JP2004501804A - 複合インシュレータの製造方法 - Google Patents

Abstract

多層複合インシュレータ（１０）を製造する方法は、（ａ）絶縁インサート（１６）を第１の表面材層（１２）とポリマーを基材とするブランケット材料の層（１４）との間の所望の場所に配置することによりインシュレータ前駆物質（２４）を形成する工程と、（ｂ）前記インシュレータ前駆物質を成形プレス（２６）内に閉じ込める工程と、（ｃ）前記成形プレス内の前記インシュレータ前駆物質を前記ポリマー基材ブランケット材料層中のポリマー結合繊維を軟化させるのに十分に高い温度まで加熱して再付形する工程と、（ｄ）前記成形プレス内の前記インシュレータ前駆物質を冷却して前記インシュレータ前駆物質をその成形された形状にして前記インシュレータの製造を完了させる工程とを有する。他の関連方法も又、開示されている。

Description

【０００１】
〔発明の技術分野及び産業上の利用可能性〕
本発明は一般に、車両の乗客室のような環境を、車両の作動中におけるその車両の機械的コンポーネントによって生じる熱及び音から絶縁するのに利用できる多層複合防音兼用断熱材（以下、単に「インシュレータ」という場合がある）の製造方法に関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
運転室又は乗客室を関連の車両の機械的装置によって生じる騒音及び熱から保護すると共に絶縁しようとして自動車、トラック又は他の車両に防音材及び断熱材を設けることが当該技術分野において周知である。この目的のため、耐熱ガラス繊維のマットが、例えば（ａ）ダッシュボードとエンジン室との間の防火壁上及び（ｂ）乗客室とパワートレーン及び排気系統との間の車両のフロアパンに沿って利用されている。これら材料は、特に夏の数ヶ月の間、運転室／乗客室内の低温で快適な温度を保つことができるようにする断熱材となっている。加うるに、これら材料は、必要な防音材となり、車両が道路の凸凹でしかも平坦ではない場合の多い路面上を走行する際のモータ、パワートレーン並びにサスペンション及びタイヤの種々の機械的な騒音を減少させ又は無くす。
【０００３】
かかる防音及び断熱材を製造し又は製作する種々の方法が当該技術分野で知られている。これら方法の例が例えば、ヒューバート氏等に付与された米国特許第３，７５２，０６２号（以下、「ヒューバート氏等特許」という）明細書及びピープルズ・ジュニア氏等に付与された米国特許第４，５７９，７６４号（以下、「ピープルズ・ジュニア氏等特許という）明細書に見られる。ヒューバート氏等特許では、繊維材料の薄い熱可塑性樹脂で被覆されたシートを、（１）この材料が入れられた状態の定盤を加熱し、（２）材料を圧縮して成形し、そして（３）定盤を冷却して材料を所望の形状にし又は固化させ、その後定盤を開いて部品を取り出すことによってプレス内で成形される。ピープルズ・ジュニア氏等特許では、形成可能な熱可塑性ポリマー層及び消音フォームクッションを有するカーペット組立体が提供される。カーペット組立体を熱可塑性層を軟化させるほど高い温度まで予熱する。次に、予熱されたカーペット組立体を互いに協働する金型ダイ内に配置し、圧力を加えてカーペット組立体を所望の形態に成形する。十分に冷却してカーペット組立体を所望の形状にし又は固化させた後、金型ダイを開き、成形されたカーペット組立体を金型から取り出す。
【０００４】
ヒューバート氏等特許明細書は、繊維材料の熱可塑性樹脂被覆シートをこれらが金型内に保持されている間に加熱して冷却することによりかかるシートを成形できるということを教示している。繊維材料の熱可塑性樹脂被覆シートは、或る特定の用途では有用であるが、大抵の用途、特に自動車の絶縁に関する用途ではそうではなく、かかるシートは常に所望の防音性及び断熱性をもたらすとは限らない。多層複合材インシュレータにより、インシュレータの特性を用途の特定の要望に一層よく合わせることができる。しかしながら、ヒューバート氏等特許明細書は、高温／低温成形法を利用すればかかる多層複合材インシュレータを製造できることを示唆していない。
【０００５】
ピープル・ジュニア氏等特許明細書は、熱可塑性ポリマー層及び消音フォームクッションを有するカーペット組立体の製造のためのトランスファー成形法を教示している。しかしながら、この特許文献には、以下に説明する性状の防音性及び断熱性が向上した多層複合材インシュレータの製造／製作においてトランスファー成形法を利用できるという示唆は見られない。
【０００６】
〔発明の概要〕
