JPH0573118B2 - - Google Patents
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- JPH0573118B2 JPH0573118B2 JP23187084A JP23187084A JPH0573118B2 JP H0573118 B2 JPH0573118 B2 JP H0573118B2 JP 23187084 A JP23187084 A JP 23187084A JP 23187084 A JP23187084 A JP 23187084A JP H0573118 B2 JPH0573118 B2 JP H0573118B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- diaphragm
- fiber
- fiber length
- vibrating member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
この発明はスピーカ用振動板、ダストキヤツプ
又はセンタードームラジエータもしくはマイクロ
ホン用振動板等の電気音響変換器用振動部材の改
良に関する。 ［従来の技術］ 近年、電気音響変換器用振動部材、たとえばス
ピーカ用振動板において主として剛性を増す目的
から振動板構成材料の一部材としてカーボンフア
イバーを用いたものが考えられ、かつ実用に供さ
れている。 この種の振動板を例示すると (1) カーボンフアイバーとパルプ繊維を混抄した
後、フエノール樹脂等を用いて賦形した振動板 (2) ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂にカー
ボンフアイバーを混合してシート成形し、これ
を真空成形した振動板、又は上記材料を混合し
て射出成形した振動板 (3) カーボンフアイバーの織布又は不織布に熱硬
化性樹脂を含浸してプレプレグとし、これをプ
レス成形した振動板。 等が実用化されており、また、(4)硬化剤又は硬化
促進剤を層間に吸着させたモンモリロナイト等の
層状鉱物と熱硬化性樹脂とカーボンフアイバーを
混合して得られる複合材料を加熱成形した電気音
響変換器用振動部材が本出願人により提案されて
いる。 ［発明の解決しようとする問題点］ しかるに、上記従来の振動板は種々の欠点を有
している。 たとえば(1)においてはカーボンフアイバーの特
徴である高弾性特性が充分に生かされず50wt％
カーボンフアイバー混入量でもヤング率はせいぜ
い５×1010dyn／cm2である。 これはカーボンフアイバーとパルプ繊維の混合
率に対するヤング率にピーク値が生じ、カーボン
フアイバーの混合率に制限があるためである。 又、(2)においてはシート成形時に流動性、吐出
ノズルの寸法からカーボンフアイバー混入量が制
限を受ける。 たとえば、0.3〜0.5mm厚のシートではカーボン
フアイバーの混合量はせいぜい20wt％である。 また、上記混合量は真空成形工程からの制限も
受ける。 一方、射出成形では上記混合量はせいぜい
15wt％である。 したがつて、振動板の剛性を充分に上げること
ができない。 (3)は上記２例から比べると剛性の高い振動板が
得られるが、一旦織布として組織化された一枚の
平らな布をコーン状又はドーム状に成形するには
カーボンフアイバー自体の伸縮が期待できない以
上織目ズレを利用して賦形しなければならないの
で、予備成形等の数々の工程を経て賦形が可能と
なるため製造コストが極めて高く、又頂角の大き
い形状やコルゲーシヨンリブの一体成形等の複雑
な形状の振動板が成形困難であつた。 更に(4)の振動板部材は前者に比較すると軽量、
高弾性を有し、振動板部材としての音響特性が優
れているが、脆性が小さく対衝撃性が小さい欠点
がある。 一般的にフイラー強化樹脂はこの様な傾向を示
し、これを解決する手段として、フイラーの表面
を処理して樹脂との接着性（密着性）を改良した
り、対衝撃性の高い樹脂を使用したりしていた
が、コストアツプの原因となつたり、振動板部材
の音響特性の劣化を招く問題を有していた。 ［問題点を解決するための手段］ この発明は硬化剤又は硬化促進剤を層間に吸着
せしめたモンモリロナイトと熱硬化性樹脂モノマ
ーとカーボンフアイバーとを主要材料とし、上記
材料を均一に混合した複合材料を加熱成形した振
動部材において、前記カーボンフアイバーは繊維
