JP2016521301A - 音響特性を有する複合体、複合体の製造、複合体を含む部品、部品の製造、およびそれらの使用 - Google Patents
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Abstract
Description
添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を示す。図は、同じ尺度ではない。
100 複合体または複合材料
101 マトリクス材料
102 有機天然繊維系材料
1002 有機天然繊維成分
401 加熱
402 混合
403 成形
404 凝固
501 表面領域
502 中央領域
601 層
602 層
701 音方向部分
図1は、本発明の実施形態に従う複合体100を示す。複合体100は、マトリクス材料101と有機天然繊維系材料102とを含む。複合体100は、互いに組み合わされた2以上の材料要素を含む。少なくとも、いくつかの/全ての実施形態において、部品の構成要素は、それらの特性を保持している。また、マトリクス材料101と有機天然繊維系材料102とに加えて、他の添加物が複合体に混合されてもよい。マトリクス材料101と有機天然繊維系材料102とは、複合体において互いに完全に溶解または融合していなくてもよい。複合体100の特性は、単独で機能するその成分の特性とは異なってもよい。
実施形態に従う複合体は、マトリクス材料を含み、マトリクス材料には有機天然繊維系材料が混合される。マトリクス材料101は、任意の好適なポリマーまたはポリマー組成物を含み得る。ポリマーマトリクス101は、熱可塑性ポリマーなどのポリマーを含み得る。熱可塑性ポリマーは、非結晶性または半結晶性構造を含んでもよい長鎖ポリマーである。一実施形態によれば、マトリクス材料は、少なくとも50重量%(重量パーセント)、少なくとも60重量%、より好ましくは少なくとも70重量%または少なくとも80重量%、最も好ましくは少なくとも90重量%または少なくとも95重量%の熱可塑性ポリマーを含む。熱可塑性ポリマーは、たとえば、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリラクチド、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリカプロラクトン、ポリグリコライド、ポリブチレン、ポリ(アジパート−コ−テレフタレート)、コハク酸ポリブチレン、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリ(アクリルニトリルブタジエンスチレン)コポリマー(ABS)、ポリカーボネート、ポリラクチドなどのバイオポリマー、生分解性ポリマー、バイオベースポリマー、熱可塑性エラストマー、ポリサッカライド、ポリイミド、ポリビニルクロライド、それらの誘導体、および/またはそれらの任意の組み合わせなどを含む。一実施形態において、マトリクス材料における熱可塑性材料の量は、少なくとも80重量%、より好ましくは少なくとも90重量%、最も好ましくは少なくとも95重量%である。マトリクス材料は、40〜98重量%、好ましくは60〜95重量%の、熱可塑性ポリマーまたはポリマー組成物を含んでもよい。一実施形態において、マトリクス材料と有機天然繊維系材料とを含む複合体における熱可塑性材料の量は、5〜90重量%、より好ましくは10〜75重量%、より好ましくは20〜65重量%、最も好ましくは40〜60重量%である。
有機天然繊維系材料は、有機天然繊維材料と、再生有機天然繊維材料とを含む。少なくとも、いくつか/全ての実施形態において、有機天然繊維材料は、セルロースを含む繊維または繊維様粒子などの粒子に言及する。有機天然繊維材料は、機械的に処理された、および/または化学的に処理された繊維および/または繊維様粒子を含み得る。使用される処理された粒子は、少なくとも30重量%または少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも50重量%または少なくとも60重量%、最も好ましくは少なくとも80重量%または少なくとも90重量%の機械的に処理された有機天然繊維材料を含み得る。
複合体100は、1以上の添加剤を任意に含んでもよい。添加剤は、部品中に含まれてもよく、および/またはそれは複合体の部品に組み合わされてもよい。たとえば、添加剤は、マトリクス材料に結合されてもよい。
材料の音響特性は、多くの用途にとって重要である。音として判断することができる機械的振動は、縦波として伝達されてもよい。固体を通って、しかしながら、音は、縦波および横波の両方として伝達されてもよい。固体中の横音波は、伝播方向に対して直角にせん断応力を変化させる波である。固体材料において、媒体は、音波によって周期的に変位可能であり、したがって振動を生じる。音は、様々な材料における、周波数、波長、振幅、強度、および速度によって特徴付けられてもよい。
50重量%の有機天然繊維材料と、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。該材料の密度は、1.11g/cm3であった。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ435Hzおよび0.024であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ3099、2.52および28であった。
実施例1における複合材料が、密度が0.99g/cm3に減少され、該材料の動的弾性率がわずかに増加されるように修正された。該材料は、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ475Hzおよび0.024であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ3018、3.08および18であった。
