JPH02276399A - スピーカ振動板の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、スピーカ振動板に関するものである。

［従来の技術］ スピーカの振動板は、スピーカを構成する部品のなかで
ダイヤフラムとも呼ばれ、性能としてピストン運動領域
を広げるために振動板の比弾性＊Ｅ／Ｄ（Ｅ：弾性率、
Ｄ＝密度）がなるべく大きく、高音域の周波数特性を滑
らかにするために適度の内部損失を有することがあげら
れる。

従来、Ｅ／Ｄを大きくする目的で、紙パルプを主体とす
る振動板に炭素繊維を混入する方法などが行なわれてい
た。また、近年、プラスチック材料に炭素繊維（特願昭
６２−２０２６９９号公Ｎ）やマイカ（特公昭５７−１
９５９７６号公報）などを混入してＥ／Ｄの改善が行な
われてきた。一方、内部損失を増す目的では、各種の有
機系塗料を振動板に塗布したり含浸する方法が行なわれ
てきた。

［発明が解決しようとする課ｇ］ 上記のような紙パルプに炭素繊維を混入する方法では、
炭素繊維の混入量に限度があり、Ｅ／Ｄの増加には多く
を望めず、またプラスチック材料に炭素繊維やマイカな
どを混入する方法では、材料の溶１粘度が上昇して成形
上の制約を受け、また有機系塗料を振動板に含浸する方
法では内部損失が増加する反面、Ｅ／Ｄが低下する等の
問題点がある。その他、Ｅ／Ｄを高め、かつ内部損失が
適当な振動板を得る試みもあるが、Ｅ／Ｄ、内部損失の
両者に関しての特性や、生産上の要求を濶足することが
不可能であるという課厘があった。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、Ｅ／Ｄが出きる限り高く適度に、−”Ｓい内部損失
を持つスピーカ振動板の製造方法を得ることを目的とす
るものである。

［課題を解決するための手段］ この発明のスピーカ振動板、の製造方法は、熱可塑性の
液晶ポリマー２０〜７５重量％、ポリ（４メチルペンテ
ン１）２０〜５０市量％、並びに繊維状および薄片状の
充填材５〜３０重量％を含有するものを射出成形するも
のである。

［作用コ この発明における熱可塑性の液晶ポリマーとポリ（４メ
チルペンテン１）の溶融体が、射出成形時に、繊維状ま
たは薄片状の充填材と配向しながら金型内で冷却固化す
るため、スピーカ振動板の比弾性率が向上し、内部損失
が適度に高くなる。

［実施例］ ポリマーが配向すると５弾性率や抗張力が向上すること
はよく知られている。また、熱可塑性樹脂の溶融成形に
おいて、ポリマーの配向が起こることは公知である。し
かし、従来の材料を用いた成形では、ポリマーの配向が
小さく弾性率の向上も小さく、スピーカの振動板に要求
される弾性率を満足するものは得られなかった。

一方、溶融時にネマチック相を示す熱互変性の液晶ポリ
マーが熱を加えると溶融し粘度が低下し優れた流動性を
示すことは、よく知られている。また、ポリ（４メチル
ペンテン１）の溶融粘度がぜん断応力の増加にともない
急激に減少することもよく知られている。この液晶ポリ
マーとポリ（４メチルペンテン１）の混合溶融体を、液
晶ポリマーまたはポリ（４メチルペンテン１）の固化温
度より低い温度に調整したスピーカ振動板のような板厚
の小さな形状を有する型に充填すると、液晶ポリマーは
ポリ（４メチルペンテン１）とともに配向しながら冷却
固化する。ここで得られる振動板成形品の配向け、溶融
流れの速度と型の温度に大きく依存する。また、板Ｂの
中心部の配向は、せん断速度とせん断応力に依存するた
め溶融流れの速度が大きいほど、成形品の厚さが小さい
ほど大きくなる。なお、液晶ポリマーとポリ（４メチル
ペンテン１）を併せて用いることにより、せん断応力が
増加してもポリ（４メチルペンテン１）の粘度が低下す
るため、安定した成形を行なうことができる。また、繊
維状および薄片状の充填材は、この発明に示された範囲
内であれば樹脂とともに配向して、樹脂流れを安定化す
る効果を示し、振動板の板厚中心部では樹脂の流れ方向
と異なる方向に配向して、振動板の弾性率の異方性を改
廊する効果を示す。

