JP2023111831A - スピーカー用振動板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数特性で谷間の発生を抑制したスピーカー用振動板等を提供する。【解決手段】スピーカー用振動板は、強化繊維と、マトリックス樹脂とを含み、変法透気抵抗度が、４．０秒～２０秒である。強化繊維は、２０～３０ｖｏｌ％含んでいる。また変法透気抵抗度が、５．０秒～２０秒である。また強化繊維は、第一繊維と第二繊維を含み、記第一繊維が、炭素繊維、アラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維、バサルト繊維、金属繊維の少なくともいずれかであり、第二繊維が、アラミドフィブリッド、アクリルパルプ、セルロースナノファイバ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、リンターパルプ、レーヨン、果実繊維、竹、麻、キチンナノファイバ、羊毛、絹の少なくともいずれかである。【選択図】図２

Description

本開示は、スピーカー用振動板及びその製造方法に関する。

一般に、スピーカー用振動板材料としては、パルプなどの短繊維を抄造したもの、金属薄板を成形したもの、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を射出成形したもの等が多く提案されている。

近年、スピーカーシステムのハイパワー化のため、コイルからの発熱や大きな駆動力に耐えられる耐熱性と剛性が求められている。種々の振動板材料の中では、合成繊維や天然繊維の織布や不織布にエポキシ樹脂または不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸して成形した繊維強化樹脂（ＦＲＰ）が比較的優れており、ＦＲＰを用いた振動板が多用されている。ＦＲＰ振動板としては、炭素繊維やガラス繊維の強化繊維織布にマトリックス樹脂としてエポキシ樹脂を含浸して熱硬化させたものが一般的である（例えば特許文献１）。

このようなＦＲＰ振動板は十分に優れた弾性率を有するが、内部損失（ｔａｎδ）が極端に少ない。その結果、Ｆｈ（高域共振周波数）で急峻なピークが発生するので、音色への色付けが大きいという問題があった。

特許４０４９１７９号公報 特公平７－３２５１１号公報

本開示の目的の一は、周波数特性で谷間の発生を抑制したスピーカー用振動板及びその製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の第１の側面に係るスピーカー用振動板によれば、スピーカー用振動板であって、強化繊維と、マトリックス樹脂とを含み、変法透気抵抗度が、４．０秒～２０秒である。

また、本発明の第２の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面において、強化繊維を、２０～３０ｖｏｌ％含んでいる。上記構成により、内部損失を変えず、周波数特性において谷間の発生を抑えたスピーカー用振動板を得ることができる。

さらに、本発明の第３の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面のいずれかにおいて、変法透気抵抗度が、５．０秒～２０秒である。上記構成により、周波数特性において急峻な落ち込みの発生を抑えることができる。

さらにまた、本発明の第４の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面のいずれかにおいて、前記第一繊維が、炭素繊維、アラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維、バサルト繊維、金属繊維の少なくともいずれかであり、前記第二繊維が、アラミドフィブリッド、アクリルパルプ、セルロースナノファイバ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、リンターパルプ、レーヨン、果実繊維、竹、麻、キチンナノファイバ、羊毛、絹の少なくともいずれかである。上記構成により、周波数特性において急峻な落ち込みの発生を抑えることができる。

さらにまた、本発明の第５の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面のいずれかにおいて、前記強化繊維が、前記第二繊維を、体積比で２０％～５０％含んでいる。

さらにまた、本発明の第６の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面において、周波数特性において、１２５００Ｈｚ以下の特定の周波数に対し、当該特定周波数の＋２５０Ｈｚの範囲、又は－２５０Ｈｚの範囲のいずれかで、１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みがない特性を示す。

さらにまた、本発明の第７の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面のいずれかにおいて、貯蔵弾性率が、７．１ＧＰａ以上である。

さらにまた、本発明の第８の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面のいずれかにおいて、前記マトリックス樹脂が、熱可塑性樹脂である。

さらにまた、本発明の第９の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面のいずれかにおいて、前記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアセテート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、フェノキシ、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミドの少なくともいずれかである。

