JP2003140661A - 熱成形可能音響パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形およびエンボス加工され得、高度に音響
上吸収性であり、そして平滑なペイント可能な表面を有
する、可撓性音響パネルを提供すること。さらに、この
パネルが薄い場合、なお比較的耐久性であり、高いＮＲ
Ｃ値を有すること。さらに、湿潤環境下でパネルがたる
むことを妨げるために、水分感受性でなく、そしてコー
ティングを必要としないか、またはバックコーティング
システムを必要とするパネルを提供すること。 【解決手段】 多成分ポリマー繊維であって、該ポリマ
ー繊維のそれぞれが、内側コアを実質的に取り囲むシー
ス層を有し、該シース層が、該内側コアを構成する第２
ポリマーの融点よりも低い融点を有する第１ポリマーを
含む、多成分ポリマー繊維；および鉱さい綿、ファイバ
ーガラス、セルロース材料およびこれらの組み合わせか
らなる群より選択される、材料、を含む、音響パネル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】（発明の分野）本発明は、一
般に、音響パネル、そしてより具体的には、熱形成可能
な音響パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】（背景）繊維状音響パネルは、種々の異
なる目的のために使用され、そして異なる繊維、結合
剤、および充填剤のアレイから構成される。まず、繊維
状パネルは、鉱さい綿、パーライト、アセテート繊維、
充填剤および結合剤から作製される。

【０００３】繊維状パネル製品は、繊維、充填剤、バル
キング剤、結合剤、水、界面活性剤、および他の添加物
の組み合わせを利用し、これを、スラリーに混合し、そ
して繊維性パネルに処理する。使用させる繊維の例とし
ては、鉱さい綿、ガラスファイバー、およびセルロース
材料が挙げられ得る。鉱さい綿は、ガラスファイバーと
類似した繊維構造に引き延ばされた、軽量でガラス質の
シリカベースの材料である。セルロース材料は、代表的
に新聞用紙の形態である。添加される充填剤は、膨張パ
ーライト、光沢剤（例えば、酸化チタン）、およびクレ
ーを含み得る。膨張パーライトは、材料の密度を減少さ
せ、そしてクレーは、耐火性を増強させる。繊維状パネ
ルに使用される結合剤の例としては、デンプン、ラテッ
クスおよび再生紙製品が挙げられ、これらを共に連結さ
せて、全成分を構造マトリクス中に閉じ込める結合シス
テムを作製する。

【０００４】有機結合剤（例えば、デンプン）は、しば
しば、この繊維状パネルに構造用接着剤を提供する一次
成分である。デンプンは、しばしば、好ましい有機結合
剤である。なぜならば、有機結合剤は、比較的安価であ
るからである。例えば、新聞用紙、鉱さい綿およびパー
ライトを含む繊維状パネルは、デンプンによって共に結
合され得る。デンプンは、繊維状パネルの構造に強度と
耐久性の両方を与えるが、水分およびたるみに影響を受
けやすい。

【０００５】合成ポリマー材料（例えば、スチレン−ア
クリレート格子およびポリエチレンテレフタラートモノ
フィラメント繊維）は、有機結合剤の欠点を克服する目
的で、鉱物繊維ベースの物質を共に結合するために使用
されてきた。例えば、水分形成処理の間に、鉱物繊維状
パネルのセルロース成分上でスチレンアクリレート格子
の表面電荷を処理し、続いて、格子を融合し、そして繊
維および粒子を結合するように乾燥するための１つの現
代的な方法が、提供される。このような水分に非感受性
の結合剤の使用は、より寸法的に安定で、かつたるみ耐
性のパネルを提供する。さらなる例は、モノフィラメン
トの高重量ポリマー繊維のストリームを新しく形成した
ファイバーガラスの高温なストリームに向け、このポリ
マー処理した繊維を回収し、次いで物質中に熱形成する
ことによって、ガラスファイバー上に付着性ポリマー繊
維および融解された繊維粒子を付着させることを含む。

【０００６】鉱物繊維から形成された繊維状音響パネル
は、可撓性ではなく、そして湾曲形状または不規則な形
状に成形され得ない。さらに、このようなボードをエン
ボス加工することは、破壊的な処理を使用する大きな困
難性を伴ってのみ達成され、そして、これにより、空隙
率を減少し、音響効果を破壊する。このようなパネル
は、しばしば、デンプンと結合され、そして約１２〜１
６ｌｂ／ｆｔ^３の高い密度を有する。この形成されたパ
ネルは、容易に破壊され、そして衝撃エネルギーを吸収
しない。これら（特に、高い音響吸収特性を有するのに
十分な密度を有するパネル）は、容易にへこむ。最大騒
音減少率（ＮＲＣ値）は、約０．７５である。このよう
な組成の薄いパネルは、輸送のために十分な強度となる
ように低い空隙率を必ず有さなければならない。これら
の薄いパネルは、０．４５〜０．５５の範囲のＮＲＣ値
を有する、さらに乏しい音響吸収効果を有する。

【０００７】音響繊維パネルの他の主なカテゴリーは、
フェノール樹脂で結合させたガラスファイバーから作製
される。ガラスファイバーは、鉱さい綿（ｒｏｃｋ ｍ
ｉｎｅｒａｌ ｗｏｏｌまたはｓｌａｇ ｍｉｎｅｒａ
ｌ ｗｏｏｌ）と比較して、比較的長い連続性繊維であ
る。ガラスファイバーパネルは、現在の鉱物繊維製品よ
りも十分大きな音響吸収効果を有する。ガラスファイバ
ーは、可撓性ではない。なぜならば、熱硬化性結合剤
は、後成形され得ないからである。このパネルは、黄色
であり、そして不規則な表面および不均質な密度を有す
る。高価なスクリムコーティングおよびペイントは、黄
色を隠すために必要とされるが、音響透過をまた可能に
する。さらにフェノール樹脂は、環境問題に関連するガ
ラスファイバーバット（ｂａｔｔ）と結合させるために
伝統的に使用された。この樹脂は、常習的なシャットダ
ウンおよび装置の洗浄を必要とする、プロセス装置上に
配置される。ホルムアルデヒドガスは、樹脂を硬化する
ときに、発生させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、成形およびエ
ンボス加工され得、高度に音響上吸収性であり、そして
平滑なペイント可能な表面を有する、可撓性音響パネル
が所望される。さらに、このパネルが薄い場合、なお比
較的耐久性であり、高いＮＲＣ値を有することが所望さ
れる。さらに、水分感受性でなく、そしてコーティング
を必要としないか、またはバックコーティングシステム
を必要とするパネルはまた、湿潤環境下でパネルがたる
むことを妨げるために、所望される。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、以下の
項目１〜５１が提供され、上記目的が達成される。

【００１０】（項目１．） 音響パネルであって、以
下：多成分ポリマー繊維であって、該ポリマー繊維のそ
れぞれが、内側コアを実質的に取り囲むシース層を有
し、該シース層が、該内側コアを構成する第２ポリマー
の融点よりも低い融点を有する第１ポリマーを含む、多
成分ポリマー繊維；および鉱さい綿、を含む、音響パネ
ル。

【００１１】（項目２） 項目１に記載の音響パネルで
あって、前記シース層を構成する前記第１ポリマーが、
約１００℃〜約２００℃の間の融点を有する、音響パネ
ル。

【００１２】（項目３） 項目１に記載の音響パネルで
あって、前記内側コアを構成する前記第２ポリマーが、
少なくとも約１６０℃の融点を有する、音響パネル。

【００１３】（項目４） 項目１に記載の音響パネルで
あって、前記シース層を構成する前記第１ポリマーが、
ポリエステル、ポリエチレン、ポリオレフィン、および
これらの組み合わせからなる群より選択される、音響パ
ネル。

