JP2023060189A - スピーカー振動板及びヘッドフォン - Google Patents
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Abstract
【課題】周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができるスピーカー振動板の提供を課題とする。
【解決手段】本発明に係るスピーカー振動板１は、セルロースナノファイバー及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を含む混抄層１１を備え、前記セルロースナノファイバーの平均径は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下である。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に係るスピーカー振動板１は、セルロースナノファイバー及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を含む混抄層１１を備え、前記セルロースナノファイバーの平均径は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下である。
【選択図】図１
Description
本発明は、スピーカー振動板及びヘッドフォンに関する。
オーディオ装置では、低音から高音までの広い周波数帯域の音を再生できるよう、異なる音域を複数のスピーカーに分担させる場合がある。このスピーカーとしては、低音域を再生するウーファ、中音域を再生するスコーカ及び高音域を再生するツイータが挙げられる。
これらのスピーカーのうち、例えばツイータ用の振動板には、軽量であり、かつ弾性率及び内部損失（ｔａｎδ）が大きいことが求められる。このような観点から、今日ではセルロースナノファイバーの抄紙体からなるスピーカー振動板が提案されている（特開２０１７－１２６９４６号公報参照）。
一方、スピーカー振動板をセルロースナノファイバーの抄紙体により形成すると、周波数の再生レンジが小さく、所望の音を再生し難い場合がある。そのため、弾性率等を調節すべく、セルロースナノファイバーと他の繊維との混抄体からなるスピーカー振動板も提案されている（特開２０１７－１１８３３４号公報参照）。
特許文献２に記載のスピーカー振動板は、セルロースナノファイバーと木材パルプとを混抄して形成される。このスピーカー振動板は、木材パルプの含有割合を大きくすることで、弾性率を小さくし、内部損失を増やして周波数の再生レンジを一定程度大きくすることができると考えられる。
しかしながら、このスピーカー振動板は、木材パルプの含有割合が大きくなる程、曲げ剛性が低下して振動伝播速度が小さくなるという不都合を有する。このように、セルロースナノファイバーを混抄して得られるスピーカー振動板にあっては、パルプの含有割合と振動伝播速度とはトレードオフの関係にあると考えられている。
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、本発明の課題は、セルロースナノファイバーを含む混抄層を備える構成において、周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができるスピーカー振動板及びヘッドフォンを提供することにある。
前記課題を解決するためになされた本発明は、セルロースナノファイバー及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を含む混抄層を備え、前記セルロースナノファイバーの平均径は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であるスピーカー振動板である。
前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の平均長さとしては０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下が好ましい。
前記セルロースナノファイバー及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の合計含有量１００質量部に対する前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の含有割合としては１０質量部以上５０質量部以下が好ましい。
前記混抄層の密度としては４００ｋｇ／ｍ３以上９００ｋｇ／ｍ３以下が好ましい。
前記混抄層の平均厚さとしては０．０２ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下が好ましい。
当該スピーカー振動板は、前記混抄層の単層体からなるとよい。
また、前記課題を解決するためになされた本発明は、当該スピーカー振動板を備えるヘッドフォンである。
なお、本発明において、「セルロースナノファイバー」とは、繊維径がナノサイズのセルロース微細繊維を含むセルロース繊維をいう。また、「繊維の平均長さ」とは、任意の１０本の繊維の長さの平均値をいう。「混抄層の平均厚さ」とは、混抄層の任意の１０点の厚さの平均値をいう。
