JPH0710119B2 - スピーカフレーム用材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音響出力機器等に用いるスピーカフレーム用材
料に関するものである。

従来の技術 近年、テレビ，ステレオ，ラジカセ等の音響出力機器に
おいては、スピーカ及びスピーカシステムの音響特性に
対しては、従来よりもさらに優れた出力音圧，歪率，平
坦性が望まれており、またテレビ等の映像用に用いるス
ピーカ及びスピーカシステムにおいては、磁気の低漏洩
化も同時に求められており、音響特性及び磁気特性を左
右する、スピーカ及びスピーカを構成するフレームはま
すます重要視されている。

以下に従来のスピーカフレームについて説明する。

従来スピーカフレーム用材料として、鉄板，アルミダイ
キャスト等が用いられてきた。

しかしながら、これらの材料を用いてスピーカを構成す
ると、鉄板では、磁気漏洩が大きくなり、また外観的に
も高級感に欠ける。またアルミダイキャストでは、磁気
漏洩や外観では優れていても、非常に高価となるという
欠点を持ち、近年この問題点を解決する目的で、熱可塑
性の合成樹脂を材料とし、これを射出成形等の方法でス
ピーカフレームの形状に成形し用いることが多くなって
きている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらの材料を用いたスピーカフレーム
は、素材の曲げ弾性率が低く、このため成形の剛性が低
く、また比重も低いため、スピーカを一定のパワーで駆
動したときスピーカ振動板と共振し、フレーム変形し、
スピーカの音圧−周波数特性において山谷が生じたり、
歪率が増加し、音質が劣化するといった悪影響を及ぼす
という問題点を有していた。

このため、従来これらの樹脂材と各種強化材の複合化が
行われているが、例えばガラス繊維を代表とする繊維状
の強化材では成形時に樹脂の流動方向に配向するため、
成形物の強度に方向性を生じて樹脂材料への補強効果が
限定されたり、また粒状の補強材では剛性は上がっても
脆性を生じるといった問題点も有していた。

さらにこれらの補強材は比重もそれほど高くなく、複合
化によって樹脂材料の比重を大きく上昇させることはで
きなかった。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、磁気特性
や外観が優れ、その成形物の剛性及び比重の高いスピー
カフレーム用材料を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明のスピーカフレーム
用材料は、熱可塑性、あるいは熱硬化性の合成樹脂と中
心から異なる４方向へ結晶が成長した、酸化亜鉛よりな
る弾性率の高いウィスカーを混合した構成を有してい
る。

作用 この構成によって、本発明によるスピーカフレーム用材
料は、非常に弾性率が大きく、これを用いて成形した成
形物は従来の樹脂成形物と比較した場合、肉厚一定の条
件では、非常に曲げ剛性が増大するものであり、また比
重も大きいため、これを用いて成形したスピーカフレー
ムは、スピーカの動作中に変形したり共振を生じないた
め、スピーカの音圧−周波数特性が平坦になりかつ歪が
低減する効果を有するものである。

また、熱可塑性、あるいは熱硬化性の合成樹脂を基材と
し、これに上述の中心から異なる４方向へ結晶が成長し
た、酸化亜鉛よりなる弾性率の高いウィスカーを混合し
た材料を用いているため、熱可塑性、あるいは熱硬化性
の樹脂ウィスカーとの絡み合いが良好で、従来の針状ウ
ィスカーや繊維状の強化材と比べて弾性率を大きくする
ことができると同時に強靱性を確保することができ、脆
性が向上することがない。

また、このスピーカフレーム用材料は、熱可塑性、ある
いは熱硬化性の合成樹脂と中心から異なる４方向へ結晶
が成長した、酸化亜鉛よりなる弾性率の高いウィスカー
を混合した材料を用いているため、射出成形等の方法で
成形した場合、従来の針状ウィスカーや繊維状の強化材
のように、成形時の樹脂の流れによって強化材が配向し
て材料の強度に方向性が現れ、一定方向の強度が極端に
弱くなるような現象が起こらず、あらゆる方向に対して
均等に優れた強度を示す。さらに、このスピーカフレー
ム用材料は、合成樹脂とウィスカーのなじみがよいた
め、従来の各種補強材料を添加した成形材料以上に良好
な成形性を示し、複雑な形状も成形が可能であると同時
に非常に量産性に優れている。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を用いて詳細に説
明する。

