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KR102290013B1 - 방수 통음 시트 및 방수 통음 시트 제조 방법 - Google Patents

방수 통음 시트 및 방수 통음 시트 제조 방법 Download PDF

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KR102290013B1 KR1020160138507A KR20160138507A KR102290013B1 KR 102290013 B1 KR102290013 B1 KR 102290013B1 KR 1020160138507 A KR1020160138507 A KR 1020160138507A KR 20160138507 A KR20160138507 A KR 20160138507A KR 102290013 B1 KR102290013 B1 KR 102290013B1
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Abstract

전기방사용 방사용액에 포함된 솔벤트로 나노 웹 형태로 형성된 방수층의 하면에 무기공층을 형성하여 음전달 효율을 높이면서 방수성을 향상되도록 한 방수 통음 시트 및 방수 통음 시트 제조 방법을 제시한다. 제시된 방수 통음 시트 제조 방법은 고분자 물질 및 솔벤트로 형성된 방사용액을 포집 지지체의 일면에 전기방사하여 나노 웹 형태의 방수층을 형성하고, 방수층 중 포집 지지체의 일면에 인접한 하면을 방사용액에 포함된 솔벤트로 녹여 무기공층을 형성한다.

Description

방수 통음 시트 및 방수 통음 시트 제조 방법{WATERPROOF SOUND-TRANSMITTING SHEET AND WATERPROOF SOUND-TRANSMITTING SHEET MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 방수 통음 시트 및 방수 통음 시트 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음전달 효율을 높이면서 방수성을 향상시킨 방수 통음 시트 및 방수 통음 시트 제조 방법에 관한 것이다.
최근 휴대용 단말기, 디지털 카메라, 노트북 등과 같은 모바일 전자기기의 사용이 날로 증가하고 있다. 이러한 모바일 전자기기는 휴대하면서 사용하기 때문에 방수 기능을 갖는 것이 요구되고 있다. 하지만, 스피커나 마이크 등이 설치되는 부분에는 소리를 방출시키는 음향 홀이 형성되고, 이 음향 홀을 통해 물이나 먼지가 전자기기 내부로 침투하게 된다.
따라서, 음향 홀에는 소리는 통과시키고 물이나 먼지를 차단하는 방수통음시트가 설치된다. 이러한 방수통음시트는 방수성 및 음전달 효율을 모두 고려하여 제조되어야 한다.
방수통음시트 관련하여, 공개특허공보 제10-2010-0041839호(2010년 04월 22일)는 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막으로 형성된 구성을 개시하고 있다. 하지만, 종래의 방수 통음막은 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막으로만 구성되기 때문에 사용기간이 길어짐에 따라 외부에서 가해지는 충격이나 소리의 압력 등으로 인하여 다공질막의 미세 구멍이 점차적으로 커지게 되고, 이에 따라 방수 성능이 저하되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2010-0041839호(명칭: 방수 통음막, 방수 통음막의 제조 방법 및 그것을 사용한 전기 제품)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 전기방사용 방사용액에 포함된 솔벤트로 나노 웹 형태로 형성된 방수층의 하면에 무기공층을 형성하여 음전달 효율을 높이면서 방수성을 향상되도록 한 방수 통음 시트 및 방수 통음 시트 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 방수 통음 시트 제조 방법은 포집 지지체를 준비하는 단계, 고분자 물질 및 솔벤트로 녹여 방사용액을 준비하는 단계, 방사용액을 포집 지지체의 일면에 전기방사하여 나노 웹 형태의 방수층을 형성하는 단계 및 방수층 중 포집 지지체의 일면에 인접한 일부를 솔벤트로 녹여 무기공층을 형성하는 단계를 포함한다.
포집 지지체를 준비하는 단계는 필름형의 무기공성 부재로 형성되는 포집 지지체를 준비하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 포집 지지체를 준비하는 단계는 이형지(release paper), 아트지(art paper), 코트지(coated paper), 광택지(glossy paper) 중에 적어도 하나인 포집 지지체를 준비하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 방수 통음 시트는 방사용액을 전기방사하여 나노웹 형태로 형성된 방수층을 포함하고, 방수층은 하면이 방사용액에 포함된 솔벤트에 의해 녹아 무기공층을 형성한다.
본 발명에 의하면, 방수 통음 시트는 나노 웹 형태의 기공성 방수층이 형성되며, 방수층의 하층에 무기공층이 형성됨에 따라, 전체 부피 대비해서 무기공 필름으로 구성되는 종래의 방수 통음 시트에 비해 무게가 가볍고 신축성이 우수한 효과가 있다.
또한, 방수 통음 시트는 나노 웹 형태의 기공성 방수층이 형성되며, 방수층의 하층에 무기공층을 형성하여 무게가 가볍고 신축성이 우수함으로써, 음향특성 면에서 진동을 하기에 좋은 구조로 이루어져 있으며, 완전한 기공 형태보다 일부는 무기공 형태로 필름화 되어 있어 고내수압으로 갈수록 방수 성능에서 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방수 통음 시트 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방수 통음 시트를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방수 통음 시트 제조 방법은 포집 지지체를 준비하는 단계(S100), 방사용액을 준비하는 단계(S200), 전기방사를 통해 방수층을 형성하는 단계(S300), 방수층에 무기공층을 형성하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다.
포집 지지체를 준비하는 단계(S100)는 표면에 방수 통음 시트가 형성될 포집 지지체를 준비한다. 이때, 포집 지지체는 필름형의 무기공성 부재로 형성된다. 일례로, 포집 지지체는 이형지(release paper), 아트지(art paper), 코트지(coated paper), 광택지(glossy paper) 중에 하나일 수 있다.
방사용액을 준비하는 단계(S200)는 고분자 물질 및 솔벤트를 포함하는 방사 용액을 준비한다.
