專利名稱：用于音響設(shè)備的生物可降解材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于音響設(shè)備的音響設(shè)備外殼材料和使用該材料的音響設(shè)備外殼。更具體的說，本發(fā)明涉及用于音響設(shè)備外殼的材料，其可改善音質(zhì)并同時(shí)保護(hù)環(huán)境，和使用該材料的音響設(shè)備外殼。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的，已經(jīng)開發(fā)出具有改善音質(zhì)的音響設(shè)備。在音響設(shè)備中，特別的，期望聲學(xué)特性的改善，例如輸出聲壓級(jí)，失真比率，和低音(flatness)。近年來，認(rèn)為聲學(xué)特性取決于音響設(shè)備外殼的各種物理性質(zhì)，因此認(rèn)為音響設(shè)備外殼的物理性質(zhì)很重要。當(dāng)音響設(shè)備被驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生聲波時(shí)，音響設(shè)備外殼通常與聲波相協(xié)調(diào)地振動(dòng)。因此，共振導(dǎo)致音響設(shè)備的音質(zhì)變差。為了解決這個(gè)問題，認(rèn)為將具有適當(dāng)大內(nèi)耗的剛性材料用于音響設(shè)備中，以改善包括輸出聲壓級(jí)、失真比率、和低音的聲學(xué)特性。因此，木板如由木材作為原料制成的柳安木，或由通過粘合劑粘合的木材碎片形成的碎料板，已經(jīng)被用作音響設(shè)備外殼的材料。
但是，當(dāng)使用木板作為用于音響設(shè)備外殼的材料時(shí)，木板在外形上具有很小的自由度，因此限制了它的應(yīng)用，且因此木板不滿足要求。此外，木板需要組裝木板制成所需形狀的步驟，因此降低了生產(chǎn)率，且因此木板在生產(chǎn)率方面不滿足需要。為了解決這些問題，作為用于音響設(shè)備外殼的材料，研究和使用了通過將熱塑性或熱固性樹脂與無機(jī)填料混合并將生成的混合物注塑而得到材料(日本專利申請(qǐng)公開No.JP H06-169498)。由于無機(jī)填料，生成的音響設(shè)備外殼在剛性方面有所改善；但是，該音響設(shè)備外殼具有低的內(nèi)耗，因此展現(xiàn)出比木制外殼差的音質(zhì)。另一方面，當(dāng)在用于音響設(shè)備外殼的材料中使用ABS樹脂替代聚丙烯(PP)時(shí)，生成的音響設(shè)備外殼具有小的內(nèi)耗并因此經(jīng)歷共振，導(dǎo)致失真，且因此這種材料不適于用于音響設(shè)備外殼。
另一方面，從保護(hù)環(huán)境的觀點(diǎn)來看，傳統(tǒng)的，經(jīng)常使用來源于作為貴重化石資源的石油的樹脂作為用于音響設(shè)備外殼的材料，且期望迅速開發(fā)出石油樹脂的替代品，以防止資源的耗盡。最近，開發(fā)和提供各種人造樹脂材料作為用于音響設(shè)備外殼的材料，在音響設(shè)備外殼領(lǐng)域使用的人造樹脂材料的量逐年增加。因此，人造樹脂廢品的量也在增加，用于處理樹脂廢品的方法導(dǎo)致嚴(yán)重的社會(huì)問題。當(dāng)對(duì)廢棄的樹脂直接進(jìn)行熱處理時(shí)，可能產(chǎn)生有害氣體，例如二噁英，或由于燃燒的大量的熱，焚化爐遭受損害，產(chǎn)生向環(huán)境加重負(fù)擔(dān)的危險(xiǎn)。
作為傳統(tǒng)的已知用于處理廢樹脂的方法的例子，其不會(huì)向環(huán)境強(qiáng)加負(fù)擔(dān)，可提及的方法，其中通過熱分解或化學(xué)分解降低廢樹脂的分子量，然后焚化或掩埋。但是，熱處理產(chǎn)生排放的二氧化碳，因此可能導(dǎo)致全球變暖，且當(dāng)包含硫、氮、或鹵素的樹脂焚化時(shí)，可產(chǎn)生排放的有害氣體，導(dǎo)致空氣污染。目前，在音響設(shè)備外殼中使用的樹脂的大部分在處理和掩埋后很長時(shí)間，仍保持完整沒有分解，它們可導(dǎo)致土壤污染或水污染。為了解決該問題，最近可生物降解樹脂被開發(fā)出來并引起了注意，而且作為處理產(chǎn)物投入實(shí)用，例如，主要的，日常使用的器具、衛(wèi)生用品、和玩具。
如上所述，已知使用木材的音響設(shè)備外殼具有優(yōu)異的音質(zhì)。因此作為用于音響設(shè)備外殼的非天然材料，其被改善具有等價(jià)于或高于使用木材的外殼的音質(zhì)，例如，研究和使用了通過將混合纖維填料，如木粉或稻殼，與樹脂混合得到材料(未審日本專利申請(qǐng)公開說明書No.Hei 10-164679)。在這種情況下，纖維填料用苯酚等進(jìn)行表面處理以改善與樹脂的相容性。但是，纖維填料與通常的無機(jī)填料相比，不具有滿意的潤滑性能，且因此只有有限量的纖維填料加入樹脂，使得改善音響設(shè)備外殼的剛性困難。
另外，當(dāng)在預(yù)定的功率下驅(qū)動(dòng)擴(kuò)音器時(shí)，使用纖維填料的音響設(shè)備外殼與擴(kuò)音器振動(dòng)相協(xié)調(diào)地振動(dòng)自身，以致擴(kuò)音器的聲壓頻率性質(zhì)不穩(wěn)定，導(dǎo)致偏差。這不利的增加在音響設(shè)備外殼中的失真。此外，當(dāng)纖維填料與樹脂混合并成形時(shí)，形成木質(zhì)素或焦木酸。因此，使用纖維填料的音響設(shè)備外殼可遭受腐蝕，并因此這種材料不滿足用于音響設(shè)備外殼的材料的要求。因此，期望作為音響設(shè)備外殼的具有優(yōu)異性能的材料，其不會(huì)向環(huán)境強(qiáng)加負(fù)擔(dān)并解決以上腐蝕等的問題。
