KR100241094B1

KR100241094B1 - 스피커용 진동판

Info

Publication number: KR100241094B1
Application number: KR1019970013497A
Authority: KR
Inventors: 후미테루 신구; 기요타카 미야시타; 고이치 오가와; 아키라 고세; 아사 기무라
Original assignee: 이가와 기치오; 니폰 고켄 고교 가부시키가이샤; 시노하라 히로아키; 포스터 덴키 가부시키가이샤; 겜마 아키라; 가부시키가이샤 시세이도
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1997-04-12
Publication date: 2000-02-01
Also published as: JPH09284885A; DE19715127A1; DE19715127C2; JP3721478B2; KR970073220A; US5796054A

Abstract

스피커용 진동판은 폴리올레핀계 매트릭스수지 50∼80중량%와, 적어도 3중량%이상의 펄마이카를 함유하는 평균아스펙트 비 10이상의 인편상 마이카 20∼50중량%로 이루어진 재료를 사용하고, 사출성형법을 이용하여 인편상 마이카를 폴리올레핀계 매트릭스 수지중에 병렬 배향시킨 것을 특징으로 한다. 이에 따라 음향특성을 향상시킴과 동시에 펄광택을 띠는 선명한 색체를 부여하여 의장성도 함께 향상시킨다.

Description

스피커용 진동판

(발명의 기술적 배경)

본 발명은 차재용(車載用), 가정용 고급스피커 등에 사용되는 우수한 음향특성과 의장성을 겸비한 스피커용 진동판에 관한 것이다.

(관련기술의 개시)

스피커용 진동판의 재료는, 종래부터 종이가 널리 사용되고 있으나, 최근에는 폴리올레핀계 중합체가 음향특성, 내구성, 가공성, 비용등의 점에서 주목되어 용도가 확대되고 있다. 음향특성상에서 진동판 재료에는 높은 비탄성율, 적당한 내부손실이 요구되고, 폴리올레핀계 중합체는 큰 내부손실을 가지나, 비탄성율의 점에서는 충분치 않기 때문에 카본그라파이트(carbon graphite), 마이카(mica)등의 강화재를 혼합하여 더욱 음향특성을 향상시키려고 각종 복합재료가 제안되고 있다.

미국특허 4,412,103에는 폴리올레핀계 중합체 30∼95중량%와, 500㎛이하의 중량평균 플레이크(flake)지름 및 10이상의 중량평균 아스펙트(aspect)비를 갖는 마이카 70∼5중량%를 복합함으로써 구성된 음향진동판이 우수한 음향특성을 갖는다는 것이 개시되어 있다.

한편, 차재용, 가정용의 고급스피커 등에 사용되는 진동판에 있어서는 음향특성만이 아니라 신뢰성, 내구성, 내후성 등의 성능과 동시에 의장성에 대한 요구도 많아서, 특히 선명하고 또한 다양한 색채를 실시한 것이 강하게 요구되기에 이르렀다.

이제까지 색채를 실시한 진동판으로서, 섬유질 기재(基材)로 된 진동판의 표면에 안료를 배합한 수지재를 적층한 것, 혹은 매트릭스 수지중에 안료가 분산하도록 사출성형한 것등이 있으나, 전자에 있어서는 공정이 복잡함과 동시에 번지지 않는 선명한 색채를 실현하기가 곤란하며,내구성과 내후성도 충분하지 않았다. 또, 후자에 있어서는 음향특성이 충분치 않거나, 선명한 색체가 얻어지지 않거나 하여 성능과 의장성 쌍방을 충분히 만족시키는 것의 개발에는 이르지 못했다.

매트릭스 수지중에, 안료를 배합하여 사출성형한 착색 진동판은 진동판 기재 표면에 착색성 코팅재를 적층하는 것과 비교하면, 제조의 용이성, 내구성의 점에서 유리하고, 매트릭스 수지중에 안료만을 첨가한 것 이외에, 매트릭스 수지에 마이카 등의 강화재를 충전한 것에 안료를 첨가하여 음향특성의 향상과 색채효과 쌍방을 병존시키고자 하는 것이다.

그러나, 종래의 착색 진동판에 있어서는 이산화티탄, 산화철, 산화크롬, 카본블랙 등의 입자상의 일반 안료를 매트릭스 수지중에 무작위로 분산배합한 것이어서 안료에의해 광 확산이 생기기 때문에, 가령 매트릭스 수지중에 안료를 분산배합하여 착색한 진동판으로는 선명한 투명감 있는 색조가 얻어지지 않고, 또 강화재가 들어있지 않기 때문에 전파속도가 매우 낮아, 안료의 영향에 따라 내부소실(tanδ)이 저하되는 문제점이 있고, 또한 마이카 등의 강화재를 충전한 진동판에 있어서도 미강화된 것과 동일하게 선명한 색조는 얻지 못하고, 강화재인 마이카의 영향으로 더욱 칙칙한 색조가 되고, 마이카의 충전에 의한 음향특성의 향상이 안료의 영향에 의한 전파속도, tanδ값의 저하에 의해 감쇄되는 문제가 있다.

