(57)【要約】【課題】優れた耐熱性および強度を有し、成形加工性に優れ、生産コストおよび環境負荷が少ないスピーカー用部材を提供すること。【解決手段】本発明のスピーカー用部材は、ポリオレフィン系樹脂と穀物と無機系フィラーとを含有する成形用組成物で成形される。好ましくは、穀物が非食用の資源米である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂と穀物と無機系フィラーとを含有する成形用組成物で成形される、スピーカー用部材。
【請求項２】
前記穀物が米である、請求項１に記載のスピーカー用部材。
【請求項３】
前記穀物が非食用の資源米である、請求項１または２に記載のスピーカー用部材。
【請求項４】
前記穀物の含有割合が２５〜５０重量％である、請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー用部材。
【請求項５】
前記ポリオレフィン系樹脂が、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる群より選ばれた少なくとも１種である、請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー用部材。
【請求項６】
前記無機系フィラーが、ガラス繊維、カーボン繊維、タルクおよびマイカからなる群より選ばれた少なくとも１種である、請求項１から５のいずれかに記載のスピーカー用部材。
【請求項７】
前記無機系フィラーが、繊維長さ０．１〜２ｍｍのガラス繊維である、請求項１から６のいずれかに記載のスピーカー用部材。
【請求項８】
前記無機系フィラーの含有割合が５〜２０重量％である、請求項１から７のいずれかに記載のスピーカー用部材。
【請求項９】
前記成形用組成物が消臭剤を含有し、該消臭剤の含有割合が０．５〜１重量％である、請求項１から８のいずれかに記載のスピーカー用部材。
【請求項１０】
前記成形用組成物が撥水剤を含有し、該撥水剤の含有割合が０．２〜０．５重量％である、請求項１から９のいずれかに記載のスピーカー用部材。
【請求項１１】
ポリオレフィン系樹脂と穀物と無機系フィラーとを含む成形用組成物を成形する、スピーカー用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピーカー用部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカー用部材に用いられる材料の代表例として、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂が挙げられる。このような樹脂は、単独では、厳しい環境（例えば、車載向け）に対応しきれないという問題がある。そこで、耐熱性および強度を向上させることを目的として、ポリプロピレン等の樹脂に、ガラス繊維、カーボン繊維、タルク、マイカ等の無機系フィラーを添加することが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、上記無機系フィラーの添加により、樹脂の流動性が損なわれ、複雑な形状の成形が困難であるという問題がある。また、ポリプロピレンと無機系フィラーとを組み合わせる場合、無機系フィラーの接着性を良好にすることを目的として、例えば、無機系フィラーに表面処理を施す必要があり、生産コストの面で問題がある。さらに、ポリプロピレン等の樹脂は、石油製品であり、燃焼廃棄時に多量の二酸化炭素を発生するため、環境破壊につなが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】特開平１１−７５２９０号公報
【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、優れた耐熱性および強度を有し、成形加工性に優れ、生産コストおよび環境負荷が少ないスピーカー用部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスピーカー用部材は、ポリオレフィン系樹脂と穀物と無機系フィラーとを含有する成形用組成物で成形される。
好ましい実施形態においては、上記穀物が米である。
好ましい実施形態においては、上記穀物が非食用の資源米である。
好ましい実施形態においては、上記穀物の含有割合が２５〜５０重量％である。
