WO1983000791A1 - Vibrating plate for speaker - Google Patents

Description

明 細 書

発 明 の 名 称

ス ピー カ用振動板

技 術 分 野

本発明は、 ス ピーカ用振動板に関す る。 さ らに詳 し く は、 家庭用ゃ車载用のス テ レ オ 、 テ レ ビ ジ ョ ン、 ラ ジオ、 テ ー プ レ コ ー ダ ¾ どの音響機器の ス ピー カ に使用する振動板に関する。

背 景 技 術

ス ピー カ 用振動板 （ 以下振動板 とい う ） は、 従来、 紙製の も のが大部分を占 めている。 紙製振動板が多 用さ.れてい る主たる理由は、 材料を入手 しやすい こ と、 内部損失が大 き いので比較的平坦 .再生周波数 特性が得 られる.こ と、 お よ び密度が低 く 軽量にでき るので能率カ よい こ と にあ る。 しか しな力 ら、 一方 で、 紙製振動板は、 比弾性率が低いの で比較的低い 周波数か ら分割振動を生じ、 そのため音が歪んだ ]?、 高音再生限界周波数が低い とい う欠点がある。 ま た、 紙は湿気を吸いやすい の で、 紙製振動板は使用環境 に よ って音質が変わる とい う 欠点 も あ る。

—方、 ベ リ リ ウ ム、 ボ ロ ン 、 チ タ ン る どの金属か ら ¾ る振動板は、 紙製振動板 に く らベて比弾性率が 大変高いの で、 高音再生限界周波数が高い とい う 特 長を有 してい る。 しか した が ら、 金属製振動板は内 部損失が非常 に小さいので、 再生周波数特性 鋭い

O PI

ん Ϋ,ίΡΟ 山や谷が現れる。 また、 上記金属はいずれ も展延性 に劣るので、 薄 く かつ コ — ン状ゃ ド ー ム状 ¾ どに加 ェするのが難 しいと い欠点 も ある。

これ ら紙製や金属製の振動板に対 して、 近年、 一 部のス ピ ーカ に織維強化プ ラ ス チ ッ ク 製の振動板 （

¾下 Ϊ« Ε Ρ製振動板 と い う ） が使用さ れる よ う に つてき た。 たと えば、 特開昭 53 - 59 41 0号公報や 特開昭 53 - 1 0 0 0 20 号公報には、 フ ヱ ノ ー ル樹脂 ゃェ ポ キ シ樹脂な ど 熱硬化性樹脂を炭素繊維織物 で強化 して ¾ る ？ R P 製振動板が記載されている。

こ の ？ R Ρ 製振動板は、 比弾性率の高い炭素繊維 を、 しか も織物 とい う 連続織維の形態で使用 してい るので比弾性率が高 く 、 高音再生限界周波数が高い と う 特長を有 している。 しか しなが ら、 内部損失 は、 金属製の も の よ は大 き い も の の紙製の ものに ぐ らベれぱか ]? 小さ く 、 再生周波数特性にやは ！) 銳 山や谷が現われ る。 また、 特に入力が数十ヮ ッ ト 以上である よ う ¾高入力 ス ピーカ においては、 ボ イ ス コ イ ルの発熱が大 き いために、 ボ イ ス コ イ ル と 振動板 と の接続部の温度が 2 0 0 Ό 以上に も る こ とがあ る。 その よ う 場合、 上記従来の R P製振 動板は、 耐熱性の低い フ エ ノ ー ル樹脂や エ ポ キ シ樹 脂を使用 しているので、 振動板の比弾性率が低下 し て、 高音限界再生周波数や、 再生周波数特性の、 特 に高音領域における音 Ε レ ベ ルが下って しま う 。 同

ΟΜΡΙ WIPO δ

-様の現象は、. 車載用 のス テ レ オや ラ ジオ の よ う に、 炎天下で長時間使用 した よ う 場合には一層顕著に 現れる。

一方、 特開昭 5 5 — 〗 5 8 8 0 Q 号公報には、 ボ リ イ ミ ド樹脂 と U ん片状グ ラ フ ア イ ト との複合材料 か ら る振動板が記載されている。 この振動板は、 紙製振動板 とほぼ同等の内部損失を有 し、 比弾性率 も か. ]? 高い。 ま た、 .耐熱性の高いボ リ イ ミ ド樹脂 を使用 してい るので、 上述 した 製振動板の よ う る、 熱に よ る再生周波数特性の低下 も ほ とんど問 題 に らな い。 しか しなが ら、 上記振動板は、 機械 的諸強度が低い とい う 、 振動板 と して致命的 ども い える欠点、を有 してい る。

すなわち、 こ の従来の振動板は、 高い比弾性率 と 大き 内部損失を得るために、 振動板全体に対 して 約 5 0 〜 9 0 ( 体積 ） も の多量の ]? ん片状グラ フ ア イ ト を入れてい る。 そのため、 機械的諸強度、 特 に曲げ強度や衝撃強度が大変低 。 曲 げ強度が低い と、 分割振動領域で搌勳板の各部分が異 る位相で 違動する こ と に よ る大き 相対的変位に よって、 振 動板がク ラ ッ ク を生 じた 、 著 しい場合には破れて しま う。 ま た、 衝撃強度が低い と、 特に低音領域に おける大入力 に よ る鋭い立 ち上が ]?音で、 振動板に ク ラ ッ ク が発生する。

