TW484336B - Method of preparing membrane using for electracoustical converter and the membrane - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484336 A7 B7_ 五、發明說明（\ 本發明關係電聲轉換器所用薄片之製造方法，薄片中 含有一聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體所成之芯層和至少一表 層；發明並關係用於電聲轉換器之薄片。 .電聲轉換器或揚聲器是在聲頻範圍內能夠使交流電轉 變成為可聽聲音之裝置。此等裝置為業界所熟知，且已 載於諸如 US_PS4,928,312, DEK)S30 36 876 和 DE-OS 22 2 5 7 1 0之中。 揚聲器之製造所需之薄片，必須滿足許多條件。其如 薄Η之重量須儘可能小，而另一方面其強度必須比較高 Μ滿足各項要求，所Μ薄片也須在高頻時也保持完全有 如堅強之活塞。 如同ΕΡ-Α-0 087 177所描述，一種薄片是由聚（甲基） 丙烯醯亞胺泡體所構成。在該資料中所記載，此種為聚 (甲基）丙烯醯亞胺之層設有一表層。該表層是在室溫用 接著劑貼上，謀使保證芯層之密度儘可能保持微小。依 ΕΡ-Α-0 0 8 7 2 7 7,產品之密度和彈性模數必須儘量小， 其理由是此項因素是薄Η品質的指標。 ' 揚聲器薄Η之表層設置，固然有其種種原因，然而屬 於其中以外者為薄片強度之提高，在另一方面也是基於 美觀的理由。在ΕΡ-Α-0 087 177所建議對於音響轉換器 所用薄Η之製法中，含有由聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體所成 之芯層和至少一表層，因為是一種兩步驟的方法，依然 非所適用。更且其僅適合於採用纖維質结構作為表層， 方能讓芯層與表層接合所生溶劑之蒸發獲得確保。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------If .!备---------$ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484336 A7 B7_ 五、發明說明（2) 更可確定者，如果裝飾膜複合特別光滑之聚（甲基）丙 烯醯亞胺層者，日久將易從芯層鬆脫。因此而考慮，薄 片應該當作為強固的活塞而構成，然而此項目的只能局 部達成，而且薄Η內部的振盪和扭曲無可避免。其中振 盪現象可能導致須用較大的空間予Κ纾解。 如就技術上予Μ說明與討論而言，對電聲轉換器所用 薄片，提供製造方法備用，是為本發明之課題，其為包 含由聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體所成之芯層和至少一表層 ，可Μ儘量簡化而實施。 發明之另一課題，是提供能夠在特別短的循環週期中 製造電聲轉換器所用薄Η之方法以備應用。 此外本發明致力於以此課題為基礎，創作電聲轉換器 所用之薄片，其為含有由一種聚（甲基）丙烯薩亞胺泡體 所成之芯層和至少一表層，用以減少或消除如上所述關 於表層之脫離問題。 其他未Κ文字表述而出自於與所討論者相關且自然衍 生之問題，或源自於自然產生之問題，利用 > 請專利 範圍第1項獨立項之特徵，藉由用於電聲轉換器之薄片 之製造方法，其為使薄片含有聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體 所成之芯層和至少一表層，因而得以解決。 依據本發明之方法，其與目的相關之改變，在申請專 利範圍第1項之相關附屬項中予Κ保護。關於用於電聲 轉換器之薄片，在申請專利範圍第8項之標的中，提供 本發明基本課題之答案。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------?i!J叮---------§. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484336 A7 _B7_ 五、發明說明（3) 對於本發明之第一標的，其逹成是藉由使表層與芯層 在g 0 · 4 Μ P a (兆帕斯卡）之壓力和> 1 6 0 °C之溫度下層積， 同時在降低週圍壓力之前，以低於8 (] °C之溫度冷卻，至 少使表層與芯層一側之接觸密接而最後得以連結，成為 電聲轉換器所用薄片之一種製造方法，在薄Η中含有由 聚（甲基）丙烯醯亞胺所成之芯層和至少一表層，以供利 用，從而使表層在芯層上特別牢固而加貼。 