JPS5877399A - 音響機器用振動板およびその製造方法 - Google Patents

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】 本発明は、音響機器用振動板およびその製造方法に関す
る。さらに詳しくは、スピーカやマイクロフォンの如き
音響機器に使用する振動板（以下振動板という）と、そ
の振動板を製造する方法に関する。

上記のような振動板としては、従来、たとえばポリエチ
レンやポリプロピレンなどの結晶性ポリオレフィンのみ
をマトリクスとし、このマトリクス中に炭素繊維の短繊
維を分散せしめてなるようなものが知られている。すな
わち、この振動板は。

結晶性ポリオレフィンのみからなるマトリクスを。

高弾性繊維である炭素繊維の短繊維で強化することによ
って弾性率を高くシ、もって高い高音再生限界周波数を
得んとするものである。しかしながら、かかる従来の振
動板は、゛炭素繊維の短繊維による弾性率の向上効果が
十分大きくなく、シたがってまた。高音再生限界周波数
もそれほど高くないという欠点があった。

すなわち、結晶性ポリオレフィンは極性基をもたず、炭
化水素からなっていて表面張力が示さく。

疎水性で他の材料とのなじみがよくない。そのため、上
記従来の振動板は、マ）　ＩＪクスである結晶性ポリオ
レフィンと、その強化材である炭素繊維の短繊維との接
合強度が低く、高弾性であるという炭素繊維の短繊維の
特性が十分に発現されないのである。

また、上記従来の振動板は、他の材料とのなじみがよく
ない結晶性ポリオレフィンをマトリクスとしているため
、たとえばこれをスピーカに組み立てるような場合にボ
イスコイルボビンやエツジとの接合が難しい。そのため
、たとえ振動板そのものの特性が優れていたとしても、
それに見合う特性をもったスピーカを得るのは、はなは
だ困難であった。

本発明の目的は、従来の振動板の上記欠点を解決し、マ
）　リクスと高弾性繊維との接合強度が高くて高弾性繊
維の特性を十分に発現することができ１弾性率、したが
って高音再生限界周波数が高く、かつ、たとえばスピー
カのボイスコイルボビンやエツジとの接合も極めて容易
で、振動板の特性に見合う特性をもったスピーカを得る
ことが實きる振動板を提供するにある。

上記目的を達成するために１本発明においては。

結晶性ポリオレフィンと、変性結晶性ポリオレフィンお
よび／または極性基を有するビニル重合体とからなるマ
トリクス中に、高弾性繊維の短繊維を実質的に均一に分
散せしめてなることを特徴とする音響機器用振動板゛が
提供される。また１本発明においては、上記振動板を製
造する方法として。

結晶性ポリオレフィンと、変性結晶性ポリオレフィンお
よび／または極性基を有するビニル重合体とからなり、
かつ比表面積が’５ｍ”７ｇ以上であるパルプと、高弾
性繊維の短繊維とを混合、抄造して得たシート状物を加
熱して所望の形状に成形することを特徴とする音響機器
用振動板の製造方法が提供される。

本発明において結晶性ポリオレフィンとは、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ４−メチルペンテン−１，ポ
リブテン、ｔたはこれらの共重合体のようなものである
。上記共重合体としては。

たとえばエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プ
ロピレンプロレフ共重合体、４−メチルペンテン−１−
ヘキセン−１共重合体などがある。

また、変性結晶性ポリオ−レフインとは、上記、結晶性
ポリオレフィンを化学反応によって極性基をもつように
変性したものである。そのような変性結晶性ポリオレフ
ィンとしては、上記結晶性ポリオレフィンを１．たとえ
ば塩素化、スルフォン化。

酸化したものや、無水マレイン酸をラジカル的に付加し
たもの、極性ビニルモノマをラジカル重合グシフトさせ
たものなどがある。

さらに、極性基を有するビニル重合体とは、たとえばポ
リスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリロニトリル−スチ
レン共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビ
ニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンーア、
クリル！共重合体、スチレン−アクリル酸金１塩共重合
体、ポリビニルアルコ２−ルース゛チレンブロック重合
体、ヒニルモノマーマレイン酸共重合体、　ビニル七ツ
マーマレイン酸金属塩共重合体、ヘキセン−アクリル酸
共重合体、ヘキセン−アクリル酸金属塩共重合体のよう
なものである。これらは、上記結晶性ポリオレフィンそ
のもの、ｔたはその溶液に溶解し得るものである。

