JPH02148999A - 音響機器用振動板 - Google Patents
音響機器用振動板Info
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- JPH02148999A JPH02148999A JP29969588A JP29969588A JPH02148999A JP H02148999 A JPH02148999 A JP H02148999A JP 29969588 A JP29969588 A JP 29969588A JP 29969588 A JP29969588 A JP 29969588A JP H02148999 A JPH02148999 A JP H02148999A
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Landscapes
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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。
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、音響機器、就中スピーカーに用いられる振動
板に関するものである。
板に関するものである。
(従来の技術およびその問題点)
スピーカー用振動板として、天然繊維やアルミニウム、
ベリリウム等で作られたものに替わって、ポリプロピレ
ンやポリ塩化ビニル等のプラスチックに炭素繊維を添加
し、高弾性で内部損失を大きくした振動板が提案されて
いる。
ベリリウム等で作られたものに替わって、ポリプロピレ
ンやポリ塩化ビニル等のプラスチックに炭素繊維を添加
し、高弾性で内部損失を大きくした振動板が提案されて
いる。
しかしながら、従来のポリアクリロニトリルを出発物質
とする炭素繊維(以下、PAN系CPと略する)や石油
又は石炭ピッチを出発物質とする炭素繊維(以下、ピッ
チ系CFと略する)の添加のみでは、弾性率の点ではま
ずまずの性能であったとしても内部損失が小さいため、
良好な周波数特性が得られないという欠点がある。更に
、より軽量化が要求される時代にあって、少くとも直径
が3μmはある従来のCFでは薄肉加工が難しく、また
ポリプロピレンに従来のCFを添加したスピーカー用振
動板は接着性が悪いため表面が剥離しやすいという欠点
もある。
とする炭素繊維(以下、PAN系CPと略する)や石油
又は石炭ピッチを出発物質とする炭素繊維(以下、ピッ
チ系CFと略する)の添加のみでは、弾性率の点ではま
ずまずの性能であったとしても内部損失が小さいため、
良好な周波数特性が得られないという欠点がある。更に
、より軽量化が要求される時代にあって、少くとも直径
が3μmはある従来のCFでは薄肉加工が難しく、また
ポリプロピレンに従来のCFを添加したスピーカー用振
動板は接着性が悪いため表面が剥離しやすいという欠点
もある。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、以上のような欠点を改善するために研究され
たものであり、高弾性で高内部損失を有し、且つ薄肉加
工が容易であり、接着性も良好な振動板を安価に提供す
ることを目的としたものである。
たものであり、高弾性で高内部損失を有し、且つ薄肉加
工が容易であり、接着性も良好な振動板を安価に提供す
ることを目的としたものである。
(課題を解決するための手段)
上記の目的を達成するため、本発明者らは特定の直径を
有する気相成長法炭素繊維(以下、VGCFと略する)
と特定の直径を有する炭素繊維を特定の割合台んだ樹脂
組成物で構成されている、音響機器用振動板が顕著な効
果を奏し得るという知見を得て、完成されたものである
。
有する気相成長法炭素繊維(以下、VGCFと略する)
と特定の直径を有する炭素繊維を特定の割合台んだ樹脂
組成物で構成されている、音響機器用振動板が顕著な効
果を奏し得るという知見を得て、完成されたものである
。
一般にスピーカー用振動板に要求される特性としては、
分割振動による歪みを低減するために内部損失が大きく
、その上再生帯域を拡大するために高弾性であること、
即ち音波伝播速度が速いことが挙げられる。且つ軽く、
表面が簡単には剥がれないということも重要である。
分割振動による歪みを低減するために内部損失が大きく
、その上再生帯域を拡大するために高弾性であること、
即ち音波伝播速度が速いことが挙げられる。且つ軽く、
表面が簡単には剥がれないということも重要である。
本発明の要旨は、繊維直径が0.01〜3μmのVGC
F及び繊維直径が3μm以上のCFを合計で1〜40重
量%含有する樹脂組成物で構成されていることを特徴と
する音響機器用振動板である。
