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JP2002300691A - スピーカ用振動板およびその製造方法 - Google Patents

スピーカ用振動板およびその製造方法

Info

Publication number
JP2002300691A
JP2002300691A JP2001103117A JP2001103117A JP2002300691A JP 2002300691 A JP2002300691 A JP 2002300691A JP 2001103117 A JP2001103117 A JP 2001103117A JP 2001103117 A JP2001103117 A JP 2001103117A JP 2002300691 A JP2002300691 A JP 2002300691A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
coating agent
ceramic coating
speaker
inorganic substance
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.)
Pending
Application number
JP2001103117A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Ishigaki
敏宏 石垣
Hideo Sekikawa
秀雄 関川
Koji Maekawa
孝治 前川
Tomoyuki Shimada
智雪 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku Pioneer Corp
Pioneer Corp
Nippan Kenkyujo Co Ltd
Original Assignee
Tohoku Pioneer Corp
Pioneer Electronic Corp
Nippan Kenkyujo Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku Pioneer Corp, Pioneer Electronic Corp, Nippan Kenkyujo Co Ltd filed Critical Tohoku Pioneer Corp
Priority to JP2001103117A priority Critical patent/JP2002300691A/ja
Priority to US10/108,558 priority patent/US6740202B2/en
Priority to DE60232617T priority patent/DE60232617D1/de
Priority to EP02007513A priority patent/EP1248493B1/en
Publication of JP2002300691A publication Critical patent/JP2002300691A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/003—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor for diaphragms or their outer suspension
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 失火の虞が無くかつ耐水性および耐湿性を備
えるとともに、軽量で剛性の高いスピーカ用振動板を提
供する。 【解決手段】 繊維素材に金属アルコキシドおよび金属
ヒドロキシドにコロイド状無機物または微粒子状無機物
を含有したセラミック索コーティング剤が複合された材
料によって、スピーカ用振動板が形成され、このセラミ
ック系コーティング剤の複合は、繊維系素材による振動
板の形状の成形後、または、成形前に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スピーカ用振動
板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来、スピーカ用振動
板の成形に使用される基材には、その軽量性および低価
格性から、紙や各種樹脂，布等の一般に燃え易い材料が
用いられている。
【０００３】このため、スピーカに異常な電流が流れた
場合や、スピーカ周辺が異常に加熱されたような場合に
は、スピーカを構成する部品の中で最も大きい表面面積
を有する振動板から失火して、火災が発生するといった
ケースが生じている。
【０００４】また、紙や織布，不織布は、従来の振動板
の材料の中で最も安価でありかつ軽量であるために最も
多用されているが、一般的に吸湿性または吸水性が高
く、吸湿・吸水したものは素材を構成する繊維間の結び
つきが弱くなって、素材の強度が低下するために、例え
ば車載用スピーカ等のように、使用環境が厳しく水が直
接かかったりするような場所や多湿な環境下に設置され
るスピーカの振動板には不向きであるといった問題点を