さらにまた、本発明の第１０の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面のいずれかにおいて、さらに無機充填材を１０ｖｏｌ％～３０ｖｏｌ％含む。

さらにまた、本発明の第１１の側面に係るスピーカー用振動板によれば、上記側面のいずれかにおいて、さらに膨張黒鉛を２０ｖｏｌ％含む。

さらにまた、本発明の第１２の側面に係るスピーカー用振動板の製造方法によれば、強化繊維として、第一繊維と、第二繊維と、マトリックス樹脂で構成された不織布又は織布を含む基材を形成する工程と、前記基材を加熱、加圧して成形体を作成する工程とを含み、変法透気抵抗度が、４．０秒～２０秒である。

等ラウドネス曲線を示すグラフである。 特定の周波数ａの±２５０Ｈｚの範囲で１０ｄＢ／２０μＰａを越える落ち込みが生じている特性を示すグラフである。 実施例１に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 実施例２に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 実施例３に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 実施例４に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 実施例５に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 比較例１に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 比較例２に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 比較例３に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 実施例４と比較例２に係るスピーカー用振動板の周波数特性を重ねて表示したグラフである。 実施例１～５及び比較例１～３に係るスピーカー用振動板のアラミドパルプの配合量と変法透気抵抗度の関係を示すグラフである。 実施例６に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。 実施例７に係るスピーカー用振動板の周波数特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに限定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

スピーカーに用いられる振動板として、従来は紙が用いられてきた。一方でスピーカーシステムのハイパワー化のため、コイルからの発熱や大きな駆動力に耐えられる耐熱性と弾性率と軽量化（比重の小ささ）が振動板に求められている。これに応じて、炭素繊維等の強化繊維織布にマトリックス樹脂としてエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させて熱硬化させたＦＲＰ振動板が知られている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、このようなＦＲＰ振動板は、優れた弾性率を有するものの、高域共振周波数で急峻なピークが発生するため、音への影響が大きいという問題があった。特に、周波数特性において特定の周波数域の音が十分に出力されない、いわば谷間の領域が発生する結果、広い周波数域の音を正確に表現できないという問題があった。

ここで音の大きさの感覚（ラウドネス）の周波数特性である等ラウドネス曲線を、図１に示す（出典：「２次元等ラウドネス曲線の全聴野精密決定」<https://www.nedo.go.jp/content/100084730.pdf>）。この図に示すように、ＩＳＯ ２２６：２次元等ラウドネス曲線において、人間の可聴域に対応する２０～１２，５００Ｈｚの範囲（横軸）で音圧レベル（縦軸）が規定されている。このように、周波数の高い高音の領域においてはグラフの曲線に谷間が発生していることが確認できる。実際にＦＲＰ振動板を用いてスピーカーを作成すると、用いるＦＲＰ振動板に応じて周波数特性は変化し、このような特定周波数での落ち込みがより急峻となり、音の再現性に影響を与える。一般的にスピーカー振動板材料としては比弾性率Ｅ／ρと内部損失ｔａｎδに優れたものが要求されている。比弾性率が高いほど特性の良いピストン運動領域が得られ、内部損失が大きいほど再生周波数特性を平坦化する効果が期待できる。しかし材料側の特性では比弾性率の高い材料は内部損失が小さい、または反対の特性となり、この２つの特性がトレードオフの関係にある。従来は、スピーカー用振動板の内部損失を調整することで、このような落ち込みを低減する試みがなされてきた。しかしながら内部損失は、スピーカー用振動板を構成する素材によって固有の値となるため、調整が難しく、未だ完全な解消には至っていない。

そこで本願発明者は、このような落ち込みを低減するべく種々検討し、ＦＲＰ振動板のような繊維強化樹脂を用いたスピーカー用振動板を構成する強化繊維に、特定の繊維を添加することで、あるいは強化繊維の量を調整することで、落ち込みの抑制効果が得られることを見出し、本願発明を成すに至った。以下、説明する。