本発明に係るスピーカー振動板は、セルロースナノファイバーと共にポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を混抄した混抄層を備えるので、周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができる。
また、本発明に係るヘッドフォンは、当該スピーカー振動板を備えるので、周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができる。
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
［スピーカー振動板］
図１及び図２のスピーカー振動板１は、セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（ＰＢＯ繊維）を含む混抄層１１を備える。当該スピーカー振動板１は、混抄層１１の単層体からなる。当該スピーカー振動板１は、混抄層１１の単層体からなるので、この混抄層１１によって振動板全体の品質を制御しやすい。
図１及び図２のスピーカー振動板１は、セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（ＰＢＯ繊維）を含む混抄層１１を備える。当該スピーカー振動板１は、混抄層１１の単層体からなる。当該スピーカー振動板１は、混抄層１１の単層体からなるので、この混抄層１１によって振動板全体の品質を制御しやすい。
混抄層１１は、ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を含む混抄層１１の形成材料を分散媒に分散したスラリーを当該スピーカー振動板１に対応する形状を有する抄き型を用いて混抄することで形成される。混抄層１１において、ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維は特定の配向性を有しない。
前記分散媒としては、例えば水、メタノール水溶液、エタノール水溶液等の水系分散媒が挙げられる。前記スラリーにおける固形分含有率としては、例えば０．１質量％以上１０質量％以下とすることができる。また、前記抄き型としては、所望のスピーカー振動板に対応する形状を有し、混抄層１１の形成材料を捕捉し、かつ前記分散媒を透過させるものであればよい。このような抄き型の具体例としては、金属メッシュ、パンチングメタル等が挙げられる。
本発明者らが鋭意検討したところ、ＣＮＦと混抄される繊維がＰＢＯ繊維であることによって、これらの繊維を混抄して形成される混抄層１１の弾性率を下げることで周波数の再生レンジを大きくしつつ、混抄層１１の曲げ剛性を高く維持して振動伝播速度の低下を抑制できることが分かった。混抄層１１の曲げ剛性を高く維持することができる理由としては、繊維径及び剛性の比較的大きいＰＢＯ繊維がＣＮＦ間に介在することで、繊維間の空隙を大きくして混抄層１１の密度を小さくしつつ混抄層１１の厚みを嵩上げできることが挙げられる。
当該スピーカー振動板１は、例えばセミハードドーム型のツイータ用振動板として好適に用いられる。当該スピーカー振動板１（つまり混抄層１１）は、外部から入力された音声信号に応じて駆動部によって振動し、音波を発生するドーム状の本体部１１ａを有する。また、当該スピーカー振動板１は、本体部１１ａの外周縁から連続する環状の内側平坦部１１ｂと、内側平坦部１１ｂの外周縁から連続し、表面側（本体部１１ａが突出する側）に凸に湾曲する環状の突出部１１ｃと、突出部１１ｃの外周縁から連続する環状の外側平坦部１１ｄとを有する。当該スピーカー振動板１は、例えば内側平坦部１１ｂ、突出部１１ｃ及び外側平坦部１１ｄにかけてエッジゴムと接合されることでスピーカーの筐体に取り付けられる。当該スピーカー振動板１は、例えば略均一な厚さを有してもよく、エッジ部（内側平坦部１１ｂ、突出部１１ｃ及び外側平坦部１１ｄ）の厚さを本体部１１ａの厚さよりも小さくしてもよい。当該スピーカー振動板１は、前記エッジ部の厚さを小さくすることで、最低共振周波数を小さくすることができ、周波数の再生レンジを大きくしやすい。
混抄層１１の平均厚さ（混抄層１１が本体部１１ａとエッジ部とを有する場合、本体部１１ａの平均厚さ）の下限としては、０．０２ｍｍが好ましく、０．０５ｍｍがより好ましく、０．１２ｍｍがさらに好ましい。一方、混抄層１１の平均厚さの上限としては、０．２０ｍｍが好ましく、０．１７ｍｍがより好ましい。前記平均厚さが前記下限に満たないと、当該スピーカー振動板１の曲げ剛性を十分に大きくすることができないおそれがある。逆に、前記平均厚さが前記上限を超えると、当該スピーカー振動板１の軽量化を十分に図り難くなるおそれがある。
ＣＮＦは、例えば植物原料（繊維原料）を公知の方法によって解繊することで得られる。
ＣＮＦの平均径の下限としては、０．０１μｍが好ましく、０．１μｍがより好ましい。一方、前記平均径の上限としては、５．０μｍが好ましく、１．０μｍがより好ましい。前記平均径が前記下限に満たないと、混抄層１１の形成が容易でなくなるおそれがある。逆に、前記平均径が前記上限を超えると、混抄層１１中でのＰＢＯ繊維の均一分散性が不十分となるおそれがある。なお、「径」とは、軸方向と垂直な断面を等面積の真円に換算した場合の直径をいい、「平均径」とは、任意の１０本の繊維の径の平均値をいう。