40%の天然繊維材料と、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。添加剤は、成形された材料の密度が0.92g/cm3に減少される一方で、該材料の動的弾性率が密度の減少によって大きく変化しないように選択された。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ425Hzおよび0.024であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ2509、2.96および16であった。
30%の天然繊維材料と、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。添加剤は、成形された材料の密度が0.855g/cm3に減少され、該材料の動的弾性率は高いままであるように選択された。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ465Hzおよび0.030であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ2552、3.49および19であった。
20%の天然繊維材料と、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。成形された材料の密度は0.99g/cm3であった。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ315Hzおよび0.025であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ2001、2.04および30であった。
60%の天然繊維材料と、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。該材料の密度は1.19g/cm3であった。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ462Hzおよび0.020であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ3528、2.49および23であった。
15%の天然繊維材料と、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。該材料の密度は0.98g/cm3であった。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ230Hzおよび0.010であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ1447、1.51および6であった。
30%の天然繊維材料と、向上された剛性および減衰を提供する、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。該材料の密度は0.95g/cm3であった。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ740Hzおよび0.050であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ4512、5.00および45であった。
60%の天然繊維材料と、10%の無機フィラーと、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。該材料の密度は1.30g/cm3であった。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ530Hzおよび0.032であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ4422、2.62および66であった。
30%の天然繊維材料と、10%の無機フィラーと、適切に選択されたポリプロピレンマトリクスおよび添加剤とを含む複合材料が、149×149×3.3mmの寸法を有する板に射出成形された。該材料の密度は1.40g/cm3であった。上述のような板に関してモデル解析が行われ、測定された第1モード周波数fnおよび相対粘性減衰係数δは、それぞれ500Hzおよび0.015であった。
相対音波抵抗Zrel、相対音放射減衰θrelおよび相対音響品質係数Qrelの値は、それぞれ4492、2.29および19であった。
複合製品の機械的特性は、多くの側面に依存する。たとえば、材料の選択、複合体中のその比およびその相互作用である。
熱膨張は、材料に固有の特徴である。各材料は固有の熱膨張係数を有し、材料の寸法が温度の関数としてどれくらい変化し得るかを決定する。熱膨張係数は、複合体の異方特性であってもよい。複合体は、メルトフロー方向およびメルトフロー方向に垂直な方向、いわゆる交差方向に対して異なる特性を有してもよい。繊維は、複合体の少なくとも表面領域上で、メルトフロー方向に配向されてもよい。熱膨張係数は、メルトフロー方向よりも交差方向においてより大きくてもよい。メルトフロー方向に対する熱膨張係数は、交差方向に対する熱膨張係数よりも少なくとも10%、または少なくとも20%、または少なくとも30%小さくてもよい。熱膨張係数は、複合体のマトリクス材料に依存してもよい。メルトフロー方向に対する熱膨張係数は、交差方向に対する熱膨張係数よりも1〜50%、または1〜40%、または1〜30%、または1〜20%、または1〜10%小さくてもよい。一実施形態において、メルトフロー方向に対する熱膨張係数は、交差方向に対する熱膨張係数に対応する。一例において、メルトフロー方向における熱膨張係数と交差方向における熱膨張係数とは同じである。
様々な工業用途において、音響材料は、表面の形状に適合し、または特定の形状を維持することが望ましい。熱成形は、成形された音響材料の製造に容易性および速度を提供する。材料の形状は、材料の吸音および剛性に影響を与え得る。
