(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの連続気泡の担持層と第２の連続気泡の繊維層とを含み、
前記担持層が、単位面積あたりの重量が２０００ｇ／ｍ2以下であり、厚さが５０ｍｍ以下である不織布からなる第１の繊維層、または密度が１６〜３２ｋｇ／ｍ3であって厚さが少なくとも６ｍｍであるプラスチックフォームからなる、吸音性を有する薄層ラミネートであって、
第２の連続気泡の繊維層が、繊維直径が１〜１０μｍ、とくに２〜５μｍであるメルトブローされたミクロ繊維からなるミクロ繊維層を含むものであり、前記ミクロ繊維層の厚さが、０．２〜１．５ｍｍ、好ましくは０．３〜０．５ｍｍであり、単位面積あたりの重量が２０〜２００ｇ／ｍ2、とくに３５〜４５ｇ／ｍ2、好ましくは４０ｇ／ｍ2であり、
さらに、前記担持層とミクロ繊維層とが、スプレー接着剤によって互いに連結され、前記スプレー接着剤が、水ベースの、網目状に結合するＰＳＡ接着剤であり、
しかも該薄層ラミネートが５００＜Ｒt＜４０００Ｎｓ／ｍ3の範囲にある気流抵抗を有することを特徴とする薄層ラミネート。
【請求項２】
前記第１の繊維層が、天然繊維、とくに綿繊維、合成繊維、リサイクル繊維、または綿繊維と合成繊維とリサイクル繊維とからなる混合繊維である不織布層であることを特徴とする請求項１記載の薄層ラミネート。
【請求項３】
前記不織布層が、２つの成分からなる繊維、熱可塑性繊維、熱可塑性または熱硬化性を有する樹脂、あるいはこれらの組み合わせからなる結合材を含む請求項１または２記載の薄層ラミネート。
【請求項４】
前記フォーム層の厚さが、６〜１５ｍｍ、好ましくは９ｍｍであり、単位面積あたりの重量が１００〜２５０ｇ／ｍ2、好ましくは１６６ｇ／ｍ2である請求項１記載の薄層ラミネート。
【請求項５】
前記フォーム層が、連続気泡のポリウレタンフォームからなる請求項４記載の薄層ラミネート。
【請求項６】
前記ミクロ繊維層の厚さが、０．３〜０．７ｍｍであり、単位面積あたりの重量が３０〜１００ｇ／ｍ2であり、密度が５０ｋｇ／ｍ3以上である請求項１、２、３、４または５記載の薄層ラミネート。
【請求項７】
前記ミクロ繊維層によって５００＜Ｒt＜４０００Ｎｓ／ｍ3、とくに約１５００Ｎｓ／ｍ3程度の気流抵抗が生じる請求項１、２、３、４、５または６記載の薄層ラミネート。
【請求項８】
前記繊維層のミクロ繊維が、メルトブローされたポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタンまたはナイロンからなる請求項１、２、３、４、５、６または７記載の薄層ラミネート。
【請求項９】
前記ミクロ繊維の繊維直径が約３μｍである請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の薄層ラミネート。
【請求項１０】
前記ミクロ繊維層の上に不織布からなる被覆層が固定されている請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の薄層ラミネート。
【請求項１１】
前記被覆層−不織布がセルロース繊維とポリエステル繊維との混合物からなる請求項１０記載の薄層ラミネート。
【請求項１２】
前記被覆層−不織布がポリプロピレン繊維を含む請求項１０記載の薄層ラミネート。
【請求項１３】
前記被覆層−不織布が超音波結合によるメルトブローされた紡績材である請求項１０記載の薄層ラミネート。
【請求項１４】
前記被覆層−不織布の重量が、１０〜２５ｇ／ｍ2、とくに１７ｇ／ｍ2である請求項１０、１１、１２または１３記載の薄層ラミネート。
【請求項１５】
前記被覆層−不織布の厚さが、０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは１ｍｍである請求項１０、１１、１２、１３または１４記載の薄層ラミネート。
【請求項１６】
請求項１記載の薄層ラミネートの製造方法であって、
該薄層ラミネートの繊維直径が１〜１０μｍ、とくに２〜５μｍであるメルトブローされたミクロ繊維からなるミクロ繊維層がスプレーされた接着剤によってその単位面積あたりの重量が２０００ｇ／ｍ2以下であり、厚さが５０ｍｍ以下である不織布、または密度が１６〜３２ｋｇ／ｍ3である連続気泡のプラスチックフォームからなる担持層に固定されるステップを含むことを特徴とする薄層ラミネートの製造方法。
【請求項１７】
前記薄層ラミネートが、加圧処理または加熱処理によって所望の形状に成形される請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