이때, 고분자 물질은 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리{비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]} 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 사용할 수 있다. 또한 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리(비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌), 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드 또는 폴리비닐리덴 클로라이드 및 이들의 공중합체 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리(옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드를 포함하는 폴리옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트), 폴리스티렌 및 폴리스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물로도 형성될 수 있다.
방사용액을 준비하는 단계(S200)는 고분자 물질, 솔벤트 및 비드(bead)를 포함하는 방사 용액을 준비할 수 있다.
전기방사를 통해 방수층을 형성하는 단계(S300)는 포집 지지체의 적어도 일면에 방사용액을 전기방사하여 나노 웹 형태의 방수층을 형성한다.
방수층은 포집 지지체의 전면 및 후면 중 적어도 일면에 필름형으로 형성된다. 그리고, 방수층은 복수개의 미세 섬유 가닥이 교차 적층된 다공성 나노 웹으로 형성된다.
여기서, 나노 웹은 일반적으로 수백 나노의 직경을 갖는 미세 섬유 가닥이 교차하여 적층된 구조를 의미하지만, 본 발명의 실시예에서는 수백 나노에서 수천 나노까지의 직경을 갖는 미세 섬유 가닥이 교차하여 적층된 구조를 포함한다.
방수층에 무기공층을 형성하는 단계(S400)는 포집 지지체에 방사된 방사용액에 포함된 솔벤트로 방수층의 일부를 녹여 무기공층을 형성한다. 즉, 방수층을 형성하는 단계(S300)에서 전기방사시 고분자 물질과 함께 솔벤트가 포집 지지체의 표면으로 방사된다.
이때, 솔벤트는 일반적으로 솔벤트로 구성되기 때문에 대부분이 공기 중으로 기화되지만, 일부의 솔벤트는 방수층의 하층(즉, 포집 지지체에 인접한 부분)으로 고인다.
그에 따라, 방수층의 하층 일부(즉, 포집 지지체에 인접한 일부)에 고인 솔벤트에 의해 나노 웹이 녹아 방수층의 하면에 무기공층이 형성한다.
상술한 과정을 통해, 방수 통음 시트는 나노 웹 형태의 기공성 방수층이 형성되며, 방수층의 하층에 무기공층이 형성됨에 따라, 전체 부피 대비해서 무기공 필름으로 구성되는 종래의 방수 통음 시트에 비해 무게가 가볍고 신축성이 우수한 효과가 있다.
또한, 방수 통음 시트는 나노 웹 형태의 기공성 방수층이 형성되며, 방수층의 하층에 무기공층을 형성하여 무게가 가볍고 신축성이 우수함으로써, 음향특성 면에서 진동을 하기에 좋은 구조로 이루어져 있으며, 완전한 기공 형태보다 일부는 무기공 형태로 필름화 되어 있어 고내수압으로 갈수록 방수 성능에서 장점이 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방수 통음 시트(200)는 상층이 나노 웹 형태로 형성되고, 하층이 무기공 형태로 형성된 방수층(220)으로 구성된다.
방수층(220)은 포집 지지체(100)의 적어도 일면에 방사용액을 전기방사하여 형성된다. 방수층(220)은 나노 웹 형태로 형성되어, 복수의 기공을 갖도록 형성된다. 이때, 방수층(220)은 포집 지지체(100)의 전면 및 후면 중 적어도 일면에 필름형으로 형성된다. 그리고, 방수층(220)은 복수개의 미세 섬유 가닥이 교차 적층된 다공성 나노 웹으로 형성된다. 여기서, 나노 웹은 일반적으로 수백 나노의 직경을 갖는 미세 섬유 가닥이 교차하여 적층된 구조를 의미하지만, 본 발명의 실시예에서는 수백 나노에서 수천 나노까지의 직경을 갖는 미세 섬유 가닥이 교차하여 적층된 구조를 포함한다.
이때, 포집 지지체(100)는 이형지(release paper), 아트지(art paper), 코트지(coated paper), 광택지(glossy paper) 등과 같이 필름형의 무기공성 부재일 수 있다.
방사용액은 고분자 물질 및 솔벤트를 포함한다. 이때, 고분자 물질은 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리{비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]} 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 사용할 수 있다. 또한 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리(비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌), 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드 또는 폴리비닐리덴 클로라이드 및 이들의 공중합체 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리(옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드를 포함하는 폴리옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트), 폴리스티렌 및 폴리스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물로도 형성될 수 있다.
방수층(220)의 하층은 포집 지지체(100)에 방사된 방사용액에 포함된 솔벤트에 의해 일부가 녹아 무기공층(240)을 형성한다. 즉, 전기방사시 고분자 물질과 함께 솔벤트가 포집 지지체(100)의 표면으로 방사된다. 이때, 포집 지지체(100)로 방사된 솔벤트는 대부분이 공기 중으로 기화되지만, 일부의 솔벤트는 방수층(220)의 하층(즉, 포집 지지체(100)에 인접한 부분)으로 고이며, 방수층(220)의 하층에 고인 솔벤트(즉, 솔벤트)에 의해 나노 웹이 녹아 기공을 막아 방수층(220)의 하층 일부(즉, 포집 지지체(100)에 인접한 일부)에 무기공층(240)이 형성된다.
그에 따라, 도 5 및 도 6을 참조하면, 방수층(220)의 상층은 나노 웹 형태의 기공성층으로 형성된다.
이에 반해, 도 3 및 도 4를 참조하면, 방수층(220)의 하층은 솔벤트에 의해 녹아 기공이 제거된 무기공층(240)으로 형성된다.
한편, 도 7 및 도 8을 참조하면, 방사용액에 비드(bead)가 포함된 경우, 방수층(220)의 상층은 비드가 포함된 나노 웹 형태의 기공성층이 형성된다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 포집 지지체 200: 방수 통음 시트
220: 방수층 240: 무기공층