有している。
【０００５】さらに、スピーカにおいて高音をより伸ば
すためには、硬くかつ軽量の振動板が必要となる。
【０００６】従来の紙を用いた振動板では、紙パルプに
炭素繊維等の繊維やマイカ等の無機物をフィラーとして
混抄したり、樹脂を含浸することで振動板を硬くしてい
る。
【０００７】しかしながら、紙パルプとフィラーとの混
抄や樹脂含浸によってある程度は硬い振動板を得ること
が出来るが、高音専用のスピーカであるツィータ用の振
動板として十分に満足出来るものは得られなかった。
【０００８】このツィータ用の振動板としては、従来、
アルミニウム，ベリリウム，チタン等の金属、ポリイミ
ド等の樹脂フィルム、カーボンといった素材が使用され
ているが、金属は重量が重く、ポリイミド等の樹脂フィ
ルムやカーボンはコストが高いといった問題を有してい
る。
【０００９】この発明は、上記のような従来のスピーカ
用振動板が有している問題点を解決するために為された
ものである。すなわち、この発明は、失火の虞が無くか
つ耐水性および耐湿性を有するとともに、軽量で高い剛
性を有するスピーカ用振動板を提供することを第１の目
的としている。
【００１０】さらに、この発明は、上記第１の目的を達
成することが出来るスピーカ用振動板の製造方法を提供
することを第２の目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるスピー
カ用振動板は、上記第１の目的を達成するために、繊維
系素材にセラミック系コーティング剤が複合された材料
によって形成されていることを特徴としている。
【００１２】この第１の発明によるスピーカ用振動板
は、任意の振動板の形状に成形された繊維系素材にセラ
ミック系コーティング剤が含浸されたりコーティングさ
れることによって複合されたり、または、叩解された繊
維系素材にセラミック系コーティング剤を混入してこれ
を抄紙することによって任意の振動板の形状に成形した
り、セラミック系コーティング剤が含浸されたりコーテ
ィングされた繊維系素材を叩解し、この叩解された繊維
系素材を抄紙することによって任意の振動板の形状に成
形するなどの方法によって成形される。
【００１３】上記第１の発明によれば、スピーカ用振動
板の基材である繊維系素材の表面がセラミックス膜によ
って覆われることによって、スピーカ用振動板が不燃性
または難燃性となるので、振動板が発火することによる
スピーカからの失火を防止することができる。
【００１４】さらに、繊維系素材に複合されたセラミッ
ク系コーティング剤によって形成されるセラミックス膜
により振動板の剛性が高められるので、例えば車載用の
スピーカに取り付けられるような場合でも、衝撃に対す
る耐久性を格段に向上させることができる。
【００１５】さらにまた、繊維系素材に複合されたセラ
ミック系コーティング剤によって形成されるセラミック
ス膜により、耐湿性および耐水性が向上するとともに繊
維間の結びつきが強固になるので、耐熱性を含めた耐環
境性が向上し、例えば車載用スピーカ等のように、水が
かかったり高温多湿等の環境的に厳しい場所に設置され
るスピーカヘの適用も可能になる。
【００１６】さらに、この第１の発明によれば、紙パル
プ等の繊維系素材やガラスクロス等の布剤にセラミック
系コーティング剤が含浸またはコートされることによっ
て、軽量でかつ剛性の高い振動板を安価で提供すること
が可能になる。
【００１７】そして、セラミックを振動板に適用するこ
とで、スピーカの高域特性を大幅に伸ばすことが出来る
ようになる。
【００１８】第２の発明によるスピーカ用振動板は、前
記第１の目的を達成するために、第１の発明の構成に加
えて、前記セラミック系コーティング剤が、アルコキシ
金属、該アルコキシ金属の加水分解物またはその部分縮
合物の少なくとも１種から成るセラミック系コーティン
グ剤であることを特徴としている。
【００１９】この第２の発明によるスピーカ用振動板
は、アルコキシ金属、該アルコキシ金属の加水分解物ま
たはその部分縮合物の少なくとも１種から成るセラミッ
ク系コーティング剤が紙や樹脂などの繊維系素材に塗布
されると、常温または低温加熱によって硬化するととも
に加水分解および縮重合反応を起こして、不燃性で耐熱
性および耐候性に優れ、高密度で撥水性が高く防水性を
有し，さらに、絶縁性を有するとともに硬度が高く耐衝
撃性に優れたセラミックス膜を形成する。
【００２０】第３の発明によるスピーカ用振動板は、前
記第１の目的を達成するために、第１の発明の構成に加
えて、前記セラミック系コーティング剤が、アルコキシ
金属とシリコーンワニスの混合物の少なくとも１種から
成るセラミック系コーティング剤であることを特徴とし
ている。
【００２１】この第３の発明によるスピーカ用振動板
は、この振動板の基材となる繊維系素材に複合されるア
ルコキシ金属とシリコーンワニスの混合物の少なくとも
１種から成るセラミック系コーティング剤が、常温また
は低温加熱によって硬化して、不燃性および耐熱性，耐
候性，絶縁性を有するとともに高硬度で耐傷性に優れた
セラミックス膜を形成する。
【００２２】第４の発明によるスピーカ用振動板は、前
記第１の目的を達成するために、第１の発明の構成に加
