DE69029342T2

DE69029342T2 - Verfahren zur Herstellung einer akustischen Membran

Info

Publication number: DE69029342T2
Application number: DE1990629342
Authority: DE
Inventors: Muraoka Shigemitsu; Ohta Syuhei; Sakamoto Yoshio; Yabuki Yuji
Original assignee: Kenwood KK; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kenwood KK; Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: EP0406832A2; EP0406832B1; DE406832T1; DE69029342D1; EP0406832A3

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine akustische Membran, die aus einer Harzfolie geformt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen akustischen Membran und insbesondere die Verbesserung eines Materials einer Membran für einen Lautsprecher, einer Membran für ein Mikrofon, einer Mittelkappe für einen Lautsprecher und einer Aufhängung für einen Lautsprecher sowie ein Herstellungsverfahren des verbesserten Materials.

Stand der Technik

Ein akustisches Membransystem bezeichnet eine Membran, eine Schwingspulenhülse, eine Mittelkappe und eine Aufhängung (Rand, Dämpfer und dergleichen). Betrachtet man eine bekannte Membran, so wurde in der jüngeren Vergangenheit eine durch Formung einer Harzfolie erhaltene Membran verwendet, um die Probleme der Massenproduktion, die materialbedingten Nachteile und dergleichen in dem Fall der Membran unter Verwendung von Pulpe zu lösen. Eine aus Polyester, Polypropylen, Polyethersulfon, Polyamid oder dergleichen hergestellte Folie wird warm geformt und in eine vorbestimmte Form verarbeitet.
Betrachtet man andererseits allgemein einen herkömmlichen Warmformungsverarbeitungsprozeß einer Folie, so gibt es ein Vakuumformverfahren, ein Preßformverfahren und dergleichen. Das Vakuumformverfahren wird als Mittel zur Formung einer thermoplastischen Folie verwendet. Bekanntlich wird die Folie auf eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt erwärmt, die Folie wird zu dem Zeitpunkt, an dem die Folie erweicht ist, durch eine Vakuumkraft angezogen, und der erweichte Film haftet an den Formwerkzeugen an und wird geformt.
Die bisher verwendeten Harzfolien haben jedoch die folgenden Nachteile:
Das heißt, daß unter den vorstehend genannten herkömmlichen Folien die Anzahl von Folien, die eine hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls haben (im folgenden als "Schallgeschwindigkeit" bezeichnet), gering ist, und ein interner Verlust (im folgenden als "tan δ" bezeichnet) gering ist, und die Folien leicht Resonanz in einem Nutzfrequenzband zeigen, so daß die Anzahl von Folien, die die Charakteristiken verschlechtern, groß ist. Andererseits wird in vielen Fällen eine Polypropylenfolie, die einen großen tan δ hat, oder dergleichen verwendet. Die Folie, die einen großen tan δ hat, hat jedoch insofern Nachteile, als die Schallgeschwindigkeit niedrig ist und eine Hochband-Wiedergabegrenzfrequenz niedrig ist.
Die Schallgeschwindigkeiten und die Werte tan δ einer Polyamidfolie (im folgenden als eine "PI-Folie" bezeichnet), einer Polyphenylensulfidfolie (im folgenden als eine "PPS- Folie" bezeichnet) und dergleichen, die als sogenannte Hochleistungsfolien in den herkömmlichen Beispielen bezeichnet werden, sind wie folgt:
PI-Folie A: Schallgeschwindigkeit 2200 m/s, tan δ 0,015
