KR19990004260A - 고성능 스피커용 진동판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부손실이 우수한 펄프 진동판 표면에 유리섬유직물(glass cloth) 층을 형성시켜 탄성율과 내부손실이 동시에 우수한 스피커용 진동판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스피커용 진동판을 제조하는 방법에 있어서, 펄프에 제지용 약제를 첨가한 후, 초조 및 건조하여 펄프 콘(pulp cone)을 형성하는 단계; 유리섬유직물을 페놀과 메탄올로 구성되는 용액으로 함침시켜 건조한 후 가열 성형하는 단계; 접착제를 이용하여 상기 펄프 콘과 상기 성형된 유리섬유직물을 가열 접착시키는 단계를 포함하여 구성되는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법에 관한 것을 그 요지로 한다.

Description

고성능 스피커용 진동판의 제조방법

본 발명은 스피커용 진동판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄성율과 내부손실이 우수한 고성능 스피커용 진동판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

스피커는 원음에 가깝게 재생하기 위해, 스피커의 능률을 올리고 한개의 스피커로 넓은 주파수 영역의 음원을 작은 에너지로 재현시키는 것을 목표로 하고 있다. 스피커의 이러한 목표를 달성하기 위해서 진동판의 역할은 대단히 중요하다.

일반적으로, 스피커용 진동판은 재질, 진동판의 에지와 몸체의 분할진동 및 조립상의 요인 등에 의해서 왜음(歪音)이 발생된다. 따라서, 이러한 왜음의 발생을 최소화하여 스피커의 성능을 향상시키기 위한 연구가 많이 행하여지고 있는데, 그 대표적인 방법으로는 진동판의 재질을 개선시키는 방법을 들 수 있다.

스피커용 진동판의 재질은 탄성율 및 내부손실과 밀접한 관계를 가지고 있다고 알려져 있다. 이 때문에, 진동판의 재질을 개선한다는 것은 재질의 탄성율 및 내부손실을 개선하다고 말할 수 있는 것이며, 진동판의 재질에 따른 탄성율과 내부손실을 개선하여 진동판의 왜음을 저감시키고자 하는 시도가 행해지고 있는 것이다.

이러한 탄성율과 내부손실을 이론적으로 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.

즉, 스피커에서 가장 중요시하는 음질과 음향주파수 특성은 진동판을 구성하고 있는 소재의 물성에 의해 지배되기 때문에, 진동판의 표면물성을 변화시키면 음과 주파수 특성을 변화시키는 것도 가능하다. 넓은 주파수 영역을 재현시키기 위해서는 표면물성을 높게하고 하기식과 표현되는 비탄성 또는 음속을 높게 하는 것이다.

비탄성 = E/D

C = E/D^1/2

(여기서, E는 탄성율, D는 밀도, C는 음속이다.)

따라서, 스피커용 진동판의 이상적인 조건으로서는 탄성율이 높고, 능률을 올리기 위해 가벼운 소재가 좋으며 스피커의 용도에 따라 차이는 있으나 내부손실이 큰 것이 좋은 것이다.

종래, 탄성율을 높이고, 내부 손실을 크게 하기 위해 여러 방법들이 제시되어 졌다.

그 중에서 대표적인 예를들면, 셀룰로스섬유로 된 진동판에 합성수지를 코팅처리하여 물성을 조정하거나 신소재 자체로 진동판화하여 음과 주파수 특성을 개선하고자 하였다. 그러나, 상기 탄성율과 내부손실은 서로 상반되는 성질을 가지고 있어서, 탄성율이 높으면 상대적으로 내부손실이 낮아 저음재생에 한계가 있었고, 내부손실이 높으면 탄성율이 낮아 이상적인 진동판을 만들기 어려웠다.

이에 본 발명자는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구와 실험을 거듭하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 내부손실이 우수한 펄프 진동판 표면에 유리섬유직물(glass cloth)층을 형성시켜 탄성율과 내부손실이 동시에 우수한 스피커용 진동판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본발명은 스피커용 진동판을 제조하는 방법에 있어서, 펄프에 제지용 약제를 첨가한 후, 조초 및 거노ㅈ하여 펄프 콘(pulp cone)을 형성하는 단계; 유리섬유직물을 페놀과 메탄올로 구성되는 용액으로 함침시켜 건조한 후 가열 성형하는 단계; 접착제를 이용하여 상기 펄프 콘과 상기 성형된 유리섬유직물을 가열 접착시키는 단계를 포함하여 구성되는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법에 관한 것이다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에서는 펄프에 제지용 약제를 첨가한 후, 초조 및 건조하여 펄프 콘을 형성한다.

상기 펄프 콘은 통상적인 방법에 의해 제조되는 것이면 적용가능하다. 이때, 진동판의 보다 우수한 내부손실을 높이기 위해, 고해도를 400-650cc의 범위로 고해시킨 펄프를 사용하는 것도 바람직하다. 또한, 진동판의 탄성율을 보다 높이기 위해 상기 펄프 콘 제조시 펄프에 30중량%(이하, 간단히 '%'라 한다.)이하의 초고해 목재펄프를 첨가하는 것도 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 유리섬유직물을 페놀과 메탄올로 구성되는 용액으로 함침시켜 건조한 후 가열 성형한다.

상기 유리섬유직물은 표면강도를 높이기 위해 상기 페놀과 메탄올로 구성되는 용액으로 함침시킨다. 상기 유리섬유직물은 중량이 50g/㎡미만이면 음질개선의 효과가 적고, 150g/㎡을 초과하면 능률이 떨어지는 경향이 있어, 무게가 50-150g/㎡인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 함침액의 페놀과 메탄올의 비율은 보다 우수한 표면강도를 얻기 위해 페놀의 비율이 1-30%인 것이 바람직하다. 또한, 상기 유리섬유직물의 함침후 건조는 70-90℃의 온도범위에서 행하고, 가열성형은 195-205℃의 온도범위에서 행하는 것이, 보다 우수한 표면강도를 얻기 위해 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 접착제를 이용하여 상기 펄프 진동판과 상기 성형된 유리섬유직물을 가열접착시켜 진동판을 제조한다.

