JP2011010283A - Loudspeaker frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スピーカーフレームに関する。より詳細には、軽量で優れた強度を有するスピーカーフレームに関する。 The present invention relates to a speaker frame. More specifically, the present invention relates to a speaker frame that is lightweight and has excellent strength.
近年、テレビ等の電子機器用スピーカーにおいては、機器の薄型化および軽量化に伴い、さらなる軽量化が求められている。また、車載用スピーカーにおいても、環境対応のため、燃費向上等を目的として、さらなる軽量化が求められている。 In recent years, speakers for electronic devices such as televisions are required to be further reduced in weight as the devices become thinner and lighter. In addition, in-vehicle speakers are also required to be further reduced in weight for the purpose of improving fuel efficiency and the like for environmental reasons.
従来のスピーカーにおいては、磁気回路の磁石として主にフェライトが用いられていたので、該磁石を含む磁気回路が最も重い部品であった。しかしながら、上記要望の下、近年のスピーカーにおいては、磁気回路の磁石として軽量な希土類磁石が使用されており、その結果、スピーカーフレームが最も重い部品となっている。したがって、スピーカーフレームの軽量化が強く望まれている。 In conventional speakers, ferrite is mainly used as the magnet of the magnetic circuit, so the magnetic circuit including the magnet is the heaviest part. However, under the above-mentioned demand, a light-weight rare earth magnet is used as a magnet of a magnetic circuit in recent speakers, and as a result, the speaker frame is the heaviest part. Therefore, it is strongly desired to reduce the weight of the speaker frame.
スピーカーフレームは、磁気回路に対して、振動系（振動板およびボイスコイル）および支持系（エッジおよびダンパー）の位置を正確に保持するという役割を有する。したがって、スピーカーフレームには、スピーカーユニットの骨格としての剛性が要求される。このようなスピーカーフレームの形成材料としては、冷延鋼板、アルミニウム合金等の金属材料が主流であるが、成形の自由度が高く、金属材料に比べて軽量であることからＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料も採用されている（例えば、特許文献１）。 The speaker frame has a role of accurately maintaining the positions of the vibration system (diaphragm and voice coil) and the support system (edge and damper) with respect to the magnetic circuit. Therefore, the speaker frame is required to have rigidity as a skeleton of the speaker unit. As a material for forming such a speaker frame, a metal material such as a cold-rolled steel plate or an aluminum alloy is mainstream, but it has a high degree of freedom in molding and is lighter than a metal material, so ABS resin, polypropylene resin, Resin materials such as polycarbonate resin are also employed (for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の材料で形成されたスピーカーフレームは、軽量化が不十分であり、特に車載用としてはさらなる軽量化が望まれている。 However, the speaker frame formed of the above-described conventional material is insufficient in weight reduction, and further weight reduction is desired particularly for in-vehicle use.
本発明の目的は、スピーカーユニットの骨格として十分な剛性を有し、かつ、軽量なスピーカーフレームを提供することである。 An object of the present invention is to provide a lightweight speaker frame having sufficient rigidity as a skeleton of a speaker unit.
本発明によれば、スピーカーフレームが提供される。該スピーカーフレームは、樹脂発泡体からなる芯材と、熱硬化性樹脂を含み、該芯材の表面を被覆する表面材層とを有する。
好ましい実施形態においては、上記表面材層が、強化材をさらに含む。
好ましい実施形態においては、上記表面材層の厚みが、０．３ｍｍ以上である。
好ましい実施形態においては、上記樹脂発泡体が、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、および生分解性プラスチックからなる群より選択される少なくとも一つの樹脂を含む。
According to the present invention, a speaker frame is provided. The speaker frame includes a core material made of a resin foam and a surface material layer that includes a thermosetting resin and covers the surface of the core material.
In a preferred embodiment, the surface material layer further includes a reinforcing material.
In preferable embodiment, the thickness of the said surface material layer is 0.3 mm or more.
In a preferred embodiment, the resin foam includes at least one resin selected from the group consisting of polystyrene resins, acrylic resins, polypropylene resins, polyethylene resins, urethane resins, and biodegradable plastics. .
本発明のスピーカーフレームは、樹脂発泡体からなる芯材と、熱硬化性樹脂を含み、該芯材の表面を被覆する表面材層とを有するので、スピーカーユニットの骨格として十分な剛性を有し得、かつ、重量が大幅に低減され得る。 Since the speaker frame of the present invention has a core material made of a resin foam and a surface material layer that includes a thermosetting resin and covers the surface of the core material, the speaker frame has sufficient rigidity as a skeleton of the speaker unit. And the weight can be significantly reduced.
Ａ．スピーカーフレーム
本発明のスピーカーフレームは、樹脂発泡体からなる芯材と、熱硬化性樹脂を含み、該芯材の表面を被覆する表面材層とを有する。本発明のスピーカーフレームは、樹脂発泡体からなるきわめて軽量な芯材と表面材層との２層構造をとるので、密度が大幅に低減され得る。また、芯材の表面全体が熱硬化性樹脂で被覆されているので、十分な剛性を有し得る。
A. Speaker Frame The speaker frame of the present invention includes a core material made of a resin foam and a surface material layer that includes a thermosetting resin and covers the surface of the core material. Since the speaker frame of the present invention has a two-layer structure of a very light core material made of resin foam and a surface material layer, the density can be greatly reduced. Further, since the entire surface of the core material is coated with the thermosetting resin, it can have sufficient rigidity.
