JP2013090110A - スピーカー用振動板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定のサイズの発泡粒子からなる熱可塑性樹脂粒子発泡成形体をカツラムキにより切削する工程を含んでなる熱可塑性樹脂粒子発泡フィルム。表面均一性が高く、軽量かつ剛性に優れ、さらに85℃の高温下においても剛性の変化が小さい。該フィルム単独でも、さらには、該フィルムの両側にアルミニウム箔を積層してなる積層複合材でも、スピーカーの振動板として好適に使用しうる。
【選択図】図1
Description
1)予備発泡粒子を用いて製造された熱可塑性樹脂粒子発泡成形体をカツラムキにより切削する工程を含んでなる熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムからなる、厚みが0.1mm以上1.5mm以下のスピーカー用振動板であって、上記予備発泡粒子が実質的に直径1500μm以下のもののみからなることを特徴とするスピーカー用振動板。
2)上記予備発泡粒子が実質的に直径300μm以上のもののみからなることを特徴とする上記1)記載のスピーカー用振動板。
3)上記1)または2)記載の熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの両側にアルミニウム箔を積層してなることを特徴とするスピーカー用振動板。
4)熱可塑性樹脂粒子発泡成形体が、アクリロニトリルを5重量%以上50重量%以下含有し、密度が100kg/m3以上500kg/m3以下、ガラス転移温度が105℃以上であるスチレン系樹脂粒子発泡成形体であって、発泡成形体内部に、実質的に粒子状の未発泡部位が存在しないことを特徴とする、上記1)〜3)のいずれか記載のスピーカー用振動板。
5)熱可塑性樹脂粒子発泡成形体をカツラムキにより切削する工程を含んで得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度−30℃以上の温度、かつガラス転移温度以下の温度にて加熱しつつ連続的に平板化することにより得られたものであることを特徴とする、上記1)〜4)のいずれか記載のスピーカー用振動板。
6)熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの、密度100kg/m3以上500kg/m3以下、10%圧縮時の圧縮強度が0.8MPa以上であることを特徴とする、上記1)〜5)のいずれか記載のスピーカー用振動板。
本発明のスピーカー振動板としての性能である広い音域や、高い音圧をより効率良く発揮する上で、本発明における予備発泡粒子の直径は1400μm以下であり、1000μm以下が更に好ましい。一方、後述する予備発泡工程において加熱ムラなどにより十分に膨張しなかった粒子を除くという観点から、本発明における予備発泡粒子の直径は300μm以上であり、500μm以上が更に好ましい。なお、予備発泡工程において十分に発泡しなかった粒子が混入すると、熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに突起状の厚みムラが形成されたり、切削により熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを製造する際に刃が欠ける要因となるため、取り除く必要がある。
また本発明における熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの密度については、100kg/m3以上500kg/m3以下であり、好ましくは、120kg/m3以上300kg/m3以下である。密度が100kg/m3を下回ると、カツラムキにより得られる発泡フィルムの剛性が不足し、500kg/m3を超えると上記発泡フィルムの軽量性が損なわれる。
この様な熱可塑性樹脂としては、例えば上記の内、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/α−メチルスチレン共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体、スチレン/α−メチルスチレン/アクリロニトリル共重合体、α−メチルスチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン単独重合体とポリフェニレンエーテル系樹脂の混合物、スチレン/ブタジエン共重合体とポリフェニレンエーテル系樹脂の混合物、エチレン/ノルボルネン類共重合体、エチレン/ジシクロペンタジエン共重合体、などが挙げられる。
これらの内、比較的Tgの高い熱可塑性樹脂で、かつ、既存の生産性の高い方法で発泡性粒子を得ることが可能であることから、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/α−メチルスチレン共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体、スチレン/α−メチルスチレン/アクリロニトリル共重合体、α−メチルスチレン/アクリロニトリル共重合体などのスチレン系樹脂が最も好ましく、さらには、アクリロニトリルを5重量%以上50重量%以下含有するスチレン系樹脂が好ましい。上記スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、p−メチルスチレン、t−ブチルスチレンなどの1種または2種以上が挙げられる。さらに、これらの内、安価でかつ樹脂とした際の耐熱性がさらに高いことから、α−メチルスチレン、またはスチレンとα−メチルスチレンの併用が好ましい。アクリロニトリルの含有量が5%未満では、重合後のスチレン系モノマーの残存が多くなり、50重量%を越えると発泡剤の含浸量が低下すると共に、発泡成形体中に硬芯が増加する。