상기 유리섬유직물은 강도에 비해 무게가 가벼운 편이며, 가격이 저렴하기 때문에, 펄프 콘과의 합성을 통해 유리(glass)의 장점으로 펄프(pulp)의 단점을 보완할 수 있는 것이다. 상기 접착제는 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있는데, 보다 우수한 음색을 얻기 위해 아크릴 에멀젼(acryl emulsion)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 가열접착은 접착성이 우수한 온도범위인 175-185℃에서 행하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 펄프 진동판과 유리섬유직물을 접착시켜 제조한 진동판은 보다 수려한 외관을 얻고 표면강도를 높이기 위해, 표면에 작업성 및 강도가 우수한 비닐계수지를 코팅할 수도 있다. 코팅방법은 붓코팅이나 스프레이방식 등으로 행하며, 외관을 고려하여 2회 코팅하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

(실시예 1)

물에 분산시킨 목재펄프에 제지용 약제를 첨가한 후 이해기(離解機)에서 충분히 이해하였다. 다음에, 초조기에서 초조하고, 탈수, 프레스 건조하는 공정을 거쳐 펄프 콘을 제조하였다.

하기 표1과 같은 페놀을 함유비를 갖는 페놀과 메탄올로 이루어진 함침액으로 중량이 100g/㎡인 유리섬유직물을 함침한 후 80℃의 건조로에서 3분간 건조한 후 진동한금형에서 200℃로 15초간 가열성형했다.

상기 제조된 펄프 콘에 아크릴 에멀젼 접착제를 도포한 후, 상기 유리섬유직물 성형품을 그 위에 180℃의 온도로 7초간 가열접착시켜 진동판을 제조하였다. 상기 진동판의 음속을 측정하여, 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

[표 1]

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 함침을 행한 유리섬유직물을 펄프 콘과 접착하여 제조하는 진동판은 음속이 보다 우수해짐을 알 수 있었으며, 특히 함침액의 페놀 함량에 많은 영향을 받았다. 하지만, 상기 페놀의 비율이 1%미만인 경우에는 음속의 향상이 거의 없었으며, 30%를 초과하는 경우에는 외관의 색이 암갈색으로 변했으며 유리섬유직물이 너무 딱딱해졌다.

(실시예 2)

초고해 목재펄프를 하기 표 2와 같은 함량으로 목재펄프에 첨가하여 펄프 콘을 제조하는 것을 제외하고, 그 외는 상기 실시에 1과 같이하여 진동판을 제조한 후, 음속과 탄성율을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[표 2]

상기 표 2에서 알수 있는 바와 같이, 초고해 목재펄프를 첨가하면, 음속 및 탄성율이 향상되었다. 하지만, 30중량%이상 첨가한 경우에는 음의 밸런스가 깨어졌다.

(실시예 3)

상기 실시예 1에서 제조된 진동판 중에서 페놀의 투입비율이 15%인 것을 이용하여 비닐계수지를 붓으로 2회 코팅한 후 음속 및 탄성율을 측정하였다. 그 결과는 음속이 3400m/sec, 탄성율이 385㎏/㎡이었다. 이는 표면강도를 높여 음질이 개선되었음을 알 수 있는 것이다.

이와 같은 비닐계수지의 코팅은 외관상태에 있어서도 보다 우수하게 개선되었다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 페놀과 메탄올로 구성되는 함침액으로 함침된 유리섬유직물을 펄프 콘에 접착시킴으로서, 높은 탄성율 및 음속을 나타내면서도 표면외관이 우수한 고성능의 스피커용 진동판을 제조할 수 있는 효과가 제공된다.

Claims (12)

1. 스피커용 진동판을 제조하는 방법에 있어서, 펄프에 제지용 약제를 첨가한 후, 초조 및 건조하여 펄프 콘(pulp cone)을 형성하는 단계; 유리섬유직물을 페놀과 메탄올로 구성되는 용액으로 함침시켜 건조한 후 가열성형하는 단계; 및 접착제를 이용하여 상기 펄프콘과 상기 성형된 유리섬유직물을 가열접착시키는 단계를 포함하여 구성되는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
2. 제 1항에 있어서, 상기 펄프는 400-650cc의 범위로 고해시킨 것임을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
3. 제 1항에 있어서, 상기 펄프는 30중량% 이하의 초고해 목재펄프를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
4. 제 1항에 있어서, 상기 유리섬유직물은 중량이 50-150g/㎡인 것을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
5. 제 1항에 있어서, 상기 페놀과 메탄올로 구성되는 용액중의 페놀의 비율은 1-30%인 것을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
6. 제 1항에 있어서, 상기 유리섬유직물의 함침 후 건조는 70-90℃의 온도범위에서 행하는 것을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
7. 제 1항에 있어서, 상기 가열성형은 195-205℃의 온도범위에서 행하는 것을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
8. 제 1항에 있어서, 상기 접착제는 아크릴 에멀젼으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
9. 제 1항에 있어서, 상기 가열접착은 175-185℃의 온도범위에서 행하는 것을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
10. 제 1항에 있어서, 상기 진동판의 표면에 비닐계수지를 코팅하는 것을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
11. 제 10항에 있어서, 상기 코팅은 붓코팅 또는 스프레이방식인 것을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법
12. 제 10항에 있어서, 상기 코팅은 2회 행하는 것임을 특징으로 하는 고성능 스피커용 진동판의 제조방법