【００１４】（項目５） 項目１に記載の音響パネルで
あって、前記内側コアを構成する前記第２ポリマーが、
ポリエステル、ポリプロピレン、およびこれらの組み合
わせからなる群より選択されるポリマー材料から形成さ
れる、音響パネル。

【００１５】（項目６） 項目５に記載の音響パネルで
あって、前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレ
ートである、音響パネル。

【００１６】（項目７） 項目１に記載の音響パネルで
あって、前記鉱さい綿が、該繊維複合体内に分散された
前記多成分ポリマー繊維を有する繊維複合体を形成す
る、音響パネル。

【００１７】（項目８） 項目１に記載の音響パネルで
あって、前記外側層が、前記鉱さい綿に結合される、音
響パネル。

【００１８】（項目９） 項目１に記載の音響パネルで
あって、該パネルが、少なくとも約０．６５のＮＲＣ値
を有する、音響パネル。

【００１９】（項目１０） 項目１に記載の音響パネル
であって、さらにセルロース材料を含む、音響パネル。

【００２０】（項目１１） 項目１０に記載の音響パネ
ルであって、前記セルロース材料が、新聞用紙、パルプ
化サイザル、アバカ、およびこれらの組み合わせから本
質的になる群より選択される、音響パネル。

【００２１】（項目１２） 項目１０に記載の音響パネ
ルであって、前記セルロース材料が、該パネルの約４０
重量％までを構成する、音響パネル。

【００２２】（項目１３） 項目１に記載の音響パネル
であって、さらに、約０．２インチ〜約２インチの間の
長さを有する強化繊維を含む、音響パネル。

【００２３】（項目１４） 項目１に記載の音響パネル
であって、前記多成分繊維が、該パネルの約２重量％〜
約４０重量％を構成する、音響パネル。

【００２４】（項目１５） 項目１に記載の音響パネル
であって、前記鉱さい綿が、該パネルの約６０重量％〜
約９８重量％を構成する、音響パネル。

【００２５】（項目１６） 項目１に記載の音響パネル
であって、さらに、約５ｌｂ．／ｆｔ^３〜約４０ｌｂ．
／ｆｔ^３の間の密度を有する、音響パネル。

【００２６】（項目１７） 項目１６に記載の音響パネ
ルであって、前記パネルの密度が、約５ｌｂ．／ｆｔ^３
〜約１０ｌｂ．／ｆｔ^３の間である、音響パネル。

【００２７】（項目１８） 項目１に記載の音響パネル
であって、エンボス表面をさらに含む、音響パネル。

【００２８】（項目１９） 項目１に記載の音響パネル
であって、９０％において０．１２５インチ未満の湿度
たるみ試験のたわみをさらに示す、音響パネル。

【００２９】（項目２０） 音響パネルを形成する方法
であって、以下の工程：多成分ポリマー繊維を提供する
工程であって、該多成分ポリマー繊維が、内側コアを構
成する第２ポリマーの融点よりも低い融点を有する第１
ポリマーから構成されるシース層を用いて該内側コアを
取り囲む該シース層を有する、工程；該ポリマー繊維を
鉱さい綿繊維とともに分散させ混合して、繊維バットを
形成する工程；該繊維バットを加熱する工程；および該
シースポリマー層を融解して該パネルを形成する工程、
を包含する、方法。

【００３０】（項目２１） 項目２０に記載の方法であ
って、前記ポリマー繊維および鉱物繊維が、高速空気流
中で混合され、分散される、方法。

【００３１】（項目２２） 項目２０に記載の方法であ
って、さらに、水中で前記ポリマー繊維および鉱物繊維
を混合し分散して湿潤した混合物を形成する工程を包含
する、方法。

【００３２】（項目２３） 項目２２に記載の方法であ
って、さらに、前記湿潤した混合物を脱水して、前記繊
維バットを形成する工程を包含する、方法。

【００３３】（項目２４） 項目２０に記載の方法であ
って、前記繊維バットが、前記第１ポリマーの融点より
上かつ前記第２ポリマーの融点より下の温度に加熱され
る、方法。

【００３４】（項目２５） 項目２０に記載の方法であ
って、さらに、前記形成された繊維バットを強固にする
工程を包含する、方法。

【００３５】（項目２６） 項目２５に記載の方法であ
って、前記形成された音響パネルが、連続的な加熱およ
び冷却によって強固にされる、方法。

【００３６】（項目２７） 項目２６に記載の方法であ
って、さらに、前記形成された音響パネルを圧する工程
を包含する、方法。

【００３７】（項目２８） 項目２０に記載の方法であ
って、前記形成された音響パネルが、硬化された形態で
ある、方法。

【００３８】（項目２９） 音響パネルを形成する方法
であって、以下の工程：モノフィラメントポリマー繊維
を提供する工程；水性混合物中で該ポリマー繊維を鉱さ
い綿繊維とともに分散させ混合して、湿潤した繊維バッ
トを形成する工程；該湿潤した繊維バットを脱水して脱
水バットを形成する工程；該脱水バットを加熱する工
程；および該脱水バット内の該ポリマー繊維を融解させ
て該音響パネルを形成する工程、を包含する、方法。

【００３９】（項目３０） 項目２９に記載の方法であ
って、前記モノフィラメントポリマー繊維が、ポリプロ
ピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンお
よびこれらの組み合わせからなる繊維より選択される、
方法。

【００４０】（項目３１） 音響パネルを形成する方法
であって、以下の工程：分散性ポリマー粒子結合剤を提
供する工程；高速空気流中で該粒子結合剤を鉱さい綿繊
維とともに分散させ混合して、繊維バットを形成する工
程；該繊維バットを加熱する工程；および該繊維バット
内の該粒子結合剤を融解させて該音響パネルを形成する
工程、を包含する、方法。

【００４１】（項目３２） 項目３１に記載の方法であ
って、前記粒子結合剤が、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、架橋可能熱可塑性樹脂、およびこれらの混合物から
なる群より選択される、方法。

【００４２】（項目３３） 項目３１に記載の方法であ
って、さらに、前記形成された音響パネルを強固にする
工程を包含する、方法。

【００４３】（項目３４） 項目３３に記載の方法であ
って、前記形成された音響パネルが、連続的な加熱およ
び冷却によって強固にされる、方法。

【００４４】（項目３５） 項目３３に記載の方法であ
って、さらに、前記形成された音響パネルを圧する工程
を包含する、方法。

【００４５】（項目３６） 項目３１に記載の方法であ
って、さらに、前記形成された音響パネルを表面スクリ
ミングする工程を包含する、方法。

【００４６】（項目３７） 音響パネルを形成する方法
であって、以下の工程：約−５０℃と約７５℃との間の
ガラス転移温度を有する分散性ポリマー粒子結合剤を提
供する工程；水性混合物中で該粒子結合剤を鉱さい綿繊
維とともに分散させ混合して、湿潤した繊維バットを形
成する工程；該湿潤した繊維バットを脱水して脱水バッ
トを形成する工程；該脱水バットを加熱する工程；該脱
水バット内の該粒子結合剤を融解させて該音響パネルを
形成する工程；および該音響パネルを熱形成する工程、
を包含する、方法。

【００４７】（項目３８） 項目３７に記載の方法であ
って、さらに、スクリムコートを前記熱形成された音響
パネルに適用する工程を包含する、方法。

【００４８】（項目３９） 項目３７に記載の方法であ
って、さらに、有機コーティングを前記熱形成された音
響パネルに適用する工程を包含する、方法。

【００４９】（項目４０） 音響パネルであって、以
下：多成分ポリマー繊維を含む第１層であって、該ポリ
マー繊維が、内部コアを実質的に取り囲むシース層を有
し、該シース層が、該内側コアを構成する第２ポリマー
の融点よりも低い融点を有する第１ポリマーおよび鉱さ
い綿を含む、第１層；該第１層と接触する第２層であっ
て、そして該第２層が、結合剤および充填剤を含む、第
２層、を含む、音響パネル。