PI-Folie B: Schallgeschwindigkeit 1700 m/s, tan δ 0,018
PPS-Folie: Schallgeschwindigkeit 1900 mis, tan δ 0,010
Wir haben daher bereits eine im wesentlichen para-orientierte aromatische Polyamidfolie vorgeschlagen, die eine Zugelastizität von 600 kg/mm2 oder mehr hat (JP-B-57-17886, JP-A-62- 37124, JP-A-62-174129 etc.).
Bei den Folien (beispielsweise der vorstehend genannten PI- Folie und dergleichen), die allgemein als Hochleistungs(Wärmebeständigkeits)-folien bezeichnet werden, und der im wesentlichen para-orientierten aromatischen Polyamidfolie, die bereits durch uns vorgeschlagen wurde, heißt es, daß der Schmelzpunkt weiter auf der Seite einer höheren Temperatur angeordnet ist als ein Zersetzungspunkt von 550 ºC. Bei der Erwärmung dieser Folien ist die Effizienz in dem Fall des gegenwärtigen Erwärmungsverfahrens äußerst niedrig. Auch wenn die Folien mit diesen Eigenschaften erwärmt würden, werden sie nicht erweicht, und es ist äußerst schwierig, das Vakuumformverfahren zu verwenden.
Daher wurde als ein weiteres Formverfahren ein Verfahren versucht, bei welchem die Folie durch ein Preßformverfahren geformt wird, bei welchem die Druckverformung eines zu formenden Materials (Folie) erwartet wird. Ein Glaspunkt der PI-Folie oder dergleichen liegt innerhalb eines Bereiches von 150 bis 350 ºC und in einem solchen Temperaturbereich kann die Folie relativ leicht erwärmt werden. Daher nimmt durch ordnungsgemäßes Einstellen der Formtemperatur der Verformungswiderstand des Materials stark ab und die Folie kann ohne weiteres geformt werden. Daher wurden Produkte aus der PI- Folie oder dergleichen durch vorstehend genanntes Formverfahren verwirklicht.
Obgleich das Material und dessen Eigenschaften einer Platte, einer Folie oder dergleichen, die aus einem aromatischen Polyamidpolymer hergestellt ist, in einem breiten Bereich liegen, war andererseits als ein herkömmliches Beispiel in dem Preßformverfahren oder dergleichen, wie in einer Ausführungsform der JP-U-57-119986 gezeigt, ein Beispiel bekannt, bei welchem eine aromatische Polyamidplatte (eine Platte, in welcher aus meta-orientiertem aromatischem Polyamid hergestellte Fasern spanartig geschnitten sind und in einem Vlieszustand verarbeitet sind) mit dem Namen NOMEX (Handelsname) oder dergleichen, 6 Minuten lang oder länger in heißes Wasser mit 100 ºC gelegt wird und anschließend mit Formwerkzeugen, die auf eine Temperatur von etwa 200 ºC erwärmt und auf dieser gehalten wurden, in Form eines Konus preßgeformt wurde.
Die vorstehend genannte Folie aus para-orientiertem aromatischem Polyamid, typischerweise Polyparaphenylenterephthalamid (PPTA), hat keinen Glaspunkt, und wie vorstehend erwähnt ist ihr Schmelzpunkt auf einen Zersetzungspunkt von 550 ºC oder höher eingestellt und Festigkeit und ein Elastizitätsmodul sind sehr viel höher und die Dehnbarkeit ist niedriger im Vergleich mit den Werten eines Vliesstoffes (Handelsname: Nomex), einer Folie und dergleichen, die aus meta-orientiertem aromatischem Polyamid hergestellt sind. Daher hat eine derartige Folie die Eigenschaften, daß die Steifigkeit äußerst hoch ist, sie schwierig unter Druck zu verformen ist und die Folie leicht bricht, wenn