(57)【要約】  本発明は、一般的に、制振材料および／または消音材料として使用することができる、制御されたセル構造を有するシート状材料を製造するためのシート積層方法の使用に関する。本明細書に記載の材料は、産業界で入手可能な既存の材料と比較して、優れた制振特性および／または消音特性を示すことができる。本発明のための方法は、複数の開口部が形成されたポリマーまたは複合材料の一連のフィルムの連続的な積層を含む。そのような実施形態では、開口部は、連続的なフィルム内で様々なサイズであってもよく、複数の三次元セルが最終的なシート状材料内に形成されるように配置されてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振および消音のための積層シートを含む床材であって、前記積層シートが、
（ａ）複数の個別のポリマーフィルムであって、前記個別のポリマーフィルムの各々が複数の開口部を含む、ポリマーフィルムと、
（ｂ）前記積層シート内に配置された複数の成形されたキャビティであって、前記個別のポリマーフィルムの前記開口部によって協働して形成される、成形されたキャビティと、を含む、床材。
【請求項２】
前記積層シートが、２００ヘルツの周波数で少なくとも１０デシベルの伝送損失を示す、請求項１に記載の床材。
【請求項３】
前記成形されたキャビティが、フローレンスフラスコ、三角フラスコ、またはボトルの形態の断面形状を含む、請求項１に記載の床材。
【請求項４】
前記開口部が、側壁を含み、前記側壁の少なくとも一部は、前記成形されたキャビティが前記積層シートの表面に対して完全に垂直でないように異なるサイズである、請求項１に記載の床材。
【請求項５】
前記個別のポリマーフィルムが、ポリオレフィンポリマー、スチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー、塩化ビニル（コポリマー、ポリアミドポリマー、ポリエステルポリマー、ポリウレタンポリマーおよび熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマーから形成される、請求項１に記載の床材。
【請求項６】
前記成形されたキャビティが、前記積層シートの表面に少なくとも１つの開口部を含む、請求項１に記載の床材。
【請求項７】
前記床材が、前記積層シート上に配置された床材上層を含む、請求項１に記載の床材。
【請求項８】
前記床材が、自動車のカーペットまたはマットを含む、請求項７に記載の床材。
【請求項９】
制振および消音のためのシート状材料であって、
（ａ）複数の個別のポリマーフィルムを含む積層シートであって、前記個別のポリマーフィルムの各々が複数の開口部を含む、積層シートと、
（ｂ）前記積層シート内に配置された複数の三次元セルであって、前記開口部が前記三次元セルを協働して形成するような方法で配置される、複数の三次元セルと、を含む、シート状材料。
【請求項１０】
前記シート状材料が、２００ヘルツの周波数で少なくとも１０デシベルの伝送損失を示す、請求項９に記載のシート状材料。
【請求項１１】
前記三次元セルが、フローレンスフラスコ、三角フラスコ、またはボトルの形態の断面形状を含む、請求項９に記載のシート状材料。
【請求項１２】
前記開口部が、側壁を含み、前記側壁の少なくとも一部は、前記三次元セルが前記シート状材料の表面に対して完全に垂直ではないように異なるサイズである、請求項９に記載のシート状材料。
【請求項１３】
前記個別のポリマーフィルムが、ポリオレフィンポリマー、スチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー、塩化ビニル（コ）ポリマー、ポリアミドポリマー、ポリエステルポリマー、ポリウレタンポリマーおよび熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマーから形成されている、請求項９に記載のシート状材料。
【請求項１４】
前記三次元セルが、前記シート状材料の表面上に少なくとも１つの開口部を含む、請求項９に記載のシート状材料。
【請求項１５】
シート積層プロセスを介してセル含有シート状材料を製造するための方法であって、前記方法が、
ａ）第１の加工ステーションで第１のフィルムに複数の開口部を形成するステップと、
ｂ）前記第１のフィルムの前記開口部が前記以前に設置されたフィルムの対応する開口部と実質的に位置合わせするような方法で、第２の加工ステーション上に既設の以前に設置されたフィルム上に前記第１のフィルムを転写するステップと、
ｃ）前記第２の加工ステーションで前記第１のフィルムを前記以前に設置されたフィルムに結合するステップと、ｄ）ステップａ）〜ｃ）を繰り返して、ｚ方向にフィルムの積層物を蓄積し、それにより、複数の前記フィルムを含むシート状材料を形成するステップと、
ｅ）前記シート状材料を前記第２の加工ステーションから取り出すステップと、
を含み、前記フィルムの積層物中の前記位置合わせされた開口部は、前記シート状材料中に協働して複数の三次元セルを形成する、方法。
【請求項１６】