【００５０】（項目４１） 項目４０に記載の音響パネ
ルであって、前記結合剤が、多成分ポリマー繊維、単成
分ポリマー繊維、熱可塑性粒子、ラテックス、樹脂、熱
硬化性粒子およびこれらの組み合わせからなる群より選
択される、音響パネル。

【００５１】（項目４２） 項目４０に記載の音響パネ
ルであって、前記充填剤が、ガラス、ポリマー材料、セ
ルロースおよびこれらの組み合わせからなる群より選択
される、音響パネル。

【００５２】（項目４３） 項目４０に記載の音響パネ
ルであって、前記音響パネルが、約０．２重量％〜約２
０重量％の間の結合剤および約８０重量％〜約９９．８
重量％の間の充填剤を含む、音響パネル。

【００５３】（項目４４） 音響パネルを形成する方法
であって、以下の工程：第１モノフィラメントポリマー
繊維および第２モノフィラメントポリマー繊維を提供す
る工程であって、該第１ポリマー繊維の融点が該第２ポ
リマー繊維の融点よりも低い、工程；水性混合物中で該
第１ポリマー繊維および第２ポリマー繊維を鉱さい綿繊
維とともに分散させ混合して、湿潤した繊維バットを形
成する、工程；該湿潤した繊維バットを脱水して脱水バ
ットを形成する工程；該脱水バットを加熱する工程；お
よび該脱水バット内の該第１ポリマー繊維を実質的に融
解させて該音響パネルを形成する工程、を包含する、方
法。

【００５４】（項目４５） 項目４４に記載の方法であ
って、前記第１ポリマー繊維が約１００℃〜約２００℃
の間の融点を有する、方法。

【００５５】（項目４６） 項目４４に記載の方法であ
って、前記第２ポリマー繊維が、少なくとも約１６０℃
の融点を有する、方法。

【００５６】（項目４７） 項目４４に記載の方法であ
って、前記第１ポリマー繊維が、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリオレフィンおよびこれらの組み合わせから
なる群より選択される材料を含む、方法。

【００５７】（項目４８） 項目４４に記載の方法であ
って、前記第２ポリマー繊維が、ポリエステル、ポリプ
ロピレン、およびこれらの組み合わせからなる群より選
択される材料を含む、方法。

【００５８】（項目４９） 音響パネルを形成する方法
であって、以下の工程：分散性ポリマー粒子結合剤およ
びポリマー繊維を提供する工程；該粒子結合剤およびポ
リマー繊維を鉱さい綿とともに分散させ混合して、繊維
混合物を形成する工程；該繊維混合物を組み合わせて繊
維バットを形成する工程；該繊維バットを加熱する工
程；および該繊維バット内の該結合剤を実質的に融解さ
せて該音響パネルを形成する工程、を包含する、方法。

【００５９】（項目５０） 項目４９に記載の方法であ
って、前記粒子結合剤、ポリマー繊維および鉱さい綿繊
維が、高速空気流中で混合される、方法。

【００６０】（項目５１） 項目４９に記載の方法であ
って、さらに、水を前記繊維混合物に添加する工程を包
含する、方法（要旨）本発明は、熱形成可能な音響パネ
ルを形成するための組成物および方法の両方を提供す
る。このパネルは、鉱物繊維バット中に分散された多成
分ポリマー繊維またはモノフィラメントポリマー繊維を
形成し得る。このポリマー繊維は、熱の適用によって鉱
物繊維に結合される。

【００６１】より詳細には、この音響パネルは、実質的
に、内部コア４を取り囲むシース層を有する、多成分ポ
リマー繊維を含む。このシース層は、内部コアに含まれ
る第２ポリマーの融点よりも低い融点を有する第１ポリ
マーを含む。従って、音響パネルは、鉱物繊維または鉱
さい綿から構成される。この音響パネルはまた、セルロ
ースおよびパーライトを含み得、そして有機コーティン
グまたはスクリムでコーティングされ得る。この音響パ
ネルは、代表的に、約５ｌｂ．／ｆｔ^３〜約２０ｌｂ．
／ｆｔ^３の間の密度、および少なくとも０．６５のＮＲ
Ｃ値を有する。

【００６２】音響パネルを形成する方法は、内部コアを
取り囲むシース層を有する、多成分ポリマー繊維を提供
する工程を包含する。シース層は、内部コアを含む、第
２ポリマーの融点よりも低い融点を有する第１ポリマー
から構成される。次いで、この提供されたポリマーを、
鉱物繊維と共に混合し、繊維状バットを形成する。次い
で、この繊維状バットを加熱してシースポリマー層を溶
解させ、ポリマー繊維を繊維状バットの鉱物繊維に結合
して、音響パネルを形成する。この繊維を、高速エアス
トリーム中で混合し、分散させるか、または水と混合し
て、湿潤混合物を形成し、次いでこれを脱水して、繊維
状バットを形成する。この繊維状バットは、音響パネル
に強度を与えるように強固にされ得る。このパネルは、
形成された音響パネルを、経時的に加熱、冷却、そして
圧縮することによって強固にされ得る。

【００６３】さらなる実施形態としては、音響パネルを
形成する方法が挙げられ、この方法は、モノフィラメン
トポリマー繊維を提供し、水性混合物中で鉱物繊維と共
に分散および混合させ、水分繊維バットを形成する工程
を包含する。次いで、この水性バットを脱水し、そして
加熱して、ポリマー繊維を融解することによって、この
ポリマー繊維を鉱物繊維に結合させる。

【００６４】音響パネルを形成するさらなる方法は、分
散可能なポリマー粒子性結合剤を提供し、高速エアスト
リーム中で鉱物繊維と共に分散および混合させ、繊維状
バットを形成する工程を包含する。次いで、このバット
を、加熱し、次いで、この粒子性結合剤を、繊維状バッ
トを結合させるために融解して、音響パネルを形成す
る。

【００６５】さらなる実施形態としては、音響パネルを
形成する方法が挙げられ、この方法は、約−５０℃と約
７５℃との間のガラス転移温度を有する分散可能なポリ
マー粒子性結合剤を提供し、水性混合物中で鉱さい綿繊
維と共に粒子性結合剤を分散および混合して、湿潤繊維
状バットを形成する工程を包含する。次いで、この湿潤
繊維状バットを、脱水し、脱水されたバットを形成し、
次いで、このバットを、脱水されたバット内で粒子性結
合剤を融解するまで加熱し、音響パネルを形成する。

【００６６】さらなる実施形態は、少なくとも、第１層
および第２層を含む、多層音響パネルを含む。この第１
層は、内部コアを実質的に取り囲むシース層を有する、
多成分ポリマー繊維を含む。このシース層は、内部コア
および鉱物繊維を含む第２層の融点よりも低い融点を有
する、第１層から構成される。この結合剤と充填剤の両
方を含む、第２層を、第１層と接触させる。

【００６７】さらなる実施形態としては、第１モノフィ
ラメント繊維および第２モノフィラメント繊維を含む、
音響パネルを形成する方法が挙げられる。第１ポリマー
繊維は、第２ポリマー繊維の融点よりも低い融点を有す
る。次いで、合わせた第１繊維および第２繊維を、水性
混合物中で鉱さい綿と共に分散および混合し、繊維バッ
トを形成する。この水性繊維状バットを、脱水し、そし
て加熱する。加熱の際に、この第１ポリマー繊維を、実
質的に融解し、そして繊維と共に結合させ、音響パネル
を形成するのを助ける。

