JPH04367198A

JPH04367198A - スピーカ用振動板

Info

Publication number: JPH04367198A
Application number: JP16882891A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takahashi; 高橋　昌徳; Kazuharu Kawada; 一春川田
Original assignee: PIONEER CONE CORP; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: PIONEER CONE CORP; Pioneer Corp
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1991-06-13
Publication date: 1992-12-18
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: JP3055712B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音響特性に優れたスピ
ーカ用振動板に関する。

【０００２】

【従来の技術】動電型スピーカに代表される電気音響変
換器の音響特性は、主として振動系の物理特性に左右さ
れる。なかでも、振動板は、スピーカの性能に大きな影
響を与える重要な部材である。

【０００３】振動板１０は、たとえば図１に示すように
、コーン型に成形され、エッジ１１の周囲をガスケット
２１でスピーカフレーム２０に固定されている。振動板
１０の内部中央にはセンターキャップ３０が配置されて
おり、コイルボビン３１の周囲にボイスコイル３２が捲
回されている。そして、コイルボビン３１に内装された
センターポール４１，ヨーク４２，マグネット４３及び
プレート４４で磁気回路を構成し、この磁気回路の途中
、すなわちセンターポール４１とプレート４４との間に
ボイスコイル３２を移動自在に配置する。なお、符番１
２は、ダンパーを示す。

【０００４】このスピーカに組み込まれる振動板１０や
センターキャップ３０として使用される材質には、次の
特性が要求される。■　　能率を向上させるために、密
度ρが小さいこと。■　　再生帯域を広げるために、比
弾性率Ｅ／ρが大きいこと。■　　共振を制動し、音圧
周波数特性をフラットにするため、適度な内部損失を有
すること。

【０００５】これらの要求特性を満足する材料として、
クロスカーボンに代表されるプリプレグシートの成形品
，ポリプロピレンを主体としたシートの成形品，ポリプ
ロピレンを主体とする射出成形品等が従来の紙，パルプ
等に代わるものとして使用されるようになってきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】クロスカーボンに代表
されるプリプレグシートの成形品，ポリプロピレンシー
トの成形品，射出成形品等は、紙，パルプ等に比較した
場合、近年のデジタル化に伴う要求特性を満足する振動
板材料といえる。しかし、これらの材料は、それぞれ一
長一短があり、密度ρ，比弾性率Ｅ／ρ，内部損失等に
改善すべき余地がある。

【０００７】たとえば、プリプレグシートの成形品は、
剛性に優れているものの、密度ρが大きく内部損失が小
さい。また、ポリプロピレンシート等の成形品では、紙
，パルプ等より大きく剛性を上げるために、カーボン繊
維やマイカ，ウイスカー等を配合する必要がある。しか
し、この配合によって、密度が大きくなる。しかも、ポ
リプロピレンシートは、熱に弱いという致命的な欠点を
もっている。

【０００８】これに対し、紙，パルプ等を原料とした従
来の振動板は、密度が小さく、適度な剛性及び内部損失
を備えている。また、抄紙により製造されるため、材料
選択の自由度に優れている。そのため、この系統の振動
板が現在でも使用されている。しかし、紙，パルプ等を
原料とした振動板は、湿度に弱く、たとえばデジタル対
応のスピーカとするためにはパルプが持つ剛性だけでは
対応できなくなっている。この欠点を解消するため、カ
ーボン繊維やアラミド繊維を紙，パルプ等に混抄するこ
とが特開昭６１−２４５７９１号公報，特開昭６１−２
４５７９７号公報等で紹介されている。しかし、カーボ
ン繊維，アラミド繊維等は、自己結合力がないため、こ
れら繊維を配合すればするほど振動板のヤング率が低下
する傾向を示す。

【０００９】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、無機質繊維，有機合成繊維，無機
質鱗片状物質等を抄紙によりスピーカ用振動板とすると
きに靭皮繊維の微細繊維をバインダーとして使用するこ
とにより、密度，比弾性率，耐熱性，耐湿性等に優れ、
適度な内部損失をもつスピーカ用振動板を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカ用振動
板は、その目的を達成するために、木材パルプ，靭皮，
種子毛繊維等を主体とする原料懸濁液と高度にフィブリ
ル化した靭皮繊維の微細繊維との配合物を抄造して得ら
れたことを特徴とする。