das Material zwangsweise gedehnt wird. Es ist recht schwierig, das Warmpreßformverfahren zu verwenden, und kein Produkt wurde in den praktischen Einsatz gebracht. Tatsächlich wird sogar dann, wenn eine derartige Folie durch die Formwerkzeuge (Patrizen- und Matrizenformwerkzeug), die etwa auf 200 ºC erwärmt waren, pressgeformt wurde, das Material beim Entfernen aus den Formwerkzeugen deformiert und der geformte Zustand ist unzureichend. Die Folie bricht während des Formvorganges. Die Folie wird nach der Vollendung des Formvorganges deformiert und dergleichen. Der Ertrag ist äußerst schlecht. Daher sind viele Probleme zu lösen, wenn aus einer derartigen Folie hergestellte Produkte zum praktischen Einsatz gebracht werden.
Um die vorstehend genannten Probleme zu lösen, haben wir als Verfahren zur Formung einer Membran aus einer im wesentlichen para-orientierten aromatischen Polyamidplatte, wie in der JP- A-63-278491 gezeigt, bereits ein von dem Warmformverfahren verschiedenes Formungsmittel vorgeschlagen. Bei der Ausführungsform 1 und 2 gemäß diesem Verfahren wird jedoch die Folie in eine vorbestimmte Form geschnitten und die überlappenden Abschnitte werden durch ein Epoxidharz verbunden.
Bei dem Verfahren des Verbindens der überlappenden Abschnitte, wie vorstehend erwähnt, sind die Materialien jedoch in Richtung der Membranebene diskontinuierlich. Daher werden die hervorragenden akustischen Eigenschaften des Materials in solchen diskontinuierlichen Abschnitten ausgeschlossen, der Schall wird zu dem Epoxidharz weitergeleitet, das mangelhafte akustische Eigenschaften hat, und die Formen der verbundenen Abschnitte sind kompliziert. Daher muß ein Verstärkungsklebstoff, um Störnebenvibrationen oder dergleichen zu verhindern, auf die übrigen Abschnitte neben den reinen Verklebungsabschnitten aufgetragen werden. Somit steigt der Kostenfaktor des Epoxidharzes an. Die physikalische Eigenschaft der Membran wird durch die physikalische Eigenschaft (Schallgeschwindigkeit: 2000 bis 2500 m/s) des Epoxidharzes als Binder dominiert. Es besteht die Befürchtung, daß die hervorragenden materialeigenen Eigenschaften der PPTA-Folie verschlechtert werden. Darüber hinaus bestehen insofern Nachteile, als viele Verarbeitungsschritte für die Verbindungseinrichtung erforderlich sind, so daß hinsichtlich der Massenproduktivität und dergleichen Mängel bestehen.
Andererseits wird gemäß der in der JP-A-63-278491 gezeigten Ausführungsform 3 ein Harzmaterial auf die Oberfläche eines konischen Formrahmens zum Fließen gebracht, eine konische Platte wird durch vorbestimmte Prozesse erhalten, ein Spitzenabschnitt der konischen Platte wird abgeschnitten und dadurch eine Membran des Konustyps erhalten. Dabei ist es, obgleich eine derartige Membran im Vergleich mit den Ausführungsformen 1 und 2 hinsichtlich der Leistungsfähigkeit vorteilhaft ist, schwierig, die Dicke der Platte zu steuern und es besteht das Problem, daß es schwierig ist, eine ausreichende Festigkeit als Membran oder dergleichen zu erzielen.
Die JP-A-63-278491 zeigt eine Membran fur einen Lautsprecher auf, die aus einer aus para-orientiertem Aramid hergestellten Platte geformt ist, das einen Zugelastizitätsmodul von 600 kg/mm² oder mehr, vorzugsweise 700 kg/mm² oder mehr hat. Diese Platte wird durch ein Niedertemperatur-Lösungspolymerisationsverfahren hergestellt.
