(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
９０〜９７重量％のポリオレフィン系樹脂と、３〜１０重量％のエラストマから構成されているポリオレフィン系マトリックス樹脂５０〜８０重量％と、少なくとも３重量％以上のパールマイカを含む平均アスペクト比１０以上の鱗片状マイカ２０〜５０重量％からなる材料を、インジェクション成形により、前記鱗片状マイカが前記ポリオレフィン系マトリックス樹脂中に並列配向するように成形したスピーカ用振動板。
【請求項２】
パールマイカの添加量が３〜１２重量％である請求項１に記載のスピーカ用振動板。
【請求項３】
パールマイカが鱗片状マイカ本体表面に形成した二酸化チタンの表面を還元して低次酸化チタンを形成し、更にその上面に二酸化チタンを形成した三層からなる高屈折率層を有する請求項１・２に記載のスピーカ用振動板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、 車載用、ホーム用の高級スピーカ等に用いられる、優れた音響特性と意匠性を兼ね備えたスピーカ用振動板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカ用の振動板の材料としては、従来から紙が広く用いられているが、最近ではポリオレフィン系重合体が、音響特性、耐久性、加工性、コスト等の点から注目され用途が拡大している。音響特性上から、振動板材料には高い比弾性率、適度な内部損失が要求され、ポリオレフィン系重合体は大きな内部損失を有するものの、比弾性率の点では充分でないため、カーボングラファイト、マイカ等の強化材を混合してさらに音響特性を向上させようとして種々の複合材料が提案されている。
【０００３】
特公平２−５３９９９号公報には、ポリオレフィン系重合体３０〜９５重量％及び５００μｍ以下の重量平均フレーク径及び１０以上の重量平均アスペクト比を有するマイカ７０〜５重量％を複合することにより構成された音響振動板が優れた音響特性を有することが示されている。
【０００４】
一方、車載用、ホーム用の高級スピーカ等に用いられる振動板にあっては、音響特性のみならず、信頼性、耐久性、耐候性等の性能とともに、意匠性についての要求も多く、特に鮮やかで、且つ多様な色彩を施したものが強く望まれるようになってきた。
【０００５】
これまでに、色彩を施した振動板として、繊維質基材からなる振動板の表面に顔料を配合した樹脂材を積層したものや、マトリックス樹脂中に顔料が分散するようにインジェクション成形したもの等があるが、前者にあっては工程が複雑であるとともに、滲みのない鮮やかな色彩を実現することが困難であり、耐久性や耐候性も充分でなく、後者にあっては、音響特性が充分でなかったり、鮮やかな色彩が得られなかったりして、性能と意匠性の双方を充分に満足させるものの開発には至っていない。
【０００６】
マトリックス樹脂中に、顔料を配合してインジェクション成形した着色振動板は、振動板基材表面に着色性コーティング材を積層するものに比較すると、製造の容易性、耐久性の点で有利であり、マトリックス樹脂中に顔料のみを添加したもののほかに、マトリックス樹脂にマイカ等の強化材を充填したものに顔料を添加して音響特性の向上と、色彩効果の双方を両立させようとするものもある。
【０００７】
図６及び図７は、マトリックス樹脂中に顔料を分散配合して着色した振動板の断面模式図であって、図６は強化材を充填していないもの、図７はマイカ等の強化材を充填したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６及び図７に示すような従来の着色振動板にあっては、二酸化チタン、 酸化鉄、 酸化クロム、カーボンブラック等の粒子状の一般の顔料をマトリックス樹脂中にランダムに分散配合したものであるので、顔料により光の拡散が生じるため、図６に示すものにおいては、鮮やかな透明感のある色調が得られず、また、強化材が入っていないため、伝播速度が非常に低く、顔料の影響により内部損失ｔａｎδが低下する欠点があり、図７に示すものにおいても未強化のものと同様、鮮やかな色調は得られず、強化材のマイカの影響でさらにくすんだ色調となり、マイカを充填したことによる音響特性の向上が、顔料の影響による伝播速度、ｔａｎδ値の低下によって減殺されるという問題がある。
【０００９】
強化材としては、マイカの他にカーボングラファイト等も用いられるが、この場合には強化材自体が黒ずんだ色を有するため、黒系統のくすんだ色付け以外には不適当で、鮮やかな色調は得られない。
