JPS63184500A

JPS63184500A - 音響振動板用フイルム

Info

Publication number: JPS63184500A
Application number: JP23489187A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakamichi; 中道　昌宏
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1986-09-22
Filing date: 1987-09-21
Publication date: 1988-07-29

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、新規な音響振動板用フィルムに関するもので
ある。さらに詳しくいえば、本発明は、スピーカー、マ
イクロフォンなどの電気音響変換器、小型スピーカー、
大型ウーファ一平面スピーカー等に好適に用いられる、
音響物理的特性に優れる上に、良好な成形性や耐湿性を
有するなど、優れた特徴を有する音響振動板用フィルム
に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、スピーカー、マイクロフォンなどの電気音響変
換器用振動板に要求される性質としては、（１）軽量で
あること、（２）剛性（ヤング率Ｅ）が高く、かつ適度
な内部損失（ｔａｎδ）があること、（３）ヤング率Ｅ
と密度ρとの比、すなわち比弾性率Ｅ／ρや音の伝播速
度ＪＥ／ｐが大きいこと、などが挙げられる。

ところで、この振動板の形成材料としては、従来、（イ
）植物繊維、動物繊維、鉱物繊維などの天然繊維を主原
料としたもの、（ロ）前記天然縁　維にフェノール樹脂
やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸したもの、（
ハ）ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートなど
のプラスチックシート、（ニ）アルミニウムやチタンな
どの金属単体、などが用いられている。

しかしながら、（イ）の天然繊維を主原料としたものか
ら形成される振動板は、内部損失ｔａｎδが大きいため
に平坦な周波数特性が得られるものの、吸湿しやすいこ
とから、音響変化が生じ、経時変化により音質が劣化す
るのを免れず、また、（ロ）の天然繊維に熱硬化性樹脂
を含浸したものは、内部損失ｔａｎδが低い上、密度ρ
が高いために振動板を軽量にするのに板厚を薄くする必
要があり、その結果このものから形成された振動板は周
波数特性におけるピーク・ディップが生じるのを免れな
いという欠点を有している。

一方、（ハ）のプラスチックシートからなる振動板は、
均一な物性を有し、耐湿性に優れており、かつ大きな内
部損失を有するために、出力音圧・周波数特性曲線上に
、分割振動に起因する急激な山や谷が発生するのを抑制
する効果が大きいものの、紙振動板に比べて剛性が低く
、物性上劣るという欠点がある。

さらに（ニ）の金属単体からなる振動板は、剛性が大き
いが、内部損失が小さいために、高域共振を制動するの
が困難である上に、材料の伸びに限界があって、加工性
が悪く、しかも極めてコスト高になるのを免れないとい
う欠点を有している。

そこで、このような欠点を改良するために、例えば、熱
可塑性樹脂と、これに反応性を有するメチロール基を多
量にもつフェノール樹脂とを主成分とした樹脂からなる
振動板（特開昭６１−１１４６９６号公報）や、天然繊
維または天然繊維を主体とするものにポリアミド系樹脂
をラミネートし、さらにそのラミネート層の表面に合成
樹脂被覆層を設けたものからなる振動板（特開昭６１−
１１８０９８号公報）などが提案されている。

しかしながら、これらの振動板は、前記の欠点がある程
度改良されているものの、まだ十分に満足しうるちのと
はいえない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、このような従来の音響振動板用材料が
有する欠点を改良し、良好な成形性や耐湿性を有する上
に、剛性（ヤング率）や音の伝播速度などの物理的特性
に優れ、かつ平坦な高域周波数特性が得られるなど、優
れた特徴を有する音響振動板用フィルムを提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前記の優れた特徴を有する音響振動板用
フィルムを開発するために鋭意研究を重ねた結果、溶融
状態で光学異方性を示すポリエステルを含有するフィル
ムがその目的に適合しうろことを見い出し、この知見に
基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、溶融状態で光学異方性を示すポリ
エステルを含有する音響振動板用フィルムを提供するも
のである。

以下、本発明の詳細な説明する。

ここでいう溶融状態で光学異方性を示すポリエステルと
は、溶融状態にあるポリマーが９０℃に交差した偏光子
を備える光学系において、偏光を通過させる性質を有す
るポリエステルのことである。

