模制树脂元件及其制备方法以及用于扩音器的隔膜技术

提供一种模制树脂元件和一种扩音器隔膜，在获得高比模量和轻质的重量同时，其刚度也得到了提高。在预定的压力下，将二氧化碳气体加到在其树脂流动方向上易于结晶的热塑性树脂中，以充满模具；并且，在充满树脂后，以某种方式移动模具以进行注射成型，形成五层：定向轻微发泡层（２、３），其含有大致为圆柱状的泡沫，泡沫在模具中树脂流动方向上其长度为其直径的两倍，一层位于该两发泡层之间的未发泡的核心层（１），以及在其前后表面上形成的未发泡表层（４、５）。

【技术实现步骤摘要】
专利技术背景
本专利技术涉及一种模制树脂元件，以及其制备方法，和涉及一种用于扩音器的模制树脂隔膜。
技术介绍
通常已知用于扩音器的隔膜由一种模制树脂元件组成。于是，为了使其活塞移动面积(piston movement area)扩大，就要求隔膜具有较大的比模量E/ρ(E弹性模数，ρ密度)以及较大的内部损耗以获得平坦的频率(flat frequency)特性。因而，当该隔膜由一种模制树脂元件组成时，为了改进其弹性模数，在注射成型或成片(sheet forming)过程中，通常采用一种在具有相对较大内部损耗的热塑性树脂中大量填入高模量纤维或填料而成的材料。然而，由于所用添加剂的数量增加，材料的相对密度也因而增大，这就导致了其比模量的增大，并且缩小了在注射成型中树脂条痕的长度，使得其薄型装填(thinly loaded)变得困难。因而，上述较大此模量和较大内部损耗的特性的改进就因此受到了限制。为了改进比模量，通常采用一种减小其密度的方法。已知在一种由聚合物材料制成的隔膜中，加入化学发泡剂以获得一种模制成型的隔膜。由于发泡，就能使其重量变轻；然而泡沫直径变大则使其杨氏模量骤减，从而就无法达到比模量的改进。此外，发泡后的形状不均一，因此其外观可能没有吸引力，这也是问题之一。近来，有人提出了一种发泡隔膜，其中结合了注射成型、化学发泡、以及增强纤维等工艺。另一方面，关于树脂模制工艺，微孔(micro cellular)技术是近来才被了解的一种用于成型多孔发泡微孔(pored foamed cell)的方法，其中采用了超临界流体使发泡的微孔以109/cm2或更大的泡沫密度均匀分散。根据该方法，在其强度不发生变质的情况下，也能够制得轻质的模制树脂产品。专利文献1公开了关于上述微孔技术的工艺。专利文献2也公开了有关上述发泡隔膜的工艺，其中结合使用了注射成型、化学发泡、以及一种增强纤维。PCT国际申请的日文翻译文本No.H6-506724日本公开专利申请No.H8-340594在结合了注射成型、化学发泡、以及一种增强纤维所制成的发泡隔膜中，当进行注射成型时，由于在该隔膜的表层内，微孔在平面厚度方向上纵向发泡，因此对于该表层的增强效果就无法达到。然而，由于化学发泡，每一个发泡的微孔都具有较大的直径，如数百μm，因此要控制其尺寸并且获得其整个平面都均匀发泡的状态就显得极度困难。为了弥补上述的缺陷，还要采用一种增强纤维；然而，该纤维无法起到增强该发泡微孔内部的作用，因此在其比模量的改善方面仍然存在着限制。另一方面，通过采用该微孔技术获得的片状隔膜已为人们所熟知，其中使用超临界的二氧化碳气体将结晶的热塑性树脂片充满，在压力释放的同时形成一种约为10μm的均一微孔片状物。与通常的发泡树脂片相比，上述的片状隔膜具有均一性，并且具有更佳的外观。但是，因为由例如聚酯树脂单一材料制得的树脂片被用作为未经发泡的结晶树脂，其弹性模数与通常的隔膜材料相比要低，在发泡后，其弹性模数还会进一步降低。因而，尽管其比重较小，其弹性模数却是极大地降低了，当其用作为隔膜时，这就成为了一个问题。此外，应用这种技术注射成型的隔膜也已为人们熟知。当应用微孔技术时，将二氧化碳气体在一种超临界条件下(在7.4MPa或更高压力下，31℃或更高温度下)注入成型机的料筒(cylinder)内部，以形成一种溶剂树脂(solvent resin)，该树脂中溶解了过饱和二氧化碳，同时伴随着模具内的成型，释放压力以获得微小的泡沫。然而，当例如注射成型一片薄的隔膜时，树脂趋向于迅速固化，因而建议的要在注射成型中形成一种均匀发泡体就变得极度困难。