JP5732781B2 - 音響用シートおよび音響用シートの製造方法 - Google Patents
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Description
また、従来から、合成樹脂製フィルム等により形成された膜体に金属からなる薄膜層を積層したドラム用ヘッドが記載されている。(例えば、特許文献2参照)。
このため、合成材料からなる音響用シートを用いた楽器の音響特性を、天然材料を用いた楽器の音響特性に近づけることが要求されていた。
また、本発明は、本発明の音響用シートを製造する音響用シートの製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明の音響用シートは、前記合成樹脂シートが厚み方向に剥離されてなる層間剥離を備えているものとすることできる。
また、本発明の音響用シートの製造方法においては、前記衝撃付与工程において、前記合成樹脂シートが厚み方向に剥離されてなる層間剥離を形成する方法とすることができる。
また、本発明の音響用シートの製造方法においては、前記衝撃付与工程において、ショットブラストを用いて前記基体に部分的に衝撃を与える方法とすることができる。
図1は本発明の実施形態である音響用シートの一例を示す斜視模式図である。本実施形態の音響用シート10は、図1に示すように、基体1に変化領域2と層間剥離3とが、複数分散して形成されているものである。
なお、変化領域2は、図1に示すように凹部であってもよいが、基体1の表面に沿う平坦面であってもよいし、凸部であってもよい。また、変化領域2の断面方向の深さは特に限定されるものではなく、基体1の厚みの一部であっても全部であってもよい。また、変化領域2は、図1に示すように、音響用シート10の一方の面にのみ形成されていてもよいし、音響用シート10の両面に形成されていてもよい。
なお、基体1と結晶配向性の異なる変化領域2が生じていることは、光路上に2つの偏光プリズム(偏光板)を90°回して直列に配置したクロスニコルの状態で、偏光板を回転させて偏光顕微鏡で観察した場合に、様々な方向の結晶領域が見えることにより確認できる。
また、本実施形態においては、本発明の音響用シートの一例として、変化領域2および層間剥離3が設けられている音響用シート10を例に挙げて説明したが、本発明の音響用シートは、変化領域2が形成されているものであればよく、層間剥離3は形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。
図1に示す音響用シート10を製造するには、まず、結晶配向性の均一な合成樹脂シートからなる基体1を用意する。次いで、図2(a)に示すように、バックアップ材5を基体1の一方の面(図2(a)における下面)に接して配置する。その後、ショットブラストを用いて、基体1の他方の面(図2(a)における上面)側から基体1の表面全体に、複数の衝撃粒子7を均等に分散して衝突させて、基体1に部分的に衝撃を与える(衝撃付与工程)。
また、ショットブラストの衝撃粒子7を放出する放出部と基体1との間の距離は、50mm〜400mmとすることが好ましい。
衝撃粒子7の形状が球状である場合、衝撃粒子7の粒径は、50μm〜2000μmの範囲であることが好ましく、100μm〜600μmの範囲であることがより好ましい。衝撃粒子7の粒径が上記範囲を超えると、衝撃粒子7を衝突させることによって生じる基体1の変形の曲率が大きくなるため、基体1の結晶配向性が変化しにくくなり、変化領域2が形成されにくくなるとともに、基体1の厚み方向中心部にせん断変形の歪が集中しにくくなり、層間剥離3も形成されにくくなる。また、衝撃粒子7の粒径が上記範囲未満になると、衝撃粒子7を衝突させることによって基体1に付与される衝撃が不十分となり、変化領域2および層間剥離3が形成されにくくなる。
例えば、層間剥離3の形成を抑制する場合には、バックアップ材5の材料として、基体1に衝撃を与えても変形しない金属など硬度が基体1以上に高いものを用いることが好ましい。また、変化領域2および層間剥離3の形成を妨げないようにする場合には、バックアップ材5の材料として、図2(a)〜図2(c)に示すように、基体1に衝撃を与えることによって生じる基体1の変形に追従して容易に変形する発泡ゴムやシリコンゴムなどの硬度が基体1以下であるものを用いることが好ましい。
ここで、図3および図4を用いて、本発明の原理を説明する。
以下に示す方法により、実験例1の音響用シート10を製造した。
まず、2軸延伸PET(ポリエチレンテレフタラート)(ルミラー:商品名、東レ株式会社製)からなる厚み250μmの結晶配向性の均一な合成樹脂シートからなる基体1を用意した。次いで、発泡ゴム(硬度Hs65°)からなるバックアップ材5を基体1の一方の面に接して配置した。その後、ショットブラスト(不二精機株式会社製)を用いて、基体1の他方の面側から基体1の表面全体に、複数の衝撃粒子7を均等に分散して衝突させて、基体1に部分的に衝撃を与えた。
以上の工程により、実施例1の音響用シート10を得た。
