(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予備発泡粒子を用いて製造された熱可塑性樹脂粒子発泡成形体から得られた、厚みが０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを用いたスピーカー用振動板であって、上記予備発泡粒子が実質的に直径１４００μｍ以下のもののみからなり、上記熱可塑性樹脂粒子発泡成形体が、アクリロニトリルを５重量％以上５０重量％以下含有し、密度が１００ｋｇ／ｍ3以上５００ｋｇ／ｍ3以下、ガラス転移温度が１０５℃以上であるスチレン系樹脂粒子発泡成形体であって、発泡成形体内部に、実質的に粒子状の未発泡部位が存在しないことを特徴とするスピーカー用振動板。
【請求項２】
上記予備発泡粒子が実質的に直径３００μｍ以上のもののみからなることを特徴とする請求項１記載のスピーカー用振動板。
【請求項３】
請求項１または２記載の熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの両側にアルミニウム箔を積層してなることを特徴とするスピーカー用振動板。
【請求項４】
上記熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削する工程を含んで得られたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか記載のスピーカー用振動板。
【請求項５】
熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削する工程を含んで得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムが、熱可塑性樹脂粒子発泡成形体或いは刃の少なくとも一方を往復運動させ、かつ、往路或いは復路の少なくとも一方の工程において熱可塑性樹脂粒子発泡成形体と刃が摺動することにより熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を間歇的に切削することにより得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムであることを特徴とする、請求項４記載のスピーカー用振動板。
【請求項６】
熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削する工程を含んで得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムが、熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削して薄片とした後、該薄片を、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度−３０℃以上の温度、かつガラス転移温度以下の温度にて加熱しつつ平板化することにより得られたものであることを特徴とする、請求項４記載のスピーカー用振動板。
【請求項７】
熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの、密度１００ｋｇ／ｍ3以上５００ｋｇ／ｍ3以下、１０％圧縮時の圧縮強度が０．８ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか記載のスピーカー用振動板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定のサイズの発泡粒子からなる熱可塑性樹脂粒子発泡成形体から得られる熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを用いたスピーカー用振動板に関する。更に詳しくは、携帯電話などに使用するダイナミック型小型スピーカーやダイナミック型平面スピーカーの振動膜の部材として好適に使用しうる 熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削する工程を含んでなる熱可塑性樹脂粒子発泡フィルム及びそれを用いた積層複合材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やスマートフォンなどの移動通信端末の小型化、高機能化、さらには、平面型テレビの薄肉化に伴い、搭載されるスピーカーに対しても、小型化、薄肉化、省電力化、音質改良に対する要求が高まっている。
【０００３】
スピーカーを小型化する技術として、従来同様、磁石とコイルを用いて振動膜を振動させるダイナミック型以外に、セラミックなどの圧電材料を用いた圧電型スピーカーが挙げられ、小型化、特に薄肉化に関しては、圧電型の方が有利とされているが、音質の観点、特に低音域の音の再現性に関してはダイナミック型の方が優れており、音質を重視する場合にはダイナミック型が採用される傾向にある。
【０００４】
また、圧電型に比べ音質に優れるダイナミック型においても、小型のものは振動膜が平面である場合が多く、振動膜がコーン形状の場合に比べ中音域の音質が劣る傾向にあり、まだまだ改良の余地が残されていた。