− 有機天然材料がマトリクス材料に付着可能であるとき、および/または
− 該材料のメルトフローインデックスが(規格ISO1133(2011年に有効)に従って)測定可能であるとき、および/または
− 有機天然繊維材料がマトリクス材料粒子に付着可能であるとき、
少なくとも部分的に溶融形態にある。
少なくともいくつかの実施形態によれば、発泡複合体の機械的特性は、それらの非発泡対照物に比べて影響を受ける。
有機天然繊維材料を含む複合体は、自動車ドアパネルとして使用されてもよい。自動車ドアパネルの実施形態に従う複合材料は、発泡によって製造されてもよい。発泡複合体は、所望の軽量かつ剛性のある、自動車ドアパネル用複合体を提供し得る。発泡複合体は、より少ない材料を使用し得るので、非発泡対照物よりもさらに環境保護の解決手段を提供する。発泡複合体の密度は、非発泡複合体の密度よりも低くすることができ、このことは、音減衰特性に有利であり得る。自動車の内部の外部騒音は、複合体パネルによって減少し得る。自動車用の複合体は、熱遮断パネルとして作用してもよく、自動車内における様々な熱源から、および/または外部供給源から自動車に熱を伝達することを減少させるか、または防ぐ。複合体パネルは、自動車の内部および/または外部の他の部分において使用されてもよい。複合体パネルの、軽量性、剛性、騒音減衰特性は、たとえば、自動車の、プラスチック金属および/または木製部分などを置き換え得る。複合体パネルは、熱膨張係数などの他の材料特性を満たすように設計されてもよく、それに隣接する材料に取り付け可能であり、および/または他の材料の挙動に従う、もしくは補う挙動を含む。複合体の、マトリクス材料と有機天然繊維材料との比率は、複合体固有の熱膨張係数に影響を与え得る。有利には、互いに隣接する異なる材料の熱膨張係数は、製品について所望の音響特性を得るために適合するように設けられてもよい。複合体パネルは、外部環境に対して安定であり、耐性を有してもよい。複合体パネルは、自動車の外側部分において使用されてもよい。実施形態の複合体要素は、自動車の外装にしっかりと固定することができる。
マトリクス材料と有機天然繊維材料とを含む複合体は、射出成形によって製造することを可能にする。このことは、上述されたように、発泡を含んでもよいか、または除いてもよい。マトリクス材料および有機天然繊維材料のような選択された複合体含有物と、製造方法とは、均一かつ一様な要素の形成を可能にする。有機天然繊維材料、および可能な充填剤、および/または発泡剤は、複合体において均等に分散するように構成される。このことは、音響的に一様な部分を提供する効果を奏する。たとえば、木製部分に固有の変化は回避されてもよく、および/または複合材料を利用するとき、材料品質の変化を原因とする代償は必要とされない。射出成形は、形成された表面上に有機天然繊維材料を連続的に配向することを可能にする。繊維配向は、音響特性に影響を与える。この特性は、メルトフロー方向と、メルトフロー方向に垂直な交差方向とに沿って異なる。したがって、形成された部分は、異方性である。射出成形は、接合なしに所望の形状に形成することを可能にする。たとえば、所望の、寸法および表面形状は、好適な鋳型を作製/使用することによって製造されてもよい。異なる形状、体積、および厚みは、様々な種類の用途に有利である。射出成形によって形成される複合体は、様々な用途に好適である。たとえば、湾曲したもしくは曲線のある形状、または中空管などを一体的部分として提供することが可能である。
図6は、本発明の一実施形態に従う複合体を示す。図6の複合体は、層601および層602を含む。層は同じ尺度ではなく、厚みなどの絶対的な寸法、および互いに関連する寸法は、実施形態、用途、製造方法、使用および/または周囲の環境に従って変化してもよい。実施形態に従う複合体は、2以上の層を含み得る。層を含む構造は、単一層構造と同じ製造方法を用いて形成されてもよい。層は、既存の層の上に押出されてもよい。あるいは、2つの層は、互いに取り付けられてもよい。層601,602は、たとえば、互いに積層または接着されてもよい。層601(602)は、構造を強化してもよい。層601,602は、同様の特性を有してもよく、任意の所望の特性、たとえば音の減衰をさらに向上させてもよい。層構造は、最終製品に様々な機能特性を提供するために用いられてもよい。2つの層材料の特性は、組み合わされて剛性などの特性を向上させ、または特性の所望の組み合わせを達成し得る。層は、音の反射、および/または吸収の様々な特性を有し得る。層状製品は、音を所望の方向に伝達し、他の方向への音の伝播を妨げるという効果を提供し得る。たとえば、イヤホンケーシングは、音を一方向に向かって使用者の耳に有利に伝達するが、ケーシングは音が外部に漏れることを防ぐ。また、イヤホンケーシングは、外部音が使用者の耳に入ることを防ぐ。
ラウドスピーカは、たとえば、携帯電話、音楽プレイヤ、コンピュータ、ラジオ、または他の電子装置などの音再生システムの一部であってもよい。パブリックアドレス(PA)ラウドスピーカは、本格的な音再生のために設計された大きな装置である。PAラウドスピーカにおける移動領域は、在宅用機器に比べて大きい。なぜなら、PAラウドスピーカは、音圧がより高くなり、音がさらに伝達されるようにより多くの空気を移動するために使用されるからである。PAラウドスピーカの伝達率は、音質を犠牲にして達成される。ハイファイ(HiFi)ラウドスピーカは、20Hz〜20kHzの安定した再生音を提供するために最適化される。HiFiラウドスピーカは、全ての周波数に使用される1要素ブロードバンドラウドスピーカを含み得る。1要素ラウドスピーカは、良好な品質を可聴性周波数範囲に提供し、位相誤差は小さい。なぜなら、全ての周波数は、同一の要素から生じるからである。しかしながら、より良い音質は、高周波および低周波を分離するさらなる要素を提供し得る。