図5(a)は音響用シートとなる結晶配向性の均一な合成樹脂シートからなる基体の偏光顕微鏡写真であり、図5(b)は本発明の実施例に係る音響用シートの偏光顕微鏡写真である。
バックアップ材5を配置せず、基体1の一部を支持部材によって支持することにより、基体1の衝撃を与えられる面と反対側の面を空間とし、衝撃粒子7として、粒径850μmのジルコン粒子(FZS−850:商品名、不二製作所)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の音響用シート10を得た。
衝撃粒子7として、粒径600μmのジルコン粒子(FZS−600:商品名、不二製作所)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3の音響用シート10を得た。
「実施例4」
実施例3の音響用シート10の衝撃粒子7を衝突させた面と反対側の面に、実施例3と同様にして、衝撃粒子7を衝突させて実施例4の音響用シート10を得た。
衝撃粒子7を基体1に衝突させる圧力を0.2MPaとしたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例5の音響用シート10を得た。
「実施例6」
実施例5の音響用シート10の衝撃粒子7を衝突させた面と反対側の面に、実施例5と同様にして、衝撃粒子7を衝突させて実施例6の音響用シート10を得た。
実施例1〜実施例6で用いた基体1を比較例1の音響用シートとした。
すなわち、測定装置としてARES−G2(商品名;TAインスツルメント社製)を用い、サンプル長さ(クランプ間距離)を20mm、サンプル幅を10mmとし、テンション10g±5g、周波数1Hz(2π=6.28rad/s)で、変位0.14rad(≒8.0°)を付与し、せん断方向の粘弾性を測定した。
また、実施例2〜実施例6の音響用シート10を実施例1と同様にして観察した結果、合成樹脂シートが厚み方向に剥離されてなる層間剥離が、複数分散して形成されていることが確認できた。
衝撃粒子7を基体1に衝突させる圧力を0.2MPa、時間を4秒/100cm2としたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例7の音響用シート10を得た。
「実施例8」
衝撃粒子7を基体1に衝突させる時間を4秒/100cm2としたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例8の音響用シート10を得た。
衝撃粒子7を基体1に衝突させる時間を14秒/100cm2としたこと以外は、実施例8と同様にして基体1の一方の面に衝撃粒子7を衝突させ、その後、基体1の衝撃粒子7を衝突させた面と反対側の面に、衝撃粒子7を衝突させた面と同様にして、衝撃粒子7を衝突させて実施例9の音響用シート10を得た。
すなわち、実施例7〜実施例9の音響用シート10をそれぞれ熱硬化性樹脂に埋め込み、研磨により剥き出しにした断面を観察した。
より詳細には、実施例7〜実施例9の音響用シート10をそれぞれ1cm角程度の大きさに切り出して、直径25mm、深さ20mmの円筒形埋め込み型の底面に対して、音響用シート10の表面が垂直になるように(埋め込み型の底面と音響用シート10の断面とが平行になるように)配置し、エポキシ樹脂を埋め込み硬化させた。次いで、研磨機により、音響用シート10の断面が剥き出しになるまで埋め込み型の底面を研磨した。研磨面の最終表面粗さは1/100μmオーダーとなるようにした。研磨により露出された音響用シート10の断面は、金属顕微鏡を用いて倍率50〜600倍で観察した。
また、実施例7〜実施例9の音響用シート10を観察した結果、いずれにおいても変化領域が、複数分散して形成されていた。
実施例9の音響用シート10をヘッド材として用いて、直径14インチのスネアドラムを作製した。また、実施例9の音響用シートに代えて実施例9の音響用シートで用いた基体1をヘッド材として用いたスネアドラムと、革をヘッド材として用いたスネアドラムとを、実施例9の音響用シート10をヘッド材として用いたスネアドラムと同様にして作製した。
Claims (5)
- 結晶配向性の均一な合成樹脂シートからなる基体に、前記基体と結晶配向性の異なる変化領域が、複数分散して形成されているものであることを特徴とする音響用シート。
- 前記合成樹脂シートが厚み方向に剥離されてなる層間剥離を備えていることを特徴とする請求項1に記載の音響用シート。
- 結晶配向性の均一な合成樹脂シートからなる基体に部分的に衝撃を与えることにより、前記基体と結晶配向性の異なる変化領域を複数分散して形成する衝撃付与工程を備えることを特徴とする音響用シートの製造方法。
- 前記衝撃付与工程において、前記合成樹脂シートが厚み方向に剥離されてなる層間剥離を形成することを特徴とする請求項3に記載の音響用シートの製造方法。
- 前記衝撃付与工程において、ショットブラストを用いて前記基体に部分的に衝撃を与えることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の音響用シートの製造方法。
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