【００１０】
本発明は、これら従来技術の問題点に鑑みなされたもので、高比弾性率、高内部損失を有し、優れた再生音質を得るとともに、これまでにない鮮やかな色彩により意匠性も一段と向上させたスピーカ用振動板を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のスピーカ用振動板は、９０〜９７重量％のポリオレフィン系樹脂と、３〜１０重量％のエラストマから構成されているポリオレフィン系マトリックス樹脂５０〜８０重量％と、少なくとも３重量％以上のパールマイカを含む平均アスペクト比１０以上の鱗片状マイカ２０〜５０重量％からなる材料を、インジェクション成形により、前記鱗片状マイカが前記ポリオレフィン系マトリックス樹脂中に並列配向するように成形したスピーカ用振動板。
【００１３】
請求項２に記載のスピーカ用振動板は、パールマイカの添加量が３〜１２重量％である請求項１に記載のスピーカ用振動板。
【００１４】
請求項３に記載のスピーカ用振動板は、パールマイカが鱗片状マイカ本体表面に形成した二酸化チタンの表面を還元して低次酸化チタンを形成し、更にその上面に二酸化チタンを形成した三層からなる高屈折率層を有する請求項１・２に記載のスピーカ用振動板。
【００１５】
本発明振動板の構成を、実施例に対応する図１乃至図５を用いてさらに詳細に説明する。図１は本発明振動板の基本構成を示す断面模式図、図２乃至図４は本発明振動板に使用されるパールマイカの構造を示す模式図、図５は本発明振動板が装着されたスピーカの一例を示す断面図である。
【００１６】
ここに、パールマイカとは、鱗片状マイカ本体表面にマイカより光の屈折率の高い金属酸化物等をコーティングして高屈折率層を形成し、全体として顔料の機能を有せしめたものをいう。
【００１７】
図２に示すものは、マイカ（屈折率１．５〜１．６）の表面に、二酸化チタン（屈折率２．３〜２．７）を均一に物理化学的に結合して形成したもので、マイカと二酸化チタンの境界面で反射した光が二酸化チタン表面で反射した光に対して、位相の遅れが出るために干渉が起こり、特定の色調を強調するのである。二酸化チタンの厚さを変えることにより色調を調整して、目的の色調を得ることができる。また、二酸化チタンの代わりに酸化鉄その他の金属酸化物層を形成して金属酸化物固有の色調を具現したものがあり、これもパールマイカの一種である。
【００１８】
図３に示すものは、二酸化チタンの上にさらにカーボンブラック、水酸化鉄、酸化鉄、フェロシアン化鉄、水酸化クロム、酸化クロム、窒化コバルト等の有色無機化合物のコロイド粒子を物理化学的に結合して、二層構造ととしたものである。
【００１９】
図４に示すものは、マイカ表面に形成した二酸化チタンの表面を還元して、低次酸化チタンを生成し、さらにその上面に二酸化チタンを形成した三層構造のものを示し、低次酸化チタンの黒色層によって、さらに発色性が高く高輝性に優れた鮮やかな色調が得られるものである。
【００２０】
本明細書においては、鱗片状マイカを基体として、上記したような表面処理を施して、全体として顔料の機能を付与したものを総称してパールマイカといい、汎用の粒子状顔料と明確に区別するものである。
【００２１】
本発明の振動板の基本構成は、図１に断面を模式図で示すとおり、ポリオレフィン系マトリックス樹脂中にパールマイカを含む鱗片状マイカが充填されており、この振動板はインジェクション成形により成形したもので、鱗片状マイカは振動板表面に沿って層状に並列配向している。
【００２２】
ポリオレフィン系マトリックス樹脂はポリプロピレンに３〜１０重量％エラストマを混合したもの等が用いられ、５０〜８０重量％を占めている。
【００２３】
鱗片状マイカは、平均アスペクト比１０以上の高アスペクト比のものが用いられ、少なくとも３重量％のパールマイカを含めて、２０〜５０重量％を占めている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のスピーカ用振動板は、 ９０〜９７重量％のポリオレフィン系樹脂と、３〜１０重量％のエラストマから構成されているポリオレフィン系マトリックス樹脂５０〜８０重量％と、高アスペクト比の鱗片状マイカ２０〜５０重量％からなる材料を、インジェクション成形により、鱗片状マイカがポリオレフィン系マトリックス樹脂中に並列配向するように成形したから、高比弾性率、高内部損失の物性により優れた音響特性を有し、さらに鱗片状マイカに少なくとも３重量％のパールマイカを含ませたことにより、強化材としての機能のほかに、着色材としての機能をも併せ有せしめたので、従来のように音響特性を劣化させることなく、優れた色彩を施して、性能特性と意匠性とを両立させることができる。
