説明

流延ポリアリーレートフィルムで作られたダイヤフラム

【課題】音トランスデュサー、好ましくはマイクロフォン又はラウドスピーカー膜を提供。
【解決手段】式(I)[式中、R、R、R、及びRは、独立して、水素、C1−4-アルキル、C1−4-アルコキシ、又はハロゲン、及びR及びRは、独立して、C1−4-アルキル、C1−4-アルコキシ、水素、フェニル、又はハロゲン]の構造単位を有するポリアリーレート(PAR)を少なくとも包含する流延ポリアリーレートフィルムで作られた深絞りダイヤフラム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は流延ポリアリーレートフィルム(流延PARフィルム)で作られたダイヤフラム(diaphragm)、特に熱成形(thermoformed)マイクロフォンダイヤフラム又は熱成形ラウドスピーカーダイヤフラム、及び対応する流延PARフィルム、流延PARフィルム、流延PARフィルム製造用の流延(casting)溶液、熱成形したマイクロフォンダイヤグラム又は熱成形したラウドスピーカーダイヤグラムを製造する方法、及びPARフィルムを製造する方法に関する。
【0002】
ポリマーフィルム、特にポリカーボネート(PC)、ポリエステル(PET、PEN)、ポリエーテルスルフォン(PES)、及びポリエーテルイミド(PEI)からなるものは、マイクロフォン、移動電話、ラップトップ、パーソナルディジタルアシスタンツ(PDAs)、又はヘッドフォンのような移動デバイスに使用するための音響用途(信号トランスデューサー)用、又は例えば自動車工業における信号発生器として直径が約10cmまでの小ダイヤフラムを製造するために従来持ちいられてきた。ダイヤフラムの振動集団を減少するため、及び熱成形中に浮き彫り(embossed)構造の正確な複製を確保するため、及び更なる縮小化を可能にするため、フィルムを最少厚みにすることが意図されている。上述したプラスチックからなるフィルムは、高い機械的強度を有するが、ラウドスピーカーダイヤフラムとして用いた場合に「金属」音を発生する不利益があり、又は変形のためかなり複雑な浮き彫り構造を複製する能力が不適当である。従って、音楽信号及び/又はスピーチ信号を電気信号に変換する場合及びその逆の場合に不都合な変更が生じる。
【0003】
小さいマイクロフォンダイヤフラム及び小さいラウドスピーカーダイヤフラムは一般に熱成形方法と言及される適用部門で製造される。この方法は、例えば赤外光(IR)での照射による熱成形の前に軟化のためフィルムを加熱する。フィルムが異方性になればなるほど、熱成形前に特に薄いフィルムを均一に加熱しその結果均一に軟化するために必要な制御が工業的に困難になる。流延フィルムは延伸及び/又は押出フィルムより著しく異方性である。押出PC、ポリエチレンナフタレート(PEN)、又はポリエチレンテレフタレート(PET)からなるフィルムは、多かれ少なかれ変形し及び/又は収縮しやすい。押出及び/又は延伸工程でたまった内部応力の一部が加熱工程中で開放されるためである。薄い流延フィルムは押出し/延伸フィルムより内部応力が少なくより均質に熱成形でき、上述の適用部門に適している。然し、特にPET及びPENの場合には、これらのポリマーの低溶解性が流延フィルム製造の妨げとなる。
【0004】
[発明の説明]
本発明の目的は、音響用途用ダイヤフラムの製造用のフィルムを提供することにある。これらのダイヤフラムは、適当な容量でのスピーチの良好な明瞭さ及び音楽の高品質の複製を可能にすること及び高温における高い機械的安定性を有することが意図されている。
【0005】
高品質の要請は、特に音響用途用の小さいダイヤフラムに適用する場合に、極めて薄いフィルムでさえもIRによる均一加熱及び問題のない熱成形ができることを意味する。
【0006】
従来、フィルムに基づくダイヤフラムは押出フィルムから主として製造されていた。高品質ラウドスピーカーダイヤフラムの製造においてのみポリカーボネートからなる流延フィルムも用いられていた。
【0007】
驚くべきことに、流延PARフィルムで作られたダイヤフラムが、例えば押出しPCフィルム、押出PENフィルム、又は押出しPEIフィルムで作られたダイヤフラムより著しく良好な音響特性を有することを今見出したのである。更に流延PCフィルムより著しい利点もある。
【0008】
流延PARフィルムは光学的等方性の極めて良好な特性及び高耐熱性を有することが知られており、専ら光学的用途に用いられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】EP−A−0488221
【特許文献2】JP−A−08/122526
【特許文献3】JP−A−08/134336
【特許文献4】JP−A−08/269214
【0010】