前記第１のフィルムと前記以前に設置されたフィルムとの間に中間層を挿入することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記シート形態を所望のｘ／ｙ平面形状に切断することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記シート状材料が、２００ヘルツの周波数で少なくとも１０デシベルの伝送損失を示す、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記三次元セルが、フローレンスフラスコ、三角フラスコ、またはボトルの形態の断面形状を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のフィルムおよび前記以前に設置されたフィルムが、ポリオレフィンポリマー、スチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー、塩化ビニル（コ）ポリマー、ポリアミドポリマー、ポリエステルポリマー、ポリウレタンポリマーおよび熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１つの熱可塑性ポリマーから形成される、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１１月１３日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ  ＯＦ  ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ  ＤＡＭＰＩＮＧ  ＡＮＤ／ＯＲ  ＳＯＵＮＤ  ＡＴＴＥＮＵＡＴＩＮＧ  ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ」と題する米国仮特許出願第６２／５８５，１８３号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく優先権の利益を主張するものであり、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般的に、積層造形手段によって構築される制振および／または消音セル含有シート状材料に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリマーまたは複合発泡体のようなセル含有材料は、多くの用途において有用な制振効果および消音効果を提供することが、かなり長らくの間知られている。そのような用途には、限定されるものではないが、家庭用および商業用の建物、土木工学、列車、航空機、船舶などの大量輸送システム、そして自動車産業が挙げられる。
【０００４】
そのような発泡体内のセルの特性が、発泡体の制振特性および消音特性の効率に大きな影響を与え得ることが一般的に知られている。そのようなセル特性には、限定されるものではないが、サイズ、形状、相互接続性、周囲環境への開放性、材料内の分布、およびサイズ分布が含まれる。しかしながら、このようなパラメータは、ガス注入またはポリマーまたは複合材料内へのガス製造添加剤の組み込みなどの標準的なセル含有材料製造方法を使用して制御することは困難である。
【０００５】
積層造形は、しばしば三次元（「３Ｄ」）モデリングまたはラピッドプロトタイピングとも呼ばれ、３Ｄオブジェクトを製造するための比較的新しいが、急速に発展しているアプローチである。本質的に、開始材料ブロックから材料を除去または取り除くことによって、開始材料ブロックから３Ｄ部品を加工することを含む従来の３Ｄオブジェクトの作製方法とは異なり、積層造形は、その名前が示すように、最終的な所望の３Ｄオブジェクトを実現するために、材料の連続的な層を付加的な方法で積み上げることによって、オブジェクトを構築することを含む。
【０００６】
積層造形の最も一般的な方法は、次のように規定されている（ＩＳＯ／ＡＳＴＭ５２９００を参照）。（１）材料押し出し−ノズルが半液体の材料を押し出して、連続的なオブジェクト層を蓄積する。（２）液槽光重合−レーザーまたは他の光源が、液体フォトポリマーのバットの表面またはベース上の連続的なオブジェクト層を固化させる。（３）材料噴射−プリントヘッドが、ＵＶ光または熱を使用して硬化または溶融した固体、または接触時に固化する液体積層材料の液滴を選択的に堆積する。（４）結合剤噴射−プリントヘッドが、ポリマー粉末の連続的な層上にバインダーを選択的にスプレする。（５）粉末床融合−レーザーまたは他の熱源が、パウダーの連続的な層を選択的に融合する。および（６）指向性エネルギー堆射−レーザーまたは他の熱源が、堆積されている粉末状の造形材料を溶融する。
【０００７】
上記の積層造形方法のすべては、「一次元」アプローチと呼ばれる場合がある。換言すれば、これは、構築される物体の各層が、互いに隣接するポリマーのラインを堆積させることによって、またはエネルギー源を材料の層上にラスタ走査することによって、一連のライン内に再び単一の層を蓄積することによって構築されることを意味する。
【０００８】
