JP2013187558A - スピーカー振動板用フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】極めて軽量で摩擦による自己帯電性を有することで、帯電のための高電圧を印加することを必要とせず、且つ、塵や埃が付着しづらく、また付着した塵や埃は振動により容易に除塵可能であるため、帯電状態を安定的に維持できることにより、静電型スピーカーシステムを構築できる新たなスピーカー用振動膜を提供することにある。
【解決手段】フッ素系の高分子で形成されるフィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部に非結晶質の非結晶質部を有し、前記フィルムの単位面積当たりの質量が１５ｍｇ／ｄｍ^２以上３５０ｍｇ／ｄｍ^２以下であることを特徴とするスピーカー振動板用フィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカー用振動板に関し、さらに詳細には、静電型スピーカーや超音波型スピーカーへの使用に好適なスピーカー振動板用フィルムに関する。

近年、液晶デバイスや有機ＥＬデバイスによる超薄膜型のディスプレイや、携帯電話などの移動通信端末の小型化、高機能化に伴い、搭載されるスピーカーに対しても、小型化、薄膜化、省電力化、音質改良に対する要求が高まっている。特に、静電型スピーカーシステムは、フレキシブル性を有することから、有機ＥＬディスプレイには有用なスピーカーシステムとして期待できる。しかしながら、静電型スピーカーの問題点としては、振動膜に高い電位を印加して帯電させることが必要であり、そのため、安全性の課題が残されている。また、乾燥した環境で長時間使用すると、振動膜表面に塵が付着する。振動膜表面に塵が付着すると、音質や音量に影響する。さらに、静電型スピーカを湿度の高い環境に長時間放置すると、帯電した振動膜が放電して帯電が低下し、音が出にくくなるなどの問題がある。

このような課題を解決する方法として、高分子フィルム表面を導電性高分子で処理したフィルムを振動膜に使用して湿度の影響を抑制する方法（特許文献１）や、集塵機能を有する部材を設置してごみの付着を抑制する方法（特許文献２）や、振動膜表面に形成する導電性膜を縁部分に形成しないことで、放電を発生し難くする方法（特許文献３）などが提案されている。
特開平７−０４６６９７号公報 特開２００８−１４８１９５号公報 特開２０１０−０１６６０３号公報

しかしながら、高分子フィルム表面を導電性高分子で処理したフィルムを振動膜に使用して湿度の影響を抑制する方法では、湿度に対しては対策が可能ではあるが、使用経時に伴って塵や埃の付着が発生したり、或いは、帯電させるために高電位を印加することが必要であり、根本的な対策とはならない。また、集塵機能を有する部材を設置して塵や埃の付着を抑制する方法や、振動膜表面に形成する導電性膜を縁部分に形成しないことで、放電が発生し難くする方法などでは、構造が複雑になってスピーカーシステムが厚くなったり、或いは、放電は一部緩和できるものの、振動膜表面からの放電を防止することは不可能であり、さらに、システムとしては高電位を印加することが必要であることから、根本的な改善にはならないのが現状である。

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、極めて軽量で摩擦による自己帯電性を有することで、帯電のための高電圧を印加することを必要とせず、且つ、塵や埃が付着しづらく、また付着した塵や埃は振動により容易に除塵可能であるため、帯電状態を安定的に維持できることにより、静電型スピーカーシステムを構築できる新たなスピーカー用振動膜を提供することにある。

すなわち第１の発明は、フッ素系の高分子で形成されるフィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部に非結晶質の非結晶質部を有し、前記フィルムの単位面積当たりの質量が１５ｍｇ／ｄｍ^２以上３５０ｍｇ／ｄｍ^２以下であることを特徴とするスピーカー振動板用フィルムである。

フッ素系の高分子フィルムの少なくとも表面の一部が非結晶質化されたスピーカー振動板用フィルムとすることで、軽量で強度に優れると共に、帯電性に優れたスピーカー用振動板フィルムに好適なフィルムを形成することができる。ここで、本発明の振動板用フィルムは、少なくとも表面の一部が非結晶質化されていれば良いので、フィルム全体が非結晶質化されてあったり、非結晶質のフッ素系高分子からなるフィルムを含むものとする。

