(57)【要約】音響的に活性なフォーム材料の表面コーティング。本発明は、音響的に活性なフォーム材料の表面コーティング法、この方法によって得られる相当するフォーム材料および前記フォームの使用方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響的に活性なフォーム材料の表面コーティング法であって、該フォームをコーティング用具で圧縮している間に、ナイフ法、ロール法、発泡法、またはリバース法によってコーティングを行い、該フォーム材料の回復の後、被膜を硬化させることを特徴とする表面コーティング法。
【請求項２】
半硬質開放気孔軽量フォーム、とりわけ、２０〜４０ｋＰａの、特に２５〜２５ｋＰａの範囲の圧縮応力、および／または１０〜２５ｋｇ/ｍ３の、特に１２〜１７ｋｇ/ｍ３の密度、を持つフォームを使用することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ポリウレタンフォームをフォーム材料として使用することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
任意に充填剤、繊維、結合剤、防炎剤、可撓性付与剤、疎水化剤、疎油化剤、染料、顔料、起泡剤、乳化剤および／または増粘剤を含む熱硬化性プラスチックをコーティング材として使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、および／またはアクリル樹脂をコーティング材として使用することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
フォーム材料の圧縮度を、塗布用具により、フォーム材料の厚さの５〜３０％、特に５〜１０％の範囲に調節するということを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
硬化、特に被膜の架橋、を１００℃以上、特に１４０℃以上の温度で行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
被膜が硬化する前にフォーム材料の変形をもたらすことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８による方法によって得られる表面被膜を備えているフォーム材料。
【請求項１０】
一つの面に被覆したとき、２０〜１０００ｇ/ｍ２、特に１００〜３００ｇ/ｍ２の被膜の基本重量を持つことを特徴とする請求項９に記載のフォーム材料。
【請求項１１】
ＤＩＮ  ５２２１３による、２００〜１０,０００Ｎｓ/ｍ３の、特に５００〜５０００Ｎｓ/ｍ３の流れ抵抗を持つことを特徴とする請求項９または１０に記載のフォーム材料。
【請求項１２】
建設業界における吸音天井の作成のための、または、輸送業界、特に自動車業界における、音響的に活性な構造部品の被覆織物代替品としての、請求項９〜１１のいずれかに記載のフォーム材料の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響的に活性なフォーム材料の表面コーティング法、この方法によって得られる対応フォーム材料、および前記フォームの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車業界および建設業界における、たとえば遮音材、特にフォームおよび繊維織物、の作成のための音響的に活性な材料（制震材または遮音材）の表面は、種々の理由（安定性、保護、光学的理由など）のためにしばしば被覆しなければならない。先行技術では、たとえば不織被覆布または織布のような、多孔性織物シートがこの目的のために使われている。
【０００３】
特許文献１は、複合デザインの遮音エレメントおよびその作成方法に関する。それは、繊維の方向が遮音エレメントの長軸の方向に対して垂直であるミネラルウールから積層した層を持つ、複合デザインの遮音エレメントおよびその作成方法を記述しており、作成法、ならびに広範な適用性に加えて、強度特性、大きな寸法安定性、良好な遮音性能、および熱負荷と風化負荷に対する増大した抵抗性などの、包括的な静的条件を持つべき遮音エレメントを提供するという目的に基づいている。この目的は、垂直繊維方向デザインを持つ、張合わされた（１層またはそれ以上の）層が、異なる繊維方向または異なる構造材料をもつ類似した材料の層と結合しているような遮音エレメントであって、その部材の層構造が部材の中で１回または数回繰返し配置されている遮音エレメントによって達成される。該方法は、供給された繊維織物が数層の形で供給用輸送装置にフィードされ、その装置の中へ導かれ、先端の方へ移動させられること、および変換された層状構造の分離された薄片が、層の数および材料組成に関して薄片の相当するブリッジ様グループを形成することにおいて特徴づけられる。
【０００４】
特許文献２は、遮音特性と凹凸のある表面をもつクラッディングエレメントの作成方法に関する。それは、繊維材料（特にミネラルウール）から成る基部シートが、表面に垂直な配向性および一層または多層のデザインをもつファイバパスを持っている、遮音特性と凹凸のある表面をもつクラッディングエレメントの生産方法を記述する。
