(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全芳香族アミド部分からなるハードセグメントとポリオキシアルキレン部分からなるソフトセグメントとを有する熱可塑性エラストマーと、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー及びポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの少なくともいずれか一方とを含有するエラストマー組成物から成形されてなる、スピーカ用部材。
【請求項２】
前記エラストマー組成物が、前記熱可塑性エラストマー１００重量部に対して２０〜５０重量部の前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを含有する、請求項１に記載のスピーカ用部材。
【請求項３】
前記エラストマー組成物が、前記熱可塑性エラストマー１００重量部に対して５〜２０重量部の前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを含有する、請求項１に記載のスピーカ用部材。
【請求項４】
前記ポリオキシアルキレン部分が、ポリテトラメチレングリコール由来である、請求項１〜３のいずれかに記載のスピーカ用部材。
【請求項５】
振動板、エッジ、ボイスコイルボビン、スピーカセンターキャップ、スピーカフレームおよびスピーカキャビネットから選択される、請求項１〜４のいずれかに記載のスピーカ用部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカ用部材に関する。より詳細には、本発明は、優れた耐熱性、柔軟性、耐湿性、内部損失および縦横比を同時に有するスピーカ用部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スピーカ用部材を構成する材料として、布、樹脂、エラストマー、ゴム、金属箔のような種々の材料が知られている。例えば、スピーカ用エッジとしては、ポリウレタン系エラストマーまたはポリアミド系エラストマーが用いられている。また例えば、高域向けのスピーカ用振動板（ＴＷ）としては、コーティング布、ポリアミド系エラストマー、金属箔が主に用いられ、中でも、ソフトドーム用振動板として、コーティング布またはポリアミド系エラストマーが用いられている。
これらの材料は、その特性に応じて（すなわち、その目的に応じて）適宜選択され得るが、それぞれに一長一短を有する。
例えば、ポリアミド系エラストマーは、耐熱性および柔軟性に優れるが、ゴム弾性に乏しい。また、ポリウレタン系エラストマーは、機械的強度に優れるが、耐候性および低温特性が不十分である。従って、例えば、車載用音響機器のように過酷な（例えば、高温多湿な、および／または寒冷な）環境下で用いられることが想定される用途の場合には、耐熱性、耐候性、柔軟性がともに優れていることが要求されるので、これらの特性を同時に満足することができない従来の材料は、高品位の音響特性が実現されないという問題を有している。
コーティング布は、フェノール樹脂を含浸した綿織物表面にウレタン樹脂またはアクリル樹脂をコーティングしてなる。このようなコーティング布は、綿織物が天然繊維からなるので耐湿性が不十分である。さらに、このコーティング布は、フェノール樹脂のような熱硬化性樹脂を含浸するので内部損失が小さくなり、その結果、歪みが生じやすくなる。加えて、綿織物の構造に起因して縦横比（ＭＤ／ＣＤ比）が大きくなるので、異方性が生じる。
【０００３】
以上のように、優れた耐熱性、柔軟性、耐湿性、内部損失および縦横比を同時に有するスピーカ用部材はいまだ得られていない。
【０００４】
【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、優れた耐熱性、柔軟性、耐湿性、内部損失および縦横比を同時に有するスピーカ用部材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、スピーカ用部材を構成する材料について鋭意検討した結果、特定の化学構造を有するハードセグメントとソフトセグメントとを組み合わせて含有する熱可塑性エラストマーを用いることにより、優れた耐熱性、柔軟性、耐湿性、内部損失および縦横比を同時に有するスピーカー用部材が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明のスピーカ用部材は、全芳香族アミド部分からなるハードセグメントとポリオキシアルキレン部分からなるソフトセグメントとを有する熱可塑性エラストマーと、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー及びポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの少なくともいずれか一方とを含有するエラストマー組成物から成形されてなる。
【０００７】
好ましい実施態様においては、上記エラストマー組成物は、上記熱可塑性エラストマー１００重量部に対して２０〜５０重量部の上記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを含有する。
好ましい実施態様においては、上記エラストマー組成物は、上記熱可塑性エラストマー１００重量部に対して５〜２０重量部の上記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを含有する。
好ましい実施態様においては、上記ポリオキシアルキレン部分は、ポリテトラメチレングリコール由来である。