第２の発明は、フッ素系の高分子で形成されるフィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部に非結晶質の非結晶質部を有し、前記フィルムの単位面積当たりの質量が１５ｍｇ/ｄｍ^２以上３５０ｍｇ／ｄｍ^２以下であるとともに、前記非結晶質部がある前記フィルムの表面の算術平均粗さＲａが５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とするスピーカー振動板用フィルムである。

第３の発明は、第１または第２の発明において、JIS K 7127に規定される引張特性試験に準拠して測定される前記フィルムの降伏点強度であって、フィルムの樹脂の流れ方向における降伏点強度と樹脂の流れ方向に直交する方向における降伏点強度が、いずれも７Ｎ以上であるとともに、前記フィルムの前記樹脂の流れ方向および前記樹脂の流れ方向に直交する方向での、降伏点におけるそれぞれの伸度の平均値が５％以上であることを特徴とするスピーカー振動板用フィルムである。

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、前記フィルムの表層部の少なくともスピーカー振動板としての動作範囲の全面に、前記非結晶質部が形成されることを特徴とするスピーカー振動板用フィルムである。

第５の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、前記フィルムの表層部の少なくともスピーカー振動板としての動作範囲内に、複数の前記非結晶質部が平均的に分布することを特徴とするスピーカー振動板用フィルムである。

第６の発明は、フッ素系の高分子で形成されるフィルムの表面に、前記フィルムの融点以上の温度で電離性放射線を照射することにより、前記フィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部を非結晶質化することを特徴とするスピーカー振動板用フィルムの製造方法である。

第７の発明は、フッ素系の高分子で形成されるフィルムの表面に、前記フィルムの融点以上の温度で電離性放射線を照射することにより、前記フィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部を非結晶質化し、少なくとも一部が非結晶質化されたフィルムを延伸することを特徴とするスピーカー振動板用フィルムの製造方法である。

本発明におけるスピーカー振動板用フィルムは、少なくとも表層部分の少なくとも一部が非結晶質化されたフッ素系の高分子フィルムである。従って、自己帯電性に優れるため、振動膜の振動により容易に摩擦帯電することが可能となり、且つ、誘電率が低いことにより、帯電した状態が維持され易いとの特長をもつ。そのため、帯電のために高い電圧を印加する必要がなく、高電圧による感電の危険性がなくなるとともに、長時間振動膜の帯電が保持できることで、長期間使用しないような場合においても優れた音響特性を維持できる。

さらに、フィルム表面に微細な凹凸を有する構成である場合には、フィルム表面への塵やごみの付着が抑制される。さらに、塵やごみが表面に付着したとしても、微細な凹凸が形成されていることで、塵や埃とフィルム表面との接触面積が極めて小さいので、振動膜の振動により振動膜表面から容易に脱離する。従って、長期間使用しても、音質の変化や音量の低下などが抑制できる。よって、高電圧を印加するトランスなどを必要としない安全性の高い、新たな静電スピーカーシステムが構築できるスピーカー振動板用フィルムを提供できる。

さらに、本発明におけるスピーカー振動板用フィルムにおいて、フッ素系高分子フィルムの表層を非結晶質化する際の処理条件を制御することで、所望の機械的特性を有するスピーカ振動板用フィルムを提供できる。例えば結晶質のＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）のフィルムを、その結晶融点以上の温度でかつ酸素濃度が低い環境下において、電子線やγ線等の電離放射線を照射するなどの公知の技術を用いて表面層を非結晶質に変性した場合、高分子の架橋が進行することにより、フィルムの応力―歪特性における伸度を低下させ、強度を向上させることができる。以上のように、本発明によれば、表面層の非結晶化により摩擦により容易に帯電するとともに帯電後の放電がしづらいという、優れたスピーカー振動板用フィルムの実用的な設計に極めて有用な材料を提供できる。