對於本發明之第二標的，藉由具有剝落強度S 1 〇 牛頓·毫米/毫米，彈性模數2 5 0 M P.a，和彎曲強度g 2 Μ P a所成用於電磬轉換器之薄Η而達成，其為含有為聚 (甲基）丙烯醯亞胺泡體之芯層和至少一表層，以供使用 ，其表層經長期使用也不從芯層鬆脱。 藉由根據本發明之方法，在其中待別可得如下之優點： =在單一作業步驟中壓合與層積合併進行 =根據本發明之方法使得有極短的週期時間 =藉由根據本發明之方法，在芯層上表層待別牢固而 貝占覆 ‘ =在根據本發明之方法中，芯層也可以用無纖維結構 之表層加上 =結合表層之選擇對於其與芯層之壓合，得以使所希 望之構件強度設定於比較寛廣之範圍。 根據本發明之方法，其特歡在於表層與芯層是在壓力 > 0 . 4 Μ P a而溫度g 1 6 0 °C之下層積，同時芯層至少有一 側與表層接觸而壓合，最後在降低週圍壓力之前，於 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f———tr---------p. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484336 A7 _B7_ 五、發明說明（4 ) 8 0 °C以下之溫度冷卻而獲得結合，通常是用所諝熱壓方 法完成。此方法在業界中為已知，其中本發明待別適用 之施行方式例如為雙帶壓法、S M C壓法（片狀模塑料壓 製法）和G Μ Τ壓法（重力壓模法）。較佳者在壓製程序 中採用間距夾具，即所謂隔板。如此將使芯層所希望之 壓合程序易於調整，本發明因而並未受到限制。 根據本發明薄片之較佳實施形式，為具有兩表層，其 為與芯層形成夾層結構。如此之薄Η，其製造以如下附 圔予以表示。 所示為： 第1圖：在各表層和芯層裝入時之壓機， 第2圖：於壓合溫度加熱，並接觸中貼合， 第3圖：於壓合溫度，壓機之阽合。 第1至3圔圖面表示根據本發明之薄片製法。首先將 聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體所成之芯層⑶併同置於其兩側 之表層⑷送入壓機，其中設有可加熱的和可冷卻之板件 ⑴和隔板⑵。此程序可以進行於< 8 0 °C之溫度f其為大 約相當於壓合循璟中結合物之取出溫度。 如第2圖所示，壓機最後進行接觸，其間壓機之溫度 昇高至壓合溫度。壓合溫度訂為最低1 6 0 °C，較佳在1 6 5 -2 3 0°C之範圍，特優之範圍為1 7 5 _ 1 8 0 °C。若溫度低於 1 6 0 °C，聚（甲基）丙烯醯亞胺硬泡之泡孔結構將有所損 害。 一俟到達此溫度，壓機前進至隔板上，如第3圖所示 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

一 §_1 ^^1 n 11 ^^1 I 1-« 一口、I i ϋ emmmf 1 ^^1 I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484336 A7 B7_ 五、發明說明（5 ) 。在此芯層壓合於預定之壓合程序，用符號5標記。對 此所需之壓力訂定一般至少為0 . 4 Μ P a。如果依所設定之 溫度，也可以選用較高之壓力，較佳落在自1至16MPa之 範圍内。在壓機中停留時間視樹脂或接著劑硬化條件而 定。在製成結合物可從壓機取出之前，至少必須將溫度 冷卻至< 8 0°C，因為否則已壓縮之泡孔將恢復原狀。 繼續下去可以加熱於各外層和産生根據本發明之結合 。對此，壓機之溫度直接設定於壓合溫度，其間壓機用 > 0 . 4 Μ P a之壓力，尤其在1 - 1 6 Μ P a壓合芯層，同時將各表 層疊積於芯層上。較佳者壓機之壓力大約設定為聚（甲 基）醯亞胺泡體之耐壓性之7 0 %。 其他步驟與前述者相同。 藉用本發明方法，芯層被壓縮至厚度較佳為小於原厚 之9 G % ，更佳為小於8 U 。如若壓縮至更小，在許多情 況中，尤其未用特別接著劑者，積層之接著不良。壓縮 之意義是指芯層之孔洞縮小，因而使薄Η之強度基本上 被提高，然而實質上不影響其作為電聲轉換器南途之能 力。 1 用於本發明方法之相關芯層為聚（甲基）丙烯醯亞胺泡 jam 饌。 (甲基）丙烯在字面上包括甲基丙烯基、丙烯酸和兩者 之混合。 