本發(fā)明的一個(gè)任務(wù)是提供一種材料，其有利的不僅不會(huì)向環(huán)境強(qiáng)加負(fù)擔(dān)且保護(hù)樹脂不受腐蝕，而且作為音響設(shè)備外殼具有優(yōu)異的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人為了完成以上任務(wù)，進(jìn)行了廣泛的和透徹的研究。結(jié)果，他們成功制造了用于音響設(shè)備外殼的材料，該材料包括生物可降解的聚合物化合物、無機(jī)材料、和水解抑制劑，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)用于音響設(shè)備外殼的該材料對(duì)全球環(huán)境幾乎沒有不利影響且在輸出聲壓級(jí)和失真比率，以及低音方面很優(yōu)異，其可解決腐蝕等的問題，且發(fā)現(xiàn)解決了所有上述傳統(tǒng)的問題，用于音響設(shè)備外殼的該材料有利的用作下述用途的原材料，特別是各種外殼相關(guān)的商業(yè)產(chǎn)品。本發(fā)明人還進(jìn)行了研究，并發(fā)現(xiàn)從商業(yè)的觀點(diǎn)來看，可有利地生產(chǎn)用于音響設(shè)備外殼的材料。
本發(fā)明人已得到以上各種發(fā)現(xiàn)，然后進(jìn)一步進(jìn)行研究，并完成了本發(fā)明。
特別的，本發(fā)明涉及(1)用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于包括生物可降解聚合物化合物、無機(jī)材料、和水解抑制劑；(2)根據(jù)以上條目(1)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于生物可降解聚合物化合物為多糖、生物可降解聚酯、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚亞烷基二醇、或其共聚物或混合物；及(3)根據(jù)以上條目(2)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于生物可降解聚酯為聚乳酸(polylactic acid)、聚己酸內(nèi)酯、聚羥基丁酸、聚羥基戊酸、聚丁二酸亞乙酯、聚丁二酸亞丁酯、聚己二酸亞丁酯、聚蘋果酸、微生物合成的聚酯、或其共聚物或混合物。
本發(fā)明涉及(4)根據(jù)以上條目(1)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于無機(jī)材料包括選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、磺酸鋇、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁、云母和滑石的至少一種物質(zhì)；(5)根據(jù)以上條目(2)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于無機(jī)材料包括選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、磺酸鋇、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁、云母和滑石的至少一種物質(zhì)；及(6)根據(jù)以上條目(3)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于無機(jī)材料包括選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、磺酸鋇、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁、云母和滑石的至少一種物質(zhì)。
本發(fā)明涉及(7)根據(jù)以上條目(1)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于水解抑制劑包括選自碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物的至少一種物質(zhì)；(8)根據(jù)以上條目(2)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于水解抑制劑包括選自碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物的至少一種物質(zhì)；(9)根據(jù)以上條目(3)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于水解抑制劑包括選自碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物的至少一種物質(zhì)；及(10)根據(jù)以上條目(4)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于水解抑制劑包括選自碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物的至少一種物質(zhì)。
本發(fā)明涉及(11)根據(jù)以上條目(1)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于其具有1.3g/cm3或更大的比重；(12)根據(jù)以上條目(2)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于其具有1.3g/cm3或更大的比重；(13)根據(jù)以上條目(3)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于其具有1.3g/cm3或更大的比重；(14)根據(jù)以上條目(4)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于其具有1.3g/cm3或更大的比重；及(15)根據(jù)以上條目(7)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于其具有1.3g/cm3或更大的比重。
本發(fā)明涉及(16)音響設(shè)備外殼，其特征在于由根據(jù)以上條目(1)的用于音響設(shè)備外殼的材料制得；(17)音響設(shè)備外殼，其特征在于由根據(jù)以上條目(2)的用于音響設(shè)備外殼的材料制得；(18)音響設(shè)備外殼，其特征在于由根據(jù)以上條目(3)的用于音響設(shè)備外殼的材料制得；及
