂和上浆处理已经被用于改善声纸膜的抗湿性和强度。然而，从生态学上讲，作为纸的主要成分的纸浆是生物可降解的，因此在生态上是可接受的，而所使用的上浆剂没有生物可降解性，这妨碍了纸所具有的生态优点。
发明内容
根据上文的描述点，本发明提供一种对生态环境友好的声纸膜，其中声纸膜所要求的特性比如抗湿性和强度改善都可以保持，而不会阻碍声纸膜的主要成分的纸浆的生物可降解性；并且提供了一种包括这种声纸膜的声传感器设备。
根据本发明的声纸膜由其中是生物可降解的聚合材料的聚交酯树脂乳剂作为上浆剂内部添加的纸形成。
根据本发明的声纸膜，由于聚交酯树脂乳剂用作内部添加的上浆剂，因此不损害纸的生物可降解性。此外，关于这个声纸膜，改善了抗湿性，并且改善了声特性，因为聚交酯特性比如弹性模量影响了纸膜。
根据本发明的声传感器设备包括上述的纸膜，其中是生物可降解的聚合材料的聚交酯树脂乳剂作为上浆剂内部添加。
根据本发明的声传感器设备，由于声纸膜由这样的纸形成，其中是生物可降解的聚合材料的聚交酯树脂乳剂作为上浆剂内部添加，因此保持了声纸膜的声特性和抗湿性，并且不损害声纸膜的生物可降解性。
根据本发明的声传感器设备，由于聚交酯树脂乳剂用作内部添加的上浆剂，因此可以获得这样的声纸膜，其中改善了对生态环境的友好性并且具有有利的抗湿性和声特性。
根据本发明的声传感器设备，可以获得对生态环境友好的声传感器设备，因为包括了上述的声纸膜。
附图1所示为根据本发明的聚交酯浆料内部添加型纸、常规全纸浆纸和胶乳浆料内部添加型纸的杨氏模量和内部损耗(tanδ)的振动频率依赖关系的曲线图；附图2所示为其纸盆由根据本发明的聚交酯浆料内部添加型纸制造的扬声器和其纸盆由常规的胶乳浆料内部添加型纸制造的扬声器的频率特性的曲线图；附图3A和3B所示为上浆处理的内部添加和外部添加的解释附图。
具体实施例方式
下文解释本发明的实施例。
聚交酯是一种源自植物的聚合材料，并且它是一种资源再生型生物可降解的聚合物，在使用之后通过处理，它可分解为水和二氧化碳，借助于光合作用它可返回到植物中。聚交酯已经被开发作为模制材料，通常用作模注产品、纤维或膜。近年来，在商业已经可购买到称为“乳剂”的产品，在这种乳剂中使聚交酯较小并分散在水中以用于各种目的，并且已经用作热融化的粘合剂和应用到纸等的表面上的涂敷材料。
本发明的发明人已经发现，在造纸中在将聚交酯树脂乳剂添加到纸浆液中并且进一步添加硫酸铝(Al2(SO4)318H2O)时，聚交酯被固定在纸浆的表面上，换句话说，将聚交酯树脂乳剂用作内部添加型浆料材料，并且在研究了它的特性之后还发现，进行了上浆处理的纸适合于扬声器等的声纸膜，由此完成了具有良好的声特性和对生态环境友好的声纸膜。
具体地，在本发明的实施例中，作为生物可降解的聚合材料的聚交酯树脂乳剂用作内部添加型上浆剂，并且用于声传感器设备比如扬声器的声纸膜由这样的纸形成使用聚交酯树脂乳剂对该纸执行了内部添加型上浆处理。此外，形成了包括这种声纸膜的声传感器设备。
根据本发明的实施例的声纸膜由使用聚交酯树脂乳剂对其执行了内部添加型上浆处理的纸形成，因此在不损害生物可降解性的情况下可以改善对生态环境的友好性。此外，改善了抗湿性和声特性。
此外，根据本发明的声传感器设备包括对生态环境友好的并且具有良好的抗湿性和声特性的声纸膜，因此可以提供一种对生态环境友好的声传感器设备。
(实际实例)下文参考实际实例解释本发明，然而，这些实际实例仅表示根据本发明的一种实施例，本发明并不限于它们。
(实际实例1)根据TAPPI(纸浆和造纸工业技术协会美国)标准以500ml的打浆度(加拿大标准)将原色牛皮纸制成纸浆液。在将干重量比(固体含量)的20％的聚交酯树脂乳剂添加到该纸浆液中并通过添加5％的硫酸铝将聚交酯树脂乳剂固定在纸浆表面之后，通过TAPPI造纸机生产200毫米×250毫米的尺寸和大约95.0g/m2的试样。
作为聚交酯树脂乳剂，使用由Miyoshi Oil & Fat Co.，Ltd生产的Landy PL-2000。
(比较实例1)根据TAPPI标准以500ml的打浆度(加拿大标准)将原色牛皮纸制成纸浆液，并通过TAPPI造纸机生产仅由200毫米×250毫米的尺寸和大约91.0g/m2的纸浆形成的比较试样1。
(比较实例2)根据TAPPI标准以500ml的打浆度(加拿大标准)将原色牛皮纸制成纸浆液。在将纸浆比为20％的基于橡胶的胶乳(由Zeon公司生产的Nipol 1571)添加到该纸浆液中作为上浆剂并通过添加5％的硫酸铝将基于橡胶的胶乳固定到纸浆表面之后，通过TAPPI造纸机生产200毫米×250毫米的尺寸和大约94.6g/m2的比较试样2。