なお、ビーズ発泡法により方形状の熱可塑性樹脂発泡体を得る方法は、既知の方法を採用することができ、例えば、炭化水素等の発泡剤を含有した発泡性熱可塑性樹脂粒子を回転攪拌式予備発泡装置で、水蒸気、あるいは水蒸気と空気の混合気体を用いて加熱することにより予備発泡粒子を得、得られた予備発泡粒子を方形状の金型内に充填し、水蒸気等を用いて加熱することにより、方形状の発泡体を得ることができる。なお、熱可塑性樹脂発泡体の密度は、予備発泡粒子を得る際の加熱条件で容易に調整することができる。
なお、予備発泡後の発泡粒子の篩い分けのみならず、予備発泡前においても、呼び寸法600μmの網ふるいを通過した発泡性樹脂粒子のみを予備発泡に使用すると、硬芯と呼ばれる、粒子中心付近の未発泡部位がなく、切削性に優れた発泡成形体が得られることから好ましい。
カツラムキによる切削加工により得られる連続する熱可塑性樹脂発泡フィルムから切り出した、約500mm×200mmのサンプルについて、厚みゲージを用いて、ランダムに30箇所で厚みを測定し、算術平均により平均厚みを算出すると共に、最大値と最小値の差を算出した。
上記熱可塑性樹脂発泡フィルムの厚み測定を行ったサンプルについて、縦横の長さ及び重量を測定し、縦横の長さと平均厚みから体積を算出し、重量を体積で除して算出した。
熱可塑性樹脂発泡フィルムを3cm×3cmに10枚切り出して重ねて測定試料とし、23℃雰囲気下、オートグラフを用いて1m/minの速度で圧縮し、変形量が10%となった際の応力(N)を試料面積(0.03m×0.03m=0.0009m2)で除すことにより、10%圧縮時の圧縮強度を算出した。
発泡フィルムの中央部から100mm×100mmのサンプルを切り出し、各辺の長さを測定した後、85℃に設定した熱風オーブン中にて2時間加熱後に再度測定し、加熱後の長さを加熱前の長さで除して寸法変化の割合を算出した。
株式会社カネカ製の低発泡成形用耐熱発泡性ポリスチレン系樹脂、ヒートマックス(商標)HM5の内、JIS Z8801に基づく呼び寸法600μmの網ふるいを通過した樹脂だけを取り出し、予備発泡し、再度 呼び寸法500μmの網ふるいを通過しない樹脂だけを取り出し成形することにより、外径450mm×内径400mm×厚み200mm、密度210kg/m3の中空円筒状成形体を得た。この中空円筒状成型体を、以下のカツラムキ機を用いて目標厚み0.3mmに設定して切削を行った。
切削速度は、18m/分として、約1分間 連続的にカツラムキを実施したところ、得られた発泡フィルムは切削長さ方向に緩やかな巻癖があり、直径80mm程度の紙芯に巻きとるようにサンプリングを行った。得られた発泡フィルムは、密度210kg/m3、平均厚み0.30mm、最大値と最小値の差は0.01mm、表面の平滑な熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを得た。この発泡フィルムの10%圧縮時の圧縮強度は4.5MPaであり、樹脂のガラス転移温度は122℃であり、耐熱性評価での寸法変化は1.00で変わらなかった。
実施例1で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの両面に、大日本ホイル製VCコートアルミ箔(塩ビ系粘着剤付きの厚さ0.012mmのアルミニウム箔)を貼付したところ、剛性の高い積層発泡フィルムが得られた。
実施例1の中空円筒状成形体について、実施例1と同じカツラムキ機を用いて目標厚み0.7mmに設定してカツラムキを行い、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例3で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例2と同様にして厚さ0.012mmのアルミニウム箔を貼付したところ、剛性の高い積層発泡フィルムが得られた。
実施例1と同様に、株式会社カネカ製の低発泡成形用耐熱発泡性ポリスチレン系樹脂、ヒートマックス(商標)HM5の内、JIS Z8801に基づく呼び寸法600μmの網ふるいを通過した樹脂だけを取り出し、予備発泡し、再度 呼び寸法500μmの網ふるいを通過しない樹脂だけを取り出し成形することにより、実施例1と同様の中空円筒状成形体を得、さらに、実施例1と同様にして目標厚み0.3mmに設定してカツラムキを行い、実施例1と同様に評価を行った。
実施例5で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例2と同様にして厚さ0.012mmのアルミニウム箔を貼付したところ、剛性の高い積層発泡フィルムが得られた。
予備発泡の前後で、網ふるいを使用しない以外は、実施例1と同様にして中空円筒状成形体を得、実施例1と同じカツラムキ機を用いて目標厚み0.3mmに設定して切削を行なった結果、カツラムキによる切削工程の段階で、発泡フィルムの表面荒れが見られ、途中で発泡フィルムが切れるということが発生。比較的 表面荒れが発生していない発泡フィルムの部分を取り出し、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表1に示す。得られた熱可塑性樹脂発泡フィルムは、密度212kg/m3、平均厚み0.3mm、最大値と最小値の差は0.04mm、表面荒れが目立ち、引張方向に脆い熱可塑性樹脂発泡フィルムを得た。この発泡フィルムの10%圧縮時の圧縮強度は4.3MPaであり、耐熱性評価での寸法変化は1.00で変わらなかった。