しかしながら、上記との類推により、「二次元」アプローチと呼ばれ得る別の積層造形アプローチが存在する。このアプローチは、シートの積層であり、積層オブジェクト製造（「ＬＯＭ」）とも呼ばれ、紙、プラスチック、または金属のような切断された材料のシートが積み重ねて結合され、３Ｄオブジェクトを生成する。このアプローチは、米国特許第４，７５２，３５２号に記載されており、この特許は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００９】
制振および／または消音を提供するための材料に関して進歩がなされてきたが、十分に特性化され、制御可能なセル構造を備えた改良された制振材料および／または消音材料を製造する必要性が依然として産業界に存在する。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の１つ以上の実施形態は、一般的に、制振および消音のための積層シートを含む床材に関する。積層シートは、一般的に、（ａ）個別のポリマーフィルムの各々が複数の開口部を含む、複数のポリマーフィルムと、
（ｂ）積層シート内に配置された複数の成形されたキャビティであって、個別のポリマーフィルムの開口部によって協働して形成されている、成形されたキャビティと、を含む。
【００１１】
本発明の１つ以上の実施形態は、一般的に、制振および消音のためのシート状材料に関する。シート状材料は、一般的に、（ａ）複数の個別のポリマーフィルムを含む積層シートであって、個別のポリマーフィルムの各々が複数の開口部を含む、積層シートと、（ｂ）積層シート内に配置された複数の三次元セルであって、開口が三次元セルを協働して形成するような方法で配置されている、複数の三次元セルと、を含む。
【００１２】
本発明の１つ以上の実施形態は、一般的に、シート積層プロセスなどの積層造形プロセスを介してセル含有シート状材料を製造する方法に関する。一般的に、本方法は、ａ）第１の加工ステーションで第１のフィルムに複数の開口部を形成するステップと、ｂ）第１のフィルムの開口部が以前に設置されたフィルムの対応する開口部と実質的に位置合わせするような方法で、第２の加工ステーションに既設の以前に設置されたフィルム上に第１のフィルムを転写するステップと、ｃ）第２の加工ステーションで第１のフィルムを以前に設置されたフィルムに結合するステップと、ｄ）ステップａ）〜ｃ）を繰り返して、ｚ方向にフィルムの積層物を蓄積し、それにより、複数のフィルムを含むシート状材料を形成するステップと、ｅ）シート状材料を第２の加工ステーションから取り出すステップと、を含み、フィルムの積層物中の位置合わせされた開口部が、シート状材料中に協働して複数の三次元セルを協働して形成する。
【００１３】
本発明の１つ以上の実施形態は、一般的に、シート積層プロセスなどの積層造形プロセスを介してセル含有シート状材料を製造する方法に関する。一般的に、本方法は、（ａ）最初のフィルムを第１の加工ステーションに設置するステップと、（ｂ）機械的またはエネルギー的手段により最初のフィルムに複数の開口部を形成するステップと、（ｃ）そのフィルムを第２の加工ステーション上に、または第２の加工ステーション上に設の第２のフィルム上に転写するステップと、（ｄ）最初のフィルムを第２の加工ステーションに仮に、または加工ステーション上の第２のフィルムに恒久的に結合することと、（ｅ）ステップ（ａ）〜（ｄ）を繰り返して、ｚ方向にフィルムの積層物を蓄積し、それにより、複数の当該フィルムからなるシート状材料を形成するステップと、（ｆ）シート状材料を第２の加工ステーションから取り出すことと、（ｇ）任意選択で、シート状材料を所望のｘ／ｙ平面形状に切断することと、を含む。そのような実施形態では、開口部は、シート状材料が複数の三次元セルを含むようなサイズおよび位置であってもよく、ここで、セルは完全に囲まれているか、および／または一方または両方の表面のシート状材料の表面で開いている。さらに、セルは本質的に球形、卵形、洋ナシ形、またはボトル形状であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の実施形態は、以下の図面を参照して本明細書で説明される。
【００１５】
【図１】本発明の様々な実施形態による本発明の方法のフローチャートを示す。
【図２】本発明の一実施形態によるシート状材料を含む床製品の断面視点図を示す。
【図３】図２のシート状材料の線３−３に沿った断面視点図を示す。
【図４】フローレンスフラスコの断面形状を有する三次元セルを含むシート状材料の断面視点図を示す。
【図５】三角フラスコの断面形状を有する三次元セルを含むシート状材料の断面視点を示す。
【図６】本発明の一実施形態による、三次元セル内に配置されたダイヤフラムを有するシート状材料の断面視点図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、一般的に、制振材料および／または消音材料として使用することができる、制御されたセル構造を有するシート状材料を製造するためのシート積層方法の使用に関する。本明細書に記載される材料は、産業界で入手可能な既存の材料と比較して、優れた制振特性および／または消音特性を示すことができる。