Die EP-0 303 173 A1 zeigt einen geformten Artikel in Plattenform auf, der aus organischen Fasern hergestellt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das Verfahren schließt eine Wärmebehandlung ein, die das Halten des Artikels zwischen Heißwalzen und das kontinuierliche Erwärmen desselben optional mit einer Druckkraft umfaßt.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Es ist die erste Aufgabe der Erfindung, die Nachteile von vorstehend genannten herkömmlichen akustischen Membranen zu vermeiden und eine akustische Membran zu schaffen, bei welcher durch Verwendung der para-orientierten aromatischen Polyamidfolie die Schallgeschwindigkeit sehr hoch ist und der interne Verlust groß ist.
Die zweite Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer akustischen Membran zu schaffen, bei welchem die hervorragenden akustischen Eigenschaften von paraorientierter aromatischer Polyamidfolie nicht verloren gehen und eine hervorragende Massenproduktivität erreicht wird.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Formung einer Folie aus einem para-orientierten aromatischen Polyamid, die eine Zugelastizität von mindestens 600 kg/mm² und eine Dichte von weniger als 1,44 g/cm³ hat, zu einem Teil einer akustischen Membran geschaffen, umfassend die Schritte: (a) Schaffen einer Matrizen- und einer Patrizenform; (b) Erwärmen der Matrizen- und der Patrizenform auf mindestens 250 ºC; (c) Einlegen der Folie aus para-orientiertem aromatischem Polyamid zwischen die erwärmte Matrizen- und Patrizenform; (d) Pressen der eingelegten Folie durch die erwärmten Formen, um den Teil der akustischen Membran zu formen; (e) Kühlen der Formen auf eine geeignete Temperatur, so daß die Festigkeit der Folie wiedergewonnen wird, während die Pressung aufrechterhalten wird; und (f) Öffnen der Formen, um den geformten Teil der akustischen Membran aus den Formen zu entnehmen.
Vorzugsweise beträgt die Preßgeschwindigkeit 15 bis 20 mm/s. Der Teil der akustischen Membran kann eine Mittelkappe oder ein Aufhängungselement sein.
Gemäß der Erfindung kann der Teil der akustischen Membran durch Laminieren von Folien desselben Materials geformt werden.
Als eine Membran kann ein einzelnes Element, wie etwa Membran, Mittelkappe, Randelement oder dergleichen offensichtlich geformt werden. Beispielsweise ist es auch möglich, zwei oder mehr benachbarte Teile, wie z.B. Schwingspulenhülse und Membran, Membran und Mittelkappe, Membran und Rand oder dergleichen einstückig zu formen.
Andererseits kann auch eine Membran mit Laminatstruktur durch Warmformung der para-orientierten aromatischen Polyamidfolie erhalten werden, nachdem diese zuvor mittels eines Klebstoffes verklebt wurde.
Gleichförmige Produkte können in effizienter Weise unter Verwendung der para-orientierten aromatischen Poliyamidfolie hergestellt werden, so daß, obgleich diese hervorragende akustische Eigenschaften hat, aufgrund des Fehlens eines geeigneten Formverfahrens keine Anwendung als eine Membran vorliegt. Die wie vorstehend beschrieben erhaltene Membran hat hervorragende Eigenschaften, nämlich eine Schallgeschwindigkeit von mindestens 2500 m/s oder mehr, tatsächlich 3000 m/s oder mehr, und der Wert von tan δ beträgt 0,03.
