(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型であり、強度と内部損失とのバランスに優れ、かつ、固有音の発生を抑制し得る音響振動板を提供する。【解決手段】音響振動板１００は、樹脂層１０と、樹脂層の少なくとも片面に配置された不織布層２０を備える。該樹脂層の厚みは、２０μｍ以下であり、不織布層は、ポリフェニレンサルファイド系繊維を含む。不織布層は、樹脂層の両面に配置されている。樹脂層が、ポリウレタン系樹脂から形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂層と、該樹脂層の少なくとも片面に配置された不織布層を備え、
該樹脂層の厚みが、２０μｍ以下であり、
該不織布層が、ポリフェニレンサルファイド系繊維を含む、
音響振動板。
【請求項２】
前記不織布層が、前記樹脂層の両面に配置されている、請求項１に記載の音響振動板。
【請求項３】
前記樹脂層が、ポリウレタン系樹脂から形成されている、請求項１または２に記載の音響振動板。
【請求項４】
前記ポリウレタン系樹脂が、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーである、請求項３に記載の音響振動板。
【請求項５】
前記ポリフェニレンサルファイド系繊維が、ポリフェニレンサルファイド系樹脂から構成され、
該ポリフェニレンサルファイド系樹脂中のフェニレンサルファイド単位の含有割合が、該ポリフェニレンサルファイド系樹脂１００重量部に対して、９８重量部以上である、請求項１から４のいずれかに記載の音響振動板。
【請求項６】
前記不織布層中の前記ポリフェニレンサルファイド系繊維の含有割合が、該不織布層１００重量部に対して、９９重量部以上である、請求項１から５のいずれかに記載の音響振動板。
【請求項７】
前記不織布層の厚みが、５μｍ〜５０μｍである、請求項１から６のいずれかに記載の音響振動板。
【請求項８】
前記不織層の目付けが、８ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２である、請求項１から７のいずれかかに記載の音響振動板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音響振動板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、音響振動板に要求される特性としては、各種強度が高いこと、ヤング率が高いこと、および、内部損失（ｔａｎδ）が大きいことが挙げられる。このような要求に応えるべく、音響振動板の材料および構造が継続的に検討されている。
【０００３】
また、ヘッドフォンやイヤフォンのドライバーは口径が小さく、これらに用いられる振動板には、薄く軽量であることが要求される。さらに、小型の振動板は、空気漏れの影響が大きく、気密性が高いことが求められる。これらの要求に対応すべく、薄型の樹脂フィルムから形成された振動板が広く採用されているが、このような振動板は、樹脂フィルムの固有音を発するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８７１６３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、薄型であり、強度と内部損失とのバランスに優れ、かつ、固有音の発生を抑制し得る音響振動板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の音響振動板は、樹脂層と、該樹脂層の少なくとも片面に配置された不織布層を備え、該樹脂層の厚みが、２０μｍ以下であり、該不織布層が、ポリフェニレンサルファイド系繊維を含む。
１つの実施形態においては、上記不織布層が、上記樹脂層の両面に配置されている。
１つの実施形態においては、上記樹脂層が、ポリウレタン系樹脂から形成されている。
１つの実施形態においては、上記ポリウレタン系樹脂が、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーである。
１つの実施形態においては、上記ポリフェニレンサルファイド系繊維が、ポリフェニレンサルファイド系樹脂から構成され、該ポリフェニレンサルファイド系樹脂中のフェニレンサルファイド単位の含有割合が、該ポリフェニレンサルファイド系樹脂１００重量部に対して、９８重量部以上である。
１つの実施形態においては、上記不織布層中の上記ポリフェニレンサルファイド系繊維の含有割合が、該不織布層１００重量部に対して、９９重量部以上である。
１つの実施形態においては、上記不織布層の厚みが、５μｍ〜５０μｍである。
１つの実施形態においては、上記不織層の目付けが、８ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、薄型であり、強度と内部損失とのバランスに優れ、かつ、固有音の発生を抑制し得る音響振動板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の１つの実施形態よる音響振動板の概略断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態による音響振動板の概略断面図である。
