特許 6702924 吸音テキスタイル複合材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6702924

(24)【登録日】2020年5月11日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】吸音テキスタイル複合材

(51)【国際特許分類】

   B32B 5/24 20060101AFI20200525BHJP

   B32B 7/02 20190101ALI20200525BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20200525BHJP

   B60R 13/08 20060101ALI20200525BHJP

   D04H 1/541 20120101ALI20200525BHJP

   D04H 1/4382 20120101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   B32B5/24 101

   B32B7/02

   G10K11/16 110

   B60R13/08

   D04H1/541

   D04H1/4382

【請求項の数】13

【外国語出願】

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-220139(P2017-220139)

(22)【出願日】2017年11月15日

(65)【公開番号】特開2018-154113(P2018-154113A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2018年4月25日

(31)【優先権主張番号】10 2017 002 552.5

(32)【優先日】2017年3月17日

(33)【優先権主張国】DE

(31)【優先権主張番号】17179654.3

(32)【優先日】2017年7月4日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】510057615

【氏名又は名称】カール・フロイデンベルク・カー・ゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100099508

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 久

(74)【代理人】

【識別番号】100182567

【弁理士】

【氏名又は名称】遠坂 啓太

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(72)【発明者】

【氏名】アンゲラ ヴェイク

(72)【発明者】

【氏名】グンター シャーフェンベルガー

(72)【発明者】

【氏名】ザンドラ フィリング＝ファルシ

【審査官】 清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０８２５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１５２３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００７７９６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５４９３０８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２１６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２１２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３６８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４５４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５３４１１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３２Ｂ １／００−４３／００

Ｂ６０Ｒ １３／０１−１３／０４

１３／０８

Ｄ０４Ｈ １／００−１８／０４

Ｇ１０Ｋ １１／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ａ）繊度が３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘの粗短繊維および繊度が０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘの微細短繊維を骨格繊維として含む、少なくとも１つの開孔性支持層、ならびに
ｂ）１μｍ〜３０μｍの範囲にある平均孔径を有する微多孔性発泡層を含む、前記開孔性支持層上に配置された流層、
を含む、
２５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³の流れ抵抗を有する吸音テキスタイル複合材。

【請求項2】

前記吸音テキスタイル複合材の圧縮率が、７０％〜１００％、および／または、
前記吸音テキスタイル複合材の復元能力が、７０％〜１００％であることを特徴とする、請求項１に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項3】

前記開孔性支持層が不織布であることを特徴とする、請求項１または２に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項4】

前記開孔性支持層が、少なくとも部分的に溶融したバインダ繊維をさらなる繊維として含有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項5】

前記開孔性支持層が、前記粗短繊維を、前記開孔性支持層の総重量に対して、５重量％〜９０重量％の分率で含有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項6】

前記開孔性支持層が、前記微細短繊維を、前記開孔性支持層の総重量に対して、１０重量％〜９０重量％の分率で含有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項7】

前記骨格繊維として使用される微細短繊維および粗短繊維が、互いに独立に、２０ｍｍ〜８０ｍｍの短繊維長を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項8】

前記開孔性支持層がバインダ結合されており、バインダとして、ポリアクリレート、ポリスチレン、エチレンポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ならびにそれらの混合物およびコポリマーを使用することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項9】

前記開孔性支持層が、５０：１〜２５０：１という空気の、繊維に対する体積比を有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項10】

前記吸音テキスタイル複合材の目付け量が、５０ｇ／ｍ²〜３５０ｇ／ｍ²であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項11】

前記吸音テキスタイル複合材の厚さが、５ｍｍ〜３５ｍｍであることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材。

【請求項12】

次のステップ
ａ）繊度が３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘの粗短繊維および繊度が０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘの微細短繊維を骨格繊維として含む、少なくとも１つの開孔性支持層の準備および／または製造、
ｂ）１μｍ〜３０μｍの範囲にある平均孔径を有する微多孔性発泡層を含む流層の準備および／または製造、
ｃ）前記開孔性支持層上での流層の配置、
ｄ）前記開孔性支持層と流層との結合、
を含む、および／または
次のステップ
ａ’）繊度が３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘの粗短繊維および繊度が０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘの微細短繊維を骨格繊維として含む、少なくとも１つの開孔性支持層の準備および／または製造、
ｂ’）流層が形成される、前記開孔性支持層上での、１μｍ〜３０μｍの範囲にある平均孔径を有する微多孔性発泡層の形成、
を含む、
２５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³の流れ抵抗を有する吸音テキスタイル複合材の製造方法。

【請求項13】

自動車部門における吸音を目的とした、請求項１から１１のいずれか一項に記載の吸音テキスタイル複合材の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸音テキスタイル複合材に関する。さらに、本発明は、その製造方法ならびに自動車部門での吸音を目的としたその使用に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、捲縮ばら繊維（ｃｒｉｍｐｅｄ ｂｕｌｋｉｎｇ ｆｉｂｅｒｓ）の画分と混合させたマイクロファイバ（ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ ｍｉｃｒｏｆｉｂｅｒｓ）の画分を有する音響的に隔離する不織布を使用する吸音方法が記載される。マイクロファイバは、１５μｍ未満、好ましくは５〜１０μｍの平均繊維径を含み、捲縮短繊維不織布中に、４０：６０〜９５：５の重量百分率比で分配されて存在する。音響効果は、この材料構成において、マイクロファイバの使用量を上げることにより不織布中での内部表面積の増大が達成される結果、音波の運動エネルギーがさらに一層熱エネルギーに変換され得ることにより生じる。記載される不織布の不利点は、空気流抵抗が、構成物全体の組成の手間をかけた変化によってしか調整または設定できないことである。

【0003】

さらに、２つの異なる熱可塑性マトリクス繊維（０．８〜１．７ｄｔｅｘ（デシテックス）の範囲）ならびに１つの熱可塑性溶融繊維画分（２．２ｄｔｅｘ）からなる、音波吸収用かつ断熱用の絶縁材が特許文献２から公知である。それにより、不織布全体において１．３ｄｔｅｘの平均繊維径が達成される。バインダ繊維の使用量を下げることにより（繊維混合物の１０％）、優れたドレープ特性を有する上に、機械的固化（Ｖｅｒｆｅｓｔｉｇｕｎｇ）同様に熱的固化によっても達成される不織布内部強度を有する不織布が生じることが明らかになる。しかしながら、プロセスに起因して、絶縁材の音響効果を意図的に調整することが不可能である。その上、音波の吸収は、より微細な短繊維の使用によってさらには改善できないが、なぜなら、今日の技術水準では、０．３ｄｔｅｘ未満の微細繊維は、もはや高いプロセス信頼性では梳綿機上を運べないからである。

【0004】

特許文献３は、開孔性支持層および第２の開孔性繊維層からなる吸音薄層積層体を記載する。開孔性支持層は、目付け量が２０００ｇ／ｍ²未満であり厚さが５０ｍｍ未満である繊維不織布か、または密度が１６〜３２ｋｇ／ｍ³であり厚さが少なくとも６ｍｍである超軽量プラスチック発泡体のいずれか一方であり得る。第２の開孔性繊維層は、好ましくは２〜５μｍの繊維径を有するメルトブローマイクロファイバから生成される。さらに、５００〜５０００Ｎｓ／ｍ³という空気流抵抗が記載される。吸音薄層積層体の積層体構成により、音響的に調整可能な流層（Ｓｔｒｏｍｕｎｇｓｓｃｈｉｃｈｔ（ｏはウムラウト付））が提供される。この複合材料の不利点は、支持層が明らかな音響重要性を有さないという事実である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許出願公開第５２９８６９４号明細書