さ らに、 一般に振動板は、 輊量化 して能率を上げ

_CM?I V.'IPO るために極薄に作 られてお 、 かつほ と ん どは コ ー ン状ゃ ド - ム状に成形されている。 しかも 、 再生周 波数特性を向上させるために、 リ ツ ジ ゃ コ ノレゲ ー シ ヨ ン な どを設ける場合が多 く 、 全体と して コ ー ン状 や ド ー ム状を してはいて も 、 細部の形状はか ]? 複 雑になっている。 しかるに、 ポ リ イ ミ ド樹脂 と多量 の ん片状グラ フ ア イ ト と の混合物は成形性に劣 る ので、 製造時に破れを生じやす く 、 成形で き た場合 で も上述 しえ よ う な細部までも均一かつ精密に成形 する こ とは難 しい。 換言すれば、 ポ リ ィ ミ ド樹脂 と ん片状グ ラ フ ア イ ト と の複合材料か らな る上記振 動板は、 厚みの一様性や均質铨に欠け、 それがま た 機械的諸強度を一層低下させている o

上述 した よ う に、 従来の振動板は 、 振動板 と して 重要な比弾性率、 内部損失、 熱的安定性、 機械的諸 強度、 耐疲労性 といつた諸特性においていずれ も一 長一短があ 、 これ らの諸特性のバ ラ ン ス の とれた 振動板が筌まれている

発 明 の 開 示

本発明の 目 的は、 振動板に要求される比弾性率、 内部損失、 熱的安定性、 機械的諸強度、 耐疲労性 と いった諸特性を バラ ン ス よ く 備えている振動板を提 供す.るに ある。

本発明の他の目 的は 、 音の歪が少 く 、 優れた音 質の振動板を提供するにある。

OMPI

Jお 舊 o 上記目 的を達成するために、 本発明におい ては、 . ボ リ イ ミ ド樹脂 と、 グ ラ フ ア イ ト 微粉末と、 高強度、 高弾性繊維の布帛 と の複合材料か らな る振動板が提 供される。 本発明の振動板は、 優れた再生周 ^数特 性を備えてお ]? 、 かつ使用環境の変化や長期使用に よ る特性の低下や音質の劣化が極めて少 い。

発明を実施するための最良の形態

' 以下 において、 本発明の振動板を詳細に説明する。

本発明の振動板は、 ボ リ イ ミ ド樹脂 と、 グラ フ ァ

1 o ィ ト 微粉末 と、 高強度、 高弾性繊維の布帛 との複合 材料か ら ¾ る 。 すなわち、 こ の振動板は、 ポ リ イ ミ ド樹脂 と、 そのボ リ ィ ミ ド樹脂中に均一に分散 して いるグ ラ フ ア イ ト 微粉末 との混合物を、 哥強度、 高 弾性繊維の布帛で強化 して ¾ る一種の R P製振動 板である。 そ して、 上記混合物は布帛の織組織の内 部ま で十分に入 ]?込んでいて、 振動板は実質的に空 隙を有 しない。 ま た、 .振動板は平板状、 コ ー ン状ま たは ドー ム状を している。 リ ッ ジやコ ルゲ一シヨ ン が設け られている場合 も ある。 振動板の厚みは 0.020 〜 α 7 ( 画 ） 程度であ ]? 、 最 も多用されてい る紙製 振動板のそれよ ] もか ]? 薄い範囲を含んでいる。

次に、 上記ボ リ ィ ミ ド樹脂、 グ ラ フ アイ ト微粉末 および布帛 について説明する。

ポ リ イ ミ ド樹脂は、 いわゆ る母材 と して振動板にS 所望の形態を与える と と も に、 振動板の主 と して熱

_O ?I /ふ、 的安定性 と機械的諸強度を向上させる も のであ る。 こ の ボ リ ィ ミ ド樹脂は、 ビ ス マレ イ ミ ド の重合体ま たは共重合体であるのが最も好ま しい。 す ¾わち、 これ らの も のは、 重合が付加重合で行われるので成 形中 に揮発成分を発生せず、 振動板中 にボ イ ドが残 存しに く い。 また、 成形時の流動性がよいので、 グ ラ フ ァ イ ト 微粉末の分散性や、 布帛への含浸性が優 れている。 したがって、 これ らを使用 した振動板は 極めて均質で、 比弾性率や機械的諸強度、 内部損失 な どのむ らが極めて少 ¾い。