薄Η之芯層所用之聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體含有以式 (I )所表示之重複單元， -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484336 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 其中 R1和R2相同或不同而為氫或甲基，而 β 3代表氫或最多2 0個碳原子之烷基或芳香族基，其中 以氫為佳。 在聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體中，結構（I )之構成單元 較佳為多於3 0重量％ ，特別是多於5 0重量％ ，尤其是多 於8 0重量％者更佳。 根據本發明可用之聚（甲基）丙烯醯亞胺-硬泡材料之 製法為已知，例如掲示於G Β - P S 1 0 7 8 4 2 5和1 0 4 5 2 2 9， DE-PS 1 817 156( = US-PS 3 627 711)或 DE-PS 27 26 259 (=US -P S 4 1 3 9 6 8 5 ) 0 所以結構式（I )之單元可以由（甲基）丙烯酸或（甲基） 丙烯腈等之相近單元藉由環化異構化反應加熱1 5 0至 250 °C 而構成（參考 DE-C 18 17 156，DE-C 27 26 259， E P _ B 1 4 6 8 9 2 )。習慣上首先將單體在有自由基起始劑存 在中於例如3 G至6 0 °C之低溫繼而加熱於6 0至1 2 Q °C予以 聚合而産生預製物，然後加熱於約1 8 0至2 5 0°C利用所含 發泡劑（見E P - B 3 5 6 7 1 4 )發泡。 此外，可以先構成例如（甲基）丙烯酸和（甲基）丙烯腈 之共聚物，具有在2 : 3和3 : 2之莫耳比為較佳。 一 8- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484336 A7 B7_ 五、發明說明（7 ) 對此，該共聚物更可以採用其他共單體，例如丙烯酸 或甲基丙烯酸之酯，尤其是用1 - 4個C原子之低级醇、 苯乙烯、馬來酸或其酸酐、衣康酸或其酸酐、乙烯基毗 咯烷酮、氯乙烯或偏二氯乙烯。不能環化或極難璟化之 共單體之份量應不超過3 G重量％ ，較佳不超過1 0重量％ 。 作為其他單體者，可以用同為已知之少量交聯劑，較 佳如丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二丙烯酸乙二 醇酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯，或丙烯酸或甲基丙烯酸 等之多價金屬鹽，如甲基丙稀酸鎂。用量可以為例如 0.005至5重量3$ 。 預製物通常可以另含添加劑，其如另含抗靜電劑、抗 氧化劑、脱模劑、阻燃劑、潤滑劑、染料、流性肋劑、 填充劑、光穩定劑和有機磷化物如亞磷酸鹽或膦酸酯、 顔料、風化保護劑和肋塑劑。 作為聚合反應起始劑者，使用習常甲基丙烯酸酯在聚 合時所用者，例如偶氮化合物，如偶氮二異丁腈；以及 過氧化物，如過氧化二苯醯或過氧化二月桂醯i或其他 過氧化物如第三-丁基過辛酸酯或過縮酮，以及視需要 採用氧化還原起始劑（參考例如H. Rauch-Puntignm, T h. V ο 1k 0 r: A c r y 1 . und Methacrylverbindungen(丙 稀-和甲基丙嫌化合物），Springer, Heidelberg, 1967 出販；或 Kirk-Othmer: Encyclopedia of Chemical TeChnology(化學技術百科），第1冊，第2 8 6頁，John Wiley & Sons, New York， 1978出販）。聚合反應起始 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·--------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484336 A7 _B7_;_ 五、發明說明（8 ) 劑之用量較佳自原料之0.01至0.3重量％ 。聚合反應起 始劑也可以合併使用結合隨時間和溫度而有不同分解特 性者而較有益。例如過特戊酸第三丁酯、過苯甲酸第三 丁酯和過2 -乙基己酸第三丁酯。 