本明細書に記載する本発明の特徴によれば、多層複合インシュレータを製造する改良方法が提供される。かかるインシュレータは、車両、電気器具、例えば皿洗い機、衣類乾燥機、冷蔵庫及び冷凍庫、並びに建築業界における防音及び（又は）断熱の種々の用途に用いることができる。本発明の方法は、絶縁インサートを第１の表面材層とポリマーを基材とするブランケット材料の層との間の所望の場所に配置することによりインシュレータ前駆物質を形成する工程を有する。次に、インシュレータ前駆物質を成形プレス内に閉じ込め、成形プレス内のインシュレータ前駆物質をポリマー基材ブランケット材料層中のポリマー結合繊維を軟化させるのに十分に高い温度まで加熱し、それにより再付形／成形する。次に、成形プレス内のインシュレータ前駆物質を冷却してインシュレータ前駆物質をその成形された形状にし又は固化させてインシュレータの製造を完了させる。次に、成形プレスを開いてインシュレータを取り出す。
【０００７】
インシュレータ前駆物質を表面材層（例えば、熱反射）材料及びポリマーを基材とするブランケット材料の連続ウェブから連続作業で製造できる。変形例として、本発明の方法は、第１の表面材層、ポリマー基材ブランケット層及び絶縁インサートを形成前に所望の寸法に切断する工程を更に有するのがよい。
【０００８】
より詳細には、インシュレータ前駆物質の加熱は代表的には、約２００°Ｆ〜４００°Ｆ（９３℃〜２０４℃）、より代表的には３００°Ｆ〜３７５°Ｆ（１４９℃〜１９１℃）まで行われる。
【０００９】
処理の際、成形プレスを利用してインシュレータ前駆物質に圧力を約０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）のレベルで滞留時間を約１０〜９０秒間、好ましくは１５〜４５秒間として加える。さらに、成形工程を完了させるため、圧力を加えたときにインシュレータ前駆物質を約１０％〜９５％、より代表的には５０％〜９０％圧縮する工程を更に有する。
【００１０】
さらに、本発明の方法は、インシュレータ前駆物質を形成するとき、絶縁インサート、第１の表面材層及びポリマー基材ブランケット層と共に第２の表面材層を配置する工程を更に有するのがよい。この方法では、４つの層から成る複合材インシュレータが結果的に得られる。
【００１１】
本発明の更に別の特徴によれば、多層複合インシュレータを製造する方法は、絶縁インサートを第１の表面材層とポリマーを基材とするブランケット材料の層との間の所望の場所に配置することによりインシュレータ前駆物質を形成する工程とポリマー基材ブランケット材料層中のポリマー結合繊維を軟化させるのに十分に高い温度までインシュレータ前駆物質を予熱する工程とを有する。次に、ポリマー基材ブランケット材料層のポリマー結合繊維が軟化されたままの状態で予熱されたインシュレータ前駆物質を成形プレスに移送する。次に、インシュレータ前駆物質を成形プレス内に閉じ込める。次いで、成形プレス内のインシュレータ前駆物質を冷却してインシュレータ前駆物質をその成形された形状にし又は固化させてインシュレータの製造を完了させる。最後に、成形プレスを開いてインシュレータを取り出す。
上述したように、今説明した方法を、出発原料の連続ロールから連続作業として行うことができ、又はこれら材料の各々を切断して処理前に所望の寸法にしてもよい。
【００１２】
本発明の方法をより詳細に説明すると、インシュレータ前駆物質の予熱は、約２２０°Ｆ〜４２５°Ｆ（１０４℃〜２１８℃）、より代表的には約３００°Ｆ〜３７５°Ｆ（１４９℃〜１９１℃）の温度まで行われる。インシュレータ前駆物質は、成形プレス内に閉じ込められると、約０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）のレベルで滞留時間として約１０〜９０秒間圧力が加えられる。この圧力を加えた結果として、インシュレータ前駆物質は、約１０％〜９５％圧縮される。
【００１３】
本発明の方法の第１の実施形態の場合と同様、本発明の方法の第２の実施形態も又、インシュレータ前駆物質を形成するとき、第２の表面材層を絶縁インサート、第１の表面材層及びポリマー基材ブランケット層と共に配置する工程を更に有するのがよい。これにより、事実上任意所望の表面材を備えた４つの層から成るインシュレータを製造することができる。
【００１４】
本発明の更に別の特徴としての実施形態によれば、多層複合材インシュレータを製造する方法は、絶縁インサートを第１の表面材層とポリマー基材ブランケット材料層との間の所望の場所に配置することによりインシュレータ前駆物質を形成する工程と、厚みの増したポリマー基材ブランケット材料の選択された領域を準備する工程とを有する。次に、成形プレス内のインシュレータ前駆物質をポリマー基材ブランケット材料の選択された領域内だけのポリマー結合繊維を軟化させるほど高い温度まで加熱する。次に、成形プレス内のインシュレータ前駆物質を冷却してインシュレータ前駆物質をその成形された形状にし又は固化させ、インシュレータの製造を完了させる。冷却後、成形プレスを開き、インシュレータを取り出す。
【００１５】
上述した本発明の方法の他の実施形態の場合と同様、この第３の実施形態を出発原料の連続ロールから連続した成形作業として行うのがよく、或いは、この方法は、出発原料を所望の寸法に切断する工程を有してもよい。
【００１６】