本明細書において、周波数特性における急峻な落ち込みを定量的に表現するために、周波数特性において１２５００Ｈｚ以下の範囲で、図２に示すように極小値にあたる特定の周波数ａ［Ｈｚ］に対し、この極小周波数ａ［Ｈｚ］の＋２５０Ｈｚの範囲、又は－２５０Ｈｚの範囲のいずれかで、１０ｄＢ／２０μＰａを越える落ち込みがない特性を、急峻な谷間のないスピーカー用振動板と規定する。

本発明の実施形態に係るスピーカー用振動板は、強化繊維とマトリックス樹脂を含む。例えば、強化繊維を短繊維マットや織布または不織布として利用できる。

強化繊維は、２０～３０ｖｏｌ％含むことが好ましい。これにより、内部損失を高くすることなく、谷の発生を抑えることができる。

繊維体積含有率Ｖｆは、ＡＳＴＭ Ｄ ３１７１に下式で規定されている。

上式において、Ｒρは樹脂の密度であり、Ｆρは第一繊維及び第二繊維の密度の、重量で重み付けした加重平均値であり、Ｗｆは繊維重量含有率（すなわち、複合体重量に占める強化繊維重量の割合）である。
（変法透気抵抗度）

またスピーカー用振動板の変法透気抵抗度は、４．０秒～２０秒とすることが好ましい。特に、上述した強化繊維を２０～３０ｖｏｌ％含ませることとの組み合わせにより、周波数の落ち込みを低減できる。

あるいは 変法透気抵抗度が、５．０秒～２０秒であってもよい。この場合は、強化繊維の量を上記範囲に制限せずとも、周波数の落ち込みを低減できる効果が得られることが、本願発明者の試験により確認された（詳細は後述）。変法透気抵抗度試験は、ＪＩＳ Ｐ８１１７：２００９に準拠したガーレー試験機（株式会社東洋精機製作所、型式Ｇ－ＢＳＣ）を用いて、ガスケットを固定した時の内径が９．０ｍｍとなるようガスケット及び締付板を変更して試験を行い、０ｍＬの標線が外筒の縁を通過してから、３００ｍＬの標線が外筒の縁を通過するまでの時間（秒）を測定した。ここで変法透気抵抗度は、一定圧力、一定体積の空気が試験片を通過する時間を示しており、この値が大きいほど通気性が低いことを意味する。

従来のスピーカー用振動板では、空気の抜けが発生しないよう、通気性が低いことが好ましいとされてきたが、本発明者の行った試験によれば、周波数特性における急峻な落ち込みの発生を抑制する観点からは、必ずしも通気性が低いことが好ましいとはいえないことを見出した。
（貯蔵弾性率）

またスピーカー用振動板の貯蔵弾性率が、７．１ＧＰａ以上であることが好ましい。
（強化繊維）

強化繊維は、第一繊維と、第二繊維を含む。第二繊維は、強化繊維全体を１００％とした時の体積比で２０％～５０％含まれることが好ましい。

第一繊維には、炭素繊維が利用できる。例えばＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、高弾性率炭素繊維等が利用できる。あるいは炭素繊維に限られず、アラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維等の有機合成繊維、さらにガラス繊維、バサルト繊維、金属繊維等も利用できる。これらの繊維はスピーカーに求められる高い弾性率を有しており、その弾性率は概ね５０ＧＰａ以上である。これらの繊維は不連続繊維でもよいし、連続繊維でもよく、必要に応じてめっきや変性等の、表面処理されたものでもよい。また、市販品、端材等からリサイクルされた繊維であってもよい。また、炭素繊維及び有機合成繊維はバイオマス原料由来で作製されたものであってもよい。