【特許文献2】独国特許出願公告第１０１６３５７６号明細書

【特許文献3】欧州特許第１０５８６１８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の課題は、従来技術の不利点を少なくとも部分的に取り除く吸音材料を提供することである。つまり、吸音が容易に調整可能であり、材料が、高い圧縮性および非常に優れた復元能力を伴うと同時にわずかな目付け量で製造可能であるべきである。

【0007】

その上、その吸音材料は、自動車産業にとって重要な、８００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数範囲において、非常に優れた吸音特性を示す。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明による例１の、インピーダンス管中での吸音率（ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４）と比較例２および３との比較を示す図である。

【図2】本発明による例１および比較例２中で使用した流層（音響的に有効でない支持体上に塗布）の、インピーダンス管中での吸音率（ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４）と本発明による例１中で使用した支持層ならびに比較例２中で使用した支持層との比較を示す図である。

【図3】本発明による例１、比較例２、および単離流層（音響的に有効でない支持体上に塗布）のインピーダンス管中での吸音率（ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４）の比較を示す図である。

【図4】例４の、インピーダンス管中での吸音率（ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４）と例５との比較を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

この課題は、
ａ）繊度が３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘの粗短繊維および繊度が０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘの微細短繊維を骨格繊維（Ｇｅｒｕｓｔｆａｓｅｒ（ｕはウムラウト付））として含む、少なくとも１つの開孔性支持層、ならびに
ｂ）微多孔性発泡層を含む、支持層上に配置された流層、
を含む吸音テキスタイル複合材によって解決され、
ただし、吸音テキスタイル複合材の流れ抵抗は、２５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³である。

【0010】

驚くべきことに、本発明によるテキスタイル複合材を用いると、従来技術の前記の不利点を回避できることが見出された。さらに、前記の構造のテキスタイル複合材は、自動車産業にとって重要な、８００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数範囲において、抜群の吸音特性を示すことが見出された。

【0011】

本発明により一機構に確定することはしないが、見出された驚くべきことに高い吸音率は、流層と組み合わせた、支持層の微細繊維と粗繊維との間の相乗相互作用に起因するものと推定される。つまり、支持層中における、繊度が０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘの微細短繊維および繊度が３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘの粗短繊維という特別な選択が、それ自体が音波を吸収できる、吸音に特に適切な骨格構造の形成を可能にすると推定される。なぜなら、微細短繊維と粗短繊維との適切な選択によって、支持層に高い圧縮性および高い復元能力を供与することが可能になり、それにより、支持層上の流層が最適に振動できるため、「可撓性プレートアブゾーバ」の動作原理により、特に効果的に音響エネルギーを吸収できる。

【0012】

その上、開孔性支持層と微多孔性流層との組合せが、テキスタイル複合材の音響特性の簡単かつ意図的な調整および可変性を可能にする。さらに、本発明によるテキスタイル複合材は、高い圧縮性および優れた復元能力を伴うと同時にわずかな目付け量で製造可能であることが見出された。つまり、テキスタイル複合材は、本発明の好ましい一実施形態において、７０％〜１００％、さらに好ましくは７５％〜１００％、特に８０％〜１００％の圧縮率、および／または７０％〜１００％、さらに好ましくは７５％〜１００％、特に８０％〜１００％の復元能力を有する。それにより、テキスタイル複合材は、容易に圧縮可能であり、そのため同時にきわめて良好に、与えられた設置スペースに収まるが、なぜなら、優れた復元能力により、きわめて良好に、設置スペースにおいて再びぱっと開き得るからである。そのため、困難な形状および異なる厚さ寸法を有する設置スペースにおいても、取り付けが可能になる。

【0013】

支持層は、基本的に、織物、ニット布、編物、および／または不織布であり得る。本発明によると好ましくは、支持層が、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ９０９２に基づく不織布である。

【0014】

支持層の粗短繊維の繊維繊度は、３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘである。好ましい一実施形態では、繊維繊度が、３ｄｔｅｘ〜１２ｄｔｅｘ、特に３ｄｔｅｘ〜９ｄｔｅｘである。粗短繊維が、テキスタイル複合材に対して、必要な構造を与えることにより、組み込まれた状態でも、テキスタイル複合材の寸法安定性が維持される。

【0015】

本発明の好ましい一実施形態では、支持層が粗短繊維を、それぞれ支持層の総重量に対して、５重量％〜９０重量％、さらに好ましくは１０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは２０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは３０重量％〜９０重量％、４０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは５０重量％〜９０重量％、特に６０重量％〜９０重量％の分率で含有する。

【0016】

支持層が、さらなる繊維としてバインダ繊維を含有する限り、粗短繊維の分率は、それぞれ支持層の総重量に対して、好ましくは５重量％〜８５重量％、さらに好ましくは１０重量％〜８５重量％、さらに好ましくは２０重量％〜８０重量％、特に３０重量％〜７５重量％である。

【0017】

支持層が、さらなる繊維としてバインダ繊維を含有しない限り、粗短繊維の分率は、それぞれ支持層の総重量に対して、好ましくは１０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは２０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは３０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは４０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは５０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは６０重量％〜９０重量％、特に７０重量％〜９０重量％である。

【0018】

本発明によるテキスタイル複合材の支持層の微細短繊維の繊維繊度は、０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘである。好ましい一実施形態では、微細短繊維の繊維繊度が、０．５ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．５ｄｔｅｘ〜２．５ｄｔｅｘ、特に０．５ｄｔｅｘ〜２．０ｄｔｅｘである。支持層中での微細短繊維の使用により、支持層の内部表面積が増大し、この層中でも、音響エネルギーを熱エネルギーに変換できる。

【0019】

本発明の好ましい一実施形態では、支持層が微細短繊維を、それぞれ支持層の総重量に対して、１０重量％〜９０重量％、さらに好ましくは１０重量％〜８０重量％、さらに好ましくは１０重量％〜７０重量％、さらに好ましくは１０重量％〜６０重量％、１０重量％〜５０重量％、より好ましくは１０重量％〜４０重量％、特に１０重量％〜３０重量％の分率で含有する。

【0020】

本発明によると、骨格繊維は短繊維である。場合によっては支持層中に含有されているバインダ繊維とは異なり、骨格繊維は、溶融状態では存在しないか、または非実質的にしか溶融状態で存在しない。短繊維は、理論上は無限の長さを有するフィラメントとは異なり、一定の長さを有する。本発明によると好ましくは、骨格繊維として使用される微細短繊維および粗短繊維が、互いに独立に、２０ｍｍ〜８０ｍｍ、さらに好ましくは２５ｍｍ〜８０ｍｍ、特に３０ｍｍ〜８０ｍｍの短繊維長を有する。骨格繊維としては、天然繊維、合成繊維、またはそれらの混合物を使用できる。好ましくは、合成繊維を使用する。