上述の工程によれば、この第３の実施形態のインシュレータ前駆物質の加熱は代表的には、２００°Ｆ〜４００°Ｆ（９３℃〜２０４℃）、より代表的には約３００°Ｆ〜３７５°Ｆ（１４９℃〜１９１℃）の温度まで行われる。この方法は、成形プレス内のインシュレータ前駆物質に圧力を約０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）のレベルで実質的に１０〜９０秒間加える工程を更に有するのがよい。これは、成形作業中、インシュレータ前駆物質を約１０％〜９５％圧縮するよう行われる。
【００１７】
本発明の方法の他の実施形態について上述したように、第３の実施形態も又、インシュレータ前駆物質を形成するとき、第２の表面材層を絶縁インサート、第１の表面材層及びポリマー基材ブランケット層と共に配置する工程を更に有するのがよい。上述したように、これにより、所望の機械的、物理的及び（又は）審美的性質をもたらすよう表面材層が付け加えられた４つの層から成る複合材の形成が可能になる。
【００１８】
第３の実施形態は、ポリマー基材ブランケット材料からパネルを成形する方法としてより広義に構成できる。この方法は、厚みの増した少なくとも１つの選択された領域を備えるポリマー基材ブランケット材料を準備する工程と、比較的高い密度のものであって剛性が比較的増大した少なくとも１つの選択された領域をクリンプすることによりポリマー基材ブランケット材料をパネルにとって所望の形状に成形する工程とを有する方法として説明できる。
【００１９】
より詳細には、この方法は、ポリマー基材ブランケット材料をポリマー基材ブランケット材料の少なくとも１つの選択された領域中のポリマー結合繊維を軟化させるのに十分に高い温度まで加熱する工程を有する。
【００２０】
本発明の更に別の目的は、当業者であれば、以下の説明から明らかであり、かかる説明では、本発明の好ましい実施形態が本発明を実施するのに最適な態様のうちの幾つかの例示として説明されている。理解されるように、本発明は、他の種々の実施形態で実施でき、その幾つかの細部は、本発明の範囲から逸脱することなく種々の明らかな観点の全てにおいて改造が可能である。したがって、図面及び本文は、本発明を限定するものではなく本来的に本発明の例示と考えられる。
明細書に添付され、本願の一部をなす図面は、本発明の幾つかの特徴を示しており、本文と共に本発明の原理を説明するのに役立っている。
次に、本発明の好ましい実施形態を詳細に参照し、これら実施形態の例が添付の図面に示されている。
【００２１】
〔発明の好ましい実施形態の詳細な説明〕
今、図１ａ及び図１ｂ〜図１ｅを参照すると、全体が符号１０で示された多層複合インシュレータを製造する本発明の第１の実施形態が概略的に示されている。図１ｄに示すように、多層複合インシュレータ１０は、第１の表面材層１２、ポリマーを基材とするブランケット層１４と、任意的に用いられる絶縁インサート１６と、任意的に用いられる第２の表面材層１８とを有している。
【００２２】
第１の表面材層１２は、ポリエステル、ポリプロピレン、レーヨン、ナイロン、ガラス及びこれらの任意の組合せで作られたものであるのがよい。優れた断熱特性を必要とする用途では、表面材層１２は、熱反射材料、例えば金属箔（例えば、アルミニウム又は他の熱反射金属）で作られたものであるのがよい。金属箔を用いる場合、箔の厚さは一般に、０．５〜５．０ミル（０．０１２７〜０．１２７ｍｍ）である。大抵の用途では、実質的に０．５〜２．０ミル（０．０１２７〜０．０５０８ｍｍ）、例えば、１．０ミル（０．０２５４ｍｍ）の箔厚さが用いられる。選択された厚さは、特定の製品用途の温度、耐久性及び構造上の要件に基づく。
【００２３】
第１の表面材層１２を補強してもしなくてもよい。補強材が、耐久性及び構造的一体性を向上させるために設けられている。補強材は、繊維スクリム、繊維マット又は繊維ウェブの形態を取るのがよい。多くの用途の場合、補強材は、比較的強固な繊維、例えばガラス繊維で作られる。代表的には、ガラス繊維の糸は、十文字パターンで配置される。１インチ（２．５４ｃｍ）当たりの糸の本数を調節して所望の製品特性をもたらすのがよい。繊維補強ストランドは、箔のウェブ方向（縦方向）及びクロスウェブ方向（横方向）全体にわたって一定間隔を置いて配置されている。代表的には、間隔パターンとして、４×４（両方向に１インチ当たり４本のストランド）、３×３、２×２、４×２、３×２が挙げられるが、これには限定されない。代表的なパターンは、矩形及び菱形である。ストランドは、所望の特性を備えた材料であって、ガラス以外の材料であるのがよい（例えば、ポリエステル）。
【００２４】
箔層１２の別の補強材料としては、ガラスマット、ポリマーマット及び配合物マットが挙げられるが、これらには限定されない。補強材を金属箔に予め取り付けるのがよい。変形例として、ルーズに施した補強材を利用してもよい。大抵の用途では、箔層補強材は、向上した引裂抵抗、強度及び（又は）防音性をもたらす。しかしながら、多くの用途では、補強材は不要であることは理解されるべきである。
【００２５】
