(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023184073
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】プリプレグ製造用フィルム、プリプレグおよび振動板
(51)【国際特許分類】
C08J 5/24 20060101AFI20231221BHJP
C08J 5/18 20060101ALI20231221BHJP
B32B 27/32 20060101ALI20231221BHJP
H04R 7/02 20060101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
C08J5/24 CES
C08J5/18
B32B27/32 Z
H04R7/02 G
H04R7/02 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022097992
(22)【出願日】2022-06-17
(71)【出願人】
【識別番号】000224101
【氏名又は名称】藤森工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100155066
【弁理士】
【氏名又は名称】貞廣 知行
(72)【発明者】
【氏名】高村 聡
【テーマコード（参考）】
4F071
4F072
4F100
5D016
【Ｆターム（参考）】
4F071AA20
4F071AE05
4F071AH19
4F071BC01
4F072AA04
4F072AB10
4F072AB22
4F072AD04
4F072AE10
4F072AG03
4F072AH06
4F072AH49
4F072AJ03
4F072AK05
4F072AL09
4F100AA37B
4F100AD11B
4F100AK07A
4F100AL07A
4F100BA02
4F100BA03
4F100BA07
4F100CA05A
4F100CA06A
4F100CA07A
4F100DG00B
4F100DH01B
4F100DJ01C
4F100EJ82
4F100JH00
5D016CA02
5D016EA05
5D016HA04
(57)【要約】
【課題】接着剤を使用することなく、積層型の振動板を作製することが可能なプリプレグ製造用フィルム、プリプレグ、振動板を提供する。
【解決手段】プリプレグ２の製造に用いるプリプレグ製造用フィルム２１，２１の少なくとも一方は、ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有することを特徴とするプリプレグ製造用フィルムである。
【選択図】図２
【解決手段】プリプレグ２の製造に用いるプリプレグ製造用フィルム２１，２１の少なくとも一方は、ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有することを特徴とするプリプレグ製造用フィルムである。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有することを特徴とするプリプレグ製造用フィルム。
【請求項2】
前記ポリプロピレンが未変性ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１に記載のプリプレグ製造用フィルム。
【請求項3】
前記ポリプロピレンが酸変性ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１に記載のプリプレグ製造用フィルム。
【請求項4】
さらに紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項１に記載のプリプレグ製造用フィルム。
【請求項5】
さらに光安定剤を含有することを特徴とする請求項１に記載のプリプレグ製造用フィルム。
【請求項6】
さらに紫外線吸収剤および光安定剤を含有することを特徴とする請求項１に記載のプリプレグ製造用フィルム。
【請求項7】
炭素繊維の少なくとも片面に、請求項１～６のいずれか１項に記載のプリプレグ製造用フィルムからなる含浸樹脂が積層されていることを特徴とするプリプレグ。
【請求項8】
発泡体の少なくとも片面に、請求項７に記載のプリプレグが積層されていることを特徴とする振動板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリプレグ製造用フィルム、プリプレグおよび振動板に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯機器、電子機器等に用いられるスピーカーには、電気信号を音波に変換するため、振動板が設けられている。
特許文献１には、耐熱性を高くするため、ポリアミド６またはポリアミド６６およびポリプロピレンを含む本体部と、本体部の外周において、ポリプロピレンによる海構造と、架橋エチレンプロピレンジエンゴムによる島構造から形成されたエッジ部を備えたラウドスピーカー用の振動板が記載されている。
特許文献１には、耐熱性を高くするため、ポリアミド６またはポリアミド６６およびポリプロピレンを含む本体部と、本体部の外周において、ポリプロピレンによる海構造と、架橋エチレンプロピレンジエンゴムによる島構造から形成されたエッジ部を備えたラウドスピーカー用の振動板が記載されている。
【0003】