F及び繊維直径が3μm以上のCFを合計で1〜40重
量%含有する樹脂組成物で構成されていることを特徴と
する音響機器用振動板である。
本発明に用いるVGCFは、炭化水素類と特定の金属化
合物の混合液を、必要に応じてキャリアガスとともに加
熱帯域に導入して炭化水素類を熱分解し、触媒上で反応
させることにより製造した炭素繊維および/または該炭
素繊維を不活性雰囲気下で加熱処理して得た黒鉛質繊維
である。この製造法はすでに公知であり、例えば、特開
昭58−18061号公報、特開昭60−54998号
公報、特開昭61−282427号公報等に開示されて
いる。
合物の混合液を、必要に応じてキャリアガスとともに加
熱帯域に導入して炭化水素類を熱分解し、触媒上で反応
させることにより製造した炭素繊維および/または該炭
素繊維を不活性雰囲気下で加熱処理して得た黒鉛質繊維
である。この製造法はすでに公知であり、例えば、特開
昭58−18061号公報、特開昭60−54998号
公報、特開昭61−282427号公報等に開示されて
いる。
本発明において、VGCFは、酸性官能基を有していて
もよく、その場合、繊維の表面積当たり1〜100μs
q/ポが好ましく、2〜50μsq/ポが特に好ましい
。酸性官能基を有している繊維は、成形体の機械的物性
に優れる傾向にある。酸性官能基は、VGCFを酸素な
どの酸化性ガスや硝酸などの酸化剤などで酸化すること
によって導入され、−CO□■、−OH等の酸性官能基
性を有するVGCFが得られる。
もよく、その場合、繊維の表面積当たり1〜100μs
q/ポが好ましく、2〜50μsq/ポが特に好ましい
。酸性官能基を有している繊維は、成形体の機械的物性
に優れる傾向にある。酸性官能基は、VGCFを酸素な
どの酸化性ガスや硝酸などの酸化剤などで酸化すること
によって導入され、−CO□■、−OH等の酸性官能基
性を有するVGCFが得られる。
VGCFは、極めて細径の繊維状物にすることが可能で
、直径が0.01〜38m、アスペクト比が好ましくは
10〜5000にすることができる。直径が0.01μ
mより小さいと、樹脂と複合化するのに、まず樹脂粉末
とVGCFとを分散媒中に混合分散させるとき、または
乾式で混合分散させるときに、炭素繊維の破損が激しく
所望のアスペクト比を維持できない。直径が3μmより
大きいと、成形特樹脂とするときの薄膜状への均一分散
が悪く、薄膜にピンホールを作るとか著しく物理的強度
の斑を生じ、使用中に破損する危険性がある。
、直径が0.01〜38m、アスペクト比が好ましくは
10〜5000にすることができる。直径が0.01μ
mより小さいと、樹脂と複合化するのに、まず樹脂粉末
とVGCFとを分散媒中に混合分散させるとき、または
乾式で混合分散させるときに、炭素繊維の破損が激しく
所望のアスペクト比を維持できない。直径が3μmより
大きいと、成形特樹脂とするときの薄膜状への均一分散
が悪く、薄膜にピンホールを作るとか著しく物理的強度
の斑を生じ、使用中に破損する危険性がある。
このVGCFと合わせて添加する直径3μm以上の炭素
繊維は、従来のPAN系CFやピッチ系CFであり、或
いはこれらの混合物であってもよい。
繊維は、従来のPAN系CFやピッチ系CFであり、或
いはこれらの混合物であってもよい。
PAN系CF、ピッチ系CFは一般には密度が1.6〜
1、9 g /cI11であり、直径は3μm以上、繊
維長は0.1〜10胴のチョツプドファイバーである。
1、9 g /cI11であり、直径は3μm以上、繊
維長は0.1〜10胴のチョツプドファイバーである。
これらCFの弾性率は15〜75トン/鴫2のものが一
般に用いられる。
般に用いられる。
本発明に用いられるVGCFは樹脂中に混合することに
より振動板としての機械的性質を著しく向上するばかり
でなく、その内部損失を大きく高めるために極めて良好
な周波数特性が得られるという大きな特長を有する。ま
た、VGCFの直径が著しく小さいので、PAN系CF
やピッチ系CFのように繊維径が大きいために成形中に
基材の樹脂中への均一分散が難しいという問題はなく、
極めて薄いシート状に成形が可能になる。このことによ
り振動板の軽量化が可能になる。更に樹脂にポリプロピ
レンを用いた場合、VGCFを添加することにより、P
AN系やピッチ系CF単独の場合に較べて表面剥離が起
こらなくなるという特長も見出された。
より振動板としての機械的性質を著しく向上するばかり
でなく、その内部損失を大きく高めるために極めて良好
な周波数特性が得られるという大きな特長を有する。ま
た、VGCFの直径が著しく小さいので、PAN系CF
やピッチ系CFのように繊維径が大きいために成形中に
基材の樹脂中への均一分散が難しいという問題はなく、
極めて薄いシート状に成形が可能になる。このことによ
