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JPH0423699A - Acoustic diaphragm - Google Patents

Acoustic diaphragm

Info

Publication number
JPH0423699A
JPH0423699A JP12960690A JP12960690A JPH0423699A JP H0423699 A JPH0423699 A JP H0423699A JP 12960690 A JP12960690 A JP 12960690A JP 12960690 A JP12960690 A JP 12960690A JP H0423699 A JPH0423699 A JP H0423699A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
graphite film
film
graphite
acoustic
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
JP12960690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Watanabe
和廣 渡辺
Mutsuaki Murakami
睦明 村上
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP12960690A priority Critical patent/JPH0423699A/en
Publication of JPH0423699A publication Critical patent/JPH0423699A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a characteristic more excellent than that of any conventional diaphragm and to process the diaphragm in an optional shape with a very simple method by forming the acoustic diaphragm through the use of a foaming state graphite film. CONSTITUTION:A foaming state graphite film is used for an acoustic diaphragm 1. The internal structure of the foaming state graphite film is regarded as a kind of honey-comb structure and the graphite layer with excellent acoustic characteristic is substantially consecutive in a planar direction on the surface as well as the inside. Thus, only the foaming state graphite film offers a same structure as the acoustic diaphragm in which the graphite film is adhered to the surface of the honey-comb material with an adhesives substantially. Since a space is provided in the inside, cracks hardly take place. An optional shape such as dome is formed by press forming. The acoustic characteristic is remarkably improved by the press forming.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、スピーカー、マイクロフォン等の音響機器
等に使用される音響振動板に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to an acoustic diaphragm used in audio equipment such as speakers and microphones.

従来の技術 近年、音響機器のデジタル化が進行し、スピーカー等の
振動板に対する要求性能はますます厳しくなっている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, digitalization of audio equipment has progressed, and performance requirements for diaphragms such as speakers have become increasingly strict.

たとえば、外力による変形が少なく音の歪が小さいこと
、再生音域が広く明瞭な音質を出すことが求められてお
り、そのためには軽く、しかも弾性歪、剛性にすぐれて
いることが要求されている。この事を具体的な物性値の
条件としてまとめると、 ■ヤング率(E)が大きいこと、 ■密度(ρ)が小さいこと、 ■音速(音波の伝播速度V)が大きいこと、■振動の内
部損失(tanδ)が適当であること、0強度が大きい
こと、 ■任意の形状に成形が可能であること、などである。た
だし、V、E、ρの間には、v−IT75 の関係がある。もちろん、これらの条件以外に、製造が
容易であること、熱や湿度などの外部条件に対して安定
であることが要求されていることは言うまでもない。
For example, it is required that there is little deformation due to external forces and that distortion of the sound is small, and that the reproduced sound range is wide and clear sound quality is produced.To achieve this, it is required that it is lightweight and has excellent elastic distortion and rigidity. . To summarize this as conditions for specific physical property values: ■ Young's modulus (E) is large; ■ Density (ρ) is small; ■ Speed of sound (sound wave propagation velocity V) is large; ■ Internal vibration. The loss (tan δ) is appropriate, the zero strength is large, and (1) it can be molded into any shape. However, there is a relationship of v-IT75 between V, E, and ρ. Of course, in addition to these conditions, it goes without saying that it is required to be easy to manufacture and to be stable against external conditions such as heat and humidity.

振動板材料としては、従来、紙、プラスチック、アルミ
ニウム、チタン、ベリリウム、ポロン、シリカ等がその
素材として用いられてきた。これらは、単独であるいは
ガラス繊維や炭素繊維などとの複合体として使用された
り、金属合金などと言った形で使用されたりしてきた。
Conventionally, materials such as paper, plastic, aluminum, titanium, beryllium, poron, and silica have been used as materials for the diaphragm. These materials have been used alone or in composites with glass fibers, carbon fibers, etc., or in the form of metal alloys.

しかしながら、紙やプラスチックは、ヤング率や密度、
音速などの特性が振動板として十分ではなく、特に高周
波数帯域での周波数特性が著しく劣るものであって、ツ
イータ、スコーカ−等の振動板としては明瞭な音質を得
ることが困難であった。才だ、アルミニウム、マグネシ
ウム、チタンなどは、音速はかなり優れているものの、
振動の内部損失が小さいため、高周波共振現象を生じ、
これもまた高周波振動板としては不十分な特性しか得ら
れていなかった。一方、ポロン、べIJ IJウム等は
、上記の素材に比べ優れた物性値を有しているために、
振動板として良質の音質を発現する事が出来る。しかし
ながら、ポロンやべIJ IJウムは、極めて高価で、
しかも著しく加工性が劣っているという欠点を有してい
る。
However, paper and plastics have low Young's modulus and density.
Characteristics such as sound velocity are not sufficient as a diaphragm, and the frequency characteristics in particular in high frequency bands are extremely poor, making it difficult to obtain clear sound quality as a diaphragm for tweeters, squawkers, etc. Aluminum, magnesium, titanium, etc. have a very high speed of sound, but
Because the internal loss of vibration is small, high frequency resonance occurs,
This also provided insufficient characteristics as a high frequency diaphragm. On the other hand, poron, aluminum, etc. have superior physical properties compared to the above materials, so
As a diaphragm, it can produce high quality sound. However, Poron Yabe IJ IJum is extremely expensive,
Moreover, it has the disadvantage of extremely poor workability.

