(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に熱硬化性樹脂を含浸する工程と；
該基材の外周部に該熱硬化性樹脂が流れないようにして、該樹脂が含浸された基材を所定の形状に成形する工程と；
該成形された基材を切断することにより、外周部が露出した振動板部分を得る工程と；
該振動板部分の露出した外周部を覆うようにして、かつ、所定の形状となるように発泡弾性組成物を発泡成形することにより、振動板部分とエッジ部分とを有するスピーカー用部材を得る工程と
を含む、スピーカー用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動板部分とエッジ部分とを有するスピーカー用部材およびその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、振動板部分とエッジ部分とが高い接合強度で一体化されたスピーカー用部材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スピーカーにおいては、振動板およびエッジはそれぞれ異なる材料から形成される。振動板とエッジに要求される性能が全く異なるためである。すなわち、振動板は前後の空気を押して粗密波を発生させることにより音波を発生させるので、空気の圧力に耐え得る強度が必要とされる。一方、エッジは振動板の動きに追随し得る柔軟性と振動板を伝播した音波を反射させることなく振動を吸収し得る振動吸収性とが必要とされる。従って、従来のスピーカーは、振動板とエッジについての相反する要求性能を満足するために、振動板およびエッジをそれぞれ異なる材料から別個に形成し、それらを接着することにより製造される。そのため、従来のスピーカーは、振動板およびエッジのそれぞれについて材料費がかかり、かつ成形工程および接着工程が必要となるので、非常にコストが高く、かつ製造効率が低いという問題がある。
このような問題を解決するために、パルプコーンを抄造する際に振動板部分とエッジ部分とを同時に成形する技術が提案されている。しかし、この技術においては、エッジの通気を防止し振動板の反射を押さえるためにエッジに樹脂層を特別に設けなければならない。そのため、製造工程数が多く煩雑であり、特に振動板の振動によって屈曲されるエッジ部分は芯材となるパルプ繊維の強度が低いため耐久性および耐水性が不十分であり、しかも、樹脂層が設けられたことによりエッジの柔軟性が不十分であるという問題がある。
あるいは、射出成形の２色成形により振動板とエッジを同時に成形する技術が提案されている。しかし、この技術では、利用可能な材料が熱可塑性樹脂に限定されてしまうので、得られるスピーカーの耐熱性および弾性率が不十分である。
さらに、樹脂フィルムまたは金属箔をコーン型またはドーム型の振動板形状に成形すると同時にロール形状のエッジを成形する技術も提案されている。しかし、この技術においては、振動板およびエッジについての相反する要求特性を同時に満足させるための工夫は何らなされておらず、エッジの強度が振動板の強度と同じになってしまう。その結果、十分な振幅が得られず、エッジの振動吸収性もほとんどないので、高音域専用のスピーカーにしか使用できず、フルレンジで実用に耐え得るスピーカーは得られない。
以上のように、振動板部分とエッジ部分とが一体化されたスピーカー用部材が強く望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、振動板部分とエッジ部分とが高い接合強度で一体化されたスピーカー用部材およびその製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカー用部材は、振動板部分とエッジ部分とを有し；該振動板部分が、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなり；該エッジ部分のうち該振動板部分と接続する部分が、発泡弾性組成物からなる部分と、該発泡弾性組成物部分の間に配された該振動板部分と共通の基材とを有し；該エッジ部分の残りの部分が、発泡弾性組成物からなる。
【０００５】
本発明の別のスピーカー用部材は、振動板部分とエッジ部分とを有し；該振動板部分が、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなり；該エッジ部分が、発泡弾性組成物からなる部分と、該発泡弾性組成物部分の間に配された該振動板部分と共通の基材とを有する。
【０００６】
好ましい実施形態においては、上記発泡弾性組成物は、弾性成分として、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ニトリル・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム、シリコーンゴム、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、および、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１つを含む。
