JPS6016097A - スピ−カ用振動板 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はスピーカに用いられる振動板に関する。

（従来技術） 従来、スピーカ用振動板は、天然繊維を抄造成形処理し
て作られたちのが多く用いられている。

しかし、天然繊維は吸湿性が大きいため、振動板として
耐’ｔＵ　ｔＩＩ：／ｆ−悪い欠点がある。

また耐湿性がよく、高弾性で軽量な振動板としてアルミ
ニウム、ベリリウム、ボロン等で作られた振動板がある
が、これらの振動板は内部損失が小さいため、良好な周
波数特性が得られないという欠点がある。

上記の欠点を除去するために、ポリプロピレン樹脂、塩
化ビニール樹脂等の合成樹脂に炭素繊維、カーボングラ
ファイト等の高弾性物質を雁加し、高弾性で内部損失を
大きくした振動板が提案されている。しかしながらポリ
プロピレン樹脂の内部損失は０．０８と大きいが、接着
性が悪い欠点がある。

また、塩化ビニール樹脂は熱変形温度が５４〜７４℃と
低く、従って振動板として耐熱性が悪い欠点を有してい
る。

〈発明の目的） 本発明は、これらの欠点を改善するために提案されたも
ので、高弾性で高損失を有し、耐熱性があり、かつ接着
性の良好な振動板を安価に提供づることを目的とするも
のである。

（発明の構成） 上記の目的を達成するため、本発明は不飽和カルボン酸
および／もしくはその誘導体で変性されたポリオレフィ
ンを主たる組成物とするスピーカ用振動板を発明の要旨
とするものである。さらに本発明を不飽和カルボン酸お
よび／またはその誘導体で変性されたポリ第１ノフイン
中に炭素繊維の組成割合が５〜７０重量％である組成物
よりなるスピーカ用振動板を発明の要旨とするものであ
る。

次に本発明の実施例を添付図面について説明する。なお
実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しな
い範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうろことは云
うまでもない。

一般にスピーカ用振動板としては、スピーカの出力レベ
ルを向上させるために密度が低く、かっ音圧−周波数１
．Ｊ−性を平１■化し、さらに分割振動による歪を低減
するために内部１０失が大きく、その上に両生；１ｉ％
域を拡大覆るために高づり１性であることが、ぞの４Ａ
わ１′￥Ｊ性どじ−Ｃ要求されている。さらに、当然の
ことながら、成形加工が容易であり、か゛つ担産性が寸
ぐれ〔いることｂ必要である。

以上のことがら、本発明名らは、これらの欠点を有さく
ｒいスピーカ振動板をＦることについて種々探索した結
果、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変（ａされ
たポリ第１ノフイン（以−ト変１］１ポリ第１ノフィン
と云う）または該変性ポリオレフィンとポリ第１７フイ
ン（＃Ｊ記不飽和カルボンＦＩｌ）　ａ’３よび／′ま
たはその誘導体の含有量は０．０１−１．０重量％であ
る）とより構成された振動板が特性上及び製造上げぐれ
ていることを発見した。

（Ａ）変すシＩポリ２１１ノフィン 本発明【こおいて使用される変性ポリオレフィンはＩＩ
　ｉＪ’ｒのポリ第１ノフインを不飽和カルボン酸また
はその誘導体を用いて変性することによって得られる。

＝３− 不飽和カルボン酸またはその誘導体の代表例としては、
炭水数が多くども１０個であり、少なくとも一個の二重
結合を有する一塩基カルボン酸くたとえは、ノアクリル
酸、メタノアクリル酸）おにび炭素数が多くとも１５個
であり、少なくとも一個の二重結合を有づる。−塩基カ
ルボン酸（たとえば、マレイン酸）ならびに該二塩基カ
ルボン酸の無水物（たとえば、無水マレイン酸、無水ハ
イミック酸ｆあげられる。これらの不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体のうら、とりわけマレイン酸および無水
マレイン酸が好ましい。

