JPH0373200B2 - - Google Patents

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JPH0373200B2
JPH0373200B2 JP62112280A JP11228087A JPH0373200B2 JP H0373200 B2 JPH0373200 B2 JP H0373200B2 JP 62112280 A JP62112280 A JP 62112280A JP 11228087 A JP11228087 A JP 11228087A JP H0373200 B2 JPH0373200 B2 JP H0373200B2
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JP
Japan
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film sheet
diaphragm
present
speaker
para
Prior art date
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Inventor
Takashi Fujiwara
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はスピーカ用振動板に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a diaphragm for a speaker.

(従来の技術と発明が解決しようとする問題点) 一般に、スピーカ用振動板の材料には再生音圧
レベルの向上を図るために、より軽量であるこ
と、即ち、密度(ρ)が低いことが、再生音圧周
波数の低帯域化を図るために、より高い比弾性率
(E)であること及び音速(√)が大きいこと
が、また、共振をダンプできるように適度な内部
損失をもつことが、そして、低歪化や耐入力の向
上を図るために、より高い剛性(高曲げ剛性)で
あることが要求される。さらに、実用に際しては
耐熱性、耐水性等の物性についても要求される。
現在、多量の空気層を含有した熱可塑性樹脂より
なる発泡体は軽量、高剛性、高比弾性率という物
性を備えており、スピーカ用振動板として利用す
ることが考えられている。この発泡体は製法面か
ら熱可塑性樹脂に発泡剤を添加して熱発泡させる
ことにより多量の空気層を含有せしめたポリエチ
レン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレ
ン発泡体等のものと、二液が反応するときに生ず
るガスを利用して多量の空気層を含有せしめたウ
レタン系発泡体等のものとに大別することができ
る。しかしながら、上述した発泡剤を利用する前
者の発泡体の場合には発泡剤の発泡温度が熱可塑
性樹脂の融点より数十度高いことがよい発泡体を
得るために必要であり、現在のところ高温発泡剤
(最高で180℃)がほとんどないため、得られた発
泡体の耐熱温度は使用した熱可塑性樹脂の融点で
決まり、たかだか140℃程度であつて耐熱性の大
きい発泡体を得られず、スピーカ用振動板の耐熱
性を高めるにはおのずと限度があつた。一方、二
液反応ガスを利用する後者の発泡体の場合には薄
くすると均一発泡が困難な状況にあり、スピーカ
用振動板に要求されるシート厚さが0.5mm以下で
あることから、スピーカ用振動板への応用ができ
ないものであつた。
(Problems to be solved by the prior art and the invention) In general, in order to improve the reproduced sound pressure level, materials for speaker diaphragms must be lighter, that is, have a lower density (ρ). However, in order to lower the reproduction sound pressure frequency band, a higher specific modulus of elasticity is used.
(E), high sound velocity (√), moderate internal loss to damp resonance, and higher It is required to have rigidity (high bending rigidity). Furthermore, physical properties such as heat resistance and water resistance are also required for practical use.
Currently, foamed bodies made of thermoplastic resin containing a large amount of air space have physical properties such as light weight, high rigidity, and high specific modulus, and are being considered for use as diaphragms for speakers. This foam is manufactured by adding a blowing agent to a thermoplastic resin and thermally foaming it to make it contain a large amount of air, such as polyethylene foam, polypropylene foam, polystyrene foam, etc., and a two-part reaction. It can be roughly divided into urethane foams that contain a large amount of air space by utilizing the gas generated when the foam is removed. However, in the case of the former foam that uses the above-mentioned blowing agent, it is necessary for the foaming temperature of the blowing agent to be several tens of degrees higher than the melting point of the thermoplastic resin in order to obtain a good foam. Since there is almost no blowing agent (maximum 180℃), the heat resistance temperature of the resulting foam is determined by the melting point of the thermoplastic resin used, and it is around 140℃ at most, making it impossible to obtain a foam with high heat resistance. There was a natural limit to increasing the heat resistance of speaker diaphragms. On the other hand, in the case of the latter foam that uses a two-component reaction gas, it is difficult to foam uniformly if it is made thin, and since the sheet thickness required for speaker diaphragms is 0.5 mm or less, This could not be applied to diaphragms.