以上のような従来の振動板材料の持つ欠点を克服し優れ
た高周波特性を有しかつ良質の音色の再現を月相して、
炭素材料を用いた振動板の開発が行われている。これは
、炭素(グラファイト)の持つ優れた物性値を生かして
、これを振動板として使用するものである。この様な振
動板材料を得る方法には、つぎのようなものがある。
Overcoming the drawbacks of conventional diaphragm materials as mentioned above, it has excellent high frequency characteristics and reproduces high quality tone.
Diaphragms using carbon materials are being developed. This takes advantage of the excellent physical properties of carbon (graphite) and uses it as a diaphragm. Methods for obtaining such a diaphragm material include the following.

(1)黒鉛粉末と高分子樹脂を複合一体化する方法。(1) A method of compositely integrating graphite powder and polymer resin.

(2)黒鉛粉末と高分子樹脂を複合一体化したのち焼結
して黒鉛/炭素複合型とする方法。
(2) A method in which graphite powder and polymer resin are integrated into a composite and then sintered to form a graphite/carbon composite type.

(3)高分子を熱処理により炭素化する方法。(3) A method of carbonizing a polymer by heat treatment.

これらのうち、(1)の方法により得られる代表的なも
のとして、塩化ビニル樹脂をマトリックスとしてこれに
黒鉛粉末を複合させた振動板がある。
Among these, a typical example obtained by method (1) is a diaphragm in which a vinyl chloride resin matrix is composited with graphite powder.

これは優れた性質を有する振動板として知られている。This is known as a diaphragm with excellent properties.

(2)の方法としては、原油分解ピッチの液晶成分に黒
鉛粉末を混合させて熱処理炭化する方法や、黒鉛粉末に
これを結合するバインダーを加えて熱処理炭化する方法
がある。後者の場合、バインダーを炭化する際には、熱
硬化性樹脂のモノマーまたは初期重合物を、加熱時に分
解し相互に反応して架橋硬化する官能基を有する熱可塑
性樹脂と併せて熱処理炭化する方法等が知られている。
Method (2) includes a method in which graphite powder is mixed with the liquid crystal component of crude oil cracking pitch and heat treated and carbonized, and a method in which a binder is added to the graphite powder to bind it and heat treated and carbonized. In the latter case, when carbonizing the binder, a thermosetting resin monomer or initial polymer is heat-treated and carbonized together with a thermoplastic resin that has functional groups that decompose when heated and react with each other to crosslink and harden. etc. are known.

これらの方法は、有機材料としての炭素収率を高め、熱
処理時における収縮、変形を防止することを目的として
開発されたもので、優れた特性の振動板を得ることが出
来る。
These methods were developed with the aim of increasing the yield of carbon as an organic material and preventing shrinkage and deformation during heat treatment, and it is possible to obtain a diaphragm with excellent characteristics.

しかし、(1)の方法による振動板は、湿度、温度特性
に劣り、30℃以上ではその振動特性は著しく劣化して
しまう。
However, the diaphragm produced by method (1) has poor humidity and temperature characteristics, and its vibration characteristics deteriorate significantly at temperatures above 30°C.

