DE2554158C3

DE2554158C3 - Membran für einen elektroakustischen Wandler und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2554158C3
Application number: DE2554158A
Authority: DE
Inventors: Ichimatsu Kishimoto; Masaaki Nakama Matsushima; Ituro Sonoda; Kenzabro Nakama Yamachika
Original assignee: OKABE MICA CO Ltd NAKAMA FUKUOKA (JAPAN)
Current assignee: OKABE MICA CO Ltd NAKAMA FUKUOKA (JAPAN)
Priority date: 1974-12-17
Filing date: 1975-12-02
Publication date: 1980-01-03
Also published as: GB1493298A; JPS5427250B2; DE2554158B2; US4026384A; DE2554158A1; JPS5170631A

Description

Die f.rfindung betrifft eine Membran für einen 5» elektroakustischen Wandler aus einer Glimmerlage dünner Glimmerplättchen. die an ihren Spaltebenen mit Hilfe eines organischen polymeren Bindemittels mitein- *nder verbunden sind, sowie ein Verfahren /u ihrer Herstellung V₁

Membrane fur akustische Gerate. / B. ein l.auiiprechcrkonus. wurden bisher im allgemeinen aus Pappe hergestellt Da derartige übliche akustische Membranen einen niedrigen Elastizitätsmodul aufwei ten und ihr erster Resonanzfrequen/punkt nicht in <,n einem genügend hohen Frequenzbereich liegt, kranken sie daran, daß ihre Wiedergabetreue von Tönen niedrig ist. Weiterhin ändert sich infolge ihrer geringen Feuchtigkeitsbeständigkeit ihr Elastizitätsmodul infolge Feuchtigkeitsabsorption.

Im Hinblick auf diesen Stand der Technik bestand somit der Bedarf, eine hervorragend feuchtigkeitsbeständige und vom Grad der atmosphärischen Feuchtig· keit nicht beeinflußbare, stabile physikalische Eigenschaften aufweisende akustische Membran mit hoher Wiedergabetreue, hohem Elastizitätsmodul und einem ersten Resonanzfrequenzpunkt in einem hohen Frequenzbereich zu schaffen.

Aus der DE-PS 9 77 538 ist eine Membran für einen elektroakustischen Wandler mit Schaumstruktur bekannt. Sie kann gegebenenfalls Zusätze in Form von Glimmerplättchen enthalten. Die Herstellung solcher Membranen erfordert jedoch einen beträchtlichen technischen Aufwand und ihre Eigenschaften sind verbesserungsbedürftig.

Die DE-PS 3 32 521 befaßt sich mit einer Membran für akustische Apparate, die aus mehreren miteinander verbundenen Glimmerschichten besteht, wobei die Schichten aus dünnen Glimmerplättchen gebildet sind, die die volle Flächengröße der Membran besitzen oder sich zu dieser Größe ergänzen und mittels Lark unter Wärme und Druck zu einem starren Ganzen verbunden sind. Vorzugsweise werden die inneren Schichten aus zwei oder mehreren sich zu Vollkreisen ergänzenden Segmenten oder Sektorenstücken zusammengesetzt, wobei die obere und die untere Schicht aus einem Vollkreis besteht. Hieraus ergibt es sich, daß diese bekannte Membran keine gekrümmte Oberfläche darstellen kann, wie sie bei einer Vielzahl von akustischen Appars >en verlangt wird. So ist es unmöglich, diese akustische Membran so auszubilden, wie es aus den F i g. 1 bis 3 hervorgeht. Insbesondere ist es unmöglich, einen Lautsprecher mit einem kleinen Krümmungsradius herzustellen, wie z. B. einen Hochtonlautsprecher. Aus diesem Grunde ist der Anwendungsbereich dieser bekannten Membran sehr begrenzt. Sie läßt sich daher zum Beispiel nur bei Lautsprechern von Plattenspielern, in Telefonanlagen, Mikrofonen und dergleichen einsetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membran für einen elektroakustischen Wandler so auszugestalten, daß sie in beliebiger Gestalt herstellbar ist. insbesondere als flacher Kegel, ais gekrümmter Kegel oder in Gewölbeform, wie in den Fig. I bis 3 dargestellt, ohne daß dadurch ihre physikalischen Eigenschaften, wie die Wiedergabetreue und der Elastizitätsmodul, beeinträchtigt werden. Ferner soll die Erfindung ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung einer solchen Membran vorschlagen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Membran für einen elektroakustischen Wandler dadurch gelöst, daß die Glimmerplättchen im wesentlichen aus einer Reihe von eine Teilchengröße entsprechend einer Siebgröße von 0.037 bis 2J8 mm aufweisenden schuppigen Teilchen bestehen und die Ghmmerlage eine Dichte von 1.3 bis 2.3 g/cm'aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membran ist dadurch gekenn zeichnet, daß man eine Masse aus einem Glimmer /ur F.ntlamimerung des Glimmers /ü feinen schuppigen Plättchen und /ur Bildung einer Dispersion der Glimmerplättchen in Wasser der Einwirkung eines Wasserstrahls aussetzt, die feinen schuppigen Glimmerplättchen in der Dispersion siebt und eine Suspension sammelt, in der schuppige Glimmerplättchen einer Größe entsprechend einer Siebgröße Von 0,037 bis 2,38 mm dispergiert sind, die Glimmerplättchen in der gesammelten Suspension auf einem Sieb mit flacher oder gekrümmter Oberfläche zur Bildung einer Glimmerschicht ablagert, die Glimmerschicht mit einem flüssigen organischen polymeren Bindemittel imprä-