【０００５】
根本にある目的は、優れた遮音特性と高いサービス価値特性（たとえば寸法安定性および曲げ強さ）を持つクラッディングエレメントおよび遮音エレメントを高い生産性で作成することである。この目的は、形状安定剤ならびに液体の自己添加(an own addition)なしに、凹凸をつけるために、表面に直立している繊維に直角方向の圧力によって、クラッディングエレメントまたは遮音エレメントの表面形態を乾燥条件下でエンボスすることによって達成され、ここにおいて、輪郭の凹んだ形にエンボスされた範囲の中でエンボシングツールの圧力にさらされた繊維および繊維領域は、表面が破壊されている、および／または、不可逆的に変形されている。
【０００６】
特許文献３は、内張り部材を生産するプロセス、および、そのようなプロセスによって作成される内張り部材に関する。特に、それは、単層または複層の形式の繊維材料が、望ましくは、改質ポリエステル樹脂またはその類似物からなる結合剤で被覆され、フォーム板は、不織布で被覆された繊維材料の一方の側に配置され、成型プレスで圧縮される工程を記述しており、ここにおいて、超微細ガラス繊維からなるガラス繊維不織布が繊維材料として用いられている。
【０００７】
特許文献４は、塩素含有エラストマーで完全に含浸し、感圧接着剤を塗布した、高密度の、柔軟な、連続気泡ポリウレタンフォームの粘着テープの作成を記述する。表面は、ここでは塗布されずに、浸漬される。
【０００８】
特許文献５は、フォームシーリング材料の作成および媒体に対する抵抗を増やすための浸漬による含浸（９０％圧縮およびそれに続く緩和）に関する。この場合も、コーティングではなくて表面の浸漬が記述されている。
【０００９】
特許文献６は、硬質連続気泡フォームの作成および媒体に対する抵抗性を増すためのイソシアネートによるポリウレタンフォームの浸漬を記述する。上記の先行技術の場合のように、この場合もまた、コーティングではなくて表面の浸漬が記述されている。
【００１０】
特許文献７は、被覆された繊維性織物を作成するための方法および装置に関する。第一段階では、発泡するか発泡を誘発する架橋可能なエラストマーの水性エマルジョン被覆組成物が、被膜を形成させるために繊維織物の表面に塗布される。
【００１１】
第二段階では、熱くなめらかなアイロン表面を被膜に緊密に密着させて、被膜を乾燥、圧縮させ、被膜の暴露範囲の上に硬化した滑らかな表面を発現させる。続いて、アイロン表面を被膜との前記密着から離すと、被膜の織物が加熱されて、被膜が乾燥し、硬化するに至る。更に次の段階で、織物の１つの表面の上に滑らかで、かつタフなエラストマーの架橋被膜を持つと期待される織物が得られる。
【００１２】
【特許文献１】
独国特許発明第１９７３４５３２（Ａ１）号明細書
【特許文献２】
独国特許発明第１９７３４９４３（Ａ１）号明細書
【特許文献３】
独国特許発明第３６２９２２２（Ａ１）号明細書
【特許文献４】
米国特許第４１６９１８４号明細書
【特許文献５】
英国特許第１０２９４０７（Ａ）号明細書
【特許文献６】
英国特許第９８４３００（Ａ）号明細書
【特許文献７】
独国特許発明第６９３０８６０８（Ｔ２）号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上と対照的に、本発明の目的は、特に、音響的に活性なフォーム材料の表面コーティングの改良方法を提供することである。本発明のもう一つの目的は、特に、良好な寸法安定性、低い流れ抵抗、および、表面コーティングの色のできるだけ自由な選択、を保証する表面被覆したフォーム材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の最初の具体例では、上記の目的は、フォームをコーティングツールで圧縮している間に、被膜をナイフ法、ロール法、発泡法、またはリバース法(reverse method)によって塗布すること、およびその被膜を、フォーム材料の復元の後に硬化させることを特徴とする、音響的に活性なフォーム材料の表面コーティング法によって達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるコーティング法は、そのような材料、すなわちフォーム、しかしまた、原則としてやはり多孔質であるが、同時に硬質の層をもつ繊維材料、の表面を被覆することに基づいており、ここでは、求められる表面性状は、コーティング材料の成分を選択するという点での被膜の選択肢の故に多種多様になりうる。本発明による被膜の利点は、望ましい性質（たとえば、媒体に対する抵抗性および／または耐炎性）の、構造部品の全体における集結ではなく、構造部品の表面への集結であり、それが使用する骨材の量を大幅に減少させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下の特性を持つことは、被膜にとって特に好ましい。