第１図は、この発明の一実施例に係わるスピーカ振動板
を成形して製造する状態を示す斜視図であり、（１）は
注入部、（２）は成形部である。すなわち振動板の中心
部から樹脂を注入する方法を取ることにより樹脂の流れ
が拡散流となり、第１図に示すＢ方向成分を持つＡ方向
に大きく配向した成形品をｊ！することかできる。なお
、この発明では、樹脂中に繊維状および薄片状の充填材
を混入しているため、樹＋１１と充填材が配向に対して
相補した効果を示し、成形品である振動板の配向を大き
く向」ニさせる効果を示す、この発明の実施例で得られ
たスピーカの振動板は、充填材が混入されていない振動
板と比較して比弾性率Ｅ／Ｄに優れる特徴がある。

この発明に係わる液晶ポリマーとしては、熱互変性を示
す液晶ポリマー、例えば、ポリエチレンテレフタレート
とパラヒドロキシ安息香酸の共重合体、ポリエチレンテ
レフタレートとバラアセトキシ安、口、香酸の共重合体
、バラアセトキシ安、ω、香酸、テレフタル酸とナフタ
レンジアセテートの共重合体、テレフタル酸とパラオキ
シ安息香酸とＰ、Ｉ”−ビフェノールからなるポリエス
テルなどがあり、公知または市販されている熱互変性を
示す液晶ポリマーを用いることができる。また、この熱
可塑性の液晶ポリマーは、２０〜７５屯量％含有させな
ければならず、７５％を越えるとこの発明の効果が得ら
れず、２０％未満では液晶ポリマーの配向が不十分でこ
の発明のく青果が得られない。

この発明に係わるポリ（４メチルペンテン１）としては
、公知または市販されているポリマーであればよい、ま
た、このポリ（４メチルペンテン１）は、２０〜５０ｉ
Ｒｆｆｉ％含有させなければならず、５０％を越えたり
、２０％未満ではこの発明の効果が得られない。

なお、他の熱可塑性樹１ｆｆ＋を混合して用いてもこの
発明の効果は得られる。ここで用いることができる熱可
塑性の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエチレンプロピレン共重合体、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン
、ポリサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルサ
ルホン等の公知の熱可塑性樹脂であれば特に制限されな
い。

この発明に係わる繊維状および薄片状の充填材としては
、一般に樹脂に充填される公知のものでよく、例えばガ
ラス繊維、炭素繊維、ウオラストナイト、タルク、マイ
カ、ガラス箔、各種のウィスカ、グラファイト等の市販
されているものでよい、この繊維状の充填材の配合量と
しては重漿で５〜３０％が好ましく５５％未満ではこの
発明の効果は得られず、３０％を越えると樹脂の流動性
が低下し、この発明の目的とする効果が得られない。

なお、この発明では、必要に応じて熱または光に対する
安定剤や充填材とのカップリング剤、あるいは、内部離
型剤等の種々の添加剤を添加してもよい。

この発明で用いることのできる成形型としては、熱可塑
性樹脂の成形に一般に用いられている公知の型であれだ
１１１限されない、また、型に樹脂を注入する方法とし
ては、溶融樹脂の流れの速度を十分に制御できる射出成
形法を用いる。樹脂を溶融して成形する成形法としては
、この発明に係わる射出成形法のほかに圧縮成形法、ト
ランスファー成形法、押出成形法などがあるが、これら
の成形法では溶融樹脂の流れの速度を制御することが困
雉で、この発明の効果を得ることができない。

