CN1107128C - 模塑芳族聚酰胺片材 - Google Patents

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Abstract

包含间位芳族聚酰胺纤条体和对位芳族聚酰胺或间位芳族聚酰胺短纤维的芳族聚酰胺片材以及由它模塑成形的制品，所述纤条体含有不超过10重量%的、热稳定性高于间位芳族聚酰胺玻璃化转变温度的染料。

Description

模塑芳族聚酰胺片材
本发明涉及含有染料或颜料的间位芳族聚酰胺纤条体并涉及从含有这种染色纤条体的片材制成的模塑产品。
发明背景
由芳族聚酰胺纸制造的扬声器喇叭和零件具有良好的音响性能是已知的。用于扬声器喇叭的芳族聚酰胺纸一般都组合了结晶的对位芳族聚酰胺纤维和无定形的间位芳族聚酰胺纤条体；在制成的片材经受高压与高温，纤维发生软化并粘结的过程中，纤条体起到对位芳族聚酰胺纤维粘结剂的作用。
芳族聚酰胺纸一般都有与基础纤维类似的颜色。一般地说，由本色对位芳族聚酰胺纤维，如DuPont公司商品名为KEVLAR的纤维，所造纸的颜色范围是从金黄色至乳米色。由本色间位芳族聚酰胺纤维，如DuPont公司商品名为NOMEX的纤维，所造纸的颜色范围从灰白色至淡米色。芳族聚酰胺纸除本色以外的着色，在过去已通过在制造片材时采用着色的对位芳族聚酰胺纤维或通过在所形成的片材表面印刷上带色层而实现了。
当将芳族聚酰胺纸用于许多应用中或将它用于从芳族聚酰胺纸模塑成的制品时，为美观起见，常常希望具有除纤维或纤条体本色之外的颜色。各种制品，特别是扬声器喇叭和那些使用中看得见的制件的模塑者一般都要求材料具有多种颜色，特别是深色调或黑色。
一般，模塑者都采用印刷步骤使无纺芳族聚酰胺片材在成形为模塑制品前具有表面色彩。经验已证明，当将印刷的芳族聚酰胺纸进行模塑时，就出现表面颜色缺陷，使模塑制品的表面看上去象有裂纹。这种“裂纹”使得用这种喇叭制成的扬声器的外观不能令人满意。这类令人不愉快的表面缺陷是因为在模塑成形期间片材的表面成分发生了移动而造成的。在模塑期间，将热和剪切作用施于片材使之进一步致密并成形为特定的形状。在这种剪切力作用下，印刷纤条体和/或纤维可能移动，从而使片材表面以下未印刷的纤条体和/或纤维暴露了出来。凡是未印刷纤条体和/或纤维变为看得见的区域，看上去就象着色表面上的“裂纹”。实际上，这些“裂纹”只不过是纸表面上未印刷的细条纹，而且，虽然这些“裂纹”对模塑零件或扬声喇叭的功能和性能没有影响，但从美观的角度看是令人不满意的。
Bair在美国专利5,482,773(相应于专利WO94/05841-A)中提出用活性碳填充纤条体以及Morgan在美国专利2,999,788中提出在制造纤条体中应用填料。纤条体中存在填料往往会改变纤条体的力学性能。Bair的纤条体是作吸收剂用的并且有高含量(45～85重量％)的活性碳。Bair提出的纤条体以及由这类纤条体制成的片材，都因碳填料的浓度高而只有中等的力学品质。
在RD-338073[研究公开(Research Disclosure)]中提出芳族聚酰胺纸，世界专利索引(WPI)数据库(德温特公司)间位芳族聚酰胺纤条体，对位芳族聚酰胺短绒，和对位芳族聚酰胺纸浆。
本发明提供能用于制造染色芳族聚酰胺片材和模塑片材产品的染色纤条体。本发明的纤条体的染色，是采用不损伤纤条体以及由它们制成的片材产品力学性能的方式实现的。这一点在考虑用来重现声音如扬声器零件和喇叭中的片材的性能时，尤其重要。
发明概述
本发明提供含有不超过10重量％染料的间位芳族聚酰胺纤条体，其中染料直至或超过制成纤条体的间位芳族聚酰胺的玻璃化转变温度仍保持稳定。
本发明也提供由上述纤条体制造的芳族聚酰胺片材以及由这种片材制成的模塑零件。
在制造片材时，将本发明的纤条体与对位芳族聚酰胺或间位芳族聚酰胺的短纤维合在一起。优选对位芳族聚酰胺以使片材获得要求的力学性能。
其中所述纤条体是聚间苯二甲酰间苯二胺且短纤维是聚间苯二甲酰间苯二胺。
从本发明的片材可模塑成各种形状与形式的零件，但对用于音响设备的模塑零件，如扬声器(喇叭和零件)具有特别重要的意义。
本发明也提供一种制造具有各种颜色的芳族聚酰胺片材以及由这种片材制成模塑零件的方法，该方法包含下列步骤：
(a)制备间位芳族聚酰胺在一种溶剂中的溶液；
(b)将混合物在剪切条件下挤入一种非溶剂中以制成纤条体；
(c)在水中洗涤纤条体以除去溶剂；
(d)将湿纤条体与水混合以稀释纤条体的浓度并将染料或颜料加入水与纤条体的混合物，其中染料或颜料直至或超过间位芳族聚酰胺的玻璃化转变温度仍保持稳定；
(e)将从步骤(d)得到的混合物加热足够长的时间使纤条体吸收染料或颜料而染色；
(f)将染色的纤条体与适于形成片材的芳族聚酰胺纤维混合；
(g)成形片材并使之干燥；以及
(h)将片材模塑成形为零件。
其中所述纤条体是聚间苯二甲酰间苯二胺且短纤维是聚间苯二甲酰间苯二胺。
优选的模塑件包括扬声器喇叭：高频、中频和低频喇叭。
附图简述
附图示意了一种用来生产扬声器喇叭的模塑设备。
