JPH02223298A

JPH02223298A - スピーカー用振動板

Info

Publication number: JPH02223298A
Application number: JP31853388A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Obara; 和幸小原; Katsuyuki Nakamura; 克之中村
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1990-09-05

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〕本発明は、スピーカー用振動板に関する。

〔従来の技術〕

従来スピーカー用振動板は、周波数特性を良くするため
ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂等の高弾性物質に
炭素繊維を添加し、高弾性で内部損失を大きくした振動
板が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般にスピーカー用振動板としての要求機能は、先ずス
ピーカーの出力レベルを向上させるために密度が低く、
更に、音圧−周波数特性を平坦化し、かつ分割振動によ
る歪みを低減するために内部損失が大きく、その上に再
生帯域を拡大するために高弾性であることが必要である
。

又、成型加工が容易であり、かつ、量産性がすぐれてい
ることも重要なファクターである。

従来の周波数特性の良好なポリプロピレンなどの合成樹
脂に高弾性物質の炭素繊維を添加したものは、樹脂の溶
融時の流動性が低下し成型加工性が著しく損われてしま
うという問題があった。本発明は加工性を損うことなく
、高弾性で内部損失が大きく、表面平滑性、寸法精度に
すぐれたスピーカー用振動板を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、繊維径が０．０１〜３μｍの炭素繊維の黒鉛
化物を１〜４０重量％含有する樹脂組成物で構成されて
いることを特徴とするスピーカー用振動板である。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明において用いる炭素繊維の黒鉛化物は、繊維径が
０．０１〜３μｍ好ましくは０．０１〜１μｍ１特に好
ましくは０．０５〜０．７μｍである。繊維径が０．０
１μｍ未満になると樹脂中へ分散することが困難になり
３μｍを越えると、樹脂溶融時の流動性が低下し成型加
工性も損なわれ得られた振動板は表′面平滑性、寸法精
度の劣るものになる。繊維のアスペクト比は１０〜１０
５好ましくは２０〜１０４さらに好ましくは５０〜１０
４である。

繊維径０．０１〜３μｍの炭素繊維の黒鉛化物は例えば
気相成長法により得られる炭素繊維に、黒鉛化熱処理を
行なって得られる黒鉛質の物質である。

気相成長法とは炭化水素などの炭素源を触媒の存在下に
加熱して、気相において、炭素繊維を成長させる方法で
あり、該繊維を電子顕微鏡で観察すると芯の部分とこれ
を取巻く、−見、年輪状の炭素層からなる特異な形状を
有している。

本発明に用いる炭素繊維の黒鉛化物の炭素の純度は高く
一般に９８．５％以上、特に９９％以上、最も好ましく
は９９．５％以上である。

また、本発明に用いる炭素繊維の黒鉛化物の黒鉛性は純
度の高い物質であり、Ｘ線回折による構造解析において
、その格子定数が６．８８以下の範囲のものであり、好
ましくは６．８６以下、特に好ましくは、６．８０〜６
．７０の範囲、最も好ましくは６．７８〜６．７２の範
囲のものである。

本発明に用いる炭素繊維の黒鉛化物は炭素繊維を窒素、
アルゴン等の不活性雰囲気下で高温度において熱処理す
る事により得られるが、熱処理温度としては１５００℃
以上、好ましくはｌ７００°Ｃ以上、特に２０００°Ｃ
以上であり、最も好ましい範囲は２１００〜３０００”
Ｃの範囲である。熱処理時間は熱処理温度、目的とする
黒鉛化物、生産性を考慮して、最適なものを選択すれば
よく、例えば、２７００°Ｃで１５分熱処理を行なえば
よい。

本発明において、樹脂組成物に用いられる樹脂は熱可塑
性樹脂および／または熱硬化性樹脂を意味し、成型加工
性、量産性から熱可塑性樹脂が好ましい、熱可塑性樹脂
とは、常温では可塑性を示さないが、適当な温度に加熱
することにより可塑性があられれる樹脂であり、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−
ｐ−キシレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポ
リメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、フッ素系プラスチック、ポリアクリロニトリル、ポ
リビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、
ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、液晶ポリエ
ステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレン
サルファイド、ポリアミド、ジエン系プラスチック、ポ
リウレタン系プラスチック等があげられ、好ましくはポ
リエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、特
に好ましくはポリプロピレンである。

熱硬化性樹脂とは、加熱することにより、架橋反応が進
み、三次元的な構造に組織が変化し、熱可塑状態からつ
いに不溶、不融の状態に硬化する樹脂であり、例えばフ
ェノール樹脂、フラン樹脂、キシレンホルムアルデヒド
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、アルキ
ド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などが
ある。

本発明の振動板に使用する樹脂組成物が含有する炭素繊
維の黒鉛化物の組成割合は１〜４０重量％、好ましくは
５〜３５重量％、特に好ましくは１０〜３０重量％であ
る。１重量％未満では弾性率がほとんど増加せず、４０
重景％を越えると、樹脂溶融時の流動性が低下し、成型
加工性を損なう。

本発明の振動板に使用する樹脂組成物は、結晶核剤、増
粘剤、難燃化剤、希釈剤、安定剤、酸化防止剤、滑剤、
充填剤、成型の際の金型からの離型性をよくするための
添加剤等、公知の種々の配合剤を含有していてもよい。

