JP3202432B2 - スピ−カコ−ン及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な素材からなるス
ピーカコーン及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスピーカコーン用の材料として
は、天然木材パルプ、合成繊維或いは合成樹脂からなる
合成パルプ、天然繊維、合成繊維、炭素繊維、ガラス繊
維、或いは合成樹脂（例えばポリプロピレン）のフィル
ム等さまざまな素材があり、それぞれの素材の特徴を生
かしたスピーカコーンが製造されている。

【０００３】天然木材パルプを原料とするスピーカコー
ンは、離解および叩解を行ったパルプに、必要に応じて
各種添加剤、例えば炭素の微粉末や樹脂等を添加して抄
紙用原料を調製し、この原料を抄紙用型枠によりスピー
カコーンの形状に抄紙したものを、さらに成形用の金型
に入れて加熱および加圧することにより製造されてい
る。

【０００４】この製造法は、原料調製までの工程が長く
繁雑であるとともに、通常は、各種添加剤、例えば炭素
微粉末や樹脂等を添加するため、これら添加剤の飛散に
より作業環境に著しい悪影響を与えている。又、これら
の添加剤を含んだ排水や廃棄物が環境汚染の原因になっ
ている。また、前述のように、スピーカコーンは初めに
抄紙用型枠により抄紙されるために、成形して得られた
スピーカコーンに厚みむらが生じやすいとともに、製品
間でスピーカコーンの重量にばらつきが発生し易く、品
質管理上問題となっている。このような厚みむらや重量
のばらつきをいかに少なくするかが、スピーカコーンの
抄紙工程における重要なポイントになっているが、現状
ではまだ充分に改善されていない。

【０００５】この問題を解決する方法の一つとして、ス
ピーカコーン用原料を抄紙して予めシート状に加工して
おき、このシートにより、金型を用い、加熱および加圧
してスピーカコーンに成形する方法が考えられる。この
方法では、スピーカコーンが立体的である為にシートに
延伸力が作用するが、抄紙により得られたシートはこの
延伸力に充分に対応できずに、シートが部分的に切断さ
れたり引き延ばされたりする。

【０００６】前記延伸力に対応できる強度をシートに与
えるためには、長繊維を使用することが好ましいが、抄
紙法によりシートを製造する場合に使用できる繊維長は
１〜５ｍｍであり、５ｍｍ以上、特に１０ｍｍ以上の長
繊維から抄紙法により均一なシートを製造することは非
常に困難であった。従って、抄紙で得られたシートによ
り、前述のような金型を用い、加熱および加圧する方法
でスピーカコーンを成形することは極めて困難である。

【０００７】さらに、合成樹脂、例えばポリプロピレン
を原料とする場合は、原料樹脂のペレットをフィルムに
成形した後に真空成形し、その後にスピーカコーン本体
とエッジ部との接着性を改善するために、プラズマ処
理、火炎処理、プライマー塗布等の工程を経て製造され
ている。このように、原料にポリプロピレン等の合成樹
脂を使用する場合は、天然木材パルプ或いは合成パルプ
を原料とする場合と比べて抄紙工程までの作業は多少簡
略化さるが、スピーカコーン成形後に、プラズマ処理、
火炎処理、プライマー塗布等の繁雑な工程が必要であ
る。

【０００８】従来より合成繊維をからなるパルプを原料
とするスピーカコーンは、繊維の内部に、その長さ方向
に沿って細長い空隙を多数有するアクリル系合成繊維を
原料とする合成パルプを抄紙したコーン紙からなるスピ
ーカコーンが特開平３−１５４６００号公報に開示され
ており、また木材パルプと多孔質アクリル繊維とを混合
して叩解し、この混合パルプを抄紙した振動版からなる
スピーカが特開昭５７−１９６６９４号公報に開示され
ている。

【０００９】特開平３−１５４６００号公報に記載され
ている合成パルプからスピーカコーンを製造する場合、
スピーカコーンに成形するときに発生する皺は、天然パ
ルプに比較して少ないが、抄紙工程において、この合成
パルプの水中への分散性が悪いため、繊維塊の発生が避
けられず、得られる製品の厚みむらや重量のばらつきが
非常に大きい。更に、抄紙速度が天然パルプよりも遅
く、生産性が極めて低い。