(2)の方法は、いずれも複雑な製造工程を必要とし、
工業的には量産を行う場合に著しく不利なものであった
。即ち、例えば、製造工程面では、原料として用いる原
油分解ピッチ及びその液晶成分を工業的に得るためには
高温熱処理や溶剤分別抽出等の極めて煩雑な工程が必要
である点で問題があり、量産面では、黒鉛粉末とバイン
ダー樹脂を高度の剪断力を有する混線機を用いて十分に
混練し、メカノケミカル反応により襞間された黒鉛結晶
とバインダー樹脂を相互に強固に親和分散させ黒鉛の結
晶面をシートの面方向に配向させると言う高度な技術が
必要である点で問題があった。しかも、これらの方法に
よって得られた振動板は、従来にない極めて優れた特性
を有しているとは言うものの、その特性は現在最高特性
であると言われるべIJ IJウムより僅かに劣り、黒
鉛単結晶の理論弾性率1020GPaには遥かに及ばな
いものであった。
Method (2) all require complicated manufacturing processes;
Industrially, this was extremely disadvantageous in mass production. For example, in terms of the manufacturing process, there is a problem in that extremely complicated processes such as high-temperature heat treatment and solvent fractional extraction are required to industrially obtain crude oil cracked pitch and its liquid crystal component used as raw materials, and mass production is difficult. For the surface, the graphite powder and binder resin are sufficiently kneaded using a mixer with high shearing force, and the mechanochemical reaction causes the folded graphite crystals and the binder resin to have a strong affinity and disperse with each other, forming a graphite crystal surface. There was a problem in that a sophisticated technique was required to orient the material in the plane direction of the sheet. Moreover, although it is said that the diaphragms obtained by these methods have extremely excellent characteristics that have not been seen before, their characteristics are slightly inferior to those of the diaphragm that is currently said to have the best characteristics. This was far below the theoretical elastic modulus of graphite single crystal, which is 1020 GPa.

(3)の方法では、従来のプラスチックフィルムはいず
れも難黒鉛化材料であるため、当初予想したほどの特性
は得られなかった。しかも、用いられたプラスチック材
の炭素収率が低く、熱処理時の寸法収縮が大きく、変形
、ひび割れなどがしばしば生じてしまうと言う欠点があ
った。すなわち、この方法では、任意の形状に成形した
り、充分な品質管理に耐え、しかも優れた特性を有する
振動板を得ることは困難であった。
In method (3), since all conventional plastic films are non-graphitizable materials, properties as initially expected could not be obtained. Moreover, the carbon yield of the plastic material used is low, the dimensional shrinkage during heat treatment is large, and deformation, cracking, etc. often occur. That is, with this method, it is difficult to form a diaphragm into an arbitrary shape, withstand sufficient quality control, and to obtain a diaphragm with excellent characteristics.

発明が解決しようとする課題 そこで、発明者らは、(3)の方法での欠点を解決する
ために、特定の高分子を不活性ガス中に熱処理すること
によりグラファイトを得て、これを振動板として用いる
ことを提案した。
Problems to be Solved by the Invention Therefore, in order to solve the drawbacks of method (3), the inventors obtained graphite by heat-treating a specific polymer in an inert gas, and then vibrated it. I proposed using it as a board.

しかし、この方法により得られたグラファイトは、厚さ
が薄いこと、さらに熱処理時の寸法収縮がまだまだ大き
く、変形、ひび割れなども生じてしまうこと、そのため
に任意の形状に成形する事が不可能であること等の問題
を有していた。その結果、この方法では、平板状の振動
板しか作製出来ず、強度的にも単体では音響振動板とし
て用いることが出来ないと言う欠点を有していた。この
欠点を補うために、マイカエポキシや金属などの材料を
用いてハニカムを作成し、その両面に接着剤を用いてグ
ラファイトフィルムを張り合わせている。しかし、この
構造では、スピーカーとしての特性がハニカムと接着剤
の材質に左右されてしまう。才た、製造工程においても
、グラファイトフィルムの厚さが20μm程度と大変薄
く、割れ易いため、スピーカーを組み立てる際の取り扱
いが非常に難しい。
However, the graphite obtained by this method is thin, and furthermore, the dimensional shrinkage during heat treatment is still large, causing deformation and cracking, making it impossible to mold it into arbitrary shapes. There were certain problems. As a result, this method has the disadvantage that only a flat diaphragm can be produced, and in terms of strength, it cannot be used alone as an acoustic diaphragm. To compensate for this drawback, honeycombs are created using materials such as mica epoxy and metal, and graphite films are attached to both sides using adhesives. However, with this structure, the characteristics of the speaker depend on the materials of the honeycomb and adhesive. Even in the manufacturing process, the graphite film is very thin, about 20 μm, and easily breaks, making it extremely difficult to handle when assembling speakers.

このような事情に鑑み、この発明は、発明者らが開発し
たグラファイト振動板の持つ欠点を解消し、非常に簡単
な方法で任意の形状に加工出来て、しかも従来のどの様
な振動板よりも優れた特性を有する炭素質(グラフ了イ
ト質)の振動板を提供することを目的とする。
In view of these circumstances, this invention eliminates the drawbacks of the graphite diaphragm developed by the inventors, allows it to be processed into any shape with a very simple method, and is more durable than any conventional diaphragm. Another object of the present invention is to provide a carbonaceous (graphite) diaphragm having excellent characteristics.