gniert und die imprägnierte Glimmerschicht zur Härtung des darin enthaltenen organischen polymeren Bindemittels heißgepreßt.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membran für elektroakustisch^ Wandler können Glimmerplättchen aus natürlich vorkommendem Glimmer, bei dem es sich um ein Mineral der Glimmergruppe handelt, synthetischem Glimmer abs einem synthetischen Mineral der Zusammensetzung

oder auch aus teilweise hydratisiertem natürlich vorkommendem Glimmer, den man durch Erhitzen des natürlich vorkommenden Glimmers bis zur Entfernung von 10 bis 90 Gew.-% seines Kristallwassers erhält, verwendet werden. Aus Definitionsgründen werden im folgenden die genannten natürlich vorkommenden Glimmer, synthetischen Glimmer oder teilweise entwässerten Glimmer unter dem allgemeinen Ausdruck »Glimmer« zusammengefaßt.

Eine akustische Membran gemäß der Erfindung erhält man in üblicher Weise im Rahmen eines Verfahrens, bei welchem entlaminiert, gesiebt, ein Glimmerpapier hergestellt, imprägniert und heißgepreßt wird. Diese Schritte werden im folgenden näher erläutert:

Entlaminierung

Hierbei wird eine Ausgangsglimmermasse mittels eines Wasserstrahls zu feinen schuppigen Plättchen entlaminiert. Die Glimmermasse wird durch die Einwirkung des Wasserstrahls längs ihrer Spaltebene gespalten. Die gespaltenen Glimmerplättchen werden dann senkrecht zu ihrer Spaltebene geleilt. Durch wiederholtes Spalten und Teilen erhält man die feinen schuppigen Plättchen. Bei einer typischen Ausführungsform wird eine gegebene Menge Ausgangsglimmermasse aus einem Trichter in eine Entlaminiervorrichtung fallen und auf die Glimmermasse ein Wasserstrahl auftreffen gelassen, wobei die Glimmermasse gespalten und senkrecht zu ihrer 001-Ebene geteilt wird. Hierbei werden die Massen schrittweise in feine schuppige Glimmerplättchen überführt und diese in Wasser dispergiert. Die wäßrige Dispersion wird dann durch eine poröse Filterplatte geschickt, worauf die Glimmer plättchen rus der Entlaminiervorrichtung ausgetragen werden.

Der Wasserstrahl wird mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 150, vorzugsweise 80 bis 120 m/sec auf treffen gelassen, wobei die verwendete Wassermenge das 10-bis 50fache des Gewichts der Glimmermasse beträgt. Die Größe der hierbei erhaltenen Glimmerplättchen entspricht in der Regel einer Siebgröße von 2 38 bis 0.037 mm.

Sieben

Hierbei wird aus der wäßrigen Dispersion der beim Entlaminieren erhaltenen feinen schuppigen Glimmerplättchen eine Suspension von Glimmt-rplättchen der gewünschten Große gesammelt. Der Siebvorgang läßt sich in vorteilhafter Weise unter Verwendung eines Fraktionierzentrifugalsclieiders oder eines Absetztanks bewerkstelligen. Gegebenenfalls können auch andere Siebvorrichtungen verwendet werden,

Die beim Sieben erhaltenen Glimmerplättchen besitzen eine Teilchengröße entsprechend einer Siebgröße von 0,037 bis 2.1« mm, vorzugsweise 0,074 bis 0,5 mm, Die gesammelte Suspension enthält etwa 0,3 bis 5,0, vorzugsweise 0,6 bis 1,0 Gew.-% Glimmerplättchen.