【００１０】一方、特開昭５７−１９６６９４号公報に
記載されている多孔質アクリル繊維パルプと木材パルプ
との混合物からスピーカコーンを製造する場合には、前
記の天然木材パルプからスピーカコーンを製造する場合
と同様の問題点を有している。これらの従来のスピーカ
コーンは音響特性の一つである内部損失（ｔａｎδ）が
その製造条件の変更、或いはスピーカコーンの樹脂加
工、スピーカコーンに金属箔を貼り合わせるラミネート
加工などの後加工により大きく影響を受け、音響特性に
大きな変化が生じる欠点がある。また、炭素繊維、無機
繊維或いは芳香族ポリアミド系繊維などの高強度、高弾
性率の繊維を混合して音響特性を変更する場合、この内
部損失が大きく変化するために理想的な音響特性を有す
るスピーカコーンを得ることができなかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける上記課題を解決し、スピーカコーンの製造工程簡
略化、作業環境の改善を行い、更に廃棄物の発生を少な
くするとともに、スピーカコーンの厚みむら、製品間の
重量ばらつきの少ない、品質の安定したスピーカコー
ン、更に、後加工及び他の繊維の混合による音響特性を
改良する時に生じる内部損失の変化がないスピーカコー
ン、及びその製造法を提供することを目的とするもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカコーン
は、長さ方向に沿って延びる多数の細長い空隙を内部に
有し、前記空隙の横断面形状が不特定であるアクリル系
合成繊維で構成されるシートであって、該シートの表面
に存在する前記繊維の少なくとも一部は微細繊維に分割
されており、該シートの内部には未分割の前記アクリル
系合成繊維が大部分存在し、これらの繊維が互いに交絡
により一体化されてなるシートＡ（以下、シートＡとい
う）と、炭素繊維からなるシートＢ（以下、シートＢと
いう）との積層体がコーン状に成形されていることを特
徴とするスピーカコーンである。

【００１３】また、本発明のスピーカコーンの製造方法
は、上記シートＡとシートＢとの積層体を、温度１００
〜２５０℃、圧力０．５〜３０ｋｇ／ｃｍ² でコーン状
に成形することを特徴とするスピーカコーンの製造方法
である。上記シートＡの表面（シートＡの表側及び／又
は裏側を意味する）に存在するアクリル系合成繊維は、
その少なくとも一部はその繊維の全長にわたってより細
い多数の微細繊維に分割していることが必要であるが、
その長さ方向において部分的に分割している繊維、更に
は未分割の繊維が存在していることもある。しかし、こ
のシートＡの表面に存在するアクリル系合成繊維はその
大部分が分割していることが好ましく、全ての繊維が分
割していることが更に好ましい。シートＡの表面に未分
割の繊維が多く存在すると繊維相互の絡み合いが不十分
となり、このシートＡの引張強度、引裂強度が低下す
る。

【００１４】このシートＡの表面に存在する上記繊維は
相互に絡み合っており、シートＡの表面の繊維層を形成
している。また、上記シートＡの表面の繊維層に挟まれ
た内部に存在するアクリル系合成繊維は大部分が未分割
の繊維であるが、部分的に分割した繊維が存在すること
もあり、更に分割した繊維が存在することもあるが、全
ての繊維が未分割であることが好ましく、これらの繊維
は相互に絡み合ってシートＡの中間の繊維層を形成して
いる。更にこれら表面の繊維層及び中間の繊維層に存在
する繊維はそれぞれ相互に絡み合い、一体化してシート
Ａを形成している。

【００１５】シートＡの内部に存在する未分割のアクリ
ル系合成繊維からなる中間の繊維層はスピーカコーンの
音響特性の一つである内部損失に影響を与え、この繊維
が有する特異な繊維構造によってスピーカコーンの製造
条件の変更、或いはスピーカコーンの後加工による内部
損失の変化を極めて少なくする特徴的な効果を発現す
る。

【００１６】上記未分割のアクリル系合成繊維の横断面
の電子顕微鏡写真（４，０００倍）を図１に、縦断面の
電子顕微鏡写真（４，０００倍）を図２に示す。図１に
おいて、黒い部分ａが前記空隙の断面であり、その形状
は、ほぼ円形状のもの、偏平状のもの、その縁が屈曲を
繰り返しているものと様々であり、断面積も大きいも
の、小さいものと一定でなく、不特定な横断面を有する
多数の細長い空隙が繊維内に不規則に存在していること
が分かる。