変性ポリ第１ノフイン（ま一般的に有機過酸化物の存在
下でポリオレフィンを不飽和カルボン酸および／またｔ
まその誘導体で処理することによって得られる。

上述の変性ポリオレフィンを製造するには、溶′ａ法、
ＩＩＩ！濁法、溶融法などの製造方法を採用することが
できる。

これらの製造方法のうち、溶液法によってポリオレフィ
ンを不飽和カルボン酸またはその誘導体４− で変性する場合、無極性石門）Ｒ媒中にポリオレフィン
と不飽和カルボン酸および／″よたはその誘導体を投入
し、さらにラジカル開始剤を添加して高温にて加熱する
ことにＪ：って変性ポリオレフィンを得ることができる
。このさい、使われる無極性有機′Ｉ容媒としては、へ
４ニサン、ヘプタン、ベンゼン、１〜ルエン、キシレン
、クロルベンゼンおＪ：びテトラクロルエタンがあげら
れる。また、ラジカル開始剤としては、２．５−ジメチ
ル−２，５−ジ（第三級ブチルパーオキシ）ヘキサン、
２．５−ラメブルー２．５−ジ（第三級ブチルパーオキ
シ）ヘキシン−３およびベンゾイルパーオキサイドのご
とき有機過酸化物があげられる。さらに、処理温度は、
使用するポリオレフィンが溶解する温度であり、一般に
は１１０〜１６０℃が好ましい。

また、懸濁法によってポリオレフィンを不飽和カルボン
酸またはその誘導体で変性する場合、極性溶媒（一般に
は、水）中にポリオレフィンと不飽和カルボン酸および
／またはその誘導体を投入し、ざらに前記のラジカル開
始剤を添加して高圧１・゛ぐｌ　＋）０　’Ｃ以上のン
晶度において処理すること【こ」；）　（ｌ　（４７ら
れる。

ざらに、溶媒法にＪ：ってポリオレフィンを不飽和カル
ホン酸またはその誘導体で変性する揚台、一般の合成樹
脂の分野において使用されても）るシ容融Ｈ，練機（た
とえば、押出機）を用（Ａで、４ｚ１ノオｌツノイン、
不飽和７Ｊルボン酸および・′もしく（まそＱ）誘導体
ならひに前記のラジカル発生剤を溶融混練しｌ’ｃ　／
ｆら処理することによって得ることができる。

このざいの）１Ｎ疎潟度は使用するポリオレフィンお、
Ｊ：びラジカル発生剤の種類によって異なるが、イ史わ
れるポリオレフィンの融点以上なｌ、）Ｌ３００″Ｃに
４下の温度範囲である。ポリエチレンの場合に１よ、一
般には１２０−２７０℃であり、ポリプロピレンの場合
には、一般には１６０へ２７０°Ｃである。

変性ポリオレフィンのみの場合でも（ポリオし・フィン
を使用しない場合）、また変性ポリオレフィンとポリオ
レフィンを併用する場合でも、それらの中に含有する不
飽和カルボン酸および／またはその誘導体の量は、一般
には０．０１〜１．０重量％であり、特に０．０２＝−
１，０重量％が好ましい。

以上のいずれの方法によ〕ても上述の変性ポリオレノイ
ンを製造することができるが、懸濁法および溶液法では
、処理した後にそれぞれの方法で使用した前記極性溶媒
または無極性溶媒を１ｑられた変性ポリオレノインから
除去（洗浄、乾燥などににす）する必要がある。しにが
って、溶融法によって変性ポリオレノ−ｆンを製造する
ことが望ましい。

