JPH02170797A - スピーカ振動板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はカーボン、ガラス、ポリアミドなどの強化繊
維でポリプロピレンプラスチックを強化した複合材料を
用いてスピーカ振動板の音響特性を改善した振動板に関
するものである。

［発明の概要］ この発明は強化繊維のフィラメントを多数本束ねた長繊
維糸あるいは強化繊維のフィラメントをランダムに分散
してマット、状不織布としたものとポリプロピレンの複
合材料を作成するに当たり、強化繊維とポリプロピレン
の間にカルボン酸官能基を導入したポリオレフィン系プ
ラスチ・ツクを介在させて強化繊維とポリプロピレンの
接着強度を増加させることによりヤング率を向上させ、
尚繊維フィラメント間の交叉部分にはプラスチ・ツクが
浸透することがないので繊維交叉部の摩擦抵抗により内
部損失を増加せしめた音響特性が良好なスピーカ振動板
を提供するものである。

［従来技術］ 一般のスピーカ振動板の特性としては、（１）ヤング率
（Ｅ）が大きいこと、（２）内部損失（ｔａｎδ）が適
度に大きいこと、（３）密度（ρ）が小さいことが要求
される。　従来から振動板として用いられていたペーパ
ーコーンはバルブを主材料として抄造したものであるが
、この振動板材料の特性は　Ｅ　＝　１〜２　、５　Ｘ
　１０”ｄｙｎｅ／ｃｍ”、　ｔａｎδ−０，０２〜０
．０５．　　ρ（見掛は密度）〜０．２〜０　、５９７
ｃｍ”　　程度であり特にヤング率が小さい欠点がある
ので特性の向上を求められていた。

そこで最近では各種の複合強化プラスチ・ツク材料が開
発され振動板の特性が向上し特徴あるスピーカが製品化
されている。

振動板に用いられている複合強化プラスチ・ツク材料と
しては熱硬化性強化プラスチック（ＦＲＰ）と熱可塑性
強化プラスチック（ＦＲＴＰ）に大別することができる
。　これら複合強化プラスチックは各種の強化繊維と各
種のプラスチック材料の組み合わせによりバラエティに
富んだ特性を持った振動板が得られるようになって来た
ので低域から高域まで全帯域のスピーカに用いられつつ
ある。

ＦＲＰ振動板は強化繊維に熱硬化性プラスチック（エポ
キシ、フェノール、ポリエステルなど）を溶液法で含浸
させて乾燥、半硬化（Ｂステージ）を経て、これを加熱
・加圧して振動板に成形硬化させたものである。　一方
、ＦＲＴＰ振動板は熱可塑性プラスチック（アクリル、
ナイロン、ポリカーボネート、スチロールなど）を溶液
法で含浸、乾燥させた後、加熱・加圧して振動板に成形
して使用するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ このＦＲＰ振動板の材料特性の一例としてはカーボン長
繊維とエポキシのＦＲＰの場合は　Ｅ＝１０〜１５　Ｘ
　１０”ｄｙｎｅ／ｃｍ”、　　ｔａｎδ＝０．０１〜
０．０２．　　ρ−１，２〜１．３ｇ／ｃｍ’　　程度
であり、ヤング率は大きいが内部損失が特に小さい欠点
を持っている。　またＦＲＴＰ振動板としては強化繊維
（カーボンなど）と熱可塑性プラスチックを複合させて
スタンパブルシートを作るものであるが、溶剤易溶性プ
ラスチック（アクリル、塩化ビニル、ポリカーボネート
など）は溶液法で、溶剤難溶性プラスチック（ポリプロ
ピレン、ナイロン、ＰＰＳなど）は熱熔融法でシートを
作成した後、金型で加熱成形するものである。　このＦ
ＲＴＰ振動板の代表例としてカーボン長繊維とポリプロ
ピレンのＦＲＴＰの場合には　Ｅ＝７〜３　ｘ　Ｈｌ（
１ｄｙｎｅ／ｃｍ’、　ｔａｎδ＝０．０５．　ρ＝　
１．１２９７ｃｍ３程度である。

このようなＦＲＴＰ振動板はＦＲＰ振動板と比較してヤ
ング率は小さいが内部損失が改良されているので低域用
振動板に用いることができるが、振動板材料としてはま
だ不満足な値である。

そこでこの発明はこれらの欠点を解決するために成され
たもので、その目的とするところは熱可塑性強化プラス
チック（Ｆ　ＲＴ　Ｐ）のうち、ポリプロピレンを用い
、強化繊維とポリプロピレンの間にカルボン酸官能基を
導入したポリオレフィンを介在させてＦＲＴＰの内部損
失を低下させることな（、ヤング率を向上させた優れた
特性をもつスピーカ振動板を提供するものである。