以下に、実施例によりこの発明を１５体的に説明する。

実施例１ ポリエステル系の液晶ポリマー樹脂（商品名ツバキュレ
ートＥ：１２１　Ｅ菱化成（株）製）５０東量％、ポリ
（４メチルペンテン１）ＦＡ脂（商品名ＴＰＸ−ＤＸ８
１０三井石油化学（株）製）　２０重量％に）＋１均長
さ６１で外径８μｍの炭素繊維チョツプドストランドを
：３０屯に％添加した後、タンブラ−で十分混合しスク
リュー径３０ｍｍの押出機を用いて２７０°Ｃで混練し
ペレットとした。外径１２５ｍｍ、内径３０ｍｍ、厚さ
０．４ｍｍの成形品形状を有し、内径部中央からポリマ
ーを注入できる金属製の型に１作成したペレットを型締
めカフ５ｔｏｎの射出成形機を用いて樹脂温度３２０℃
、射出圧力１６０ＨＰａ、射出時間５秒、金型温度９０
℃、冷却時間３０秒で成形した。成形品から切り出した
試験片について振動リード法により求めたＥ／Ｄとｔａ
ｎδ（損失正接）のイ１αを表に示した。同様に成形品
からこの発明の一実施例によるスピーカ振動板を切り出
し、その音圧−周波数特性を求めた。第２図は音圧（ｄ
Ｂ）−周波数（Ｉｌｚ）特性図であり、図中（Ａ）は実
施例１のこの発明の一実施例によるスピーカ振動板の特
性を示す、第２図で縦軸は、デシベルで表わすレスポン
ス（ｄＢ）、横軸は周波数ヘルツ（ＩＩ　ｚ　）である
、また、上記振動板の断面を顕微鏡で拡大してｌＮＳ！
察したところ９表層は液晶ポリマーと炭素繊維が高度に
配向した平滑な表面で、中心部は炭素繊維が高度に配向
し液晶ポリマーも配向している。

実施例２ ポリエステル系の液晶ポリマー樹脂（商品名ツバキュレ
ートＥ３２１三菱化成（株）製）７５・Ｒ＋１（％、ポ
リ（４メチルペンテン１）樹脂（商品名Ｔｌ）Ｘ−ＤＸ
８１０三井石油化学（株）！＞２０重債％に１ｐ、均長
さ６ｍｍで外径８μｍの炭素繊維チョツプドストランド
を５・Ｆ、：　１１ｊ％添加した後、タンブラ−で十分
混合しスクリュー径１０ｍｍの押出機を用いて２７０℃
で混練しペレットとした。外径１２５ｍｍ、内径３０市
、厚さ０．４ｍｍの成形品形状を有し、内径部中央から
ポリマーを２ｊＥ人できる金属製の型に、作成したペレ
ットを型締めカフ５ｕｏｎの射出成形機を用いて樹脂温
度３２０℃、射出圧力１４０８Ｐ　ａ　、射出時間５秒
、金型温度９０℃、冷却時間３０秒で成形した。成形品
から切り出した試験片について振動リード法により求め
たＥ／Ｄとしａｎδ（損失正接）の値を表に示した。同
様に成形品からスピーカ振動板を切り出しそのｆｆ、圧
−周波数特性を求めたものを第２図中の（Ｂ）に示す、
また、上記振動板の２面を顕微鏡で拡大して観察したと
ころ０表Ｊｊりは液晶ポリマーと炭素繊維が高度に配向
した平滑な表面で、中心部は炭素繊維が高度に配向し液
晶ポリマーも配向している。

