JPH08340593A - スピーカ用振動板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融温度が異なる合成樹脂長繊維からなる不
織布を、最も低い溶融温度を有する合成樹脂繊維の溶融
温度近くで加熱加圧し交絡された各長繊維の交点を融着
させることにより、含浸用樹脂が必要とならず、成形品
の離型が容易で、収縮等の変形が生じないスピーカ用振
動板を提供する。 【構成】 ポリエチレンテレフタレートとポリプロピレ
ンとからなる複合長繊維であって、断面略楔状である夫
々の樹脂が交互に配されて断面円状に構成された複合長
繊維を、高圧の水流で略楔状に分割して夫々の極細長繊
維を交絡させた不織布を用い、この不織布両面を約２３
０℃に設定された遠赤外線ヒータで輻射加熱する。加熱
終了後２秒以内に、水冷された円錐形状の金型でプレス
成形し、得られたコーン状成形品の内周及び外周を切断
し、コーン型振動板を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーン、ドーム等の形
状を有するスピーカ用振動板に関し、詳しくは不織布を
用いたスピーカ用振動板の材質改良に関するものであ
り、更にその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スピーカにおける振動板材料としては、
その材料が安価なこと、密度、ヤング率、内部損失等の
振動板に要求される特性が比較的バランスよく構成され
ていることなどの理由から、木材パルプを抄造したもの
が最も多く使用されている。

【０００３】しかし、このような木材パルプを用いた振
動板は、パルプの叩解、抄造等の工程が多く、製造が煩
雑であるという欠点を有しているため、これを解決する
ものとして、パルプと同じく繊維の方向性がなく一様な
ピストン振動が得られ、振動板成形が容易である合成樹
脂繊維からなる不織布を用いた振動板が従来から提案さ
れている。

【０００４】従来提案された不織布を用いた振動板に
は、単一若しくは複数の異なる合成樹脂繊維からなる不
織布にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂又はニトリルゴ
ム等のゴム系樹脂を含浸して成形したもの（特開昭５０
−１２３３３０）、融点の異なる２種類の合成樹脂から
なる不織布を低融点の合成樹脂における融点温度で加熱
加圧成形したもの（特開昭５９−１７６９９５）、繊維
径０．０２〜０．５デニールのポリオレフィン繊維から
なる不織布を加熱加圧成形したもの（特公昭５７−５２
７５９）等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の従来
のスピーカ用振動板において、合成樹脂繊維からなる不
織布に熱硬化性樹脂又はゴム系樹脂を含浸して成形した
ものでは、振動板の形状を保たせるために前記熱硬化性
樹脂又はゴム系樹脂を含浸するという、煩雑な工程が必
要となる。更に、熱硬化性樹脂の硬化又はゴム系樹脂の
架橋に長い時間を要するため、振動板成形時間が長くな
り、作業性が悪いという欠点があった。

【０００６】そして、融点の異なる２種類の合成樹脂か
らなる不織布を低融点の合成樹脂における融点温度で加
熱加圧成形したものでは、低融点の合成樹脂繊維を溶融
流動させて、これを未融解である高融点の合成樹脂繊維
に対するバインダー樹脂として作用させることで、振動
板形状を形成させている。しかし、この振動板では、低
融点の樹脂を溶融させているため、溶融した合成樹脂が
金型に融着してしまい、冷却しても簡単には離型できな
いこともあり、更にこのため離型させた成形品が変形し
てしまうこともあった。また、成形工程において、溶融
した合成樹脂を固化させると共に金型離型時の変形を避
けるために、成形品の金型上での長い冷却時間が必要と
なり、成形後、同一金型で新たに振動板を成形するに
は、再び金型を低融点温度まで加熱しなければならず、
成形時の歩留まりが悪く、量産には全く適さないという
欠点もあった。

【０００７】また、繊維径０．０２〜０．５デニールの
ポリオレフィン繊維からなる不織布を加熱加圧成形した
ものでは、加熱加圧成形し離型した後、単独繊維により
構成されていることから収縮してしまい、成形品が変形
してしまうことがあった。更に、この振動板は、ポリオ
レフィンの極細繊維同士を融着させることで振動板形状
を付加するのであるが、この際、前記繊維は金型に融着
してしまい、前述と同じく、長時間の冷却時間が必要に
なる。