【００６８】さらなる実施形態において、音響パネルを
形成する方法は、分散可能なポリマー粒子性結合剤およ
びポリマー繊維を提供し、鉱さい綿と共にこれらを分散
および混合し、繊維状混合物を形成する工程を包含す
る。次いで、この繊維状混合物を混合して繊維状バット
を形成し、このバットを、繊維状バット内で粒子性結合
剤を実質的に融解するまで加熱し、この音響パネルを形
成する。

【００６９】

【発明の実施の形態】（詳細な説明）本発明は、熱成形
可能な音響パネルを形成するための組成物および方法を
提供する。このパネルは、鉱物繊維バット中に分散され
た、多成分ポリマー繊維またはモノフィラメントポリマ
ー繊維から形成され得る。このポリマー繊維は、熱の適
用によって鉱物繊維に結合される。

【００７０】（多成分ポリマー）より詳細に、この多成
分ポリマー繊維は、代表的に、少なくとも２種のポリマ
ーを含む。二成分ポリマー繊維６は、代表的に、内部コ
ア４を実質的に取り囲むシース層２からなる。このシー
ス層２は、内部コア４を実質的に包む。このシース層２
は、この内部層４をすべて取り囲むかまたは包むことは
必要とされない。このシース層２は、内部コア４よりも
低い融点を有するポリマーから構成される。この融点の
違いは、熱の適用の際に、シース層２は、軟化または融
解し、そして代表的に鉱物繊維である周囲の繊維と共に
結合する。この内部コア４は、好ましくは、実質的に、
インタクトかまたは融解しないままであり、その結果、
内部コア４繊維は、パネルに対する繊維の支持を提供す
る。

【００７１】多成分パネルは、乾燥形成または湿潤形成
され得る。このパネルを形成する方法は、ポリマー繊維
を分散し、鉱さい綿繊維と混合して繊維バット８を形成
する工程、およびこの繊維バッド８を加熱し、シースポ
リマー層を融解して、音響パネルを形成する工程を包含
する。乾燥形成プロセスにおいて、鉱物繊維は、高速空
気流中で混合および分散される。湿潤形成プロセスにお
いて、このポリマー繊維および鉱物繊維は、水と混合さ
れて、湿潤混合物を形成し、次いで、脱水されて、繊維
バット８を形成する。

【００７２】繊維バット８を加熱する工程において、こ
のバットは、第１ポリマーの融点より上かつ第２ポリマ
ーの融点より下の温度まで加熱される。この方法は、引
き続く加熱および冷却によって形成された音響パネルを
強固にする工程をさらに包含し得る。このパネルは、こ
の形成された音響パネルを平坦な形状または湾曲した形
状のいずれかに圧迫することによって、さらに処理され
得る。

【００７３】音響パネルは、一般的に、鉱物繊維または
鉱さい綿を含む。鉱さい綿は、岩綿またはバソールト綿
（ｂａｓａｌｔ ｗｏｏｌ）の繊維を含み得る。この繊
維は、一般的に、約３〜約６ミクロンの直径を有する。
さらに、この繊維は、「サイズ決めされた（ｓｉｚｅ
ｄ）」状態または「裸の」状態で使用され得る。鉱油ま
たはアクリルポリマー分散物のようなサイジング剤が用
いられ得る。これらの繊維は、パネルの構造保全性およ
び強度に寄与する。

【００７４】さらなる強度およびたるみ耐性を提供する
ために、このパネルは、綿繊維から誘導されるセルロー
ス繊維、一次紙繊維、二次紙繊維または綿リンターをさ
らに含み得る。このような一次および二次紙繊維として
は、それぞれ、消費前および消費後の紙製品（例えば、
新聞用紙）が挙げられる。この繊維の長さは、約１／４
インチ長以上までであり得る。一実施形態において、セ
ルロース繊維は、新聞用紙であり、これは一般に、約１
／４ミリメートルから約５ミリメートルの長さを有し、
平均長さは約１ミリメートルである。特に、この新聞用
紙は、湿潤形成プロセスにおいて、パネルになる途中に
スラリーから実質的な固体フェルトに変換されるため、
基板の湿潤強度に寄与するセルロース繊維を含む。

【００７５】湿潤形成プロセスにおいて、脱水操作の間
に基礎結合剤、非繊維性充填剤および繊維をこのパネル
内に保持するのを助けるために、保持剤が使用され得
る。本発明で使用され得る市販の多くのこのような保持
剤が存在する。１つのこのような保持剤は、Ｈｅｒｃｕ
ｌｅｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．製のＰＵＲＡＣＨＥ
Ｍ ２４０ ＥＣとして市販されるカチオン性ポリアク
リルアミドである。

【００７６】非繊維性充填剤は、０〜約２０乾燥重量％
の量で、パネルに用いられ得る。この非繊維性充填剤
は、カオリンクレイ、炭酸カルシウム、シリカ、バーミ
キュライト、ボールクレイまたはベントナイト、タル
ク、マイカ、セッコウおよびそれらの組み合わせから選
択され得る。

【００７７】膨張パーライトはまた、０〜約３０乾燥重
量％の量で、パネルに用いられ得る。パーライトは、一
般に加熱されると膨張する能力を有する黒曜岩と類似し
た火山ガラス鉱石であり、典型的には、シリカ、アルミ
ニウム、カルシウムまたは他のアルカリ土類のケイ酸塩
を含む。パーライトは、パネルのかさおよび硬度に寄与
する。膨張パーライトおよび膨張パーライトの作製方法
は、米国特許第５，９１１，８１８号（これは本明細書
中で参考として援用される）において議論される。一般
的に、パーライトは、６５〜７５％のＳｉＯ_２、１０〜
２０％のＡｌ_２Ｏ_３、２〜５％のＨ_２Ｏ、および少量の
炭酸ナトリウム、炭酸カリウムおよび石灰を含む。膨張
パーライトとは、任意のガラス岩石、特に火山ガラスを
表し、これは迅速に加熱されながら急激に膨張したかま
たは「破裂した（ｐｏｐｐｅｄ）」している。この「破
裂」は、一般に、粉砕したパーライトの粒子が初期の融
合の温度まで加熱された場合に起こる。この粒子に含ま
れる水は、蒸気に変換され、そして粉砕された粒子は膨
張して、軽い、綿状の気泡粒子を形成する。この粒子の
少なくとも１０倍の容量の増加が一般的である。膨張パ
ーライトは、一般に、パーライト構造と呼ばれる同心円
状の球形の亀裂系により特徴付けられる。異なる型のパ
ーライトは、特性（例えば、軟化点、型、および膨張の
程度、気泡のサイズおよびそれらの間の壁厚、および生
成物の間隙率）に影響を与えるガラスの組成の変化によ
って特徴付けられる。

【００７８】点火遅延性を与えるために、このパネル
は、灰ホウ石またはホウ酸を含み得る。ホウ酸はまた、
このパネルがウエルトフェルト乾燥操作の間の退色に抵
抗するのを助けるために点火され得る。他のこのような
防炎剤が用いられ得る。さらに、顔料、水駆散剤が用い
られ得る。

【００７９】さらなる水および「乾燥ブローク（ｄｒｙ
ｂｒｏｋｅ）」が添加され得る。この「乾燥ブロー
ク」は、商業的に受容可能な基板ならびに他の廃棄物か
ら廃棄されたかまたはこれから処理され得た大部分がリ
サイクルされた基板材料である。

【００８０】さらなる添加剤（例えば、分散剤、消泡
剤、殺真菌剤およびそれらの組み合わせ）が、このパネ
ルの形成中に添加され得る。このような添加剤は、当該
分野で公知であり、そして当業者により容易に用いられ
得る。