課題を解決するための手段 このような目的を達成するために、この発明にかかる音
響振動板は、発泡状態のグラファイトフィルムを用いる
ようにしている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, an acoustic diaphragm according to the present invention uses a graphite film in a foamed state.

作用 発泡状態のグラファイトフィルムは、内部にある程度の
空間を持つために、完全な層状構造を持つグラファイト
フィルムが持つ割れ易いという欠点を克服する。そして
、この内部構造が一種のハニカム構造であり、かつ、第
1図にみるように、内部は勿論、表面も、音響特性に優
れたグラファイト層が面方向に実質的に連続しているた
め、この発泡状態のグラファイトフィルムは、これ単独
でも優れた振動特性を有する。また、従来のグラファイ
トフィルムに対するハニカム構造の芯材として用いても
、接着剤や従来のハニカム材のごとき音響特性への悪影
響を有しない。
The expanded graphite film has a certain amount of internal space, which overcomes the fragility of the fully layered graphite film. This internal structure is a kind of honeycomb structure, and as shown in Figure 1, the graphite layer with excellent acoustic properties is substantially continuous in the surface direction, not only inside but also on the surface. This foamed graphite film alone has excellent vibration characteristics. Further, even when used as a core material of a honeycomb structure for a conventional graphite film, it does not have an adverse effect on acoustic properties like adhesives or conventional honeycomb materials.

これに対し、グラファイトフィルムの層間に空間を有す
る状態であっても、第3図に示すように層が不連続にな
ると、音響特性が大きく低下し、音響振動板としては使
用できない。
On the other hand, even if the graphite film has spaces between its layers, if the layers become discontinuous as shown in FIG. 3, the acoustic properties will be greatly reduced and the graphite film cannot be used as an acoustic diaphragm.

実施例 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。Example Examples of the present invention will be described in detail below.

本発明の音響振動板は、発泡状態のグラファイトフィル
ムを用いている。
The acoustic diaphragm of the present invention uses a foamed graphite film.

グラファイト特有の層状構造は第4図にみるようである
が、ここに、発泡状態とは、グラファイトの層状構造の
層間隔が第1図に示すように開いて、層間隔が乱れ、層
間に大きな空間が生じた状態を言う。
The layered structure peculiar to graphite can be seen in Figure 4, and here, in the foamed state, the layer spacing of the layered structure of graphite is widened as shown in Figure 1, the layer spacing is disordered, and there is a large gap between the layers. Refers to the state in which space is created.

このような発泡状態は、たとえば、後述の特定の高分子
フィルムを高温で熱処理すると、内部でガスが発生し、
このガスが層間隔を広げろことによって得られろ。
Such a foaming state can occur, for example, when certain polymer films described below are heat-treated at high temperatures, gas is generated internally.
This gas can be obtained by widening the layer spacing.

発泡状態のグラファイトフィルムの内部構造は、一種の
ハニカム構造と見ることができ、かつ、内部は勿論、表
面も、音響特性に優れたグラファイト層が面方向に実質
的に連続している。そのため、この発泡状態のグラファ
イトフィルムは、これ単独でも、これまで平面状のスピ
ーカーで用いられてきた、ハニカム材の表面にグラファ
イトフィルムを接着剤で張りつけた構造の音響振動板と
実質的に同じ構造になっている。そのため、この発泡状
態のグラファイトフィルムは、これ単独でも音響振動板
として用いられろほか、第6図に見るように、従来の手
法で得られたグラファイトフィルム11を、この発泡状
態のグラファイトフィルム120表裏面に接着して、グ
ラファイトのみからなる振動板1に構成することも出来
る。図中、2はボイスコイルである。
The internal structure of the foamed graphite film can be seen as a kind of honeycomb structure, and the graphite layer with excellent acoustic properties is substantially continuous in the surface direction, not only inside but also on the surface. Therefore, this foamed graphite film has a structure that is substantially the same as the acoustic diaphragm that has been used in flat speakers, which is made by pasting a graphite film on the surface of a honeycomb material with adhesive. It has become. Therefore, this foamed graphite film can be used alone as an acoustic diaphragm, and as shown in FIG. It is also possible to form a diaphragm 1 made only of graphite by adhering it to the back surface. In the figure, 2 is a voice coil.

この発明に好ましく用いられる高分子フィルムは、ポリ
フェニレンオキサジアゾール、ポリイミド、ポリアミド
、ポリベンゾイミダゾール、ポリパラフェニレンビニレ
ンである。しかし、熱処理によりグラファイト化する高
分子であれば上記のものに限らず用いることが出来る。
Polymer films preferably used in this invention are polyphenylene oxadiazole, polyimide, polyamide, polybenzimidazole, and polyparaphenylene vinylene. However, any polymer that can be graphitized by heat treatment can be used without being limited to the above.