好ましい実施態様においては、本発明のスピーカ用部材は、振動板、エッジ、ボイスコイルボビン、スピーカセンターキャップ、スピーカフレームおよびスピーカキャビネットから選択される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のスピーカ用部材は、エラストマー組成物から成形されてなる。このエラストマー組成物は、全芳香族アミド部分からなるハードセグメントとポリオキシアルキレンエーテル部分からなるソフトセグメントとを有する熱可塑性エラストマー（以下、アラミド系熱可塑性エラストマーと称する。）を主剤として含有する。
上記全芳香族アミド部分を形成するアミドとしては、例えば、ポリ−ｐ−フェニレンフタルアミド、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタルアミド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドが挙げられる。
上記ポリオキシアルキレン部分は、代表的には、ポリオキシアルキレンエーテル由来である。このようなエーテルの代表例としては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）、ポリペンタメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコールが挙げられる。
アラミド系熱可塑性エラストマーは、例えば、以下の手順で調製され得る。
ｐ−フェニレンジアミンと２価の酸塩化物とを任意の適切な方法で共重合させることにより（例えば、アミンの水溶液と酸塩化物の非水混和性溶媒溶液とを高速撹拌条件下で界面重縮合させることにより）、全芳香族アミド部分を形成するアミドが得られる。酸塩化物としては、ポリ−ｐ−フェニレンフタルアミドを合成する場合には塩化フタロイル、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタルアミドを合成する場合には塩化イソフタロイル、そして、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドを合成する場合には塩化テレフタロイルが用いられる。上記非水混和性有機溶媒としては、ベンゼン、シクロヘキサノンが挙げられる。好ましい非水混和性有機溶媒は、シクロヘキサノンである。
次に、上記アミドとポリオキシアルキレンエーテルと（好ましくは、さらにテレフタル酸のようなジカルボン酸と）を任意の適切な方法（例えば、溶液重合）で共重合することにより、アラミド系熱可塑性エラストマーが得られる。この反応は、代表的には、以下の化１に示す反応式で表される。
【０００９】
【化１】
0003997454.tif 000002
【００１０】
上記アラミド系熱可塑性エラストマーにおけるハードセグメントとソフトセグメントとのモル比は、好ましくは６０／４０〜８０／２０である。ハードセグメントが少なすぎる場合には耐熱性が不十分であることが多い。ハードセグメントが多すぎる場合には硬くなりすぎるので、内部損失が小さくなってしまう。
好ましくは、上記エラストマー組成物は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーおよび／またはポリオレフィン系熱可塑性エラストマーをさらに含有する。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、上記アラミド系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して好ましくは２０〜５０重量部の範囲、さらに好ましくは３０〜５０重量部の割合でエラストマー組成物中に含有される。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの含有量が２０重量部未満では、内部損失向上の効果が現れない場合が多い。含有量が５０重量部を超えると、耐候性が低下する場合があり、さらに、得られるスピーカ用部材の重量が増加してしまう。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、上記アラミド系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して好ましくは５〜２０重量部の範囲、さらに好ましくは１０〜２０重量部の割合でエラストマー組成物中に含有される。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの含有量が５重量部未満では、内部損失向上の効果が現れない場合が多い。含有量が２０重量部を超えると、アラミド系熱可塑性エラストマーとの相溶性および接着性が低下する場合が多い。
【００１１】
必要に応じて、上記エラストマー組成物は、酸化防止剤、紫外線安定剤、着色剤、フィラー等をさらに含有し得る。これらの添加剤の含有量は、目的に応じて適宜設定され得る。
本発明のスピーカ用部材は、上記エラストマー組成物を任意の適切な方法（例えば、押出成形、射出成形、熱プレス成形）で任意の適切な形状（例えば、コーン型、ドーム型、エッジ形状）に成形することにより得られる。例えば、本発明をスピーカ用振動板に適用する場合には、上記エラストマー組成物を押出しによりシート状に成形し、次いで、このシートを所定の形状（例えば、コーン型、ドーム型）を有する金型を用いて熱プレス成形する。また例えば、本発明をスピーカ用エッジに適用する場合には、所定のエッジ形状の金型を用いること以外は振動板と同様の手順が採用され得る。押出条件および熱プレス条件は、目的に応じて任意の適切な条件が採用され得る。
【００１２】
本発明のスピーカ用部材は、振動板、エッジ、ボイスコイルボビン、スピーカセンターキャップ、スピーカフレームおよびスピーカキャビネットを包含する。本発明のスピーカ用部材の特に好ましい用途は、振動板およびエッジである。
【００１３】
以下、本発明の作用について説明する。