【００１７】
本発明のシート状材料の応用分野には、家庭用、工業用、土木用、および自動車用の断熱内装パネルおよび部品（例えば、自動車の床のカーペット／マットまたはカーペット／マットの裏張り）が含まれ得るが、これらに限定されない。例えば、シート状材料は、タイルのような防音床材として直接使用されてもよく、あるいは、住居用または商業用の設定において、従来の床材（例えば、カーペット）とベースボードとの間に防音マットとして使用されてもよい。
【００１８】
様々な実施形態では、本発明の方法は、複数の開口部が形成されたポリマーまたは複合材料の一連のフィルムの連続的な積層を含む。そのような実施形態では、開口部は、連続的なフィルム内で様々なサイズであってもよく、複数の三次元セルが最終的なシート状材料内に形成されるように配置されてもよい。本明細書中で使用される、用語「セル」、「複数セル」、「キャビティ」および「複数キャビティ」は、交換可能に使用され得、本発明のシート状材料内に形成された三次元ボイドを指す。
【００１９】
本発明の方法は、一般的に、連続リールの形態または個別の切片の形態のいずれかで、ポリマーまたは複合材料のフィルムを第１の加工ステーションに供給することを含み、第１の加工ステーションでは、機械的またはエネルギー的手段を使用して、複数の特定の位置から材料を取り出し、それによって、フィルムの設定された領域を通過する複数の開口部を生成する。その後、このフィルムの設定領域は、第２の加工ステーションに渡され、ここで、フィルムは、仮にに、作業台に接着または融着されるか、または、既に作業台上の位置にある別のフィルムの設定領域に恒久的に接着または融着される。次いでこのプロセスが繰り返され、連続的なフィルム中に複数の開口部のサイズ、形状、および位置が変化した方式で、必要なフィルム層がすべて所定の位置に配置されて、最終的なシート状材料中にセルが形成される。得られたセルは、シート状材料の一方または両方の表面で周囲を完全に密閉されていてもよく、または開放されていてもよい。
【００２０】
本発明の方法は、一般的に、図１のフローチャートで示される。図１に示されているように、方法１０は、連続リールの形態または個別の切片の形態のいずれかで、フィルム源１２から第１の加工ステーション１４にポリマーフィルムを形成および／または供給することによって開始する。フィルム源１２は、当技術分野における任意の既知のポリマーフィルム源を含むことができる。一方第１の加工ステーション１４では、開口部形成装置１６を介して複数の開口部をフィルムに導入することができる。開口部形成装置１６は、ポリマーフィルムに開口部を導入することができる任意の既知の装置を備えることができ、レーザーベースのシステムおよび／または設計された開口部をフィルムに導入するために物理的ツールを使用するシステムを含む。一般的に、開口部形成装置１６は、コンピュータ支援設計および製図プログラム（例えば、ＣＡＤソフトウェア）と統合されていて、装置１６がプログラムからの開口部設計をポリマーフィルムに直接組み込むことができる。続いて、開口部フィルムは、第２の加工ステーション１８に渡され、ここで、開口部フィルムは、作業台に仮に接着または融着されるか、または作業台上の既に所定の位置にある別のフィルムに恒久的に接着または融着される。ポリマーまたは複合フィルムは、接着剤コーティング、レーザーまたは他のエネルギービーム溶接、赤外線加熱、加熱されたローラーまたはプラテンの適用、超音波溶接、コロナ放電またはプラズマによる表面処理、またはこれらの方法の任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の適切な手段によって最終的なシート状材料に接着されてもよい。次いでこのプロセスが繰り返され、連続的なフィルム中に複数の開口部のサイズ、形状、および位置が変化した方式で、必要なフィルム層がすべて所定の位置に配置されて、最終的なシート状材料中にセルが形成される。得られたセルは、シート状材料の一方または両方の表面で周囲を完全に密閉されていてもよく、または開放されていてもよい。複数のフィルム層を一緒に積層した後、得られた積層シートを顧客２０に出荷することができる。
【００２１】
特定の実施形態では、本発明の方法は、適切なＣＡＤソフトウェアを使用してプログラム化されたコンピュータ制御の下で実行される。
【００２２】
一般的に、上記に参照された方法から製造された本発明のシート状材料は、（ａ）複数の個別のポリマーフィルムを含む積層シートであって、個別のポリマーフィルムの各々が複数の開口部を含む、積層シートと、（ｂ）積層シート内に配置された複数の三次元セルであって、開口部は、三次元セルまたはキャビティを協働して形成するような方式で配置されている、複数の三次元セルと、を含む。特定の実施形態では、セルの側壁がシート状材料の表面に対して完全に垂直ではないように、フィルム積層物の隣接するフィルムの少なくとも一部の位置合わせした開口部は、異なるサイズである。
【００２３】