Herstellung einer Glimmerschicht, die im folgenden auch als »Glimmerpapier« bezeichnet wird:

Hierbei werden die beim Sieben in der Suspension gesammelten Glimmerplättchen in dieser Stufe zu

einem Glimmerpapier gewünschter Form, z. B. einem

flachen, konusartigen oder dachartigen Glimmerpapier

vereinigt.

Ein flaches Glimmerpapier erhält man in üblicher ίο Weise unter Verwendung einer Papiermaschine. Hierbei wird die 0,3 bis 5% Glimmerplättchen enthaltende Suspension mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 500 kg/min einer Papiermaschine zugespeist. Unter diesen Bedingungen erhält man kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 10 m/min ein flaches Glimmerpapier der gewünschten Stärke.

Konus- oder dachartige Glimmerpapiere erhält man,

indem man die Suspension der Glimmerplättchen auf

ein konusartiges oder dachartiges Tragsieb gießt, bis die Glimmerpiättchen in der gewünschten Dicke angehäuft sind, und dann das Ganze entwässer. ..nd trocknet.

Bei dieser Stufe erhält man ein Glin.inerpapier der gewünschten Form, z. B. ein flaches, konusartiges oder dachartiges Glimmerpapier, einer Dicke von etwa 0,02 bis 1,0 mm. In dem Glimmerpapier sind die Glimmerplättchjn teilweise aufgrund van-der-Waalscher Kräfte aneinander gebunden, wobei die Spaltebenen der einzelnen Plättchen parallel zur Lagenoberfläche orientiert sind. Wenn man ein solches Glimmerpapier jo sorgfältig handhabt, kann es also seine Glimmerpapierform beibehalten.

Imprägnieren

Hierbei wird das bei der Glimmerpapierherstellung erhaltene Glimmerpapier mit dem Bindemittel imprägniert.

Beispiele für geeignete Bindemittel sind organische polymere Bindemittel, z. B.

Phenol/Formaldehyd-Harze.
Harnstoff/Formaldehyd-Harze.

Poly(methylmethacrylat)-Harze.
Polyacrylsäureester)- Harze.
Epoxyharze, Silikonharze. Silikonkautschuke.
Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymerc,
4ί Styrol/Butadien-Mischpolymere. ungesättigt

Polyesterharze oder Polyurethanharze.
Vorzugsweise wird das Bindemittel in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel oder als Emulsion zum Einsatz gebracht.

Eine typische Ausführungsform eines Verfahrens /um Imprägnieren des GHmmerpapiers mit dem Bindemittel besteht darin, eine Lösung des Bindemittels auf des Glimmerpapier zu sprühen. Das Imprägnieren kann ajch durch Beschichten des Ghmmerpapiers mit einer Lösung des Bindemittels bewerkstelligt werden. Ir der Bindemiitcllösung Deträgt der Bindemittelgehah (Feststoffgehalt) 5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.% Wenn das Imprägnieren durch Besprühen des Glimmerpapiers erfolgt, Ia¹M sich die Munge an imprägniertem Bindemittel durch Einstellen der Konzentration der Bindemittellösung und der Menge an aufgesprühter Lösung steuern.

Heißpressen

Diese Stufe ermöglicht es, das Bindemittelharz zu härten oder es durch Aufschmelzen und Pressen zu verfestigen, wobei das Endprodukt seine Fcsligkeitscigenschaften erhält.

Gegebenenfalls kann das imprägnierte Glimmerpapier 5 bis 20 min lang bei einer Temperatur von 80° bis 120⁰C vorbehandelt werden, um vor dem Heißpressen entweder das Lösungsmittel zu entfernen oder das Bindemittel vorzuhärien.

Das Heißpressen kann in der Weise erfolgen, daß man das beispielsweise konische oder dacharlige, mit Bindemittel imprägnierte Glimmerpapier in ein Metallwerkzeug legt und es unter Druck erhitzt.

Wenn das Glimmerpapier flach ist, kann es ohne weiteres in einer üblichen Presse mit oberen und unteren beheizten Platten heißverpreßt werden.