請求項１記載の薄層ラミネートを、とくに計器用ライニング、床敷き、ドア用ライニング、天井用ライニング、トランクルームおよび／またはエンジンルーム用ライニングなどと結合して原動機付き車両における騒音を軽減するために使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、請求項１の前提部分に記載される、少なくとも１つのフォームまたは不織布からなる連続気泡の担持層と連続気泡の繊維層とを含む吸音性を有する薄層ラミネート、および薄層ラミネートの製造方法に関する。
【０００２】
［背景技術］
基本的に吸音性を有する薄層ラミネートは、軽量であり、安価であり、また騒音の少ない車両を製造することを目標とする自動車業界において多く用いられる。したがって安価であり、薄く、軽量でありながら同時に良好な吸音特性を奏する部品を用いることが必要となる。
【０００３】
したがって今日においてはたとえば国際公開No.ＷＯ−Ａ−９８／１８６５６号明細書に開示されているように、超軽量型の遮音性を有する車両用ライニングが公知となっているが、これらは従来の遮音パッケージと比較した場合、音響上の効果は同等でありながら５０％以上その重量を低減することを可能とするものである。基本的にこのような遮音パッケージは、その上に微小孔性の補強層が設けられている連続気泡のフォーム層を含むものである。このような部品の場合、熱成形フォームまたはＰＵ（ポリウレタン）フォームからなるフォーム層は１０〜２５ｍｍの厚さを有し、熱可塑性混合不織布からなる補強層は１．３〜２．５ｍｍの厚さを有するものである。
【０００４】
米国特許第５，２９８，６９４号明細書において車両用ドアのライニングとして用いられる薄い不織布ラミネートが開示されている。これらのラミネートは、厚さが少なくとも５ｍｍである熱可塑性繊維からなる不織布であって、薄い織物、フリース、フィルムまたはフォイルを用いてラミネートされているものを含む。少なくとも５ｍｍの厚さを有する不織布はメルトブローされたミクロ繊維（melt-blown fibers）と捲縮バルク繊維（crimped bulking fibers）との混合物からなる。ミクロ繊維の直径が比較的大きいため（最大１５μｍ）、また個々の層における気流抵抗が制御も特定もされていないため、これらの素材の吸音特性は最適化されておらず、とくに低周波領域における吸音を考慮に入れていない。
気流抵抗は、ドイツ工業規格ＤＩＮ  ５２  ２１３の規定による計測方法を用いることによって一義的に決定され得る。
【０００５】
使用される繊維の直径が比較的大きいため（５〜１５μｍ）、基本的にこれらの不織布ラミネートは担持機能を発揮し、それ自身の機械的特性によって際立つものであるが、それらの吸音効果はむしろ平均的である。
【０００６】
［発明の開示］
本発明の課題としては、簡単で安価な方法によって音響上高い効果を発揮し、超軽量である薄層ラミネートを得ることにある。とくに低周波領域において厚さは同等でありながら際立った吸音特性を呈し、同時に所定の構造上の剛性を呈するようなラミネートを得ることにある。
【０００７】
本発明において、この課題は請求項１記載の特徴を有する吸音性を有する薄層ラミネート、とくに２つの異なる素材からなる薄層ラミネートによって解決される。本発明によるラミネートは、連続気泡の不織布からなる担持層に対して連結される低密度のミクロ繊維からなる薄い層を含む。好ましい実施の形態において、これらミクロ繊維はメルトブローされたポリプロピレンからなり、その繊維の直径は約２〜５μｍである。またこれらミクロ繊維はその他にポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタンまたはナイロンからも製造され得ることが理解される。このミクロ繊維層の厚さは０．２〜１．０ｍｍ、とくに０．３〜０．７ｍｍ程度に過ぎず、その単位面積あたりの重量は２０〜２００ｇ／ｍ2、とくに３０〜１００ｇ／ｍ2である。本発明において用いられる担持層の単位面積あたりの重量は２０００ｇ／ｍ2以下であり、その厚さは最大５０ｍｍであり、綿繊維、合成繊維またはその他の混合繊維からなり得る。この担持層が連続気泡のフォームからなる場合には、このフォームは本発明において１〜２ ｌｂ／ｆｔ3（１６〜３２ｋｇ／ｍ3）程度の低密度を有し、ポリウレタンまたはその他の発泡性のプラスチックからなり得る。この場合、ミクロ繊維層はこの不織布またはフォーム層の上に単に接着される。
【０００８】
