JP6746449B2 - スピーカー用部品およびその製造方法、並びにスピーカー - Google Patents
スピーカー用部品およびその製造方法、並びにスピーカー Download PDFInfo
- Publication number
- JP6746449B2 JP6746449B2 JP2016184198A JP2016184198A JP6746449B2 JP 6746449 B2 JP6746449 B2 JP 6746449B2 JP 2016184198 A JP2016184198 A JP 2016184198A JP 2016184198 A JP2016184198 A JP 2016184198A JP 6746449 B2 JP6746449 B2 JP 6746449B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speaker
- carbon fiber
- thermoplastic
- base material
- sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 101
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 101
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 73
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 69
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 69
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 58
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 42
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 37
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 37
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 26
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 8
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 7
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 43
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 22
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 13
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 11
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 9
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 6
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 5
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 5
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 5
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 4
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000013003 hot bending Methods 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003233 aromatic nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
本発明は、振動減衰率が高く、明瞭な音響を広範囲に伝えると共に、熱曲げ加工が可能なスピーカー用部品およびその製造方法、並びにスピーカーに関する。
従来、スピーカー用部品には木材や金属、繊維、樹脂等の材料が、形状の成形し易さや音響性能の観点から選択され、使用されている。また、スピーカー用部品は見た目上の意匠も重要である。しかしながら、使用される材料によっては、発生された音の振動が残音として長時間残り、これが次に発せられる音と重なって、明瞭な音を伝えにくいものもある。
特に、屋外において広い空間に音や人間の音声を伝える際、残音は障害となる。また、遊園地での迷子の連絡や、駅、ホーム、バスターミナル、空港でのダイヤの遅延や事故の情報を遠くまで的確に伝えることは非常に重要である。さらに、豪雨、洪水、鉄砲水、土砂災害、火山噴火、火砕流、泥流、豪雪、地滑り、雪崩、地震、津波、火災、原発事故、紛争、テロ等の災害情報を広範囲に伝える必要がある際に、残音の残るスピーカーでは災害情報を正確に伝えることができず、人命救助に繋がらないこともある。特に、電気やラジオ、テレビ放送、インターネットが寸断された際には、屋外のスピーカーが重要視されることが多々ある。
これに対して、特許文献１は、合成繊維の多孔質の中空糸を用いた吸音材からなるスピーカーキャビネットを提案する。しかしながら、特許文献１に開示された吸音材は、特定の周波数の音を制限するものであり、人間に心地よい音のみを特定の限られた場所に伝えることはできるものの、必要な情報を広範囲に伝えることには不向きである。
このように吸音性に特化した部材を用いた場合、本来伝えたい情報までも制限されることがある。また、音を遠くまで伝えるには多くの電気エネルギーが必要になり、かつ多くのスピーカーが必要となる。その結果、エネルギーのロスになることや、スピーカーが狭い地域で密集することで、音が重なり合ってかえって聞き取りにくくなるという問題がある。
また、特許文献２は、軽量でかつ高強度、高弾性の材料として高減衰能炭素繊維強化樹脂複合材料を提案する。しかしながら、このような熱硬化性の炭素繊維強化樹脂複合材料は後加工性に課題が多く、一旦熱的に賦形すると後加工することは難しく、熱を加えても変形しないため熱的な後加工が難しい。また、このような炭素繊維強化樹脂複合材料からなる成形体に多数の貫通孔をあけようとすると、割れの発生、バリの発生、或いは炭素繊維の粉塵による電気設備のショートの虞があるため、穿孔による加工は制限される。
さらに、特許文献３は、芳香族ポリアミドの粒子とマトリックス樹脂と炭素繊維からなる繊維強化樹脂構造物を提案する。しかしながら、特許文献３に開示された繊維強化樹脂構造物は、固有振動数が１００Ｈｚ以上、かつ損失係数が０．０２５以下であるため、屋外のスピーカーに用いるには振動減衰性が不十分であった。
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動減衰効果が高く、広範囲に渡り音の良く通るスピーカー用部品およびその製造方法、並びにスピーカーを提供することにある。
上記目的を達成する本発明のスピーカー用部品は以下の構成を有する。
（１）熱可塑性樹脂および炭素繊維を含む複合材料からなる熱可塑性炭素繊維樹脂基材から構成されると共に、前記複合材料の固有振動数が１０Ｈｚ〜６０Ｈｚ、かつ損失係数が
０．０４以上であることを特徴とするスピーカー用部品。
（２）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材が、前記炭素繊維を５重量％〜６０重量％含有し、全炭素繊維中、繊維長が０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が６０重量％以上であることを特徴とする上記（１）のスピーカー用部品。
（３）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材が複数の貫通孔を有する多孔シートであり、該多孔シートの厚さが０．０５ｍｍ〜１０ｍｍで、前記貫通孔の孔径が０．１ｍｍ〜１００ｍｍ、前記複数の貫通孔の開口部面積の合計がシート全面に対して５％〜７５％であり、スピーカーカバーであることを特徴とする上記（１）または（２）のスピーカー用部品。
（４）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材の厚さが０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍで、スピーカーコーンであることを特徴とする上記（１）または（２）のスピーカー用部品。