【0021】

本発明の好ましい一実施形態では、骨格繊維として使用される微細短繊維および粗短繊維が、互いに独立に、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ビスコース、ポリアミド、特にポリアミド６およびポリアミド６．６、好ましくはポリオレフィン、とりわけ好ましくはポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、およびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される少なくとも１つのポリマー、それらの混合物および／またはコポリマーを含有する。好ましくは、骨格繊維が、少なくとも９０重量％、さらに好ましくは少なくとも９５重量％、特に９７重量％超の分率で、その少なくとも１つのポリマーを含有する。

【0022】

本発明の特に好ましい一実施形態では、骨格繊維が、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート、ポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つのポリマー、それらの混合物またはコポリマーを有する。本発明の特に好ましい一実施形態では、骨格繊維が、特にポリエチレンテレフタレートからなるポリエステル繊維である。その利点は、ポリエチレンテレフタレートの自己消火性の燃焼挙動であり、それはまた、自動車部門でのテキスタイル複合材の使用にとって重要である。

【0023】

微細短繊維および粗短繊維の他に、支持層は、さらなる繊維を含有してもよい。本発明によると好ましくは、支持層が、少なくとも部分的に溶融したバインダ繊維をさらなる繊維として含有する。バインダ繊維としては、少なくとも部分的に熱溶融性である限り、この目的に使用される通常の繊維を使用できる。バインダ繊維は、単一種繊維（ｅｉｎｈｅｉｔｌｉｃｈｅ Ｆａｓｅｒ）であるか、さらには多成分繊維であってもよい。

【0024】

本発明によると特に適切なバインダ繊維は、その結合成分が、結合される骨格繊維の融点を下回る融点を有する繊維、好ましくは少なくとも５℃、例えば５℃〜３００℃、さらに好ましくは５℃〜２５０℃、さらに好ましくは５℃〜２００℃、および／または好ましくは少なくとも１０℃、例えば１０℃〜３００℃、さらに好ましくは１０℃〜２５０℃、さらに好ましくは１０℃〜２００℃、および／または好ましくは少なくとも１５℃、例えば１５℃〜３００℃、さらに好ましくは１５℃〜２５０℃、さらに好ましくは１５℃〜２００℃、および／または好ましくは少なくとも２０℃、例えば２０℃〜３００℃、さらに好ましくは２０℃〜２５０℃、さらに好ましくは２０℃〜２００℃、および／または好ましくは少なくとも２５℃、例えば２５℃〜３００℃、さらに好ましくは２５℃〜２５０℃、さらに好ましくは２５℃〜２００℃だけ、結合される骨格繊維の融点を下回る融点を有する繊維である。
さらに好ましくは、バインダ繊維が、その結合成分が、２５０℃未満、さらに好ましくは７０〜２３５℃、さらに好ましくは１２５〜２２５℃、特に好ましくは１５０〜２２５℃の融点を有する繊維である。

【0025】

適切なバインダ繊維は、特に、熱可塑性ポリエステルおよび／またはコポリエステル、特にポリブチレンテレフタレート、ポリオレフィン、特にポリプロピレン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ならびにそれらのコポリマーおよび混合物を含有する繊維、および／またはそれらのポリマーからなる繊維である。

【0026】

本発明によると特に適切なバインダ繊維は、多成分繊維、好ましくは二成分繊維、特に芯鞘繊維である。芯鞘繊維は、異なる軟化温度および／または融点を有する少なくとも２つの繊維ポリマーを含有する。好ましくは、芯鞘繊維が、それら２つの繊維ポリマーからなる。その際、低い方の軟化温度および／または融点を有する成分が繊維表面（鞘）に見出され、高い方の軟化温度および／または融点を有する成分が芯に見出される。

【0027】

芯鞘繊維の場合、結合機能は、繊維の表面に配置されている材料によって果たされ得る。鞘には非常に様々な材料を使用できる。鞘に好ましい材料は、本発明によると、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレン、コポリアミド、および／またはコポリエステルでもある。芯にも同様に非常に様々な材料を使用できる。芯に好ましい材料は、本発明によると、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート、および／またはポリエチレンナフタレート、および／またはポリオレフィンである。

【0028】

芯鞘バインダ繊維の使用は、本発明によると好ましいが、なぜなら、その結果、不織布中で、結合剤成分の特に均質な分配が達成できるからである。

【0029】

支持層が、少なくとも部分的に溶融したバインダ繊維を含有する限り、支持層は、好ましくは、それぞれ支持層の総重量に対して、１０重量％〜５０重量％、さらに好ましくは１０重量％〜４０重量％、特に１０重量％〜３０重量％の分率でバインダ繊維を含有する繊維混合物を起点に製造される。

【0030】

本発明のさらなる好ましい一実施形態では、結合成分の分率が、それぞれ支持層の総重量に対して、５重量％超、例えば５重量％〜５０重量％である。

【0031】

本発明によると好ましくは、支持層が、少なくとも部分的に溶融したバインダ繊維によって、結合および固化（ｖｅｒｆｅｓｔｉｇｅｎ）されている。好ましくは、部分的に溶融したバインダ繊維が、機械的負荷なしに、例えば連続炉により溶融されている。その利点は、不織布が高体積で製造され得ることであり、機械的作用によって体積を失わないことである。本発明のさらなる好ましい一実施形態では、支持層中での空気の、繊維に対する体積比が、５０：１〜２５０：１、さらに好ましくは１００：１〜２２５：１、特に１２５：１〜２００：１である。

【0032】

本発明のさらなる一実施形態では、支持層が、好ましくはバインダ繊維による固化に加えて、バインダ結合されている。バインダとしては、ポリアクリレート、ポリスチレン、エチレンポリ酢酸ビニル（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリウレタン、ならびにそれらの混合物およびコポリマーを使用できる。

【0033】

本発明によると好ましくは、支持層が、非常に軽度に固化されているため、吸音テキスタイル複合材を、軽やかにドレープかつ圧縮でき、それゆえ、非常に様々な設置スペースにおいて使用できる。

【0034】

流層とは、本発明によると、特に２００Ｎｓ／ｍ³超、例えば２００Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³、さらに好ましくは２５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³、さらに好ましくは３５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³、特に４５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³の比流れ抵抗を有する微多孔性層と理解される。支持層に流層を付与する利点は、支持層の吸音特性を改善できることである。それにより、支持層の目付け量をわずかに保つことができるにもかかわらず、抜群の音響特性を有する製品が得られる。流層の流れ抵抗の調整は、当業者には公知の方法で、孔寸法または密度の適切な調整により実現可能である。

【0035】

本発明によると、流層は、微多孔性発泡層を有する。その際、微多孔性発泡層とは、１００μｍ未満の平均孔径を有する気泡性構造と理解される。

【0036】

微多孔性発泡層を使用する利点は、多数の細孔により、発泡層において、音響エネルギーが特に良好に吸収され得る非常に大きな内部表面積が提供されるという事実である。それに応じて、微多孔性発泡層は、好ましくは１μｍ〜３０μｍ、好ましくは１μｍ〜２５μｍ、特に１μｍ〜２０μｍの平均孔径を有する。