(19)音響設(shè)備外殼，其特征在于由根據(jù)以上條目(7)的用于音響設(shè)備外殼的材料制得。
本發(fā)明涉及(20)音響設(shè)備外殼，其特征在于由根據(jù)以上條目(5)的用于音響設(shè)備外殼的材料制得。
(21)根據(jù)以上條目(1)的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該音響設(shè)備為電視設(shè)備、立體聲設(shè)備、收錄唱機(jī)、或耳機(jī)；及(22)用于音響設(shè)備外殼的材料的制備方法，其特征在于將生物可降解聚合物化合物、無機(jī)材料、和水解抑制劑進(jìn)行混合。


圖1展示在實(shí)施例1中的阻尼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；圖2展示在實(shí)施例2中的阻尼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；圖3展示在實(shí)施例3中的阻尼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；圖4展示在實(shí)施例4中的阻尼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；圖5展示在比較例1中的阻尼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；圖6展示在比較例2中的阻尼實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于包括生物可降解聚合物化合物、無機(jī)材料、和水解抑制劑。在本發(fā)明中，優(yōu)選的用于音響設(shè)備外殼的材料為主要含有無機(jī)材料和水解抑制劑的復(fù)合樹脂材料。該用于音響設(shè)備外殼的材料可為任何形態(tài)，例如，為微粒、小球等的形態(tài)。對(duì)于“音響設(shè)備外殼”，沒有特別限定，且其可為用于稱作音響設(shè)備的已知設(shè)備的外殼。實(shí)例包括用于電視設(shè)備、收錄唱機(jī)、耳機(jī)、擴(kuò)音器、音頻組件、或麥克風(fēng)的外殼。在本發(fā)明中，優(yōu)選音響設(shè)備包括產(chǎn)生聲壓的擴(kuò)音器單元、和形成以包圍擴(kuò)音器單元的整體的外殼。下文中，將描述用于音響設(shè)備外殼的材料的成分、生產(chǎn)方法、和用途。
用于本發(fā)明的生物可降解聚合物化合物可為具有生物可降解性的任何聚合物化合物。其可為稱作生物可降解聚合物化合物或生物可降解樹脂的已知化合物。其實(shí)例包括聚多糖、生物可降解聚酯、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚亞烷基二醇、和其共聚物和混合物。對(duì)于生物可降解性，沒有特別限定，且其可為，例如，由于微生物、酶等生物化學(xué)地分解為二氧化碳、水等的性質(zhì)。
多糖可為經(jīng)歷水解以形成至少一個(gè)單糖的任何糖類，且其可為經(jīng)歷水解以同時(shí)形成單糖和其衍生物的糖類。多糖沒有特別限定，且其實(shí)例包括纖維素、纖維素酯(醋酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素、硝化纖維、磺酸纖維素、磷酸纖維素、和其共聚物和混合物)、纖維素醚(甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、羥乙基纖維素、和羥丙基纖維素)、淀粉、脫乙酰殼多糖、甲殼質(zhì)脫乙酰殼多糖、甘露聚糖、角叉菜聚糖、藻酸、直鏈淀粉、支鏈淀粉、果膠、蘑菇多糖、透明質(zhì)酸、hylan、瓊脂糖、茁霉多糖、葡聚糖、和其衍生物(例如，纖維素衍生物如丙酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、丁酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、羥乙基纖維素、和羥丙基纖維素)、和其共聚物和混合物。在本發(fā)明中，作為多糖，可使用市購的產(chǎn)品，例如，SANWET(商品名；購自Sanyo Chemical Industries，Ltd.)，Arasoap(商品名；購自from Arakawa Chemical Industries，Ltd.)，Sumikagel(商品名；購自Sumitomo Chemical Co.，Ltd.)，AQUA KEEP(商品名；購自SUMITOMOSEIKA CHEMICALS CO.，LTD.)，AQUA MATE(商品名；購自SEKISUIPLASTICS CO.，LTD.)，AQUA RESERVE AP(商品名；購自The NipponSynthetic Chemical Industry Co.，Ltd.)，或AKUALICK CA(商品名；購自NIPPON SHOKUBAI CO.，LTD.)。
生物可降解聚酯可為具有生物可降解性和包含至少一個(gè)酯鍵的任何聚合物化合物。其實(shí)例包括脂族聚酯，例如，聚乳酸如聚-L-乳酸(PLLA)和L-乳酸與D-乳酸的共聚物(例如，無規(guī)共聚物和接枝共聚物)，其衍生物，和其共聚物和混合物；和其他聚酯，例如，聚己酸內(nèi)酯，聚羥基丁酸，聚羥基戊酸，聚丁二酸亞乙酯，聚丁二酸亞丁酯，聚己二酸亞丁酯，聚蘋果酸，微生物合成的聚酯{例如，3-羥基丁酸酯(hydroxyburyrate)(3HB)，3-羥基己酸酯(3HV)，和其共聚物}，其衍生物，和其共聚物和混合物。在本發(fā)明中，作為生物可降解聚酯，可使用市購的產(chǎn)品，例如，Celgreen P-H(商品名；購自Dicel Chemical Industries，Ltd.)，Lacty(商品名；購自ShimadzuCorporation)，或LACEA(商品名；購自Mitsui Chemicals，Inc.)。