（Ｂ）ポリオレノイン 前記変性ポリ第１ツノインの製造または該変性ポリ第１
ノフインとの（ｉ用に使４つれるポリオレフィンは、密
度がＯ，！ＪＯＯ〜０．　！１８０の］゛ブレン単独重
合体またはニブ１ノンと炭素数が３　＝１２個のα−オ
レフィン（共重合割合（，１多くとも２０ｆｆｉ量％）
とのランダムもしくはブ［１ツ７７Ｊｎ含体およびプ［
］ピレンｌｊｌ独重合体またはプ１１ピレンど丁子１／
ンもしく　ｔｊ炭素数が４〜７個の（χ−オレフィン（
Ｊ１５重合割合〔Ｊ多くとも２０重量％）とのランダム
もしくはブロック共重合体である。変性ポリオレフィン
を製造す７− るにあたり、口れらのポリオレノインは単独で使用して
もよく、二極以上を併用してもにい。該ボリアＩ−１ノ
フインの分子量は、通常２〜１００万であり、２−・５
（）力／ｆ−好ましく、とりわ【づ３〜４０万が好適で
ある。

これらのポリオレノインは遷移金属化合物と有８１　ｉ
’ルミニウム化合物とから触媒系（いわゆるチーグラー
触媒）、担体（たとえば、シリノＪ）にクローム含有化
合物（たとえば、酸化クローム）などを担持さ駐ること
によって得られる触媒系（いわゆるフィリップス触媒）
またはラジカル開始剤（たとえば、有機過酸化物）を用
いて前記オレフィンを中種重合またはオレフィン相互も
しくはオレフィンとビニル化合物を共重合することによ
って得られる。

（（Ｉ炭素繊維 さらに、本発明において用いられる炭素繊維は石油ビツ
ヂまたはポリアクロニトリルを原料として炭化処理する
ことによって得られるものである。

密度は一般には約１．８（１／ｃｍ３である。また、平
均８− ｍ　Ｉｌｌ径は３〜１５ミクロンであり、繊維長は０．
１〜１０１１１ｍである。平均繊１１径７ＩＣ５〜１２
ミクロンであり、繊維長が０．２〜ｂ の炭素繊維の弾性率は１５〜７５！・ン／　ｍｍ？であ
り、２０〜６０トン／ｍｍ２のものが好ましい。また、
本発明では、混合時の処理を容易にする１：めにポリｈ
１酸ビニルなどの集束剤を使用して集束させたものも使
用することができる。

（Ｄ）組成割合 本発明によって得られる組成物中に占める炭素繊維の組
成割合は５へ・７０重間％であり、１０〜６０重量％が
望ましく、とりわ（プ１０〜５０重間％が好適である（
すなわち、変性ポリオレフィンまたは該変性ポリ第１ノ
フインとポリオレフィンとの組成割合は９５〜３０重崩
％、好ましくは９０〜４０重量％、好適には９０〜５０
重量％）。組成物中に占める炭素繊維の組成割合が５重
量％未満では、弾性率（剛性）が高い組成物を得ること
ができない。一方、７０重量％を越えると、成形加工性
の低下が著しく、満足すべき成形物を得ることができな
い。

（「）ＩＩｉｌ成物の製造、成形方法など本発明のスピ
ーカ用振動板の組成物を製造するにあたり、ポリオレフ
ィンの分野において一般に用いられている酸素および熱
に対でる安定剤、金属劣化防止剤、充填剤、滑剤ならび
に難焼化剤をさらに添加し°Ｃもよい。

また、本発明のスピーカ用振動板の組成物は、ポリオレ
ノインの業界において一般に使われているヘンシ■ルミ
キザーのごとき混合機を用いてトライブレンドしてもよ
く、バンバリーミキナー、ニーダ−、ロールミルおよび
スクリュ一式押出機のごとき混合機を使用して溶融混練
することによって得ることができる。このさい、あらか
じめトライブレンドし、得られる組成物（混合物）を溶
融混線することによって均一状の組成物を得る口とがで
きる。この場合、一般には溶融混練した後、ペレット状
物に成形し、後記の成形に供する。