［問題を解決するための手段］ この発明は強化繊維として繊維フィラメント径５〜２０
μｍのカーボン、ガラスなどの無機繊維あるいはポリア
ミドなどの有機繊維もしくはこれらの混合繊維のフィラ
メントを多数本（例えば１０００〜１００００本）束ね
た長繊維、またはこれらの無機・有機強化繊維フィラメ
ントをランダムに分散してマット状の不織布としたもの
を用い、カルボン酸官能基を導入して変性したポリオレ
フィンを強化繊維とポリプロピレンの間に介在させて、
強化繊維とポリプロピレンの接着強度を増加することに
よりヤング率を向上せしめ、併せて強化繊維の交叉部に
は変性ポリオレフィンあるいはポリプロピレンが浸透す
ることなく成形するので強化繊維交叉部の摩擦抵抗によ
り内部損失を大きくした振動板とすることができるもの
である。

［作用］ 本発明で熱可塑性プラスチックのうちポリプロピレンと
限定したのは他の熱可塑性プラスチック例えばアクリル
、ポリカーボネート、スチロールではプラスチック自体
の内部損失が小さく、またナイロンにおいてもポリプロ
ピレンと比較して内部損失が小さいため振動板に要求さ
れる特性を満足しないためである。

また強化繊維フィラメントと、ポリプロピレンの間に介
在させるプラスチックをカルボン酸官能基導入ポリオレ
フィンと限定したのも他の熱融着性プラスチック（ナイ
ロン系、ポリエステル系など）では接着強度、ヤング率
、内部損失などの諸特性がカルボン酸官能基ポリオレフ
ィンと比較して劣るためであり、鋭意研究の結果本発明
に到達したものである。

［実施例コ 以下、この発明を具体化したスピーカ振動板の実施例に
ついて説明する。

実施例１ カーボン繊維１０００フィラメント束糸の織布（日付１
２０ｇ／ｒｎ”）の両面にカルボン酸官能基ポリオレフ
ィンフィルム（５０μｍ厚さ）を置き、その外両面にポ
リプロピレンフィルム（１００μｍ厚さ）を置いて平行
金型にて温度１８０℃圧力３０　ｋｙ／ａｍ″の熱プレ
スで型締め成形する。この条件で作成した複合成形物の
特性はＥ　＝　９　、８　Ｘ　１０”ｄｙｎｅ／ｃｍ”
。

ｔａｎδ＝０．０５５．　　ρ＝　１．１２ｇ／ａｍ’
である。

またこの複合成形物を熔融付近まで加熱した後、振動板
成形金型温度８０℃で成形した振動板は繊維の切れ、し
わ、片よりがな（均質でスピーカ振動板としては特性、
外観共に良好である。

実施例２ 実施例１と同様の金型でカーボン不織布（目付４０ｇ／
ｒｎ’）の両面にカルボン酸官能基ポリオレフィンフィ
ルム（５０μｍ〉、ポリプロピレンフィルム（６０μｍ
）を各−枚づつ配置熱プレスして、平板状に成形したも
のは　Ｅ　＝　９　、２８１０”ｄｙｎｅ／ｃｍ”。

ｔａｎδ＝０．０６２．　　ρ＝　１　、１　ｙ／ｃｍ
３の特性をもちスピーカ振動板として良好である。　ま
たこの平板成形物は振動板成形金型にて容易に振動板形
状に熱成形が可能であり外観も優れている。

実施例３ 振動板材料の構成を実施例１，２のカーボン繊維からガ
ラス繊維、芳香族ポリアミド繊維に変えても　Ｅ　＝　
６〜８　Ｘ　１０”ｄｙｎｅ／ａｍ”、　ｔａｎδ＝０
．０５〜０．０６．ρ＝　１．１〜１．２９／ａｍ３程
度であり、従来の熱硬化性ＦＲＰと比べてヤング率は若
干小さいが内部損失の改善が顕著であり、また従来の熱
可塑性ＦＲＴＰと比較してもヤング率、内部損失共に改
良が認められる。

以上説明した振動板材料の特性値を第１図に示したが、
従来の振動板材料と比べて明らかなように本発明による
振動板材料はヤング率、内部損失共にバランス良く改善
されているので、平坦なスピーカ音圧周波数特性曲線か
えられる。

し発明の効果］ 本発明は斜上の如（構成させたもので強化繊維フィラメ
ント糸の交叉部分に熱可塑性プラスチックが浸透しない
ので、フィラメント交叉部分の繊維フィラメント間の摩
擦抵抗により内部損失を増加させることができる。

また糸の外部分繊維フィラメントはカルボン酸官能基導
入ポリオレフィンとポリプロピレンで強固に接着されて
いるのでヤング率が大きい特徴を有する。　さらに製造
法も熱硬化性複合材料に比べて極めて簡単となり振動板
製作工程時間を極めて短くすることができる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明と従来のスピーカ振動板材料の特性を示
す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強化繊維とプラスチックを複合した材料を用いたスピー
   カ振動板で、強化繊維のフィラメントを多数本束ねた長
   繊維糸あるいは強化繊維フィラメントをランダムに分散
   してマット状不織布としたものと、カルボン酸官能基ポ
   リオレフィン系プラスチックを介してポリプロピレンプ
   ラスチックで複合成形したことを特徴とするスピーカ振
   動板。