Die Temperatur, der Druck und die Dauer des Heißpressens sind je nach der Art und Menge des verwendeten Bindemittels verschieden. Wenn beispielsweise als Bindemittel ein Epoxyharz verwendet wird, betrag', die PreBlernⁿer2tur !50° bis 2QQ°C, die Preßdauer 10 bis 40 min und der Preßdruck 10 bis 100 k p/cm².

Ein auf diese Weise erhaltenes, mit einem Bindemittel gebundenes Glimmerpapier wird im folgenden als »Glimmerlage« bezeichnet.

Die Glimmerlage besteht, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, zu 50 bis 95. vorzugsweise 70 bis 90 Gew.-% aus feinen schuppigen Glimmerplättchen einer Größe entsprechend einer Siebgröße von 2,38 bis 0,037, vorzugsweise 0,5 bis 0,074 mm, und 5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% Bindemittel und besitzt eine flache Fläche oder eine gekrümmte Fläche konischer oder dachartiger Form sowie eine Dicke von etwa 0,02 bis 1,0 mm. vorzugsweise 0,05 bis 0,50 mm. Die feinen schuppigen Glimmerplättchen sind in der Glimmerlage mit Hilfe des Bindemittels aneinander gebunden, wobei ihre Spaltungsebenen parallel zur Lagenoberfläche orientiert sind. Die Glimmerlage besitzt eine Dichte von 1,3 bis 2.3 g/cm³, vorzugsweise 1,4 bis 2.0 g/cm³, und einen Elastizitätsmodul von 6 χ 10¹⁰bis3x I0¹², vorzugsweise 1,0 χ 10" bis 1,0 χ 10^l2dyn/cm².

Die Glimmerlage kann direkt als akustische Membran verwendet werden. So läßt sich beispielsweise eine konusförmige Glimmerlage gegebener Stärke in einen Lautsprecher als Kegelmembran einbauen.

Die Erfindung wird anhand der F i g. 4 näher erläutert. Diese zeigt eine graphische Darstellung der Frequenzgangeigenschaften von Vollbereichslautsprechern mit einer darin eingebauten Membran gemäß der Erfindung bzw. einer Vergleichsmembran.

In der Fig.4 stellt die Kurve 1 die charakteristische Kurve für die Membran gemäß der Erfindung, die Kurve 2 eine charakteristische Kurve für eine aus Pappe gefertigte Vergleichsmembran dar.

Aus der Zeichnung geht hervor, daß die Membran gemäß der Erfindung im Vergleich zu der aus Pappe hergestellten üblichen Membran ihren ersten Resonanzfrequenzpunkt auf der Hochfrequenzseite besitzt

Die Membran gemäß der Erfindung besitzt einen Resonanzfrequenzpunkt im Hochfrequenzbereich, nämlich zwischen 25 und 3.0 kHz, weswegen sie Töne in hi-fi-Qualität wiederzugeben vermag.

Eine Membran gemäß der Erfindung besitzt eine hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit. Selbst bei längerem Liegenlassen in einer Atmosphäre hoher Feuchtigkeit nimmt die absorbierte Feuchtigkeitsmenge nicht merklich zu. Wenn eine Membran gemäß der Erfindung beispielsweise 15 Tage lang bei einer Temperatur von 20⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 96% liegengelassen wurde, betrug die Menge der während dieser Zeit absorbierten Feuchtigkeit lediglich weniger als 1,0%, in manchen Fällen sogar weniger als 0,5%. Hierbei änderte sich das Elastizitätsmodul nicht feststellbar.

Eine Glimmermembran gemäß der Erfindung erfährt also selbst bei Verwendung im Freien oder während eines Regenfalls keine Leistungseinbuße.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Soweit nicht anders angegeben, bedeuten sämtliche to Angaben »Teile« und »Prozente«: »Gewichtsteile« bzw. »Gewichtsprozente«.

Die in den Beispielen angegebenen Werte für bestimmte physikalische Eigenschaften wurden wie folgt bestimmt:

Elastizitätsmodul

Hae EläslizitsiEinodul wurde entsⁿrechend Δηη2Π^σ 3 des japanischen Industriestandards C-2530 aus folgender Gleichung ermittelt:

E = 38,32 χ

worin bedeuten:

E das Elastizitätsmodul in dyn/cm²;

f die er jfe Resonanzfrequenz in Hz;

/ den Abstand (in cm) zwischen Indikatorpunkten eines Prüflings;

ρ die Dichte (in g/cm³) des Prüflings und
t die Dicke (in cm) des Prüflings.