さらに１本発明のスピーカ用振動板の組成物を製造する
とき、全組成成分を同時に混合してもよい。また、それ
らのうち一部をあらかじめ混合してマスターハラ１を作
成し、得られた組成物（マスターハラ′ｆ−）Ｉこ残り
の組成成分を混合してもよい。要するに、本発明のスピ
ーカ用振動板の組成物を製造するには、全組成成分を前
記の組成割合になるように、かつ均一状になるようにす
れば、目的を達成することができる。

以上の′／８融混練の晩会でも、１斐記成形の場合でも
、いずれも使用する変性ボリア１１．フィン＋１３よび
ポリ第１７ノインの軟化点以上の温度で実施しなければ
ならないが、２５０°Ｃ以上で行なった場合では、変性
ポリオレフィンおよびポリ第１７フインの一部が熱劣化
を生じることがあるため、この温石以下で実施しへ【づ
ればならないことは当然のことである。

また、この組成物を製造するにあたり、組成成分である
変性ポリオ［・フィン、ポリオレフィン、不飽和カルボ
ン酸おＪ：び／またはその誘導体および有機過酸化物は
それぞれ一種のみを使用してもよく、二種以」−併用し
てもよい。

このようにして１ηら４また組成物は押出成形法、１ｌ
− １）レンダ−成形法などの成形法により、シー１〜状ま
たはフィルム状に成形され、真空成形法などの成形法に
よって所望の大きざを有するスピーカ用振動板として製
造されて使用される。

（実施例ｔｊよび比較例） 次に、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸
脱しない範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうろこ
とは云うまでもない。

なお、実施例および比較例において、メルト・フロー・
インデックス（以下’ＭＦＴＪと云う）はＪＩＳに−６
１５８にしたがい、；苦瓜が２３０°Ｃおよび荷重が２
．１＋ｉＫｇの条件で測定した。また、引張弾痕は八Ｓ
ＴＭ１）−６３８にしたがって測定し、曲げ弾性率はＡ
ＳＴＭ　Ｄ−７９０にしたｈ（つて測定した。さらに、
密度はＪＴＳに−６７５８にしたｌＦって測定した。

なお、実施例および比較例において使用した変性ポリオ
レフィンの製造方法ならびにポリオレフィンおよび炭素
繊維の物性を下記に示す。

１２− （変性ポリ第１ツノイン〕 変性ポリ−４１，ツインとして密度が０．り００（１／
Ｃ１１１１のブ［１ピ１ノン単独重合体（Ｍｒｌ　０．
５ｇ／１０分）１０（１川間部、０．旧用量部の２．５
−ジメチル−２，５−ジ（ブヂルパーオキシ）へキ１ナ
ン（有機過酸化物として）および無水マレイン酸とをあ
らかじめヘンシエルミキザーを用いて５分間トライブレ
ンドを行なった。得られた混合物を押出機を使って溶ｇ
ｌＡ混練りしながらＩａＪ造した変性ポリ第１ノフイン
（無水マレイン酸の含有１０．４１！ｎ間％、以下「変
性ＰＰ（ＩＩＪ　トＫ　ウ）。

ＭＦＩが０．５（１／１０分であるプロピレンーエチｌ
／ンブロック共重合体（エチレン含有量１１重量％）、
２，５−ジメチル−２，５−ジ（ブヂルパーオキシ）ヘ
キ→ノーンおよび無水マレイン酸を前記の変性ＰＰ（１
）の製造と同じ条ヂ１でトライブレンドおよび溶融混線
を行うことにＪ：って製造した変性ブロビレンーエチレ
ンブロック共重合体（無水マレイン酸の含有量０．４０
重量％、以下ｒ変性ＰＰ（２）Ｊと云う）および密度が
０．９４９す／Ｃｌｌ１３であるエチレン重合体、２．
５−ジメチル−２，５−ジ（ブヂルパーオキシ）ヘキサ
ジおよび無水マレイン酸を前記の変性ＰＰ（１）の製造
と同様にドライブ１ノンドおよび溶融混練りを行うこと
にＪ：って製造した変性ポリエチレン〔無水マレイン酸
の含有１０．３２重皐％、以下「変性ＰＥＪと云う〕を
使用した。