本発明のスピーカーフレームの厚みは、好ましくは２．０〜６０ｍｍ、さらに好ましくは３．０〜３０ｍｍである。スピーカーフレームの厚みがこのような範囲内であれば、スピーカーユニットの骨格として十分な剛性を有し得る。なお、スピーカーフレームは、部位によって求められる剛性に差があり、厚みが一定でない場合がある。その場合、上記スピーカーフレームの厚みは、スピーカーフレーム全体の平均厚みを意味する。 The thickness of the speaker frame of the present invention is preferably 2.0 to 60 mm, more preferably 3.0 to 30 mm. If the thickness of the speaker frame is within such a range, the speaker frame can have sufficient rigidity as a skeleton of the speaker unit. Note that the speaker frame has a difference in rigidity required for each part, and the thickness may not be constant. In this case, the thickness of the speaker frame means the average thickness of the entire speaker frame.
Ｂ．芯材
芯材は、樹脂発泡体からなる。芯材の厚みは、目的等に応じて適切に設定され得る。芯材の厚みは、好ましくは２．０〜６０ｍｍ、さらに好ましくは３．０〜３０ｍｍである。芯材の厚みがこのような範囲内であれば、スピーカーフレームの重量を大幅に低減し得る。
B. Core material The core material is made of a resin foam. The thickness of the core material can be appropriately set according to the purpose and the like. The thickness of the core material is preferably 2.0 to 60 mm, more preferably 3.0 to 30 mm. If the thickness of the core material is within such a range, the weight of the speaker frame can be greatly reduced.
上記樹脂発泡体の密度は、好ましくは０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ３、さらに好ましくは０．０１〜０．０８ｇ／ｃｍ３である。樹脂発泡体の密度がこのような範囲内であれば、スピーカーフレームの重量が大幅に低減され得る。 The density of the resin foam is preferably 0.01 to 0.1 g / cm 3 , more preferably 0.01 to 0.08 g / cm 3 . If the density of the resin foam is within such a range, the weight of the speaker frame can be greatly reduced.
上記樹脂発泡体における気泡の発泡倍率は、好ましくは５〜９０倍、さらに好ましくは１５〜６０倍、特に好ましくは２０〜６０倍である。発泡倍率がこのような範囲内であれば、軽量でありながら剛性に優れたスピーカーフレームが得られ得る。 The expansion ratio of the bubbles in the resin foam is preferably 5 to 90 times, more preferably 15 to 60 times, and particularly preferably 20 to 60 times. If the expansion ratio is within such a range, a speaker frame that is lightweight but excellent in rigidity can be obtained.
上記樹脂発泡体を形成する樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。例えば、後述する蒸気加熱発泡法により発泡可能なＴｇを有する熱可塑性樹脂や、発泡成形性が高く、かつ、適度な剛性を有する熱硬化性樹脂が採用され得る。このような樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、および、これらのブレンド物またはアロイ化物が好ましく例示される。軽量、かつ、表面材層との接着性に優れた樹脂発泡体を形成し得るからである。ウレタン系樹脂は、さらに常温で発泡性を有するという利点も有する。また、環境適応の観点から、ポリ乳酸等の生分解性プラスチックを用いてもよい。好ましくは、ポリ乳酸は、トウモロコシのような農作物またはバイオマス原料から製造される。 Arbitrary appropriate resin may be employ | adopted as resin which forms the said resin foam. For example, a thermoplastic resin having a Tg that can be foamed by a steam heating foaming method, which will be described later, or a thermosetting resin that has high foam moldability and has an appropriate rigidity can be employed. Preferred examples of such resins include polystyrene resins, polypropylene resins, polyethylene resins, acrylic resins, urethane resins, and blends or alloyed products thereof. This is because a resin foam that is lightweight and has excellent adhesion to the surface material layer can be formed. Urethane resins also have the advantage of having foamability at room temperature. Further, from the viewpoint of environmental adaptation, a biodegradable plastic such as polylactic acid may be used. Preferably, polylactic acid is produced from crops such as corn or biomass raw materials.
上記芯材には、必要に応じて、プラズマ処理、コロナ処理等の表面処理が施され得る。表面処理を施すことにより、表面材層との接着性が向上し得る。表面処理条件は、上記樹脂の種類等に応じて適切に設定され得る。 The core material may be subjected to surface treatment such as plasma treatment or corona treatment as necessary. By performing the surface treatment, the adhesion to the surface material layer can be improved. The surface treatment conditions can be appropriately set according to the type of the resin.
上記芯材の形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。芯材は、例えば、炭化水素ガス等の発泡剤を含む樹脂粒子を発泡させて形成される。詳しくは後述する。 Any appropriate method can be adopted as a method for forming the core material. The core material is formed, for example, by foaming resin particles containing a foaming agent such as hydrocarbon gas. Details will be described later.
Ｃ．表面材層
表面材層は、熱硬化性樹脂を含み、上記芯材の表面を被覆する。好ましくは、表面材層は、芯材の表面の実質的に全体を被覆する。表面材層の厚みは、所望される剛性等に応じて、適切に設定され得る。表面材層の厚みは、好ましくは０．３ｍｍ以上、さらに好ましくは０．４５ｍｍ以上である。表面材層の厚みがこのような範囲内であれば、軽量でありながら剛性に優れたスピーカーフレームが得られ得る。
C. Surface material layer The surface material layer contains a thermosetting resin and covers the surface of the core material. Preferably, the surface material layer covers substantially the entire surface of the core material. The thickness of the surface material layer can be appropriately set according to the desired rigidity or the like. The thickness of the surface material layer is preferably 0.3 mm or more, more preferably 0.45 mm or more. If the thickness of the surface material layer is within such a range, a speaker frame that is lightweight but excellent in rigidity can be obtained.