【００８１】さらに詳細には、図１は、二成分ポリマー
繊維６を示す。ポリマー繊維の例としては、ＫｏＳａ
（以前は、Ｈｏｅｃｈｓｔ）およびＦＩＴ Ｃｏ．から
入手可能な繊維が挙げられる。このような繊維の内部コ
ア４は、最も頻繁には、約２８０℃の融点を有するポリ
エステル、特に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）である。外部シースは、最も頻繁には、低融点ポリ
エステル、おそらく、共重合化ＰＥＴ誘導体（例えば、
ＰＥＴ−ｇ）、またはポリオレフィン（例えば、ポリプ
ロピレンまたはポリエチレン）である。

【００８２】図２は、鉱さい綿バット８の断面図を示
し、二成分ポリマー繊維６は分散している。この鉱さい
綿は、短く細かい線により表され、そして二成分繊維
は、大きな多層チューブによって表される。鉱物繊維バ
ットに組み込まれる場合、たとえ低い割合であっても、
マクロ的二成分繊維は、比較的低密度で硬度に開放性の
バット構造内にロフト構造および連続構造を提供する。
このようなバットの形成は、様々な様式で達成され得
る。

【００８３】空気形成プロセスが使用され得、ここで、
繊維は、空気流で運搬されそして混合され、続いて空気
透過性ワイヤコンベア上に配置される。しかし、繊維の
分散プロセスおよび混合プロセスが、鉱物繊維に寄与し
ないことが好ましい。空気形成プロセスの例としては、
ＤＯＡ ＧｍｂＨにより設計されるプロセスが挙げら
れ、ここで繊維は、高速空気流中で分散および混合され
る。

【００８４】製紙のような湿潤形成法において、繊維が
水中で分散および混合され、次いでワイヤコンベア上に
配置されそして脱水されるプロセスが使用され得る。

【００８５】図３は、シースポリマーの融点の上である
が内部コアポリマーの融点の下に加熱された繊維バット
８を示す。この加熱プロセスは、形成プロセスの後であ
る。熱がこのバットに付与されて、二成分シースの融解
温度を超える温度を提供する。このシースポリマー層
は、融解し、そして繊維マトリクスから流れ、そして鉱
さい綿繊維を互いに結合し、そしてパネルの構造要素と
してインタクトなままであったコアポリマー繊維に結合
する。バットのロフトおよび連続性は、保持され、そし
て繊維は一緒に結合される。

【００８６】強固工程後に得られたパネルを図４に示
す。強固工程において、結合したバットは、引き続く加
熱および冷却プラテン圧迫に供され得る。これは、多孔
性スキン層１０を滑らかにし、かつ最終パネルの両面に
圧迫しつつ、このバットをさらに強固にするように働
く。圧迫の加熱段階は、表面を圧迫しそして滑らかにし
つつ、結合剤を再融解する。冷却段階は、この結合剤を
再固化し、そしてパネル構造を適所に固定する。

【００８７】さらに、形成された音響パネルは、パター
ンまたは設計を有するようにさらにエンボス加工され
得、そして／または所望の形状または形態に成形され得
る。用語「熱形成される」は、熱および／または圧力を
付与して、このパネルをエンボス加工するかまたは様々
な形状または寸法に形成することのいずれかによってこ
の形成された音響パネルがさらに加工されるような全て
のプロセスを記載するために使用される。

【００８８】（強固工程を用いない湿潤形成）実質的に
剛性の自己支持パネルは、パネルが湿潤形成される場
合、強固工程なしで形成され得る。湿潤形成パネルの支
持体は、数パーセントのパルプ化した新聞用紙繊維を添
加することによって作製され得る。パルプ化新聞用紙繊
維は、非常に小さい二成分結合剤繊維と共に、剛性およ
び処理湿潤繊維強度を与えるために使用され得る。さら
に、天然繊維の添加はまた、剛性および自己支持性に寄
与する。例としては、パルプ化ザイザル、麻、アバカま
たは他のセルロース繊維、あるいは１／４インチ以上の
長さの非パルプ化繊維の切断ストランドが挙げられる。
剛性無機繊維（例えば、ガラス、鉱物およびカーボン）
もまた使用され得る。チャート１は、湿潤形成構造の組
成の例を示す。

【００８９】

【表１】 例示されるドループ長は、サンプル材料の、支持テーブ
ルの端部から測定した水平伸長長さであり、この端部
で、この材料は２インチ下向きに湾曲または「垂下」
し、そして材料の剛性の相対基準である。２０インチの
ドループ長を有するパネルは、標準的な２’×２’およ
び２’×４’のシーリング支持グリッドの最小の下向き
の湾曲で自己支持している。「フレンチキャビン（ｆｒ
ｅｎｃｈ ｃａｂｉｎ）」フレームスプレッド試験（Ｎ
ＦＰ ９２−５０ Ｅｐｉｒａｄｉａｔｅｕｒ試験）、
および計算された熱量の値は、この材料がＦｒａｎｃｅ
についてのストリンジェントなＭ−Ｏ耐火性能に適合す
ることを示す。

【００９０】二成分結合剤繊維を有する湿潤形成された
音響パネルは、低密度の硬度に開放された音響吸収性構
造を提供し得る。このプロセスの乾燥工程において、こ
の材料の有意は再結合膨張があり、そしてデンプンなど
を用いるため、表面間隙に接近する結合剤の移動はな
い。新聞用紙繊維および二成分繊維の組み合わせによ
り、標準的な湿潤形成された鉱物繊維製品より優れた湿
潤ウエブ強度および騒音減少率（ＮＲＣ）が生じる。
０．２５ｌｂ／ｆｔ^２ほどの小さい斤量のパネルおよび
１／４インチ厚の材料は、首尾良く処理され得る。現在
形成される音響パネルは、湿度誘発性のたるみに対して
抵抗性であり、そして標準的なＦｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ
湿潤形成技術によって作製され得る。このパネルは、湾
曲したか、成形されたかまたはエンボス加工されたパネ
ルに加熱および形成され得る。

【００９１】（モノフィラメントポリマー繊維）モノフ
ィラメントポリマー繊維はまた、音響パネルを作製する
ために、繊維バット８に添加され得る。ポリプロピレン
またはポリエチレンのようなモノフィラメントポリマー
繊維に結合したパネルは、首尾良く湿潤形成され得る。
モノフィラメントポリマー繊維（例えば、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレン）
は、自己支持した耐火性の高音響性でかつ熱形成可能な
パネルを製造するために、湿潤形成鉱物繊維パネルにお
ける結合剤として用いられ得る。

【００９２】（プラスチック粒子状結合剤）顆粒状のポ
リプロピレン、ポリエステルおよび架橋可能な熱可塑性
粒子（例えば、Ｗａｃｋｅｒ Ｖｉｎｎｅｘ^ＴＭのコア
シェル結合剤）は、空気形成される音響シーリングパネ
ルにおける結合剤として用いられ得る。この粒子は、空
気入り（ａｉｒｌａｉｄ）ウエブに分散され得る。形成
されるバットは、熱的に結合されて、高音響性の軟質繊
維パネル（これは、最適な剛性および自己支持性のため
に後圧縮されるかまたは表面スクライミングされ得る）
を作製し得る。さらに、粒子が水に分散され、凝結さ
れ、そして湿潤形成パネル中に保持され、そしてウエブ
の乾燥プロセスにおいて熱的に結合され得る。

【００９３】さらに、ラテックスが結合剤として使用さ
れ得る。低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するラテック
ス（例えば、スチレン−ブタジエン）が、結合剤として
用いられ得る。約−５０℃〜約７５℃の範囲のＴｇを有
するラテックスが使用され得る。