聚氨基酸可為具有生物可降解性和包含至少一個(gè)肽鍵的任何聚合物。可通過已知的方法生產(chǎn)聚氨基酸。對(duì)于生產(chǎn)聚氨基酸的方法，沒有特別限定，且其實(shí)例包括其中將氨基酸，例如，甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、苯基丙氨酸、谷氨酸酯(glutamic ester)、天冬氨酸酯、亮氨酸、或異亮氨酸的N-羧酸酐在有機(jī)溶劑中聚合的方法。
對(duì)于聚乙烯醇，沒有特別限定，只要其為具有生物可降解性和包含至少一個(gè)具有羥基的乙烯基鍵的聚合物化合物。聚乙烯醇可為市購的產(chǎn)品，且作為市購的產(chǎn)品，聚乙烯醇購自，例如，Showa Chemical Industry Co.，Ltd.。
聚亞烷基二醇可為具有生物可降解性和包含至少一個(gè)被甘醇基團(tuán)取代的二價(jià)烷撐基團(tuán)的任何聚合物化合物。聚亞烷基二醇可為市購的產(chǎn)品，且市購產(chǎn)品的實(shí)例包括UconTM(商品名)(購自Union Carbide Chemicals andPlastics Technology Corporation)。
在本發(fā)明中，有機(jī)聚合物化合物，其在具有低分子量時(shí)為生物可降解的，且在具有高分子量時(shí)生物可降解性差，且具有通過共聚作用(例如，接枝共聚作用)等賦予的生物可降解性，其可優(yōu)選的用作生物可降解聚合物化合物。有機(jī)聚合物化合物的實(shí)例包括聚乙烯、聚丙烯酸衍生物、聚丙烯、和聚氨酯。對(duì)于生物可降解聚合物化合物的端基或分子量，沒有特別限定，且對(duì)于生物可降解聚合物化合物的機(jī)械強(qiáng)度等，沒有特別限定，只要生成的材料可用作用于音響設(shè)備外殼的材料。
在本發(fā)明中，生物可降解聚合物化合物優(yōu)選為生物可降解聚酯，更優(yōu)選為聚乳酸，最優(yōu)選為LACEATM。LACEATM購自在Chiyoda-ku，Tokyo的Mitsui Chemicals，Inc.。在本發(fā)明中，優(yōu)選生物可降解聚合物化合物容易的分解為低分子量且在自然環(huán)境中處理后變?yōu)閷?duì)環(huán)境無害的化合物，引起對(duì)全球環(huán)境很小的不利影響，且更優(yōu)選的該化合物象現(xiàn)有的熱塑性樹脂一樣可塑造成任何形態(tài)，且最優(yōu)選的該化合物在混合性質(zhì)和大規(guī)模生產(chǎn)性質(zhì)方面優(yōu)異。
對(duì)于用在本發(fā)明中的無機(jī)材料，沒有特別限定，只要不犧牲通過本發(fā)明達(dá)到的效果，且其可為稱作無機(jī)材料或歸類為無機(jī)材料的已知材料。其實(shí)例包括含有選自無機(jī)氫氧化物化合物例如氫氧化鋁、氫氧化鎂、或氫氧化鈣，無機(jī)鹽例如磺酸鋇或碳酸鈣，無機(jī)氧化物化合物例如氧化鈦或氧化鋁，和無機(jī)硅石化合物例如云母或滑石中至少一種物質(zhì)的材料。無機(jī)材料通常作為市購產(chǎn)品廣泛分布，且市購產(chǎn)品的實(shí)例包括氫氧化鋁(商品名；購自在27-1，Shinkawa 2-chome，Chuo-ku，Tokyo的Sumitomo Chemical Co.，Ltd.)，KYOWASUIMAG F和KISUMA1(商品名；購自Kyowa ChemicalIndustry Co.，Ltd.)，和滑石或云母(商品名；購自NIPPON TALC CO.，LTD.)。在本發(fā)明中，無機(jī)材料可組合使用。
對(duì)于加入的無機(jī)材料的量，沒有特別限定，且取決于，例如，無機(jī)材料的類型、生物可降解聚合物的類型，或用于音響設(shè)備外殼的所需材料的機(jī)械強(qiáng)度，來適當(dāng)?shù)拇_定無機(jī)材料的量。在本發(fā)明中，加入的無機(jī)材料的量，基于用于音響設(shè)備外殼的材料的質(zhì)量，優(yōu)選在大約1-99質(zhì)量％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在大約5-70質(zhì)量％的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，從保護(hù)環(huán)境的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用無機(jī)氫氧化物化合物或/和無機(jī)硅石化合物作為無機(jī)化合物，且加入的無機(jī)氫氧化物化合物或/和無機(jī)硅石化合物的量，基于用于音響設(shè)備外殼的材料的質(zhì)量，優(yōu)選在大約1-99質(zhì)量％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在大約5-70質(zhì)量％的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在大約10-60質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
加入用于本發(fā)明的水解抑制劑，用于保護(hù)使用本發(fā)明的材料生產(chǎn)的音響設(shè)備外殼，使其不會(huì)在用于音響設(shè)備期間由于，例如，空氣中的水分而輕易分解不能起到外殼的作用。水解抑制劑可為能抑制生物可降解聚合物化合物不遭受水解的任何抑制劑，且其可為稱作水解抑制劑的已知抑制劑。其實(shí)例包括對(duì)作為樹脂的端官能基團(tuán)的羧酸基團(tuán)和羥基基團(tuán)具有反應(yīng)活性的化合物，且更具體的實(shí)例包括碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物。在本發(fā)明中，優(yōu)選水解抑制劑為碳二亞胺化合物，由于其可和生物可降解聚合物化合物進(jìn)行熔化捏合，且加入的少量碳二亞胺化合物可抑制水解。