【００１１】原料懸濁液としては、無機質繊維，有機質
合成繊維又はこれら繊維をブレンドしたもの、鱗片状無
機物を主体とする原料懸濁液等も使用される。また、こ
れら原料懸濁液を２種又は３種ブレンドし、これに高度
にフィブリル化した靭皮繊維の微細繊維を配合したもの
を抄造することもできる。更に、抄造された振動板に熱
可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を付着させてもよい。なお
、本発明の振動板は、図１に示した振動板１０，センタ
ーキャップ３０等として使用される。

【００１２】

【作　　用】ミクロフィブリル化したセルロース系のバ
インダーとしては、靭皮繊維に限らず、木材パルプを出
発材料とするものも使用可能性がある。しかし、木材パ
ルプを出発材料とするときには、所定の叩解度にフィブ
リル化するために長時間が必要となる。

【００１３】木材繊維は、図２に示すように、一次膜Ｓ
１　で包まれた二次膜Ｓ２　からなる内細胞組織Ｃをも
っている。二次膜Ｓ２　は、外層Ｓ２１，中間層Ｓ２２
及び内層Ｓ２３の３層構造となっている。この繊維構造
をもつ木材繊維をビーター等の解繊機で叩解するとき、
保水性を考慮して叩解度３０°ＳＲ以下にしている。こ
の条件下では、一次膜Ｓ１　の除去と共に、二次膜Ｓ２
　の膨潤及び部分的なフィブリル化が行われる。しかし
、木材繊維では、繊維長手方向に対してフィブリルが巻
かれている角度が大きく、フィブリル化される前に繊維
が切断される傾向を示す。そのため、叩解度を大きくす
るに従って、繊維形態が壊れてしまうことになる。

【００１４】これに対して、マニラ麻，三椏，サイザル
麻，亜麻，黄麻，ラミー，雁皮，楮，桑，トウモロコシ
，甘庶，竹，エスパルト等の靭皮繊維では、繊維長手方
向に対してセルロース繊維がほぼ平行に走っている。そのため、靭皮繊維を叩解すると、縦割れが生じ易く、
フィブリル化が進行する。たとえば、離解した状態では
図７に示す繊維形態をもっていた亜麻パルプは、叩解度
４０°ＳＲで図８に示したように繊維が叩解され、更に
９０°ＳＲで図９に示すようにミクロフィブリル化され
る。しかし、ビーター等で靭皮繊維を単に叩解しただけでは
、長繊維及び短繊維が混ざり合ったものが得られ、バイ
ンダー効果にバラツキがある。

【００１５】そこで、本発明者等は、フィブリル化され
た靭皮繊維に繊維長が与える影響を調べた。ビーターに
よって高度にフィブリル化した亜麻を、ＪＩＳ　　Ｐ−
８２０７「製紙用パルプのふるい分け試験方法」で定め
られている篩分け試験機を使用して、それぞれ２０メッ
シュ残分（第２槽），２８メッシュ残分（第３槽），４
８メッシュ残分（第４槽）及び３００メッシュ残分（第
５槽）に分級した。なお、２０メッシュ残分は繊維長約
１〜１．５ｍｍに、２８メッシュ残分は繊維長約０．７
〜１ｍｍに、４８メッシュ残分は繊維長約０．３〜０．
７ｍｍに、３００メッシュ残分は繊維長約０．０５〜０
．３ｍｍに相当する。そして、Ｎ・ＢＫＰを離解したも
の及びこれに各分級部をそれぞれ１０重量％添加し、物
性を測定した。