ＰＢＯ繊維は、混抄層１１では、複数のＣＮＦ同士の間に部分的に介在する。その結果、当該スピーカー振動板１は、ＰＢＯ繊維の介在によって繊維間の空隙を大きくして混抄層１１の密度を効果的に小さくしつつ、曲げ剛性の低下を抑えて混抄層１１の振動伝播速度を維持することができる。ＣＮＦとＰＢＯ繊維とは接触しているが、接合はされていない。
ＰＢＯ繊維の平均長さの下限としては、０．５ｍｍが好ましく、１．０ｍｍがより好ましい。一方、前記平均長さの上限としては、４．０ｍｍが好ましく、３．５ｍｍがより好ましく、３．０ｍｍがさらに好ましく、２．０ｍｍが特に好ましい。前記平均長さが前記下限に満たないと、ＣＮＦとＰＢＯ繊維とを混抄し難くなるおそれがある。逆に、前記平均長さが前記上限を超えると、ＰＢＯ繊維が絡み合ってダマになり、混抄層１１における分散性が低下するおそれがあり、その結果混抄層１１の品質を制御し難くなるおそれがある。
ＰＢＯ繊維の平均径は、ＣＮＦの平均径よりも大きい。ＰＢＯ繊維の平均径の下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、前記平均径の上限としては、１００μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。前記平均径が前記下限に満たないと、ＰＢＯ繊維によって混抄層１１の空隙（ＣＮＦ同士の間の空隙）を十分に大きくし難くなるおそれがある。逆に、前記平均径が前記上限を超えると、ＣＮＦとＰＢＯ繊維との径の差が大きくなり過ぎて両者を混抄し難くなるおそれがある。
当該スピーカー振動板１は、ＰＢＯ繊維によってＣＮＦに由来する弾性率等を調節するものであり、ＰＢＯ繊維の含有割合はＣＮＦの含有割合以下であることが好ましい。当該スピーカー振動板１は、分散量が多く、かつ平均径が小さいＣＮＦと、分散量が少なく、かつ平均径が大きいＰＢＯ繊維とを混抄することで、混抄層１１中におけるＰＢＯ繊維の均一分散性を十分に高めることができる。
混抄層１１におけるＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合の下限としては、１０質量部が好ましく、２０質量部がより好ましい。一方、前記含有割合の上限としては、５０質量部が好ましく、３０質量部がより好ましい。前記含有割合が前記下限に満たないと、ＰＢＯ繊維によって混抄層１１の弾性率等を十分に調節し難くなるおそれがある。逆に、前記含有割合が前記上限を超えると、ＣＮＦに由来する混抄層１１の振動伝播速度を十分に維持し難くなるおそれがある。
前述のように、当該スピーカー振動板１（混抄層１１）は、ＣＮＦとＰＢＯ繊維とを混抄することによって繊維間の空隙を大きくすることができるので、同一の面密度を有するＣＮＦのみの抄紙層からなる振動板と比較した場合、低密度化を図ると同時に厚さを嵩上げすることができる。当該スピーカー振動板１は、混抄層１１の密度を小さくすることで弾性率を低くして周波数の再生レンジを大きくすると共に、混抄層１１の厚さを大きくすることで曲げ剛性を高め振動伝播速度を高く維持することができる。このような観点から、当該スピーカー振動板１（つまり、混抄層１１）は、ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維以外の繊維を含まないことが好ましい。一方、当該スピーカー振動板１は、本発明の効果を損なわない範囲でＣＮＦ及びＰＢＯ繊維以外の他の繊維を含んでもよいが、この場合、混抄層１１におけるＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対する前記他の繊維の含有割合の上限としては、１０質量部が好ましく、５質量部がより好ましい。
また、前述のように、当該スピーカー振動板１は、ＰＢＯ繊維によって混抄層１１のＣＮＦ同士の間の空隙を調節するものである。そのため、当該スピーカー振動板１（つまり、混抄層１１）は、ＰＢＯ繊維による空隙の調節機能を高める観点からは、バインダー成分を含まなくてもよい。但し、当該スピーカー振動板１は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記バインダー成分として熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。この熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが挙げられる。
なお、当該スピーカー振動板１は、本発明の効果を損なわない範囲で、着色剤、紫外線吸収剤等の他の成分を含んでいてもよい。
混抄層１１の密度の下限としては、４００ｋｇ／ｍ３が好ましく、４５０ｋｇ／ｍ３がより好ましい、一方、混抄層１１の密度の上限としては、９００ｋｇ／ｍ３が好ましく、８００ｋｇ／ｍ３がより好ましく、７００ｋｇ／ｍ３がさらに好ましく、６５０ｋｇ／ｍ３が特に好ましい。前記密度が前記下限に満たないと、当該スピーカー振動板１の剛性が不十分となるおそれがある。逆に、前記密度が前記上限を超えると、当該スピーカー振動板１の弾性率が大きくなり過ぎて周波数の再生レンジが不十分となるおそれがある。