강화재로서는 마이카외에 카본그라파이트 등도 사용되나, 이 경우에는 강화재 자체가 거뭇한 색을 갖기 때문에 흑색계통의 칙칙한 색조이외에는 부적당하여, 선명한 색조는 얻을 수 없다.

(기술분야)

본 발명은 이들 종래기술의 문제점을 극복하고,높은 비(比)탄성율, 높은 내부손실을 가지고, 우수한 재생음질을 얻음과 동시에, 이제까지 없는 선명한 색채에 의해 의장성도 한단계 향상시킨 스피커용 진동판을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 폴리올레핀계 매트릭스 수지 50∼80중량%와, 적어도 3중량% 이상의 펄마이카를 함유하는 평균 아스펙트비 10이상의 인편상(鱗片狀)마이카 20∼50중량%로 이루어지는 재료를 사출성형으로 상기 인편상 마이카가 상기 폴리올레핀계 매트릭스 수지중에 병렬 배향하도록 성형한 스피커용 진동판에 의해, 상기 목적을 달성한다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 도면에 도시된 본 발명에 따른 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 진동판의 1실시예의 구성을 나타내는 단면모식도,

도 2는 본 발명에 사용되고 펄마이카(pearl mica)의 한예를 나타내는 구조모식도,

도 3는 본 발명에 사용되는 펄마이카의 다른 예를 나타내는 구조모식도,

도 4는 본 발명에 사용되는 펄마이카의 또 다른 예를 나타내는 구조모식도,

도 5는 본 발명 진동판을 콘형 진동판으로 하여 장착한 스피커의 한 예를 나타내는 단면도.

(실시예)

이하, 본 발명을 첨부도면에 도시된 실시예에 따라 설명하나, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구의 범위에 포함되는 다양한 설계변경을 포함한다는 것은 쉽게 이해된다.

본 발명의 진동판 구성을 실시예를 예시하는 도 1∼도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 있어서 펄마이카란, 인편상 마이카 본체 표면에 마이카 보다 광의 굴절율이 높은 금속산화물등을 코팅하여 고굴절율층을 형성하고, 전체로서 안료기능을 갖게한 것을 일컫는다.

도 2에는 마이카(굴절율 1.5∼1.6)표면에 이산화티탄(굴절율 2.3∼2.7)을 균일하게 물리화학적으로 결합하여 형성한 것으로, 마이카와 이산화티탄의 경계면에 반사한 광이 이산화티탄 표면에서 반사한 광에 대하여 위상의 지연이 나오기 때문에 간섭이 일어나고, 특정색조를 강조하는 것이다. 이산화티탄, 두께를 바꿈으로써 색조를 조정하여 목적하는 색조를 얻을 수 있다. 또, 이산화티탄 대신, 산화철 기타의 금속산화물층을 형성하여 금속산화물 고유의 색조를 구현한 것이 있고, 이것도 펄마이카의 일종이라 할 수 있다.

도 3에는 이산회티탄 위에 다시 카본블랙, 수산화철, 산화철, 페로시안화철, 수산화크롬, 산화크롬, 질화코발트 등의 유색 무기화합물의 콜로이드 입자를 물리화학적으로 결합하여 이층구조로 만든 구성이 도시된다.

도 3에는 마이카 표면에 형성한 이산화타탄 표면을 환원하여, 저차 산화티탄을 생성하고, 다시 그 상면에 이산화티탄을 형성하여 삼층구조로 만든 구성이 도시되어 있고, 저차 산화티탄의 흑색층에 의해 더욱 발색성이 높고 고휘성(高輝性)이 우수한 선명한 색조가 얻어진다.

본 발명에 있어서는 인편상 마이카를 기체

로하여 상기와 같은 표면처리를 실시하여, 전체로서 안료기능을 부여한 것을 총칭하여 펄마이카라고 하고, 범용의 입자상 안료와 명확히 구별한다.

또, 본 발명 진동판의 기본구성은 도 1의 단면 표시와 같이, 폴리올레핀계 매트릭스 수지중에 펄마이카를 함유하는 인편상 마이카가 충전된 것이고, 이 진동판은 사출성형되어, 인편상 마아카가 진동판 표면을 따라 층상으로 병렬 배향되어 있다.

폴리올레핀계 매트릭스수지는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지 100%의 것, 폴리프로필렌에 3∼10% 탄성중합체를 혼합한 것등이 사용되고, 50∼80중량%를 점하도록 구성된다.