好ましい実施形態においては、上記ポリオレフィン系樹脂が、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる群より選ばれた少なくとも１種である。
好ましい実施形態においては、上記無機系フィラーが、ガラス繊維、カーボン繊維、タルクおよびマイカからなる群より選ばれた少なくとも１種である。
好ましい実施形態においては、上記無機系フィラーが、繊維長さ０．１〜２ｍｍのガラス繊維である。
好ましい実施形態においては、上記無機系フィラーの含有割合が５〜２０重量％である。
好ましい実施形態においては、上記成形用組成物が消臭剤を含有し、消臭剤の含有割合が０．５〜１重量％である。
好ましい実施形態においては、上記成形用組成物が撥水剤を含有し、撥水剤の含有割合が０．２〜０．５重量％である。
本発明の別の局面によれば、スピーカー用部材の製造方法が提供される。この、スピーカー用部材の製造方法は、ポリオレフィン系樹脂と穀物と無機系フィラーとを含む成形用組成物を成形する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、穀物を用いることにより、極めて優れた耐熱性および強度を有し、成形加工性に優れ、生産コストおよび環境負荷が少ないスピーカー用部材を提供することができる。
【０００８】
穀物を含有する成形用組成物は、成形時に所定温度以上に加熱されることにより、穀物の澱粉粒が壊れて糊化しゲル状を示し得る。このため、ポリオレフィン系樹脂との混練時に微細に分割され、樹脂マトリックス中に澱粉質が均等に分散され、溶融粘度が低下して熱流動性に優れ得る。その結果、複雑な形状であっても良好な成形加工性を得ることができる。
【０００９】
穀物は、加熱されると糊化してゲル状になり、優れた接着性を示し得る。したがって、無機系フィラーに表面処理を施す、相溶化剤を添加する等の処理を行わなくても、安価な穀物を用いることにより、無機系フィラーが強固に接合される。このように、生産コストを低減させながら、極めて優れた強度を有するスピーカー用部材を得ることができる。スピーカー用振動板を成形する場合、糊化した穀物がロス剤の働きをするため、大きな内部損失が得られて、ヤング率と内部損失とのバランスに優れた振動板を得ることができる。また、穀物を用いることにより、極めて優れた耐熱性を有するスピーカー用部材を得ることができる。
【００１０】
さらに、穀物を用いることにより、化石燃料から製造されるポリオレフィン系樹脂の使用量を低減させることができ、環境負荷の低減につなげることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１で得られたスピーカー用フレームを用いたスピーカーの音圧周波数特性を示すグラフである。
【図２】比較例２で得られたスピーカー用フレームを用いたスピーカーの音圧周波数特性を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例６で得られたスピーカー用振動板を用いたスピーカーの音圧周波数特性を示すグラフである。
【図４】比較例８で得られたスピーカー用振動板を用いたスピーカーの音圧周波数特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のスピーカー部材は、ポリオレフィン系樹脂と穀物と無機系フィラーとを含有する成形用組成物で成形される。
【００１３】
Ａ．成形用組成物
上記ポリオレフィン系樹脂としては、任意の適切な樹脂が用いられる。好ましくは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる群より選ばれた少なくとも１種である。このような樹脂を用いることにより、内部損失に優れ、かつ軽量なスピーカー用部材を得ることができる。とりわけ好ましくは、ポリプロピレンである。強度、軽量性および汎用性のバランスに優れるからである。また、スピーカー用振動板を成形する場合、内部損失に優れるからである。
【００１４】