第1実施形態のスピーカー振動板用フィルムの断面図である。 第２実施形態のスピーカー振動板用フィルムの断面図である。 第３実施形態のスピーカー振動板用フィルムの断面図である。

（第１実施形態）
以下に、本発明の実施形態のスピーカー振動板用フィルムについて詳述する。

図１は、本発明の実施形態のスピーカー振動板用フィルム１００（以下、「振動板用フィルム１００」とも記載する。）の断面の一部を拡大した図である。本実施形態のスピーカー振動板用フィルム１００は、スピーカー用振動膜の本体部をなすフッ素系高分子フィルム１の表層部分が非結晶質化されている薄膜である。図１ではフッ素系高分子フィルム１の表層全体を非結晶質化している状態を示したが、フッ素系高分子フィルム１の少なくとも表層の一部が非結晶質化していればよく、例えば非結晶質化された表層部分２が海島状の海または島のような配置をしていてもよい。ただし、スピーカー振動板用フィルム１００として使用される際に、振動板として振動して動作することが予定されている範囲（動作範囲）については、フィルムの表層に非結晶質化部が全面にわたって存在する、あるいは海島状の場合には非結晶質化された部分がバラつきが少なく（動作範囲に満遍なく）存在していることが好ましい。

本実施形態のスピーカー振動板用フィルム１００は、フッ素系の高分子からなるフィルムあるいはシートを用いて形成される。フッ素系高分子の具体的な材質としては、例えばＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）や、ＰＶＦ（poly vinyl fluoride）や、ＦＥＰ（fluorinated ethylene propylene copolymer）や、ＥＴＦＥ（ethylene tetra fluoroethylene）や、ＰＶＤＦ（poly vinylidene difluoride）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらのフッ素系高分子からなるフィルムの厚さは、１．０μｍ以下ではハンドリングが難しくなる。また、２０μｍ以上では質量が高くなるので、振動膜を振動させるために高いエネルギーが必要となり、消費電力が多く必要とされる。従って、スピーカー振動板用フィルム１００の厚みは、１．０μｍ以上、２０μｍ以下が好ましい。

これらのフッ素系高分子を用いた表層部分が非結晶質化されたフィルム１００は、誘電率も低く、低吸水率で防湿性に優れていることから、帯電しやすく、且つ、帯電しても環境により放電し難い特性を有し、スピーカー振動板用フィルム１００として優れた特性を発現できる。なお、非結晶質化された表層部分２の厚さに特に制限はないが、誘電率が低く、低吸水率で防湿性を有し、帯電しやすいという特性を発現できる厚さとして、０．０１μｍ以上が好ましい。フィルム１００の表層部分を非結晶質化することによるフィルムの機械的特性の変化や、非結晶質化に要するエネルギーや生産性の点を考慮して非結晶質化された表層部分２の厚さを決めればよい。

ここで、本実施形態の振動板用フィルム１００は、少なくとも表面の一部が非結晶質化されて、非結晶質化された表層部分２が形成されていれば良いので、振動板用フィルム１００全体が非結晶質化されたものであったり、非結晶質のフッ素系高分子、例えば、サイトップ（登録商標）（商品名：旭硝子株式会社製）や、テフロンＡＦ（「テフロン」は登録商標）（商品名：デュポン株式会社製）や、テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー（ＴＦＥ／ＰＤＤ）（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）などを材料とするフィルムで振動板用フィルム１００が形成されてもよい。

本実施形態における振動板用フィルム１００は、その単位面積当たりの質量が１５ｍｇ／ｄｍ^２以上３５０ｍｇ／ｄｍ^２以下であることが必要である。質量が３５０ｍｇ／ｄｍ^２以上になると振動膜を振動させるために高いエネルギーが必要となる。また１５ｍｇ／ｄｍ^２以下では振動膜としての強度が不十分であったり取り扱い性が困難となり好ましくない。

