DE3719879A1

DE3719879A1 - Mehrschichtfolien fuer lautsprechermembransysteme

Info

Publication number: DE3719879A1
Application number: DE19873719879
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Wank; Dieter Dipl Chem Dr Freitag; Werner Dipl Ing Waldenrath; Claus Dr Burkhardt; Hans-Wolfgang Dipl Schmoranzer
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1987-06-13
Filing date: 1987-06-13
Publication date: 1988-12-29
Also published as: JPS645300A; EP0295494A2; EP0295494A3

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Mehrschichtfolien einer Dicke von 50 bis 700 µm bestehend aus
einer 0,02 bis 0,6 mm dicken Folie mit einem E-Modul zwischen 1000 bis 20 000 MPa
einer 0,01 bis 0,3 mm dicken Folie deren mech. Verlustfaktor tan δ im Temperaturbereich -40 bis +200°C zwischen 10^-2 und 10¹ liegt und ggf.
einer 0,05 bis 0,1 mm dicken thermoplastischen Siegelschicht, deren mech. Verlustfaktor tan δ im Bereich 10^-2 bis 10² liegt.

Erfindungsgemäß geeignete Folien mit einem E-Modul zwischen 1000 und 20 000 sind solche aus bekannten thermoplastischen Kunststoffen wie Celluloseester, aromatischen Polycarbonaten, aromatischen Polyarylsulfonen, Polyphenylensulfid sowie aus bekannten metallischen Werkstoffen mit einer Dichte <4 g/cm³ wie Tantal, Magnesium, Al oder deren Legierungen.

Erfindungsgemäß geeignete Folien aus thermoplastischen aromatischen Polycarbonaten mit Gewichtsmittelmolekular gewichten _w von 25 000 bis 200 000 vorzugsweise von 30 000 bis 120 000 und insbesondere von 30 000 bis 80 000 (w ermittelt über _rel in CH₂Ci₂ bei 20°C und einer Kon zentration von 0,5 g pro 100 ml); erfindungsgemäß geeignete Folien aus thermoplastischen Kunststoffen sind außerdem vorzugsweise solche aus bekannten, thermoplastischen Polyarylsulfonen, welche linear (siehe DE-OS 27 35 144) oder verzweigt (siehe DE-OS 27 35 092 beziehungsweise DE-OS 23 05 413) sein können.

Geeignete lineare Polyarylsulfone sind alle bekannten aroma tischen Polysulfone oder Polyethersulfone mit w (Gewichts mittelmolekulargewicht gemessen beispielsweise mittels Licht streuung) zwischen etwa 15 000 und etwa 55 000, vorzugsweise zwischen etwa 20 000 und etwa 40 000. Derartige Polyarylsulfone sind beispielsweise in DE-OS 17 19 244 bzw. US-PS 33 65 517 beschrieben.

Geeignete verzweigte Polyarylsulfone sind insbesondere die verzweigten Polyarylethersulfone gemäß DE-OS 23 05 413 bzw. US-PS 39 60 815, deren w (Gewichtsmittelmolekulargewicht, gemessen beispielsweise mittels Lichtstreuung) zwischen etwa 15 000 und etwa 50 000, vorzugsweise zwischen etwa 20 000 und 40 000 liegen.

(Weitere Einzelheiten dazu siehe DE-AS 30 10 143 (Le A 20 254)).

Erfindungsgemäß geeignete Celluloseester werden nach üblichen Verfahren durch Veresterung der Cellulose mit aliphatischen Monocarbonsäureanhydriden, vorzugsweise Essigsäure- und Butter säure- oder Essisäure- und Propionsäureanhydrid, gewonnen. Die in der Rohlösung durchzuführende Hydrolyse wird durch einen geringen Wasserüberschuß so gesteuert, daß ein geringer Hydroyl gehalt (4 bis 25) erhalten wird. Die oxydative Bleiche des aus der Lösung isolierten Celluloseesters muß so durchgeführt werden, daß im Endprodukt kein Oxydationsmittel mehr nachweisbar ist; gegebenen falls muß eine Nachbehandlung mit Reduktionsmitteln erfolgen. Zur Bestimmung der OH-Zahl werden die freien Hydroxylgruppen des Celluloseesters mit Acetanhyrid in Pyridin verestert, der Über schuß Anhydrid mit Wasser umgesetzt und zurücktitriert (Vorschrift: C. J. Mahn, L. B. Genung und R. F. Williams, Analysis of Cellulose Deri vatives, Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 14, Nr. 12, 935-940 (1942)).

Die Viskosität der Celluloseester soll 0,3 bis 0,5 Poise, gemessen als 20 gew.-%ige Lösung in Aceton, betragen. Vor zugsweise zu verwendende Celluloseester weisen im Falle der Acetobutyrate einen Essigsäuregehalt von 17 bis 23 Gew.-% und einen Buttersäuregehalt von 45 bis 50 Gew.-%, im Falle der Acetopropionate einen Propionsäuregehalt von 61 bis 69 Gew.-% und einen Essigsäuregehalt von 2 bis 7 Gew.-% auf. Die OH-Zahlen liegen üblicherweise zwischen 4 und 25. Die mittleren Gewichts mittel der Molekulargewichte w liegen zwischen 10 000 und 1 000 000, vorzugsweise zwischen 100 000 und 500 000.

Erfindungsgemäß geeignete Folien, deren mech. Verlustfaktor tan zwischen 10^-2 und 10¹ liegt sind Polyester, Polyether und Polyethercarbonat-Urethane.