長30〜1000μmの比較的繊維長の短いカーボンフ
アイバー、たとえばカーボン繊維を粉砕すること
により得られるミルドカーボンフアイバーと繊維
長３〜８mmの比較的繊維長の長いカーボンフアイ
バー、たとえばカーボン繊維を切断して得られる
チヨツプドカーボンフアイバーとを併用した電気
音響変換器用振動部材である。 ［実施例］ 含水アルミケイ酸塩の一種であるモンモリロナ
イト（Al2O3・4SiO2・nH2Ｏ、別名ベントナイ
ト）を硬化剤又は硬化促進剤を適当な溶剤に溶か
した溶剤中に浸漬（60℃、数時間）する。 これによつてモンモリロナイトのシリケート層
間に硬化剤又は硬化促進剤が吸着される。 これを溶液洗浄した後、乾燥せしめて硬化剤又
は硬化促進剤との複合体を得る。 (B) 複合体（硬化剤としてジアミノジフエニールメ
タン吸着） 4wt％ エポキシ樹脂モノマ（商品名アラルダイト
6071） 34wt％ グラフアイト 17wt％ ミルドカーボンフアイバー（平均繊維長0.30
mm） 41wt％ 上記配合物を加温下（85℃）で攪拌して均一に
混合し、しかる後冷却せしめて粉砕し粉末状の複
合材料を得た。 次にこの複合材料にチヨツプドカーボンフアイ
バー（平均繊維長３mm）を４％wt混合し所定形
状の金型により温度160℃、プレス圧50Kg／cm2、
成形時間10分でプレス成形して振動板を得た。 (C) 複合体（硬化剤としてジアミノジフエニールメ
タン吸着） 4wt％ エポキシ樹脂モノマ（商品名アラルダイト
6071） 34wt％ グラフアイト 17wt％ ミルドカーボンフアイバー（平均繊維長0.30
mm） 37wt％ 上記配合物を加温下（85℃）で攪拌して均一に
混合し、しかる後冷却せしめて粉砕し粉末状の複
合材料を得た。 次にこの複合材料にチヨツプドカーボンフアイ
バー（平均繊維長３mm）を８％wt混合し所定形
状の金型により温度160℃、プレス圧50Kg／cm2、
成形時間10分でプレス成形して振動板を得た。 (D) 複合体（硬化剤としてジアミノジフエニールメ
タン吸着） 4wt％ エポキシ樹脂モノマ（商品名アラルダイト
6071） 34wt％ グラフアイト 17wt％ ミルドカーボンフアイバー（平均繊維長0.30
mm） 33wt％ 上記配合物を加温下（85℃）で攪拌して均一に
混合し、しかる後冷却せしめて粉砕し粉末状の複
合材料を得た。 次にこの複合材料にチヨツプドカーボンフアイ
バー（平均繊維長３mm）を12％wt混合し所定形
状の金型により温度160℃、プレス圧50Kg／cm2、
成形時間10分でプレス成形して振動板を得た。 又、短繊維のカーボン繊維のみが含まれる振動
板の比較例として、 (A) 複合体（硬化剤としてジアミノジフエニールメ
タン吸着） 4wt％ エポキシ樹脂モノマー（商品名アラルダイト
6071） 34wt％ グラフアイト 17wt％ ミルドカーボンフアイバー（平均繊維長0.30
mm） 45wt％ 上記配合物を加温下（85℃）で攪拌して均一に
混合し、しかる後冷却せしめて粉砕し粉末状の複
合材料を得た。 次に、この複合材料を所定形状の金型により温
度160℃、プレス圧50Kg／cm2、成形時間10分でプ
レス成形して振動板を得た。 ［発明の効果］ 上記実施例（Ｂ）〜（Ｄ）及び比較例（Ａ）で
得られた振動板の曲げ強さを測定した結果を表１
に示す。
又はセンタードームラジエータもしくはマイクロ
ホン用振動板等の電気音響変換器用振動部材の改
良に関する。 ［従来の技術］ 近年、電気音響変換器用振動部材、たとえばス
ピーカ用振動板において主として剛性を増す目的
から振動板構成材料の一部材としてカーボンフア
イバーを用いたものが考えられ、かつ実用に供さ
れている。 この種の振動板を例示すると (1) カーボンフアイバーとパルプ繊維を混抄した
後、フエノール樹脂等を用いて賦形した振動板 (2) ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂にカー
ボンフアイバーを混合してシート成形し、これ
を真空成形した振動板、又は上記材料を混合し
て射出成形した振動板 (3) カーボンフアイバーの織布又は不織布に熱硬
化性樹脂を含浸してプレプレグとし、これをプ
レス成形した振動板。 等が実用化されており、また、(4)硬化剤又は硬化
促進剤を層間に吸着させたモンモリロナイト等の
層状鉱物と熱硬化性樹脂とカーボンフアイバーを
混合して得られる複合材料を加熱成形した電気音