【０００５】
ダイナミック型平面スピーカーの音質を改良する試みとしては、特許文献１では、振動膜における、低次の振動モードに基づく振動の振幅を抑えて中音領域の音質を改良する目的で、振動膜にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの発泡体を貼付する試みが提案されている。また特許文献２では、独立気泡の低発泡ポリエチレンの両面にアルミニウムの面材を積相した複合板を振動板とすることが提案されている。しかしながら、ポリエチレンは耐熱性が低く、８０℃程度の温度下では剛性が大きく低下し、音質が変化することから携帯電話などへの適用は好ましくない。また、ポリエチレンテレフタレートもガラス転移温度が高くないため耐熱性は充分ではない。一方、ポリエチレンナフタレートは耐熱性が高く、８０℃程度では剛性低下が小さいため好ましいが、樹脂が高価であるため、汎用性に欠ける。更には、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートは、高圧容器中で炭酸ガスなどの不活性ガスを浸透させ、圧力開放した後加熱発泡するなどの煩雑なバッチプロセスを適用せざるを得ず、製造コストが高いなどの欠点があった。
【０００６】
更には、市場において、ポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂からなる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の予備発泡粒子を型内成型し、薄くスライスした発泡フィルムの両面にアルミニウム箔を積層した複合積層材を振動板に貼付したスピーカーが使用されている。しかしながら、予備発泡粒子の直径が２０００μｍ以上と大きく、セル径のばらつきも大きいことから、特に振動板自体が小さい小型スピーカーの場合、高密度である粒子の融着面が不規則に存在するため、得られる複合積層材が均一性に欠けるなどの欠点があった。
【０００７】
一方、特許文献３では、ポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂からなる、特定方向への加熱収縮率が大きな積層発泡シートが提案されており、ここで厚み０．２５〜０．５ｍｍの発泡フィルムが開示されている。しかしながら、この発泡フィルムは加熱収縮率を大きくする目的で押出方向に強く延伸して得るため、セルが厚み方向に大きく扁平しており、剛性に欠けるものであった。
【０００８】
更に、特許文献４では、ポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂からなる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂からなる、密度６０〜３００ｋｇ／ｍ３、厚み０．１〜０．５ｍｍ、厚み方向の平均セル径Ａと押出方向の平均セル径Ｂ、幅方向平均セル径Ｃの比Ａ／ＢおよびＡ／Ｃがいずれも０．２〜１であることを特徴とする変性ポリフェニレンエーテル系樹脂押出発泡フィルムが開示されているが、押出発泡で製造することから、気泡を充分に真球としえずに若干ながら扁平するため、剛性向上にまだ改良の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ２００３／０７３７８７号公報
【特許文献２】特開２００４−６４７２６号公報
【特許文献３】特開平２−１５１４２９号公報
【特許文献４】特開２００９−３５７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、携帯電話やスマートフォンなどの移動通信端末の小型化、高機能化、さらには平面型テレビの薄肉化に伴い、搭載されるスピーカーに対して高まっている、小型化、薄肉化、省電力化、音質改良の要求に答えられる、軽量で剛性が高く、かつ、高温下であっても剛性の変化が少ない、携帯電話などに使用するダイナミック型小型スピーカーやダイナミック型平面スピーカーの振動膜の部材に好適に使用しうるスピーカー用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】
【００１１】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のサイズの予備発泡粒子からなる熱可塑性樹脂粒子発泡成形体から得られる熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムが、表面均一性が高く、軽量かつ剛性に優れ、さらに８５℃の高温下においても剛性の変化が小さいことを見出し、該フィルム単独でも、さらには、該フィルムの両側にアルミニウム箔を積層してなる積層複合材でも、携帯電話、スマートフォン、平面型テレビなどに搭載されるダイナミック型小型スピーカーやダイナミック型平面スピーカーに対する小型化、薄肉化、省電力化、音質改良に対する要求に答えることができ、スピーカー用振動板として好適に使用可能であることを見出し、本発明の完成に至った。
【００１２】
すなわち本発明は以下の通りである。