Feuchtigkeitsabsorption

Diese wurde entsprechend dem japanischen industriestandard C-2111,8 ermittelt.

Dichte

Diese wurde entsprechend dem japanischen Industriestandard C-211 1,6.1 ermittelt.

D ei s p ι ei ι

(a) Ein grob auf einer Größe von 1Ox 15x15 mm³ pulverisierter Blockglimmer wurde unter konstanter Zufuhr mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 kg/min durch Auftreffenlassen eines Wasserstrahls unter einem Druck von etwa 80 kp/cm² zu feinen Plättchen entlaminiert. Dann wurde der Glimmer über ein Sieb einem Absetztank zugeleitet. In diesem wurden die Plättchen einer Teilchengröße entsprechend einer Siebgröße von 0,5 bis 0,074 mm gesammelt

Hierauf wurde Wasser zugesetzt, um eine Suspension mit 5% Glimmerplättchen herzustellen. Die erhaltene Suspension wurde auf ein kegelförmiges 0,25-mm-Sieb mit einem Außendurchmesser an seinem Umfang von 20 cm fallengelassen, wobei sich auf dem Sieb die Glimmerplättchen als dünne Schicht ablagerten. Diese wurden dann zum Trocknen auf eine Temperatur von 110° C erhitzt Das hierbei erhaltene Glimmerpapier ließ sich von Sieb ohne weiteres trennen. Auf diese Weise wurde ein konus- oder kegelförmiges Glimmerpapier eines Außendurchmessers an seinem Umfang von 16 cm und eines Gewichts von etwa 8 g erhalten.

(b) Weiterhin wurden 40 g eines Gemischs aus 100 Teilen eines handelsüblichen Epoxyharzes, das mit einem 1 :1 -Gemisch von Xylol und Methyläthylketon auf eine Konzentration von 5% verdünnt worden war, 3 Teilen Borfluoridmonoäthylamin und 27 Teilen Diaminodiphenyfsulfon mittels einer Sprühvorrichtung derart

auf das in der geschilderten Weise hergestellte kegcl- oder konusfönivge Glimmerpapier gesprüht, daß es, bezogen auf das Gesamtgewicht Bindemittel und Glimmerpapier, mit etwa 20 Gew.-% Bindemittel imprägniert wurde.

Na^h dieser Imprägnierbehandluhg wurde das imprägnierte Glimmerpapier 15 min lang bei einer Temperatur von 110⁰C getrocknet, vorgehärtet und bei einer Ternperatur von 16O°C Und einem Druck von 50 kp/cm² 40 min lang mittels eines konus- oder kegelförmigen Metallwerkzeugs heißgepreßt. Hierauf wurde die erhaltene Glimmerlage 6 h lang in einem Ofen bei einer Temperatur von 140°C nachgehärtet, wobei eine mit einem Epoxyharz gehärtete, kegel- oder konusförmige Glimmermembran einer Dicke von etwa 0,25 mm erhalten wurde.

Unter entsprechenden Bedingungen, wie sie bei der

Tabelle I

Herstellung der kegel- oder konusföfmigen Glimmermembran eingehalten wurden, wurde ein 0,18x20x60 mm³ großer Prüfling hergestellt. Dieser wurde dann auf seinen Elastizitätsmodul und seine Dichte hin untersucht. Es zeigte sich, daß er einen Elastizitäsmodul von 7,2 χ 10" dyn/cm² und eine Dichte von 1,95 g/cm³besaß.

(c) Die in der geschilderten Weise hergestellte kegel- oder konusförmige Glimmermembran und eine aus

ίο Pappe hergestellte Blende derselben Größe und Form wurden jeweils in eine Atmosphäre einer relativen Feuchtigkeit von 96% und einer Temperatur von 2O⁰C gelagert, um eventuelle Änderungen im Elastizitätsmodul und in der Feuchtigkeitsabsorption zu bestimmen.

Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt:

Anzahl der Tage der Feuchtigkeitsabsorption

Glimmermembran
Pappemembran

Menge an absorbierter Feuchtigkeit in % Elastizitätsmodul in dyn/cm² Menge an absorbierter Feuchtigkeit in % Elastizitätsmodul in dyn/cm³

0,05	10"	0,08	10"	0,10	10"
2.7 x		3,0X		2,5 X
4,8	10¹⁰	10,7	10⁹	12,2	10⁹
2,0X	9,5 X	8,4 x

Den Werten der Tabelle I ist zu entnehmen, daß bei der Glimmermembran gemäß der Erfindung die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsabsorptionszunahme und die Änderungen im Elastizitätsmodul gering sind.

Andererseits absorbiert die Pappemembran nach längerer Lagerung in einer Atmosphäre hoher Feuchtigkeit in erhöhtem Maße Feuchtigkeit. Wegen der geringen Feuchtigkeitsfestigkeit sinkt ferner ihr Elastizitätsmodul ab.

(d) Dieselbe Glimmermembran und dieselbe Pappemembran, wie sie beim vorhergehenden Versuch Vei wci'iuct vvufudi'i, Wufucfi ifi Vulibc:fcicnaldutSpfcCnci' eingebaut und auf ihre Frequenz/Schallwiedergabe-Eigenschaften hin untersucht. Die charakteristischen Kurven sind in der Zeichnung dargestellt, wobei die Kurve 1 für die Glimmermembran gemäß der Erfindung und die Kurve 2 für die übliche Pappemembran stehen.

Den charakteristischen Kurven (Kennlinien) ist zu entnehmen, daß der Lautsprecher mit der eingebauten Membran gemäß der Erfindung eine nach einem höheren Frequenzbereich hin verschobene erste Resonanzfrequenz aufweist als der Lautsprecher mit der Pappemembran. Folglich ist er über einen weiten Bereich von Teilvibration frei und kann somit Töne in hi-fi-Qualität wiedergeben.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch im vorliegenden Falle anstelle des kegel- oder konusförmigen Siebs ein kuppel- bzw. dachförmiges Sieb eines Außendurchmessers an seinem Umfang von 75 mm verwendet wurde. Das erhaltene dachförmige Glimmerpapier besaß an seinem Umfang einen Außendurchmesser von 75 mm und ein Gewicht von 1,4 g. In der im Beispiel 5 geschilderten Weise wurde auf das erhaltene dachförmige Glimmerpapier derart eine Lösung aus 3,5 g Polymethylmethacrylat, die mit einem 1 :1 -Gemisch aus Toluol und Methylethylketon auf eine Konzentration von 10% verdünnt worden war.

aufgesprüht, daß es mit 20 Gew.-% Bindemittel imprägniert wurde. Nach dem Imprägnieren wurde das imprägnierte Glimmerpapier 10 min lang bei einer Temperatur von 100⁰C getrocknet und mittels eines dachförmigen Metallwerkzeugs 10 min lang bei einer Temperatur von 150⁰C und einem Druck von 80 kp/cm² heißgepreßt. Die heißgepreßte Glimmerlage wurde 4 h lang in einem Ofen bei einer Temperatur von 140⁰C nachgehärtet, wobei eine mit Poly(methylmethacrylat) gebundene, dachförmige Glimmermembran einer Dicke von 0,1 mm erhalten wurde.

Ein in entsprechender Weise hergesleülcr 0,18 χ 20 χ 60 mm großer Prüfling besaß ein Elastizitätsmodul von 2,63x10" dyn/cm² und eine Dichte von 1,60 g/cm³.

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Beispiel 3

20 g einer Lösung aus 0,3 Teile Bis-2,4-dichlorbenzoylperoxidund 100Teilen einer 10%igen Lösungeines handelsüblichen Silikonkautschuks in Xylol wurden in d~.r im Beispiel 1 geschilderten Weise derart auf das kegel- oder konusförmige Glimmerpapier von Beispiel 1 aufgesprüht, daß es mit etwa 20 Gew.-% Silikonkautschuk imprägniert wurde.

Nach dem Imprägnieren wurde das imprägnierte Glimmerpapier 30 min lang zur Vorhärtung bei einer Temperatur von 100⁰C getrocknet und dann mittels eines konus- oder kegelförmigen Metall Werkzeugs 15 min lang bei einer Temperatur von 130⁰C und einem Druck von 50 kp/cm² heißgepreßt. Die erhaltene Glimmerlage wurde 6 h lang in einem Ofen bei einer Temperatur von 150⁰C nachgehärtet, wobei eine mit Silikonkautschuk gebundene, konus- oder kegelförmige Glimmermembran einer Dicke von 0,2 mm erhalten wurde.