多くの材料の強度を測定する場合、測定値は材料に存在する欠陥に由来し、その分布が製造工程の関数である高度の散乱を見出すことができる。材料の強度に関する、従ってこの材料内の欠陥の分布にも関連する信頼できる結論は、測定された引張り応力の平均(最大引張り応力、破断時引張り応力)だけではなく、強度値の統計的分布についての知識を必要とする。証明された統計的方法はW.ウエイブルの極値分布方法(the extreme-value-distribution method of W. Weibull)に基づいており(Ing. Vetenskaps Akad. Handl., 151 (1939) 1-45)、所定の形状の試料が引張り応力σ下で失敗する蓋然性を計算する。2つの関連する引張り応力値、最大引張り応力、即ち引張り応力の急激な低下が始まる、従って強度の急激な低下が始まる最大引張り応力、及び破断時の引張り応力、即ち材料が完全に分離する前に測定された最終引張り応力が、材料の最終的失敗に直接に関連する。
【0011】
本発明の流延PARフィルム材料の最大引張り応力及び究極引張り強度の特性における改良は、2種の異なるグレードのポリカーボネートからなる流延PCフィルム(PC−A及びPC−B)と比較して、それぞれの40試料を検討して示すことができた(例12参照)。
【0012】
流延PARフィルムは高減衰率を有し、広い範囲の周波数及び容量に亙って実質的に線状の音響特性を有し、従って音響用途に利用できることも見出した。流延PARフィルムでできたダイヤフラムは振動の開始及び衰退に関して優れた特性、及び広い範囲の周波数及び容量に亙って均一振動挙動を有し、スピーチの良好な明瞭さを可能にする。
【0013】
着色流延PARフィルムが極めて均一に加熱及び熱成形でき、従って小さいダイヤフラムの製造に特によく適することを見出した。
【0014】
一定の染料又は非イオン性界面活性剤の添加がPAR流延溶液の望ましくないチキソトロピック(thixotropic)特性に好ましい影響を有することをも見出した。この結果は、流延工程の前及び間の技術手段をかなり単純化し、流延工程の全体を決定的に改良することになる。
【0015】
PARで作った仕上成形ダイヤフラムはPCで作ったもの(Tg=135℃)に比較すると増加した耐熱性(Tg=188℃)を有する。流延PARフィルムで作ったダイヤフラムの収縮に対する低傾向及び寸法安定性は、押出PCフィルム、押出PEIフイルム、押出PENフィルム、押出PESフィルム、押出PETフィルムで作ったダイヤフラムより優れたものとする。押出及び延伸フィルム、例えばPCフィルム、PEIフィルム、又はPENフィルムと比較すると、より複雑な形状を有するダイヤフラムをPARフィルムから製造することができる。
【0016】
高度に等方性であるため、流延PARフィルムをダイヤフラム製造のため未延伸フィルムの形態で用いることが好ましい。然し、本発明の流延PARフィルムは適切な場合にはダイヤフラム製造の前に一軸又は二軸延伸することができる。
【0017】
PARから製造されたダイヤフラムは、振動性能に影響することがある添加剤がなくても低可燃性を有する。
【0018】
PARフィルで作ったダイヤフラムは、増加した耐湿性を有することも見出した。
【0019】
請求項1により、音響用途のための熱成形したダイヤフラムが、式
【化1】

【0020】
[式中、R、R、R、及びRのそれぞれは、他とは独立して、水素、C1−4-アルキル、C1−4-アルコキシ、又はハロゲン、及びR及びRのそれぞれは、他とは独立して、水素、C1−4-アルキル、C1−4-アルコキシ、フェニル、又はハロゲンである。]
の構造単位を有するポリアリーレート(polyarylate)の少なくとも1種を包含する流延PARフィルムから作られる。
【0021】
好ましい1の態様では、R=R及びR=Rで、それぞれ、他とは独立して、水素又はC1−4-アルキルである。
【0022】
特に好ましい態様では、R=R=R=Rで、それぞれ、水素又はC1−4-アルキルである。
【0023】
他の好ましい態様では、R及びRのそれぞれが、他とは独立して、C1−4-アルキルである。特に好ましい態様では、R=R=メチルである。
【0024】
例示として、R=R=R=R=水素で、R=R=メチルであり、分子量が10,000〜150,000の範囲にあるポリアリーレートは、ユニチカ(UNITIKA CHEMICAL K.K., 3-11, Chikkoshin-machi, Sakai-shi, Osaka 592, Japan)から「U-Polymer 100」の名称で購入できる。
【0025】
本発明のダイヤフラムは、5〜200μm、好ましくは5〜100μm、特に好ましくは10〜50μmの厚みを有することができる。
【0026】
本発明によると、PARフィルムの優れた減衰特性(内部損失)は、音響用途のための音響トランスデューサーとして、好ましくはマイクロフォンダイヤフラム及び/又はラウドスピーカーダイヤフラムとして、熱成形ダイヤフラムに特に適したものとする。他のポリマーで構成された既知のダイヤフラムと比較すると、「金属」音特性が少ない。
【0027】
本発明のPARダイヤフラムの機械的強度は、PCダイヤフラムのものより著しく良好であり、上昇温度において同一の名目出力定格を用いて、電気駆動すると長い寿命を与える。
【0028】