好ましい実施形態においては、上記芯材の厚みに対する表面材層の厚みの合計（放射面側の表面材層とその反対側の表面材層との厚みの合計）の割合は、０．１％〜２０％、さらに好ましくは０．５％〜１０％である。このような割合であれば、軽量でありながら剛性に優れたスピーカーフレームが得られ得る。 In a preferred embodiment, the ratio of the total thickness of the surface material layer to the thickness of the core material (the total thickness of the surface material layer on the radiation surface side and the surface material layer on the opposite side) is 0.1% to 20%, more preferably 0.5% to 10%. With such a ratio, it is possible to obtain a speaker frame that is lightweight but excellent in rigidity.
表面材層に含まれる熱硬化性樹脂としては、任意の適切な熱硬化性樹脂が採用され得る。好ましくは、表面硬度およびヤング率が高く、上記芯材との接着性に優れた熱硬化性樹脂が採用され得る。また、操作性の観点から、硬化前は流動性が高く、液状を呈することが好ましい。表面材層に含まれる熱硬化性樹脂の具体例としては、エポキシアクリレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルエステル系樹脂が挙げられる。なかでも、エポキシアクリレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、およびウレタン系樹脂が好ましい。 Any appropriate thermosetting resin can be adopted as the thermosetting resin contained in the surface material layer. Preferably, a thermosetting resin having a high surface hardness and Young's modulus and excellent adhesion to the core material can be employed. Further, from the viewpoint of operability, it is preferable that the composition has a high fluidity before curing and exhibits a liquid state. Specific examples of the thermosetting resin contained in the surface material layer include epoxy acrylate resins, unsaturated polyester resins, urethane resins, urethane acrylate resins, epoxy resins, and vinyl ester resins. Of these, epoxy acrylate resins, unsaturated polyester resins, and urethane resins are preferable.
表面材層は、好ましくは上記樹脂に加えて強化材をさらに含む。強化材を含むことにより、さらに剛性に優れたスピーカーフレームが得られ得る。強化材としては、繊維状・粒子状・鱗片状等の任意の適切な材料が用いられ得る。なかでも、繊維状の強化材は、剛性の向上効果が高く、好ましい。 The surface material layer preferably further includes a reinforcing material in addition to the resin. By including the reinforcing material, a speaker frame having further excellent rigidity can be obtained. As the reinforcing material, any appropriate material such as a fibrous shape, a particulate shape, and a scale shape can be used. Among these, a fibrous reinforcing material is preferable because it has a high rigidity improvement effect.
１つの実施形態においては、強化材として、織布および／または不織布が用いられ得る。この場合、強化材は、織布および／または不織布の単一層であってもよく、織布および／または不織布の積層体であってもよい。 In one embodiment, woven and / or non-woven fabric may be used as the reinforcement. In this case, the reinforcing material may be a single layer of woven fabric and / or nonwoven fabric, or may be a laminate of woven fabric and / or nonwoven fabric.
上記織布の織構造としては、任意の適切な構造が採用され得る。例えば、平織、綾織、朱子織、これらの組み合わせが挙げられる。織布の面密度は、織構造や用いる繊維の性質（例えば、機械的特性、繊維径、繊維長）等により適宜選択されるが、代表的には５０〜２００ｇ／ｍ２である。このような範囲の面密度は、剛性の向上効果が大きく、成形性にも優れるからである。 Any appropriate structure can be adopted as the woven structure of the woven fabric. For example, plain weave, twill weave, satin weave, or a combination thereof. The surface density of the woven fabric is appropriately selected depending on the woven structure and the properties of the fibers used (for example, mechanical properties, fiber diameter, fiber length) and the like, but is typically 50 to 200 g / m 2 . This is because the surface density in such a range has a great effect of improving rigidity and is excellent in moldability.
上記不織布は任意の適切な方法により形成され得る。不織布の形成方法の代表例としては、水などの流体を用いる湿式製法、機械的に短繊維をランダムに絡ませる乾式製法等が挙げられる。湿式製法が好ましい。機械的特性の異方性を小さく抑えることができ、成形性が良好な不織布が得られるからである。不織布の目付け（面密度）は目的に応じて変化し得るが、代表的には１０〜１００ｇ／ｍ２である。 The nonwoven fabric can be formed by any appropriate method. Typical examples of the method for forming the nonwoven fabric include a wet manufacturing method using a fluid such as water, a dry manufacturing method in which short fibers are mechanically entangled randomly. A wet process is preferred. This is because the anisotropy of mechanical properties can be kept small, and a nonwoven fabric with good moldability can be obtained. The basis weight (area density) of the nonwoven fabric can vary depending on the purpose, but is typically 10 to 100 g / m 2 .
上記織布または不織布を形成する繊維は、長繊維であってもよく、短繊維であってもよい。また、有機繊維であってもよく、無機繊維であってもよい。好ましくは高弾性率繊維が用いられ得る。非常に優れた剛性を有するスピーカーフレームが得られ得るからである。高弾性率繊維の代表例としては、炭素繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維が挙げられる。 The fibers forming the woven or non-woven fabric may be long fibers or short fibers. Moreover, an organic fiber may be sufficient and an inorganic fiber may be sufficient. Preferably high modulus fibers can be used. This is because a speaker frame having very excellent rigidity can be obtained. Representative examples of the high modulus fiber include carbon fiber, polyester fiber, and aramid fiber.
