DE3228592C2 - Speaker cone - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Lautsprechermembran beschrieben, die aus einem Gemisch aus Graphitflocken und einem synthetischen Harz gebildet ist. Die Graphitflocken werden in einer Menge von 50 bis 200 Gew.-Teilen verwendet und das synthetische Harz besteht aus 40 bis 80 Gew.-Teilen Polyvinylchlorid und 20 bis 60 Gew.-Teilen eines ABS-Harzes. Der Lautsprecher besitzt verbesserte Wärmebeständigkeit, hohen Elastizitätsmodul und einen vernünftig hohen Eigenverlust.A loudspeaker diaphragm is described which is formed from a mixture of graphite flakes and a synthetic resin. The graphite flakes are used in an amount of 50 to 200 parts by weight, and the synthetic resin consists of 40 to 80 parts by weight of polyvinyl chloride and 20 to 60 parts by weight of an ABS resin. The loudspeaker has improved heat resistance, a high modulus of elasticity and a reasonably high inherent loss.
Description
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Die Erfindung betrifft eine Lautsprechermembran mit verbesserter Wärmebeständigkeit, die aus einem Gemisch aus Graphitflocken, Polyvinylchlorid und einem weiteren Kunstharz sowie Bleistearat hergestellt istThe invention relates to a loudspeaker diaphragm with improved heat resistance, which consists of a Mixture made of graphite flakes, polyvinyl chloride and another synthetic resin as well as lead stearate is
Lautsprechermembran müssen bestimmten Anforderungen genügen, d. h. sie müssen eine geringe Masse, einen hohen Elastizitätsmodul und einen vernünftig großen inneren Verlust aufweisen. Außerdem müssen die Lautsprechermembranen bestimmter Lautsprechertypen eine gute Wärmebeständigkeit besitzen. So werden beispielsweise in Automobilen eingebaute oder für tragbare Radiogeräte verwendete Lautsprecher sehr heiß, wenn sie direktem Sonnenlicht ausgesetzt werden oder wenn, die Autotüren längere Zeit verschlossen bleiben. Die Temperatur eines geparkten Autos kann an einem sonnigen Hochsommertag, wenn die Türen viele Stunden geschlossen sind, 70 bis 8O0C erreichen. Dementsprechend kann ein Lautsprecher mit einer Membran auf Basis von Kohlenstoff 1000C oder noch höhere Temperaturen erreichen. Bei einer derartigen extremen Hitze kann die Lautsprechermembran verformt werden, was dazu führt, daß der Lautsprecher verfälschte Töne abgibt.Loudspeaker cones must meet certain requirements, ie they must have a low mass, a high modulus of elasticity and a reasonably large internal loss. In addition, the speaker cones of certain types of speakers must have good heat resistance. For example, speakers built into automobiles or used in portable radios get very hot when exposed to direct sunlight or when the car doors are locked for long periods of time. The temperature of a parked car can on a sunny midsummer day when the doors are closed for many hours, 70 reach 8O 0 C. Accordingly, a loudspeaker with a membrane based on carbon can reach 100 ° C. or even higher temperatures. Such extreme heat can deform the loudspeaker diaphragm, causing the loudspeaker to emit distorted sounds.