【０００７】
好ましい実施形態においては、上記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂である。
【０００８】
本発明の別の局面によれば、スピーカー用部材の製造方法が提供される。この製造方法は、基材に熱硬化性樹脂を含浸する工程と；該基材の外周部に該熱硬化性樹脂が流れないようにして、該樹脂が含浸された基材を所定の形状に成形する工程と；該成形された基材を切断することにより、外周部が露出した振動板部分を得る工程と；該振動板部分の露出した外周部を覆うようにして、かつ、所定の形状となるように発泡弾性組成物を発泡成形することにより、振動板部分とエッジ部分とを有するスピーカー用部材を得る工程とを含む。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
（実施形態１）
図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用部材を説明するための概略部分断面図である。このスピーカー用部材１０は、振動板部分１１とエッジ部分１２とを有する。すなわち、本発明のスピーカー用部材は、一体で、振動板の機能とエッジの機能とを同時に有する。
【００１０】
振動板部分１１は、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなる。基材は、代表的には、織布または不織布が用いられる。このような織布または不織布は、任意の適切な繊維から形成され得る。代表的な繊維としては、木綿繊維、パラ型アラミド繊維、メタ型アラミド繊維、レーヨン繊維、テンセル繊維、超高強力ポリエチレン繊維、ポリアリレート系繊維が挙げられる。繊維の内部損失が大きくかつ強度に優れるという理由で、木綿繊維、テンセル繊維が好ましい。基材は、単一の繊維から形成してもよく、２種以上の繊維を組み合わせて形成してもよい。
【００１１】
不織布基材は、エラストマー繊維からなる不織布（以下、「エラストマー不織布」と称する）で構成され得る。ここで、エラストマー不織布とは、熱可塑性エラストマー繊維がランダムに絡み合い、かつ、その一部が溶融してなる不織布をいう。熱可塑性エラストマー繊維の代表例としては、ポリウレタン系エラストマー繊維、ポリアミド系エラストマー繊維、ポリスチレン系エラストマー繊維、ポリアミド系エラストマー繊維、ポリエステル系エラストマー繊維が挙げられる。エラストマー不織布は熱硬化性樹脂が容易に含浸し得るので、優れた弾性率を有するスピーカー用部材が得られ得る。さらに、エラストマー不織布はその内部に多くの空隙（空気部分）を含むので、目付当たりの厚みが大きくなり、その結果、優れた剛性を有するスピーカー用部材が得られる。
【００１２】
織布基材は、弾性織布であり得る。ここで、弾性織布とは、弾性を有する（すなわち、伸び縮みし得る）織布をいう。好ましくは、弾性織布を構成する繊維としては、飽和ポリエステル繊維が挙げられる。さらに好ましくは、織布基材はポリ（トリメチレンテレフタレート）繊維からなる。ポリ（トリメチレンテレフタレート）は非常に優れた内部損失を有するので、結果として、非常に優れた内部損失を有するスピーカー用部材が得られるからである。
【００１３】
基材は、上記織布または不織布を１層で用いてもよく、２層以上の積層体として用いてもよい。
基材に含浸される熱硬化性樹脂としては、任意の適切な熱硬化性樹脂が用いられるが、好ましくは不飽和ポリエステル樹脂である。最も短時間で硬化するからである。本発明においては、任意の適切な不飽和ポリエステル樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）は、液状組成物の形態で、多くの製品が市販されている。熱硬化性樹脂組成物は、任意の適切な添加剤（例えば、フィラー、酸化防止剤、紫外線吸収剤）をさらに含有し得る。
【００１４】
エッジ部分１２は、接続部分（すなわち、振動板部分１１から連続する部分）１３と、実質的なエッジ部分（すなわち、残りの部分）１４とを有する。接続部分１３は、上記振動板部分１１と共通の基材と、当該基材を挟むように配された発泡弾性組成物からなる部分１５とを有する。実質的なエッジ部分１４は、発泡弾性組成物からなる。すなわち、このスピーカー用部材は、接続部分１３にのみ基材を含み、当該接続部分１３においては、微視的には、ゴム分子（または熱可塑性エラストマー分子）が基材内に入り込み、当該ゴム分子（または熱可塑性エラストマー分子）と基材のの繊維分子とが絡み合った状態となっている。このような接続部分を有することにより、振動板部分とエッジ部分の接合強度がきわめて優れたものとなる。
【００１５】