【０００８】そこで本発明は、上記従来例に付する欠点
を解消し、溶融温度が異なる２種類以上の合成樹脂長繊
維からなる不織布を、前記合成樹脂繊維のうち最も低い
溶融温度を有する合成樹脂繊維の溶融温度近くで加熱加
圧して交絡された各長繊維の交点を融着させることによ
り、振動板形状付与に含浸用樹脂が必要とならず、成形
品の離型が容易で、収縮等の変形が生じないスピーカ用
振動板を提供することを目的とし、更には、成形が容易
で、短時間で成形できると共に、量産性に優れる当該ス
ピーカ用振動板の製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るスピーカ用振動板は、溶融温度が異なる
２種類以上の合成樹脂繊維の長繊維からなる不織布が、
前記合成樹脂繊維のうち最も低い溶融温度を有する合成
樹脂繊維の溶融温度近くで加熱加圧されることにより成
形されたスピーカ用振動板であって、交絡された各長繊
維の交点が融着することにより当該長繊維が固定されて
いることを特徴とし、断面略楔状である２種類以上の合
成樹脂が夫々隣り合う合成樹脂同士異なる合成樹脂とな
るよう組み合わされて構成される、断面略円状の複合長
繊維を、高圧水流で分割することで得られた、極細長繊
維が交絡される不織布を前記スピーカ用振動板に用いた
ことを特徴とする。

【００１０】また、前記スピーカ用振動板の製造方法と
して、溶融温度が異なる２種類以上の合成樹脂繊維の長
繊維からなる不織布を、前記合成樹脂繊維のうち最も低
い溶融温度を有する合成樹脂繊維の溶融温度近くとなる
よう輻射加熱し、その後直ちに常温で加圧成形すること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】このような構成のスピーカ用振動板では、溶融
温度が異なる２種類以上の合成樹脂繊維の長繊維からな
る不織布を、前記合成樹脂繊維のうち最も低い溶融温度
を有する合成樹脂繊維の溶融温度近くで加熱加圧して成
形したものであるので、溶融温度で加熱加圧成形された
もののように不織布内部で長繊維が繊維状態を止めてい
ない状態（金型接触部分の繊維層が溶融して成形品に被
膜が形成されている状態、換言すれば表面がフィルム化
した状態）で振動板が形成されているのではなく、長繊
維がその形状をほとんど維持した状態で交絡され、この
交絡された各長繊維の交点が溶融温度近くで加圧される
ことから融着し、これにより長繊維が固定される。その
ため、成形品は厚みが大きく、即ち剛性が高くなる。そ
して、長繊維自体がほとんど溶融していないため、成形
品の固化冷却時間が低減されると共に、金型からの離型
が容易に行える。更に、複数の合成樹脂長繊維のうち、
１種類の合成樹脂長繊維の交点が溶融するだけであり、
他の樹脂の長繊維は全く未溶融の状態に保たれているの
で、成形後もこの他の長繊維により形状維持がなされ、
収縮等の変形を生じない。

【００１２】当該スピーカ用振動板に用いる不織布を、
断面略楔状である２種類以上の合成樹脂が夫々隣り合う
合成樹脂同士異なる合成樹脂となるよう組み合わされて
構成される、断面略円状の複合長繊維を、高圧水流で分
割することで得られた、極細長繊維が交絡される不織布
とした場合、極細長繊維が交絡することにより、より剛
性が上がると共に、成形品の通気性が低くなる。そして
更に、極細長繊維の断面形状が略楔形であるため、断面
円状の長繊維に比べ、交絡された長繊維間の交点の接触
面積が多くなることにより、強度、剛性がいっそう向上
する。尚、この際、断面円状の長繊維に比べ、厚みは減
少することになるが、長繊維同士がその形状に基き配置
されることにから、長繊維が非常に詰まった状態となる
ため、厚みの減少度合以上に剛性が向上する。また、こ
のため通気性がほとんどなくなる。