Aus der DE-OS 30 19 121 sind Lautsprechermembranen bekannt, die aus einem Gemisch aus Graphitflokken, Polyvinylchlorid und einem weiteren Kunstharz sowie Bleistearat hergestellt sind. Nach den Angaben in dieser Literaturstelle sollen durch die Verwendung unterschiedlicher Harze mit Glas-Übergangstemperaturen über bzw. unter Zimmertemperatur die Eigenschaften der Lautsprechermembran bei Zimmertemperatur gesteuert werden. Diese bekannten Lautsprechermembranen sind jedoch für die Hochtemperaturverwendung im vorstehend angegebenen Sinne nicht geeignetFrom DE-OS 30 19 121 speaker diaphragms are known, which consists of a mixture of graphite flakes, polyvinyl chloride and another synthetic resin as well Are made of lead stearate. According to the information in this reference, the use of different Resins with glass transition temperatures above or below room temperature have the properties the speaker membrane can be controlled at room temperature. These well-known loudspeaker cones however, they are not suitable for high-temperature use in the sense given above
Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Lr utsprechermembran mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere einer verbesserten Wärmebeständigkeit, als die zur Zeit auf dem Markt befindlichen Lautsprechermembranen zu schaffen.The object of the invention was therefore to provide a loudspeaker membrane having improved properties, particularly improved heat resistance, than that to create speaker diaphragms currently on the market.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden kann mit einer aus einem Gemisch aus Graphitflocken, Polyvinylchlorid und einem weiteren Kunstharz sowie Bleistearat hergestellten Lautsprechermembran, die dadurch gekennzeichnet ist daß das weitere Kunstharz ein ABS-Harz istIt has now been found that this object can be achieved according to the invention with one of one Mixture of graphite flakes, polyvinyl chloride and another synthetic resin and lead stearate Loudspeaker membrane, which is characterized in that the further synthetic resin is an ABS resin
Die erfindungsgemäße Lautsprechermembran ist so konzipiert, daß sie die gewünschten Eigenschaften des Basismaterials Graphit beibehält und einen größeren Eigenverlust bekommt, ohne daß sich ihr Elastizitätsmodul verringert oder sie eine wesentliche Veränderung ihrer physikalischen Eigenschaften erfährt selbst wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt istThe speaker diaphragm according to the invention is designed so that it has the desired properties of the Base material graphite retains and gets a greater inherent loss without affecting its modulus of elasticity decreases or even if it undergoes a substantial change in its physical properties it is exposed to high temperatures
Es ist nämlich bekannt daß Graphix, insbesondere flockige Graphitkristalle, einen hohen Elastizitätsmodul aufweisen. Ein großer Gegenstand wie eine Lautsprechermembran kann jedoch nicht vollständig aus einem reinen Graphitkrisiall hergestellt werden. Aus diesem Grunde werden feine Graphitkristall-Flocken einer Größe von 1 bis 5 μιη zur Herstellung eines Gegenstandes mit einem hohen Elastizitätsmodul in einem Bindemittelharz dispergiert Materialien, die mit phenolischen Harzen und Polyvinylchlorid gemischtes Graphit enthalten, sind bereits bekannt Eine aus einem solchen Material hergestellte Membran hat jedoch einen Eigenverlust (tan«) von etwa 0,02, der für praktische Anwendungszwecke ungeeignet ist. Eine Membran aus einem Material, das mit Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid gemischtes Graphit enthält, hat sogar einen Eigenverlust von 0,05. Der Elastizitätsmodul eines solchen Materials erniedrigt sich jedoch bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur ganz beträchtlich; daher ist ein solches Material in einem Autolautsprecher nicht geeignet da der Lautsprecher oft hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wie vorstehend beschrieben.It is known that Graphix, especially flaky graphite crystals, has a high modulus of elasticity exhibit. However, a large object like a speaker cone cannot be made entirely of one pure graphite crystal can be produced. For this Basically, fine graphite crystal flakes with a size of 1 to 5 μm are used for the production of an object materials with a high elastic modulus dispersed in a binder resin with phenolic Resins and polyvinyl chloride containing mixed graphite are already known one of such The membrane made from the material, however, has an inherent loss (tan «) of about 0.02, which is for practical purposes is unsuitable. A membrane made from a material compatible with polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride contains mixed graphite even has an inherent loss of 0.05. The modulus of elasticity of such However, the material drops quite considerably at room temperature or at an elevated temperature; thats why Such a material in a car speaker is not suitable because the speaker is often exposed to high temperatures is exposed as described above.
In der erfindungsgemäßen Lautsprechermembran dient das Polyvinylchlorid als Bindemittel für die Graphitflocken und das ABS-Harz wird verwendet zur Erzielung einer höheren Wärmebeständigkeit und Verformbarkeit, so daß eine Membran mit einer höheren Wärmeverformungstemperatur erhalten wird.In the loudspeaker diaphragm according to the invention, the polyvinyl chloride serves as a binder for the graphite flakes and the ABS resin is used to achieve higher heat resistance and deformability, so that a membrane having a higher heat distortion temperature is obtained.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann cas eingesetzte Polyvinylchlorid zumindest teilweise ai.s nachchloriertem Polyvinylchlorid bestehen, um eine noch höhere Wärmebeständigkeit zu erzielen. According to a preferred embodiment of the invention, the polyvinyl chloride used can at least partly consist of post-chlorinated polyvinyl chloride in order to achieve an even higher heat resistance.
Die erfindungsgemäße Lautsprechermembran besitzt einen hohen Elastizitätsmodul und einen vernünftig großen Eigenverlust und ihre Eigenschaften sind leicht steuerbar.The loudspeaker diaphragm according to the invention has a high modulus of elasticity and a reasonably large one Own loss and its properties are easily controllable.