ツイータは、高周波を再生するために使用され、バスラウドスピーカは低周波用である。バスラウドスピーカは、非常に小さな寸法、正確な再生音、および気密性である密閉ケーシングを含む。バスラウドスピーカはバスレフレックスエンクロージャを含んでもよく、管はスピーカの空間を外気に接続するために使用される。好適な管は、特定の周波数を増強する。サブウーファは、たとえば150Hz以下などの低周波を再生可能である。再生可能な周波数範囲は、交差周波数に依存し、音声は0dBに向けて減少し始める。サブウーファケーシングは、剛性があり、支持されていなければならない。なぜなら、ケーシング内部の圧力振動が高いからである。また、不所望な共振を回避するために、ケーシングの特性周波数は、剛性のあるケーシングによって回避されてもよい。定常波は、ラウドスピーカおよび/またはその部分における問題をもたらし得る。サブウーファケーシングの剛性は、追加の支持パネルまたはリブをケーシングに提供することによって向上されてもよい。サブウーファは、レフレックス管、または受動素子を介して所望の周波数を再生するためのレフレックスエンクロージャを含まなくてもよい。任意の、ケーシング、ケーシングの部分、管、追加の支持体、リブ、音伝達、制御または誘導要素は、マトリクス材料と有機天然繊維材料とを含む複合体のケーシングと一体であってもよい。
図7aおよび図7bは、マトリクス材料と有機天然繊維材料とを含む複合体の一体的部分である音方向部分701の一例を示す。図7aは側面からの断面図であり、図7bは上方から見た上面図を示す。音方向部分701は、複合体の一体的部分であり、複合体と同時に形成される。音方向部分701は、様々な形状と寸法とで実現されてもよい。音方向部分は、固体部分表面の任意の継ぎ目であってもよい。たとえば、突出部、空隙、チャネル、スロット、溝、突起、または音波方向付けに好適な任意の他の部分などである。平行な真っ直ぐな表面は、定常波と望ましくないエコーとの生成をもたらし得る。これらは、たとえばスピーカボックスにおいて乱され得る。音方向部分は、定常波および/または望ましくないエコーを、最小化または防止する効果を有し得る。音波の平坦で均一な反射は乱され、したがって音方向部分によって妨げられる。図7aおよび図7bは、表面上に音方向部分を含む複合体の可能性のある断面の一例を示す。たとえば、スピーカボックスは、音方向部分701を内部に、スピーカボックスの内表面において含み得る。サウンドボックスの外部寸法は、反射を回避するために、真っ直ぐな表面と、丸い端部とを含む。音方向部分701は、定常波を回避することができるように、音波に対する反射面を提供する。非連続的表面は、音方向部分701によって形成されてもよい。非連続的表面は、定常波を回避する効果を有し得る。表面は、音波を偏向させるように構成されるように調整されてもよい。有利には、複合体の有機天然繊維材料は、細長い音方向部分に平行な方向に配向される。あるいは、音方向部分は、多くの方向に延びてもよい。一実施形態によれば、少なくとも2つの音方向部分が互いに交差してもよい。一体的な音方向部分を含む複合体部分を製造する際には、射出成形が有利であり得る。射出成形は、一体的な三次元構造を効率的に設計し作製することを可能にする。
実施形態に従う複合体は、楽器に使用されてもよい。多くの楽器において、音は、楽器の材料の振動によって生じる。マトリクス材料は、熱可塑性、たとえばポリスチレンであってもよい。あるいは、再生ポリオレフィン、環状オレフィンコポリマー(COC)、アクリル、またはポリオレフィンが用いられてもよい。複合体の有機天然繊維の量は、20〜60重量%であってもよい。使用される材料は、音響特性に影響を与え、このことは楽器において非常に重要である。また、どのように楽器が見え感じられるかなどの、使用者によって検知される他の特性は、材料の選択に影響を与え得る。典型的には、元来使用される木質材料の特性に適合する特性が好ましい。楽器の内部部分は、実施形態に従う有機天然繊維材料を含む複合体の部分に置き換えられてもよい。有機天然繊維材料を含む複合体の内部部分は、外部の木材部分に隣接して設置されてもよい。木材部分は、マトリクス材料と有機天然繊維材料とを含む一体押出部品を含み得る。振動エネルギーが第1インピーダンスを有する一方の媒体から第2インピーダンスを有する他方の媒体に伝達されるとき、第1および第2インピーダンスは、同じオーダである必要がある。インピーダンス間のミスマッチ、またはインピーダンス間の差が顕著である場合、振動エネルギーは、媒体から他方の媒体に進まず、音は伝達されない。インピーダンスは、材料の密度と音速と、または材料の密度と弾性率とを調整することによって調整されてもよい。
Claims (108)
- マトリクス材料と有機天然繊維系材料とを含む複合体であって、
マトリクス材料は、熱可塑性ポリマーマトリクスを含み、
複合体は、1500〜5000の相対音波抵抗を有することを特徴とする複合体。 - マトリクス材料と有機天然繊維系材料とを含む複合体であって、
マトリクス材料は、熱可塑性ポリマーマトリクスを含み、
複合体は、1.5〜5.0の相対音放射減衰を有することを特徴とする複合体。 - マトリクス材料と有機天然繊維系材料とを含む複合体であって、
マトリクス材料は、熱可塑性ポリマーマトリクスを含み、
複合体は、ISO6721−3に従って測定された、2000〜11000の動的弾性率を有することを特徴とする複合体。 - マトリクス材料と有機天然繊維系材料とを含む複合体であって、
マトリクス材料は、熱可塑性ポリマーマトリクスを含み、
複合体は、5〜200の相対音響品質係数を有し、
相対音響品質係数は、相対音波抵抗、相対音放射減衰および相対粘性減衰係数に依存することを特徴とする複合体。 - マトリクス材料と有機天然繊維系材料とを含む複合体であって、
マトリクス材料は、熱可塑性ポリマーマトリクスを含み、