【００１３】当該スピーカ用振動板を、溶融温度が異な
る２種類以上の合成樹脂繊維の長繊維からなる不織布を
前記合成樹脂繊維のうち最も低い溶融温度を有する合成
樹脂繊維の溶融温度近くとなるよう輻射加熱し、その後
直ちに常温で加圧成形して製造した場合、金型自体を加
熱して成形するのではなく、輻射加熱した不織布を常温
の金型で加圧するため、成形工程における長い金型冷却
時間が必要なくなる。更に、成形後に新たに振動板を成
形する際も、金型を再加熱する必要がない。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を詳述する。 ［実施例］図１に模式的に示すように、ポリエチレンテ
レフタレート１とポリプロピレン２とからなる複合長繊
維３であって、断面略楔状である夫々の樹脂が交互に配
されて断面円状に構成された複合長繊維３を、高圧の水
流で略楔状に分割して繊維太さ約０．２デニール以下の
両極細長繊維を交絡させた不織布４（図２に模式的に示
す）［大和紡績（株）製 ミラクルクロス］；坪量３０
０ｇ／ｍ2 ，厚さ１．６４ｍｍ，幅２５０ｍｍの外周
を、図３に示すように、２枚の金属製リング５でクラン
プし、これを約２３０℃に設定された遠赤外線ヒータ６
で９秒間両面加熱する。クランプされた不織布４とこれ
に対して上下に配置された遠赤外線ヒータ６ａ，６ｂと
の夫々の距離ｈは約２０ｃｍに設定されている。本実施
例では、遠赤外線ヒータ６の設定温度は約２３０℃に設
定したが本実施例の装置では２００℃〜２５０℃に設定
されていればよい。前記ヒータ設定温度は、ヒータ輻射
熱により設定される不織布４の温度がポリプロピレンが
溶融温度に近い約１５０℃〜約１６０℃、すなわちポリ
プロピレンの融点１７６℃の約８５％〜約９０％となる
よう、不織布４とヒータ６との距離に応じて設定され
る。また、本実施例の装置では加熱時間を９秒とした
が、この装置では加熱時間５〜１０秒内であれば成形が
可能であった。

【００１５】加熱終了後２秒以内に、水冷により１５℃
〜２０℃に設定された円錐形状の雄雌金型７ａ，７ｂに
よりプレス圧１０ｋｇ／ｃｍ2 で１０秒間プレス成形
し、コーン状の成形品を得た。本実施例では水冷金型を
用いたが、常温の金型で行ってもよい。この成形品の内
周及び外周を切断し、外径φ１１５，内径φ２５，厚さ
０．６ｍｍのコーン型振動板を得た。 ［比較例１］アクリル系合成繊維の極細長繊維からなる
不織布；坪量３００ｇ／ｍ2 ，厚さ２．３５ｍｍ，幅２
５０ｍｍの外周を２枚の金属製リングでクランプし、１
６０℃に加熱した円錐形状の雄雌金型で１０秒間熱プレ
ス成形する。金属製リングを下型に押し付けた状態で、
上型を上昇させると同時に圧縮空気を約２０秒間吹き付
けて冷却し、成形品表面が十分に冷却固化した後、成形
品を金属製リングと共に下型から離型する。この成形品
の内周及び外周を切断し、外径φ１１５，内径φ２５，
厚さ０．６ｍｍのコーン型振動板を得た。 ［比較例２］ポリプロピレン繊維の極細長繊維からなる
不織布；坪量３００ｇ／ｍ2 ，厚さ１．９５ｍｍ，幅２
５０ｍｍの外周を２枚の金属製リングでクランプし、１
５０℃に加熱した円錐形状の雄雌金型で１５秒間熱プレ
ス成形する。金属製リングを下型に押し付けた状態で、
上型を上昇させると同時に圧縮空気を約３０秒間吹き付
けて冷却し、成形品表面が十分に冷却固化した後、成形
品を金属製リングと共に下型から離型する。この成形品
の内周及び外周を切断し、外径φ１１５，内径φ２５，
厚さ０．６ｍｍのコーン型振動板を得た。 ［比較例３、４］比較例３、４として、夫々比較例１、
２で用いたアクリル系合成繊維、ポリプロピレン繊維の
極細長繊維からなる不織布を実施例の装置により成形す
ることを試みたが、共に良好な形状の成形品が得られな
かった。詳述すると、両不織布とも、１種類の合成樹脂
長繊維により構成されているため、輻射加熱の際、加熱
温度が高いと長繊維が溶融してしまいシートの形状が全
く維持されなくなりこの後のプレス成形が行えず、低い
と不織布が十分に軟化せずプレス成形しても良好な形状
の成形品が得られないという状態が続き、微妙に温度設
定を変えて何度も試みたが、結局良好な形状の成形品が
得られなかった。