Das Gemisch Polyvinylchlorid und ABS-Harz liegt in der erfindungsgemäßen Lautsprechermembran vorzugsweise im Verhältnis von 80 bis 40 Gew.-Teilen zu 20 bis 60 Gew.-Teilen vor.The mixture of polyvinyl chloride and ABS resin is preferably used in the loudspeaker diaphragm according to the invention in a ratio of 80 to 40 parts by weight to 20 to 60 parts by weight.
Das Gemisch enthält vorzugsweise Polyvinylchlorid und ABS-Harz in einer Gesamtmenge von 33,1 bisThe mixture preferably contains polyvinyl chloride and ABS resin in a total amount of 33.1 to
65,8 Gew.-% und dementsprechend Graphitflocken in einer Menge von 66,2 bis 323 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches.65.8% by weight and accordingly graphite flakes in an amount of 66.2 to 323% by weight, based on the Total weight of the mixture.
Vorzugsweise enthält das Gemisch nachchloriertes Polyvinylchlorid in einer Menge von 9,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches.The mixture preferably contains post-chlorinated polyvinyl chloride in an amount of 9.9% by weight, based on on the total weight of the mixture.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält das Gemisch die Graphitflocken in einer Menge von 32$ bis 49,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches.According to a further preferred embodiment, the mixture contains the graphite flakes in an amount of 32 % to 49.5% by weight, based on the total weight of the mixture.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegt das Graphit Li dem Gemisch in Form von Graphitflocken mit einer Dichte von etwa 2ß und einer durchschnittlichen Größe von etwa 4 um vor.According to a further preferred embodiment, the graphite Li is present in the mixture in the form of graphite flakes with a density of approximately 2 [beta] and an average size of approximately 4 μm.
Das erfindungsgemäß verwendete Polyvinylchlorid hat eine Glasumwandlungstemperatur von über 50 bis 800C und das erfindungsgemäß verwendete ABS-Harz hat eine Glasumwandlungstemperatur von etwa 100 bis etwa 110° C.The polyvinyl chloride used in this invention has having a glass transition temperature of about 50 to 80 0 C and the ABS resin used in the invention has a glass transition temperature of about 100 to about 110 ° C.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck »ABS-Harz« ist ein Mischpolymerisat zu verstehen, das aus Acrylnitril, Butadien und Styrol hergestellt wurde.The term "ABS resin" used here is to be understood as meaning a copolymer made from acrylonitrile, Butadiene and styrene was produced.
Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen näher erläutertThe invention is explained in more detail in the examples below
Die in der Beispielen 1 bis 3 hergestellten Membranen wurden mit einem Handelsprodukt in bezug auf ihre Kennlinien für den Elastizitätsmodul in Abhängigkeit von der Temperatur verglichen. Die dabei erhaltenen Werte sind in dem Diagramm graphisch dargestelltThe membranes produced in Examples 1 to 3 were dependent on a commercial product with regard to their characteristic curves for the modulus of elasticity compared by temperature. The values obtained are shown graphically in the diagram
BestandteileComponents
Gew.-TeileParts by weight
Polyvinylchlorid 30Polyvinyl chloride 30
nachchioriertes Polyvinylchlorid 30post-chlorinated polyvinyl chloride 30
ABS-Harz 40ABS resin 40
Bleistearat 2Lead stearate 2
Graphitflocken 200Graphite flakes 200
Diese Komponenten wurden gemischt und wie in Beispiel 1 zur Bildung einer Folie mit den folgenden Kennwerten behandelt:These components were mixed as in Example 1 to form a film having the following characteristics treated:
Dichtedensity
Elastizitätsmodul
Eigenverlust (tan«)modulus of elasticity
Personal loss (tan ")
1,7 xlO3 kg/m3
5,5x1010 N/m2
0,021.7 x 10 3 kg / m 3
5.5x10 10 N / m 2
0.02