上記ポリイミドとは、一般式 %式% で表される高分子である。The above polyimide has the general formula %formula% It is a polymer represented by

ここで、 几1は〜 を表し、 R2は、 を表す。here, 几1 is~ represents, R2 is represents.

才だ、 上記ポリアミ ドとは、 一般式 で表される高分子である。ここで、R1は、を表す。He's talented. Above polyamide What is do? general formula It is a polymer represented by Here, R1 represents.

これらの高分子フィルムの厚さが25μm以上100μ
m以下であれば、不活性ガス中2400’C以上の温度
で熱処理を行うことにより、発泡状態のグラファイトフ
ィルムを得ることが出来る。100μmを越える厚さで
は、熱処理中にフィルム内から発生するガスが多すぎる
ために、常圧下の処理ではグラファイト構造の層が連続
した発泡状態のフィルムを得ることが出来ない。しかし
、この発明者らがすでに特許出願しているように(特願
平1−123250 )、400μm以下の厚さであれ
ば、不活性ガス中、加圧雰囲気下で2400’G以上の
熱処理を行うことでも、第1図のような発泡状態を実現
できる。400μmを越える厚さのフィルムでは、加圧
雰囲気下での熱処理によっても、第3図に示すような、
層の不連続なグラファイト構造になる。一方、25μm
未満の高分子フィルムについては、2400℃以上の熱
処理により、第4図に示すようなほぼ完全な層状構造を
持つグラファイトフィルムになり、第1図のような発泡
状態のグラファイトフィルムにはならない。しかし、こ
のような薄い高分子フィルムでも、フィルムを作成する
際に無機フィラーを混入させておくと、24QO℃以上
の熱処理で、第1図のような発泡状態にすることが出来
る。これは、熱処理中に無機フィラーか高温で気化し、
そのガスがフィルム外に逃げる際に第1図のような発泡
状態を作るためである。
The thickness of these polymer films is 25 μm or more and 100 μm
m or less, a graphite film in a foamed state can be obtained by heat treatment in an inert gas at a temperature of 2400'C or higher. If the thickness exceeds 100 μm, too much gas is generated from within the film during heat treatment, so that a foamed film with continuous graphite structure layers cannot be obtained by treatment under normal pressure. However, as the inventors have already filed a patent application (Japanese Patent Application No. 1-123250), if the thickness is 400 μm or less, heat treatment of 2400'G or more in an inert gas and pressurized atmosphere is required. By doing so, a foamed state as shown in FIG. 1 can be achieved. For films with a thickness exceeding 400 μm, heat treatment under a pressurized atmosphere can result in the following properties as shown in Figure 3.
It becomes a graphite structure with discontinuous layers. On the other hand, 25 μm
For polymer films with a temperature of less than 2,400° C., heat treatment at 2,400° C. or higher results in a graphite film having an almost perfect layered structure as shown in FIG. 4, and does not become a foamed graphite film as shown in FIG. However, even such a thin polymer film can be made into a foamed state as shown in FIG. 1 by heat treatment at 24QO°C or higher if an inorganic filler is mixed in when the film is prepared. This is because the inorganic filler vaporizes at high temperatures during heat treatment.
This is to create a foaming state as shown in Figure 1 when the gas escapes from the film.

高分子フィルムの厚さが5μm以下では、グラファイト
化した後のフィルムの厚さが1μm以下となり、無機フ
ィラーが気化して出来たガスが作る逃げ道がフィルム厚
に比べて大きなものとなる結果、一応発泡状態が得られ
るものの、それは第1図のような連続したものではなく
、第3図に示すような不連続な状態になる。このグラフ
ァイトフィルムは、フィルム厚が非常に薄し・ため、ス
ピーカー組立の際の取り扱いが難しく、実用的ではない
When the thickness of the polymer film is 5 μm or less, the thickness of the film after graphitization is 1 μm or less, and the escape route created by the gas created by vaporizing the inorganic filler becomes larger than the film thickness. Although a foamed state is obtained, it is not a continuous state as shown in FIG. 1, but a discontinuous state as shown in FIG. 3. This graphite film is extremely thin and difficult to handle when assembling speakers, making it impractical.

