WO2004098236A1

WO2004098236A1 - スピーカー振動板

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Publication number: WO2004098236A1
Application number: PCT/JP2000/000391
Authority: WO
Inventors: Toshihide Inoue; Yushi Ono
Original assignee: Toshihide Inoue; Yushi Ono
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2004-11-11
Also published as: US6591938B2; US20020100635A1

Description

明細書スピーカー振動板技術分野

本発明は、スピーカー振動板に関する。より詳細には、本発明は、非常に優れた音響特性を有し、つ、製造効率に優れたスピーカー振動板に関する。背景技術

従来より、スピーカー振動板として、基材に熱硬化性樹脂を含浸させ、成形おょぴ硬化して得られるスピーカー振動板が知られている。基材としては、カーボンファイバ（C F) 、ガラスファイバ（G F) 等の剛直な強化繊維の平織り織布、または C F、 G F等のチョップドファイバーを樹脂コートしてランダムに結合させた不織布が知られている。含浸される熱硬化性樹脂（マトリタス樹脂）としては、エポキシ樹脂が知られている。

しかし、基材に用いられる C F、 G Fは、大きな弾性率を有するが、剛直で内部損失が極端に小さレ、。マトリクス樹脂となるエポキシ樹脂は、靭性が小さく内部損失も小さい。従って、従来の、このような基材とマトリクス樹脂との組み合わせによって得られるスピーカー振動板では、大きく急峻な共振が発生する。そのため、このタイプのスピーカー振動板は、フルレンジス. ピーカーとして用いるには不十分である。また、基材に織布を用いる場合には、織布の織りの方向性（縦横の異方性）による振動板の物性変化が生じやすい、成形時の目ズレが起きて音響特性が不均一になる、という問題がある。一方、熱可塑性樹脂繊維を熱プレスにより融着して形成されるスピーカー振動板が提案されているが、熱可塑性樹脂は、弾性率が低いので、振動板の良好な物性（例えば、高いヤング率）を得ることが困難である、あるいは、耐熱性が不十分である等の問題がある。

上記のような問題点を解決するために、近年、高弾性率有機繊維からなる不織布をマトリックス樹脂またはバインダ一で結着した振動板が開発されており、振動板の特性（例えば、内部損失等の特性）を改善する試みが盛んになってきている。

しかし、上記の高弾性率有機繊維からなる不織布を用いて得られる振動板は、不織布の強度が低いため取り扱いにくい、音響特性の不均一化が起きる等の問題がある。

さらに、高弾性率有機繊維を不織布に形成する方法として、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法が知られているが、ケミカルボンド法では、しわや亀裂が生じやすいために音響特性が不十分であるという問題があり、ニードルパンチ法では、方向性により振動板の物性が変化しゃすいという問題がある。さらに、必要に応じて、マトリクス樹脂またはバインダーには、フイラ一が添加されるが、従来のマトリクス樹脂とフィラーの組み合わせでは十分な内部損失が得られず、かつ、振動板の密度が大きくなるという問題がある。しかも、これらの振動板に用いられるマトリクス樹脂の作業性が悪いことは、周知である。

このように、従来のスピーカー振動板には、弾性率、内部損失等の音響特性に解決すべき問題があり、かつ、製造効率にも問題がある。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、優れた音響特性を有し、かつ、製造効率に優れたスピー力一振動板を提供することにある。発明の開示

本発明のスピーカー振動板は、不織布からなる層を 1または 2以上有し、該不織布層に熱硬化性樹脂組成物を含浸し、成形および硬化してなり、該複数の不織布層の少なくとも 1つが、タンパク質繊維を含有する繊維材から形成された不織布からなり、該熱硬化性樹脂組成物が、不飽和ポリエステル榭脂を主剤として含む。

好ましい実施態様においては、上記タンパク質繊維は、外表面からセリシンが実質的に除去された天然絹繊維からなる絹糸である。

好ましい実施態様においては、上記絹糸のセリシン含有量は 1重量％以下である。

好ましい実施態様においては、上記絹糸の維度は 0. 8〜1 . 2デニールである。

好ましい実施態様においては、上記複数の不織布層は、上記絹糸から形成される不織布層と、高弾性率有機繊維から形成される不織布層とを含む。好ましい実施態様においては、上記高弾性率有機繊維はメタ型ァラミド繊維である。

好ましい実施態様においては、本発明のスピーカー振動板は、上記絹糸から形成される不織布層と、上記高弾性率有機繊維から形成される不織布とを交互に有する。

好ましい実施態様においては、上記不織布はメッシュ状である。

好ましい実施態様においては、上記熱硬化性樹脂組成物は鱗状鉱物を含有する。

好ましい実施態様においては、上記鱗状鉱物は黒鉛である。

好ましい実施態様においては、上記黒鉛は、 4〜 1 0 μ mの範囲の平均粒径を有する。

好ましい実施態様においては、上記鱗状鉱物は、上記不飽和ポリエステル樹月旨 1 0 0重量部に対して 2 0〜5 0重量部の範囲で含有される。

好ましい実施態様においては、上記熱硬化性樹脂組成物は、マイクロバルーンをさらに含有する。好ましい実施態様においては、上記マイクロバルーンは、塩化ビニリデン -アタリロニトリルコポリマーを主成分とする有機系マイクロバルーンまたはホウケィ酸ガラスを主成分とする無機系マイクロバルーンから選択される。好ましい実施態様においては、上記マイク口バルーンは、上記不飽和ポリエステル樹脂 1 0 0重量部に対して 5〜2 0重量部の範囲で含有される。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の振動板を備えるスピーカーの製造工程を説明するための模式図である。