【００１７】図２において、同様に黒い部分ｂが前記空
隙であり、この各空隙が繊維の長さ方向に沿ってほぼ平
行に延びていることが分かる。上記の特殊な繊維構造を
有するアクリル系合成繊維は、この繊維に外力を作用さ
せることにより繊維の長さ方向に沿ってより細い多数の
微細な繊維に分割する特異な性質を有している。この分
割を容易にするために、前述の細長い空隙の長さは６０
μｍ以上であることが好ましい。

【００１８】また、この細長い空隙は、その隣合うもの
同士が部分的に空孔により連結されていてもよい。さら
に、繊維の一横断面におけるこの細長い空隙の数は、前
述の外力による微細繊維への分割が容易になされるため
には、１００個以上存在することが好ましい。このアク
リル系合成繊維は、アクリル系重合体から以下のように
して製造される。

【００１９】アクリル系重合体は、５０重量％（以下、
『％』は、特記しない限り『重量％』を示す）以上のア
クリロニトリル単位（以下、『ＡＮ』と略称する。）
と、ＡＮと共重合可能な他のモノマーとの重合体、また
はこれらの重合体を混合した混合重合体である。ＡＮが
５０％より少ない場合は、アクリル系重合体が本来有す
る非溶融性であり且つ熱可塑性であるという熱特性が失
われ、シートＡとシートＢとの積層体を金型に入れ、加
熱および加圧してコーン状に成形する際に、コーン形状
の保持が困難となる。ＡＮの含有量には上限がなく、Ａ
Ｎの１００％重合体であっても良い。また、アクリル系
重合体が混合物である場合も、ＡＮの含有量は混合重合
体の重量を基準にして５０％以上含まれていることが必
要である。

【００２０】ＡＮと共重合可能なモノマーは、従来より
知られている例えば、アクリル酸、メタクリル酸及びそ
のエステル（アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等）、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、メタクリロニトリル、アリルスルホン
酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニル
ピリジン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレー
トなどがある。

【００２１】上記アクリル系重合体とポリアルキレング
リコールを、従来より知られているアクリル系重合体の
溶剤、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、ジメチルスルホキシド、ロダン塩濃厚水溶液、
塩化亜鉛濃厚水溶液、硝酸水溶液などの溶剤に溶解して
紡糸原液を調製する。紡糸原液中のアクリル系重合体濃
度は溶剤によって最適濃度は異なるが概ね１０〜３０％
が好ましい。

【００２２】このポリアルキレングリコールの添加はア
クリル系合成繊維に前述の細長い空隙を形成するための
重要な要件である。このポリアルキレングリコールは、
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとが重量比
で８０：２０〜２０：８０の範囲内で共重合されたラン
ダム型共重合体、或いはブロック型共重合体であり、そ
の数平均分子量は５，０００〜５０，０００、好ましく
は６，０００〜２０，０００である。

【００２３】数平均分子量が５，０００より小さい場合
には、繊維の長さ方向に連続して延びる細長い空隙が形
成されず、ごく微細なほぼ球状の空隙を有する多孔質繊
維となる。一方、その数平均分子量が５０，０００を超
えると巨大な筋状の空洞を有する繊維となり、しかも繊
維の横断面において多くても高々数十個の空洞部を有す
る繊維となる。このような繊維は外力による微細繊維へ
の分割が困難となり、本発明のスピーカコーン用の繊維
には適さない。繊維の長さ方向に沿って延び、横断面で
の断面形状が不特定の形状である細長い空隙を有する繊
維が得られるためには、数平均分子量が１０，０００〜
２０，０００であるものが特に好ましい。

【００２４】更に、上記ポリアルキレングリコールを溶
解して調製した紡糸原液は、その後少なくとも４時間熟
成する。この紡糸原液の熟成が繊維の長さ方向に沿って
連続した細長い空隙を多数有するアクリル系合成繊維を
得るために必要な条件である。ここで、熟成とは上記ア
クリル系重合体とポリアルキレングリコールとを溶解し
て調製した紡糸原液を激しく撹拌したり、振動したりす
ることなく、例えば静置しておくことや穏やかに送液す
ることである。

【００２５】このようにポリアルキレングリコールを添
加した紡糸原液を熟成することにより、どの様な理由で
前述のような細長い空隙が形成されるのか定かではない
が、以下のように推測される。即ち、紡糸原液の熟成に
よりポリアルキレングリコールの凝集が生じ、紡糸原液
が管の中を通って紡糸口金の細孔からその凝固媒体中へ
紡糸されるときに、紡糸原液に剪断力が作用してポリア
ルキレングリコールの微細な筋が形成される。そして、
アクリル系重合体は凝固し、ポリアルキレングリコール
は凝固しないという両者の凝固特性の相違により、両重
合体の相分離によって前記のような複雑な形状をした空
隙が生じるものと考えられる。この熟成時間は、４時間
以上であればより長い時間であってもよいが、４〜１０
時間であることが好ましい。