（５）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材の厚さが０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍである、スピーカー筐体であることを特徴とする上記（１）または（２）のスピーカー用部品。
（１）熱可塑性樹脂および炭素繊維を含む複合材料からなる熱可塑性炭素繊維樹脂基材から構成されると共に、前記複合材料の固有振動数が１０Ｈｚ〜６０Ｈｚ、かつ損失係数が
０．０４以上であることを特徴とするスピーカー用部品。
（２）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材が、前記炭素繊維を５重量％〜６０重量％含有し、全炭素繊維中、繊維長が０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が６０重量％以上であることを特徴とする上記（１）のスピーカー用部品。
（３）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材が複数の貫通孔を有する多孔シートであり、該多孔シートの厚さが０．０５ｍｍ〜１０ｍｍで、前記貫通孔の孔径が０．１ｍｍ〜１００ｍｍ、前記複数の貫通孔の開口部面積の合計がシート全面に対して５％〜７５％であり、スピーカーカバーであることを特徴とする上記（１）または（２）のスピーカー用部品。
（４）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材の厚さが０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍで、スピーカーコーンであることを特徴とする上記（１）または（２）のスピーカー用部品。
（５）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材の厚さが０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍである、スピーカー筐体であることを特徴とする上記（１）または（２）のスピーカー用部品。
また、本発明のスピーカー用部品を製造する方法は以下の構成を有する。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかのスピーカー用部品を製造する方法であって、溶融異形押出成形、溶融シート押出成形、射出成形、真空成形またはブロー成形により、前記複合材料から前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材を成形することを特徴とするスピーカー用部品の製造方法。
（７）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材を冷却する際に、その片側の面を金属賦形面と接触させ、前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材における前記金属賦形面との非接触面にスプリングバックを生起させることを特徴とする上記（６）のスピーカー用部品の製造方法。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかのスピーカー用部品を製造する方法であって、溶融異形押出成形、溶融シート押出成形、射出成形、真空成形またはブロー成形により、前記複合材料から前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材を成形することを特徴とするスピーカー用部品の製造方法。
（７）前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材を冷却する際に、その片側の面を金属賦形面と接触させ、前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材における前記金属賦形面との非接触面にスプリングバックを生起させることを特徴とする上記（６）のスピーカー用部品の製造方法。
さらに、本発明のスピーカーは以下の構成を有する。
（８）上記（１）〜（５）のいずれかのスピーカー用部品からなるスピーカー。
（８）上記（１）〜（５）のいずれかのスピーカー用部品からなるスピーカー。
本発明のスピーカー用部品によれば熱可塑性炭素繊維樹脂基材の振動減衰率が高いので残音が少なく明瞭な音であって、広範囲に渡り良く音を通すことができる。
本発明のスピーカー用部品は熱可塑性炭素繊維樹脂基材で構成され、この熱可塑性炭素繊維樹脂基材は熱可塑性樹脂および炭素繊維を含む複合材料、所謂炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物により形成される。
複合材料を構成する炭素繊維として、例えばポリアクリロニトリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維が挙げられるが、いずれの炭素繊維でも良い。炭素繊維の単繊維径は、特に制限されるものではないが、好ましくは５μｍ〜１０μｍ、より好ましくは６μｍ〜８μｍが良い。なお、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物の調製に使用する炭素繊維は、長繊維（ロービング）、短繊維（チョップドストランド）のいずれでも良いが、好ましくは短繊維であると良い。
複合材料のマトリックスとなる熱可塑性樹脂として、ポリオレフィン（例えばポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン、ポリスチレン）、ポリアミド（例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、芳香族ナイロン）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルフォキサイド、ポリテトラフルオロエチレン、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリオキシメチレン等が挙げられる。また、これら熱可塑性樹脂の誘導体や変性体、これら熱可塑性樹脂の共重合体、さらにそれらの混合物でも良い。
熱可塑性樹脂としてはポリアミドが好ましく、ナイロン６、ナイロン６６、それらの誘導体もしくは共重合体、またはこれらの少なくとも１つを含む混合物がより好ましく、ナイロン６、ナイロン６６がさらに好ましい。
また、熱可塑性樹脂としてはポリオレフィンも好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの誘導体もしくは共重合体、またはこれらの少なくとも１つを含む混合物がより好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンがさらに好ましい。さらに、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体、その誘導体もしくは共重合体、またはこれを含む混合物も好ましい。さらに、ポリフェニレンサルファイド、その誘導体もしくは共重合体、または上記のいずれかを含む混合物も好ましい。
熱可塑性樹脂は、互いに粘度の異なる第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂を少なくとも含むと良い。互いに粘度の異なる２以上の熱可塑性樹脂を含むことにより、溶融成形時にスプリングバックを起こすことができる。本発明では、熱可塑性樹脂の融点から２０〜５０℃の高い所定温度において、第２の熱可塑性樹脂の粘度が第１の熱可塑性樹脂の粘度の３〜７０倍であることが好ましく、５〜５０倍であることがより好ましく、１０〜３０倍であることがさらに好ましい。第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂は、分子量や共重合成分を相違させた同じ種類の熱可塑性樹脂であると良い。
上記スピーカー用部品では、粘度の高い樹脂と粘度の低い樹脂の一方が極端に多く含まれていると、スプリングバックが大き過ぎ、破れやシート自体強度が低下する。その一方で、粘度の高い樹脂が極端に多い場合、樹脂と炭素繊維との密着性が悪く、割れの原因になる。また、粘度の高い樹脂を用いての溶融混練は、樹脂温度が上がりすぎて、樹脂が分解してしまう。これは、炭素繊維とガラス繊維の双方で同じ傾向にあり、特に炭素繊維と高粘度の樹脂とを混合すると発熱が高く分解し易い。さらに、射出成形において、炭素繊維と樹脂とを混合したものを射出成形しても、流動性が低いため、薄物を作製することは難しい。
同時に、ガラス繊維と粘度の高い樹脂とを用いて、たとえ樹脂ができてもシート化する際にロール表面を傷つけて、シートを連続して作製することができない。また、流動性が低いため、射出成形しにくい。特に、薄物の射出成形においては困難である。粘度の低い樹脂とガラス繊維とを組合せて射出成形することは可能であるが、これも流動性の観点から薄物を作製することは難しい。よって、射出成形で製品を得ることもできるが、流動性に劣るため、１ｍｍ以上の厚手の板しかできず、連続的に生産することができず、かつウエルドによる割れも発生し易い。
