JPH06141395A - スピーカコーン及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スピーカコーンの製造工程を簡略化して作業環
境を改善し、廃棄物の発生をなくすと同時に、製品間の
重量のばらつきを少なくして品質の安定したスピーカコ
ーンを提供する。 【構成】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によ
り、特定の温度条件および加圧条件の下で圧縮成形して
形成される。図３は、本発明のスピーカコーンの内側面
を示す電顕写真である。前記シートは、前記繊維を、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
ことで得られる。このスピーカコーンは、成形条件や加
工条件による内部損失の変化が少なく、音速等の特性を
広い範囲に渡ってバランスよく変えることができる。

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、この原料で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。したがって、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】一方、本出願人は、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
繊維を開発した（特開平２−１７５９１５号公報参
照）。このアクリル系合成繊維は、前記空隙の存在によ
り、外力の作用でより細い多数の微細繊条に容易に分割
されるものであり、この特徴を活用して、前記繊維から
不織布（特開平２−２００８５７号公報参照）や合成パ
ルプ（特開平２−２１００１７号公報参照）を製造した
り、この合成パルプからスピーカコーン用のシートを製
造すること（特開平３−１５４６００号公報参照）が提
案されている。

【０００９】特開平３−１５４６００号公報に記載され
ている合成パルプを原料とするスピーカコーン用のシー
トは、スピーカコーンに成形する時に皺が発生しにくい
という利点を有するが、前述の天然パルプの場合と同様
に抄紙工程を経て製造されており、得られる製品の厚み
むらや重量のばらつき等については何ら考慮されていな
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術における課題を解決するためのものであり、ス
ピーカコーンの製造工程を簡略化して作業環境を改善
し、廃棄物の発生を少なくするとともに、スピーカコー
ンの厚みむらや製品間の重量のばらつきを少なくして、
品質の安定したスピーカコーンを提供することと、その
ための製造法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、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、前記
繊維の一部はより細い多数の微細繊条に分割され、この
微細繊条は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、前記繊維同士が互いに交
絡により一体化されてなるシートによりコーン状に成形
され、このコーン状成形体の内側面と外側面とのうち少
なくとも一方の面に、前記繊維の融着部分が存在するこ
とを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明のスピーカコーンの製造方法
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、前記繊維の一部はより細い多数の
微細繊条に分割され、この微細繊条はある部分では分散
して広がり、別の部分では束状に集合しているととも
に、前記繊維同士が互いに交絡により一体化されてなる
シートを、温度１００〜２５０℃、圧力０．５〜３０ｋ
ｇ／ｃｍ² でコーン状に成形することを特徴とするもの
である。

【００１３】ここで、前記アクリル系合成繊維は、その
一部がより細い多数の微細繊条に分割されているのであ
って、分割されていない部分も当然にある。そのため、
前記シートにおいて交絡されている繊維、および前記コ
ーン状成形体の面において融着部分をなす繊維とは、そ
れぞれ、繊維の分割された部分（微細繊条）と分割され
ていない部分との両方を含んでいる。

【００１４】すなわち、本発明のスピーカコーンは、前
述の特殊な構造を有するアクリル系合成繊維からなるシ
ートをコーン状に成形したものである。このアクリル系
合成繊維について、そ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（４，０
００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。

【００１５】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。本発明においては、こ
のような繊維によりスピーカコーン用のシートが構成さ
れるが、このシートにおいて、前記繊維の一部はより細
い多数の微細繊条に分割されている。このような微細繊
条は、前記繊維に外力を作用させることによりその一部
が分割されて生じるが、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、６０μｍ以上であることが
好ましい。

【００１６】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
述のような外力による微細繊条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
のような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。

【００１７】アクリル系重合体としては、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があ
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、形状の保持が困難となる。
ＡＮの含有量には上限がなく、ＡＮ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。

【００１８】ＡＮと共重合可能なモノマーとしては、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。

【００１９】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１０〜３
０％が好ましい。

【００２０】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。

【００２１】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。このような繊維では、外力による微
細繊条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。

【００２２】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。このことが、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、激しく攪拌したり、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。

【００２３】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。すなわち、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
ールの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。

【００２４】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
〜１５％とする。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
微細繊条に分割されたり、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％であると、
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。

【００２５】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、凝固糸条に水洗、延伸、乾
燥、熱処理等の各種処理を施せば、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
維が形成される。この時、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、延伸等の過程で凝
固糸条体から溶出される。

【００２６】ここで、採用する紡糸方法は、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。そして、本発明のスピーカコーンは、このような
アクリル系合成繊維の一部がより細い多数の微細繊条に
分割され、この微細繊条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、前記繊
維同士が互いに交絡により一体化されてなるシートによ
り成形される。