上記穀物としては、任意の適切な穀物が用いられる。穀物の具体例としては、米、トウモロコシ、麦類（例えば、大麦、小麦、ライ麦等）、キビ、アワ、ヒエ、サトウキビ等が挙げられる。これらは、単独でまたは二種以上組み合わせて用いられ得る。これらの中でも、好ましくは、米である。米としては、食用のみならず、非食用の資源米も用いることができる。廃棄される余剰米である資源米を用いることで、生産コストおよび環境面においてさらに優れ得る。例えば、資源米を所定量以上用いて得られるスピーカー用部材は、エコマーク認定製品となり得る。
【００１５】
穀物は、好ましくは、脱穀した状態で成形用組成物に含有される。穀物として米を用いる場合、好ましくは、籾殻が除去された玄米および／または精米が成形用組成物に含有される。また、穀物は、製粉された粉状の状態で用いてもよいし、製粉されない粒状の状態で用いてもよい。好ましくは、粉状の状態で成形用組成物に含有される。
【００１６】
成形用組成物は無機系フィラーを含有する。無機系フィラーを含有させることにより、優れた耐熱性および強度を有するスピーカー用部材を得ることができる。無機系フィラーとしては、任意の適切な無機系フィラーが用いられる。好ましくは、ガラス繊維、カーボン繊維、タルクおよびマイカからなる群より選ばれた少なくとも１種である。とりわけ好ましくは、ガラス繊維である。ガラス繊維を用いることにより、少量添加でも優れた耐熱性および強度を有するスピーカー用部材を得ることができる。
【００１７】
上記ガラス繊維は、好ましくは０．１〜２ｍｍの繊維長さ、さらに好ましくは０．５〜１ｍｍの繊維長さを有する。また、ガラス繊維は、好ましくは３〜２４μｍの繊維径、さらに好ましくは５〜１０μｍの繊維径を有する。
【００１８】
成形用組成物における穀物の含有割合は、好ましくは２５〜５０重量％、さらに好ましくは２５〜３０重量％である。無機系フィラーの含有割合は、好ましくは５〜２０重量％、さらに好ましくは５〜１０重量％である。
【００１９】
成形用組成物は、任意の適切な添加剤を含有し得る。添加剤としては、例えば、消臭剤、撥水剤が挙げられる。これらを用いることにより、成形時に生じる臭いや湿度によるカビの発生等の問題を解消することができる。消臭剤の含有割合は、好ましくは０．５〜１重量％である。撥水剤の含有割合は、好ましくは０．２〜０．５重量％である。
【００２０】
Ｂ．成形
本発明のスピーカー用部材は、上記成形用組成物を成形（好ましくは、射出成形）して製造される。以下、スピーカー用部材の製造方法の一つの好ましい実施形態について、具体的に説明する。
【００２１】
上記成形用組成物は、予め、混合機を用いて溶融混練される。ここで用いられる混合機としては、例えば、ヘンシェルミキサー、ユニバーサルミキサー等が挙げられる。溶融温度は、任意の適切な温度に設定することができる。好ましくは１７０〜１９０℃である。
【００２２】
次に、溶融混練した成形用組成物を、所望のスピーカー用部材の形状を有したインジェクション金型に射出し、所望のスピーカー用部材を成形する。射出成形の条件は、任意の適切な条件に設定することができる。代表的には、成形温度は１８０〜１９０℃、金型温度は６０〜９０℃、射出圧力は５０〜８０ｋｇｆ／ｃｍ２、背圧は１０〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２、冷却時間は３０〜４０秒である。
【００２３】
Ｃ．スピーカー用部材
上記成形用組成物で成形されるスピーカー用部材の具体例としては、振動板、フレーム、ボックス（エンクロージャー）、エッジ、フィールドカバー、イコライザー等が挙げられる。
【実施例】
【００２４】
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。
【００２５】
［実施例１］
（成形用組成物の調製）
樹脂ペレットＡ、樹脂ペレットＢおよび樹脂ペレットＣを３６：２０：４４の重量配合比（ポリオレフィン系樹脂：穀物：無機系フィラー＝６５：２５：１０）で、ヘンシェルミキサーを用いて１８０℃で溶融混練し、成形用組成物を調製した。用いた樹脂ペレットの詳細は以下のとおりである。
【００２６】
樹脂ペレットＡ：ポリプロピレンと非食用の資源米を３０：７０の重量比でブレンドした樹脂ペレット（株式会社バイオテクノロジー製、ＢＴペレット「ＳＲＰ７０−３Ｆ」）
樹脂ペレットＢ：ポリプロピレンとガラス繊維（繊維長：１〜２ｍｍ）を５０：５０の重量比でブレンドした樹脂ペレット（ダイセルポリマー株式会社製、プラストロン「ＰＰ−ＧＦ５０−０１」）
樹脂ペレットＣ：プロピレンのブロックコポリマー樹脂ペレット（株式会社プライムポリマー製、プライムポリプロ）
