JP2882666B2 - スピーカボックス - Google Patents

スピーカボックス

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は音響機器などにおける音声発生用のスピーカ
を収容するスピーカボツクスに関する。
[従来の技術および発明が解決しようとする課題] 従来のスピーカボツクス、特にステレオ式音響再現機
器に使用されるものは天然木を材料としているものが殆
んどであつた。しかしながら、材料が天然木のために組
織密度、硬度、比重などの物性は一定せず、しかも空気
中の湿度により物性が変化し、ときには歪が生じ、音響
効果に悪影響を与えるものであつた。また、材料の天然
木は比重が小さいうえに組織密度が低いために、共鳴効
果において無用な共振を発生し、音声の「きれ」が悪く
なることもあつた。さらに、材料が天然木の場合、充分
な乾燥、切削整形、組立て、塗装などの工程数が多く、
これに伴い装置設備が複雑となり、手数もかかり、高価
なものとなつていた。
本発明は上記に鑑みなされたものであり、その目的は
高弾性率および高内部損失を有し、かつ軽量化されたス
ピーカボツクスを安価に提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば上記の目的は、ポリプロピレン系樹脂
および重量平均フレーク径が30〜500μmであり、重量
平均アスペクト比が50以上であるマイカ3〜15重量%を
必須成分とする樹脂組成物よりなるスピーカボツクスで
あつて、該スピーカボツクスはマイカを含めた充填材の
含有率が20重量%以下であり、かつ発泡構造を有するこ
とを特徴とするスピーカボツクスを提供することによつ
て達成される。
本発明のスピーカボツクスに用いられるポリプロピレ
ン系樹脂については特に制限はないが、マイカとの親和
性を有するように化学変性がなされていることが好まし
い。化学変性がなされたポリプロピレンとはポリプロピ
レンと不飽和化合物の反応により得られる樹脂であり、
かかる樹脂は例えば過酸化物、放射線などにより活性化
されたポリプロピレン樹脂に、マイレン酸、無水マレイ
ン酸、フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸、グリシジ
ルメタクリレート、グリシジルアクリレート、シランカ
ツプリング剤などの化合物を付加またはグラフト重合さ
せることにより製造される。これらの化合物についての
混合率について特に制限はないが、ポリプロピレン樹脂
の重量に対して通常0.03〜3重量%である。また、該ポ
リプロピレン系樹脂は本発明の性能を損わない範囲内で
エチレン、ブテン−1などのオレフイン類を共重合成分
として含有していてもよい。さらに該ポリプロピレン系
樹脂はアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸
アルキルエステルを共重合した脂肪族ポリオレフイン樹
脂を含有してもよい。かかるアクリル酸アルキルエステ
ルまたはメタクリル酸アルキルエステルのアルキル基の
炭素数は1〜18であることが好ましい。また該ポリプロ
ピレン系樹脂は化学変性されたポリプロピレンと未変性
のポリプロピレンが混合されたものであつてもよい。
本発明のスピーカボツクスに用いられるマイカは白マ
イカ、金マイカ、合成マイカなどから広く選ぶことがで
き、重量平均フレーク径は30〜500μmの範囲であり、
重量平均アスペクト比は50以上である。重量平均フレー
ク径が30μm未満のマイカを用いる場合、得られるスピ
ーカボツクスの弾性率が極端に低くなり、また重量平均
フレーク径が500μmを越えるマイカを用いる場合、得
られるスピーカボツクスのウエルド部の物性が極端に低
くなる。
本発明のスピーカボツクスは発泡構造を有することに
特徴がある。重量平均アスペクト比が50以上のマイカを
用い、かつ発泡構造を有することにより得られるスピー
カボツクスの比弾性率(弾性率/密度)、内部損失が大
きくなるのである。重量平均アスペクト比が50未満のマ
イカを用いた場合、このような効果は発現しにくい。好
ましくは重量平均フレーク径は40〜400μmの範囲であ
り、重量平均アスペクト比は60以上である。
マイカの重量平均アスペクト比とは下記の方法で測定
した重量平均フレーク径lと重量平均フレーク厚さdよ
り(1)式を用いて求められる値である。
重量平均アスペクト比=l/d (1) ここでマイカ粉末の重量平均フレーク径lとは、 マイカ粉末を各種の目開きの標準ふるいを用いて湿式分
級を行い、その結果をRosin−Rammlar線図にプロツトし
て測定に供したマイカ粉末の50重量%が通過するふるい
の目開きl50を求め、その値から(2)式により算出し
た値である。
またマイカ粉末の、重量平均フレーク厚さdとは、C.