第１の表面材層１２（補強が施された状態又は補強が施されていない状態）は、熱活性化接着剤２０によりポリマー基材ブランケット層１４及び（又は）絶縁インサート１６に取り付けられている。利用される接着剤２０は、２００°Ｆ〜３５０°Ｆ（９３℃〜１７７℃）の温度で溶けて流動しがちな熱可塑性シート又は熱可塑性ウェブ材料であるのがよい。この種の接着剤２０は、製造の成形工程中に活性化できるので望ましい。熱可塑性シート及びウェブに加えて、例えばホットメルト、ラテックス及び種々の熱活性化樹脂のような接着剤２０を利用することができる。接着剤２０は、図示のように別個の層であってもよく、或いは接着剤を前もってドットマトリックス（即ち、一様）、焼結（即ち、ランダム）パターンで又は連続フィルムの状態で第１の表面材層１２に取り付けてもよい。
【００２６】
ポリマー基材ブランケット層１４は、完成品がその特定用途の要件に合うようにするのに必要な断熱性及び防音性を発揮する必要がある。一般に、ポリマー基材ブランケット層１４は、ポリエステル繊維マット又はポリエステル繊維マット配合物で作られる。利用できる他の材料としては、ポリオレフィン、ポリエチレン、コットンショディ、ナイロン、レーヨン、アクリル樹脂、天然繊維（例えば、ケナフ、大麻）及びこれらの組合せにメルトブローンミクロ繊維を含むもの、又は含まないものが挙げられる。かかるマットの密度は一般に、２５〜２００ｇ／ｆｔ^２（０．２７〜２．１５ｋｇ／ｍ^２）であり、より一般的には５０〜１５０ｇ／ｆｔ^２（０．５４〜１．６２ｋｇ／ｍ^２）であり、更に一般的には７５〜１２５ｇ／ｆｔ^２（０．８１〜１．３５ｋｇ／ｍ^２）である。
【００２７】
絶縁インサート１６は、車両の種々の作動系統と通常関連した高い熱及び（又は）高い大きな音の源の上に余分の断熱及び（又は）防音材を提供するよう設けられる。インサート１６に使用できる材料としては、ガラス繊維、耐熱フォーム、ポリマー基材ブランケット製品及び天然産物を基材としたブランケット製品が挙げられるが、これらには限定されない。インシュレータ１０の厚さ又はバルクを減少させ、取り付けやすくするためにその可撓性を増大させると共に生産コストを減少させるため、インサート１６は、（ａ）余分の熱保護を必要とするホットスポットを生じさせる熱源及び（又は）（ｂ）車両の運転手及び乗客をうるさがらせる強い音の源である音伝達又は発生コンポーネントの遮蔽を行うように寸法決めされると共に１以上の選択された場所でのみインシュレータ内に配置される。
【００２８】
多くの用途の場合、強力な断熱性は、インサート１６の必要不可欠な特性である。これらの用途の場合、インサート１６に利用される材料は、４５０°Ｆ（２３２℃）という高い温度にさらされても煙を生じてはならない。例えばガラス繊維や幾分耐熱性のフォームのような材料がかかる用途に理想的である。層状の複合材料も利用できる。箔又はこれに類似した熱反射材料の第２の層を利用できる。ただし、この材料がインシュレータ１０内の局所領域からの熱及び（又は）音響エネルギを消散させることができることを条件とする。
【００２９】
第２の表面材層１８は、インシュレータ１０を車両コンポーネント、例えば、防火壁、フェンダーウェル、駆動シャフトトンネル又は乗客室フロアパンに当てた状態で取り付けるための滑らかな耐久性のある表面を有している。多数の容易に入手できる材料を用いて第２の表面材１８を構成することができる。かかる材料としては、ポリエステル、ポリプロピレン、レーヨン、ナイロン、ガラス、金属箔及びこれらの任意の組合せ（例えば、ポリエステルとレーヨン）が挙げられる。第１の表面材層１２と第２の表面材層１８の両方を所望の特性の向上が得られるよう処理するのがよい。したがって、表面材層１２，２２を例えば防湿層、難燃剤、殺生剤及び着色剤（例えば、ダークグレー又はブラック）で化学的に処理するのがよい。第２の表面材層２２の重さは０．２５〜３．０ｏｚ／ｙｄ^２（０．００８〜０．１０２ｋｇ／ｍ^２）（例えば、１．２５ｏｚ／ｙｄ^２（０．０４２ｋｇ／ｍ^２））であるのがよい。
【００３０】
図１ａは、絶縁又はインシュレータ前駆物質２４の製造の仕方を示している。これは、絶縁インサート１６を第１の表面材層１２とポリマーを基材とするブランケット材料の層１４との間の所望の場所に配向させ又は配置することによって達成される。最終製品では必要ないが、図１ａは、接着剤層２２を含む第２の表面材層１８を更に示している。図１ａは、第１の表面材層１２、ポリマー基材ブランケット層１４、絶縁インサート１６及び第２の表面材層１８を示しているが（これらは全て製造に先立って所望の寸法形状に切断されている）、本発明の方法は連続方式であり、出発原料は各々、所望の長さで出発原料の連続ロール又は供給源から成形機内へ送られることは理解されるべきである。
【００３１】