第二繊維には、アラミドフィブリッド、アクリルパルプ等の有機合成繊維が利用できる。アラミドフィブリッドとは、アラミドからなるフィルム状又は繊維状の微小粒子であり、アラミドパルプ、又はフィブリル化アラミド繊維と称されることもある（アラミドフィブリッドについては特公昭３５－１１８５１号、特公昭３７－５７５２号等を参照)。さらに、キチンナノファイバ、羊毛、絹等の動物性繊維や、セルロースナノファイバ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、リンターパルプ、レーヨン、果実繊維、竹、麻等の植物性繊維の少なくともいずれかを利用できる。これらの繊維は第一繊維より柔軟で、微細化（フィブリル化）した繊維を含むことが多く、見掛け上の弾性率は、概ね５０ＧＰａ未満である。これらの繊維は、市販品、端材等からリサイクルされた繊維であってもよい。また、有機合成繊維はバイオマス原料由来で作製されたものであってもよい。このように、第二繊維を加えることで、周波数特性において急峻な落ち込みの発生を抑えることができる。特にアラミドパルプは、広範囲な周波数帯で、音圧レベルの急峻な落ち込みの発生を抑えることができる点で好ましい。
（マトリックス樹脂）

マトリックス樹脂としては、熱可塑性樹脂や未硬化の熱硬化性樹脂が利用できる。特に熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアセテート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、フェノキシ、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリイミド等が利用できる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ、不飽和ポリエステル、ウレア、メラミン、フェノール、ジアリルフタレート等が利用できる。マトリックス樹脂は変性処理されたものでもよいし、２種類以上を混合しても良い。リサイクルまたはバイオマス原料由来で作製されたものであってもよい。

また、スピーカー用振動板は、無機充填材を１０ｖｏｌ％～３０ｖｏｌ％含んでも良い。これにより、急峻な谷間のないスピーカー用振動板が得られる。変法透気抵抗度を調整するために、無機充填材としては鱗片状になる充填材や空隙を埋める充填材が好ましい。鱗片状になる充填材としては、例えば膨張黒鉛や鱗片状粒子（一例をあげると、鱗片状黒鉛、マイカ、アルミナ、ベーマイト、カオリン、タルク、ガラスフレーク等）が利用できる。また空隙を埋める充填材としては、例えば多孔質鉱物（一例をあげると、バーミキュライト、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、ガラスバルーン、パーライト等）が利用できる。これらの無機充填材は内添しても良く、あるいはコーティングしてもよい。特に、膨張黒鉛を内添することが好ましい。さらに、膨張黒鉛を２０ｖｏｌ％内添した場合、８５００～１０５００Ｈｚにおいて、音圧の上下が小さい（平坦な状態）にすることができる。
［スピーカー用振動板の製造方法］
(基材形成工程)

このようなスピーカー用振動板の製造方法は、以下の工程を含む。まず強化繊維として、第一繊維と、第二繊維とマトリックス樹脂で構成された不織布又は織布を含む基材を形成する。マトリックス樹脂は、樹脂繊維や粒子の形態で基材形成時に配合してもよいし、強化繊維に含浸したものを用いてもよいし、先の強化繊維の基布を形成した後で含浸してもよい。製造工程を簡略化する点では、樹脂繊維として基材形成時に配合する事が好適である。また、基材にはバインダー成分を含んでもよい。
(成形工程)

更にスピーカー用振動板を作成するために、基材を加熱、加圧して成形体を作成する。この工程で、基材に配合した樹脂が流動、固化してマトリックス樹脂となる。成形体は、熱圧工程の後に振動板形状に加工してもよいし、所望の形状の金型を用いて加圧してもよい。これにより、周波数特性において急峻な落ち込みの発生を抑えることができる。
［実施例］

以下、実施例１～５及び比較例１～３に係るスピーカー用振動板を作成した。すべての実施例、比較例において、マトリックス樹脂にはＰＥＴを用いた。

得られた各実施例、比較例のスピーカー用振動板に対し、周波数特性を測定した。周波数の測定は、ＪＩＳ Ｃ５５３２：２０１４に従い、ポータブル音響振動マルチ分析装置を用いて行った。