【００１６】測定結果を、図３及び図４に表した。図３
の（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ密度，ヤング率，内部損
失及び伝播速度を振動リード法で測定した値を示す。ま
た、図４の（ａ）〜（ｄ）は、それぞれＪＩＳ　　Ｐ−
８１１７「紙および板紙の透気度試験方法」で測定した
透気度，ＪＩＳ　　Ｐ−８１１２「紙および板紙のミュ
ーレン低圧形試験器による破裂強さ試験方法」で測定し
た耐破裂性，ＪＩＳ　　Ｐ−８１１４「紙および板紙の
ショッパー形試験器による耐折強さ試験方法」で測定し
た耐折度及びＪＩＳ　　Ｐ−８１１３「紙の引張強サ試
験方法」で測定した破断長を示す。

【００１７】なお、図３及び図４における横軸に付した
Ｆ０　，Ｆ２０，Ｆ２８及びＦ３００　は、それぞれＮ
・ＢＫＰを離解したもの、これに２０メッシュ残分を１
０重量％添加したもの、同じく２８メッシュ残分を１０
重量％添加したもの、同じく４８メッシュ残分を１０重
量％添加したもの、同じく３００メッシュ残分を１０重
量％添加したものを示す。そして、メッシュが大きいも
のほど、亜麻パルプに対するフィブリル化が高度に行わ
れていることを表している。

【００１８】図３及び図４から明らかなように、短繊維
のほうが、大きなバインダー作用を持つことが判る。ま
た、ヤング率が向上しているのに拘らず、内部損失がほ
とんど一定となっている。この点、通常ではヤング率の
増加に伴って内部損失が少なくなるという通常の振動板
材料とは異なった傾向を示している。このことから、短
繊維を配合したものは、スピーカ用振動板に使用される
素材として最適であることを意味している。

【００１９】また、フィブリル化した亜麻パルプをバイ
ンダーとしてＮ−ＵＫＰ，Ｎ−ＢＫＰ及びＢＬＴ（リン
ター）に添加し、その配合量を変えたものについても、
同様な試験方法によって物性を測定した。図５及び図６
は、その測定結果を表したものである。天然繊維は、そ
れ自体で自己結合力をもっており、所定の物性及び強度
を示す。しかし、これにフィブリル化した亜麻パルプを
バインダーとして添加するとき、強度がより一層向上し
ていることが図６に表されている。

【００２０】以上のことから、靭皮繊維をバインダーと
して使用するときに好適な繊維長としては、４８〜３０
０メッシュ残分のものがより効果的であることが判る。ただし、コスト的な観点からみたとき、２０〜３００メ
ッシュ残分のものを使用することが有利である。

【００２１】図５及び図６における物性比較は、Ｎ−Ｕ
ＫＰ，Ｎ−ＢＫＰ及びＢＬＴ（リンター）等の天然繊維
を使用している。しかし、フィブリル化した靭皮繊維は
、絡み合い性の大きな繊維形態をもっているので、自己
結合力のないアラミド，ナイロン，アクリル，ポリエス
テル，芳香族ポリエステル，カーボン，ガラス，フェノ
ール，セラミックス等の各種繊維に対するバインダーと
しても有効である。そのため、繊維材料として広範なも
のを使用することができ、しかも任意にブレンドするこ
とができるため、従来にはない新しいスピーカ用振動板
を得ることが可能となる。

【００２２】マイカ，カーボングラファイト，各種ウイ
スカー等についても、ミクロフィブリルの絡み合いや機
械的濾過作用によって高歩留りで混抄することが可能と
なる。更に、抄紙の際に表面電荷を中和するポリアクリ
ルアミド等の添加剤を配合するとき、歩留りが一層向上
する。

【００２３】また、熱可塑性樹脂，熱硬化性樹脂等を振
動板に付着させて、振動板の剛性，ヤング率，密度等を
適宜調整することができる。これらの樹脂は、溶剤に溶
かし或いは懸濁させた樹脂液に振動板を浸漬したり、樹
脂液を振動板にスプレーすること等によって、振動板に
付着させることができる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。表１は、靭皮繊維をフィブリル化した微細繊維等
をバインダーとして使用した振動板製造用材料の配合割
合を示す。なお、表１におけるバインダー繊維は、靭皮
繊維をフィブリル化した微細繊維を示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】また、実施例１〜１０をアクリル樹脂で含
浸処理したものを実施例１１〜２０として、エポキシ樹
脂で含浸処理したものを、実施例２１〜３０としてそれ
ぞれ用意した。これら実施例２１〜３０及び比較例３に
おけるエポキシ樹脂は、２１０℃で２分間保持する熱処
理によってキュアリングした。