【００９４】（積層パネル）積層パネルは、乾式形成さ
れ得るかまたは湿式形成され得るかのいずれかである。
乾式形成プロセスにおいて、積層は、いくつかの方法で
達成され得る。形成ユニットは、コンベア形成スクリー
ンに沿って直列に配置され得る；使い捨ておよび衛生市
場のための種々の製品の積層構造物を形成し得るＤａｎ
ｗｅｂ Ａ／ＳおよびＭ＆Ｊ Ａ／Ｓシステムのような
市販の乾式形成プロセス。音響パネルは、一般に、これ
らの製品よりも厚い厚みおよび基礎重量を有する。鉱物
繊維は、使い捨て品を含む有機繊維、充填剤および吸収
剤よりも有意に高い密度を有する。リッケリンロール
（ｌｉｃｋｅｒｉｎ ｒｏｌｌ）／真空技術に基づく他
の乾式システム（例えば、Ｌａｒｏｃｈｅ Ｓ．Ａおよ
びＤＯＡ ＧｍｂＨシステム）は、運搬形成スクリーン
に沿う、いくつかのリッケリンロールに別個の繊維流を
送達するために使用され得る。あるいは、予め形成され
た不織スクリムまたはバットが、展開され、そしてコア
バット繊維流の下または上に供給され、そして熱結合オ
ーブン中で熱的にまたは化学的に互いに接着され得る。

【００９５】さらに湿式形成技術は、真空脱水を適用し
ながら、運搬形成ワイヤに沿って、いくつかの形成ヘッ
ド−ボックスのうちの１つへの別個のストック流におい
て使用され得る。「Ｏｌｉｖｅｒ」型真空ドラムまたは
Ｆｏｕｒｄｉｎｉｅｒ方法が使用され得る。

【００９６】多層鉱物繊維パネルは、１つの層および第
二の層を含み、この第二の層は、同時形成されるかまた
はもう一方に積層される。さらなる第二の層は、約０．
２％〜約１５％の結合剤から構成され得る。この結合剤
は、二成分の、低融解モノフィラメント結合剤繊維、熱
可塑性微粒子のラテックスまたは樹脂結合剤、熱硬化性
微粒子のラテックスまたは樹脂結合剤、熱可塑性／熱硬
化性微粒子の組合せのラテックス、樹脂結合剤、あるい
はこれらの組合せから構成され得る。充填剤は、約８５
％〜約９９％を構成し得る。この充填剤は、ガラス繊
維、合成繊維、ポリマー繊維、または天然のセルロース
繊維、あるいはこれらの組合せであり得る。

【００９７】第二の層は、製品に、平滑さ、均質性、お
よび表面仕上げを付与する外装層として使用され得る。
この第二の層はまた、パネルの剛性、強度および構造的
一体性に寄与する。この第二の層はまた、支持、強度お
よび耐たるみ性のための裏当て層として、およびパネル
のＣＡＣ（シーリング減衰クラス）を増加させるための
製品を通して音が透過することを防ぐためのバリアとし
て使用され得る。一般に、外装層は、第一または最初の
層よりも、低密度で、透過性で、より薄くあり得、そし
て、均一に形成されそして視覚的品質であり得る。裏当
て層は、代表的に、空気および音に対して非透過性であ
る。

【００９８】さらなる層が、添加され得る。例えば、外
装および裏当てが、コア層に対して同時形成され得るか
または積層され得る。より多くの層を有する構造がま
た、考慮される。

【００９９】（複数のモノフィラメントポリマー繊維）
音響パネルを形成するさらなる方法は、少なくとも２つ
のモノフィラメントポリマー繊維を有する音響パネルを
製造する工程を包含する。１つの実施形態において、第
一のモノフィラメントポリマー繊維および第二のモノフ
ィラメントポリマー繊維は、繊維混合物中において組み
合せられる。この第一のポリマー繊維は、第二のポリマ
ー繊維の融点よりも低い融点を有する。このより低い融
点のポリマーは、加熱の際に実質的に融解することによ
って周りの繊維に結合することを意図される。より高い
融点のポリマーは、パネルの繊維マトリックス内の実質
的に未融解繊維として結合する。もちろん、２つの型よ
り多いポリマー繊維が使用され得る。種々の融点を有す
る複数のポリマー繊維が使用され得ることが意図され
る。

【０１００】１つの実施形態において、第一の繊維およ
び第二の繊維が組合され、次いで水性混合物中に分散さ
れ、そして鉱さい綿繊維と混合されて、湿潤繊維バット
８を形成する。この湿潤繊維バット８は、脱水され、そ
して加熱される。加熱の際に、第一のポリマー繊維は、
実質的に融解し、そして繊維に一緒に結合して、音響パ
ネルの形成を補助する。

【０１０１】（粒子性結合剤およびポリマー繊維）この
実施形態において、音響パネルを形成するための方法が
提供され、この音響パネルは、分散可能なポリマー粒子
性結合剤およびポリマー繊維の両方を含む。もちろん、
複数の結合剤および繊維が、この方法において組合せら
れ得る。この方法において、結合剤および繊維は、分散
され、そして鉱さい綿と混合されて、繊維性混合物を形
成する。次いで、この繊維性混合物が組み合わされて、
繊維バット８を形成し得、次いで、この繊維バット８
は、この繊維バット８内の粒子性結合剤を実質的に融解
するように加熱されて、音響パネルを形成する。

【０１０２】

【実施例】（実施例）本発明は、以下の本発明の実施例
および対照実施例を参照することによって、より容易に
理解される。以下の実施例は、例示の目的で提供され、
そして本発明を制限するとは理解されるべきではない。

【０１０３】本発明の実施例において使用される湿度た
るみ試験を、４回のサイクルで行った。１サイクルは、
８２°Ｆ−９０ＲＨで１７時間、次いで８２°Ｆ−３５
％ＲＨで６時間である。代表的に、最も大きいたるみた
わみを、４番目のサイクルの９０％ＲＨ条件の間で観測
する。

【０１０４】騒音減少率（ＮＣＲ）を、残響室試験ＡＳ
ＴＭ Ｃ４２３によって決定する。この試験は、４つの
臨界振動数での音吸収の量を平均する。値は、０．００
〜１．００の範囲である。

【０１０５】ＦＳＲは、フレーム広がり性能の一般的な
指標であり、そしてＦＳＲ試験についての値を、ＡＳＴ
ＭＥ８４トンネル試験により決定した。

【０１０６】本実施例において、使用される空気形成シ
ステムを設計し、そしてＤＯＡ ＧｍｂＨ（Ｗｅｌｓ，
Ａｕｓｔｒｉａ）によって作製した。湿式形成実施例に
おいて、Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ湿潤−レイ（ｗｅｔ−ｌａ
ｙ）Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒパイロットマシンを使用し
た。湿潤−レイプロセスのための二成分の必要とされる
繊維長の差異が存在し、そして初期バットの形成品質お
よび表面平滑におけるいくらかの差異が存在したが、両
方のプロセスは、平らで、剛性で、自己支持する、耐久
性の音響パネルに圧縮された適切に形成されたバットを
生じた。

【０１０７】（実施例１）実施例１において、この材料
を、ＤＯＡプロセスによって空気形成した。このパネル
の仕上げ圧縮および平滑化を、Ｓｃｈｏｔｔ ＆ Ｍｅ
ｉｓｓｎｅｒ Ｔｈｅｒｍｏｆｉｘプラッター（ｐｌａ
ｔｔｅｎｅｄ）熱／冷ステージ連続圧縮ユニット上で達
成した。この形成された音響パネルの処方を以下に列挙
する：

【０１０８】

【表２】 仕上げパネル寸法、密度、および物理的特性を以下に列
挙する：

【０１０９】

【表３】 さらに、塗料の標準適用を、実施例１で形成された音響
パネルに適用した。この塗料を、製品が外装される非常
に丈夫で耐久性のあるファイバーガラススクリムに塗布
した。金属歯抵抗試験、「Ｈｅｓｓレーキ（ｒａｋ
ｅ）」試験を使用して、音響パネルの耐表面ひっかき性
を測定する。この塗装された原型材料のＨｅｓｓレーキ
ブレイクスルー値は、２５であった。