【図３】実施例１および比較例１で得られたスピーカー振動板の周波数特性を示す図である。
【図４】実施例２および比較例２で得られたスピーカー振動板の周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の１つの実施形態による音響振動板の概略断面図である。この音響振動板１００は、樹脂層１０と、樹脂層１０の少なくとも片面（図示例では片面）に配置された不織布層２０を備える。樹脂層１０の厚みは、２０μｍ以下である。不織布層２０は、ポリフェニレンサルファイド系繊維を含む。樹脂層の片面にのみ、不織布層を配置した構成の音響振動板は、軽量かつ薄型である点で、特に有利である。このような音響振動板は、イヤフォン等に使用される比較的小口径なドライバーと組み合わせて用いられ得る。
【００１０】
図２は、本発明の別の実施形態による音響振動板の概略断面図である。この音響振動板２００は、樹脂層１０と、樹脂層１０の両面に配置された不織布層２０を備える。この実施形態においても、樹脂層１０の厚みは、２０μｍ以下であり、不織布層２０は、ポリフェニレンサルファイド系繊維から構成される。上記厚みの樹脂層の両面に不織布層を配置した構成の音響振動板は、軽量・薄型でありながら、剛性にも優れる点で有利である。このような音響振動板は、ヘッドフォン用として、特に好適に用いられ得る。
【００１１】
本発明によれば、ポリフェニレンサルファイド系繊維を含む不織布層を備えることにより、強度、弾性率および内部損失のバランスに優れ、かつ、耐熱性に優れる音響振動板を提供することができる。また、本発明によれば、樹脂層を備えることにより、気密性が高く空気漏れが抑制された音響振動板を提供することができる。また、上記不織布層と樹脂層との複層構成とすることにより、固有音の発生が抑制された音響振動板を得ることができる。さらには、上記不織布層と樹脂層との複層構成とすることにより、厚みの薄い樹脂層を採用しつつも（すなわち、薄型・軽量でありながら）、十分な剛性を有する音響振動板とすることができる。このような音響振動板は、イヤフォンまたはヘッドフォン用の振動板として好適に用いられ得る。上記音響振動板の口径は、好ましくは８ｍｍ〜１５０ｍｍであり、より好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍであり、さらに好ましくは１０ｍｍ〜４０ｍｍである。１つの実施形態においては、本発明の音響振動板は、上記のように内部損失に優れることをひとつの要因として、エッジ一体型で構成される。エッジ一体型で構成された上記音響振動板は、低コストで製造することができる。
【００１２】
（不織布層）
上記のとおり、不織布層は、ポリフェニレンサルファイド系繊維を含む不織布から構成される。ポリフェニレンサルファイド系繊維とは、ポリフェニレンサルファイド系樹脂から構成される繊維を意味する。ポリフェニレンサルファイド系樹脂は、−（Ｃ６Ｈ４−Ｓ）−で表される構成単位（フェニレンサルファイド単位）を有する樹脂である。当該樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンサルファイドスルホン、ポリフェニレンサルファイドケトン、これらの共重合体（ランダム共重合体、ブロック共重合体）等が挙げられる。フェニレンサルファイド単位としては、ｐ−フェニレンサルファイド単位、ｍ−フェニレンサルファイド単位等が挙げられ、好ましくは、ｐ−フェニレンサルファイド単位である。ポリフェニレンサルファイド系繊維は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
ポリフェニレンサルファイド系繊維を構成するポリフェニレンサルファイド系樹脂中、フェニレンサルファイド単位の含有割合は、当該ポリフェニレンサルファイド系樹脂１００重量部に対して、好ましくは８０重量部以上であり、より好ましくは９０重量部以上であり、さらに好ましくは９８重量部以上であり、特に好ましくは１００重量部である。また、ポリフェニレンサルファイド系繊維を構成するポリフェニレンサルファイド系樹脂中、ｐ−フェニレンサルファイド単位の含有割合は、当該ポリフェニレンサルファイド系樹脂１００重量部に対して、好ましくは８０重量部以上であり、より好ましくは９０重量部以上であり、さらに好ましくは９８重量部以上であり、特に好ましくは１００重量部である。フェニレンサルファイド単位（好ましくは、ｐ−フェニレンサルファイド単位）を多く含むポリフェニレンサルファイド系樹脂を用いれば、内部損失が特に優れる音響振動板を得ることができる。
【００１４】
ポリフェニレンサルファイド系繊維の繊維長は、好ましくは１ｍｍ〜５０ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍである。また、ポリフェニレンサルファイド系繊維の繊維径は、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２５μｍ以下であり、さらに好ましくは２０μｍ以下である。なお、繊維径の下限値は、好ましくは０．１μｍである。