【００２５】
また、ポリオレフイン系マトリックス樹脂としてポリオレフィン系樹脂に３〜１０重量％のエラストマを混合したものを用いることにより、さらに音響特性を向上させることができる。これはポリオレフィン系樹脂に強化材を混合すると比弾性率は高くなるものの、ポリオレフィン系樹脂が元来有している高い内部損失を低下させる方向に作用するのを、制振性の高いエラストマを加えることによって、内部損失の低下を防止するものである。
【００２６】
また、鱗片状マイカをすべてパールマイカとすることができるが、パールマイカ３〜１２重量％でほぼ同等のパール光沢を有する優れた色調を得ることができるので、高価なパールマイカの量を少なくしてコスト低減を図ることができる。
【００２７】
また、パールマイカとしては、顧客のニーズに適合するように、各種のものが使用可能で、高屈折率層の材質、厚さ等を変えることにより、多様な色調を得ることができ、さらに微妙な調整をするために、音響特性に影響を与えない程度の微量の粒子状一般顔料と併用することも可能であるが、鱗片状マイカ本体表面に形成した二酸化チタン表面を還元して低次酸化チタンを形成し、さらにその上面に二酸化チタンを形成した三層構造からなる高屈折率層を有するパールマイカを用いれば、これのみで非常に発色性が高く高輝性に優れた鮮やかな色調を得ることができる。
【００２８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
【００２９】
実施例１．
ポリプロピレン（以下ＰＰと略称する）に、エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体ゴム（以下ＥＰＤＭと略称する）５％を混合したＰＰ／ＥＰＤＭマトリックス樹脂６５重量％と、パールマイカ（資生堂製インフィニットカラーＢＢ−０２−Ｌ１）３５重量％を混合し、インジェクション成形により振動板を成形した。
【００３０】
実施例２．
実施例１と同様のＰＰ／ＥＰＤＭマトリックス樹脂６５重量％と、パールマイカ（資生堂製インフィニットカラーＢＢ−０２−Ｌ１）１０重量％と、高屈折率層を設けないマイカ質のみの鱗片状マイカ２０重量％を混合し、インジェクション成形により振動板を成形した。
【００３１】
実施例３．
実施例１〜２と同様のＰＰ／ＥＰＤＭマトリックス樹脂６５重量％と、パールマイカ（日本光研製ＭＧ−１００Ｒ）３４．５重量％と、粒子状のカーボンブラック０．５重量％を混合し、インジェクション成形により振動板を成形した。
【００３２】
比較例１〜５として、実施例１〜３と同様のＰＰ／ＥＰＤＭまたはＰＰをベースとし、パールマイカを含まない材料をインジェクション成形により振動板を成形した。
【００３３】
なお、実施例１〜３、比較例１〜５に用いた鱗片状マイカは、いずれも平均アスペクト比１０以上のもので、実施例１〜３のパールマイカも同等の高アスペクト比のものを基体としたものである。
【００３４】
実施例１〜３の振動板の物性値と、着色・意匠性及び音響特性の評価結果を ［表１］ に示し、比較例１〜５の振動板の物性値及び着色・意匠性及び音響特性の評価結果を［表２］に示す。
評価結果のマークは、◎が優れているもの、○がやや良好なもの、×が劣るものを表している。
【００３５】
【表１】
0003721478.tif 000002
【００３６】
【表２】
0003721478.tif 000003
【００３７】
着色・意匠性の評価結果は、官能検査による相対的評価であるが、実施例１〜３はいずれも光沢のある鮮やかな色調を実現し、比較例１〜５に対して明確に優位性を示した。表には記載していないが、パールマイカの添加量を種々変えてさらに精細な実験をした結果では、３重量％以下では優れた色調が充分には発揮されず、１２重量％以上を添加してもほとんど効果に差異は認められなかった。
【００３８】
比較例２と比較例４により、着色のために添加した一般顔料が音響特性に影響を与えていることが理解できよう。比較例２は着色・意匠性と音響特性をほぼ良好に両立させているかに見えるが、比較例１と対比したとき、強化材によって得た音響特性の向上を一般顔料が減殺していることが明瞭である。
実施例１と実施例２に使用したパールマイカ（資生堂製インフィニットカラーＢＢ−０２−Ｌ１）は、図４に示す三層構造のもので、光沢のある鮮やかなブルーを実現した。