また、本実施形態のスピーカー振動板用フィルム１００は、JIS K 7127の引張特性の試験により測定される、フィルムのＭＤ（Machine Directrion：樹脂の流れ方向）及びＴＤ（Transverse Directrion：ＭＤ方向に直交する方向）方向における降伏点における強度（Ｎ）が、ＭＤ方向及びＴＤ方向ともに７Ｎ以上であることが好ましい。なお、スピーカー振動板用フィルムという用途から、ＭＤ方向及びＴＤ方向ともに７〜８Ｎ程度であれば実用的な設計に適した材料として供給できる。

また、同様の試験により測定される降伏点における伸度（％）は、ＭＤ方向又はＴＤ方向の２方向の平均値が５％以上であることが好ましい。特にＭＤ方向又はＴＤ方向のいずれかの伸度が１０％以上５０％以下であれば、僅かな電位変化を大きな変位に変換でき、エネルギー効率の高いスピーカー振動板用フィルムを構成することができる。

フッ素系高分子フィルム１の表層部分を非結晶質化して非結晶質化された表層部分２を形成する方法としては、たとえば、フッ素を含有する高分子からなる結晶質のフィルムあるいはシートに、その結晶融点以上の温度でかつ酸素濃度が極めて低い環境下において、電子線やγ線等の電離放射線を照射することで、結晶質のフィルムやシートを非結晶質に変性する方法など、公知の技術を用いることができる。特に電子線やγ等の照射エネルギー、すなわち加速電圧や照射時間など電子線やγ等の電離放射線の照射量を制御することにより、フッ素系高分子フィルム１の表層部のみを非結晶質化することで、本実施形態のスピーカー振動板用フィルム１００を形成することができる。

また、フッ素系高分子フィルムの上に、電子線やγ等の電離放射線を透過させない材質のマスクを重ね、その上から電子線やγ等の電離放射線を放射することで、電子線やγ等の電離放射線が通過した部分だけに、非結晶質化した表層部２を形成することができる。当該方法で非結晶質化した場合には、非結晶化した部分２が、フッ素系高分子フィルム１の表層部分において、海島状の島または海のように配置した状態で形成される。

以上説明した、本実施形態によれば放電を抑制し帯電状態を安定的に維持できるスピーカー振動板用フィルム１００を提供することができる。従って、本実施形態のスピーカー振動板用フィルム１００は音の出力が経時的に安定しているという優れた効果も得られる。また、本実施形態のスピーカー振動板用フィルム１００は、非常に薄く軽量であるが強度に優れるため、静電型スピーカーの振動板用フィルムに最適である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のスピーカー振動板用フィルム２００について図２を用いて詳述する。

図２は、本発明の実施形態のスピーカー振動板用フィルム２００の断面の一部を拡大した図である。本実施形態のスピーカー振動板用フィルム２００は、フッ素系高分子フィルム１の表層部が非結晶質化されているとともに、フッ素系高分子フィルム１の表面に微小な凹凸３を有している。この凹凸３を有するスピーカー振動板用フィルム２００は、表面の算術平均粗さRaが５ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であればよい。

本実施形態のスピーカー振動板用フィルム２００の表面の微小な凹凸３は、フッ素系高分子フィルム１の表面をエンボス加工や、ナノインプリンティング法や、酸素プラズマなどの物理的な方法や、或いは化学エッチングなどの化学的な方法により加工することで形成される。非結晶化した表層部分２は、結晶質のフッ素系高分子フィルムやシートの表面に凹凸を形成した後に、表層部分を非結晶質化して形成してもよいし、凹凸を形成する前にフィルムやシートの表層部分を非結晶質化し、その後凹凸を形成してもよい。

また、例えばＰＴＦＥのような結晶質で、かつ多孔質なフィルムを用いた場合などでは、もともと存在する細孔を利用することで、特別の加工などは行わなくとも微細な凹凸有するスピーカー振動板用フィルム２００を形成することも可能である。