特許文献２には、軽量化、量産化を意図して、ジシクロペンタジエン樹脂の内部にカーボンファイバーフィラーを含有しているスピーカー用振動板が記載されている。この場合、炭素繊維（カーボンファイバー）は、射出成形金型に注入して、樹脂とともに流れることが可能なフィラーとされている。
【0004】
特許文献３には、熱可塑性樹脂フィルム層と、熱硬化性樹脂が付着した無機繊維層からなるスピーカー用振動板が記載されている。無機繊維としてはカーボン繊維、熱可塑性樹脂としてはポリアミド、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂が例示されている。
【0005】
特許文献４には、繊維強化材で強化されたポリアミド樹脂からなるスピーカー振動板が記載されている。繊維強化材としては、カーボン繊維クロスが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１５－８２７４４号公報
【特許文献2】特開２０１８－１５７２８５号公報
【特許文献3】特開昭６２－１０９４９７号公報
【特許文献4】特開平１－２２９６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
振動板の小型化、軽量化等に伴い、発泡体を弾性材料に積層した複合構造が提案されている。しかし、従来の複合構造においては、発泡体を弾性材料に接着するために接着剤が必要であり、弾性材料によっては接着が困難であり、接着剤の選定ならびに製造コストが高くなっていた。また、環境問題の観点から使用する接着剤にはＶＯＣ規制、アウトガスフリーが求められる。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、接着剤を使用することなく、積層型の振動板を作製することが可能なプリプレグ製造用フィルム、プリプレグおよび当該プリプレグを用いた振動板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、下記の態様を含む。
第１の態様は、ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有することを特徴とするプリプレグ製造用フィルムである。
第２の態様は、第１の態様において、前記ポリプロピレンが未変性ポリプロピレンであることを特徴とする。
第３の態様は、第１の態様において、前記ポリプロピレンが酸変性ポリプロピレンであることを特徴とする。
第１の態様は、ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有することを特徴とするプリプレグ製造用フィルムである。
第２の態様は、第１の態様において、前記ポリプロピレンが未変性ポリプロピレンであることを特徴とする。
第３の態様は、第１の態様において、前記ポリプロピレンが酸変性ポリプロピレンであることを特徴とする。
【0010】
第４の態様は、第１～３のいずれか１の態様において、さらに紫外線吸収剤を含有することを特徴とする。
第５の態様は、第１～３のいずれか１の態様において、さらに光安定剤を含有することを特徴とする。
第６の態様は、第１～３のいずれか１の態様において、さらに紫外線吸収剤および光安定剤を含有することを特徴とする。
第５の態様は、第１～３のいずれか１の態様において、さらに光安定剤を含有することを特徴とする。
第６の態様は、第１～３のいずれか１の態様において、さらに紫外線吸収剤および光安定剤を含有することを特徴とする。
【0011】
第７の態様は、炭素繊維の少なくとも片面に、第１～６のいずれか１の態様のプリプレグ製造用フィルムからなる含浸樹脂が積層されていることを特徴とするプリプレグである。
第８の態様は、発泡体の少なくとも片面に、第７の態様のプリプレグが積層されていることを特徴とする振動板である。
第８の態様は、発泡体の少なくとも片面に、第７の態様のプリプレグが積層されていることを特徴とする振動板である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、接着剤を使用することなく、積層型の振動板を作製することが可能なプリプレグ製造用フィルム、プリプレグおよび当該プリプレグを用いた振動板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、好適な実施形態に基づいて、本発明を説明する。
【0015】
実施形態のプリプレグ製造用フィルムは、ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有することを特徴とする。これにより、振動板用プリプレグに好適なプリプレグが得られる。
【0016】
実施形態のプリプレグは、炭素繊維の少なくとも片面に、ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有するプリプレグ製造用フィルムからなる含浸樹脂が積層されている。これにより、振動板用プリプレグに好適なプリプレグが得られる。
【0017】
【0018】
振動板３は、（１）曲げ弾性率が高いこと、（２）曲げ剛性が高いこと、（３）密度が低いこと、（４）内部損失が大きいことの４つの物性が重要である。
【0019】
曲げ弾性率（Ｐａ）をＥ、密度（ｋｇ／ｍ３）をρ、媒質中を伝搬する音速（ｍ／ｓ）をＶとするとき、平方根を１／２乗として、Ｖ＝（Ｅ／ρ）１／２で表される。例えば空気中の音速は約３４０ｍ／ｓであるが、ポリスチレン（ＰＳ）で約２４００ｍ／ｓ、鉄で約６０００ｍ／ｓ、アルミニウムで約６４００ｍ／ｓ、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で約６０００～６５００ｍ／ｓとなる。