當在含醯亞胺之聚合物中轉化之時，共聚物之發泡是 用習知之發泡劑，其為在1 5 ϋ至2 5 G °C藉由分解或蒸發而 構成氣相者。具有醯胺結構之發泡劑如脲素、單甲基_ 或Ν，1Γ -二甲基脲素、甲醯胺或單甲基甲醯胺，在分解 時釋出氨或胺，能夠有助於醯亞胺基之增補形成。然而 也可以用無氮發泡劑如甲酸、水或具有3至8個C原 子之一價脂肪醇，如丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇或己醇 。在反應組成中發泡劑之習慣用量約為所用單體之〇 . 5 至8重量％ 。 一種特別有益可調整之聚甲基丙烯醯亞胺發泡材料可 以經由例如如下之各項步驟而獲得： 1 .聚合物片之製造，是在有一或多種起始劑和預先加 入之其他適當習用添加劑之中，以自由基聚合反應所製 成，其組成為： U ) —種單體混合物，含4 G - 6 0重量％之甲基丙烯腈， 60-40重量％之甲基丙烯酸。並視需要加入多達20重量X 之其他單官能基乙烯基不飽和單體，依甲基丙烯酸與甲 基丙烯腈之總量計算。 (b) 0.5-8重量％之發泡劑混合物，含甲醯胺或單甲基 甲醯胺和一種一價脂肪族醇，其為在分子中含有3-8個 一 1 0 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------11^裝--------訂---------線I» (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484336 A7 B7_ 五、發明說明（9) 碳原子。 (c ) 一種交聯系統，其組成為： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (c.l) 0.005-5重量％之自由基可聚合之乙烯基不飽 .和化合物，在分子中至少具有2個雙鍵，和 (c . 2) 1-5重量％之氧化鎂，溶於單體混合物內。 2 .片之發泡是使甲基丙烯醯胺片在自2 0 0至2 6 0 °C之溫 度，繼而為 3 .在兩步驟中熱處理，其第一步驟為2 -6小時於1 0 0 -130°C ,而第二步驟為3 2 -6 4小時於1 8 0 -2 2 0 °C。 具有較高之形成耐熱性之聚甲基丙烯醯亞胺可以另由 聚甲基丙烯酸甲酯或其共聚物與第一胺反應而獲得，同 樣可合本發明使用。用於聚合物之醯亞胺化之諸多實例 之代表，其如：US 4 246 374, EP 216 505A2, EP 806 8 2 1等。高的形狀耐熱性可Μ利用加入芳基胺（J P 〇 5 222 119 Α2)或藉由採用特別之共單體（ΕΡ 561 230 Α2, ΕΡ 577 002 Α1)即達成。然而所有這些反應不產生泡體 ，而成固實之聚合物，必須另Μ第二步驟予Κ ~發泡方能 獲得泡體。對此亦為業界已知之技術。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 聚（甲基）丙烯醯亞胺硬泡材料也可以自市面購得，例 如R '6 h m公司之R 〇 h a c e 1 1® ,有不同之密度和大小。 聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體之密度，在壓合之前較佳在 2 0公斤/米3至1 8 0公斤/米3之範圍，以5 0至U 0公斤/ 米3為特優。 芯層可Μ具有另增之各層。在壓合之前，芯層厚度在 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484336 A7 B7_ 10 五、發明說明（） 1至100毫米之範圍内，尤其M5至40,而特別優良者 在10至30毫米範圍內。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 作為表層者可Μ用各種已知之平面積層，其對薄片之 製造所需之加工參數，如壓力和溫度，均屬穩定。此中 包括諸如聚丙烯、聚酯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚氯 乙烯、聚（甲基）丙烯酸甲酯及/或金屬，例如含有鋁。 較佳者可Κ採用其他之蓆Η或條幅，其為含有玻璃纖維 、碳纖維及/或芳香醯胺纖維者。作為表層者也可以採 用具有多層结構之條幅。 