上述したスピーカー用部品において、熱可塑性炭素繊維樹脂基材における粘度の異なる樹脂の比率は、重量で低粘度樹脂が高粘度樹脂に対して０．３〜５．０倍であることが好ましく、０．５〜２．０倍であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂および炭素繊維を含む複合材料１００重量％中、炭素繊維が好ましくは５重量％〜６０重量％、より好ましくは１０重量％〜３５重量％であると良い。炭素繊維の含有量をこのような範囲内にすることにより、熱可塑性炭素繊維樹脂基材の振動減衰特性を安定させることができる。
熱可塑性樹脂および炭素繊維を含む複合材料は、その対数振動減衰率が０．０７〜０．３０である。複合材料の対数振動減衰率が０．０７未満であると、スピーカー用部品の振動が長時間残り、音が重なって聞き取りにくくなる。また、対数振動減衰率が０．３０を超えると、スピーカー用部品の振動が過度に抑えられてしまい、音が伝わりにくくなる。複合材料の対数振動減衰率は、０．０８〜０．３０の範囲が好ましく、０．１０〜０．３０の範囲がより好ましく、０．１５〜０．３０の範囲がさらに好ましい。
対数振動減衰率と損失係数の関係として、対数振動減衰率は損失係数に円周率πを掛けたものに等しい（対数振動減衰率＝損失係数×π）。複合材料の対数振動減衰率が、同じ厚さの金属、例えばステンレスと比べて５倍である場合、この複合材料を用いたスピーカー用部品の振動はステンレス製のものと比べて１／５の時間に短縮される。すなわち、スピーカーからの残音が５倍早く消えるため、次に発せられる音が非常に明瞭に聞こえる。
一方、金属は同じ厚さの複合材料と比べて対数振動減衰率が小さいので、金属からなるスピーカー用部品の振動は比較的残り易い。そのため、金属からなるスピーカー用部品は長時間に渡って残音が残るので、スピーカーから発せられる音は聞きとりにくい上に遠くまで伝わらない。
また、本発明におけるスピーカー用部品は、熱可塑性樹脂と短繊維からなる炭素繊維とのマトリックスを含む複合材料からなる熱可塑性炭素繊維樹脂基材から構成されると共に、複合材料の固有振動数は、１０Ｈｚ〜６０Ｈｚ、好ましくは１０Ｈｚ〜５０Ｈｚである。
複合材料の固有振動数が、同じ厚さの金属、例えばステンレスと比べて１／２である場合、この複合材料を用いたスピーカー用部品の振動の回数はステンレス製のものと比べて１／２になる。すなわち、スピーカーからの残音が早く消えるため、次に発せられる音が非常に明瞭に聞こえる。
一方、金属は同じ厚さの複合材料と比べて固有振動数が大きいので、金属からなるスピーカー用部品は高音の振動が比較的残り易い。そのため、金属からなるスピーカー用部品は高音の残音が残るので、スピーカーから発せられる音は聞きとりにくい上に遠くまで伝わらない。
さらに、本発明におけるスピーカー用部品において、複合材料の損失係数は０．０２５以上である。複合材料の損失係数は、０．０３以上が好ましく、０．０４以上がより好ましく、０．０５以上がさらに好ましく、０．０６以上が最も好ましい。
複合材料の損失係数が、同じ厚さの金属、例えばステンレスと比べて５倍である場合、この複合材料を用いたスピーカー用部品の振動はステンレス製のものと比べて１／５の時間に短縮される。すなわち、スピーカーからの残音が早く消えるため、次に発せられる音が非常に明瞭に聞こえる。
一方、金属は同じ厚さの複合材料と比べて損失係数が小さいので、金属からなるスピーカー用部品の振動は比較的残り易い。そのため、金属からなるスピーカー用部品は残音が長時間残るので、スピーカーから発せられる音は聞きとりにくい上に遠くまで伝わらない。
本発明のスピーカー用部品は、上述した複合材料により形成された熱可塑性炭素繊維樹脂基材からなる。このスピーカー用部品は、振動を早期に抑えることができるので、残音が少なく、明瞭に音を遠くまで細かく伝えることが可能となる。よって、本発明のスピーカー用部品はハイレゾリューション用のスピーカー等に用いることが好適である。また、金属に比べて錆びに強くメンテナンス交換の間隔が長いため、長期間に渡って使用することができる。さらに、軽量であるので取り付けが容易であり、金属のような錆びも無いため、屋外高所からの落下の危険性を軽減することができる。
本発明の熱可塑性炭素繊維樹脂基材は炭素繊維を含有するので、炭素繊維を含有しない樹脂製品と比べて静電気の発生を抑えることができる。そのため、冬場における静電気の発生によるトラブルも少ない。また、本発明の熱可塑性炭素繊維樹脂基材はパンチング加工時に破損し難く、加工性に優れている。さらに、熱可塑性炭素繊維樹脂基材は、ベースが熱可塑性樹脂であるため塗装も容易であり、顔料や染料に関係なく塗布することができる。特に、含フッ素塗料を用いることで、耐水性能や耐汚性能を向上することができる。
本発明のスピーカー用部品はスピーカーカバーとして用いることができる。その場合、図１に示すように、熱可塑性炭素繊維樹脂基材１は複数の貫通孔３を有する多孔シート２であり、多孔シート２の厚さは０．０５ｍｍ〜１０．０ｍｍで、貫通孔３の孔径は０．１ｍｍ〜１００．０ｍｍ、複数の貫通孔３の開口部面積の合計はシート全面の面積に対して５％〜７５％であることが好ましい。さらに、多孔シート２の厚さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで、貫通孔３の孔径が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、複数の貫通孔３の開口部面積の合計はシート全面の面積に対して２０％〜７０％であることがより好ましい。さらに好ましくは、複数の貫通孔３の開口部面積の合計はシート全面の面積に対して３０％〜６０％である。
スピーカーカバーの貫通孔の孔径が、小さ過ぎると音を遮断する一方で、大き過ぎると外部からの物理的影響によりスピーカーコーン等が破壊される。また、スピーカーカバーの貫通孔の開口率（シートの総面積に対する貫通孔の開口部の総面積の比率）が、小さ過ぎると音が伝わりにくく、開口率が大き過ぎるとスピーカーカバーの強度を保つことができない。一方、貫通孔のピッチについても開口率と同様であり、ピッチが広過ぎると音が遮断され、ピッチが狭過ぎるとスピーカーカバーの強度が下がる傾向がある。
また、図２に示すように、上記スピーカー用部品はスピーカーコーン４として用いることができる。その場合、熱可塑性炭素繊維樹脂基材の厚さは０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。
スピーカーコーンとしてはできるだけ厚さが薄いものが好適である。厚さが薄いと音が伝わり易く、スピーカーコーンとしてある程度の強度を保つために、一定の厚さが必要である。
さらに、上記スピーカー用部品はスピーカー筐体として用いることもできる。その場合、熱可塑性炭素繊維樹脂基材の厚さは０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは０．３ｍｍ〜２．０ｍｍである。
スピーカー筐体は、車両や高所への設置を考慮すると、移動し易さや軽さが求められる。同時に、極端に薄すぎると音が漏れやすくなるので、一定の厚さが必要である。
上述したスピーカー用部品において、熱可塑性炭素繊維樹脂基材は、炭素繊維を５重量％〜６０重量％含有し、全炭素繊維中、繊維長が０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が６０重量％以上であることが好ましい。より好ましくは、熱可塑性炭素繊維樹脂基材が、炭素繊維を１０重量％〜４０重量％含有し、全炭素繊維中、繊維長が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである炭素繊維の割合が６０重量％以上である。
上述した熱可塑性炭素繊維樹脂基材には短繊維の炭素繊維が所定の割合で含まれているので、スピーカー用部品として十分な硬さを保つことができる。また、所定範囲の繊維長の炭素繊維が含まれているので、シート状に加工することが容易になる。同時に、真空成形、熱プレスまたは熱曲げといった後加工を行うことも可能となる。
次に、上記スピーカー用部品の製造方法について、以下に説明する。
本発明におけるスピーカー用部品の製造方法は、上記スピーカー用部品を製造する方法であって、溶融異形押出成形、溶融シート押出成形、射出成形、真空成形またはブロー成形により、複合材料から熱可塑性炭素繊維樹脂基材を成形する。
特に、溶融シート押出により成形することが好ましい。この溶融シート押出により成形した場合、真空成形、熱プレス、熱曲げといった後加工を行うことが可能となる。また、金属と同等の強度を有すると共に、軽量で振動減衰率の高い熱可塑性炭素繊維樹脂基材を得ることができる。さらに、この熱可塑性炭素繊維樹脂基材からスピーカー用部品を成形することで、残音の少ない明瞭な音を伝えることができるスピーカー用部品を得ることができる。
上述したスピーカー用部品の製造方法において、熱可塑性炭素繊維樹脂基材を冷却する際に、その片側の面を金属賦形面と接触させ、熱可塑性炭素繊維樹脂基材における金属賦形面との非接触面にスプリングバックを生起させることが好ましい。これにより、スピーカー用部品の表面は均一な鏡面とならずに凹凸面が形成される。このように表面に凹凸があるスピーカー用部品は振動の抑制効果が高い。