【００３９】
また、実施例３に使用したパールマイカ（日本光研製ＭＧ−１００Ｒ）は、図２に示すタイプのもので、グリーンを発色し、微量加えたカーボンブラックの作用で、より深みのある色合いとなっている。
【００４０】
以上、本発明の代表的と思われる実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれら実施例構造のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ本発明にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【００４１】
例えば、実施例に示す構成に加え、耐候性向上のために、公知の紫外線防止剤、老化防止剤、酸化防止剤等を適宜添加すること等も本発明の技術的範囲に属するものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から既に明らかなように、 本発明の振動板は、 ポリオレフイン系マトリックス樹脂中にアスペクト比の大きな鱗片状マイカを層状に並列配向するようにインジエクション成形により作成しているので、 比弾性率を高め、音響特性を向上させるとともに、鱗片状マイカの一部または全部を、同様の鱗片状マイカを基体とするパールマイカに替えて、着色材としての機能を強化材に兼ね備えるようにしたので、音響特性の劣化を招くことなく、優れた着色・意匠性と音響特性を完璧に両立させたものである。
【００４３】
インジェクション成形によよる鱗片状マイカ、パールマイカの並列配向は、音響特性の向上に寄与すると同時に、着色材としてのパールマイカが振動板表面に沿って並列配向していることにより、従来の粒子状の一般顔料による光の乱反射の欠点を解決し、透明感のある鮮やかな色彩の実現に寄与している。
【００４４】
また、マトリックス樹脂に強化材としてマイカを配合することにより、樹脂が本来有している内部損失が低下するのを、マトリックス樹脂に制振性の高いエラストマを少量混合することにより、内部損失の低下を抑止し、この種材料として最良の音響特性を確保することができる。
【００４５】
また、強化材としての鱗片状マイカ全部をパールマイカに置き換えることなく、高価なパールマイカを３〜１２重量％の範囲に節約しても、着色・意匠性に大きな差異はなく、鮮やかな色彩の振動板を製造することができる。
【００４６】
また、音響特性の劣化を来さない程度の微量の一般顔料を添加することにより、微妙な色合いの調整もできるので、顧客の多様なニーズに応えることも可能である。
【００４７】
また、二酸化チタンと低次酸化チタンの三層構造のパールマイカを使用すると、低次酸化チタンの黒色層の作用により、他の補助剤を一切使用せずに、より透明感のある鮮やかな色調を得られ、一層高級感を現出することができる。
【００４８】
本発明振動板は、以上述べたとおり、優れた音響特性と、斬新な着色・意匠性を兼ね備えたものであり、公知の紫外線防止剤、老化防止剤、酸化防止剤等を適宜添加することにより、耐候性を強化すると、車載用、屋外用等のスピーカにも好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の振動板の構成を示す断面模式図である。
【図２】  本発明に使用されるパールマイカの一例を示す構造模式図である。
【図３】  本発明に使用されるパールマイカの、他の例を示す構造模式図である。
【図４】  本発明に使用されるパールマイカの、さらに他の例を示す構造模式図である。
【図５】  本発明の振動板をコーン形振動板として装着したスピーカの一例を示す断面図である。
【図６】  従来の着色振動板の構成を示す断面模式図である。
【図７】  従来の他の着色振動板の構成を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１  鱗片状マイカ
１’パールマイカ
２  二酸化チタン層
２’低次酸化チタン層
３  有色無機化合物
４  顔料粒子
５  ポリオレフィン系樹脂マトリックス
６  振動板
【図１】
0003721478.tif 000004
【図２】
0003721478.tif 000005
【図３】
0003721478.tif 000006
【図４】
0003721478.tif 000007
【図５】
0003721478.tif 000008
【図６】
0003721478.tif 000009
【図７】
0003721478.tif 000010