又、融点が150℃以上の熱可塑性樹脂に機械的
に気泡を入れ、この気泡入りの熱可塑性樹脂を成
形してスピーカ用振動板を得るようにした提案
(特開昭58−69197号公報)もある。しかし、これ
らの従来の樹脂の発泡体では、剛性や耐熱性が不
十分である。
Another proposal was to mechanically insert air bubbles into a thermoplastic resin with a melting point of 150°C or higher, and to mold the air-filled thermoplastic resin to obtain a speaker diaphragm (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1987-69197). There is also. However, these conventional resin foams have insufficient rigidity and heat resistance.

一般に、スピーカの振動板は使用する周波数帯
域にわたつて全面が同位相で、すなわちピストン
振動することが理想とされ振動中に振動板が変形
したり分割振動を生ずると音圧周波数特性、歪
率、位相特性等が劣化し高忠実度再生の妨げとな
る。これらの問題を解決すべく近年ハニカムサン
ドイツチ構造等を用いた平面振動板が採用されて
いる。しかしながら、ハニカムサンドイツチ構造
体による平面振動板は構成が複雑で、数十工程に
もおよぶ製造工程と多種類の部材を必要とするた
めにかなりコスト高となつており、従来のコーン
紙等よりも安価にすることが困難であつた。また
製造上構成材料の材厚に制限が加わるため振動板
重量の軽量化が困難でスピーカの能率が低いとい
う問題があつた。一方、ポリエチレンテレフタレ
ートやポリイミドのフイルムシート、あるいは天
然パルプや合成パルプから抄紙したシートを振動
材料に使用するものがある(例えば、実開昭48−
18128号公報、実開昭54−179739号公報など)。し
かし、これらの材料からなる振動板は内部損失が
小さく、又、音速が非常に小さく、音質的に非常
に不満の残るものであつた。
In general, it is ideal for a speaker's diaphragm to have the same phase on its entire surface over the frequency band used, that is, to vibrate as a piston.If the diaphragm deforms during vibration or split vibration occurs, the sound pressure frequency characteristics and distortion rate will change. , phase characteristics, etc. deteriorate, which impedes high-fidelity reproduction. In order to solve these problems, planar diaphragms using a honeycomb sandwich structure or the like have recently been adopted. However, the planar diaphragm with a honeycomb sandwich structure has a complicated structure and requires dozens of manufacturing steps and many types of components, making it quite expensive. It was difficult to make it cheaper. Furthermore, due to restrictions on the thickness of the constituent materials during manufacturing, it is difficult to reduce the weight of the diaphragm, resulting in the problem of low speaker efficiency. On the other hand, there are devices that use polyethylene terephthalate or polyimide film sheets, or sheets made from natural pulp or synthetic pulp as vibration materials (for example,
18128, Utility Model Application Publication No. 179739, etc.). However, diaphragms made of these materials have a small internal loss and a very low sound velocity, resulting in very unsatisfactory sound quality.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、スピーカ振動板に適した材料を
広く探すうちに、高い弾性率を示すパラ配向型ア
ラミドのフイルムシートが、高い音速と大きい内
部損失を兼備しているという驚くべき事実を発見
し、更に高い耐熱性を有していることも見出し
た。従つて、上記の問題点を解決するため、本発
明は次の構成から成るものである。
(Means for solving the problem) While searching widely for materials suitable for speaker diaphragms, the present inventors found that a film sheet of para-oriented aramid, which exhibits a high elastic modulus, has a high sound velocity and a large internal loss. We have discovered the surprising fact that it has both properties, and we have also discovered that it has even higher heat resistance. Therefore, in order to solve the above problems, the present invention consists of the following configuration.

即ち本発明は、600Kg/mm2以上の引張弾性率を
有し、3.5以上の対数粘度ηiohをもつパラ配向型ア
ラミドのフイルムシートよりなる、0.03〜0.05の
内部損失を有するスピーカ用振動板である。
That is, the present invention provides a speaker diaphragm having an internal loss of 0.03 to 0.05, which is made of a para-oriented aramid film sheet having a tensile modulus of 600 Kg/mm 2 or more and a logarithmic viscosity η ioh of 3.5 or more. be.