特に、熱可塑性炭素繊維樹脂基材を冷却する際に、その片側の面を金属賦形面と接触させて急冷し、金属賦形面との非接触面においてスプリングバックが生起した状態で熱可塑性炭素繊維樹脂基材を固化させることがより好ましい。これにより、スピーカー用部品の表面にはより複雑な凹凸が形成され、さらにはアンダーカットが生じる。このように複雑な凹凸面を有すると共に、アンダーカットが生じたスピーカー用部品は振動の抑制効果が高い。
最後に、本発明のスピーカーについて説明する。本発明におけるスピーカーは、上記スピーカー用部品から構成されている。また、本発明のスピーカー用部品以外を一部に含んで構成することもできる。高い振動減衰性を有する上記スピーカー用部品を組み合わせて構成されているので、音が籠らずに遠くまで伝わる高音質のスピーカーを得ることができる。
次に、実施例について説明する。各実施例および比較例において、使用した材料および測定方法は以下の通りである。なお、以下の説明において、実施例３，４，５，６，８はそれぞれ参考例１，２，３，４，５と読み替えるものとする。
（１）使用した材料
（Ａ）炭素繊維
Ａ１：繊維径が７μｍの炭素繊維である。
（Ｂ）第１の熱可塑性樹脂
Ｂ１：ナイロン６(融点２２５℃、２７５℃における粘度：８０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ２：ナイロン６６（融点：２５５℃、３０５℃における粘度：２５０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ３：ＰＰ（融点：１７０℃、２２０℃における粘度：７０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ４：ＡＢＳ（ガラス転移点（軟化点）：１９０℃、２４０℃における粘度：１２０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ５：ＰＰＳ（融点：２８５℃、３３５℃における粘度：２６０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ６：ＰＣ(軟化点：１４６℃、２９０℃における粘度：１２５ｐｏｉｓｅ)
（Ｃ）第２の熱可塑性樹脂
Ｃ１：ナイロン６（融点：２２５℃、２７５℃における粘度：１，１００ｐｏｉｓｅ）
Ｃ２：ナイロン６６（融点：２５５℃、３０５℃における粘度：５，５００ｐｏｉｓｅ）
Ｃ３：ＰＰ（融点：１７０℃、２２０℃における粘度：１，７７０ｐｏｉｓｅ）
Ｃ４：ＡＢＳ（軟化点：１９０℃、２４０℃における粘度：２，５２０ｐｏｉｓｅ）
Ｃ５：ＰＰＳ（融点：２５５℃、３３５℃における粘度：８，０６０ｐｏｉｓｅ）
Ｃ６：ＰＣ(軟化点：１４６℃、２９０℃における粘度：１，８９０ｐｏｉｓｅ)
（Ｄ）複合材料
Ｄ１：Ａ１を２５重量％、Ｂ１を５０重量％、Ｃ１を２５重量％含有する。
Ｄ２：Ａ１を３５重量％、Ｂ１を２５重量％、Ｃ１を４０重量％含有する。
Ｄ３：Ａ１を２０重量％、Ｂ２を６５重量％、Ｃ２を１５重量％含有する。
Ｄ４：Ａ１を１５重量％、Ｂ３を４５重量％、Ｃ３を４０重量％含有する。
Ｄ５：Ａ１を４０重量％、Ｂ４を２０重量％、Ｃ４を４０重量％含有する。
Ｄ６：Ａ１を４０重量％、Ｂ５を３０重量％、Ｃ５を３０重量％含有する。
Ｄ７：Ａ１を３０重量％、Ｂ６を３０重量％、Ｃ６を４０重量％含有する。
（Ｅ）金属
Ｅ１：ステンレス（ＳＵＳ３０４）
（Ａ）炭素繊維
Ａ１：繊維径が７μｍの炭素繊維である。
（Ｂ）第１の熱可塑性樹脂
Ｂ１：ナイロン６(融点２２５℃、２７５℃における粘度：８０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ２：ナイロン６６（融点：２５５℃、３０５℃における粘度：２５０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ３：ＰＰ（融点：１７０℃、２２０℃における粘度：７０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ４：ＡＢＳ（ガラス転移点（軟化点）：１９０℃、２４０℃における粘度：１２０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ５：ＰＰＳ（融点：２８５℃、３３５℃における粘度：２６０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ６：ＰＣ(軟化点：１４６℃、２９０℃における粘度：１２５ｐｏｉｓｅ)
（Ｃ）第２の熱可塑性樹脂
Ｃ１：ナイロン６（融点：２２５℃、２７５℃における粘度：１，１００ｐｏｉｓｅ）
Ｃ２：ナイロン６６（融点：２５５℃、３０５℃における粘度：５，５００ｐｏｉｓｅ）
Ｃ３：ＰＰ（融点：１７０℃、２２０℃における粘度：１，７７０ｐｏｉｓｅ）
Ｃ４：ＡＢＳ（軟化点：１９０℃、２４０℃における粘度：２，５２０ｐｏｉｓｅ）
Ｃ５：ＰＰＳ（融点：２５５℃、３３５℃における粘度：８，０６０ｐｏｉｓｅ）
Ｃ６：ＰＣ(軟化点：１４６℃、２９０℃における粘度：１，８９０ｐｏｉｓｅ)
（Ｄ）複合材料
Ｄ１：Ａ１を２５重量％、Ｂ１を５０重量％、Ｃ１を２５重量％含有する。
Ｄ２：Ａ１を３５重量％、Ｂ１を２５重量％、Ｃ１を４０重量％含有する。
Ｄ３：Ａ１を２０重量％、Ｂ２を６５重量％、Ｃ２を１５重量％含有する。
Ｄ４：Ａ１を１５重量％、Ｂ３を４５重量％、Ｃ３を４０重量％含有する。
Ｄ５：Ａ１を４０重量％、Ｂ４を２０重量％、Ｃ４を４０重量％含有する。
Ｄ６：Ａ１を４０重量％、Ｂ５を３０重量％、Ｃ５を３０重量％含有する。
Ｄ７：Ａ１を３０重量％、Ｂ６を３０重量％、Ｃ６を４０重量％含有する。
（Ｅ）金属
Ｅ１：ステンレス（ＳＵＳ３０４）
（２）炭素繊維の繊維長の測定
炭素繊維の繊維長の測定には、マイクロフォーカスＸ線透過透視装置（島津製作所製のＳＭＸ−１０００ ＰＬＵＳ）を用いた。
炭素繊維の繊維長の測定には、マイクロフォーカスＸ線透過透視装置（島津製作所製のＳＭＸ−１０００ ＰＬＵＳ）を用いた。
（３）振動減衰特性の測定
振動減衰特性は図３に示す試験方法により測定した。この方法はＪＩＳ Ｇ０６０２（１９９３年度）に基づくものである。具体的には、片端固定打撃加振法によるもので、測定条件を片持ち梁の突出し長さを１００ｍｍとし、加振位置を片持ち梁自由端側とし、加振方法をステップ弛緩加振として測定を行った。また、測定装置として、ＣＣＤレーザー変位計はキーエンス社製のＬＫ−Ｇ３０、ＦＦＴアナライザはエアブラウン社製のフォトンIIを用いた。さらに、試験片については、特許第５６０８８１８号公報の炭素繊維複合材料の製造方法により得られた厚さ１．０ｍｍのシートを、厚さ１．０ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ２５０ｍｍのサイズに裁断して作製した。
振動減衰特性は図３に示す試験方法により測定した。この方法はＪＩＳ Ｇ０６０２（１９９３年度）に基づくものである。具体的には、片端固定打撃加振法によるもので、測定条件を片持ち梁の突出し長さを１００ｍｍとし、加振位置を片持ち梁自由端側とし、加振方法をステップ弛緩加振として測定を行った。また、測定装置として、ＣＣＤレーザー変位計はキーエンス社製のＬＫ−Ｇ３０、ＦＦＴアナライザはエアブラウン社製のフォトンIIを用いた。さらに、試験片については、特許第５６０８８１８号公報の炭素繊維複合材料の製造方法により得られた厚さ１．０ｍｍのシートを、厚さ１．０ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ２５０ｍｍのサイズに裁断して作製した。
（４）損失係数および対数振動減衰率の算出
損失係数は下記式（１）により算出した。また、得られた損失係数に円周率πを乗じて対数振動減衰率を算出した。
η＝２×ｌｎ（ｔａｎθ）／√（（２π）2＋［ｌｎ（ｔａｎθ）］2） （１）
式中、ηは減衰振動率、θは図５に示すグラフの原点を通り各点を結ぶ直線の傾きである。なお、図５は図４の減衰振動波形の極大値をプロットしたグラフであり、さらに詳しくは、図４に示す減衰自由振動波形から応答変位の極大値Ｘ0、Ｘ1・・・を読み取り、横軸にＸk+1、縦軸にＸkとしたグラフ、すなわち、点（Ｘ2，Ｘ1）、（Ｘ3，Ｘ2）、（Ｘ4，Ｘ3）・・・をプロットしたグラフである。
損失係数は下記式（１）により算出した。また、得られた損失係数に円周率πを乗じて対数振動減衰率を算出した。
η＝２×ｌｎ（ｔａｎθ）／√（（２π）2＋［ｌｎ（ｔａｎθ）］2） （１）
式中、ηは減衰振動率、θは図５に示すグラフの原点を通り各点を結ぶ直線の傾きである。なお、図５は図４の減衰振動波形の極大値をプロットしたグラフであり、さらに詳しくは、図４に示す減衰自由振動波形から応答変位の極大値Ｘ0、Ｘ1・・・を読み取り、横軸にＸk+1、縦軸にＸkとしたグラフ、すなわち、点（Ｘ2，Ｘ1）、（Ｘ3，Ｘ2）、（Ｘ4，Ｘ3）・・・をプロットしたグラフである。
（５）固有振動数の算出