響変換器用振動部材が本出願人により提案されて
いる。 ［発明の解決しようとする問題点］ しかるに、上記従来の振動板は種々の欠点を有
している。 たとえば(1)においてはカーボンフアイバーの特
徴である高弾性特性が充分に生かされず50wt％
カーボンフアイバー混入量でもヤング率はせいぜ
い５×1010dyn／cm2である。 これはカーボンフアイバーとパルプ繊維の混合
率に対するヤング率にピーク値が生じ、カーボン
フアイバーの混合率に制限があるためである。 又、(2)においてはシート成形時に流動性、吐出
ノズルの寸法からカーボンフアイバー混入量が制
限を受ける。 たとえば、0.3〜0.5mm厚のシートではカーボン
フアイバーの混合量はせいぜい20wt％である。 また、上記混合量は真空成形工程からの制限も
受ける。 一方、射出成形では上記混合量はせいぜい
15wt％である。 したがつて、振動板の剛性を充分に上げること
ができない。 (3)は上記２例から比べると剛性の高い振動板が
得られるが、一旦織布として組織化された一枚の
平らな布をコーン状又はドーム状に成形するには
カーボンフアイバー自体の伸縮が期待できない以
上織目ズレを利用して賦形しなければならないの
で、予備成形等の数々の工程を経て賦形が可能と
なるため製造コストが極めて高く、又頂角の大き
い形状やコルゲーシヨンリブの一体成形等の複雑
な形状の振動板が成形困難であつた。 更に(4)の振動板部材は前者に比較すると軽量、
高弾性を有し、振動板部材としての音響特性が優
れているが、脆性が小さく対衝撃性が小さい欠点
がある。 一般的にフイラー強化樹脂はこの様な傾向を示
し、これを解決する手段として、フイラーの表面
を処理して樹脂との接着性（密着性）を改良した
り、対衝撃性の高い樹脂を使用したりしていた
が、コストアツプの原因となつたり、振動板部材
の音響特性の劣化を招く問題を有していた。 ［問題点を解決するための手段］ この発明は硬化剤又は硬化促進剤を層間に吸着
せしめたモンモリロナイトと熱硬化性樹脂モノマ
ーとカーボンフアイバーとを主要材料とし、上記
材料を均一に混合した複合材料を加熱成形した振
動部材において、前記カーボンフアイバーは繊維
長30〜1000μmの比較的繊維長の短いカーボンフ
アイバー、たとえばカーボン繊維を粉砕すること
により得られるミルドカーボンフアイバーと繊維
長３〜８mmの比較的繊維長の長いカーボンフアイ
バー、たとえばカーボン繊維を切断して得られる
チヨツプドカーボンフアイバーとを併用した電気
音響変換器用振動部材である。 ［実施例］ 含水アルミケイ酸塩の一種であるモンモリロナ
イト（Al2O3・4SiO2・nH2Ｏ、別名ベントナイ
ト）を硬化剤又は硬化促進剤を適当な溶剤に溶か
した溶剤中に浸漬（60℃、数時間）する。 これによつてモンモリロナイトのシリケート層
間に硬化剤又は硬化促進剤が吸着される。 これを溶液洗浄した後、乾燥せしめて硬化剤又
は硬化促進剤との複合体を得る。 (B) 複合体（硬化剤としてジアミノジフエニールメ
タン吸着） 4wt％ エポキシ樹脂モノマ（商品名アラルダイト
6071） 34wt％ グラフアイト 17wt％ ミルドカーボンフアイバー（平均繊維長0.30
mm） 41wt％ 上記配合物を加温下（85℃）で攪拌して均一に
混合し、しかる後冷却せしめて粉砕し粉末状の複
合材料を得た。 次にこの複合材料にチヨツプドカーボンフアイ
バー（平均繊維長３mm）を４％wt混合し所定形
状の金型により温度160℃、プレス圧50Kg／cm2、
成形時間10分でプレス成形して振動板を得た。 (C) 複合体（硬化剤としてジアミノジフエニールメ
タン吸着） 4wt％ エポキシ樹脂モノマ（商品名アラルダイト
6071） 34wt％ グラフアイト 17wt％ ミルドカーボンフアイバー（平均繊維長0.30
mm） 37wt％ 上記配合物を加温下（85℃）で攪拌して均一に
混合し、しかる後冷却せしめて粉砕し粉末状の複
合材料を得た。 次にこの複合材料にチヨツプドカーボンフアイ
バー（平均繊維長３mm）を８％wt混合し所定形
状の金型により温度160℃、プレス圧50Kg／cm2、
成形時間10分でプレス成形して振動板を得た。 (D) 複合体（硬化剤としてジアミノジフエニールメ
タン吸着） 4wt％ エポキシ樹脂モノマ（商品名アラルダイト
6071） 34wt％ グラフアイト 17wt％ ミルドカーボンフアイバー（平均繊維長0.30