（実施例１） ウィスカーは酸化亜鉛ウィスカー、分子式……ZnO、比
重……5.7で、中心から異なる４方向へ結晶が成長し
た、いわゆるテトラポット形状で結晶サイズは約100μ
ｍである。マトリックス樹脂としてABS樹脂を用い、ウ
ィスカーの含有率は０〜70wt％とし、プリコンパウンド
方式で、あらかじめ樹脂とウィスカーを混練してペレッ
トを形成した後、射出成形により一定の形状に成形して
試料を作成した。

第１図にウィスカーの含有率と作成した試料の曲げ弾性
率との関係を示す。

（実施例２） ウィスカーは、実施例１と同じ酸化亜鉛ウィスカーを用
いた。結晶サイズも同一である。マトリックス樹脂とし
て、エポキシ樹脂を用い、ポリアミン系硬化材により硬
化した。エポキシ樹脂にはビスフェノール型のエピコー
ト828を用い、硬化材としてトリエチレンテトラミンを
用いた。ウィスカーの含有率は０〜70wt％とし、エピコ
ート828と十分に混練したのちトリエチレンテトラミン
をエピコート828、100重量部に対し12重量部の割合で加
え、十分に混練したのち、注型法により所定の形状に成
形して試料を作成した。

第２図にウィスカーの含有率と作成した試料の曲げ弾性
率との関係を示す。

第１図，第２図からも明らかなように、ウィスカーの含
有率が増大するにつれて素材の曲げ弾性率が増大してい
る。曲げ弾性率はスピーカフレーム材料としての評価を
示す重要な物性値であり、この値が小さいとフレームに
異常音が発生したり、スピーカの音圧−周波数特性にお
いて山谷が生じたり、歪率が増大する。

従来のスピーカフレーム用材料との比較，ウィスカー含
有の効果の比較として実施例1,実施例２における素材物
性の値を第１表に示す。

第３図には実施例１よりなる素材のうち、ウィスカー30
wt％の素材を用いてスピーカフレームを射出成形によっ
て作成し、このスピーカフレームを用いて組立てた口径
12cmのスピーカを一定の入力で駆動した場合のスピーカ
フレームのアーム部分における振動の加速度の周波数特
性を示す。

比較のために、マトリックス樹脂のみでウィスカー未添
加の樹脂素材及び、従来用いられているガラス繊維で強
化された樹脂素材で成形された同型のスピーカフレーム
を用いて組立てたスピーカの特性も同様に示す。ガラス
繊維はウィスカーと同様にマトリックス樹脂のABS樹脂
に30wt％混合して用いた。

このように、本実施例によるスピーカフレームはウィス
カーが含有されると特に３〜6K Hzにおける振動の加速
度が小さく、あまり振動していないため、スピーカフレ
ーム材料として最適な材料である。また、同じ重量比で
混合したガラス繊維と比較して効果が大きいこともわか
る。

発明の効果 以上のように本発明は、熱可塑性あるいは熱硬化性の合
成樹脂と、中心から異なる４方向へ結晶が成長した酸化
亜鉛よりなるウィスカーを混合した素材をスピーカフレ
ーム用材料として用いたもので、本発明による材料によ
れば、曲げ弾性率が大きいため、異常音が発生せず、さ
らにスピーカの音圧−周波数特性が平坦になり、歪率が
低減するスピーカフレームを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図はそれぞれ本発明のスピーカ用フレーム
に使用する素材の、ウィスカーの添加量と添加量と曲げ
弾性率の関係図、第３図は本発明の素材の一使用例にお
けるスピーカ用フレームの効果を示す振動の加速度の周
波数特性を示す特性図である。

フロントページの続き (72)発明者 朝倉 栄三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北野 基 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−217072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−42496（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−77599（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性、あるいは熱硬化性の合成樹脂
   と、中心から異なる４方向へ結晶が成長した酸化亜鉛よ
   りなるウィスカーを混合してなるスピーカフレーム用材
   料。