図 2は、本発明に用いられる熱硬化性榭脂組成物中の黒鉛含有量とヤング率との関係を示すグラフである。

図 3 Aは、本発明に用いられる熱硬化性樹脂組成物中のマイクロバルーンの含有量とヤング率との関係を示すグラフであり；図 3 Bは、熱硬化性樹月旨組成物中のマイクロバル一ンの含有量と内部損失との関係を示すグラフである。発明を実施するための最良の形態

本発明のスピーカー振動板は、不織布からなる層を 1または 2以上有し、この不織布層に熱硬化性樹脂組成物を含浸し、成形および硬化してなる。そして、この不織布の少なくとも一つが、タンパク質繊維を含有する繊維材から形成される。従って、不織布からなる層が 1つの場合は、この不織布層がタンパク質繊維を含有する繊維材から形成される。

タンパク質繊維を含有する繊維材から形成される不織布は、タンパク質繊維のみから形成されてもよく、タンパク質繊維と他の繊維とを含有する繊維材から形成されてもよい。タンパク質繊維としては、代表的には、天然絹糸、羊毛が挙げられる。天然絹糸が特に好ましい。さらに好ましくは、絹糸は、その外表面からセリシンが実質的に除去された天然絹繊維からなる。ここで、「実質的に除去された」とは、絹糸のセリシン含有量が 1重量％以下であることを意味する。なお、セリシンは、繭の状態で 2 0重量％、生糸で 1 7〜 1 8重量％絹糸に含有されていることが一般的に知られている。セリシンは、任意の適切な方法（例えば、弱アルカリ性の熱水による煮沸）により絹糸から除去される。セリシンを除去した絹糸を用いることにより、きわめて優れた音響特性を有するスピーカー振動板が得られる。好ましくは、絹糸の維度は 0 . 8〜1 . 2デニール（繊維径が 9 . 5〜1 1 . 7 m) である。この範囲の太さの絹糸は、柔軟性、成形性および操作性に優れ、高弾性率であり、かつ、不飽和ポリエステル樹脂を良好に含浸させることができる。なお、上記他の繊維としては、任意の適切な繊維、例えば、炭素繊維 (C F ) 、ガラス繊維 (G F) が用いられる。

不織布は、任意の適切な方法を用いて上記繊維材から形成される。不織布の形成方法の代表例としては、水などの液体または空気などの気体を用いる流体絡合法、あるいは機械的に繊維材をランダムに絡ませる方法などが挙げられる。弾性率の異方性が小さく成形性が良好な不織布が得られるという点で、流体絡合法が好ましい。例えば、上記繊維材を乾式法により空気流でランダムに配向させて集積層を作成し、次いで、水流絡合法により該集積層の繊維同士を絡ませることにより不織布が得られ得る。本発明に用いられる不織布の目付は目的に応じて変化し得るが、代表的には 3 0〜1 5 0 g /m² である。水流絡合法などで得られる不織布としては、多くの製品が市販されている。

別の実施態様においては、本発明のスピーカー振動板は、 2以上の（すなわち、複数の）不織布からなる層を有し、これら複数の不織布層もまた、熱硬化性樹脂組成物により含浸および硬化される。

不織布層の数は、目的に応じて適宜設定され得るが、代表的には 3〜 6層である。これら複数の不織布層の少なくとも 1つは、上記タンパク質繊維を含有する繊維材から形成された不織布からなる。言い換えれば、複数の不織布層すべてがタンパク質繊維を含有する繊維材から形成された不織布からなつてもよく、複数の不織布層のうちのいくつかの層がタンパク質繊維を含有する繊維材から形成された不織布からなっていてもよい。

好ましくは、これら複数の不織布層は、上記絹糸から形成される不織布層 (以下、「絹糸不織布層」という。 ) と高弾性率有機繊維から形成される不織布層（以下、「有機不織布層」という。）とが積層されてなる。好ましくは、絹糸不織布層と有機不織布層とは交互に積層される。なお、不織布を積層する場合には、不織布の法線方向から見て不織布の配向方向を適切な角度 (例えば、 3 0 ° づっ）ずらせながら積層するのが好ましい。これは、不織布においても方向性（異方性）が完全には解消されないことによる。ずらす角度は、不織布の種類等に応じて適宜設定され得る。不織布の配向方向をずらせて積層することにより、不織布の繊維の配向性を互いに打ち消すことができ、その結果、成形時の変形を防止することができる。

好ましくは、不織布は、絹糸の場合も高弾性率有機繊維の場合も、メッシュ状である。メッシュサイズ（例えば、網目の粗さ、網目の細孔の形状）は目的に応じて適宜変化し得るが、例えば、 # 1 6メッシュを用いてメッシュ状不織布が作成され得る。

上記高弾性率有機繊維としては、メタ型ァラミド繊維、パラ型ァラミド繊維等が挙げられる。メタ型ァラミド繊維の代表例としては、ポリメタフエ二レンイソフタルアミドが挙げられる。パラ型ァラミド繊維の代表例としては、コパラフエ二レン- 3, 4，-ォキシジフエ二レンテレフタノレアミド、 P P T A (ポリパラフエ二レンテレフタルアミド）等の芳香族ポリアミド繊維、 P E T (ポリエチレンテレフタレート）繊維が挙げられる。絹と繊維弾性率が近似しているという点で、メタ型ァラミド繊維が好ましい。上記不織布に含浸される熱硬化性樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂を主剤として含む。本発明においては、目的に応じて任意の適切な不飽和ポリエステル樹脂が用いられる。