【００１６】次に、本実施例の物性と比較例１、２の各
物性を表１に示す。

【００１７】

【表１】 表１から明らかなように、実施例の振動板は、比較例
１、２の振動板と比べて内部損失は若干低くなるが、ヤ
ング率が高くなり、比弾性率が格別に高くなった。

【００１８】本実施例の振動板における断面、表面の電
子顕微鏡写真を図４（５０倍で撮影）、図５（１００倍
で撮影）に、比較例の振動板における断面、表面の電子
顕微鏡写真を図６（５０倍で撮影）、図７（１００倍で
撮影）にそれぞれ示す。

【００１９】本実施例の振動板では、その表面及び内部
においても長繊維がほとんど溶融せずに繊維形状を止め
たままである。これに対し、比較例２の振動板では内部
の一部に溶融していないところが残っているものの、表
面及び内部において長繊維はほとんど溶融しており、フ
ィルム状に近い構成となっている。尚、比較例１におい
ても比較例２と同様の繊維の形状であったため、写真は
省略した。

【００２０】上述の繊維の形状の違いは、成形後の離型
作業に影響を及ぼした。すなわち、比較例１、２のもの
では金型離型の際、繊維が溶融しているため、成型品が
金型に食い付き、簡単には外すことができず、離型によ
り成形品を変形させることが多々あった。これに対し、
本実施例のものでは離型作業が良好であり、成形品の変
形も認められなかった。尚、比較例３、４の振動板が本
実施例の装置で成形できなかった理由は、前記したよう
にこれらの比較例が１種類の合成樹脂長繊維により構成
されているからである、つまり、不織布の輻射加熱時に
不織布としての形状を維持する他の合成樹脂長繊維が存
在しないことによるものであると考えられる。

【００２１】次に、本実施例の振動板の周波数特性図を
図８に、比較例１、２の振動板の周波数特性図を図９、
図１０にそれぞれ示す。

【００２２】これらの特性図から明らかなように、本実
施例の振動板では、比較例１、２の振動板で３ｋＨｚ〜
８ｋＨｚ（特に３ｋＨｚ〜５ｋＨｚ）にわたって発生し
ている共振による鋭いピークが発生しておらず、平坦な
周波数特性となっている。これについては、本実施例の
振動板が、断面楔状の長繊維が堆積した構成となってい
ると共に、異種樹脂長繊維が絡み合った状態に構成され
ていることから、共振が一周波数に集中せずに分散して
いるのであると考えられる。

【００２３】以上、本発明に係るスピーカ用振動板につ
いて代表的と思われる実施例を基に詳述したが、本発明
によるスピーカ用振動板の実施態様は、コーン型振動板
ではなくドーム型振動板でもよく、又スピーカにおいて
振動板と同様の働きをするダストキャップでもよい、更
に、本実施例では、溶融温度の異なる合成樹脂長繊維と
して、融点２５６℃のポリエチレンテレフタレートと融
点１７６℃のポリプロピレンとを用いたが、その他の溶
融温度の異なる合成樹脂長繊維とを組み合わせてもよ
く、３種類以上の合成樹脂長繊維を用いてもよい等、上
記実施例の構造に限定されるものではなく、前記した特
許請求の範囲に記載の構成要件を具備し、本発明にいう
作用を呈し、以下に述べる効果を有する限りにおいて、
適宜改変して実施しうるものである。

【００２４】

【効果】本発明に係るスピーカ用振動板は以下に述べる
効果を有する。 (1) 長繊維がその形状をほとんど維持した状態で交絡さ
れ、この交絡された各長繊維の交点が溶融温度近くで加
圧されることから融着し、これにより長繊維が固定され
るため、成形品は厚みが大きく、即ち剛性が高くなる。
このため、スピーカに大入力の低音信号が加えられたと
きでも、一様なピストン運動が行われる。 (2) 交絡される各長繊維の交点で融着されてこれらの長
繊維が固定されることで振動板形状を維持できるため、
従来のような含浸が不必要になり、製造工程が簡略化さ
れる。 (3) 長繊維がほとんど溶融せずに形成されているため、
製造工程において、成形品の冷却時間が低減されると共
に、金型からの離型が容易に行え、作業性に優れる。 (4) 複数の合成樹脂長繊維のうち、１種類の合成樹脂長
繊維の交点が溶融するだけであり、他の樹脂の長繊維は
全く未溶融の状態に保たれているので、成形後もこの他
の長繊維により形状維持がなされ、収縮等の変形を生じ
ず、成形後の寸法安定性に優れる。 (5) 断面略楔状である２種類以上の合成樹脂が夫々隣り
合う合成樹脂同士異なる合成樹脂となるよう組み合わさ
れて構成される、断面略円状の複合長繊維を、高圧水流
で分割することで得られた、断面楔状の極細長繊維が交
絡される不織布を用いたものでは、断面略楔状の極細長
繊維が交絡し、長繊維間の交点の接触面積が多くなるこ
とにより、より剛性が向上する。また、成形品の通気性
がほとんどなくなるため、振動板前後での音抜けがな
く、振動板前面、後面から放射される互いに逆相の音が
音抜けにより打ち消し合って音圧レベルを減少させるよ
うなことがなくなり、高い音圧レベルを達成できる。 (6) 更に、断面楔状の複数種の極細長繊維で構成された
ものでは、断面楔状の長繊維が堆積した構成となってい
ると共に、異種樹脂長繊維が絡み合っているため、共振
が一周波数に集中せず、高域での共振による鋭いピーク
が発生しなくなり、平坦な周波数特性が得られる。