複合体は、0.500〜0.005の相対粘性減衰係数を有することを特徴とする複合体。 - 複合体は、1500〜5000の相対音波抵抗を有することを特徴とする、請求項2〜5のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、1.5〜5.0の相対音放射減衰を有することを特徴とする、請求項1または3〜5のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、ISO6721−3に従って測定された、2000〜11000の動的弾性率を有することを特徴とする、請求項1,2,4または5に記載の複合体。
- 複合体は、5〜200の相対音響品質係数を有し、相対音響品質係数は、相対音波抵抗、相対音放射減衰および相対粘性減衰係数に依存することを特徴とする、請求項1〜3または5のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、0.500〜0.005の相対粘性減衰係数を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、1900〜4500、好ましくは2500〜4000、より好ましくは2800〜3200の相対音波抵抗を有することを特徴とする、請求項1または6に記載の複合体。
- 複合体は、2000〜4500、好ましくは2300〜2700の相対音波抵抗を有することを特徴とする、請求項1または6に記載の複合体。
- 複合体は、2.0〜4.5、好ましくは2.1〜3.5、より好ましくは2.2〜2.8の相対音放射減衰を有することを特徴とする、請求項2または7に記載の複合体。
- 複合体は、2.0〜4.5、好ましくは3.0〜4.0、より好ましくは3.2〜3.8の相対音放射減衰を有することを特徴とする、請求項2または7に記載の複合体。
- 複合体は、2800〜9000、好ましくは3500〜7500、より好ましくは4000〜7000の動的弾性率を有することを特徴とする、請求項3または8に記載の複合体。
- 複合体は、8〜100、好ましくは15〜50、より好ましくは20〜45の相対音響品質係数を有することを特徴とする、請求項4または9に記載の複合体。
- 複合体は、10〜150、好ましくは25〜100、より好ましくは40〜80の相対音響品質係数を有することを特徴とする、請求項4または9に記載の複合体。
- 相対音響品質係数は、相対音波抵抗に比例し、相対粘性減衰係数の2乗に比例し、相対音放射減衰の2乗に反比例することを特徴とする、請求項4,9,16または17に記載の複合体。
- 複合体は、0.20〜0.01、好ましくは0.20〜0.02の相対粘性減衰係数を有することを特徴とする、請求項5または10に記載の複合体。
- 複合体は、ISO527に従って測定された、2000〜7000MPa/(g/cm3)、好ましくは3000〜6000MPa/(g/cm3)、より好ましくは4000〜5500MPa/(g/cm3)の比弾性率を有することを特徴とする、請求項1〜19のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、5〜90重量%、好ましくは10〜75重量%、より好ましくは20〜65重量%、最も好ましくは40〜60重量%の熱可塑性ポリマーマトリクスを含むことを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の複合体。
- マトリクス材料は、75〜90重量%の熱可塑性材料を含むことを特徴とする、請求項1〜21のいずれか1項に記載の複合体。
- マトリクス材料は、ポリオレフィンを含むことを特徴とする、請求項1〜22のいずれか1項に記載の複合体。
- マトリクス材料は、ポリプロピレンを含むことを特徴とする、請求項1〜23のいずれか1項に記載の複合体。
- マトリクス材料は、少なくとも50重量%、好ましくは70重量%、より好ましくは95重量%、最も好ましくは100重量%の未使用のポリマー材料を含むことを特徴とする、請求項1〜24のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、木材パルプ材料を含むことを特徴とする、請求項1〜25のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、化学パルプ材料を含むことを特徴とする、請求項1〜26のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、化学木材パルプ材料を含むことを特徴とする、請求項1〜27のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、クラフトプロセス由来の有機天然繊維材料を含むことを特徴とする、請求項1〜28のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、フレーク形状の有機天然繊維材料を含むことを特徴とする、請求項1〜29のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、フレーク形状の繊維を含み、フレーク形状は、長さ、幅および厚みを有し、フレークの幅は、フレークの厚みの2〜10倍であることを特徴とする、請求項1〜30のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、フレーク形状の繊維を含み、フレーク形状は、長さ、幅および厚みを有し、フレークの幅は、フレークの厚みの少なくとも2倍、好ましくは少なくとも2.5倍、より好ましくは少なくとも3倍であることを特徴とする、請求項1〜31のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、フレーク形状の繊維を含み、フレーク形状は、長さ、幅および厚みを有し、フレーク形状は、長さの厚みに対する比に関するアスペクト比が25〜