【0020】
このため、弾性率が大きく、密度が低いほど、音速が速くなり、優れた振動特性が得られる。また、振動板が強度不足で、弾性率が低いと、高音域などにおいて音質が低下するおそれがある。内部損失（ｔａｎδ）が適度に大きいと、振動板を変形させる運動エネルギーが熱エネルギーとして放出されて、振動が減衰しやすく、振幅を抑制することができる。
【0021】
実施形態のプリプレグは、熱可塑性樹脂を含浸させる繊維基材として、炭素繊維を用いる。炭素繊維は、有機繊維を加熱により繊維状のまま炭化した材料であればよい。炭素繊維の原料となる有機繊維は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）であってもよく、ピッチを紡糸して得られた紡糸ピッチでもよい。すなわち、炭素繊維は、ＰＡＮを主原料としたＰＡＮ系炭素繊維でもよく、紡糸ピッチを主原料としたピッチ系炭素繊維でもよい。
【0022】
炭素繊維の直径は、プリプレグの厚さより小さいことが好ましく、例えば、直径３～２０μｍであってもよい。炭素繊維の平均直径が３～２０μｍの範囲内であってもよい。平均直径の算出方法としては、炭素繊維を長さ方向に垂直な切断面における直系の数平均としてもよい。炭素繊維が適度な直径を有することにより、熱可塑性樹脂の含浸が容易になるとともに、高弾性、高剛性のプリプレグを得ることができる。
【0023】
炭素繊維は、連続繊維であることが好ましい。連続繊維の長さ方向は、プリプレグの厚さ方向に対して、略垂直に配列されることが好ましい。連続繊維は、単繊維でもよく、複数の単繊維から構成されるフィラメントでもよい。炭素繊維は、ＵＤ（一方向）材であってもよく、クロス（織物）材であってもよい。
【0024】
炭素繊維がＵＤ（一方向）材である場合、プリプレグの厚さ方向の全体にわたり、炭素繊維が同一方向に並列されてもよい。また、厚さ方向の層ごとに炭素繊維が同一方向に並列され、異なる層の炭素繊維は互いが交差するように積層されたクロスプライ構造であってもよい。
【0025】
炭素繊維がクロス（織物）材である場合、縦横に交差する炭素繊維が、所定の方式で上下を入れ替えることにより組織化される。織物の組織構造は特に限定されず、平織、綾織、朱子織などが挙げられる。
【0026】
多数の単繊維から構成されるフィラメントを開繊加工することにより、厚さ方向の繊維本数が少なく、幅が広くなるように加工した開繊シートは、含浸基材として好適である。繊維束の開繊方法としては、丸棒状の治具を用いて繊維束をしごく方法、水流や気流を当てて繊維束を分散させる方法、超音波を照射して繊維束を分散させる方法などが挙げられる。
【0027】
実施形態のプリプレグにおいて、炭素繊維に含浸される含浸樹脂（マトリックス）は、熱可塑性樹脂である。実施形態のプリプレグに用いられる熱可塑性樹脂は、少なくともプリプレグの片面において、ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有する。
【0028】
実施形態のプリプレグは、炭素繊維と樹脂フィルムを用いて製造することができる。例えば、図２に示すように、炭素繊維２０の両面にプリプレグ製造用フィルム２１，２２を対向させ、熱プレスすることにより、プリプレグ製造用フィルム２１，２２が炭素繊維２０に含浸されて、プリプレグ２の含浸樹脂となる。
【0029】
プリプレグ製造用フィルム２１，２２の少なくとも一方に、上述したポリプロピレンと酸化防止剤とを含有するプリプレグ製造用フィルムが用いられる。ポリプロピレンとしては、未変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレンが挙げられる。未変性ポリプロピレンは、酸変性ポリプロピレン以外のホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンであってもよい。
【0030】
プリプレグ２の各面に用いられるプリプレグ製造用フィルム２１，２２は、次の（１）～（６）から選択される樹脂から形成されていることが好ましい。
【0031】
（１）未変性ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有する樹脂。
（２）酸変性ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有する樹脂。
（３）未変性ポリプロピレンと酸変性ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有する樹脂。
（４）未変性ポリプロピレンを含有し、酸化防止剤を添加していない樹脂。
（５）酸変性ポリプロピレンを含有し、酸化防止剤を添加していない樹脂。
（６）未変性ポリプロピレンと酸変性ポリプロピレンとを含有し、酸化防止剤を添加していない樹脂。
（２）酸変性ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有する樹脂。
（３）未変性ポリプロピレンと酸変性ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有する樹脂。
（４）未変性ポリプロピレンを含有し、酸化防止剤を添加していない樹脂。
（５）酸変性ポリプロピレンを含有し、酸化防止剤を添加していない樹脂。
（６）未変性ポリプロピレンと酸変性ポリプロピレンとを含有し、酸化防止剤を添加していない樹脂。
【0032】