发明详述
本发明提供一种染色间位芳族聚酰胺纤条体。这种纤条体可用于制造芳族聚酰胺片材和模塑件，以提供美观漂亮的彩色产品。
特别是，含有本发明纤条体的芳族聚酰胺的片材可以压制成模塑零件如扬声器零件而不会在模塑表面产生貌似“裂纹”的可见表面缺陷。
本发明的纤条体含有一种基本色源，即一种有机染料或一种有机颜料。可用于本发明的颜料与染料是直至可超过形成纤条体的间位芳族聚酰胺聚合物的玻璃化转变温度仍保持热稳定的颜料与染料，并且是那些能被纤条体充分吸收而使纤条体染上所需色度的颜料与染料。
在本发明中，纤条体是在造纸工艺中染色的，所以除了色源成本外，很少增加，如果有的话，其它的工艺成本。
典型地，在制造芳族聚酰胺纸的工艺中，将从未干燥过的间位芳族聚酰胺纤条体用水稀释并保持在池内，然后再与芳族聚酰胺短纤维混合并在送进造纸机时进一步用水稀释。在本发明的纤条体保持在内时与染料混合。在那里，可以对纤条体加热并维持一段足够长的时间使之吸收染料而染上颜色。在工业生产中优选适当选择染料或颜料，使之在将纤条体进一步加工成片材前从混合物中全部尽染(或者在颜料的情况下，被全部结合进纤条体)。当染料或颜料尽染时，则在其它工艺步骤中就没有自由染料或颜料了，因此也就不必回收或处理自由染料或颜料了。
可以将本发明的纤条体与对位芳族聚酰胺或间位芳族聚酰胺纤维混合而制成芳族聚酰胺纸。所制成的纸可以是压光的、部分压光的或者以未压光片材提供给模塑者去制造模塑产品。
在模塑操作中，对片材施加热和压力，所以在发展片材的最终强度方面，模塑起到与压光相同的作用，但是由于模塑可能需要不同挺度的片材，所以可能需要未压光、部分压光或充分压光的片材，以满足模塑者的要求。
在生产扬声器喇叭用纸时，业已发现优选的片材组合物是50重量％的间位芳族聚酰胺纤条体和50重量％的对位芳族聚酰胺短纤维。
芳族聚酰胺，如本文所用，是指一种聚酰胺，其中至少有85％的酰胺键(-CONH-)是直接连在两个芳环上的。芳族聚酰胺中可以用添加剂，也可以将不超过10重量％的其它聚合物材料与芳族聚酰胺共混，或者也可以用以多至10重量％的另一种二元胺代替芳族聚酰胺中的二元胺或以多至10重量％的另一种二酰氯代替芳族聚酰胺中的二酰氯构成的共聚物。
间位芳族聚酰胺是那些酰胺键彼此位于间位的芳族聚酰胺，而对位芳族聚酰胺是那些酰胺键彼此位于对位的芳族聚酰胺。本发明中优选的间位芳族聚酰胺是聚间苯二甲酰间苯二胺；优选的对位芳族聚酰胺是聚对苯二甲酰对苯二胺。
术语纤条体，如本文所用，是指一种通过将聚合物溶液在剪切条件下挤进一种非溶剂中而使间位芳族聚酰胺从溶液中沉淀出来所形成的间位芳族聚酰胺的非团粒膜状粒子。
按本发明制造的染色片材，不论用哪种模塑工艺来使之成形为制品，仍保持它的颜色和表面形貌。有时模塑零件或压光片材的色调看上去可能比用来制造零件的片材要深一些。这种颜色的变化是由于未压光片材的表面粗糙度与光散射不同于压光片材或模塑零件表面(压光的)的缘故。
在使片材以及由片材模塑成形的零件具有所要求的色调时，可以在造纸中用本色纤维，或者也可以对纤维进行染色或着色。本色纤维与染色纤条体的组合使纸、片材和模塑制品具有大理石纹的外观。如果纤维已染成或着色到与纤条体有相同的颜色，则大理石纹就会基本消失。可以用染色的纤维与纤条体的组合来产生许多种有趣的彩色图案，尤其是当纤维与纤条体被染成或着色到每一种都具有不同色调甚至不同颜色时。
可以用宽阔范围的有机染料来对纤条体染色，包括碱性的、酸性的、分散型的和金属化的。但是大多数最终用途要求染色纸或片材是压光或模塑的。在这些工艺中，染色纸或片材经受的温度接近于间位芳族聚酰胺纤条体玻璃化转变温度，而某些染料会因热分解而变深或焦化从而失去它们的颜色质量。在颜色分解可能成为问题的情况下，建议用金属化染料来对纤条体染色，因为这种染料呈现极少的热分解而且具有优良的尽染性能。热稳定的颜料或其它类型的染料也可以用，只要纸或片材的颜色在经受高温处理后用起来仍是理想的即可。
适用于本发明的典型染料包括如Andsley，N.J.，Ciba-Geigy公司以下列商品名出售的染料：IRAGALAN Black(黑)BGL(中性金属化)；NEOLAN Black(黑)WA140(酸性金属化)；TERASIL Black(黑)HTG(分散型)；TERASIL Blue(蓝)GBT(分散型)；TECTILON Red(红)2B(酸性)；如Charlotte，N.C.，Clariant公司以下列商品名出售的染料：NYLOSAN Blue(蓝)FML(酸性)；NYLOSAN BrilliantGreen(亮绿)(酸性)；Burlington.N.C.Burling-ton公司以下列商品出售的染料：BURCOCRYL Black(黑)R染料和Acid Blue(蓝)25(酸性)。
虽然优选用染料来为纤条体染色，但是某些颜料也是可用的。具有所需热稳定性并能被纤条体充分保持的颜料也可以用来着色纤条体。
纤条体中染料或颜料的浓度小于10重量％，优选小于5重量％。