混抄層１１の貯蔵弾性率の下限としては、１．５ＧＰａが好ましく、２．０ＧＰａがより好ましい。一方、混抄層１１の貯蔵弾性率の上限としては、６．０ＧＰａが好ましく、３．５ＧＰａがより好ましい。前記貯蔵弾性率が前記下限に満たないと、ツイータ用の振動板として適用し難くなるおそれがある。逆に、前記貯蔵弾性率が前記上限を超えると、周波数の再生レンジが不十分となるおそれがある。
混抄層１１の内部損失（ｔａｎδ）の下限としては、０．０２が好ましく、０．０２５がより好ましい。混抄層１１の内部損失（ｔａｎδ）が前記下限に満たないと、振動減衰率が不十分となり、残響音が多くなるおそれがある。一方、混抄層１１の内部損失（ｔａｎδ）の上限としては、特に限定されるものではなく、例えば０．０６とすることができる。
＜利点＞
当該スピーカー振動板１は、ＣＮＦと共にＰＢＯ繊維を混抄した混抄層１１を備えるので、周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができる。
当該スピーカー振動板１は、ＣＮＦと共にＰＢＯ繊維を混抄した混抄層１１を備えるので、周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができる。
［ヘッドフォン］
図３のヘッドフォン２１は、使用者の耳に装着される一対のハウジング２２ａ，２２ｂと、一対のハウジング２２ａ，２２ｂに接続される一対のヨーク２３ａ，２３ｂと、一対のヨーク２３ａ，２３ｂを介して一対のハウジング２２ａ，２２ｂ同士を接続するヘッドバンド２４とを備える。一対のハウジング２２ａ，２２ｂは、軸方向に扁平な有底円筒状の本体２５ａ，２５ｂと、本体２５ａ，２５ｂの開口側の端部に設けられるリング状のクッション２６ａ，２６ｂと、本体２５ａ，２５ｂに設けられ、オーディオケーブル（不図示）等に接続されるコネクタ２７ａ，２７ｂと、本体２５ａ，２５ｂの開口を閉塞するよう設けられる図１のスピーカー振動板１とを備える。当該ヘッドフォン２１は、前記オーディオケーブルから出力される音声信号に応じて当該スピーカー振動板１が振動することで、音波を発生可能に構成されている。
図３のヘッドフォン２１は、使用者の耳に装着される一対のハウジング２２ａ，２２ｂと、一対のハウジング２２ａ，２２ｂに接続される一対のヨーク２３ａ，２３ｂと、一対のヨーク２３ａ，２３ｂを介して一対のハウジング２２ａ，２２ｂ同士を接続するヘッドバンド２４とを備える。一対のハウジング２２ａ，２２ｂは、軸方向に扁平な有底円筒状の本体２５ａ，２５ｂと、本体２５ａ，２５ｂの開口側の端部に設けられるリング状のクッション２６ａ，２６ｂと、本体２５ａ，２５ｂに設けられ、オーディオケーブル（不図示）等に接続されるコネクタ２７ａ，２７ｂと、本体２５ａ，２５ｂの開口を閉塞するよう設けられる図１のスピーカー振動板１とを備える。当該ヘッドフォン２１は、前記オーディオケーブルから出力される音声信号に応じて当該スピーカー振動板１が振動することで、音波を発生可能に構成されている。
＜利点＞
当該ヘッドフォン２１は、当該スピーカー振動板１を備えるので、周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができる。
当該ヘッドフォン２１は、当該スピーカー振動板１を備えるので、周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができる。
［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
例えば当該スピーカー振動板は、前述の混抄層以外の他の層を備えていてもよい。このような層として、例えば防水機能を有するコーティング層等が挙げられる。つまり、当該スピーカー振動板は、前述の混抄層とコーティング層等の他の層との多層体であってもよい。
当該スピーカー振動板の形状は、前述の実施形態の形状の限定されるものではなく、例えば平板状であってもよい。
当該スピーカー振動板は、家庭用、車載用、商業施設用等のオーディオ機器のスピーカー用であってもよく、イヤフォン、その他携帯電子機器の小型スピーカー用であってもよい。また、当該スピーカー振動板がヘッドフォンに用いられる場合でも、このヘッドフォンの具体的構成は前述の実施形態の構成に限定されるものではない。
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
［実施例］
［Ｎｏ．１］
ＣＮＦと、平均長さ１ｍｍで、ＣＮＦよりも繊維径の大きい東洋紡社製のＰＢＯ繊維（「ザイロン」（登録商標））とを混抄して、密度７１４ｋｇ／ｍ３、面密度８８．５ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。Ｎｏ．１では、ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を１０質量部とした。本実施例において、密度及び面密度は、切り出した５ｍｍ×４０ｍｍの試験片の値によって求めた。なお、この試験片の厚さは、任意の３点の厚さの平均値によって求めた。
［Ｎｏ．１］
ＣＮＦと、平均長さ１ｍｍで、ＣＮＦよりも繊維径の大きい東洋紡社製のＰＢＯ繊維（「ザイロン」（登録商標））とを混抄して、密度７１４ｋｇ／ｍ３、面密度８８．５ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。Ｎｏ．１では、ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を１０質量部とした。本実施例において、密度及び面密度は、切り出した５ｍｍ×４０ｍｍの試験片の値によって求めた。なお、この試験片の厚さは、任意の３点の厚さの平均値によって求めた。