mm） 33wt％ 上記配合物を加温下（85℃）で攪拌して均一に
混合し、しかる後冷却せしめて粉砕し粉末状の複
合材料を得た。 次にこの複合材料にチヨツプドカーボンフアイ
バー（平均繊維長３mm）を12％wt混合し所定形
状の金型により温度160℃、プレス圧50Kg／cm2、
成形時間10分でプレス成形して振動板を得た。 又、短繊維のカーボン繊維のみが含まれる振動
板の比較例として、 (A) 複合体（硬化剤としてジアミノジフエニールメ
タン吸着） 4wt％ エポキシ樹脂モノマー（商品名アラルダイト
6071） 34wt％ グラフアイト 17wt％ ミルドカーボンフアイバー（平均繊維長0.30
mm） 45wt％ 上記配合物を加温下（85℃）で攪拌して均一に
混合し、しかる後冷却せしめて粉砕し粉末状の複
合材料を得た。 次に、この複合材料を所定形状の金型により温
度160℃、プレス圧50Kg／cm2、成形時間10分でプ
レス成形して振動板を得た。 ［発明の効果］ 上記実施例（Ｂ）〜（Ｄ）及び比較例（Ａ）で
得られた振動板の曲げ強さを測定した結果を表１
に示す。
【表】
又、上記実施例（Ｂ）〜（Ｄ）及び比較例
（Ａ）により、直径50mm、厚さ0.8mmの円盤を成形
し、当該円盤に直径15mm（16.3ｇ）の鋼球を落下
せしめ、円盤に亀裂が発生する落下距離を測定し
た結果を表２に示す。
（Ａ）により、直径50mm、厚さ0.8mmの円盤を成形
し、当該円盤に直径15mm（16.3ｇ）の鋼球を落下
せしめ、円盤に亀裂が発生する落下距離を測定し
た結果を表２に示す。
【表】
このようにこの発明によれば表１から明らかな
ように曲げ強さが増加し、又表２から明白なよう
に従来の欠点であつた脆性が改良され、耐衝撃性
を向上せしめることができた。 なお、ミルドカーボンフアイバーの混合量はそ
の目的に応じて選択すれば良いが補強の程度や樹
脂の流動性等を考慮すれば30〜60wt％が望しく、
又チヨツプドカーボンフアイバーの混合量は、こ
の発明の効果が得られる2wt％以上であつて、成
形時の樹脂の流動性が極端に低下しない範囲であ
る約15wt％以下が実用上望ましい。 この発明の振動部材の曲げ強さが著しく上昇す
る要因としては、比較的繊維長の短いカーボンフ
アイバーおよび比較的繊維長の長いカーボンフア
イバーの空間を埋めるようにモンモリロナイト−
エポキシ複合体が分散し、かつモンモリロナイト
の層間に入り込んだエポキシポリマーとモンモリ
ロナイトが強固に結合されたブレンド形ポリマー
が形成され、当該ブレンド形ポリマーが比較的繊
維長の長いカーボンフアイバーにより相互に結合
される為であろうと考えられる。 又、この発明の振動部材はプレス金型内におい
てエポキシ樹脂が一旦溶融し低粘度となつて流動
するが、一定温度（150℃）まではモンモリロナ
イトの層間に吸着された硬化剤が侵出しないので
低粘度の流動状態を保持する結果、複雑な形状の
金型であつても偶々まで充填され形状寸法精度の
高い振動部材を得ることができた。 従来のエポキシ、硬化剤混合体を成形する場合
硬化がただちに開始されるので短時間の成形しか
行なえず、又金型の隅々まで充填せしめることが
困難であり、更に射出成形等が不可能であつたの
に対し、この発明によれば、これらの欠点を解消
し射出成形による振動部材の成形も可能となる。 なおグラフアイトは振動部材のダンピングフア
クターを大にする目的で混入するものであり、そ
の採用、もしくは混入量は振動部材の使用目的に
応じて適宜選択すれば良い。
ように曲げ強さが増加し、又表２から明白なよう
に従来の欠点であつた脆性が改良され、耐衝撃性
を向上せしめることができた。 なお、ミルドカーボンフアイバーの混合量はそ
の目的に応じて選択すれば良いが補強の程度や樹
脂の流動性等を考慮すれば30〜60wt％が望しく、
又チヨツプドカーボンフアイバーの混合量は、こ
の発明の効果が得られる2wt％以上であつて、成
形時の樹脂の流動性が極端に低下しない範囲であ
る約15wt％以下が実用上望ましい。 この発明の振動部材の曲げ強さが著しく上昇す
る要因としては、比較的繊維長の短いカーボンフ
アイバーおよび比較的繊維長の長いカーボンフア
イバーの空間を埋めるようにモンモリロナイト−
エポキシ複合体が分散し、かつモンモリロナイト
の層間に入り込んだエポキシポリマーとモンモリ
ロナイトが強固に結合されたブレンド形ポリマー
が形成され、当該ブレンド形ポリマーが比較的繊
維長の長いカーボンフアイバーにより相互に結合