纤条体以及含有纤条体与纤维的纸的成形是众所周知的。Parrish等在美国专利2,988,782中，Morgan在美国专利2,999,788中以及Duggins在美国专利3,018,091中公开了纤条体的生产。
Gross在美国专利3,756,908中，Tokarsky在美国专利4,729,921中以及Kirayoglu等在美国专利5,314,742和5,223,094中公开了各种芳族聚酰胺纸的制造。
在制造本发明片材中所用的纤条体与纤维的浓度可以是适合于纸、片材或模塑制品最终用途的任何范围。众所周知的芳族聚酰胺纸中纤条体与纤维的浓度，为配置本发明所要求的色调和色效，同时又使纸或片材保持最终用途所需的所有其它物理性能，提供了一个足够宽阔的范围。
如前所述，优选用于模塑扬声器零件的纸含有50重量％的纤条体和50重量％的对位芳族聚酰胺纤维。对位芳族聚酰胺纤维在造纸条件下并不吸收染料，因此，对于用未着色对位芳族聚酰胺纤维制造的扬声器零件，最终的颜色将是对位芳族聚酰胺纤维的黄色与染色或着色的间位芳族聚酰胺纤条体组合的结果。对位芳族聚酰胺纤维可以通过对用来挤出该种纤维的溶液进行着色而着色。如果对位芳族聚酰胺纤维是着了色的，则可以进行颜色组合，或者匹配纤维与纤条体的颜色。
通常在制造扬声器喇叭时，在造纸机上造纸，但随后不再用高温和高压进行压光处理。将这种含有染色纤条体的未压光纸用高温和高压模塑成形为扬声器喇叭，特别是高音(高频)、中音(中频)和低音(低频)喇叭。
模塑步骤
附图示意了一台典型的扬声器零件模具。模块连接在顶板A和底板B上。上模块是由垫板D和一个静止的对置件和环O组成。下模块有一个安装在弹簧C2上的滑环C1，构成一个组装件C，这样，下模块就可以压进上模块中。上模块E有一个下凹部分，即实际模，它成形扬声器零件的一个面。下模块有一个上凸部分F，即型模，它成形扬声器零件的另一个面。纸沿该模具两模块间的路径P通过，当模块在所要求的压力与温度下被推到合在一起时，该纸就成形为零件。
模塑扬声器零件的典型模塑条件是：
温度：271-316℃(520-600°F)
压力：44,000-220,000千克(10-50吨)
在扬声器零件的情况下，将模塑的喇叭从凸模上脱模、去毛边以及组装到扬声器体系上并测试其性能。本发明的扬声器喇叭具有漂亮的颜色和外观，而且，当扬声器采用了这类喇叭时，就能提供优良的从低频到高频的音质。本发明喇叭具有低畸变响应。
以下实例说明本发明。在以下的实例中，某些染色纸或染料被鉴定为不推荐用于制造扬声器喇叭。但在其它应用中，它们可能是完全合格的。
实例
实例1
本实例说明用染色纤条体所造的各种纸，以及在制造扬声器喇叭或其它需要在接近间位芳族聚酰胺纤条体玻璃化转变温度的温度下进行热处理的模塑或压光产品中，染料热稳定性的重要性。
在下面所示的每一个试样中，将聚间苯二甲酰间苯二胺纤条体在染料重量为纤条体重量的3～6％的水溶液中于70℃染色60min。将染色的纤条体与聚对苯二甲酰对苯二胺的短绒以50/50的重量比进行混合，制成约67.8g/m2(2盎司/码2)的手抄纸。把手抄纸对切成两半，把其中一半在平板压机上于280℃(535°F)和6.9MPa(1000psi)压力下热压1min。选择上述温度与压力条件是为了模拟在纸的模塑或压光中所遇到的最高温度条件。
试样  染料        色强度，k/s         初始         最终
                   成形纸  热压纸     颜色        颜色
1     蓝GLK*       3.15    0.11        蓝           米色
2     蓝GLK*                           蓝           米色
3     蓝GLK*                           蓝           米色
4     红GL**       1.83    0.88        红(粉红)     红(深红)
5     红GL**                           红(粉红)     红(深红)
6     红GL**                           红(粉红)     红(深红)
7     Burococryl黑R                     绿           紫
8     Burococryl黑R                     绿           紫
*54号蓝可以从Charlotte，NC.Crompton和Knowles公司购得。
**29号红可以从Charlotte，NC.BASF公司的纺织染料部购得。
色强度用Charlotte，NC.datacolor国际公司制造的色度传感器分光光度计测定，单位为K/S。K/S是对每一个试样在由分光光度计测得的反射峰所对应的波长下测定的。
在制造扬声器喇叭所用的条件下，蓝色碱性染料是不稳定的，但这类染料可适用于不需要上述模塑条件的用途中。虽然当热压时红色碱性染料表现出较蓝色染料更好的色强度，但并不认为它适用于扬声器喇叭。
