JP2003284186A - 電気音響変換器用防水振動板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 界面活性剤入りの溶液に対してもコスト高を
招くことなく防水性を向上させ、かつ音響特性も向上さ
せた紙製の電気音響変換器用防水振動板を提供する。 【解決手段】 セルロース繊維または、セルロース繊維
と合成繊維とを混合して湿式抄造法により抄き、加熱加
圧乾燥して、所定の形状に成形した後、シリカ系樹脂と
フッ素系樹脂を含浸し、さらに加熱処理して、電気音響
変換器用防水振動板を形成する。これによって、コスト
高を招くことなく、紙を主体とした振動板の耐水性、防
水性を向上させることができ、かつ音響特性も向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音響機器の一種で
あるスピーカやマイクロホン等に用いられる電気音響変
換器用振動板に関し、詳しくは、防水性を向上させた紙
製の電気音響変換器用防水振動板に関する。

【０００２】

【従来の技術】スピーカ等の電気音響変換器用振動板に
要求される物性としては、比弾性率、比曲げ剛性率が大
きく、適度な内部損失を有し、機械疲労に強く、耐候性
が良いことである。

【０００３】振動板素材としては、種々の金属、セラミ
ックス、合成繊維、カーボン、アラミド繊維、合成樹
脂、紙を主体としたもの等が存在する。この中で、紙製
の振動板は、質量が軽く、また、設計の自由度も高く、
コスト面でも有利となる等のメリットを有している。こ
のため、一般的に、紙製の振動板が用いられている。

【０００４】近年、振動板の用途としては、車載用とし
ての需要が多く、車載用として使用するためには優れた
防水性をもたせることが重要な課題になってきている。
すなわち、車載用の揚合、スピーカは車のドアに取り付
けられることが多く、洗車時に用いられる洗浄剤カーシ
ャンプー等の界面活性剤に対しても防水性、耐水性が求
められてきている。

【０００５】しかし、紙製の振動板は、防水性が低いた
め、防水処理を施す必要がある。この防水処理として
は、例えば、防水性の高い樹脂を含浸したり、表面をコ
ーティングしたり、合成フィルムを加熱圧着や加熱吸着
して表面にフィルム層を設けたりする方法がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、樹脂を含浸す
る方法は、防水性の効果に持続力がなく、また、表面を
コーティングするには、コーティング剤を用意し、コー
ティングする作業を要し、製造が煩雑であった。合成樹
脂フィルムを加熱圧着、加熱吸着して表面にフィルム層
を設ける方法は、フィルムを加熱することで、ピンホー
ルができ、そこから水が浸入する等の問題があった。

【０００７】また、上記方法では、何れもカーシャンプ
ーに含まれる界面活性剤入りの溶液に対し防水性が不十
分であった。

【０００８】この発明は上記の課題を解決し、界面活性
剤入りの溶液に対してもコスト高を招くことなく防水性
を向上させ、かつ音響特性も向上させた紙製の電気音響
変換器用防水振動板を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、セルロース繊維または、セルロース繊維と
合成繊維とを混合して湿式抄造法により抄き、加熱加圧
乾操して、所定の形状に成形した後、シリカ系樹脂とフ
ッ素系樹脂とを含浸し、さらに加熱処理してなる構成を
採用している。

【００１０】また、前記合成繊維は、ポリ−パラ−フェ
ニレン−テレフタル−アミド繊維、カーボン繊維、ポリ
ベンザゾール繊維を用いたことを特徴としている。前記
シリカ系樹脂は、酸性の水性コロイド状シリカと非水性
コロイド状シリカ混合物、オルガノヒドロキシシランま
たは、その部分縮合体からなる固形分であることを特徴
としている。前記フッ素系樹脂は、メタクリル酸エステ
ルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーで
あることを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明における電気音響変換器用
防水振動板は、セルロース繊維を主体として、抄造物を
作製する。その後、熱プレス乾操して、所定の形状に成
形する。この振動板にシリカ系樹脂とフッ素系樹脂の含
浸を行って、再度加熱し硬化させる。加熱硬化させるこ
とによって、パルプ繊維間の結合力を高め、また、繊維
間にシリカ系樹脂の皮膜を形成した。

【００１２】さらに、セルロース繊維を主体とした物
に、合成繊維を混合し、抄造物を作製し、その後熱プレ
ス乾燥して、所定の形状に成形し、シリカ系樹脂とフッ
素系樹脂の含浸を行って、再度加熱硬化させる構成とす
ると、さらに高い性能を確保できる。

【００１３】

【実施例】セルロース繊維としてベースパルプ、ＮＵＫ
Ｐ（３４°ＳＲ）を用いた。合成繊維としてポリ−パラ
−フェニレン−テレフタル−アミド繊維の３ｍｍのカッ
ト品を用いた。

【００１４】ベースパルプ（乾燥質量）に対して、３ｍ
ｍにカットしたポリ−パラ−フェニレン−テレフタル−
アミド繊維を１０質量％加え、上記で得られた繊維の水
中分散液（スラリー）を金網等の上で、所定の形状に抄
き上げ脱水工程において、適当な水分量に調整した。

【００１５】上記で得られた抄造物を所定の形状の金型
を用いて、加熱乾燥した。後に、酸性の水性コロイド状
シリカと非水性コロイド状シリカ混合物、オルガノヒド
ロキシシランまたは、その部分縮合体からなる固形分で
構成されるシリカ系樹脂（商品名：スカイミック ＳＲ
Ｃクリアー 大阪有機化学工業株式会社）とフッ素系樹
脂であるメタクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アル
キルのブロックコポリマー（商品名：モディパーＦ２１
０ 日本油脂株式会社）を所定の濃度に希釈して、振動
板に含浸する。後に常温で１５分乾操し、ついで１７０
℃で２０分加熱処理して、１６ｃｍの振動板を作製し
た。