好ましくは、熱硬化性樹脂組成物は、フイラ一として鱗状鉱物を含有する。鱗状鉱物の代表例としては、黒鉛、マイ力、タルクが挙げられる。導電性と潤滑性とを有し、フィラーとしての分散性に優れるという点で、黒鉛が好ましい。好ましくは、鱗状鉱物の平均粒径（本発明においては、鱗の最長部の平均長さをいう）は、約 4〜： I 0 μ mである。平均粒径が約 4 μ m未満では、フィラーとしての効果が不十分である場合が多い。平均粒径が約 1 を超えると、含浸の際にフィラーが不織布繊維間に入り込めないので、効果的な補強ができない場合が多い。鱗状鉱物は、不飽和ポリエステル樹脂 1 0 0 重量部に対して約 2 0〜5 0重量部の範囲で含有される。含有量が約 2 0重量部未満の場合には、ヤング率が不十分である場合が多い。含有量が約 5 0 重量部を超えると、鱗状鉱物が不織布繊維間へ進入するのが困難となり、その結果、鱗状鉱物が不織布表面に堆積し剥離してしまうので、鱗状鉱物を多量に含有させる意味がない。

好ましくは、熱硬化性樹脂組成物は、マイクロバルーンをさらに含有する。ここで、マイクロバルーンとは中空球体を総称する。マイクロバルーンは、無機系マイクロバルーンおよび有機系マイク口バルーンを包含する。無機系マイクロバルーンは、代表的には、ホウケィ酸ガラスを主成分とする。有機系マイクロバルーンは、代表的には、塩化ビニリデン一アクリロニトリルコポリマーを主成分とする。このような無機系マイクロバルーンの真比重は約 0 . 3 c m³程度、有機系マイクロバルーンの真比重は約 0 . 0 2 g / c m³程度であり、いずれもスピーカー振動板用フイラ一として適切である。マイクロバルーンの粒径は、代表的には約 4 0〜6 0 μ πιである。マイクロバルーンは、不飽和ポリエステル樹脂 1 0 0重量部に対して約 5〜 2 0重量部の範囲で含有される。含有量が約 5重量部未満の場合には、内部損失が不十分である場合が多い。含有量が約 2 0重量部を超えると、ヤング率が不十分である場合が多い。

さらに、上記熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、各種添加剤を含有する。このような添加剤の代表例としては、硬化剤、低収縮化剤、顔料、補強材が挙げられる。

硬化剤としては、例えば、有機過酸化物などの硬化剤（重合開始剤）、ビ二ル単量体などの架橋剤が挙げられる。低収縮化剤としては、例えば、熱可塑性樹脂およびその溶液が挙げられる。顔料としては、目的に応じて任意の適切な色種の顔料が用いられるが、スピーカー振動板においては黒色顔料が用いられる場合が多い。

補強材としては、例えば、雲母、炭素繊維、ゥイスカーが挙げられる。雲母の粒径は、目的（例えば、得られる振動板の厚み）に応じて変化し得る。例えば、目的とする振動板の厚みが約 0 . 3 mmである場合には、雲母の平均粒径は約 1 0 μ m程度、粒径分布は約 5〜 2 5 m程度が適切である。雲母の粒径は大きいほど弾性率が大きくなるが、粒径が大きすぎると立体障害のため成形の際に不織布に均一に含浸されなくなる。その結果、振動板の異なる部位での剛性が大きく異なってしまい、振動板の音響特性に悪影響を及ぼす。雲母の添加量は雲母の粒径等に応じて変化し得るが、音響特性を考慮すると、平均粒径約 5 μ mの雲母の場合には、不飽和ポリエステル樹脂 1 0 0重量部に対して約 1 5〜2 5重量部が好ましい。理由は以下の通りである。雲母の添加量も多いほど弾性率は大きくなり、また、平均粒径約 5 μ m の雲母では樹脂 1 0 0重量部に対して約 5 0重量部までは均一に分散し得る。しかし、あまり多量に添加すると、振動板の重量が増大し、かつ、立体障害のため成形の際に不織布に均一に含浸されないで雲母が 1か所に集まってしまう。その結果、音響特性において音圧が低下し、かつ、エネルギーが特定の周波数に集中してバランスが悪くなってしまう。

炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（P AN) 系またはピッチ系炭素繊維が用いられる。炭素繊維の繊維長は、約 4 0 /i m以下が有効である。繊維長が約 4 0 μ mを超えると、炭素繊維が薄い振動板内で均一に分散せず十分な物性（例えば、平滑性）が得られにくレ、。なお、実用上、最も短い繊維長は、約 2 0 μ πιである。

ゥイスカーとしては、代表的には、セラミツクウイスカー（例えば、硼酸ァルミユウムゥイスカー）が用いられる。好ましくは、ゥイスカーの長さは約 3 0 m以下、径は約 1 . O /z m以下である。ゥイスカーがこのサイズを超えると、ゥイスカーが薄レ、振動板内で均一に分散せず十分な物性（例えば、平滑性）が得られにくい。なお、実用上、最も短いウイスカーの長さは約 5 μ πιであり、最も小さいゥイスカーの径は約 0 . 2 μ πιである。