上記において、 ビ ス マ レ イ ミ ドは、 U ， N—ェチ レ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド、 N_， N—へキ サ メ チ レ ン一 ビ ス マ レ イ ミ ド、 N ， N —メ タ フ エ 二 レ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド 、 N ， N一ノ ラ フ エ - レ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド、 N , N一 p , p—ジ フ エ 二 ノレ メ タ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド、 ；» ， N — p , p—ジ フ エ ニ ノレ エ 一テノレ 一 ビ ス マ レ イ ミ ド、 N ， N — p , p—ジ シ ク ロ へキ シ ノレ メ タ ン 一 ビ ス マ レ イ ミ ドの よ う も のである o ま た、 共重合成分 と しては、 4, 4 —ジァ ミ ノ ジ フ エ -ル メ タ ン 、 ァ ニ リ ン と ホ ル ム ア ルデヒ ド との縮合物、、 , 4 —ジ ァ ミ ノ ジ フ エ ニ ノレ エ 一 テノレ 、 4， 4 — ジ ア ミ ノ ジ シク ロ へキ シノレ メ タ ン 、 4， 4 ー ジ了 ミ ノ ジ フ エ 二 ノレ ス ノレ ホ ン 、 メ タ フ エ 二 レ ン ジ ァ ミ ン、 ノ ラ フ エ - レ ン ジァ ミ ンな どのボ リ ァ ミ ン 、 ビ ス フ エ ノ ーノレ A の シ ア ン餒エ ス テルまたはそのオ リ ゴ マ 一 ¾ どの多

¾£ Α Ο ΪΙ 一 官能性 シ ア ン酸エ ス テ ル 、 イ ソ シ ァ ヌ一ノレ酸の誘導 体、 ビ ニ ノレイヒ合物、 エ ポ キ シ化合物 の よ う る も の が あ る ο

ま た、 ポ リ イ ミ ド樹脂は、 マ レ イ ン酸 と ボ リ ア ミ ン カ ら ¾ る ポ リ マ レ イ ミ ド ア ミ ン 、 ト リ カ ル ボ ン酸 と ポ リ ア ミ ン と：^ ら ¾ る ボ リ ァ ミ ド ィ ミ ド、 ト リ 力 ル ボ ン酸 と 不飽和 ジ カ ル ボ ン酸 と ボ リ ア ミ ン とか ら ¾ る ボ リ ア ミ ド ィ ミ ド、 テ ト ラ カ ル ボ ン酸 と ボ リ 了 ミ ン と 力 ら る ボ リ イ ミ ド （ 末端基が ビ ル基ゃェ チ ニ ル基 ¾ どの不飽和結合を有す る ポ リ ィ ミ ドを含 む ） の よ う も の で あって も よ い。 こ こ において、 ボ リ ア ミ ン は 4， 一ジ ア ミ ノ ジ フ エ ニ ル メ タ ン 、 ァ 二 リ ン と ホ ル ア ルデ ヒ ド と の縮合物、 4, ^ージァ ミ ノ ジ フ エ 二 ル ェ 一 テ ル、 4, ^— ジ ア ミ ノ ジ フ エ 二 ル ス ル ホ ン 、 4， ^ー ジ ァ ミ ノ ジ シ ク 口 へ キ シ ル メ タ ン 、 メ タ フ エ 二 レ ン ジ ァ ミ ン 、 ノヽ' ラ フ ェ ニ レ ン ジ ァ ミ ン の よ う ¾ も ので あ る 。 ま た、 ト リ カ ル ボ ン酸は、 ト リ メ リ ッ ト 酸、 3， 5'， 4 一べ ン ゾ フ エ ノ ン ト リ カ ル ボ ン 酸、 1， 4， 5 —ナ フ タ リ ン ト リ カ ル ボ ン 酸、 1， 2， 4 —ブタ ン ト リ カ ル ボ ン酸の よ う な も の で あ る。 さ らに、 不飽和ジ カ ル ボ ン 酸 と しては、 テ ト ラ ヒ ド ロ フ タ ノレ酸、 5 ー ノ ノレ ボノレ ネ ン ー 2， 5 —ジ カ ノレ ボ ン酸、 メ チ ノレー 5 一ノ ノレ ボ ノレネ ン一 2, δ ― ジ カ ノレ ボ ン 酸の よ う る も の で あ る ο ま た、 テ ト ラ カ ルボ ン酸は、 ピ ロ メ リ ッ ト 酸、 3， 4， 4'—ベ ン ゾフ エ ノ ン テ ト ラ 力 ノレ ボ ン酸、 2， 5， ό, 7 —ナ フ タ リ ン テ ト ラ カ ル ボン酸、 5， 5 4, 4'— ジ フ エ 二 ルテ ト ラ カ ル ボ ン酸、 5, 5' 4, 4" ージフ ェ ニ ンレメ タ ンテ ト ラ カ ル ボ ン酸、 4， 一へキ サ フ ノレオ ロ イ ソ ブロ ピ リ デン ー ビ ス フ タ ル酸がある O グラ フ ア イ ト微粉末は、 振動板の、 主と して内部 損失の増大作用 と比弾性率の向上作用を受け持って いる。 こ のグラ フアイ ト 微粉末は、 天然または合成 のいずれであって も よいが、 ]? ん片状を していて、 かつ平均粒子径が i〜 2 0 0 であ るのが好ま し い。 すなわち、 平均粒子径が 1 未満である と、 内 部損失の增大効果や比弾性率の向上効杲がそう 顕著 には現れる く る る。 一方、 2 0 0 ^ を越える よ う ¾ 平均粒子径のグ ラ フアイ ト微粉末は、 ボ リ イ ミ ド樹 脂に対する分散性があま D よ く ない。 また、 ポ リ イ ミ ド樹脂 と グ ラ フア イ ト 微粉末との混合物を布帛 と 複合する際に、 グ ラ フ ア イ ト 微粉末に対 して布帛が —種の フ ィ ル タ と して作用する。 そ ため、 グ ラ フ アイ ト 微粉末の粒子径があま ]? に大き すぎる と、 ボ リ イ ミ ド樹脂のみが布帛の内部に入 U 込み、 グラ フ ア イ ト 微粉末は布帛の表面に取！） 残される よ う にな る。 そう な る と、 グ ラ フ ア イ ト微粉末の混合量に見 合 う 内部損失が得 られ ¾ く ¾ る。 ま た、 布帛の表面 にグ ラ フ ア イ ト 微粉末が過多 に残留する と、 その部 分がも ろ く ]?、 複数枚の布帛を積層 して用いてい る よ う 場合に層間は く 離を生じやす く ¾ る。 最も