【0037】

好ましくは、微多孔性発泡層が開孔性である。開孔性とは、セル壁が少なくとも部分的には閉鎖していないため音響エネルギーが発泡層の内部でも吸収され得ると理解される。

【0038】

微多孔性発泡層は、非常に様々な起泡性材料から製造できる。特に適切であると判明したのは、微多孔性発泡層が、酢酸ビニルコポリマーおよび／またはポリアクリレートおよび／またはポリウレタンを含有する場合である。その際、微多孔性発泡層は、前記のポリマーを、好ましくは９０重量％超、さらに好ましくは９５重量％超、さらに好ましくは９７重量％超の分率で含有する。特に、微多孔性発泡層は、前記ポリマーの１つまたは複数からなり、ただし、通常の添加剤を含有してもよい。

【0039】

発泡層は、従来の方法で、ポリマー分散液またはポリマーエマルジョンの起泡により、例えば機械的泡立てにより製造でき、通常の塗布法、例えば、展延塗装法により塗布できる。

【0040】

酢酸ビニルコポリマーを使用する利点は、簡単かつ低価格で製造できることである。酢酸ビニルコポリマーを使用して製造した発泡層は、さらに、特に低い黄変傾向を有する。その上、発泡層は、特に低い収縮を示す。

【0041】

好ましい酢酸ビニルコポリマーは、エチレン酢酸ビニルコポリマーである。このコポリマーは、例えば、乳化重合によって製造できる。それゆえ、本発明によると好ましくは、酢酸ビニルコポリマーが、水性酢酸ビニルエマルジョンおよび／または酢酸ビニル分散液を起点に、特に、６５〜９８重量％の酢酸ビニルを含有するエチレン酢酸ビニルエマルジョンおよび／またはエチレン酢酸ビニル分散液を起点に製造されている。エチレン酢酸ビニルエマルジョンおよび／またはエチレン酢酸ビニル分散液は、それぞれモノマーの総重量に対して、好ましくは６５〜９８重量％の酢酸ビニルおよび２〜３０重量％のエチレン、好ましくは７５〜９５重量％の酢酸ビニルおよび５〜２５重量％のエチレンを水性媒体中に含有する。

【0042】

場合によっては、酢酸ビニルエマルジョンおよび／または酢酸ビニル分散液が、さらに、それぞれモノマーの総重量に対して、最高１０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％の更なるコモノマーを含有してもよい。

【0043】

酢酸ビニルエマルジョンおよび／または酢酸ビニル分散液に適切な更なるコモノマーは、例えば、プロピオン酸ビニル、ラウリル酸ビニルといった、カルボン酸残基中に３〜１２個のＣ原子を有するビニルエステル、８〜１１個のＣ原子を有するアルファ分岐カルボン酸のビニルエステルの群からのようなコモノマーである。１〜１５個のＣ原子を有する非分岐または分岐アルコールのメタクリル酸エステルまたはアクリル酸エステル、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ノルボルニルアクリレートも適切である。塩化ビニルといったハロゲン化ビニルも適切である。

【0044】

エチレン性不飽和モノカルボン酸およびエチレン性不飽和ジカルボン酸、好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、およびマレイン酸；エチレン性不飽和カルボン酸アミドおよびエチレン性不飽和カルボン酸ニトリル、好ましくは、アクリルアミドおよびアクリロニトリル；フマル酸およびマレイン酸のモノエステルおよびジエステル、例えば、ジエチルエステルおよびジイソプロピルエステル、ならびに無水マレイン酸、エチレン性不飽和スルホン酸またはそれらの塩、好ましくはビニルスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホン酸も適切な更なるコモノマーである。

【0045】

さらなる例は、プレ架橋性コモノマー、例えば、多価エチレン性不飽和コモノマー、例を挙げると、アジピン酸ジビニル、マレイン酸ジアリル、アリルメタクリレートもしくはトリアリルシアヌレート、または後架橋性コモノマー、例を挙げると、アクリルアミドグリコール酸（ＡＧＡ）、メチルアクリルアミドグリコール酸メチルエステル（ＭＡＧＭＥ）、Ｎ−メチロールアクリルアミド（ＮＭＡ）、Ｎ−メチロールメタクリルアミド（ＮＭＭＡ）、Ｎ−メチロールアリルカルバメート、イソブトキシエーテルといったアルキルエーテル、またはＮ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、およびＮ−メチロールアリルカルバメートのエステルである。ヒドロキシ基またはカルボキシ基を有するモノマー、例えば、メタクリル酸ヒドロキシアルキルエステルおよびアクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、またはヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ならびに１，３−ジカルボニル化合物、例えば、アセトアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシプロピルメタクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリレート、アセトアセトキシブチルメタクリレート、２，３−ジ（アセトアセトキシ）プロピルメタ−ポリアクリレート、およびアセト酢酸アリルエステルである。

【0046】

その際、モノマー選択は、好ましくは、酢酸ビニルコポリマー、特にエチレン酢酸ビニルコポリマーが、−２０℃〜＋２０℃、好ましくは−２０℃〜＋０℃、さらに好ましくは−２０℃〜−１０℃のガラス転移温度Ｔｇを有するように行う。

【0047】

ポリマーのガラス転移温度Ｔｇは、公知の方法により、ＤＳＣ（示差走査熱量分析、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １１３５７）を用いて測定可能である。

【0048】

とりわけ好ましくは、Ｃｅｌａｎｅｓｅ Ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ社の市販名Ｖｉｎａｍｕｌ（登録商標）Ｅｌｉｔｅ ２５の酢酸ビニルコポリマーを使用する。

【0049】

好ましいポリアクリレートはポリブチルアクリレートであり、以下では短くブチルアクリレートとも呼ぶ。ブチルアクリレートも同じく、乳化重合によって製造できる。それゆえ、好ましくは、ポリアクリレートが、ポリアクリレートエマルジョンおよび／またはポリアクリレート分散液を起点に、特に、好ましくは少なくとも４０重量％、好ましくは少なくとも５０重量％、特に好ましくは少なくとも６０重量％のｎ−ブチルアクリレートまたはｎ−ブチルメタクリレート（短くｎ−ブチル（メタ）アクリレート）を含有するブチルアクリレートエマルジョンおよび／またはブチルアクリレート分散液を起点に製造されている。好ましいのは、ｎ−ブチルアクリレートである。

【0050】

前記のブチルアクリレートの他に、ポリアクリレートエマルジョンおよび／またはポリアクリレート分散液は、好ましくはＣ１〜Ｃ２０のアルキル（メタ）アクリレート、最高２０個のＣ原子を有するカルボン酸のビニルエステル、最高２０個のＣ原子を有するビニル芳香族化合物、エチレン性不飽和ニトリル、ハロゲン化ビニル、１〜１０個のＣ原子を有するアルコールのビニルエーテル、２〜８個のＣ原子および１つもしくは２つの二重結合を有する脂肪族炭化水素、またはこれらのモノマーの混合物から選択される更なるコモノマーを含有してもよい。名指しで挙げたいのは、例えば、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル残基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル、例えば、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、および２−エチルヘキシルアクリレートである。

【0051】

特に好ましいコモノマーは、後架橋性コモノマー、例えば、アクリルアミドグリコール酸（ＡＧＡ）、メチルアクリルアミドグリコール酸メチルエステル（ＭＡＧＭＥ）、Ｎ−メチロールアクリルアミド（ＮＭＡ）、Ｎ−メチロールメタクリルアミド（ＮＭＭＡ）、Ｎ−メチロールアリルカルバメート、イソブトキシエーテルといったアルキルエーテル、またはＮ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、およびＮ−メチロールアリルカルバメートのエステルである。