本発明の熱成形PARダイヤフラムは、スピーチの明瞭さに対する要求が高いとき、例えばマイクロフォン又はラウドスピーカー用のダイアフラムとして、マイクロフォンカプセル、移動電話、ハンドフリーシステム、ラジオセット、聴取デバイス、ヘッドフォン、マイクロラジオ、コンピュータ、及びPDAsにおいて使用するのに特に適している。他の用途部門は信号発生器としての使用である。
【0029】
染料及び界面活性剤の量について次に示す%データは全てPAR流延溶液及び/又はそれから製造された流延PARフィルムにおける固体含量を基準とした重量%である。
【0030】
ポリアリーレートの量について次に示す%データは全て全重量を基準とした重量%である。
【0031】
請求項1に記載したような流延PARフィルムでできた本発明のダイヤフラムの、例えば熱成形による製造に当って、フィルムを赤外光で照射して変形性を改善し、それによって加熱する。染料の添加は、均一な熱吸収及び軟化を達成するため、ここで有利であることが明らかにされた。この結果は、本発明の流延PARフィルムをより有効に処理でき、それから製造されるダイヤフラムの品質が改良されることである。
【0032】
市場で入手できる染料、「C.I. Solvent Yellow 93」又は「MacrolexTM Orange R」等の0.01%のような少ない量で本発明の流延PARフィルムの均一加熱に充分である。染料の量は、助剤及び/又は充填剤を含まない純粋な顔料を用いると更に減少することができる。
【0033】
例として、染料「C.I. Solvent Yellow 93」は、ドイツのBAYER社から「Transparent Yellow 3G」の商品名で、クンシャン社(KUNSHAN FAR EAST CHEMICAL COMPANY LTD.,South of Bingxi Town, Kunshan, Jiangsu 215334, PR China)から、チャイナケミカル社(CHINA CHEMICALS, Luxun Mansion 12 Fl./Suite G, 568 Ou Yang Road, Shanghai 200081, PR China)から、またホンメント社(HONGMENT CHEMICALS LIMITED,Xinzhuhuayuan 32-203, Ningxi Road, Zhuhai, PR China)からも入手できる。
【0034】
「C.I. Solvent Yellow 93」と同等な染料「BASF Thermoplast Yellow 104」はドイツのBASFから、又は「Solvent Yellow 202」の名称でツウハイ社(ZHUHAI SKYHIGH CHEMICALS Co., Ltd., 20/F, Everbright International Trade Centre, Zhuhai City, Guangdong Province, PR China)から入手できる。
【0035】
例として、「MacrolexTM Orange R」はドイツのBAYER社から購入できる。
【0036】
指摘した染料の現在入手できる市販形態は特に非イオン性ポリオール界面活性剤を包含しており、本発明のPAR流延溶液に対する有利な影響は後述する。
【0037】
本発明のPAR流延溶液及び/又はそれから製造された流延PARフィルムは指摘した染料の少なくとも1種及び/又は1種の非イオン性ポリオール界面活性剤を包含する。
【0038】
非イオン性ポリオール界面活性剤は、一般に、ポリ(エチレンオキサイド)又はポリ(エチレングリコール)(PEO)、ポリ(プロピレンオキサイド)又はポリ(プロピレングリコール)(PPO)、又はポリ(テトラメチレンオキサイド)のような非イオン性水溶性ポリオキシアルキレンであり、共通の特徴として構造単位−[(CH−CHR−O]−[式中、(i)RはH、xは1(ポリ(エチレングリコール)(PEO));(ii)RはCH、xは1(ポリ(プロピレングリコール)、(PPO));(iii)RはH、xは3(ポリ(テトラメチレンオキサイド)、(PTMO))]を有する。ポリオール界面活性剤は、PEOホモポリマー、PPOホモポリマー、及びPTMOホモポリマーだけではなく、これらのコポリマー、特にブロックコポリマー、及び/又はそれらのポリマー混合物で、平均分子量20,000未満である。
【0039】
市場で入手できるポリ(エチレングリコール)−ポリ(プロピレングリコール)ブロックコポリマーの例には、BASFからの「PluronicTM PE 6800」又はSERVAからの「SynperonicTM F86 pract.」がある。
【0040】
式(I)[式中、R、R、R、及びRのそれぞれは、他とは独立して、水素、C1−4-アルキル、C1−4-アルコキシ、又はハロゲンであり、及びR及びRのそれぞれは、他とは独立して、水素、C1−4-アルキル、C1−4-アルコキシ、フェニル、又はハロゲンである。]のPARで構成されるメチレンオキサイド中の流延溶液は、高度にチクソトロピック性であり、動かすことなく直ぐに使える(ready-to-use)流延溶液の形態で貯蔵することはできない。貯蔵容器内、移送システム内、フィルター内、又は流延装置内でゲルの態様で流延溶液が固体化することを防ぐために、連続的に動作を確保し「デッドスポット」を避けるように広く用心することが必要である。