さらに非結晶質のフッ素系高分子である、サイトップ（登録商標）（商品名：旭硝子株式会社製）や、テフロンＡＦ（「テフロン」は登録商標）（商品名：デュポン株式会社製）や、テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー（ＴＦＥ／ＰＤＤ）（三井・デュポンフロロケミカル株式会社製）などのフッ素系樹脂は、その分子構造の単位が環状であったり環状構造を含むので、特定の溶剤に溶解可能である。これらのフッ素系樹脂を溶解した溶液をスピンコートやディップコートなど公知の方法を用いて薄膜を形成し、溶剤を蒸発させる際に、その溶剤の蒸発速度をコントロールすることで微細な凹凸を形成することもできる。

この凹凸３により、帯電したスピーカー振動板用フィルム２００の表面に付着する塵や埃と、振動板用フィルム２００の表面との接触面積が小さくなる。そのため、表面に付着した塵や埃は、スピーカー振動板用フィルム２００の振動により容易に脱離する。従って、振動板用フィルム２００が凹凸３を有することで、塵や埃がスピーカ振動板用フィルム２００の表面に蓄積することを抑制できる。

なお、図２においても、非結晶質化された表層部２がフッ素系高分子フィルム１の表面全体に形成されたものを示したが、フッ素系高分子フィルム１の少なくとも表面の一部が非結晶質化されていればよいことは図１と同様である。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態のスピーカー振動板用フィルム３００について図３を用いて詳述する。

図３は、本発明の実施形態のスピーカー振動板用フィルム３００の断面の一部を拡大した図である。本実施形態のスピーカー振動板用フィルム３００は、第２実施形態と同様にフッ素系高分子フィルム１の表層部に凹凸が形成されているが、非結晶質化した表層部２自体によって凹凸が形成されている点が第２実施形態と異なる。すなわち、本実施形態のスピーカー振動板用フィルム３００は、非晶質化していないフッ素系高分子フィルム１の表面側に部分的に非結晶質化した表層部２が存在したり、非結晶質化した表層部２の表面に部分的に凹部が形成されることにより、スピーカー振動板用フィルム３００の表面に凹凸が形成されたものである。非晶質化していないフッ素系高分子フィルム１の表面側に部分的に非結晶質化した表層部２が存在する場合には、表面部は結晶質の部分（凹部の底部）と非結晶質化された部分とが混在し、且つ、スピーカー振動板用フィルム３００の表面は微小な凹凸形状となる。

本実施形態のスピーカー振動板用フィルム３００が有する微細な凹凸は、その表面の算術平均粗さRaが５ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であればよい。

微細な凹凸を形成する方法としては、まず、たとえば、フッ素を含有する高分子からなる結晶質のフィルムあるいはシートに、その結晶融点以上の温度で、かつ、酸素濃度の低い環境下において、電子線やγ線等の電離放射線を照射するなどの公知の技術を用いて結晶質のフィルムやシートの表面層を非結晶質に変性する。そして、表面側が非結晶質に変性したフィルムあるいはシートを延伸したり、エンボス加工したり、サンドブラストによる機械的な研磨や、ナノインプリンティング法や、酸素プラズマなどの物理的な方法や、化学エッチングなどの化学的な方法によって、表面に凹凸を形成することができる。

ここで、延伸により微細な凹凸を形成する方法について説明する。フッ素系高分子フィルム１の表面側に形成される非結晶質化した表層部分２は、非結晶質化していない部分（結晶質化している部分）に比べ強度は向上するが、延性は劣る。そのため、表面側に非結晶質化した表層部分２を有するフッ素系高分子フィルム１を両側から引っ張って延伸処理すると、非結晶質化していない部分はそのまま延伸するのに対し、非結晶質化した表層部分２は延伸しない。そうすると延伸しない表層部分２は、延伸する非結晶化していない部分に引っ張られて、引張方向に裂ける。これにより、延伸された非結晶化していないフィルムの上に、島状に非結晶化した表層部分２が存在する形態となり、結果としてフッ素系高分子フィルム１の表面に凹凸が形成される。当該延伸方法によって凹凸を形成する場合には、延伸方向や延伸率を変えることにより、フィルム表面の算術平均粗さRaやフィルムの単位面積当たりの質量を制御することが容易であり、本実施形態のスピーカー振動板用フィルム３００の作製には好適である。

