JPS5853560B2 - 音響振動体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軽量で高剛性、高弾性を有し、高内部損失を
有し、しかも耐温度特性も良いスピーカやマイクロホン
の振動数、カンチレバー等の音響振動体に関する。

一般に振動板やカンチレバー等の音響振動体では、軽量
で高弾性、高剛性を有し、しかも高内部損失を有するこ
とが要求される。

これは、高音域まで分割振動を起こさず能率良く広く再
生するために軽量かつ高剛性、高弾性であること、また
高音域の共振周波数付近での音圧の急激な上昇を抑えか
つ過渡特性を良くするために高内部損失であることが要
求されるからである。

しかるに、従来、高弾性かつ軽量な材料としてアルミニ
ウム、チタン、べＩＪ ＩＪウム等の金属やＣＦＲＰ等
で形成された音響振動体が知られているが、これらの材
料は内部損失が小さい問題があった。

逆に高内部損失の振動板として紙、合成樹脂、これらの
複合材等で形成されたものが知られているが、これらで
は弾性率が低くて弾性率Ｅと密度ρとの比（比弾性率）
Ｂ／ρも低い問題があり、軽量・高弾性、かつ高内部損
失という両方の特性を持つ材料は永らく得られていなか
った。

最近になって、本発明者らは、特願昭５４−６９４１２
及び特願昭５４６９４１１として特許出願した発明にお
いて軽量・高弾性でしかも高内部損失という特長を有す
る振動板及びカンチレバーを提案した。

これらの音響振動体は、従来にみられなかった優れた特
性を具有するものであるが、耐温度特性において問題が
あり、特に真夏に直射日光にさらされるという厳しい温
度条件に耐えなければならないカーステレオ用の振動体
として使用するには難点があった。

本発明はかかる従来の問題に鑑みてなされたものであり
、軽量・高弾性、かつ高内部損失という音響特性に優れ
、しかも耐高温性にも優れている音響振動体を提供する
ことを目的とするものである。

本発明を以下に詳細に説明する。

本発明の特徴とするところは、ポリプロピレン単味又は
ポリプロピレンとポリメチルメタクリレートとの混合物
、必要ならばこれらの合成樹脂にニトリルブタジェンゴ
ム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（Ｉ ＩＲ）、スチレンブタ
ジェンゴム（ＳＢＲ）等のゴム系材料を混入した混合材
料と鱗片状黒鉛粉末との混練物で形成され、黒鉛粉末が
表面に沿って配向されている音響振動体にある。

弾性率が半減する温度で耐熱性を論じるとき、ポリプロ
ピレンは、耐熱性において塩化ビニル樹脂より約２５℃
高く、またポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）も塩
化ビニル樹脂に比して１０’Ｃ近く高いものである。

従ってこれらの合成樹脂は塩化ビニル樹脂ベースの成形
材料より耐熱性を向上させる。

ゴム系材料はその軟質性により内部損失の向上に寄与す
る。

鱗片状黒鉛粉末は、樹脂単体では期待しえない弾性率の
向上に寄与し、特にその配向を一方向に揃えた場合には
弾性率は格段に向上する。

鱗片状黒鉛粉末は、平均粒径が約２０μｍ以下のものが
良く、特に５μｍ以下のものが適している。

またこの黒鉛粉末と樹脂との配合比は、黒鉛粉末１０−
９０ ｗｔ ％、樹脂９０〜１ｏｗｔ％の範囲であれば
黒鉛粉末による弾性率の向上が期待でき、また成形性を
損わず、成形物の脆弱化もほとんど起こさないが、特に
黒鉛粉末５０〜７５ｗｔ％、樹脂５０〜２５ｗｔφであ
るときに特性の向上が著しい。

ＰＭＭＡは一般に塩化ビニル樹脂の加工助剤として広く
使用されているものであるが、ポリプロピレンの配合比
は任意に定められ、目的とする成形物の形状や特性によ
って変化させうる。

ゴム系材料は、樹脂に対して２〜５０ｗｔφの範囲で必
要に応じて添加され、約１０ｗｔ％添加すれば、弾性率
Ｅは約２０％低下するが内部損失ｔａｎδに約１．５〜
２倍の向上が見られる。

音響振動体の製造にあたっては、まずポリプロピレン単
体又はポリプロピレンとポリメチルメタクリレートとの
混合樹脂材料、さらに必要ならばこれらにゴム系材料を
添加した樹脂材料１と鱗片状黒鉛粉末２とを混合し、こ
れをニーダ又はロールにより第１図ａに示すように樹脂
材料の軟化溶融温度１９０〜２１０℃で加熱しつつ混練
し、しかるのちこの混線材料３をロール圧延して同図す
のようにシート化する。