１）予備発泡粒子を用いて製造された熱可塑性樹脂粒子発泡成形体から得られた、厚みが０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを用いたスピーカー用振動板であって、上記予備発泡粒子が実質的に直径１５００μｍ以下のもののみからなり、上記熱可塑性樹脂粒子発泡成形体が、アクリロニトリルを５重量％以上５０重量％以下含有し、密度が１００ｋｇ／ｍ3以上５００ｋｇ／ｍ3以下、ガラス転移温度が１０５℃以上であるスチレン系樹脂粒子発泡成形体であって、発泡成形体内部に、実質的に粒子状の未発泡部位が存在しないことを特徴とするスピーカー用振動板。
２）上記予備発泡粒子が実質的に直径３００μｍ以上のもののみからなることを特徴とする上記１）記載のスピーカー用振動板。
３）上記１）または２）記載の熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの両側にアルミニウム箔を積層してなることを特徴とするスピーカー用振動板。
４）上記熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削する工程を含んで得られたことを特徴とする、上記１）〜３）のいずれか記載のスピーカー用振動板。
５）熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削する工程を含んで得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムが、熱可塑性樹脂粒子発泡成形体或いは刃の少なくとも一方を往復運動させ、かつ、往路或いは復路の少なくとも一方の工程において熱可塑性樹脂粒子発泡成形体と刃が摺動することにより熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を間歇的に切削することにより得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムであることを特徴とする、上記４）記載のスピーカー用振動板。
６）熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削する工程を含んで得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムが、熱可塑性樹脂粒子発泡成形体を切削して薄片とした後、該薄片を、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度−３０℃以上の温度、かつガラス転移温度以下の温度にて加熱しつつ平板化することにより得られたものであることを特徴とする、上記４）記載のスピーカー用振動板。
７）熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの、密度１００ｋｇ／ｍ3以上５００ｋｇ／ｍ3以下、１０％圧縮時の圧縮強度が０．８ＭＰａ以上であることを特徴とする、上記１）〜６）のいずれか記載のスピーカー用振動板。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明記載の熱可塑性樹脂のガラス転移温度を求めるための、示差走査熱量計測定結果の一例である。横軸は温度、縦軸は吸熱を表しており、昇温開始初期及び後期の傾きの緩やかな箇所と、中期の傾きが大きくなった箇所で近似直線を引き、２ヶ所ある交点の中間温度がガラス転移温度である。
【図２】実施例で使用した切削機の模式図である。
【図３】実施例や比較例で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡体の外観写真である。            上：実施例１    下：比較例５
【図４】実施例で使用したスピーカー振動板の分解写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、実質的に直径１４００μｍ以下の予備発泡粒子のみ、あるいは、直径１４００μｍ以下、３００μｍ以上の予備発泡粒子のみで構成され、厚みが０．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下の熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを単独に用いた、または、該フィルムの両側にアルミニウム箔を積層してなる積層複合材を用いたスピーカー用振動板に関する。なお、本発明における粒子の直径とはＪＩＳ  Ｚ８８０１に基づく呼び寸法の網ふるいの通過を意味しており、例えば、直径１５００μｍ以下、とは、呼び寸法１５００μｍを通過したことを意味する。
【００１５】
本発明のスピーカー振動板としての性能である広い音域や、高い音圧をより効率良く発揮する上で、本発明における予備発泡粒子の直径は１４００μｍ以下であり、１０００μｍ以下が更に好ましい。一方、後述する予備発泡工程において加熱ムラなどにより十分に膨張しなかった粒子を除くという観点から、本発明における予備発泡粒子の直径は３００μｍ以上であり、５００μｍ以上が更に好ましい。なお、予備発泡工程において十分に発泡しなかった粒子が混入すると、熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに突起状の厚みムラが形成されたり、切削により熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを製造する際に刃が欠ける要因となるため、取り除く必要がある。