本発明による連続気泡の「低密度（low density）」フォームまたはきわめて薄いミクロ繊維層を含む連続気泡の低密度の不織布層を被覆することによって驚くべき高い吸収係数を有する部品を得ることが判明した。これにより小さい単位面積あたりの重量でもって高い効果を発揮する吸音性を有する薄層部品を得ることが可能となる。さらにこのミクロ繊維層は撥水性を有するため、本発明による薄層ラミネートを湿った、または濡れた環境においても使用することが可能となる。
以下において薄層ラミネートとは、０．２〜１．０ｍｍ、とくに０．３〜０．７ｍｍの薄さのミクロ繊維層を有するようなラミネートであると理解されたい。
【０００９】
低密度の不織布担持層は、とくにカーペットまたは計器用ライニングなどの吸音性を有する車両部分を製造する際に加圧または加熱処理によって所定の輪郭になるように成形することを可能にするために、熱可塑性繊維または熱硬化性樹脂を介して連結されている繊維を含むことが好ましい。
【００１０】
本発明による薄層ラミネートの展開例において、このミクロ繊維からなる層の上に不織布からなる第３の層を設けてもよい。この第３の不織布層は薄層ラミネートの吸音特性をさらに改善し、同時にきわめて薄いミクロ繊維層を起こりやすい磨耗から保護することが可能となる。
【００１１】
本発明による薄層ラミネートのその他の好ましい実施の形態は、従属クレームより明らかである。
【００１２】
本発明による薄層ラミネートは自動車製造において好ましく用いられ、とくに軽量でありながら薄い、高い吸音効果を有する部品が必要とされるすべての個所において用いられ得る。
【００１３】
以下、本発明について実施の形態をもとに図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
図１に示されている様々な薄層ラミネートの吸音計測によって、本発明による薄層ラミネートを使用した場合の吸音性の驚くべき顕著な改良が明らかとなる。曲線ｂの形状は従来のフォームと従来の不織布（ポリプロピレン製、０．５“ｏｓｙ”（ounce per square yard：オンス／平方ヤード））からなる９ｍｍの厚さを有するラミネートの吸収係数の周波数依存性を示すものである。この吸収係数αbは低周波領域、すなわち１０００Ｈｚ以下の場合には０．１以下となり、高周波領域においては基本的に直線状に増加する。すなわち周波数が２０００Ｈｚである場合には０．１５の値となり、４０００Ｈｚの領域においては０．３の値となる。基準となる計測のために、同等の厚さ（９ｍｍ）を有する被覆されないフォームの吸収係数αaを同一条件下にて計測した。この吸収係数αaの形状は図１における曲線ａより明らかである。この吸収係数αaの値は吸収係数αbの値よりおよそ３０％低い。本発明による薄層ラミネートの吸収係数αcの形状は図１における曲線ｃより明らかである。この薄層ラミネートは周波数が５００Ｈｚである場合でもすでにその吸収係数αcが０．１の値となる。この吸収係数の値は、周波数が上がるにつれて概略直線状に４０００Ｈｚにて０．９となるまで増加する。本発明による薄層ラミネートに部品の総厚さが９．５ｍｍとなるように従来の不織布を設けると、この拡大された薄層ラミネートの吸収係数αdは吸収係数αcと比較した場合１５００〜３５００Ｈｚの領域において約５％〜１０％改善される。
【００１５】
この吸収係数αcの驚くべき改善は、本発明による薄層ラミネートの構造によって実現される。好ましい実施の形態においてこのようなラミネートは、公知である、厚さが９ｍｍであり、密度が１６ｋｇ／ｍ3であり、重量が１５ｇ／ｆｔ2（１６６ｇ／ｍ2）である連続気泡のフォーム、または公知である、厚さが９ｍｍであり、その単位面積あたりの重量が３００ｇ／ｍ2以下である連続気泡の不織布を含むものである。このフォームまたは不織布の上に厚さ０．５ｍｍのメルトブローされたミクロ繊維からなるミクロ繊維層が設けられる。これら繊維の直径は２〜５μｍ、とくに２〜３μｍの領域にあり、通常ポリプロピレンからなる。吸収係数αcの計測のために使用した薄層ラミネートはこのようなメルトブローされたミクロ繊維を４０ｇ／ｍ2含むものである。三層ラミネートの計測された吸収係数αdの場合、ミクロ繊維層には保護のためにセルロース繊維（１／２ｏｓｙ）およびポリエステル繊維（１７ｇ／ｍ2）の混合物からなる不織布層が設けられる。
【００１６】