固有振動数は下記式（２）により固有振動数を算出した。
ｆ0＝１／２π×√（ｋ／ｍ） （２）
式中、ｆ0は固有振動数[Ｈｚ]、ｋはバネ定数[Ｎ／ｍ]、ｍは質量[ｋｇ]である。
固有振動数は下記式（２）により固有振動数を算出した。
ｆ0＝１／２π×√（ｋ／ｍ） （２）
式中、ｆ0は固有振動数[Ｈｚ]、ｋはバネ定数[Ｎ／ｍ]、ｍは質量[ｋｇ]である。
（６）評価試験
健聴者２０名をパネラーとして、屋外に設置した評価用のスピーカーから音を流し、スピーカーから１０ｍ離れた場所で聞き取られた音に対して評価試験を行った。スピーカーから発せられた音が、はっきり良く聞こえる場合は◎（優）、聞こえるが明瞭でない場合は○（良）、聞こえる時と聞こえない時がある場合は△（可）、ほとんど聞こえないまたは全く聞こえない場合は×（不可）とした。
健聴者２０名をパネラーとして、屋外に設置した評価用のスピーカーから音を流し、スピーカーから１０ｍ離れた場所で聞き取られた音に対して評価試験を行った。スピーカーから発せられた音が、はっきり良く聞こえる場合は◎（優）、聞こえるが明瞭でない場合は○（良）、聞こえる時と聞こえない時がある場合は△（可）、ほとんど聞こえないまたは全く聞こえない場合は×（不可）とした。
使用したスピーカーはＵＳＢ音源マルチメディアスピーカー（サンワサプライ製 のＭＭ−ＳＰＬ１０ＵＢＫ）を用いて、スピーカーカバー、スピーカーコーン、スピーカー筐体の素材を代えて評価した。なお、音量は常に一定とした。
[実施例１］
上記複合材料Ｄ１を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２５ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０２２ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．１７０、損失係数は０．０５４、固有振動数は４８．１Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記複合材料Ｄ１を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２５ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０２２ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．１７０、損失係数は０．０５４、固有振動数は４８．１Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記シートを用いて、孔径が２ｍｍ、開口率が４０％、ピッチが３ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
評価用のスピーカーのカバーを上記パンチング材に代えて評価した。その結果、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、錆びの発生は無く、貫通孔は埋まらなかった。さらに、図６に示すように、実施例１のスピーカーは、後述する比較例１に比べて早期に変位が減衰しており、振動が早期に抑制されている。
[比較例１］
上記金属Ｅ１を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートの縦横平均の対数振動減衰率は０．０３５、損失係数０．０１１、固有振動数は７１．５Ｈｚであった。
上記金属Ｅ１を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートの縦横平均の対数振動減衰率は０．０３５、損失係数０．０１１、固有振動数は７１．５Ｈｚであった。
上記シートを用いて、孔径が２ｍｍ、開口率が４０％、ピッチが３ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
評価用のスピーカーのカバーをステンレス製の上記パンチング材に代えて評価した。その結果、パネラー２０人中５人が△（可）であり、１５人が×（不可）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、錆びが発生し、貫通孔は全体の７０％以上が錆びで埋まっていた。さらに、図７に示すように、比較例１のスピーカーは、変位が減衰するのに時間がかかり、実施例１に比べて振動の抑制効果は低い。
［実施例２］
上記複合材料Ｄ２を用いて、厚さ０．３ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．３１ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０２６ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．２５８、損失係数は０．０８２、固有振動数は３７．１Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記複合材料Ｄ２を用いて、厚さ０．３ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．３１ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０２６ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．２５８、損失係数は０．０８２、固有振動数は３７．１Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
評価用のスピーカーのコーンを、上記シートを２５０℃で加熱し真空成形して得られたスピーカーコーンに代えて、スピーカーカバーを付けないで評価した。その結果、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、スピーカーコーンを破れは発生しなかった。
［比較例２］
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ１にガラス繊維を３５％含む樹脂を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。さらに、得られたシートを切削加工して０．３ｍｍまで薄くした。最終的に得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０６９、損失係数は０．０２２、固有振動数は１９３Ｈｚであった。
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ１にガラス繊維を３５％含む樹脂を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。さらに、得られたシートを切削加工して０．３ｍｍまで薄くした。最終的に得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０６９、損失係数は０．０２２、固有振動数は１９３Ｈｚであった。
上記射出成形で得たシートを用いて真空成形によりスピーカーコーンを得ようとしたが、柔らかく得ることができなかった。そこで、厚さ１．０ｍｍのスピーカーコーンを射出成形で作製した。
評価用のスピーカーにおいて、そのスピーカーのコーンを上記射出成形で得たスピーカーコーンに代えて、スピーカーカバーを付けないで評価した。その結果、パネラー２０人中、４人が△（可）であり、１６人が×（不可）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、破れは発生しなかったが、小さな割れが発生した。なお、この小さな割れは射出成形時のウエルドによるものと考えられる。
［実施例３］
上記複合材料Ｄ３を用いて、厚さ０．５ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．４５ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０３３ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．０９１、損失係数は０．０２９、固有振動数は５６．２Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記複合材料Ｄ３を用いて、厚さ０．５ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．４５ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０３３ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．０９１、損失係数は０．０２９、固有振動数は５６．２Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が７０％、ピッチが２．２５ｍｍの角型千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