本発明の振動板に用いられるフイルムシート
は、パラ配向型のアラミド(芳香族ポリアミド)
からなつている。
The film sheet used in the diaphragm of the present invention is made of para-oriented aramid (aromatic polyamide).
It is made up of

パラ配向型アラミドとしては、ポリ(p−フエ
ニレンテレフタルアミド)(以下PPTFという。)
が最も好ましく用いられる。
As a para-oriented aramid, poly(p-phenylene terephthalamide) (hereinafter referred to as PPTF) is used.
is most preferably used.

本発明に最も好ましいポリマーとして用いられ
るPPTAは実質的に で表されるポリマーであり、従来公知のパラフエ
ニレンジアミンとテレフタロイルクロライドか
ら、低温溶液重合法により製造するのが好都合で
ある。
PPTA, which is used as the most preferred polymer for the present invention, is substantially It is a polymer represented by the formula, and is conveniently produced from conventionally known paraphenylene diamine and terephthaloyl chloride by a low-temperature solution polymerization method.

本発明のパラ配向型アラミドの重合度は、あま
り低いと機械的性質の良好なフイルムシートが得
られなくなるため、好ましくは3.5以上更に好ま
しくは4.5以上の対数粘度ηioh(硫酸100mlにポリマ
ー0.5gを溶解して30℃で測定した値)を与える
重合度のものが選ばれる。
If the degree of polymerization of the para-oriented aramid of the present invention is too low, it will not be possible to obtain a film sheet with good mechanical properties. A polymer with a degree of polymerization that gives a value measured at 30℃ when dissolved is selected.

本発明に用いられるフイルムシートは600Kg/
mm2以上の引張弾性率を有しているべきである。好
ましくは700Kg/mm2以上の弾性率を有するフイル
ムシートである。
The film sheet used in the present invention is 600Kg/
It should have a tensile modulus of not less than mm 2 . Preferably, the film sheet has an elastic modulus of 700 Kg/mm 2 or more.

本発明に用いるフイルムシートにおいて、引張
弾性率はタテ、ヨコに互いにほぼ同じであること
が好ましいが、一方向のみに高い弾性率を有する
いわゆるテンシライズドシートの場合、複数枚を
テンシライズド軸をずらせて積層して用いること
もできる。
In the film sheet used in the present invention, it is preferable that the tensile modulus is almost the same both vertically and horizontally. However, in the case of a so-called tensilized sheet having a high modulus of elasticity in only one direction, a plurality of sheets are arranged with their tensilized axes shifted. It can also be used in a stacked manner.

本発明に用いられるパラ配向型アラミドフイル
ムシートは、通常、1.42g/cm3以下の密度であ
り、スピーカ用振動板として好ましい適性を備え
ている。より好ましくは、1.41g/cm3以下の密度
のフイルムシートである。
The para-oriented aramid film sheet used in the present invention usually has a density of 1.42 g/cm 3 or less, and is suitable as a diaphragm for a speaker. More preferably, the film sheet has a density of 1.41 g/cm 3 or less.

また、本発明に用いられるパラ配向型アラミド
シートは、好ましくは、0.03〜0.05の範囲のtan
−δ(内部損失)を有している。このようなフイ
ルムシートからなる振動板は共振をダンプする上
で好都合である。
Further, the para-oriented aramid sheet used in the present invention preferably has a tan of 0.03 to 0.05.
−δ (internal loss). A diaphragm made of such a film sheet is convenient for damping resonance.

本発明に用いられるフイルムシートは、その厚
みが約10μm以上のものが有用で、更に有用なの
は20μm以上の厚みのフイルムシートである。
The film sheet used in the present invention is preferably one having a thickness of about 10 μm or more, and more useful is a film sheet having a thickness of 20 μm or more.

本発明に用いられるフイルムシートは、好まし
くは10Kg/mm2以上の強度、より好ましくは12Kg/
mm2以上の強度をどの方向にも有する。
The film sheet used in the present invention preferably has a strength of 10 Kg/mm 2 or more, more preferably 12 Kg/mm 2 or more.
It has a strength of mm 2 or more in any direction.

本発明に用いられるパラ配向型アラミドフイル
ムシートは、通常、5%以下の吸湿率を有し、好
ましくは3%以下であり、天候による振動数の変
化が殆んどない。
The para-oriented aramid film sheet used in the present invention usually has a moisture absorption rate of 5% or less, preferably 3% or less, and has almost no change in vibration frequency due to weather.