本発明の振動板に使用する樹脂組成物の製造方法につい
て以下に述べる。

樹脂と炭素繊維の混合方法はトライブレンド、湿式ブレ
ンド、含浸ブレンドなどのいづれを用いても良い。熱可
塑性樹脂をヘンシェルミキサーのごとき混合機を用いて
トライブレンドする場合は該樹脂の１ｆｆＩＩ１１以下
の０粒径を有する粉末を使用することが有効である。ヘ
ンシェルミキサー等の撹拌時間及び回転数は樹脂粉末と
炭素繊維が均一に混合するよう任意に設定される。また
湿式ブレンドの場合は撹拌可能な容器中に先ず水、アル
コール等の樹脂が溶解しない液体を入れ、これに炭素繊
維の黒鉛化物を投入して撹拌し、スラリー状とする０次
いでこのスラリーに所望の種類の樹脂粉末を所望量投入
し、さらに撹拌し、ろ過、乾燥する。

含浸ブレンドの場合は溶媒に溶解した樹脂溶液を炭素繊
維の黒鉛化物に含浸した後、溶媒を除去する。また、バ
ンバリーミキサ−、ニーダ−ロールミルおよびスクリュ
ー式押出機のごとき混練機を使用して溶融混練すること
によっても得ることができる。より均一な混合組成物は
、あらかじめ、トライブレンド、湿式ブレンド、含浸ブ
レンドし、得られた組成物（混合物）を溶融混練するこ
とによって得ることができる。この場合一般には溶融混
練した後、ペレット状物に成形し、後記の成形に供する
。

このようにして得られたペレット状の組成物は射出成型
により所望の大きさのスピーカー用振動板として製造さ
れる。また、押出成型法、カレンダー成型法などの成型
法により一旦、シート状またはフィルム状に成形された
後、真空成型法などの成型法によってスピーカー用振動
板として製造される。

一方熱硬化性樹脂を用いる場合は樹脂と炭素繊維をトラ
イブレンド、湿式ブレンド、含浸ブレンドなどの方法で
ブレンドし、得られた組成物（混合物）を圧縮成型、真
空成型などの成型法によって所望の大きさのスピーカー
用振動板として製造される。

（実施例）以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。

なお、実施例および比較例において、メルトフローイン
デックス（以下ｒＭＦＴ、という）は、ＪＩＳ　Ｋ６７
５８に従い、温度が２３０°Ｃおよび荷重が２．１６ｋ
ｇの条件で測定した。また、曲げ弾性率は八ＳＴＭ　Ｄ
−７９０に従って測定した。密度はＪＩＳ　Ｋ−６７５
８に従って測定した。さらに、損失正接（ｔａｎ　δ）
は動的粘弾性測定装置（東洋ボールドウィン製）により
周波数１１０＋Ｉｚ室温下で測定した。実施例１〜５、
比較例１〜３に熱可塑製樹脂の例を、実施例６に熱硬化
性樹脂の例を示す。

実施例１〜５繊維径が０．０５〜０．１μｍの炭素繊維（トリスアセ
チルアセトナト鉄とベンセンを１４００℃の加熱空間に
導入し、浮遊状態で合成した。）を２４００°Ｃで１時
間アルゴン中で熱処理を行ない、炭素含有量９９％格子
定数６．７４の黒鉛化物とした。該黒鉛化物とポリプロ
ピレン粉末（三井東圧製）を第１表に示す５％、１０％
、４５％、２０％、３０％の量であらかじめヘンシェル
ミキサーを使用して５分間混合した。得られた混合物を
スクリュー式２軸押出機を使って溶融混練（シリンダー
温度２３０’Ｃ）Ｌ、ペレット状物を製造した。得られ
たペレットを射出成型機を用いて厚さが０．３　ｍｍの
シートを成形し物性を測定した。その結果を第１表に示
す。

比較例１炭素繊維の黒鉛化物の混合を除き、他の条件は実施例１
と同様にしてシートを成形し、物性を測定した。その結
果を第１表に示す。

比較例２゜炭素繊維の黒鉛化物を５０重量％混合して、実施例１と
同様にしてシートを成形したが、全型内全体に組成物が
隅々までゆきわたらず満足なシートが得られなかった。

その結果を第１表に示す。

比較例３繊維径１３μｍの炭素繊維の黒鉛化物（２０００°Ｃで
熱処理したものクレハ化学製）を１５重量％混合して、
実施例１と同様にしてシートを成形し、物性を測定した
。その結果を第１表に示す。

実施例６実施例１で用いた繊維径０．０５〜０．１μｍの炭素繊
維の黒鉛化物にエポキシ樹脂（ＡＥＲ３３１旭化成製）
のアセトン溶液（硬化剤ジアミノジフェニルスルホン含
有）を含浸させた後、ｌ昼夜風乾後、８０°Ｃで８時間
乾燥して、炭素繊維の黒鉛化物２０重量％含有のエポキ
シ樹脂組成物を得た。これを１８０℃、２００　ｋｇ／
Ｃ１ｌで２時間圧縮成型して、厚さ０．３閣のシートを
成形した。得られたシートの密度は１．３０ｇ／ｃｄ、
曲げ弾性率５７，０００ｋｇ／ｃｄで、ｊａｎ　６０．
０４であった。

以下余白〔発明の効果〕本発明のスピーカー用振動板は繊維径が小さな炭素繊維
の黒鉛化物を含有する樹脂組成物を用いることにより成
型加工性を損うことなく高弾性、高損失で、かつ、表面
平滑性、寸法精度に優れたもので特に弾性率が高い特徴
をもつものである。

又、薄型、軽量で、出力レベルが向上し、音圧−周波数
特性が平坦で、分割振動のない再生帯域の広い高性能ス
ピーカー用振動板である。

特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

繊維径が０．０１〜３μｍの炭素繊維の黒鉛化物を１〜
４０重量％含有する樹脂組成物で構成されていることを
特徴とするスピーカー用振動板