本発明フィルムにおいては、必須成分として溶融状態で
光学異方性を示すポリエステルが用いられる。このポリ
エステルは、種々の方法、例えば（１）芳香族ジカルボ
ン酸および／または脂肪族ジカルボン酸と、ジオキシ芳
香族化合物の低級脂肪酸エステル（例えば酢酸エステル
など）とを、必要に応じてｐ−オキシ安息香酸のような
芳香族オキシカルボン酸の低級脂肪酸エステル（例えば
酢酸エステルなど）と共に加熱重合させる方法、（２）
芳香族ジカルボン酸および／または脂肪族ジカルボン酸
のアリールエステル（例えばフェニルエステルなど）を
、必要に応じて芳香族オキシカルボン酸のアリールエス
テル（例えばフェニルエステルなど）および／またはジ
フェニルカーボネートなどのジアリールカーボネートと
共に加熱重合させる方法、（３）芳香族ジカルボン酸お
よび／または脂肪族ジカルボン酸とジオキシ芳香族化合
物とを、必要に応じて芳香族オキシカルボン酸と共に、
例えばジフェニルカーボネートなどのジアリールカーボ
ネートと反応させ、次いでこの反応混合物を加熱重合さ
せる方法、（４）テレフタル酸、ジフェノキシエタン−
４，４′−ジカルボン酸、ナフタレン−２，６−ジカル
ボン酸などの芳香族ジカルボン酸と、エチレングリコー
ル、シクロヘキサン−１，４−ジメタツールのような脂
肪族または脂環式グリコールとのポリエステルと、（イ
）前記芳香族ジカルボン酸とメチルハイドロキノン、ク
ロロハイドロキノンのようなジオキシ芳香族化合物の低
級脂肪酸エステル（例えば酢酸エステルなど）および（
ロ）ｐ−オキシ安息香酸のような芳香族オキシカルボン
酸の低級脂肪酸エステル（例えば酢酸エステルなど）と
を加熱重合させる方法などによって製造することができ
る。

これらの重合方法においては、必要に応じて反応を促進
するために従来公知のエステル交換触媒を少量添加して
もよい。また重合条件については、好ましくは２００〜
３８０℃の範囲の温度において、常圧または減圧下、通
常１００〜０．０１ｍｍＨｇの減圧下で溶融重合を行う
ことが有利である。

このような重合方法によって得られるポリエステルの中
で好適なものとしては、例えば（ａｌ一般式（式中のＲ
８は水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル
基もしくはアルコキシ基、または了り一ロキシ基である
）で示される繰り返し単位９〜４２モル％、（ｂ）一般式％式％（）（式中のｎは１〜４０の整数である）で示される繰り返し単位９〜４２モル％、および（Ｃ）
一般式（式中のＲ２は水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４
のアルキル基もしくはアルコキシ基、またはアリーロキ
シ基である）で示される繰り返し単位１６〜８２モル％を含有し、か
つ対数粘度数が０．３以上の芳香族ポリエステル樹脂が
挙げられる。

この芳香族ポリエステル樹脂においては、前記一般式（
Ｉ）で示される＜ａｌ繰り返し単位のＲ＋としては、特
に水素原子、塩素原子、フン素原子、メチル基、エチル
基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基およびナフ
トキシ基が好適である。また、前記一般式（ＩＩ）で示
される（ｂ）繰り返し単位のｎとしては、１〜７の整数
が好ましい。さらに、前記一般式（Ｉ［［）で示される
（Ｃ）繰り返し単位のＲ２としては、Ｒ１と同様に、特
に水素原子、塩素原子、フッ素原子、メチル基、エチル
基、フェノキシ基およびナフトキシ基が好適である。

前記（ａ）、（ト））および（Ｃ）繰り返し単位の最適
な組みこの芳香族ポリエステル樹脂においては、各繰り
返し単位（ａｌ、（ｂｌおよび（Ｃ１の含有割合は、そ
れぞれ９〜４２モル％、９〜４２モル％および１６〜８
２モル％であるが、特に（Ｃ１繰り返し単位の含有量が
重要であって、この量が１６モル％未満では該芳香族ポ
リエステルが液晶を形成せず、一方８２モル％を超える
と液晶は形成するものの、成形性が低下するので好まし
くない。さらに、この芳香族ポリエステルは、このもの
を例えばフェノールとテトラクロロエタンの混合溶液（
体積比３：２）１００ｍ／に０．５ｇ溶解せしめて得ら
れる溶液について３０℃で測定した対数粘度数が０．３
以上、好ましくは０．４以上である。なお、このような
芳香族ポリエステルは、通常の方法を適用して調製して
も、また、市販品、例えばイーストマンコダック社製の
Ｘ７Ｇなどを使用してもよい。

