JPH0253999B2 - - Google Patents

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コーン等に代表される音響
振動板に関する。 （従来の技術） 従来から電気音響変換器、特に振動板としては
紙が主に用いられてきたが、最近ではポリオレフ
イン系重合体フイルムが音響特性に優れ、振動板
の加工性が良く低コストで量産できることから注
目されてきている（特開昭52―145024号公報、特
開昭53―45226号公報および特公昭55―46112号公
報参照）。しかしながら、音響特性をさらに高め
る点から剛性率のより高い振動板の開発が望まれ
ている。例えば、熱可塑性樹脂とフレーク状黒鉛
からなる振動板が特開昭55―162695号公報に開示
されている。 一方、マイカを振動板の材料とすることも知ら
れている。特開昭53―47816号公報にはセルロー
ス繊維とマイカを水に分散して混合し、抄紙機で
製造した振動板が開示され、特公昭54―27250号
公報にはマイカを抄造してマイカ箔を造り、これ
に熱可塑性樹脂を含浸させた振動板が開示され、
また特開昭52―75316号公報には炭素繊維とマイ
カを混合し、抄紙機で製造した振動板が開示され
ている。更にマイカをポリ塩化ビニル等の熱可塑
性樹脂と混合して得たシートを振動板の材料とす
ることも知られているが（特開昭55―136796号公
報参照）、音響特性の良いものは得られていない。 （発明が解決しようとする課題） 一般的に高分子材料の剛性率を改善するために
は補強性充填材を混合することが行なわれるが、
ガラス繊維、炭素繊維等の繊維状補強材を用いて
形成された振動板には押出成形時における繊維の
配向により振動板の性能に異方性が発現する問題
があり、タルク、グラフアイト、貝がら粉等のフ
レーク状補強材を用いて形成された振動板には剛
性率の改良効果が振動板として不十分である問題
があつた。 また、マイカを抄紙機で成形することも、マイ
カ自体絡み合う性質がないため成形が困難であ
り、実用化に至らなかつた。 そこで、本発明者らはポリオレフイン系重合体
の特性を維持しつつ、異方性がなく、さらに高い
剛性率を有する振動板の開発に鋭意検討を重ねた
結果、ポリオレフイン系重合体に特定形状のマイ
カを混合させることによつて形成された振動板
が、これらの要求を満たすことを認め、本発明に
到達した。 （課題を解決するための手段） 本発明によれば、(イ)ポリオレフイン系重合体30
〜95重量％および(ロ)500μｍ以下の重量平均フレ
ーク径および10以上の重量平均アスペクト比を有
するマイカ70〜５重量％を複合することにより構
成された音響振動板が提供される。 本発明において用いられるポリオレフイン系重
合体としては、ポリエチレン（とくに、高密度ポ
リエチレン）、ポリプロピレン（とくに、アイソ
タクチツクポリプロピレン）、ポリブテン、ポリ
（３―メチルブテン―１）、ポリ（４―メチルペン
テン―１）等の脂肪族オレフインの重合体または
上記重合体の構成モノマーを主成分とする共重合
体が挙げられる。共重合体を構成する他のモノマ
ーとしては主成分モノマーとは異なる他のオレフ
インモノマー、酢酸ビニル、無水マレイン酸、ア
クリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸、メ
タクリル酸メチル等が挙げられ、これらの共重合
性モノマーは重合体の結晶性を阻害しない範囲内
（通常20％以下）で用いられる。共重合体として
は、ランダム共重合体だけでなく、ブロツクまた
はグラフト共重合体であつてもよい。本発明にお
いては、上述の重合体のなかでも成形性が良く、
低価格でしかも耐熱性の高い振動板が得られるア
イソタクチツクポリプロピレン系重合体がとくに
好ましい。アイソタクチツクポリプロピレン系重
合体としては、エチレン含有量が２〜15重量％の
共重合体が好ましく用いられる。 本発明において使用されるマイカとしては、白
マイカ（マスコバイト）、金マイカ（フロゴバイ
ト）、合成マイカ等の各種のマイカを用いること
ができるが、マイカの形状としては重量平均フレ
ーク径500μｍ以下、重量平均アスペクト比が10
以上であることが必要である。 本発明においてマイカの重量平均アスペクト比
および重量平均フレーク径は下記式で求められる
ものである。 重量平均アスペクト比 ＝Ｄ／―₁m₁＋Ｄ／―₂m₂＋……＋Ｄ／―_om_o／t₁m₁
＋t₂m₂＋……＋t_om_o 重量平均フレーク径 ＝Ｄ／―₁m₁＋Ｄ／―₂m₂＋……＋Ｄ／―_om_o／ｎ ここでD₁は１個のマイカフレークの平均直径、