この圧延シート化により黒鉛粉末２はシート材４の帯面
に沿って配向する。

この黒鉛粉末２の配向は、未配向の場合よりも弾性率を
２〜３倍大きくする。

次に上記で得られたシート材４を所望の形状の音響振動
体に成形するのである。

ここで音響振動体がスピーカ振動板Ａの場合には、上記
シート材４を軟化温度に加熱しつつ１枚また必要なとき
には複数枚重ねて真空成形、圧空成形、プレス成形など
の適宜の成形方法により第２図のように所望の形状に成
形する。

また音響振動体がカンチレバーの場合には、上記シート
材４を軟化温度に加熱しつつ第３図ａ、ｂに示すように
筒状に丸める成形をすると共に継ぎ目５を熱圧着又は接
着剤で接着することにより第４図のようなカンチレバー
Ｂを得ることができる。

本発明を実施例に基いて具体的に説明する。

〔実施例 １〕 ポリプロピレン １鱗片状黒鉛粉末 １００重量部 ２００重量部 〔実施例 ２〕 ポリプロピレン 鱗片状黒鉛粉末 １００重量部 ３００〃〃 〔実施例 ３〕 ポリプロピレン ポリメチルメタクリレート 鱗片状黒鉛粉末 ８０重量部 ２０／／ ２５０ 〃 〔実施例 ４〕 ポリプロピレン 鱗片状黒鉛粉末 ｌＲ １００重量部 ２００ 〃 １０ 〃 〔実施例 ５〕 ポリプロピレン ポリメチルメタクリレート 鱗片状黒鉛粉末 ＩＲ 〔比較例〕 ８０重量部 ２０ 〃 ２５０ 〃 １０ 〃 塩化ビニル樹脂 １００重量部鱗片状黒
鉛粉末 ２００ 〃ステアリン酸鉛
５ 〃ＤＯＰ
１０ 〃以上の配合割合で各粉末をニーダで１
９０−”＊２１０’Ｃの加熱下に混練し、これをロール
に稠度もかけて圧延して黒鉛粉末が帯面に沿って配向さ
れているシート材を得た。

このシート材の物理特性を次の表に示す。

以上の各実施例で得た１００μ厚のシート材をそれぞれ
１００℃の加熱下で真空成形することによりコーン型の
振動板を得た。

またこの各シート材を１００℃に加熱した後、芯枠の外
周に巻きつけて丸め、継ぎ目を熱溶着し、しかるのちこ
れから芯枠を引抜いてカンチレバーを得た。

こうして得られた振動板やカンチレバーのような音響振
動体にあっては、黒鉛粉末が表面に沿って配向している
ために弾性率がきわめて高く、弾性率Ｅと密度ρとの比
Ｅ／ρにおいてアルミニウムのような金属振動体を凌ぎ
、また内部損失においては紙に迫る高い値を示し、広い
再生帯域で分割振動を起こさず平坦な振動特性を示すも
のである。

しかもこれらの振動体は、耐温度特性が従来の材料のも
のより約２０’Ｃ以上も高く、１２０’Ｃの加熱下でも
変形を起こさないものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはそれぞれ本発明に用いる成形材料の混線
状態及びシート化状態を示す断面図、第２図は本発明の
一実施例のコーン型振動板、第３図ａ、ｂは本発明の一
実施例のカンチレバーの軸方向断面図及び軸と垂直な面
での断面図、第４図は同上カンチレバーの断面図である
。 １・・・・・・樹脂材料、２・・・・・・黒鉛粉末、３
・・・・・・混熱材料、４・・・・・・シート材、５・
・・・・・継ぎ目、Ｂ・・・・・・カンチレバー、Ａ・
・・・・・スピーカ振動板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリプロピレンと鱗片状黒鉛粉末とを主成分とする
   混線材料で形成され、鱗片状黒鉛粉末が表面に沿って配
   向されていることを特徴とする音響振動体。 ２ ポリプロピレンとポリメチルメタクリレートと鱗片
   状黒鉛粉末とを主成分とする混線材料で形成され、鱗片
   状黒鉛粉末が表面に沿って配向されていることを特徴と
   する音響振動体。 ３ ポリプロピレンと鱗片状黒鉛粉末とゴム系材料とを
   主成分とする混線材料で形成され、鱗片状黒鉛粉末が表
   面に沿って配向されていることを特徴とする音響振動体
   。 ４ ポリプロピレンとポリメチルメタクリレートと鱗片
   状黒鉛粉末とゴム系材料とを主成分とする混線材料で形
   成され、鱗片状黒鉛粉末が表面に沿って配向されている
   ことを特徴とする音響振動体。