本発明の音響振動板用フィルムにおいては、上記ポリエ
ステルに、ポリアルキレンテレフタレート、ポリオレフ
ィン、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリ
了りレート、ポリサルホン、ポリフェニレンサルファイ
ドなどの熱可塑性樹脂を配合することができる。これら
の中で特に好ましい配合物は、該ポリエステル５〜９９
重量％、特に１０〜９８重量％とポリエチレンテレフタ
レート９５〜１重量％、特に９０〜２重量％からなる配
合物である。

また、該ポリエステルには、各種充填材を通常６０重量
％以下の割合で配合することができる。

この樹脂充填材としては、例えばガラス繊維、アスベス
ト、炭素繊維、無晶形炭素繊維、合成重合体繊維、アル
ミニウム繊維、ケイ酸アルミニウム繊維、アルミニウム
の酸化物繊維、チタン繊維、マグネシウム繊維、岩綿繊
維、スチール繊維、タングステン繊維、綿、羊毛、なら
びに羊毛セルロース繊維、などの繊維類、あるいはケイ
酸カルシウム、シリカ、クレー、タルク、雲母、ポリテ
トラクロロエチレン、石墨、三水和アルミニウム、炭酸
ナトリウムアルミニウム、バリウムフェライトなどが挙
げられる。さらに、該ポリエステルには、ポリエステル
に通常用いられている添加剤、例えば酸化防止剤、紫外
線吸収剤、顔料、染料、可塑剤、帯電防止剤などを所望
に応じ添加することもできる。

本発明フィルムは、前記の溶融状態で光学異方性を示す
ポリエステル、または該ポリエステルを含有する上記配
合物を、例えばキャストロール法、インフレーション法
、チューブラ−法などの溶融押出法、あるいは射出成形
法を用いて製膜することにより、得ることができる。

溶融押出し温度は、通常２００〜３５０℃、好ましくは
２２０〜３２０℃の範囲で選ばれ、また、冷却固化温度
は結晶化しないように温度調節が行われる。さらに、リ
ップ開度は通常０．０１〜２ｆｉの範囲である。

このようにして製膜されたフィルムは、必要に応じ、従
来慣用されている延伸法、例えばテンター法、チューブ
ラ−法、多段延伸法などにより、−軸延伸してもよいし
、二軸延伸してもよい。延伸温度は通常１５０〜２５０
℃、好ましくは７０〜１３０℃の範囲であり、また、延
伸倍率については、−軸延伸の場合は、通常１．５〜８
倍の範囲で、二軸延伸の場合は１．２〜６倍の範囲で選
ばれる。

このようにして−軸または二軸延伸されたフィルムは、
必要に応じ熱処理を行うことができる。

該熱処理は、通常延伸後のフィルムをそのままか、また
は制限収縮もしくは伸長しながら、好ましくは１５０〜
３００℃の範囲の温度に加熱することによって行われる
。この熱処理によって、フィルムは結晶化度が向上して
、耐熱性や寸法安定性などがさらに優れたものとなる。

本発明フィルムの厚さについては特に制限はないが、通
常１〜１０００μｍ１好ましくは１０〜５００μｍの範
囲で選ばれる。

このようにして得られた該ポリエステルを含有するフィ
ルムは、音響振動板に要求される物性、すなわち、ヤン
グ率（剛性）Ｅが高く、適度の内部損失（ｔａｎδ）が
あること、比弾性率Ｅ／ρＡ云（ρ：密度）および音の骨播速度ｆ【７下が大きいこと
、ひずみが小さいこと、および軽量であること、などの
要求をすべて満たすことができる。

本発明フィルムを用いて、振動板を作成する方法として
は、例えば２枚以上の一軸配向フイルムを、配向方向が
３０°以上の角度を有するようにラミネート法やパイン
ディング法などにより積層して、所定形状の振動板に成
形する方法、あるいは二軸配向フィルムをそのままか、
または積層して所定形状の振動板に成形する方法などを
用いることができる。

本発明フィルムを用いて作成された音響振動板は、例え
ばスピーカー、マイクロフォンなどの電気音響変換器、
小型スピーカー、大型ウーファ一平面スピーカー等に好
適に用いられる。