碳二亞胺化合物可為在其分子中具有至少一個(gè)碳二亞胺基團(tuán)的任何化合物(包括聚碳二亞胺化合物)。碳二亞胺化合物的實(shí)例包括可通過使用有機(jī)磷化合物或有機(jī)金屬化合物作為催化劑，在不存在溶劑時(shí)或在惰性溶劑中在大約70℃或更高的溫度下，將聚合物異氰酸酯進(jìn)行脫羧基縮聚而合成的碳二亞胺化合物，且更具體的實(shí)例包括單碳二亞胺化合物，例如二環(huán)己基碳二亞胺、二異丙基碳二亞胺、二甲基碳二亞胺、二異丁基碳二亞胺、二辛基碳二亞胺、二苯基碳二亞胺、和萘基碳二亞胺。在本發(fā)明中，優(yōu)選水解抑制劑為易于市購的二環(huán)己基碳二亞胺或二異丙基碳二亞胺。市購的水解抑制劑的實(shí)例包括購自Nisshinbo Industries，Inc.的CarbodiliteTM(商品名)，和購自Toyo Kasei Kogyo Co.，Ltd.的N，N’-二環(huán)己基碳二亞胺或N，N’-二異丙基碳二亞胺(商品名)。
異氰酸酯化合物可為具有至少一個(gè)異腈基和至少一個(gè)酯鍵的任何化合物。其可為稱作異氰酸酯化合物的已知化合物。其實(shí)例包括含有選自芳族異氰酸酯化合物，例如二苯基甲烷二異氰酸酯或苯亞甲基二異氰酸酯；脂環(huán)族異氰酸酯，例如異佛爾酮二異氰酸酯；和脂族異氰酸酯，例如己二異氰酸酯中至少一種物質(zhì)的化合物。
噁唑啉化合物可為具有來源于任選取代的噁唑的單價(jià)基團(tuán)的任何化合物，且可為已知的噁唑啉化合物或稱作噁唑啉化合物的化合物?！叭〈钡膶?shí)例包括鹵素原子(例如，氟、氯、溴、和碘)，硝基，氰基，羥基，硫醇基，磺基，亞磺基，巰基，膦酰基，線性或支化的烷基(例如，甲基、乙基、異丙基、正丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、和二十烷基)，羥烷基(例如，羥甲基、羥乙基、1-羥基異丙基、1-羥基正丙基、2-羥基正丁基、1-羥基異丁基)，鹵代烷基(例如，氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2-溴乙基、2，2，2-三氟乙基、五氟乙基、3，3，3-三氟丙基、4，4，4-三氟丁基、5，5，5-三氟戊基、6，6，6-三氟己基)，環(huán)烷基(例如，環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基)，鏈烯基(例如，乙烯基、巴豆基、2-戊烯基、和3-己烯基)，環(huán)烯基(例如，2-環(huán)戊烯基、2-環(huán)己烯基、2-環(huán)戊烯基甲基、2-環(huán)己烯基甲基)，鏈炔基(例如，乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-戊炔基、3-己炔基)，橋氧基，硫代基團(tuán)，脒基，亞氨基，亞烷基二氧基團(tuán)(例如，亞甲二氧基和亞乙二氧基)，烴基，例如，單環(huán)或稠環(huán)的烴基如苯基和聯(lián)苯基，和橋連環(huán)烴基如1-金剛烷基(adamantyl)和2-降冰片烷基，烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、新戊氧基、和己氧基)，烷基硫代基團(tuán)(例如，甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、戊硫基、和己硫基)，羧基，烷?；?例如，甲酰基、乙?；?、丙?；?、丁?；?、和異丁酰基)，烷酰氧基(例如，甲酰氧基，和烷基碳酰氧基如乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、和異丁酰氧基)，烷氧基羰基(例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、和丁氧基羰基)，芳烷氧基羰基(例如，芐氧基羰基)，氨基硫羰基，烷基亞硫?；?例如，甲基亞硫?；鸵一鶃喠蝓；?，烷基磺?；?例如，甲基磺?；⒁一酋；⒑投』酋；?，氨磺?；瑔瓮榛被酋；?例如，甲基氨磺酰基和乙基氨磺?；?，二烷基氨磺?；?例如，二甲基氨磺?；投一被酋；?，芳基氨磺?；?例如，苯基氨磺?；洼粱被酋；?，芳基(例如，苯基和萘基)，芳氧基(例如，苯氧基和萘氧基)，芳硫基(例如，苯硫基和萘硫基)，芳基亞硫?；?例如，苯基亞硫?；洼粱鶃喠蝓；?，芳基磺?；?例如，苯基磺酰基和萘基磺?；?，芳基羰基(例如，苯甲?；洼良柞；?，芳基碳酰氧基(例如，苯甲酸基和萘甲酸基)，任選鹵代的烷基羰基氨基(例如，乙酰氨基和三氟乙酰氨基)，任選具有取代基的氨基甲酰基{例如，由式-CONR3R4(其中R3和R4的每一個(gè)表示氫原子、任選具有取代基的烴基、或任選具有取代基的雜環(huán)基，且R3和R4和鄰近的氮原子任選的一起形成環(huán))表示的基團(tuán)}，任選的具有取代基的氨基(例如，氨基、烷基氨基、四氫吡咯基、哌嗪基(piperazyl)、哌啶基(piperidyl)、嗎啉代基團(tuán)，硫代嗎啉代基團(tuán)，吡咯基、和咪唑基)，任選具有取代基的酰脲基{例如，由式-NHCONR3R4(其中R3和R4為如上限定的)表示的基團(tuán)}，任選具有取代基的羧酰胺基{例如，由式-NR3COR4(其中R3和R4為如上限定的)表示的基團(tuán)}，任選具有取代基的磺酰胺基{例如，由式-NR3SO2R4(其中R3和R4為如上限定的)表示的基團(tuán)}，任選具有取代基的羥基或巰基，任選具有取代基的雜環(huán)基{例如，包含作為構(gòu)成環(huán)系的原子(環(huán)形成原子)、碳原子和選自氧原子、硫原子、和氮原子的1-3種雜原子中至少一種的芳族雜環(huán)基(例如，吡啶基、呋喃基、和噻唑基)，和飽和或不飽和的脂族雜環(huán)基}，和通過化學(xué)可接受的取代以上取代基而得到的取代基。
對(duì)于加入的水解抑制劑的量，沒有特別限定。在本發(fā)明中，加入的水解抑制劑的量，優(yōu)選根據(jù)生物降解的速率調(diào)節(jié)，更優(yōu)選為大約5質(zhì)量％或更少，基于生物可降解聚合物化合物的質(zhì)量，最優(yōu)選根據(jù)所需音響設(shè)備外殼的機(jī)械強(qiáng)度、生物可降解聚合物化合物的類型、無機(jī)材料的類型等適當(dāng)?shù)拇_定。