えて、前記セラミック系コーティング剤が、コロイド状
無機物または熱放射性の良好な微粒子状無機物を含有す
るセラミック系コーティング剤であることを特徴として
いる。
【００２３】この第４の発明によるスピーカ用振動板
は、この振動板の基材となる繊維系素材に複合されるセ
ラミック系コーティング剤に、金属アルコキシドおよび
金属ヒドロキシドがある。
【００２４】また、このセラミック系コーティング剤に
は、金属アルコキシドおよび金属ヒドロキシドとコロイ
ド状無機物または微粒子状無機物からできたセラミック
系コーティング剤が含まれる。
【００２５】このセラミック系コーティング剤は、常温
または低温加熱により硬化して、不燃性および耐熱性，
耐候性，絶縁性を有するとともに高硬度で耐傷性に優れ
たセラミックス膜を形成する。
【００２６】第５の発明によるスピーカ用振動板は、前
記第１の目的を達成するために、第１の発明の構成に加
えて、前記セラミック系コーティング剤が、コロイド状
無機物または熱放射性の良好な微粒子状無機物を含有す
るセラミック系コーティング剤であることを特徴として
おり、このセラミック系コーティング剤が振動板の基材
となる繊維系素材に複合されることによって、不燃性お
よび耐熱性，耐候性，絶縁性を有するとともに高硬度で
耐傷性に優れたセラミックス膜が形成される。
【００２７】そして、第６の発明によるスピーカ用振動
板は、第５の発明において、前記コロイド状無機物また
は熱放射性の良好な微粒子状無機物が、熱を赤外線に変
換して放射する性質を有する金属酸化物の微粉末である
ことを特徴とする。
【００２８】第７の発明によるスピーカ用振動板は、前
記第１の目的を達成するために、第１の発明の構成に加
えて、前記スピーカ用振動板表面に微粒子状無機物が付
着されていることを特徴としており、これによって、ス
ピーカ用振動板の振動周波数や音の反射，吸収を調節し
て音質を改良したり、所望の音質に設定することが出来
るようになる。
【００２９】そして、第８の発明によるスピーカ用振動
板は、第７の発明において、前記微粒子状無機物が、粒
子状の金属または金属の酸化物，水酸化物，窒化物，炭
化物の少なくとも１種からなる微粒子状無機物であるこ
とを特徴とする。
【００３０】第９の発明によるスピーカ用振動板は、前
記第１の目的を達成するために、第１の発明の構成に加
えて、前記セラミック系コーティング剤が、隣片状無機
物または短繊維状ウィスカー無機物を含有するセラミッ
ク系コーティング剤であることを特徴としており、この
セラミック系コーティング剤振動板の基材となる繊維系
素材に複合されることによって、不燃性および耐熱性，
耐候性，絶縁性を有するとともに高硬度で耐傷性に優れ
たセラミックス膜が形成される。
【００３１】そして、第１０の発明によるスピーカ用振
動板は、第９の発明において、前記隣片状無機物または
短繊維状ウィスカー無機物が、粒子状の金属または金属
の酸化物，水酸化物，窒化物，炭化物の少なくとも１種
からなる微粒子状無機物であることを特徴とする。
【００３２】第１１の発明によるスピーカ用振動板は、
前記第１の目的を達成するために、第１の発明の構成に
加えて、前記繊維系素材が、紙パルプをベースとする素
材または織布，不織布の何れかであることを特徴として
いる。
【００３３】この第１１の発明によるスピーカ用振動板
によれば、紙パルプをベースとする素材が叩解されてこ
れが抄紙されたり、また、織布，不織布がプレスされる
ことによって振動板の任意の形状の成形が行われる。
【００３４】そして、この紙パルプをベースとする素材
または織布，不織布にセラミック系コーティング剤が複
合されることによって、燃えやすい基材であるこれらの
繊維系素材によって振動板の成形が行われる場合でも、
振動板が、不燃性または難燃性，耐水性，耐湿性を保持
することが出来る。
【００３５】第１２の発明によるスピーカ用振動板の製
造方法は、前記第２の目的を達成するために、繊維系素
材をスピーカの振動板の任意の形状に成形し、この振動
板の形状に成形された繊維系素材にセラミック系コーテ
ィング剤を含浸またはコーティングすることによって、
請求項１に記載された構成を有するスピーカ用振動板を
製造する。
【００３６】この第１２の発明によるスピーカ用振動板
の製造方法によれば、基材となる繊維系素材が紙の場合
には、パルプや叩解された紙の繊維を抄紙することによ
って、また、織布や不織布の場合にはその布シートをプ
レス加工することによって振動板の形状への成形が行わ
れ、この所要の振動板の形状に成形された繊維系素材
に、セラミック系コーティング剤が含浸またはコーティ
ングされる。
【００３７】そして、成形後の繊維系素材に含浸または
コーティングされたセラミック系コーティング剤が常温
または低温加熱によって固化して、繊維系素材の表面に
セラミックス膜が形成される。
【００３８】第１３の発明によるスピーカ用振動板の製
造方法は、前記第２の目的を達成するために、繊維状態
に分解された成形前の繊維系素材に前記セラミック系コ
ーティング剤を混入し、このセラミック系コーティング
剤が混入された繊維系素材を抄紙してスピーカの振動板
の任意の形状に成形することによって、請求項１に記載
された構成を有するスピーカ用振動板を製造する。