碱性黑色染料与金黄色对位芳族聚酰胺纤维的组合产生绿色纸。加热时，黑色染料中的蓝色成分遭到破坏而留下红色，结果使纸呈紫色。对于扬声器喇叭，这种纸是不合格的，因为最终的颜色是热分解的结果，这种颜色似乎不可能象工业生产中要求的那样有一致的重现性。
片材或模塑纸的最终颜色取决于片材加工和模塑中所用的温度条件。常常很难预言片材或模塑制品中产生的最终颜色。如果只考虑染料或颜料的热稳定性以及在染料或颜料中的颜色成分的配比，那似乎是直截了当的，然而出乎意外的是，任何均匀的颜色可仅凭造纸工艺中所用纤条体的染色来实现，因为在这种加工步骤中，不仅染料或颜料经受可能使颜色改变的条件，而且片材中的纤条体分布也可能随加工条件而变化。
实例2
如实例1那样，从聚对苯二甲酰对苯二胺的短绒以及用下列酸性、分散型和金属化的染料染色的聚间苯二甲酰间苯二胺纤条体来制备8种芳族聚酰胺手抄纸。
1.IRGALAN黑BGL(中性金属化)
2.NEOLAN黑WA140(酸性金属化)
3.TERASIL黑HTG(分散型)
4.酸性蓝25(酸性)
5.NYLOSAN蓝FML(酸性)
6.TERASIL蓝GBT(分散型)
7.NYLOSAN亮绿(酸性)
8.TECTILON红2B(酸性)
如实例1，在每一种情况下，用3～6％(以纤条体的重量为基准)的染料溶液在70℃将纤条体染色60min。对于中性金属化和分散型染料，染料的尽染性良好，其中数#1最好(水几乎是清彻的)。#3其次。用酸性染料时，尽染水平低得多，很可能是因为它们是离子型的因而在水中的溶解度高得多。
将上述纸如实例1那样热压，所有的试样都判定适用于制造扬声器喇叭零件，但优选中性金属化染料，因为它们的热稳定性和尽染性好。
值得注意的是：即使用稳定的染料，加工热历程对最终颜色的形成也有作用。当采用相同的染色条件时，颜色可精确而一致地匹配。热历程是指模塑或压光的温度条件，包括温度以及纸在该温度中暴露的时间。热历程对于染料尤其重要。所有的染料几乎全都具有有机特性。模塑扬声器喇叭的温度是高的，而且在工业生产中温度控制也不象所希望的那样精确。不精确的控制加上高温，即使对最稳定的染料也可能导致有不同的热历程。另外，随着压制后纸的光泽与表面光滑度的变化，所观察到的纸色也可能发生变化。
实例3
用标准的精制设备和工艺制备精制的聚间苯二甲酰间苯二胺纤条体。在浓度维持为6％的中间槽内将染料加入纤条体。将从Burlington公司购得的BUROCRYL黑R颜料以固体重量4％的浓度加入。这种染料是产生黑色的几种颜色的共混物。如下所述，并非这种染料中所有的颜色成分都能在直至279℃保持稳定的。因此这种染料在加工的温度上受到限制。
将纤条体在室温下染色～30min。然后将该纤条体与聚对苯二甲酰对苯二胺的絮凝体按1∶1的重量比进行共混，使纸具有50重量％的纤条体浓度。然后在造纸机上制成195g/m2(5.75盎司/码2)的扬声器纸。然后将这种纸进行压光并用来生产具有灰绿色大理石纹外观的扬声器零件。灰绿色是纸中所用的少量染料与对位芳族聚酰胺的黄色产生的结果。当将这种纸在232℃和6.9MPa(1000psi)条件下压制1min时，就得到灰绿色。当将这种纸在279℃压制时，纸的颜色是红的。颜色的这种变化似乎源于染料中蓝色成分的分解。建议这种染料仅用于较低的压制温度下，即不超过232℃的温度。
成形纸和压光纸的性能如下：
性能                      成形纸          压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)    203(6.0)        197(5.8)
厚度，mm(mil)              1(40)           0.25(9.9)
密度，g/cc                 0.20            0.79
断裂强度，kg/m(lb/in*)     375/268(21/15)  1482/1250(83/70)
伸长率，％*                1.1/1.3         1.9/2.0
模量，GPa(kpsi*)           2.95/1.76       3.60/3.18
                       (428/256)          (523/461)
Elmendorf撕裂，g*      686/887            1103/1126
Gurley空隙率，s        54                 ＞108
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
将以上报告的纸在温度为350℃和压力为8572kg/m(480pli)条件下以3m/min(10英尺/min)的线速度进行压光。在上述工艺条件下，建议不要将本实例中所示的染料用于制造扬声器的纸。
实例4