り振動板の軽量化が可能になる。更に樹脂にポリプロピ
レンを用いた場合、VGCFを添加することにより、P
AN系やピッチ系CF単独の場合に較べて表面剥離が起
こらなくなるという特長も見出された。
以上のように、VGCFを添加した樹脂組成物をスピー
カー振動板に用いることにより、種々の特性が著しく改
善されるが、ただ弾性率が不十分なため再生帯域が狭く
、高音域において雑音が発生しやすいという憾みがあっ
た。このため、VGCFにPAN系CFやピッチ系CF
を組合わせて樹脂に1〜40重量%添加することにより
初めて、あらゆる点で満足される振動板が得られる。樹
脂組成物中の添加含有量が1重量%未満では、得られる
スピーカー振動板の高音域において雑音が発生し、40
重量%を越えると中・高音域における音の伸びがなくな
り、何れの場合も好ましくない。
カー振動板に用いることにより、種々の特性が著しく改
善されるが、ただ弾性率が不十分なため再生帯域が狭く
、高音域において雑音が発生しやすいという憾みがあっ
た。このため、VGCFにPAN系CFやピッチ系CF
を組合わせて樹脂に1〜40重量%添加することにより
初めて、あらゆる点で満足される振動板が得られる。樹
脂組成物中の添加含有量が1重量%未満では、得られる
スピーカー振動板の高音域において雑音が発生し、40
重量%を越えると中・高音域における音の伸びがなくな
り、何れの場合も好ましくない。
また、VGCFに対する直径3μm以上の炭素繊維の割
合は重量比でO,l−10が好ましく、0.2〜1.0
が更に好ましい。これらの範囲を外れると、前述したよ
うな組合わせることによる改良効果が希薄になる。
合は重量比でO,l−10が好ましく、0.2〜1.0
が更に好ましい。これらの範囲を外れると、前述したよ
うな組合わせることによる改良効果が希薄になる。
これらの炭素繊維に対し、樹脂への混合時の処理を容易
にするために、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、エポキ
シ等の乳化剤により集束させたものを用いてもよい。
にするために、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、エポキ
シ等の乳化剤により集束させたものを用いてもよい。
炭素繊維を含有せしめるボI7.マーとしては、本発明
の目的を達成しうるものであれば特に種類を問わないが
、−a的にはポリプロピレン、ポリエチレン、またはこ
れらに不飽和カルボン酸等を共重合せしめた変性ポリオ
レフィンやポリ塩化ビニル等が用いられる。
の目的を達成しうるものであれば特に種類を問わないが
、−a的にはポリプロピレン、ポリエチレン、またはこ
れらに不飽和カルボン酸等を共重合せしめた変性ポリオ
レフィンやポリ塩化ビニル等が用いられる。
本発明の上記、樹脂組成物において、結晶核剤、増粘剤
、難燃化剤、希釈剤、安定剤、酸化防止剤、滑剤、充填
剤、成型の際の金型からの離型性をよくするための添加
剤等、公知の種々の配合剤を含有していてもよい。
、難燃化剤、希釈剤、安定剤、酸化防止剤、滑剤、充填
剤、成型の際の金型からの離型性をよくするための添加
剤等、公知の種々の配合剤を含有していてもよい。
本発明の振動板に使用する樹脂組成物の製造方法につい
て以下に述べる。
て以下に述べる。
樹脂と炭素繊維の混合方法はトライブレンド、湿式ブレ
ンド、含浸ブレンドなどのいずれを用いても良い。ヘン
シェルミキサーの如き混合機を用いてトライブレンドす
る場合は、該樹脂の1m以下の粒径を有する粉末を使用
することが有効である。ヘンシェルミキサー等の撹拌時
間及び回転数は樹脂粉末と炭素繊維が均一に混合するよ
う任意に設定される。また湿式ブレンドの場合は撹拌可
能な容器中に先ず水、アルコール等の樹脂を溶解しない
液体を入れ、これに炭素繊維を投入して撹拌し、スラリ
ー状とする。次いで、該スラリーに所望の種類の樹脂粉
末を所望量投入し、さらに撹拌する。その後、スラリー
を濾過して乾燥する。
ンド、含浸ブレンドなどのいずれを用いても良い。ヘン
シェルミキサーの如き混合機を用いてトライブレンドす
る場合は、該樹脂の1m以下の粒径を有する粉末を使用
することが有効である。ヘンシェルミキサー等の撹拌時
間及び回転数は樹脂粉末と炭素繊維が均一に混合するよ
う任意に設定される。また湿式ブレンドの場合は撹拌可
能な容器中に先ず水、アルコール等の樹脂を溶解しない
液体を入れ、これに炭素繊維を投入して撹拌し、スラリ
ー状とする。次いで、該スラリーに所望の種類の樹脂粉
末を所望量投入し、さらに撹拌する。その後、スラリー
を濾過して乾燥する。
次いで、樹脂を溶媒に熔解し、炭素繊維に含浸した後、
溶媒を除去する含浸ブレンドを行なってもよい。
溶媒を除去する含浸ブレンドを行なってもよい。