ｔ₁はそのフレークの平均厚さ、m₁は₁、₁の
形状をもつフレーク群の総重量を示す。₂、
_２、m₂、_o、_o、m_oも同様の意味を有する。
_１、₂、……_oで表わされるフレークの平均直
径は下記式で求められるものである。 π（Ｄ／２）²＝１個のフレークの面積 重量平均フレーク径が500μｍを越えるマイカ
から振動板が形成される場合には、振動板表面か
らのマイカフレークのはく離、脱落等が起こりや
すく、また溶融成形法により振動板を成形する場
合成形が極めて困難となることが多い。また、重
量平均アスペクト比が10未満のフレークを用いた
場合には、剛性率の改良効果が少ない。 本発明において、ポリオレフイン系重合体とマ
イカとの混合比率はポリオレフイン系重合体30〜
95重量％、マイカ５〜70重量％である。マイカの
混合率が５重量％未満では、剛性率の改良効果が
不満足であり、一方マイカの混合率が70重量％を
越える領域においては、振動板を成形する場合の
成形性が難しくなる。 本発明において振動板を製造するにあたり、マ
イカ以外の充填材（例えば、タルク、炭酸カルシ
ウム、ワラストナイト、ガラスビーズ、水酸化マ
グネシウム、シリカ、グラフアイト、ガラスフレ
ーク、硫酸バリウム、アルミナ、チタン酸カリ繊
維、ガラス繊維、炭素繊維等）を補助的に用いて
もよい。また、重合体とマイカとの界面接着強度
を改良するための添加剤（シランカツプリング剤
等）、顔料、可塑剤、安定剤、滑剤等を添加する
ことも必要に応じて適宜実施される。 本発明の振動板の製法を具体例として以下に述
べる。 まずポリオレフイン系重合体とマイカとの複合
シート（例えば厚さ200〜400μｍ）を成形し、つ
いでこれを真空成形法等により各種の形状に成形
することにより得られる。振動板の厚さに特に制
限はない。複合シートの成形は重合体とマイカを
溶融混合し、例えば常法の押出成形により行なつ
てもさしつかえない。かかる方法によれば成形性
良く本発明の振動板を得ることができる。 （実施例） 以下に、実施例をあげて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例により何ら制限さ
れるものではない。なお実施例中、音響振動板の
剛性率（すなわち弾性率）を動的弾性率により評
価した。また振動板の音響効果は一般に比弾性率
および内部損失値で評価される。すなわち、比弾
性率の平方根は振動板内を伝わる音の速度を表わ
し、比弾性率が高いと共振の頻度が減少する。ま
た内部損失値は共振の度合を低くする尺度を表わ
し、この値が高いと共振の度合が低くなる。従つ
て、比弾性率および内部損失値が共に高い振動板
は共振の度合が低く、音響振動板として優れる。 実施例 １ γ―アミノプロピルトリエトキシシランで表面
処理した重量平均フレーク径19μｍの金マイカと
結晶性ポリプロピレン（PP）（MI：５ｇ／
10min）を１軸押出機を用いて230℃で溶融混合
し、得られたペレツトを再度押出機を用いて20℃
にてシート状に押出し、金マイカ混合率60重量
％、厚さ400μｍのポリプロピレン―マイカ複合
シートを得た。該シートに含有されるマイカの重
量平均フレーク径は15μｍ、重量平均アスペクト
比は10であつた。 該シートについて東洋ボールドウイン社製バイ
ブロンDDV―２を用いて周波数110Hzで、20℃に
て動的弾性率E′および内部損失値tanδを測定し、
またエタノールを用いてJIS K7112A法に規定さ
れる方法で密度ρを測定した。またE′の温度依存
性から、E′が10⁹dynes／cm²となる温度を測定し、
この値を耐熱性の評価基準とした。測定結果を表
１に示す。該シートの動的弾性率、比弾性率およ
びtanδは高く、また耐熱性も極めて良好であつ
た。該シートは190℃で真空成形することにより
容易にコーンスピーカー用振動板に成形すること
ができた。 実施例２および３ 使用する金マイカの重量平均フレーク径95μｍ
（実施例２）、410μｍ（実施例３）とし、金マイ
カ混合率を50重量％（実施例２）、10重量％（実
施例３）とする以外は実施例１の場合と全く同じ
方法・条件でシートを作製し、その性能を測定し
た。その結果を表１に示す。該シートの動的弾性
率、比弾性率およびtanδは高く、また耐熱性も極
めて良好であつた。 実施例 ４ メルトインデツクス４ｇ／10minのプロピレン
―エチレンブロツク共重合（エチレン６％）樹脂
と、実施例２の場合と同じ金マイカを用い、実施
例１の場合と同じ方法・条件で厚さ200μｍのシ
ートを作製した。性能測定結果を表１に示す。該