인편상 마이카는 평균 아스펙트비 10 이상의 고아스펙트비의 것이 사용되고,적어도 3중량%의 펄마이카를 함유하여 20∼50중량%를 점하고 있다.

본 발명의 스피커용 진동판은 폴리올레핀계 매트릭스 수지 50∼80중량%와, 고아스펙트비의 인편상 마이카 20∼50중량%로 이루어진 재료를 사출성형하여 인편상 마이카 폴리올레핀계 매트릭스 수지 중에 병렬 배향하도록 성형했으므로 고비탄성율, 고내부손실의 물성에 의해 우수한 음향특성을 가지며, 또한 인편상 마이카에 적어도 3중량%의 펄마이카를 함유시킴으로써 강화재로서의 기능 외에 착색재로서의 기능도 함께 가지게 했으므로 종래와 같이 음향특성을 열화시키지 않고, 우수한 색채를 실시하여 성능특성과 의장성을 양립시킬 수 있다.

또한, 폴리올레핀계 매트릭스 수지로서 폴리올레핀계 수지에 3∼10중량%의 탄성중합체를 혼합한 것을 사용함으로써 더욱 음향특성을 향상시킬 수 있다. 이것은 폴리올레핀계 수지에 강화재를 혼합하면 비탄성율은 높아지나, 폴리올레핀계 수지가 원래 가지고 있는 높은 내부손실을 저하시키는 방향으로 작용하는 것에 대하여 제진성(制振性)높은 탄성중합체를 가함으로써 내부소실 저하를 방지할 수 있다.

또, 인편상 마이카를 모두 펄마이카로 할 수 있으나 펄마이카 3∼12중량%로 거의 동등한 펄광택을 갖는 우수한 색조를 얻을 수 있고, 고가의 펄마이카의 양을 적게하여 비용절감을 도모할 수 있다.

또한, 펄마이카는 사용자의 필요에 적합하게 여러가지의 것을 사용가능하며, 고굴절율층의 재질, 두께 등을 바꿈으로써 다양한 색조를 얻을 수 있고, 또한 미묘한 조정을 하기 위하여 음향특성에 영향을 주지 않을 정도의 미량의 입자상 일반 안료와 병용하는 것도 가능하나, 인편상 마이카 본체 표면에 형성한 이산화티탄 표면을 환원하여 저차 산화티탄을 형성하고,그 상면에 이산화티탄을 형성하여 삼층구조로 만든 고굴절율층을 갖는 펄마이카를 사용하면 매우 발색성이 높고 고휘성이 우수한 선명한 색조를 얻을 수 있다.

이하, 실시예에 따라 본 발명을 상술한다.

실시예 1

폴리프로필렌(이하, PP라 약칭함)에 에틸렌·프로필렌·디엔 3원 공중합체 고무(이하, EPDM이라 약칭함) 5%를 혼합한 PP/EPDM 매트릭스 수지 65중량%와, 펄마이카(시세이도제 인피니트컬러 BB-02-L1) 35중량%를 혼합하여 사출성형에 의해 진동판을 제작하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일한 PP/EPDM 매트릭스 수지 65중량%와, 펄마이카(사세이도제 인피니트컬러 BB-02-L1) 10중량%와, 고굴절율층을 설치하지 않은 마이카질만의 인편상 마이카 20중량%를 혼합하여 사출성형에 의해 진동판을 제작하였다.

실시예 3

실시예 1, 2와 동일한 PP/EPDM 매트릭스 수지 65중량%와, 펄마이카(니혼코겐 제 MG-100R) 34.5중량%와, 입자상 카본블랙 0.5중량%를 혼합하여 사출성형으로 진동판을 제작하였다. 비교예 1∼5로서, 실시예 1∼3과 동일한 PP/EPDM 또는 PP를 베이스로하여 펄마이카를 함유하지 않은 재료를 사출성형하여 진동판을 제작하였다.

또한, 실시예 1∼3, 비교예 1∼5에 사용한 인편상 마이카는 모두 평균 아스펙트비 10이상의 것으로, 실시예 1∼3의 펄마이카와 동등한 고 아스펙트비의 것을 기체로하였다.

실시예 1∼3의 진동판의 물성치와, 착색·의장성 및 음향특성의 평가결과를 아래 표 1에 표시하고, 비교예 1∼5의 진동판의 물성치와 착색·의장성 및 음향특성의 평가결과를 아래 표 2에 표시한다.