評価用のスピーカーのカバーを上記パンチング材に代えて評価した。その結果、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、錆びの発生は無く、貫通孔は埋まらなかった。
［比較例３］
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ２にガラス繊維を２０％含む樹脂からなる厚さ１．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。さらに、得られたシートを切削加工して０．５ｍｍまで薄くした。最終的に得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０４１、損失係数は０．０１３、固有振動数は１４５Ｈｚであった。
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ２にガラス繊維を２０％含む樹脂からなる厚さ１．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。さらに、得られたシートを切削加工して０．５ｍｍまで薄くした。最終的に得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０４１、損失係数は０．０１３、固有振動数は１４５Ｈｚであった。
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が７０％、ピッチが２．２５ｍｍの角型千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製しようとしたが、割れ、破れが発生してパンチング材を得ることができなかった。
[実施例４］
上記複合材料Ｄ４を用いて、厚さ１．５ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０１３ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．０７８、損失係数は０．０２５、固有振動数は３９．９Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記複合材料Ｄ４を用いて、厚さ１．５ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０１３ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．０７８、損失係数は０．０２５、固有振動数は３９．９Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が２３％、ピッチが３．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
評価用のスピーカーのカバーを上記パンチング材に代えて評価した。その結果、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、錆びの発生は無く、貫通孔は埋まらなかった。
[比較例４］
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ３にガラス繊維を１５％含む樹脂からなる厚さ１．５ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０６３、損失係数は０．０２０、固有振動数は１３８Ｈｚであった。
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ３にガラス繊維を１５％含む樹脂からなる厚さ１．５ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０６３、損失係数は０．０２０、固有振動数は１３８Ｈｚであった。
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が２３％、ピッチが３．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製しようとしたが、割れ、破れが発生してパンチング材を得ることができなかった。
[実施例５］
上記複合材料Ｄ５を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０１２ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．０９１、損失係数０．０２９、固有振動数は４５．２Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記複合材料Ｄ５を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０１２ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．０９１、損失係数０．０２９、固有振動数は４５．２Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記シートを用いて、孔径２．０ｍｍ、開口率が３０％、ピッチ３．５ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
評価用のスピーカーのカバーを上記熱可塑性炭素繊維樹脂基材のパンチング材に代えて評価した。その結果、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、錆びの発生は無く、孔も埋まらなかった。
[比較例５］
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ４にガラス繊維を４０％含む樹脂からなる厚さ１．５ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０６９、損失係数は０．０２２、固有振動数は１９２Ｈｚであった。
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ４にガラス繊維を４０％含む樹脂からなる厚さ１．５ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０６９、損失係数は０．０２２、固有振動数は１９２Ｈｚであった。
上記シートを用いて、孔径２．０ｍｍ、開口率が３０％、ピッチ３．５ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製しようとしたが、割れ、破れが発生してパンチング材を得ることができなかった。
[実施例６］
上記複合材料Ｄ６を用いて、厚さ０．８ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．００９ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．０８５、損失係数０．０２７、固有振動数は２７．４Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記複合材料Ｄ６を用いて、厚さ０．８ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．００９ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．０８５、損失係数０．０２７、固有振動数は２７．４Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が５１％、ピッチが２．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
評価用のスピーカーのカバーを上記パンチング材に代えて評価した。その結果、パネラー２０人中、１８人が◎（優）であり、２人が○（良）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、錆びの発生は無く、貫通孔は埋まらなかった。
[比較例６］
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ５にガラス繊維を４０％含む樹脂からなる厚さ１．５ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０６０、損失係数は０．０１９、固有振動数は１２５Ｈｚであった。
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ５にガラス繊維を４０％含む樹脂からなる厚さ１．５ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０６０、損失係数は０．０１９、固有振動数は１２５Ｈｚであった。
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が５１％、ピッチが２．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製しようとしたが、破れが発生してパンチング材を得ることができなかった。