好ましくは、高弾性率繊維は撚りがかかっていない繊維（無撚繊維）である。無撚繊維を用いることにより、単位面積当たりの厚みを極端に薄くすることが可能であり、その結果、軽量、かつ非常に優れた剛性を有するスピーカーフレームを得ることができる。 Preferably, the high elastic modulus fiber is an untwisted fiber (untwisted fiber). By using non-twisted fibers, the thickness per unit area can be extremely reduced, and as a result, a speaker frame having a light weight and extremely excellent rigidity can be obtained.
別の実施形態においては、強化材として、ガラス繊維、高弾性率繊維等の繊維や、酸化チタン、タルク、マイカ等の微粒子が用いられ得る。この場合、強化材の含有量は、上記熱硬化性樹脂１００重量部に対し、好ましくは１０〜５０重量部である。 In another embodiment, fibers such as glass fibers and high elastic modulus fibers and fine particles such as titanium oxide, talc, and mica can be used as the reinforcing material. In this case, the content of the reinforcing material is preferably 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin.
表面材層は、必要に応じて、任意の添加剤をさらに含み得る。添加剤の１つの例としては、離型剤が挙げられる。表面材層が離型剤を含むことにより、製造工程における金型からの離型性に優れるので生産効率が向上し得る。また、金型表面に塗布される外部離型剤と異なり、スピーカーフレーム表面への移行がないので、優れた表面状態が得られ得る。離型剤の種類および含有量は、上記熱硬化性樹脂の種類等に応じて適切に選択され得る。添加剤の別の例としては、収縮防止剤、難燃剤、顔料、紫外線吸収剤等が挙げられる。 The surface material layer may further contain an optional additive as necessary. One example of the additive is a release agent. When the surface material layer contains a mold release agent, it is excellent in mold release from the mold in the manufacturing process, so that production efficiency can be improved. Moreover, unlike the external mold release agent applied to the mold surface, there is no transition to the speaker frame surface, so that an excellent surface state can be obtained. The type and content of the release agent can be appropriately selected according to the type of the thermosetting resin. Other examples of the additive include a shrinkage inhibitor, a flame retardant, a pigment, and an ultraviolet absorber.
上記表面材層の形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。表面材層は、例えば、上記形成材料を混合して得られる表面材層形成用樹脂組成物を、所定の空隙をもって上記芯材が設置された金型内に注入し、樹脂を硬化させることによって形成され得る。その際、該樹脂組成物は、必要に応じて、硬化剤を含み得る。硬化剤の種類および含有量は、上記熱硬化性樹脂の種類等に応じて適切に選択され得る。例えば、熱硬化性樹脂がエポキシアクリレート系樹脂または不飽和ポリエステル系樹脂の場合、樹脂１００重量部に対してｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等の有機過酸化物を０．５〜５重量部添加することが好ましい。 Any appropriate method can be adopted as a method of forming the surface material layer. The surface material layer is obtained by, for example, injecting a resin composition for forming a surface material layer obtained by mixing the forming materials into a mold in which the core material is installed with a predetermined gap and curing the resin. Can be formed. In that case, this resin composition may contain a hardening | curing agent as needed. The type and content of the curing agent can be appropriately selected according to the type of the thermosetting resin. For example, when the thermosetting resin is an epoxy acrylate resin or an unsaturated polyester resin, t-butyl peroxybenzoate, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, etc. with respect to 100 parts by weight of the resin It is preferable to add 0.5 to 5 parts by weight of the organic peroxide.
Ｄ．スピーカーフレームの製造方法
上記スピーカーフレームは、任意の製造方法によって製造され得る。例えば、加熱により発泡成形する場合、蒸気孔を有する発泡成形用金型内に発泡剤を含む樹脂粒子を充填し、所定の発泡条件で発泡成形することにより、樹脂発泡体からなる芯材が形成される。発泡剤を含む樹脂粒子としては、予め所定の発泡倍率で予備発泡させた予備発泡粒子を用いてもよい。予備発泡粒子の形状は、任意の適切な形状が採用され得る。具体的には、ビーズ状、ペレット状、球状等が挙げられる。予備発泡粒子の平均粒子径は、好ましくは０．５〜２０ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜２ｍｍである。予備発泡粒子としては、市販品を用いてもよい。
D. Method for Manufacturing Speaker Frame The speaker frame can be manufactured by any manufacturing method. For example, when foam molding is performed by heating, resin particles containing a foaming agent are filled in a foam molding mold having vapor holes, and foam molding is performed under predetermined foaming conditions to form a core material made of a resin foam. Is done. As the resin particles containing the foaming agent, pre-expanded particles that have been pre-expanded at a predetermined expansion ratio may be used. Any appropriate shape can be adopted as the shape of the pre-expanded particles. Specific examples include beads, pellets, and spheres. The average particle size of the pre-expanded particles is preferably 0.5 to 20 mm, more preferably 0.1 to 2 mm. Commercially available products may be used as the pre-expanded particles.
上記発泡条件としては、任意の適切な条件が採用され得る。加熱媒体としては、代表的には蒸気および／または空気が挙げられる。加熱媒体の温度は、好ましくは６０〜１２０℃、さらに好ましくは１００〜１２０℃である。加熱媒体の圧力は、好ましくは０．１〜３．０ｋｇ／ｃｍ２、さらに好ましくは０．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ２である。最終的な発泡倍率は、好ましくは５〜９０倍、さらに好ましくは１５〜６０倍、特に好ましくは２０〜６０倍である。 Arbitrary appropriate conditions can be employ | adopted as said foaming conditions. The heating medium typically includes steam and / or air. The temperature of the heating medium is preferably 60 to 120 ° C, more preferably 100 to 120 ° C. The pressure of the heating medium is preferably 0.1 to 3.0 kg / cm 2 , more preferably 0.5 to 2.0 kg / cm 2 . The final expansion ratio is preferably 5 to 90 times, more preferably 15 to 60 times, and particularly preferably 20 to 60 times.