また、エンボス加工やサンドブラスト加工などの物理的方法やエッチングなどの化学的方法により、非結晶質化した表層部２をその厚み方向における一部分だけ取り除くことで、非結晶質化した表層部２の表面部に凹凸を形成してもよい。

なお、延伸による処理と、その他の物理的方法や化学的方法を組み合わせてフッ素系高分子フィルム１の表面に凹凸を形成してもよい。

さらに、本実施形態のスピーカー振動板用フィルム３００は、第２実施形態と同様に、表面に微小な凹凸を有している。この凹凸により、スピーカー振動板用フィルム３００の表面に付着した塵や埃と、フィルムとの接触面積が小さくなる。そのため、表面に付着した塵埃は、スピーカー振動板用フィルム３００の振動により容易に脱離し、塵や埃の蓄積が抑制される。さらに、塵やごみが表面に付着したとしても容易に脱離するので、長期間使用しても、音質の変化や音量の低下などが少ない優れたスピーカー振動板用フィルム３００を形成することができる。

以上に説明した本発明に係る実施形態において、非結晶質化した表層部２の厚みは、フッ素系高分子フィルムまたはシートの表層部分を非結晶質化する方法として、フッ素を含有する高分子からなる結晶質のフィルムあるいはシートに、その結晶融点以上の温度でかつ酸素濃度の低い環境下において、電子線やγ線等の電離放射線を照射するなどの技術を用いる場合、電子線やγ線等の照射エネルギー、すなわち加速電圧や照射時間などによって決まる照射量を適切に選定することで調整されればよい。そして、非結晶質化した表層部２の厚みは、表層部分を非結晶質化することによるフィルムやシートの機械的特性の変化や、非結晶質化に要するエネルギーや生産性の点を考慮して決めればよい。

また、本発明の振動板用フィルムは、少なくとも表面の一部が非結晶質化されていればよいので、例えば非結晶質化した表層部分２が点在する海島状の海または島のような配置をしていてもよいし、フィルム全体を非結晶質化してもよいし、フィルム全体がもともと非結晶質のフッ素系高分子であるものでもよい。ここで、非結晶質化した表層部分２が海島状の海または島のような配置の場合は、少なくともスピーカ振動板用フィルムとして動作が予定されている動作範囲については、ほぼ均一分布の海島状とすることが、スピーカー振動板用フィルム３００として使用時の音質の点からは望ましい。すなわち、振動板用フィルム表面において、非結晶質化した表層部分２を島、非結晶質化していない部分を海とした場合、上記動作範囲内においては、島の大きさや形状のバラつきが少なく、フィルム全面において島がバラつきが少なく散在するように（平均的に分布するように）形成されていることが好ましい。非結晶質化した表層部分２の分布が偏ったり、大きさがばらばらであると、形成した振動板用フィルムによって音質にバラつきが生じてしまい、好ましくない。バラつきが少なく非結晶質化した部分を形成する例としては、たとえば、市松模様や水玉模様のように非結晶質化した部分を形成することができる。

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

＜スピーカー振動板用フィルムの作製＞
（実施例１）
ＰＦＡフィルム（ダイキン工業株式会社製、ネオフロンＰＦＡ 厚さ12.5μm）を温度300℃、酸素濃度300ppm以下の雰囲気下で、電子線を150kVの加速電圧で5Mrad照射し、PFAフィルム全体を非結晶化させたもの（フィルム全てが非結晶化したもの）を実施例１とした。

（実施例２）
ＰＦＡフィルム（ダイキン工業株式会社製、ネオフロンＰＦＡ 厚さ25μm）を温度300℃、酸素濃度300ppm以下の雰囲気下で、電子線を80kVの加速電圧で5Mrad照射した後、カレンダー加工機を用いて延伸して厚さ13.5μmとしたフィルムを実施例２とした。

