KR20020064757A

KR20020064757A - 개선된 단열 및 방음용 차폐물

Info

Publication number: KR20020064757A
Application number: KR1020027000903A
Authority: KR
Inventors: 버드티모시엘; 히어스존제이
Original assignee: 리달, 아이엔씨.
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2002-08-09
Also published as: JP2003505623A; EP1203126B1; CA2380241A1; BR0012643A; WO2001007726A1; EP1203126A4; MXPA02000803A; AU6490200A; ATE509169T1; AU773694B2; EP1203126A1; US6123172A; KR100619278B1; JP3774825B2; CA2380241C

Abstract

가요성의 접착식으로 부착 가능한 자동 밀봉식 단열 및 방음용 차폐물은 니들 처리되는 가요성 섬유질 속솜(40)을 포함하며, 이 속솜은 결합 섬유(45)의 대향 결합 층(41, 42) 사이에 절연 섬유(44)의 절연 층(43)이 배치되어 있다. 각 결합 층(41, 42)의 결합 섬유(45)는 대향 결합 층(41, 42)으로부터 돌출하는 결합 섬유(45)의 술(46)을 제공하도록 절연 층(43)과 대향 결합 층(41, 42)을 통하여 니들 처리되게 배치되어, 속솜(40)의 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48)을 형성한다.

Description

개선된 단열 및 방음용 차폐물{IMPROVED THERMAL AND ACOUSTICAL INSULATING SHIELD}

본 발명에서 개선하고자 하는 단열 및 방음용 차폐물은 해당 분야에 오랫동안 공지되어 왔다. 이러한 차폐물은 매우 다양한 용례에서 이용되는데, 이들 중에는 우주선, 자동차, 가전 제품, 전자 부품, 산업용 엔진, 보일러 설비 등에서의 차폐가 있다. 이러한 차폐물의 일부는 비례적으로 작은 단열 값과 비율적으로 큰 방음 값을 갖거나, 이와 반대의 비율로 되는 값을 갖는다. 물론, 그 중간의 값을 갖는 차폐물도 있다.

단열 값과 관련하여, 주로 복사열 차폐에 의하여 단열을 제공하는 차폐물이 있는 반면, 다른 차폐물은 주로 전도열 차폐에 의하여 단열을 제공하며, 또한 이들의 중간에 있는 차폐물도 있다. 예컨대, 가압 및 성형된 판금은 예컨대 자동차의 바닥 팬과 같은 보호될, 즉 차폐될 대상물과, 예컨대 자동차의 배기 시스템의 일부와 같은 열원 사이에 볼트, 너트, 나사, 용접 등에 의하여 오래 전부터 장착되어 왔다. 그렇게 성형된 판금은 주로 배기 시스템의 부분으로부터의 열을 주위 및/또는 자동차의 차대의 다른 냉각 부품으로 역으로 재방사(re-radiation)함으로써 단열을 제공하여 바닥 팬을 배기 시스템의 그 부분과 단열되게 한다. 그러나, 이러한 판금 차폐물은 낮은 방음 값을 가지며, 배기 시스템의 인접 부분에서 발생된 소음의 많은 부분이 자동차의 바닥 팬을 통하여 객실로 전달될 수 있다. 진동 및/또는 덜컥거리는 느슨한 차폐물에 의하여 추가의 소음이 발생될 수 있다. 또한, 이러한 판금 차폐물은 전도열과 관련하여 단열 값을 제공하는데, 이는 그러한 판금 차폐물이 배기 시스템의 부분과 바닥 팬 사이에서 간격을 두고 있기 때문인데, 그 간격은 차폐물과 바닥 팬 사이에 공기 갭을 제공하며, 이 공기 갭은 전도 열 전달 및 어느 정도의 대류 열 전달을 감소시킨다.

상당한 방음도 요구되는 경우, 전술한 바와 같은 금속 차폐물은 만족스럽지 않다. 이러한 요구에 있어서, 차폐물은 일반적으로 적어도 부분적으로 섬유질의 성질이 있는, 예컨대 유리 섬유의 속솜(batt)이며, 이는 우수한 전도열 단열 뿐 아니라 증가된 방음도 제공한다. 그러나, 이러한 단열은 섬유질 절연체에 대한 정적인 및 동적인 힘이 모두 크지 않은 경우에만 사용될 수 있는데, 이는 예컨대 유리 섬유의 속솜이 임의의 방향, 즉 X, Y 또는 Z 방향으로 매우 작은 강도를 갖기 때문이다. 그러나, 이러한 차폐물은 특정 용례, 예컨대 가정용 식기 세척기에서의 단열에는 매우 유용하다.

이러한 차폐물과 관련한 매우 특별한 문제는 자동차 산업 등에서 발생되었는데, 그 문제는 최근 몇 년에 심각해졌다. 자동차의 전체 크기가 계속해서 축소됨에 따라, 조립된 자동차의 임의의 부분 내의 공간이 이제 줄어들고 있다. 예컨대, 과거의 자동차 구조에서, 자동차의 배기 시스템과 자동차의 배기 터널 사이에는 충분한 공간이 존재했으며, 이에 따라 통상의 판금은 특별히 마련된 이어(ear) 또는 도그(dog) 또는 커넥터와 함께 예컨대 볼트, 나사, 용접 등으로 상기 배기 터널에서 현수될 수 있어서, 그 판금 차폐물을 터널 및 배기 시스템과 간격을 두고 배치할 수 있다. 이는 배기 시스템으로부터 터널로의 열 전달에 대한 복사 방벽을 제공할 뿐 아니라, 차폐물과 터널 사이의 간격과 관련하여 전도 열 및 대류 열 전달의 방벽을 제공하였다. 이 구조는 약간의 방음도 제공하였다. 그러나, 현대의 구조에서는, 배기 시스템과 터널 사이의 간격이 이제 매우 많이 감소되었으며, 많은 상황에서, 차폐물을 배기 시스템과 터널 사이에서 현수시키는 것이 더 이상 실용적이지 않으며, 또한 감소된 간격이 차폐물과 터널 사이에 남아 있는 어떠한 공기 갭을 상응하게 감소시켜, 매우 작은 전도열 및 대류열 단열 또는 방음을 제공한다. 종래 기술은 통상적으로 유리 섬유, 광물 및 점토 울 섬유(clay wool fiber), 알루미나-실리케이트 섬유, 실리카 섬유 등과 같은 무기 섬유를 함유하는 섬유질 속솜이 매우 양호한 단열 및 방음을 제공하며, 잠재적으로는 현수된 판금 차폐물에 대한 대체물일 수 있다는 것을 오래 동안 인식하여 왔다. 이러한 절연체의 문제는, 특히 전술한 무기 섬유의 속솜이 이동하는 벨트 위에서 공기 부과 섬유(air laying fiber)에 의하여 제조되어, 섬유가 속솜의 두께(Z 방향)에 걸쳐 연속적인 층을 이루는 경향이 있다는 것이다. 이들 섬유가 Z 방향으로 실질적으로 상호 얽히지 않기 때문에, 속솜은 매우 낮은 Z 방향 인장 강도를 갖는다. 심지어 그 자체 중량의 정적 하중 하에서도, 예컨대 유리 섬유의 속솜은 그 상면으로부터 현수될 때 그것의 원래 구조로부터 간단하게 늘어진다. 그러므로, 해당 분야에서는 그러한 섬유질 속솜에 X, Y, Z의 모든 방향과 관련하여 보다 큰 인장 강도를 제공하려는 시도로 상당한 노력을 하였다.