〔ポリオレフィン〕

ポリ第１ノフインとして、ＭＦＩが０．５（］／１０分
のプロピ１／ン甲種重合体〔以下’Ｉ’Ｐ（Ａ）Ｊと云
う〕およびＭＦＩか０．５ｊｌ／１０分のプロピレン−
エチレンブロック共重合体（エヂｌノン含有吊１７重量
％、以下’ＰＰ（Ｉｔ）＋と云う）を使った。

（炭素繊維） 炭素繊維として、平均繊維径が７ミクロンおよび平均織
帷艮が７ｍｍの炭素繊維（東邦レーヨン社製）を用いた
。

（実施例）１〜５ 変性ポリオレフィン、ポリオレフィンおよび炭水繊維を
第１表に示される量であらかじめタンブラ−を使用して
５分間混合（トライブレンド）を行った。得られた混合
・物をスクリュ一式押出機を使つて溶融混練り（（■１
脂）苦瓜２１０℃）しなｈ（らペレット状物を製造］、
ｒ、−０（Ｌ−１られｔこペレットをＴ−ダイ押出１ｊ
ｌｌを用いて厚みが０．４ｍｍのシートを成形した。

得られたシートの曲げ弾性率およびペレットの密度の測
定を行った。それらの結果を第゛１表に示す。

なお、比較例１によって背られたシー１〜を用いて後記
の実施例１と同様に振ｆＩＪ板を成形しようと試みたが
、ドローダウンが大きく、成形が困難であった。

実施例１によって得られたシートを頁空成形機を使用、
して径が２０ｃｍのスピーカ振動板を製造した。

このスピーカ振動板をスピーカに組み込み、スビ＝力特
性を測定するために無響室で周波数特性を測定した。そ
の結果を第１図に示す。この図において、縦軸は出力音
圧レベル（（Ｉｌｌ）であり、横軸は周波数（ヘルツ）
である。又曲線Ａは変性ポリオレフイ〕ノを組成物どす
るスピーカ、曲￥ＡＥ３は変性ポリ第１ノフインに炭素
繊維を混入した組成物のスピーカの特性を示″！１゜こ
の第１図から、紙を材料にしたスピーカ振動板に比べて
高周波域でフラゾＩ・な特性を持つＣおり、中高音域に
お【ノる音の伸びもよく、かつ高音域での雑音も＜Ｅ＜
、音の分離、再生特性にもすぐれていた。

（発明の効果） 本発明によるスピーカ用振動板はその製造時も含めてト
記のごとき効果、すなわち、 （ａ）接着性がきわめて良好である。

（１））１州で・あること。

（Ｃ）剛性（曲げ弾性率）がすぐねでいること。

（ｄｉ成形性が寸ぐれており、だの成形時にドローダウ
ンをほとんど生じないこと。

（ｅ）分割振動に対−する制動効果があること。

（「）再生音の歪みが通常のしのに（らべて少ないこと
。

（０）吸湿による音質の変化がほとんどないこと。

などの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１によって１１られたスピーカ振動板の
振動特性を示１−グラフである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）不飽和カルボン酸および／もしくはその誘導体で
   変性されたポリオレフィンを主たる組成物とするスピー
   カ用振動板。
2. （２）変性されたポリオレフィンとポリオレフィンを主
   たる組成物とする特許請求の範囲第１項記載のスピーカ
   用振動板。
3. （３）変性ポリオレフィン中の不飽和カルボン酸および
   ／またはその誘導体の含有量は０．０１〜１．０重量％
   である特許請求の範囲第１項及び第２項記載のスピーカ
   用振動板。
4. （４）不飽和カルボン酸および／もしくはその誘導体で
   変性されたポリオレフィン中に炭素繊維の組成割合が５
   〜７０重ｉ％である組成物よりなる特許請求の範囲第１
   項記載のスピーカ用振動板。