【００２７】これらの配合物を抄造して得られた振動板
の特性を表２〜４に示す。

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】表２〜４から明らかなように、本発明に従
った実施例の振動板は、密度，ヤング率，内部損失等に
おいて優れた特性を示している。また、フィブリル化さ
れた靭皮繊維をバインダーとして使用することにより、
従来では抄紙不可能な材料とされてきた合成繊維や無機
質繊維の抄造も可能となった。

【００３１】この材質の選択によって、実施例１〜８及
び１０の振動板は、耐候性をもち、難燃性も良好なもの
となる。また、実施例１１〜２０及び２１〜３０で使用
したアクリル樹脂やエポキシ樹脂として難燃性に優れた
ものを使用するとき、或いは難燃化処理したアクリル樹
脂やエポキシ樹脂を使用するとき、実施例１１〜３０を
難燃性に優れた振動板とすることができる。

【００３２】更に、実施例１〜８，１０，２１〜２８及
び３０の振動板は、エポキシ樹脂以外にも、たとえばフ
ェノール樹脂，メラミン樹脂等の耐熱性樹脂で処理した
場合、耐熱性，耐湿性等を付与することもできる。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によると
き、フィブリル化された靭皮繊維をバインダーとして使
用することにより、各種の繊維を配合してスピーカ用振
動板に抄造することができ、難燃性を活かしてテレビ，
ラジオ等の電源付近にも安心して使用することができる
。また、振動板以外にも、各種プリプレグ用素材として
市場に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　動電型スピーカの構造を示す概略断面図

【
図２】　　木材繊維の繊維構造を示すモデル

【図３】　
　フィブリル化した亜麻パルプの繊維長がＮ−ＢＫＰの
物性に与える影響を表したグラフ

【図４】　　フィブリ
ル化した亜麻パルプの繊維長がＮ−ＢＫＰの他の物性に
与える影響を表したグラフ

【図５】　　フィブリル化し
た亜麻パルプの配合割合がＮ−ＢＫＰの物性に与える影
響を表したグラフ

【図６】　　フィブリル化した亜麻パ
ルプの配合割合がＮ−ＢＫＰの他の物性に与える影響を
表したグラフ

【図７】　　離解された亜麻パルプの繊維
形状を示す写真

【図８】　　叩解度４０°ＳＲでフィブ
リル化した亜麻パルプの繊維形状を示す写真

【図９】　　叩解度９０°ＳＲ以上でフィブリル化した
４８〜３００メッシュ残分の亜麻パルプの繊維形状を示
す写真

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　木材パルプ，靭皮，種子毛繊維等を主
体とする原料懸濁液と高度にフィブリル化した靭皮繊維
の微細繊維との配合物を抄造して得られたことを特徴と
するスピーカ用振動板。
【請求項２】　　無機質繊維，有機質合成繊維又はこれ
ら繊維をブレンドした原料懸濁液と高度にフィブリル化
した靭皮繊維の微細繊維との配合物を抄造して得られた
ことを特徴とするスピーカ用振動板。
【請求項３】　　鱗片状無機物を主体とする原料懸濁液
と高度にフィブリル化した靭皮繊維の微細繊維との配合
物を抄造して得られたことを特徴とするスピーカ用振動
板。
【請求項４】　　請求項１〜３記載の原料懸濁液を何れ
か２種又は３種をブレンドし、これに高度にフィブリル
化した靭皮繊維の微細繊維を配合した配合物を抄造して
得られたことを特徴とするスピーカ用振動板。
【請求項５】　　請求項１〜４の何れかに記載のスピー
カ用振動板に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を付着させ
たことを特徴とするスピーカ用振動板。