【００１６】
本発明における熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの厚みは、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、好ましくは、０．１５ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。厚みが０．１ｍｍを下回ると、特に厚みムラで肉薄になった部位で剛性低下が大きく、１．５ｍｍを超えると狭い部位での使用が制限され、薄肉化の要求に答えられなくなる。
【００１７】
また本発明における熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの１０％圧縮時の圧縮強度は、０．８ＭＰａ以上であり、好ましくは１．０ＭＰａである。１０％圧縮時の圧縮強度が０．８ＭＰａを下回ると、積層発泡フィルムとした際に十分な剛性が得られない。
また本発明における熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの密度については、１００ｋｇ／ｍ３以上５００ｋｇ／ｍ３以下であり、好ましくは、１２０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下である。密度が１００ｋｇ／ｍ３を下回ると、スライスにより得られる発泡フィルムの剛性が不足し、５００ｋｇ／ｍ３を超えると上記発泡フィルムの軽量性が損なわれる。
【００１８】
この様な熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを得るには、基材である熱可塑性樹脂の剛性が高いことが好ましく、例えば、スチレン単独重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／α−メチルスチレン共重合体、スチレン／メタクリル酸共重合体、スチレン／α−メチルスチレン／アクリロニトリル共重合体、α−メチルスチレン／アクリロニトリル共重合体などのスチレン系樹脂、スチレン単独重合体とポリフェニレンエーテル系樹脂の混合物、スチレン／ブタジエン共重合体とポリフェニレンエーテル系樹脂の混合物などの変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、メタクリル酸メチル単独重合体、メタクリル酸メチル／アクリル酸メチル共重合体などのポリメタクリル酸メチル系樹脂、エチレン／ノルボルネン類共重合体、エチレン／ジシクロペンタジエン共重合体などの環状オレフィン系樹脂、プロピレン単独重合体、プロピレン／エチレン共重合体、プロピレン／ブテン共重合体、エチレン単独重合体、エチレン／ブテン共重合体などのポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。
【００１９】
更には、基材である熱可塑性樹脂のガラス転移温度（以下、Ｔｇと表記する場合がある）は１０５℃以上であることが、携帯電話などに求められる８５℃環境下においても、寸法変化や剛性低下が小さく、また耐熱性の高いホットメルト接着剤を用いてアルミニウム箔などを積層する際にも寸法変化が小さいことから好ましい。
【００２０】
なお、本発明において熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、試料１〜１０ｍｇを４０℃から２１０℃まで１０℃／分の速度で昇温、該温度で５分間保持後、ついで２１０℃から４０℃まで１０℃／分の速度で降温、当該温度で５分間保持後、再度４０℃から２１０℃まで１０℃／分の速度で昇温したときのチャートにおいて観察される２箇所の屈曲点の中間温度を言う。
【００２１】
この様な熱可塑性樹脂としては、例えば上記の内、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／α−メチルスチレン共重合体、スチレン／メタクリル酸共重合体、スチレン／α−メチルスチレン／アクリロニトリル共重合体、α−メチルスチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン単独重合体とポリフェニレンエーテル系樹脂の混合物、スチレン／ブタジエン共重合体とポリフェニレンエーテル系樹脂の混合物、エチレン／ノルボルネン類共重合体、エチレン／ジシクロペンタジエン共重合体、などが挙げられる。
【００２２】