【００２７】前述のアクリル系合成繊維は、外力を受け
ることにより、容易にその一部が微細繊条へ分割すると
ともに、分割された微細繊条同士、未分割アクリル系合
成繊維同士、および分割された微細繊条と未分割アクリ
ル系合成繊維との絡み合いが生じる。すなわち、このア
クリル系合成繊維に外力を作用させることで、微細繊条
への分割と繊維および繊条の交絡とが、同時にしかも容
易に行われれる。

【００２８】したがって、本発明におけるスピーカコー
ン用のシートは、前記アクリル系合成繊維を、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で得られる。この柱状流パン
チング処理により、不織布の表面に存在するアクリル系
合成繊維の大部分は、より細い多数の微細繊条に分割さ
れ、この微細繊条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
繊維相互が交絡する。また、不織布の内部には未分割の
アクリル系合成繊維が存在する。

【００２９】このような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、得られた微細繊条の
分散状態および繊維相互の交絡程度も、前記外力の大き
さにより調節することができる。シートを構成する繊維
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、成形体の形状保持性の点で、５〜１５０ｍｍ
の長繊維が好ましく、１０〜６０ｍｍのものがより好ま
しい。

【００３０】前記不織布の目付量は、目的とするスピー
カコーンの特性に合わせて適宜変更することが出来る
が、通常は５０〜５００ｇ／ｍ² とし、好ましくは１０
０〜３００ｇ／ｍ² とする。高圧柱状流パンチングに使
用するノズル径は、０．０５〜１ｍｍ、好ましくは０．
１〜０．５ｍｍとし、噴射水の圧力は２０〜１００ｋｇ
／ｃｍ² 、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｃｍ² とし、ウ
ェブにこのような噴射水を当てて繊維を絡ませることに
より、アクリル系合成繊維の微細繊条への分割と繊維相
互の交絡がほぼ同時に進行し、本発明におけるスピーカ
コーン用のシートを形成することができる。

【００３１】本発明のスピーカコーンは、このようなシ
ートによりコーン状に成形され、その内側面と外側面と
の少なくとも一方を形成する前記繊維の一部が融着して
あるものである。すなわち、本発明のスピーカコーン
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
ｍ² 、成形時間は１〜６０秒、好ましくは２〜１０秒で
ある。

【００３２】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起こって成形が困難となり、
圧力が３０ｋｇ／ｃｍ² を超えると、シートの各面にお
ける繊維の融着が激しくなって成形が困難となる。ま
た、成形温度が１００℃未満で圧力が０．５ｋｇ／ｃｍ
² 未満では、シートの各面に繊維の融着部分を形成する
ことができない。

【００３３】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。図３は本発明のスピーカコーンの一例の内
側面を、図４はその外側面の形態を示す電子顕微鏡写真
（２３５倍）である。

【００３４】スピーカコーンの内側面および外側面に存
在するアクリル系合成繊維は、そのほとんどが微細繊条
に分割されており、この微細繊条はある部分では分散し
て広がり、別の部分では束状となって集束しており、こ
れらの繊条は相互に交絡していることが分かる。そし
て、スピーカコーンの内側面及び外側面に存在するこれ
らの微細繊条は緊密に密着しており、部分的に熱と圧力
により融着して接着しているところがある（図３及び図
４において、黒くなっている部分ｃ）。この微細繊条が
融着した部分には、繊維が樹脂化しているところも見ら
れる。

【００３５】図５は、前述の図３および４で示したスピ
ーカコーンにおける断面の形態を示す電子顕微鏡写真
（１７７倍）である。図５において、上面はスピーカコ
ーンの内側面に相当し、下面は外側面に相当する。この
写真からも分かるように、スピーカコーンの内側面と外
側面とにおいて、前記アクリル系合成繊維が分割されて
なる微細繊条が、成形時に加熱および加圧されて融着
し、樹脂化した薄い層（白色不透明な部分ｄ）となって
いる部分が認められる。

【００３６】また、この図５から分かるように、スピー
カコーンとなったシート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も存在し、これらは未分割
のもの同士で交絡するかまたは分割された微細繊条と交
絡している。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条は、繊維相互が密着して
単に強く圧着されているだけで、融着されてはいない。
すなわち、スピーカコーンに成形された後でも、これを
形成するシート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（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が存在し
ている。さらに、繊維間には多くの空間（例えばｅ）を
含んでいる。

【００３７】なお、本発明におけるスピーカコーン用の
シートとして、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適宜混合するこ
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。