【００１５】
上記不織布層中のポリフェニレンサルファイド系繊維の含有割合は、不織布１００重量部に対して、好ましくは９０重量部以上であり、より好ましくは９５重量部以上であり、さらに好ましくは９９重量部以上であり、特に好ましくは１００重量部である。このような範囲であれば、本発明の効果はより顕著となる。
【００１６】
上記不織布層の厚みは、好ましくは５μｍ〜５０μｍであり、より好ましくは１０μｍ〜４０μｍであり、特に好ましくは１５μｍ〜３０μｍである。このような範囲であれば、薄型であり、かつ、強度、弾性率および内部損失のバランスに優れた音響振動板を得ることができる。なお、樹脂層の両面に不織布層が設けられる場合、一方の面の不織布層と他方の面の不織布層とは、同じで厚みであってもよく、異なる厚みであってもよい。
【００１７】
上記不織布層の目付けは、好ましくは８ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２であり、より好ましくは１０ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは１２ｇ／ｍ２〜２２ｇ／ｍ２である。このような範囲であれば、薄型であり、かつ、強度、弾性率および内部損失のバランスに優れた音響振動板を得ることができる。
【００１８】
上記不織布層の２３℃におけるヤング率は、好ましくは０．５ＧＰａ〜２．５ＧＰａであり、より好ましくは０．７ＧＰａ〜２．３ＧＰａであり、さらに好ましくは１ＧＰａ〜２ＧＰａである。ヤング率は、振動リード法（片持梁、共振法）により、測定され得る。
【００１９】
上記不織布層を構成する不織布は、任意の適切な製造方法により得ることができる。代表的には、上記不織布は、湿式方式により得られ得る。
【００２０】
（樹脂層）
上記樹脂層は、任意の適切な樹脂により形成される。例えば、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂、液晶ポリマー、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。樹脂層を形成する樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。樹脂層を構成する樹脂は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
好ましくは、上記樹脂層は、ポリウレタン系樹脂から形成され、熱可塑性ポリウレタン系エラストマーから形成されることがより好ましい。熱可塑性ポリウレタン系エラストマーとは、長鎖ジオールおよび短鎖ジオールとジイソシアネートとを主原料として合成され、分子構造中にウレタン結合を有するポリマーである。熱可塑性ポリウレタン系エラストマーは、分子中にソフトセグメントとハードセグメントを有し、熱可塑性と弾性とを示す。長鎖ジオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、両末端に水酸基を有するポリエステル、両末端に水酸基を有するポリカーボネート等が挙げられる。短鎖ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール等が挙げられる。ジイソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添したジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート等が挙げられる。熱可塑性ポリウレタン系エラストマーは、上記長鎖ジオールの種類により、ポリエーテル系、アジペートエステル系、カプロラクトンエステル系、ポリエステル系等に分けられる。なかでも、ポリエステル系の熱可塑性ポリウレタン系エラストマーが好ましく用いられる。ポリウレタン系樹脂（好ましくは熱可塑性ポリウレタン系エラストマー、より好ましくはポリエステル系の熱可塑性ポリウレタン系エラストマー）は、上記不織布との熱融着が容易であり、かつ、機械的特性に優れて音質向上に寄与し得る点、気密性に優れる樹脂として薄膜化に長けている点で有利である。
【００２２】
上記樹脂層中の熱可塑性ポリウレタンエラストマーの含有割合は、樹脂層１００重量部に対して、好ましくは５０重量部以上であり、より好ましくは８０重量部以上であり、さらに好ましくは９０重量部以上であり、特に好ましくは９５重量部以上であり、最も好ましくは１００重量部である。
【００２３】
上記樹脂の融点は、好ましくは８０℃〜２５０℃であり、より好ましくは９０℃〜２００℃であり、さらに好ましくは９０℃〜１３０℃である。融点がこのような範囲の樹脂から形成された樹脂フィルムは、熱融着によって、上記不織布と容易に積層することができる。また、融点が上記範囲の樹脂から形成された樹脂フィルムを用いれば、低温での熱融着が可能となり、熱融着の際に、不織布由来の特性（強度、内部損失等）を損なうことなく、音響振動板を得ることができる。
【００２４】
上記樹脂層の厚みは、上記のとおり、２０μｍ以下である。上記樹脂層の厚みは、好ましくは２μｍ〜１５μｍであり、より好ましくは３μｍ〜１０μｍである。このような範囲であれば、薄型の音響振動板を得ることができる。