［Ｎｏ．２］
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を２０質量部とし、Ｎｏ．１と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度６１１ｋｇ／ｍ３、面密度８３．１ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を２０質量部とし、Ｎｏ．１と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度６１１ｋｇ／ｍ３、面密度８３．１ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［Ｎｏ．３］
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を３０質量部とし、Ｎｏ．１と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度５３４ｋｇ／ｍ３、面密度８２．２ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を３０質量部とし、Ｎｏ．１と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度５３４ｋｇ／ｍ３、面密度８２．２ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［Ｎｏ．４］
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を４０質量部とし、Ｎｏ．１と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度５１３ｋｇ／ｍ３、面密度８５．１ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を４０質量部とし、Ｎｏ．１と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度５１３ｋｇ／ｍ３、面密度８５．１ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［Ｎｏ．５］
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を５０質量部とし、Ｎｏ．１と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度４７１ｋｇ／ｍ３、面密度８７．６ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を５０質量部とし、Ｎｏ．１と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度４７１ｋｇ／ｍ３、面密度８７．６ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［Ｎｏ．６］
ＰＢＯ繊維として、平均長さ３ｍｍでＣＮＦよりも繊維径の大きい東洋紡社製の「ザイロン」を用いた以外、Ｎｏ．１と同様にして平板状のサンプルを製造した。Ｎｏ．６のサンプルの密度は６８４ｋｇ／ｍ３、面密度は９３．１ｇ／ｍ２であった。
ＰＢＯ繊維として、平均長さ３ｍｍでＣＮＦよりも繊維径の大きい東洋紡社製の「ザイロン」を用いた以外、Ｎｏ．１と同様にして平板状のサンプルを製造した。Ｎｏ．６のサンプルの密度は６８４ｋｇ／ｍ３、面密度は９３．１ｇ／ｍ２であった。
［Ｎｏ．７］
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を２０質量部とし、Ｎｏ．６と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度６２８ｋｇ／ｍ３、面密度９４．１ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を２０質量部とし、Ｎｏ．６と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度６２８ｋｇ／ｍ３、面密度９４．１ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［Ｎｏ．８］
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を３０質量部とし、Ｎｏ．６と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度５３３ｋｇ／ｍ３、面密度９６．０ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を３０質量部とし、Ｎｏ．６と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度５３３ｋｇ／ｍ３、面密度９６．０ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［Ｎｏ．９］
