JPS6210075B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスピーカ用振動板に関し、特に高弾性
で高内部損失、低密度、高剛性なる特性を有し、
従つて、高音質の再生を可能としたスピーカ用振
動板に関する。

〔従来の技術〕

スピーカ用振動板の材料としては従来より種々
の物質が提案され、また実用化されている。その
中でも特に無機物質を主体として振動板材料に限
定すれば、代表的なものとして、金属としては低
密度、高剛性に属するアルミニウム、チタニウ
ム、マグネシウム、及びそれらを含む合金、ベリ
リウム、ジユラルミンなどの金属を主とし、天然
材料としての雲母、石綿、炭素、珪素など、又剛
性材料としてのセラミツクスなど金属化合物（炭
化物系、窒化珪素などの窒素物系、ホウ素化物
系、アルミナなどの酸化物系）などの無機質の単
体や繊維などが用いられている。これらの材料
は、振動板の形状、音響特性、生産方法などによ
つて、その物理特性（弾性率、密度、音速、共振
鋭度、剛性、抵抗など）を考慮して、単体で用い
る他に、種々の形態で適当に複合化、（混抄、積
層、分散、コーテイングなど）され、母材とし
て、また補強材として用いられている。

これらの材料は総じてハード（硬質）材に属
し、紙、樹脂あるいはゴムなどのソフト（軟質）
材では得られない剛性と音速を得ることができ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の材料は、一般に密度が高
く、内部損失が低いことから、再生周波数特性に
於いて、特に高域での共振による大きな乱れを生
じ、聴感上悪影響を生じると共に、高密度による
感度の低下、さらに固有音による独特のカラレー
シヨンを与えるなど問題が多い。一方、これらの
材料は加工性に於いても全般的に有機系に比較し
て悪く、薄くて均一な形状の振動板を得にくいと
いう欠点を有している。

また、これらのハードあるいはソフト材料を適
当に複合化して用いる場合、母材（マトリクス
材）と補強材の選択、処理技術、加工技術などが
複雑になり、さらに特性の再現性、安定性に注意
する必要がある。

本発明の目的は、上述の諸欠点を回避すること
のできるスピーカ用振動板を提供するものであ
り、特に高弾性材料でありながら振動板に必要と
される高内部損失、低密度、高剛性を有するスピ
ーカ用振動板を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に於いては、膨張黒鉛とバインダによる
成型体、及び膨張黒鉛を主体として之に補強材と
バインダを含む成型体によつてスピーカ用振動板
を構成する。

膨張黒鉛は純度99.7％以上のものを用い、これ
らは一般にグラフアイトの名称で呼ばれている一
群のものである。膨張黒鉛の製造方法については
米国特許第1137373号に詳しく記載されており、
既に公知であるので詳述はしないが、黒鉛は炭素
の結合体から成り、六角板状の積層構造をしてお
り、層間は二次結合力であるフアン・デル・ワー
ルス力で維持されている。この結合エネルギーは
原子間距離３〜5Aで働き１〜2Kcal／モルでこの
Ｃ軸を構成している。このような黒鉛の結晶に対
し硝酸あるいは硫酸などの強酸で熱処理すること
によつて、各結晶層の層間、特にフアン・デル・
ワールス力で結合されているＣ軸の距離が10〜25
倍に膨張して、約30〜80Åに拡がつたものを膨張
黒鉛と総称しており、この処理によつて、容易に
二次加工、あるいは成形が可能となり目的の形状
を得ることができる。

補強材としては例えば炭素繊維、SiC、アルミ
ナ、ジルコニア、絹、ウール、コツトンなどを用
いることができる。

そしてこの膨張黒鉛の鱗片状、粉状若しくは粒
塊状のもの、及び之にさらに補強材を混入したも
のをバインダと共に所定形状にプレス成形して目
的とする薄板、ドーム、コーン、シエル状振動板
の形状を得る。