【0052】

その際、モノマー選択は、好ましくは、ポリアクリレート、特にブチルアクリレートが、＜−２５℃、例えば−５０℃〜−２５℃、好ましくは−４５℃〜−２５℃、さらに好ましくは−４０℃〜−２５℃のガラス転移温度Ｔｇを有するように行う。

【0053】

とりわけ好ましくは、Ａｒｃｈｒｏｍａ社の市販名Ａｐｐｒｅｔａｎ（登録商標）Ｎ９２１００のポリアクリレートを使用する。

【0054】

発泡層には、さらに、非常に様々なポリウレタンを使用できる。本発明によると好ましいのは、脂肪族ポリウレタンであるが、なぜなら、脂肪族ポリウレタンはわずかな黄変傾向しか有さないからである。特に好ましいのは、ポリエステルポリウレタンである。同じく特に好ましいのは、水性ポリマー分散液から製造されたポリウレタンである。本発明によると特に好ましくは、ポリウレタンの製造を、
Ｉ．
ａ）少なくとも１つの脂肪族または芳香族の多価イソシアネート、
ｂ）ジオール（そのうち、ジオール（ｂ）の総量に対してｂ１）１０〜１００ｍｏｌ％は５００〜５０００の分子量を有し、ジオール（ｂ）の総量に対してｂ２）０〜９０ｍｏｌ％は６０〜５００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する）、
ｃ）少なくとも１つのイソシアネート基または少なくとも１つのイソシアネート基反応性基を有する上に少なくとも１つの親水基または潜在性親水基を担持する（それにより、ポリウレタンの水分散性がもたらされる）、モノマー（ａ）、（ｂ）とは異なるモノマーの、溶媒存在下でのポリウレタンへの変換、および
ＩＩ．続いて行う、水中でのポリウレタンの分散によって行う。

【0055】

特に好ましいのは、全イソシアネート基が１つの脂肪族鎖に結合している脂肪族イソシアネートである。本発明によると好ましい脂肪族イソシアネートは、４〜１２個の炭素原子を含む。好ましい脂肪族イソシアネートは、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（１，６−ジイソシアナトヘキサン）、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートのエステル、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、またはテトラメチルヘキサンジイソシアネートであり、特に好ましいのは１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートである。

【0056】

本発明によると好ましい芳香族イソシアネートは、イソホロンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、２，４−トルイレンジイソシアネート、２，６−トルイレンジイソシアネート、フェニルイソシアネート、ジフェニルメタン系イソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｐ−クロロフェニルイソシアネート、アンカルボジイミド化された（ａｎｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｉｓｉｅｒｔ）トリイソプロピルフェニレンジイソシアネートである。

【0057】

ジオール（ｂ）としては、主に、数平均分子量（Ｍｎ）がおよそ５００〜５０００、好ましくはおよそ７００〜３０００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは８００〜２５００ｇ／ｍｏｌである高分子量ジオール（ｂ１）が考慮に値する。

【0058】

ジオール（ｂ１）は、本発明によると、ポリエステルポリオールである。ジオール（ｂ）としては、ジオール（ｂ１）の他にさらに、分子量がおよそ５０〜５００、好ましくは６０〜２００ｇ／ｍｏｌである低分子量ジオール（ｂ２）を使用してもよい。

【0059】

モノマー（ｂ２）としては、特に、ポリエステルポリオールの製造用に挙げた短鎖アルカンジオールの構成成分、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，１−ジメチルエタン−１，２−ジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、１，２−、１，３−、または１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、ビス−（４−ヒドロキシシクロヘキサン）イソプロピリデン、テトラメチルシクロブタンジオール、１，２−、１，３−、または１，４−シクロヘキサンジオール、シクロオクタンジオール、ノルボルナンジオール、ピナンジオール、デカリンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，４−ジエチル−オクタン−１，３−ジオール、ヒドロキノン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＢ、ビスフェノールＳ、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−、１，２−、１，３−および１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，２−、１，３−または１，４−シクロヘキサンジオールを使用し、ただし、２〜１２個のＣ原子を有しＣ原子数が偶数である非分岐ジオール、ならびにペンタンジオール−１，５およびネオペンチルグリコールが好ましい。

【0060】

ポリウレタンの水分散性を達成するためには、ポリウレタンが、成分（ａ）および（ｂ）の他に、好ましくは、成分（ａ）および（ｂ）とは異なる、少なくとも１つのイソシアネート基または少なくとも１つのイソシアネート基反応性基およびさらに少なくとも１つの親水基または親水基に変換可能な基を担持するモノマー（ｃ）から構成されている。以下の本文では、「親水基または潜在性親水基」という用語を、「（潜在性）親水基」と短縮する。（潜在性）親水基は、ポリマー主鎖の構成に利用されるモノマーの官能基よりも実質的にゆっくりとイソシアネートと反応する。（潜在性）親水基は、非イオン性もしくは好ましくはイオン性、つまり陽イオン性もしくは陰イオン性の親水基、または潜在性イオン性親水基であり得て、特に好ましくは陰イオン性親水基または潜在性陰イオン性親水基であり得る。

【0061】

非イオン性親水基として考慮に値するのは、例えば、好ましくは５〜１００個、好ましくは１０〜８０個のエチレンオキシド繰り返し単位からなる混合または純粋ポリエチレングリコールエーテルである。ポリエチレングリコールエーテルは、プロピレンオキシド単位も含有し得る。その場合、プロピレンオキシド単位の含有量は、混合ポリエチレングリコールエーテルに対して、５０重量％、好ましくは３０重量％を超えない。

【0062】

その際、モノマー選択は、好ましくは、ポリウレタン、特に脂肪族ポリウレタンが、０℃〜−６５℃、好ましくは−６０℃〜−２０℃、さらに好ましくは−５５℃〜−３０℃のガラス転移温度Ｔｇを有するように行う。
適切なポリウレタンは、例えば、参照により本明細書に組み込まれている国際公開第２０１６／１６９７５２号パンフレットに記載されている。

【0063】

とりわけ好ましくは、ＣＨＴ Ｒ．ＢＥＩＴＬＩＣＨ ＧＭＢＨの市販名Ｔｕｂｉｃｏａｔ ＰＵＳのポリウレタンを使用する。

【0064】

本発明によるテキスタイル複合材は、支持層と発泡層とのみからなってもよい。しかしながら、同じく可能であるのは、テキスタイル複合材が、さらなる層、特に少なくとも１つの、流層上に配置された被覆層を有することである。その際、被覆層は、好ましくは流層の、支持層に面していない側に配置されている。その利点は、流層を、損傷からより好適に保護できることである。特に適切であると判明したのは、被覆層としての溶融紡糸不織布の使用である。好ましくは、被覆層の目付け量が、２５ｇ／ｍ²未満、例えば１２ｇ／ｍ²〜１７ｇ／ｍ²である。同じく好ましくは、被覆層が、熱可塑性フィラメント、特にポリプロピレンフィラメントからなる。