【００２７】
（成形）
上記成形用組成物を射出成形することにより、口径１６ｃｍの車載用のスピーカー用フレームを得た。成形の条件は、成形温度１９０℃、金型温度９０℃、射出圧力８０ｋｇｆ／ｃｍ２、背圧２０ｋｇｆ／ｃｍ２、冷却時間３０秒であった。
【００２８】
［実施例２］
上記樹脂ペレットＡ、樹脂ペレットＢおよび樹脂ペレットＣの重量配合比を３６：４０：２４（ポリオレフィン系樹脂：穀物：無機系フィラー＝５５：２５：２０）としたこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００２９】
［実施例３］
上記樹脂ペレットＡ、樹脂ペレットＢおよび樹脂ペレットＣの重量配合比を７２：１０：１８（ポリオレフィン系樹脂：穀物：無機系フィラー＝４５：５０：５）としたこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３０】
［実施例４］
上記樹脂ペレットＡ、樹脂ペレットＢおよび樹脂ペレットＣの重量配合比を７２：２０：８（ポリオレフィン系樹脂：穀物：無機系フィラー＝４０：５０：１０）としたこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３１】
［実施例５］
上記樹脂ペレットＡ、樹脂ペレットＢ、樹脂ペレットＣ、ステアリン酸カルシウムを主成分とした消臭剤マスターバッチ（濃度１０重量％、株式会社グランツ製、ＧＫ８３５）およびシリコンを主成分とした撥水剤マスターバッチ（濃度１０重量％、株式会社グランツ製、ＰＰ  シリコンマスターバッチ）を３６：２０：３７：５：２（ポリオレフィン系樹脂：穀物：無機系フィラー：消臭剤：撥水剤＝６４．３：２５：１０：０．５：０．２）の重量比で配合したこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３２】
［比較例１］
ポリプロピレン（樹脂ペレットＣ）のみを用いて、実施例１と同様の成形条件で、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３３】
［比較例２］
樹脂ペレットＡを用いずに、樹脂ペレットＢと樹脂ペレットＣとの重量配合比を４０：６０（ポリオレフィン系樹脂：無機系フィラー＝８０：２０）としたこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３４】
［比較例３］
樹脂ペレットＡを用いずに、樹脂ペレットＢと樹脂ペレットＣとの重量配合比を２０：８０（ポリオレフィン系樹脂：無機系フィラー＝９０：１０）としたこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３５】
［比較例４］
ポリプロピレン（樹脂ペレットＣ）に天然鉱物である粒子径３〜２０μｍのマイカを２０重量％となるように配合したこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３６】
［比較例５］
樹脂ペレットＢを用いずに、樹脂ペレットＡと樹脂ペレットＣとの重合配合比を３６：６４（ポリオレフィン系樹脂：穀物＝７５：２５）としたこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３７】
［比較例６］
樹脂ペレットＢを用いずに、樹脂ペレットＡと樹脂ペレットＣとの重合配合比を７２：２８（ポリオレフィン系樹脂：穀物＝５０：５０）としたこと以外は、実施例１と同様にして、車載用のスピーカー用フレームを得た。
【００３８】
＜評価＞
実施例１〜５および比較例１〜６で得られたスピーカー用フレームについて、比重、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強度および荷重たわみ温度を、通常の方法で測定した。また、各実施例および比較例の成形用組成物のメルトフロレート（ＭＦＲ）を、通常の方法で測定した。測定結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2011239264.tif 000002
【００４０】