本発明のスピーカー振動板は、上記不織布または不織布の積層体（製造方法の説明においては、単に不織布という）を、上記熱硬化性樹脂組成物で含浸し、金型で成形おょぴ硬化することにより得られる。以下、本発明の振動板を備えたスピーカーの製造方法の一例について説明する。

図 1は、本発明の振動板を備えたスピーカーの成形工程を説明するための模式図である。

最初に、不織布 1 aが原料供給装置 1から供給される。代表的には、不織布 l aは、供給装置 1にロール状に巻かれて準備され、工程の流れに応じて供給装置 1から送り出される。次に、成形時の変形を防止するために、送り出された不織布 1 aの送り方向に対する両側部がクランプ 2により移動可能に支持される。次に、樹脂供給ノズル 3 aから不織布 1 aに熱硬化性樹脂組成物が供給され、樹脂供給ノズル 3 bから下側金型 4 bに熱硬化性樹脂組成物が供給される。樹脂組成物は不織布 1 aの一方の側のみに供給してもよい力好ましくは図 1に示すように、樹脂組成物は不織布 1 aの上側と下側の両方に供給される。フィラー等が振動板の一方の側に偏在することが防止されるからである。次いで、樹脂組成物が供給された不織布 1 aを熱プレスすることにより、樹脂組成物が圧延されて不織布 1 a全体に含浸され、含浸樹脂が半硬化する（一次成形）。その後、型抜きと外周切断が行われ、スピーカー振動板 5が得られる。

加熱温度おょぴ加熱時間（硬化時間）は熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜変化し得るが、代表的には、加熱温度は約 8 0〜1 2 0 °C、加熱時間は約 1 〜3分間である。プレス圧および金型クリアランスもまた、熱硬化性樹脂の種類または量、不織布の種類または密度、あるいは目的の振動板の厚み等に応じて適宜変化し得る。本発明における代表的なプレス圧は約 1 0〜4 0 k g / c m ²であり、金型クリアランス（得られる振動板の厚みに対応する）は'、約 0 . 5〜 1 . 2 mmである。

一方、エッジ材 1 1 aがエッジ原料供給装置 1 1から供給される。エッジ材 1 1 aもまた、供給装置 1 1にロール状に巻かれて準備され、工程の流れに応じて供給装置 1 1カゝら送り出される。次に、切断刃 1 2により適切な長さにエッジ材 1 1 aが切断される。その後、下側金型 1 3 bと上側金型 1 3 aとにより熱プレスすることにより成形が行われ、さらに型抜きと内外周切断とが行われ、ェヅジ部 1 4が得られる。加熱温度、加熱時間、プレス圧おょぴ金型クリアランスは、エッジ材の種類や目的とするエッジ部のタイプに応じて適宜設定され得る。

次いで、スピーカー振動板 5とエッジ部 1 4とが上側金型 6 aと下側金型 6 bとの間にセットされ、熱プレスにより熱硬化性樹脂が完全硬化するとともに、振動板とエッジ部との一体化が行われる（二次成形）。加熱温度、加熱時間、プレス圧おょぴ金型クリアランスは、任意の適切な条件に設定され得る。最後に、型抜きおよび中心穴切断が行われ、スピーカー 7が得られる。上記の実施態様においては、樹脂組成物の塗布方法として、金型により圧延する方法を説明したが、スプレー塗布やブレード塗布などの方法も適用され得る。なお、上述したように、樹脂組成物を不織布の両面に塗布するのが好ましい。特に、樹脂組成物が鱗状鉱物（例えば、黒鉛）を含有する場合に、その効果が顕著である。理由は次の通りである。樹脂組成物を不織布の両面に塗布することにより、強度の高い黒鉛層が成形時に不織布の両表面に形成される。不織布が成形時に黒鉛層でサンドィツチされることにより、不織布に若干存在する強度異方性が成形後には減少する。さらに、強度の強い黒鉛層が両面に存在することにより、内部損失とヤング率とが共に改善される。また、上記の実施態様においては、振動板の熱硬化性樹脂を一次成形と二次成形とにより二段階で硬化させる場合について説明したが、予めエッジ部を作製しておけば、振動板の硬化、成形、およびエッジ部との一体化を同時に行うことができる。