発泡弾性組成物は、弾性成分として、任意の適切な未加硫ゴムおよび／または熱可塑性エラストマーを含む。代表的な未加硫ゴムとしては、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ニトリル・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム、シリコーンゴムが挙げられる。代表的な熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの未加硫ゴムおよび／または熱可塑性エラストマーは、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１６】
発泡弾性組成物は、発泡成分として、任意の適切な発泡剤を含む。代表的な発泡剤としては、アゾジカルボソアシドのような有機発泡剤が挙げられる。好ましくは、発泡成分は、発泡後に１．１〜１５倍の発泡倍率を有するようにして組成物に含有される。
以下、上記スピーカー用部材の製造方法の一例について説明する。
【００１７】
まず、基材のうち振動板となるべき部分に、熱硬化性樹脂を塗布する。熱硬化性樹脂の塗布量は目的に応じて変化し得るが、代表的には１００〜１７０ｇ／ｍ２である。積層体基材（例えば、２層基材）を作成する場合には、織布または不織布の上に熱硬化性樹脂を塗布し、その上に別の織布または不織布を重ねればよい。
【００１８】
次いで、熱硬化性樹脂が塗布された基材を所定の形状に熱プレス成形する。このとき、基材の外周部に該熱硬化性樹脂が流れないようにして、すなわち、基材外周部が露出するようにして、基材を所定の形状に成形する。このようにして成形することが本発明の特徴の１つである。基材外周部を露出させて成形する方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。代表的には、所定の金型（振動板部分成形金型）が用いられる。この金型は、所定の振動板部分形状と、極端にクリアランスが小さい外周部とを有する。このような金型を用いると、振動板部分は所定の形状に成形され、かつ、外周部には樹脂が流れることができない。その結果、外周部が露出した成形品が得られる。熱プレスの条件は、使用する基材、熱硬化性樹脂、目的等に応じて変化し得るが、不飽和ポリエステルを用いる場合には１２０〜１４０℃、３０〜５０秒が代表的である。また、露出した外周部の幅は、得られるスピーカーのサイズ、目的等に応じて変化し得るが、例えば口径１６ｃｍのスピーカーユニットを作製する場合には、代表的には０．５〜１０ｍｍの範囲である。
【００１９】
次いで、露出した外周部を所定の幅に切断して、振動板部分の成形品が完成する。切断後の外周部の幅は、得られるスピーカーのサイズ、目的等に応じて変化し得るが、切断前が０．５〜１０ｍｍの範囲であれば、切断後は４〜６ｍｍの範囲が代表的である。
【００２０】
次いで、得られた振動板部分の成形品を、スピーカー用部材成形金型に配置する。当該金型は、振動板部分成形金型と同様の振動板部分形状を有し、かつ、所定のエッジ部分形状を有する。ここで、エッジ部分に発泡弾性組成物を配置する。発泡弾性組成物は、通常、紐状にして配置される。次に、エッジ部分の発泡弾性組成物を熱プレス成形する。熱プレスの条件は使用する発泡弾性組成物や目的に応じて変化し得るが、１９０〜２１０℃、４０〜５０秒が代表的である。加熱により発泡弾性組成物は粘度が低下して流れ出し、振動板外周部の露出基材を両側（上下）から挟みこむようにして基材内に入り込む。その後、加硫と発泡が同時に進行し、その結果、ゴム分子（または熱可塑性エラストマー分子）と基材の繊維分子とが絡み合った接続部分を有するスピーカー用部材が得られる。
本発明のスピーカ振動板は、任意のスピーカー（例えば、低音用、中音用、高音用のスピーカ）に適用可能であり、全帯域（フルレンジ）スピーカーとして使用可能である。振動板の形状もまた、任意の適切な形状（例えば、コーン状、ドーム状、平板状）が採用され得る。
（実施形態２）
図２は、本発明の別の実施形態によるスピーカー用部材を説明するための概略部分断面図である。以下、簡単のため、本実施形態の特徴的な部分についてのみ説明し、実施形態１と共通する部分の説明は省略する。
【００２１】
本実施形態のスピーカー用部材２０は、振動板部分２１とエッジ部分２２とを有する。エッジ部分２２は、振動板部分２１と共通の基材と、当該基材を挟むように配された発泡弾性組成物からなる部分２５とを有する。すなわち、このスピーカー用部材は、エッジ部分全体にわたって基材を含み、従って、エッジ部分全体にわたってゴム分子（または熱可塑性エラストマー分子）と基材の繊維分子とが絡み合っている。
【００２２】
本実施形態によるスピーカー用部材の製造方法は、露出外周部の幅が大きいこと以外は基本的に実施形態１と同様である。例えば口径１６ｃｍのスピーカーユニットを作製する場合には、代表的には、切断前が１６０〜１９０ｍｍの範囲であり、切断後が１４０〜１５０ｍｍの範囲である。このような露出外周部を形成することにより、エッジ部分全体にわたってゴム分子（または熱可塑性エラストマー分子）と基材の繊維分子とが絡み合っているスピーカー用部材が得られる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例には限定されない。なお、特に示さない限り、実施例中の部およびパーセントは重量基準である。
（実施例１）