【００２５】
１つの実施形態においては、上記樹脂層は、上記樹脂から形成された樹脂フィルムを上記不織布に積層することにより、形成され得る。樹脂フィルムで形成された樹脂層と、上記不織布層との間には界面が形成される。当該界面は、任意の適切な顕微鏡等で確認することができる。樹脂フィルムは任意の適切な方法により形成され得る。また、樹脂フィルムとして、市販品を用いてもよい。樹脂フィルムの市販品としては、例えば、大倉工業社製の商品名「シルクロン」等が挙げられる。
【００２６】
上記樹脂層は、任意の適切な添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤、滑剤、難燃剤等が挙げられる。
【００２７】
（製造方法）
上記音響振動板は任意の適切な成形方法により製造され得る。代表的には、不織布層を形成する不織布と、樹脂層を形成する樹脂フィルムとを重ね合わせた後、熱成形する方法が挙げられる。熱成形としては、所定の金型（例えば、ドーム形状）を使用したプレス成形、真空成形、圧空成形等が挙げられる。
【００２８】
上記成形時の加熱温度は、好ましくは（樹脂層の融点−１０℃）〜（樹脂層の融点＋２０℃）であり、より好ましくは（樹脂層の融点−５℃）〜（樹脂層の融点＋１０℃）である。樹脂層が、ポリウレタン系樹脂から形成される場合、上記成形時の加熱温度は、好ましくは８０℃〜１５０℃であり、より好ましくは１２０℃〜１４０℃である。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例における評価方法は以下のとおりである。なお、特に示さない限り、実施例中の部およびパーセントは重量基準である。
【００３０】
［実施例１］
ポリフェニレンサルファイド系繊維から構成された不織布（ＫＢセーレン社製、商品名「Ｇｒａｄｉｏ」、厚み：１６μｍ、目付け：１５ｇ／ｍ２）と、熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィルム（大倉工業社製、商品名「シルクロン  ＥＳ８５」、エステル系結晶タイプ、厚み：８μｍ）と、ポリフェニレンサルファイド系繊維から構成された不織布（ＫＢセーレン社製、商品名「Ｇｒａｄｉｏ」、厚み：２３μｍ、目付け：２０ｇ／ｍ２）とをこの順に重ね合わせ、得られた積層体を、金型にセットし、金型温度１４０℃、プレス圧力５ｋｇ／ｃｍ２、プレス時間３０秒の条件でプレス成形し、口径４０ｍｍφの音響振動板を得た。
得られた音響振動板をドライバー（口径：４０ｍｍ）に組み込んだ。無響室内にてドライバーの軸上から３ｃｍの位置にマイクをセットし、１ｍＷの入力で、２０〜１００ｋＨｚのスイープ信号を入れて、周波数測定を実施した。ただし、測定データはマイク位置軸上１ｍに換算している。結果を図３に示す。
【００３１】
［実施例２］
ポリフェニレンサルファイド系繊維から構成された不織布（ＫＢセーレン社製、商品名「Ｇｒａｄｉｏ」、厚み：１６μｍ、目付け：１５ｇ／ｍ２）と、熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィルム（大倉工業社製、商品名「シルクロン  ＥＳ８５」、エステル系結晶タイプ、厚み：８μｍ）とを重ね合わせ、得られた積層体を、金型にセットし、金型温度１４０℃、プレス圧力５ｋｇ／ｃｍ２、プレス時間３０秒の条件でプレス成形し、口径１０ｍｍφの音響振動板を得た。
得られた音響振動板をドライバー（口径：１０ｍｍ）に組み込み、実施例１と同様の方法にて周波数特性を測定した。結果を図４に示す。
【００３２】
［比較例１］
ポリエーテルエーテルケトンフィルム（厚み：２０μｍ）をプレス形成して、厚み以外は実施例１と同形状の音響振動板を得た。
得られた音響振動板を実施例１で用いたのと同様のドライバーに組み込み、実施例１と同様の方法にて周波数特性を測定した。結果を図３に示す。
【００３３】
［比較例２］
ポリエーテルエーテルケトンフィルム（クラボウ社製、商品名「エクスピーク」、厚み：１２μｍ）をプレス形成して、厚み以外は実施例２と同形状の音響振動板を得た。
得られた音響振動板を実施例２で用いたのと同様のドライバーに組み込み、実施例１と同様の方法にて周波数特性を測定した。結果を図４に示す。
【００３４】
図３および４から明らかなように、本発明の音響振動板は、一般的な樹脂フィルム製の音響振動板（比較例１、２）よりも、ピークディップが抑えられ、固有音の発生が少なく優れた音質を実現し得る。このように、本発明によれば、強度と内部損失とのバランスに優れたポリフェニレンサルファイド系不織布を用いて音響振動板を形成することが可能となり、さらに、固有音の発生が少ない音響振動板を得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の音響振動板は、ヘッドフォンおよびイヤフォンに好適に用いられ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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