O PI WIPO 好ま しい平均粒子径の範囲は、 5 〜 5 0 ( / であ る。 布帛は、 振動板の比弾性率、 機械的諸強度お よ び 耐疲労铨の向上作用を主と して受け持っている。 そ して 、 布帛は炭素繊維、 ガ ラ ス繊維、 ポ リ ア ラ ミ ド 繊維 ¾ どの高強度、 高弾拴繊維か らるっている。 本 発明において ^Λ 繊維 " と は、 直径が 3 〜 1 5 ( μ ) 程 度である よ う 単繊維の集合、 す ¾ わち マ ル チ フ ィ ラ メ ン ト を意味 している。 布帛は、 通常、 ただ 1 種 類の繊維で構成されている。 しか しなが ら、 布帛は、 た と えば炭素繊維 と ガ ラ ス繊維、 炭素繊維 と ポ リ 了 ラ ミ ド繊維、 ガ ラ ス繊維 と ポ リ ア ラ ミ ド繊維、 炭素 繊維 と ガ ラ ス繊維 と ポ リ ア ラ.ミ ド繊維の よ う に、 2 種またはそれ以上の繊維の組み合せ と して構成され ていて も よい。

布帛の形態は、 繊維が連続 していて、 振動板の比 弾性率 、 機械的諸強度お よ び耐疲労性の向上効果が 大 き い と い う 点で、 織物であるのが最 も 好ま しい。 その場合、 経方向 と緯方向の交錯部分において繊維 が大 き く ク リ ン ブ している と 、 織物、 したがって振 動板の厚みが増大 してその重量増加を招いた 、 コ - ン状ゃ ド - ム状に成形 した場合に織物があたか も 波板を曲げた よ う になって振動板の比弾铨率ゃ機械 的諸強度が低下する。 これを防止するために、 繊維 は横断面積が 0.0 0 0 3 〜 0.1 (腿² ) である よ う る比較 的細い ものであるのが好ま しい。 Ο ίΡΙ また、 織物の組織は、 厚みを薄 く で き て振動板の 軽量化を達成する こ と ができ る こ と 、 対称性があつ て コ 一ン状ゃ ド ーム状な どに成形する際の 目 ずれが 一様に起 こ 、 振動板の比弾性率や機械的諸強度の 分布にむ らがで きに く こ とか ら、 平織組織である のが最 も好ま しい。 しか し が ら、 他の組織、 たと えば綾織組織や朱子織組織 とする こと も 可能である。 また、 織密度は、 あ ま 低すぎる と 、 繊維が、 ポ リ イ ミ ド樹脂 と グ ラ フ ア イ ト微粉末との混合物と遊離 して しまい、 一方あま 高す ぎる と 、 上記混合物が 織組織の内部に入 に く く 、 いずれの場合も振 動板の機械的諸強度の低下傾向が現れて く る。 それ ゆえ、 織密度は 3〜 4 0 (本ノ on ) 程度であるのが好ま しい。 さ らに好ま しい織密度は、 4〜 3 0 (本 Zcm ) で

3 o

本発明 においては、 布帛 と して不織布を用 る こ と も 可能である 。 不織布は、 短繊維か ら構成される こ とが多いが、 短繊維は織物の よ う に織維が連続 し ているわけでは いので、 振動板の比弾性率や機械 的諸強度を向上させ る効果は織物ほ ど大き く はない。 そのため、 後述する よ う に、 不織布単狨ではな く 、 織物 と併甩する場合が多い。 長繊維不織布では この よ う ¾ こ と は ¾い。