〔作 用〕

膨張黒鉛の結晶状態、粒子径、充填量、バイン
ダの種類、バインダの量、プレス条件、補強材の
種類などを選択することによつて密度、ステイフ
ネス、ヤング率、音速などに関する種々の音響物
理特性を生み出すことができる。特に黒鉛の持つ
高弾性率、高音速などの性能を生かしながら層間
を拡げたことによる内部損失の付与からバランス
の良い振動板を得ようとするものである。また耐
熱性、不燃性、耐久性、耐環境性をも併せて改善
できる。

〔実施例〕

実施例 １ 強酸で処理された膨張黒鉛（粒径１〜３mm）
100部を用い、これにバインダとして化学反応型
のエポキシ樹脂低粘度（数10〜100）タイプを用
い、これを重量比で膨張黒鉛に対し７部加え、更
に希釈剤としてアルコール類を主体とした溶剤に
て混合し分散を行つた。次にこれを漉き網機で
0.2mm前後のコーン形状に抄造し、一次乾燥で溶
剤を発散させ、続いて上下型のプレス機を用いて
190Kg／cm²の圧力で温度160℃で30分間加圧して硬
化させた。得られた振動板は高プレス圧のため
0.1mmまで圧縮された非常に高弾性の音響物性を
得ることができた。

実施例 ２ 予め処理された膨張黒鉛（粒径１〜３mm）100
部をエマルジヨンタイプのポリアミド系樹脂（固
形分10％溶液）の結合剤と、これに少量の結合剤
を添加し、混合分散させ、これらのスラリーを
200μ前後の厚さにコーン形状に漉き別け、予備
乾燥で溶剤を蒸発させ半硬化状態（セミキユアま
たはＢステージ）として一次成型体を作成し、続
いてプレス圧10Kg／cm²、成型温度170℃でコーン
状の振動板を得た。

この実施例では、紙、樹脂などと比較して内部
損失でほぼ４倍強の特性が得られた。

実施例１は強度を高めた振動板の例であり、実
施例２は内部損失を高めた振動板の例であり、得
られた音響物理特性を表図に他の音響材料と共に
示す。

この製法で共通したプロセスは、膨張黒鉛をマ
トリクス材料とし、水または溶媒（アルコール、
トルエン、MEK等）にこれら溶媒に可溶な樹脂
（エポキシ、フエノール、芳香族ポリエステル、
芳香族ポリアミド、シリコン、テフロン、ポリア
ミドなど）、さらに結合助剤とし（トリエタノー
ルアミンチタネート〔TEAT〕、チタニウムアセ
チルアセテート〔TAA〕、チタニウムエチルアセ
チルアセテート〔TEAA〕など有機チタネート
系カツプリング剤など）と共に分散させ、必要に
よつて一次成型体を経て（Ｂステージ、プリプレ
グを通る樹脂）二次成型していく方法である。

この結果、各要素（粒径、組成、樹脂の選択及
び含有量、成型条件〔プレス圧、温度、時間〕な
ど）を適当に選ぶことにより膨張黒鉛を主体とし
た耐熱、不燃、低密度、高弾性、高内部損失の音
響振動板を得ることができた。

さらに前述した補強材の炭素繊維、SiC、アル
ミナ、ジルコニア、絹、ウール、コツトンなどの
高強度フイラーをマツト、クロス状、及び等方状
に混入させ高剛性低密度振動板が得られた。

また、上記のウエツトプロセスの外にドライプ
ロセスとして粉末結合剤（ホツトメルト、樹脂、
低融点金属など）を用いて成型できる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明は膨張黒鉛を使用する
ことにより、高弾性を保つたまま、内部損失を高
くし、膨張させたことで成型を容易にし、加工性
を向上させたことで、硬質振動板から軟質振動板
まで広範囲な物理特性が得られ、特に高弾性及び
高内部損失を保持した振動板を得ることができる
ので実用に供してその利益は大きい。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による振動板と従来の振動板に用い
られている材料との各特性を比較する表図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 膨張黒鉛とバインダによる成型体より成るス
   ピーカ用振動板。 ２ 膨張黒鉛を主体とし、之に補強材とバインダ
   を含む成型体より成るスピーカ用振動板。