較佳者例如可用預浸片，為預浸有可硬化塑料之條幅 ,大部份玻璃纖維蓆或玻璃紗織物可經熱壓被加工而成 為成形物或半成品，其中屬於使用G Μ Τ和S M C ◦ 其他如碳纖強化塑膠亦為已知，特別適合用作表層。 表層厚度較佳在0.05至10毫米範圍内，較佳在自0.1 至5毫米範圍内，特優者在0.5至2毫米範圍内。 黏合之改進亦可以採用接著劑，然而不須一定依照表 層之材料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明方法所製之薄片具有優越之性質。例如依 據DIN 53 295之剝離強度為10牛頓•毫米/毫米或更大 ，較優者高於1 5牛頓•毫米/毫米。依據D I N 5 3 4 2 3之 彈性模數大於或等於5 0 Μ P a ,尤其大於6 0 Μ P a 。 其他有如根據DIN 53 423之彎曲強度具有2MPa或更大 之值，尤其大於2.3PMa而甚高。依據DIN 53 293之耐彎 曲性具有8MPa或更大之值，尤其大於lOMPa ◦ 一 12 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484336 A7 B7_ 五、發明說明（11 ) 實施例1 在一大小為300X 300X 36毫米之聚甲基丙烯醯亞胺泡 體材料（® β 〇 H A C E L L 5 1 )之上和下側，用C y t e c G F K / E P預 浸層（Prepreg Lagcn)(Cycom69)配置。將此包件放入可 加熱之壓機。繼使壓機前進並於1 8 ϋ °C加熱。然後壓機 前進2 ϋ毫米，其間利用厚度阻塊，並使壓機在8 G °C之溫 度冷卻，取出完成之薄片。根據D I N 5 3 2 9 5作剝離試驗 ，得1 8牛頓·毫米/毫米之值。 比較例1 , 此例進行如實施例1 ，但芯層未被壓縮，意即壓機未 前進2 ϋ毫米。根據D I N 5 3 2 9 5所作剝離試驗，得6牛頓 •毫米/毫米之值。 ^ 高的剝離強度對於平薄片-揚聲器，亦稱DM L者（=分佈 態揚聲器），因為在揚聲器原理中，薄Μ本身振動而發 聲，故而重要。 符號之説明 1 壓板 2 隔板 3 芯層 4 表層 5 已壓實之芯層 -1 3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---------線1

Claims (1)

1. 第891 10959號「電聲轉換器所用薄片之製造方法及此種薄片 」專利案 (90年12月11日修正） 六、申請專利範圍： 1. 一種製造電聲轉換器用薄片之方法，薄片中包含具 有聚（甲基）丙烯醯亞胺泡體之芯層和至少一表層， 其特徵在於 表層與芯層是利用-0.4MPa(兆帕斯）之壓力和g 160 °匚之溫度予以層積，同時至少壓合芯層與表層接觸 之一側，繼而在降低壓力至週圍壓力之前將既成之 連結物冷卻至低於80°C之溫度。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於， 在層積芯層與表層接觸之一側時，加熱於自165至 23 0°C範圍內之溫度，尤其在自175至180°C範圍內 〇 3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在於， 用1至1 6MPa範圍內之壓力。 4. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在於， 芯層被壓縮至厚度小於其相對原厚度之90%。 5 .如申請專利範圍第1房2項之方法，其特徵在於， 所用芯層是由聚（甲基）丙烯醯亞胺泡、體所構成。 6.如申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在於， 表層是用平的構層，含有碳纖維、玻璃纖維、芳醯 484336 六、申請專利範圍 胺纖維、聚丙烯、聚酯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、 聚（甲基）丙烯甲酯、聚氯乙烯及/或金屬。 7·如申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在於， 使用兩片表層而製成夾層結構。 8·—種用於電聲轉換器之薄片，包含一爲聚（甲基）丙 烯醯亞胺泡體之芯層和至少一片表層，其特徵在於， 剝離強度-1 〇牛頓•毫米/毫米，彈性模數^ 50MPa而彎曲強度^ 2MPa ° 9 .如申請專利範圍第8項之薄片，其特徵在於， 薄片含有兩片表層°