Figur 1 ist eine Querschnittansicht eines Hauptabschnittes zur Erläuterung einer Lautsprechermembran; Figur 2 ist eine Darstellung von Verarbeitungsschritten, die eine Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens gemäß der Erfindung zeigt; Figur 3 ist eine Halbschnittansicht, die verschiedene Formen von akustischen Membranen gemäß der Erfindung zeigt; Figur 4 ist eine Vergleichskurve von Frequenzcharakteristiken zwischen einem Lautsprecher, der die durch Ausführungsform 1 erhaltene Membran verwendet, und einem Lautsprecher, der eine herkömmliche Harzfolienmembran verwendet; Figur 5 zeigt den Zeitablauf des Formprozesses; Figur 6 ist eine Schnittansicht des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Formsystems; und Figur 7 zeigt eine Schwingspulenhülsenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine gemäß der Erfindung verwendete Harzfolie ist aus im wesentlichen para-orientiertem aromatischem Polyamid hergestellt. Para-orientiertes aromatisches Polyamid bezeichnet ein Polymer mit einer repetitiven Struktur, in welcher die para-Position des aromatischen Ringes oder die dieser ähnliche Position mit einem Aramidradikal gekoppelt ist. Obgleich PPTA am häufigsten verwendet wird, ist es, um die Formbarkeit oder dergleichen weiter zu verbessern, beispielsweise auch möglich, das p-Phenylenradikal durch beispielsweise 4,4'-Diphenylen, 1,4'-Naphthalin, 1,5-Naphthalin, 2,6-Naphthalin, 4,4'-Diphenylenether, 3,4'-Diphenylenether oder ein Substitutionsprodukt davon mit Halogen, Alkyl, Nitro etc. zu substituieren, oder die vorstehend genannte substituierende Gruppe in das p-Phenylenradikal einzuführen oder dergleichen. Andererseits kann ebenfalls Poly-(p-benzamid) verwendet werden.
Die in der Erfindung verwendete Folie hat einen Youngschen Modul von 600 kg/mm² oder mehr und hat eine Dehnbarkeit von 20% oder mehr unter dem Gesichtspunkt des Bruches, der Formstabilität und dergleichen bei der Preßformung und hat ferner eine Dichte von 1,44 g/cm³ oder weniger. Daher ist eine derartige Folie für akustische Eigenschaften vorteilhaft. Um die Oberflächeneigenschaft, Formbarkeit und Eigenschaften einzustellen, ist es ferner möglich, einen Füllstoff, wie z.B. Glasfaser, Kohlefaser, Kohlenstoffteilchen, Kohlenstoffwhiskers, Talkum, Silika und dergleichen hinzuzufügen, und Hohlräume können unter Verwendung eines Expansionsverfahrens oder dergleichen ebenfalls enthalten sein.
Die Harzfolie, die gemäß der Erfindung verwendet wird, kann beispielsweise durch die in der JP-A-57-17886, JP-A-62-37124, JP-A-62-174129 und dergleichen beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird auf der Basis von Figur 1 bis 4 beschrieben. Figur 1 ist eine Schnittansicht eines Hauptabschnittes eines Lautsprechers. In der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Membran; 2 eine Schwingspulenhülse; 3 eine Aufhängung, wie etwa einen Rand 3a, einen Dämpfer 3b und dergleichen; und 4 eine Mittelkappe. Die vorstehend genannten Bestandteile beziehen sich auf eine Membran als ein Objekt der Erfindung.