이와 관련한 초기의 시도는 켄달(Kendall)의 미국 특허 제3,975,565호에 개시되어 있는데, 이 특허는 층상의 무기 섬유와 유기 섬유의 복합 구조물을 제안하며, 이들 섬유는 (단열 및 방음 모두를 갖춘) 절연 속솜을 제공하도록 함께 니들(needle) 처리되어 모든 방향, 특히 Z 방향으로 보다 큰 인장 강도를 갖는다. 이러한 방법으로, 유리 섬유의 층과 같은 무기 섬유의 층은 예컨대 셀룰로오스 아세테이트 섬유와 같은 유기 섬유의 두 층 사이에 샌드위치되며, 복합적으로 샌드위치된 층의 니들 처리는 유기 섬유의 부분을 유기 섬유 층으로부터 무기 섬유(유리 섬유)의 층을 통하여 이동시키도록 복합물의 일측 또는 양측으로부터 달성되어, 복합체를 함께 결합하여 특히 Z 방향의 강도를 개선한다. 그러나, 그 공정에 사용된 니들 처리 기술 때문에, 니들 펀치 밀도는 평방 인치당 약 260 니들 펀치 이상일 수 없는데, 그 이유는 평방 인치당 약 260 니들 펀치 이상에서는 유리 섬유의 손상이 발생되고, 매트 강도의 손실이 25% 이상으로 되기 때문이다. 이 방법이 Z 방향의 강도를 분명하게 개선하였지만, 전술한 적은 수의 니들 펀치로 인하여, 상기 복합체의 Z 방향 강도는 여전히 상당히 낮으며, 전술한 바와 같이 자동차에 현수되어 사용되는 경우와 같이 상당한 정적 하중 및 동적 하중이 그 절연체에 작용하는 대부분의 현대의 단열/방음 용례에 대해서는 적합하지 않다.

자스코우스키(Jaskowski) 등의 미국 특허 제4,237,180호에서는, 무기 섬유 층에 열수축성 유기 섬유를 함유함으로써 상기 복합식 단열 및 방음용 속솜을 개선하는 것을 제안하고 있다. 니들 처리 후에, 복합식 속솜은 유기 섬유를, 예컨대 길이의 적어도 40%를 수축시키기에 충분한 온도에 노출되며, 그에 의하여 수축 섬유는 무기 섬유를 보다 강화된 형태로 기계적으로 상호 얽히게 하여 특히 Z 방향의 강도를 개선한다. 그러나, 섬유를 수축하는 것은 어려운 공정일 뿐 아니라, 실질적으로 제어할 수 없으며, 이 방법은 균일한 물품을 생산하지 못한다. 또한, 인장 강도, 특히 Z 방향의 인장 강도는 그 공정에 의하여 크게 개선되지 않는다.

하이어(Heirs)의 미국 특허 제4,522,876호는 전술한 문제를 인식하여, 켄달의 특허에 개시된 적은 수의 니들 펀치로 인한 문제와 그로 인한 원치 않는 결과를 구체적으로 해결한다. 하이어의 특허는, 유기 섬유의 외층을 통과하는 니들의 미늘(barb)이 그것이 인접 유리 섬유 층에 도달하기 전에 그 층의 유기 섬유로 채워지는 것을 보장하는 기술에 의하여 평방 인치당 많은 수의 니들 펀치를 달성하는 상이한 방법을 취하고 있다. 미늘이 유기 섬유로 채워지므로, 미늘은 니들이 유리 섬유를 통과할 때 유리 섬유와 맞물리지 않아서 그 유리 섬유를 파괴할 수 없으며, 결과적인 속솜은 크게 개선된 X 및 Y 방향의 강도 뿐 아니라, 예외적인 Z 방향의 강도를 갖도록 많이 니들 처리된다. 이 방법이 해당 분야에 있어서 매우 결정적인 진보이기는 하지만, 이 방법은 상기 속솜이 전술한 바와 같이 현수된 차폐물을 갖춘 자동차의 경우와 같이 큰 정적 하중 및 동적 하중을 겪을 때 어려움에 부딪친다. 이들 어려움은 이하에서 보다 명백해진다.

종래 기술에 있어서의 어느 정도 상이한 방법이 디'엘리아(D'Elia)의 미국 특허 제4,851,274호에 개시되어 있다. 그 방법에서는, 구조체의 다른 섬유의 상호 얽힘을 방해하도록 짧은 길이의 광물 섬유의 중간 층이 니들 처리 가능한 기재 위에 배치된다. 그 위에 유기 섬유의 상층이 배치된다. 뒤이어, 상기 상층 및 중간층을 통하여 기재에 평방 인치당 약 3,000에 이르는 니들 펀치로 니들 처리가 달성된다. 무기 섬유가 실질적으로 상호 얽혀있지 않으므로, 웹은 상당히 가요성이 있게 되며, 페놀 결합재와 같은 결합재가 그 구조물에 피복될 수 있고, 이 결합재는 예컨대 트렁크 라이너(trunk liner)로서 유용한 성형 가능한 단열 및 방음용 차폐물을 성형하도록 마련된다. 그러나, 이러한 차폐물의 형성을 달성하기 위하여 합성 수지를 이용하는 것은 결정적인 단점인데, 그 이유는 결합재를 이용하는 것이 상당히 고가이며, 또한 차폐물은 자체로 상당히 고가인 통상의 공구 및 다이로 성형되어야 하기 때문이다.