【００２５】また、本発明のスピーカ用振動板の製造方
法は、以下に述べる効果を有する。 (1) 溶融温度が異なる２種類以上の合成樹脂繊維の長繊
維からなる不織布を、前記合成樹脂繊維のうち最も低い
溶融温度を有する合成樹脂繊維の溶融温度近くとなるよ
う輻射加熱し、その後直ちに常温で加圧成形するため、
従来のような成形工程における長い金型冷却時間が必要
なくなり、短時間で成形できることから、作業性に優れ
る。 (2) 振動板を成形後、次の振動板を成形する際に、従来
のように金型を再加熱する必要がなく、この時間なしに
次々と成形が行えるため、量産性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のスピーカ用振動板で用いた不織布の作
製前の複合長繊維を説明する図。

【図２】実施例のスピーカ用振動板で用いた不織布を説
明する図。

【図３】実施例のスピーカ用振動板の成形工程を説明す
る図。

【図４】実施例のスピーカ用振動板断面における繊維の
形状を示す電子顕微鏡写真（５０倍）。

【図５】実施例のスピーカ用振動板表面における繊維の
形状を示す電子顕微鏡写真（１００倍）。

【図６】比較例２のスピーカ用振動板断面における繊維
の形状を示す電子顕微鏡写真（５０倍）。

【図７】比較例２のスピーカ用振動板表面における繊維
の形状を示す電子顕微鏡写真（１００倍）。

【図８】実施例のスピーカ用振動板の周波数特性図。

【図９】比較例１のスピーカ用振動板の周波数特性図。

【図１０】比較例２のスピーカ用振動板の周波数特性
図。

【符号の説明】

１ ポリエチレンテレフタレート長繊維 ２ ポリプロピレン長繊維 ３ 複合長繊維 ４ 不織布 ５ 金属製リング ６ ヒータ ７ 金型

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１１月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 31/00 Ｈ０４Ｒ 31/00 Ａ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融温度が異なる２種類以上の合成樹脂
   繊維の長繊維からなる不織布が、前記合成樹脂繊維のう
   ち最も低い溶融温度を有する合成樹脂繊維の溶融温度近
   くで加熱加圧されることにより成形されたスピーカ用振
   動板であって、交絡された各長繊維の交点が融着するこ
   とにより当該長繊維が固定されていることを特徴とする
   スピーカ用振動板。
2. 【請求項２】 断面略楔状である２種類以上の合成樹脂
   が夫々隣り合う合成樹脂同士異なる合成樹脂となるよう
   組み合わされて構成される、断面略円状の複合長繊維
   を、高圧水流で分割することで得られた、極細長繊維が
   交絡される不織布を用いたことを特徴とする請求項１記
   載のスピーカ用振動板。
3. 【請求項３】 前記極細長繊維の太さが、０．２デニー
   ル以下であることを特徴とする請求項２記載のスピーカ
   用振動板。
4. 【請求項４】 前記合成樹脂がポリエチレンテレフタレ
   ートとポリプロピレンであることを特徴とする請求項
   １、２又は３記載のスピーカ用振動板。
5. 【請求項５】 溶融温度が異なる２種類以上の合成樹脂
   繊維の長繊維からなる不織布を、前記合成樹脂繊維のう
   ち最も低い溶融温度を有する合成樹脂繊維の溶融温度近
   くとなるよう輻射加熱し、その後直ちに常温で加圧成形
   することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載
   のスピーカ用振動板の製造方法。