プリプレグ製造用フィルム２１，２２のうち少なくとも片方が、ポリプロピレンと酸化防止剤とを含有する耐候処方の熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、上記の（１）～（３）から選択されるいずれかの樹脂が挙げられる。これにより、プリプレグに耐候性を付与することができ、長期信頼性を向上することができる。
【0033】
プリプレグ製造用フィルム２１，２２のうち少なくとも片方が、酸変性ポリプロピレンを含有する接着性の熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、上記の（２）、（３）、（５）、（６）から選択されるいずれかの樹脂が挙げられる。これにより、プリプレグにおける含浸樹脂の接着性を向上することができる。
【0034】
プリプレグ製造用フィルム２１，２２におけるポリプロピレンの割合は、４０重量％以上が好ましく、７０重量％以上、８０重量％以上、１００重量％等でもよい。ポリプロピレン以外の熱可塑性樹脂を併用する場合は、ポリプロピレンと相溶する熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、ポリオレフィン等が挙げられる。
【0035】
プリプレグ製造用フィルム２１，２２における未変性ポリプロピレンの割合は、４０重量％以上が好ましく、７０重量％以上、８０重量％以上、１００重量％等でもよい。未変性ポリプロピレン以外の熱可塑性樹脂を併用する場合は、未変性ポリプロピレンと相溶する熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、酸変性ポリプロピレン等が挙げられる。
【0036】
プリプレグ製造用フィルム２１，２２における酸変性ポリプロピレンの割合は、４０重量％以上が好ましく、７０重量％以上、８０重量％以上、１００重量％等でもよい。酸変性ポリプロピレン以外の熱可塑性樹脂を併用する場合は、酸変性ポリプロピレンと相溶する熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、未変性ポリプロピレン等が挙げられる。
【0037】
未変性ポリプロピレン（ＰＰ）としては、プロピレンの単独重合体（ホモＰＰ）、プロピレン－エチレン共重合体（ランダムＰＰ）あるいはブロック共重合体（ブロックＰＰ）でもよく、プロピレンとその他のビニル系モノマーとの共重合体であってもよい。その他のビニル系モノマーとしては、エチレン、１－ブテン、イソブチレン、１－ヘキセン、α－オレフィン等から選択される１種類の使用または２種類以上の併用が挙げられる。未変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレン等のポリプロピレンに含まれるモノマーの５１重量％以上が、プロピレンであることが好ましい。
【0038】
未変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレン等のポリプロピレンの融点は、適宜に設定することができる。プリプレグの曲げ弾性率の特性からポリプロピレンの融点は１２０℃以上２００℃以下が好ましく、より好ましい範囲は１３５℃～１７０℃であり、さらに好ましい範囲は１４０℃～１５０℃である。融点１２０℃未満のポリプロピレンを含浸させても、プリプレグの曲げ弾性率が大きくなりにくい。融点２００℃超のポリプロピレンでは、炭素繊維への含浸が困難となる。融点の具体例としては、三井化学株式会社製アドマー（登録商標）ＱＦ５５１の融点１３５℃、ＱＥ０６０の融点１４０℃、ＱＦ５８０の融点１４５℃、ＱＦ５５０の融点１６５℃等が挙げられる。
【0039】
未変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレン等のポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、適宜に設定することができる。例えば４～１３ｇ／１０分程度が挙げられる。
【0040】
未変性ポリプロピレンの製造方法は特に限定されないが、プロピレンを主体とするモノマーを適宜の方法で重合させてもよい。
【0041】
酸変性ポリプロピレンの製造方法は特に限定されないが、ラジカル重合開始剤を用いて、未変性のポリプロピレンに酸性官能基含有モノマーをグラフトさせて得られるグラフト共重合体でもよい。プロピレンと共重合させる他のビニル系モノマーとして、酸性官能基含有モノマーを用いてもよい。ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物や脂肪族アゾ化合物などが挙げられる。
【0042】
酸性官能基含有モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ナジック酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、酸、テトラヒドロフタル酸などのα，β－不飽和カルボン酸モノマーや、無水マレイン酸、無水ナジック酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和ジカルボン酸無水物モノマーが挙げられる。酸変性ポリプロピレンにおいて、酸性官能基含有モノマーは、１種類でもよく、２種類以上を併用してもよい。特に、無水マレイン酸変性のポリプロピレンが好ましい。
【0043】