第１の表面材層１２、ポリマー基材ブランケット層１４、絶縁インサート１６及び第２の表面材層１８は協働して、インシュレータ前駆物質２４を形成する。図１ｃに示すように、インシュレータ前駆物質２４を全体を符号２６で示した成形プレス内へ送り込み、又はこの中に配置する。成形プレス２６は、第１の成形要素２８及びこれと協働する第２の成形要素３０を有している。図示のように、成形要素２８，３０は、定盤の形態をしている。本発明の方法によれば、成形プレス２６の定盤２８，３０をインシュレータ前駆物質２４の周りに閉じる。
【００３２】
第１及び第２の成形要素又は定盤２８，３０を閉じると、これらを、ポリマー基材ブランケット材料１４のポリマー結合繊維を軟化させるほど高い温度が得られるよう予熱する。
【００３３】
また、成形プレス２６をインシュレータ前駆物質２４上で閉じると、圧力がインシュレータ前駆物質２４の２つの互いに反対側の側部に加えられる。圧力は代表的には、約５〜４５秒間、より代表的には５〜２０秒間、実質的に０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）のレベルで加えられる。インシュレータ前駆物質２４の表面全体上に加わる圧力は、定盤２８，３０の形状及びインシュレータ前駆物質の厚さのばらつきに起因して著しくばらつきがある。その結果、インシュレータ前駆物質２４は、約５０％〜９０％、より代表的には７５％〜９０％圧縮される。成形プレス２６を、電気発熱体、高温油循環手段、又は他の高温流体循環手段を備えた状態でセットアップするのがよい。その目的は、定盤２８，３０、したがってインシュレータ前駆物質２４を所望温度まで迅速に加熱することにある。
【００３４】
加えられた熱と圧力の協働の結果として、インシュレータ前駆物質２４が所望の形状に成形される。その後、インシュレータ前駆物質２４を冷却して前駆物質を成形された形状にし又は固化させ、インシュレータ１０の製造を完了する。所望の冷却は例えば、冷却用流体を定盤２８，３０を通して循環させることにより達成できる。成形プレス２６を開放した後、形成されて固化したインシュレータ１０を取り出すのがよい。
【００３５】
図１ａ及び図１ｃ〜図１ｅに示し、上述した方法は有利には、非常に滑らかな表面を備えた高密度ボード、パネル又は異形部品／インシュレータ１０を製造する。優れた表面品質及び寸法制御が可能である。というのは、加熱工程と冷却工程の両方が成形プレス２６内で行われるからである。
【００３６】
図１ａ〜図１ｅをまとめて参照すると、これらは、上述の方法に非常に似た変形例としての方法を示している。この方法では、インシュレータ前駆物質２４をこの場合も又第１の表面材層１２、ポリマー基材ブランケット層１４、絶縁インサート１６及び任意的に用いられる第２の表面材層１８から形成する。これら出発原料を材料の連続ロールから供給してもよく、或いは処理前に所望の寸法に切断してもよい。図示のように、絶縁インサート１６をポリマー基材ブランケット層１４と第１の表面材層１２との間に配置する。しかしながら、絶縁インサート１６を所望ならばポリマー基材ブランケット１４の中に完全に納めてもよいことは理解されるべきである。
【００３７】
前駆物質２４の形成後、インシュレータ前駆物質２４を、ポリマー基材ブランケット材料中のポリマー結合繊維を軟化させるのに十分高い温度まで予熱する。予熱は代表的には、約２２０°Ｆ〜４２５°Ｆ（１０４℃〜２１８℃）の温度、より代表的には約３００°Ｆ〜３７５°Ｆ（１４９℃〜１９１℃）の温度まで行われる。予熱は、例えば図１ｂに符号４０で示すような強制空気オーブン、又は加熱プレス、加熱スキッドプレート、ヒータローラ等で行うのがよい。
【００３８】
予熱後、インシュレータ前駆物質２４をすばやく成形プレス２６に移送する。その目的は、層１４中のポリマー繊維結合材料が成形に先立ってその軟化温度以下に冷却しないようにすることにある。これは、例えばインシュレータ前駆物質２４を予熱オーブン４０から成形プレス２６に運搬する連続ベルトコンベヤを利用することによって達成できる。当然のことながら、この方法の要件に合うほど迅速に移送が行われる限り別法を用いてもよい。
【００３９】
移送のための時間枠を延長するため、移送用インシュレータ（図示せず）を移送中、インシュレータ前駆物質２４の頂部及び（又は）底部上に利用するのがよい。かかる移送用インシュレータは、インシュレータ前駆物質２４、特に層１４中のポリマー繊維の冷却を遅くする任意材料から作られたものであるのがよい。かかる材料としては、ガラス繊維、厚紙、ハードボード、金属、木が挙げられる。
【００４０】
移送用インシュレータを成形プレス内へのインシュレータ前駆物質２４の位置決め前に取り出してもよく、或いは、移送用インシュレータは常温成形法の実施中、インシュレータ前駆物質２４と一緒のままであってもよい。
【００４１】
インシュレータ前駆物質２４の成形窓を延長させる別の方法は、加熱された空気の流れを移送中、インシュレータ前駆物質の表面上に差し向けることである。移送が十分早く行われず、インシュレータ前駆物質２４、特に層１４のポリマー繊維が成形前にこれらの軟化温度以下に冷えた場合、結果的にあらゆる成形インシュレータは、表面品質及び（又は）寸法特性が不良であるという欠点を持つことになる。