在本發(fā)明中，為了確保得到用于音響設(shè)備外殼的材料所需的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選向用于音響設(shè)備外殼的材料中進(jìn)一步加入橡膠組分。對(duì)于橡膠組分，沒有特別限定，且其可為天然橡膠或合成橡膠。其實(shí)例包括苯乙烯彈性體、烯烴彈性體、聚氨基甲酸酯彈性體、聚酯彈性體、和聚酰胺彈性體。
苯乙烯彈性體的實(shí)例包括SB(聚苯乙烯-聚丁二烯)，SEBS(聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚丁二烯)，SIS(聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯)，SEPS(聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯)，和SBS(聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯)嵌段共聚物。作為苯乙烯彈性體，可使用市購的產(chǎn)品，且市購產(chǎn)品的實(shí)例包括KRATON，CARIFLEX TR，和KRATON G(商品名)購自Shell Chemicals；SOLPRENE(商品名)購自Philips Petrolefam；EUROPRENE SOLT(商品名)購自ANIC；Tufprene(商品名)購自Asahi Kasei Corporation；SOLPRENE T(商品名)購自Nippon Elastomer Co.Ltd.；JSRTR(商品名)購自JSR Corporation；DENKA STR(商品名)購自Denka Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha；和Quintac(商品名)購自ZEON CORPORATION。
作為烯烴彈性體的的實(shí)例，可提及的有乙烯-α-烯烴無規(guī)共聚物和具有共聚的二烯作為第三組分的共聚物，且具體實(shí)例包括乙烯-丙烯無規(guī)共聚物、乙烯-1-丁烯無規(guī)共聚物，和包括EPDM(具有二環(huán)戊二烯或亞乙基降冰片烯作為二烯組分的乙烯-丙烯-二烯共聚物)作為柔性鏈段和聚烯烴作為剛性鏈段的共聚物。市購產(chǎn)品的實(shí)例包括購自Mitsui Chemicals，Inc.的TAFMER和MILASTOMER(商品名)。
聚氨基甲酸酯彈性體的實(shí)例包括，含有聚酯、低分子量二元醇、和亞甲基雙(異氰酸苯酯)或聯(lián)甲苯胺二異氰酸酯的聚氨酯，其通過在短鏈多元醇(聚醚聚氨酯)存在下將聚異氰酸酯和聚內(nèi)酯多元醇加成聚合得到；通過在短鏈多元醇(聚醚聚氨酯)存在下將聚異氰酸酯和由己二酸和二元醇得到的己二酸酯多元醇加成聚合得到的聚氨酯；和通過在短鏈多元醇存在下將聚異氰酸酯和由四氫呋喃開環(huán)得到的聚丁二醇加成聚合得到的聚氨酯。市購產(chǎn)品的實(shí)例包括購自Bayer Ltd.的Vulkollan(商品名)；購自Goodyear的Chemigum SL(商品名)；購自Du Pont Co.的Adiprene(商品名)；和購自ICI的Vulcaprene(商品名)。
聚酯彈性體的實(shí)例包括含有芳族聚酯作為剛性鏈段和非晶聚醚或脂族聚酯作為柔性鏈段的共聚物。更具體的實(shí)例包括聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯/聚四亞甲基醚乙二醇嵌段共聚物。
聚酰氨彈性體的實(shí)例包括含有NylonTM作為剛性鏈段和聚酯或多元醇作為柔性鏈段的共聚物。更具體的實(shí)例包括NylonTM12/聚丁二醇嵌段共聚物。
在本發(fā)明中，從保護(hù)環(huán)境的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選橡膠組分為天然橡膠或在未審日本專利申請(qǐng)公開說明書No.2001-240655公開的生物可降解的彈性體。
在本發(fā)明中，用于音響設(shè)備外殼的材料可通過將生物可降解聚合物化合物、無機(jī)材料、和水解抑制劑相互混合來生產(chǎn)。
對(duì)于混合，沒有特別限定，且其可為已知的攪拌或捏合方法。其實(shí)例包括容器旋轉(zhuǎn)混合或捏合法，其中容器本身在旋轉(zhuǎn)或/和振動(dòng)；機(jī)械-攪拌或-捏合混合法，其中通過葉片等方式進(jìn)行攪拌；液相-攪拌混合法，其中通過空氣或氣體的方式進(jìn)行攪拌；和使用重力流、分支板(branch plate)、或連接套管的非攪拌混合法。對(duì)于混合組分的狀態(tài)，沒有特別限定，且該組分可為均勻混合的、非均勻混合的、或通過加熱混合的。對(duì)于包括組合物的混合的條件和混合組分的順序，沒有特別限定。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用熔化捏合法作為混合方法。更具體的說，優(yōu)選通過熔化捏合法加入水解抑制劑，例如，碳二酰胺化合物。
熔化捏合法可為任何方法，只要當(dāng)加熱時(shí)可將生物可降解聚合物化合物、無機(jī)材料、和水解抑制劑相互混合。作為混合方式，可使用上述的混合法，且，作為加熱方式，可使用已知的方式，例如烘爐或加熱器。對(duì)于加熱的溫度，沒有特別限定。在本發(fā)明中，當(dāng)聚-L-乳酸(PLLA)用作生物可降解聚合物化合物時(shí)，加熱的溫度優(yōu)選為大約100-250℃，更優(yōu)選為大約150-200℃，最優(yōu)選為大約170-180℃。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用熱捏合法，然后冷卻通過熱捏合法得到的混合物。對(duì)于冷卻方式，沒有特別限定，且其可為已知的方式，例如使用冰水、水、干冰、或液氮的冷卻方式，或自然冷卻方式。在本發(fā)明中，優(yōu)選的冷卻方式為自然冷卻。