ウレタン系樹脂のように常温で発泡成形する場合は、発泡成形用金型内に芯材の形成材料を注入し、重合および発泡を同時に進行させればよい。 When foam molding is performed at room temperature like a urethane-based resin, a core material is injected into a foam molding die, and polymerization and foaming are allowed to proceed simultaneously.
次いで、所望のスピーカーフレームの形状に相当する金型（代表的には、マッチドダイ金型）内に芯材を設置する。その後、金型内面と芯材表面との空隙を埋めるように上記表面材層形成用樹脂組成物を注入し、金型を閉じてから加熱硬化することにより、表面材層が形成される。このようにして、本発明のスピーカーフレームが得られる。硬化時間を短縮する観点から、金型は予め加熱されていてもよい。金型は、コア型（放射面側）とキャビティー型（放射面の反対側）との一対の型からなり、芯材を設置した場合にその表面全体に対して所定の空隙を有するように設計されているので、該空隙に該樹脂組成物を注入して硬化させることにより、芯材表面全体を等しい厚みの樹脂層で覆うことができる。 Next, a core material is placed in a mold (typically a matched die mold) corresponding to a desired speaker frame shape. Then, the surface material layer is formed by injecting the above-mentioned resin composition for forming a surface material layer so as to fill the gap between the inner surface of the mold and the surface of the core material, and closing and curing the mold. In this way, the speaker frame of the present invention is obtained. From the viewpoint of shortening the curing time, the mold may be preheated. The mold consists of a pair of molds, a core mold (radiating surface side) and a cavity mold (opposite the radiating surface), so that when a core material is installed, the entire surface has a predetermined gap. Since it is designed, the entire surface of the core material can be covered with a resin layer having an equal thickness by injecting the resin composition into the void and curing it.
表面材層の加熱硬化条件としては、任意の適切な条件が採用され得る。加熱温度は、好ましくは６０〜１２０℃、さらに好ましくは７０〜１１０℃である。加熱時間は、好ましくは１〜３０分、さらに好ましくは５〜１５分である。また、表面材層は、芯材に該樹脂組成物をスプレー等で塗布して、乾燥・硬化して形成してもよい。 Arbitrary appropriate conditions can be employ | adopted as heat curing conditions of a surface material layer. The heating temperature is preferably 60 to 120 ° C, more preferably 70 to 110 ° C. The heating time is preferably 1 to 30 minutes, more preferably 5 to 15 minutes. The surface material layer may be formed by applying the resin composition to the core material by spraying, drying and curing.
強化材として織布および／または不織布を用いる場合は、金型内に設置する芯材の少なくとも一部を覆うように、例えば、金型のコア型および／またはキャビティー型の内壁に沿うように織布または不織布を配置してから、芯材を配置し、上記樹脂組成物を注入・硬化すればよい。同様に、強化材として織布および／または不織布を用いる場合は、芯材の少なくとも一部を覆うように織布又は不織布を配置してから上記樹脂組成物を塗布して、乾燥・硬化させてもよい。また、強化材として繊維、微粒子等を用いる場合は、上記樹脂組成物中にこれらを混合し、金型内に注入・硬化すればよい。同様に、強化材として繊維、微粒子等を用いる場合は、上記樹脂組成物中にこれらを混合し、芯材に該樹脂組成物をスプレー等で塗布して、乾燥・硬化して形成してもよい。 When a woven fabric and / or a non-woven fabric is used as the reinforcing material, it covers at least a part of the core material installed in the mold, for example, along the inner wall of the core mold and / or the cavity mold. After arranging the woven or non-woven fabric, the core material may be arranged, and the resin composition may be injected and cured. Similarly, when using a woven fabric and / or a non-woven fabric as a reinforcing material, arrange the woven fabric or non-woven fabric so as to cover at least a part of the core material, and then apply the resin composition, dry and cure it. Also good. Moreover, when using a fiber, microparticles | fine-particles, etc. as a reinforcement, what is necessary is just to mix these in the said resin composition, and to inject and harden | cure in a metal mold | die. Similarly, when fibers, fine particles, and the like are used as the reinforcing material, they may be formed by mixing them in the resin composition, applying the resin composition to the core material by spraying, and drying and curing. Good.
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。なお、特に明記しない限り、実施例における部および％は重量（質量）基準である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples. Unless otherwise specified, parts and% in the examples are based on weight (mass).
［実施例１］
炭化水素ガスを吸収させた細粒状ポリスチレンビーズ（直径：約２ｍｍ）を所定の形状の蒸気成形用金型内に、その容積の約２％となるように充填した。次いで、１００〜１２０℃の蒸気を該金型内に注入して５分間保持し、その後、冷却することにより、発泡倍率が約６０倍である発泡ポリスチレンからなる芯材を得た。得られた芯材の密度は０．０１８ｇ／ｃｍ３であった。
[Example 1]
Fine granular polystyrene beads (diameter: about 2 mm) absorbed with hydrocarbon gas were filled into a predetermined mold for vapor molding so as to be about 2% of the volume. Next, steam of 100 to 120 ° C. was injected into the mold and held for 5 minutes, and then cooled to obtain a core material made of expanded polystyrene having an expansion ratio of about 60 times. The density of the obtained core material was 0.018 g / cm 3 .
