JP2016534685A - ラウドスピーカの振動板またはマイクロフォンの振動板用のフィルムを作製する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、熱可塑性エラストマーからラウドスピーカの振動板またはマイクロフォンの振動板用のフィルム（７）を作製する方法に関し、熱可塑性エラストマーが、押出し成形によってフィルムに成形されることを特徴とする。

Description

本発明は、ラウドスピーカの振動板またはマイクロフォンの振動板用のフィルムを作製する方法に関する。

電磁変換器は、様々なタイプのラウドスピーカおよびマイクロフォンに使用され、特に、携帯電話、ノートブックコンピュータ、タブレット、ゲームコンソール、イヤホン、ハンドフリースピーカホン、および最近のテレビジョンに応用され、また自動車分野にも応用される小型ラウドスピーカに使用される。

全体的な市場傾向は、これらのラウドスピーカは、その構造的形状から、一様な設計にすることができず、製造業者側に高い柔軟性を要求していることを示している。さらに、最小の構造的形状で最大の性能を持つことがしばしば期待される。その一方で、音質については最高の要件が課される。これら全ての要件から、ラウドスピーカまたはマイクロフォンの最重要要素として機能する振動板に求められる技術的要求は、極めて高いものとなる。

これらの要件を満たすために、小型ラウドスピーカの製造業者は、振動板の材料として多機能多層フィルムを利用する。多機能多層フィルムは、その構造上、音響システムの要件に合わせて特別に調整することができる。これらの多層フィルムの基本的な特徴は、これらの振動板の材料の加工機が音響的な最適化を行うことを可能にし、最大限の設計柔軟性をもたらす熱可塑性の基材である。

米国特許出願公開第２００４／０１１２６７１（Ａ１）号から、基材である織物の上に１層または２層の熱可塑性樹脂が塗布された、３層構造のラウドスピーカの振動板が既知である。米国特許出願公開第２０１２／００６０９９７（Ａ１）号から、改質剤を含む少なくとも１つのポリプロピレンホモポリマー膜を含むフィルムが既知である。米国特許第４７６１４５１号から、ポリプロピレンおよび熱可塑性スチレンブロックコポリマー製の音響振動板が既知である。一方、ＥＰ１１１３７０４Ａ２から、芳香族ポリカーボネートの泡状の基剤樹脂を少なくとも５０重量％含む、ラウドスピーカの振動板が既知である。

機械的に固体の外部層と可撓性のコア層とを有する多層振動板フィルムを含む現在既知のマイクロラウドスピーカの共鳴振動数は、その構造および設計に応じて、６００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの範囲である。しかし、これらの振動数は、小型ラウドスピーカの応用範囲内に含まれるので、望ましくない音響効果をもたらす可能性もある。

低い共鳴振動数を実現するために、振動板の材料としてシリコーンも使用される。シリコーンを用いると、振動板の固有振動数を、多層フィルムの固有振動数より明らかに低くなるように調整することができる。これらの音響応用分野では、シリコーンは、射出成形によって加工されるので、シリコーンはこの時点で既に最終的な設計になっている。この加工概念の結果として、実質的な加工ステップ、すなわち熱成形は省略することができる。

ＥＰ２２６８０５８Ａ１から、マイクロラウドスピーカ用の振動板、およびこの振動板を作製する方法が既知である。この振動板は、０．３ｍｍ未満の厚さおよび１００ＭＰａ未満のヤング率を有するエラストマーを含む。ＥＰ２２６８０５８Ａ１では、射出成形技術を用いてエラストマーで振動板を作製することができること、およびこの技術により、振動板の厚さのばらつきが小さい非常に安定した製造プロセスが可能になることが指摘されている。さらに、深絞り技術と対照的に、射出成形中に作業屑がほとんど溜まらないことも述べられている。

本発明の第１の目的は、ラウドスピーカの振動板またはマイクロフォンの振動板用のフィルムを作製する代替の方法を提供することである。

本発明による、ラウドスピーカの振動板またはマイクロフォンの振動板用のフィルムを熱可塑性エラストマーから作製する方法は、熱可塑性エラストマーが、押出し成形によってフィルムに成形されることを特徴とする。

押出し成形技術によって、非常に良好な音響特性を有するラウドスピーカの振動板またはマイクロフォンの振動板にさらに加工することができるフィルムを作製することが容易に可能であることが分かっている。

少なくとも２層のフィルムを作製する、本発明による方法の好ましい実施形態は、押出し成形が、少なくとも１種類の熱可塑性エラストマーの共押出し成形として行われることにある。

共押出し成形は、少なくとも２種類の化学的に異なる熱可塑性エラストマー、または熱可塑性エラストマーと少なくとも１種類の熱可塑性材料とで行うことができる。

少なくとも２層のフィルムを作製する、本発明による方法のさらに別の好ましい実施形態は、押出し成形によって熱可塑性エラストマーから作製されたフィルムの上に、任意選択で押出し成形によって熱可塑性材料から作製された、少なくとも１つの別のフィルムが積層されることにある。