また、各実施例、比較例のスピーカー用振動板の各サンプルに対し、変法透気抵抗度試験を行った。

さらに、各サンプルの密度を測定した。密度の測定はＪＩＳ Ｐ８１１８：２０１４に従い行った。

さらにまた、実施例４及び比較例１～３の貯蔵弾性率（ＧＰａ）及び内部損失（ｔａｎδ）を測定した。貯蔵弾性率の測定はＪＩＳ Ｋ７２４４－４：１９９９に従い、引張モード条件で動的粘弾性測定装置（ＭＥＴＲＡＶＩＢ社；ＤＭＡ＋１００）を用いて行った。測定周波数は１Ｈｚ、動的ひずみの振幅は０．０１％であった。

各サンプルの周波数特性の測定結果を、図３～図１１に示す。これらの図において図３は実施例１、図４は実施例２、図５は実施例３、図６は実施例４、図７は実施例５、図８は比較例１、図９は比較例２、図１０は比較例３に係る、各スピーカー用振動板の周波数特性のグラフを、それぞれ示している。また図１１は、比較のため実施例４と比較例２の周波数特性を重ねたグラフを示している。図８～図１０において、破線で囲んだ領域は周波数特性の谷間を示している。また以上の各サンプルについて、第二繊維の配合量と変法透気抵抗度の関係を図１２に示す。この図において実施例は○、比較例は×でプロットしている。

実施例１においては、第一繊維としてパラアラミド繊維を２５ｖｏｌ％のみ用いた。得られたスピーカー用振動板の周波数特性の谷間は、図３において破線の丸で囲んだ領域となり、極小周波数は１５２００Ｈｚで４７ｄＢを示したが、これは前述した人間の可聴域である２０～１２５００Ｈｚの範囲外であった。すなわち可聴域には１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みのない、換言すると急峻な谷間のない優れた特性を示した。

同じく実施例２においては、炭素繊維を２０ｖｏｌ％、アラミドパルプを１０ｖｏｌ％用いた。得られたスピーカー用振動板の周波数特性の谷間は、図４に示すように極小周波数が１８００Ｈｚで８０ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚ（図４において左側）では８８ｄＢ、＋２５０Ｈｚ（図４において右側）では９３ｄＢとなった。極小周波数との差はそれぞれ８ｄＢ、１３ｄＢとなり、前者が１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みのない特性を示した。

同じく実施例３においては、炭素繊維を２０ｖｏｌ％、アラミドパルプを５ｖｏｌ％用いた。得られたスピーカー用振動板の周波数特性の谷間は、図５に示すように極小周波数が１８００Ｈｚで８１ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚでは９０ｄＢ、＋２５０Ｈｚでは９３ｄＢとなった。極小周波数との差はそれぞれ９ｄＢ、１２ｄＢとなり、同じく前者が１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みのない特性を示した。

さらに実施例４においては、炭素繊維を１５ｖｏｌ％、アラミドパルプを５ｖｏｌ％用いた。得られたスピーカー用振動板の周波数特性の谷間は、図６に示すように極小周波数が１７００Ｈｚで８４ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚでは９３ｄＢ、＋２５０Ｈｚでは９２ｄＢとなった。極小周波数との差はそれぞれ９ｄＢ、８ｄＢとなり、いずれも１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みのない、急峻な谷間のない優れた特性を示した。

さらにまた実施例５においては、炭素繊維を１５ｖｏｌ％、第二繊維としてアラミドパルプに代えてアクリルパルプを５ｖｏｌ％用いた。得られたスピーカー用振動板の周波数特性の谷間は、図７に示すように極小周波数が１６００Ｈｚで８０ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚでは９４ｄＢ、＋２５０Ｈｚでは８４ｄＢとなった。極小周波数との差はそれぞれ１４ｄＢ、４ｄＢとなり、後者が１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みのない特性を示した。

一方比較例１においては、強化繊維として炭素繊維を１５ｖｏｌ％のみとし、第二繊維を加えなかった。得られたスピーカー用振動板の周波数特性の谷間は、図８に示すように極小周波数が１０４００Ｈｚで６４ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚでは７８ｄＢ、＋２５０Ｈｚでは７４ｄＢとなった。極小周波数との差はそれぞれ１４ｄＢ、１０ｄＢとなり、いずれも１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みがある特性を示した。