（実施例３）
ＰＦＡフィルム（ダイキン工業株式会社製、ネオフロンＰＦＡ 厚さ12.5μm）を温度300℃、酸素濃度300ppm以下の雰囲気下で、電子線を150kVの加速電圧で5Mrad照射した後、サンドブラスト処理により、フィルム表面に微細な凹凸を形成したものを実施例３とした。

（実施例４）
ＰＦＡフィルム（ダイキン工業株式会社製、ネオフロンＰＦＡ 厚さ12.5μm）上にSUS325のメッシュ板を設置し、温度300℃、酸素濃度300ppm以下の雰囲気下で、電子線を150kVの加速電圧で5Mrad照射し、非晶質化した部分、しない部分が海島状に存在するPFAフィルムを作製し実施例４とした。

（比較例１）
何も処理をしないＰＦＡフィルム（ダイキン工業株式会社製、ネオフロンＰＦＡ 厚さ12.5μm）を比較例１とし、特性を評価した。

（比較例２）
ＰＦＡフィルム（ダイキン工業株式会社製、ネオフロンＰＦＡ 厚さ12.5μm）を加熱せずに電子線を150kVの加速電圧で5Mrad照射したものを比較例２とした。

（比較例３）
延伸処理を行なわない以外は実施例2と同様の方法で作製したものを比較例３とした。

以上の実施例及び比較例に対して以下の試験を行って特性を評価した。

（電荷量）
電荷量は、それぞれのサンプルを10×10ｃｍの大きさに切り取り、春日電機株式会社製のクーロンメーター（NK-1001）が接続された静電電荷量測定器（ファラデーケージ型 KQ-1400）を用いて測定した。さらに、測定後、50℃、湿度90％RH（Relative Humidity）の環境下で試験サンプルを1週間放置した後、再度同じ方法で電荷量を測定した。

（表面粗さ）
実施例、比較例のスピーカ振動板用フィルムの表面粗さの評価として、算術平均粗さRaを、触針式の表面粗さ計（（株）アルバック製DEKTAK3030ST）により測定した。

（防塵性）
家庭や建築物の室内、屋内区間における塵埃に比較的類似したコットンリンタ（日本空気清浄協会製 直径1.5μm、長さ1mm以下）を用いて防塵性の評価を行った。試験サンプル（10×10ｃｍ）を羽毛はたきで摩擦し帯電させた後、満遍なくコットンリンタを振りかけ、その後、軽く衝撃を加え、重量を測定してコットンリンタ付着前後の試験サンプルの重量差を測定し評価した。その際、コットンリンタの付着前後に電荷量を測定した。

（音出力状態）
それぞれのサンプルを振動板とし、電極をSUS325のメッシュ板、緩衝部材をPET不織布とした静電スピーカを構成した。静電スピーカは公知の静電スピーカの構造であり、具体的には、一対の電極板の間に、振動板を緩衝材を介して挟んで構成されるものである。作成した静電スピーカの音の出力状態を騒音計（NL-20 リオン（株）製）にて評価した。その際、８０ｄＢ以上の場合は音の出力を（○）とし、４０ｄＢ以上８０ｄＢ未満の場合を（△）、４０ｄＢ未満の場合を（×）として評価した。

（応力―歪特性）
JIS K 7127の引張り特性の試験方法に従い、測定対象とするフィルムのＭＤ（Machine Directrion：樹脂の流れ方向）及びＴＤ（Transverse Directrion：ＭＤ方向に直交する方向）のそれぞれの方向に平行に、幅５０ｍｍ、つかみ間隔２００ｍｍとなるようにそれぞれの方向が長手方向である短冊状のサンプルを切り出し、試験片とした。引張り試験機ＲＴＧ―１２１０（Ａ＆Ｄ社製）に各々のサンプルをセットし、１００ｍｍ／分の速度で引張り荷重をかけてゆくときの伸びと引張り荷重の曲線である応力―歪曲線から、降伏点における荷重と伸びとを強度［Ｎ］及び伸度［％］として表１に示した。