本発明のスピーカ振動板は、任意のスピーカー（例えば、低音用、中音用、高音用のスピーカ）に用いることができる。振動板の形状もまた、任意の適切な形状（例えば、コーン状、ドーム状、平板状）が採用され得る。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明によれば、タンパク質繊維を含有する繊維材から不織布を形成することにより、非常に優れた音響特性を有するスピーカー振動板が得られる。タンパク質繊維は振動減衰能力に優れ、基音、倍音および 3倍音を明確に分離することができるからである。しかも、本発明においては、この不織布を不飽和ポリエステル樹脂組成物で含浸することにより、タンパク質繊維の優れた特性を維持しつつ、非常に優れた作業性でスピーカー振動板を製造することができる。不飽和ポリエステル樹脂は、従来のスピーカー振動板に用いられる含浸樹脂（例えば、エポキシ樹脂）に比べて、（i)硬化速度が格段に速く、（ii)低粘度で、（iii)低温での成形が可能であり、（iv)プリプレダ化が不要であり、（V)添加剤の添加が容易であるという利点を有するからである。加えて、従来の含浸樹脂（エポキシ樹脂）の代表的な硬化温度（例えば、 1 5 0 °C) ではタンパク質繊維は劣化してしまうので、従来の含浸樹脂とタンパク質繊維とを組み合わせて用いることはきわめて困難であつたが、低温で硬化可能な不飽和ポリエステル樹脂はタンパク質繊維と組み合わせて用いることができる。以上のように、本発明によれば、タンパク質繊維と不飽和ポリエステル樹脂とを組み合わせて用いることにより、非常に優れた音響特性を有するスピーカー振動板を非常に高い製造効率で得ることができる。好ましい実施態様によれば、上記タンパク質繊維として、外表面からセリシンが実質的に除去された天然絹繊維からなる絹糸が用いられる。このような絹糸を用いることにより、音響特性がさらに改善され得る。理由は次の通りである。絹糸は、セリシンに覆われたほぼ三角形の断面形状を有するフィプロイン繊維からなる。フイブ口イン繊維自体は、成形加工時に密に結束されやすい性質を有し、かつ、柔軟で高弾性率を有する。し力し、通常の絹糸のようにセリシンがフイブ口イン繊維を覆って外表面に存在すると、セリシンが接着剤のように作用してフィプロインを束ねてしまレ、、成形加工時に密に結束することを阻害してしまう。従って、セリシンを除去することにより、フイブロイン繊維がセリシンに立体的に妨害されることなく結束して密に成形されるので、得られる不織布の弾性率が顕著に向上し、同時に、フイブ口イン繊維（タンパク質繊維）が有する優れた振動減衰能力効果を十分かつ効率的に発揮させることができる。さらに、このようにして得られる不織布が密に結束した構造を有することにより、同量の熱硬化性樹脂を含浸させた場合に、通常の不織布に比べて繊維堆積比率を高くすることができる。その結果、得られる振動板において、柔軟で高弾性率というフイブ口イン繊維の特性がより効果的に現れるので、弾性率が高く音響特性に優れたスピーカー振動板が得られる。絹糸のセリシン含有量が 1重量％以下となるまでセリシンを除去すれば、上記作用を十分に発揮させることができる。絹糸の維度が約 0 . 8〜1 . 2デニールの範囲であれば、上記の柔軟性おょぴ弾性率が特に良好であり、不織布に成形する際の成形性も特に良好となる。さらに、このような細い繊維を用いて形成された不織布は空間部分が大きいので、不飽和ポリエステル樹脂を優れた作業性で容易に含浸させることができる。

本発明の別の局面においては、複数の不織布層を設けることにより、不織布層と不織布層との間に樹脂が入り込む。そのため、繊維密度の大きな層 (不織布層）と繊維密度の小さな層（不織布層間に入り込んだ樹脂層）とが積層物の厚み方向に形成される。その結果、得られるスピーカー振動板の厚み方向に繊維密度の大きな層同士のズレが起こるので、内部損失を大きくすることができる。

好ましい実施態様によれば、絹糸不織布層と有機不織布層とを設けることにより、スピーカー振動板の表面に絹糸の優れた音響特性を付与すると同時に、高弾性率有機繊維の優れた引張強度に起因する優れた形状保持性および機械的強度を振動板全体に付与することができる。絹糸不織布層と有機不織布層とを交互に設けることにより、振動板の音響特性おょぴ機械的強度がさらに改善され得る。

好ましい実施態様によれば、上記不織布をメッシュ状とすることにより、振動板成形時の所望でない変形を防止することができる。詳細は以下の通りである。不織布は、その製法に起因して不可避的に 2以上の強度縦横比を有するので、このような強度異方性に起因して、振動板成形時に所望でない変形（歪）が生じる。例えば、振動板をコーン形状に成形する場合には、不織布は通常 2 0 %程度伸ばされるが、強度の縦横比が 2以上であると不織布は均一に伸ばされないので、歪みが生じる。従って、不織布の強度の縦横比をできるだけ 1に近づけるのが重要である。不織布をメッシュ状に形成すると、メッシュを構成する細孔が成形時（伸長時）の応力を緩和し、かつ、不織布の伸縮の大部分を担う。その結果、成形時の不均一な変形が顕著に防止される。実際に、不織布を 2 0 %程度伸長させても、強度の縦横の差はほとんど' 認められない（縦横比がほぼ 1である）ことが確認されている。

好ましい実施態様によれば、熱硬化性樹脂組成物に鱗状鉱物を添加することにより、ヤング率、内部損失および成形時の変形の均一性を向上させることができる。鱗状鉱物は、針状フィラーに比べて異方性が小さいので成形時の歪みが小さく、かつ、球状フィラーに比べて摩擦が大きいので内部損失が大きくなる。さらに、鱗状鉱物はフイラ一としての分散性にも優れているので、ヤング率の改善にも有効である。好ましくは、鱗状鉱物は黒鉛である。黒鉛は炭素の結晶で層状構造を有し、導電性とともに潤滑性を有しているので、滑り性および分散性が特に優れている。例えば、熱硬化性樹脂組成物を不織布にコーティングしてプレス成形する場合には、コーティングされた樹脂組成物は熱プレス時に金型で圧縮されることにより不織布表面から内部に浸透し、背面に達すると外側にはみ出して硬化する。このような場合にも、黒鉛の滑り性および分散性はきわめて良好である。