−曲げ強さおよび圧縮強さを増すために、柔軟な材料の被覆層が硬化すること。望ましい強度および／または柔軟性は、必要条件にしたがって調節することができる。
−被覆層に熱硬化性結合剤を使用することによる、被覆し、その後に変形させた部品の永続的寸法安定性。
−開放構造のせいで音響的に効果的（開放的）であること。これは被膜組成物の成分および被膜方法によっている。
−種々の顔料および充填剤の導入による色の自由な選択。
−機械特性および音響特性を、処方の対応する調整によって、たとえば被膜組成物に繊維ならびに他の充填剤および結合剤の添加によって、変更可能であること。
−被膜組成物の適当な成分を選択することによって、更なる製品表面機能（たとえば疎水性、疎油性、媒体に対するある種の耐性、または耐炎性）を調節することが可能であること。
【００１７】
被覆されるべきフォーム材料を、押圧の下、一組成物でもって二次元的に被覆し、乾燥して、必要ならば、次いで、適当な条件（温度/圧力）の下で変形させる。
被膜組成物は、たとえば、結合剤、特に熱硬化性結合剤（たとえば、メラミン樹脂）および種々の分量の骨材（たとえば、充填剤、顔料、繊維、増粘剤、炎防護材、疎水化剤および／または疎油化剤の水溶液または分散液）からなる。結合剤としてのメラミン樹脂の長所はこれらの材料の遅炎特性であり、このことはすでに高く評価して言われている。
【００１８】
コーティング方法によっては、種々の他の助剤（たとえば、起泡剤または増粘剤）が任意に使用される。
【００１９】
被膜の塗布は、通常の既知の方法（たとえば、ナイフコーティング、ロールコーティング、発泡コーティングまたはリバース法）によって行うことができ、そこでは、状況に応じて処方を適合させねばならない。本発明によれば、コーティングを濃厚なコーティング組成物で行うとき、被覆される材料の表面への塗布用具の弱い圧力によって、高度に開いた多孔性表面が得られることが分かった。乾燥および固化後でさえフォーム構造が保持されて開放気孔特性を保持するような、安定したフォーム層の塗布を考案することも可能である。
【００２０】
もしこれ以上変形しない平面部品が望まれることがないならば、乾燥と凝固が直ちに行われるように、乾燥は、最初にそれぞれの結合剤の架橋温度以下の温度で行われる。
【００２１】
成形部品の作成は、結合剤および他の骨材に対応する温度および時間で、成形装置の中で任意に行うことができる。
【００２２】
本発明によるフォーム材料は、建設業界において、たとえば吸音天井または吸音壁のために、または自動車業界において適当な音響的に活性な構造部品上の被覆布代替品として、使用することができる。
【００２３】
本発明によれば、フォーム材料として半硬質開放気孔フォームを使用することが特に好ましい。本発明において用いる用語『半硬質軽量フォーム』は、とりわけ、２０〜４０ｋｐａ、とくに２５〜２５ｋＰａの範囲の圧縮応力、および／または、密度１０〜２５ｋｇ/ｍ３の密度をもつフォームを含む。
【００２４】
フォーム材料の圧縮応力は、その快適さを提供する能力に関する、測定可能な品質基準のもう一つのものである。
【００２５】
圧縮応力の試験は、通常、１００×１００×５０ｍｍの標準化された試験体で行ない、これは、圧縮応力の測定が第４圧縮サイクルにおいて４０％圧縮で行われる前に、最初に３回予備圧縮する。
【００２６】
力線図は、種々の圧力、望ましくは１０〜５５％の圧力の下での異なる圧縮応力を示す。フォームの緩和により負荷のために前もってかけたエネルギーの一部だけが放出されるために、解放カーブは負荷曲線の下を走ることが確認される。
【００２７】
フォームの内部エネルギー吸収は、その弾力の目安である。負荷圧縮応力と解放圧縮応力の間の差が大きくなればなるほど、弾力は小さくなる。
【００２８】
本発明の中で使用する用語『半硬質軽量フォーム』は、特に、１２〜１７ｋｇ/ｍ３の密度を持つフォームを含む。この密度は、たとえば、ＤＩＮ  ５３４２０またはＩＳＯ  ８４５によって測定することができる。
【００２９】
本発明の特定の具体例では、ポリウレタンフォームがフォームの材料として使用される。しかし、それに加えて、他のフォーム材料も、本発明にしたがって使用することができる。
【００３０】
本発明によれば、被膜としてメラミン樹脂溶液（単数または複数）ならびに、フェノール樹脂、ポリウレタンまたはアクリレートの分散液を使用することが特に好ましい。これらは、任意に、充填剤、繊維、結合剤、遅炎剤、可撓性付与剤、疎水化剤、疎油化剤、染料、顔料、起泡剤、乳化剤および／または増粘剤を含む。あるいは、溶液および／分散液に関しては、ポリウレタンフォームもまた適用されることがある。
【００３１】
本発明による方法は、特に、塗布用具の押圧の利用によって特徴づけられる。この押圧は、たとえば、塗布用具によるフォーム材料の圧縮をフォーム材料の厚みの、５〜３０％、特に５〜１０％の範囲内で調節することによって決定される。
【００３２】
本発明にしたがって塗布された被膜、特に熱硬化性樹脂、の硬化は、望ましくは１００℃を超える温度範囲、特に１４０℃を超える温度で行われる。
【００３３】