【００２６】ポリアルキレングリコールの添加量はアク
リル系重合体に対して５〜２０％、好ましくは１０〜１
５％である。その添加量が５％より少ない場合には前述
の細長い空隙が少なくなり、２０％を超えるとこれが多
くなりすぎ、繊維の製造工程で繊維がより細い微細繊維
に分割されたり、安定な紡糸ができなくなる等の問題を
生じる。その添加量が１０〜１５％のとき、前記細長い
空隙の数、紡糸の安定性等において最もバランスがとれ
るため好ましい。

【００２７】前記紡糸原液を紡糸口金を通して紡糸原液
の凝固媒体中に押し出して凝固糸条体を形成し、この凝
固糸条に水洗、延伸、乾燥、熱処理等の各種処理をおこ
ない、長さ方向に沿って延びる多数の細長い空隙を内部
に有するアクリル系合成繊維を製造する。紡糸原液に添
加されたポリアルキレングリコールは、凝固、水洗、延
伸等の繊維製造過程で凝固糸条体から溶出する紡糸方法
は、湿式紡糸、乾式紡糸、或いは乾湿式紡糸等いずれの
方法でもよく、紡糸後は凝固糸条体からポリアルキレン
グリコールを溶出するために水性媒体中で延伸、水洗す
ることが好ましい。

【００２８】前述のアクリル系合成繊維は、外力の作用
により容易にその長さ方向に沿ってより細い多数の微細
繊維へ分割される。従って、この特性を利用してスピー
カコーン用のシートＡはアクリル系合成繊維ウエブを、
例えば、従来より公知である高圧水を用いた柱状流パン
チング処理により不織布とすることにより得られる。こ
の処理により不織布の表面に存在するアクリル系合成繊
維の少なくとも一部、好ましくは大部分はその長さ方向
に沿ってより細い多数の微細繊維に分割される。この
時、この不織布の表面には場合によってはアクリル系合
成繊維が部分的に分割した繊維、更には未分割の繊維が
存在することもあるが、不織布の表面に存在する全ての
繊維が分割した微細繊維であることが好ましい。これら
の繊維はある部分では分散してランダムに広がり、別の
部分では束状となって集合し、且つこれらの繊維は相互
に交絡している。

【００２９】一方、不織布の内部に存在する大部分の繊
維は未分割のアクリル系合成繊維であり、場合によって
は部分的に分割した繊維、更には分割した微細繊維が存
在することもある。しかし、不織布の内部に存在する繊
維は全ての繊維が未分割の繊維であることが好ましい。
上記高圧水の柱状流パンチング処理により、不織布表面
付近に存在する繊維の分割及び分割した微細繊維相互の
絡み合いが同時に進行し、シートＡの表面の繊維層が形
成される。また、この表面の繊維層に挟まれた内部の繊
維も同時に絡み合って内部の繊維層が形成され、しか
も、表面の繊維層及び内部の繊維層を形成する繊維の相
互が絡み合って一体化し、本発明のスピーカコーン用シ
ートＡが形成される。

【００３０】上記アクリル系合成繊維の分割は、この繊
維に与える外力の大きさを変えることによりその程度を
調節することができ、また、得られた微細繊維の分散状
態および繊維相互の交絡程度もこの外力の大きさにより
調節することができる。シートＡを構成する繊維の長さ
には特に制限はなく、長繊維、短繊維ともに使用できる
が、スピーカコーンの形状保持性の点で２０〜１５０ｍ
ｍの長さの繊維が好ましく、３０〜６０ｍｍの繊維がよ
り好ましい。

【００３１】前記不織布の目付量は、目的とするスピー
カコーンの使用環境、音響特性等により異なるが、通常
は５０〜５００ｇ／ｍ²であり、１００〜３００ｇ／ｍ
² が特に好ましい。高圧水の柱状流パンチングに使用す
るノズル径は、通常は０．０５〜１ｍｍ、好ましくは
０．１〜０．５ｍｍであり、高圧水柱状流の圧力は、２
０〜１００ｋｇ／ｃｍ²、好ましくは４０〜８０ｋｇ／
ｃｍ²である。