シート状材料の積層シート内に形成された三次元セルは、特定の周波数範囲の音を吸収することができる音響キャビティ共振器として機能することができる。セルによって吸収される周波数範囲は、キャビティのサイズ、キャビティの開口部の長さ、およびキャビティの容積によって影響を受け得る。特定の実施形態では、シート状材料の積層シート内の三次元セルは、ヘルムホルツ共振器として機能することができる。
【００２４】
理論に拘束されることを望まないが、シート状材料の積層シート内の三次元セルは、熱相互作用を利用して音響エネルギーを消散させ、それによってそのようなエネルギーを熱に変換する多孔質吸収体として機能することができると考えられる。
【００２５】
様々な実施形態では、シート状材料、特にシート状材料の積層シート内の三次元セルは、２００、２５０、３００、３２５、３５０、３７５、４００、４２５、４５０、４７５、または５００ヘルツの周波数で少なくとも１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０または４５デシベルの伝送損失を示し得る。
【００２６】
様々な実施形態では、シート状材料、特にシート状材料の積層シート内の三次元セルは、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２２０、２４０、２６０、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１，０００、１，１００、１，２００、１，３００、１，４００、１，５００、１，６００、１，７００、１，８００、１，９００、または２，０００ヘルツの周波数で、少なくとも０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、または０．９の吸音係数を示し得る。
【００２７】
シート状材料内に三次元セルを形成するために使用されるポリマーフィルム内で得られる開口部は、円形、楕円形、長方形、三角形、正方形、または六角形を含むがこれらに限定されない任意の形状であってもよい。様々な実施形態では、開口部は円形である。さらに、様々な実施形態では、ポリマーフィルムの開口部は、シート状材料の積層シート内の得られる三次元セルの意図される形状に応じて、特定の形状の側壁を含むことができる。例えば、開口部は、直線的な側壁（すなわち、フィルムのベースラインに垂直な側壁）または円錐状／湾曲した側壁を有することができる。特定の実施形態では、側壁の少なくとも一部は、得られる三次元セルがシート状材料の表面に対して完全に垂直ではないように異なるサイズである。
【００２８】
１つ以上の実施形態では、シート状材料内の三次元セルは、減衰される所望の周波数に応じて様々なタイプの断面形状を含むことができる。様々な実施形態では、シート状材料の積層シート内に形成された三次元セルは、球形、卵形、洋ナシ形、またはボトル形状の断面形状を有することができる。特定の実施形態では、シート状材料の積層シート内に形成された三次元セルは、フローレンスフラスコ、三角フラスコ、またはボトルの形態の断面形状を有することができる。
【００２９】
さらに、様々な実施形態では、本発明の最終的なシート状材料中に存在するセルは、全て同じサイズであってもよく、または最終的なシート状材料の面積にわたってサイズが変化してもよい。例えば、様々な実施形態では、複数の成形されたセルは、第１の規定された容積を有する第１の組のキャビティと、第１の規定された容積とは異なる第２の規定された容積を有する第２の組のキャビティと、を含むことができる。そのような実施形態では、第２の組のキャビティは、第１の組のキャビティの容積よりも少なくとも１０、２０、３０、４０、または５０パーセント大きい容積を有することができる。
【００３０】
様々な実施形態では、セルは、完全に密閉されていてもよく、シート状材料の一方または両方の表面に開放していてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。特定の実施形態では、セルは、シート状材料の積層シート内に完全に密閉されていてもよい。
【００３１】
１つ以上の実施形態では、三次元セルは、シート状材料の少なくとも１つの表面上に１つ以上の開口部を含むことができる。例えば、シート状材料の積層シート内の三次元セルの各々は、シート状材料の積層シートの一方または両方の表面に少なくとも１つ、２つ、３つ、または４つの開口部を含むことができる。様々な実施形態では、三次元セルの開口部は、円筒形、楕円形、正方形、および／または六角形のような規定された形状を有することができる。
【００３２】
特定の実施形態では、シート状材料は、シート状材料の表面上に第１の組の開口部を有する第１の組の三次元セルと、シート状材料の表面上に第２の組の開口部を有する第２の組の三次元セルと、を含むことができ、第１の組の開口部と第２の組の開口部の開口部は、異なる幅または直径を有する。そのような実施形態では、これらの異なる開口部を使用して、２組の三次元セル内の異なる音周波数を捕捉し、減衰させることができる。
【００３３】
図２は、本発明のシート状材料１０２を含む、自動車マット用の例示的な床材用途１００を示す。図２に示すように、床材製品１００は、シート状材料１０２（積層シートの形態で）を含み、シート状材料は、積層フィルム積層物内のフィルムの各々の中の開口部によって形成される、内部に配置された複数の三次元セル１０４を含む。図２はまた、直線的な側壁（すなわち、フィルムのベースラインに垂直な側壁）を有するフィルムの各々の開口部を示す。