シートの動的弾性率、比弾性率およびtanδは高
く、また耐熱性も極めて良好であつた。 比較例１〜３ 実施例１の場合と同じポリプロピレンンと、重
量平均フレーク径が19μｍ（比較例１および３）
と15μｍ（比較例２）の金マイカを用い、実施例
１の場合と同じ方法・条件で表１に示す組成の厚
さ350μｍのシートを得た。性能測定結果を表１
に示す。比較例１および比較例２で得られたシー
トは実施例で得られたシートに比べて、動的弾性
率および比弾性率が低く、耐熱性も不充分であつ
た。また、比較例３においてはシートの押出成形
性および該シートをスピーカーコーンに成形する
際の真空加工性に困難が認められた。また得られ
たシートもポリプロピレンのみで形成されたシー
トに比して性能の改良が認められるものの実施例
で得られたシートの性能ほどのものは得られなか
つた。 比較例 ４ マイカを用いることなく、実施例１に示したポ
リプロピレンのみでシートを作製し、その性能を
表１に示す。このシートは実施例で得られたシー
トに比べ、極端に低い動的弾性率および比弾性率
を有しており、耐熱性も不満足なものであつた。 実施例 ５ メルカプトインデツクス２ｇ／10minの高密度
ポリエチレン（HDPE）と実施例２の場合と同じ
金マイカを用い、実施例１の場合と同じ方法で、
160℃にて溶融混合およびシート押出を行なうこ
とによりシートを得、その性能を表１に示す。こ
のシートの動的弾性率、比弾性率およびtanδは高
く、また耐熱性も極めて良好であつた。該シート
は130℃で真空成形することにより容易にコーン
スピーカー用振動板に成形することができた。 比較例 ５ マイカを用いることなく実施例５に示した高密
度ポリエチレンのみでシートを作製し、その性能
を表１に示す。このシートは実施例で得られたシ
ートに比べ、動的弾性率および比弾性率が極端に
低く、また耐熱性も不満足なのであつた。

【表】 比較例６〜９ ポリプロピレンにマイカ以外の充填剤（タル
ク、リン片状黒鉛）を混合してシートを成形し、
また樹脂としてポリ塩化ビニルを主成分とするも
のを用い、これにマイカを混合してシートを成形
し、それらシートの性能を表２に示す。いずれの
シートも実施例で得られたシートに比べ動的弾性
率および比弾性率が低いものであつた。 比較例 10 シート状集成マイカ箔にポリメチルメタクリレ
ート樹脂（メチルエチルケトン：トルエン＝１：
１の混合溶剤で15％濃度にしたもの）が20重量％
含有するように含浸し一昼夜放置した後、100℃
で10分乾燥した。次いで150℃で10分、100Kg／cm²
の条件で熱プレスした。得られたシートの性能を
表２に示す。このシートは実施例で得られたシー
トに比べ、tanδが極めて低いものであつた。 比較例11〜13 実施例１〜３において使用するマトリツクス樹
脂としてポリメチルメタクリレート樹脂（パナペ
ツトEH、協和ガス化学工業(株)製）を用いる以外
は同様にしてシートを作製し、それらの性能を測
定した。その結果を表２に示す。これらのシート
はいずれも実施例で得られたシートに比べ、比弾
性率が低いものであつた。 比較例 14 振動板を形成する紙の性能を測定し、その結果
を表２に示す。この紙は実施例で得られたシート
に比べ、動的弾性率および比弾性率が極端に低い
ものであつた。

【表】

【表】 （発明の効果） 本発明の振動板は従来の紙で形成された振動板
またはポリオレフイン系重合体のみで形成された
振動板に比べ、剛性率および比弾性率が著しく高
く、スピーカーコーン等の音響振動板として優れ
たものであることが認められた。さらに、本発明
の振動板は耐熱性も改良されるため、音響振動板
の使用時の雰囲気の温度上昇、および音響機器を
該振動板を用いて組立てる際、たとえば振動板を
基板と接着加工する際の温度上昇に対しても形状
の変化がなく効果的である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) ポリオレフイン系重合体30〜95重量％お
   よび (ロ) 500μｍ以下の重量平均フレーク径および10
   以上の重量平均アスペクト比を有するマイカ70
   〜５重量％ を複合することにより構成された音響振動板。 ２ 該ポリオレフイン系重合体がアイソタクチツ
   クポリプロピレンまたはその共重合体である特許
   請求の範囲第１項記載の音響振動板。 ３ 該ポリオレフイン系重合体と該マイカを溶融
   混合することにより複合化がなされている特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の音響振動板。