次に９本発明の振動板およびその製造方法を。

製造工程にしたがって詳細に説明する。

まず、マトリクス材料をパルプの形で準備する。

すなわち、結晶性ポリオレフィンと変性結晶性ポリオレ
フィン、結晶性ポリオレフィンと極性基を有するビニル
重合体、または結晶性ポリオレフィンと変性結晶性ポリ
オレフィンと極性基を有するビニル重合体と、適当な有
機溶媒と水とからなる原液を調整する。このとき、変性
結晶性ポリオレフィンまたは極性基を有するビニル重合
体の割合は、結晶性ポリオレフィンとの合計量に対して
５〜７０（重量％）程度でよい。変性結晶性ポリオレフ
ィンと極性基を有す不ビニル重合体の双方を併用する場
合には、それらの総和が結晶性ポリオレフィンとの合計
量に対してやはり５〜７０（重量％）程度になるように
する。このことはまた。

本発明の振動板には、変性結・品性ポリオレフィンおよ
び／または極性基を有するビニル重合体が５〜７０（重
量％）程度含まれているということでもある。なお、上
記有機溶媒としては、ペンタンやヘキセ／のような脂肪
族炭化水素、ベンゼンのような芳香族炭化水素、シクロ
ヘキサンのような脂環族炭化水素、塩化メチレンのよう
なハロゲン化炭化水素、メチルエチルケトンのよりなケ
トン類、プロピルアルコールのようなアルコール類。

酢酸プロピルのようなエステル類、トリエチルアミンや
チオフェンのような非環状あるいは環状へテロ原子含有
炭化水素、ジエチルエーテルのようなエーテル類などの
少なくとも１種を用いることができる。なかでも、経済
性が高いという理由で。

炭化水素を用いるのが好ましい。

次に、上記原液をエマルジョンフラッシュ紡糸法などの
周知の方法を用いて繊維状に紡出し、さらに叩解してパ
ルプとする。かかるパルプは、好ましくは０．１〜１０
（ｒｒｍ）、さらに好ましくは０．５〜５　（ｍｍ　）
程度の平均長を有しているが、その比表面積は、後述す
る抄造工程において良好な水中分散性が得られ１強いシ
ートが得られるように、　３ｍ’／ｇ以上である必要が
ある。。好ましい比表面積は、５ｍ’／ｇ以上である。

また、０８Ｆ（カナディアン・スタンダード・フリーネ
ス）は６００ω以下であるのが好ましい。

上述した水中分散性は、パルプの表面および／または内
部に、０．１〜１０（１量チ）、好ましくは０．５〜５
（重量％）のポリビニルアルコール。

変成でんぷん、ポリアクリルアマイドの如き親水性ポリ
マ、またはマレイン酸ビ丑ルモノマ共重合体アルカリ金
属塩の如き界面活性剤などが含まれている場合には一層
向上する。そのようなパルプを得るためには、上記原液
に、上述した親水性ポリマや界面活性剤などを上記範囲
で含有せしめておけばよい。

一方、高弾性繊維の短繊維を準備する。かかる短繊維は
、高強度、高弾性であり、かつ比重の低い炭素繊維であ
るのが最も好ましいが、ガラス繊維、アラミド繊維、芳
香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリ゛アクリ
ロニトリル繊維、ポリスルホン繊維、ポリエーテル繊維
、シリコンカーバイド繊維、金属繊維、セルロース繊維
、酢酸セルロース繊維などの繊維を使用することも可能
である。もつとも、炭素繊維は導電性を有するので。

その含有量が高い場合には振動板そのものが導電性をも
つようになり、振動板にボイスコイルのリード端子を設
けるような形式のものには向かない。

そのため、炭素繊維と他の絶縁性繊維、たとえばガラス
繊維やアラミド繊維などを混用する場合もある。上記の
ような短繊維の平均長は０．５〜２０（−）程度であり
、またその平均直径は５０μ以下、好ましくは２０μ以
下である。

次に、上記パルプと短繊維とを水または適当な水溶液中
に入れてよく混合し、スラリー状にする。

パルプの比表面積が、上述したように３＃／ｇ以上であ
るので、上記混合によってパルプは水中に極めて均一に
分散する。この分散によって、短繊維同志の間にパルプ
が入り込み、結局パルプと短繊維とが均一に混り合った
混合液が得られる。

水中に分散しているパルプと短繊維との割合。

すなわちパルプと短繊維とをどのくらいの割合で水中に
添加すればよいかは、最終的に得られる振動板中に占め
る短繊維の割合を考慮して決める。

振動板中に占める短繊維の割合は、短繊維の種類によつ
、ても相違するが０通常、５〜５０（重量％）。

好ましくは５〜６０（重量％ン程度であるから。

結局上記パルプと短繊維との割合は９重量比で９５：〜
５〜ｓｏ：ｓｏ、好ましくは９５：５〜７０：６０とい
うことになる。

次に、スラリー状の上記混合液を９周知の湿式抄造方法
、たとえばシートマシンを用いる方法によって抄造し、
ウェットシートを得る。次に、このウェットシート中の
水分をクーチプレスおよび／マタハ脱水プレスによって
十分に除去し、さらに１００℃前後の熱風で乾燥してド
ライシートを得る。もつとも、この乾燥熱処理は必ずし
も必要とするわけではない。