図２において本発明による薄層ラミネートの連続製造のために用いられ得る処理工程を示すものである。この場合第１のロール３からたとえばフォームまたは不織布などの担持素材からなる適当な所定長さの部分（Bahn）４が引き出され、方向転換ロール５、６、７を介して一対の圧搾ロール８へと案内される。作業ステーションＩ（beitsstation）においてこの引き出された所定長さの部分４の上に粘着剤９、とくに接触型接着剤または網目状に結合するＰＳＡ接着剤（pressure-sensitive-adhesive：感圧接着剤）がスプレーされ、ＩＲ（赤外線）照射手段によって乾燥される。このように予め処理された所定長さの部分４の上にメルトブローされた繊維からなる一巻き１１が重ねられる。これら所定長さの部分４、１１は同時に圧搾ローラ８へと案内されて互いに連結される。これら圧搾ローラ８を介して所定長さの部分４の素材を同時に所望する程度圧縮することが可能である。このようにしてラミネートされた素材はそののちカットされて原料片となり、成形プレスへと案内される。当然、本発明による薄層ラミネートはあらかじめカットされた素材片からも製造され得ることは理解され得る。いずれにおいても粘着剤９はきわめて微細な形でスプレーされ、所定長さの部分４を構成する連続気泡の素材の上に沈殿する小さな液滴が流れないように、すなわち閉じたフィルムを形成しないようにおよび／または連続気泡の担持素材の気孔に浸透しないように注意してそののちのラミネート工程において担持素材の個々の気孔が閉塞されないようにする。
【００１７】
したがってこのようにして製造された薄層ラミネートは、基本的にたとえばその密度が３２ｋｇ／ｍ3以下である超軽量プラスチックフォームからなる連続気泡のフォーム層またはその単位面積あたりの重量が２０００ｇ／ｍ2以下であり、その厚さが５０ｍｍである薄い不織布層からなる薄い担持層と、これに連結されてその繊維直径が１〜１０μｍであるメルトブローされたミクロ繊維からなるミクロ繊維層とを含むものである。このミクロ繊維層によって５００＜Ｒt＜４０００Ｎｓ／ｍ3の範囲にある気流抵抗が生じ、とくに１０００＜Ｒt＜３０００Ｎｓ／ｍ3の範囲にある気流抵抗であり、さらに好ましくは約１５００Ｎｓ／ｍ3程度の気流抵抗が生じる。第１の実施の形態においてこの超軽量フォーム層は、少なくとも６ｍｍの厚さと１００〜２５０ｇ／ｍ2程度の単位面積あたりの重量を有する。本発明において超軽量フォーム層は６〜１５ｍｍ、好ましくは９ｍｍの厚さを有する。このフォーム層は連続気泡のポリウレタンフォームからなり、その単位面積あたりの重量が約１６６ｇ／ｍ2であることが好ましい。第２の実施の形態においてこの担持層は軽量の不織布担持層であってその厚さは６〜１５ｍｍ、好ましくは９ｍｍである。この不織布層は綿繊維、合成繊維または混繊維からなることが好ましい。これらの実施の形態においてミクロ繊維層の厚さは０．２〜１．００ｍｍ、とくに０．３〜０．７ｍｍであり、その単位面積あたりの重量は２０〜２００ｇ／ｍ2であり、とくに３０〜１００ｇ／ｍ2である。この場合このミクロ繊維層のミクロ繊維はメルトブローされたポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタンまたはナイロンからなり、これら繊維の直径は２〜５μｍ、とくに２〜３μｍである。使用されるミクロ繊維の厚さは０．３〜０．７ｍｍ、とくに０．３〜０．５ｍｍであり、その単位面積あたりの重量は３５〜４５ｇ／ｍ2、とくに４０ｇ／ｍ2であることが好ましい。このように形成された薄層ラミネートの吸収係数αは２０００Ｈｚの場合には０．４以上の値、とくに０．５以上の値となる。重なってラミネートされた層はスプレー接着剤を介して互いに連結されることが好ましい。好ましい粘着材としては水ベースの網目状に結合するＰＳＡ接着剤などが考えられる。
【００１８】
本発明による薄層ラミネートの展開例において、ミクロ繊維層の上に不織布被覆層が設けられている。この被覆層はセルロース繊維とポリエステル繊維との混合物、またはポリピロピレン繊維との混合物からなり得る。この不織布被覆層は、超音波によって一時的に連結される、メルトブローされた紡績材からなることが好ましい。この保護効果のある被覆層の重量は１０〜２５ｇ／ｍ2、とくに１７ｇ／ｍ2であることが好ましい。この不織布の厚さは１ｍｍ以下であり得る。
【００１９】
本発明による薄層ラミネートはライニング材として自動車業界においても機械または建築業界においても好ましく使用され得ることが理解され得る。また同様に車両用ドアのアブソーバ、天井屋根用ライニングまたは荷物置き用ライニングとしても好ましく用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  様々な薄層ラミネートの吸収係数の比較計測結果を示す図である。
【図２】  本発明による薄層ラミネートの製造方法を示す概略図である。
【図１】
0004128743.tif 000002
【図２】
0004128743.tif 000003