本発明に用いられるフイルムシートには、密度
や引張弾性率を調整する目的で、ガラス繊維、カ
ーボン繊維、タルクなどのフイラーを添加しても
よいし、また、発泡法などの採用によりボイドを
含有させてもよい。
Fillers such as glass fiber, carbon fiber, and talc may be added to the film sheet used in the present invention for the purpose of adjusting the density and tensile modulus, and voids may be added by using a foaming method. You may let them.

本発明に用いられるフイルムシートは、例えば
次のような方法によつて製造される。即ち、パラ
配向型アラミドと95重量%以上の硫酸とから実質
的になる光学異方性ドープを、光学異方性を保つ
たままダイから移動する支持面上に流延し、吸湿
又は/及び加熱により該ドープを光学等方性に転
化したのち凝固させ、次いで洗浄、乾燥すること
によつて製造することができる。そして、任意
に、フイルムシートの性質の変更のために熱処理
(例えば300℃)を施すことができる。次いで、得
られたパラ配向型アラミドフイルムシートを、接
着剤成形法、熱プレス成形法等により所定形状の
スピーカ振動板に成形する。
The film sheet used in the present invention is manufactured, for example, by the following method. That is, an optically anisotropic dope consisting essentially of para-oriented aramid and 95% by weight or more of sulfuric acid is cast onto a supporting surface that moves from a die while maintaining its optical anisotropy, and is subjected to moisture absorption and/or It can be produced by converting the dope into optical isotropy by heating, solidifying it, and then washing and drying it. Optionally, heat treatment (for example, at 300° C.) can be applied to change the properties of the film sheet. Next, the obtained para-oriented aramid film sheet is molded into a speaker diaphragm of a predetermined shape by an adhesive molding method, a hot press molding method, or the like.

得られたスピーカ振動板は、実施例にも示され
るように、0.03〜0.05の内部損失(tanδ)2.4×
105cm/sec以上の高い音速を有する。
As shown in the examples, the obtained speaker diaphragm has an internal loss (tan δ) of 0.03 to 0.05 of 2.4×
It has a high sound velocity of 10 5 cm/sec or more.

(実施例) 以下、本発明を実施例により説明するが、当然
のことながら、本発明は実施例によつて限定され
るものではない。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be explained with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples.

実施例 1 ηiohが4.8のPPTAを99.5%硫酸に13%で溶解し
65℃で光学異方性のある7600ポイズのドープを得
た。脱気、濾過したのち、0.25mm×300mmのスリ
ツトを有するダイから、このドープをタンタル製
のベルト上に流延した。このとき、ダイからのド
ープの吐出線速度は3.5m/分にし、ベルトの移
動速度を5m/分とした。相対湿度約30%の約
110℃の空気を吹きつけて流延ドープを透明な光
学等方性ドープに転化し、次いで0℃の10%硫酸
水溶液で凝固させた。凝固したフイルムシートを
ベルトからはがしたのち、常温の水、2%カセイ
ソーダ水溶液、約30〜40℃の水の順に洗浄した。
Example 1 PPTA with η ioh of 4.8 was dissolved in 99.5% sulfuric acid at 13%.
A dope with optical anisotropy of 7600 poise was obtained at 65℃. After degassing and filtration, the dope was cast onto a tantalum belt through a die with 0.25 mm x 300 mm slits. At this time, the linear velocity of dope discharge from the die was set to 3.5 m/min, and the moving speed of the belt was set to 5 m/min. Relative humidity about 30% approx.
The cast dope was converted into a transparent optically isotropic dope by blowing air at 110°C, and then coagulated with a 10% aqueous sulfuric acid solution at 0°C. After the coagulated film sheet was peeled off from the belt, it was washed with water at room temperature, a 2% aqueous solution of caustic soda, and water at about 30 to 40°C in this order.

次いで、300℃の熱風のじゆんかんするテンタ
ー中で、定長乾燥した。
Next, it was dried for a fixed length in a tenter blowing hot air at 300°C.

得られたフイルムシートは透明で、厚み41μ
m、引張強度21Kg/mm2、引張弾性率850Kg/mm2
密度1.40g/cm3、tanδ=0.03であつた。
The obtained film sheet is transparent and has a thickness of 41μ.
m, tensile strength 21Kg/mm 2 , tensile modulus 850Kg/mm 2 ,
The density was 1.40 g/cm 3 and tan δ = 0.03.