酸変性ポリプロピレンに含まれる酸性官能基含有モノマーの割合（変性率）は、例えば、０．０１～１０重量％が挙げられ、０．０５～２．５重量％がより好ましい。変性率は、酸変性ポリプロピレンに含まれる酸性官能基を、赤外線吸収スペクトル法、核磁気共鳴スペクトル法、滴定法等で定量した後、酸性官能基含有モノマーの分子量を考慮することで、算出することが可能である。酸性官能基の定量においては、酸性官能基を直接検出してもよく、酸性官能基から誘導される他の官能基を検出してもよい。
【0044】
未変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレン等のポリプロピレンは、含浸および接着に適した物性を有することが好ましい。例えば、これらの分子量は、特に限定されるものではないが、例えば１０万～１００万程度が挙げられる。
【0045】
実施形態のプリプレグ製造用フィルムは、酸化防止剤を含有する。これにより、外気、日光等に対する耐候性を向上することができる。酸化防止剤としては、特に限定されないが、ポリプロピレンとの相溶性に優れることが好ましい。
【0046】
酸化防止剤の具体例としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等のフェノール系酸化防止剤、ホスファイト（亜リン酸エステル）系酸化防止剤、ホスフォナイト系酸化防止剤等のリン系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、等の１種または２種以上が挙げられる。フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤のうち２群以上を併用してもよく、いずれか１群に属する１種または２種以上の化合物でもよい。
【0047】
フェノール系酸化防止剤としては、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール、ｎ－オクタデシル－３－（３′，５′－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４′－ヒドロキシフェニル）プロピオネート、テトラキス（メチレン－３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート）メタン、２，４－ビス（ｎ－オクチルチオ）－６－（４－ヒドロキシ－３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルアニリノ）－１，３，５－トリアジン、１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－イソシアヌレート、１，３，５－トリス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニルメチル）－２，４，６－トリメチルベンゼン、等が挙げられる。
【0048】
リン系酸化防止剤としては、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－４，４′－ビフェニレンホスフォナイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、等が挙げられる。
【0049】
チオエーテル系酸化防止剤としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトール－テトラキス（３－ラウリルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール－テトラキス（３－ドデシルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール－テトラキス（３－オクタデシルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール－テトラキス（３－ミリスチルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール－テトラキス（３－ステアリルチオプロピオネート）、等が挙げられる。
【0050】
プリプレグ製造用フィルムにおける酸化防止剤の割合は、特に限定されないが、接着強度に影響を及ぼさない程度の添加量であることが好ましく、例えば、０．０１～５重量％程度、０．０１～１．０重量％程度、０．１～０．５重量％が挙げられる。
【0051】
実施形態のプリプレグ製造用フィルムは、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。これにより、外気、日光等に対する耐候性を向上することができる。紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、ポリプロピレンとの相溶性に優れることが好ましい。
【0052】
紫外線吸収剤の具体例としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、等の１種または２種以上が挙げられる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤とベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤とを併用してもよく、いずれか一方でもよい。