1500、好ましくは25〜1000、より好ましくは25〜500、最も好ましくは25〜300であることを特徴とする、請求項1〜32のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、フレーク形状の繊維を含み、フレーク形状は、長さ、幅および厚みを有し、フレークの長さは、フレークの幅の少なくとも10倍であることを特徴とする、請求項1〜33のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、有機天然繊維材料の全量の、少なくとも30乾燥重量%、または少なくとも50乾燥重量%、好ましくは少なくとも70乾燥重量%、より好ましくは少なくとも80乾燥重量%、最も好ましくは98乾燥重量%のフレーク形状繊維材料を含むことを特徴とする、請求項1〜34のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、15重量%未満、好ましくは5重量%未満、より好ましくは1重量%未満、最も好ましくは0.5重量%未満のリグニンを含むことを特徴とする、請求項1〜35のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、管状の有機天然繊維によって縁どられた少なくとも部分的に中空の内部を有する有機天然繊維成分を含むことを特徴とする、請求項1〜36のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも20重量%、より好ましくは少なくとも30重量%の有機天然繊維材料を含むことを特徴とする、請求項1〜37のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、90重量%未満、好ましくは70重量%未満、より好ましくは60重量%未満の有機天然繊維材料を含むことを特徴とする、請求項1〜38のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、10〜90重量%、好ましくは20〜70重量%、より好ましくは40〜60重量%の有機天然繊維材料を含むことを特徴とする、請求項1〜39のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維材料は、少なくとも30重量%、または少なくとも40重量%、好ましくは少なくとも60重量%、より好ましくは少なくとも80重量%、最も好ましくは少なくとも90重量%の未使用材料を含むことを特徴とする、請求項1〜40のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、カップリング剤、潤滑剤および無機充填剤の少なくとも1つからなる添加剤を含むことを特徴とする、請求項1〜41のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、0.5〜10.0重量%、好ましくは1.5〜5.0重量%、より好ましくは2.0〜3.0重量%のカップリング剤を含むことを特徴とする、請求項1〜42のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、無水マレイン酸系カップリング剤を含むことを特徴とする、請求項1〜43のいずれか1項に記載の複合体。
- カップリング剤は、0.2〜8.0重量%、好ましくは1.0〜3.0重量%の無水マレイン酸を含むことを特徴とする、請求項44に記載の複合体。
- 複合体は、0.01〜5.00重量%、好ましくは0.05〜3.00重量%の潤滑剤を含むことを特徴とする、請求項1〜45のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、0〜40重量%、好ましくは1〜20重量%の無機充填剤を含むことを特徴とする、請求項1〜46のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、射出成形によって、または押出によって形成されることを特徴とする、請求項1〜47のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、発泡射出成形によって形成され、発泡複合体は、発泡射出成形中に拡大された発泡剤によって生じる空孔を含むことを特徴とする、請求項1〜48のいずれか1項に記載の複合体。
- 発泡複合体は、対応する発泡していない複合体の密度よりも2〜50%、好ましくは4〜30%、より好ましくは4〜20%小さい密度を有することを特徴とする、請求項49に記載の複合体。
- 発泡複合体は、複合体の全体積の、15%未満、好ましくは6〜50%、より好ましくは8〜30%、最も好ましくは9〜20%の空孔容積を有することを特徴とする、請求項49または50に記載の複合体。
- 複合体は、マトリクス材料の熱膨張係数の40〜80%、好ましくは50〜80%、より好ましくは60〜80%の熱膨張係数を有することを特徴とする、請求項1〜41のいずれか1項に記載の複合体。
- 有機天然繊維系材料は、有機天然繊維材料からなることを特徴とする、請求項1〜52のいずれか1項に記載の複合体。
- 複合体は、部品であることを特徴とする、請求項1〜53のいずれか1項に記載の複合体。
- 請求項1〜53のいずれか1項に記載の複合体を含むことを特徴とする部品。
- 請求項54または55に記載の部品を含むことを特徴とする製品。
- 部品は、2つの表面を含み、一方の表面は、一体的な音方向部分を有することを特徴とする、請求項55に記載の部品。
- 請求項1〜54のいずれか1項に記載の複合体を含むことを特徴とするラウドスピーカ。
- 複合体は、ラウドスピーカのコーンおよび/またはチューブを形成するように構成されてなることを特徴とする、請求項58に記載のラウドスピーカ。
- 複合体は、ラウドスピーカのためのケーシングを形成するように構成されてなることを特徴とする、請求項58または59に記載のラウドスピーカ。