以上述べた発泡状態のグラファイトフィルムは、そのま
までも優れた振動板となるが、圧延により10%以上の
引き延ばしが可能であるため、加圧成形により、第2図
にみるドーム型等の任意の形状に成形できる。これは、
従来のグラファイト振動板の加工性の乏しさを補う、こ
の新しいグラファイト振動板の大きな特徴である。加圧
に必要な圧力は一般に2okg/m以上である。圧力の
上限は一般に規制されないが、2000 kg /cr
/I以上の圧力は実用上必要でない。加圧時に加温する
事はしばしば有効である。この加圧成形手法により得ら
れる音響振動板は、第2図に示すように、グラファイト
の層構造がよく揃っており、優れた振動特性を有する。
The foamed graphite film described above makes an excellent diaphragm as it is, but it can be stretched by more than 10% by rolling, so it can be formed into any shape such as the dome shape shown in Figure 2 by pressure forming. Can be formed into this is,
This is a major feature of this new graphite diaphragm, which compensates for the poor workability of conventional graphite diaphragms. The pressure required for pressurization is generally 2 ok/m or more. The upper limit of pressure is generally not regulated, but 2000 kg/cr
A pressure of /I or higher is not practically necessary. It is often effective to heat the material during pressurization. As shown in FIG. 2, the acoustic diaphragm obtained by this pressure molding method has a well-aligned graphite layer structure and has excellent vibration characteristics.

以下に、この発明の実施例を具体的に説明する。Examples of the present invention will be specifically described below.

実施例1 ホリフェニレンオキサジアゾールフィルム(古河電工■
製、厚さ60μm)を窒素雰囲気中、昇温速度20℃/
minで1000℃まで昇温し、1時間の熱処理を行っ
た。このようにして得られた炭素質フィルムをカーボン
ヒーターを用いた超高温炉(進成電炉製作所 46−6
型)で常圧のアルゴン雰囲気下、20℃/minの昇温
速度で3000’Cの熱処理を1時間行った。
Example 1 Polyphenylene oxadiazole film (Furukawa Electric ■
(60μm thick) in a nitrogen atmosphere at a heating rate of 20℃/
The temperature was raised to 1000° C. for 1 hour, and heat treatment was performed for 1 hour. The carbonaceous film thus obtained was heated in an ultra-high temperature furnace using a carbon heater (Shinsei Denko Seisakusho 46-6).
Heat treatment was performed at 3000'C for 1 hour at a heating rate of 20°C/min in an argon atmosphere at normal pressure.

上記工程により得られた発泡状態のグラファイトフィル
ムの一部を切り出し、東洋精器製ダイナミックモジ−ラ
ステスターを用いて物性値を測定した。得られた値は、
音速12.7 km/ sec、内部損失2.0X10
−2であった。この振動板にボイスコイルを取り付けて
周波数特性を測定した。その結果、限界周波数が34K
H2であることが分かった。
A part of the foamed graphite film obtained in the above process was cut out, and its physical properties were measured using a Dynamic Mojira tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The obtained value is
Sound speed 12.7 km/sec, internal loss 2.0X10
-2. A voice coil was attached to this diaphragm and the frequency characteristics were measured. As a result, the limit frequency is 34K
It turned out to be H2.

マイカ材の限界周波数が約30KHzであることと比較
すると、この発明にかかる音響振動板は、優れた音響特
性を持つ振動板であることが分かる。
When compared with the limit frequency of mica material, which is about 30 KHz, it can be seen that the acoustic diaphragm according to the present invention is a diaphragm with excellent acoustic properties.

実施例2 ポリイミドフィルム(デーポン社製、商品名カプトンエ
ッチKapton Hフィルム、厚さ76μm)に対し
て実施例1と同様の方法で3000℃までの熱処理を行
った。得られたグラファイトフィルムの物性値を実施例
1と同様の手法で測定した。
Example 2 A polyimide film (manufactured by Dapon Co., Ltd., trade name: Kapton H film, thickness 76 μm) was heat-treated to 3000° C. in the same manner as in Example 1. The physical properties of the obtained graphite film were measured in the same manner as in Example 1.

その結果、音速13,316p/sec、内部損失1.
8X1σ2であった。この振動板にボイスコイルを取り
付けて限界周波数の測定を行ったところ約4o KHz
であり、優れた音響特性を持つ振動板であることが分か
った。
As a result, the sound velocity was 13,316 p/sec, and the internal loss was 1.
It was 8×1σ2. When a voice coil was attached to this diaphragm and the limit frequency was measured, it was approximately 4o KHz.
It was found that the diaphragm has excellent acoustic properties.