これらの内、比較的Ｔｇの高い熱可塑性樹脂で、かつ、既存の生産性の高い方法で発泡性粒子を得ることが可能であることから、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／α−メチルスチレン共重合体、スチレン／メタクリル酸共重合体、スチレン／α−メチルスチレン／アクリロニトリル共重合体、α−メチルスチレン／アクリロニトリル共重合体などのスチレン系樹脂が最も好ましく、さらには、アクリロニトリルを５重量％以上５０重量％以下含有するスチレン系樹脂が好ましい。上記スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ｐ−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレンなどの１種または２種以上が挙げられる。さらに、これらの内、安価でかつ樹脂とした際の耐熱性がさらに高いことから、α−メチルスチレン、またはスチレンとα−メチルスチレンの併用が好ましい。アクリロニトリルの含有量が５％未満では、重合後のスチレン系モノマーの残存が多くなり、５０重量％を越えると発泡剤の含浸量が低下すると共に、発泡成形体中に硬芯が増加する。
【００２３】
一方で、スチレン系モノマーとアクリロニトリルを共重合する工程において、本発明の効果を損なわない範囲で、他のモノマーを配合してもよい。前記他のモノマーとしては、ブタジエン、イソプレン、無水マレイン酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、などが例示される。
【００２４】
本発明におけるスチレン系樹脂の重合に使用する重合開始剤としては、有機過酸化物を用いるが、１０時間半減期温度が６０℃以上１２０℃以下であることが、重合転化率を高くしやすいことから好ましい。この様な重合開始剤としては、例えば、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサハイドロテレフタレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノニルパーオキシ）ヘキサン、ジ（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。これらは１種でも２種以上で用いてもよく、また他の重合開始剤を併用しても良い。
【００２５】
本発明において用いる基材である熱可塑性樹脂の一つの候補であるスチレン系樹脂の重合方法としては、塊状重合、懸濁重合、乳化重合など公知の方法が挙げられる。これらの内、重合後に再度粒子化することなくスチレン系樹脂粒子が得られ、発泡剤を含浸して発泡性スチレン系樹脂粒子とし得ることから、懸濁重合が好ましい。上記懸濁重合の方法としては、例えば、前記スチレン系モノマー及びアクリロニトリルを、燐酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、ピロリン酸マグネシウムなどの難水溶性無機塩や、α−オレフィンスルフォン酸ソーダ、ドデシルベンゼンスルフォン酸ソーダなどのアニオン性界面活性剤を併用して水中に分散させ、重合開始剤などを加えて加熱することによりスチレン系樹脂粒子を得ることができる。
【００２６】
本発明において用いる発泡性スチレン系樹脂粒子は、スチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させたものであり、発泡剤を含浸させる方法としては、スチレン系樹脂粒子を水中に分散させた状態で発泡剤を加える、スチレン系樹脂粒子を発泡剤中に浸漬する、押出機内にて溶融したスチレン系樹脂と発泡剤を溶融混練し細孔状のダイから押出しつつ急冷・カッティングを行う、などの方法が挙げられるが、スチレン系樹脂粒子を水中に分散させた状態で発泡剤を加える方法が好ましく、より好ましくは、スチレン系樹脂粒子を懸濁重合により重合する際に、重合の途中、あるいは重合後に発泡剤を含浸させて発泡性スチレン系樹脂粒子を得る方法が、生産性の観点から好ましい。
【００２７】
本発明において使用することの出来る発泡剤としては、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン、ネオペンタンなど炭素数３以上５以下の炭化水素等の脂肪族炭化水素類、およびジフルオロエタン、テトラフルオロエタンなどのオゾン破壊係数がゼロであるフッ化炭化水素類などの揮発性発泡剤が挙げられる。また、これらの発泡剤を併用することもできる。
【００２８】
発泡剤の使用量としては、スチレン系樹脂粒子１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部以上１２重量部以下、更に好ましくは２重量部以上９重量部以下である。
【００２９】
本発明において用いる基材である熱可塑性樹脂の一つの候補である発泡性スチレン系樹脂粒子の製造方法は、例えば以下のとおりである。所定量の水性懸濁媒体中に所定量のスチレン系モノマー及びアクリロニトリル、重合開始剤、必要に応じてその他添加剤を添加し、所定の温度、好ましくは９０℃以上１００℃未満で一定時間重合し、スチレン系単量体の転化率が８０％から９０％に達した時点で重合工程を完了させる。該重合工程の後、重合温度を所定の温度、好ましくは１００℃以上１２０℃以下に上げ、所定時間熱処理工程を実施することが好ましい。その後、所定の温度まで降温し、発泡剤等を仕込んだ後、再び昇温する。所定の温度、好ましくは１０５℃以上１２０℃以下で一定時間発泡剤含浸工程を実施する。実施後冷却をすると発泡性スチレン系樹脂粒子が得られる。