本発明によれば、全芳香族アミド部分からなるハードセグメントとポリオキシアルキレン部分からなるソフトセグメントとを有する熱可塑性エラストマー（アラミド系熱可塑性エラストマー）を用いる。このようなアラミド系熱可塑性エラストマーは、その化学構造に起因して、融点が高くかつガラス転移点が低い。すなわち、アラミド系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントが剛直な全芳香族アミド構造を有するので高融点であり、ソフトセグメントがポリオキシアルキレン構造を有するのでガラス転移点が低い。従って、得られるスピーカ用部材は非常に広いゴム弾性域を有するので、耐熱性に優れ、かつ、低温での柔軟性（耐脆化性）に優れる。しかも、アラミド系熱可塑性エラストマーは軽量である。従って、得られるスピーカ用部材は、軽量かつ高弾性であり、駆動系からの振動がリニアに伝達されるので、高い音響特性を有する。その結果、車載用音響機器のように過酷な（例えば、高温多湿な、および／または寒冷な）環境で用いられる用途であっても、高い音響特性を維持し得るスピーカ用部材が得られる。
【００１４】
加えて、アラミド系熱可塑性エラストマーは、結晶化度が高いので（約６０％；これに対して例えばポリアミドは２０〜３０％）、吸水率が低い（すなわち、耐湿性に優れる）。さらに、アラミド系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとソフトセグメントの相分離性が高いので、強度のＭＤ／ＣＤ比が小さく、成形時の変形が防止される。
【００１５】
好ましい実施態様においては、アラミド系熱可塑性エラストマーとポリウレタン系またはポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとが、組み合わせて用いられる。アラミド系熱可塑性エラストマーとポリウレタン系またはポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとを組み合わせて用いることにより、アラミド系熱可塑性エラストマーの優れた耐熱性、柔軟性、耐湿性および縦横比を維持しつつ、内部損失を向上させることができる。すなわち、ポリウレタン系またはポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、アラミド系熱可塑性エラストマーの特性を損なうことなく、自身の優れた内部損失をスピーカ用部材に反映させることができる。その結果、得られるスピーカ用部材においては、大音量の際に異音の発生を抑え、明瞭な音質が達成され得る。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００１７】
（実施例１）
ｐ−フェニレンジアミンを水に溶解した。一方、塩化フタロイルをシクロヘキサノンに溶解した。得られた２種の溶液を高速で撹拌しながら混合し、この混合溶液を撹拌しながら加熱した。この状態を維持して界面重縮合を行い、ポリ−ｐ−フェニレンフタルアミドを得た。
得られたポリ−ｐ−フェニレンフタルアミドを濃硫酸に徐々に溶解し、この溶液をポリテトラメチレンエーテルグリコールと混合した。得られた混合物にテレフタル酸を加え、加熱した。この状態を維持することにより溶液重合を行い、アラミド系熱可塑性エラストマーを得た。得られたアラミド系熱可塑性エラストマーをペレット化した。
なお、このようなアラミド系熱可塑性エラストマーは東ソーより市販されている。
アラミド系熱可塑性エラストマーのペレット１００重量部に、酸化防止剤５重量部、紫外線安定剤２重量部、およびカーボンブラック１重量部を加えたエラストマー組成物を調製し、押出成形機を用いて、下記表１に示す条件でシート状に成形した。得られたシートを、所定形状のエッジ用金型を用いて、下記表１に示す条件で熱プレス成形し、スピーカ用エッジを得た。
【００１８】
【表１】
0003997454.tif 000003
【００１９】
得られたエッジについて、密度ρ、融点Ｔm、ガラス転移点Ｔg、破断伸び、および内部損失ｔａｎδを通常の方法で測定した。結果を、後述の実施例２〜３および比較例１の結果と併せて表２に示す。
【００２０】
【表２】
0003997454.tif 000004
【００２１】
（実施例２）
エラストマー組成物にポリウレタン系熱可塑性エラストマー（武田バーディシェウレタン工業(株)製、エラストランブラックＥＴ５９３−１０）を３０重量部添加したこと以外は実施例１と同様にして、スピーカ用エッジを得た。得られたエッジについて実施例１と同様の測定に供した。結果を表２に示す。
【００２２】
（実施例３）
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの添加量を５０重量部としたこと以外は実施例２と同様にして、スピーカ用エッジを得た。得られたエッジについて実施例１と同様の測定に供した。結果を表２に示す。
【００２３】
（比較例１）
アラミド系熱可塑性エラストマーの代わりに、脂肪族ポリアミドからなるハードセグメントを有するポリアミド系熱可塑性エラストマー（ダイセルヒュルス( 株)製、ダイアミド−ＰＡＥ）を用いたこと、および、熱プレス温度を１７０〜 １８０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、スピーカ用エッジを得た。得られたエッジについて実施例１と同様の測定に供した。結果を表２に示す。
上記表２から明らかなように、実施例１〜３のエッジは比較例１のエッジに比べてＴmが高くＴgが低い（すなわち、弾性領域が広い）。その結果、実施例１〜３のエッジは比較例１のエッジに比べて破断伸びが格段に優れている。さらに、実施例２および３の結果から明らかなように、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを添加することにより、優れた破断伸びを維持しつつ内部損失を向上させる（すなわち、音響特性を向上させる）ことが可能となる。