[実施例７］
上記複合材料Ｄ７を用いて、厚さ２．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．３ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０１７ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．１２９、損失係数は０．０４１、固有振動数は４６．５Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
上記複合材料Ｄ７を用いて、厚さ２．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．３ｍｍ、繊維長の標準偏差σは０．０１７ｍｍ、縦横平均の対数振動減衰率は０．１２９、損失係数は０．０４１、固有振動数は４６．５Ｈｚであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。
評価用のスピーカーの筐体Ｗ６８×Ｄ１３０×Ｈ１６０ｍｍの底面、両側面、天板を上記シートに代えて評価した。その結果、パネラー２０人中、１８人が◎（優）であり、２人が○（良）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、割れや変色はなかった。
[比較例７］
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ６にガラス繊維を３０％含む樹脂からなる厚さ２．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０１５、損失係数は０．００４７、固有振動数は１７６Ｈｚであった。
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ６にガラス繊維を３０％含む樹脂からなる厚さ２．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の対数振動減衰率は０．０１５、損失係数は０．００４７、固有振動数は１７６Ｈｚであった。
評価用のスピーカーの筐体Ｗ６８×Ｄ１３０×Ｈ１６０ｍｍの底面、両側面、天板を上記シートに代えて評価した。その結果、パネラー２０人中、１０人が○（良）であり、８人が△（可）であり、２名が×（不可）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、割れはなかったが黄色く変色した。
[実施例８］
実施例６と同様にシートを作製した。
評価用のスピーカーのコーンを、上記シートを３００℃に加熱し真空成形して得られたスピーカーコーンに代えて、実施例１に用いたスピーカーカバーを付けないで評価した。その結果、パネラー２０人中、１９人が◎（優）であり、１人が○（良）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、スピーカーコーンに破れは発生しなかった。
実施例６と同様にシートを作製した。
評価用のスピーカーのコーンを、上記シートを３００℃に加熱し真空成形して得られたスピーカーコーンに代えて、実施例１に用いたスピーカーカバーを付けないで評価した。その結果、パネラー２０人中、１９人が◎（優）であり、１人が○（良）であった。また、海から１００ｍ付近の沿岸部において長期間使用した結果、スピーカーコーンに破れは発生しなかった。
[比較例８］
比較例６で得られたシートを用いて真空成形し、スピーカーコーンを得ようとしたが、柔らかく得ることができなかった。また、比較例２で射出成形により得られたシートを用いて真空成形し、スピーカーコーンを得ようとしたが、柔らかく得ることができなかった。
比較例６で得られたシートを用いて真空成形し、スピーカーコーンを得ようとしたが、柔らかく得ることができなかった。また、比較例２で射出成形により得られたシートを用いて真空成形し、スピーカーコーンを得ようとしたが、柔らかく得ることができなかった。
そこで、実施例１に用いた評価用のスピーカーにおいて、そのスピーカーコーンを比較例２で射出成形により得られたスピーカーコーンに代えて、スピーカーカバーを付けないで評価した。その結果、パネラー２０人中、２人が○（良）であり、１５人が△（可）であり、３名が×（不可）であった。
１ 熱可塑性炭素繊維樹脂基材
２ 多孔シート
３ 貫通孔
４ スピーカーコーン
２ 多孔シート
３ 貫通孔
４ スピーカーコーン
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂および炭素繊維を含む複合材料からなる熱可塑性炭素繊維樹脂基材から構成されると共に、前記複合材料の固有振動数が１０Ｈｚ〜６０Ｈｚ、かつ損失係数が０．０４以上であることを特徴とするスピーカー用部品。
- 前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材が、前記炭素繊維を５重量％〜６０重量％含有し、全炭素繊維中、繊維長が０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が６０重量％以上であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー用部品。
- 前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材が複数の貫通孔を有する多孔シートであり、該多孔シートの厚さが０．０５ｍｍ〜１０．０ｍｍで、前記貫通孔の孔径が０．１ｍｍ〜１００ｍｍ、前記複数の貫通孔の開口部面積の合計がシート全面に対して５％〜７５％であり、スピーカーカバー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用部品。
- 前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材の厚さが０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍで、スピーカーコーン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用部品。
- 前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材の厚さが０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍである、スピーカー筐体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用部品。
- 請求項１〜５のいずれかに記載のスピーカー用部品を製造する方法であって、溶融異形押出成形、溶融シート押出成形、射出成形、真空成形またはブロー成形により、前記複合材料から前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材を成形することを特徴とするスピーカー用部品の製造方法。
- 前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材を冷却する際に、その片側の面を金属賦形面と接触させ、前記熱可塑性炭素繊維樹脂基材における前記金属賦形面との非接触面にスプリングバックを生起させることを特徴とする請求項６に記載のスピーカー用部品の製造方法。
- 請求項１〜５のいずれかに記載のスピーカー用部品からなるスピーカー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016184198A JP6746449B2 (ja) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | スピーカー用部品およびその製造方法、並びにスピーカー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016184198A JP6746449B2 (ja) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | スピーカー用部品およびその製造方法、並びにスピーカー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018050169A JP2018050169A (ja) | 2018-03-29 |
| JP6746449B2 true JP6746449B2 (ja) | 2020-08-26 |
Family
