(57)【要約】装飾的積層材料(10)は、約0.5 pcf (8.0 kg/m3)〜約15.0 pcf (240.3 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、繊維ガラス、天然繊維、ナイロン、レーヨンおよびこれらのブレンドからなる群から選択される繊維製の基層(12)、および約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル繊維の表面層(14)を含む。該表面層は、露出面(16)および印刷面(18)を持つ。
2005530640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約0.5 pcf (8.0 kg/m3)〜約15.0 pcf (240.3 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、繊維ガラス、天然繊維、ナイロン、レーヨンおよびこれらのブレンドからなる群から選択される繊維の基層(12)、および
約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル繊維製の表面層(14)を含み、該表面層が、露出した面(16)および印刷された面(18)を持つことを特徴とする、装飾的積層材料(10)。
【請求項２】
該基層が、約0.25 in (0.635 cm)〜約3.0 in (7.62 cm) なる範囲内の厚みを持つ、請求項1記載の装飾的積層材料。
【請求項３】
該表面層が、約0.01 in (0.0254 cm)〜約0.1 in (0.254 cm)なる範囲内の厚みを持つ、請求項2記載の装飾的積層材料。
【請求項４】
該表面層が、約100,000〜約3,500,000 mks rayls/mなる範囲内の空気流れ抵抗を持つ、請求項3記載の装飾的積層材料。
【請求項５】
該表面層の該ポリエステル繊維が、約10〜約50μmなる範囲内の、平均繊維径を持つ、請求項4記載の装飾的積層材料。
【請求項６】
該表面層が、約0.01 in (0.0254 cm)〜約0.1 in (0.254 cm)なる範囲内の厚みを持つ、請求項1記載の装飾的積層材料。
【請求項７】
該表面層が、約100,000〜約3,500,000 mks rayls/mなる範囲内の空気流れ抵抗を持つ、請求項1記載の装飾的積層材料。
【請求項８】
該表面層の該ポリエステル繊維が、約10〜約50μmなる範囲内の、平均繊維径を持つ、請求項1記載の装飾的積層材料。
【請求項９】
該表面層の該露出面上に、ポリマーフィルムの被覆を、更に含む、請求項1記載の装飾的積層材料。
【請求項１０】
表面層(14)と基層(12)とを含む装飾的積層材料(10)の製造方法であって、
約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、該表面層を調製する工程、
該表面層の選択された面を印刷(18)する工程、および
該表面層と該基層とを一緒に積層する工程を含むことを特徴とする、上記方法。
【請求項１１】
積層後に、該材料を巻き取る工程を更に含む、請求項10記載の方法。
【請求項１２】
約0.5 pcf (8.0 kg/m3)〜約15.0 pcf (240.3 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、繊維ガラス、天然繊維、ナイロン、レーヨンおよびこれらのブレンドからなる群から選択される繊維の基層(12)、
約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル繊維の表面層(14)、ここで該表面層は、該基層よりも高い剛性を持つ、および
該表面層の露出した面(16)上に直接印刷された面(18)を含むことを特徴とする、成型製品。
【請求項１３】
該基層が、約0.25 in (0.635 cm)〜約3.0 in (7.62 cm) なる範囲内の厚みを持つ、請求項12記載の成型製品。
【請求項１４】
該表面層が、約0.01 in (0.0254 cm)〜約0.1 in (0.254 cm)なる範囲内の厚みを持つ、請求項13記載の成型製品。
【請求項１５】
該表面層が、約100,000〜約3,500,000 mks rayls/mなる範囲内の空気流れ抵抗を持つ、請求項14記載の成型製品。
【請求項１６】
該表面層の該ポリエステル繊維が、約10〜約50μmなる範囲内の、平均繊維径を持つ、請求項15記載の成型製品。
【請求項１７】
該表面層が、約0.01 in (0.0254 cm)〜約0.1 in (0.254 cm)なる範囲内の厚みを持つ、請求項12記載の成型製品。
【請求項１８】
該表面層が、約100,000〜約3,500,000 mks rayls/mなる範囲内の空気流れ抵抗を持つ、請求項12記載の成型製品。
【請求項１９】
該表面層の該ポリエステル繊維が、約10〜約50μmなる範囲内の、平均繊維径を持つ、請求項12記載の成型製品。
【請求項２０】
間仕切りパネルを含む、請求項12記載の成型製品。
【請求項２１】
天井タイルを含む、請求項12記載の成型製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、絶縁製品の分野に関連し、およびより詳しくは露出面、印刷された面を持つ、装飾的積層材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンおよびレーヨン、並びに天然繊維および繊維ガラスを含むが、これらに限定されない、様々なポリマーの積層材料は、多くの目的にとって有用であることが知られている。これら材料に関する多くの用途の例は、オフィス用スクリーン、間仕切り、天井タイル、羽目、およびフードライナー、ヘッドライナー、フロアライナーおよびトリムパネル等を包含する様々な自動車用途を含む。一般に、これらの積層材料が、かなり人目に付くものとなる場合には、織物の表面仕上げ材で装飾される。例えば、Differentに付与された米国特許第4,624,083号は、全て装飾的な織物で覆われた、二枚の防音パッドまたはパネル間に配置された、3層の波型厚紙シート隔壁を含むオフィス用パネルまたはスクリーンを開示している。
このような織物製の覆いは、得られる製品の審美的特性を高めるが、その使用が、全体的な製造コストの大幅な増大を招くことを、理解しておかなければならない。当然ながら、これら追加のコストは、消費者に付けが回されることになる。更に、織物製の覆いは、該製品の構造並びに防音および断熱特性に、何等与えるものがない。
本発明は、改善された装飾的な積層材料に係り、該材料は、基本的な遮音層の剛性および消音特性を増強するのみならず、審美的に快適な外観を示すように、該積層材料の露出した面に、印刷されたパターン、デザイン、図表的なまたはその他の表示をも備えた、高密度のポリエステル繊維製の表面層を備えている。好都合なことに、改善された審美的な外観は、装飾的な織物製の覆いを使用すること無しに達成され、結果的に全体としての製造コストを大幅に減じる。
【０００３】
（発明の概要）
ここに記載されるような、本発明の目的に従えば、装飾的な積層材料が提供される。この装飾的な積層材料は、約0.5 pcf (8.0 kg/m3)〜約15.0 pcf (240.3 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、繊維ガラス、天然繊維、ナイロン、レーヨンおよびこれらのブレンドからなる群から選択される繊維の基層と、約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル繊維製の表面層とを含む。該表面層は、また露出した面、印刷された面を持つ。
該基層は、約0.25 in (0.635 cm)〜約3.0 in (7.62 cm)なる範囲内の厚みを持つことができ、一方該表面層は、約0.01 in (0.0254 cm)〜約0.1 in (0.254 cm)なる範囲内の厚みを持つことができる。更に、該表面層は、約100,000〜約3,500,000 mks rayls/mなる範囲内の空気流れ抵抗を持つ。更にまた、該表面層の該ポリエステル繊維は、約10〜約50μmなる範囲内、およびより典型的には、約10〜約30μmなる範囲内の平均繊維径を持つ。
【０００４】
更に別の局面によれば、本発明は、表面層と基層とを含む装飾的積層材料の製造方法を提供する。この方法は、約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、該表面層を調製する工程を含む。
更に、この方法は、該表面層の選択された面を印刷する工程、および該表面層と該基層とを一緒に積層する工程をも含む。
更に他の局面によれば、本発明は、上記のような、繊維製の基層、および露出面および印刷面を持つ、ポリエステル繊維製の表面層とで構成される、間仕切りパネルおよび天井タイル等の成型製品をも提供する。
以下の説明においては、本発明の好ましい態様を、本発明を実施するのに特に適した態様の一つを、単に例示する目的で図示し、かつ説明する。当然認識されるであろうように、本発明では、その他の様々な態様が可能であり、その幾つかの細部は、全て本発明を逸脱すること無しに、様々な、明らかな局面において変更できるものである。従って、添付図面および以下の説明は、その特性上、例示的なものであり、決して限定的なものと考えるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
ここで、本明細書に組み込まれ、かつその一部をなす添付図面は、本発明の幾つかの局面を例示しており、また以下の記載と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。
添付図にその一例を示す、本発明の好ましい態様を参照しつつ、以下に本発明を詳細に説明する。
図1を参照すると、本発明の装飾的積層材料10が図示されている。記載され、例示されているように、この装飾的積層材料10は、間仕切りパネルまたは天井タイルの形状にある。しかし、これらは、単に本発明の装飾的積層材料10に関する、可能な2つの用途を表すに過ぎず、また本発明の範囲を限定するのではなく、事実上本発明を単に例示するものであると理解すべきである。他の可能な製品の例は、フードライナー、ヘッドライナー、トリムパネル、自動車のサンバイザー、羽目、地階仕上げ設備、掲示板、陳列用板紙、額縁および収納ボックスである。
【０００６】
図示の如く、本発明の装飾的積層材料10は、所定の遮音および/または断熱特性並びに水分吸上作用を呈する、繊維製の基層12を含む。これらの繊維は、約0.5 pcf (8.0 kg/m3)〜約15.0 pcf (240.3 kg/m3)なる範囲内の密度を持つポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、繊維ガラス、ケナフおよびコットン等の天然繊維、ナイロン、レーヨンおよびこれらのブレンドからなる群から選択することができる。更に、該材料10は、約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ、ポリエステル繊維製の表面層14をも含む。図示した如く、該表面層14は、印刷物18を持つ露出面16を含む。有利には、該表面層14の高密度化面16は、特別に平滑であって、著しく明瞭な印刷/色付けを可能とする。この面16は、耐水性かつ耐汚染性でもある。
【０００７】
該露出面16上の該印刷物18は、実質上任意の形状、例えば景観のグラフィックアート、天然木または岩石の像、模様、パターンまたは記号等をとることができる。この印刷物は、自動車または他の機械に通常見られるような、警告を表す物品の形状を採ることさえも可能である。
該基層12は、典型的に、約0.25 in (0.635 cm)〜約3.0 in (7.62 cm)なる範囲内の厚みを持つことができ、一方該表面層は、約0.01 in (0.0254 cm)〜約0.1 in (0.254 cm)なる範囲内の厚みを持つことができる。有利には、該表面層14を、該基層12に対して大幅に高密度化して、該装飾的積層材料10に付随的な構造的剛性を付与し、結果的に該材料の動作環境内での利用および設置の際の取り扱いに十分に耐えるものとする。
更に、該表面層14は、約10〜約50μmなる範囲の、およびより典型的には約10〜約30μmなる範囲内の平均繊維径を持つポリエステル繊維で作られ、これは約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度まで緻密化された場合には、約100,000〜約3,500,000 mks rayls/mなる範囲内の空気流れ抵抗を与える。このような表面層14は、当分野において通常使用されている紙およびその他のフィルム状表面層よりも、多くの利点を有している。というのは、このものが幾分かの気孔率(air porosity)を残しているからである。これは、中実の非-多孔質フィルムを越える、音響上の利点を与える。
【０００８】
事実、該装飾的積層材料10の音響特性は、該表面層14の多孔性を変更することによって、様々な周波数範囲の音を吸収しおよび/または反射するように、変調することができる。厚み、密度および繊維処方の全ては、これら音響特性を変調して、あらゆる特定の用途に対する、より良好な全体的消音特性を得ることを可能とする。当分野において公知の、オフィスパネル、地階仕上げ設備および天井タイルにおける装飾的面材として、一般的に利用されている紙、織物およびフィルムは、該最終製品の音響特性を大幅に高める能力に欠けている。更に、これら公知技術の面材および織物は、高価であり、しかも厚板製品に取り付けるのに長時間を要し、結果としてその製造コストを大幅に増大する。
本発明の装飾的積層材料10は、比較的簡単に製造でき、かつ安価である。その製法は、約10 pcf (160.2 kg/m3)〜約100 pcf (1601.8 kg/m3)なる範囲内の密度を持つ表面層を調製する工程を含む。この調製は、このような目的にとって有用であることが当分野において知られている、任意の手段によって達成でき、該手段は、例えば熱間圧延、プレス成型等を含むが、これらに限定されない。この操作に引続き、該表面層の選択された面に、所定のグラフィックアート、パターン、模様または表示(記号)を印刷する。
【０００９】
より具体的には、この印刷は、事実上任意の色またはパターンで、および高度に詳細に与えることができる。例えば、織物、石、大理石、花崗岩、木等を表すパターン並びに抽象的な色のパターン、および空想的なまたは現実の写真を、該表面層14の該露出面16上に印刷することができる。該露出面16上に印刷することのできる課題は、個人の想像力によってのみ限定される。この印刷は、該高密度化されたポリエステル表面層14の、該露出層16上に印刷するのに適した、実質的に任意の、公知の方法で行うことができる。これら技術の例は、レーザー印刷、平版印刷、壁紙印刷法および熱転写法であるが、これらに限定されない。
【００１０】
この方法は、また該表面層14と該基層12とを積層する工程をも含む。該基層12を、該表面層14と同様のポリエステルから製造する場合、これら2つの層は、熱間成型プレス、または加熱したニップ、もしくはカレンダロールを用いる等によって、熱および圧力を印加することにより、一緒に積層することができる。このような類似の材料は、離層に抵抗する良好な結合を与える。全てがポリエステル製の装飾的積層材料10は、また他の利点をも与える。具体的には、ポリエステルは、火炎により融解する傾向があり、かつ該材料全体10が、ポリエステルから作られている場合には、この融解に対する抵抗はなく、またこの製品は、優れた防火/耐燃焼特性(fire/burn characteristics)によって特徴付けられる。勿論、異なる材料を使用した場合にも、適当な接着性を、これら層12、14間に与えて、適当な積層を達成することができる。
この方法は、積層工程後に、該材料10を巻き取る工程をも含む。該材料10は、ロールまたはシート状で組み立てサイトに搬送でき、次いで該サイトにおいて所定の形状に成型できる。これは、搬送コストを減じる。
【実施例】
【００１１】
以下の実施例は、本発明を更に例示するために与えられるが、本発明を限定するものと理解すべきではない。
実施例
図3および4、並びに支持データは、薄いポリマー繊維製表面層の、様々な層と組み合わせた場合における、繊維状遮音基層製品の、音響特性に及ぼす効果を示す。これらのデータは、インピーダンスチューブを用い、ASTM E1050に記載の手順に従って、検体を測定することにより収集した。図3は、1.0 in (2.74 cm)厚の繊維ブランケット基層について得られた結果であり、また図4は、0.50 in (1.27 cm)厚の基層に関するデータである。これらのデータは、表面層(S2-S7およびS10-S15)が、まさに該基層(S1、S8、S9、およびS16)の音響的特性に、顕著な差異をもたらすことを、明確に示すことができる。該表面層を如何にして配置形成したかに依存して、その音響的な諸特性を、所定の周波数と合うように「調節」することができる。
以下のデータ表は、テストした全サンプルの厚みに従う各サンプルの形状、遮音基層の重さ、表面層の厚み、該表面層の重さ、該表面層の計算された空気流れ抵抗、および遮音基層の重さと該表面層の重さとの総和を記載する。
【００１２】
【表１】
2005530640.tif 000003
【００１３】
以下の2つのデータ表は、サンプルS1-S16に関する実際の吸収係数を含む。
【００１４】
【表２】
2005530640.tif 000004
【００１５】
【表３】
2005530640.tif 000005
【００１６】
最後のデータ表は、該空気流れ抵抗に影響を与え、結果的に該音響的結果に影響を与える、該表面層の諸特性を調節する変数を、どのように変えたかを示す。この表の結果から、3つの変数、即ち使用した繊維処方の関数である繊維径、該表面層の厚みおよび該表面層の重さが該空気流れ抵抗の調節を司っていることを示している。例えば、0.01 in (0.0254 cm)なる厚みにおいて、10μmなる平均径を与え、かつ重さ13gの繊維処方が、0.01 in (0.0254 cm)なる厚みにおいて、30μmなる径をもち、かつ重さ38gの繊維処方と同一の空気流れ抵抗を生じることを示している。重さ38gの該繊維処方は、一般的にはより剛性の高い層を与え、この剛性も、最終的な音響特性に影響を与えるので、これら2つのサンプルは、空気流れ抵抗が一定であったとしても、同一の曲線を与えるとは考えられない。正味の結果は、該音響的特性と表面剛性(これは、構造特性、耐久性、および耐水性に影響を与える)が、特定の組の要件に対して、固有の解を与えるように、際限なく変調できることである。
【００１７】
【表４】
2005530640.tif 000006
【００１８】
纏めると、多くの利点が、本発明の概念を利用することにより得られる。本発明の装飾的な積層材料10は、特定の用途に対して首尾よく調節することのできる、高い防音特性を持つ。更に、本発明の材料は、高い構造上の剛性を有し、これは該材料をより耐久性のあるものとし、結果的に問題のない設置を可能とし、かつ該最終製品の耐用寿命を高める。該高密度化した表面層14は、比較的耐水性が高く、それ自体、耐汚染性でもある。この高密度化した表面層14は、更に良好な接着性を持つ装飾材料10を与え、結果的にファスナーを受け取り、かつ支持し、また壁スタッド、自動車本体パネルまたは他の支持体に取り付けた後に、その位置を維持するであろう。
本発明の好ましい態様に関する上記説明は、例示並びに説明の目的で提示されたものである。本発明は、ここに記載されたものにより網羅されるものでも、これらによって限定されるものでもない。明らかに改良または変更が、上記の教示に照らして、可能である。
【００１９】
例えば、該装飾的な積層材料10が、基層12および表面層14のみで構成されるものとして記載し、かつ例示したが、1層以上の、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、繊維ガラス、天然繊維、ナイロン、レーヨンおよびこれらのブレンド製の追加の層、並びに金属箔の層さえも、これら基層12および表面層14間に積層することができるものと理解すべきである。更に、第二の表面層14を、該基層12の反対側に設けて、該基層12を、二枚の表面層14間に挟み込むことも可能である。かかる構成において、追加の材料層を、これら二枚の表面層14間の任意の位置に設けることが可能である。
上記態様は、本発明の原理およびその実際の用途を最もよく例示するように選択し、かつ説明したので、当業者は、様々な態様の本発明を利用し、かつ意図した適当な用途に適するように、様々な変更を加えることが可能である。あらゆるこのような改良および変更は、正当に、法的に、かつ公正に権利の与えられる範囲に従って解釈すべき、添付の特許請求の範囲によって決定される、本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】間仕切りパネルまたは天井タイルの形状であり得る、本発明の装飾的積層材料の、模式的な端面図である。
【図２】図1に示した装飾的積層材料の、表面層の露出面、印刷面を示す、模式的な平面図である。
【図３】厚み1 in (2.54 cm)の繊維ブランケット基層を含む、本発明の装飾的積層材料の、音響的特性を例示するチャートである。
【図４】厚み0.50 in (1.27 cm)の基層を含む、本発明の装飾的積層材料の、音響的特性を例示するチャートである。
【図１】
2005530640.tif 000007
【図２】
2005530640.tif 000008
【図３】
2005530640.tif 000009
【図４】
2005530640.tif 000010
【国際調査報告】
2005530640.tif 000011
2005530640.tif 000012
2005530640.tif 000013