Ausführungsform 1

Ausführungsform 1 betrifft ein Beispiel für den Fall der Formung der konischen Membran 1. Wie Figur 2 zeigt, werden Preßformwerkzeuge verwendet, die eine Patrizenform 5 und eine Matrizenform 6, die Kühlmittelkanäle 5a bzw. 6a haben, umfassen. Die Matrizenform 6 wird auf 380 ºC oder mehr erwärmt und die Patrizenform 5 wird auf 280 ºC oder mehr erwärmt. Eine PPTA-Folie 7, bei welcher die Dicke auf etwa 60µm eingestellt ist, ein Youngscher Modul auf 1020 kg/mm² eingestellt ist, eine Dehnbarkeit auf 34% eingestellt ist, eine Dichte auf 1402 g/cm³ eingestellt ist, eine Schallgeschwindigkeit auf 3400 mis eingestellt ist und tan δ auf 0,038 eingestellt ist, wurde mit einer Pressgeschwindigkeit von etwa 15 bis 20 mm/s preßgeformt. Die chemische Formel von PPTA ist unten dargestellt.
Im Fall der PPTA-Folie, die in dieser Ausführungsform verwendet wird, wird dann, wenn die Formen in den vorstehend beschriebenen Erwärmungszustand versetzt werden, die Bruchdehnbarkeit um etwa 50% erhöht. Da jedoch die Bruchfestigkeit um etwa 80% abnimmt, ist die Auswahl der Preßgeschwindigkeit wichtig. Da andererseits die geformte Folie unmittelbar nach der Vollendung des Preßvorganges sehr zerbrechlich ist, wird die Festigkeit der Folie durch Kühlen der Formen 5 und 6 auf etwa 80 ºC durch Einströmen eines Kühlwassers durch die Kühl kanäle 5a und 6a im gepreßten Zustand wiedergewonnen. Das heißt, daß, nachdem die Formen im gepreßten Zustand gekühlt wurden, durch Freigeben der Formen die Folie in eine gewünschte Membranform geformt ist. Nachdem die Folie entnommen wurde, wird der überstehende Abschnitt durch eine Schneidebearbeitung entfernt, so daß die konische Membran 1 erhalten wurde.
Obgleich die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform sich auf das Beispiel bezieht, in welchem die konische Membran hergestellt wird, kann auch eine kalottenförmige Membran hergestellt werden. Wie Figur 3 zeigt, können andererseits mindestens zwei oder mehr Teile von der Membran 1, der Schwingspulenhülse 2, dem Rand 3a, dem Dämpfer 3b und der Mittelkappe 4 ebenfalls einstückig durch die vorstehend genannte Preßformeinrichtung geformt werden.

Ausführungsform 2

Die PPTA-Folien können auch in zwei oder mehr Schichten laminiert und geformt werden. In der Ausführungsform 2 wurden zwei PPTA-Folien, bei welchen eine Dehnfähigkeit auf 23% eingestellt ist und eine Dichte auf 1405 g/cm³ eingestellt ist, mit einem Klebstoff verklebt und laminiert. Der Klebstoff wurde unter Verwendung einer bekannten Auftragmaschine aufgetragen, so daß der Klebstoff äußerst dünn und gleichförmig aufgetragen werden konnte. Der Nachteil wie bei dem herkömmlichen Beispiel, daß die Membran durch die physikalische Eigenschaft des Klebstoffes beeinflußt wird, ist eliminiert. Die Leistungsfähigkeit konnte unter Einbeziehung des Materials des Klebstoffes verbessert werden.
Die physikalische Eigenschaft der Laminatfolie ist so, daß die Schallgeschwindigkeit auf 3550 mis eingestellt ist und tan δ auf 0,045 eingestellt ist. Der Wert von tan δ könnte erhöht werden, ohne die Schallgeschwindigkeit zu verlangsamen. Nachdem die Membran aus dem Laminatprodukt geformt war, wurde ein Teil der Membran ausgeschnitten und ihre physikalische Eigenschaft gemessen. Auf dieser Weise wurde keine übermäßig große Veränderung im Vergleich zur physikalischen Eigenschaft des Laminatprodukts vor dem Formvorgang festgestellt.