【0065】

支持層、流層、および場合によっては存在する被覆層は、非常に様々な方法で互いに接合可能である。つまり、層が、粘着材料によって互いに貼り付けられていることが可能である。本発明の好ましい一実施形態では、流層との接合が、発泡層を支持層上に直接起泡させることによって行われる。これにより、支持層と流層との間に明確な相境界が認識できないテキスタイル複合材を得ることができる。これにより、支持層と流層との境界領域において密度勾配を調整することが可能になり、それは音響特性に対して有利に作用する。その上、付加的な接着層を省略でき、それも同じく音響特性に対して有利に作用する。

【0066】

本発明によると、テキスタイル複合材は、２５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³、さらに好ましくは３５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³、さらに好ましくは４５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³、特に５５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³の流れ抵抗を有する。テキスタイル複合材の流れ抵抗は、支持層の流れ抵抗と流層の流れ抵抗とから構成される。その際、通常は、流層が、流れ抵抗のために明らかに高い寄与部分の貢献をする。それゆえ、所望の流れ抵抗を有する適切な流層の選択により、簡単な方法で、流れ抵抗の調整を行うことができる。

【0067】

本発明によるテキスタイル複合材により、それぞれ１０００ＨｚにおいてＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４−１に準拠して測定して、例えば、３０％〜１００％、さらに好ましくは４０％〜１００％、さらに好ましくは５０％〜１００％という抜群の吸音率が達成可能である。この高い吸音率は、当業者には驚くべきであったが、なぜなら、その吸音率は、流層および支持層の吸音率の、それ自体として単独で測定した場合の合計よりも高いからである。

【0068】

テキスタイル複合材の目付け量は、好ましくは５０ｇ／ｍ²〜３５０ｇ／ｍ²、さらに好ましくは１００ｇ／ｍ²〜３００ｇ／ｍ²、特に１５０ｇ／ｍ²〜２５０ｇ／ｍ²である。この目付け量の場合、軽重量のテキスタイル複合材を提供できることが有利であり、それによりまた、自動車では、重量軽減により、排気を下げることができる。

【0069】

テキスタイル複合材の厚さは、好ましくは５ｍｍ〜３５ｍｍ、さらに好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍ、特に１５ｍｍ〜２５ｍｍである。少なくとも１０ｍｍの厚さでは、テキスタイル複合材単独ですでに、壁までの大きい距離が生じるため、中間周波数の中間長の音波および低周波数の長い音波も、テキスタイル複合材内で吸収され得ることが有利である。

【0070】

本発明のもう１つの主題は、次のステップ
ａ）繊度が３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘの粗短繊維および繊度が０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘの微細短繊維を骨格繊維として含む、少なくとも１つの開孔性支持層の準備および／または製造、
ｂ）微多孔性発泡層を含む流層の準備および／または製造、
ｃ）支持層上での流層の配置、
ｄ）支持層と流層との結合
を含む、本発明による、２５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³の流れ抵抗を有するテキスタイル複合材の製造方法である。

【0071】

本発明のさらなる好ましい一実施形態では、流層との接合が、支持層上で直接に発泡層が形成されることによって行われる。それゆえ、本発明のもう１つの主題は、次のステップ
ａ’）繊度が３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘの粗短繊維および繊度が０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘの微細短繊維を骨格繊維として含む、少なくとも１つの開孔性支持層の準備および／または製造、
ｂ’）流層が形成される、支持層上での微多孔性発泡層の形成、
を含む、本発明による、２５０Ｎｓ／ｍ³〜５０００Ｎｓ／ｍ³の流れ抵抗を有するテキスタイル複合材の製造方法である。

【0072】

少なくとも１つの開孔性支持層の準備および／または製造は、当業者には公知の製造プロセス、例えば、乾式短繊維不織布用の製造プロセスによって行われ得る。本発明により適切な、支持層用の製造方法は、例えば、梳綿法、ならびにエアレイ法およびエアレイド法といった空気力学的方法である。伝統的な梳綿法では、通常は、ワーカー／ターナーローラを利用して、短繊維を単一繊維にほぐし、ウェブとして置く。続いて、このウェブを、例えばクロスラッパーを介してより合わせて、一層または複数層の不織布を形成する。ランダム配向の繊維構成を有する不織布を製造する場合、特に、空気力学的方法が適切である。ランダム配向は有利であるが、なぜなら、それにより、低密度であると同時にかさばった、圧縮弾性の不織布を獲得できるからである。バインダ繊維を使用する場合、そのバインダ繊維を、例えば連続炉中で融点まで加熱することで不織布の固化に利用する。熱的固化は、支持層と流層との結合前および／または結合後に行ってもよい。さらには、その他の非接触式固化法、例えば、バインダ塗布も可能である。特に好ましくは、機械的固化法を使わずに不織布を固化するが、なぜなら、これにより、支持層のかさ高さが損なわれないからである。

【0073】

発泡層は、従来の方法で、ポリマー分散液またはポリマーエマルジョンの起泡によって、例えば機械的泡立てにより製造でき、通常の塗布方法、例えば、中間支持体（Ｚｗｉｓｃｈｅｎｔｒａｇｅｒ（ａはウムラウト付））を介して塗布できる。

【0074】

支持層と流層との結合は、当業者に公知の方法で、例えば、ホットメルト接着剤または感圧接着剤を用いて行うことができる。しかしながら、好ましくは、付加的な接着剤がなくても支持層と結合できるように十分に粘着性である発泡層を使用する。

【0075】

本発明の好ましい一実施形態では、流層を、支持層上および／または被覆層上で直接に形成させる。これは、例えば、それぞれの層上への直接起泡によってもたらされ得る。この実施形態では、支持層／被覆層と流層との間の明確な相境界の形成の回避が可能であることが有利である。これにより、支持層／被覆層と流層との境界領域における物質勾配の調整が可能になり、それはそれで、音響特性に対して有利に作用する。その上、付加的な接着層を省略でき、それも同じく音響特性に対して有利に作用する。

【0076】

流層を保護するために、任意選択で、前記のように被覆層を付与してもよい。これは、特に、傷みやすい発泡体の場合に有利である。

【0077】

本発明によるテキスタイル複合材は、自動車部門での吸音用に、例えば、車内空間用の音響部品として、および特に自動車のライニング部品での吸音芯材として抜群に適切である。

【実施例】

【0078】

以下では、複数の例を手がかりに本発明をより詳細に説明する。

【0079】

本発明によるテキスタイル複合材（例１）
１．７ｄｔｅｘで繊維長が３８ｍｍの微細ＰＥＴ短繊維、および繊度が３．３ｄｔｅｘで繊維長が６４ｍｍの粗ＰＥＴ短繊維、および４．４ｄｔｅｘで繊維長が５１ｍｍのＰＥＴ／Ｃｏ−ＰＥＴ二成分繊維からなる、目付け量が２００ｇ／ｍ²で厚さが２１ｍｍの短繊維不織布を準備する。短繊維不織布は、熱結合同様にバインダ結合もされている。その短繊維不織布上に、目付け量が１７ｇ／ｍ²、厚さが０．１ｍｍ、および平均孔径が１１．１μｍの微多孔性ポリウレタン発泡層を塗布する。

【0080】

比較例２：最適化されていない支持層を有する流層
繊度が２８ｄｔｅｘの粗ＰＥＴ短繊維、および１０ｄｔｅｘのＰＥＴ／Ｃｏ−ＰＥＴ二成分繊維からなる、目付け量が３００ｇ／ｍ²で厚さが２０ｍｍの短繊維不織布を準備する。その短繊維不織布上に、目付け量が１７ｇ／ｍ²、厚さが０．１ｍｍ、および平均孔径が１１．１μｍの微多孔性ポリウレタン発泡層を塗布する。