【００３８】

【作用】〔形状保持性について〕本発明のスピーカコー
ンは、横断面形状が不特定で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で構
成され、前記繊維の一部はより細い多数の微細繊条に分
割され、この微細繊条は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、前記繊維同
士が互いに交絡により一体化されてなるシートによりコ
ーン状に成形されている。

【００３９】このような前記アクリル系合成繊維の特殊
な構造とこの繊維からなるシートの特殊な構造とに加
え、抄紙法によらずにシートを作製できるため長い繊維
を使用しても均一なシートを形成できることと、非溶融
性ではあるが熱可塑性であるというアクリル系合成繊維
が本来有している熱的特性とにより、シートの引張強度
等の物性を大幅に改良することができるため、金型を用
いた成形時に作用する延伸力に前記シートが充分対応す
ることができると推測される。

【００４０】また、本発明のスピーカコーンは前記シー
トによりコーン状に成形され、その内側面と外側面との
うち少なくとも一方の面に、前記繊維の融着部分が存在
している。ここで、本発明のスピーカコーンの製造方法
により、前記シートを温度１００〜２５０℃、圧力０．
５〜３０ｋｇ／ｃｍ² で成形すれば、成形体の内側面と
外側面とのうち少なくとも一方の面に、前記繊維の融着
部分を形成することができる。

【００４１】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、前述のように、コーン状に
成形されたシート断面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。なお、図６は、天然パルプから
製造したスピーカコーンの内側面を示す電子顕微鏡写真
（２３６倍）であるが、この図と図３（本発明のもの）
との比較から分かるように、本発明のスピーカコーンに
おける内側面の繊維に比較して、パルプ繊維は太くしか
も繊維相互が融着していないことが分かる。 〔音響特性について〕本発明のスピーカコーンは、前述
の特殊なアクリル系合成繊維からなるシートにより形成
されるものであり、このシートは、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。

【００４２】また、前述のように、このスピーカコーン
の内側面と外側面とには、前記繊維が分割されてなる微
細繊条が、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
ると推測される。

【００４３】すなわち、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
も変化するが、本発明のスピーカコーンは、この内部損
失がこれらの加工条件によってほとんど変化しない。ま
た、図７は天然パルプから製造したスピーカコーンの組
織の断面の形態を示す電子顕微鏡写真（１７６倍）であ
るが、前述のように、本発明のスピーカコーンは細か
く、均一な空間を有しており、全体として緻密な均一層
を形成している（図５参照）のに対して、天然パルプか
らなるスピーカコーンでは、図７から分かるように、粗
く、不均一な空間を有しており、全体として粗雑な不均
一層を形成している。

【００４４】ここで、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。この時、前
述のように内部損失はほとんど変化しない。

【００４５】

【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を構成するアクリ
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＝７０：３０）
とを添加して溶解させた液体を、６時間静置することに
より、前記共重合体が２３％、ブロック型ポリエーテル
が２．３％含有する紡糸原液を調製した。

【００４６】この紡糸原液を、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％含有する水系凝固浴中に押し出し、凝
固糸条体を水洗後、沸騰水中で１０倍延伸してから８０
℃の熱風中で乾燥し、その後捲縮を付与し、更に７６ｍ
ｍに切断することにより繊維に加工した。得られた繊維
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。

【００４７】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。この繊維を、カード機を用いて目付け量１２０及び
２００ｇ／ｍ² の二つのウェブに形成し、このウェブを
金網上に置いて、４ｍ／分の速度で移動させながら、直
径０．１ｍｍの細孔を有するノズルが０．８ｍｍ間隔で
一列に配置された装置から６０ｋｇ／ｃｍ² の高圧の水
を、前記ウェブに向けて噴射した。この処理を１０回繰
り返した後、得られた不織布を８０℃の熱風中で乾燥し
た。

【００４８】これにより得られたシートは、アクリル系
合成繊維の一部がより細い多数の微細繊条に分割されて
おり、この微細繊条は、ある部分ではランダムな方向に
分散し、別の部分では束状に集束しており、これらの微
細繊条や未分割の繊維が相互に交絡し、全体として交絡
により全繊維の一体化がなされているものであった。こ
のようにして得られた二種類のシートにより、各種のス
ピーカコーンを成形した。 ＜実施例１＞目付け量２００ｇ／ｍ² のシートをスピー
カコーン製造用金型に入れ、温度１８０℃、圧力２ｋｇ
／ｃｍ² で６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。