【0041】
驚くべきことに、「C.I. Solvent Yellow 93」、「Solvent Yellow 202」、又は「MacrolexTM Orange R」のような染料は、PAR流延溶液に添加すると抗チクソトロピック特性を有する剤として作用することを見出した。
【0042】
更なる試験によって、ポリ(エチレングリコール)−ポリ(プロピレングリコール)ブロックコポリマーも、単独で使用するときにこの効果をもたらすことが判った。非イオン性ポリオール界面活性剤及び/又は指摘した染料の1種を添加したPAR流延溶液はそのチクソトロピック特性を失う。これは流延工程を著しく簡素化し、本発明の直ぐに使えるPAR流延溶液は数週間保存できる。対照的に、界面活性剤及び/又は着色剤を添加しないPAR流延溶液は、動かさないで貯蔵すると僅か数時間後にその有用性を完全に失う(例11参照)。
【0043】
非イオン性ポリオール界面活性剤及び指摘した染料は、TiO2のような他の添加剤を包含することができる。
【0044】
本発明のPAR流延溶液及び/又はそれから製造した流延PARフィルムは染料及び/又は非イオン性ポリオール界面活性剤を包含する。
【0045】
1の特定の態様では、本発明のPAR流延溶液及び/又はそれから製造した流延PARフィルムは、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、及びポリ(テトラメチレンオキサイド)からなる群から選ばれる少なくとも1種の非イオン性界面活性剤を包含し、この界面活性剤はホモポリマー、コポリマー、又はブロックコポリマーの形態で個別的に又は混合物の形態で用いることができる。
【0046】
1の特に好ましい態様では、本発明のPAR流延溶液及び/又はそれから製造した流延PARフィルムは、平均分子量が6,000〜10,000のポリエチレン−ポリプロピレンブロックコポリマーの少なくとも1種を包含する。
【0047】
1の特に好ましい態様では、本発明のPAR流延溶液及び/又はそれから製造した流延PARフィルムは、「C.I. Solvent Yellow 93」、「Solvent Yellow 202」又は「MacrolexTM Orange R」のような染料及び/又は「PluronicTM PE 6800」又は「SynperonicTM F86 pract.」のような非イオン性ポリオール界面活性剤を包含する。
【0048】
請求項1に記載した本発明のPAR流延溶液及び/又はそれから製造した流延PARフィルムは、0.001〜2%の量、好ましくは0.001〜0.15%の量の染料及び/又は非イオン性ポリオール界面活性剤をも包含する。
【0049】
染料及び/又は非イオン性ポリオール界面活性剤は、例えば、アセトン、酢酸ブチル、又は塩化メチレン、特に好ましくは塩化メチレンに溶解することができる。
【0050】
1の好ましい態様では、「C.I. Solvent Yellow 93」、「Solvent Yellow 202」又は「MacrolexTM Orange R」のような染料自体が「PluronicTM PE 6800」又は「SynperonicTM F86 pract.」のような非イオン性ポリオール界面活性剤を包含し、それらの混合物の形態で溶解することができる。
【0051】
染料及び/又は非イオン性ポリオール界面活性剤を所望量に達するまでPAR流延溶液に計量する形態は、塩化メチレン溶液の形態であることが好ましい。
【0052】
他の好ましい態様では、染料及び/又は非イオン性ポリオール界面活性剤は、PAR流延溶液の調製用の溶剤として用いる塩化メチレンに予め溶解する。
【0053】
本発明のPAR流延塩化メチレン溶液の適当な濃度は、10%から溶解限度に亙る。好ましくは15〜25%の範囲であり、特に好ましくは20〜24%の範囲である。
【0054】
ダイヤフラムを製造する1の方法では、加熱し軟化したPARフィルムを熱成形型内で熱成形によって変形する。例えば、これは空気圧又は真空の適用、又は機械的ラムの使用によって行い得る。熱成形法は互いに組合せて用いることもできる。
【0055】
加熱方法の好ましい方法は赤外光による照射である。
【0056】
仕上げ成形したダイヤフラムは、次いで機械的方法、例えばナイフ又はスタンプを用いて、又は非接触法によって、例えばウオータージェット又はレーザーを用いてフィルムから切取る。成形したダイヤフラムは打抜き又はレーザーカットすることが好ましい。
【0057】
ダイヤフラムの外周は、次いでプラスチック又は金属で構成された支持リング及び連結コンタクトを有するコイルに接合し、音響信号のトランスデューサー又は発生器として作用する適当な装置に永久磁石と共にマイクロフォンダイヤフラム又はラウドスピーカーダイヤフラムとして取付けることができる。
【0058】
流延ポリアリーレートフィルムを製造するために、本発明のポリアリーレート流延溶液を適当な流延装置によって基体に適用し、予備乾燥期間後にこの基体から剥ぎ取り、次いで完全に乾燥する。