Claims (16)

  1. 포집 지지체를 준비하는 단계;
    고분자 물질 및 솔벤트를 포함하는 방사용액을 준비하는 단계;
    상기 방사용액을 상기 포집 지지체의 일면에 전기방사하여 나노 웹 형태의 방수층을 형성하는 단계;
    상기 방사용액에 포함된 솔벤트의 일부가 상기 방수층 중 상기 포집 지지체의 일면에 인접한 일부에 고이도록 하는 단계; 및
    상기 방수층 중 상기 포집 지지체의 일면에 인접한 일부를 고여진 솔벤트로 녹여 무기공층으로 형성하는 단계를 포함하는 방수 통음 시트 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포집 지지체를 준비하는 단계는,
    필름형의 무기공성 부재로 형성되는 포집 지지체를 준비하는 단계를 포함하는 방수 통음 시트 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포집 지지체를 준비하는 단계는,
    이형지(release paper), 아트지(art paper), 코트지(coated paper), 광택지(glossy paper) 중에 적어도 하나로 상기 포집 지지체를 준비하는 방수 통음 시트 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방수층을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 방수층은 복수개의 섬유 가닥이 교차 적층된 다공성 나노 웹으로 형성되는 방수 통음 시트 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방수층 중 상기 포집 지지체의 일면에 인접한 일부를 상기 무기공층으로 형성하는 단계는,
    상기 방수층 중 상기 포집 지지체의 일면에 인접한 하층을 상기 솔벤트로 녹여 상기 무기공층으로 형성하는 단계를 포함하는 방수 통음 시트 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방수층 중 상기 포집 지지체의 일면에 인접한 일부를 상기 무기공층으로 형성하는 단계는,
    나노 웹을 상기 방수층의 하층에 고인 솔벤트로 녹여 상기 무기공층으로 형성하는 단계를 포함하는 방수 통음 시트 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 하층은 무기공 형태로 필름화되는 방수 통음 시트 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방사용액은 비드를 더 포함하고,
    상기 방수층을 형성하는 단계는 비드가 포함된 나노 웹 형태의 방수층을 형성하는 단계를 포함하는 방수 통음 시트 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항에 기재된 방수 통음 시트 제조 방법에 의해 제조된 방수 통음 시트.
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