このようにして得た未乾燥または乾燥熱処理シートを１
周知の成形方法、たとえば金型成形法や真空成形法によ
って、加熱下に所望の振動板形状。

すなわち平板状、コーン状、ドーム状などに成形する。

このときの加熱温度は、ノクルプの軟化温度よりも高い
１００〜３５ｏ（℃）程度である。成形圧力は、極く低
くてよい。

上記成形によって、結晶性ポリオレフィンと変性結晶性
ポリオレフィン、結晶性ポリオレフィンと極性基を有す
るビニル重合体、または結晶性ポリオレフィンと変性結
晶性ポリオレフィンと極性基を有するピロル重合体とか
らなるマトリクス中に高弾性繊維の短繊維が実質的に均
一に分散している本発明の振動板を得ることができる。

ここにおいて、短繊維が実質的に均一に分散していると
いうことは、もし上記マトリクス中に短繊維の凝集束が
存在したとしても、それはほとんど同一方向を向いた１
０本以下、好ましくは５本以下の短繊維が集まったもの
であり、かつそのような、凝集束の割合が、凝集束につ
いてはそれを１本の短繊維として数えて、全短繊維数の
５チ以下であるということである。

上述した成形工程においては、パルプが完全に融解して
しまわないようにするのが好ましく、また仮に融解した
としても、その融解ノ＜ルプが短繊維同志の交点などに
保持されて、最密光てんの状態にならないようにするの
が好ましい。これは。

゛　成形圧力や成形時間を適当に選定することによって
達成することができるが、このようにすることによって
振動板が空隙率５〜７０（％）程度の。

いわゆるポーラスな構造になり１曲げ剛性が高くなって
、高調波歪が減少し、再生限界周波数が一層高くなると
いう、振動板として好ましい効果が得られる。

以上説明したように６本発明は、結晶性ポリオレフィン
と、変性結晶性ポリオレフィンおよび／または極性基を
有するビニル重合体とからなり。

かつ比表面積が５ｒ／／ｇ以上であるようなパルプを使
用して、結晶性ポリオレフィンと、変性結晶性ポリオレ
フィンおよび／または極性基を有するビニル重合体とか
らなるマトリクス中に、高弾性繊性の短繊維を実質的に
均一に分散せしめてなる振動板を得るものである。そし
て、マトリクスが変性結晶性ポリオレフィンおよび／ま
たは極性基を有するビニル重合体を含んでいるので、マ
トリクスが他の材料となじみやすい。そのため、マ）　
ＩＪクスと高弾性繊維との接合強度が高くなって高弾性
繊維の特性が十分に発現されるようになり、振動板の弾
性率が向上し、高音再生限界周波数カニ高くなる。かつ
また、マトリクスが他の材料となしみやすいことにより
、たとえばスピーカに組み立てるような場合に、振動板
とボイスコイルボビンやエツジとの接合を極めて容易か
つ確実に行うことができるようになって、振動板の特性
に見合う特性をもったスピーカを得ることができるよう
になる。しかも１本発明の振動板は、比較的高い内部損
失を示し、かつ疎水性である結晶性ポリオレフィンを含
んでいるので、再生周波数特性に著しく大きな山や谷を
生ずることがなく、また大気中の湿度の変動などによる
特性の変化もほとんど生しない。

本発明の振動板は、スピーカやマイクロフォンの如き音
響機器の振動板として使用すること力；で。

きるが、耐水性が比較的高いこともあって、車載用また
は屋外で使用する。たとえばカーラジオ。

カーステレオ、携帯用のラジオ、テープレコーダ。

レコードプレーヤなどのスピーカ用振動板として好適で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１結晶性ポリオレフィンと、変性結晶性ポリオレフ
   ィンおよ０’Ａたは極性基を有するビニル重合体とから
   なるマトリクス中に、高弾性繊維の短繊維を実質的に均
   一に分散せしめてなることを特徴とする音響機器用振動
   板。 （２）　　結晶性ポリオレフィンと、変性結晶性ポリオ
   レフィンおよびンまたは極性基を有す、るビニル重合体
   とからなり、かつ比表面積が５ｔｔｔ”７ｇ以上で蟇る
   パルプと、高弾性繊維の短繊維とを混合、抄・造して得
   −たシート状物番加熱して所望の形状に成形することを
   特徴とする音響機器用振動板の製造方法。