	재료배합(중합비)	밀도	전파속도m/sec	tanδ	착색·의장성	음향특성
실시예 1	PP/EPDM 65%	1.19	2520	0.082	◎	◎
	펄마이카 35%
실시예 2	PP/EPDM 65%
	펄마이카 10%	1.18	2480	0.082	◎	◎
	인편상마이카 25%
실시예 3	PP/EPDM 65%
	펄마이카 34.5%	1.19	2400	0.078	◎	◎
	카본블랙 0.5%

	재료배합(중합비)	밀도	전파속도m/sec	tanδ	착색·의장성	음향특성
비교예 1	PP/EPDM 65%	1.18	2440	0.082	×	◎
	인편상마이카 35%
비교예 2	PP/EPDM 65%
	인편상마이카 33.5%	1.18	2350	0.068	○	○
	일반안료 1.5%
비교예 3	PP/EPDM 100%	0.92	1300	0.080	×	×
비교예 4	PP/EPDM 98.5%	0.93	1240	0.070	○	×
	일반안료 1.5%
비교예 5	PP 65%	1.18	2560	0.040	×	○
	인편상마이카 35%

상기 표의 평가 결과의 마크는 ◎가 우수한 것, ○이 다소 양호한 것, ×가 열등한 것을 표시한다.

착색·의장성의 평가 결과는 관능검사에 의한 상대적 평가이나, 실시예 1∼3은 모두 광택 있는 선명한 색조를 실현하고, 비교예 1∼5에 대하여 명확하게 우위성을 나타내었다. 표에는 기재하지 않았으나, 펄마이카 첨가량을 여러가지로 변화시켜 더욱 정밀한 실험을 한 결과에서, 3중량%이하는 우수한 색조가 충분히 발휘되지 않고, 12중량%이상 첨가하여도 거의 효과에 차이는 확인되지 않았다.

비교예 2와 비교예 4에 의해, 착색을 위해 첨가한 일반안료가 음향특성에 영향을 주고 있는 것을 알 수 있다. 비교예 2는 착색·의장성과 음향특성을 거의 양호하게 양립시키고 있는 듯이 보이나, 비교예 1과 대비할 때 강화재에 의해 얻은 음향특성의 향상을 일반안료가 감쇄하고 있다는 것이 명료하게 판별되었다.

또한, 실시예 1과 실시예 2에 사용한 펄마이카(시세이도제 인피니트컬러 BB-02-L1)는 도 4에 도시된 삼층구조의 것으로서, 광택 있고 선명한 청색을 실현하였다.

또, 실시예 3에 사용한 펄마이카(니혼코겐제 MG-100R)는 도 2에 도시되는 타입의 것으로, 녹색을 발색하고, 미량 첨가한 카본블랙의 작용으로 더 깊이 있는 색조가 되어 있었다.

마이카의 배합비를 변경했을 때의 내부손실 및 음속 변화에 대하여, 탄성중합체를 혼합하지 않고 폴리프로필렌만의 것에 마이카를 배합하는 경우 음속은 마이카 배합비에 따라 커지나 내부손실은 대폭 저하해버리지만, 한정성 탄성중합체를 배합하는 경우 내부손실에 특이점이 발현하여 매우 양호한 특성을 나타내고 음속·내부손실 양쪽이 현저히 향상 된다는 것도 판명되었다.

본 발명에 있어서는 각종 설계변경이 가능하고, 가령 실시예에 표시한 구성에 더하여 내후성 향상을 위하여 공지의 자외선방지제, 노화방지제, 산화방지제 등을 적절히 첨가하는 것등도 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것은 물론이다.

Claims

폴리올레핀계 매트릭스 수지 50∼80중량%와 적어도 3중량% 이상의 펄마이카를 함유하는 평균 아스펙트비 10이상의 인편상 마이카 20∼50중량%가 사출성형되어, 상기 인편상 마이카가 상기 폴리올레핀계 매트릭스 수지 중에 병렬로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커용 진동판.
제 1 항에 있어서, 폴리올레핀계 매트릭스 수지가 매트릭스 수지에 대하여 90∼97중량%의 폴리올레핀계 수지와 3∼10중량%의 탄성중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 스피커용 진동판.
제 1 항에 있어서, 펄마이카의 첨가량이 3∼12중량%인 것을 특징으로 하는 스피커용 진동판.
제 2 항에 있어서, 펄마이카의 첨가량이 3∼12중량%인 것을 특징으로 하는 스피커용 진동판.
제 1 항에 있어서, 펄마이카가 인편상 마이카 본체표면에 형성한 이산화티탄 표면을 환원하여 저차 산화티탄을 형성하고 또한 그 상면에 이산화티탄을 형성한 삼층으로 이루어져 고굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 스피커용 진동판.
제 2 항에 있어서, 펄마이카가 인편상 마이카 본체표면에 형성한 이산화티탄 표면을 환원하여 저차 산화티탄을 형성하고 또한 그 상면에 이산화티탄을 형성한 삼층으로 이루어져 고굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 스피커용 진동판.
제 3 항에 있어서, 펄마이카가 인편상 마이카 본체표면에 형성한 이산화티탄 표면을 환원하여 저차 산화티탄을 형성하고 또한 그 상면에 이산화티탄을 형성한 삼층으로 이루어져 고굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 스피커용 진동판.