【0081】

例１および比較例２に対して、支持層の流れ抵抗および流層の流れ抵抗を互いに独立に、ならびに組み合わせてＤＩＮ ＥＮ ２９０５３に準拠して測定した。

【0082】

流層は微多孔性発泡層であり、単独では十分な強度を有さないため、本発明による微多孔性ＰＵ発泡層を、それ自体は非常にわずかな流れ抵抗、すなわち２３Ｎｓ／ｍ³を有するため流れ抵抗の測定にはできるだけ影響を及ぼさないものの測定は保証できる軽量紡糸不織布上に塗布した。

【0083】

【表1】

【0084】

高い流れ抵抗は、ほぼ流層によってしか達成されず、支持層は、流れ抵抗の調整にほぼ影響を及ぼさないことが分かる。さらに、例１および比較例２の総流れ抵抗が類似範囲にあることが分かる。

【0085】

比較例３：３Ｍ Ｔｈｉｎｓｕｌａｔｅ（ＴＡＩ３０２７）
６５重量％が微細ポリプロピレンメルトブロー繊維および３５重量％が粗ＰＥＴ短繊維からなる、目付け量が３３０ｇ／ｍ²で厚さが２１ｍｍの短繊維不織布を準備する。さらに、その短繊維不織布の片側上には、１００重量％のポリプロピレンからなる被覆層が存在する。

【0086】

例４：
０．６ｄｔｅｘの微細ＰＥＴ短繊維５０重量％、および繊度が４．４ｄｔｅｘの粗ＰＥＴ短繊維５０重量％からなる、目付け量が２００ｇ／ｍ²で厚さが１０ｍｍの短繊維不織布を準備する。

【0087】

例５：
０．６ｄｔｅｘの微細ＰＥＴ短繊維８０重量％、および繊度が４．４ｄｔｅｘの粗ＰＥＴ短繊維２０重量％からなる、目付け量が２００ｇ／ｍ²で厚さが１０ｍｍの短繊維不織布を準備する。

【0088】

例１、比較例２および３の吸音率を、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４−１、第１部に準拠して測定した。結果を図１に示す。
例１は、自動車産業にとって重要な、８００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数範囲において抜群の吸音特性を示すことが分かる。１０００Ｈｚでは、５０％の吸音率が達成され、これは驚くべきことに高い。つまり、比較例２の場合、１０００Ｈｚにおいて単に２４％という値が測定され、比較例３の場合、１０００Ｈｚにおいて２５％という値しか測定されなかった。全体として、およそ８００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの周波数範囲において、本発明によるテキスタイル複合材では、例１の目付け量は比較例２および３と比べて低いにもかかわらず、驚くべきことに高い吸音率が認められる。

【0089】

多孔性アブゾーバの吸収能は、壁までの距離と組み合わせて、流れ抵抗により調整することが公知である。壁までの距離はどの例でも等しく選択されているため、結果に影響を及ぼし得ない。例１および比較例２を観察すると、例１および比較例２の総流れ抵抗は非常に似ているため（前記第３項を参照）、このパラメータが、吸音率の予期されなかった改善の原因ではあり得ない。

【0090】

本発明により一機構に確定することはしないが、驚くべきことに高いこの吸音率は、流層と組み合わせた、支持層の微細繊維と粗繊維との間の相乗相互作用に起因するものと推定される。つまり、支持層中における、繊度が０．３ｄｔｅｘ〜２．９ｄｔｅｘの微細短繊維および繊度が３ｄｔｅｘ〜１７ｄｔｅｘの粗短繊維という特別な選択が、それ自体が音波を吸収できる、吸音に特に適切な骨格構造の形成を可能にすると推定される。なぜなら、微細短繊維と粗短繊維との適切な選択によって、支持層に高い圧縮性および高い復元能力を供与することが可能になり、それにより、支持層が、音波によって最適に振動するよう刺激されるため、特に効果的に音響エネルギーを吸収できる。

【0091】

その際、本発明によるテキスタイル複合材は、可撓性プレートアブゾーバのように作用する。プレートアブゾーバは、ちょうど所望の周波数範囲へと調整できる高効率のアブゾーバである。振動質量は、フィルムまたは薄板の質量によって実現される。本発明によるテキスタイル複合材の場合、振動質量は、流層によって実現される。共振系のスプリングは、プレートアブゾーバではたいていの場合、フィルムまたはプレートと後壁との間のエアクッションのスプリングである。本発明によるテキスタイル複合材では、支持層がスプリングとして機能する。そのため、本発明によるテキスタイル複合材に関しては、好ましくは次の構造、すなわち流層−支持層−壁を選択する。すると、正確に定義された、支持層の非常に良好な圧縮特性および再回復特性により、流層が、支持層上で最適に振動できることから、スプリング体積、つまり支持層内において、さらに内部損失が生じる。

【0092】

これは、まとめると、本発明による、高い圧縮性および高い復元能力を有する特殊な支持層の選択により、多孔性アブゾーバとしての流層の動作原理が、支持層内での付加的ダンピング（Ｚｕｓａｔｚｂｅｄａｍｐｆｕｎｇ（２つ目のａはウムラウト付））により拡張され、それにより、吸音率が、特に、自動車製造業者にとって重要な、８００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数範囲において、多孔性アブゾーバおよび可撓性プレートアブゾーバの動作原理の相互作用により上昇し得るということを意味する。

【0093】

前記の音響動作原理の驚くべき相乗効果は、図２および図３の比較によっても証明される。

【0094】

図２では、まず、例で使用した単一層のみを観察する。具体的には、本発明による例１および比較例２中で使用した流層の、インピーダンス管中での吸音率（ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４）を、本発明による例１中で使用した支持層ならびに比較例２中で使用した支持層と比較する。すでに流れ抵抗を測定した場合と同様に、インピーダンス管での測定用にも、試験を行えるようにするために、微多孔性発泡層を軽量紡糸不織布上に塗布する。支持層はおよそ比較可能な吸音率を有する一方で、流層はそれより高い吸音率を有することが分かる。つまり、例１に由来する支持層は、１０００Ｈｚにおいておよそ１１％の吸音率を示し、比較例２に由来する支持層はおよそ８％の吸音率を、そして流層はおよそ１７％の吸音率を示す。

【0095】

図３では、例１によるテキスタイル複合材、比較例２、および単離流層のインピーダンス管中での吸音率（ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４）を比較する。本発明による例１が、単離流層および比較例２よりも明らかに高い吸音率を有することが分かる。つまり、本発明による例１は、１０００Ｈｚにおいておよそ５０％の吸音率を示し、比較例２はおよそ２４％の吸音率を、そして流層はおよそ１７％の吸音率を示す。

【0096】

本発明による例１に対して算出された値は、驚くべきことに高い。つまり、個々の層の吸音率は、近似的に互いに加算することができると前提できた。それによると、比較例２の場合、８％［支持層］＋１７％［流層］＝２５％となり、２４％という測定値に非常に類似する。したがって、支持層と流層との間で相乗効果は認識できない。それに対して、例１に関しては、計算上、１１％［支持層］＋１７％［流層］＝２８％という吸音率がもたらされる。しかしながら、測定されたのは５０％という値であり、それは、計算値を２２％上回り、おそらく、前記の、流層と支持層との間の相乗効果および支持層の特別な骨格構造に起因する。