Ein in entsprechender Weise hergestellter 0.18 mm χ 20 mm χ 60 mm großer Prüfling besaß eine Dichte von 1,68 g/cm^J und einen Elastizitätsmodul von 1,96 dyn/cm².

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Beispiel 4

Eine 30%ige Lösung eines handelsüblichen Phenolharzbindemittels in einem 1 : I-Gemisch aus Methanol und Toluol wurde derart auf das konus- oder kegelförmige Glimmerpapier gemäß Beispiel 1 aufgesprüht, daß es mit etwa 20% Bindemittel imprägniert wurde.

Das imprägnierte Glimmerpapier wurde 3 h lang bei Raumtemperatur liegen gelassen und dann 15 min lang mittels eines konus- oder kegelförmigen Metallwerkzeugs bei einer Temperatur von l30°Cundeinem Druck von 100 kp/cm² heißgepreßt. Nach dem Abnehmen von dem Werkzeug wurde die gebildete Glimmerlage 6 h lang in einem Ofen bei einer Temperatur von 15O⁰C nachgehärtet, wobei eine mit einem Phenolharz gebundene, konus- oder kegelförmige Glimmermembran einer Dicke von 0,2 mm erhalten wurde.

Ein in entsprechender Weise hergestellter 0,18 mm χ 20 mm χ 60 mm großer Prüfling besaß eine Dichte von 1,73 g/cm³ und einen Elastizitätsmodul von 5,3xl0"dyn/cm².

Beispiel 5

Ein Teil einer 0,2%igen Lösung von Zinnoctylat in Toluol wurde in 100 Teilen einer 60%igen Lösung eines handelsüblichen Silikonharzbindemittels in Xylol eingetragen, worauf die Konzentration der Lösung mit einem I : 1-Gemisch aus Methanol und Toluol auf etwa 10% eingestellt wurde. Die erhaltene Lösung wurde derart auf das dachförmige Glimmerpapier gemäß Beispiel 2 aufgesprüht, daß es mit etwa 8% Bindemittel imprägniertwurde.

Das erhaltene imprägnierte Glimmerpapier wurde zur Vorhärtung 5 min lang bei einer Temperatur von 110°C getrocknet und dann unter Verwendung eines dachartigen Metallwerkzeugs 40 min lang bei einer temperatur von 160° C und einem Druck von 140 kp/cm² heißgepreßt. Nach dem Abnehmen von dem Werkzeug wurde die erhaltene Glimmerlage stufenweise in einem Ofen 30 min lang bei einer Temperatur von i\j\j ^, ~>\j ΐΤίϊΠ mug ijct einer Temperatur νυη i5G"C, 30 min lang bei einer Temperatur von 200⁰C, 30 min lang bei einer Temperatur von 300⁰C und schließlich 1 h lang

Tabelle II

bei einer Temperatur von 350⁰C nachgehärtet, wobei eine mit einem Silikonharz gebundene, dachförmige Glimmermembran einer Dicke von 0,1 mm erhalten wurde.

Ein in entsprechender Weise hergestellter 0,18 mm χ 20 mm χ 60 mm großer Prüfling besaß eine Dichte von 1,87 g/cm³ und einen Elastizitätsmodul von 6,3 χ 10" dyn/cm².

Beispiel 6

Ein Teil Benzoylperoxid wurde in 100 Teile einer 60%igen Lösung eines handelsüblichen ungesättigten Polyesterharzbindemittels in Styrol eingetragen. Die erhaltene Lösung wurde derart auf das kegel- oder

Is konusförmige Glimmerpapier von Beispiel 1 aufgesprüht, daß es mit etwa 15% Bindemittel imprägniert wurde.

Nachdem das imprägnierte Glimmerpapier bei Raumtemperatur hegen gelassen worden war, wurde es mittels eines konus- oder kegelförmigen Metallwerkzeugs 10 min lang bei einer Temperatur von 16O⁰C und einem Druck von 100 kp/cm² heißgepreßt. Nach dem Abnehmen von der Form wurde die erhaltene Glimmerlage 6 h lang in einem Ofen bei einer Temperatur von 15O⁰C nachgehärtet, wobei eine mit einem ungesättigten Polyesterharz gebundene, konus- oder kegelförmige Glimmermembran einer Dicke von 0,2 mm erhalten wurde.