베도르프(Behdorf) 등의 미국 특허 제4,996,095호는 또 다른 방법에 의하여 문제를 해결하려는 시도를 한 것이다. 이 특허에서는, 특별한 성질의 접착제에 의하여 유리 섬유 매트를 알루미늄 시트에 접합하는 것과, 접착제로 합체된 복합체가 자동차의 바닥과 배기 시스템 사이의 차폐물로서 사용될 수 있다는 것을 제안하고 있다. 알루미늄 시트와 유리 섬유 매트의 복합체는, 딥 드로잉, 조합식 딥 드로잉-신장, 절곡 및 크림핑과 같은 통상의 공정에 의하여 차량의 외곽에 맞춰진다. 뒤이어, 그렇게 형성된 차폐물은 특정 클램프에 의하여 차량에 적용된다. 이방법이 양호한 단열 및 방음을 제공하기는 하지만, 이 방법은 차폐물을 보호될 대상물에 맞추기 위하여 여전히 전술한 바와 같은 종래의 성형 기술을 필요로 하며, 차폐물을 차량에 장착하기 위한 특정 클램프를 필요로 한다. 이 모든 것은 고가이며, 자동차의 조립에 시간이 많이 소모되며, 전술한 바와 같은 문제점 또는 현대의 구조에서의 매우 협소한 공간을 해소하지 못한다.

전술한 설명으로부터 이해할 수 있듯이, 가요성을 갖는 단열 및 방음용 차폐물을 제공하는 것이 해당 분야에서 특별한 장점일 수 있으며, 이에 따라 차폐물은 통상의 성형 공정에서 예비 성형되지 않고 차량의 외곽 또는 그 외의 구조에 수동으로 적용될 수 있으며, 이 차폐물은 클램프, 볼트, 나사, 용접 등과 같은 임의의 기계적인 부착 장치를 필요로 하지 않고 보호될 대상물에 접착식으로 부착 가능하다.

전술한 미국 특허 출원 제09/033,852호에는 가요성의 접착식으로 부착 가능한 단열 및 방음용 차폐물이 개시되어 있다. 상기 출원에 개시된 발명에 따르면, 전술한 미국 특허 제4,522,876호의 니들 처리 기술은, 무기 섬유 층을 사이에 끼우고 있는 유기 섬유 층으로부터 유기 섬유를 니들 처리할 때에 유기 섬유의 술(tuft)이 유기 섬유 층의 대향 외면으로부터 돌출하여 니들 처리된 속솜의 술이 있는 상면 및 술이 있는 하면을 형성하도록 변형될 수 있다는 것을 알았다.

속솜의 술이 있는 상면과 술이 있는 하면에 접착제가 피복되어, 상면 및 하면 상의 술은 접착제에 의하여 그들 표면에 고착된다. 이는 자동차에 사용함으로써 발생할 수 있는 차폐물의 정적 하중 또는 동적 하중 중에 상기 술이 그들 표면으로부터 당겨지는 것을 방지하고, 그에 따라 그 복합식 속솜에 매우 큰 Z 방향 강도를 제공한다.

속솜의 하면에 피복된 접착제로 인하여, 가요성의 보호 코일은 접착제에 의하여 속솜의 하면에 영구적으로 부착된다. 이는 복합식 속솜에 하부 보호면을 제공하여, 예컨대 도로 상의 돌 및 그 외의 파편으로 인한 기계적 손상을 방지하는 동시에, 차폐물에 복사 단열을 제공한다.

속솜의 상면 상의 접착제는 감압성 접착제와 같은 활성 접착제이며, 가요성의 박리 가능한 포일이 속솜의 상측 상의 감압성 접착제에 해제 가능하게 부착되어, 분리 가능한 포일을 제거함으로써, 차폐물은 그것의 상면이 차폐될 대상물에 맞추어져 그 대상물에 영구적으로 부착되도록 간단하게 만곡 및 가압될 수 있다. 그에 따라, 바닥 팬을 배기 부품으로부터 보호하도록 차폐물을 차량, 예컨대 바닥 팬의 아래에 영구적으로 맞추어 배치하는 데에는 클램프, 볼트, 나사, 용접 등과 같은 부착 수단 또는 성형 장치는 필요하지 않다.

복합식 유기 및 무기 섬유의 속솜은 특정 두께를 가지며, 보호 포일은 특정 소재 및 특정 두께를 가지며, 차폐물은 그것을 보호될 대상물의 외곽 옆에 배치하는 때에 작업자에 의하여 용이하게 수동으로 변형될 수 있으며, 따라서 통상의 스탬핑, 드로잉 등과 같은 예비 성형은 필요하지 않지만, 필요에 따라 그러한 예비 성형이 수행될 수도 있다.

차폐물이 보호될 대상물에 접착식으로 직접 부착되므로, 보호될 대상물, 예컨대 바닥 팬과 차폐물 자체 사이에 간극이 있을 필요가 없으며, 이로 인하여 현대의 자동차 구조의 매우 제한되고 감소된 공간에 그 차폐물을 사용할 수 있다. 그러나, 보호 포일의 조합에 의하여, 특히 그 포일이 복사 장벽 포일인 경우, 높은 단열 및 높은 방음 효과를 갖는 복합식 속솜이 형성된다.

보호 포일 및/또는 분리 가능한 포일을 접착제 피복된 술이 있는 상면 및 하면에 가압하고, 차폐물을 대상물의 외곽에 가압할 때, 접착제에 의해 덮인 표면 상의 술은 수직으로부터 절곡 및 압축되는 경향이 있어, 그들 술은 속솜의 표면으로 더욱 고정된다. 이는 속솜에 매우 큰 Z 방향의 강도를 제공하는데, 이는 머리가 굽은 못과 어느 정도 유사하게 절곡 또는 압축된 술이 속솜의 표면으로부터 분리되기 어렵고, 그에 따라 그 속솜을 매우 큰 Z 방향 강도로 유지하기 때문인데, 이 강도는 속솜에 큰 정적 하중 및 동적 하중이 작용하는 중에 속솜의 분리를 방지할 수 있다.

그에 따라, 상기 출원의 발명은 가요성의, 접착식으로 부착 가능한 단열 및 방음용 차폐물을 제공한다. 차폐물은 니들 처리된 가요성 섬유질 속솜을 구비하며, 이 속솜은 결합 섬유의 대향 결합 층 사이에 절연 섬유의 절연 층이 배치되어 있다. 각 결합재 층의 결합 섬유는 절연 층과 대향 결합 층을 통하여 니들 처리되게 배치되어, 상기 대향 결합 층으로부터 돌출하는 결합 섬유의 술을 제공한다. 이는 속솜의 술이 있는 상면 및 술이 있는 하면을 형성한다. 속솜의 술이 있는 상면 및 술이 있는 하면의 실질적으로 위에 접착제가 배치 및 부착되어, 술이 있는 상면 및 술이 있는 하면 상의 술은 접착제에 의하여 그들 표면에 고정된다. 가요성의, 보호 포일은 접착제에 의하여 속솜의 술이 있는 하면에 영구적으로 부착된다.