【００４２】
成形プレス２６への移送後、インシュレータ前駆物質２４に常温成形を施す。具体的には、プレスの定盤２８，３０をインシュレータ前駆物質２４上で閉じて約０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）の圧力を５〜４５秒で生じさせ、それにより前駆物質を約５０％〜９５％圧縮するようにする。冷却の際、インシュレータ前駆物質２４は、この所望の最終形状に落ち着く。成形プレス２６の定盤２８，３０を開放することにより、次にインシュレータ前駆物質を取り出し、成形プレスが次の前駆物質をいつでも処理できる状態にするのがよい。
【００４３】
迅速且つ効率的な冷却を行うため、定盤２８，３０の両方をポリマー基材ブランケット材料１４中のポリマー結合繊維の軟化点よりも低温状態で稼働させるのがよい。典型的には、定盤２８，３０は、室温又はそれ以下（例えば、５０°Ｆ（１０℃）以下）で稼働する。一般に、定盤２８，３０の温度が低ければ低いほどそれだけ一層インシュレータ前駆物質２４はポリマー結合繊維の軟化温度以下にそれだけ一層早く冷え、全体的な制御サイクルがそれだけ一層短くなる。定盤２８，３０は、同一温度で稼働する必要はなく、場合によっては、一方の定盤が他方の定盤よりも著しく低温状態で稼働した状態になるよう故意に設定してもよい。
【００４４】
図１ａ〜図１ｅ及び図２ａ〜図２ｂを参照すると本発明の方法の更に別の実施形態が示されている。この実施形態では、インシュレータ前駆物質２４を、任意的に用いられる第１の表面材層１２、ポリマー基材ブランケット層１４、任意的に用いられる絶縁インサート１６及び任意的に用いられる第２の表面材層１８から形成する。この実施形態では、ポリマー基材ブランケット層１４に製品に強度を付加するために比較的高密度及び増大した剛性という特徴をもつ１以上の選択領域４２を設ける。代表的には、高密度領域４２は、インシュレータ１０の中間部分に沿ってリブ４４として及び（又は）インシュレータの端に沿うエッジ又は縁部４６として設けられる（図２ｂ参照）。これは、定盤２８，３０に互いに反対側に位置して協働する突起４８を設けることによって達成され、これら突起は、増大した圧力を加え、選択された領域４２内のポリマー基材ブランケット層１４の圧縮の度合いを大きくする（図２ａ参照）。具体的に説明すると、ポリマー基材ブランケット層１４を選択された領域４２内において突起４８相互間でクリンプする。増大した圧力を加え、結果として圧縮度が大きくなる結果として、熱が迅速に選択された領域４２内のポリマー結合繊維に伝達される。かくして、選択された領域４２内の繊維は、迅速に軟化し、短時間で高密度ゾーンの状態に成形される。
【００４５】
処理は、本質的に上述した仕方で行われる。選択された領域４２を備えたインシュレータ前駆物質２４を成形プレス２６内に配置する。次に、インシュレータ前駆物質２４を選択された領域４２に適当な圧力を加えることにより加熱して５０％〜９５％圧縮する。
【００４６】
所望の結果を達成するため、本発明の方法は迅速に行われる。したがって、圧力は、約５〜４５秒、より代表的には５〜２０秒だけ加えられる。実質的に一様な加熱温度及び圧力をインシュレータ前駆物質２４の選択された領域４２全体にわたって加えてポリマー基材ブランケット層１４に対し所望のクリンプ及び圧密化作用を生じさせるが、成形プレス２６は、同一温度で稼働する両方の定盤２８，３０を有してもよく、そのようにしなくてもよい。用途の中には、一方の定盤が他方の定盤よりも２５％〜７５％低い温度で稼働するほうが一層効果的に行われるものがある。両方の定盤を同一温度で稼働させる場合、両方の定盤の稼働温度は代表的には、約２７５°Ｆ〜４００°Ｆ（１３５℃〜２０４℃）である。温度差を２つの定盤相互間で設定する場合、一方の定盤は例えば３５０°Ｆ（１７７℃）で稼働し、他方の定盤は１５０°Ｆ（６６℃）で稼働する。
【００４７】
成形後、定盤２８，３０を開放し、インシュレータ１０を取り出す。選択された領域４２は、特別な冷却を行わないでクリンプされた状態のままである。
【００４８】
上述したように、結果的に得られるリブ及び（又は）エッジの特徴として、材料密度及び全体的剛性が比較的増大している。上述したようなリブ及び（又は）エッジを備えたインシュレータ１０は、インシュレータのエッジを密封し、又はエッジを溝付き／スロット付きフレーム又は装備品に嵌め込むのが望ましいような自動車、電気器具及び商業用インテリアマーケットで多くの用途を有している。
【００４９】