【０１１０】（実施例２）この実施例において、結合剤
レベルを減少させて、より薄いパネルを形成した。この
ＤＯＡ空気−レイプロセスおよびＴｈｅｒｍｏｆｉｘ圧
縮ユニットを、この実施例において使用した。１〜２イ
ンチのアマ（ｆｌａｘ）繊維を処方物に組込んで、減少
した密度カテゴリーのためのロフトを提供した。この以
下のチャートは、試験結果を示す：

【０１１１】

【表４】 さらに、実施例２で形成された音響パネルを、ワイヤー
シリンダーの頂部に配置し、そして対流オーブン中で３
００°Ｆに加熱した。このパネルは、軟化可能であり、
そして円柱の形状にされ得た。冷却の際に、このパネル
は、きちんと湾曲したパネルにされた。パネルの厚みの
変化はなかった。

【０１１２】（実施例３）実施例３は、Ｆｏｕｒｄｒｉ
ｎｉｅｒパイロットライン上での湿式形成プロセスによ
って音響パネルを形成すること、次いで連続対流オーブ
ン中で乾燥しそして熱硬化させることを例示する。この
処理のために使用され得る二成分繊維を、ＫｏＳａ Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）か
ら得た。Ｃｅｌｌｂｏｎｄ １０５と称されるこの繊維
は、低融解ＰＥＴシースよりもむしろポリエチレンシー
ス組成物であり、そして２インチ長よりもむしろ１／２
インチ長のみである。コアはＰＥＴである。実施例３に
おいて使用される処方物を以下に例示する：

【０１１３】

【表５】 この実施例において、Ｃｅｌｌｂｏｎｄ １０５は、水
中に、鉱さい綿とともに非常に均一に分散した。この分
散系をＦｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ機器上で急速に脱水し、
プレスロールで適切に平滑化した、合理的に十分に形成
された湿潤マットを得た。脱水を補助するために凝集剤
は必要とされず、そしてこの湿潤マットの有意に低い水
分含量（４２％）を決定した。もちろん、凝集剤を使用
し得る。排水をきれいにし、そして繊維／粒子が含まれ
なかった。この湿潤マットを、乾燥機のローラーコンベ
アを介する支持のための伸展された金属スクリーン上に
移動させた。

【０１１４】この材料を、ベルトスルー対流オーブン中
で乾燥し、そしてそれを３５０°Ｆで約３０分間硬化し
た。得られたバットは、１５〜２０ｌｂ／ｆｔ^３よりむ
しろ５．６ｌｂ／ｆｔ^３の空気形成プロセスによって作
製された類似の処方物のバットよりも有意に密度が低い
ことが観察された。このより低い密度は、おそらく、水
の蒸発によって誘導された伸長から生じる。これらのバ
ットを、固定プラッター（ｐｌａｔｔｅｎｅｄ）プレス
を使用して、頂部および低部を加熱して、パネルに圧縮
した。この圧縮バットを、できる限り迅速にプレスから
取り出し、そして重い冷鋼板を、反り返りを回避するた
めに、その上部においた。１８〜１９ｌｂ／ｆｔ^３の密
度が達成され、そして得られたパネルは、比較的自己支
持性でありそして平坦であった。

【０１１５】出願人は、上に例示されそして記載される
ように実施例を記述したが、変形が、開示された実施形
態に関してされ得ることが理解される。従って、本発明
を、種々の形態のみで開示したが、多くの付加、欠失お
よび改変が、本発明の意図および範囲を逸脱することな
くなされ得ること、ならびに上記の特許請求の範囲に記
載されることを除いて、過度の制限が課されるべきでは
ないことが、当業者に明らかである。

【０１１６】熱形成可能音響パネルを形成するための方
法と組成物との両方が開示される。パネルは、鉱物繊維
バット中に分散される多成分ポリマー繊維またはモノフ
ィラメントポリマー繊維から形成され得る。ポリマー繊
維は、熱の適用によって鉱物繊維に結合されて音響パネ
ルを形成する。

【０１１７】

【発明の効果】本発明は、上述した構成であるので、前
述した課題が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、内部コアを取り囲む外部シースを例示
する、多成分ポリマー繊維の概略図である。

【図２】図２は、鉱さい綿内に分散された多成分ポリマ
ー繊維を有する鉱物バットの概略的な断面図である。

【図３】図３は、綿繊維マトリクス内に流された、融解
されたポリマーシース層を有する、加熱された繊維状バ
ットの概略的な断面図である。

【図４】図４は、圧縮され、そして強固にされた、完成
した音響パネルを示す。

【符号の説明】

２ シース層 ４ 内部コア ６ 二成分ポリマー繊維 ８ 繊維バット １０ 多孔性スキン層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンソニー エル． ウィカー アメリカ合衆国 ペンシルベニア 17601, ランカスター， サンウッド レーン 1121 (72)発明者 ブライアン エル． スプリンガー アメリカ合衆国 ペンシルベニア 17601, ランカスター， ジェイド アベニュー 920 (72)発明者 ジョン アール． ガーリック アメリカ合衆国 ペンシルベニア 17603, ランカスター， ヘイガー ストリート 935 (72)発明者 ケネス イー． ヘイシー アメリカ合衆国 ペンシルベニア 17022, エリザベスタウン， ミルトン グロー ブ ロード サウス 615 Ｆターム(参考） 5D061 AA06 AA22 BB21