マタ、パンベリーミキサー、ニーダ−、ロールミルおよ
びスクリュー式押出機の如き混練機を使用して溶融混練
することによっても本発明の樹脂組成物を得ることがで
きる。この際、あらかじめ、トライブレンド、又は、湿
式ブレンド、又は、含浸ブレンドし、得られる組成物(
混合¥lQ)を熔融混練することによって均−状の組成
物を得ることができる。この場合、一般には溶融混練し
た後、ベレット状物に成形し、後記の成形に供する。
びスクリュー式押出機の如き混練機を使用して溶融混練
することによっても本発明の樹脂組成物を得ることがで
きる。この際、あらかじめ、トライブレンド、又は、湿
式ブレンド、又は、含浸ブレンドし、得られる組成物(
混合¥lQ)を熔融混練することによって均−状の組成
物を得ることができる。この場合、一般には溶融混練し
た後、ベレット状物に成形し、後記の成形に供する。
このようにして得られた組成物は射出成型により所望の
大きさを有するスピーカー用振動板として製造される。
大きさを有するスピーカー用振動板として製造される。
また、押出成型法、カレンダー成型法などの成型法によ
り、シート状またはフィルム状に成型され、真空成型法
などの成型法によってスピーカー用振動板として製造さ
れる。
り、シート状またはフィルム状に成型され、真空成型法
などの成型法によってスピーカー用振動板として製造さ
れる。
(実施例および比較例)
以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。
なお、実施例および比較例において、メルトフローイン
デックス(以下、MFI という)はJIS K675
8に従い、温度が230°Cおよび荷重が2.16kg
の条件で測定した。また、曲げ弾性率はASTM D−
790に従って測定した。密度はJISに−6758に
従って測定した。さらに、損失正接(tanδ)は動的
粘弾性測定装置(東洋ボールドウィン類)により周波数
110Hz、室温で測定した。表面剥離性は、射出成形
によって得られたシートに市販のセロテープを完全に密
着させた後、急激にセロテープを剥がすことにより表面
剥離性の相対的な評価を行なった。
デックス(以下、MFI という)はJIS K675
8に従い、温度が230°Cおよび荷重が2.16kg
の条件で測定した。また、曲げ弾性率はASTM D−
790に従って測定した。密度はJISに−6758に
従って測定した。さらに、損失正接(tanδ)は動的
粘弾性測定装置(東洋ボールドウィン類)により周波数
110Hz、室温で測定した。表面剥離性は、射出成形
によって得られたシートに市販のセロテープを完全に密
着させた後、急激にセロテープを剥がすことにより表面
剥離性の相対的な評価を行なった。
第1表に示す、○は全く剥離しない、△は一部剥離する
。×は大部分剥離することを表わす。
。×は大部分剥離することを表わす。
なお、実施例及び比較例におけるPAN系CFとは、平
均繊維直径が7μmで平均繊維長が711II11の東
邦レーヨン■製のものであり、ピッチ系CFとは、平均
繊維直径13μm、平均繊維長3Iの呉羽化学株製のも
のを用いた。
均繊維直径が7μmで平均繊維長が711II11の東
邦レーヨン■製のものであり、ピッチ系CFとは、平均
繊維直径13μm、平均繊維長3Iの呉羽化学株製のも
のを用いた。
実施例1〜5
繊維直径が0.05〜0.2μmのVGCF (トリス
アセチルアセトナト鉄とベンゼンを1400°Cの加熱
空間に導入し、浮遊状態で合成した。)とPAN系CF
或いはピッチ系CFと、MFIが0.5g/分のポリプ
ロピレン粉末(三井東圧製)を第1表に示す量で、あら
かじめヘンシェルミキサーを使用して5分間部合した。
アセチルアセトナト鉄とベンゼンを1400°Cの加熱
空間に導入し、浮遊状態で合成した。)とPAN系CF
或いはピッチ系CFと、MFIが0.5g/分のポリプ
ロピレン粉末(三井東圧製)を第1表に示す量で、あら
かじめヘンシェルミキサーを使用して5分間部合した。
得られた混合物をスクリュー式2軸押出機を使って溶融
混練(シリンダー温度230°C)し、ベレット状物を
製造した。得られたベレットを射出成型機を用いて厚み
が0.3mmのシートを成形した。得られたシートの物
性を測定し、その結果を第1表に示す。
混練(シリンダー温度230°C)し、ベレット状物を
製造した。得られたベレットを射出成型機を用いて厚み
が0.3mmのシートを成形した。得られたシートの物
性を測定し、その結果を第1表に示す。
比較例1
炭素繊維を混合しない以外は、実施例1と同様にしてシ
ートを得、その物性を測定した。その結果を第1表に示
す。
ートを得、その物性を測定した。その結果を第1表に示
す。
比較例2
VGCPを用いないでPAN系CFのみを15重量%混