차폐물은 상면을 보호될 대상물에 맞추어 그 대상물에 영구적으로 부착하도록 굴곡 및 가압될 수 있다.

상기 출원의 발명은 단열 및 방음될 대상물에 그 발명의 차폐물을 적용하는 방법도 제공한다. 이 방법에서, 위에 접착제가 노출되어 있는 속솜의 상면은 차폐물을 보호될 대상물의 외곽에 맞추도록 충분히 보호 포일에서 가압되고, 감압성 접착제는 그 대상물의 외곽에 영구적으로 고정되게 된다. 그에 따라, 이 방법에 의하여, 차폐물은 볼트, 나사, 용접, 클램프 등과 같은 임의의 부착 장치를 필요로 하지 않고 보호될 대상물 상에 직접 영구적으로 배치된다.

상기 출원의 발명에서는, 그 출원의 도 8에 도시된 바와 같이, 차폐물이 그 둘레에서 폐쇄될 수 있으며, 여기서 절연 속솜은 그들 보호 포일의 둘레를 밀봉하고, 뒤이어 그 상부에 감압성 접착제와 분리 가능한 포일을 배치함으로써 보호 포일 내에 밀폐된다. 이 배치는 수분, 오염물, 먼지, 티끌 등이 절연 소재로 유출되는 것을 방지하며, 이는 매우 바람직한 특성이지만, 그 방법은 절연 소재를 사이에 끼우는 2개의 보호 포일을 필요로 하며, 포일의 둘레는 별도의 밀봉 단계에서 밀봉된다. 그 방법은 접착제와 분리 가능한 포일을 최상부 보호 포일의 상면에 배치하는 별도의 단계도 필요로 한다.

이해할 수 있듯이, 이 방법은 절연 차폐물을 보다 고가로 되게 하며, 그러한 의미에서 절연 소재를 밀폐하는 배치는 원하는 바가 아니다.

그러므로, 간단하게 설명한 바와 같이 상기 출원에 기재된 배치의 추가의 비용 없이 수분, 먼지, 티끌 및 그 외의 도로 오염물의 유출로부터 상기 출원의 절연 소재를 밀봉하는 수단을 제공하는 것이 해당 분야에서 상당한 장점이다. 또한, 자동 밀봉식 차폐물과 같은 차폐물을 제조하여, 수분, 먼지, 티끌 등의 유출을 방지하는 것은 해당 분야에서 상당한 장점이다.

본 발명은 개선된 단열 및 방음용 차폐물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 말하면 보호할 대상물에 접착식으로 부착되는 그러한 차폐물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 1998년 3월 3일자의 미국 특허 출원 제09/033,852호에 개시된 발명의 개량인데, 상기 특허의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 인용된다.

도 1은 종래 기술의 차폐물의 개략적인 도면이고,

도 2는 종래 기술의 차폐물의 다른 형태를 도시하고 있는 개략도이고,

도 3은 무기 섬유 층 사이에 샌드위치된 무기 섬유 층의 종래 기술의 니들 처리를 보여주는 개략도이고,

도 4는 공동 계류중인 출원(copending application)에서 설명한 바와 같이 발명의 술이 있는 표면을 보여주는 개략도이고,

도 5는 공동 계류중인 출원에서 설명한 바와 같이 차폐물을 형성하도록 조립된 술, 접착제 및 포일을 보여주는 개략도이고,

도 6a는 공동 계류중인 출원에서 설명한 바와 같이 박리 포일에 의하여 분리되는 발명의 차폐물의 중첩을 보여주는 개략도이고,

도 6b는 분리 가능한 포일이 차폐물 상면 상의 접착제를 보호하는 공동 계류 중인 출원에 설명된 발명의 실시예의 개략도이고,

도 6c는 공동 계류중인 출원에 설명한 바와 같이 차폐물의 중첩을 보여주는 개략도이고,

도 7은 공동 계류중인 출원에 설명한 바와 같은 발명의 다른 실시예의 개략도이고,

도 8은 공동 계류중인 출원에 설명한 바와 같은 밀봉된 차폐물의 실시예의 개략도이고,

도 9는 공동 계류중인 출원에 설명한 바와 같이 보호될 대상물에 차폐물을 적용한 것을 보여주는 개략도이고,

도 10은 공동 계류중인 출원에 설명한 바와 같이 섬유질 속솜을 형성하는 데 사용된 니들 처리 기술의 개략도이고,

도 11은 공동 계류중인 출원에 설명한 바와 같은 차폐물을 제조하기 위한 공정의 블록 다이어그램이고,

도 12는 차폐될 대상물에 부분적으로 부착된 본 발명의 개선된 차폐물의 개략도이고,

도 13은 도 12와 유지하지만, 차폐될 대상물에 가장자리 부분이 밀봉된 것을 보여주는 도면이고,

도 14는 본 발명의 개선에 따른 차폐물의 평면도이고,

도 15는 본 발명의 개선된 차폐물의 개략도이고,

도 16 및 도 17은 본 발명의 개선된 차폐물을 제조하기 위한 공정의 바람직한 실시예를 보여주는 도면이다.

따라서, 본 발명은 가요성의, 접착식으로 부착 가능한 자동 밀봉식 단열 및 방음용 차폐물을 제공한다. 본 발명은 여러 주요한 발견 및 부수적인 발견을 기초로 한다.

무엇보다도, 전술한 미국 출원의 보호 포일은 섬유질 속섬 절연 소재의 가장자리를 넘어서 연장되는 가장자리 부분을 포함하도록 연장될 수 있다는 것을 알았다. 그러므로, 이들 가장자리 부분은 차폐물에 자동 밀봉 기능을 제공하며, 그들 가장자리 부분은 섬유질 속솜 절연 소재가 보호 포일, 그것의 가장자리 부분 및 보호될 대상물 사이에서 밀폐되도록 보호될 대상물에 대하여 가압된다.