【００３９】この第１３の発明によるスピーカ用振動板
の製造方法によれば、素材繊維に混入されてこの素材繊
維とともに抄紙されたセラミック系コーティング剤が常
温または低温加熱によって固化して、振動板の形状を形
成している素材繊維の表面にセラミックス膜が形成され
る。
【００４０】第１４の発明によるスピーカ用振動板の製
造方法は、前記第２の目的を達成するために、繊維系素
材に前記セラミック系コーティング剤を含浸またはコー
ティングし、このセラミック系コーティング剤が含浸ま
たはコーティングされた繊維系素材を叩解して、叩解さ
れた繊維系素材を抄紙することによりスピーカの振動板
の任意の形状に成形することによって、請求項１に記載
された構成を有するスピーカ用振動板を製造する。
【００４１】この第１４の発明によるスピーカ用振動板
の製造方法によれば、繊維系素材に含浸またはコーティ
ングされたセラミック系コーティング剤が常温または低
温加熱によって固化してセラミックス膜が形成され、こ
の繊維系素材が叩解されたセラミックス膜が形成された
繊維によって、所要の形状の振動板の成形が行われる。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の最も好適と思わ
れる実施形態について説明を行う。
【００４３】図１は、この発明による振動板が取り付け
られたスピーカの一般的構成を示す側断面図であって、
後述するようなこの発明による製造方法により加工処理
された基材によってコーン形状に成形された振動板１
は、その外周縁がエッジ２を介してフレーム３に取り付
けられており、内周縁がボイスコイルボビン４の先端外
周面に取り付けられている。
【００４４】なお、この図１において、５はボイスコイ
ルボビン４の外周面に巻回されたボイスコイルであり、
６はボイスコイルボビン４をフレーム３に対して軸方向
に振動自在に支持するダンパ、７はヨーク，８はマグネ
ット，９はヨークとの間に磁界を形成するプレートであ
る。
【００４５】このスピーカの振動板１を形成する材料
は、基材となる紙パルプをベースとする素材（例えば、
クラフトパルプおよび剛性パルプからなる混抄物）また
は織布，不織布に、セラミック系コーティング剤を含浸
またはコーティングさせる方法によって、セラミックが
複合されて作られる。
【００４６】この振動板１を形成する材料を作るために
基材と複合されるセラミック系コーティング剤として、
アルコキシ金属，該アルコキシ金属の加水分解物または
その部分縮合物の少なくとも１種から成るセラミック系
コーティング剤が用いられる。
【００４７】本発明により使用されるアルコキシ金属
は、水の存在により加水分解し、加水分解物となり、ま
た、該加水分解物が重縮合して部分重縮合物を生じ、単
に高分子量化して完全縮合物である金属酸化物の薄膜を
形成するものである。
【００４８】アルコキシ金属は、一般式Ｍ（ＯＲ）ｎま
たはＲ’Ｍ（ＯＲ）ｎ−１（式中、ＭはＳｉ，Ａｌ，Ｔ
ｉ，Ｚｒを示し、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基または
炭素数１〜４のアシル基、Ｒ’は炭素数１〜８の有機
基、ｎは３または４の整数を示す）で表され、該アルコ
キシ金属の加水分解物またはその部分縮合物を包含す
る。
【００４９】これらの化合物は、１種または２種以上組
み合わせて用いることができ、また、２種以上が縮合し
ているものを用いてもよい。
【００５０】これらのアルコキシ金属の具体例として
は、例えば、Ｓｉ(ＯＣＨ３)４，Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)４，
Ｓｉ(ＯＣ３Ｈ７)４，Ｓｉ(ＯＣ４Ｈ ９)４，ＣＨ３Ｓｉ
(ＯＣＨ３)３，ＣＨ３Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)３，ＣＨ３Ｓｉ
(ＯＣ３Ｈ７) ３，ＣＨ３Ｓｉ(ＯＣ４Ｈ９)３，Ｃ２Ｈ５
Ｓｉ(ＯＣＨ３)３，Ｃ２Ｈ５Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ５)３，Ｃ２
Ｈ５Ｓｉ(ＯＣ ３Ｈ７)３，Ｃ２Ｈ５Ｓｉ(ＯＣ
４Ｈ９)３，Ａｌ(ＯＣＨ３)３，Ａｌ(ＯＣ２Ｈ５)３，
Ａｌ(ＯＣ３Ｈ７)３，Ａｌ(ＯＣ４Ｈ ９)３，ＣＨ３Ａｌ
(ＯＣＨ３)２，ＣＨ３Ａｌ(ＯＣ２Ｈ５)２，ＣＨ３Ａｌ
(ＯＣ３Ｈ７) ２，ＣＨ３Ａｌ(ＯＣ４Ｈ９)２Ｃ２Ｈ５Ａ
ｌ(ＯＣＨ３)２，Ｃ２Ｈ５Ａｌ(ＯＣ２Ｈ５)２，Ｃ２Ｈ
５Ａｌ(ＯＣ ３Ｈ７)２，Ｃ２Ｈ５Ａｌ(ＯＣ４Ｈ９)２Ｔ
ｉ(ＯＣＨ３)４，Ｔｉ(ＯＣ２Ｈ５)４，Ｔｉ(ＯＣ３Ｈ
７)４，Ｔｉ(ＯＣ４Ｈ ９)４ＣＨ３Ｔｉ(ＯＣＨ３)３，
ＣＨ３Ｔｉ(ＯＣ２Ｈ５)３，ＣＨ３Ｔｉ(ＯＣ
３Ｈ７) ３，ＣＨ３Ｔｉ(ＯＣ４Ｈ９)３Ｃ２Ｈ５Ｔｉ(Ｏ
ＣＨ３)３，Ｃ２Ｈ５Ｔｉ(ＯＣ２Ｈ５)３，Ｃ２Ｈ５Ｔ
ｉ(ＯＣ ３Ｈ７)３，Ｃ２Ｈ５Ｔｉ(ＯＣ４Ｈ９)３などを
挙げることが出来る。
【００５１】かかるアルコキシ金属は、通常、有機溶
剤，水，これらの混合溶媒等に溶解または分散して用い
られるが、アルコキシ金属自体で液状のものは、そのま
ま用いることも可能である。
【００５２】アルコキシ金属の固形分濃度は通常１０〜