下記の組成を有する不飽和ポリエステル溶液を調製した：
不飽和ポリエステル樹脂（日本触媒(株)製；N350L）    ：１００（部）
マイカ（クラレ(株)製；CLARITE MICA 600W）          ：  １０
低収縮化剤（日本油脂(株)；モディパーS501）          ：    ５
パーオクタＯ（日本油脂(株)）                       ：    ３
一方、木綿繊維織布（平織り、打ち込み本数３９本×３４本、２０番手）を２枚用いて、そのうちの１枚の織布の中央部（すなわち、振動板となるべき部分）に上記不飽和ポリエステル溶液を約１２５〜１５０ｇ／ｍ２の密度で選択的に塗布し、その上にもう１枚の織布を配置した。得られた積層体基材を振動板部分成形金型に配置し、１３０℃で４０秒間熱プレス成形した。その結果、基材外周部が露出した成形体を得た。この成形体の外周部分を約５ｍｍに切断し、振動板部分の成形品を得た。
【００２４】
次に、振動板部分の成形品をスピーカー用部材成形金型に配置し、エッジ部分に紐状の発泡弾性組成物を配置した。エッジ部分を２００℃で４５秒間熱プレス成形することにより、振動板部分と発泡エッジ部分とが強固に接合した図１のようなスピーカー用部材を得た。得られたスピーカー用部材の振動板部分は、口径１６ｃｍ、厚さ０．３ｍｍのコーン形状であり、エッジ部分は幅１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのロール形状であった。
【００２５】
得られたスピーカー用部材の振動板部分について、通常の方法で、ヤング率および密度を測定し、エッジ部分について、通常の方法で、ヤング率、密度、および内部損失を測定した。測定結果を、後述の実施例２および比較例１〜２の結果と併せて下記表１に示す。
【００２６】
【表１】
0003925284.tif 000002
【００２７】
（実施例２）
外周部の切断幅を１５０ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、図２のようなスピーカー用部材を得た。得られたスピーカー用部材を実施例１と同様の評価に供した。結果を上記表1に示す。
（比較例１）
パルプ懸濁液から定法により、コーンとその外周にロール形状エッジとを抄き網で抄造し、熱プレス成形した。次いで、エッジ部分にアクリル系樹脂を塗布し、そして乾燥することにより、口径１６ｃｍ、厚さ０．８５ｍｍのエッジ一体型パルプコーン振動板を得た。得られた振動板を実施例１と同様の評価に供した。結果を上記表1に示す。
（比較例２）
射出成形の２色成形により、振動板部分をポリプロピレン樹脂（マイカを３０重量％含有する）で成形し、その外周にオレフィン系エラストマーをエッジ形状に成形することにより、口径１６ｃｍ、厚さ０．２８ｍｍのポリプロピレンコーン／オレフィンエラストマーエッジの一体型振動板を得た。得られた振動板を実施例１と同様の評価に供した。結果を上記表1に示す。
【００２８】
上記表１から明らかなように、本発明のスピーカー用部材は、振動板部分は強度に優れ、エッジ部分は柔軟で内部損失に優れている。このように、本発明によれば、相反する特性が要求される振動板とエッジとを別個に作製することなく一体的に形成することが可能となり、長く解決されなかった課題を解決することができる。
【００２９】
さらに、比較例１のエッジ一体型パルプコーン振動板と比較すると、本発明のスピーカー用部材は、車載用スピーカーに要求される耐久性および耐水性においてはるかに優れていることが実際に確認された。従って、本発明のスピーカー用部材は、パルプ振動板では不可能であった大口径化や大入力が可能となる。また、比較例２の２色成形振動板と比較すると、本発明のスピーカー用部材は、はるかに優れた耐熱性を有することが確認された。
【００３０】
さらに、本発明のスピーカー用部材は、エッジ部分に発泡ゴムを用いることにより、エッジ部分の内部損失が大きく、かつ、密度も小さいので、音質面においても非常に優れている。また、振動板部分とエッジ部分との接合強度がきわめて大きいので、大振幅を要求されるウーハー用途にも好適に用いられ得る。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、外周部を露出させた振動板部分の成形品と発泡弾性組成物とを一体的に成形して、露出外周部の繊維分子とゴム分子との絡み合いを形成することにより、振動板部分とエッジ部分の接合強度がきわめて優れたスピーカー用部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用部材を説明する概略部分断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態によるスピーカー用部材を説明する概略部分断面図である。
【符号の説明】
１０、２０    スピーカー用部材
１１、２１    振動板部分
１２、２２    エッジ部分
【図１】
0003925284.tif 000003
【図２】
0003925284.tif 000004