在用于音響設(shè)備外殼的材料中，如果需要的話，可進(jìn)一步引入各種已知的添加劑，只要不顯著犧牲聲學(xué)特性。添加劑的實(shí)例包括抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑、顏料、著色劑、抗靜電劑、脫模劑、香料、潤滑劑、阻燃劑、填料、和防霉劑。
通過上述方法生產(chǎn)的用于音響設(shè)備外殼的材料優(yōu)選的用作用于音響設(shè)備的材料。在本發(fā)明中，優(yōu)選用于音響設(shè)備外殼的材料用作用于，例如，購自在7-35，Kitashinagawa 6-chome，Shinagawa-ku，Tokyo的SonyCorporation的音響設(shè)備如擴(kuò)音器、WALKMANTM、電視設(shè)備、收錄唱機(jī)、耳機(jī)、音頻組件、或麥克風(fēng)的材料。在本發(fā)明中，從得到優(yōu)異的音質(zhì)的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選用于音響設(shè)備外殼的材料具有高的比重，更具體的說，優(yōu)選比重為大約1.3g/cc或更大，更優(yōu)選為大約1.35g/cc或更大，最優(yōu)選為大約1.40g/cc或更大。
在下文中，將參照下列實(shí)施例更詳細(xì)的描述本發(fā)明，這些實(shí)施例不應(yīng)被理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
(樣品的制備)在實(shí)施例1中采用的組成如表1所示，使用屬于聚乳酸的LACEATM(H100J；Mitsui Chemicals，Inc.)作為生物可降解聚合物的樹脂(A)，使用Al(OH)3試劑作為無機(jī)材料(B)，和，使用Carbodilite 8CA試劑作為水解抑制劑(C)。使用熔化捏合法將組分A、B、和C進(jìn)行混合。混合條件為這樣的，捏合機(jī)為極大極小-擠煉機(jī)(Minimax-mixtruder)(由Toyo SeikiSeisaku-Sho，Ltd.生產(chǎn)和出售)，噴嘴溫度為170℃，扭矩為5kg，且停留時(shí)間為3秒。在熔化捏合后，將混合物自然冷卻，并將生成的樹脂復(fù)合物研磨成粉，通過在170℃下在300kg/cm2下的壓制形成具有1.0mm厚度的板材料。然后，將成形的材料分割為10.0mm×100mm的樣品，并使用生成的樣品作為在具有如表1所示的組成的實(shí)施例1中的樣品。
用與在實(shí)施例1中基本相同的方式單獨(dú)制備在實(shí)施例2-4中的樣品，除了采用如表1所示的實(shí)施例2-4的組成。
用與在實(shí)施例1中基本相同的方式得到成形的板材料，除了使用具有如表1所示的比較例1的組成的材料，該材料通過向ABS中加入無機(jī)材料(磺酸鋇)但不加入水解抑制劑而得到，ABS為來源于石油的樹脂，且不具有生物可降解性，然后將成形的材料分割為相同的尺寸以制備比較例1中的樣品。
用與在實(shí)施例1中基本相同的方式得到成形的板材料，除了使用不包含無機(jī)材料的聚乳酸，具有如表1所示的比較例2的組成，然后將成形的材料分割為相同的尺寸以制備比較例2中的樣品。
表1(實(shí)施例和比較例的具體組成)

單位質(zhì)量份(比重的測量)對(duì)于在實(shí)施例1-4和比較例1和2中的每個(gè)樣品(也稱作樣本)，準(zhǔn)確測量重量，且測量的重量除以樣品的體積(通過測量樣品的長、寬、和高并將它們相乘確定)以確定比重。結(jié)果如表2所示。
表2(比重)

(阻尼測試)對(duì)于在實(shí)施例1-4和比較例1和2中的每個(gè)樣品，如下評(píng)價(jià)對(duì)于用于音響設(shè)備外殼的材料的阻尼特性。
在20℃的測量溫度下使用振動(dòng)引導(dǎo)法(vibration lead method)單獨(dú)測試實(shí)施例1-4中的樣品。在振動(dòng)引導(dǎo)法中，將每個(gè)樣品懸掛在其一個(gè)縱向端上，懸掛的樣品通過電磁方式進(jìn)行非接觸振動(dòng)，電容器測量由振動(dòng)導(dǎo)致的樣品的非常小的位移，以確定共振頻率。從頻率的函數(shù)，確定動(dòng)態(tài)彈性模量，且從共振狀態(tài)確定內(nèi)耗。對(duì)于比較例1和2的每個(gè)樣品進(jìn)行類似的測量。根據(jù)在Sound and Vibration Damping with polymer(Robert D.Corsaro著，The American Chemical Society出版)中描述的方法進(jìn)行振動(dòng)引導(dǎo)法。
(阻尼測試的結(jié)果)阻尼測試的結(jié)果顯示在圖1-6中。在圖中，F(xiàn)0指共振頻率，且F1和F2指對(duì)應(yīng)于在共振頻率的振動(dòng)速率的3dB以下(3dB down)(1/√2)值的頻率，單位為Hz。Q指2π乘以振動(dòng)能量對(duì)每次循環(huán)由外界提供的用于保持振動(dòng)的能量的比率的值，表示阻尼特性。1/Q指阻尼程度。E指動(dòng)態(tài)彈性模量(Pa)，且VELOCITY指速率(m/s)。在圖中，振動(dòng)位移為縱坐標(biāo)，頻率為橫坐標(biāo)。
從阻尼測試的結(jié)果明顯看出，本發(fā)明的用于音響設(shè)備外殼的材料在頻率特性方面優(yōu)異且與用于音響設(shè)備外殼的傳統(tǒng)材料相比，在輸出聲壓級(jí)和失真比率以及低音方面，都有改善。
通過本發(fā)明，可提供一種材料，其有利的不僅在處理后不會(huì)向環(huán)境強(qiáng)加負(fù)擔(dān)，不同于由現(xiàn)有的熱塑性樹脂組成的用于音響設(shè)備外殼的材料，而且通過水解抑制劑該材料被保護(hù)不會(huì)迅速分解，且因此在作為用于音響設(shè)備外殼的材料的性能和保護(hù)環(huán)境兩方面都優(yōu)異。
權(quán)利要求
1.用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于包括生物可降解聚合物化合物；無機(jī)材料；及水解抑制劑。