E.Capesらの報告による水面単粒子膜法(C.E.Capes and
R.C.Coleman,Ind.Eng.Chem.Fundam.,12,124(1973))
により測定されるフレークの水面での占有面積Sを用い
て、(3)式より算出される値である。
ここでWは、測定に供したフレークの重量、Sはフレ
ークの水面での占有面積、ρはフレークの比重、(1−
ε)は、フレークが水面上で最密充填状態をとつた場合
の占有率であり、フレークがマイカ粉末の場合にはρの
値としては2.86g/cm3が、(1−ε)の値としては0.9
が、計算に際して用いられる。
マイカの配合率は全組成物量の3〜15重量%の範囲で
あり、5〜10重量%の範囲が好ましい。配合率が3重量
%未満の場合、得られるスピーカボツクスの弾性率およ
び内部損失が低下する。また配合率が15重量%を越える
場合、スピーカボツクスの軽量化という効果が奏されな
い。
本発明のスピーカボツクスに用いられるマイカは、ポ
リプロピレン系樹脂に対して良好な親和性を有するよう
にシランカツプリング剤等による表面処理がなされてい
ることが好ましい。該シランカツプリング剤としては、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等をあげるこ
とができる。これらシランカツプリング剤の配合割合に
関しては、特に制限はないが、一般的にはマイカの重量
に対して0.05〜3重量%である。なお、シランカツプリ
ング剤等の表面処理剤は、予め、マイカを表面処理する
方法で用いてもよいが、樹脂とマイカを溶融混練する
際、直接添加しても効果を発揮する。
本発明のスピーカボツクスには、マイカの他にガラス
繊維、ウオラストナイト、タルク、ガラスフレーク、炭
素繊維、グラフアイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム
などの無機充填材を添加することができる。特にマイカ
の配合率が5重量%未満の場合、得られるスピーカボツ
クスの軽量化は奏されるが、弾性率および内部損失がや
や劣るためスピーカボツクスの弾性率および内部損失を
高めるうえでウオラストナイト、タルク、グラフアイト
などをマイカと併用することが好ましい。その場合、マ
イカを含む無機充填材の配合率は全組成物量の20重量%
以下であり、5〜15重量%であることが好ましい。マイ
カを含む充填材の配合率が20重量%を越える場合、得ら
れるスピーカボツクスの密度が高くなり、スピーカボツ
クスの軽量化が損われるとともに成形物の比弾性率(弾
性率/密度)が低下する。この場合、マイカ以外の無機
充填材の配合率はマイカの配合率を越えないことが好ま
しい。
本発明のスピーカボツクスは発泡構造を有することに
特徴を有する。発泡構造を生成させる手段としては公知
の方法が広く用いられるが、1つの方法として例えばア
ゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン、P,P′−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラ
ジド)などの窒素化合物や重炭酸ソーダなどの炭酸化合
物等の化学発泡剤を樹脂組成物に0.2〜2重量%配合す
ることが挙げられる。該発泡剤は、ステアリン酸カルシ
ウム、ラウリン酸亜鉛などの発泡助剤と併用してもよ
い。
該発泡剤および発泡助剤は通常発泡温度より融点また
は軟化点の低い樹脂と混練し、かかる混練物を、ポリプ
ロピレン系樹脂およびマイカなどとの組成物と混合して
射出成形機、圧縮成形機等に供給し、各種形状のスピー
カボツクスを成形することが好ましい。
他の方法として、射出成形でスピーカボツクスを得る
場合、射出成形時に窒素、空気などをスピーカボツクス
の金型内に圧入する方法が挙げられる。
発泡倍率は1.1〜1.5倍の範囲が好ましい。発泡倍率は
発泡剤の配合量、成形条件などによつて調整される。例
えば射出成形の際、非発泡成形時に比較して発泡成形時
には金型内に射出する樹脂組成物量を減じる必要がある
が、かかる樹脂組成物量の比率を加減することにより発