好ましい実施態様によれば、熱硬化性樹脂組成物はマイク口バルーンをさらに含有する。マイクロバルーンを用いることにより、本発明の振動板の優れた特性を維持しつつ軽量化を図ることができる。代表的には、マイクロバルーンは、塩ィ匕ビ二リデンーァクリロ -トリルコポリマーを主成分とする有機系マイクロバルーンまたはホウケィ酸ガラスを主成分とする無機系マイク口バルーンである。これらのマイクロバルーンは特に優れた分散性を有するので、他の添加剤との併用がきわめて容易である。従って、目的に応じた広範囲な配合が可能となる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例には限定されない。

(実施例 1 )

絹の短繊維（繊維長 5 8 mm、 1 . 2デニール、以下同じ）を乾式法により空気流でランダムに配向させて集積層を作成した後、さらに水流絡合法により繊維同士を機械的に絡ませて秤量 1 5 0 g Zm ²の不織布を作成した。この不,織布に、下記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 _aを約 1 2 5〜 1 5 0 g Zm²の密度で塗布し、 1 1 0 °Cで 1分間熱プレス成形して、口径 1 6 c m、厚さ 0 . 2 3 mmのスピーカー振動板を得た。

(単位：重量部）得られた振動板について、通常の方法で、ヤング率、密度、比弾性率、内部損失および繊維堆積比率を測定した。測定結果を、後述の実施例 2〜4おょぴ比較例 1〜 3の結果と併せて下記表 2に示す。表 2

(実施例 2 )

弱アル力リ性の熱水で煮沸する精鍊を行い、セリシン含有量を 1重量％以下とした絹糸を用いたこと以外は実施例 1と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1と同様の測定に供した。結果を上記表 2に示す。

(比較例 1 )

P E Tの短繊維（繊維長 3 8 mm) を用いたこと以外は実施例 1と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1と同様の測定に供した。結果を上記表 2に示す。

(実施例 3 )

実施例 2の絹糸を用いて秤量 3 0 g Zm²の不織布を作成し、これらの不織布をその方向が平面視で 3 0度ずつずれるように 5層積層した積層不織布を用いたこと以外は実施例 1と同様にして、スピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1と同様の測定に供した。結果を上記表 2に示す。

(実施例 4 )

実施例 3の積層不織布に、上記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 bを約

1 2 5〜1 5 0 g /m²の密度で塗布したこと以外は実施例 1と同様にして、スピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1と同様の測定に供した。結果を上記表 2に示す。

(比較例 2 )

不織布をニードルパンチ法で作成したこと以外は実施例 1と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1と同様の測定に供した。結果を上記表 2に示す。

(比較例 3 )

絹の短繊維（繊維長 5 8 mm) を乾式法により空気流でランダムに配向させて集積層を作成した後、さらに水流絡合法により繊維同士を機械的に絡ませて秤量 1 5 0 g Zm²の不織布を作成した。この不織布の両面に、ェポキシ樹脂からなるプリプレダシート 3層（約 1 5 0 g /m ²) を熱転写して不織布プリプレダシートを作成した。このシートを 1 5 0 °Cで 1 5分間熱プレスしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1と同様の測定に供した。結果を上記表 2に示す。

上記表 2から明らかなように、絹糸を用いた実施例 1〜4の振動板は、比較例 1〜 3の振動板に比べて、ヤング率および内部損失がいずれも優れている。さらに、実施例 2〜4の結果から、セリシンを除去した絹糸を用いると、ヤング率おょぴ内部損失がさらに向上することがわかる。また、実施例 3および 4の結果から、積層不織布を用いると、繊維堆積比率おょぴ内部損失が顕著に向上することがわかる。実施例 1〜4と比較例 3との比較から明らかなように、不飽和ポリエステル樹脂を用レヽる本発明の実施例によれば、ェポキシ樹脂を用いる場合に比べてはるかに短時間で熱プレス成形が可能であることがわかる。従って、本発明のスピーカー振動板は、エポキシ樹脂を用いる振動板に比べて格段に製造効率に優れることがわかる。さらに、本努明によれば、エポキシ樹脂を用いる場合に比べてはるかに低温で熱プレス成形が可能であるため、絹糸に悪影響を及ぼすことがない。その結果、ヤング率、比 3単性率おょぴ内部損失が、エポキシ樹脂を用いる比較例 3に比べて顕著に優れている。絹糸は、 1 2 0 °Cで分解が始まり 1 3 0 °C以上でアンモニアが発生し始めるので、ェポキシ樹脂を用いて熱プレスする場合には、絹の特性が劣化してしまうからである。力!]えて、本発明によれば、比較例 3に比べて、製造時の操作性が格段に向上する。エポキシ樹脂は低温で高粘度であるため、定量を含浸させるためには複雑な操作（例えば、離型紙にドクターブレードで一定厚さに塗布して半硬化させること： Bステージ化）を取り扱い困難な状況で行わなければならないのに対し、本発明ではそのような操作は必要ないからである。さらに、低温での成形を余儀なくされる場合には、エポキシ樹脂に各種添加剤を添カロするのは困難であるので、ェポキシ樹脂を用いた場合には目的に応じた特性の向上を図るのが困難であることもわかった。

(実施例 5 )