上述した よ う 布帛 は、 ただ 1 枚を用いる場合も ある し、 複数枚の布帛 を積層 して用いる場合も ある。

— OMPI 積層構成を と る場合、 積層する布帛は同種の繊維か ら る ものであって も よい し、 異な る種類の繊維か ら る ものであっても よい。 たと えば、 内部損失が 比較的高いガラ ス繊維や ポ リ ア ラ ミ ド繊維の布帛 の 両面に、 比弾性率の比較的高い炭素繊維の布帛を積 層 した 3 層構造にする と 、 それぞれの布帛の特長が 相乗的に現れて く る。 ま た、 異なる組織の布帛の積 層構造を と るの も好ま しい。 たと えば、 不織布の両 面に織物を積層 した 3 層構造にすれば、 不織布の短 い繊維が織物の 目 に入 ！） 込み、 両織物間の高い接合 力が得 られ、 層間は く 離を生じ に く く るって振動板 の.機械的諸強度ゃ耐疲労性が向上する。

次に、 振動板全体に対する ポ リ ィ ミ ド樹脂、 グラ フア イ 微粉末およ び布帛の含有量について説明す る O

ポ リ イ ミ ド樹脂は、 上述 した よ う に振動板の母材 と な る も ので、 かつ振動板の熱的安定性 と機械的諸 強度の向上効果を主と して受け持つ ものである。 そ のためには、 3 5体積ダ。 以上であ'るのが好ま しい。 しか しなが ら、 あま ] 9 多 く ¾ る と 、 布帛 ゃ グラ フ ァ ィ ト 微粉末の含有量が相対的に低 く 、 振動板の 比弾性率、 機械的諸強度お よ び耐疲労铨の向上効果 が低下 し、 また内部損失の増大効果 も減少 して く る ので、 0 5体積 ダ。 以下であるのが好ま しい。

ま た、 グ ラ フ ア イ ト 微粉末は、 5 体積 以上あれ

WIPO ば内部損失のかな ]?大き な向上'効杲が得 られ、 その 効果は 5 0 体積 程度ま で正比例的に増大する。 し か しる が ら、 5 0体積 を越える と増大効果がにぶ つてき て、 しかも 分散性が悪化する傾向 が現れて く る。 し がって、 グラ フア イ ト 微粉末の含有量は 5 〜 5 0 (体積 ） であ るのが好ま しい。

さ ら に、 布帛の含有量は、 それを構成 している鎩 維の種類や、 形態、 組織によって も相違するが、 2 0 〜 5 0 (体積？ δ ) が適当であ る。 す ¾わち、 2 0 体 積 未満では、 振動板の比弾性率、 機械的諸強度お よ び耐疲労性の向上効杲が小さい し、 5 0体積 ¾δ を 越える と-、 ポ リ イ ミ ド樹脂やグラ フ アイ ト 微粉末の 含有量が相対的に低 く ¾ つて く るので、 熱的'安定性 の向上効果や内部損失の増大効杲を得に く く る。

本発明の振動板を製造す るには、 所望の割合で混 合 したポ リ イ ミ ド樹脂 とグラ フアイ ト 微粉末との混 合物を布帛に含浸 し、 これをプリ ブ レ ダ化 した後、 コー ン状る ど所望の形状を有する成形型に入れ、 加 圧加熱すれば よい。 この場合、 帯状の布帛を用い、 その布帛に上記混合物を含浸 して布帛 プ リ ブ レグを 作 ！）、 それを成形機に供給する よ う にすれば、 振動 板の大量かつ工業的製造が可能 とな る。

以上詳述 したよ う に、 本発明の振動板は、 ボ リ イ ミ ド樹脂 と、 グ ラ フア イ ト 微粉末と、 高強度、 高弹 性繊維の布帛 との複合材料か ら る も のであ る。 そ

ΟΜΡΙ 1 δ

して、 上記ボ リ ィ ミ ド樹脂が振動板の主 と して熱的 安定性 と機械的諸強度の向上作用を、 ま た上記ダラ フ アイ ト 微粉末が主 と して内部損失の増大作用 と比 弾性率の向上作用を、 さ らに上記布帛が主 と して比 弾性率、 機械的諸強度およ び耐疲労性の向上作用を それぞれ受け持ち、 しか も これ らが相互に作用 し合 つている。 そのため、 本発明の振動板は、 振動板に 要求される比弾性率、 内部損失、 機械的諸強度、 熱 的安定性お よ び耐疲労性 と いった諸特性のすべてを 均整の とれた形で満足 していて、 あ る一つの特性の みが著 し く 高かった ？ 、 逆に著 し く 低い といった よ う ¾ こ と がない。 したがって また、 本発明の振動板 は音の歪 も 少る く 、 音質が優れてい るばか ]) か、 使 用環境の変化や長期使用 に よ る音質の劣化 もほとん どない。

実施例 1

4， ージ了 ミ ノ ジ フ エ ニ ル メ タ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド 7 8. 5 重量部 と 4, 一ジア ミ ノ ジ フ エ二ル メ タ ン 2 1- 5 重量部 とを、 N—メ チ ルピ ロ リ ド ン ό 7 重量 部に溶解 した。 次に、 こ の溶液を 1 5 0 'G で 2 0 分 間加熱 し、 2 5 ¾ に ける粘度が 2 0 ボイ ズであ ]?、 固形分が 4 0 重量 であ るポ リ イ ミ ド （ ビ スマレ イ ミ ド共重合体 ） の溶液を得た。