実施例３ ポリエステル系の液晶ポリマー樹脂（商品名ツバキュレ
ート上３２１三菱化成（株）製）２０重量％、ポリ（４
メチルペンテン１）樹脂（商品名ＴＰＸ−ＤＸ８１０三
井石油化学（株）製）５０重量％にｉｌＺ均長さ６ｍｍ
で外径８μｍの炭素繊維チョツプドストランドを３０重
１％添加した後、タンブラ−で上置混合しスクリュー径
３０ｍｍの押出機を用いて２７０℃で混練しペレットと
した。外径１２５ｍｍ、内径３０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ
の成形品形状を有し、内径部中央からポリマーを沈入で
きる金属製の型に１作成したペレットを型締めカフ５ｔ
ｏｎの射出成形機を用いて樹脂温度３２０℃、射出圧力
１８０Ｍｐａ、射出時間５秒、金型温度９０℃、冷却時
間３０秒で成形した。成形品から切り出した試験片につ
いて振動リード法により求めたＥ／Ｄとｔａｎδ（損失
正接）の値を表に示した。同様に成形品からスピーカ振
動板を切り出しその音圧−周波数特性を求めたものを第
２図中の（Ｃ）に示す、また、上記振動板の新面を顕微
鏡で拡大して観察したところ１表層４は液晶ポリマーと
炭素繊維が高度に配向した平滑な表面で、中心部は炭素
繊維が高度に配向し液晶ポリマーも配向している。

実施例４ ポリエステル系の液晶ポリマー樹脂（商品名ツバキュレ
ート上３２１三菱化成（株）製）６０重量％、ポリ（４
メチルペンテン１）樹脂（商品名ＴＰＸ−ＤＸ８１０三
井石油化学（株Ｈａ）　２０重量％に平均長さ６ｍｍで
外径８μｍの炭素繊維チョツプドストランドを１０重１
％添加した後、タンブラ−で十分混合しスクリュー径３
０ｍｍの押出機を用いて２７０℃で混練しペレットとし
た。外径１２５ｍｍ、内径３０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの
成形品形状を有し、内径部中央からポリマーを注入でき
る金属製の型に、作成したペレットが９０重量％となる
ようにポリプロピレン樹脂（商品名ＸＫ７０５０チッソ
（株））のペレットを加えよく混合した後、型締めカフ
５ＬＯｎの射出成形機を用いて、樹脂温度３２０℃、射
出圧力１８０ＭＰａ、射出時間５秒、金型温度９０℃、
冷却時間３０秒で成形した。成形品から切り出した試験
片について振動リード法により求めたＥ／Ｄとｔａｎδ
（損失正接）の値を表に示した。同様に成形品からスピ
ーカ振動板を切り出しその音圧−周波数特性を求めたも
のを第２図中の（Ｄ）に示す。

表 表および第２図から明らかなようにこの発明の実施例に
よる振動板は、液晶ポリマーとポリ（４メチルペンテン
１）と繊維状または薄片状の充填材が射出成形時の金型
内の配向により板厚方向の表層部が樹脂の流動方向に強
く配向し板厚方向の中心部が流動方向と異なる方向に配
向したサンドインチ構造をとるため、弾性率が高くかつ
適度な内部損失を有し、高域に伸びのあるあばれの少な
い振動板であることがわかる。なお、上記実施例では、
実施例を振動板に限定したが、スピーカのセンターキャ
ップ等に適用しても同様の効果が得られることはいうま
でもない。

［発明の効果コ 以上説明したとうり、この発明は熱可塑性の液晶ポリマ
ー２０〜７５重量％、ポリ（４メチルペンテン１）２０
〜５０重量％、４たびに繊維状および薄片状の充填材５
〜３０重量％を含有するものを射出成形することにより
、Ｅ／Ｄおよび内部損失の高いスピーカ振動板の製造方
法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係わるスピーカ振動板
を成形して製造するときの成形型の樹脂流動部を示す斜
視図、第２図はこの発明の実施例によるスピーカ振動板
の音圧（ｄＢ）−周波数（ｌｌｚ）特性図である。 図において（１）は注入部、（２）は成形部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性の液晶ポリマー２０〜７５重量％、ポリ（４メ
   チルペンテン１）２０〜５０重量％、並びに繊維状およ
   び薄片状の充填材５〜３０重量％を含有するものを射出
   成形するスピーカ振動板の製造方法。