また比較例２においては、強化繊維として炭素繊維を２０ｖｏｌ％のみとした。得られたスピーカー用振動板の周波数特性の谷間は、図９に示すように極小周波数が８１００Ｈｚで６５ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚでは７８ｄＢ、＋２５０Ｈｚでは７８ｄＢとなった。極小周波数との差はいずれも１３ｄＢとなり、１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みがある特性を示した。

最後に比較例３においては、第一繊維として炭素繊維を１５ｖｏｌ％とし、第二繊維としてアラミドパルプを１５ｖｏｌ％加えた。得られたスピーカー用振動板の周波数特性の谷間は、図１０に示すように極小周波数が１７００Ｈｚで８１ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚでは９３ｄＢ、＋２５０Ｈｚでは９５ｄＢとなった。極小周波数との差はそれぞれ１２ｄＢ、１４ｄＢとなり、いずれも１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みがある特性を示した。

ここで、いずれも強化繊維が２０ｖｏｌ％である実施例４と比較例２に係るスピーカー用振動板の周波数特性を重ねて表示したグラフを図１１に示す。この図に示すように、比較例２では８１００Ｈｚ付近に大きな谷間が発生しているのに対し、実施例４ではこのような谷間の発生が抑えられており、音の再現性を高めたスピーカー用振動板が得られていることが確認された。

また各実施例及び比較例の組成と特性（変法透気抵抗度、密度、貯蔵弾性率、内部損失）を測定した結果を、表１に示す。

実施例４と比較例２とを比較すると、いずれも強化繊維を２０ｖｏｌ％としているが、第一繊維である炭素繊維の少ない実施例４の方が、貯蔵弾性率が高くなっている。また、炭素繊維を１５ｖｏｌ％含む比較例１に、さらに炭素繊維を５ｖｏｌ％加えて２０ｖｏｌ％とした比較例２よりも、第二繊維としてアラミドパルプを５ｖｏｌ％加えた実施例４の方が、貯蔵弾性率が高くなっている。以上から、炭素繊維を多くせずとも、貯蔵弾性率を向上できることが確認された。

一方で、第二繊維としてアラミドパルプを１５ｖｏｌ％加えた比較例３では、アラミドパルプを５ｖｏｌ％加えた実施例４よりも貯蔵弾性率が低下している。このことから、アラミドパルプを加えすぎると、貯蔵弾性率が低下することが判明した。よって貯蔵弾性率を高める観点からは、第二繊維を、第一繊維よりも少なくすることが好ましいといえる。実施例によれば、第二繊維を、第一繊維の２５％～５０％として良好な貯蔵弾性率を得た。
［実施例６、７］

さらに無機充填材として、膨張黒鉛を２０ｖｏｌ％含むスピーカー用振動板を、実施例６、７として作製した。これらの実施例６、７では、強化繊維として炭素繊維２０ｖｏｌ％を使用し、第二繊維は使用しなかった。またマトリックス樹脂として、ポリアミド（ＰＡ６）を使用した。得られた実施例６、７のサンプルに対して周波数特性を測定した結果を、図１３～図１４のグラフに示す。これらの図において、図１３は実施例６、図１４は実施例７に係る、各スピーカー用振動板の周波数特性のグラフをそれぞれ示している。これら図１３～図１４においても、破線で囲んだ領域は周波数特性の谷間を示している。また実施例６、７の組成と特性（変法透気抵抗度、密度）を測定した結果を、表２に示す。周波数特性等、各特性の測定方法は、上述した実施例、比較例と同じ方法及び装置を採用した。

図１３～図１４のグラフに示すように、実施例６、７において、急峻な谷間のないスピーカー用振動板が得られることが確認でき、無機充填材の有効性が確認された。具体的には、実施例６では図１３に示すように、周波数特性の谷間は、極小周波数が７００Ｈｚで８５ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚ（図において左側）では８９ｄＢ、＋２５０Ｈｚ（図において右側）では９５ｄＢとなった。極小周波数との差はそれぞれ４ｄＢ、１０ｄＢとなり、前者が１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みのない特性を示した。なおかつ８５００Ｈｚから１０５００Ｈｚ間（図において一点鎖線で囲んだ領域）の音圧は９１～９３ｄＢの間に収まった。