本专利技术的目的在于提供一种模制树脂组分以及一种模制树脂扩音器隔膜，其中上述问题都已经得到解决，同时更容易得到轻质的产品，也能获得高质量的比模量，同时刚度也得到了提高。专利技术概述在本专利技术中，将二氧化碳气体在预定的压力下连续加到一种热塑性树脂中，其中该树脂随着树脂的流动方向易于发生结晶以填满模具；在该树脂被填充后，在一定程度上移动该模具以进行注射成型，通过该注射成型形成五层第一和第二发泡层，其每一层都具有接近圆柱形的泡沫，泡沫在模具中树脂的流动方向上其长度为其直径的两倍或更大，一层未经发泡的核心层，它位于两层发泡层中间，以及在其前后表面上形成的未经发泡的表层。因而，就能够获得较高水平的比模量和刚度以形成一种轻质的模制树脂元件，当其用作扩音器的隔膜时具有更好的特性。附图简要说明附图说明图1为一个透视图，其显示了根据本专利技术一个具体实施方式的隔膜的形状；图2为一个剖视图，其显示了在根据本专利技术一个具体实施方式的隔膜的树脂流动方向上的横截面；图3为一个剖视图，其显示了在与根据本专利技术一个具体实施方式的隔膜的树脂流动方向相垂直的方向上的横截面；图4为一个说明图，其显示了根据本专利技术一个具体实施方式的注射成型机的构造实例；图5为一图表，其显示了关于根据本专利技术的隔膜以及其他类型隔膜的物理性质(physicality)的测定结果；图6为图2相应的显微图；以及图7为图3相应的显微图。优选实施方式的描述在下文中，将参照图1到7详细描述本专利技术的一个具体实施方式。作为根据该实施方式的模制树脂元件的一个实例，将对用于本专利技术扩音器隔膜的实例进行解释。图.1表明该具体实施方式的隔膜的形状实例。根据该具体实施方式的隔膜100是一种外径为110mm，内径为30mm，以及厚度为0.30mm的锥形隔膜。当该隔膜形成时，将树脂从位于成型装置中的模具的一个冷浇口(cold gate)通过一个薄膜浇口(film gate)注入，通过采用位于中央部分101上的树脂注射部分101a将树脂均匀地由中央部分101扩展(spread)到细薄的振动部分102上。在这个实例中，采用在树脂流动方向上易于结晶的热塑性树脂作为形成隔膜100的树脂；并且，当树脂进行模制时，通过溶解二氧化碳气体，在树脂本身内形成具有微小泡沫微孔的发泡层，其中该树脂构成隔膜100。形成该发泡层的工艺过程将在下文中进行描述。图2与图3显示了图1所示的隔膜100的振动部分102的横截面。图2显示了在树脂流动方向、也就是图1所示的X方向上的横截面，以及图3显示了在与树脂流动方向相垂直的方向上、也就是图1所示的Y方向上的横截面。此外，图6为图.2相应的显微图，以及图7为图3相应的显微图。振动部分102的树脂发泡结构具有以下五层在中心形成的未发泡的核心层1，在核心层1的两个表面上的定向轻微发泡层2、3，以及均位于定向轻微发泡层外部的未发泡的表层，并且整个厚度大约为0.1mm到1mm。在定向轻微发泡层2、3中所形成的每一个发泡微孔均为圆柱状，其直径为50μm或更小、长度为其直径的两倍或更大。特定地，当该横截面在图2的X方向、也就是在成型树脂流动方向上显示时，每个发泡微孔均具有细长的形状；并且，当该横截面在Y方向上显示时，每个发泡微孔均大致为圆形。图3所显示的圆形微孔的直径为50μm或更小。大量的发泡微孔分散在定向轻微发泡部分中，该定向轻微发泡部分构成了该隔膜总厚度的50％或更少。那些发泡微孔仅存在于该定向轻微发泡层2、3中，并且不是在同样也类似的含有二氧化碳气体的核心层1和表层4和5中形成的。上述圆柱状发泡微孔的产生原理将在下文中得到说明。按照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由在树脂流动方向上易于结晶的热塑性树脂形成的模制树脂元件，其中该元件含有五层横截面结构：在前后表面上所形成的未发泡的表层，分别在所述前后表面上的表层下所形成的第一和第二发泡层，其具有大致圆柱状泡沫，该泡沫在模具中树脂流动方向上其长度为其直径的两倍或更大，以及一层位于所述第一与第二发泡层中间的未发泡的核心层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：户仓邦彦，瓜生胜，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]