【００３０】
なお、ビーズ発泡法により方形状の熱可塑性樹脂発泡体を得る方法は、既知の方法を採用することができ、例えば、炭化水素等の発泡剤を含有した発泡性熱可塑性樹脂粒子を回転攪拌式予備発泡装置で、水蒸気、あるいは水蒸気と空気の混合気体を用いて加熱することにより予備発泡粒子を得、得られた予備発泡粒子を方形状の金型内に充填し、水蒸気等を用いて加熱することにより、方形状の発泡体を得ることができる。なお、熱可塑性樹脂発泡体の密度は、予備発泡粒子を得る際の加熱条件で容易に調整することができる。
【００３１】
なお、予備発泡後の発泡粒子の篩い分けのみならず、予備発泡前においても、呼び寸法６００μｍの網ふるいを通過した発泡性樹脂粒子のみを予備発泡に使用すると、硬芯と呼ばれる、粒子中心付近の未発泡部位がなく、切削性に優れた発泡成形体が得られることから好ましい。
【００３２】
本発明の熱可塑性樹脂粒子発泡成形体は、内部に硬芯が存在しないようにすることで、切削加工用として好適に使用することが出来、スライス加工により、厚さ０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の発泡フィルムを、収率よく得ることができる。
【００３３】
さらに、本発明は、熱可塑性樹脂発泡体を切削する工程を含んでなるスピーカー用振動板に関するものであり、前記熱可塑性樹脂発泡体を切削する工程は、熱可塑性樹脂発泡体或いは刃の少なくとも一方を往復運動させ、かつ、往路或いは復路の少なくとも一方の工程において熱可塑性樹脂発泡体と刃を摺動させることにより熱可塑性樹脂発泡体を間歇的に切削することを特徴とする。
【００３４】
具体的には、熱可塑性樹脂発泡体を固定し、往復運動する刃により切削する方法、またはレール上を往復運動する架台に熱可塑性樹脂発泡体を固定し、固定した刃により切削する方法が挙げられる。このように、熱可塑性樹脂発泡体或いは刃の少なくとも一方を往復運動させ、かつ、往路或いは復路の少なくとも一方の工程において熱可塑性樹脂発泡体と刃を摺動させることにより、表面が滑らかであり、中央付近においても厚み精度が高い熱可塑性樹脂発泡フィルムが得られる。更には、熱可塑性樹脂発泡体と刃が摺動する際に、熱可塑性樹脂発泡体の面と刃が平行ではなく角度をなしており、最初に点で接触することが、切削時の熱可塑性樹脂発泡体の毟れを抑制しやすいことから好ましい。当該角度はバイアス角と呼ばれ、５〜８５°であることが好ましい。
【００３５】
なお本発明における、熱可塑性樹脂発泡体または刃の往復運動は、完全に軸上を往復する場合のみならず、一方がクランクギアと連結されるなどにより往復運動に加えて僅かに上下運動を伴う場合も含むものとする。
【００３６】
本発明に用いる刃は、得られる発泡フィルムの表面平滑性が高いことから、鋸刃ではなくナイフ刃が好ましい。更には、刃のたわみによる厚み精度低下を回避し得ることから、刃の厚みが３ｍｍ以上であることが好ましい。
【００３７】
また、前記熱可塑性樹脂発泡体と刃の少なくとも一方を往復運動させかつ、往路或いは復路の少なくとも一方の工程において熱可塑性樹脂発泡体と刃を摺動させることにより熱可塑性樹脂発泡体を間歇的に切削する方法においては、熱可塑性樹脂発泡体の密度が１００〜５００ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。密度が１００ｋｇ／ｍ３を下回ると厚み精度が損なわれる場合があり、５００ｋｇ／ｍ３を超えると切削時に熱可塑性樹脂発泡フィルムに割れを生じる場合がある。
【００３８】
前記熱可塑性樹脂発泡体と刃の少なくとも一方を往復運動させ、かつ、往路或いは復路の少なくとも一方の工程において熱可塑性樹脂発泡体と刃を摺動させることにより熱可塑性樹脂発泡体を間歇的に切削する方法において、熱可塑性樹脂発泡体と刃に一定荷重を掛け続けることで一往復毎に切削する方法もあるが、一回の切削毎に熱可塑性樹脂発泡体を一定量繰り出し、該繰り出し分を切削する方法が、熱可塑性樹脂発泡フィルム端部の厚み精度が良好なため使用可能な面積が広いことから、好ましい。
【００３９】
熱可塑性樹脂発泡体を切削することで薄片が得られる。この薄片をそのまま本発明の熱可塑性樹脂発泡フィルムとしてもよいが、該薄片はあたかも鉋屑のように巻癖がつき、取扱が困難なものとなる傾向がある。その場合、該薄片を熱可塑性樹脂のガラス転移温度−３０℃以上、かつガラス転移温度以下の温度にて加熱しつつ平板化を行うことが好ましい。ここで、加熱しつつ平板化を行うとは、具体的には、アイロンをかける、２枚の平面板に挟みこんで加熱オーブンに入れる、端部を冶具に固定し軽く外側に延伸しながら加熱など、加熱しながら平面部に一定の応力を与え平板化することを言う。
【００４０】
前記加熱温度がガラス転移温度−３０℃未満だと巻癖を充分にとることができない場合があり、ガラス転移温度を超えると、熱可塑性樹脂発泡フィルムが更に膨らんだり潰れるなどにより厚み精度が低下する場合がある。なお、加える応力としては、熱可塑性樹脂発泡フィルムが潰れないことから０．１ＭＰａ以下が好ましい。
【００４１】
また本発明は、熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの少なくとも片面にアルミニウム箔を積層した積層発泡フィルムにも関する。