【0097】

図４では、例４と例５の、インピーダンス管中での吸音率（ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４）の比較を示す。例４（微細繊維分率が８０重量％）が、１０００Ｈｚにおいて例５（微細繊維分率が５０重量％）よりも高い吸音率を有することが分かる。

【0098】

本発明により使用したパラメータの測定には、次の測定方法を使用する。

【0099】

［目付け量を測定するための不織布用試験方法］
ＩＳＯ ９０７３−１に準拠、ただし測定サンプルの面積は１００ｍｍｘ１００ｍｍである。

【0100】

［厚さを測定するための不織布用試験方法］
ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ９０７３−２、方法ＢおよびＣに準拠。

【0101】

［繊維繊度の測定］
ＤＩＮ ５３８１０（紡糸繊維の繊度−用語および測定原理）に準拠して、顕微鏡、および繊維径を算出するための対応するソフトウェアを使用。全部で＞２０本の単一繊維から４つの顕微鏡標本を準備する。顕微鏡標本ごとに、はさみでおよそ２〜３ｍｍの長さに繊維をカットして、解剖針を使ってスライドグラス上に載せる。続いて、対応するソフトウェアを利用して、繊維径をμｍで算出して平均を出す。繊維径の平均値は、続いて、次の数式を手がかりに繊維繊度Ｔｔに換算できる。

【0102】

【数1】

【0103】

［発泡層の孔径分布の測定］
微多孔性発泡層の孔径分布は、ＡＳＴＭ Ｅ １２９４（１９８９）に準拠して測定する。
試験データ：
試験装置：ＰＭＩ．０１．０１
試験片数：３
試験片サイズ：直径２１ｍｍ
試験片厚さ：１ｍｍ
試験液：Ｇａｌｄｅｎ ＨＴ２３０
作用時間：＞１分
試験温度：２２℃

【0104】

［短繊維長の測定］
既存の繊維サンプルから１０個の繊維束を選択し、１０個の繊維束のそれぞれから、ピンセットを使って単一繊維を取り出し、繊維の一方の自由端を２つの留め金のうちの１つに固定し、第２の繊維端を残りの留め金に固定することにより、１０本の単一繊維の繊維長を算出する。ハンドル車を回して、繊維をまっすぐになるまで伸ばす。繊維の長さは、測定装置のスケールから読み取り、ｍｍでメモする。記録したすべての結果の平均値が短繊維長を示す。

【0105】

【数2】

【0106】

［融点の測定］
ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １１３５７−３、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）−第３部：融点および結晶化温度ならびに融解エンタルピーおよび結晶化エンタルピーの測定に準拠、ただし、加熱速度は、１０Ｋ／分を用いる。

【0107】

［圧縮性の測定］
ＤＩＮ ５３８８５（テキスタイルおよびテキスタイル製品の圧縮性の測定）に準拠し、ただし、圧縮性の測定は、規格で記載される装置とは異なる試験装置を用いて行う。つまり、寸法が１００ｍｍｘ１００ｍｍの測定サンプル、長さスケールがｍｍの測定ボード、寸法が１２０ｍｍｘ１２０ｍｍの金属板、および直径が５５ｍｍで質量が１キログラムのシリンダ形状のおもりを準備する。

【0108】

測定サンプルの厚さを、測定前に非負荷状態において測定ボードを使って測定する。この値が、初期厚さｄ₀（ｍｍ）である。非負荷状態での初期厚さを測定した後、次のステップにおいて、金属板（１００ｇ）を測定サンプル上に置き、中央に配置する。続いて、シリンダ形状のおもりを、測定板の円形マーキング上に置くことにより、測定サンプルにおよそ１．１ｋｇの負荷をかける。測定サンプルの絶対圧縮性は、次の数式を手がかりに算出され、それは負荷状態での厚さに対する初期厚さの差異を記載する。

【0109】

【数3】

【0110】

相対圧縮率Ｋｒ（％）

【0111】

【数4】

【0112】

［復元能力の測定］
ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １８５６（軟弾性高分子発泡体−圧縮永久ひずみの測定）に準拠。測定装置としては、章「圧縮性の測定」ですでに記載したのと同じ構成を利用する。復元能力の測定では、一定時間にわたる、一定温度での圧縮ひずみおよび指定した回復時間の後に、材料の初期厚さと最終厚さとの差異を算出する。

【0113】

測定サンプルの厚さを、測定前に非負荷状態において測定ボードを使って測定する。この値が、初期厚さｄ₀（ｍｍ）である。非負荷状態での初期厚さを測定した後、次のステップにおいて、金属板（１００ｇ）を測定サンプル上に置き、中央に配置する。続いて、シリンダ形状のおもりを、測定板の円形マーキング上に置くことにより、２４時間にわたり室温（２３℃＋／−２℃）において測定サンプルにおよそ１．１ｋｇの負荷をかける。２４時間の負荷後に、測定サンプルからおもりと金属板とを取り除き、測定サンプルの厚さを、３０分の回復時間後に改めて測定し、圧縮永久ひずみを、次のように算定する。

【0114】

【数5】

【0115】

圧縮永久ひずみから、次の数式を手がかりに、材料の復元能力を計算する。

【0116】

【数6】

【0117】

［空気：繊維の体積比の測定］
繊維に対する空気の体積比は、材料がどれだけ多孔性であるかの情報を与える。つまり、繊維と比べて空気の分率が高い場合、材料は、高い多孔性を有すると前提できる。体積比、Ｖ_空気対Ｖ_繊維は、次のように算出できる。それには、次の数式を手がかりに、まず試験片の体積を計算する。

【0118】

【数7】

試験片の体積を算定した後に、次のステップにおいて、不織布中に含有されている繊維の体積を、次の数式を手がかりに算出する。

【0119】

【数8】

【0120】

ただし、好ましくは、ポリマーのポリエチレンテレフタレート製の短繊維が支持層中で使用され、それゆえ、およそ１．３８ｇ／ｃｍ³の繊維密度を前提できる。繊維体積を計算した後、さらなるステップにおいて、次の数式を手がかりに空気体積を算定できる。

【0121】

【数9】

【0122】

試験片の空気体積と繊維体積とを算定したら、それらの２つの体積値を互いに対比させることができる。

【0123】

［流れ抵抗を測定するための試験方法］
ＤＩＮ ＥＮ ２９０５３、方法Ａ（空気正流法）に準拠、ただし、サンプル有効径は１００ｍｍであり、空気圧は１０００ｍｂａｒに相応する。

【0124】

［インピーダンス管中での吸音率およびインピーダンスを測定するための試験方法］
ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １０５３４−１、第１部：定在波比による方法（ＩＳＯ １０５３４−１：２００１−１０）に準拠、ただし、管長Ａは１００ｃｍおよび管断面Ａは７７ｃｍ²に相応し、管長Ｂは３０ｃｍおよび管断面Ｂは６．６ｍ²である。テキスタイル複合材および支持層の試験片を、直接に残響壁（ｓｃｈａｌｌｈａｒｔｅ Ｗａｎｄ）に当てがって測定する。流層は、残響壁に対して２０ｍｍの距離で測定する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】