ＳＢＳ（スチレンブタジエンブロックコポリマー）、ＳＥＢＳ（スチレンエチレンブチレンスチレンブロックコポリマー）、コポリエステル、および／またはポリアミドが、熱可塑性エラストマーとして、フィルムの作製に非常に適しており、ＳＥＢＳおよび／またはＳＢＳが特に好ましいことが分かっている。

押出し成形または共押出し成形は、それぞれ、フィルムが１０μｍ〜３００μｍの間の厚さを有するように行われるのが最良である。

さらに、本発明は、本発明の方法に従って作製され、モノフィルムとして設計されたフィルムであって、熱可塑性エラストマーとしてＳＢＳおよび／またはＳＥＢＳが与えられたフィルムに関する。

さらに、本発明は、ラウドスピーカの振動板を作製するための、本発明の方法に従って作製されたフィルムの使用であって、この作製は、従来技術から既知の方法に従って行うことができる使用に関する。

本発明によるフィルムは、シリコーン製のモノフィルムおよび従来技術で既知のその他のモノフィルムより、共鳴振動数の範囲を低くすることができ、良好に減衰する。比較実験において、例えばＳＥＢＳフィルムの共鳴振動数が約８．８Ｈｚになるのに対して、同等のＰＥ−ＨＤフィルム（高密度ポリエチレン）およびＰＥＴフィルム（ＰＥＴ＝ポリエチレンテレフタラート）の共鳴振動数は、それぞれ２１．３Ｈｚおよび６８．５Ｈｚになることを示すことができている。一方、本発明によるフィルムは、本発明によるフィルムに匹敵する低い共鳴振動数を有するシリコーンフィルムと比較して、大幅に良好な減衰を示し、これにより、本発明によるフィルムの方が、小型ラウドスピーカおよびマイクロフォンにはるかに適している。

高分子フィルム材料の共鳴振動数、減衰挙動および弾性率は、図３に概略的に示す測定装置によって、以下のように決定される。

１０ｍｍ×１５ｍｍの典型的な寸法のフィルム試験片９を、クランプ装置１０によって片側で試験箱１１に固定する。この試料を、周波数掃引を行うラウドスピーカ１２が発生させる正弦音響波によって空気圧により刺激する。測定に際しては、試験箱内の音圧をマイクロフォン１３によって測定し、これと並行して、試験片の振れ幅ｘをレーザセンサ１４によって測定する。データは、解析ハードウェアに送り、所与のデータ（幾何学的形状、質量）に基づいて、共鳴振動数、損率（減衰）およびモーダル弾性率を計算する。

本発明による方法は、フィルムダイを含む従来の押出し成形機で実行することができる。図面において、図１は、シリンダ２内に配置されたスクリュー１を含む押出し成形機の構造を示す概略断面図である。駆動装置は、参照番号３で概略的に示してある。参照番号４は、供給ホッパを示す。図２は、フィルム７を押出し成形するためのスロットダイ５を有するフィルム押出し成形機構を示す概略図であり、フィルム７は、最初に冷却ローラ６によって引き出され、最終的に巻き上げられる（ロール８）。

モノフィルムを作製するために、ポリマー溶融押出し成形機を使用することもできる。多層フィルムを作製するために、その後にラミネーションを行うことができる。いくつかの押出し成形機および多層ダイを使用して、共押出し成形多層フィルムを作製することもできる。

押出し成形機の加工温度は、１６０℃〜２５０℃の範囲である。

フィルム押出し成形プロセスでは、エアナイフまたは圧力ローラを使用して、フィルムを平滑化することができる。

フィルムの延伸は、ダイの出口と冷却ローラとの間で、２０ｍ／分〜５００ｍ／分の範囲の引き出し速度で行われることが好ましい。

Claims (9)

1. ラウドスピーカの振動板またはマイクロフォンの振動板用の熱可塑性エラストマーからフィルムを作製する方法であって、
   熱可塑性エラストマーが、押出し成形によってフィルムに成形されることを特徴とする、方法。
2. 少なくとも２層のフィルムを作製する、請求項１に記載の方法であって、前記押出し成形は、少なくとも１種類の熱可塑性エラストマーの共押出し成形として行われることを特徴とする、方法。
3. 前記共押出し成形は、少なくとも２種類の化学的に異なる熱可塑性エラストマー、または熱可塑性エラストマーと少なくとも１種類の熱可塑性材料とで行われることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 少なくとも２層のフィルムを作製する、請求項１に記載の方法であって、押出し成形によって熱可塑性エラストマーから作製されたフィルムの上に、任意選択で押出し成形によって熱可塑性材料から作製された、少なくとも１つの別のフィルムが積層されることを特徴とする、方法。
5. 前記熱可塑性エラストマーは、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、コポリエステル、およびポリアミドからなる一群から選択されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記熱可塑性エラストマーとして、ＳＥＢＳおよび／またはＳＢＳが選択されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記押出し成形または共押出し成形は、それぞれ、前記フィルムが１０μｍ〜３００μｍの間の厚さを有するように行われることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 熱可塑性エラストマーとしてＳＢＳまたはＳＥＢＳを含む、モノフィルムとして設計された、請求項１から７のいずれか一項に従って作製されるフィルム。
9. ラウドスピーカの振動板またはマイクロフォンの振動板を作製するための、請求項１から７のいずれか一項に従って作製されるフィルムの使用。