【0053】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２，２′－ジヒドロキシ－４，４′－ジ（ヒドロキシメチル）ベンゾフェノン、２，４－ジヒドロキシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクトキシベンゾフェノン、４－ドデシルオキシ－２－ヒドロキシベンゾフェノン、４－ベンジルオキシ－２－ヒドロキシベンゾフェノン、２，２′，４，４′－テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２′－ジヒドロキシ－４，４′－ジメトキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
【0054】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、２－（２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）－５－クロロ－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ペンチル－２－ヒドロキシフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－メチル－６－（３，４，５，６－テトラヒドロフタルイミジルメチル）フェノール、２－（２－ヒドロキシ－４－オクチルオキシフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２－（２－ヒドロキシ－５－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ヒドロキシフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール、２－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ヒドロキシフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２，２′－メチレンビス［６－（ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－ｔｅｒｔ－オクチルフェノール］、等が挙げられる。
【0055】
プリプレグ製造用フィルムにおける紫外線吸収剤の割合は、特に限定されないが、接着強度に影響を及ぼさない程度の添加量であることが好ましく、例えば、０．０１～５重量％程度、０．０１～１．０重量％程度、０．１～０．５重量％が挙げられる。
【0056】
実施形態のプリプレグ製造用フィルムは、光安定剤を含有することが好ましい。これにより、外気、日光等に対する耐候性を向上することができる。光安定剤としては、特に限定されないが、ポリプロピレンとの相溶性に優れることが好ましい。光安定剤の具体例としては、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）等の１種または２種以上が挙げられる。
【0057】
ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）としては、デカン二酸ビス（２，２，６，６－テトラメチル－１（オクチルオキシ）－４－ピペリジニル）エステル、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）［［３，５－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル］メチル］ブチルマロネート、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート、テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）－１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）－１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート、等が挙げられる。
【0058】
プリプレグ製造用フィルムにおける光安定剤の割合は、特に限定されないが、接着強度に影響を及ぼさない程度の添加量であることが好ましく、例えば、０．０１～５重量％程度、０．０１～１．０重量％程度、０．１～０．５重量％が挙げられる。
【0059】
実施形態のプリプレグ製造用フィルムは、耐候処方のため、少なくとも酸化防止剤を含有しており、さらに紫外線吸収剤および／または光安定剤を含有してもよい。耐候処方のプリプレグ製造用フィルムが、酸化防止剤、紫外線吸収剤および光安定剤を含有してもよい。これにより、外気、日光等に対する耐候性を向上することができる。接着強度への影響を抑制する観点では、酸化防止剤、紫外線吸収剤および光安定剤の合計が、プリプレグ製造用フィルムの５重量％以下の割合でもよい。
【0060】
含浸樹脂となる熱可塑性樹脂は、樹脂以外の添加剤として、所望の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、熱安定剤、滑剤、離型改良剤、着色剤、難燃剤、可塑剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、界面活性剤、造核剤、アンチブロッキング剤、耐候剤、中和剤、無機フィラー、ゴム成分等が挙げられる。これらの添加剤は、単独で使用してもよく、または２種以上を併用してもよい。
【0061】