秤量 3 5 g /m ²としたこと以外は実施例 2と同様にして絹糸不織布を作成した。一方、メタ型ァラミド繊維（帝人 (株)製：コーネックス、繊維長 3 8 mm) を用いたこと以外は実施例 1と同様にして不織布（秤量 7 0 g /m ²) を作成した。 2つの絹糸不織布層と該 2つの層に挟まれるァラミド不織布層とからなる 3層の積層不織布を作成し、以後の手順は実施例 1と同様にしてスピーカー振動板を得た。

得られた振動板について、通常の方法で、ヤング率、密度、比弾性率および内部損失を測定した。さらに、以下の式から変形率を求めた：

{ (長径一短径） / (正規寸法） } X 1 0 0

ここで、長径および短径は、成形時の変形によって楕円となった振動板の長径および短径である。これらの結果を、後述の実施例 6〜9の結果と併せて下記表 3に示す。表 3

(実施例 6 )

メタ型ァラミド繊維の代わりにパラ型ァラミド繊維（東レ ·デュポン（株）製：ケプラー、繊維長 3 8 mm) を用いたこと以外は実施例 5と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 5と同様の測定に供した。結果を上記表 3に示す。

(実施例 7 )

メタ型ァラミド繊維の代わりに P E T繊維を用いたこと以外は実施例 5と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 5と同様の測定に供した。結果を上記表 3に示す。

(実施例 8 )

# 1 6メッシュの受け網を用いて、メタ型ァラミド繊維を水流絡合させてメッシュ状不織布を作成した。このメッシュ状不織布を用いたこと以外は実施例 5と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 5と同様の測定に供した。結果を上記表 3に示す。

(実施例 9)

不飽和ポリエステル樹脂溶液 aの代わりに不飽和ポリエステル樹脂溶液 b を用いたこと以外は実施例 8と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 5と同様の測定に供した。結果を上記表 3に示す。

上記表 3から明らかなように、実施例 5〜 9のスピーカー振動板はいずれも優れた特性を有していることがわかる。例えば、メタ型ァラミド繊維を用レ、た実施例 5の振動板は変形率に特に優れ、パラ型ァラミド繊維を用いた実施例 6の振動板はヤング率および比弾性率に特に優れている。

なお、絹繊維のヤング率は 8. 8〜： 13. 8 X 10¹⁰ d y nZc m²であるのに対してメタ型ァラミド繊維のヤング率は、 7. 3 X 10¹⁰ d y n/c m²、パラ型ァラミド繊維のヤング率は、 5. 8 X 1 0¹¹ d y nZcm²であり、の特性がという結果からもヤング率の近似した繊維を用いた不織布同士を組み合わせることが好ましいことがわかる。ちなみに P E T繊維のヤング率は、 1. 23 X 1 O^ d ynZcm²である。なお、メタ型ァラミド繊維を用いて 3層とした実施例 5は、絹繊維を用いて 5層とした実施例 3とほぼ同等な物性が得られるとともに、積層数を減少させることができ、スピーカー振動板製造の際の作業性を向上させることができる。

また、成形時の変形率に関して、メッシュ状不織布を使った場合に特に変形が少なく、好ましいことがわかる。

(実施例 10)

絹の短繊維（繊維長 58 mm) を乾式法により空気流でランダムに配向させて集積層を作成した後、さらに水流絡合法により繊維同士を機械的に絡ませて秤量 30 gZm²の不織布を作成した。この不織布を 6層積層し、積層体の両面に、上記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 dを約 1 2 5〜 1 5 0 g /m ²の密度で塗布し、振動板形状のマッチドダイ金型を用いて 1 1 0 °C で 1分間熱プレス成形した。その結果、口径 2 0 c m、厚さ 0 . 3 5 mmのスピーカー振動板を得た。

得られた振動板について、通常の方法で、ヤング率、密度、比弾性率、内部損失おょぴ縦横比を測定した。これらの結果を、後述の実施例 1 1〜1 3 の結果と併せて下記表 4に示す。 .

さらに、不飽和ポリエステル溶液 dにおける鱗状黒鉛の含有量を変化させて振動板を作成し、それらのヤング率を測定した。黒鉛含有量とヤング率との関係を図 2に示す。表 4

(実施例 1 1 )

上記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 cを用いたこと以外は実施例 1 0 と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1 0と同様の測定に供した。結果を上記表 4に示す。

(実施例 1 2 )

不飽和ポリエステル溶液 dの塗布密度を約 6 0〜7 5 g Zm²としたこと以外は実施例 1 0と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1 0と同様の測定に供した。結果を上記表 4に示す。

(実施例 1 3 )

上記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 eを用いたこと以外は実施例 1 0 と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1 0と同様の測定に供した。結果を上記表 4に示す。

表 4において実施例 1 0、 1 1および実施例 1 2と実施例 1 3とを比較すると明らかなように、土状黒鉛を用いるよりも、鱗状黒鉛を用いることにより、ヤング率おょぴ内部損失がいずれも顕著に向上する。実施例 1 0および 1 2と実施例 1 1とを比較すると明らかなように、鱗状黒鉛の粒径はあまり大きくない方が好ましいことがわかる。さらに、図 2から明らかなように、黒鉛の含有量は、不飽和ポリエステル樹脂 1 0 0重量部に対して 2 0〜5 0 重量部が好ましいことがわかる。

(実施例 1 4 )