エポキシアクリレート（ディーエイチ・マテリアル社製、製品名「アクアライトＦＨ−８６５」） １００部と、離型剤（Ａｘｅｌ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製、製品名「モールドウィズＩＮＴ−ＥＱ６」） ３部と、有機過酸化物（日油社製、製品名「パーロイルＩＢ」） １．５部とを混合して、表面材層形成用樹脂組成物を得た。 100 parts of epoxy acrylate (manufactured by DH Materials, product name “Aqualite FH-865”), 3 parts of release agent (manufactured by Axel Plastics Research Laboratories, product name “Mold With INT-EQ6”), organic 1.5 parts of a peroxide (manufactured by NOF Corporation, product name “Parroyl IB”) was mixed to obtain a resin composition for forming a surface material layer.
上記芯材表面全体に対して０．１３ｍｍのクリアランスを有するスピーカーフレーム形状のマッチドダイ金型を７０℃に加熱し、該金型内に上記芯材を設置した。次いで、金型内に芯材表面全体を覆うように上記樹脂組成物を注入した後、約７０℃で１０分加熱することにより樹脂を硬化させて、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム１を得た。 A speaker frame-shaped matched die mold having a clearance of 0.13 mm with respect to the entire surface of the core material was heated to 70 ° C., and the core material was placed in the mold. Next, after injecting the resin composition so as to cover the entire surface of the core material in the mold, the resin was cured by heating at about 70 ° C. for 10 minutes to obtain a speaker frame 1 having an average thickness of 10 mm.
［実施例２］
マッチドダイ金型の芯材表面全体に対するクリアランスを０．３０ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム２を得た。
[Example 2]
A speaker frame 2 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the clearance with respect to the entire core material surface of the matched die mold was 0.30 mm.
［実施例３］
マッチドダイ金型の芯材表面全体に対するクリアランスを０．４５ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム３を得た。
[Example 3]
A speaker frame 3 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the clearance with respect to the entire core material surface of the matched die mold was 0.45 mm.
［実施例４］
マッチドダイ金型のコア型およびキャビティー型の内壁に沿うようにアラミド繊維の不織布（帝人社製、製品名「テクノーラ」、面密度３０ｇ／ｍ２）を配置したこと、および、マッチドダイ金型の芯材表面全体に対するクリアランスを０．６０ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、平均厚み １５ｍｍのスピーカーフレーム４を得た。得られたスピーカーフレーム４においては、芯材の表面が不織布とエポキシアクリレートとによって覆われていた。
[Example 4]
Aramid fiber non-woven fabric (manufactured by Teijin Ltd., product name “Technola”, surface density 30 g / m 2 ) is arranged along the inner wall of the core die and cavity die of the matched die die, and the core of the matched die die A speaker frame 4 having an average thickness of 15 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the clearance with respect to the entire material surface was 0.60 mm. In the obtained speaker frame 4, the surface of the core material was covered with the nonwoven fabric and epoxy acrylate.
［実施例５］
下記のようにして得た芯材を用いたこと以外は実施例１と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム５を得た。
[Example 5]
A speaker frame 5 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the core material obtained as described below was used.
炭化水素ガスを吸収させた細粒状ポリプロピレンビーズ（直径：約２ｍｍ）を所定の形状の蒸気成形用金型内に、その容積の約２％となるように充填した。次いで、１００〜１２０℃の蒸気を該金型内に注入して５分間保持し、その後、冷却することにより、発泡倍率が約４５倍である発泡ポリプロピレンからなる樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体の密度は０．０２０ｇ／ｃｍ３であった。次いで、得られた樹脂発泡体の表面にプラズマ処理を施して、芯材を得た。プラズマ処理は、プラズマ処理装置（春日電機社製、製品名「ＰＳ−６０１Ｃ型」）を用い、樹脂発泡体表面から３ｃｍの距離で２ｃｍ／ｓｅｃの速度で往復処理することにより行った。処理後の樹脂発泡体（芯材）の表面エネルギーは、４８ｄｙｎｅ／ｃｍ２であった。 Fine-grained polypropylene beads (diameter: about 2 mm) in which hydrocarbon gas was absorbed were filled into a predetermined-shaped steam molding die so as to be about 2% of the volume. Next, steam of 100 to 120 ° C. was injected into the mold and held for 5 minutes, and then cooled to obtain a resin foam made of expanded polypropylene having an expansion ratio of about 45 times. The density of the obtained resin foam was 0.020 g / cm 3 . Subsequently, the surface of the obtained resin foam was subjected to plasma treatment to obtain a core material. The plasma treatment was performed by reciprocating at a rate of 2 cm / sec at a distance of 3 cm from the surface of the resin foam using a plasma treatment apparatus (product name “PS-601C type” manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.). The surface energy of the treated resin foam (core material) was 48 dyne / cm 2 .
［実施例６］
マッチドダイ金型の芯材表面全体に対するクリアランスを０．４５ｍｍにしたこと以外は実施例５と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム６を得た。
[Example 6]
A speaker frame 6 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 5 except that the clearance with respect to the entire core material surface of the matched die mold was 0.45 mm.
［実施例７］
表面材層形成用樹脂組成物として、不飽和ポリエステル（ジャパンコンポジット社製、製品名「Ｎ−３５０Ｌ」） １００部と、離型剤（Ａｘｅｌ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製、製品名「モールドウィズＩＮＴ−ＥＱ６」） ３部と、有機過酸化物（日油社製、製品名「パーオクタＯ」） １．５部とを混合して得た表面材層形成用樹脂組成物を用いたこと、および、マッチドダイ金型における加熱温度を１００℃としたこと以外は実施例５と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム７を得た。
[Example 7]
As a resin composition for forming a surface material layer, 100 parts of unsaturated polyester (product name “N-350L” manufactured by Japan Composite Co., Ltd.) and a release agent (manufactured by Axel Plastics Research Laboratories, product name “Mold With INT-EQ6”) )) 3 parts and 1.5 parts of organic peroxide (manufactured by NOF Corporation, product name “Perocta O”) were used, and a matched die was used. A speaker frame 7 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 5 except that the heating temperature in the mold was set to 100 ° C.