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を４０質量部とし、Ｎｏ．６と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度４７１ｋｇ／ｍ３、面密度８２．８ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を４０質量部とし、Ｎｏ．６と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度４７１ｋｇ／ｍ３、面密度８２．８ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［Ｎｏ．１０］
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を５０質量部とし、Ｎｏ．６と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度４２１ｋｇ／ｍ３、面密度８１．７ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維の合計含有量１００質量部に対するＰＢＯ繊維の含有割合を５０質量部とし、Ｎｏ．６と同様のＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を混抄して、密度４２１ｋｇ／ｍ３、面密度８１．７ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［比較例］
［Ｎｏ．１１］
Ｎｏ．１と同様のＣＮＦを抄紙して、密度８５８ｋｇ／ｍ３、面密度９１．８ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
［Ｎｏ．１１］
Ｎｏ．１と同様のＣＮＦを抄紙して、密度８５８ｋｇ／ｍ３、面密度９１．８ｇ／ｍ２の混抄層からなる平板状のサンプルを製造した。
＜貯蔵弾性率＞
Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１のサンプルの貯蔵弾性率［ＧＰａ］を測定した。この貯蔵弾性率は、幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形状の試験片を切り出し、Ｍｅｔｒａｖｉｂ社製の動的粘弾性測定装置（「ＤＭＡ＋１５０」）を用い、引っ張りモードにて温度２３±２℃で測定した。この測定結果を表１に示す。
Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１のサンプルの貯蔵弾性率［ＧＰａ］を測定した。この貯蔵弾性率は、幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形状の試験片を切り出し、Ｍｅｔｒａｖｉｂ社製の動的粘弾性測定装置（「ＤＭＡ＋１５０」）を用い、引っ張りモードにて温度２３±２℃で測定した。この測定結果を表１に示す。
＜単位幅あたりの曲げ剛性＞
Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１のサンプルの単位幅あたりの曲げ剛性［Ｐａ・ｍ４］を測定した。この単位幅あたりの曲げ剛性は、前記貯蔵弾性率に単位幅あたりの断面２次モーメントを掛けることで求めた。具体的には、貯蔵弾性率をＥ［Ｐａ］とし、平板状のサンプルの厚さをｈ［ｍ］、幅をｂ［ｍ］とした場合、Ｅ×ｂｈ３／１２（但し、ｂ＝１）によって求めた。この測定結果を表１に示す。
Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１のサンプルの単位幅あたりの曲げ剛性［Ｐａ・ｍ４］を測定した。この単位幅あたりの曲げ剛性は、前記貯蔵弾性率に単位幅あたりの断面２次モーメントを掛けることで求めた。具体的には、貯蔵弾性率をＥ［Ｐａ］とし、平板状のサンプルの厚さをｈ［ｍ］、幅をｂ［ｍ］とした場合、Ｅ×ｂｈ３／１２（但し、ｂ＝１）によって求めた。この測定結果を表１に示す。
＜内部損失（ｔａｎδ）＞
Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１のスピーカー振動板の内部損失（ｔａｎδ）を測定した。この内部損失（ｔａｎδ）は、貯蔵弾性率と同様の動的粘弾性測定装置を用いて測定した。この測定結果を表１に示す。
Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１のスピーカー振動板の内部損失（ｔａｎδ）を測定した。この内部損失（ｔａｎδ）は、貯蔵弾性率と同様の動的粘弾性測定装置を用いて測定した。この測定結果を表１に示す。
［評価結果］
表１に示すように、ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を含む混抄層を備えるＮｏ．１～Ｎｏ．１０のサンプルは、Ｎｏ．１１のサンプルと比較して、低密度化が図られている。これにより、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０のサンプルは、貯蔵弾性率が小さくなっており、周波数の再生レンジを大きくできている。特に、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０のスピーカー振動板は、ＰＢＯ繊維の含有割合が大きくなる程、低密度化が促進されており、周波数の再生レンジをより大きくできている。