次に、 上記ボ リ ィ ミ ド溶液 1 0 0 重量部に対 し、 日本黒鉛工業株式会社製の！） ん片'状天然ダ ラ フア イ

OMPI

,. W WIIPPOO ^ ト微粉末 C P を 7 0 重量部加え、 ミ キサで 1 時間混 合 した。 上記グ ラ フ ア イ ト 微粉末の平均粒子径は約

7 ;U である ₀

次に、 上記グ ラ フ アイ ト 微粉末含有ボ リ ィ ミ ド溶 液を、 ワ イ ヤパ一コータ を用いて、 日東紡績株式会 社製ガ ラ ス繊維平饞物 W E — 1 1 0 E に含浸 し、

1 δ O 'G に保たれた熱風乾燥機中で 2 0分間加熱 し、 緣物プ リ ブ レ グを得た。 上記ガ ラ ス繊維平織物の厚 みは約 0. 1 匿であ ]? 、 緣密度は経方向が約 2 5本 αη、 緯方向が約 2 5· 5本 Z on であ る。

次に、 上記緣物プ リ ブ レ ダを 2 5 αη角の大き さに 2枚切 ]) 出 し、 各織物の経方向の繊維が互に 90 の 角度で交差する よ う に積層 した後コー ン状の金型に 入れ、 5 0 igZcrn²の圧力およ び 2 0 0 'c の温度下に 50 分間保持 し、 外径約 1 2 1 腿 、 内径約 2 0 腿'、 深さ 約 2 6 腿 、 厚み約 0. 2 2 腿 の コ ー ン状の本発明の振 動板を得た。 こ の振動板は、 ボ リ イ ミ ド樹脂約 4 9 体積 、 グ ラ フアイ ト 微粉末約 2 0 体積 、 ガ ラ ス 纖維平織物約 S 1 体積 か ら つていた。

次に、 上記振動板にウ レ タ ン ス ポ ン ジ製のエ ッ ジ 'と、 ボ イ ス コ イ ルを接着 し、 さ らにフ レ ー ム を取 ]? 付けてス ピーカ を作った。 以下、 こ の ス ピ ー カを実 跑品 と う d

次に、 上記実施品を内容積 4 5 の密閉型ェ ン ク ロージャに取 付け、 再生周波数特性を測定した。

JO PI 測定法は J I S 0 5 5 3 1 に よった。 測定結果を第 1 図に実線で示す。 第 1 図において 、 横軸の 5"は再 生阇波数で あ り 、 縦軸の は出力音圧 レ ベルである。

比較のため、 上記グ ラ フ ア イ ド微粉末は用い い で、 ポ リ イ ミ ド溶液のみを用い、 上記 と 同様の方法 に よって、 ポ リ イ ミ ド樹脂約 ό 1. 2 体積ダ。 と 、 ガラ ス繊維平織物約 5 8. 8体積 ％ との複合材料か ら る 振動板を作った。 さ らに、 上記と 同様に してこの振 動板 を使用 したス ピ ー カ を作 ！） （ 以下、 この ス ピ ー 力 を比較品 と い う ） 、 上記ェ ン ク ロ ー ジ ャに取 付 け、 その再生周波数特性を実施品 と 同一の条件で測 定 した。 結果を第 1 図に点線で示す。

第 1 図か ら明 らかな よ う に、 本発明の振動板を使 用 しているス ピ ー 力 、 すなわち実施品の再生周波数 特性は、 ポ リ ィ ミ ド樹脂と ガ ラ ス繊維平織物のみか ら る振動板を使用 している ス ピー カ、 すな わち比 較品のそれに く らベ て大変 め らかであ 、 鋭い山 や谷がみ ら'れない。 これは、 わ ず力 2 0 体積 と い う 少 いグ ラ フ ア イ ト 微粉末の併用で、 振動板の 内 部損失の大 き な増大効果が得 られている こ と を示 し ている。 ま た、 実施品に く らベて、 比較品は高音再 生限界周波数が大幅に低下 している。 高音再生限界 周波数は振動板の比弾性率に依存 し、 一方比弾性率 の向上効果はほ と ん ど ガ ラ ス繊維平織物が受け持つ ているが、 実施品お よ び比較品の振動板が と も にガ f ΟΜ?Ι ラ ス繊維平織物を使った も のである こ と を考える と、 実施品の振動板においては、 ガラ ス繊維平織物と グ ラ フ ァ イ ト 微粉末とが予期 し得ない相乗効果を発揮 している も の と推定される。

上記効果を別の面か ら確認するために、 実施品お よび比較品の振動板に使用 した材料を幅 2 αη、 長さ 1 0 cm に切 ！） 出 して試験片を作 、 内部損失と 、 比 弾铨率の指標'たる音速を測定 した。 測定は、 一端を 固定 した上記試験片に自 由減衰振動を与え、 その自 由振動の減衰状況をオ シ n ス コ ープで観察する こ と に よって行った。