［実施例８］
マッチドダイ金型の芯材表面全体に対するクリアランスを０．４５ｍｍにしたこと以外は実施例７と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム８を得た。
[Example 8]
A speaker frame 8 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 7 except that the clearance with respect to the entire core material surface of the matched die mold was 0.45 mm.
［実施例９］
下記のようにして得た芯材を用いたこと、および、芯材を設置する際のマッチドダイ金型の温度を約２０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム９を得た。
[Example 9]
A speaker having an average thickness of 10 mm in the same manner as in Example 1 except that the core material obtained as described below was used and that the temperature of the matched die mold when the core material was installed was about 20 ° C. Frame 9 was obtained.
ポリオールとイソシアネート化合物と触媒と発泡剤と整泡剤との混合物を、所定の形状の成形用金型に注入し、重合と発泡とを同時に進行させることにより、硬質発泡ウレタンからなる芯材を得た。得られた芯材の密度は０．０７６ｇ／ｃｍ３であった。 A mixture of a polyol, an isocyanate compound, a catalyst, a foaming agent and a foam stabilizer is injected into a molding die having a predetermined shape, and a core material made of rigid foamed urethane is obtained by simultaneously proceeding polymerization and foaming. It was. The density of the obtained core material was 0.076 g / cm 3 .
［実施例１０］
マッチドダイ金型の芯材表面全体に対するクリアランスを０．３０ｍｍにしたこと以外は実施例９と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム１０を得た。
[Example 10]
A speaker frame 10 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 9 except that the clearance with respect to the entire core material surface of the matched die mold was 0.30 mm.
［実施例１１］
マッチドダイ金型の芯材表面全体に対するクリアランスを０．４５ｍｍにしたこと以外は実施例９と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム１１を得た。
[Example 11]
A speaker frame 11 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 9 except that the clearance with respect to the entire core material surface of the matched die mold was 0.45 mm.
［比較例１］
マッチドダイ金型のキャビティー型と芯材表面とのクリアランスを０．４５ｍｍとし、コア型と芯材表面との間のクリアランスを０ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレームｃ１を得た。得られたスピーカーフレームｃ１においては、放射側表面は芯材が露出しており、その反対側表面のみ表面材層が形成されていた。
[Comparative Example 1]
An average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the clearance between the cavity die of the matched die mold and the core material surface was 0.45 mm, and the clearance between the core die and the core material surface was 0 mm. Speaker frame c1 was obtained. In the obtained speaker frame c1, the core material was exposed on the radiation side surface, and the surface material layer was formed only on the opposite surface.
［比較例２］
ＡＢＳ樹脂ペレット（東レ社製、製品名「トヨラック４５０Ｙ」）を射出成形することにより、平均厚み ３ｍｍとした以外はスピーカーフレーム１と同じ形状のスピーカーフレームｃ２を得た。
[Comparative Example 2]
A speaker frame c2 having the same shape as the speaker frame 1 was obtained by injection molding of ABS resin pellets (product name “Toyolac 450Y” manufactured by Toray Industries, Inc.) except that the average thickness was 3 mm.
［比較例３］
ポリプロピレン樹脂ペレット（プライムポリマー社製、製品名「Ｋ７０００」）を射出成形することにより、平均厚み ３ｍｍとした以外はスピーカーフレーム１と同じ形状のスピーカーフレームｃ３を得た。
[Comparative Example 3]
A speaker frame c3 having the same shape as the speaker frame 1 was obtained by injection molding polypropylene resin pellets (product name “K7000”, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.), except that the average thickness was 3 mm.
［実施例１２］
炭化水素ガスを吸収させた細粒状ポリ乳酸ビーズ（直径：約２ｍｍ）を所定の形状の蒸気成形用金型内に、その容積の約５％となるように充填した。次いで、１００〜１２０℃の蒸気を該金型内に注入して５分間保持し、その後、冷却することにより、発泡倍率が約２０倍である発泡ポリ乳酸からなる芯材を得た。得られた芯材の密度は０．０５８ｇ／ｃｍ３であった。
[Example 12]
Fine granular polylactic acid beads (diameter: about 2 mm) in which hydrocarbon gas was absorbed were filled into a predetermined mold for vapor molding so as to be about 5% of the volume. Next, steam of 100 to 120 ° C. was injected into the mold and held for 5 minutes, and then cooled to obtain a core material made of expanded polylactic acid having an expansion ratio of about 20 times. The density of the obtained core material was 0.058 g / cm 3 .
表面材層形成用樹脂組成物として、ポリオールとイソシアネート化合物と触媒とを含む硬質ウレタン塗料を用いた。この硬質ウレタン塗料を５０℃に加熱し、芯材表面に平均０．２５ｍｍ厚となるように塗布し、乾燥・硬化したこと以外は実施例１と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム１２を得た。 As the resin composition for forming the surface material layer, a hard urethane coating containing a polyol, an isocyanate compound, and a catalyst was used. This hard urethane paint was heated to 50 ° C., applied to the surface of the core material to an average thickness of 0.25 mm, dried and cured in the same manner as in Example 1, and a speaker frame 12 having an average thickness of 10 mm was formed. Obtained.