１００重量％程度とすればよく、セラミック系コーティ
ング剤中における割合は、固形分換算で６〜３０重量部
であり、６重量部未満では得られる膜の厚さが不十分で
あり、また硬度や結合力が弱く、一方、３０重量部を越
えると膜が割れやすくなったり、粉状になったりして好
ましくない。
【００５３】前記有機溶剤はアルコキシ金属の濃度調整
剤の他、硬化速度調整剤として、また微粒子状無機物の
分散媒として使用する、例えばメタノール，エタノー
ル，プロパノール，ブタノール等の低級アルコール類，
エチレングリコールモノアルキルエーテル，ジエチレン
グリコールモノアルキルエーテル，プロピレングリコー
ルモノアルキルエーテル等のアルキル基としてメチル，
エチル，プロピル，ブチル等を有する炭化水素エーテル
アルコール類，エチレングリコールモノアルキルエーテ
ルアセテート，ジエチレングリコールモノアルキルエー
テルアセテート，プロピレングリコールモノアルキルエ
ーテルアセテート等の上記炭化水素を用いる。
【００５４】なお、セラミック系コーティング剤の溶剤
には、エーテルアルコール等の酢酸エステル類，エトキ
シエチルアセテート等のアルコール類の酢酸エステル
類，酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸プロピル，酢酸ブチ
ル等のエステル類，アセトン等を用いることができる。
【００５５】本発明のかかるセラミック系コーティング
剤の第２の例として、アルコキシ金属とシリコーンワニ
スの混合物の少なくとも１種からなるセラミック系コー
ティング剤が用いられる。
【００５６】これは、前記アルコキシ金属と一般式
(Ｒ’２Ｓｉ)ｎ(ＯＲ)２（式中、Ｒ’は炭素数１〜８の
有機基、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基または炭素数１
〜４のアシル基を示す）で表される純シリコーンワニス
の混合物から成るもので、前記セラミック系コーティン
グ剤の結合材として用いられる柔軟性のある塗膜を形成
し、アルキル基がメチルのとき、耐熱性，撥水性が良好
になる。
【００５７】かかるアルコキシ金属とシリコーンワニス
混合物の割合は、固形分換算で１０〜７０対３０〜９０
重量部（合計１００重量部）でよく、該混合物のセラミ
ック系コーティング剤中における割合は、固形分換算で
１５〜５０重量部であり、１５重量部未満では得られる
膜の厚さが不十分であり、また結合力が弱く、一方、５
０重量部を越えると膜が割れやすくなったり、粘度が高
くなりすぎたりして好ましくない。
【００５８】本発明のかかるセラミック系コーティング
剤の第３の例として、アルカリ金属塩とシリコーンワニ
スエマルジョンの混合物の少なくとも１種から成るセラ
ミック系コーティング剤が用いられる。
【００５９】これは、一般式Ｍ’２Ｏ・ｎＭ・ｍＨ２Ｏ
（式中、Ｍ’はＮａ，Ｌｉ，Ｋ，ＮＲ４、ＭはＳｉ
Ｏ２，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＺｒＯ２、ｎおよびｍは
整数を示す）で表されるアルカリ金属塩とシリコーンワ
ニスをエマルジョン化したもので、ｐＨがアルカリ性を
示すものとの混合物から成るもので前記セラミック系コ
ーティング剤の水性結合剤として用いられ、柔軟性のあ
る耐熱性膜を形成する。
【００６０】かかるアルカリ金属塩とシリコーンワニス
混合物の割合は、固形分換算で１０〜６０対４０〜９０
重量部（合計１００重量部）でよく、該混合物のセラミ
ック系コーティング剤中における割合は、固形分換算で
１５〜４０重量部であり、１５重量部未満では得られる
膜の厚さが不十分であり、また結合力が弱く、一方、４
０重量部を越えると膜が割れやすくなったり、粘度が高
くなりすぎたりして好ましくない。
【００６１】このセラミック系コーティング剤は、紙や
織布，不織布などの基材に塗布されると、常温または低
温加熱によって硬化するとともに、加水分解および縮重
合反応を起こして、不燃性で耐熱性および耐候性に優
れ、高密度で撥水性が高く防水性を有し，さらに、絶縁
性を有するとともに硬度が高く耐衝撃性に優れたセラミ
ックス膜を形成する性質を有している。
【００６２】図６は、ガラスクロスにアルコキシド金属
をコーティングした振動板表面を撮影した写真図面であ
る。
【００６３】次に、上記の各種セラミック系コーティン
グ剤を用いてスピーカの振動板を製造する方法について
説明を行う。なお、このスピーカ用振動板の製造に使用
されるセラミック系コーティング剤としては、上述した
ものの他、同様の性質を有する他のセラミック系コーテ
ィング剤も使用が可能である。
【００６４】第１の例におけるスピーカ用振動板の製造
方法は、紙やガラス繊維，アルミド繊維、アルミナ繊維
などの金属酸化物繊維またはシリカアルミナ繊維，液晶
ポリマー繊維，アクリル繊維，金属繊維，セラミック繊
維，炭化ケイ素繊維，ボロン繊維、アモルファス繊維、
フッ素繊維などの繊維系素材を所要の形状の振動板に成
形した後、この振動板の形状に成形された素材にセラミ
ック系コーティング剤を含浸させたり、または、その素
材上にセラミック系コーティング剤をコーティングす
る。