【００２４】
（実施例４）
所定形状の振動板用金型を用いたこと以外は実施例１と同様にしてスピーカ用振動板を得た。得られた振動板について、内部損失、強度の縦横比（ＭＤ／ＣＤ比）、および吸水率を測定した。結果を、後述の実施例５〜８および比較例２〜３の結果と併せて表３に示す。
【００２５】
【表３】
0003997454.tif 000005
【００２６】
（実施例５）
所定形状の振動板用金型を用いたこと以外は実施例２と同様にしてスピーカ用振動板を得た。得られた振動板について、実施例４と同様の測定に供した。結果を表３に示す。
【００２７】
（実施例６）
所定形状の振動板用金型を用いたこと以外は実施例３と同様にしてスピーカ用振動板を得た。得られた振動板について、実施例４と同様の測定に供した。結果を表３に示す。
【００２８】
（実施例７）
ポリウレタン系熱可塑性エラストマー３０重量部の代わりにポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（三菱樹脂社製、サーモラン）１０重量部を用いたこと以外は実施例５と同様にして、スピーカ用振動板を得た。得られた振動板について、実施例４と同様の測定に供した。結果を表３に示す。
【００２９】
（実施例８）
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの添加量を２０重量部としたこと以外は実施例７と同様にして、スピーカ用振動板を得た。得られた振動板について、実施例４と同様の測定に供した。結果を表３に示す。
【００３０】
（比較例２）
所定形状の振動板用金型を用いたこと以外は比較例１と同様にしてスピーカ用振動板を得た。得られた振動板について、実施例４と同様の測定に供した。結果を表３に示す。
【００３１】
（比較例３）
綿織物１００重量部に対してフェノール樹脂１０重量部を含浸し、アンダーコートとしてアクリル樹脂５重量部を、トップコートとしてウレタン樹脂１０重量部をコーティングした。このコーティング布を、所定形状の振動板用金型を用いて１８０℃、３５０ｋｇｆで１０秒間熱プレス成形し、スピーカ用振動板を得た。得られた振動板について、実施例４と同様の測定に供した。結果を表３に示す。
上記表３から明らかなように、実施例４〜８の振動板は、比較例２〜３の振動板に比べて、強度の縦横比および吸水率が共に優れている。このことから、本発明の振動板によれば、成形時の変形および湿度による変形がなくギャップ不良が生じないことがわかる。さらに、実施例５〜８の結果から明らかなように、ポリウレタン系またはポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを添加することにより、優れた縦横比および吸水率を維持しつつ内部損失を向上させる（すなわち、音響特性を向上させる）ことが可能となる。
【００３２】
（実施例９）
エラストマー組成物に添加するポリウレタン系熱可塑性エラストマーの量を変化させ、実施例４と同様にしてスピーカ用エッジを作製した。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの添加量と内部損失（ｔａｎδ）との関係について調べた。結果を図１のグラフに示す。
【００３３】
（実施例１０）
実施例４〜６のエッジ、およびポリウレタン系熱可塑性エラストマー単独で成形したエッジを、湿度劣化試験に供した。湿度劣化試験は、温度６０℃、相対湿度９５％の条件下での引張強度保持率の経時変化を測定することにより行った。結果を図２のグラフに示す。
図１および図２に示すように、内部損失と耐候性とのバランスを考慮すると、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの添加量は、アラミド系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して２０〜５０重量部の範囲が好ましいことがわかる。
【００３４】
（実施例１１）
エラストマー組成物に添加するポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの量を変化させ、実施例４と同様にしてスピーカ用エッジを作製した。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの添加量と内部損失（ｔａｎδ）およびヤング率Ｅ（dyn/cm2）との関係について調べた。結果を図３のグラフに示す。
図３に示すように、内部損失とヤング率とのバランスを考慮すると、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの添加量は、アラミド系熱可塑性エラストマー１００重量部に対して５〜２０重量部の範囲が好ましいことがわかる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、アラミド系熱可塑性エラストマーを用いることにより、優れた耐熱性、柔軟性、耐湿性、内部損失および縦横比を同時に有するスピーカ用部材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アラミド系熱可塑性エラストマー組成物に添加するポリウレタン系熱可塑性エラストマーの量と内部損失との関係を示すグラフである。
【図２】アラミド系熱可塑性エラストマー組成物に添加するポリウレタン系熱可塑性エラストマーの量と耐候性との関係を示すグラフである。
【図３】アラミド系熱可塑性エラストマー組成物に添加するポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの量と内部損失およびヤング率との関係を示すグラフである。
【図１】
0003997454.tif 000006
【図２】
0003997454.tif 000007
【図３】
0003997454.tif 000008