比較例1で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例2と同様にして厚さ0.012mmのアルミニウム箔を貼付したところ、ラミネート段階で、発泡フィルムが切断するということが発生した。
使用する樹脂を、株式会社カネカ製の発泡成形用耐熱発泡性ポリスチレン系樹脂、ヒートマックス(商標)HMに代えた以外は、実施例1と全く同様に中空円筒状成形体を得、実施例1と同様に行った。得られた熱可塑性樹脂発泡フィルムは、密度36kg/m3、平均厚み0.31mm、最大値と最小値の差は0.06mmと若干大きいが、端部最小厚み0.28mmの表面の荒れた熱可塑性樹脂発泡フィルムを得た。この発泡フィルムの樹脂のガラス転移温度116℃で、耐熱性評価での寸法変化は1.00で変わらなかったが、10%圧縮時の圧縮強度は0.3MPaであり、かつ、引張方向に脆い熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを得た。
比較例3で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例2と同様にして厚さ0.012mmのアルミニウム箔を貼付したところ、比較礼2同様に、ラミネート段階で、発泡フィルムが切断するということが発生した。
実施例1の内、予備発泡後のみ、網ふるいを使用しない以外は、実施例1と全く同様にして、450mm×300mm×25mm、密度210kg/m3の方形状成形体を得た。さらに、実施例1と同じカツラムキ機を用いて目標厚み0.3mmに設定して切削を行い、実施例1と同様に評価した。得られた熱可塑性樹脂発泡フィルムは、密度210kg/m3、平均厚み0.30mm、最大値と最小値の差は0.02mm、表面荒れの多い熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムしか得られなかった。具体的には、カツラムキ工程において、頻繁に硬芯が影響していると思われる表面荒れが発生し、結果として、傷の無い表面の均一なフィルムは、わずかな部分しか得られず、最終的には、全体の30%程度しか表面性の良好なフィルムが得られなかった。途中で、発泡フィルムが切断することも多く、連続的な発泡フィルムは得られなかった。実施例1においては、表面性の良好なフィルムが連続的に安定的に得られており、収率的に見ても95%を超えている。ただし、こうして得られた発泡フィルムの内、傷の少ない表面の均一な発泡フィルムの部分は、10%圧縮時の圧縮強度は4.5MPaであり、樹脂のガラス転移温度は122℃であり、耐熱性評価での寸法変化は1.00となり、実施例1と同等の結果であった。
比較例5で得られた傷の少ない表面の均一な熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例2と同様にして厚さ0.012mmのアルミニウム箔を貼付したところ、アルミニウム箔の表面に皺が目立つ外観の悪い積層発泡フィルムが得られた。
一方で、比較例1〜6で得られたもので、同様にスピーカー用振動板として評価したが、音域の狭い、音圧の低いものしか得られず、特に高音域の性能が劣っていた。
実施例1〜6、比較例1〜6の対比により、本発明の効果は明らかである。
Claims (6)
- 予備発泡粒子を用いて製造された熱可塑性樹脂粒子発泡成形体をカツラムキにより切削する工程を含んでなる熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムからなる、厚みが0.1mm以上1.5mm以下のスピーカー用振動板であって、上記予備発泡粒子が実質的に直径1500μm以下のもののみからなることを特徴とするスピーカー用振動板。
- 上記予備発泡粒子が実質的に直径300μm以上のもののみからなることを特徴とする上記1)記載のスピーカー用振動板。
- 上記1)または2)記載の熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの両側にアルミニウム箔を積層してなることを特徴とするスピーカー用振動板。
- 熱可塑性樹脂粒子発泡成形体が、アクリロニトリルを5重量%以上50重量%以下含有し、密度が100kg/m3以上500kg/m3以下、ガラス転移温度が105℃以上であるスチレン系樹脂粒子発泡成形体であって、発泡成形体内部に、実質的に粒子状の未発泡部位が存在しないことを特徴とする、上記1)〜3)のいずれか記載のスピーカー用振動板。
- 熱可塑性樹脂粒子発泡成形体をカツラムキにより切削する工程を含んで得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度−30℃以上の温度、かつガラス転移温度以下の温度にて加熱しつつ連続的に平板化することにより得られたものであることを特徴とする、上記1)〜4)のいずれか記載のスピーカー用振動板。
- 熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの、密度100kg/m3以上500kg/m3以下、10%圧縮時の圧縮強度が0.8MPa以上であることを特徴とする、上記1)〜5)のいずれか記載のスピーカー用振動板。
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