Ausführungsform 3

Als weiteres Beispiel des Laminierverfahrens können, nachdem die Folien zu einer vorbestimmten Membranform geformt wurden, auch die geformten Produkte laminiert werden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Gummisystemklebstoff durch Sprühen auf eine Oberfläche eines von zwei geformten Produkten aufgetragen, welche zu einer Membranform unter Verwendung von PPTA- Folien geformt wurden, bei welchen ein Youngsches Modul auf 1200 kg/mm² eingestellt ist, eine Dehnfähigkeit auf 24% eingestellt ist und eine Dichte auf 1400 g/cm³ eingestellt ist. Ein Lösungsmittel verflüchtigt sich. Anschließend werden die beiden geformten Produkte durch den Warmpreßvorgang durch ein Wärmereaktivierungsverfahren verklebt. Ein Teil der Laminatmembran wurde ausgeschnitten und die physikalische Eigenschaft wurde gemessen. Auf diese Weise wurde die Schallgeschwindigkeit auf 3000 mis eingestellt und tan δ wurde auf 0,075 eingestellt. Obgleich die Schallgeschwindigkeit geringfügig verlangsamt wurde, konnte tan δ gesteigert werden.
Wie bekannt kann, da die physikalische Eigenschaft durch Dampfabscheidung von Metall oder dergleichen auf der Vorder- oder Rückfläche der Folie verbessert wird, bei Verwendung einer Folie, die einem derartigen Vorgang unterzogen wurde, diese ebenfalls geformt werden. Oder es kann nach der Formung der Folie Metall oder dergleichen durch Dampfabscheidung aufgebracht werden.
Obgleich wie vorstehend bei der Ausführungsform 1 erwähnt nur die Membran geformt wurde, können offensichtlich auch die in der Ausführungsform 1 vorstehend erwähnte Mittelkappe 4, der Rand 3a oder eine Aufhängung, wie etwa ein Dämpfer 3b oder dergleichen, geformt werden.
Obgleich es eine allgemeine Vorgehensweise ist, die Bedingungen, wie z.B. Formtempertatur und dergleichen, gemäß der zu formenden Form zu ändern, kann die Folie, wenn eine Foliendicke auf etwa 25µm eingestellt ist, auch dann geformt werden, wenn die Patrizenform 5 auf etwa 250 ºC eingestellt ist.
Figur 4 ist eine Frequenzcharakteristikvergleichskurve zwischen einem Lauptsprecher A, der die durch die Ausführungsform 1 erhaltene Membran verwendet, und einem Lautsprecher B mit einem Durchmesser von 3 Zoll, der die herkömmliche, aus einer PI-Harzfolie hergestellte Membran verwendet. Es ist ersichtlich, daß die Charakteristik in dem Hochfrequenzband des Lautsprechers A mit der Membran gemäß der Erfindung stark verbessert wurde.
Der Zeitablauf des Formvorganges, wie in Figur 5 dargestellt, wird durch ein in Figur 6 gezeigtes Formsystem ausgeführt. Die Formen 62 und 64 werden vom Startpunkt 1 an durch Heizblocks 61 und 61' über 3 bis 25 Minuten erwärmt. Am Punkt 2 werden Zylinder 60 und 60' betätigt, um die Folie 63 mit den Formen 62 und 64 zu pressen. Am Punkt 3 wird die Form festgeklemmt. Der Kühlschritt folgt auf den Formvorgang von 2 bis Sekunden. Die Kombination von Formen und Folie wird durch Einleiten eines Kühlmittels durch Kanäle 5a und 6a, die in den Formen in Figur 2 vorgesehen sind, oder durch Aufblasen von gekühlter Luft auf die Formen für etwa 1 Minute gekühlt. Nachdem die Formen und die Folie auf etwa 80 ºC gekühlt wurden, wird die Klemmung der Formen gelöst, so daß die gepreßte Folie entnommen werden kann.
Bei der akustischen Membran gemäß der Erfindung hat die aus para-orientiertem aromatischem Polyamid hergestellte Folie hervorragende akustische Charakteristiken, bei welchen die Schallgeschwindigkeit auf 3000 m/s oder höher eingestellt ist und tan δ auf 0,03 oder mehr eingestellt ist. Bei der Membran ist die Leistungsfähigkeit derjenigen einer Membran mittels dem herkömmlichen Harzfolienformen weit überlegen. Insbesondere kann eine Membran erhalten werden, die einen ausreichend höheren tan δ im Gegensatz zu der herkömmlichen Harzfolie hat. Daher kann die Steifigkeit des Verbindungsabschnitts mit der