Claims (46)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響パネルであって、以下：多成分ポリ
   マー繊維であって、該ポリマー繊維のそれぞれが、内側
   コアを実質的に取り囲むシース層を有し、該シース層
   が、該内側コアを構成する第２ポリマーの融点よりも低
   い融点を有する第１ポリマーを含む、多成分ポリマー繊
   維；および鉱さい綿、ファイバーガラス、セルロース材
   料およびこれらの組み合わせからなる群より選択され
   る、材料、を含む、音響パネル。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の音響パネルであって、
   前記シース層を構成する前記第１ポリマーが、約１００
   ℃〜約２００℃の間の融点を有する、音響パネル。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の音響パネルであって、
   前記内側コアを構成する前記第２ポリマーが、少なくと
   も約１６０℃の融点を有する、音響パネル。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の音響パネルであって、
   前記シース層を構成する前記第１ポリマーが、ポリエス
   テル、ポリエチレン、ポリオレフィン、およびこれらの
   組み合わせからなる群より選択される、音響パネル。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の音響パネルであって、
   前記内側コアを構成する前記第２ポリマーが、ポリエス
   テル、ポリプロピレン、およびこれらの組み合わせから
   なる群より選択される、音響パネル。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の音響パネルであって、
   前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートであ
   る、音響パネル。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の音響パネルであって、
   前記鉱さい綿が、該鉱さい綿内に分散された前記多成分
   ポリマー繊維を有する繊維複合体を形成する、音響パネ
   ル。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の音響パネルであって、
   前記外側層が、前記鉱さい綿に結合される、音響パネ
   ル。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の音響パネルであって、
   該パネルが、少なくとも約０．６５のＮＲＣ値を有す
   る、音響パネル。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の音響パネルであっ
    て、さらにセルロース材料を含む、音響パネル。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の音響パネルであっ
    て、前記セルロース材料が、新聞用紙、パルプ化サイザ
    ル、アバカ、およびこれらの組み合わせからなる群より
    選択される、音響パネル。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の音響パネルであっ
    て、前記セルロース材料が、該パネルの約４０重量％ま
    でを構成する、音響パネル。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載の音響パネルであっ
    て、さらに、約０．２インチ〜約２インチの間の長さを
    有する強化繊維を含む、音響パネル。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の音響パネルであっ
    て、前記多成分繊維が、該パネルの約２重量％〜約４０
    重量％を構成する、音響パネル。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載の音響パネルであっ
    て、前記鉱さい綿が、該パネルの約６０重量％〜約９８
    重量％を構成する、音響パネル。
16. 【請求項１６】 請求項１に記載の音響パネルであっ
    て、さらに、約５ｌｂ．／ｆｔ^３〜約４０ｌｂ．／ｆｔ
    ^３の間の密度を有する、音響パネル。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の音響パネルであっ
    て、前記パネルの密度が、約５ｌｂ．／ｆｔ^３〜約１０
    ｌｂ．／ｆｔ^３の間である、音響パネル。
18. 【請求項１８】 請求項１に記載の音響パネルであっ
    て、該パネルがエンボス表面を有する、音響パネル。
19. 【請求項１９】 請求項１に記載の音響パネルであっ
    て、該パネルが、９０％において０．１２５インチ未満
    の湿度たるみ試験のたわみを示す、音響パネル。
20. 【請求項２０】 音響パネルを形成する方法であって、
    以下の工程：多成分ポリマー繊維を提供する工程であっ
    て、該多成分ポリマー繊維が、内側コアを構成する第２
    ポリマーの融点よりも低い融点を有する第１ポリマーを
    含むシース層を用いて該内側コアを取り囲む該シース層
    を有する、工程；該ポリマー繊維ならびに鉱さい綿繊
    維、ファイバーガラスおよびセルロース材料からなる群
    より選択される成分を調剤するか、または該ポリマー繊
    維ならびに鉱さい綿繊維、ファイバーガラスおよびセル
    ロース材料からなる群より選択される成分を混合して、
    繊維バットを形成する工程；および該ポリマーシース層
    を融解させて該パネルを形成する工程、を包含する、方
    法。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の方法であって、前
    記ポリマー繊維および鉱物繊維が、高速空気流中で混合
    され、分散される、方法。
22. 【請求項２２】 請求項２０に記載の方法であって、さ
    らに、水中で前記ポリマー繊維および鉱物繊維を混合し
    分散して湿潤した混合物を形成する工程を包含する、方
    法。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の方法であって、さ
    らに、前記湿潤した混合物を脱水して、前記繊維バット
    を形成する工程を包含する、方法。
24. 【請求項２４】 請求項２０に記載の方法であって、前
    記繊維バットが、前記第１ポリマーの融点より上かつ前
    記第２ポリマーの融点より下の温度に加熱される、方
    法。
25. 【請求項２５】 請求項２０に記載の方法であって、さ
    らに、前記形成された繊維バットを強固にする工程を包
    含する、方法。
26. 【請求項２６】 請求項２５に記載の方法であって、前
    記形成された音響パネルが、連続的な加熱および冷却に
    よって強固にされる、方法。
27. 【請求項２７】 請求項２５に記載の方法であって、さ
    らに、前記形成された繊維バットを圧する工程を包含す
    る、方法。
28. 【請求項２８】 請求項２０に記載の方法であって、前
    記形成された音響パネルが、硬化された形態である、方
    法。
29. 【請求項２９】 音響パネルを形成する方法であって、
    以下の工程：モノフィラメントポリマー繊維を提供する
    工程；水性混合物中で該ポリマー繊維を鉱さい綿繊維と
    ともに分散させ混合して、湿潤した繊維バットを形成す
    る工程；該湿潤した繊維バットを脱水して脱水バットを
    形成する工程；および該脱水バット内の該ポリマー繊維
    を融解させて該パネルを形成する工程、を包含する、方
    法。
30. 【請求項３０】 請求項２９に記載の方法であって、前
    記モノフィラメントポリマー繊維が、ポリプロピレン、
    ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンおよびこれ
    らの組み合わせからなる群より選択される、方法。
31. 【請求項３１】 音響パネルを形成する方法であって、
    以下の工程：分散性ポリマー粒子結合剤を提供する工
    程；高速空気流中で該粒子結合剤を鉱さい綿繊維ととも
    に分散させ混合して、繊維バットを形成する工程；およ
    び該繊維バット内の該粒子結合剤を融解させて該パネル
    を形成する工程、を包含する、方法。
32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の方法であって、前
    記粒子結合剤が、ポリプロピレン、ポリエステル、架橋
    可能熱可塑性樹脂、およびこれらの混合物からなる群よ
    り選択される、方法。
33. 【請求項３３】 請求項３１に記載の方法であって、さ
    らに、前記形成された繊維バットを強固にする工程を包
    含する、方法。
34. 【請求項３４】 請求項３３に記載の方法であって、前
    記繊維バットが、連続的な加熱および冷却によって強固
    にされる、方法。
35. 【請求項３５】 請求項３３に記載の方法であって、さ
    らに、前記形成された繊維バットを圧する工程を包含す
    る、方法。
36. 【請求項３６】 請求項３１に記載の方法であって、さ
    らに、スクリムを前記形成された繊維バットに接着させ
    る工程を包含する、方法。
37. 【請求項３７】 音響パネルを形成する方法であって、
    以下の工程：約−５０℃と約７５℃との間のガラス転移
    温度を有する分散性ポリマー粒子結合剤を提供する工
    程；水性混合物中で該粒子結合剤を鉱さい綿繊維ととも
    に分散させ混合して、湿潤した繊維バットを形成する工
    程；該湿潤した繊維バットを脱水して脱水バットを形成
    する工程；該脱水バット内の該粒子結合剤を融解させて
    該繊維バットを形成する工程；および該バットを熱形成
    する工程、を包含する、方法。
38. 【請求項３８】 請求項３７に記載の方法であって、さ
    らに、スクリムを前記熱形成されたパネルに適用する工
    程を包含する、方法。
39. 【請求項３９】 請求項３７に記載の方法であって、さ
    らに、有機コーティングを前記熱形成されたパネルに適
    用する工程を包含する、方法。
40. 【請求項４０】 音響パネルであって、以下：多成分ポ
    リマー繊維を含む第１層であって、該ポリマー繊維が、
    内部コアを実質的に取り囲むシース層を有し、該シース
    層が、該内側コアを構成する第２ポリマーの融点よりも
    低い融点を有する第１ポリマーおよび鉱さい綿を含む、
    第１層；該第１層と接触する第２層であって、該第２層
    が、結合剤および充填剤を含む、第２層、を含む、音響
    パネル。
41. 【請求項４１】 請求項４０に記載の音響パネルであっ
    て、前記結合剤が、多成分ポリマー繊維、単成分ポリマ
    ー繊維、熱可塑性粒子、ラテックス、樹脂、熱硬化性粒
    子およびこれらの組み合わせからなる群より選択され
    る、音響パネル。
42. 【請求項４２】 請求項４０に記載の音響パネルであっ
    て、前記充填剤が、ガラス、ポリマー材料、セルロース
    およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、
    音響パネル。
43. 【請求項４３】 請求項３７に記載の方法であって、前
    記繊維バットが、該繊維バットの融解と同時に熱形成さ
    れる、方法。
44. 【請求項４４】 請求項３７に記載の方法であって、前
    記粒子結合剤が融解した後に、前記繊維バットが熱形成
    される、方法。
45. 【請求項４５】 パネルであって、モノフィラメントポ
    リマー繊維および鉱さい綿を含む、パネル。
46. 【請求項４６】 パネルであって、以下第１モノフィラ
    メントポリマー；第２モノフィラメントポリマーであっ
    て、該第１ポリマーの融点が、該第２ポリマーの融点よ
    りも高い、第２モノフィラメントポリマー；および鉱さ
    い綿、を含む、パネル。