［実施例１３］
塗布厚みを０．５ｍｍにしたこと以外は実施例１２と同様にして、平均厚み １０ｍｍのスピーカーフレーム１３を得た。
[Example 13]
A speaker frame 13 having an average thickness of 10 mm was obtained in the same manner as in Example 12 except that the coating thickness was 0.5 mm.
上記実施例および比較例で得たスピーカーフレームのヤング率、密度、および内部損失を、同様の製造方法で得た試験片（断面形状が１０ｍｍ（厚み）×１０ｍｍ（幅）×１５ｍｍ（長さ））を用いて定法により求めた。なお、曲げ剛性は、断面二次モーメントとヤング率の積として求められ、断面形状が同じ場合はヤング率に比例するため、比率で比較した。結果を表１〜４に示す。さらに、実施例１２で得られた発泡ポリ乳酸芯材を所定形状に切り出し、９０℃および１００℃でそれぞれ９６時間放置した後の寸法変化率を測定したところ、−０．１％および−０．２％ときわめて良好であった。 Test pieces obtained by the same manufacturing method with respect to the Young's modulus, density, and internal loss of the speaker frames obtained in the above examples and comparative examples (cross-sectional shape is 10 mm (thickness) × 10 mm (width) × 15 mm (length)) ) Was obtained by a conventional method. The bending rigidity was obtained as the product of the cross-sectional secondary moment and the Young's modulus. When the cross-sectional shape was the same, the bending stiffness was proportional to the Young's modulus, so the ratio was compared. The results are shown in Tables 1-4. Further, when the foamed polylactic acid core material obtained in Example 12 was cut into a predetermined shape and allowed to stand at 90 ° C. and 100 ° C. for 96 hours, respectively, the dimensional change rate was measured to be −0.1% and −0. It was very good at 2%.
表１〜３からわかるとおり、本発明のスピーカーフレームは、きわめて軽量な樹脂発泡体を芯材とし、その表面が十分な剛性を有する熱硬化性樹脂層で覆われているので、スピーカーユニットの骨格として十分な剛性を有しつつ、従来のスピーカーフレーム（比較例２および３）よりも大幅に軽量化されている。例えば、口径１６ｃｍのスピーカーの場合に、比較例１のフレームの重量は約１２０ｇであり、磁気回路を含むスピーカーの全重量は約２３０ｇである。一方で、実施例１のフレームの重量は約４５ｇであり、磁気回路を含むスピーカーの全重量は約１２０ｇである。このように本発明のスピーカーフレームは、スピーカーを大幅に軽量化できる。このような効果は、表面材層が強化材を含む場合に、顕著に奏されている。また、スピーカーフレームの曲げ剛性は、スピーカーフレーム表面全体の圧縮または膨張に対する抗力に大きく依存すると考えられ、比較例１のように芯材の表面を部分的に覆った場合には十分な剛性が得られなかった。 As can be seen from Tables 1 to 3, the speaker frame of the present invention has a very lightweight resin foam as a core and the surface thereof is covered with a thermosetting resin layer having sufficient rigidity. As compared with conventional speaker frames (Comparative Examples 2 and 3), the weight is significantly reduced. For example, in the case of a speaker having a diameter of 16 cm, the weight of the frame of Comparative Example 1 is about 120 g, and the total weight of the speaker including the magnetic circuit is about 230 g. On the other hand, the weight of the frame of Example 1 is about 45 g, and the total weight of the speaker including the magnetic circuit is about 120 g. Thus, the speaker frame of the present invention can greatly reduce the weight of the speaker. Such an effect is remarkably exhibited when the surface material layer includes a reinforcing material. Further, the bending rigidity of the speaker frame is considered to largely depend on the resistance against compression or expansion of the entire speaker frame surface. When the surface of the core material is partially covered as in Comparative Example 1, sufficient rigidity is obtained. I couldn't.
さらに、表４からわかるとおり、本発明のスピーカーフレームは、生分解性プラスチックであるポリ乳酸を用いて、上記と同様の非常に優れた特性を実現できる。したがって、優れた特性を有し、かつ、廃棄時の環境負担を大幅に低減することができるスピーカーフレームを得ることができる。さらに、ポリ乳酸は、トウモロコシのような農作物あるいはバイオマスのような非石油原料から製造することができるので、廃棄時のみならず製造時の環境負担も大幅に軽減することができる。より具体的には、非石油原料由来のポリ乳酸は、いわゆるカーボンニュートラルであり、地球温暖化防止に貢献し得る。加えて、上記のように、発泡ポリ乳酸芯材は、高温における寸法安定性がきわめて優れており、耐熱性が要求される用途にきわめて好適であり、かつ、磁気回路からの熱に対してもきわめて有効である。 Furthermore, as can be seen from Table 4, the speaker frame of the present invention can achieve the same excellent characteristics as described above by using polylactic acid which is a biodegradable plastic. Therefore, it is possible to obtain a speaker frame that has excellent characteristics and can significantly reduce the environmental burden during disposal. Furthermore, since polylactic acid can be produced from non-petroleum raw materials such as crops such as corn or biomass, it is possible to greatly reduce the environmental burden during production as well as during disposal. More specifically, polylactic acid derived from non-petroleum raw materials is so-called carbon neutral and can contribute to the prevention of global warming. In addition, as described above, the foamed polylactic acid core material has excellent dimensional stability at high temperatures, is extremely suitable for applications requiring heat resistance, and is also resistant to heat from a magnetic circuit. Very effective.
本発明のスピーカーフレームは、車載用のスピーカーに特に好適に用いられ得る。 The speaker frame of the present invention can be particularly suitably used for a vehicle-mounted speaker.
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