実施形態のプリプレグは、未変性ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレン等のポリプロピレンを含有する熱可塑性樹脂を含浸しているため、接着性が優れるとともに、二次加工が容易になる。プリプレグは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有していないことが好ましい。酸変性ポリプロピレンが接着性を有するため、接着剤等の硬化性材料を用いる必要はないが、性能および後工程に影響を及ぼさなければ使用しても構わない。酸変性ポリプロピレンは熱可塑性樹脂であるため、プリプレグを加工する際、加熱で酸変性ポリプロピレンを軟化または溶融させることにより、繰り返し接着性を発揮させることができる。
【0062】
炭素繊維からなる含浸基材に熱可塑性樹脂を含浸させる方法としては、フィルム状に成形した熱可塑性樹脂をプリプレグ製造用フィルムとして、含浸基材に積層し、熱プレスする方法が挙げられる。熱プレスにより軟化または溶融した熱可塑性樹脂が炭素繊維の隙間に浸入することにより、熱可塑性樹脂が含浸される。
【0063】
開繊した炭素繊維束からなる開繊糸を含浸基材にする場合は、所望の数の開繊糸を幅方向に広がるシート状の炭素繊維層に形成し、その少なくとも片面にプリプレグ製造用フィルムを重ね合わせてプリフォームを作製した後、熱プレスしてもよい。炭素繊維層の繊維重量は、例えば、４０～２５０ｇ／ｍ２であってもよい。
【0064】
開繊糸の糸幅としては、１～３０ｍｍ程度が挙げられる。プリプレグ製造用フィルムの幅に合わせて、所望の数の開繊糸を幅方向に並列させてもよい。
プリプレグ製造用フィルムの幅は、特に限定されないが、１００～１０００ｍｍまたはそれ以上にすることも可能である。
プリプレグ製造用フィルムの幅は、特に限定されないが、１００～１０００ｍｍまたはそれ以上にすることも可能である。
【0065】
熱プレスの際には、加工対象物である含浸基材およびプリプレグ製造用フィルムを厚さ方向に重ね合わせたプリフォームの両側に、離形フィルムを介して金型を配置してもよい。これにより、プリプレグ製造用フィルムが溶融しても、金型に付着しにくくなる。
【0066】
プリプレグ中で炭素繊維が占める体積比であるＶｆ値は、３５％以上であることが好ましく、５０％以上であってもよい。Ｖｆ値は、７５％以下であることが好ましい。Ｖｆ値が７５％以上では、樹脂が十分に含浸できずにボイドが入りやすいため、曲げ弾性率が低下する。
【0067】
実施形態のプリプレグは、発泡体の少なくとも片面に積層することにより、振動板を製造するために用いることができる。発泡体の気泡が、振動板の厚さ方向の両面に表れないように、発泡体の両面にプリプレグを積層してもよい。
【0068】
発泡体を形成する材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリメタクリルイミド（ＰＭＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリアミド（ＰＡ）等の樹脂が好ましい。これらのなかでも、ＰＰ、ＰＳ、ＰＥＴ、ＰＥＩが好ましい。発泡体を形成する樹脂が、１種類でもよく、２種類以上を併用してもよい。
【0069】
樹脂を発泡させて発泡体を形成する方法は特に限定されないが、樹脂中にガスを過飽和させる方法、樹脂中に発泡剤を配合する方法、樹脂中にフィラーを充填した成形体を延伸してフィラーの周囲に隙間を形成する方法が挙げられる。発泡剤としては、熱分解によりガスを放出する熱分解型発泡剤でもよく、低沸点の液体が加熱によりガス化する揮発性発泡剤でもよい。揮発性発泡剤としては、炭化水素、ハロゲン化炭化水素等の有機化合物が挙げられる。
【0070】
発泡体に含まれる気泡の径は特に限定されないが、例えば、０．１～１００μｍの範囲内から適宜設定することが可能である。発泡体に含まれる気泡は、連続気泡でもよく、独立気泡でもよい。
【0071】
発泡体の厚さは、適宜設定することが可能であるが、例えば、０．０５～４．０ｍｍ程度が挙げられる。プリプレグの厚さは、適宜設定することが可能であるが、例えば、２０～３００μｍ程度が挙げられる。
【0072】
発泡体およびプリプレグを積層する方法としては、発泡体とプリプレグとを積層した状態で、熱シール、熱プレス等により、プリプレグに含まれる熱可塑性樹脂を軟化または溶融させてもよい。これにより、発泡体とプリプレグとを有するシート状の積層体を製造することができる。
【0073】
上述したように、図２に示す振動板３では、発泡体１の両面にプリプレグ２が積層されている。発泡体１の少なくとも片面に、実施形態のプリプレグが積層されていることが好ましく、両面のプリプレグ２が、実施形態のプリプレグであってもよい。実施形態のプリプレグは、少なくとも片面が耐候処方の含浸樹脂（ポリプロピレン）からなる。耐候処方の含浸樹脂には、少なくとも酸化防止剤が添加され、さらに紫外線吸収剤および光安定剤の少なくとも一方が添加される。
【0074】
プリプレグ２が発泡体１に積層される側を内面２ａとし、その反対側を外面２ｂとするとき、耐候処方の含浸樹脂は、プリプレグ２の少なくとも外面２ｂに使用されていることが好ましい。振動板３の外面２ｂのうち片面を耐候処方としてもよく、両面を耐候処方としてもよい。プリプレグ２の外面２ｂを耐候処方の含浸樹脂としたとき、内面２ａを耐候処方でない含浸樹脂としてもよい。
【0075】
例えば、金型を用いて振動板３を成形する際、金型に接する側のプリプレグ２の外面２ｂには未変性ポリプロピレンに耐候処方の含浸樹脂を用いることが好ましい。これにより、金型側の含浸樹脂が劣化しにくくなり、振動板の材料が金型に貼りつきにくくなる。振動板の貼りつきを抑制することにより、成形時に振動板の冷却効率が向上し、生産性を改善することができる。
【0076】
プリプレグ２の内面２ａと外面２ｂの双方がポリプロピレンを主体とする熱可塑性樹脂からなることが好ましい。これにより、含浸樹脂の間における接着性が優れたプリプレグ２が得られる。両面の含浸樹脂が炭素繊維２０に浸透し、良好に接着することにより、圧縮成形などで振動板３を成形する際に、炭素繊維２０に浮き、気泡、隙間などが抑制され、ボイドを低減することができる。
【0077】
発泡体およびプリプレグを積層して振動板を形成する際、振動板のサイズより大きなシート状の積層体を積層した後、振動板のサイズに成形してもよい。振動板は、平面状でもよく、コーン型、ドーム型、ホーン型等の立体状に成形されてもよい。
【0078】
振動板を立体状に成形する際、プリプレグに含まれる熱可塑性樹脂を軟化または溶融させることで、積層体の接着が可能である。また、振動板をスピーカー等の音響機器に組み付けるための取り付け部を一体に形成してもよい。取り付け部は、振動板の本体部とは異なる方向に曲げ等の成形を施してもよい。
【0079】
実施形態の振動板は、スピーカー、マイクロホン等の音響機器に用いることができる。スピーカーにおいて、電気信号を音波に変換するには、電気信号を含む電流が流れるボイスコイルおよびマグネット（永久磁石）を振動板と組み合わせてもよい。ボイスコイルの振動を振動板に伝達させることで、電気信号に表現された音声が空気中に再現される。
【0080】
実施形態の振動板は、小型化が容易なため、携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、携帯型端末装置等の電子機器用音響機器に好適である。酸変性ポリプロピレンの耐熱性が高いため、電子機器の内部が熱を帯びても、性能の劣化を抑制することができる。電子機器の部品を高密度に配置することができるため、電子機器を小型化することができる。
【0081】
実施形態の音響機器は、自動車等の輸送機器、音声操作機器、産業機器、家庭用品等にも好適に用いることができる。
【0082】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【0083】
酸変性ポリプロピレンは、各種の樹脂、アルミニウム等の金属等に対して優れた接着性を有するため、実施形態のプリプレグは、各種の接着用途に用いることができる。炭素繊維に含浸させるマトリックス樹脂が熱可塑性樹脂であり、熱硬化性を有しないため、プリプレグの状態でも保存性に優れる。常温に冷却した状態ではタック（付着性）を有しないことにより、取扱い性も良好となる。
【0084】
また、実施形態のプリプレグは、炭素繊維に熱可塑性樹脂を含浸させた熱可塑性プリプレグであるため、マトリックス樹脂が熱硬化せず、熱可塑性を保持するため、炭素繊維強化熱可塑性樹脂（ＣＦＲＴＰ）となる。成形後もマトリックス樹脂が熱成形性を有するため、熱プレス等の熱成形工程を２回以上行うことも容易である。
【0085】
プリプレグの含浸基材となる炭素繊維が連続繊維であることにより、炭素繊維の導電性を利用することも可能である。炭素繊維は機械的強度に優れるため、構造材の用途に用いることも可能である。
【実施例0086】
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。
【0087】
プリプレグの製造方法は、次のとおりである。熱可塑性樹脂フィルムを炭素繊維（ＣＦ）のＵＤ（一方向）材（ＣＦＵＤ）と重ね合わせてプリフォームを作製した。プリフォームを熱プレス機に投入して、１７０℃で１０分間保ち、圧力１ＭＰａで加熱加圧して、プリプレグを製造した。
【0088】
振動板の製造方法は、次のとおりである。プリプレグを発泡体の両面に積層して、振動板の材料となる積層体を作製した。この積層体の圧空成形により、振動板を製造した。
【0089】
実施例１のプリプレグ製造用フィルムは、熱可塑性樹脂として、フェノール系、ホスファイト系、およびチオエーテル系酸化防止剤の混合物を含有する、耐候処方の未変性ポリプロピレンをフィルム状に成形して製造した。
【0090】
実施例１のプリプレグでは、炭素繊維の一方の面に実施例１のプリプレグ製造用フィルムを用い、他方の面に酸変性ポリプロピレンフィルムを用いた。このプリプレグから振動板を製造するとき、圧空成形時の冷却時間は１５分であり、耐候性、長期信頼性を有する振動板が得られた。
【0091】
実施例２のプリプレグ製造用フィルムは、熱可塑性樹脂として、フェノール系、ホスファイト系、およびチオエーテル系酸化防止剤の混合物を含有する、耐候処方の酸変性ポリプロピレンをフィルム状に成形して製造した。
【0092】
実施例２のプリプレグでは、炭素繊維の一方の面に実施例２のプリプレグ製造用フィルムを用い、他方の面に酸変性ポリプロピレンフィルムを用いた。このプリプレグから振動板を製造するとき、圧空成形時の冷却時間は３０分であり、耐候性、長期信頼性を有する振動板が得られた。
【0093】
比較例１のプリプレグでは、炭素繊維の両面に酸変性ポリプロピレンフィルムを用いた。このプリプレグから振動板を製造するとき、圧空成形時の冷却時間は３０分であるが、振動板に耐候性は得られない。
【0094】
比較例２のプリプレグでは、炭素繊維の一方の面に未変性ポリプロピレンフィルムを用い、他方の面に酸変性ポリプロピレンフィルムを用いた。このプリプレグから振動板を製造するとき、圧空成形時の冷却時間は１５分であるが、振動板に耐候性は得られない。
【符号の説明】
【0095】
１…発泡体、２…プリプレグ、２ａ…プリプレグの内面、２ｂ…プリプレグの外面、３…振動板、２０…炭素繊維、２１，２２…プリプレグ製造用フィルム。
【図1】
【図2】