Ein in entsprechender Weise hergestellter, 0,18 mm χ 20 mm χ 60 mm großer Prüfling besaß eine Dichte von 1,86 g/cm³ und einen Elastizitätsmodul von 6,8xlO"dyn/cm².

Beispiel 7

Das gemäß Beispiel 1 hergestellte konus- oder kegelförmige Glimmerpapier wurde mit jeweils einem der in der folgenden Tabelle II angegebenen Bindemittel imprägniert und dann zur Bildung einer Membran in der im Beispiel 1 geschilderten Weise heißgepreßt. Die Eigenschaften der verschiedenen Membranen sind in der Tabelle II zusammengestellt.

ί-,ύ * crgtCtCiiSZ*VCCfvCn

einer Pappemembran angegeben.

Zum Imprägnieren verwendetes Harz- Bindemittelbindemittel gehalt in %

Dicke in mm

Dichte (p)
in g/cm

Elastizitäts-Modul (E) E/p
in dyn/cm²

Glimmermembran	15	0,10	1,76	705X10"	3,5X10"
a, f	15	0,10	1,90	7,74X10"	4,0X10"
b,g	15	0,13	1,46	4,44X10"	3,0X10"
c, h	15	0,15	1,51	4,03X10"	2,7X10"
d, i	15	0,10	1,85	6,53X10"	3,5X10"
e, j	15	0,10	1,83	4,17X10"	2,3X10"
Polyester/Toluoldiisocyanat	15	0,11	1,72	3,31X10"	1,9X10"
ABS	15	0,14	1,49	4,24X10"	2,8X10"
SBR
Pappemembran	15	0,13	1,68	1,96X10"	1,2X10"
k, 1		0,44	0,42	1,87XlO¹⁰	4,5 X 10'°
_

Aus Tabelle II geht hervor, daß das Elastizitätsmodul (E) von Glimmermembranen gemäß der Erfindung etwa lOmal größer ist als das Elastizitätsmodul einer Pappemembran und daß das Verhältnis Bq ebenfalls

etwa lOiTial größer ist als das entsprechende Verhältnis der Pappemembran.

inderTabelle II bedeuten im einzelnen:

(I) a, b, c, d und e Epoxyharze, f und e Härtungsmittel für die Epoxyharze.

(2) k einen Silikonkautschuk und I ein Vernetzungsmittel.

(3) ABS stellt die Abkürzung für ein Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymeres dar.

(4) Beim SBR handelt es sich um ein kaui^cch.'ikartiges Styrol/Butadien-Mischpolymeres

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I.Membran für einen elektroakustischen Wandler aus einer Glimmerlage dünner Glimmerplättchen, die an ihren Spaltebenen mit Hilfe eines organischen polymeren Bindemittels miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmerplättchen im wesentlichen aus einer Reihe von eine Teilchengröße entsprechend einer Siebgröße von 0,037 bis 2,38 mm aufweisenden schuppigen Teilchen bestehen und die Glimmerlage eine Dichte von 13 bis 2,3 g/cm³ aufweist.
2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindemittelgehalt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Glimmerlage, 5 bis 50 Gew.-% beträgt.
3. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmerplättchen aus natürlich verkommendem Glimmer, synthetischem Glimmer und/oder teilweise entwässertem natürlich vorkommenden Glimmer bestehen.
4. Verfahren zur Herstellung einer Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß man eine Masse aus einem Glimmer zur Entlaminierung des Glimmers zu feinen schuppigen Plättchen und zur Bildung erner Dispersion der Glimmerplättchen in Wasser der Einwirkung eines Wasserstrahls aussetzt, die feinen schuppigen Glimmerplättchen in der Dispersion siebt und eine Suspension sammelt, in der schuppige Glimmerplättchen einer Große entsprechend einer Siebgröße von 2,38 bis 0,037 mm dispes giert si:<d, die Glimmerplättchen in der gesammelten Suspension auf einem Sieb mit flacher oder gekrümmter Ob rfläche zur Bildung )5 einer Glimmerschicht ablagert, die Glimmerschicht mit einem flüssigen organischen polymeren Bindemittel imprägniert und die imprägnierte Glimmerschicht zur Härtung des darin enthaltenen organischen polymeren Bindemittels heißpreßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man natürlich vorkommenden Glimmer, synthetischen Glimmer und/oder teilweise entwässerten natürlich vorkommenden Glimmer als Glimmerausgangsmaterial verwendet. 4-,