実施例3 ポリアミドフィルム(旭化成■製、商品名MKフィルム
、厚さ60μm)に対して実施例1と同様の方法で30
00℃までの熱処理を行った。得られたグラファイトフ
ィルムの物性値は音速10.1/12+I/5ec1内
部損失1.84 X 10−2であった。この振動板に
ボイスコイルを取り付けて限界周波数の測定を行ったと
ころ約37KHzであり、優れた音響特性を持つ振動板
であることが分かった。
Example 3 Polyamide film (manufactured by Asahi Kasei ■, trade name MK film, thickness 60 μm) was coated with 30 μm in the same manner as in Example 1.
Heat treatment was performed up to 00°C. The physical properties of the obtained graphite film were as follows: velocity of sound 10.1/12+I/5ec1 internal loss 1.84×10−2. When a voice coil was attached to this diaphragm and the limit frequency was measured, it was found to be approximately 37 KHz, indicating that the diaphragm has excellent acoustic characteristics.

実施例4 ポリベンゾイミダゾールフィルム(厚さ50μm)に対
して実施例1と同様の方法で30oO℃までの熱処理を
行(・発泡状態のフィルムを作製した。このグラファイ
トフィルムの物性値は音速11.7 jan/sec 
、内部損失2.3X10  であった。この振動板にボ
イスコイルを取り付けて限界周波数の測定を行ったとこ
ろ約ss、5KHzであり、優れた音響特性を持つ振動
板であることが分かった。
Example 4 A polybenzimidazole film (thickness: 50 μm) was heat-treated to 30°C in the same manner as in Example 1 (a foamed film was produced. The physical properties of this graphite film were as follows: the speed of sound was 11. 7 jan/sec
, the internal loss was 2.3×10. When a voice coil was attached to this diaphragm and the limit frequency was measured, it was found to be approximately ss, 5 KHz, indicating that the diaphragm had excellent acoustic characteristics.

実施例6 溶液状のポリイミド(東し■製、商品名トレニース#3
000)に燐酸カルシウム粉末を混合した(10重量%
)。ガラス基板上にシリコンゴムの枠をおき、この中に
混合液体を流し込み、溶剤を蒸発させた後に熱処理を行
って、厚さかそれぞれ100μm%200μm、300
μm、5’OOμmのポリイミドフィルムを作成した。
Example 6 Polyimide in solution form (manufactured by Toshi ■, trade name: Trenice #3
000) was mixed with calcium phosphate powder (10% by weight).
). A silicone rubber frame was placed on a glass substrate, the mixed liquid was poured into the frame, the solvent was evaporated, and heat treatment was performed to obtain a thickness of 100 μm%, 200 μm, 300 μm, and 300 μm, respectively.
A polyimide film of 5'OOμm was prepared.

これらに対して、実施例1と同様の手法で30oO℃ま
での熱処理をアルゴン雰囲気の圧力を10kg/−とし
て行った。
These were subjected to heat treatment at a temperature of 300° C. in the same manner as in Example 1, with an argon atmosphere pressure of 10 kg/−.

表1に、それぞれの物性値の測定結果を示す。Table 1 shows the measurement results of each physical property value.

表 高分子のフィルム厚が300μmまでは第1図のような
発泡状態となり、音響特性の非常に良好なものが得られ
た。しかし、500μmの厚さになると、表面の剥離が
ひどくて内部損失が測定できなかった。その他の音響特
性もかなり悪かった。
When the film thickness of the surface polymer was up to 300 μm, the foamed state as shown in FIG. 1 was obtained, and very good acoustic properties were obtained. However, when the thickness reached 500 μm, the internal loss could not be measured due to severe peeling of the surface. Other acoustic characteristics were also quite poor.

以上のように、フ4ルム厚が400μm以下のものでは
、不活性ガス雰囲気の圧力を上げることにより音響特性
の優れた振動板が得られた。
As described above, when the film thickness was 400 μm or less, a diaphragm with excellent acoustic characteristics was obtained by increasing the pressure of the inert gas atmosphere.

実施例6 実施例1〜40手法で作製された発泡状態のグラファイ
トフィルムを200に9/cdの圧力でドーム型に成形
した。成形体では、音速、内部損失の値を直接測定出来
ないので、別に平板フィルム状の試料を作製して、その
音速、内部損失特性を測定した。その音響特性(限界周
波数)はドーム型成形体にボイスコイルを取り付けて測
定した。得られた結果は表2に示す。
Example 6 The foamed graphite films produced by the methods of Examples 1 to 40 were molded into a dome shape at a pressure of 200 to 9/cd. Since it is not possible to directly measure the sound velocity and internal loss values of a molded body, a flat film sample was separately prepared and its sound velocity and internal loss characteristics were measured. The acoustic characteristics (limit frequency) were measured by attaching a voice coil to the dome-shaped molded body. The results obtained are shown in Table 2.

表2 表し、括弧内の数字は平板状フィルムのデータを示す。Table 2 Figures in parentheses indicate data for flat films.