Schwingspulenhülse, d.h., der Abschnitt, der allgemein als Halsabschnitt ln bezeichnet wird, erhöht werden. Daher ist es schwierig, einen Spitzenwert bei den hohen Wiedergabefrequenzen der Charakteristik zu verursachen. Die Schallgeschwindigkeit ist schneller als diejenige der herkömmlichen Harzfolienmembran. D.h., da die Elastizität hoch ist, wird die Biegeoszillation im Hochfrequenzband verringert und die Abschnittsvibration kann schließlich verhindert werden. Die Flachheit im Hochfrequenzband kann ohne weiteres erzielt werden. Die Charakteristik konnte deutlich verbessert werden, wie auch aus der Charakteristikvergleichskurve von Figur 4 offensichtlich ist.
Andererseits kann durch Formen nur der Mittelkappe und Anbringen derselben an einer herkömmlichen Lautsprechermembran oder dergleichen die Schallqualität eingestellt werden. Ferner kann eine Aufhängung, da sie eine sehr hohe Kriechbeständigkeit hat, als eine Hochleistungslautsprecheraufhängung verwendet werden. Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens können die Produkte, da die erfindungsgemäße Membran gründsätzlich durch das Harzfolienformungsverfahren, welches herkömmlicherweise verwendet wurde, geformt werden kann, sehr einfach in Massenproduktion hergestellt werden. Daher kann eine Membran mit einer höheren Eigenschaft als ein Element, wie etwa eine herkömmliche Membran oder dergleichen, ohne weiteres hergestellt werden.
Figur 7A und 7B zeigt, wie die PPTA-Folie in Streifen geschnitten ist. Die Streifen werden durch Verbinden der Streifen an ihren Rändern zu einer zylindrischen Spulenhülse 71 zusammengesetzt. Spulendraht 72 wird auf die Spulenhülse 71 gewickelt und Zuleitungen 72a bis 72c und 72b bis 72d des Spulendrahtes 72 werden durch Aufrollen eines Papierblattes 73 fixiert. Die in dieser Ausführungsform verwendete PPTA-Folie hat eine Dicke von 50 oder 55µm, eine Zugelastizität von 1150 oder 1460 kg/mm², eine Dichte von 1400 oder 1405 g/cm³, eine Schallgeschwindigkeit von 3580 oder 3720 m/s und einen tan δ von 0,038 oder 0,400. Die wie vorstehend beschrieben hergestellten Schwingspulenhülsen haben eine sehr hohe Steifigkeit und können somit die Störvibrationen am Verbindungsteil der Schwingspulenhülse und der Membran verhindern.
Während die Membran durch das in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dargestellte Formungsverfahren hergestellt wird, wird eine Schwingspulenhülse aus einer Folie aus paraorientiertem aromatischem Polyamid, vorzugsweise PPTA, ohne Verwendung eines Formungsverfahrens hergestellt.

Claims

1. Verfahren zur Formung einer Folie aus einem para-orientierten aromatischen Polyamid, die eine Zugelastizität von mindestens 600 kg/mm² und eine Dichte von weniger als 1,44 g/cm hat, zu einem Teil einer akustischen Membran,

umfassend die Schritte:

(a) Schaffen einer Matrizen- und einer Patrizenform;

(b) Erwärmen der Matrizen- und der Patrizenform auf mindestens 250 ºC;

(c) Einlegen der Folie aus para-orientiertem aromatischem Polyamid zwischen die erwärmte Matrizen- und Patrizenform;

(d) Pressen der eingelegten Folie durch die erwärmten For men, um den Teil der akustischen Membran zu formen;

(e) Kühlen der Formen auf eine geeignete Temperatur, so daß die Festigkeit der Folie wiedergewonnen wird, während die Pressung aufrechterhalten wird;

(f) Öffnen der Formen, um den geformten Teil der akustischen Membran aus den Formen zu entnehmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Pressgeschwindigkeit 15 bis 20 mm/s beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Teil der akustischen Membran eine Mittelkappe ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Teil der akustischen Membran eine Aufhängungselement ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei welchem der Teil der akustischen Membran durch Laminieren von Folien desselben Materials geformt wird.