上記評価試験の結果を表１から表３に示す。

以上、表２の結果より、結晶質のフィルムである比較例１に対して、電子線の照射エネルギー、すなわち加速電圧や照射時間などの電子線の照射量を適切に選定して、フィルム全体を非結晶質化した実施例１や実施例３、またフィルムの表層部分の一部を非結晶質化した実施例２や、結晶質部を海部、非結晶質化部を島部とした海島構造の実施例４においては、いずれも放電を抑制し帯電状態を安定的に維持できた。そして、これら実施例は音の出力も経時的に安定であり、スピーカー振動板用フィルムに好適であることがわかる。

比較例２では、非結晶質化していない結晶性のフッ素樹脂フィルムに対して、当該フィルムの融点近傍での適切な加熱を行わずに電子線を照射したため、分子の主鎖切断が進行し、機械的な強度、伸度の顕著な低下が認められる。また、比較例３では、単位面積あたりの質量が大きく、また、厚みがあって柔軟性も低いため、帯電した状態であっても音出力が悪く好ましくない。

さらに防塵性の試験結果である表３より、５００ｎｍ以下の微小な凹凸をフィルム表面に形成することにより、塵や埃がフィルムに付着しづらい。また塵や埃が付着しても、フィルムの表面と塵や埃との接触面積が小さいので、フィルムの振動等により容易に脱離することが確認された。

電子線の照射エネルギー、すなわち加速電圧や照射時間など電子線の照射量を適切に選定した場合の機械的特性については、フィルム表面もしくは全体を非結晶質化させた実施例１、２と、比較例１との比較より、実施例１、２において強度の向上が認められる。

よって、本発明で得られたフィルムは帯電特性に優れ、長期にわたって性能が保持される有用なスピーカ振動板用フィルムであることが確認された。

１００、２００、３００ スピーカー振動板用フィルム
１ フッ素系高分子フィルム
２ 非結晶質化した表層部分

Claims (7)

1. フッ素系の高分子で形成されるフィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部に非結晶質の非結晶質部を有し、前記フィルムの単位面積当たりの質量が１５ｍｇ／ｄｍ^２以上３５０ｍｇ／ｄｍ^２以下であることを特徴とするスピーカー振動板用フィルム。
   
2. フッ素系の高分子で形成されるフィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部に非結晶質の非結晶質部を有し、前記フィルムの単位面積当たりの質量が１５ｍｇ/ｄｍ^２以上３５０ｍｇ／ｄｍ^２以下であるとともに、前記非結晶質部がある前記フィルムの表面の算術平均粗さＲａが５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とするスピーカー振動板用フィルム。
   
3. JIS K 7127に規定される引張特性試験に準拠して測定される前記フィルムの降伏点強度であって、フィルムの樹脂の流れ方向における降伏点強度と樹脂の流れ方向に直交する方向における降伏点強度が、いずれも７Ｎ以上であるとともに、前記フィルムの前記樹脂の流れ方向および前記樹脂の流れ方向に直交する方向での、降伏点におけるそれぞれの伸度の平均値が５％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカー振動板用フィルム。
   
4. 前記フィルムの表層部の少なくともスピーカー振動板としての動作範囲の全面に、前記非結晶質部が形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のスピーカー振動板用フィルム。
   
5. 前記フィルムの表層部の少なくともスピーカー振動板としての動作範囲内に、複数の前記非結晶質部が平均的に分布することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のスピーカー振動板用フィルム。
   
6. フッ素系の高分子で形成されるフィルムの表面に、前記フィルムの融点以上の温度で電離性放射線を照射することにより、前記フィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部を非結晶質化することを特徴とするスピーカー振動板用フィルムの製造方法。
   
7. フッ素系の高分子で形成されるフィルムの表面に、前記フィルムの融点以上の温度で電離性放射線を照射することにより、前記フィルムの少なくとも表層部の少なくとも一部を非結晶質化し、
   少なくとも一部が非結晶質化されたフィルムを延伸することを特徴とするスピーカー振動板用フィルムの製造方法。
   

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