【００４２】
本発明において熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに積層されるアルミニウム箔は、厚さが０．００５〜０．０５ｍｍであることが好ましく、厚さが０．００７〜０．０２ｍｍであることがより好ましい。厚みが０．００５ｍｍを下回ると積層の際にアルミニウム箔に皺が入る場合があり、厚さが０．０５ｍｍを超えると軽量性が損なわれる場合がある。
【００４３】
本発明において熱可塑性樹脂発泡フィルムにアルミニウム箔を積層する方法に特に制限は無く、接着剤や粘着剤、熱融着などの方法が採用可能だが、生産性や積層複合材の厚み精度の観点から、接着剤による積層が好ましい。
【００４４】
前記積層に使用する接着剤としては、無溶剤系で収縮が小さいことが好ましく、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ウレタン系接着剤、ホットメルト接着剤などが例示される。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００４６】
〈フィルムの厚み測定〉
厚みゲージを用いて、４５０ｍｍ×３００ｍｍのサンプルについて、サンプル周辺端部３０ｍｍを除いて切り出し、ランダムに３０箇所で厚みを測定し、算術平均により平均厚みを算出すると共に、最大値と最小値の差を算出した。
【００４７】
〈フィルムの密度測定〉
上記熱可塑性樹脂発泡フィルムの厚み測定を行ったサンプルについて、縦横の長さ及び重量を測定し、縦横の長さと平均厚みから体積を算出し、重量を体積で除して算出した。
【００４８】
〈フィルム端部の厚み測定〉
上記熱可塑性樹脂発泡フィルムの厚み測定の際に切り取られた周辺端部について、厚みゲージを用いて、四隅部での厚みを測定し、最小値を端部最小厚みとした。
【００４９】
〈フィルムの圧縮強度評価〉
熱可塑性樹脂発泡フィルムを３ｃｍ×３ｃｍに１０枚切り出して重ねて測定試料とし、２３℃雰囲気下、オートグラフを用いて１ｍ／ｍｉｎの速度で圧縮し、変形量が１０％となった際の応力（Ｎ）を試料面積（０．０３ｍ×０．０３ｍ＝０．０００９ｍ２）で除すことにより、１０％圧縮時の圧縮強度を算出した。
【００５０】
〈フィルムの耐熱性評価〉
発泡フィルムの中央部から１００ｍｍ×１００ｍｍのサンプルを切り出し、各辺の長さを測定した後、８５℃に設定した熱風オーブン中にて２時間加熱後に再度測定し、加熱後の長さを加熱前の長さで除して寸法変化の割合を算出した。
【００５１】
（実施例１）
株式会社カネカ製の低発泡成形用耐熱発泡性ポリスチレン系樹脂、ヒートマックス（商標）ＨＭ５の内、ＪＩＳ Ｚ８８０１に基づく呼び寸法６００μｍの網ふるいを通過した樹脂だけを取り出し、予備発泡し、再度 呼び寸法５００μｍの網ふるいを通過しない樹脂だけを取り出し成形することにより、４５０ｍｍ×３００ｍｍ×２５ｍｍ、密度２１０ｋｇ／ｍ３の方形状成形体を得た。この方形状発泡体を、以下の切削機を用いて目標厚み０．３ｍｍに設定して切削を行った。
【００５２】
使用した切削機は、レール上を床面に平行に往復運動する架台があり、該架台の下部に発泡体を固定し、上向きに固定された刃の上を発泡体が往復することで切削を行い、切削毎、即ち一往復毎に発泡体が目標切削厚み分下がってくることで連続的に切削を行う構成の木材加工用切削機である。なお、バイアス角は１０°に設定した。切削された薄片は巻癖が強く、直径１５ｍｍ程度の巻物状になっていたが、２枚のアルミ板に挟み、１１０℃に設定した熱風オーブン中にて１０分加熱後、放冷して取り出したところ、密度２１０ｋｇ／ｍ３、平均厚み０．３０ｍｍ、最大値と最小値の差は０．０３ｍｍ、端部最小厚みは０．２８ｍｍで、表面の平滑な熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを得た。この発泡フィルムの１０％圧縮時の圧縮強度は４．５ＭＰａであり、樹脂のガラス転移温度は１２２℃であり、耐熱性評価での寸法変化は１．００で変わらなかった。
【００５３】
（実施例２）
実施例１で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムの両面に、大日本ホイル製ＶＣコートアルミ箔（塩ビ系粘着剤付きの厚さ０．０１２ｍｍのアルミニウム箔）を貼付したところ、剛性の高い積層発泡フィルムが得られた。
【００５４】
（実施例３）
実施例１の方形状成形体について、実施例１と同じ切削機を用いて目標厚み０．７ｍｍに設定して切削を行い、実施例１と同様にして平板化を行った。
【００５５】
（実施例４）
実施例３で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例２と同様にして厚さ０．０１２ｍｍのアルミニウム箔を貼付したところ、剛性の高い積層発泡フィルムが得られた。
【００５６】
（実施例５）