本発明の好ましい実施形態についての上記説明は、例示のために提供されている。本発明を開示した形態そのものに限定するものではない。上記教示に照らして当業者には明らかな改造及び変形が可能である。例えば、インシュレータを横切って且つこれに沿って縁から縁まで延びるフルサイズ絶縁インサート１６を利用してもよい。上記実施形態は、本発明の原理及びその実用的用途を最もよく説明するために選択されて記載されており、それにより当業者は、本発明を種々の実施形態で、更に計画した特定の用途に合うような種々の設計変更又は改造を施した状態で利用できるようになる。かかる改造例及び変形例は全て、公正で法的な且つ衡平上の権利の広さにしたがって解釈された場合の本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】
本発明の方法を概略的に示す図である。
【図１ｂ】
本発明の方法を概略的に示す図である。
【図１ｃ】
本発明の方法を概略的に示す図である。
【図１ｄ】
本発明の方法を概略的に示す図である。
【図１ｅ】
本発明の方法を概略的に示す図である。
【図２ａ】
本発明の方法の変形実施形態の詳細を概略的に示す図である。
【図２ｂ】
本発明の方法の変形実施形態の詳細を概略的に示す図である。

Claims (33)

1. 多層複合インシュレータ（１０）を製造する方法であって、絶縁インサート（１６）を第１の表面材層（１２）とポリマーを基材とするブランケット材料の層（１４）との間の所望の場所に配置することによりインシュレータ前駆物質（２４）を形成する工程と、前記インシュレータ前駆物質を成形プレス（２６）内に閉じ込める工程と、前記成形プレス内の前記インシュレータ前駆物質を前記ポリマー基材ブランケット材料層中のポリマー結合繊維を軟化させるのに十分に高い温度まで加熱して再付形する工程と、前記成形プレス内の前記インシュレータ前駆物質を冷却して前記インシュレータ前駆物質をその成形された形状にして前記インシュレータの製造を完了させる工程と、前記成形プレスを開いて前記インシュレータを取り出す工程とを有することを特徴とする方法。
2. 前記第１の表面材層（１２）、前記ポリマー基材ブランケット層（１４）及び前記絶縁インサート（１６）を前記形成前に所望の寸法に切断する工程を更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記第１の温度は、２００°Ｆ〜４００°Ｆ（９３℃〜２０４℃）であることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記第１の温度は、３００°Ｆ〜３７５°Ｆ（１４９℃〜１９１℃）であることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記成形プレス（２６）内の前記インシュレータ前駆物質に圧力を約０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）のレベルで加える工程を更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記圧力は、実質的に５〜４５秒間加えられることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 前記圧力を加えたときに前記インシュレータ前駆物質（２４）を約１０％〜９５％圧縮する工程を更に有していることを特徴とする請求項５記載の方法。
8. 前記インシュレータ前駆物質（２４）を形成するとき、第２の表面材層（１８）を前記絶縁インサート（１６）、前記第１の表面材層（１２）及び前記ポリマー基材ブランケット層（１４）と共に配置する工程を更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
9. 多層複合インシュレータ（１０）を製造する方法であって、絶縁インサート（１６）を第１の表面材層（１２）とポリマーを基材とするブランケット材料の層（１４）との間の所望の場所に配置することによりインシュレータ前駆物質（２４）を形成する工程と、前記ポリマー基材ブランケット材料層中のポリマー結合繊維を軟化させるのに十分に高い温度まで前記インシュレータ前駆物質を予熱する工程と、前記ポリマー基材ブランケット材料層の前記ポリマー結合繊維が軟化されたままの状態で前記予熱されたインシュレータ前駆物質を成形プレスに移送する工程と、前記インシュレータ前駆物質を成形プレス（２６）内に閉じ込める工程と、前記成形プレス内の前記インシュレータ前駆物質を冷却して前記インシュレータ前駆物質をその成形された形状にして前記インシュレータの製造を完了させる工程と、前記成形プレスを開いて前記インシュレータを取り出す工程とを有することを特徴とする方法。
10. 前記第１の表面材層（１２）、前記ポリマー基材ブランケット層（１４）及び前記絶縁インサート（１６）を前記形成前に所望の寸法に切断する工程を更に有していることを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 前記第１の温度は、２２０°Ｆ〜４２５°Ｆ（１０４℃〜２１８℃）であることを特徴とする請求項９記載の方法。
12. 前記第１の温度は、３００°Ｆ〜３７５°Ｆ（１４９℃〜１９１℃）であることを特徴とする請求項９記載の方法。