表から分かるように、 成形体は、 平板状フィル ムに比較して、音速特性がおよそ1o%向上し、逆に内
部損失がおよそ10%減少している。限界周波数は大き
く向上している。
As can be seen from the table, compared to the flat film, the molded body has improved sound velocity characteristics by approximately 10%, and conversely, internal loss has decreased by approximately 10%. The limit frequency has been greatly improved.

発明の効果 この発明にかかる音響振動板は、発泡状態のグラファイ
トフィルムを用いているため、単独でも良好な振動特性
を有し、従来のグラファイトフィルムと組み合わせて用
いることもできる。そして、内部に空間を有するので、
割れ難い。加圧成形によりドーム型筒任意の形状に成形
できる。そして、この加圧成形により音響特性を大幅に
向上させる事が出来る。そのため、この発明にかかる音
響振動板はスピーカー等の音響機器用途に最適である。
Effects of the Invention Since the acoustic diaphragm according to the present invention uses a foamed graphite film, it has good vibration characteristics even when used alone, and can also be used in combination with a conventional graphite film. And since it has space inside,
Hard to break. The dome-shaped cylinder can be formed into any shape by pressure molding. This pressure molding can significantly improve acoustic properties. Therefore, the acoustic diaphragm according to the present invention is most suitable for use in audio equipment such as speakers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第4図はグラファイトフィルムの断面状態
を模式的に示し、第1図は層が連続する形で発泡状態に
ある、この発明のグラファイトフィルムの断面図、第2
図は第1図のグラファイトフィルムをドーム型に加圧成
形して得られる、この発明にかかるグラファイトフィル
ムの断面図、第3図は層が不連続な形で発泡状態にある
グラファイトフィルムの断面図、第4図はほぼ完全な層
状構造を持つグラファイトフィルムの断面図、第5図は
この発明の音響振動板をボイスコイルに取りつけた状態
を示す断面図である。 1・・・音響振動板、11・・・従来のグラファイトフ
ィルム、12・・・この発明のグラファイトフィルム、
2・・・ボイスコイル。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名菓 図 第 図
1 to 4 schematically show the cross-sectional state of a graphite film, FIG. 1 is a cross-sectional view of the graphite film of the present invention in a foamed state with continuous layers,
The figure is a cross-sectional view of a graphite film according to the present invention obtained by pressure-molding the graphite film of Figure 1 into a dome shape, and Figure 3 is a cross-sectional view of a graphite film in a foamed state with discontinuous layers. , FIG. 4 is a sectional view of a graphite film having an almost perfect layered structure, and FIG. 5 is a sectional view showing the acoustic diaphragm of the present invention attached to a voice coil. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Acoustic diaphragm, 11... Conventional graphite film, 12... Graphite film of this invention,
2...Voice coil. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other name

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)発泡状態のグラファイトフィルムが用いられてい
る音響振動板。
(1) An acoustic diaphragm using a foamed graphite film.
(2)発泡状態のグラファイトフィルムが加圧成形によ
り成形されている請求項1記載の音響振動板。
(2) The acoustic diaphragm according to claim 1, wherein the foamed graphite film is formed by pressure molding.
(3)発泡状態のグラファイトフィルムが、ポリフェニ
レンオキサジアゾール、ポリイミド、ポリアミド、ポリ
ベンゾイミダゾール、ポリパラフェニレンビニレンのう
ちから選ばれた少なくとも1種類の高分子フィルムを不
活性ガス中2400℃以上の温度で熱処理することによ
り得られたものである請求項1または2記載の音響振動
板。
(3) The foamed graphite film is made of at least one polymer film selected from polyphenylene oxadiazole, polyimide, polyamide, polybenzimidazole, and polyparaphenylene vinylene at a temperature of 2400°C or higher in an inert gas. 3. The acoustic diaphragm according to claim 1, wherein the acoustic diaphragm is obtained by heat-treating the acoustic diaphragm.
(4)厚さ5〜400μmの高分子フィルムが用いられ
ている請求項3記載の音響振動板。
(4) The acoustic diaphragm according to claim 3, wherein a polymer film having a thickness of 5 to 400 μm is used.
(5)発泡状態のグラファイトフィルムの表裏面に非発
泡状態のグラファイトフィルムを接着してなる請求項1
ないし4のいずれかに記載の音響振動板。
(5) Claim 1 wherein a non-foamed graphite film is bonded to the front and back surfaces of a foamed graphite film.
5. The acoustic diaphragm according to any one of 4 to 4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6128655A (en) * 1984-07-20 1986-02-08 三晃金属工業株式会社 Falling ridge repairing structure in traverse shingling roof

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