このようにして得たフイルムシートを、第1図
に示すような形に裁断し、次いで、これをまるめ
てドーム状にして重ね合つた部分を液状エポキシ
樹脂で接着し、さらに約250℃で熱圧着してドー
ム状振動板とした。
The film sheet obtained in this way is cut into the shape shown in Figure 1, then rolled into a dome shape, the overlapping parts are glued with liquid epoxy resin, and heated at about 250℃. It was crimped to form a dome-shaped diaphragm.

得られた振動板は、音速2.4×105cm/sec、内
部損失0.03であつた。
The obtained diaphragm had a sound velocity of 2.4×10 5 cm/sec and an internal loss of 0.03.

実施例 2 スリツトを0.03mm×300mmにし、凝固浴温度を
45℃に変えた他は実施例1と同じ条件でフイルム
シートを作成した。
Example 2 The slit was 0.03mm x 300mm, and the coagulation bath temperature was
A film sheet was produced under the same conditions as in Example 1 except that the temperature was changed to 45°C.

出来たフイルムシートは、小さなボイドを無数
に含んでおり、厚さ58μm、引張弾性率710Kg/
mm2、密度0.92g/cm3であつた。
The resulting film sheet contains countless small voids, has a thickness of 58 μm, and a tensile modulus of 710 kg/
mm 2 and density 0.92 g/cm 3 .

このフイルムシートから実施例1と同様にドー
ム状振動板をつくつた。
A dome-shaped diaphragm was made from this film sheet in the same manner as in Example 1.

得られた振動板は、音速3.1×105cm/sec、内
部損失0.04であつた。
The obtained diaphragm had a sound velocity of 3.1×10 5 cm/sec and an internal loss of 0.04.

実施例 3 実施例1と同じドープを、タンタル製の円錐状
の型枠の上に流延し、次いで80℃45%湿度の空気
中において光学等方化したのち、約10℃の水の中
に入れて凝固させた。洗浄、定長乾燥(280℃)
して得た円錐状のシートの先端部を切りとり、コ
ーン状振動板を得た。
Example 3 The same dope as in Example 1 was cast onto a tantalum conical mold, then optically isotropically placed in air at 80°C and 45% humidity, and then poured into water at approximately 10°C. and solidified it. Washing, fixed length drying (280℃)
The tip of the conical sheet obtained was cut off to obtain a cone-shaped diaphragm.

切りとつた部分で引張弾性率を測定したところ
780Kg/mm2であり、密度は1.38g/cm3であつた。
また、音速は2.3×105cm/secであつた。
Measuring the tensile modulus of the cut part
The weight was 780Kg/mm 2 and the density was 1.38g/cm 3 .
Further, the speed of sound was 2.3×10 5 cm/sec.

(発明の効果) 本発明のスピーカ振動板は、軽量で高い比弾性
率をもち、スピーカとして感度が良く、かつ広い
再生帯域で安定している。また、比較的大きな内
部損失を有するためノイズの吸収が可能である。
(Effects of the Invention) The speaker diaphragm of the present invention is lightweight, has a high specific modulus, has good sensitivity as a speaker, and is stable over a wide reproduction band. Further, since it has a relatively large internal loss, it is possible to absorb noise.

更に、本発明のスピーカ振動板は耐熱性が高
く、しかも、難燃性を有する。
Furthermore, the speaker diaphragm of the present invention has high heat resistance and flame retardancy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、ドーム状振動板をつくるための材料
フイルムシートの形状の模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of the shape of a material film sheet for making a dome-shaped diaphragm.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 600Kg/mm2以上の引張弾性率を有し、3.5以上
の対数粘度をηiohをもつパラ配向型アラミドのフ
イルムシートよりなる、0.03〜0.05の内部損失を
有するスピーカ用振動板。
1. A speaker diaphragm having an internal loss of 0.03 to 0.05, comprising a para-oriented aramid film sheet having a tensile modulus of elasticity of 600 Kg/mm 2 or more and a logarithmic viscosity of η ioh of 3.5 or more.
JP11228087A 1987-05-11 1987-05-11 Diaphragm for speaker Granted JPS63278491A (en)

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