다른 발견으로서, 그들 가장자리 부분에는 가장자리 부분의 가장자리 상면의 실질적으로 위에 배치 및 부착되는 가요성의 접착제가 마련될 수 있다는 것을 알았다. 그에 따라, 그들 가장자리 부분 뿐 아니라 차폐물 자체는 보호될 대상물에 대하여 가압되며, 가장자리 상면 상에 접착제가 있는 그들 가장자리 부분은 보호될 대상물에 접착식으로 부착될 수 있으며, 그에 따라 보호 포일, 그것의 가장자리 부분 및 보호될 대상물 사이의 섬유질 속솜 절연 소재를 밀봉할 수 있다.

그러한 방법으로, 본 발명의 차폐물은 자동 밀봉되고, 그 차폐물은 가장자리부분의 상면에서 보호될 대상물에 접착제에 의하여 전체적으로 밀봉되는 것도 알았다.

부수적인 발견으로서, 섬유질 속솜 절연 소재의 술이 있는 하면에 보호 포일을 부착하기 위하여 사용된 동일 접착제가 간단하게 그 접착제의 연속체로서 가장자리 부분의 가장자리 상면에 사용될 수 있다는 것을 알았다. 이는 접착제를 가장자리 상면에 피복하는 것을 매우 편리하게 한다.

부수적인 발견으로서, 그러한 방법으로, 매우 적은 비용이 발생되는, 즉 가장자리 부분을 제공하는 보호 포일의 추가의 양과 가장자리 부분의 가장자리 상면에 배치된 접착제의 추가적인 양만이 요구된다는 것을 알았다. 이는 차폐물의 비용에 있어서 매우 적은 증가만을 야기하지만, 이러한 개선에 따라 차폐물은 자동 밀봉식의 단열 및 방음용 차폐물이 된다.

따라서, 간단하게 요약하면, 본 발명은 가요성의, 접착식으로 부착 가능한 자동 밀봉식 단열 및 방음용 차폐물을 제공한다. 전술한 미국 특허 출원에서와 같이, 차폐물은 니들 처리된 가요성의 섬유질 속솜을 포함하며, 이 속솜은 결합 섬유의 대향 결합 층 사이에 절연 섬유의 절연 층이 배치된다. 각 결합 층의 결합 섬유는 절연 층과 대향 결합 층을 통하여 니들 처리되게 배치되어 그 대향 결합 층으로부터 돌출하는 결합 섬유의 술을 제공한다. 이는 속솜의 술이 있는 상면 및 술이 있는 하면을 형성한다. 속솜의 술이 있는 상면의 실질적으로 위에 가요성 접착제가 배치 및 부착되어, 술이 있는 상면 상의 술은 접착제에 의하여 그 표면에 고정된다. 가요성의 보호 포일은 속솜의 술이 있는 하면에 인접하게 배치된다.

본 발명의 개선에 있어서, 보호 포일은 섬유질 속솜의 가장자리를 넘어서 연장되는 가장자리 부분을 포함한다. 이들 가장자리 부분은 가장자리 부분의 가장자리 상면의 실질적으로 위에 배치 및 부착되는 가요성 접착제를 갖는다. 그에 따라, 차폐물은 술이 있는 상면을 차폐될 대상물에 맞추어 그 대상물에 영구적으로 부착하도록 굴곡 및 가압될 수 있으며, 가장자리 부분은 가장자리 부분과, 그에 따라 차폐물을 그 대상물에 자동 밀봉하도록 차폐될 대상물에 가장자리 부분의 가장자리 상면을 영구적으로 부착하도록 가압될 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 가요성의, 접착식으로 부착 가능한 자동 밀봉식 단열 및 방음용 차폐물을 제조하는 방법을 제공한다. 이 방법은, 전술한 섬유질 속솜을 형성하는 단계와, 전술한 바와 같은 결합 섬유를 제공하도록 그 속섬을 니들 처리하는 단계와, 가요성 접착제를 전술한 바와 같이 술이 있는 상면에 피복 및 부착하는 단계와, 가요성의 보호 포일을 전술한 바와 같이 피복하는 단계를 포함한다.

그러한 방법의 개량은 보호 포일이 섬유질 속섬의 가장자리를 넘어서 연장되는 가장자리 부분을 갖추고 있다는 것이다. 이들 가장자리 부분은 가장자리 부분의 가장자리 상면의 실질적으로 위에 배치 및 부착된 가요성 접착제를 포함한다. 그에 따라, 차폐물은 술이 있는 상면을 차폐될 대상물에 맞추고 그 대상물에 영구적으로 부착하도록 굴곡 및 가압될 수 있으며, 가장자리 부분은 가장자리 부분과, 그에 따라 차폐물을 그 대상물에 자동 밀봉하도록 차폐될 대상물에 가장자리 부분의 가장자리 상면을 영구적으로 부착하도록 가압될 수 있다.

또한, 그 차폐물을 단열 및 방음될 대상물에 적용하는 방법이 제공된다. 그 방법에서, 술이 있는 상면과 가장자리 상면 상의 접착제는, 예컨대 분리 가능한 포일을 그 접착제로부터 제거함으로써 노출된다. 그에 따라, 섬유질 속솜은 차폐물을 차폐될 대상물의 외곽에 맞추도록 보호 포일에서 가압되고, 술이 있는 상면 상의 접착제를 상기 외곽에 영구적으로 고정시키고, 가장자리 부분을 대상물에 대하여 가압하여, 가장자리 부분과, 그에 따라 차폐물을 대상물에 영구 밀봉하여, 자동 밀봉식 차폐물을 제공한다.

현재의 성질을 갖는 종래 기술의 차폐물은 차폐물과 보호될 대상물 사이에 공기 갭을 갖추었고, 이들 차폐물은 일반적으로 클램프, 볼트, 나사, 용접 등에 의하여 대상물로부터 매달려(현수되어) 있었다. 도 1은 예컨대 전술한 베도르프 등의 특허의 장치와 같은 종래 기술의 것을 도시하고 있다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 차폐될, 즉 보호될 대상물(1)은 예컨대 자동차의 바닥 팬일 수 있다. 예컨대 열원(2)은 자동차의 배기 시스템의 일부 일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차폐물(3; 일반적으로 섬유질의 절연 속솜)은 지지부(4)에 의해 유지되며 브라켓 또는 클램프(5) 등에 의하여 대상물(1)로부터 간격을 두고 있어서, 대상물(1)과 차폐물(3) 사이에 일반적으로 공기 갭(6)이 있다. 이 공기 갭(6)과 차폐물(3)은 조화를 이루어, 비교적 우수한 단열 및 방음을 제공하지만, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 차폐물(3), 지지부(4), 브라켓 또는 클램프(5) 및 공기 갭(6)의 조합은 자동차 내에 상당한 공간을 필요로 하며, 이것은 현대의 구조에서는 적합하지 않다. 또한, 그러한 성질의 차폐물은 설치하는 데 시간이 소요되며 고가이다.