13. 前記成形プレス（２６）内の前記インシュレータ前駆物質に圧力を約０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）のレベルで加える工程を更に有していることを特徴とする請求項９記載の方法。
14. 前記圧力は、実質的に５〜４５秒間加えられることを特徴とする請求項１３記載の方法。
15. 前記圧力を加えたときに前記インシュレータ前駆物質（２４）を約１０％〜９５％圧縮する工程を更に有していることを特徴とする請求項１３記載の方法。
16. 前記インシュレータ前駆物質（２４）を形成するとき、第２の表面材層（１８）を前記絶縁インサート（１６）、前記第１の表面材層（１２）及び前記ポリマー基材ブランケット層（１４）と共に配置する工程を更に有していることを特徴とする請求項９記載の方法。
17. 多層複合インシュレータ（１０）を製造する方法であって、絶縁インサート（１６）を第１の表面材層（１２）とポリマーを基材とするブランケット材料の層（１４）との間の所望の場所に配置することによりインシュレータ前駆物質（２４）を形成する工程と、前記インシュレータ前駆物質を成形プレス内に閉じ込めて前記インシュレータ前駆物質の少なくとも１つの選択された領域をクリンプする工程と、前記成形プレス内の前記インシュレータ前駆物質を前記ポリマー基材ブランケット材料層中の前記少なくとも１つの選択された領域中のポリマー結合繊維だけを軟化させるのに十分に高い温度まで加熱する工程と、前記成形プレスを開いて前記インシュレータを取り出す工程とを有し、前記インシュレータは、比較的高密度で剛性が比較的増大した前記少なくとも１つの選択された領域を有していることを特徴とする方法。
18. 前記第１の表面材層（１２）、前記ポリマー基材ブランケット層（１４）及び前記絶縁インサート（１６）を前記形成前に所望の寸法に切断する工程を更に有していることを特徴とする請求項１７記載の方法。
19. 前記第１の温度は、２００°Ｆ〜４００°Ｆ（９３℃〜２０４℃）であることを特徴とする請求項１７記載の方法。
20. 前記第１の温度は、３００°Ｆ〜３７５°Ｆ（１４９℃〜１９１℃）であることを特徴とする請求項１７記載の方法。
21. 前記成形プレス（２６）内の前記インシュレータ前駆物質に圧力を約０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）のレベルで加える工程を更に有していることを特徴とする請求項１７記載の方法。
22. 前記圧力は、実質的に５〜４５秒間加えられることを特徴とする請求項２１記載の方法。
23. 前記圧力を加えたときに前記インシュレータ前駆物質（２４）を約１０％〜９５％圧縮する工程を更に有していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
24. 前記インシュレータ前駆物質（２４）を形成するとき、第２の表面材層（１８）を前記絶縁インサート（１６）、前記第１の表面材層（１２）及び前記ポリマー基材ブランケット層（１４）と共に配置する工程を更に有していることを特徴とする請求項１７記載の方法。
25. ポリマーを基材とするブランケット材料（１４）からパネルを成形する方法であって、比較的高い密度のものであって剛性が比較的増大した少なくとも１つの選択された領域（４２）をクリンプすることにより前記ポリマー基材ブランケット材料を前記パネルにとって所望の形状に成形する工程を有していることを特徴とする方法。
26. 前記成形工程は、前記ポリマー基材ブランケット材料（１４）を前記ポリマー基材ブランケット材料の前記少なくとも１つの選択された領域中のポリマー結合繊維を軟化させるのに十分に高い温度まで加熱し、前記ポリマー基材ブランケット材料を所望のパネル形状に形成するのに十分な圧力を加える工程を含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。
27. 前記第１の温度は、２００°Ｆ〜４００°Ｆ（９３℃〜２０４℃）であることを特徴とする請求項２６記載の方法。
28. 前記第１の温度は、３００°Ｆ〜３７５°Ｆ（１４９℃〜１９１℃）であることを特徴とする請求項２６記載の方法。
29. 前記成形プレス（２６）内の前記インシュレータ前駆物質に圧力を約０．５〜１００．０ｐｓｉ（３．５〜６８９．４ｋＰａ）のレベルで加える工程を更に有していることを特徴とする請求項２６記載の方法。
30. 前記圧力は、実質的に５〜４５秒間加えられることを特徴とする請求項２９記載の方法。
31. 前記圧力を加えたときに前記インシュレータ前駆物質（２４）を約１０％〜９５％圧縮する工程を更に有していることを特徴とする請求項２９記載の方法。
32. 前記少なくとも１つの選択された領域を前記パネルを横切るリブとして準備する工程を更に有していることを特徴とする請求項２５記載の方法。
33. 前記少なくとも１つの選択された領域を前記パネルのエッジ（４６）として準備する工程を更に有していることを特徴とする請求項２５記載の方法。