如实例3那样成形纸，但纸的基重为84.7g/m2(2.5盎司/码2)。将所造纸直接或压光后转化为扬声器零件。
所造纸和压光纸的性能如下：
性能                      成形纸          压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)    88.1(2.6)       91.5(2.7)
厚度，mm(mil)              0.43(17)        012(4.8)
密度，g/cc                 0.20            0.76
断裂强度，kg/m(lb/in*)     214/196(12/11)  750/696(42/39)
伸长率，％*                1.0/1.4         2.1/2.0
模量，GPa(kpsi*)           1.84/1.28       3.50/3.63
                           (267/186)       (507/526)
Elmendorf撕裂，g*          293/235         417/366
Gurley空隙率，s            26              ＞180
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
将以上报告的纸在325℃和8572(480pli)条件下以3m/min(10英尺/min)的线速度进行压光。在上述工艺条件下，建议不要将本实例中所示的染料用于制造扬声器的纸。
实例5
用从实例4得到的纸，通过首先将该纸压光以制备双层片材，然后用它制造扬声器部件从而制成双层纸。
成形并压光的纸的性能如下：
性能                                      压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)                    370(10.9)
厚度，mm(mil)                              0.43(16.8)
密度，g/cc                              0.86
断裂强度，kg/m(lb/in*)                  4393/4339(246/243)
伸长率，％*                             3.3/2.7
模量，Gpa(kpsi*)                        3.59/4.63(521/671)
Elmendorf撕裂，g*                       2262/2260
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
将以上报告的纸在350℃和8572kg/m(480pli)条件下以3m/min(10英尺/min)的线速度进行压光。在上述工艺条件下，建议不要将本实例中所示的染料用于制造扬声器的纸。
实例6
用IRGALAN黑BGL(中性金属化染料)造纸，该纸在270℃压制时热分解极少。模塑后这种纸的颜色是灰绿色。这种染料表现出优良的性能并被推荐用于制造扬声器纸。
所造纸的性能如下：
性能                                  成形纸
基重，g/m2(盎司/码2)                44.1(1.3)
厚度，mm(mil)                          0.27(10.8)
密度，g/cc                             0.16
断裂强度，kg/m(lb/in*)                 96/91(5.4/5.1)
伸长率，％*                            1.6/1.9
模量，Gpa(kpsi*)                       0.54/0.45(78/65)
Elmendorf撕裂，g*                      103/113
Gurley空隙率，s                        6
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
实例7
按实例1中所述造纸，唯一的例外是用IRGALAN黑BGL染料以及所造纸的标称基重为48.8g/m2(1.44盎司/码2)。这种染料的颜色性能优良并被推荐用作扬声器纸。
所造纸的性能如下：
性能                                  成形纸
基重，g/m2(盎司/码2)                50.8(1.5)
厚度，mm(mil)                          0.31(12.3)
密度，g/cc                            0.17