【００３４】
図３は、線３−３に沿ったシート状材料１０２の断面図を提供する。図３に示すように、シート状材料は、シート状材料の三次元セルを形成する複数の開口部１０８を含む個別のポリマーフィルム１０６を含む。
【００３５】
図２に戻ると、床材製品１００はまた、床材上層１１０および任意選択の裏当て層１１２を含んでもよい。床材上層１１０は、カーペット、ビニルまたはタイル層のような当技術分野で既知の任意の床被覆を含むことができる。任意選択の裏当て層１１２は、存在する場合、床材製品に構造的支持を提供する当技術分野で既知の任意の層を含むことができる。例えば、任意選択の裏当て層１１２は、エラストマー層、不織布層、織布層、または床材分野で一般的に使用される任意の他の構造層を含むことができる。
【００３６】
図４および図５は、代替の断面形状を有する三次元セルを有するシート状材料の実施形態を示す。図４は、フローレンスフラスコ断面形状を有する複数の三次元セル２０４を含むシート状材料２０２を示す。図４に示すように、三次元セル２０４の各々は、シート状材料２０２の一表面上に開口部を有する。さらに、図４に示すように、三次元セル２０４を形成する開口部は、直線的な側壁（すなわち、フィルムのベースラインに垂直な側壁）を有する。
【００３７】
図５は、三角フラスコ断面形状を有する複数の三次元セル３０４を含むシート状材料３０２を示す。図５に示すように、三次元セル３０４の各々は、シート状材料２０２の一表面上に開口部を有する。さらに、図５に示すように、三次元セル３０４を形成する開口部は、直線的な側壁（すなわち、フィルムのベースラインに垂直な側壁）を有する。
【００３８】
１つ以上の例示的な実施形態では、シート状材料は、指定されたパターンでシート状材料内に全体的に封入された球状断面形状を有する複数の三次元セルを含むことができる。そのような実施形態では、球状セルは全て同じサイズおよび容積であってもよく、あるいは、異なるサイズおよび容積を有するセルを含んでもよい。
【００３９】
１つ以上の例示的な実施形態では、シート状材料は、シート状材料の表面上に円筒形の開口部を含む、断面フローレンスフラスコ形状を有する複数の三次元セルを含むことができる。セルは、湾曲した側壁を有する開口部から生成され得る。そのような実施形態では、セルは全て同じサイズおよび容積であってもよく、あるいは、異なるサイズおよび容積を有するセルを含んでもよい。さらに、円筒状開口部は、同じ幅および直径であってもよく、あるいは、異なる幅および直径を有してもよい。一般的に、全ての開口部は、シート状材料の同じ表面上に見られる。
【００４０】
１つ以上の例示的な実施形態では、シート状材料は、シート状材料の表面上に円筒形の開口部を含む、断面三次元フラスコ形状を有する複数の三次元セルを含むことができる。セルは、湾曲した側壁を有する開口部から生成され得る。そのような実施形態では、セルは全て同じサイズおよび容積であってもよく、あるいは、異なるサイズおよび容積を有するセルを含んでもよい。さらに、円筒状開口部は、同じ幅および直径であってもよく、あるいは、異なる幅および直径を有してもよい。一般的に、全ての開口部は、シート状材料の同じ表面上に見られる。
【００４１】
１つ以上の例示的な実施形態では、シート状材料は、シート状材料の表面上に円筒形開口部を含む、断面ボトル形状を有する複数の三次元セルを含むことができる。セルは、湾曲した側壁を有する開口部から生成され得る。そのような実施形態では、セルは全て同じサイズおよび容積であってもよく、あるいは、異なるサイズおよび容積を有するセルを含んでもよい。さらに、円筒状開口部は、同じ幅および直径であってもよく、あるいは、異なる幅および直径を有してもよい。一般的に、全ての開口部は、シート状材料の同じ表面上に見られる。
【００４２】
１つ以上の例示的な実施形態では、シート状材料は、直線的な側壁を有する開口部から形成された複数の三次元セルを含むことができる。そのような実施形態では、シート状材料の２つの表面に近接して配置された本質的に直線的な面を有するセルの端部は、シート状材料の製造に使用される１つ以上のフィルムによって完全に囲まれるか、または覆われてもよい。セルの各々の断面形状は、同じであっても異なっていてもよく、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、および六角形の断面形状を含むが、これらに限定されない。複数の実質的に直線的な面を有するセルは、全て同じサイズであってもよく、または選択されたパターンで配列されたいくつかの異なるサイズのセルからなってもよい。
【００４３】