【００４９】得られた各スピーカコーンの内側面及び外
側面には、繊維の融着により樹脂化した不透明な部分が
認められ、その内部の繊維は、圧着されてはいるが融着
されている部分は認められなかった。また、成形時に、
シートの変形、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
きは±５％以内であった。

【００５０】表１に、実施例１の各スピーカコーン（Ｎ
o.１〜３）の特性（密度、ヤング率、音速、ｔａｎδ）
を示す。また、スピーカコーンＮo.１の内側面、外側
面、および断面の電子顕微鏡写真を図３（２３５倍）、
図４（２３４倍）、および図５（１７７倍）にそれぞれ
示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】＜実施例２＞成形圧力を５ｋｇ／ｃｍ² に
した以外は、実施例１と同様に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は、その内側
面及び外側面において繊維が融着し、樹脂化した半透明
部分が明瞭に認められる以外には、実施例１の各スピー
カコーンと外観上の違いはなかった。また、成形時に、
シートの変形、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
きは±５％以内であった。

【００５３】表２に、実施例２の各スピーカコーン（Ｎ
o.４〜６）の特性を示す。

【００５４】

【表２】

【００５５】＜実施例３＞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
することにより、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±５％以
内であった。

【００５６】表３に、実施例３の各スピーカコーン（Ｎ
o.７〜９）の特性を示す。

【００５７】

【表３】

【００５８】＜実施例４＞目付け量１２０ｇ／ｍ² のシ
ートを実施例１と同様の条件で成形することにより、ス
ピーカコーンを製造した。得られたスピーカコーンの内
側面及び外側面には、繊維の融着により樹脂化した不透
明な部分が認められ、その内部の繊維は、圧着されては
いるが融着されている部分は認められなかった。また、
成形時に、シートの変形、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。

【００５９】また、得られた各スピーカコーンの内側
面、外側面、および断面の形状は、実施例１におけるＮ
o.１のスピーカコーンのものと同じであった。このスピ
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±
５％以内であった。

【００６０】表４に、実施例４の各スピーカコーン（Ｎ
o.１０〜１２）の特性を示す。

【００６１】

【表４】

【００６２】＜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。各スピーカコーンにおける重量のば
らつきは±１０％であった。

【００６３】表５にこれらのスピーカコーンの一例（Ｎ
o.１３）の特性を示す。

【００６４】

【表５】

【００６５】以上の各実施例および比較例の結果から分
かるように、本発明のスピーカコーンでは、同一条件で
製造された各スピーカコーンにおける重量のばらつきが
±５％以内であり、天然パルプから得られた比較例（±
１０％）と比べて、半分以下にすることができる。ま
た、従来の天然パルプから製造したスピーカコーンは、
アルミニウム箔をラミネートすると、内部損失を表すｔ
ａｎδの値が桁違いに大きく変化するが、本発明のスピ
ーカコーンでは、実施例４の結果を示す表４の各特性値
と、実施例１の結果を示す表１の各特性値との比較にお
いて分かるように、ｔａｎδの数値をさほど変えること
なく、音速を上げることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明してきたように、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により成形され、その内側面
と外側面とのうち少なくとも一方の面に前記繊維の融着
部分が存在するため、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形状保持性がよいものとなる。

【００６７】したがって、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。また、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。

【００６８】さらに、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。これに加えて、本発明のスピーカコーン
は、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
ることができるという効果も有する。

【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。

【図３】本発明のスピーカコーンの内側面における繊維
の形状を示す電子顕微鏡写真（２３５倍）である。

【図４】本発明のスピーカコーンの外側面における繊維
の形状を示す電子顕微鏡写真（２３４倍）である。

【図５】本発明のスピーカコーンの断面における繊維の
形状を示す、電子顕微鏡写真（１７７倍）である。

【図６】従来の天然パルプから製造したスピーカコーン
の内側面における繊維の形状を示す電子顕微鏡写真（２
３６倍）である。

【図７】従来の天然パルプから製造したスピーカコーン
の断面における繊維の形状を示す電子顕微鏡写真（１７
６倍）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雑賀 昇 香川県綾歌郡綾上町字山田下2174番地 株 式会社雑賀電機製作所内

Claims (2)

【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、前記繊維の一部はより
   細い多数の微細繊条に分割され、この微細繊条はある部
   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、前記繊維同士が互いに交絡により一体化さ
   れてなるシートによりコーン状に成形され、このコーン
   状成形体の内側面と外側面とのうち少なくとも一方の面
   に、前記繊維の融着部分が存在す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、前記繊維の一部はより
   細い多数の微細繊条に分割され、この微細繊条はある部
   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、前記繊維同士が互いに交絡により一体化さ
   れてなるシートを、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。