さらに実施例７では図１４に示すように、周波数特性の谷間は、極小周波数が７００Ｈｚで８４ｄＢを示し、その－２５０Ｈｚ（図において左側）では８８ｄＢ、＋２５０Ｈｚ（図において右側）では９４ｄＢとなった。極小周波数との差はそれぞれ４ｄＢ、１０ｄＢとなり、同じく前者が１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みのない特性を示した。なおかつ８５００Ｈｚから１０５００Ｈｚ間（図において一点鎖線で囲んだ領域）の音圧は９１～９４ｄＢの間に収まった。

本発明に係るスピーカー用振動板及びその製造方法は、車載用のスピーカーやＰＡ用スピーカー等の屋外用途のスピーカー、あるいはイヤホン用のスピーカーなど、任意の適切なスピーカーに好適に利用できる。

Claims (12)

1. スピーカー用振動板であって、
   強化繊維と、
   マトリックス樹脂と、
   を含み、
   変法透気抵抗度が、４．０秒～２０秒であるスピーカー用振動板。
2. 請求項１に記載のスピーカー用振動板であって、
   強化繊維を、２０～３０ｖｏｌ％含んでなるスピーカー用振動板。
3. 請求項１又は２に記載のスピーカー用振動板であって、
   変法透気抵抗度が、５．０秒～２０秒であるスピーカー用振動板。
4. 請求項１又は２に記載のスピーカー用振動板であって、
   前記強化繊維が、第一繊維と、第二繊維を含み、
   前記第一繊維が、炭素繊維、アラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維、バサルト繊維、金属繊維の少なくともいずれかであり、
   前記第二繊維が、アラミドフィブリッド、アクリルパルプ、セルロースナノファイバ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、リンターパルプ、レーヨン、果実繊維、竹、麻、キチンナノファイバ、羊毛、絹の少なくともいずれかであるスピーカー用振動板。
5. 請求項４に記載のスピーカー用振動板であって、
   前記強化繊維が、前記第二繊維を、体積比で２０％～５０％含んでなるスピーカー用振動板。
6. 請求項１又は２に記載のスピーカー用振動板であって、
   周波数特性において、１２５００Ｈｚ以下の特定の周波数に対し、当該特定周波数の＋２５０Ｈｚの範囲、又は－２５０Ｈｚの範囲のいずれかで、１０ｄＢ／２０μＰａ以上の落ち込みがない特性を示すスピーカー用振動板。
7. 請求項１又は２に記載のスピーカー用振動板であって、
   貯蔵弾性率が、７．１ＧＰａ以上であるスピーカー用振動板。
8. 請求項１又は２に記載のスピーカー用振動板であって、
   前記マトリックス樹脂が、熱可塑性樹脂であるスピーカー用振動板。
9. 請求項８に記載のスピーカー用振動板であって、
   前記熱可塑性樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアセテート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、フェノキシ、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミドの少なくともいずれかであるスピーカー用振動板。
10. 請求項１又は２に記載のスピーカー用振動板であって、さらに、
    無機充填材を１０ｖｏｌ％～３０ｖｏｌ％含むスピーカー用振動板。
    含むスピーカー用振動板。
11. 請求項１又は２に記載のスピーカー用振動板であって、さらに、
    膨張黒鉛を２０ｖｏｌ％含むスピーカー用振動板。
12. スピーカー用振動板の製造方法であって、
    強化繊維として、第一繊維と、第二繊維と、マトリックス樹脂で構成された不織布又は織布を含む基材を形成する工程と、
    前記基材を加熱、加圧して成形体を作成する工程と、
    を含み、
    変法透気抵抗度が、４．０秒～２０秒であるスピーカー用振動板の製造方法。

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