간단하게 설명한 바와 같이, 종래 기술이 그러한 배치를 필요로 했던 이유는 현재의 성질의 종래 기술의 차폐물에서, 섬유질의 절연 속솜의 Z 방향 강도가 현대의 자동차에서 발생될 수 있는 상당한 정적 하중 및 동적 하중을 버티기에 충분하지 않기 때문이다. 도 2는 통상적으로 유리 섬유로 제조되는 종래 기술의 섬유질의 절연 속섬 소재를 도시하고 있다. 도 2에서, 속솜(20)은 대략 X, Y 방향으로 배치된 복수의 유리 섬유(21)를 포함한다. 이들 유리 섬유(21)는 유리 섬유 속섬이 제조되는 방법, 즉 유리 섬유의 공기 부과(air laying)에 의하여 X, Y 방향으로 현저하게 상호 얽힐 수 있지만, 이들 섬유는 Z 방향으로는 현저하게 상호 얽히지 않는다. 그러므로, 이들 속솜은 Z 방향으로 매우 작은 인장 강도를 가지며, 속솜(20)은 다양한 평면(22)에서 Z 방향으로 용이하게 분리될 수 있다. 그에 따라, 예컨대 속섬이 부착부(24)를 매개로 속솜(20)을 현수시키는 덮개(23; 도 3에 부분적으로 도시)를 갖추고 있는 경우, Z 방향의 강도는 예컨대 자동차에서 발생될 수 있는 연장된 정적 하중 및 동적 하중 하에서 예컨대 평면(22)에서 속섬이 분리되는 것을 방지하기에 충분하지 않다.

간단하게 전술한 바와 같이, 하이어의 미국 특허 제4,522,876호는 유기 섬유 속솜, 예컨대 유리 섬유 속솜의 Z 방향 강도를 실질적으로 증가시키는 수단을 개시하고 있으며, 도 3은 그것을 예시하고 있다. 도 3에서, 속솜(30)은 유리 섬유 층(33)을 사이에 끼우고 있는 유기 직물 섬유의 층(31, 32)을 포함한다. 상기 특허에 설명된 방식으로 니들 펀칭함으로써, 유기 섬유 층(31, 32)으로부터의 유기 섬유는 스티치(34)로 형성되며, 이 스티치(34)는 유기 섬유 층(31, 32) 중 하나로부터 유리 섬유 속솜(33)을 통하여 대향 유기 섬유 층(31, 32)으로 연장된다. 상기 특허에 개시된 니들 처리 기술을 이용함으로써, 매우 큰 Z 방향 강도를 제공하도록 상기 복합식 속솜을 니들 처리하는 데에 매우 다수의 상기 스티치(34)가 사용될 수 있다. 이들 Z 방향의 강도는 많은 용례에 대하여 적합하지만, 자동차용 차폐물에서와 같이 매우 큰 Z 방향 강도가 요구되는 곳에서는 특히 장시간의 반복적인 높은 정적 하중 또는 동적 하중의 작용 상태에서 Z 방향으로 속솜의 분리가 발생될 수 있다.

본 발명의 차폐물은 하이어의 특허의 것과 유사하지만 변형된 니들 처리된 절연 속솜을 이용하는데, 즉 니들 처리된 절연 속솜의 대향 표면에 술을 제공하도록 니들 처리가 변형된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 절연 속솜(40)은 결합 층(41, 42)으로서 기능하는 유기 섬유 층도 포함한다. 절연 섬유(44)의 절연 층(43)은 결합 섬유(45)의 대향 결합 층(41, 42) 사이에 배치된다. 각 결합 층의 결합 섬유(45)는 결합 층으로부터 돌출하는 결합 섬유(45)의 술(46)을 제공하도록 절연 층(43)과 대향 결합 층(41, 42)을 통하여 니들 처리되게 배치되어, 절연 속솜(40)의 술이 있는 상면(47)과 술이 있는 하면(48)을 형성한다. 이와 관련하여, 본 명세서와 청구범위에 사용된 바와 같이, 상부 및 하부라는 용어는 구별의 표시로서만 의도되며, 방향을 지시하는 것은 아니다.

대향 표면, 즉 술이 있는 상면(47)과 술이 있는 하면(48) 상의 술(46)은 〔스티치(34) 형태의〕 결합 섬유(45)를 구속하여, 그들 스티치(34)가 절연 속솜(40)의 Z 방향으로 높은 정적 하중 또는 동적 하중 작용 시에 복합체를 통하여 당겨질 수 없게 한다. 이들 술(46)의 존재는 그렇게 니들 처리된 속솜의 Z 방향 강도를 크게 증가시키지만, 니들 처리는 절연 속솜을 여전히 매우 가요성이 있게 남겨두며, 그에 따라 속솜은 원하는 구조로 용이하게 절곡될 수 있다.

술(46)이 매우 큰 Z 방향 강도를 제공하지만, 그 Z 방향 강도는 도 5에 도시된 바와 같이 더욱 증가된다. 도 5에서, 술이 있는 상면(47)과 바람직하게는 술이 있는 하면(48)의 실질적으로 위에 가요성 접착제(50; 명확하게 하도록 도 5에는 단지 부분적으로 배치되어 있는 것으로 도시됨)가 배치 및 부착된다. 접착제(50)의 피복은 술(46)을 절연 속솜(40)의 상면(47)의 평면 및 바람직하게는 하면(48)의 평면으로부터 어느 정도 변형 또는 굴곡되게 하여, 술이 있는 상면(47)과 바람직하게는 술이 있는 하면(48) 상의 술(46)은 접착제(50)에 의하여 표면(47, 48)에 고정된다. 술(46)의 그러한 변형은 결합 섬유(45)가 대향 표면으로부터 당겨지는 것과, Z 방향으로 속솜의 파손(분리)에 대한 저항성을 증가시킨다. 추가로, 일단 접착제(50)가 피복되면, 그 접착제는 술(46)을 각각의 표면(47, 48)에 부착하고, 이는 절연 속솜(40)의 Z 방향 강도를 더욱 증가시킨다.

그러나, 그러한 Z 방향 강도는 도 5에 도시된 바와 같이 더욱 증가된다. (명확하게 하도록 도 5에 단지 부분적으로 도시되어 있는) 가요성의 보호 포일(51)은 접착제(50)에 의하여 절연 속솜(40)의 하면(48)에 인접하게 배치되고, 바람직하게는 영구적으로 부착되며, 그 포일(51)의 피복 시에 술(46)은 예컨대 평탄화, 절곡, 비탈짐, 머리의 구부러짐 등과 같이 더욱 변형되어, 높은 정적 하중 또는 동적 하중의 작용 시에 스티치(34)의 결합 섬유(45)가 속솜(40)을 통하여 당겨지는 것에 대한 저항성을 더욱 증가시킨다.