測定の結果、 実施品の試験片の内部損失は約 ο 3 0 であ ！） 、 また音逮は約 3 8 0 0 mノ秒 であった。 これ らの値は、 2 0 0 1C ではそれぞれ'約 0.0 4 9、 約 3 5 5 0 _m/秒であった。 すなわち、 内部損失お よ び 音速と も にか ¾ 高い値を示 し、 かつそれ らの値の 熟依存拴 も小さいこ とがわかった。 これに対 して、 比較品の試験片の音速は約 3 4 0 0 _m /秒 であ 、 実 施品の試験片のそれと著 し く 大き な違 は認め られ ¾かったが、 内部損失は約 0· 00 ό と非常に小さかつ

次に、 上記と 同様の試験片の曲げ強度を、 株式会 社島津製炸所製引張り · 曲げ試験機 ^βオ ー ト グラ フ " I S — 5 0 0 0 を て測定 した。 その結果、 実施品 の試験片の 曲げ強度は約 5 0 kgZ皿²であ ) 、 一方比

OMPI 較品の試験片のそれは約 5 5 メ mrf であって、 実施品 の試験片のほ う がやや低いこ とがわかった。 しか し なが ら、 この値は振動板と して十分使用に耐える も のである o

次に、 実施品お よ び比較品の振動板の上記のよ う な拴質が、 歪特性に どの よ う な影響を与えてい るか を調べるため、 J I S 0 5 5 3 1 の方法に よって苐 2 高調波歪を測定 した。 結果を第 2 図に示す。 第 2 図におい て、 横軸の は周波数を、 縦軸の S は第 2 高調波歪をそれぞれ表 している。

第 2 図か ら、 実線で示す実施品の第 2 高調波歪は、 点鎳で示す比較品のそれ に く らベてか ！) 低減され ていて、 実施品は歪が少な く 、 したがって音質 も よ こ と ^わ力 ^¾る o

実施例 2

実施例 1 と全 く 同様の方法に よって、 こん どは東 レ株式会社製炭素繊維平織物 * 0 . 1 4 2 を用い、 ボ リ イ ミ ド樹脂約 4 2. 0 体積 ダ。 、 グ ラ フ ア イ ト 微粉末 約 2 0. 2体積％ 、 炭素繊維平織物約 5 7. 8体積 か ら る コ ー ン状振動板を作った。 この振動板の厚み は約 0. 5 1 匪であ った。 なお、 上記炭素繊維平緩物 の厚みは約 0. 1 5 腿であ り 、 織密度は経方向お よび 緯方向 と も に約 8. 9 本 である。

この振動板につい て、 実施例 1 と 同様に測定 した 内部損失は約 0. 0 3 2 、 音速は約 4 1 0 0 秒、 曲げ O PI 強度は約 1 0 0 1¾ 腿²であった。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の振動板およびボ リ ィ ミ ド樹脂 と ガ ラ ス鎩維平織物との複合材料か ら る振動板をそ れぞれ使用 したス ピー力 の再生周波数 と出力音圧レ ベル と の関係を示すグ ラ フ 、 第 2図は上記 2種類の 振動板を使用 したス ピー力 の再生周波数 と第 2高調 波歪 との闋係を示すグ ラ フ である。

OMPI

Claims

1 y

請 求 の 範 囲

1. ポ リ イ ミ ド樹脂と 、 グ ラ フ ア イ ト 微粉末 と 、 高 強度、 高弾性繊維の布帛 と の複合材料か ら る ス ビ 一力用 動饭。

2. 厚みが 0. 0 2 〜 0. 7 (薩） である請求の範囲第 1 項に記載のス ピ —力用振動板。

5. ポ リ イ ミ ド樹脂の含有量が 3 5 〜 ό 5 (体積 。 ) であ る請求の範囲第 1 項に記載のス ピ ーカ甩振動板。

4. ポ リ イ ミ ド樹脂が ビ ス マ レ イ ミ ド の重合体で あ o る請求の範囲第 1 項に記載のス ピ — 力用振動板。

5. ビ ス マ レ イ ミ ドカ Ν , N'— エ チ レ ン 一 ビ ス マ レ ィ ミ ド 、 Ν , Ή' キ サ メ チ レ ン 一 ビ ス マ レ イ ミ ド、

Ν , IT— メ タ フ エ 二 レ ン 一 ビ ス マ レ イ ミ ド、 N , Ν' 一ノヽ。 ラ フ ェ ニ レ ン 一 ビ ス マ レ イ' ミ ド 、 Ν , Ν' - ρ , ρ' — ジ フ エ 二 ノレ メ タ ン 一 ビ ス マ レ イ ミ ド 、 Ν , Ή' - ρ , ρ'—ジ フ エ ' ニ ル エ ー テ ノレ ー ビ ス. マ レ イ ミ ドま た Ι/± Ν , Ν' - ρ , ρ'—— ジ シ ク ロ へ キ シ ル メ タ ン 一 ビ ス マ レ イ ミ ドであ る請求の範囲第 4 項に記載の ス ピ — 力用振動 fe ο ό. ポ リ イ ミ ド樹脂が ビ ス マ レ イ ミ ドの共重合体で あ る請求の範囲第 1 項に記載のス ピ ー 力用振動板。 7. 共重合成分カ 4， 4' — ジ ァ.ミ ノ ジ フ エ ニ ル メ タ ン、 ァ ニ リ ン と ホ ル ム ア ル デ ヒ ド との縮合物、 4， 4' ー ジ ア ミ ノ ジ フ エ 二 ノレ エ ー テ ル 、 4， 4' ー ジ ア ミ ノ ジ シ ク 口 へ キ シ ノレ メ タ ン 、 4, 4' ー ジ ア ミ ノ ジ フ エ ニ ノレ ス ノレ