【0059】
特定の態様では、流延フィルムは適当な流延装置又はドクターブレードによってガラス基体上に適用し、予備乾燥し、剥ぎ取り、最終的に乾燥して所望の残留溶剤濃度とする。
【0060】
他の好ましい態様では、流延フィルムは適当な流延装置によって連続基体に適用し、予備乾燥し、剥ぎ取り、最終的に乾燥して所望の残留溶剤濃度とする。
【0061】
他の好ましい態様では、連続基体は一面が艶消し(matt)又は研磨されており、長さが20〜100mであるスチールベルト又は周囲が5〜25mの研磨又は艶消しのステンレススチールロールである。
【0062】
特にフィルム厚み<20μmの極めて薄いフィルムの場合には、本発明流延フィルムの安定性を向上するため及びこのフィルムの更なる加工中における引張り応力による歪を避けるため、指摘した基体の1に流延フィルムを直接適用しないで実際の基体上に行われた中間フィルムに適用することが有利である。上述した予備乾燥期間の後に、この中間フィルムを流延フィルムと共に実際の基体から剥ぎ取り、流延フィルムを上述した最終乾燥に付すことができる。ここでは本発明流延フィルムをどこで及び何時中間フィルムから分離するかは大して重要ではない。中間フィルムは本発明流延フィルムと共にロールに巻き、次いで更に処理することが好ましい。
【0063】
1の好ましい態様では、用いる中間フィルムはポリマーフィルム、特に好ましくはPETフィルムを包含することが好ましい。
【0064】
1の好ましい態様では、予備成形フィルムの剥ぎ取りに先立つ予備乾燥工程は赤外照射、又はマイクロウエーブ照射、又は電気加熱によって直接的に、又は熱空気との接触により間接的に行うことができる。
【0065】
1の好ましい態様では、剥ぎ取り後のPARフィルムの溶剤含量は5〜15%である。他の好ましい態様では、所望の溶剤濃度への最終乾燥は直接又は間接加熱によって加熱できる乾燥室内で行われる。この材料は最終乾燥中に支持されていないことが好ましい。
【0066】
加熱方法は、赤外及び/又はマイクロウエーブによる直接的、及び/又は調整温度における空気との接触による間接的であることができる。
【0067】
1の好ましい態様では、PARフィルムは1〜20m/分、好ましくは2〜5m/分の速度で移送する。この工程中、最終乾燥は50〜200℃の範囲の温度で行うことができる。最終乾燥工程後の本発明PARフィルムの平均厚みは5〜200μmで、その溶剤含量は1.5%未満である。
【0068】
本発明流延PARフィルムの特性は、被覆によって更に最適化することができる。例えば、この被覆は溶液から適用することができ、又は積層化フィルム又は積層化層の形態をとることもできる。他の態様では、この被覆はPARフィルムが高耐熱性であるため押出被覆で行うこともできる。例えば被覆は減衰特性を更に改良することができる。
【0069】
溶液被覆の方法の例は、ローラー適用、ドクターブレード適用、又は噴霧適用である。溶液被覆用に適した溶液の例は、適当な溶剤中のポリウレタン(PUs)又はアクリレートの溶液である。PE、PP又はPUで構成されるフィルムは積層コーティング(lamination-coating)に適している。積層には、未延伸又は1軸又は2軸延伸流延フィルム、又は押出フィルムを、例えば接着剤(接着剤積層)の追加適用により又は圧力及び熱の適用による真の積層による個別層の間の永続する適当な高接着をもたらす方法によって、用いることができる。
【0070】
乾燥工程後、及び、適当な場合には、更なる被覆工程後、及び適当な場合には、例えばロール切断による予備仕上げ後、本発明流延フィルムは、上述したように、熱成形装置で更に処理してダイヤフラムを得ることができる。
【実施例】
【0071】
次に例1〜13を挙げて本発明の実施を詳細に説明するが、パラメータの変形によって本発明の例を実施することができる。請求の範囲中であり説明中に定めたこれらの変動を実施する例は本発明であり本願発明の保護の範囲内にあるとみなされる。
【0072】
例1
製造バッチ規模は600kgのUNITIKAからの、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有する「U-Polymer 100」ポリアリーレートであり、これを2062kgの塩化メチレン中に秤量し、室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解した。300gのBAYERからの「C.I. Solvent Yellow 93」染料を混合物の攪拌中に粉末形態で添加した。ラッカーの固体含量は22.5%であった。
【0073】
このラッカーを用いて厚さが100μmで幅が約110cmのフィルムを製造した。
【0074】
例2
製造バッチ規模は600kgのUNITIKAからの、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有する「U-Polymer 100」ポリアリーレートであり、これを2062kgの塩化メチレン中に秤量し、室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解した。300gのBAYERからの「MacrolexTM Orange R」染料を混合物の攪拌中に粉末形態で添加した。ラッカーの固体含量は22.5%であった。