Erfindungsgemäß geeignete thermoplastische Siegelschichten sind solche auf Basis Nitrocellulose bzw. einer bei Raumtemperatur klebfreien Polyurethanschicht auf Basis aliphatischer oder aro matischer Polyurethane.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß geeigneten Polyurethan schichten gemäß Komponente 3 können sowohl wäßrige, zu trans parenten Filmen auftrocknende Dispersionen von vorzugsweise linearen Polyesterpolyurethanen, die gegebenenfalls ein höher funktionelles Polyisocyanat als Vernetzer enthalten, verwendet werden. Geeignete Polyurethandispersionen sind beispielsweise solche, auf Basis von linearen Polyesterdiolen, aromatischen oder alipha tischen Diisocyanaten und gegebenenfalls den üblichen Kettenver längerungsmitteln, die unter Mitverwendung von ionischen Aufbau komponenten entsprechend der Lehre der US-PS 34 79 310 oder der DE-AS 14 95 847 hergestellt worden sind. Sehr gut geeignet sind auch die wäßrigen Dispersionen von Carboxylat- und Sulfonat gruppen aufweisenden, vorzugsweise linearen Polyesterpolyurethanen, wie sie gemäß DE-OS 28 04 609 erhalten werden können. Im Falle der Verwendung von organischen Lösungen von vorzugsweise linearen Polyesterpolyurethanen kommen vorzugsweise Lösungen von nicht ionischen linearen Polyesterpolyurethanen in geeigneten Lösungs mitteln in Betracht. Bei diesen Polyurethanen handelt es sich vorzugsweise um Umsetzungsprodukte von

(i) aromatischen Diisocyanaten wie 2,4- und/oder 2,6-Diisocyanatotoluol, 4,4-Diisocyanatodiphenylmethan, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, oder 1,5-Diisocyanatonaphthalin oder deren Gemischem mit
(ii) Polyesterdiolen des Mole kulargewichtsbereichs (w) 1000 bis 4000, insbesondere auf Basis von Adipinsäure und geeigneten Glykolen wie Ethylenglykol, 1,4-Dihydroxybutan, 1,6-Dihydroxyhexan und deren Gemischen und gegebenenfalls
(iii) Kettenverlängerungs mitteln, beispielsweise den zuletztgenannten Glykolen,

wobei die Reaktionspartner unter Einhaltung eines NCO/OH-Äquivalent verhältnisses von 0,9 : 1 bis 1 : 1,1, vorzugsweise 0,95 : 1 bis 1 : 1 zum Einsatz gelangen, und wobei pro Mol Polyesterdiol gegebenenfalls 0,1 bis 2 Mol Kettenverlängerer bzw. Kettenver längerergemisch zum Einsatz gelangen. Geeignete Lösungsmittel für derartige Polyesterpolyurethane sind beispielsweise Ethyl acetat, Butylacetat, Methylethylketon, Methylisobutylketon oder aus derartigen Lösungsmitteln bestehende Gemische. Die Disper sionen oder Lösungen werden im allgemeinen mit einem Feststoff gehaltvon 10-40 Gew.-% verwendet. Oft kann es zweckmäßig sein, den genannten Lösungen untergeordnete Mengen eines höherfunktionellen Polyisocyanats, beispielsweise an Tris-(6-isocyanathexyl)-biuret einzuverleiben, um die mechanischen Eigenschaften des letztendlich erhaltenen Polyurethanfilms zu verbessern.

Beispiel 1

Eine Folie aus aromatischen Polycarbonat auf Basis Bisphenol A mit einem M _w von 30 000 (ermittelt über h _rel in CH₂CI₂ bei 20°C und einer Konzentration von 0,5 g/100 ml) mit einer Dicke von 250 µm wird im Extrusionsbeschichtungsverfahren mit der Schmelze eines Polyethercarbonat-Urethans, dessen Dichte 1,15 g/cm³ beträgt beschichtet, so daß die Gesamtdicke des Verbundes 300 µm (±15%) beträgt.

Aus diesem Verbundwerkstoff wird ein Lautsprecherkonus im Thermoformverfahren hergestellt.

Dieser Lautsprecherkonus wird in an sich bekannter Weise zu einem Lautsprechersystem weiterverarbeitet.

Die besonderen Eigenschaften dieses erfindungsgemäßen Systems zeichnen sich aus durch

- geringe Eigenresonanz im Frequenzbereich <1000 Hz
- hohe Ansprechempfindlichkeit bis zu Frequenzen <10 000 Hz.

Claims

1. Mehrschichtfolien einer Dicke von 0,05 bis 0,7 mm, bestehend aus einer 0,02 bis 0,6 mm dicken thermo plastischen Kunststoff- oder metallischen Folie mit einem E-Modul von 1000 bis 20 000 MPa, vorzugsweise zwischen 1500 bis 5000 MPa, einer 0,01 bis 0,3 mm dicken Folie aus thermoplastisch verarbeitbarem Material mit einem mechanischen Verlustfaktor tan δ im Temperaturbereich -40 bis +200°C zwischen 10^-2 und 10^-1 und einer 0,05 bis 0,1 mm dicken thermo plastischen Siegelschicht, deren mechanischer Ver lustfaktor tan δ im Bereich 10^-2 bis 10² liegt.

2. Folie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochdämpfende, thermoplastisch verarbeitbare Folie aus einem Polyethercarbonat-Urethan mit einem spezifischen Gewicht von 1,13 bis 1,17, vorzugsweise 1,15 g/cm³ besteht.

3. Folie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelschicht aus einem aliphatischen Polyester urethan besteht.

4. Verwendung der Folie gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Lautsprechermembranen oder -konen.