断裂强度，kg/m(lb/in*)                114/107(6.4/6.0)
伸长率，％*                           1.6/1.9
模量，Gpa(kpsi*)                      0.63/0.51(92/74)
Elmendorf撕裂，g*                     128/136
Gurley空隙率，s                       26
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
实例8
按实例7中所述造纸，唯一的例外是所造纸的标称基重为67.3g/m2(1.88盎司/码2)。
所造纸的性能如下：
性能                                  成形纸
基重，g/m2(盎司/码2)               64.4(1.9)
厚度，mm(mil)                         0.40(15.6)
密度，g/cc                            0.17
断裂强度，kg/m(lb/in*)                150/141(8.4/7.9)
伸长率，％*                           1.6/2.0
模量，Gpa(kpsi*)                      0.83/0.66(121/95)
Elmendorf撕裂，g*                     194/204
Gurley空隙率，s                       8
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
实例9
将3层实例6中的纸进行压光，得到标称基重为127g/m2(3.75盎司/码2)的片材。
所造纸的性能如下：
性能                                 压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)               129.5(3.82)
厚度，mm(mil)                         0.14(5.38)
密度，g/cc                            0.95
断裂强度，kg/m(lb/in*)                1696/1357(95/76)
伸长率，％*                           3.3/2.5
模量，Gpa(kpsi*)                      4.25/4.31(616/625)
Elmendorf撕裂，g*                       354/256
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
实例10
将4层实例7中的纸进行压光，得到标称基重为195g/m2(5.75盎司/码2)的片材。
所造纸的性能如下：
性能                                   压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)                 207(6.1)
厚度，mm(mil)                           0.22(8.5)
密度，g/cc                              0.95
断裂强度，kg/m(lb/in*)                  2554/2429(143/136)
伸长率，％*                             3.8/3.5
模量，GPa(kpsi*)                        3.53/4.10(512/595)
Elmendorf撕裂，g*                       712/674
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
实例11
将2层实例8中的纸进行压光，得到标称基重为127g/m2(3.75盎司/码2)的片材。
所造纸的性能如下：
性能                                   压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)                 129(3.8)
厚度，mm(mil)                           0.14(5.6)
密度，g/cc                              0.91
断裂强度，kg/m(lb/in*)                  1554/1250(87/70)