바람직하게는, 요구되는 것은 아니지만, (명확하게 하도록 도 5에 단지 부분적으로 도시되어 있는) 박리 가능한 포일(52)은 접착제(50)에 의하여 절연 속솜(40)의 술이 있는 상면(47)에 박리 가능하게 부착된다. 그에 따라, 보호 포일(51)의 효과와 유사하게, 분리 가능한 포일(52)의 피복은 유사하게 술(46)을 변형시키고, 그들 술을 술이 있는 상면(47)에 더욱 구속 및 고정한다.

그러나, 분리 가능한 포일은 특히 이하에 설명되는 이유로 요구되지 않는다. 그러나, 감압성 접착제가 사용되는 경우, 차폐물의 운반 및 취급 중에 감압성 접착제가 어떤 대상물에 돌발적으로 고착되는 것을 방지하는 것이 필요하다. 그러나, 이것은 도 6에 도시된 바와 같이 중첩된 차폐물 사이에 박리 포일을 삽입함으로써 간단하게 수행될 수 있으며, 여기서 차폐물(61)의 중첩체(60)는 차폐물(61) 사이에서 그것의 감압성 접착제(50; 도 5 참조)를 갖춘 절연 속솜(40)의 상면(47) 위에 박리 포일(62)을 포함한다. 그에 따라, 그러한 중첩체(60)는 운반 및 취급될 수 있다. 그러므로, 개별적인 차폐물(61)은 보호될 일련의 대상물, 예컨대 생산 라인의 일련의 자동차에 적용하도록 중첩체(60)로부터 계속적으로 제거될 수 있다.

차폐물(61)이 중첩체로부터 제거될 때, 상면(47)은 노출된 감압성 접착제(50)를 포함하며, 그 상면이 이하에 상세하게 설명되는 바와 같이 보호될 대상물 위에 가압되는 경우, 술(46)은 보호 포일(51)을 접착제에 적용하는 것과 관련하여 전술한 바와 같은 방식으로 더욱 변형된다. 따라서, 차폐물의 중첩체에서 차폐물 사이에 박리 포일이 사용될 때에는 분리 가능한 포일이 사용될 때 발생되는 것과 동일한 결과로 적소의 차폐물이 뒤따른다. 그러나, 중첩체가 적소에 유지되어 상면(47) 상의 감압성 접착제(50)를 확실하게 보호하도록 주의해야 한다. 추가로, 이하에 설명하는 것과 같은 예비 성형은 단지 박리 포일을 갖추고는 수행하기 어렵다. 이러한 이유로, 분리 가능한 포일이 바람직하다. 박리 포일은 이하에 설명되는 바와 같이 분리 가능한 포일과 동일한 소재로 제조될 수 있다.

도 6b에 도시된 차폐물은 감압성 접착제(50)에 의하여 절연 속솜(40)의상면(47)에 분리 가능하게 부착되는 분리 가능한 포일(52)을 포함하여, 도 6b에 도시된 바와 같이 분리 가능한 포일(52)의 제거에 의하여, 차폐물은 술이 있는 상면(47)을 보호될 대상물(1)에 맞추어 그 대상물에 영구적으로 부착하도록 굴곡 및 가압될 수 있다.

차폐물 중첩제의 차폐물 사이의 박리 포일 대신에, 보호 포일(51)의 최하면은 중첩된 차폐물이 취급 및 분리될 수 있도록 박리 코팅으로 피복될 수 있다. 이 실시예는 도 6c에 도시되어 있으며, 여기서 각 차폐물(61)은 보호 포일(51)의 최하면 상에 박리 소재의 코팅(53)을 갖는다.

절연 속솜(40)은 요구되는 단열 및 방음의 정도와, 결합 층(41, 42)의 특정 결합 섬유(45), 절연 층(43)의 특정 절연 섬유(44)에 따라 다양한 두께로 될 수 있다. 그러나, 일반적으로 말하면, 절연 속솜(40)은 약 0.1 내지 2.0 인치 사이의 두께를 갖는다. 유사하게, 섬유 및 용례에 따라, 각 결합 층(41, 42)에 대한 절연 층(43)의 중량비는 현저하게 변경될 수 있지만, 일반적으로 말하면, 그 비율은 약 0.5 내지 12.0 : 1 사이이다. 결합 층(41, 42)의 각각의 중량은 용례에 따라 상이할 수 있지만, 일반적으로 대부분의 용례에서, 각 결합 층의 중량은 실질적으로 동일하다.

절연 섬유는 유리 섬유, 광물 섬유, 알루미나 섬유 등과 같은 통상의 무기 섬유일 수 있지만, 일반적으로 절연 섬유는 유리 섬유이다. 그러나, 단열에 대한 요구는 작고 방음에 대한 요구는 큰 경우에, 절연 섬유는 무기 섬유일 필요는 없으며, 적어도 부분적으로는 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유 등과 같은 유기 섬유일수 있다. 이들 섬유는 중실 또는 중공일 수 있으며, 이중 중공은 보다 큰 단열을 제공한다.

결합 섬유는 통상적으로 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 올레핀 섬유, 셀룰로오스 아세테이트 섬유와 같은 유기 섬유이다.

절연 섬유의 데니어는 현저하게 변경될 수 있지만, 일반적으로 말하면, 약 0.1 내지 25 데이어가 대부분의 용례에 적합하다. 유사하게, 결합 섬유, 예컨대 유기 섬유의 데니어는 광범위하게 변경될 수 있지만, 보다 일반적으로 데이어는 약 2 내지 15 사이이다.

절연 섬유의 섬유 길이는 매우 짧은 길이, 예컨대 50 마이크론으로부터 상당히 긴 길이, 예컨대 5인치에 이를 수 있다. 결합 섬유의 섬유 길이는 통상적으로 약 0.2 내지 8.0 인치 사이이다.

속솜 준비 시의 니들 밀도는 차폐물에 예상되는 정적 하중 또는 동적 하중에 대하여 요구되는 Z 방향의 인장 강도에 따라 광범위하게 변경될 수 있다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이 니들 처리되게 배치된 결합 섬유(45)는 일반적으로 속솜(40)의 평방 인치당 약 500 내지 10,000 니들 펀치의 니들 처리 밀도를 갖는다. 그에 따라, 마찬가지로, 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48) 상의 평방 인치당 약 500 내지 10,000개의 술(46)이 있다. 그러나, 보다 일반적으로, 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48) 상의 평방 인치당 약 700 내지 5,000개의 술(46)이 있다.