【００６５】かかる製造方法は、繊維素材にセラミック
系コーティング剤をロールコート法，ディップ法，スプ
レー法，カーテンフロー法，印刷法等の方法で塗布製造
することが出来る。
【００６６】塗布後の塗膜の乾燥・硬化は常温下でも進
行するが、加熱することによって乾燥時間が短縮され、
また重合密度が上がってセラミック層がより緻密化す
る。加熱条件は１００〜３００℃で５〜６０分であり、
好ましくは１５０〜２５０℃で１０〜３０分である。
【００６７】なお、セラミックス層における絶縁性を向
上させるため、セラミック系コーティング剤の塗布乾燥
後または加熱乾燥後に、単にセラミック系コーティング
剤を一層または二層以上重ね塗りし、乾燥硬化させて二
層以上のセラミックス層を形成させることが好ましい。
【００６８】セラミック系コーティング剤の塗布量は固
形分換算で１平方米当たり２０〜８０重量部であり、２
０重量部未満では塗膜が薄すぎて絶縁性が不足したり、
熱放射性が弱すぎたりし、一方、８０重量部を越えると
塗膜が割れやすくなったり、断熱性になったりして好ま
しくない。
【００６９】この繊維系素材による振動板の成形は、素
材が紙の場合には、パルプや叩解された紙の繊維を抄紙
することによって、また、織布や不織布の場合には、そ
の布シートをプレス加工することによって行われ、この
所要の振動板の形状に成形された繊維系素材に、セラミ
ック系コーティング剤が含浸またはコーティングされ
る。
【００７０】この方法によれば、成形後の繊維系素材に
含浸またはコーティングされたセラミック系コーティン
グ剤が常温でまたは低温加熱によって固化して、繊維系
素材の表面にセラミックス膜を形成する。
【００７１】第２の例におけるスピーカ用振動板の製造
方法は、振動板の成形を行う前に、パルプや叩解された
紙その他の繊維系素材の繊維にセラミック系コーティン
グ剤を混入させ、このセラミック系コーティング剤が均
一に混入された素材繊維を抄紙することによって所要の
振動板の形状への成形を行う。
【００７２】この方法によれば、混入されたセラミック
系コーティング剤とともに素材繊維が所要の形状の振動
板に成形され、この後に、セラミック系コーティング剤
が常温でまたは低温加熱によって固化して、振動板の形
状を形成している素材繊維の表面にセラミックス膜を形
成する。
【００７３】第３の例におけるスピーカ用振動板の製造
方法は、紙等の繊維系素材にあらかじめセラミック系コ
ーティング剤を含浸またはコーティングし、このセラミ
ック系コーティング剤が含浸またはコーティングされた
繊維系素材を叩解した後、その繊維を抄紙することによ
って所要の振動板の形状への成形を行う。
【００７４】この方法によれば、繊維系素材に含浸また
はコーティングされたセラミック系コーティング剤が、
常温でまたは低温加熱によって固化してセラミックス膜
を形成し、この繊維系素材が叩解されてセラミックス膜
が形成された繊維によって、所要の形状の振動板の成形
が行われる。
【００７５】この発明によるスピーカ用振動板の他の例
として、コロイド状無機物または熱放射性の良好な微粒
子状無機物を上記各製造方法において使用されるセラミ
ック系コーティング剤に含有したものが提案される。
【００７６】コロイド状または微粒子状無機物は前記セ
ラミック系コーティング剤が作る塗膜の熱放射性を向上
させてスピーカ用振動板の熱放散を促進させるために使
用される。熱放射量は、放射率と放射面積の積に比例す
るもので、無機物の粒径が最も重要になる。コロイド状
無機物は１０〜１０．０００オングストローム程度の粒
子が分散媒中に分散しているものであり、分散媒として
は通常、低級アルコール，炭化水素，エチルアルコール
類，これらの酢酸エステル類等の有機溶剤や水が単独ま
たは混合して用いられており、分散粒子の濃度は１０〜
６０重量部のものが一般的である。
【００７７】コロイド状無機物の具体例としては、コロ
イド状アルミナ，コロイド状シリカ，コロイド状ジルコ
ニア，コロイド状チタニア，コロイド状酸化セリウム，
コロイド状ケイ酸ジルコニウム，コロイド状水酸化アル
ミニウム，コロイド状水酸化ジルコニウム等を挙げるこ
とが出来る。
【００７８】微粒子状無機物は熱放射性の良い粒子径
０．１〜３．０マイクロ程度のものが適当であり、アル
ミナ，ジルコニア，チタニア，酸化鉄，酸化銅，酸化マ
ンガン，酸化ニッケル，酸化クロム，酸化コバルトなど
の酸化金属またはこれらの合成物，ケイ酸アルミニウ
ム，ケイ酸ジルコニウム，水酸化アルミニウム，水酸化
ジルコニウム，窒化ケイ素等を挙げることができ、また
径が０．１〜３．０マイクロ，長さが５〜２０マイクロ
程度の繊維状無機物、例えばチタン酸カリウム，窒化ケ
イ素，酸化アルミニウムなどを用いることも出来る。
【００７９】前記セラミック系コーティング剤における
コロイド状または微粒子状無機物の割合は、固形分換算
で２〜２０重量部であり、２重量部未満では熱放射性が
弱すぎ、一方、２０重量部を越えると断熱性が高くなっ
て好ましくない。
【００８０】前記セラミック系コーティング剤には、各
種界面活性剤，各種硬化触媒，有機・無機酸などを使用
することが出来る。なお、コロイド状無機物と微粒子状
無機物を混合して含有するようにしてもよい。
【００８１】図２に、本発明にかかるセラミック系コー