泡倍率を調整することができる。
また、得られるスピーカボツクスの性能を損わない範
囲内で着色剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤、銅害防止剤
など公知の添加剤を加えることもできる。
このようにして得られたスピーカボツクスは、密度が
1.0g/cm3以下と小さいうえに弾性率が2.0×1010dyn/cm2
以上と大きいことから比弾性率が高く、内部損失も高
い。
[作用] 本発明によれば、ポリプロピレン系樹脂に特定形状の
マイカを少量添加し、発泡させることにより、比弾性率
(弾性率/密度)が高く内部損失が高いだけでなく、軽
量化されたスピーカボツクスを得ることができる。特
に、重量平均アスペクト比が50以上のマイカを使用して
いるため、発泡させることによりマイカがスピーカボツ
クスの最表面から内部にわたつて表面に平行に配置され
るので、スピーカボツクスの弾性率が高くなる。
[実施例] 以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、これらの
実施例は本発明を何ら制限するものではない。なお、実
施例中の弾性率は動的弾性率によつて評価し、また各物
性は下記の方法により測定した。
密度(ρ):JIS K 7112A法およびC法に準拠して測定
し、求めた。
発泡倍率:発泡成形物の密度を非発泡成形物の密度で
除した値で表した。
動的弾性率および内部損失:東洋ボールドウイン製バ
イブロンDDIIIEAを用いて、周波数110Hz、23℃の条件に
て動的弾性率(E′)および内部損失(tanδ)を測定
し求めた。
実施例1および実施例2 メルトフローレート(230℃、2160g)150g/10分のホ
モポリプロピレンに重量平均フレーク径が230μmであ
り、重量平均アスペクト比が65である金マイカを表1に
示す割合で混合し、押出機で溶融混練することによりペ
レツトを得た。このペレツト100重量部に対して発泡剤
(ダイブローPE−M20NK、大日精化工業(株)製)を5
重量部添加し、この混合物から射出成形法によりスピー
カボツクスを成形した。成形条件を変更することにより
発泡倍率を約1.1倍(実施例1)、約1.3倍(実施例2)
に調整した。該スピーカボツクスより試験片を切り出し
密度、弾性率、音速、内部損失を測定し結果を表1に示
す。
実施例3 実施例1において、ウオラストナイト(ケモリツトS
−3、丸和バイオケミカル(株)製)を表1に示す割合
で配合する以外は同様にしてスピーカボツクスを成形し
た。該スピーカボツクスより試験片を切り出し密度、弾
性率、内部損失を測定した。結果を表1に示す。
実施例4 実施例3において、金マイカの代わりに重量平均フレ
ーク径が230μmであり、重量平均アスペクト比が60で
ある白マイカを用いる以外は同様にしてスピーカボツク
スを成形した。該スピーカボツクスより試験片を切り出
し密度、弾性率、内部損失を測定した。結果を表1に示
す。
実施例5 実施例1において、金マイカの代わりに重量平均フレ
ーク径が40μmであり、重量平均アスペクト比が50であ
る白マイカを用いる以外は同様にしてスピーカボツクス
を成形した。該スピーカボツクスより試験片を切り出し
密度、弾性率、内部損失を測定した。結果を表1に示
す。
実施例6 実施例1においてホモポリプロピレン、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体(MB870、日本ユニカー
(株)製、共重合率40重量%)および重量平均フレーク
径が420μmであり、重量平均アスペクト比が80である
金マイカを用い、発泡倍率を変更する以外は同様にして
スピーカボツクスを成形した。該スピーカボツクスより
試験片を切り出し密度、弾性率、内部損失を測定した。
結果を第1表に示す。
実施例7 実施例1において、ホモポリプロピレンの代わりにア
クリル酸変性ポリプロピレン(東燃ポリプロC−800X、
東燃石油化学(株)製)を用い、ウオラストナイトをさ
らに表1に示す割合で配合し、発泡倍率を変更する以外