【００１６】本実施例に用いられたシリカ系樹脂をさら
に詳しく説明すると、酸性の水性コロイド状シリカと非
水性コロイド状シリカ混合物｛式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＲ^２）_３
（式中は、Ｒ^１は炭素原子数１〜３個のアルキル基、ビ
ニル基、フェニル基３．４−エポキシシクロへキシルエ
チル基、γ−グロシドキシプロピル基、γ−メタクリル
オキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基、γ一ク
ロロプロピル基から成る群より選ばれた基を表し、Ｒ^２
は炭素原子１〜３個のアルキル基またはアリール基を
表す）｝や、オルガノアルコルコキシシランを酸性の水
性コロイド状シリカを、非水性コロイド状シリカの混合
物散液中で加水分解して得られる、式Ｒ ^１Ｓｉ（ＯＨ）
_３で示されるオルガノヒドロキシシラン、または、その
部分縮合体からなる固形分で構成されるものである。

【００１７】本発明の振動板と、これと同一の組成の抄
造物であって、本発明の樹脂含浸処理を施さないものを
従来品として物性を比較すると次の通りである。 ヤング率（ＧＰａ） 音速（ｍ／ｓ） 比曲げ剛性率 Ｔａｎδ 本発明品 １.４４ １７２５ ３.６ ０．０３４ 従来品 ０.８９ １６５３ ５.０ ０．０３２

【００１８】振動板の断面構造を電子顕微鏡で観察する
と、本発明の振動板は、従来品に比べ、パルプの繊維間
に本発明の含浸剤が膜状に結着して強固に結合している
のが認められ、これにより優れた防水性を得ていること
が確認された。

【００１９】このように本発明によれば、特別な設備を
必要とせず、パルプ繊維間にシリカ系樹脂が膜状に結着
して、これら繊維どうしを強固に結合させて、耐水性、
防水性を持たせると同時に、フッ素系樹脂であるメタク
リル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロック
コポリマーの相溶性セグメントが、基材（パルプ繊維お
よびシリカ系樹脂等）に捕捉され、繊維間の結合力を更
に高めると共に、Ｔａｎδを向上させた。

【００２０】また、フッ素セグメントが表面に移行、配
向するため、強い撥水作用も働き、振動板表面、裏面か
らの水の浸入を防ぎ、冠水試験後においても、高い挫屈
強度を保ち、界面活性剤に対しても有効な耐水性、防水
性を持たせることが可能になったことで、優れた耐水
性、防水性を有する紙を主体とした電気音響変換器用防
水振動板を得ることが出来る。さらに、繊維結着力が増
加するため、水素結合を持たない（あってもごくわずか
な）合成繊維を強固に結着できるため、弾性率も向上す
るという特徴も有している。

【００２１】音響特性は、図１（ａ）に示すように、図
１（ｂ）に示す従来品の特性に比べ、高域側の音圧が向
上すると共に、フラットになり、良好な音質を得ること
が出来た。これはポリ−パラ−フェニレン−テレフタル
−アミド繊維等の合成樹脂繊維混抄により、弾性率が向
上したことに起因するが、上記したような本発明の含浸
剤の働きが、その効果をより高めていることが確認され
た。混抄する合成樹脂繊維としてポリ−パラ−フェニレ
ン−テレフタル−アミド繊維を用いたが、これに限定さ
れることなく、カーボン繊維、ポリベンザゾール繊維等
を用いても、同様の効果が得られた。

【００２２】なお、上記実施例ではセルロース繊維と合
成繊維とを混抄した例について示したが、セルロース繊
維１００％のものに、シリカ系樹脂とフッ素系樹脂（特
に、メタクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキル
のブロックコポリマー）を含浸し、加熱処理しても同様
の作用効果を得ることができる。

【００２３】また、合成繊維としてはポリ−パラ−フェ
ニレン−テレフタル−アミド繊維以外に、カーボン繊
維、ポリベンザゾール繊維等を用いても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、製造にあ
たり、セルロース繊維またはセルロース繊維と合成繊維
とを混抄したものを抄造し、その後、シリカ系樹脂とフ
ッ素系樹脂の含浸、加熱硬化といった手段により、コス
ト高を招くことなく、紙を主体とした振動板の耐水性、
防水性を向上させることができ、かつ音響特性も向上す
る、といった効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明品の周波数対音圧特性、（ｂ）
は従来品の周波数対音圧特性を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルロース繊維または、セルロース繊維
   と合成繊維とを混合して湿式抄造法により抄き、加熱加
   圧乾燥して、所定の形状に成形した後、シリカ系樹脂と
   フッ素系樹脂を含浸し、さらに加熱処理したことを特徴
   とする電気音響変換器用防水振動板。
2. 【請求項２】 前記合成繊維は、ポリ−パラ−フェニレ
   ン−テレフタル−アミド繊維、カーボン繊維、ポリベン
   ザゾール繊維であることを特徴とする請求項１記載の電
   気音響変換器用防水振動板。
3. 【請求項３】 前記シリカ系樹脂は、酸性の水性コロイ
   ド状シリカと非水性コロイド状シリカ混合物、オルガノ
   ヒドロキシシランまたは、その部分縮合体からなる固形
   分であることを特徴とする請求項１または２記載の電気
   音響変換器用防水振動板。
4. 【請求項４】 前記フッ素系樹脂は、メタクリル酸エス
   テルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマー
   であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記
   載の電気音響変換器用防水振動板。