【００３２】本発明のシートＡからなるスピーカコーン
は、前述のアクリル系合成繊維からなるシートＡを所定
形状の金型内に入れ、所定温度および圧力の下で成形す
ることにより得られる。この時の温度は１００〜２５０
℃、好ましくは１５０〜２００℃であり、圧力は０．５
〜３０ｋｇ／ｃｍ² 、好ましくは１〜１０ｋｇ／ｃ
ｍ ² 、成形時間は１〜６０秒、好ましくは２〜１０秒で
ある。

【００３３】上記条件で成形することにより、スピーカ
コーンの少なくとも一方の表面の繊維層を形成する繊維
は、熱と圧力により繊維相互が圧接されて強固に固定さ
れる。この際、温度及び圧力を上記範囲内で共に高くす
ることにより、上記繊維層の表面の繊維の一部が融着し
たスピーカコーンが得られる。成形温度が２５０℃を超
えるとアクリル系合成繊維の変性や分解が発生して成形
が困難となり、圧力が３０ｋｇ／ｃｍ² を超えるとシー
トＡの各面における繊維の融着が激しくなり成形が困難
となる。また、成形温度が１００℃未満で圧力が０．５
ｋｇ／ｃｍ² 未満ではスピーカコーンの形状保持性が悪
くなり、またシートＡの表面に繊維の融着した部分は形
成されない。

【００３４】これらの条件を前記範囲内において適宜調
節することにより、種々の特性を有するスピーカコーン
を製造することができる。また、この金型は目的とする
スピーカコーンの形状等に合わせて適宜設計変更するこ
とが出来る。シートＢを形成する炭素繊維は、アクリル
系合成繊維、セルロース系繊維、石油系叉は石炭系ピッ
チ繊維から製造される繊維であり、その長さは特に制限
はなく、長繊維、短繊維ともに使用することができる。

【００３５】このシートＢは、シートＢの製造及びこれ
とシートＡとの積層体の製造の容易性、スピーカコーン
の成形の容易性、その均一さ等から不織布が好ましい。
シートＢの目付量は形状保持特性、音響特性等の改善目
的により異なるが、通常は１０〜３００ｇ／ｃｍ²、好
ましくは２０〜１００ｇ／ｃｍ²でありる。また、スピ
ーカコーンにおけるシートＢの割合は５％〜５０％、好
ましくは１０〜３０重量％である。

【００３６】炭素繊維シートは、スピーカコーンの内部
損失は殆ど変化することなく音速を早くすることがで
き、また、ヤング率の向上を図ることができる。このた
めに、炭素繊維シートを積層した本発明のスピーカコー
ンは、より透明感のある自然に近い音質を有する理想的
なスピーカコーンである。シートＡとシートＢとの積層
体はシートＡ及びＢを交互に積層した２層以上の積層体
である。この積層体は２層以上で有れば特に制限はない
が、シートＢの両側をシートＡで挟んだ３層の積層体が
好ましい。

【００３７】この積層体を所定形状の金型内に入れ、所
定温度および圧力でコーン状に成形することによりスピ
ーカコーンを製造することができる。スピーカコーンと
なったシートＡの厚み方向における内部には未分割のア
クリル系合成繊維が存在している。この未分割の繊維は
相互に交絡して中間の繊維層を形成し、同時にその表面
の繊維層を形成する分割された微細繊維とも交絡して、
全繊維が一体的に結合している。

【００３８】このシートＡの内部に存在する未分割のア
クリル系合成繊維はスピーカコーンに成形された後で
も、成形される前とほどんど変わらない構造のアクリル
系合成繊維である。これらの厚み方向内部に存在する未
分割の繊維および分割された微細繊維は、繊維相互が密
着して単に強く圧着されているだけである。更に、繊維
間には多くの空間を含んでいる。

【００３９】本発明におけるスピーカコーン用のシート
Ａとして、前述のアクリル系合成繊維からなる不織布を
製造する際に、他の繊維、例えば天然木材パルプ、炭素
繊維、芳香族ポリアミド繊維或いは鉱物繊維等をスピー
カコーンに要求される特性に応じて１０％以下の量で混
合することができる。また、炭素粉末、樹脂粉末、着色
剤、セラミック等の添加剤を添加することも可能であ
る。更に、成形したスピーカコーンに樹脂含浸或いはコ
ーテイング、金属蒸着、着色等の加工をおこない、スピ
ーカコーン特性、意匠性に種々の特徴を付与することが
できる。