Eine aur dieser Folie gebildete Membran besaß eine Wärmeverformungstemperatur vor< ,■ -twa 100° C, die um 30° C höher ist als die Wärmeverform: jigstemperatur des üblichen Produktes. Wenn viel weniger als 30 Teile des nachchlorierten Polyvinylchlorids verwendet werden, erniedrigt sich die Wärmeverformungstemperatur der Fo'i?; ihre Verformbarkeit wird jedoch verbessert Wenn viel mehr als 30 Teile des nachchlorierten Polyvinylchlorids verwendet werden, wird die Wärmeverformungstemperatur erhöht, aber die Verformbarkeit verschlechtert Daher ist es nötig, die Menge des nachchlorierten Polyvinylchlorids in Abhängigkeit von der spe-A membrane formed from this film had a heat distortion temperature of << , ■ -about 100 ° C, which is around 30 ° C higher than the thermal deformation: jig temperature of the usual product. If much less than 30 parts of the post-chlorinated polyvinyl chloride is used, the heat distortion temperature of the Fo'i ?; however, their deformability is improved If much more than 30 parts of the post-chlorinated polyvinyl chloride is used, the heat distortion temperature becomes increases, but the deformability deteriorates. Therefore, it is necessary to reduce the amount of the post-chlorinated Polyvinyl chloride depending on the spe-
40
2
20060
40
2
200
Bieistearat (sowohl als Wärmestabili
sator für das Polyvinylchlorid als
auch als Gleitmittel für das Mischen)
GraphitflocKenABS resin
Bieistearate (both as heat stabili
sator for the polyvinyl chloride as
also as a lubricant for mixing)
Graphite flakes
2
20040
2
200
ABS-Harz
Bleistearat
40 Graphitflockenpost-chlorinated
ABS resin
Lead stearate
40 graphite flakes
Die oben aufgeführten Bestandteile wurden mit einer Mischwalze, einem Innenmischer oder einem Extruder gemischt, und das erhaltene Gemisch wurde mehrere Male durch ein Walzwerk gegeben. Es entstand so eine Folie, in der die flachen Flächen der Graphitflocken parallel zu der gewalzten Folie lagen. Die Folie besaß die folgende Charakteristik bei 300C:The above ingredients were mixed with a mixer roll, an internal mixer or an extruder, and the resulting mixture was passed through a roll mill several times. The result was a film in which the flat surfaces of the graphite flakes lay parallel to the rolled film. The film had the following characteristics at 30 ° C.:
Diese Bestandteile wurden gemischt und wie in Beispiel 1 zur Bildung einer Folie mit den folgenden Eigenschaften behandelt:These ingredients were mixed and used as in Example 1 to form a film having the following properties treated:
Dichtedensity
Elastizitätsmodul
Eigenverlust (tan«)modulus of elasticity
Personal loss (tan ")
1,7 xlO3 kg/m3
53 xlO10 N/m2
0,021.7 x 10 3 kg / m 3
53 x10 10 N / m 2
0.02
Dichtedensity
Elastizitätsmodul
Eigenverlust (tan«)modulus of elasticity
Personal loss (tan ")
1,7 xlO3 kg/m3 5,7 χ 1010NZm2 0,021.7 xlO 3 kg / m 3 5.7 χ 10 10 NZm 2 0.02
Die Folie wurde dann durch Vakuumverformung, Druckverformung oder durch ein beliebiges anderes Verfahren zu einer Membran der gewünschten Gestalt verformt. Die Abhängigkeit des Elastizitätsmodul von der Temperatur der Membran wird in der Figur gezeigt und mit einem üblichen Produkt, das nach der folgenden Rezeptur hergestellt wurde, verglichen:The film was then formed by vacuum forming, compression forming, or any other Process formed into a membrane of the desired shape. The dependence of the modulus of elasticity on the temperature of the membrane is shown in the figure and with a usual product made according to the following Recipe was compared:
so Eine aus dieser Folie hergestellte Membran besaß eine Wärmeveformungstemperatur von 1200C, die um etwa 500C über der des üblichen Produktes lag.A membrane so prepared from this film had a Wärmeveformungstemperatur of 120 0 C, which exceeded that of the conventional product by about 50 0 C.
Dit obengenannten Werte zeigen, daß die erfindungsgemäße Lautsprechermembran nur einen geringen, durch Hitze verursachten Abfall des ßastizitätsmoduls besitzt und daher zur Verwendung bei erhöhten Temperaturen geeignet ist.The above values show that the inventive Loudspeaker membrane only shows a slight drop in the modulus of elasticity caused by heat and is therefore suitable for use at elevated temperatures.
2
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Bleistearat
GraphitflockenPolyvinyl chloride
Lead stearate
Graphite flakes
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65 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 65 1 sheet of drawings
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Cited By (1)
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| D2 | Grant after examination | ||
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |