(57)【要約】  記載の実施の形態が、吸音材料の製造方法に関する。この方法は、多孔質バルク吸音体として作用し、ある割合の複合繊維を含む低密度繊維質ウェブであって、各複合材料は、コア材料とコア材料を取り囲むシース材料とを有し、シース材料は、コア材料よりも低い融点を有しているウェブを形成することと、シース材料と付着的に適合している薄い面材層を低密度繊維質ウェブに付することと、少なくとも幾分かの複合繊維のシース材料を軟化させるのに十分な温度まで繊維質ウェブを加熱することと、面材層の少なくとも一部が、少なくとも幾分かの複合繊維の軟化したシース材料と接触して面材層と繊維質ウェブとの間に付着性の結合を形成するよう、低圧下に面材層と繊維質ウェブを一緒に押圧することを、含んでいる。
2011521130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質バルク吸音体として作用し、ある割合の複合繊維を含む低密度繊維質ウェブであって、各複合材料は、コア材料とコア材料を取り囲むシース材料とを有し、シース材料は、コア材料よりも低い融点を有しているウェブを形成することと、
シース材料と付着的に適合している薄い面材層を低密度繊維質ウェブに付することと、
少なくとも幾分かの複合繊維のシース材料を軟化させるのに十分な温度まで繊維質ウェブを加熱することと、
面材層の少なくとも一部が、少なくとも幾分かの複合繊維の軟化したシース材料と接触して面材層と繊維質ウェブとの間に付着性の結合を形成するよう、低圧下に面材層と繊維質ウェブを一緒に押圧することを、
含む吸音材料の製造方法。
【請求項２】
薄い面材層が、ポリマーのフィルム、ホイル及び織物からなるグループから選択された材料を含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
薄い面材層が、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド及びポリプロピレンからなるグループから選択された材料を含んでいる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
低密度繊維質ウェブが、約１０００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍより高く約６００００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍより低い気流抵抗性を有している請求項１〜３の何れか一つに記載の方法。
【請求項５】
低密度繊維質ウェブが、約１０ｋｇ／ｍ３よりも大きく、約１２０ｋｇ／ｍ３よりも小さい密度を有している請求項１〜４の何れか一つに記載の方法。
【請求項６】
押圧後の繊維質ウェブの厚さが、押圧前の繊維質ウェブの厚さの約５％〜８０％だけ減少している請求項１〜５の何れか一つに記載の方法。
【請求項７】
繊維質ウェブが、熱で結合された不織布を含んでいる請求項１〜６の何れか一つに記載の方法。
【請求項８】
繊維質ウェブが、垂直方向に折り畳まれた繊維質ウェブを含んでいる請求項１〜７の何れか一つに記載の方法。
【請求項９】
複合繊維のシース材料が、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン及びコポリエステルからなるグループから選択される請求項１〜８の何れか一つに記載の方法。
【請求項１０】
薄い面材層が、約５ミクロンと約１００ミクロンの間の厚さを有するフィルム層を含んでいる請求項１〜９の何れか一つに記載の方法。
【請求項１１】
フィルム層の厚さが、約１０ミクロンと約２５ミクロンとの間である請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
繊維質ウェブが、約４ｍｍと約５０ｍｍとの間の厚さを有している請求項１〜１１の何れか一つに記載の方法。
【請求項１３】
面材層が、繊維質ウェブの第一の面に付された第一の面材層であり、さらに繊維質ウェブの第二の面にシースと付着的に適合した第二の面材層を付すことを含む請求項１〜１２の何れか一つに記載の方法。
【請求項１４】
第二の面材層の少なくとも一部が、少なくとも幾分かの複合繊維の軟化したシースと接触して第二の面材層と繊維質ウェブとの間に付着性の結合を形成するよう、低圧下に第二の面材層と繊維質ウェブを一緒に押圧することをさらに含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第一及び第二の面材層は、各々同じ材料のフィルム層を備えている請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
第一及び第二の面材層は、各々異なる材料のフィルム層を備えている請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１７】
繊維質ウェブが、第一の繊維質ウェブであり、低圧下に第二の低密度繊維質ウェブを第二の面材層と一緒に押圧して第二の繊維質ウェブの第一の面を第二の面材層に軽く結合させることをさらに含む方法において、第二の繊維質ウェブが、各々コア材料とコア材料を取り囲むシース材料とを有するある割合の複合繊維を含み、シース材料は、コア材料よりも低い融点を有している請求項１３〜１６の何れか一つに記載の方法。
【請求項１８】
第二の繊維質ウェブを第二の面材層と一緒に押圧する前に、第二の繊維質ウェブと第二の面材層が低圧下に一緒に押圧されたときにそれらの間に付着性の結合を形成することができるよう、第二の繊維質ウェブの第一の面を加熱して第二の繊維質ウェブの複合繊維のシース材料を軟化させることをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
第二の繊維質ウェブを第二の面材層と一緒に押圧する前に、第二の面材層と付着的に適合した付着性物質を第二の繊維質ウェブの第一の面に付することをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
付着性物質を活性化することをさらに含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
活性化が、熱活性化を含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
付着性物質が、乾燥した熱可塑性ホットメルト樹脂を含んでいる請求項１９〜２１の何れか一つに記載の方法。
【請求項２３】
第二の繊維質ウェブの複合繊維のシース材料と付着的に適合した第三の面材層を第二の繊維質ウェブの第二の面に付すことをさらに含む請求項１７〜２２の何れか一つに記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも幾分かの複合繊維のシース材料を軟化させるのに十分な温度まで、第二の繊維質ウェブを加熱することをさらに含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
第三の面材層の少なくとも一部が、少なくとも幾分かの複合繊維の軟化したシース材料と接触して第三の面材層と第二の繊維質ウェブとの間に付着性の結合を形成するよう、第三の面材層と第二の繊維質ウェブを一緒に低圧下に押圧することをさらに含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
複合繊維の線質量密度が、約２デニールと約６デニールの間である請求項１〜２５の何れか一つに記載の方法。
【請求項２７】
請求項１〜２６の何れか一つの方法によって形成された吸音材料。
【請求項２８】
多孔質バルク吸音体として作用し、ある割合の複合繊維を含む低密度繊維質ウェブであって、各複合繊維は、コア材料とコア材料を取り囲むシース材料とを有し、シース材料は、コア材料よりも低い融点を有しているウェブと、
薄い面材層であって、少なくとも幾分かの複合繊維のシース材料と面材層との間に形成された付着性の結合によって繊維質ウェブに付着された面材層とを、
備えた吸音材料。
【請求項２９】
薄い面材層が、ポリマーのフィルム、ホイル及び織物からなるグループから選択された材料を含んでいる請求項２８に記載の材料。
【請求項３０】
薄い面材層が、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド及びポリプロピレンからなるグループから選択された材料を含んでいる請求項２８又は２９に記載の材料。
【請求項３１】
低密度繊維質ウェブが、約１０００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍより高く約６００００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍより低い気流抵抗性を有している請求項２８〜３０の何れか一つに記載の材料。
【請求項３２】
低密度繊維質ウェブが、約１０ｋｇ／ｍ３よりも大きく、約１２０ｋｇ／ｍ３よりも小さい密度を有している請求項２８〜３１の何れか一つに記載の材料。
【請求項３３】
繊維質ウェブが、熱で結合された不織布を含んでいる請求項２８〜３２の何れか一つに記載の材料。
【請求項３４】
繊維質ウェブが、垂直方向に折り畳まれた繊維質ウェブを含んでいる請求項２８〜３３の何れか一つに記載の材料。
【請求項３５】
複合繊維のシース材料が、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン及びコポリエステルからなるグループから選択される請求項２８〜３４の何れか一つに記載の材料。
【請求項３６】
薄い面材層が、５ミクロンと１００ミクロンの間の厚さを有するフィルム層を含んでいる請求項２８〜３４の何れか一つに記載の材料。
【請求項３７】
フィルム層の厚さが、約１０ミクロン〜約２５ミクロンである請求項３６記載の材料。
【請求項３８】
繊維質ウェブが、約４ｍｍと約５０ｍｍとの間の厚さを有している請求項２８〜３７の何れか一つに記載の材料。
【請求項３９】
薄い面材層が、繊維質ウェブの第一の面に付された第一の薄い面材層である吸音材料であって、第二の薄い面材層をさらに備え、第二の薄い面材層は、少なくとも幾分かの複合繊維のシース材料と第二の薄い面材層との間に形成された付着性の結合によって繊維質ウェブに付されている請求項２８〜３８の何れか一つに記載の材料。
【請求項４０】
第一及び第二の面材層は、各々同じ材料のフィルム層を備えている請求項３９に記載の材料。
【請求項４１】
第一及び第二の面材層は、各々異なる材料のフィルム層を備えている請求項３９に記載の材料。
【請求項４２】
繊維質ウェブが、第一の繊維質ウェブである材料であって、多孔質バルク吸音体として作用し、ある割合の複合繊維を含む第二の低密度繊維質ウェブをさらに備え、各複合繊維は、コア材料とコア材料を取り囲むシース材料とを有し、シース材料は、コア材料よりも低い融点を有している材料において、第二の繊維質ウェブが、第二の繊維質ウェブの第一の面で、第二の面材層に結合されている請求項３９〜４１の何れか一つに記載の材料。
【請求項４３】
第二の繊維質ウェブが、第二の面材層と付着的に適合した付着性物質によって、第二の面材層に結合されている請求項４２に記載の材料。
【請求項４４】
付着性物質が、熱活性化することのできる乾燥した熱可塑性樹脂を含んでいる請求項４３に記載の材料。
【請求項４５】
第三の面材層をさらに含み、第三の面材層が、第二の繊維質ウェブの少なくとも幾分かの複合繊維のシース材料と第三の面材層との間に形成された付着性の結合によって第二の繊維質ウェブに付着されている請求項４２〜４４の何れか一つに記載の材料。
【請求項４６】
複合繊維の線質量密度が、約２デニールと約６デニールの間である請求項２８〜４５の何れか一つに記載の材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
記述の実施の形態は、一般に、吸音材料の製造方法及び斯かる方法によって製造された材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸音材料は、自動車、機械及び建造物を含む様々な用途に使用されている。これらの材料は、特定の用途において、騒音の伝達及び／又は反射を低減させるよう作用し、繊維質の素材から製造することができる。
【０００３】
既存の吸音材料及び／又は斯かる材料の製造方法に付きものの一以上の不都合又は短所に対処し又はそれらを改善すること、或いは少なくともそれらの有用な代替を提供することが望まれる。
【発明の概要】
【０００４】
ある実施の形態は、吸音材料の製造方法に関する。この方法は、多孔質バルク吸音体として作用し、複数の複合繊維(bi-component fibers)を含む低密度繊維質ウェブであって、各複合材料は、コア材料とコア材料を取り囲むシース材料とを有し、シース材料は、コア材料よりも低い融点を有しているウェブを形成することを含んでいる。この方法は、さらに、シース材料と付着的に適合している面材層を繊維質ウェブに付することを含んでいる。この方法は、さらに、少なくとも幾分かの複合繊維のシース材料を軟化させるのに十分な温度まで繊維質ウェブを加熱することを含んでいる。この方法は、さらに、面材層の少なくとも一部が、少なくとも幾分かの複合繊維の軟化したシース材料と接触して面材層と繊維質ウェブとの間に付着性の結合を形成するよう、低圧下に面材層と繊維質ウェブを一緒に押圧することを含んでいる。
【０００５】
面材層は、５ミクロンと１００ミクロンの間の厚さを有するフィルム層を含んでいてもよい。あるいはまた、この厚さは、約１０ミクロンと約２５ミクロンとの間でもよい。そのほか、フィルム層の厚さは、約１５ミクロンでもよい。フィルムが、通常の取り扱いの間に傷んだり壊れたりすることに抗するのに十分な構造的保全性を有する限り、フィルムは薄ければ薄いほどよい。
【０００６】
繊維質ウェブは、フィルム層と一緒に押圧される前に、約４ｍｍと５０ｍｍとの間の厚さを有していてもよい。あるいはまた、繊維質ウェブの厚さは、約４ｍｍと２５ｍｍとの間でもよい。繊維質ウェブに、様々な厚さを用いることができるが、実用的な最大の厚さは、約５０ｍｍであり、実用的な最小の厚さは、約４ｍｍである。
【０００７】
面材層と繊維質ウェブとが一緒に押圧される低圧は、繊維質ウェブが、その厚さの約５％と８０％との間だけ圧縮される圧力でよい。この圧力は、繊維質ウェブ全体に均等にかけられ、繊維質ウェブのほぼ全体に亘って実質的に嵩密度を増加させるものでよい。
【０００８】
複合繊維のシース材料を軟化させるまで繊維質ウェブが加熱される温度は、シース材料の物理的性質による。ポリエチレンシースに関しては、この温度は、約１４０℃〜約１６０℃でよい。あるいはまた、この温度は、約１５０℃でよい。ポリプロピレンシースに関しては、この温度は、それよりも高くてよく、例えば約１８０℃でよい。
【０００９】
幾つかの実施の形態によれば、この方法は、シース材料と付着的に適合した第二の面材層を、繊維質ウェブの第二の面に付すことを、さらに含んでいてもよい。押圧は、第二の面材層の少なくとも一部が、少なくとも幾分かの複合繊維の軟化したシースと接触して第二の面材層と繊維質ウェブとの間に付着性の結合を形成するよう、低圧下に第二の面材層と繊維質ウェブを一緒に押圧することを含んでいいてもよい。第二の面材層は、第一の面材層と同じ材料を含んでいてもよい。あるいはまた、第一の面材層と第二の面材層の材料は、異なっていてもよく、この場合には、これらの面材層の厚さは、異なっていてもよい。
【００１０】
さらに別の実施の形態によれば、繊維質ウェブは、第一の繊維質ウェブでよく、この方法は、低圧下に第二の低密度繊維質ウェブを第二の面材層と一緒に押圧して第二の繊維質ウェブの第一の側を第二の面材層に付着させることを、さらに含んでいてもよい。第二の繊維質ウェブは、各々コア材料とシース材料とを有するある割合の複合繊維を、第一の繊維質ウェブに関連して先に説明した複合繊維の態様で、含んでいてもよい。
【００１１】
この方法は、第二の繊維質ウェブを第二の面材層と一緒に押圧する前に、付着性物質を第二の繊維質ウェブの第一の側に付することを、さらに含んでいてもよい。付着性物質は、第二の面材層と第二の繊維質ウェブの両方と付着的に適合していればよい。付着性物質は、熱溶融付着性の粉末、ウェブ、ネット、スプレー又はフィルムの形態で供給されてよい。この方法は、第二の繊維質ウェブを第二のフィルムに接触させる直前に、二つの層の間に永続的な結合を形成するため、熱溶融付着性物質を活性化することを、さらに含んでいてもよい。熱溶融接着剤は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）、又はポリアミド、あるいは適当な溶融温度を有する他の付着的に適合したポリマーのうちの一つを含んでいてもよい。付着性物質は、水性又は溶剤系接着システムを含んでいてもよく、あるいは公知の積層方法にしたがって付された感圧接着剤を含んでいてもよい。
【００１２】
この方法は、第三の面材層を第二の繊維質ウェブの第二の側に付すことを、さらに含んでいてもよい。第三の面材層は、第二の繊維質ウェブの複合繊維のシースと付着的に適合していればよい。この方法は、少なくとも幾分かの複合繊維のシース材料を軟化させるのに十分な温度まで、第二の繊維質ウェブを加熱することを、さらに含んでいてもよい。この方法は、第三の面材層の少なくとも一部が、少なくとも幾分かの複合繊維の軟化したシース材料と接触して第三の面材層と第二の繊維質ウェブとの間に付着性の結合を形成するよう、第三の面材層と第二の繊維質ウェブを一緒に低圧下に押圧することを、さらに含んでいてもよい。
【００１３】
複合繊維は、繊維質ウェブの構造内でブレンドされていてもよい。複合繊維は、押出複合繊維から短い長さに細断したものからなっている。複合繊維のコアは、繊維フィラメントあたり約２デニールと約６デニールの間の線質量密度を有していてもよい。複合繊維は、（断面積において）約２５％〜３５％、例えば約３０％のシース対コア比を有していてもよい。複合繊維は、梳いた繊維質ウェブに関して、約３〜４ｍｍと最長約７０ｍｍまでの間の繊維長(staple length)を有していてもよい。本明細書に記載の実施例に関し、複合繊維の長さは、約３２ｍｍと約６４ｍｍの間であり、平均又は一般的長さである約５１ｍｍの繊維長が、繊維梳き過程に用いられる典型的長さである。短い複合繊維を、幾つかの他の不織布プロセス、例えば、エアレイド繊維質ウェブの形成において用いることができる。
【００１４】
面材層は、繊維質ウェブの複合繊維のシース材料にのみ付着させてもよい。幾つかの実施の形態では、低密度繊維質ウェブは、約１０００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍより高く約６００００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍより低い気流抵抗性を有する多孔質バルク吸音体である。あるいはまた、気流抵抗性は、約２５００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍと約４００００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍの間、又は約３０００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍと約２００００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍの間でもよい。そのほか、気流抵抗性は、約５６００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍでもよい。
【００１５】
低密度繊維質ウェブは、約１２０ｋｇ／ｍ３よりも低い嵩密度を有していてもよい。あるいはまた、この密度は、約６０ｋｇ／ｍ３未満でもよい。また、この密度は、約３０ｋｇ／ｍ３未満でもよい。そのほか、この密度は、約１５ｋｇ／ｍ３未満でもよい。この密度は、約１０ｋｇ／ｍ３と低くてもよいが、機械的保全性などの実際上の配慮点の理由からそれよりも高いのが一般的である。本明細書に記載の実施例のこの密度は、約１４ｋｇ／ｍ３と約５６ｋｇ／ｍ３の間で様々である。
【００１６】
幾つかの実施の形態では、面材層は、約１５ミクロンの厚さの線状低密度共押出ポリエチレンフィルムを備えていてもよい。
【００１７】
繊維質ウェブは、付着性複合繊維と従来のステープルファイバーの混合とウェブの形成を含む不織布製造方法によって製造することができる。繊維質ウェブは、クロスラップされた(cross lapped)、垂直方向に折り畳まれた、エアレイド、又は他の典型的な不織ウェブ形成方法によって形成することができる。ウェブの形成の後、繊維質ウェブを、通気結合により結合することができ、又は例えばニードリング法により、機械的に統合することができる。機械的な統合の後、繊維質ウェブを、熱結合することができる。記載の実施の形態は、繊維の整列に関連して限定されない。複合繊維の付着性シース材料は、選択された単数又は複数の面材と付着的に適合した低表面エネルギーポリマーから形成することができる。複合繊維の付着性シース用のポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド及びコポリマーからなるグループから選択することができる。複合繊維のコアは、例えば、ポリエステルでよい。
【００１８】
以下に実施の形態を、単に例示として添付図面及び実施例を参照して、さらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、吸音材料の製造方法の実施の形態のフローチャートである。
【図２】図２は、実施例１及び２に関する周波数に対する吸音率のプロットである。
【図３】図３は、実施例３、４及び５に関する周波数に対する吸音率のプロットである。
【図４】図４は、実施例６、７及び８に関する周波数に対する吸音率のプロットである。
【図５】図５は、実施例９及び１０に関する周波数に対する吸音率のプロットである。
【図６】図６は、断面で示す吸音材料の概略図である。
【図７】図７は、吸音材料用の繊維質ウェブの製造過程の概略図である。
【図８】図８は、吸音材料の製造システムの概略図である。
【図９】図９は、多層吸音材料の製造システムの概略図である。
【図１０】図１０は、多層吸音材料の断面図である。
【図１１】図１１は、多層吸音材料の製造方法のフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施例１１、１２及び１３に関する周波数に対する吸音率のプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ドライラミネーションにおいては、熱可塑性樹脂が溶融され、面材材料と基体との間の付着を生じさせる。ある場合には、面材は、熱を加えると「自己付着性」面材としてそれ自体が作用する低融点材料を含んでいてもよい。そのほか、粉末、ウェブ、ネット、スプレー又はフィルムの形態の乾燥熱可塑性ホットメルト樹脂の形態の接着剤を付してもよい。付着性樹脂を溶融させる熱は、直接の接触、例えば、ホットカレンダーにより、又は間接的に、例えば、赤外線又は熱気により加えられる。接着剤は、面材及び基体の双方への良好な接着を確実にするよう、慎重に選択しなければならない。良好な接着のためには、接着剤の表面エネルギーは、基体の表面エネルギーよりも小さくなくてはならない。
【００２１】
ウエットラミネーションにおいては、面材材料と基体との間の付着をもたらすのに水性や溶剤系の接着剤が使用される。やはり、接着剤は、面材及び基体の双方への良好な接着を確実にするよう、慎重に選択しなければならない。
【００２２】
表面エネルギーの他に、ドライラミネーションによる面材の繊維質ウェブに対する有効な付着を規定するパラメータは、温度、圧力、及び熱がかけられる時間である。接触時間が短いと、ホットローラーと同様に、付着には、比較的高い温度とより高い圧力が必要になる。このことは、もしも繊維質ウェブが、ホットローラーラミネーションの圧縮の影響に耐える十分な密度を有していなければ、繊維質ウェブの厚さを損なうものである。
【００２３】
多孔質バルク吸音体へ薄膜面材を付することは、多孔質バルク吸音体単独の場合よりもはるかに大きな吸音をもたらすことができる。薄い不透過性のフィルムは、薄膜吸音体として作用し、フィルムの共鳴振動数及び多孔質バルク吸音体の厚さに対応する薄膜の後ろの空間の奥行きに対応する吸音のピークを示す。加えて、多孔質バルク吸音体は、薄膜と結合してシステム全体に機械及び音響インピーダンスをもたらし、そのため、薄膜の共鳴振動数の付近に吸音の広域スペクトルをもたらす。
【００２４】
広域スペクトルに亘って有効な吸音を達成するためには、多孔質バルク吸音体は、多孔質バルク吸音体が薄膜に剛性を付与しないよう、低いモジュラスを有するべきである。すなわち、多孔質バルク吸音体は、この例では積層基体として機能する繊維質ウェブであり、できるだけ柔軟であるべきであり、又は低いコンプライアンスを有するべきである。加えて、フィルム薄膜も、柔軟で可撓性であるべきである。例えば、軽量プラスチックフィルムが、フィルム薄膜として適当である。理想的な状態では、薄膜は、全く何等の付着なしに、単に基体に載置されるであろう。しかしながら、これは、薄膜が、なお多孔質バルク吸音体への付着を維持しながら、多孔質に対してできるだけ自由に浮遊することができるように実践に移さなければならない。このことは、多孔質バルク吸音体として作用する繊維質ウェブは、特に柔軟であり、薄膜として作用するフィルム面材層が高度の自由度を有するよう、フィルム面材層が高度の可撓性をもって付着していることを要する。
【００２５】
片側又は両側に不透過性の薄いフィルム面材を有する繊維を基材とする多孔質バルク吸音材料は、はるかに厚くて重い面材のない材料と同等の吸音をもたらす非常に軽量で高吸音性の複合材料を得るのに用いることができる。これらの積層体は、交叉して重ねて熱で結合させた(cross-laid thermally bonded)多孔質バルク繊維質吸音体を用いて製造することができる。しかし、垂直方向（すなわち、機械に対して垂直の方向でウェブと交差する方向）にある程度整列した繊維を有する繊維質ウェブは、繊維の整列に起因して、優れた機械的保全性及び層間剥離に対する抵抗を示す。斯かる構造は、例えば、Struto又はV-Lap法によって製造される垂直に配置して熱で結合させた(vertically-laid thermally bonded)多孔質バルク繊維質吸音体に見ることができ、あるエアレイド不織繊維質ウェブにおいてもより少ない程度に見られる。
【００２６】
薄膜面材を付した吸音体は、より少ない原料を用いるだけでよく、より少ないエネルギーで製造することができ、より重く効率のより低い多孔質バルク吸音体と比較して、より大きな吸音と著しく減少した環境への影響をもたらすことができる。これらの積層体は、制御された温度、圧力及び接触時間の下に平台ラミネーターを通って張り合わされるホットメルト接着フィルムを用いて製造することができる。高価なホットメルトフィルムは、例えばおむつの製造に使用するような、ホットメルト接着剤粉末又は繊維質ウェブに付される同様に有効な接着剤の散布貼り付け(scatter application)によってウェブに接着される薄いプラスチックフィルムと取り替えることができる。
【００２７】
粉末散布貼り付けは、ウェブの片側にのみ適用できるので、ホットメルトフィルムは、ウェブの下側に貼り付けることができ、ウェブの上側には、粉末散布貼り付けを適用して薄いプラスチックフィルムを貼り付けることができ、それで、両面付きの積層体、すなわち、第一及び第二の面材層の両方を有する繊維質ウェブが製造する。この積層体は、車両における用途に適用された時に、例えば、別々の左手用及び右手用(left and right handed)構成部品を必要としない製品を提供する利点を有している。
【００２８】
記載の実施の形態は、何等の接着剤層を必要とせずに適合する面材層に付着し、接着剤の粉末、ウェブ、フィルム又はネット或いは何らかの他の形態の接着剤等のいかなる追加の接着剤の使用も必要としない自己積層繊維質ウェブを有する吸音材料の製造に関する。もたらされる付着は、十分に強いが非常に柔軟で、薄膜が比較的自由に浮遊できるようにして、得られる吸音を最適化する。
【００２９】
ある記載の実施の形態は、ホットメルトフィルムも、接着剤の粉末、ウェブ、フィルム又はネット等のいかなる追加の接着剤も使用する必要なしに片側にフィルムを付した吸音材料を製造することを含んでいる。ある記載の実施の形態は、ホットメルトフィルムも、接着剤の粉末、ウェブ、フィルム又はネット等のいかなる追加の接着剤も使用する必要なしに一つの積層過程で両側にフィルム付した吸音材料を製造することを含んでいる。さらに別の実施の形態は、二つの多孔質バルク吸音体であって、それらの間にフィルム面材層を、二層多孔質バルク吸音体材料の各外側表面にフィルム面材層を有する二つの多孔質バルク吸音体を含んでいる。
【００３０】
これより、図１を参照して、吸音材料の製造方法１００のフローチャートを、さらに詳細に説明する。
【００３１】
記載の実施の形態の吸音材料は、複数の複合繊維が配合された低密度（多孔質）ウェブを形成して機械的に統合する又は熱で結合させることによる工程１１０で始まる方法１００に従って製造することができる。工程１１０は、図７に関連して以下に説明するウェブ形成過程７００を含んでいてもよい。各複合繊維は、コア材料と付着性シースを有しており、シースは、コア材料よりも低い融点を有している。複合繊維の繊維質ウェブへの配合は、開繊されたステープルファイバーを、ある割合の開繊された複合繊維と混合する標準的な混合又は配合技術により行うことができる。
【００３２】
いろいろなコア材料とシース材料の融点間の温度差は、選択された特定の材料に依存する。しかしながら、シース材料がその融点温度の近くの温度で軟化する一方で、コア材料が構造的保全性を保持できるようにするためには、シース材料の融点は、コア材料の融点よりも、十分に低くなければならない。ポリエチレンシース材料に関しては、例えば、融点は、約１４０〜１６０℃でよい。また、この範囲外の温度も、コア材料の構造的保全性を保たせながら、やはりポリエチレンシース材料を軟化させることができる。別の例では、ポリエチレンシース材料は、凡そ１８０℃ほどの溶融温度を有していてもよい。したがって、シース材料が軟化する温度は、複合繊維のシース材料を形成するために選択された特定のシースポリマーの融点による。
【００３３】
繊維質ウェブは、ウェブを取り扱うことができるように適当な機械的統合又は熱結合と組み合わせた、クロスラッピング、バーティカルラッピング、ニードルパンチング、エアレイング又は不織布材料の混紡ウェブ(blended web)を製造するのに適した他の方法を含む不織布製造方法(nonwoven process)によって形成することができる。この方法によって形成された低密度繊維質ウェブは、多孔質バルク吸音体として作用し、約１０００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍより高く約６０００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍより低い気流抵抗性(air flow resistivity)を有している。また、気流抵抗性は、約２５００〜約４００００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍの間、又は約３０００〜２００００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍの間でもよい。そのほか、気流抵抗性は、約５６００ｍｋｓ  Ｒａｙｌｓ／ｍでもよい。繊維質ウェブの密度は、約１０kg／ｍ３と約１２０ｋｇ／ｍ３の間でよい。
【００３４】
工程１２０で、フィルム層が面材層として低密度繊維質ウェブに付され、工程１３０で、複合繊維のシースが軟化するように熱がかけられる。工程１２０及び１３０は、図８に示すドライラミネーションシステム８００を用いて実施することができる。例えば、ポリエチレンシース材料に関しては、温度は、例えば、約１４０℃と約１６０℃の間、できれば約１５０℃でよい。
【００３５】
熱は、面材層の貼り付けの間（又は直前）或いは後にかけることができる。ある環境の下にシースのみが軟化するよう、加熱の量が制御され、面材層が選択される。面材層がフィルム層を含む他の環境下では、フィルム層も、溶融はしないが、ある程度軟化してもよい。加熱の温度は、繊維質ウェブとフィルムの積層体の構造的保全性が、加熱工程の間、実質的に維持されるように選択される。ラミネーションの間、軟化するシースにかかわらず、コア材料がその構造的保全性を実質的に維持することを確実にするため、コア材料は、シース材料よりも十分に高い融点を有している。
【００３６】
フィルム層は、複合繊維のシースとフィルムとの間に付着性の結合ができるよう、シースの材料と付着的に適合するように選択される。すなわち、シースとフィルムは、それらが強い付着性の結合を形成することができるような相対的表面エネルギーを有している。複合繊維とフィルムの適した組み合わせには、コアポリマーとしてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、付着性シースとしての他のより融点の低いポリマー、例えば：
ポリエチレンシースを有するＰＥＴコア複合繊維と、ポリエチレンフィルム；
ポリプロピレンシースを有するＰＥＴコア複合繊維と、ポリプロピレンフィルム；
ポリアミドシースを有するＰＥＴコア複合繊維と、ポリアミドフィルム；及び
コポリエステルシースを有するＰＥＴコア複合繊維と、ポリエステルフィルム
がある。
【００３７】
これらの例は、市販の複合繊維の一般的な種類を示している。しかしながら、コアとシース材料の他の組み合わせも可能であり、上記の例は、非限定のものであると解釈さるべきである。
【００３８】
ある実施の形態では、異なる種類の複合繊維の組み合わせを用いることができる。例えば、３０％のＰＥ／ＰＥＴ複合繊維を有する繊維質ウェブの代わりに、１０％のＣｏＰＥＴ／ＰＥＴ及び２０％のＰＥ／ＰＥＴ  複合繊維を有する繊維質ウェブを用いることができる。複合繊維の割合は、一般的に、より高価な複合繊維に付随する費用を最小限にするため、適した付着と機械的保全性を得るのに必要な最小限度量の複合繊維が用いられるよう選択される。
【００３９】
工程１４０で、例えば図８に示すような平台ラミネーター８５０を用いて、ほぼ繊維質ウェブの圧縮又は塑性変形なしに付着性の結合を形成するため、フィルム層の少なくとも一部が少なくとも幾分かの複合繊維の軟化したシースと接触するよう、フィルム層と繊維質ウェブは、一緒に低圧下におかれる。繊維質ウェブにかけられる圧力は、フィルムの繊維質ウェブへの付着を助けるものであり、繊維質ウェブの厚さを著しく変化させるものではない。本明細書において説明する実施例によれば、繊維質ウェブ及びフィルム層の圧縮は、繊維質ウェブにおける外皮(crust)の形成をもたらさない。外皮の形成は、高い剛性及び低い吸音特性を有することになるであろう。
【００４０】
工程１５０で、付着した繊維質ウェブと面材層は、それらの間の付着性の結合を定着させるため、放冷される。
【００４１】
方法１００の上記の説明は、繊維質ウェブに積層される単一の面材層に言及しているが、面材層は、工程１２０で繊維質ウェブの両側に付することができ、両面付きの繊維質ウェブは、図８に関連して以下に示し説明するように、工程１３０で加熱され、工程１４０で比較的低圧下に圧縮される。両面フィルム付きの多孔質バルク吸音体は、吸音において、片面フィルム付きのバルク吸音体よりも、さらに有効であることが分かっている。
【００４２】
ここで図６を参照すると、ある実施の形態による吸音材料２００の概略断面図が示されている。吸音材料２００は、面材層２１０と、配合された多数の複合繊維２３０を有する繊維質ウェブ２２０とを備えている。面材層２１０は、面材層２１０と、繊維質ウェブ２２０内で面材層２１０が付される繊維質ウェブ２２０の面に近接して位置する幾分かの複合繊維２３０のシース２１１との間に形成された付着性結合によって、繊維質ウェブ２２０に接着される。
【００４３】
複合繊維２３０は各々、コア材料２１２の周りに形成されたシース２１１を有している。コア材料２１２の構造的保全性に実質的に影響を及ぼすことなしに、面材層２１０への付着のためにシース材料２１１を溶融又は軟化させる温度を選択することができるよう、シース２１１は、コア材料２１２の融点よりも十分に低い融点を有している。
【００４４】
図６の繊維質ウェブ２２０、面材層２１０及び複合繊維２３０は、本明細書で説明する性質を有し、本明細書で説明する及び／又は実施例による吸音材料を形成するのに用いることができる。
【００４５】
吸音材料２００は、図６において繊維質ウェブ２２０の片側に付された単一の面材層２１０のみを有するように示されているが、面材層２１０と同じ材料の又は本明細書で説明する他の薄い面材層材料の他の面材層が、複合繊維２３０のシース材料２１１に同様の仕方で接着されて繊維質ウェブ２２０のもう一方の側に付されてもよい。一方又は両方の面材層２１０は、吸音材料２００の、例えば、車両のドアトリム用のプラスチック成形品等の表面への超音波溶接を可能にするのに適した材料特性を有していてもよい。斯かる実施の形態に関しては、面材層は、プラスチック成形品基体の材料と適合していなければならず、プラスチック成形品基体は、ある実施の形態ではタルクを添加したポリプロピレンを含んでいてもよい。
【００４６】
ある実施の形態では、吸音材料２００は、約３５０ｇｓｍの密度を有し、車両ドアトリムへの超音波溶接に適したフィルム面材層を両側に備えて約２５ｍｍの厚さであるように製造してもよい。斯かる態様の吸音材料２００の提供は、車両に付されるアンチラトル（防音）パッドの必要をなくすことができ、それにより、車両製造費を低減し、車両に取り付ける必要のある構成部品の数を減らすことができる。効果的な吸音の達成には、低密度が望ましいことが分かった。このことは、斯かるアンチラトル（防音）特性を得る目的で、吸音を犠牲にすることなしに、比較的少量の繊維を用いて厚い材料を得ることができることを意味する。
【００４７】
本明細書で説明する吸音材料の実施の形態は、一般的に、（二層繊維質ウェブを有する吸音材料に関連して以下に述べる場合を除き）面材層を繊維質ウェブに付着させるのに用いる接着剤の必要がないので、自己積層性として特徴付けられる。加えて、吸音材料２００又は１０００（図１０）に用いられる繊維質ウェブは、低密度なので、特別な持ち上げ装置なしに、斯かる材料の大きなロールを手で取り扱うことが可能である。
【００４８】
繊維質ウェブ２００は、梳かれ(carded)、垂直方向に折り畳まれ(vertically lapped)、熱で結合されたウェブでよい。繊維質ウェブ７５５（図７）は、繊維質ウェブ２００の一例である。別の繊維質ウェブには、梳かれクロスラップされニードルパンチされたウェブ、エアレイドウェブ、メルトブロウンウェブ及びこれらの組み合わせがある。別のウェブ結合の種類には、樹脂結合並びにニードルパンチング又はハイドロエンタングリングなどの機械的結合がある。
【００４９】
面材層２１０は、例えばオーストラリア、メルボルンのステラ・フィルムズ・グループ(Stellar Films Group)によって製造された、薄い柔軟なキャスト共押出フィルムを備えていてもよい。このフィルムは、例えば、接着性結合層を有する線状低密度ポリエチレン（LLDPE）からなる三層フィルムを備えていてもよい。このフィルムは、柔らかさと引裂強度及び伸びなどの機械的性質を向上させ、騒音を減少させるため、その中に低いパーセンテ−ジのメタロセンLLDPEを有していてもよい。ポリプロピレンフィルム及びポリエステルフィルムなどの他のフィルムを、他の実施の形態で使用することができる。しかしながら、メタロセンポリオレフィンは、それらが向上した機械的性質、例えば強靱性をもたらすことができ、より少ない厚さで使用することができるので、好都合である。
【００５０】
方法１００に関連して先に説明した工程１３０及び１４０は、例えば、繊維質ウェブと一つ又は二つの薄い面材層とを、テフロンベルトの間でのドライラミネーションのため、平台ラミネーター８５０（図８）に供給することにより、同時に行うことができる。斯かるラミネーターは、積層過程の間、繊維質ウェブの保全性が影響を受けず、繊維質ウェブの厚さが過度に減らされないよう、一定時間に亘って穏やかな圧力をかけることができなければならない。しかしながら、全ての平台ラミネーターが適しているわけではない。上部ベルトは、垂れ下がるのを防止する必要がある。この垂れ下がりは、吸音材料の厚さを望ましくなく減少させるからである。繊維質ウェブは、通常、非常に柔らかくベルトの重さを支えることができないので、特にウェブが加熱されて粘着性繊維が軟化されているので、ラミネーターの上部ベルトが垂れ下がらないことが重要である。
【００５１】
自己積層性繊維質ウェブは（ウェブに配合されたフィルムに適合する複合繊維のおかげで）、熱溶融性の接着剤、粉末、フィルム、ネット及びウェブなどのドライラミネーションシステムの他の一般的な特徴を不要にする。実際に、配合された複合繊維を有する繊維質ウェブを用いる吸音材料は、粘着性ウェブを繊維混合物に配合するものであることが分かる。
【００５２】
平台ラミネーター８５０又は９５０（図９）は、一つ又は複数の繊維質ウェブ並びに一つ又は複数のフィルム層に、所定の時間（ラミネーターを通過する材料の進行の速さを調節することにより制御される）、特定の温度及び圧力を加えるよう構成されている。
【００５３】
ここで、図７を参照して、繊維質ウェブ７５５の形成過程７００を、さらに詳細に説明する。繊維質ウェブ７５５は、ベールオープナー兼混合システム７２０内で開繊され混合される標準的なポリエステル繊維７０５と複合繊維７０７との混合物を含んでいる。次いで、混合された繊維は、ウェブ形成７４０される前にカーディングシステム７３０を用いて梳かれる。ウェブ形成７４０の生産物は、垂直方向に折り畳まれているが結合されていないウェブ７４５でよく、このウェブは、次いで、熱結合システム７５０を通過し、垂直方向に折り畳まれたウェブ７４５の熱可塑性繊維の間に熱結合をもたらす。熱結合された繊維質ウェブ７５５は、その後、吸音材料２００の一部としての繊維質ウェブ２２０として用いることができる。そのほか、繊維質ウェブ７５５は、図８〜図１１に関連して示し、説明するように、吸音材料の形成に用いることができる。
【００５４】
ここで、図８を参照して、吸音材料の形成システム８００を、さらに詳細に説明する。システム８００は、過程７００から直接又は斯かる繊維質ウェブ材料のロールから巻きを解いて、結合された繊維質ウェブ７５５を受けることができる。システム８００は、繊維質ウェブ７５５の片側に付す面材層を形成するため、斯かるフィルムのロール８１２からフィルム８１５の巻きを解くよう配置されたフィルムアンワインダー（図示せず）を備えている。繊維質ウェブ７５５及びフィルム８１５は、コンベア（図示せず）によって平台ラミネーター８５０に移送することができる。
【００５５】
システム８００が、両面フィルム付きの吸音材料９４０を製造するのに用いられる場合には、さらに別のフィルム８４０が、ロール８４５から巻きを解かれ、フィルム８１５が付された側と反対の繊維質ウェブ７５５の側に付される。フィルム８４０は、フィルム８１５と同時に繊維質ウェブ７５５に付すことができ、次いで、フィルム面材層８１５及び８４０は、一緒に平台ラミネーター８５０に供給される。
【００５６】
平台ラミネーター８５０は、各々一連のローラーにより進行して繊維質ウェブ７５５及びフィルム面材層８１５、８４０を、ラミネーター８５０を通して移送する別々の上部及び下部ベルト８５２を有していてもよい。ローラー８５６が、ラミネーター８５０の入口に配置され、材料がラミネーター８５０に入るときに、材料を一緒に軽く押圧する。ラミネーター８５０は、材料層（７５５、８１５及び８４０）が通過するときに、材料層を連続的に加熱し次いで冷却するため、加熱部８６２及び冷却部８６４を有している。ニップローラー８６８が、加熱された材料層（７５５、８１５及び８４０）が冷却されて繊維質ウェブ７５５の複合繊維のそれぞれのフィルム層８１５、８４０との接着を定着させる前に、加熱された材料層を一緒にわずかに圧縮するよう、加熱部８６２及び冷却部８６４の間に上部及び下部ベルト８５２の両方に接して位置している。ラミネーター８５０の加熱部８６２は、材料を約１４０℃と約１６０℃の間まで加熱するように構成されている。
【００５７】
ここで、図９〜図１１を参照して、方法１１００による吸音材料１０００の製造システム９００を、さらに詳細に説明する。システム９００は、繊維質ウェブ７５５Ａの片側に付されるフィルム層８４０の代わりに、工程１１１０で方法１００にしたがいシステム８００によって製造することができるような両面付きの吸音体９４０が、第二の層として、第一の繊維質ウェブ層７５５Ａの上に付されることを除き、システム８００と同様である。加えて、平台ラミネーター９５０は、概して、繊維質ウェブ層７５５Ａの複合繊維の繊維質ウェブ層７５５Ｂのフィルム層８１５への付着を得るのに十分な熱を供給するのに不十分なので、両面付きの吸音体の貼り付けとそれに続く二層繊維質ウェブ材料の平台ラミネーター９５０の通過の前に、活性化された接着剤、例えば接着剤粉末が、繊維質ウェブ層７５５Ａの露出した側に付される。
【００５８】
システム９００は、外側の面材層としてのフィルム９１５を、工程１１２０でプロセス７００により形成された繊維質ウェブ７５５Ａの片側に（工程１１３０で）付すため、アンワインダー（図示せず）内に配置されたフィルムロール９１２を備えている。繊維質ウェブ７５５Ａ及びフィルム層９１５は、接着剤粉末などの付着性物質９２２を、フィルム９１５が付された側と反対の繊維質ウェブ７５５の側に（工程１１４０で）散布さもなければ塗布する接着剤アプリケーター９２０、例えば、粉末散布ユニットを通過させられる。通例、付着性物質９２２は、繊維質ウェブ７５５Ａの上に向いた側に付される。次いで、付着性物質９２２は、工程１１５０で、赤外線９３２を送って付着性物質９２２を熱活性化する赤外線ヒーターなどの活性化機構９３０を通過するときに活性化される。接着剤粉末の代わりに、次の活性化及び接着のため、接着剤アプリケーターを用いて、適当な接着剤フィルムを繊維質ウェブ７５５Ａに付してもよい。
【００５９】
繊維質ウェブ７５５Ｂを、上に活性化された接着剤を有する第一の繊維質ウェブ層７５５Ａの露出した側に付すため、ローラー９４５が用いられている。付着性物質９２２は、フィルム層８１５及び繊維質ウェブ７５５Ａと付着的に適合するよう選択される。付着性物質は、例えば、ＬＤＰＥ又はポリアミド粉末を含んでいてもよい。
【００６０】
ある実施の形態では、繊維質ウェブ７５５Ａの上面に接着剤を付す代わりに、上面に熱を加えて複合繊維２３０のシース材料を軟化させてもよく、したがって、シース材料は、フィルム面材層８１５が繊維質ウェブ７５５Ａとともに軽く押圧された時に、穏やかな付着性の結合を形成することができる。そのため、斯かる実施の形態は、繊維質ウェブ７５５Ａの軟化した複合繊維以外に追加の接着剤を含まずにすみ、説明した加熱工程を、工程１１４０及び１１５０の代わりにすることができる。
【００６１】
平台ラミネーター９５０は、各々一連のローラーにより進行して繊維質ウェブ７５５Ａ、７５５Ｂ並びにフィルム面材層８１５、８４０及び９１５を、ラミネーター９５０を通して移送する別々の上部及び下部ベルト９５２を有していてもよい。ローラー９５６が、ラミネーター９５０の入口に配置され、材料（７５５Ａ、７５５Ｂ、８１５、８４０及び９１５）がラミネーター９５０に入るときに、（工程１１６０で）材料を一緒に軽く押圧する。ラミネーター９５０は、材料層（７５５Ａ、７５５Ｂ、８１５、８４０及び９１５）が通過するときに、材料層を連続的に加熱し次いで冷却するための加熱部９６２及び冷却部９６４を有している。ニップローラー９６８が、加熱された材料層（７５５Ａ、７５５Ｂ、８１５、８４０及び９１５）が工程１１８０で冷却されて繊維質ウェブ７５５Ａの複合繊維のフィルム層９１５との接着を定着させる前に、工程１１７０で、加熱された材料層を一緒にわずかに圧縮するよう、加熱部９６２及び冷却部９６４の間に上部及び下部ベルト９５２に接して位置している。工程１１６０での押圧及び工程１１７０での軽い圧縮は、付着性物質９２２によるフィルム層８１５の繊維質ウェブ７５５Ａへの付着を助ける役割もする。ラミネーター９５０の加熱部９６２は、材料を約１４０℃と約１６０℃の間まで加熱するように構成されている。
【００６２】
（工程１１６０及び１１７０での）加熱及びわずかの圧縮のため、フィルム層８１５及び８４０を有する第二の層である繊維質ウェブ７５５Ｂを含む予め形成された吸音材料９４０とともに、繊維質ウェブ層７５５Ａ及びフィルム層９１５を平台ラミネーター９５０に搬入するのに、コンベア（図示せず）を用いることができる。平台ラミネーター９５０は、これらの材料に比較的低い圧力をかけ、付着性物質９２２を介して繊維質ウェブ７５５Ａとフィルム層８１５との間の付着を得、繊維質ウェブ７５５Ａに配合された複合繊維のシース材料とフィルム層９１５との付着を介して繊維質ウェブ７５５Ａとフィルム９１５との間の付着を得る。
【００６３】
平台ラミネーター９５０の生産物を、二層吸音材料１０００として、より大きな縮尺で図１０に示す。図１０は、正確な縮尺のものではなく、記載の実施の形態の物理的及び寸法的に正確な図示としてではなく、説明の目的で提示するものである。ある実施の形態は、ウェブ形成過程の一部として垂直方向の折り畳みを採用しており、そのため、図１０に示す繊維質ウェブ７５５Ａ及び７５５Ｂにおける垂直方向に整列した波形は、具体的な繊維の形状、構造又は寸法を説明することを意図するものではなく、一種のあり得るウェブの形態としてのこの垂直方向の折り畳みを示すことのみを意図するものである。
【００６４】
吸音材料１０００は、二つの繊維質ウェブ層７５５Ａ及び７５５Ｂと、それらの間の薄い面材層８１５及び出来上がった複合吸音材料１０００の外側面上の薄い面材層８４０及び９１５を有している。結合過程によっては、付着層が、接着剤粉末９２２又は他の付着性物質によって形成されてもよい。吸音材料１０００は、例えば、約１０ｍｍ〜約８０ｍｍの厚さＸを有している。繊維質ウェブ層７５５Ａ及び７５５Ｂは、ほぼ同じ厚さを有していてもよく、異なる厚さを有していてもよい。加えて、面材層８１５、８４０及び９１５は、基本的に同じ材料を含んでいてもよく、異なる材料で形成されていてもよいが、これらの材料は、繊維質ウェブ層７５５Ａ及び７５５Ｂに配合された複合繊維のシース材料と付着的に適合していることを条件とする。
【００６５】
繊維質ウェブ７５５Ａ及び７５５Ｂ、並びに薄い面材層８１５、８４０及び９１５の材料特性は、上述の通りである。図１０は、繊維質ウェブ層７５５Ａ及び７５５Ｂを垂直方向に折り畳まれたものとして示しているが、他の適した繊維質ウェブ構造を用いてもよい。
【００６６】
図１及び図７〜図１１に関連して本明細書で説明した実施の形態は、単に例として提示したものである。本明細書で説明したようなものと同様の特徴及び機能が得られる限り、適当であれば、他のシステム、方法及び材料を記述したものの代わりにすることができる。
実施例
２００ｇｓｍと４００ｇｓｍの間の公称ウェブ重量を有し、必要な完成品よりも約３〜５ｍｍ厚い各々垂直方向に折り畳まれ熱で結合された不織ウェブである繊維質ウェブの幾つかのサンプルを作成した。幾つかの繊維質ウェブ（ブレンド１）は、コポリエステルシースとポリエステルコアとを有する複合繊維を配合したステープルポリエステルファイバーを有している。残りの繊維質ウェブ（ブレンド２）は、ポリエステル複合繊維の代わりに、ポリエチレンシースとポリエステルコアからなる付着性繊維を配合したポリエステル繊維を有している。各ブレンドの詳細は、表１に載っている。
【００６７】
【表１】
2011521130.tif 000003
【００６８】
次いで、シェッティ(Schaetti)の平台ラミネーターを用いて、プラスチックフィルムを、ウェブに積層した。同様のラミネーターが、メイヤー、レリアントアンドグレンロ(Meyer, Reliant and Glenro)によって提供されている。各々の場合において、ラミネーターのベルトは加熱され、ベルトの高さは、必要な完成品の厚さに設定された。サンプルを、約５ｍ／分の速度でラミネーターを通過させた。
【００６９】
ドライラミネーション過程の熱によって再活性化される従来の付着型フィルム(adhesive type film)を用いて比較例を製造した。台湾のディンジン(Ding Zing)により製造された２５ミクロンのポリウレタン熱可塑性フィルムを、ブレンド１から製造したウェブに積層した。試験の間、これを実施例１と称する。
【００７０】
スイスのコラーノ(Collano)により製造された型番Xiro V4712の２０ミクロンの無スリット同時押出ホットメルトフィルムを、ブレンド１から製造したウェブに積層した。試験の間、これを実施例４及び７と称する。Xiro V4712のさらに別の層も、別の側に積層して両面製品を形成した。試験の間、これを実施例９と称する。
【００７１】
１５ミクロンの線状低密度ポリエチレン(LLDPE)キャスト同時押出三層フィルムを、ブレンド１及び２から製造したウェブに積層する表面面材として用意した。このフィルムは、熱可塑性であるが、５００ミクロンの粒度の低密度ポリエチレン(LDPE)接着剤粉末を付さなければ、ラミネーション過程の間、ブレンド１に付着しなかったであろう。試験の間、ここで出来上がったものを実施例３及び６と称する。
【００７２】
同じ線状低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルムを、ラミネーション過程の間、ブレンド２に積層し、接着剤粉末を必要とすることなしに巧く付着させた。試験の間、これを実施例２、５及び８と称する。PE/PET複合バインダーのPEシースは、LLDPEフィルムよりも低い融点を有し、適したメルトフロー特性及びPEシースをLLDPEフィルムに関して優れた接着剤とする接着特性を有しており、そのため、ウェブ自体に配合された接着剤を提供し、熱可塑性粘着フィルム又は接着剤粉末などの追加の接着剤の使用を不要にする。さらに別のLLDPEフィルムを、積層体のもう一方の側に積層し、両面製品を形成した。試験の間、これを実施例１０と称する。
【００７３】
次いで、ASTM１０５０Eにしたがい、２マイクロホン技術を用いてインピーダンス管内で、吸音に関してサンプルを試験した。
【００７４】
ブレンド２から製造され、LLDPEフィルムが積層されたサンプルの吸音は、全ての他のサンプルよりもある程度(measurably)高い吸音を示した。
【００７５】
図２から、自己積層性ウェブ（実施例２）では、熱可塑性ポリウレタンホットメルトフィルム（実施例１）と比較して、増強された吸音を、特に４００Hzより上の周波数で、見ることができる。
【００７６】
図３から、自己積層LLDPEフィルムを用いて形成された吸音材料（実施例５）では、粉末を用いて積層したもの（実施例３）及び同時押出ホットメルトフィルムを積層したもの（実施例４）と比較すると、増強された吸音を、特に４００Hzより上の周波数で、見ることができる。
【００７７】
図４から、自己積層性ウェブ（実施例８）では、粉末を用いて積層したもの（実施例６）及びホットメルトフィルム（実施例７）と比較して、増強された吸音を見ることができる。これらの実施例に関しては、先の実施例に関してよりも、それらの実施例と比較してより高いウェブ密度のため、吸音が大きい。特に、実施例８が、ほんの３５０ｇｓｍのウェブ密度を有するのに対し、実施例６は、４００ｇｓｍのウェブ密度を有している。どちらも、粉末を用いて又は自己積層性ウェブを用いて積層された同じフィルムを使用している。実施例６におけるにおけるより大きなウェブ質量にもかかわらず、実施例８よりも吸音がまだかなり少なく、自己積層性ウェブの使用を通じての吸音の向上は、ウェブ重量における増加によって得られるよりもかなり大きいことを示している。
【００７８】
図５から、ウェブの両側にフィルムを積層することが、フィルムを積層したウェブの吸音をさらに向上させるが、自己積層性ウェブの場合が特にそうであることが分かる。実施例１０は、実施例９と比較して吸音における大きな向上を実証している。やはり、これは、通常はより大きな吸音を含意する実施例９におけるウェブのより大きな質量にかかわらずである。
【００７９】
同様の吸音効果を得るのに、ブレンド１（例えば１５％）及びブレンド２（例えば１５％）の混成ブレンド(hybrid blend)を用いることができる。
【００８０】
実施例１１、１２及び１３では、図９、１０及び１１に関連して示し説明したように、フィルムを表面に付した吸音材料の二つの層を、一方をもう一方の上にして結合させた。ＩＳＯ  １０５０にしたがって吸音を測定したが、小さな２７ｍｍ管のみを使用して測定した。二層吸音材料の材料特性を、以下の表２に示す。
【００８１】
【表２】
2011521130.tif 000004
【００８２】
図１２が示すように、結果は、高周波音吸収特性を損なうことなしに、より低い周波音吸収において相当な向上を示している。図１２は、本明細書において説明されたように実施例１１、１２及び１３によって構成された場合に、自己積層性吸音材料２００の多層複合体を形成することによって達成された吸音における向上を示唆している。
【００８３】
音響的重量効率が、材料の質量で割った騒音低減係数（NRC）として定義されている。NRCは、各々２５０、５００、１０００及び２０００Hzの周波数で測定した吸音率の平均である。ある説明した実施の形態及び／又はサンプルの音響的重量効率は、オーストラリア、シドニーのザ・スミス・ファミリー(The Smith Family)により製造された音響フェルトなどの市販の製品よりもかなり高い。発明者は、説明した実施の形態は、より軽量でより高い吸音性能をもたらす吸音材料を提供すると考えている。この特徴は、重量の低減が、吸音材料を使用する車両の燃費を向上させることができるので、自動車の用途において重要である。
【００８４】
本明細書における全ての先行する公表文献（又はそれに由来する情報）或いは全ての公知事項への言及は、先行公表文献（又はそれに由来する情報）或いは公知事項が、本明細書が関連する試みの分野における周知の一般知識の一部を形成することの認知又は承認又は何らかの形の示唆ではなく、そのようなものとして受け止められるべきではない。
【００８５】
本明細書及び後続の請求の範囲を通じ、文脈が他の意味を要求している場合を除き、「含む(comprise：三人称単数以外の現在形)」の語、並びに「含む(comprises：三人称単数現在形)」及び「含む(comprising：現在分詞)」等の変化形は、述べた整数又は工程或いは一群の整数又は工程を含むが、如何なる他の整数又は工程或いは一群の整数又は工程をも排除しないことを意味することが理解されよう。
【００８６】
本明細書において、図面及び実施例を参照して実施の形態を説明してきた。しかしながら、添付の請求の範囲に記載するような説明した実施の形態の精神及び範囲から逸脱することなしに、説明した実施の形態及び／又は実施例への何らかの変更をすることができる。
【図１】
2011521130.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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