(测量1)关于其中将聚交酯树脂乳剂作为内部添加型上浆剂添加的实际的实例1和仅由纸浆形成的比较实例1和其中将基于橡胶的胶乳作为内部添加型上浆剂添加的比较实例2中的每个试样，测量在干状态和湿状态下的抗拉强度和延伸率，并彼此比较上浆效果。结果在表1中示出。
测量条件试样尺寸150毫米长，15毫米宽拉伸速度10毫米/分钟干试样在室温(大约25℃和湿度35％)下保存24小时以上湿试样在离子注入交换水中浸30分钟之后，以滤纸清除表面的水(表1)
根据表1的结果，比较湿状态下的抗拉强度，使用聚交酯浆料的实际实例1的试样具有比由全纸浆形成的比较实例1的试样的值高四倍的值，因此显然，实际实例1的试样具有更好的上浆效果。此外，在将该值与比较常规的胶乳浆料的试样的值进行比较时，聚交酯浆料具有更好的上浆效果。因此，显然，聚交酯树脂乳剂被吸收到纸浆中以显示上浆效果。
(测量2)关于实际实例1、比较实例1和比较实例2的试样，使用振簧法实施杨氏模量和内部损耗(tanδ)的振动频率关系的测量。结果在附图1中示出。在附图1中，特性曲线a1和a2是由全纸浆形成的试样的，特性曲线b1和b2是其中内部添加聚交酯浆料的试样的，以及特性c1和c2是其中内部添加胶乳浆料的试样的。
其中内部添加聚交酯浆料的试样的杨氏模量高于其中内部添加胶乳浆料的试样的杨氏模量。此外，在比较内部损耗时，其中内部添加胶乳浆料的试样的高频范围下降较大，而其中内部添加聚交酯浆料的试样的内部损耗显示了与由全纸浆形成的试样的内部损耗大致相同，并且在高达较高的频率范围相对稳定。换句话说，关于根据本发明使用聚交酯树脂乳剂作为上浆剂的纸，没有观察到特性的频率依赖关系，因此显然，这种纸具有适合于用于声膜的材料的特性。
(实际实例2)使用其中内部添加聚交酯树脂乳剂浆料的上述的实际实例1的纸材料生产扬声器纸盆，因此形成了直径为12厘米的全范围的扬声器。作为比较，使用其中内部添加胶乳浆料的上述的比较实例2的纸材料类似地生产扬声器纸盆，因此形成了直径为12厘米的全范围的扬声器。通过测量和比较两个全范围扬声器的频率特性获得的结果显示在附图2中。实线b3显示了其中内部添加聚交酯浆料的纸材料的扬声器特性，虚线c3显示了其中内部添加胶乳浆料的纸材料的扬声器特性。从附图2中可以明显看出，关于其中内部添加聚交酯浆料的纸材料的扬声器特性b3，可以证实瓣(piston)面积从1c增加到1b，通过在高频范围内的分开的振动引起的峰值和谷值减小，这是由较高的杨氏模量和稳定达到高频的内部损耗引起的。符号2b和2c分别表示分开的振动区。
(测量3)为了证实生物可降解性，在商业上可购买的种植土中掩埋在实际实例1、比较实例1和比较实例2中分别生产的聚交酯浆料内部添加型纸、全纸浆纸和胶乳浆料内部添加型纸一个月，并观测它们的状态。种植土的状态是在大约30℃的温度和30％的湿度百分比。
结果，观测聚交酯浆料内部添加型纸和全纸浆纸的碎片部分，然而，胶乳浆料内部添加型纸仍然保持稳定，没有观测到降解的状态。通过视觉观察，已经验证聚交酯浆料对纸具有类似的可降解性。
应用上述的实验结果，根据由其中聚交酯浆料内部添加的纸制成的声纸膜是对生态环境友好的，并且具有有利的抗湿性和声特性。因此，包括使用这种声纸膜的扬声器等的声传感器设备也是对生态环境友好的并且具有有利的抗湿性和声特性。
已经参考附图描述老本发明的优选实施例，应该理解的是本发明并不限于这些具体的实施例，本领域的普通技术人员在不脱离如附加的权利要求所界定的本发明的精神和范围的前提下可以实施各种各样的改变和改进。
权利要求
1.一种声纸膜，包括；其中是生物可降解的聚合材料的聚交酯树脂乳剂作为上浆剂内部添加的纸。
2.一种声传感器设备，包括纸膜，其中是生物可降解的聚合材料的聚交酯树脂乳剂用作内部添加的上浆剂，并执行内部添加上浆处理。
3.一种扬声器，包括纸膜，其中是生物可降解的聚合材料的聚交酯树脂乳剂用作内部添加的上浆剂，并执行内部添加上浆处理。
全文摘要
本发明涉及声纸膜和声传感器设备，具体公开了一种在抗湿性和声特性方面优良并且不损害生物可降解性的声纸膜。一种声纸膜由其中是生物可降解的聚合材料的聚交酯树脂乳剂作为上浆剂内部添加的纸形成。
文档编号D21H17/46GK1671249SQ200510056370
公开日2005年9月21日 申请日期2005年3月18日 优先权日2004年3月19日
发明者瓜生胜, 户仓邦彦 申请人:索尼株式会社