【0075】
このラッカーを用いて厚さが100μmで幅が約110cmのフィルムを製造した。
【0076】
例3
製造バッチ規模は300kgのUNITIKAからの、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有する「U-Polymer 100」ポリアリーレートであり、これを1100kgの塩化メチレン中に秤量し、室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解した。32gのBAYERからの「C.I. Solvent Yellow 93」染料を混合物の攪拌中に粉末形態で添加した。ラッカーの固体含量は21.5%であった。
【0077】
このラッカーを用いて厚さが20、25、30、40、60、80、及び100μmで幅が約110〜120cmのフィルムを製造した。
【0078】
例4
手作業法による流延製品のため、ポリマー含量15〜24%の0.3〜2.0kgのラッカーを、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有するUNITIKAからの「U-Polymer 100」PARを塩化メチレンに室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解して調製した。手作業法による流延製品用ラッカーは0.01%含量の「C.I. Solvent Yellow 93」染料を包含した。このラッカーを用い、DIN A4フォーマットによってフィルム厚さが15〜100μmである手作業法による流延製品を製造した。
【0079】
例5
手作業法による流延製品のため、ポリマー含量15〜24%の0.3〜2.0kgのラッカーを、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有するUNITIKAからの「U-Polymer 100」PARを塩化メチレンに室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解して調製した。手作業法による流延製品用ラッカーは0.01%含量の「MacrolexTM Orange R」染料を包含した。このラッカーを用い、DIN A4フォーマットによってフィルム厚さが15〜100μmである手作業法による流延製品を製造した。
【0080】
例6
手作業法による流延製品のため、ポリマー含量15〜24%の0.3〜2.0kgのラッカーを、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有するUNITIKAからの「U-Polymer 100」PARを塩化メチレンに室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解して調製した。手作業法による流延製品用ラッカーは0.01%含量の「PluronicTM PE 6800」界面活性剤を包含した。このラッカーを用い、DIN A4フォーマットによってフィルム厚さが15〜100μmである手作業法による流延製品を製造した。
【0081】
例7
手作業法による流延製品のため、15〜24%ポリマー含量の0.3〜2.0kgのラッカーを、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有するUNITIKAからの「U-Polymer 100」PARを塩化メチレンに室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解して調製した。手作業法による流延製品用ラッカーは0.001%含量の「C.I. Solvent Yellow 93」染料を包含した。このラッカーを用い、DIN A4フォーマットによってフィルム厚さが15〜100μmである手作業法による流延製品を製造した。
【0082】
例8
手作業法による流延製品のため、15〜24%ポリマー含量の0.3〜2.0kgのラッカーを、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有するUNITIKAからの「U-Polymer 100」PARを塩化メチレンに室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解して調製した。手作業法による流延製品用ラッカーは0.001%含量の「MacrolexTM Orange R」染料を包含した。このラッカーを用い、DIN A4フォーマットによってフィルム厚さが15〜100μmである手作業法による流延製品を製造した。
【0083】
例9