ティング剤の組成例（１〜３）を示す。
【００８２】また、このコロイド状無機物または熱放射
性の良好な微粒子状無機物として、輻射率が大きく、熱
を赤外線に変換して放出する性質を有する各種金属酸化
物の微粉末によって作られたものを上記各製造方法にお
いて使用されるセラミック系コーティング剤に添加して
もよい。
【００８３】この例においては、添加されたコロイド状
無機物または熱放射性の良好な微粒子状無機物が基材お
よびセラミック系コーティング剤とともにスピーカ用振
動板を構成するので、スピーカ用振動板からの放熱効率
がさらに大幅に向上する。
【００８４】さらに、他の例として、前述した各実施例
により構成された振動板上に、粒子状の金属あるいは金
属の酸化物，水酸化物，窒化物，炭化物の少なくとも１
種からなる微粒子状無機物を付着させるようにしてもよ
い。
【００８５】この微粒子状無機物は、例えば上記のセラ
ミック系コーティング剤に含有される微粒子状無機物を
用いる。
【００８６】かかる実施例によれば、微粒子状無機物の
振動板に対する付着量、付着箇所あるいは付着の厚さな
どを適宜設定することにより、振動板１の振動周波数を
変えたり、音の反射、吸収を調節して音質を改良した
り、所望の音質に設定することができる。
【００８７】また、他の例として隣片状無機物または短
繊維状ウィスカー無機物を上記各製造方法において使用
されるセラミック系コーティング剤に含有したものが提
案される。
【００８８】この隣片状無機物または短繊維状ウィスカ
ー無機物粒子状は、金属あるいは金属の酸化物，水酸化
物，窒化物、炭化物の少なくとも１種からなる微粒子状
無機物であり、この微粒子状無機物は、例えば上記のセ
ラミック系コーティング剤に含有される微粒子状無機物
に用いる。
【００８９】かかる実施例によれば、微粒子状無機物の
振動板に対する付着量、付着箇所あるいは付着の厚さな
どを適宜設定することにより、振動板１の振動周波数を
変えたり、音の反射，吸収を調節して音質を改良した
り、所望の音質に設定することができる。
【００９０】図３は従来の材料によるスピーカ用振動板
と本発明にかかるスピーカ用振動板の特性を示し、本発
明にかかるスピーカ用振動板が、比重，ヤング率，内部
損失のすべての特性において良好な値を示していること
が分かる。
【００９１】また、図４は従来の紙パルプにより構成さ
れ何も処理していないコーン振動板と本発明にかかるコ
ーン振動版の特性を示し、図３と同様に、本発明にかか
るスピーカ用振動板が、比重，ヤング率，内部損失のす
べての特性において良好な値を示していることが分か
る。
【００９２】なお、本発明にかかるスピーカ用振動板
は、コーン型の他にドーム型、平面型などのその他の形
状の振動板に適用できる。また、センタキャップに適用
するようにしてもよい。
【００９３】以上のようなそれぞれの製造方法により、
紙をベースとする素材や織布，不織布等の繊維系素材に
よる基材とセラミックスとが複合された素材によってス
ピーカの振動板が成形されることによって、以下の効果
が発揮される。
【００９４】すなわち、燃えやすい基材の表面がセラミ
ックスによって覆われることによって、不燃性のまたは
難燃性のスピーカ用振動板を製造することが出来、これ
によって、振動板が発火することによるスピーカからの
失火を防止することができる。
【００９５】さらに、基材に複合されたセラミック系コ
ーティング剤が固化することによって振動板の剛性が高
められ、これによって、例えば車載用のスピーカに取り
付けられる場合でも衝撃に対する耐久性を保持すること
ができる。
【００９６】なお、この振動板の剛性は、セラミック系
コーティング剤の組成や濃度を適宜調整することにより
任意に設定できるので、所望されるスピーカの特性に応
じた振動板を提供することが出来るようになる。
【００９７】さらにまた、振動板を形成する基材の表面
にセラミック系コーティング剤によるセラミックス膜が
形成されているので、耐湿性および耐水性が向上すると
ともに繊維間の結びつきが強固になるので、耐熱性を含
む耐環境性に優れた振動板が製造され、例えば車載用ス
ピーカ等のように、水がかかったり高温多湿等の環境的
に厳しい場所に設置されるスピーカヘの適用が可能にな
る。
【００９８】そして、上記のように軽量で高い剛性を有
する振動板が得られることによって、図５に示されるよ
うな高音専用スピーカであるツィータの振動板１０とし
ても、十分な性能を発揮することが出来るようになる。
なお、図５中、１１はヨーク，１２はマグネット，１３
はポールピース，１４はボイスコイル，１５はエッジで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による振動板が取り付けられたスピー
カの構成を示す側断面図である。
【図２】本発明にかかるセラミック系コーティング剤の
組成例を示す図である。
【図３】従来の材料によるスピーカ用振動板と本発明に
かかるスピーカ用振動板の特性を示す図である。
【図４】従来の紙パルプにより構成され何も処理してい
ないコーン振動板と本発明にかかるコーン振動版の特性
を示す図である。
【図５】この発明による振動板が適用されるツィータの