絹の短繊維（繊維長 5 8 mm) を乾式法により空気流でランダムに配向させて集積層を作成した後、さらに水流絡合法により繊維同士を機械的に絡ませて秤量 3 0 g /m ²の不織布を作成した。この不織布を 6層積層し、積層体の両面に、上記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 f を約 6 0〜 7 5 g / m ²の密度で塗布し、振動板形状のマッチドダイ金型を用いて 1 1 0 °Cで 1 分間熱プレス成形した。その結果、口径 2 0 c m、厚さ 0 . 3 5 mmのスピ一力一振動板を得た。

得られた振動板について、通常の方法で、ヤング率、密度、比弾性率およぴ内部損失を測定した。これらの結果を、後述の実施例 1 5〜1 8の結果と併せて下記表 5に示す。

(以下、余白） 5

(実施例 1 5 )

上記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 gを用いたこと以外は実施例 1 4 と同様にしてスピーカー振動板を得た。辱ちれた振動板を実施例 1 4と同様の測定に供した。結果を上記表 5に示す。

さらに、不飽和ポリエステル溶液 gにおける中空球体（マイクロバル一ン）の含有量を変化させて振動板を作成し、それらのヤング率および内部損失を測定した。バルーン含有量とヤング率との関係を図 3 Aに、バルーン含有量と内部損失との関係を図 3 Bに示す。

(実施例 1 6 )

上記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 hを用いたこと以外は実施例 1 4 と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1 4と同様の測定に供した。結果を上記表 5に示す。

(実施例 1 7 )

上記表 1に示す不飽和ポリエステル溶液 iを用いたこと以外は実施例 1 4 と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1 4と同様の測定に供した。結果を上記表 5に示す。 (実施例 1 8 )

上記不飽和ポリエステル溶液 aを用いたこと以外は実施例 1 4と同様にしてスピーカー振動板を得た。得られた振動板を実施例 1 4と同様の測定に供した。結果を上記表 5に示す。

表 5から明らかなように、実施例 1 4〜1 8のスピーカー振動板はいずれも優れた特性を有していることがわかる。さらに、マイクロバルーンを用いることにより、優れたヤング率、比弾性率または内部損失を維持しつつ低密度化（軽量化）が可能になることがわかる。

図 3 Aおよぴ図 3 Bから明らかなように、ヤング率と内部損失とのバランスを考慮すると、バルーン含有量は 5〜 2 0重量部の範囲が好ましいことがわかる。産業上の利用可能性

タンパク質繊維を含有する繊維材から形成された不織布に不飽和ポリエステル樹脂組成物を含浸して得られる本発明のスピーカー振動板は、非常に優れた音響特性を有する。また、不飽和ポリエステル樹脂を用いることから、非常に優れた作業性で製造される。本発明の範囲および精神を逸脱することなく、他の多くの改変が当業者に明らかであり、かつ、当業者によって容易になされ得る。従って、添付のクレームの範囲は本明細書の記載に限定されることを意図しているのではなく、広く解釈されるべきものである。

Claims

請求の範囲

1 . 不織布からなる層を 1又は 2以上有し、該不織布層に熱硬化性樹脂組成物を含浸し、成形および硬化してなるスピーカ一振動板であって、該不織布層の少なくとも 1·つが、タンパク質繊維を含有する繊維材から形成された不織布からなり、

該熱硬化性樹脂組成物が、不飽和ポリエステル樹脂を主剤として含む、スピーカー振動板。

2 . 前記タンパク質繊維が、外表面からセリシンが実質的に除去された天然絹繊維からなる絹糸である、請求項 1に記載のスピー力一振動板。

3 . 前記絹糸のセリシン含有量が 1重量％以下である、請求項 2に記載のスピーカー振動板。

4 . 前記絹糸の維度が 0 . 8〜1 . 2デニールである、請求項 3に記載のスピーカー振動板。

5 . 前記複数の不織布層が、前記絹糸から形成される不織布層と、高弾性率有機繊維から形成される不織布層とを含む、請求項 1に記載のスピーカー動板。

6 . 前記高弾性率有機繊維がメタ型ァラミド繊維である、請求項 5に記載のスピーカー振動板。

7 . 前記絹糸から形成される不織布層と、前記高弾性率有機繊維から形成される不織布とを交互に有する、請求項 5に記載のスピーカー振動板。

8 . 前記不織布がメッシュ状である、請求項 1に記載のスピーカー振動板。

9 . 前記熱硬化性樹脂組成物が鱗状鉱物を含有する、請求項 1に記載のスピーカー振動板。

1 0 . 前記鱗状鉱物が黒鉛である、請求項 9に記載のスピーカー振動板。

1 1 . 前記黒鉛が、 4〜1 0 mの範囲の平均粒径を有する、請求項 1 0 に記載のスピーカー振動板。

1 2 . 前記鱗状鉱物が、前記不飽和ポリエステル樹脂 1 0 0重量部に対して 2 0〜5 0重量部の範囲で含有される、請求項 9に記載のスピーカー振動板。

1 3 . 前記熱硬化性樹脂組成物が、マイクロバルーンをさらに含有する、請求項 9に記載のスピーカー振動板。

1 4 . 前記マイクロバルーンが、塩化ビニリデン-アクリロニトリルコポリマーを主成分とする有機系マイク口バルーンまたはホウケィ酸ガラスを主成分とする無機系マイクロバルーンから選択される、請求項 1 3に記載のスピーカー振動板。

1 5 . 前記マイクロバルーンが、前記不飽和ポリエステル樹脂 1 0 0重量部に対して 5〜2 0重量部の範囲で含有される、請求項 1 3に記載のスピーカー振動板。