実施例１と同様に、株式会社カネカ製の低発泡成形用耐熱発泡性ポリスチレン系樹脂、ヒートマックス（商標）ＨＭ５の内、ＪＩＳ Ｚ８８０１に基づく呼び寸法６００μｍの網ふるいを通過した樹脂だけを取り出し、予備発泡し、再度 呼び寸法５００μｍの網ふるいを通過しない樹脂だけを取り出し成形することにより、４５０ｍｍ×３００ｍｍ×２５ｍｍ、密度１４０ｋｇ／ｍ３の方形状成形体を得、さらに、実施例１と同様にして目標厚み０．３ｍｍに設定して切削、平板化を行った。
【００５７】
（実施例６）
実施例５で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例２と同様にして厚さ０．０１２ｍｍのアルミニウム箔を貼付したところ、剛性の高い積層発泡フィルムが得られた。
【００５８】
（比較例１）
予備発泡の前後で、網ふるいを使用しない以外は、実施例１と同様にして方形状成形体を得、実施例１と同じ切削機を用いて目標厚み０．３ｍｍに設定して切削を行なった結果、切削の段階で、刃こぼれが多発し、刃こぼれしていない部分の発泡フィルムを選別し、実施例１と同様にして平板化を行った。評価結果を表１に示す。得られた熱可塑性樹脂発泡フィルムは、密度２１２ｋｇ／ｍ３、平均厚み０．３ｍｍ、最大値と最小値の差は０．０４ｍｍ、端部最小厚みは０．０５ｍｍで、表面は平滑だが、非常に脆い剛性にも欠ける熱可塑性樹脂発泡フィルムを得た。この発泡フィルムの１０％圧縮時の圧縮強度は４．３ＭＰａであり、耐熱性評価での寸法変化は１．００で変わらなかった。
【００５９】
（比較例２）
比較例１で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例２と同様にして厚さ０．０１２ｍｍのアルミニウム箔を貼付したところ、剛性に欠ける積層発泡フィルムしか得られなかった。
【００６０】
（比較例３）
使用する樹脂を、株式会社カネカ製の発泡成形用耐熱発泡性ポリスチレン系樹脂、ヒートマックス（商標）ＨＭに代えた以外は、実施例１と全く同様に方形状成形体を得、実施例１と同様にして切削、平板化を行った。得られた熱可塑性樹脂発泡フィルムは、密度３６ｋｇ／ｍ３、平均厚み０．３１ｍｍ、最大値と最小値の差は０．０６ｍｍと若干大きいが、端部最小厚み０．２８ｍｍの表面の平滑な熱可塑性樹脂発泡フィルムを得た。この発泡フィルムの樹脂のガラス転移温度１１６℃で、耐熱性評価での寸法変化は１．００で変わらなかったが、１０％圧縮時の圧縮強度は０．３ＭＰａであり、剛性に欠ける熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを得た。
【００６１】
（比較例４）
比較例３で得られた熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例２と同様にして厚さ０．０１２ｍｍのアルミニウム箔を貼付したところ、剛性に欠ける積層発泡フィルムしか得られなかった。
【００６２】
（比較例５）
実施例１の内、予備発泡後のみ、網ふるいを使用しない以外は、実施例１と全く同様にして、４５０ｍｍ×３００ｍｍ×２５ｍｍ、密度２１０ｋｇ／ｍ３の方形状成形体を得た。さらに、実施例１と同じ切削機を用いて目標厚み０．３ｍｍに設定して切削を行い、実施例１と同様にして平板化を行った。得られた熱可塑性樹脂発泡フィルムは、密度２１０ｋｇ／ｍ３、平均厚み０．３０ｍｍ、最大値と最小値の差は０．０３ｍｍ、端部最小厚みは０．２８ｍｍで、表面の平滑な熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムを得たが、収率が低くなった。具体的には、切削工程において、頻繁に硬芯が影響していると思われる刃こぼれが発生し、結果として、傷の無い表面の均一なフィルムは、わずか５０枚しか得られず、さらに、平坦化工程において、フィルム割れが発生し、最終的には、３０枚しか良好なフィルムが得られなかった。実施例１においては、７０枚以上のフィルムが安定的に得られている。こうして得られた傷の無い表面の均一なフィルムの１０％圧縮時の圧縮強度は４．５ＭＰａであり、樹脂のガラス転移温度は１２２℃であり、耐熱性評価での寸法変化は１．００となり、実施例１と同等の結果であった。
【００６３】
（比較例６）
比較例５で得られた傷の無い表面の均一な熱可塑性樹脂粒子発泡フィルムに実施例２と同様にして厚さ０．０１２ｍｍのアルミニウム箔を貼付したところ、アルミニウム箔の表面に皺が目立つ外観の悪い積層発泡フィルムが得られた。
【００６４】
実施例１〜６で得られた発泡フィルムおよび積層発泡フィルムを図３に示すような１１ｍｍ×７ｍｍの型で打ち抜き、市販の携帯電話用スピーカーを解体し、スピーカー用振動板の部分を取り替えて評価したところ、良好な音響性能を発現し、十分にスピーカー用振動板として使用可能であることを確認した。
一方で、比較例１〜６で得られたもので、同様にスピーカー用振動板として評価したが、音域の狭い、音圧の低いものしか得られなかった。
実施例１〜６、比較例１〜６の対比により、本発明の効果は明らかである。
【符号の説明】
【００６５】
１    熱可塑性樹脂発泡体
２    刃
３    発泡体を所定量繰り出し可能な架台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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