JPS61186098A - 振動板の製法 - 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】 、〔産業上の利用分野〕 この発明は、炭素系振動板の製法に関し、熱硬化性樹脂
粉末を炭素源として用い、これを捜に散布して熱圧する
などにより成形し、ついで加熱して炭化また黒鉛化する
ことにより、振動板の淳さの調整を自在に行えるように
するとともに振動板の歪の解消を計るようにしたもので
ある。

〔従来技術とその問題点〕

一般に、音響用撮動板を構成する材料には、■軽量であ
ること（低密度であること）、■剛性が高いこと（ヤン
グ率が高いこと）、■適度の内部損失Ｃｍδ）を持つこ
との要件が必要とされている。このような条件を満足す
る音響用振動板材料の１つに、カーボンやグラファイト
などの炭素系材料が知られている。この炭素系材料は剛
性率が１２０〜３０００Ｐ＆と極めて高く、密度が１．
３〜１−８　、！ｉ’　／　ｃ−と小さく、特に中高音
域用振動板に好適とされている。

このような炭素系材料よりなる振動板の製法の１つに、
特公昭５５−３２３１８号公報に示されたものがある。

この方法は、プラスチックフィルムまたはシートを無延
伸下もしくは延伸下において加熱し、炭化および黒鉛化
するものである。

しかしながら、この製法にあっては、炭素源にプラスチ
ックフィルムまたはシートを用いるため、フィルムまた
はシートの成形時に生じたまま残留する内部歪が、炭化
後または黒鉛化後にまで残り、この歪が振動板の音の伝
幡に影響し、音質に悪影響を与える問題がある。

また、同様にフィルムまたはシートを用いているので、
振動板の厚さの調節が不可能で、例えばエッヂ一体型ド
ーム状振動板などのようにエッヂ部をドーム部よりも厚
く一体に成形することは不可能である問題もあった。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明にあっては、熱硬化性樹脂粉末を炭素
源とし、これを振動板の形状を有する型内に散布して加
熱して板状とし、これをさらに加熱して炭化または黒鉛
化することにより、上記問題点を解決するようにした。

以下、詳しく説明する。

ここで使用される熱硬化性樹脂としては、半硬化状態で
固体であり、粉末状もしくは粉末化が可能であることが
必要である。樹脂の種類としては、特に限定されないが
、フェノール樹脂、ポリイミドｄ脂などの高炭化収率の
ものが、炭化または黒鉛化後の寸法精度の点で好適であ
る。具体的にフェノール樹脂を使う場合には、ノボラッ
ク樹脂に硬化剤としてヘキサメチレンテトラミツ１０〜
１５ｗｔ％混合し、１２０〜１３０°Ｃで加熱、混練し
、これを粉砕し粉末とする。樹脂粉末の粒径は、平均粒
径で１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下とされ、
かつ粒径のバラツキが±１０μｍ以内のものが用いられ
る。粉末粒径が１００μｍを越えると、樹脂粉末が型内
で溶融する際、溶融速度に局部的に差が生じ、成形体の
厚みが部分的に変動し、厚み精度が低下し、音質に悪影
響を与える。

次に、列えば第１図忙示すような型を用意する。

この型ｌは、ドーム状振動板を製造するためのもので、
凸状の下型ＩＡと凹状の上ＷＩＢとから構成されている
。この型１を所定の温度に予め加熱しておき、下型ＩＡ
上に上記樹脂粉末２を篩などを用いて均一に散布する。

フェノール樹脂粉末の場合には型温度を１４０〜１５０
℃程度とする。

ついで、上ｆｆ１ｌＢを下ＷＩＡ上に置き、圧力１．０
〜２．０　Ｍ　Ｐ　ａ程度で熱圧処理する。熱圧処理時
の時間、温度は樹脂の種類等忙よって適宜法められる。

また、樹脂粉末敗布址は、仕上り振動板の厚さ、炭化ま
た黒鉛化に伴う体積減少率を勘案して適宜法められる。

この熱圧処理によって、樹脂粉末２は溶融、硬化し、一
体化して第２図に示すようなドーム状の樹脂成形体３と
なる。ついで、型ｌからこの成形体３を取り出し、加熱
炉に入れ、非酸化性雰囲気下で加熱し、炭化または黒鉛
化させる。抵抗加熱炉などの高温炉に、成形体３を吊す
などの方法により無応力状態で収容し、炉内を真空排気
するかあるいはＮｔ＋Ａｒガスで置換する。そして、３
０〜６０°Ｃ／時間の昇温速度で、８００〜１５００℃
まで昇温し、数時間保持する。この加熱により、樹脂は
熱分解反応によって炭化し、炭化振動板が得られる。ま
た、この炭化振動板をさらに５０〜１００°Ｃ／時間の
昇温速度で２５００〜３０００°Ｃまで昇温し、数時間
保持すれば、炭素が結晶化し、黒鉛化振動板が得られる
。