手作業法による流延製品のため、15〜24%ポリマー含量の0.3〜2.0kgのラッカーを、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有するUNITIKAからの「U-Polymer 100」PARを塩化メチレンに室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解して調製した。手作業法による流延製品用ラッカーは0.001%含量の「PluronicTM PE 6800」界面活性剤を包含した。このラッカーを用い、DIN A4フォーマットによって厚さが15〜100μmである手作業法による流延製品を製造した。
【0084】
比較例10
手作業法による流延製品のため、15〜24%ポリマー含量の0.3〜2.0kgのラッカーを、式(I)[式中、R=R=R=R=水素、R=R=メチル]を有するUNITIKAからの「U-Polymer 100」PARを塩化メチレンに室温で3時間、連続して攪拌しながら39℃で更に3時間溶解して調製した。手作業法による流延製品用ラッカーには染料及び/又は界面活性剤は存在しなかった。このラッカーを用い、DIN A4フォーマットによってフィルム厚さが15〜100μmである手作業法による流延製品を製造した。
【0085】
例11
例1〜9及び比較例10のラッカーからのラッカー試料のチクソトロピー性挙動を、直ぐに使える溶液の調製後の特定時間に観察した。このため、それぞれのラッカーの試料を5個の異なる容器に移した。30分後、4時間後、8時間後、20時間後、及び1〜4週間後、可能な場合には手作業による流延法でフィルムを製造した。観察結果は表1に示す。
【表1】

【0086】
例12
破断時引張り応力及び最大引張り応力を、ウエイブル(Weibull)法を用いてそれぞれの場合に3種の材料(PC−B、PAR、PC−A)で構成される厚さ30μmの40のフィルム試料につて評価した。
【0087】
特徴的なウエイブル統計的パラメータを表2にまとめてある。PARで示す試料は本発明の流延PARフィルムを表す。PC−A及びPC−Bは流延ポリカーボネートフィルムの試料を表す。PC−Aは流延PCフィルムでできたラウドスピーカー用ダイヤフラム用の現在の標準ポリカーボネートである。PC−Bは、PC−Aの代替品として試験した比較PC材料からなる。
【表2】

【0088】
N: 試料の数
σ±Δσ:算術平均と標準偏差
σc,0:特性強度(破断の蓋然性63.2%)
σm:中央強度(破断の蓋然性50%)
m:ウエイブルモジュラス
ウエイブルモジュラスmは材料の均質性を特徴付け、最大引張り応力及び引張り応力について次の順序を有し、mの上昇は均質性の上昇及び測定値の散乱の少なさを示す。
【0089】
最大引張り応力:m(PC−A)<m(PC−B)<m(PAR)
破断時引張り応力:m(PC−B)<m(PC−A)<m(PAR)
2種の異なる流延PCフィルムと比較すると、本発明の流延PARフィルムは最も低い不均一性値(inhomogeneity values)を有すると共に、測定値の最も狭い分布をも有する。
【0090】
例13
DIN ETS300019[機器開発;遠隔通信機器用環境条件及び環境試験(Gerate-Entwicklung; Umweltbedingungen und Umweltprufungen fur Telekommunikationsanlagen)]に基づく、流延PARフィルム及び流延PCフィルム(PC−A及びPC−B、例12参照)で構成されたラウドスピーカーの標準及び高性能タイプの寿命試験(lifetime)の比較。PARは本発明流延PARフィルムを表す。5の異なるラウドスピーカータイプを試験し、それぞれの場合にタイプ及びダイヤフラム直径毎に少なくとも50のラウドスピーカーを用いた。ラウドスピーカーは、高湿度下温度サイクル(−40〜85℃)を通る繰返し通過、85℃への延長露出のような各種試験に付した。各ラウドスピーカーは、それぞれのラウドスピーカーについてデータシートに与えられたそれぞれのパワーレートで「ピンクノイズ(pink noise)」を用いて電気負荷下500時間の全期間について試験した。示した結果は、試験内に様々な時間で失敗が起こるため、定性評価に限られている。表3は、評価を示し、試験したラウドスピーカーの数が試験後に機能的で残存するラウドスピーカーの数と著しく異なるかどうかを述べている。本発明流延PARフィルムでできたラウドスピーカーダイヤフラムは、現在の標準材料と少なくとも同程度の寿命試験の結果を得た。
【表3】

【0091】
+ =寿命試験は、最少損失で、合格
(+)=寿命試験は、許容できる残存損失で条件付き合格
− =寿命試験は、高損失のため不合格

【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の式の構造単位を有するポリアリーレートを少なくとも包含する流延ポリアリーレートフィルムで作られた熱成形ダイヤフラム。
【化1】

[式中、R、R、R、及びRのそれぞれは、他とは独立して、水素、C1−4-アルキル、C1−4-アルコキシ、又はハロゲン、及びR及びRのそれぞれは、他とは独立して、水素、C1−4-アルキル、C1−4-アルコキシ、フェニル、又はハロゲンである。]
【請求項2】
=R及びR=Rで、それぞれ、他とは独立して、水素又はC1−4-アルキルであることを特徴とする請求項1に記載の熱成形ダイヤフラム。