- ケーシングは、6未満、または5未満、好ましくは4未満または3未満、より好ましくは2つの部分からなることを特徴とする、請求項60に記載のラウドスピーカ。
- ケーシングは、ケーシングの少なくとも2つの隣接する平行でない表面を構成する一体的部分を形成するように構成されてなることを特徴とする、請求項60または61に記載のラウドスピーカ。
- ケーシングは、音方向部分を含む内表面を有することを特徴とする、請求項58〜62のいずれか1項に記載のラウドスピーカ。
- 複合体は、ラウドスピーカが取付けられるパネルを形成することを特徴とする、請求項1〜54のいずれか1項に記載の複合体。
- ラウドスピーカは、パネルに取付けられ、パネルは金属部分に取付けられることを特徴とする、請求項64に記載の複合体。
- 音を減衰するための音響材料を含むことを特徴とする請求項1〜54のいずれか1項に記載の音響材料。
- 音を強化するための音響材料を含むことを特徴とする請求項1〜54のいずれか1項に記載の音響材料。
- 音方向部分を形成するために表面に一体的な不連続性を含むことを特徴とする請求項1〜54のいずれか1項に記載の音響材料。
- 請求項1〜54のいずれか1項に記載の複合体を含むことを特徴とする楽器。
- 少なくとも2つの層を含む層構造であって、少なくとも2つの層の少なくとも一方は、マトリクス材料と有機天然繊維系材料とを含む複合体を含むことを特徴とする層構造。
- 少なくとも2つの層の一方は、600〜2000Hz、好ましくは800〜1800Hz、より好ましくは1000〜1600Hzの範囲の周波数を減衰するように構成されてなり、少なくとも2つの層の他方は、50〜5000Hz、好ましくは100〜5000Hz、より好ましくは1000〜5000Hz、最も好ましくは2000〜5000Hzの範囲の周波数を減衰するように構成されてなることを特徴とする、請求項70に記載の層構造。
- 複合体を含む層は、少なくとも2つの層の他方の密度よりも、少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%大きいまたは小さい密度を有することを特徴とする、請求項70に記載の層構造。
- 複合体を含む層は、少なくとも2つの層の他方の密度よりも、少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも90%大きい密度を有することを特徴とする、請求項70に記載の層構造。
- 複合体を含む層は、少なくとも2つの層の他方の密度よりも、10〜90%、好ましくは20〜80%、より好ましくは30〜70%大きい密度を有することを特徴とする、請求項70に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の一方は、複合体を含む層の密度よりも、300〜900%、好ましくは500〜700%大きい密度を有することを特徴とする、請求項70に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の一方は、複合体を含む層の密度よりも、30〜400%、好ましくは70〜250%、より好ましくは150〜230%大きい密度を有することを特徴とする、請求項70に記載の層構造。
- 複合体を含む層は、内層を形成するように構成されてなり、他方の層は、層構造の外層を形成するように構成されてなることを特徴とする、請求項70〜76のいずれか1項に記載の層構造。
- 複合体を含む層は、外層を形成するように構成されてなり、他方の層は、層構造の内層を形成するように構成されてなることを特徴とする、請求項70〜76のいずれか1項に記載の層構造。
- 層構造は、少なくとも3つの層を含み、複合体を含む層は、層構造の2つの外層を形成するように構成されてなることを特徴とする、請求項70〜76のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の少なくとも一方は、拡大された発泡剤を含むことを特徴とする、請求項70〜79のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の少なくとも2つは、複合体を含むことを特徴とする、請求項70〜80のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の一方は、拡大された発泡剤を含み、少なくとも2つの層の他方は、発泡剤を含まないことを特徴とする、請求項70〜81のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の一方は、少なくとも2つの層の他方とは異なる量の有機天然繊維材料を含むことを特徴とする、請求項70〜82のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の一方は、少なくとも2つの層の他方よりも、10%、または20%、または30%、または40%、または50%少ない有機天然繊維材料を含むことを特徴とする、請求項70〜83のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の一方における繊維配向は、少なくとも2つの層の他方における繊維配向とは異なり、任意には、繊維配向は相互に直交していることを特徴とする、請求項70〜84のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層は、異なる比弾性率を有し、より小さい比弾性率を有する層の比弾性率とより大きい比弾性率を有する層の比弾性率とを比較するとき、差が少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%であることを特徴とする、請求項70〜85のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