される為であろうと考えられる。 又、この発明の振動部材はプレス金型内におい
てエポキシ樹脂が一旦溶融し低粘度となつて流動
するが、一定温度（150℃）まではモンモリロナ
イトの層間に吸着された硬化剤が侵出しないので
低粘度の流動状態を保持する結果、複雑な形状の
金型であつても偶々まで充填され形状寸法精度の
高い振動部材を得ることができた。 従来のエポキシ、硬化剤混合体を成形する場合
硬化がただちに開始されるので短時間の成形しか
行なえず、又金型の隅々まで充填せしめることが
困難であり、更に射出成形等が不可能であつたの
に対し、この発明によれば、これらの欠点を解消
し射出成形による振動部材の成形も可能となる。 なおグラフアイトは振動部材のダンピングフア
クターを大にする目的で混入するものであり、そ
の採用、もしくは混入量は振動部材の使用目的に
応じて適宜選択すれば良い。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硬化剤又は硬化促進剤を層間に吸着せしめた
モンモリロナイトと熱硬化性樹脂モノマーとカー
ボンフアイバーとを主要材料とし、上記材料を均
一に混合した材料を加熱成形した振動部材におい
て、前記カーボンフアイバーは繊維長が30〜
1000μmである比較的繊維長の短いカーボンフア
イバーと繊維長が３〜８mmである比較的繊維長の
長いカーボンフアイバーとが併用されていること
を特徴とする電気音響変換器用振動部材。 ２ 熱硬化性樹脂モノマーがエポキシ樹脂モノマ
ーであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の電気音響変換器用振動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23187084A JPS61210796A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 電気音響変換器用振動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23187084A JPS61210796A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 電気音響変換器用振動部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210796A JPS61210796A (ja) | 1986-09-18 |
| JPH0573118B2 true JPH0573118B2 (ja) | 1993-10-13 |
Family
ID=16930307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23187084A Granted JPS61210796A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 電気音響変換器用振動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61210796A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097829A (en) * | 1995-04-06 | 2000-08-01 | Precision Power, Inc. | Fiber-honeycomb-fiber sandwich speaker diaphragm and method |
| US5701359A (en) * | 1995-04-06 | 1997-12-23 | Precision Power | Flat-panel speaker |
| CN110561847B (zh) * | 2019-08-02 | 2022-04-05 | 歌尔股份有限公司 | 一种振动板以及发声装置 |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP23187084A patent/JPS61210796A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61210796A (ja) | 1986-09-18 |
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