シート状材料を製造するために使用されるポリマーフィルムは、いくつかの異なるタイプの合成熱可塑性ポリマーから形成することができる。例えば、シート状材料を製造するために使用されるポリマーフィルムは、ポリオレフィン、スチレン系、アクリル系、塩化ビニル（コ）ポリマー、ビニル（コ）ポリマー、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、任意の適切な熱可塑性ポリマーからなるか、またはそれらから本質的になることができる。特定の実施形態では、フィルムは、前述のポリマーのいずれかを含む複合材料を含むか、本質的にそれらからなるか、またはそれらからなることができる。
【００４４】
様々な実施形態では、シート状材料を製造するために使用されるポリマーフィルムは、バージンおよび／または再生ポリマー原料から形成することができる。
【００４５】
様々な実施形態において、シート状材料を製造するために使用されるポリマーフィルムは、発泡体の形態であり得る。一般的に、これらの発泡体の所望の密度は、シート状材料の構造的および音響的目的に依存し得る。特定の実施形態では、シート状材料は、異なるまたは同一の構造特性および音響特性を有する発泡体フィルムからなる複数のフィルム層を含むことができる。
【００４６】
さらに、様々な実施形態では、シート状材料を製造するために使用されるポリマーフィルムは、無機粉末、炭素同素体、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、および金属繊維から選択される１つ以上の材料を含むことができる。
【００４７】
様々な実施形態では、ポリマーフィルムは、限定されるものではないが、熱安定剤、ＵＶ安定剤、抗菌剤、静電防止剤、潤滑剤、着色剤、核剤、難燃剤、煙抑制剤、またはそれらの組み合わせを含む活性補助剤も含み得る。
【００４８】
様々な実施形態において、本発明の最終的なシート状材料は、同じポリマー材料から作製されたフィルムを使用して、または任意の特定の順序で異なる材料から作製されたフィルムから構築されてもよい。例えば、シート状材料の積層フィルムは、全体がポリエステルからなるポリマーフィルムから製造することができる。あるいは、例えば、ポリエステルフィルムとポリアミドフィルムからシート状材料の積層フィルムを製造してもよい。
【００４９】
さらに、様々な実施形態において、本発明で使用されるフィルムは、任意の適切な厚さ、好ましくは約０．１ｍｍ〜約１．００ｍｍの厚さであってよく、シート状材料内の各フィルムの厚さは、同じであっても異なっていてもよい。任意の適切な数のフィルムを、本発明のシート状材料の構築に使用することができ、好ましくは約１０〜約５０の間である。例えば、最終的なシート状材料は、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０のフィルムおよび／または１００、９５、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５、または５０以下のフィルムを含むことができる。
【００５０】
一般的に、本発明のシート状材料のｘ／ｙ寸法は、本発明の方法で使用される加工ステーションの寸法に依存する。特定の実施形態では、シート状材料のｘ／ｙ寸法は、約１ｍ２までとすることができる。本発明のシート状材料は、本発明の方法に固有のプロセスの間、その最終的なｘ／ｙ寸法および形状に構築することができ、または正方形または長方形「半加工品」として製造し、別のプロセスでその最終的な寸法に成形することができる。
【００５１】
様々な実施形態では、シート状材料は、積層ポリマーシートの積層物内に配置され、シート状材料のセル内でダイヤフラムとして機能することができる任意選択の中間層を含むことができる。より詳細には、これらの中間層は、積層されたポリマーシートによって形成されたセルと少なくとも部分的に交差してもよい。そのような実施形態では、中間層は、シート状材料内のセルを部分的に交差させることができ、その結果、開口部がセル内に残存する。したがって、様々な実施形態では、この中間層は、シート状材料の構築されたセル内のダイヤフラムとして機能することができ、セル内の特定の周波数の消音を減衰させるのを助けることができる。
【００５２】
この任意選択の中間層は、第２の加工ステーションに１つのポリマーフィルムが既に存在する限り、上述のプロセス中の任意の段階で導入することができる。ポリマーフィルムと同様に、ポリマーフィルムに使用されるのと同じ開口部形成装置を使用して、特別に設計された開口部をこの中間層に切断することができる。中間層は、本発明の方法の間、ポリマーフィルムについて上述したのと同じ方法で加工することができる。
【００５３】
様々な実施形態では、中間層は、不織布材料から形成することができる。さらに、様々な実施形態では、中間層は、ポリオレフィン、スチレン系、アクリル系、塩化ビニル（コ）ポリマー、ビニル（コ）ポリマー、ポリアミド、ポリエステ、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、セルロース、ガラス、またはそれらの組み合わせなどの合成材料または天然材料から製造することができる。
【００５４】
図６は、断面ボトル形状を有する三次元セル４０４を含むシート状材料４０２を示す。シート状材料４０２はまた、三次元セル４０４と部分的に交差する中間層４０６を含む。しかしながら、中間層４０６は、三次元セル４０４内に開口部を残す。したがって、そのような実施形態では、中間層４０６は、セル４０４内にダイヤフラムを形成することができる。