層は、異なる動的弾性率を有し、より小さい動的弾性率を有する層の動的弾性率とより大きい動的弾性率を有する層の動的弾性率とを比較するとき、差が少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは30%であることを特徴とする、請求項70〜86のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層は、異なる相対音響品質係数を有し、より小さい相対音響品質係数を有する層の相対音響品質係数とより大きい相対音響品質係数を有する層の相対音響品質係数とを比較するとき、差が少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%であることを特徴とする、請求項70〜87のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層は、異なる剛性を有し、より小さい剛性を有する層の剛性とより大きい剛性を有する層の剛性とを比較するとき、差が少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%であることを特徴とする、請求項70〜88のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層は、異なる相対音波抵抗を有し、より小さい音波抵抗を有する層の音波抵抗とより大きい音波抵抗を有する層の音波抵抗とを比較するとき、差が少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%であることを特徴とする、請求項70〜89のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層は、異なる相対音放射減衰を有し、より小さい相対音放射減衰を有する相対音放射減衰とより大きい相対音放射減衰とを比較するとき、差が少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%であることを特徴とする、請求項70〜90のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の一方は、木質系材料、金属およびゴムの少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項70〜91のいずれか1項に記載の層構造。
- 少なくとも2つの層の少なくとも一方は、請求項1〜54のいずれか1項に記載の複合体を含むことを特徴とする、請求項70〜92のいずれか1項に記載の層構造。
- 請求項1〜54のいずれか1項に記載の複合体を製造する方法であって、
熱可塑性ポリマーを含むマトリクス材料を溶融形態に加熱することと、
有機天然繊維材料を溶融したマトリクス材料と混合することと、
鋳型またはダイで混合物を成形することと、
成形された混合物を凝固させて複合体を形成することと、
を含むことを特徴とする方法。 - 複合体は、混合物を押出成形または射出成形することによって製造されることを特徴とする、請求項94に記載の方法。
- 有機天然繊維材料を溶融したマトリクス材料に混合する前に、潤滑剤を溶融したマトリクス材料と混合することを含む、請求項94または95に記載の方法。
- 複合体は、粒状であることを特徴とする、請求項94〜96のいずれか1項に記載の方法。
- 複合体は、ラウドスピーカケーシングであることを特徴とする、請求項94〜96のいずれか1項に記載の方法。
- 2つの表面の複合体を含み、複合体が、マトリクス材料と有機天然繊維系材料とを含む、ラウドスピーカケーシングであって、複合体と一体的にかつ同時に形成される音方向部分を含み、音方向部分はラウドスピーカケーシングの内表面に配設されることを特徴とするラウドスピーカケーシング。
- 音方向部分は高さを有し、ラウドスピーカケーシングは平均壁厚を有し、音方向部分の高さは壁厚に平行であり、音方向部分の高さは平均壁厚の少なくとも0.5倍であることを特徴とする、請求項99に記載のラウドスピーカケーシング。
- 音方向部分は、壁厚方向におけるラウドスピーカケーシングの平均壁厚の0.5〜20.0倍、好ましくは1.0〜10.0倍、より好ましくは1.5〜7.0倍の高さを有することを特徴とする、請求項100に記載のラウドスピーカケーシング。
- ラウドスピーカケーシングは、3〜30mm、好ましくは5〜20mmの平均壁厚を有することを特徴とする、請求項99〜101のいずれか1項に記載のラウドスピーカケーシング。
- ラウドスピーカケーシングは壁面を有し、音方向部分は高さおよび幅を有し、幅は壁面に平行であり、音方向部分の幅は音方向部分の高さの0.05〜1.00倍、好ましくは1.0〜0.5倍であることを特徴とする、請求項99〜102のいずれか1項に記載のラウドスピーカケーシング。
- 音方向部分を除くラウドスピーカケーシングの内表面面積は、ラウドスピーカケーシングの全内表面面積の70〜99%、好ましくは80〜96、より好ましくは85〜95%であることを特徴とする、請求項99〜103のいずれか1項に記載のラウドスピーカケーシング。
- 音方向部分は、ラウドスピーカケーシングの全内表面面積の1〜30%、好ましくは4〜20%、より好ましくは5〜15%を有することを特徴とする、請求項99〜104のいずれか1項に記載のラウドスピーカケーシング。
- 請求項1〜54のいずれか1項に記載の複合体を含むラウドスピーカの、屋外での使用。
- 請求項1〜54のいずれか1項に記載の複合体を含むラウドスピーカの、少なくとも1000m3の空間での使用。
- 請求項1〜54のいずれか1項に記載の複合体を含むラウドスピーカの、100〜500m3、または10〜100m3、または2〜10m3の空間での使用。
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