2.權(quán)利要求1的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該生物可降解聚合物化合物為多糖、生物可降解聚酯、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚亞烷基二醇、其共聚物或混合物。
3.權(quán)利要求2的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該生物可降解聚酯為聚乳酸、聚己酸內(nèi)酯、聚羥基丁酸、聚羥基戊酸、聚丁二酸亞乙酯、聚丁二酸亞丁酯、聚己二酸亞丁酯、聚蘋果酸、微生物合成的聚酯、其共聚物或混合物。
4.權(quán)利要求1的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該無機(jī)材料包括選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、磺酸鋇、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁、云母和滑石的至少一種物質(zhì)。
5.權(quán)利要求2的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該無機(jī)材料包括選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、磺酸鋇、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁、云母和滑石的至少一種物質(zhì)。
6.權(quán)利要求3的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該無機(jī)材料包括選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、磺酸鋇、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁、云母和滑石的至少一種物質(zhì)。
7.權(quán)利要求1的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該水解抑制劑包括選自碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物的至少一種物質(zhì)。
8.權(quán)利要求2的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該水解抑制劑包括選自碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物的至少一種物質(zhì)。
9.權(quán)利要求3的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該水解抑制劑包括選自碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物的至少一種物質(zhì)。
10.權(quán)利要求4的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該水解抑制劑包括選自碳二亞胺化合物、異氰酸酯化合物、和噁唑啉化合物的至少一種物質(zhì)。
11.權(quán)利要求1的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該材料具有1.3g/cm3或更大的比重。
12.權(quán)利要求2的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該材料具有1.3g/cm3或更大的比重。
13.權(quán)利要求3的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該材料具有1.3g/cm3或更大的比重。
14.權(quán)利要求4的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該材料具有1.3g/cm3或更大的比重。
15.權(quán)利要求7的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該材料具有1.3g/cm3或更大的比重。
16.音響設(shè)備外殼，其特征在于由權(quán)利要求1的用于音響設(shè)備外殼的材料制得。
17.音響設(shè)備外殼，其特征在于由權(quán)利要求2的用于音響設(shè)備外殼的材料制得。
18.音響設(shè)備外殼，其特征在于由權(quán)利要求3的用于音響設(shè)備外殼的材料制得。
19.音響設(shè)備外殼，其特征在于由權(quán)利要求4的用于音響設(shè)備外殼的材料制得。
20.音響設(shè)備外殼，其特征在于由權(quán)利要求7的用于音響設(shè)備外殼的材料制得。
21.權(quán)利要求1的用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于該音響設(shè)備為電視設(shè)備、立體聲設(shè)備、收錄唱機(jī)、或耳機(jī)。
22.用于音響設(shè)備外殼的材料的制備方法，其特征在于將生物可降解聚合物化合物、無機(jī)材料、和水解抑制劑進(jìn)行混合。
全文摘要
用于音響設(shè)備外殼的材料，其有利的不僅保護(hù)樹脂不受腐蝕和不會(huì)向環(huán)境強(qiáng)加負(fù)擔(dān)，而且其作為音響設(shè)備外殼具有優(yōu)異的性能。用于音響設(shè)備外殼的材料，其特征在于包括生物可降解聚合物化合物、無機(jī)材料和水解抑制劑。
文檔編號(hào)C08L101/16GK1720761SQ20038010469
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者山田心一郎, 藤平裕子, 森浩之, 野口勉, 戶倉邦彥, 瓜生勝 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社