【００４０】

【作用】〔形状保持性について〕本発明のシートＡはア
クリル系合成繊維が特殊な繊維構造をしている、このシ
ートそのものが特殊な構造を有している、抄紙法によら
ないため繊維長の長い繊維を使用した均一なシートであ
る、等の要因によりシートＡの引張強度等の物性が大幅
に改良されている、という特徴を有している。

【００４１】上記シートＡの有する構造的、物性的要因
とアクリル系合成繊維が本来有している、アクリル系合
成繊維は非溶融性ではあるが熱可塑性であるという熱的
特性とが相俟って、シートＡを金型でスピーカコーンに
成形する時、シートＡに対して作用する延伸力にシート
Ａが充分対応することができるのである。このため、シ
ートＡを立体的な形状を有するスピーカコーンに成形す
る時、シートＡの破れ、歪みがなく均一なスピーカコー
ンに成形することができるのである。

【００４２】また、シートＡからなるスピーカコーン
は、その少なくとも一方の表面に、シートＡの表面に存
在する繊維の融着部分が存在しており、その内部には未
分割のアクリル系合成繊維が存在している。この融着部
分が、スピーカコーンの形状保持性に大きく寄与してお
り、コーン状に成形されたシートＡの内部に未分割のア
クリル系合成繊維が存在し、繊維間には多くの空間を含
んでいるのにもかかわらず、スピーカコーン形状を強固
に保持する大きな要因になっている。

【００４３】また、その内部に炭素繊維などの高強度叉
は及び高弾性率繊維を有するスピーカコーンにおいて
も、上記同様にその表面に存在する融着部分がその形状
を強固に保持する大きな要因である。上記アクリル系合
成繊維の融着部分は、シートＡとシートＢとの積層体を
温度１００〜２５０℃、圧力０．５〜３０ｋｇ／ｃｍ²
でスピーカコーンに成形することにより、その少なくと
も一方の表面に形成することができる。〔音響特性につ
いて〕本発明のスピーカコーンは、特殊なアクリル系合
成繊維からなるシートＡとシートＢの積層体により形成
されるものであり、このシートＡは、前述のように、ス
ピーカコーンに成形された後でも、厚み方向における内
部に、成形される前とほどんど変わらない構造（長さ方
向に延びる細長い多数の空隙を有する）のアクリル系合
成繊維を含んでいる。

【００４４】また、このスピーカコーンの表面には、前
記アクリル系合成繊維が分割されてなる微細繊維が、あ
る部分では分散して広がり、別の部分では束状に集合し
た状態で存在している。これらのことと、アクリル系合
成繊維の本来有している熱的特性との相乗効果が、スピ
ーカコーンに要求される特性、特に内部損失に対して以
下のような作用をもたらす原因となっている。

【００４５】即ち、天然パルプを用いたスピーカコーン
の内部損失は、その成形温度、圧力により変化し、樹脂
加工やアルミニウムなどの金属ラミネートによっても変
化し、更に天然パルプに混合する繊維によっても変化す
るが、本発明のスピーカコーンは理想的とされている天
然パルプからなる内部損失と同等の値を有しており、し
かもこの内部損失がこれらの加工によってほとんど変化
しない。

【００４６】本発明のスピーカコーンの内部に存在する
前記空間の大きさや分散状態は、成形時の圧力及び温度
を適宜変更することにより調節することができる。この
ことから、本発明のスピーカコーンでは、スピーカコー
ンのもう一つの特性である音速に対しては、成形圧力、
温度或いは金属ラミネート等の加工条件を変えることに
より自由に変更することができる。

【００４７】炭素繊維シートＢは、スピーカコーンの内
部損失は殆ど変化することなく音速を早くすることがで
き、また、ヤング率の向上を図ることができる。このた
めに、炭素繊維シートを積層した本発明のスピーカコー
ンは、より透明感のある自然に近い音質を有する理想的
なスピーカコーンである。更に、音色の異なるスピーカ
コーンを容易に製造することができる。

【００４８】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。まず、スピーカコーン用のシートＡを形成するアク
リル系合成繊維を以下のようにして製造した。ジメチル
ホルムアミドに、組成がＡＮ９５．０％、アクリル酸メ
チル４．５％、及びメタリルスルホン酸ソーダ０．５％
である共重合体と、ポリエチレンオキシド−ポリプロピ
レンオキシド−ポリエチレンオキシドのブロック型ポリ
エーテル（数平均分子量が１０，０００、重合比はポリ
エチレンオキシド：ポリエチレンオキシド＝７０：３
０）とを溶解して、共重合体を２３％、ブロック型ポリ
エーテルを２．３％含有する紡糸原液を調製した。