伸长率，％*                             3.7/2.3
模量，GPa(kpsi*)                        3.21/4.00(465/581)
Elmendorf撕裂，g*                       284/363
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
实例12
将4层实例8中的纸压光，得到标称基重为254g/m2(7.5盎司/码2)的片材。
所造纸的性能如下：
性能                               压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)             278(8.2)
厚度，mm(mil)                       0.29(11.5)
密度，g/cc                          0.95
断裂强度，kg/m(lb/in*)              3875/3161(217/177)
伸长率，％*                         4.3/2.5
模量，GPa(kpsi*)                    3.16/4.27(458/620)
Elmendorf撕裂，g*                   1167/1092
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
实例13
按实例3中所述造纸，唯一的例外是用IRAGALAN黄KWL染料以及纸的标称基重为(2盎司/码2)。这种染料的性能优良。
所造纸和压光纸的性能如下：
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
性能                     所造纸         压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)   60.3(1.78)      71.2(2.1)
厚度，mm(mil)             0.30(11.9)      0.08(3.3)
密度，g/cc                0.20            0.84
断裂强度，kg/m(lb/in*)    161/143(9/8)    786/786(44/44)
伸长率，％*               1.5/1.4         2.8/2.2
模量，GPa(kpsi*)          0.94/0.86       3.70/4.74
                          (137/125)       (536/687)
Elmendorf撕裂，g*         179/172         226/155
Gurley空隙率，s           15
色强度，K/S               2.30            2.13
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
将以上报告的纸在345～350℃和10358kg/m(580pli)条件下以6m/min(20英尺/min)的线速度进行压光。
实例14
按实例3所述造纸，唯一的例外是用IRAGALAN红KWL染料以及纸的标称基重为68g/m2(2盎司/码2)。这种染料的性能优良。
所形成和压光纸的性能如下：
性能                    所造纸           压光纸
基重，g/m2(盎司/码2)  71.2(2.1)         74.6(2.2)
厚度，mm(mil)            0.36(14.2)        0.09(3.5)
密度，g/cc               0.20              0.84
断裂强度，kg/m(lb/in*)   161/107(9/6)      625/482(35/27)
伸长率，％*              1.4/1.7           2.1/2.0
模量，GPa(kpsi*)         1.10/0.59         4.13/3.47
                         (160/85)          (599/504)
Elmendorf撕裂，g*        176/188           192/225
Gurley空隙率，s          14
色强度，K/S              2.02              2.06
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