は同様にしてスピーカボツクスを成形した。該スピーカ
ボツクスより試験片を切り出し密度、弾性率、内部損失
を測定した。結果を表1に示す。
比較例1 実施例1において、発泡剤を添加せずに射出成形を行
い、発泡構造を有しないスピーカボツクスを成形した。
該スピーカボツクスより切り出した試験片を用いて密
度、弾性率、音速、内部損失を測定し結果を表1に示
す。
得られた試験片は密度が大きく、軽量化という目的を
果していないばかりか、実施例1で得られた試験片と比
較し、内部損失が低かった。また得られた試験片はひけ
が大きかつた。
比較例2 実施例3において、マイカとウオラストナイトを表1
に示す割合で配合する以外は同様にしてスピーカボツク
スを成形した該スピーカボツクスより試験片を切り出し
密度、弾性率、内部損失を測定した。結果を表1に示
す。
得られた試験片は密度が大きく、軽量化という目的を
果していないばかりか、実施例3で得られた試験片と比
較し、内部損失が低かった。
比較例3 実施例1において、金マイカに代えて重量平均フレー
ク径が25μmであり、重量平均アスペクト比が25である
白マイカを用いる以外は同様にしてスピーカボツクスを
成形した。該スピーカボツクスより試験片を切り出し密
度、弾性率、内部損失を測定した。結果を表1に示す。
得られた試験片は、弾性率、内部損失とも低かった。
比較例4 実施例1において、金マイカに代えてウオラストナイ
トを表1に示す割合で配合する以外は同様にしてスピー
カボツクスを成形した。該スピーカボツクスより試験片
を切り出し密度、弾性率、内部損失を測定した。結果を
表1に示す。
得られた試験片の内部損失は実施例1で得られた試験
片に比較し低かった。
比較例5 実施例1において、金マイカに代えて重量平均フーク
径が600μmであり、重量平均アペクト比が90である白
マイカを用いる以外は同様にしてスピーカボツクスを成
形した。該スピーカボツクスより切り出した試験片のウ
エルド強度は実施例1で得られたスピーカボツクスより
切り出した試験片に比較し、極端に低かった。
[発明の効果] 本発明によれば、高弾性率および高内部損失を有し、
かつ軽量化されたスピーカボツクスを得ることができ
る。
本発明のスピーカボツクスの大きさに特に制限はな
く、営業用の大きなスピーカボツクスから自動車搭載用
の小さなスピーカボツクスまであらゆる大きさのスピー
カボツクスとして有用である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−35496(JP,A) 特開 昭59−166544(JP,A) 特開 昭61−163945(JP,A) 特開 昭61−191196(JP,A) 特開 平2−153944(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04R 1/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリプロピレン系樹脂および重量平均フレ
    ーク径が30〜500μmであり、重量平均アスペクト比が5
    0以上であるマイカ3〜15重量%を必須成分とする樹脂
    組成物からなるスピーカボツクスであつて、該スピーカ
    ボツクスはマイカを含めた無機充填材の含有率が20重量
    %以下であり、かつ発泡構造を有することを特徴とする
    スピーカボツクス。
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US8837768B2 (en) 2011-03-28 2014-09-16 Bose Corporation Electro-acoustic transducer enclosure
JPWO2014010138A1 (ja) * 2012-07-10 2016-06-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 音響機器

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