【００４９】この紡糸原液をその後６時間静置した後、
直径０．０８ｍｍの細孔を有する紡糸口金を通して、温
度３５℃、ジメチルホルムアミドを７５％、水を２５％
含有する水系凝固浴中に押し出して凝固糸条体を製造し
た。次いで、この凝固糸条体を水洗、沸騰水中で１０倍
延伸、８０℃の熱風中で乾燥、捲縮付与の工程を経た後
更に７６ｍｍに切断してアクリル系合成繊維を製造し
た。

【００５０】この繊維の単繊度は２ｄであり、引張強度
は３．２ｇ／ｄ、引張伸度は３２％であった。この繊維
の横断面及び縦断面の状態を示す電子顕微鏡写真を、図
１及び図２（４，０００倍）に示す。これらの図から分
かるように、この繊維はその長さ方向に沿って延びる細
長い空隙を極めて多数有していた。

【００５１】この繊維を、紡績のカード機を用いて目付
け量１００、１２０及び２００ｇ／ｍ² の三つのウェブ
に形成した。こられのウェブを４ｍ／分の速度で移動す
る金網に載置し、直径０．１ｍｍの細孔を有するノズル
が０．８ｍｍ間隔で一列に配置された柱状流処理装置に
より６０ｋｇ／ｃｍ² の高圧水で処理した。この処理を
ウエブの表面及び裏面に交互に１０回繰り返した後、得
られた不織布（シートＡ）を８０℃の熱風中で乾燥し
た。

【００５２】上記方法により製造したシートは、シート
の表面及び裏面に存在する繊維のほとんど全てはより細
い多数の微細繊維に分割され、この微細繊維がある部分
では分散して広がり、別の部分では束状に集合している
とともに、シートの表面と裏面との間には未分割の前記
アクリル系合成繊維が存在しており、これらの繊維が互
いに交絡し、全体として繊維の交絡によりシートＡを形
成する全繊維の一体化がなされているものであった。

【００５３】このようにして得られた三種類のシートＡ
を使用して、各種のスピーカコーンを成形した。

【００５４】

【実施例１】上記目付け量１００ｇ／ｍ² のシートの間
に、炭素繊維からなる目付け量５０ｇ／ｍ²の不織布を
挟んだ３層の積層体をスピーカコーン製造用金型に入
れ、温度１８０℃、圧力２ｋｇ／ｃｍ² で５秒間成形す
ることにより多数のスピーカコーンを製造した。

【００５５】スピーカコーンの厚み方向における内部に
は未分割のアクリル系合成繊維が存在し、これらの未分
割アクリル系合成繊維相互が交絡し、且つ分割された微
細繊条とも交絡している。これらの厚み方向の内部に存
在する未分割のアクリル系合成繊維及び分割された微細
繊維はこれら繊維相互が密着している。即ち、スピーカ
コーンに成形された後でも、その厚み方向における内部
には成形される前とほどんど変わらない構造の、長さ方
向に延びる細長い多数の空隙を有するアクリル系合成繊
維が存在している。また、炭素繊維は上記アクリル系合
成繊維シートに挟まれて強固に固定されていた。

【００５６】更に、成形時に積層体の変形、破損等の異
常は認められず、成形性は極めて良好であった。各スピ
ーカコーン間の重量のばらつき±４％以内であった。表
１にスピーカコーン（Ｎo.１〜３）の特性を示す。表１
から分かるように、このスピーカコーンは内部損失は殆
ど変わることなく音速が大きく改良されている。

【００５７】

【実施例２】実施例１で製造したＮo.１のスピーカコー
ンの全面に固形分を２０重量％含有する変成シリカ系樹
脂溶液として１００Ｈクリアー（商品名、ロンケミカル
株式会社製）を塗布した後、自然乾燥してセラミック含
有スピーカコーンを製造した。各スピーカコーン間の重
量のばらつきは±４％以内であった。

【００５８】表２に各スピーカコーン（Ｎo.４〜６）の
特性を示す。表２から分かるように、このスピーカコー
ンは樹脂加工することにより音速、ヤング率が大きく改
良されているが、内部損失は殆ど変化せず、天然パルプ
からなるスピーカコーンに近似している。

【００５９】

【実施例３】実施例１で製造したＮo.１のスピーカコー
ンに厚さ５０μｍのアルミニウム箔を接着剤でラミネー
ト加工して多数のスピーカコーンを製造した。得られた
各スピーカコーン間の重量のばらつきは±４％以内であ
った。表３に各スピーカコーン（Ｎo.７〜９）の特性を
示す。