将以上报告的纸在345～350℃和8572kg/m(480pli)条件下以6m/min(20英尺/min)的线速度进行压光。
实例15
如实例3所述造纸，唯一的例外是用IRAGALAN蓝3GL染料以及纸的标称基重为68g/m2(2盎司/码2)。这种染料的性能优良。
所造纸和压光纸的性能如下：
性能                   所造纸           压光纸
基重，g/m2(盎司/码2) 51.6(1.7)         67.8(2.0)
厚度，mm(mil)           0.29(11.6)        0.08(3.2)
密度，g/cc              0.20              0.86
断裂强度，kg/m(lb/in*)  214/143(12/8)     839/607(47/34)
伸长率，％*             1.5/1.6           2.6/2.3
模量，GPa(kpsi*)        1.21/0.80         4.33/3.78
                        (175/116)         (628/548)
Elmendorf撕裂，g*       178/176           175/142
Gurley空隙率，s         36
色强度，K/S             2.51              2.41
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
将以上报告的纸在345～350℃和10358kg/m(580pli)条件下以6m/min(20英尺/min)的线速度进行压光。
实例16
如实例3所述造纸，唯一的例外是用IRAGALAN黑BGL染料以及纸的标称基重为68g/m2(2盎司/码2)。此外，在本实例中，将纸片中纤条体的含量从50重量％增加到60重量％。这种染料的性能优良。
成形纸和压光纸的性能如下：
性能                       成形纸
基重，g/m2(盎司/码2)     71.2(2.1)
厚度，mm(mil)               0.40(15.7)
密度，g/cc                  0.18
断裂强度，kg/m(lb/in*)      9/8
伸长率，％*                 1.8/2.2
模量，Gpa(kpsi*)            0.90/0.68(131/98)
Elmendorf撕裂，g*           180/184
Gurley空隙率，s             29
*数据按沿机器方向/垂直于机器方向报告。
在271℃(520°F)和2268kg(2.5吨)压力下将纸模塑成扬声器零件。

Claims (13)

1.一种含有不超过10重量％染料的间位芳族聚酰胺纤条体，其中所述染料在等于或高于制成纤条体的间位芳族聚酰胺的玻璃化转变温度是热稳定的。
2.一种包含间位芳族聚酰胺纤条体和短纤维的芳族聚酰胺片材，其中间位芳族聚酰胺纤条体是权利要求1的纤条体，以及其中所述短纤维是对位芳族聚酰胺或间位芳族聚酰胺，其中所述纤维不损伤片材产品力学性能。
3.权利要求2的片材，其中纤条体是聚间苯二甲酰间苯二胺，而短纤维是聚对苯二甲酰对苯二胺。
4.权利要求2的片材，其中纤条体是聚间苯二甲酰间苯二胺且短纤维是聚间苯二甲酰间苯二胺。
5.权利要求3的片材，其中片材含有50重量％的纤条体和50重量％的短纤维。
6.制成模塑零件的权利要求2或3的片材。
7.权利要求6的模塑零件，其中所述零件是选自下列的扬声器喇叭器材：高音、中音和低音喇叭。
8.制造各种颜色芳族聚酰胺片材以及由这种片材制成模塑制品的方法，该方法包括下列步骤：
(a)制备间位芳族聚酰胺在一种溶剂中的溶液；
(b)将混合物在剪切条件下挤入一种非溶剂中以制成纤条体；
(c)在水中洗涤纤条体以除去溶剂；
(d)将湿纤条体与水混合以稀释纤条体的浓度，并将染料或颜料加入水与纤条体的混合物中，其中染料或颜料在等于或超过间位芳族聚酰胺的玻璃化转变温度是热稳定的；
(e)将步骤(d)的混合物加热足够长的时间使纤条体吸收染料或颜料而染色；
(f)将染色的纤条体与适于形成片材的芳族聚酰胺纤维混合；
(g)制成片材并使之干燥；以及
(h)将片材模塑成形为模塑零件。
9.权利要求1的纤条体，其中间位芳族聚酰胺是聚间苯二甲酰间苯二胺。
10.权利要求8的方法，其中纤条体是聚间苯二甲酰间苯二胺，而短纤维是聚对苯二甲酰对苯二胺。
11.权利要求8的方法，其中纤条体是聚间苯二甲酰间苯二胺且短纤维是聚间苯二甲酰间苯二胺；
12.权利要求8的方法，其中成形的片材或制成的零件是50重量％的纤条体和50重量％的短纤维。
13.权利要求8的方法，其中制成的模塑零件是选自下列的扬声器喇叭：高音、中音和低音喇叭。
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