本発明によれば、被膜が硬化する前にフォーム材料の変形を起こさせることが特に好ましい。フォーム材料のための支持体として役立つ熱硬化性コーティング材料の場合、これは一層真実である。
【００３４】
本発明のもう一つの具体例は、上記の方法によって得られる表面被膜を備えているフォーム材料を含む。
【００３５】
被膜の塗布のために、フォーム材料の基本重量は、被膜の量だけ増加する。したがって、好ましいことには、本発明によって塗布されたフォーム材料は、一つの面を塗布するとき、２０〜１０００ｇ/ｍ２、特に１００〜３００ｇ/ｍ２の、基本重量の増加を持つことで特徴づけられる。
【００３６】
本発明の基本的な目的は、優れた音響特性を持つフォーム材料を提供することである。流れ抵抗は、多孔性吸音材の特性量であると知られている。多孔材料の音吸収特性は、その流れ抵抗に依存する。未塗布のフォーム材料が２００〜１０，０００Ｎｓ/ｍ３、特に５００〜５０００Ｎｓ/ｍ３の流れ抵抗（ＤＩＮ  ５２２１３による）を持つことが、本発明によれば特に好ましい。塗布したフォーム材料の流れ抵抗は、同じ桁の大きさであるに違いない。
【００３７】
本発明のもう一つの具体例は、建設業界での吸音天井の作成のために、あるいは、自動車業界における音響的に活性な構造部品の被覆布代替品として、上記のフォーム材料を使用することである。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
約１６ｋｇ/ｍ３の密度を持つ半硬質連続気泡軽量ポリウレタンフォームを被覆した。典型的な被膜組成物は、次の通りであった。
−メラミン樹脂溶液                                  ６６％
（Ｍａｄｕｒｉｔ（登録商標）（分子量３９６、ゾルーチア社(Solutia GmbH)）の３０％水溶液）
−種ペイント                                        ２２％
（Ｆａｕｓｔ  Ｖｏｌｌｔｏｎ−Ａｂｔｏｅｎｆａｒｂｅ  黒色）
−アクリル分散液                                    １１％
（ヴェグロ社(Vegro)（キルシャウ）によって供給された即席使用の混合液）
−増粘剤（Ｒａｎｌｅｇｅｌ（登録商標）  ＮＫ２４Ｄ）  １％
【００３９】
フォーマットＤＩＮ  Ａ４および２０ｍｍの厚みをもつシートを、こてを使って被膜組成物で被覆し、わずかな圧力の下で加工処理した。乾燥および架橋は、１５０℃の空気循環乾燥用オーブン内で行った。使用した対応重量を表１に示す。
【００４０】
空隙率の測定は、コーティング前後の試料のそれぞれ４点で、シュモール社(Schmohl)（アイスリンゲン）によって支給された差圧測定装置（測定すべき対象を通しての加圧した空気流およびｍｂａｒ単位での流れ抵抗の測定に基づいている）によって行った。この場合も、対応データは表１に示す。
【００４１】
（実施例２）
実施例１との類比から、異なる塗布量の同じシートを準備した。数値は表１に挙げる。
【００４２】
（比較例１）
実施例１との類比から、シートの一面をカバー織物（Ｌｉｂｅｌｔｅｘ  ０１１４２１４０１０、１２０ｇ/ｍ２）で被覆し、かつフォーマットＤＩＮ  Ａ４および２０ｍｍの厚さを持つ、シートをカバー織物で被覆した。得られたデータを表１に挙げる。
【００４３】
（比較例２）
実施例１との類比から、コーティングは、言及する価値があるほどの押圧なしで、ただ表面的にコーティングナイフを用いて行った。結果を表１に示す。
【００４４】
（実施例３）
実施例１との類比から、被覆は塗布用具の動く方向で、約４５°の角度をつけて圧力を上げながらコーティングナイフを用いておこなった。このケースでも、押圧により材料の約２ｍｍの圧縮が生じた。得られたデータを表１に示す。
【００４５】
【表１】
2004533321.tif 000002
【国際公開パンフレット】
2004533321.tif 000003
2004533321.tif 000004
2004533321.tif 000005
2004533321.tif 000006
2004533321.tif 000007
2004533321.tif 000008
2004533321.tif 000009
2004533321.tif 000010
2004533321.tif 000011
2004533321.tif 000012
2004533321.tif 000013
2004533321.tif 000014
2004533321.tif 000015
2004533321.tif 000016
2004533321.tif 000017
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004533321.tif 000018
【国際調査報告】
2004533321.tif 000019
2004533321.tif 000020
2004533321.tif 000021
2004533321.tif 000022
2004533321.tif 000023
2004533321.tif 000024