合して、実施例1と同様にしてシートを得、その物性を
測定した。その結果を第1表に示す。
合して、実施例1と同様にしてシートを得、その物性を
測定した。その結果を第1表に示す。
以下余白
(発明の効果)
以上のように、繊維径の掻めて細いVGCFと従来のP
AN系CFやピッチ系CFを組合わせて含有する樹脂組
成物を用いることにより、成形加工性を損うことなく、
高弾性、高内部損失のバランスがとれ、且つ表面平滑性
、表面接着性に優れた音響機器用振動板を得ることがで
きる。
AN系CFやピッチ系CFを組合わせて含有する樹脂組
成物を用いることにより、成形加工性を損うことなく、
高弾性、高内部損失のバランスがとれ、且つ表面平滑性
、表面接着性に優れた音響機器用振動板を得ることがで
きる。
これにより、薄肉加工が可能となり振動板の軽量化が達
成される。なお、音響特性的には、出力レベルが向上し
、音圧−周波数特性が平坦で、分割振動を起こさない、
再生帯域の広い、高性能音響機器用振動板が得られる。
成される。なお、音響特性的には、出力レベルが向上し
、音圧−周波数特性が平坦で、分割振動を起こさない、
再生帯域の広い、高性能音響機器用振動板が得られる。
特許出願人 旭化成工業株式会社
Claims (1)
- 繊維直径が0.01〜3μmの気相成長法炭素繊維及び
繊維直径が3μm以上の炭素繊維を合計で1〜40重量
%含有する樹脂組成物で構成されていることを特徴とす
る音響機器用振動板
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29969588A JPH02148999A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 音響機器用振動板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29969588A JPH02148999A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 音響機器用振動板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02148999A true JPH02148999A (ja) | 1990-06-07 |
Family
ID=17875848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29969588A Pending JPH02148999A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 音響機器用振動板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02148999A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5701359A (en) * | 1995-04-06 | 1997-12-23 | Precision Power | Flat-panel speaker |
US6097829A (en) * | 1995-04-06 | 2000-08-01 | Precision Power, Inc. | Fiber-honeycomb-fiber sandwich speaker diaphragm and method |
JP2007243279A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スピーカ用振動板およびこの振動板を用いたスピーカおよび電子機器 |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP29969588A patent/JPH02148999A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5701359A (en) * | 1995-04-06 | 1997-12-23 | Precision Power | Flat-panel speaker |
US6097829A (en) * | 1995-04-06 | 2000-08-01 | Precision Power, Inc. | Fiber-honeycomb-fiber sandwich speaker diaphragm and method |
JP2007243279A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スピーカ用振動板およびこの振動板を用いたスピーカおよび電子機器 |
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