【請求項3】
=R=R=Rで、それぞれ、水素又はC1−4-アルキルであることを特徴とする請求項2に記載の熱成形ダイヤフラム。
【請求項4】
及びRのそれぞれが、他とは独立して、C1−4-アルキル、特に好ましくはメチルであることを特徴とする請求項1〜3の少なくとも1項に記載の熱成形ダイヤフラム。
【請求項5】
厚みが5〜200μm、好ましくは5〜100μmである請求項1〜4の少なくとも1項に記載の熱成形ダイヤフラム。
【請求項6】
音響用途のための音響変換器用のダイヤフラム、好ましくはマイクロフォンダイヤフラム及び/又はラウドスピーカーダイヤフラムとしての請求項1〜5に記載の熱成形ダイヤフラムの使用。
【請求項7】
マイクロフォンカプセル、移動電話、ハンドフリーシステム、ラジオセット、聴覚デバイス、ヘッドホン、マイクロラジオ、コンピュータ、PDAs、及び/又は信号発生器における請求項6に記載の使用。
【請求項8】
染料を含む、及び/又は非イオン性ポリオール界面活性剤を含むことを特徴とする、請求項1の式(I)のポリアリーレートで構成される、流延溶液及び/又はそれから製造された流延フィルム。
【請求項9】
非イオン性ポリオール界面活性剤がポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、及びポリ(テトラメチレンオキサイド)からなる群から選ばれ、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、又はこれらの混合物の形態、好ましくはポリエチレン−ポリプロピレンブロックコポリマーの形態で用いられることを特徴とする請求項8に記載のポリアリーレート流延溶液及び/又はそれから製造された流延ポリアリーレートフィルム。
【請求項10】
「C.I.ソルベント イェロー93」、「ソルベント イェロー202」又は[MacrolexTM オレンジR」のような染料を包含する、及び/又は「PluronicTM PE6800」又は「SynperonicTM F86 pract.」のような非イオン性ポリオール界面活性剤を包含することを特徴とする請求項8又は9に記載のポリアリーレート流延溶液及び/又はそれから製造された流延ポリアリーレートフィルム。
【請求項11】
存在する染料及び/又は非イオン性界面活性剤の量が0.001〜2%、好ましくは0.001〜0.15%であることを特徴とする請求項8〜10の少なくとも1項に記載のポリアリーレート流延溶液及び/又はそれから製造された流延ポリアリーレートフィルム。
【請求項12】
少なくとも10%、好ましくは15〜25%、特に好ましくは20〜24%の量のポリアリーレートを包含することを特徴とする、請求項8〜11の少なくとも1項に記載のポリアリーレート流延溶液。
【請求項13】
流延ポリアリーレートフィルムを、適切な場合にはロール切断のような予備的工程の後に、赤外光によって加熱し、次いで熱成形によって変形してダイヤフラムとし、次いで適切な場合には仕上げ工程に付すことを特徴とする請求項8〜11に記載した流延ポリアリーレートフィルムから請求項1〜5に記載の熱成形ダイヤフラムを製造する方法。
【請求項14】
請求項8〜12に記載したポリアリーレート流延溶液を基体に適用し、予備乾燥期間の後にこの基体から剥がし、次いで完全に乾燥することを特徴とする請求項8〜11に記載の流延ポリアリーレートフィルムを製造する方法。
【請求項15】
ポリアリーレート流延溶液を連続基体、特に好ましくは一面が艶消し又は研磨スチールベルト、又は周囲が5〜25mの研磨又は艶消しステンレススチールロールに適用することを特徴とする請求項14に記載の方法。
【請求項16】
ポリアリーレート流延溶液を基体上に処理された中間フィルムに適用し、予備乾燥期間の後に、この基体から中間フィルムと共に剥がし、次いで完全に乾燥することを特徴とする請求項14又は15に記載の方法。
【請求項17】
使用する中間フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムを包含することを特徴とする請求項16に記載の方法。
【請求項18】
最終乾燥後の流延ポリアリーレートフィルムの厚さが5〜200μmであることを特徴とする請求項14〜17の少なくとも1項に記載の方法。
【請求項19】
請求項8〜11に記載の流延ポリアリーレートフィルムを被覆するために溶液適用又はラミネーション法が用いられることを特徴とする請求項14〜18のいずれかにに記載の方法。

【公開番号】特開2011−56955(P2011−56955A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2010−206751(P2010−206751)
【出願日】平成22年9月15日(2010.9.15)
【分割の表示】特願2004−516748(P2004−516748)の分割
【原出願日】平成15年6月30日(2003.6.30)
【出願人】(504338081)ロフォ・ハイ・テク・フィルム・ゲーエムベーハー (1)
【Fターム(参考)】