構成を示す側断面図である。
【図６】ガラスクロスにアルコキシド金属をコーティン
グした振動板表面を撮影した写真図面である。
【符号の説明】
１，１０ …振動板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ２１Ｊ 7/00 Ｈ０４Ｒ 31/00 Ａ Ｈ０４Ｒ 31/00 Ｄ０６Ｍ 101:04 // Ｄ０６Ｍ 101:04 11/12 (72)発明者 石垣 敏宏 山形県天童市大字久野本日光1105番地 東 北パイオニア株式会社内 (72)発明者 関川 秀雄 山形県天童市大字久野本日光1105番地 東 北パイオニア株式会社内 (72)発明者 前川 孝治 山形県天童市大字久野本日光1105番地 東 北パイオニア株式会社内 (72)発明者 島田 智雪 神奈川県横浜市神奈川区神奈川２丁目17番 ５号 株式会社日板研究所内 Ｆターム(参考） 4L031 BA09 BA19 BA20 BA23 DA00 4L033 AC03 AC15 BA93 BA95 BA99 CA59 DA06 4L055 AG04 AG13 AG14 AG15 AG30 AG38 AG86 AG94 AG97 AH01 BB03 BD10 BF02 FA19 FA30 GA50 5D016 CA05 CA07 DA07 EA03 EB06 EC29 HA01 HA02 JA00 JA01

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 繊維系素材にセラミック系コーティング
    剤が複合された材料によって形成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】 前記セラミック系コーティング剤が、ア
    ルコキシ金属、該アルコキシ金属の加水分解物またはそ
    の部分縮合物の少なくとも１種から成るセラミック系コ
    ーティング剤である請求項１に記載のスピーカ用振動
    板。
  3. 【請求項３】 前記セラミック系コーティング剤が、ア
    ルコキシ金属とシリコーンワニスの混合物の少なくとも
    １種から成るセラミック系コーティング剤である請求項
    １に記載のスピーカ用振動板。
  4. 【請求項４】 前記セラミック系コーティング剤が、ア
    ルカリ金属塩とシリコーンワニスエマルジョンの混合物
    の少なくとも１種から成るセラミック系コーティング剤
    である請求項１に記載のスピーカ用振動板。
  5. 【請求項５】 前記セラミック系コーティング剤が、コ
    ロイド状無機物または熱放射性の良好な微粒子状無機物
    を含有するセラミック系コーティング剤である請求項１
    に記載のスピーカ用振動板。
  6. 【請求項６】 前記コロイド状無機物または熱放射性の
    良好な微粒子状無機物が、熱を赤外線に変換して放射す
    る性質を有する金属酸化物の微粉末である請求項５に記
    載のスピーカ用振動板。
  7. 【請求項７】 前記スピーカ用振動板表面に微粒子状無
    機物が付着された請求項１に記載のスピーカ用振動板。
  8. 【請求項８】 前記微粒子状無機物が、粒子状の金属ま
    たは金属の酸化物，水酸化物，窒化物，炭化物の少なく
    とも１種からなる微粒子状無機物である請求項７に記載
    のスピーカ用振動板。
  9. 【請求項９】 前記セラミック系コーティング剤が、隣
    片状無機物または短繊維状ウィスカー無機物を含有する
    セラミック系コーティング剤である請求項１に記載のス
    ピーカ用振動版。
  10. 【請求項１０】 前記隣片状無機物または短繊維状ウィ
    スカー無機物が、粒子状の金属または金属の酸化物，水
    酸化物，窒化物，炭化物の少なくとも１種からなる微粒
    子状無機物である請求項９に記載のスピーカ用振動板。
  11. 【請求項１１】 前記繊維系素材が、紙パルプをベース
    とする素材または織布，不織布の何れかである請求項１
    に記載のスピーカ用振動板。
  12. 【請求項１２】 繊維系素材をスピーカの振動板の任意
    の形状に成形し、この振動板の形状に成形された繊維系
    素材に前記セラミック系コーティング剤を含浸またはコ
    ーティングする請求項１に記載のスピーカ用振動板の製
    造方法。
  13. 【請求項１３】 繊維状態に分解された成形前の繊維系
    素材に前記セラミック系コーティング剤を混入し、この
    セラミック系コーティング剤が混入された繊維系素材を
    抄紙してスピーカの振動板の任意の形状に成形する請求
    項１に記載のスピーカ用振動板の製造方法。
  14. 【請求項１４】 繊維系素材に前記セラミック系コーテ
    ィング剤を含浸またはコーティングし、このセラミック
    系コーティング剤が含浸またはコーティングされた繊維
    系素材を叩解して、叩解された繊維系素材を抄紙するこ
    とによりスピーカの振動板の任意の形状に成形する請求
    項１に記載のスピーカ用振動板の製造方法。
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