【００６０】表３から分かるように、このスピーカコー
ンはアルミニウム箔をラミネート加工することにより音
速、ヤング率が極めて大きく改良されているが、内部損
失はこの加工により殆ど変化せず天然パルプからなるス
ピーカコーンと同一である。

【００６１】

【比較例１】天然パルプから以下のようにしてスピーカ
コーンを製造した。原料パルプを膨潤処理後、解離、叩
解等の工程を経て原料調製を行い、この原料に、近代化
学工業（株）製「ペローザＷＳ」（ロジン系樹脂）を添
加し、ｐＨ調整、濃度調整を行い、その後金網によりス
ピーカコーン形状に抄紙し、脱水、プレス加工を経て、
スピーカコーンの斜面部を形成した。この斜面部を裁断
した後、仕上げ加工を行い多数のスピーカコーンを製造
した。各スピーカコーンの重量のばらつきは±１０％で
あった。

【００６２】表４にこれらのスピーカコーンの一例（Ｎ
o.１０）の特性を示す。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【表３】

【００６６】

【表４】

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスピーカ
コーンは、特殊な構造のアクリル系合成繊維で形成され
た特殊な構造のシートＡと炭素繊維シートとの積層体
を、特定の温度及び圧力で成形したものであり、次のよ
うな特徴を有している。 １．抄紙法で得られたシートにより成形されたものと比
べて極めて形状保持性がよい。

【００６８】２．抄紙工程を行わずにスピーカコーンを
製造できるようになり、スピーカコーン製造現場の作業
環境を著しく改善するとともに、廃棄物の発生を抑える
ことができる。 ３．スピーカコーンの厚みむらや製品間の重量のばらつ
きを少なくすることができるため、品質の安定したスピ
ーカコーンを提供することができる。

【００６９】４．従来技術において合成樹脂のフィルム
を原料とした場合には、成形後に、プラズマ処理、火炎
処理、プライマー塗布等の繁雑な工程が必要であるが、
本発明のスピーカコーンでは、このような処理を必要と
しない。 ５．音響特性のうちの内部損失が、製造条件の変更、樹
脂加工や金属箔のラミネート加工等によりほとんど変化
しないため、音速等他の特性を、製造条件や加工条件を
変更することにより広い範囲に渡ってバランスよく変え
ることができる。

【００７０】６．炭素繊維シートを積層しているため
に、スピーカコーンの内部損失は殆ど変化することなく
音速を早くすることができ、また、ヤング率の向上を図
ることができる。 ７．このために、炭素繊維シートを積層した本発明のス
ピーカコーンは、より透明感のある自然に近い音質を有
する理想的なスピーカコーンである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカコーンを構成するアクリル系
合成繊維の横断面における繊維の形状を示す電子顕微鏡
写真（４，０００倍）である。

【図２】本発明のスピーカコーンを構成するアクリル系
合成繊維の縦断面における繊維の形状を示す電子顕微鏡
写真（４，０００倍）である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−154600（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−196694（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−111234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−18323（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−141395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−24697（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−125174（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 7/12 B32B 27/30 H04R 7/02 H04R 31/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長さ方向に沿って延びる多数の細長い空
   隙を内部に有し、前記空隙の横断面形状が不特定である
   アクリル系合成繊維で構成されるシートであって、該シ
   ートの表面に存在する前記繊維の少なくとも一部は微細
   繊維に分割されており、該シートの内部には未分割の前
   記アクリル系合成繊維が大部分存在し、これらの繊維が
   互いに交絡により一体化されてなるシートＡと、炭素繊
   維からなるシートＢとの積層体がコーン状に成形されて
   いることを特徴とするスピーカコーン。
2. 【請求項２】 長さ方向に沿って延びる多数の細長い空
   隙を内部に有し、前記空隙の横断面形状が不特定である
   アクリル系合成繊維で構成されるシートであって、該シ
   ートの表面に存在する前記繊維の少なくとも一部は微細
   繊維に分割されており、該シートの内部には未分割の前
   記アクリル系合成繊維が大部分存在し、これらの繊維が
   互いに交絡により一体化されてなるシートＡと、炭素繊
   維からなるシートＢとの積層体を、温度１００〜２５０
   ℃、圧力０．５〜３０ｋｇ／ｃｍ² でコーン状に成形す
   ることを特徴とするスピーカコーンの製造方法。