【００５５】
本発明のシート状材料は、制振および／または消音を必要とする任意の用途に使用することができる。本発明のシート状材料の応用分野には、家庭用、工業用、土木工学用、建築用、大量輸送用、および自動車用の断熱内装パネルならびに部品（例えば、自動車の床のカーペット／マットまたはカーペット／マットの裏張り）が含まれ得るが、これらに限定されない。例えば、シート状材料は、タイルのような防音床材として、または
住宅や商業施設で、従来の床材（例：カーペット）とベースボードとの間の消音マットとして直接使用することができる。
【００５６】
様々な実施形態では、シート状材料は、自動車カーペットまたはマットの裏当て構成要素として使用することができる。
【００５７】
様々な実施形態では、シート状材料は、床タイルの形態とすることができる。そのような実施形態では、シート状材料から形成されたタイルは、産業界で使用される従来のビニルタイルと比較して、優れた消音および制振を提供することができる。
【００５８】
定義
以下は、定義された用語の排他的なリストであることを意図していないことを理解されたい。他の定義は、例えば、文脈において定義された用語の使用を伴う場合のように、前述の説明において提供され得る。
【００５９】
本明細書中で使用されるとき、用語「シート状材料」および「積層フィルム」は、交換可能に使用することができ、本明細書中に記載される本発明の製品を指すことができる。
【００６０】
本明細書中で使用されるとき、用語「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、１つ以上を意味する。
【００６１】
本明細書で使用されるとき、用語「および／または」は、２つ以上の項目のリストで使用される場合、リストされた項目のいずれか１つをそれ自体で使用することができ、またはリストされた項目の２つ以上の任意の組み合わせを使用することができることを意味する。例えば、組成物が、成分Ａ、Ｂおよび／またはＣを含有するものとして記載される場合、組成物は、Ａのみを含有することができ、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡとＢの組み合わせ、ＡとＣの組合せ、ＢとＣの組合せ、またはＡ、Ｂ、およびＣの組み合わせを含有することができる。
【００６２】
本明細書中で使用されるとき、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」は、用語の前に列挙された主題から用語の後に列挙された１つまたは複数の要素への遷移に使用される開放型遷移用語であり、遷移用語の後に列挙された１つまたは複数の要素は、必ずしも主題を構成する唯一の要素ではない。
【００６３】
本明細書中で使用されるとき、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」および「有する（ｈａｖｅ）」は、上記で提供される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」と同じく限定されない意味を有する。
【００６４】
本明細書中で使用されるとき、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、および「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｅｄ）」は、上記で提供される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」と同じく限定されない意味を有する。
【００６５】
数値範囲
本説明では、数値範囲を使用して、本発明に関する特定のパラメータを定量化する。数値範囲が提供される場合、そのような範囲は、範囲の下限値のみを記載するクレーム限定、並びに範囲の上限値のみを記載するクレーム限定に対する文言上のサポートを提供するものと解釈されるべきであることを理解されたい。例えば、１０〜１００までの開示された数値範囲は、「１０より大きい」を記載するクレーム（上限なしで）および「１００未満」を記載するクレーム（下界なしで）に対する文言上のサポートを提供する。
【００６６】
開示された実施態様に限定されない主張
上述の本発明の好ましい形態は、例示としてのみ使用されるべきであり、本発明の範囲を解釈するために限定的な意味で使用されるべきではない。上記の例示的な実施形態に対する修正は、本発明の精神から逸脱することなく、当業者によって容易に行うことができる。
【００６７】
本発明者らは、下記特許請求の範囲に記載される発明の逐語的範囲を実質的に逸脱しないすべての装置は、たとえ文言上範囲外であっても、均等論に基づき、本発明の公正な範囲として判断および評価されることを意図する。
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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