表１から明らかなように、穀物も無機系フィラーも用いなかった比較例１は、曲げ弾性率および衝撃強度が小さく、荷重たわみ温度も低かった。無機系フィラーを用いた比較例２〜４は、曲げ弾性率、衝撃強度および荷重たわみ温度が改善されるものの、比較例１に比べて樹脂（成形用組成物）の流動性が悪く、成形加工性に劣っていた。これに対し、穀物および無機系フィラーを用いた実施例は、無機系フィラーの配合量において対応する比較例に比べて、全ての評価項目において上回っていた。
【００４１】
実施例１および比較例２で得られたスピーカー用フレームを用いたスピーカーの音圧周波数特性を測定した。実施例１の結果を図１に、比較例２の結果を図２に示す。なお、それぞれのグラフには、音圧周波数特性とともに、音圧の２次および３次の高調波歪特性が示されている。
【００４２】
図１と図２とを比較すると、２ｋＨｚ以上の人間の聴覚が敏感な周波数帯域において、実施例１の方が比較例２よりも高調波歪が低減している。実際、実施例１のスピーカーと比較例２のスピーカーとを試聴によって比較すると、比較例２よりも実施例１のスピーカーの方がクリアに感じるという聴感上の音質の差を感じることができた。なお、汎用品（ＡＢＳ樹脂製）と比較しても、聴感上の音質は改善されていた。
【００４３】
［実施例６］
実施例５と同様の成形用組成物を射出成形することにより、口径２ｃｍの小型スピーカー用振動板を得た。成形の条件は、成形温度１９０℃、金型温度９０℃、射出圧力８０ｋｇｆ／ｃｍ２、背圧２０ｋｇｆ／ｃｍ２、冷却時間３０秒であった。
【００４４】
［比較例７］
ポリプロピレン（上記樹脂ペレットＣ）のみを用いて、実施例６と同様の成形条件で、小型スピーカー用振動板を得た。
【００４５】
［比較例８］
ポリプロピレン（樹脂ペレットＣ）に天然鉱物である粒子径３〜２０μｍのマイカを２０重量％となるように配合したこと以外は、実施例６と同様にして、小型スピーカー用振動板を得た。
【００４６】
＜評価＞
得られたスピーカー用振動板について、比重、ヤング率（Ｅ）、内部損失（ｔａｎδ）および荷重たわみ温度を、通常の方法で測定した。得られた値を用いて、比弾性率（Ｅ／比重）を算出した。また、各実施例および比較例の成形用組成物のメルトフロレート（ＭＦＲ）を、通常の方法で測定した。得られた結果を下記表２に示す。
【００４７】
【表２】
2011239264.tif 000003
【００４８】
表２から明らかなように、穀物も無機系フィラーも用いなかった比較例７は、比重は小さいものの、ヤング率も荷重たわみ温度も低かった。無機系フィラーを用いた比較例８は、ヤング率および荷重たわみ温度が改善される一方で、比較例７よりも内部損失が低下し、樹脂（成形用組成物）の流動性も悪く成形加工性に劣っていた。これに対し、穀物および無機系フィラーを用いた実施例６は、比較例７よりも比重はやや増加するものの、内部損失が非常に高く、ヤング率と内部損失とのバランスに優れていた。また、樹脂（成形用組成物）の流動性にも優れ、良好な成形加工性が得られた。
【００４９】
実施例６および比較例８で得られたスピーカー用振動板を用いたスピーカーの音圧周波数特性を測定した。実施例６の結果を図３に、比較例８の結果を図４に示す。なお、それぞれのグラフには、音圧周波数特性とともに、音圧の２次および３次の高調波歪特性が示されている。
【００５０】
音圧周波数特性に現れる高域限界周波数のピークが、比較例８の場合には約１２ｋＨｚであるのに対して、実施例６の場合には約１６ｋＨｚに上昇する。このように、実施例６のスピーカーでは、再生周波数帯域が広くなるという利点がある。また、２ｋＨｚ以上の人間の聴覚が敏感な周波数帯域において、実施例６の方が比較例８よりも高調波歪が低減している。実施例６のスピーカー用振動板は、比較例８のスピーカー用振動板に比べて内部損失が大きく、実施例６のスピーカーと比較例８のスピーカーとを試聴によって比較すると、比較例８よりも実施例６のスピーカーの方がクリアに感じるという聴感上の音質の差を感じることができた。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のスピーカー用部材は、車載用等のあらゆる用途のスピーカーに、好適に用いられ得る。
【図１】
2011239264.tif 000004
【図２】
2011239264.tif 000005
【図３】
2011239264.tif 000006
【図４】
2011239264.tif 000007