なお、型ｌは樹脂粉末２を散布したのち、常温から加熱
することもでき、平面状の振動板を得る場合はこの方法
も採用できる。さらに、樹脂成形体３を型１に圧締した
まま、非酸化雰囲気下で加熱し、炭化または黒鉛化する
ことも可能である。

また、樹脂粉末にカーボン短繊維を少量添加して同様に
処理することもでき、機械的強度の高い振動板が得られ
る。

かくして得られた炭化振動板、黒鉛化振動板の特性を、
従来のチタン振動板と比較して次に表示する。

密Ｉｆ　（９／ｃｔａ）　　剛性率（ＧＰＩＬ）　　”
損失（―δ） 炭化振動板　　　１．５０　　　　１４０　　　　　α
０４黒鉛化＃Ｒ動板　　１．８０　　　　２１０　　　
　　α０５５カツ振動板　　　４．５４　　　　１００
　　　　　α００４〔作用〕 このような製法にあっては、熱硬化性樹脂粉末を用いる
ことにより、炭化または黒鉛化振動板に歪が残留するこ
とがなく、音質の良好な振動板が得られる。また、樹脂
粉末の散布量を部分的に変化させることにより、一枚の
振動板内の任意の部位でその厚みを変化させることがで
き、第２図にあるようにエッヂ一体化型振動板などを一
挙忙かつ完全一体型で型造することができろ。さらに、
熱硬化性樹脂を用いているので、型で付与された形状が
次の加熱工程で熱変形することなく保持され、後加工な
どを不要とすることができる。

〔実施例〕

ノボラック型フェノール樹脂１００重量部に、ヘキサメ
チレンテトラミン１５重量部を加え、ボールミルで８０
〜１００°Ｃで粉砕し、平均粒径５０μｍの粉末を得た
。この粉末を第１図に示した下型上に散布した。下型は
予め１４０°Ｃに加熱しておいた。下型の周辺のエッヂ
部に当る部分には中央のドーム部に当を部分よりも多量
に散布し、厚みを持たせるようにした。散布後、同温墜
の上型を置き、圧力ｔ　ｏ　Ｍ　Ｐ　ａで５分間熱圧処
理し、ドーム状の成形体を得た。この成形品のドーム部
の厚さは２００μｍでそのバラツキは±７μｍであり、
エッヂ部の厚さは３００μｍでそのバラツギは±１０μ
ｍであった。

ついで、成形体を抵抗加熱炉内に置き、Ｎ、ガスで炉内
を置換したのち、６０℃／時間で１２００°Ｃで１時間
加熱して炭化ＷｔＭ板を得た。

この炭化振動板の周波数特性を求めたところ、笥３図の
グラフの曲線■で表わされる特性が得られた。

また、フェノール樹脂粉末に平均粒径１５０ｐＴＬのも
のを用いて同様に振動板を製造した。成形体の厚さはド
ーム部で２００μｍでそのバラツキは±２０μｍ、エッ
ヂ部で３００μｍでそのバラツキは±３０μｍであった
。また、得られた炭化振動板の周波数特性を第３図中曲
線■で示す。

さらに、半硬化状態のフェノール樹脂シートを同様の型
内に置いて、１４０°Ｃ２２，ＯＭＰ＆、５分熱圧処理
し、厚さ３００μｍのドーム状成形体を作り、これを同
様に炭化し、炭化振動板を饗遺した。このものの周波数
特性を第３図の曲線■で示す◇ 第３図のグラフから、この発明の樹脂粉末を用いるもの
では、高い周波数域まで高音圧レベルで振動可能であり
、さらに小粒径のものを用いたものでは、平坦な周波数
特性を示し、ｆ響用振動板として特に好適であることが
わかる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の振動板の製法は、熱硬
化性樹脂粉末を型に散布し、熱圧して成形体とし、これ
を加熱して炭化または黒鉛化するものであるので、成形
に伴う歪が振動板に残るようなことがなく、良音質の振
動板を得ることができる。また、粉末散布量を変えるこ
とにより、一枚の＋ｉｓ板内での厚みを自由にかつ容易
に変化させることができ、例えばエッヂ一体型振動板な
どを簡単に（２）造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の製法に用いる型の一例を示す断面
図、 第２図は中間製品である成形体の一例を示す断面図、 第３図は、実施例で得られた炭化振動板の周波数特性を
示すグラフである。 １（ＩＡ、ＩＢ）・・・・・・型 ２・・・・・・熱硬化性樹脂粉末 ３・・・・・・成形体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱硬化性樹脂粉末を型に散布して熱成形し、つい
   でこれを加熱して炭化または黒鉛化することを特徴とす
   る振動板の製法。
2. （２）熱硬化性樹脂がフェノール樹脂である特許請求の
   範囲第１項記載の振動板の製法。
3. （３）粉末の粒径が１００μｍ以下である特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の振動板の製法。