_ OMPI WIPO ホ ン 、 メ タ フ エ - レ ン ジ ァ ミ ン 、 ノ ラ フ エ 二 レ ン ジ ァ ミ ン 、 ビ ス フ エ ノ ー ル A の シ ア ン酸エ ス テ ル も し く はその才 リ ゴマ ー 、 ィ ソ シ ァ ヌ一ノレ酸の誘導体、 ビニ ル化合物またはエ ポ キ シ化合物であ る請求の範 囲第 6項に記載のス ピ ー カ用振動板。

8. ビ ス マ レ イ ミ ド カ S N , —エ チ レ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド、 N ， 一へ キ サ メ チ レ ン 一 ビ ス マ レ イ ミ ド、 N , —メ タ フ ェ ニ レ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド、 _ ， N⁷ 一ノく ラ フ エ - レ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド、 ：Μ ， Ν'― ρ ,0 ρ,—ジ フ エ ニ ル メ タ ン一ビ ス マ レ イ ミ ド、 Ν , Ν' —

ρ， ρ' 一.ジ フ ェ ニ ノレ エ一テ ル一ビ ス マ レ イ ミ ドまた は Ν ， 一 ρ , ρ'一ジ シ ク ロ へ キ シ ノレ メ タ ン一ビ ス マ レ イ ミ ドであ ]) 、 かつ共重合成分が 4， 4'—ジア ミ ノ ジ フ エ 二 ノレ メ タ ン 、 ァ - リ ン と ホノレ 厶 ァ ノレ デ ヒ ド5 との縮合物、 4， 4'—ジァ ミ ノ ジ フ エ 二 ル ェ 一テ ル、

4, 4'一ジ 了 ミ ノ ジ シ ク ロ へ キ シ ル メ タ ン 、 4， ^ー ジ 了 ミ ノ ジ フ エ - ノレ ス ノレホ ン 、 メ タ フ エ 二 レ ン ジ ァ ミ ン 、 ノ ラ フ エ 二 レ ン ジ ァ ミ ン 、 ビ ス フ エ ノ ーノレ Α の シ ア ン酸エ ス テル も し く はそのオ リ ゴ マ ー 、 イ ソ シ Q ァ ヌ 一 ル酸の誘導体、 ビ ュ ル化合物.またはエ ポキ シ 化合物である請求の範囲第 ό項に記载のス ピ一力用 握動板。

9. グ ラ フ アイ ト 微粉末の含有量が 5 〜 5 0 ( 体積 ^ ) である請求の範囲第 1 項に記載のス ピーカ用振

5 動板 _η

ΟΜΡΙ

10. ダ ラ フ ア イ ト微粉末の平'均粒子径が 1 〜 2 0 0 ( μ) である請求の範囲第 1 項に記載のス ピー力用振 勤很 。

11. グ ラ フ ア イ ト 微粉末の平均粒子径が 5〜 50 ） である請求の範囲第 1 0項に記載のス ピ - カ用振動 o

12. 布帛の含有量が 2 C！ 〜 5 0 ( 体積 ％ ) である請 求の範囲第 1 項に記載の ス ピー 力用振動板。 5. 布帛が織物である請求の範囲第 1 項に記載のス ビー カ 用振動板。 織物が平織物、 綾織物ま たは朱子織物である請 求の範囲第 1 5 項に記載のス ピ ー カ用振動板。 5. 織物が炭素繊維、 ガ ラ ス繊維お よびポ リ ァラ ミ ド繊維の少な く と も 1 種か らる る請求の範囲第 1 る 項に記載の ス ピ ー カ用振動板。

1 ό. 織物の織密度が 3 〜 4 Q (本ノ cm ) である請求の 範囲第 1 3 項に記載のス ピーカ甩振動板。

1 . 織物の織密度が 4 〜 3 0 (本 Ζαη ) である請求の 範囲第 1 ό 項に記載の ス ピ ー カ用振動板。 18. 繊維の横断面積が 0· 0 0 0 3 〜 0.1 (imn) である請 求の範囲第 1 項に記載のス ビ ー カ用振動板。

19. 布帛が不織布である請求の範囲第 1 項に記載の ス ピ ー 力用振動板。

20. ポ リ イ ミ ド樹脂の含有量が 5 5 〜 ό 5 (体積ダ。 ) であ ！） 、 グ ラ フ ア イ ト 微粉末の含有量が 5 〜 3 0 ( ど、 A (

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Λ. 、

' お jmo^r 体積 S¾ ：) であ ]9、 布帛の含有量が 2 ！]〜 5 0 ( 体積 % ) であ る請求の範囲第 1 項に記載のス ピーカ用振 動锻 ο

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