表１に示すように、ＣＮＦ及びＰＢＯ繊維を含む混抄層を備えるＮｏ．１～Ｎｏ．１０のサンプルは、Ｎｏ．１１のサンプルと比較して、低密度化が図られている。これにより、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０のサンプルは、貯蔵弾性率が小さくなっており、周波数の再生レンジを大きくできている。特に、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０のスピーカー振動板は、ＰＢＯ繊維の含有割合が大きくなる程、低密度化が促進されており、周波数の再生レンジをより大きくできている。
また、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０のサンプルは、面密度が８１．７ｇ／ｍ２以上９６．０ｇ／ｍ２以下の範囲内であり、これらの面密度はＮｏ．１１のサンプルの面密度と略等しい。つまり、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０のスピーカー振動板は、ＰＢＯ繊維の含有割合が大きくなる程、低密度化と併せて肉厚化が促進されることで、周波数の再生レンジを大きくしつつ、Ｎｏ．１１よりも単位幅あたりの曲げ剛性を高く維持することができている。その結果から、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０のサンプルの音速は、Ｎｏ．１１のサンプルの音速以上であり、振動伝播速度を高く維持することができていると考えられる。
さらに、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０のサンプルは、Ｎｏ．１１のサンプルと比較して、内部損失（ｔａｎδ）を略同等又はそれ以上に維持できている。
以上より、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０の形状を平板状に代えて所望の形状に形成したスピーカー振動板についても、ＰＢＯ繊維の割合を増やすことで、周波数の再生レンジを大きくしつつ、内部損失を高め、振動伝播速度を高く維持することができる。
以上説明したように、本発明に係るスピーカー振動板は、周波数の再生レンジを大きくしつつ、振動伝播速度の低下を抑制することができるので、ツイータ用の振動板として好適に用いられる。
１ スピーカー振動板
１１ 混抄層
１１ａ 本体部
１１ｂ 内側平坦部
１１ｃ 突出部
１１ｄ 外側平坦部
２１ ヘッドフォン
２２ａ，２２ｂ ハウジング
２３ａ，２３ｂ ヨーク
２４ ヘッドバンド
２５ａ，２５ｂ 本体
２６ａ，２６ｂ クッション
２７ａ，２７ｂ コネクタ
１１ 混抄層
１１ａ 本体部
１１ｂ 内側平坦部
１１ｃ 突出部
１１ｄ 外側平坦部
２１ ヘッドフォン
２２ａ，２２ｂ ハウジング
２３ａ，２３ｂ ヨーク
２４ ヘッドバンド
２５ａ，２５ｂ 本体
２６ａ，２６ｂ クッション
２７ａ，２７ｂ コネクタ
Claims (7)
- セルロースナノファイバー及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を含む混抄層を備え、
前記セルロースナノファイバーの平均径は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であるスピーカー振動板。 - 前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の平均長さが０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である請求項１に記載のスピーカー振動板。
- 前記セルロースナノファイバー及びポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の合計含有量１００質量部に対する前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の含有割合が１０質量部以上５０質量部以下である請求項１又は請求項２に記載のスピーカー振動板。
- 前記混抄層の密度が４００ｋｇ／ｍ３以上９００ｋｇ／ｍ３以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のスピーカー振動板。
- 前記混抄層の平均厚さが０．０２ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスピーカー振動板。
- 前記混抄層の単層体からなる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスピーカー振動板。
- 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスピーカー振動板を備えるヘッドフォン。
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