〔実施例〕

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によってなんら限定されるものではな
い。

なお、振動板の物性は次のようにして求めた。

＋１１　　密度ＪＩＳ　　Ｋ　　７１１２に準拠し、密度勾配管法によ
り求めた。

（２）　　ヤング率、内部損失東洋ボールドウィン社製、粘弾性測定装置パイブロン■
型を用いて測定した。条件４１１０Ｈｚ、２５℃ Ａ実施例１イーストマンコダック社製ポリエステル商品名ｒＸ７Ｇ
Ｊ　　（対数粘度数０．７５、繰り返し単位（ａ１２８
．５モル％　（ｂ）　２　Ｂ、　５モル％　（Ｃ１４３
モル％）を３０鶴φ押出機を用い、３００＋＋ｎの面長
を有するＴダイより２９０℃で押出し、ドラフト比５で
引き取り、厚さ２０μｍの一軸配向フィルムを得た。こ
のフィルムを１８０℃で６時間緊張熱処理を行った（フ
ィルムヤング率５１０，０００ｋｇ／−）。得られたフ
ィルム２枚を配向方向が直角になるように重ね合わせ、
２１０℃、２０ｋｇ／ｃ＋ｆｌで２分間圧縮し接着した
。この積層フィルムを成形して音響振動板を製造した。

この振動板の物性を別表に示す。

実施例２実施例１と同様に押し出し量を制御して厚さ３００μｍ
の一軸配向フイルムを得た。これを二輪延伸機を用いて
配向方向と直角の方向に５倍延伸し、二軸配向フィルム
としたのち、１８０℃で６時間緊張熱処理し、等方性フ
ィルムを得た。このフィルムからなる音響振動板の物性
を別表に示す。

実施例３対数粘度数０．５を有するＸ７Ｇを、３０ｍφ０鶴φ押
出い、３００　龍の面長を有するＴダイより２９０℃で
押出し、ドラフト比５で引き取り、厚さ４０μｍの一軸
配向フィルムを得た。このフィルムを１８０℃で６時間
緊張熱処理を行った（フィルムヤング率５１ｏ、ｏｏｏ
ｋｇ／ｃＴＡ）。このフィルムからなる音響振動板の物
性を別表に示す。

実施例４対数粘度数０．６を有するＸ７Ｇを用いた他は実施例３
と同様の操作を行った。得られたフィルムからなる音響
振動板の物性を別表に示す。

実施例５対数粘度数０．８を有するＸ７Ｇを用いた他は実施例３
と同様の操作を行った。得られたフィルムからなる音響
振動板の物性を別表に示す。

実施例６実施例１で用いたポリエステル（Ｘ−７Ｇ）９０重量％
に、ポリエチレンテレフタレート〔三菱レイヨン■製、
商品名ｒＭＡ５２３Ｊ極限粘度０゜７５）１０重量％を
配合した樹脂組成物を用いて、実施例２と同様にしてフ
ィルムを得た。このフィルムからなる音響振動板の物性
を別表に示す。

実施例７実施例１で用いたポリエステル（Ｘ−７Ｇ）１０重量％
に、実施例６で用いたポリエチレンテレフタレート９０
重量％を配合した樹脂組成物を用いて、実施例２と同様
にしてフィルムを得た。このフィルムからなる音響振動
板の物性を別表に示す。

実施例８実施例１で用いたポリエステル５０重量％に、実施例６
で用いたポリエチレンテレフタレート５０重量％を配合
した樹脂組成物を用いて、実施例２と同様にしてフィル
ムを得た。このフィルムからなる音響振動板の物性を別
表に示す。

実施例９実施例１で用いたポリエステルに、長さ１０鶴のＰＡＮ
系炭素炭素繊維１５重量％合した組成物を用いて、実施
例１と同様にして積層フィルム振動板を作成した。その
物性を別表に示す。

比較例１パルプ繊維からなる厚さ２００μｍのコーン紙製振動板
の物性を別表に示す。

比較例２出光ポリプロピレンＦ２０Ｏ３からなる厚さ５００μｍ
のシートを５×５倍に二軸延伸したのち、１５０℃で緊
張熱処理したシートからなる振動板の物性を別表に示す
。

比較例３極限粘度０．６０のポリエチレンテレフタレートからな
る厚さ５００μｍのシートを３．２　Ｘ　３．２倍に二
輪延伸したのち、２４０　”ｃで１０秒間熱処理したシ
ートからなる振動板の物性を別表に示す。

（以下余白）〔発明の効果〕本発明の音響振動板用フィルムは、溶融状態で光学異方
性を示すポリエステルを含有するものであって、良好な
成形性や耐湿性を有する上に、ヤング率や音の伝播速度
などの物理的特性に優れ、かつ平坦な高域周波数特性が
得られるなど、優れた特徴を有している。

Claims

【特許請求の範囲】

１、溶融状態で光学異方性を示すポリエステルを含有す
る音響振動板用フィルム。