ID=61766579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016184198A Active JP6746449B2 (ja) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | スピーカー用部品およびその製造方法、並びにスピーカー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6746449B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020053925A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 東レプラスチック精工株式会社 | 熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料からなるスマートスピーカー及びその部品 |
| CN110012393B (zh) * | 2019-03-26 | 2021-04-23 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 振膜基材及其制备方法、振膜及扬声器 |
| JP7186365B1 (ja) | 2021-05-25 | 2022-12-09 | 東レプラスチック精工株式会社 | 熱可塑性炭素繊維樹脂基材を用いたスピーカー用部品およびスピーカー |
| CN113490126B (zh) * | 2021-05-26 | 2023-06-27 | 歌尔股份有限公司 | 一种可用于发声装置的振膜及其制备方法、发声装置 |
| CN115623395B (zh) * | 2022-08-01 | 2023-10-20 | 荣耀终端有限公司 | 一种扬声器及电子设备 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02130100A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-18 | Asahi Chem Ind Co Ltd | スピーカー用振動板 |
| JPH0490297A (ja) * | 1990-08-01 | 1992-03-24 | Onkyo Corp | スピーカ用振動板 |
| JPH07146685A (ja) * | 1993-11-24 | 1995-06-06 | M R C Du Pont Kk | 制振材料 |
| JP2009263436A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Toray Ind Inc | ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物、成形体および箱型成形体部品 |
| JP2010147526A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Digital Do Main Inc | 電気音響変換器用振動板の製造方法及び同振動板を組み込んだスピーカ |
| JP2013203788A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Teijin Ltd | 制振性構造物 |
| JP6122375B2 (ja) * | 2013-10-18 | 2017-04-26 | 東レプラスチック精工株式会社 | 熱可塑炭素繊維樹脂基材からなる多孔構造体及びその製造方法 |
| JP6841588B2 (ja) * | 2014-10-31 | 2021-03-10 | 花王株式会社 | 制振材料用のポリアミド樹脂組成物 |
| JP5896048B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-03-30 | 東レ株式会社 | 熱可塑性基材およびそれを用いた繊維強化成形体の製造方法 |
-
2016
- 2016-09-21 JP JP2016184198A patent/JP6746449B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018050169A (ja) | 2018-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6746449B2 (ja) | スピーカー用部品およびその製造方法、並びにスピーカー | |
| JP6399165B1 (ja) | 立体造形用樹脂粉末、立体造形物の製造装置、及び立体造形物の製造方法 | |
| HRP20171681T1 (hr) | Obložena partikulirana proširljiva polimliječna kiselina | |
| EP3375609B1 (en) | Resin powder for solid freeform fabrication and device for solid freeform fabrication object | |
| US10480098B2 (en) | Filament for 3D printing and method for producing crystalline soft resin molded article | |
| US20180147780A1 (en) | Method of manufacturing solid freeform fabrication object and device for manufacturing solid freeform fabrication object | |
| US20200016827A1 (en) | Resin powder for producing three-dimensional object, three-dimensional object producing method, and three-dimensional object producing apparatus | |
| JP2011016914A (ja) | ポリプロピレン系樹脂発泡粒子および該発泡粒子からなる発泡粒子成形体 | |
| JP2010523779A5 (ja) | ||
| US20110300388A1 (en) | Functional molded article and method for producing same | |
| JPWO2020049802A1 (ja) | ポリアミド系樹脂発泡粒子及びその製造方法 | |
| CN105492257A (zh) | 车辆隔音材料和线束组件 | |
| CN106099382A (zh) | 龙伯透镜天线的制造方法 | |
| JP7186365B1 (ja) | 熱可塑性炭素繊維樹脂基材を用いたスピーカー用部品およびスピーカー | |
| US20190375147A1 (en) | Hollow extrusion-molded body, crosslinked body thereof, heat-shrinkable tube, and multilayered heat-shrinkable tube | |
| JP2022019196A (ja) | 押出成形フィルムの製造方法及び押出成形フィルム | |
| TWI751373B (zh) | 電路基板及其製造方法 | |
| JP2018183917A (ja) | フィラメント | |
| JP2020053925A (ja) | 熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料からなるスマートスピーカー及びその部品 | |
| JP2012021332A (ja) | 床材 | |
| JP2011230481A (ja) | 樹脂成形体 | |
| JP2018080261A (ja) | ポリスチレン系フィルムおよび多層フィルム | |
| CN105153595A (zh) | 一种仿木纹装饰线条及其制备方法 | |
| CN105153596A (zh) | 一种pvc线条及其制备方法 | |
| JP2020177987A (ja) | 高周波回路基板及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20161014 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190417 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200120 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200128 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200312 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200728 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200805 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6746449 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |