特許 7617798 板状音響部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-09

(45)【発行日】2025-01-20

(54)【発明の名称】板状音響部材

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/16 20060101AFI20250110BHJP

   B32B 5/28 20060101ALI20250110BHJP

   G10D 3/22 20200101ALI20250110BHJP

   G10D 13/24 20200101ALI20250110BHJP

   G10K 11/168 20060101ALI20250110BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20250110BHJP

【ＦＩ】

G10K11/16 120

B32B5/28 A

G10D3/22

G10D13/24

G10K11/168

H04R1/02 101A

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021060180

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022156465

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-12-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003001

【氏名又は名称】帝人株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100141977

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 勝

(74)【代理人】

【識別番号】100117019

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 陽一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100208225

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修二郎

(72)【発明者】

【氏名】笠原 義典

(72)【発明者】

【氏名】加藤 卓巳

(72)【発明者】

【氏名】片柳 温子

【審査官】渡邊 正宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０２２６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５２５１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５６－０３７１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７３５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１１５００５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｅ０４Ｂ １／６２－ １／９９

Ｇ１０Ｄ １／００－ ３／１８

Ｇ１０Ｄ １３／００－１７／００

Ｇ１０Ｋ １１／００－１３／００

Ｈ０４Ｒ １／００－ １／０８

Ｈ０４Ｒ １／１２－ １／１４

Ｈ０４Ｒ １／４２－ １／４６

Ｈ０４Ｒ １７／００－１７／０２

Ｈ０４Ｒ １７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

面方向に広がる非接着界面のパターンを内部に有しており、
互いに積層されている２つの繊維強化プラスチック層を有しており、かつ２つの前記繊維強化プラスチック層の間に前記パターンを有しており、
２つの前記繊維強化プラスチック層の間の一部に、非接着性層を有しており、それによって前記繊維強化プラスチック層と前記非接着性層との間に、前記非接着界面が形成されており、
前記非接着性層が、非接着性フィルム層である、
板状音響部材。

【請求項2】

前記パターンが、星形、多角形、円弧、円形、同心円状、水玉模様、勾玉様、巴模様、花びら状、菱型、銭形、縞状、波状、弓状、Ｈ状、階段状、又は千鳥状である、請求項１に記載の板状音響部材。

【請求項3】

非接着界面の少なくとも一部に空隙を有している、請求項１又は２に記載の板状音響部材。

【請求項4】

互いに積層されている２つの繊維強化プラスチック層を有しており、かつ２つの前記繊維強化プラスチック層の間の一部に、非接着性層を有しており、
前記非接着性層が、非接着性フィルム層である、
板状音響部材。

【請求項5】

前記繊維強化プラスチック層は、強化繊維及びマトリクス樹脂を含有しており、
（ａ）前記マトリクス樹脂が極性樹脂であり、かつ前記非接着性フィルム層が非極性樹脂の層である、又は
（ｂ）前記マトリクス樹脂が非極性樹脂であり、かつ前記非接着性フィルム層が極性樹脂の層である、
請求項１～４のいずれか一項に記載の板状音響部材。

【請求項6】

前記強化繊維は、炭素繊維である、請求項５に記載の板状音響部材。

【請求項7】

前記極性樹脂は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、若しくはポリアミド樹脂、又はこれらの組み合わせである、請求項５又は６に記載の板状音響部材。

【請求項8】

前記非極性樹脂は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、若しくはアクリルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、フッ素樹脂、又はこれらの組み合わせである、請求項５～７のいずれか一項に記載の板状音響部材。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の板状音響部材を有している、音響機器。

【請求項10】

スピーカー又は音響板である、請求項９に記載の音響機器。

【請求項11】

請求項１～８のいずれか一項に記載の板状音響部材を有している、楽器。

【請求項12】

アコースティック楽器である、請求項１１に記載の楽器。

【請求項13】

前記アコースティック楽器が、撥弦楽器、擦弦楽器、又は打弦楽器である、請求項１２に記載の楽器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、板状音響部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、音響部材として木材が用いられてきた。しかしながら、近年は、木材の代替材料として、繊維強化樹脂が注目されている。

【0003】

特許文献１は、空隙を有する樹脂マトリックスと、該樹脂マトリックス中に配設され且つ一方向に配向された炭素繊維と、を含むことを特徴とする音響板用複合材を開示している。なお、特許文献１において、「空隙を有する樹脂マトリックス」とは、発泡樹脂により構成される母材である。

【0004】

特許文献２は、強化用繊維を音板の一方向に配向させた繊維強化樹脂からなる楽器用音板において、上記音板を形成する繊維強化樹脂のヤング率よりも低いヤング率の棒状体を上記強化用繊維の配向方向に対して平行に繊維強化樹脂中に埋設するとともに上記配向方向に直交する断面での棒状体の断面積の総和を音板の断面積に対して５～６０％としたことを特徴とする楽器用音板を開示している。

【0005】

特許文献３は、強化用繊維を音板の一方向に配向させた繊維強化樹脂からなる楽器用音板において、上記音板を形成する繊維強化樹脂のヤング率よりも低いヤング率の円形断面を有した棒状体を、上記強化繊維の配向方向に対して平行に繊維強化樹脂中に埋設したことを特徴とする楽器用音板を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００１－３０６０６２号公報

【文献】特開昭５９－１０９９６号公報

【文献】特開昭６３－４６４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１～３が開示するように、木材を採用した音響部材の代替品として、繊維強化プラスチックを採用した音響部材が提案されてきた。

【0008】

しかしながら、人工材料、例えば繊維強化プラスチックを採用した音響部材は、例えば、天然材料である木材を採用した音響部材が作り出すことができる音響を再現することが困難な場合がある。

【0009】

したがって、人工材料、例えば繊維強化プラスチックを採用した音響部材において、木材を採用した音響部材が作り出すことができる音響をより再現すること等、すなわち、音響特性をより向上させることが求められている。

【0010】

本開示は、音響特性を向上させた板状音響部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示者は、以下の手段により上記課題を達成することができることを見出した：
《態様１》
面方向に広がる非接着界面のパターンを内部に有している、板状音響部材。
《態様２》
前記パターンが、星形、多角形、円弧、円形、同心円状、水玉模様、勾玉様、巴模様、花びら状、菱型、銭形、縞状、波状、弓状、Ｈ状、階段状、又は千鳥状である、態様１に記載の板状音響部材。
《態様３》
非接着界面の少なくとも一部に空隙を有している、態様１又は２に記載の板状音響部材。
《態様４》
互いに積層されている２つの繊維強化プラスチック層を有しており、かつ２つの前記繊維強化プラスチック層の間に前記パターンを有している、態様１～３のいずれか一つに記載の板状音響部材。
《態様５》
２つの前記繊維強化プラスチック層の間の一部に、非接着性層を有しており、それによって前記繊維強化プラスチック層と前記非接着性層との間に、前記非接着界面が形成されている、態様４に記載の板状音響部材。
《態様６》
互いに積層されている２つの繊維強化プラスチック層を有しており、かつ２つの前記繊維強化プラスチック層の間の一部に、非接着性層を有している、板状音響部材。
《態様７》
前記非接着性層が、非接着性フィルム層である、態様５又は６に記載の板状音響部材。
《態様８》
前記繊維強化プラスチック層は、強化繊維及びマトリクス樹脂を含有しており、
（ａ）前記マトリクス樹脂が極性樹脂であり、かつ前記非接着性フィルム層が非極性樹脂の層である、又は
（ｂ）前記マトリクス樹脂が非極性樹脂であり、かつ前記非接着性フィルム層が極性樹脂の層である、
態様７に記載の板状音響部材。
《態様９》
前記強化繊維は、炭素繊維である、態様８に記載の板状音響部材。
《態様１０》
前記極性樹脂は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、若しくはポリアミド樹脂、又はこれらの組み合わせである、態様８又は９に記載の板状音響部材。
《態様１１》
前記非極性樹脂は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、若しくはアクリルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、フッ素樹脂、又はこれらの組み合わせである、態様８～１０のいずれか一つに記載の板状音響部材。
《態様１２》
態様１～１１のいずれか一つに記載の音響部材を有している、音響機器。
《態様１３》
スピーカー又は音響板である、態様１２に記載の音響機器。
《態様１４》
態様１～１１のいずれか一つに記載の板状音響部材を有している、楽器。
《態様１５》
アコースティック楽器である、態様１４に記載の楽器。
《態様１６》
前記アコースティック楽器が、撥弦楽器、擦弦楽器、又は打弦楽器である、態様１５に記載の楽器。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、音響特性を向上させた板状音響部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1A】図１Ａは、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１を面方向から見た模式図である。

【図1B】図１Ｂは、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１を図１ＡのＡ－Ａ’断面から見た模式図である。

【図1C】図１Ｃは、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１を図１ＢのＢ－Ｂ’断面から見た模式図である。

【図2A】図２Ａは、ハカランダ製の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図2B】図２Ｂは、ローズウッド製の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図2C】図２Ｃは、シトカスプルース製の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図2D】図２Ｄは、非接着界面を有しない炭素繊維強化プラスチックを用いた板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図2E】図２Ｅは、非接着界面を有しない他の炭素繊維強化プラスチックを用いた板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図2F】図２Ｆは、非接着界面を有しない更に他の炭素繊維強化プラスチックを用いた板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図3A】図３Ａは、非接着界面２０の縦縞状のパターンを示す模式図である。

【図3B】図３Ｂは、非接着界面２０の波状のパターンを示す模式図である。

【図3C】図３Ｃは、非接着界面２０の階段状のパターンを示す模式図である。

【図3D】図３Ｄは、非接着界面２０の千鳥状のパターンを示す模式図である。

【図3E】図３Ｅは、非接着界面２０のＨ状のパターンを示す模式図である。

【図3F】図３Ｆは、非接着界面２０の弓状のパターンを示す模式図である。

【図4A】図４Ａは、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２の層構成を示す模式図である。

【図4B】図４Ｂは、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２を面方向から見た模式図である。

【図4C】図４Ｃは、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２を図４ＢのＣ－Ｃ’断面から見た模式図である。

【図4D】図４Ｄは、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２を図４ＣのＤ－Ｄ’断面から見た模式図である。

【図4E】図４Ｅは、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２を図４ＢのＣ－Ｃ’断面から見た模式図である。

【図5】図５は、実施例１の板状音響部材３の層構成を示す模式図である。

【図6A】図６Ａは、実施例６の板状音響部材のうち、高解像度ＸＣＴ撮像観察に供した小片を切出した位置を示す模式図である。

【図6B】図６Ｂは、実施例６の板状音響部材に関する高解像度ＸＣＴ撮像観察基づいて得られたデータを可視化した図である。

【図7A】図７Ａは、実施例１、２、及び６、並びに比較例１の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図7B】図７Ｂは、実施例３～５、並びに比較例１の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図7C】図７Ｃは、比較例１～３の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図7D】図７Ｄは、参考例１、４、及び５、並びに比較例１の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【図8】図８は、実施例１～６、比較例１～３、並びに参考例１～６の板状音響部材の２０～２９３Ｈｚにおけるパーシャルオーバーオール（Ｐ．Ｏ．Ａ）値を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施の形態について詳述する。なお、本開示は、以下の実施の形態に限定されるのではなく、開示の本旨の範囲内で種々変形して実施できる。

【0015】

《板状音響部材》
本開示の板状音響部材は、面方向に広がる非接着界面のパターンを内部に有している。

【0016】

本開示の板状音響部材の材料は、人工の材料、例えばプラスチック、より具体的には繊維強化プラスチックであってよい。

【0017】

本開示の板状音響部材の形状は、板状であれば特に限定されず、平らであってよく、又は湾曲していてもよい。また、本開示の板状音響部材の形状は、凹凸を有する板であってよく、波うっていてもよい。更には、本開示の板状音響部材は、例えば板状音響部材を厚さ方向に貫通する一つ又は複数の穴を有していることができる。本開示の板状音響部材の大きさ及び厚さは、特に限定されず、適用する具体的な製品に応じて適宜決定してよい。

【0018】

板状音響部材が「面方向に広がる非接着界面のパターンを内部に有している」とは、板状音響部材の内部において、板状音響部材を構成する材料同士が互いに接触しつつ又は少なくとも部分的に離間しつつ、かつ互いに接着されていないことによって、当該部分において板状音響部材を構成する材料が不連続となっている境界、すなわち非接着界面が、一定のパターンで面方向に延在していることを意味する。また、非接着界面の少なくとも一部に空隙を有していることができる。

【0019】

図１Ａ～Ｃを用いてより具体的に説明する。図１Ａ～Ｃは、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１の一例を示す模式図である。

【0020】

図１Ａは、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１を面方向から見た模式図である。図１Ａに示すように、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１は、繊維強化プラスチック層１０から形成されており、平らな板状の形状を有している。

【0021】

図１Ｂは、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１を図１ＡのＡ－Ａ’断面から見た模式図である。図１Ｂに示すように、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１は、繊維強化プラスチック層１０の内部において、面方向に広がる非接着界面２０を有している。非接着界面２０同士の間には、繊維強化プラスチック層１０が連続している、すなわち非接着でない領域が存在している。

【0022】

図１Ｃは、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１を図１ＢのＢ－Ｂ’断面から見た模式図である。図１Ｃに示すように、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１は、非接着界面２０が、面方向に広がる複数の縦縞状のパターンを形成している。

【0023】

なお、図１Ａ～Ｃは、本開示の発明を限定する趣旨ではない。

【0024】

原理によって限定されるものではないが、本開示の板状音響部材が、向上した音響特性を有する原理は、以下のとおりである。

【0025】

板状音響部材の材料として用いられている木材としては、例えば、ハカランダ、ローズウッド、及びシトカスプルースを挙げることができる。これらの木材から形成される板状音響部材は、それぞれ図２Ａ～Ｃに示すような音響特性を有している。なお、図２Ａ～Ｃに示す音響特性のグラフは、板状音響部材の一方の面に振動させた音叉を接触させ、板状音響部材の他方の面からマイクで収音し、収音した音を、音響解析ソフトを用いて周波数解析したものである。解析においては、主音である音叉振動の４４０Ｈｚ付近のピークを音響ソフトでイコライザーをかけて、消去している。

【0026】

これに対して、人工の材料、例えば、多様な繊維強化プラスチックを用いた板状音響部材は、例えばそれぞれ図２Ｄ～Ｆに示すような音響特性を有するように形成することができる。なお、図２Ｄ～Ｆに示す音響特性のグラフについても、図２Ａ～Ｃに示す音響特性のグラフと同様の周波数解析を行っている。

【0027】

図２Ｄ～Ｆに示すように、所定の組成を有する炭素繊維強化プラスチックを材料として用いた板状音響部材は、それぞれ順に、図２Ａ～Ｃに示すものに近いピークを有している。これは、人工の材料、例えば繊維強化プラスチック、より具体的には非接着界面を有しない炭素繊維強化プラスチックを材料として用いた板状音響部材によって、例えば、ハカランダ、ローズウッド、及びシトカスプルース等の木材を材料とする板状音響部材が有する音響特性を、ある程度再現できることを意味している。

【0028】

しかしながら、実際に人工の材料として用いた板状音響部材が作りだす音と、実際に木材から形成される板状音響部材が作り出す音とには、差異がある。

【0029】

これは、木材を材料とする板状音響部材が有する音響特性と人工の材料、例えば炭素繊維強化プラスチックを材料として用いた板状音響部材が有する音響特性とでは、低周波領域、例えば２０Ｈｚ～３００Ｈｚ付近におけるピークの有無及び大きさが異なることを、一つの要因とすると考えられる。

【0030】

本開示の板状音響部材は、その内部に、面方向に広がる非接着界面のパターンを有している。これにより、本開示の板状音響部材は、低周波領域、例えば２０Ｈｚ～３００Ｈｚ付近において、木材を材料とする板状音響部材が有する音響特性に近い音響特性を有している。これにより、本開示の板状音響部材は、木材を採用した音響部材が作り出すことができる音響をより再現すること等、すなわち、音響特性をより向上させることができる。

【0031】

これは、原理によって限定するものではないが、面方向に広がる非接着界面のパターンを内部に有していることによって、板状音響部材の内部の一部分が非連続となっていること、又は、更に少なくとも非接着界面の一部に空隙が存在していることで、板状音響部材自体の弾性率、及び内部損失等が変化することによると考えられる。

【0032】

非接着界面のパターンは、規則性を有していてよく、規則性を有していなくてもよい。非接着界面のパターンは、例えば星形、多角形、円弧、円形、同心円状、水玉模様、勾玉様、巴模様、花びら状、菱型、銭形（丸形の内部、特に中央に四角形の穴を有する形状）、縦縞状、波状、階段状、千鳥状、Ｈ状、又は弓状であってよい。図３Ａ～Ｆは、非接着界面２０のパターンの一例として、縦縞状、波状、階段状、千鳥状、Ｈ状、又は弓状のパターンを順に示している。なお、図３Ａ～Ｆは、本開示の第１の実施形態に係る板状音響部材１が有することができる非接着界面２０のパターンの例を示している。また、図３Ａ～Ｆは、図１Ｃと同様の断面図である。

【0033】

なお、図３Ａ～Ｆは、本開示の発明を限定する趣旨ではない。

【0034】

非接着界面のパターンの設計により、低周波領域、例えば２０Ｈｚ～３００Ｈｚ付近における、所望のピークの位置及び大きさを調整することができる。

【0035】

本開示の板状音響部材は、具体的には、互いに積層されている２つの繊維強化プラスチック層を有しており、かつ２つの繊維強化プラスチック層の間に非接着界面のパターンを有している構成を有していることができる。

【0036】

更に具体的には、本開示の板状音響部材は、互いに積層されている２つの繊維強化プラスチック層を有しており、かつ２つの繊維強化プラスチック層の間の一部に、非接着性層を有していることができる。そして、繊維強化プラスチック層と非接着性層との間に、非接着界面のパターンが形成されていてよい。

【0037】

なお、非接着性層とは、繊維強化プラスチック層と接着されていない層である。

【0038】

図４Ａ～Ｄは、本開示の第２の実施形態に従う板状音響部材２の模式図である。

【0039】

図４Ａに示すように、本開示の第２の実施形態に従う板状音響部材２は、互いに積層されている２つの繊維強化プラスチック層１０間の一部に、非接着性層２５が挿入されて、図４Ｂに示すように２つの繊維強化プラスチック層１０が接着された構造を有している。

【0040】

図４Ｃは、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２を図４ＢのＣ－Ｃ’断面から見た模式図である。図４Ｃに示すように、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２は、互いに積層されている２つの繊維強化プラスチック層１０の間に非接着性層２５が配置されている。そして、繊維強化プラスチック層１０と非接着性層２５との間に、非接着界面２０のパターンが形成されている。隣り合う２つの非接着性層２５同士の間の部分において、２つの繊維強化プラスチック層１０は互いに接着されて一体となっている。

【0041】

図４Ｄは、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２を図４ＣのＤ－Ｄ’断面から見た模式図である。図４Ｄに示すように、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２は、非接着性層２５が、面方向に広がる複数の縦縞状に配置されており、それによって非接着界面２０は、縦縞状のパターンを形成している。

【0042】

なお、図４Ｅに示すように、本開示の第２の実施形態に係る板状音響部材２において、繊維強化プラスチック層１０と非接着性層２５とは、必ずしも接触していることを要さず、例えばこれらの間の少なくとも一部分に空隙３０が存在していてもよい。

【0043】

なお、図４Ａ～Ｅは、本開示の発明を限定する趣旨ではない。

【0044】

〈繊維強化プラスチック層〉
繊維強化プラスチック層は、強化繊維及びマトリクス樹脂を含有している、繊維強化プラスチックの層である。

【0045】

繊維強化プラスチックは、例えば強化繊維をマトリクス樹脂に含浸させることで形成することができる。

【0046】

繊維強化プラスチック層の厚さは、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ～１０．０ｍｍであってよい。繊維強化プラスチック層の厚さは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、又は１．０ｍｍ以上、であってよく、１０．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、又は１．０ｍｍ以下であってよい。繊維強化プラスチック層の厚さは、板状音響部材の用途に合わせて適宜決定してよい。

【0047】

（強化繊維）
強化繊維は、繊維強化プラスチックに用いることができる任意の繊維であってよい。このような繊維としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、アラミド繊維等、又はこれらの組み合わせを採用することができる。強化繊維は、炭素繊維が好ましい。

【0048】

（マトリクス樹脂）
マトリクス樹脂は、繊維強化プラスチックに用いることができる任意の樹脂であってよい。

【0049】

マトリクス樹脂は、極性樹脂又は非極性樹脂であってよい。極性樹脂は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、若しくはポリアミド樹脂、又はこれらの組み合わせであってよい。また、非極性樹脂は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、若しくはアクリルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、フッ素樹脂、又はこれらの組み合わせであってよい。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）が挙げられる。

【0050】

〈非接着性層〉
非接着性層は、繊維強化プラスチック層と接着されていない層である。

【0051】

非接着性層は、例えば非接着性フィルム層又は非接着性塗布層であってよい。

【0052】

非接着性フィルム層は、繊維強化プラスチック層との接着性を有しないフィルムからなる層である。例えば、２つの積層されている繊維強化プラスチック層同士を熱の作用によって接着して板状音響部材を形成する場合、非接着性フィルム層は、熱の作用によって繊維強化プラスチック層と接着されない材料からなる層であることができる。

【0053】

より具体的には、繊維強化プラスチック層のマトリクス樹脂が極性樹脂である場合には、非接着性フィルム層は、非極性樹脂からなる層であってよい。逆に、繊維強化プラスチック層のマトリクス樹脂が非極性樹脂である場合には、非接着性フィルム層は、極性樹脂からなる層であってよい。

【0054】

非接着性塗布層は、繊維強化プラスチック層との接着性を有しない材料が塗布されている層である。

【0055】

非接着性層の厚さは、特に限定されないが、例えば１μｍ～１００μｍであってよい。非接着性層の厚さは、１μｍ以上、５μｍ以上、１０μｍ以上、又は２０μｍ以上であってよく、１００μｍ以下、８０μｍ以下、５０μｍ以下、又は３０μｍ以下であってよい。

【0056】

《音響機器》
本開示の音響機器は、本開示の板状音響部材を有している、音響機器である。

【0057】

音響機器は、例えばスピーカー、音響板、及び音調パネル等を挙げることができるが、これらに限定されない。

【0058】

《楽器》
本開示の楽器は、本開示の板状音響部材を有している、楽器である。

【0059】

楽器は、アコースティック楽器、より具体的には、撥弦楽器、擦弦楽器、又は打弦楽器等を挙げることができる。撥弦楽器は、例えばギター、ハープ、及び琴等を挙げることができる。擦弦楽器は、例えばヴァイオリン、ヴィオラ、チェロ、及びコントラバス等を挙げることができる。打弦楽器は、例えばピアノ等を挙げることができる。また、楽器は、アコースティック楽器以外の楽器、例えば電気楽器等を挙げることができる。電気楽器は、より具体的には、エレクトリック・ギター、エレクトリック・ベース、エレクトリック・ピアノ、エレクトリック・ヴァイオリン、エレクトリック・ハープ、及びクラビネット等を挙げることができる。

【0060】

本開示の楽器がギターである場合、本開示の板状音響部材は、例えばギターのボディーのトップ及び又はバック等に適用してよい。また、本開示の楽器がピアノである場合、本開示の板状音響部材は、例えばピアノの響板又は響棒等に適用してよい。

【実施例】

【0061】

《実施例１～６、比較例１～４、並びに参考例１～６》
〈実施例１～６〉
図５に示すように、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．８ｍｍのエポキシ樹脂と炭素繊維からなる４枚の炭素繊維強化プラスチック層１１０（綾織り）を、白い矢印で示すように、中央に中間層としてのポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルム１２０を挟んで、積層体を形成した。ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルム１２０は、図３Ａに示すような縦縞状のパターンとなるようにカットして配置した。

【0062】

積層体を、真空オートクレーブにて約１２０℃で加熱して、炭素繊維強化プラスチック層同士を接着させて、実施例１の板状音響部材を形成した。

【0063】

超音波探傷試験により、実施例１の板状音響部材の内部に、縦縞状のパターンの中間層が挿入されていることが確認された。

【0064】

実施例１の板状音響部材の構成を、以下の表１にまとめた。

【0065】

〈実施例２～６〉
中間層のパターンを、それぞれ順に図３Ｂ～Ｆに示すようなパターン、すなわち順に波状、階段状、千鳥状、Ｈ状、及び弓状のパターンとしたことを除いて実施例１と同様にして、実施例２～６の板状音響部材を形成した。

【0066】

超音波探傷試験により、実施例２～６の板状音響部材の内部に、それぞれ順に波状、階段状、千鳥状、Ｈ状、及び弓状のパターンの中間層が挿入されていることが確認された。

【0067】

実施例２～６の板状音響部材の構成を、以下の表１にまとめた。

【0068】

〈比較例１〉
中間層を採用しなかったことを除いて、実施例１と同様にして、比較例１の板状音響部材を形成した。

【0069】

比較例１の板状音響部材の構成を、以下の表１にまとめた。

【0070】

〈比較例２〉
中間層の材料をポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルムに替えてポリアミド６（ＰＡ６）フィルムとしたことを除いて実施例１と同様にして、比較例２の板状音響部材を形成した。

【0071】

なお、中間層は、縦縞状のパターンを有していた。

【0072】

比較例２の板状音響部材の構成を、以下の表１にまとめた。

【0073】

〈比較例３〉
中間層の材料をポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルムに替えてポリアミド６（ＰＡ６）フィルムとしたことを除いて実施例６と同様にして、比較例３の板状音響部材を形成した。

【0074】

なお、中間層は、弓状のパターンを有していた。

【0075】

比較例３の板状音響部材の構成を、以下の表１にまとめた。

【0076】

〈比較例４〉
中間層として、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍのポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルムを挟んで、積層体を形成したことを除いて、実施例１と同様にして、比較例４の板状音響部材を形成した。比較例４の板状音響部材は、真空オートクレーブによる加熱にもかかわらず、中央の炭素繊維強化プラスチック層２枚を接着することができなかった。これは、炭素繊維強化プラスチック層と同様のサイズのポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルムが中央に挟まれていたためである。

【0077】

比較例４の板状音響部材の構成を、以下の表１にまとめた。

【0078】

〈参考例１～６〉
スプルース、マホガニー、メープル、アッシュ、ハカランダ、及びシダー製の縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ平板を、それぞれ順に、参考例１～６の板状音響部材とした。

【0079】

参考例１～６の平板を、以下の表１にまとめた。

【0080】

【表1】

【0081】

〈音響特性の評価〉
実施例１～６、比較例１～３、及び参考例１～６の板状音響部材について、以下のようにして音響特性を評価した。

【0082】

板状音響部材の一方の面に振動させた音叉を接触させ、板状音響部材の他方の面からマイクで収音した。収音した音を、音響解析ソフトを用いて周波数解析した。

【0083】

解析結果を、図７Ａ～Ｄ及び図８に示す。

【0084】

図７Ａは、実施例１、２、及び６、並びに比較例１の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。また、図７Ｂは、実施例３～５、並びに比較例１の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【0085】

図７Ａ及びＢに示すように、中間層として所定のパターンを有するＰＰフィルムを有していた実施例～６の板状音響部材は、４４０Ｈｚ以上の周波数においては、いずれも中間層を有しなかった比較例１の板状音響部材と同様の音響特性を有していた。他方、２０Ｈｚ～３００Ｈｚ付近、特に２００Ｈｚ付近において、比較例１の板状音響部材は１５０ｍＰａｒ以下のピークを有していたのに対して、実施例１～６の板状音響部材は、いずれも２５０ｍＰａｒ以上の大きいピークを有していた。

【0086】

図７Ｃは、比較例１～３の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【0087】

図７Ｃに示すように、中間層として所定のパターンを有するポリアミド６（ＰＡ６）フィルムを有していた比較例２及び３の板状音響部材は、いずれも測定した周波数の領域において、中間層を有しなかった比較例１の板状音響部材と同様の音響特性を有していた。

【0088】

図７Ｄは、参考例１、４、及び５、並びに比較例１の板状音響部材の音響特性を示すグラフである。

【0089】

図７Ｄに示すように、それぞれスプルース、アッシュ、及びハカランダ製である参考例１、４、及び５の板状音響部材は、４４０Ｈｚ以上の周波数においては、いずれも４枚の炭素繊維強化プラスチック層から形成されている比較例１の板状音響部材と同様の音響特性を有していた。他方、２０Ｈｚ～３００Ｈｚ付近において、比較例１の板状音響部材は１５０ｍＰａｒ以下のピークを有していたのに対して、参考例１、４、及び５の板状音響部材は、２００ｍＰａｒ以上のピークを複数有していた。

【0090】

図８は、実施例１～６、比較例１～３、並びに参考例１～６の板状音響部材の２０～２９３Ｈｚにおけるパーシャルオーバーオール（Ｐ．Ｏ．Ａ）値を示すグラフである。

【0091】

図８に示すように、比較例１の板状音響部材では、２０～２９３Ｈｚにおけるパーシャルオーバーオール（Ｐ．Ｏ．Ａ）値は８２以下であった。比較例２及び３の板状音響部材についても、ほとんど同様の数値（比較例２：８２以下、比較例３：８３以下）であり、比較例１の板状音響部材のものと大きな差はなかった。

【0092】

これに対して、実施例１～６の板状音響部材では、パーシャルオーバーオール（Ｐ．Ｏ．Ａ）値はいずれも８５以上であった。この値は、参考例１～６の板状音響部材とほとんど同じである。

【0093】

〈高解像度ＸＣＴ撮像観察〉
リューター及びダイヤモンドディスクを用いて、実施例６の板状音響部材について、図６Ａに示す部分、すなわち中間層が挿入されている部分を含む小片（縦４０ｍｍ×横５ｍｍ、）を切出した。

【0094】

この小片を資料台にワックスで固定後、室温にて静置した。ワックスの応力変化がなくなった後で、高解像度ＸＣＴ撮像観察を行った。

【0095】

高解像度ＸＣＴ撮像観察は、高分解能３ＤＸ線顕微鏡（ｎａｎｏ３ＤＸ 株式会社リガク製）を用いた。Ｘ線源は、Ｃｕ（１７．５ｋｅＶ）、Ｘ線レンズはＬ２７０、Ｘ線管電圧・管電流は４０ｋＶ－３０ｍＡ、ＣＴ撮影範囲は０～１８０°、露光時間は８秒、撮像数は１１００枚であった。

【0096】

得られたデータをパソコンで再構築した後、画像処理ソフトＩｍａｇｅＪにて０．５４μｍ／ｖｏｘｅｌで画像変換し、撮像箇所の断片方向のシークエンスデータを得た。

【0097】

得られたシークエンスデータを用いて、画像解析ソフトＡＶＩＺＯを使用し、可視化及び画像解析を行った。なお、この際、空隙抽出用、ＰＰフィルム抽出用、炭素繊維抽出用、で異なるフィルタ処理を施し、それぞれの要素抽出のための３Ｄデータを作成した。

【0098】

得られた撮像データから、空隙、ＰＰフィルム、及び炭素繊維の要素分離を行い、図６Ｂに示すように、可視化を行った。

【0099】

図６Ｂに示すように、実施例６の板状音響部材では、炭素繊維強化プラスチック層とＰＰフィルム層とが明確に区別でき、これらの層の間には非接着界面が形成されていた。また、これらの層の間には、約１μｍ程度の厚さの空隙の層が形成されていた。

【0100】

僅か１μｍの空隙の層自体の振動だけで、板状音響部材の音響的振動に大きな効果を与えるかどうかは明らかではないが、板状音響部材の内部に形成された非接着界面、又は非接着界面及び空隙の組み合わせの効果により、板状音響部材全体の弾性率及び内部損失等が変化し、それによって板状音響部材の音響特性が変化していると考えられる。

【符号の説明】

【0101】

１～３ 板状音響部材
１０ 繊維強化プラスチック層
２０ 非接着界面
２５ 非接着性層
３０ 空隙
１１０ 炭素繊維強化プラスチック層
１２０ ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂フィルム

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】