니들 처리된 절연 속솜(40)의 특히 Z 방향으로의 증가된 강도는 일반적으로술의 수 및 크기에 비례한다. 전술한 바와 같은 술의 수는 별도로 하고, 술은 Z 방향으로의 속솜의 강도의 증가량이, 동일한 소재이지만 술이 없는 경우에 비교하여 평방 인치당 1,000개의 술 마다 50% 이상이 되도록, 보다 바람직하게는 평방 인치당 1,000개의 술 마다 약 100% 이상이 되도록 크기를 갖는다. 그러나, 이러한 증가는 훨씬 클 수 있다.

접착제는 임의의 원하는 공지의 접착제일 수 있지만, 열, 용제 도는 압력에 의하여 활성화되는 접착제와 같은 활성 접착제, 예컨대 통상의 폴리에스테르 접착제가 바람직하다. 그에 따라, 접착제는 고온의 에어 건 또는 I.R. 가열기 또는 고온 롤 또는 블록으로 가열함으로써 활성화되거나, 용제를 그 위에 분무하거나 칠함으로써 활성화되거나, 압력에 의하여 활성화될 수 있으며(즉, 감압성 접착제), 이들 모두는 해당 분야에 널리 알려져 있는 것이다. 그러나, 바람직한 접착제는 감압성 접착제 또는 열 활성화 접착제이다. 접착제는 분무, 코팅 또는 "전달 테이프(transfer tape; 포일 또는 종이의 한면 또는 양면에 있는 접착제의 막)"에 의하여 피복될 수 있다. 바람직한 실시예의 감압성 접착제는 매우 다양한 공지의 감압성 접착제로부터 선택될 수 있지만, 바람직한 감압성 접착제는 상업적인 아크릴에이트 접착제, 특히 메타아크릴레이트 접착제 및 에티아크릴레이트 접착제이다.

보호 포일(51)은 예컨대 플라스틱, 금속, 직물(직포 및 부직포) 등과 같이 다양한 소재로 제조될 수 있지만, 보호 포일(51)은 금속 포일, 특히 알루미늄 포일, 또는 플라스틱 포일, 특히 폴리에스테르 플라스틱 포일인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 포일은 천연적으로, 또는 포일 내의 안료 또는 포일 상의 코팅으로서 열 반사성 칼라를 갖는다. 예컨대, 포일이 알루미늄으로 제조되는 경우, 알루미늄은 그 자체로 열 반사성 칼라를 갖는다. 다른 한편으로, 포일이 폴리에스테르 포일과 같은 플라스틱 포일인 경우, 그 폴리에스테르 포일은 열 반사성 칼라를 갖도록 알루미늄으로 피복될 수 있다. 보호 포일의 두께는 현저하게 변경될 수 있지만, 일반적으로 포일의 두께는 약 1 밀 내지 100 밀 사이이며, 보다 일반적으로 약 2 밀 내지 10 밀 사이에 있다.

어느 정도 마찬가지로, 분리 가능한 포일(52) 또는 박리 포일(62)은 금속, 플라스틱, 직물 또는 종이일 수 있지만, 포일은 박리제로서 일측에 실리콘 코팅을 갖춘 통상적으로 1.5 밀의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 막인 것이 바람직하다. 분리 가능한 포일 또는 박리 포일은 그것의 임의의 측면에 어떠한 통상의 박리 코팅, 예컨대 폴리올레핀 코팅을 구비할 수 있으며, 그 코팅은 접착제, 예컨대 감압성 접착제와 접촉하여, 포일은 보호될 대상물의 표면에 차폐물을 부착하게 접착제를 노출시키도록 차폐물로부터 용이하게 제거될 수 있다. 포일은 임의의 원하는 두께로 될 수 있지만, 일반적으로 그 두께는 약 1 밀 내지 50 밀 사이이다.

차폐물은 도 7에 도시된 바와 같이 차폐물의 층 형태일 수도 있으며, 여기서 차폐물은 접착제(50)에 의하여 함께 부착된 속솜의 2개의 층(70, 71)을 구비하고, 보호 포일(51) 및 분리 가능한 포일(52)〔또는 박리 포일(62)〕을 구비한다. 물론, 2개 이상의 층이 이용될 수 있다.

공동 계류중인 출원의 차폐물은 도 8에 도시된 바와 같이 그 둘레에서 폐쇄될 수 있으며, 여기서 속솜(40)은, 보호 포일(51)의 둘레(80)를 밀봉하고 뒤이어감압성 접착제(50)와 분리 가능한 포일(52)을 그 상부에 배치함으로써 보호 포일(51) 내에 에워싸인다. 그러나, 이것은 전술한 바와 같이 고가이며, 원하는 것이 아니다.

전술한 바와 같은 차폐물은 대상물을 단열 및 방음으로부터 보호하도록 대상물에 적용될 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이 속솜(40)의 술이 있는 상면(47)으로부터 분리 가능한 포일(52)을 제거함으로써〔또는 도 6c에 도시된 바와 같이 중첩체(60)로부터 차폐물을 제거함으로써〕, 그 위의 감압성 접착제(50)는 노출된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 공동 계류중인 출원은, 차폐물을 보호될 대상물(91)의 외곽(90)에 맞추기에 충분하게 보호 포일(51)에서 속솜(40)을 가압함으로써, 감압성 접착제(50)가 외곽(90)에 영구적으로 고정되는 것을 교시하고 있다. 바람직하게는, 보호 포일(51)에서의 가압은 도 9에 도시된 바와 같이 수동 가압이다. 그러나, 분리 가능한 포일(52)을 제거하기 전에, 차폐물은 차폐물을 대상물(91)의 일반적인 외곽(91)에 맞추도록 예비 성형 단계를 겪을 수 있다. 이는 외곽이 구조적으로 상당히 복잡한 경우에 차폐물을 외곽(91)에 대해 수동 성형하는 것을 줄일 수 있다.

본 발명의 속솜을 제조하는 데 사용된 니들 처리가 도 10에 도시되어 있다. 미늘(101)을 갖춘 니들(100)이 결합 층(42)을 관통하기 시작함에 따라, 미늘(101)은 픽업되며, 그 미늘에 결합 섬유(45)가 본질적으로 채워진다. 뒤이어, 니들은 상당한 절연 섬유를 픽업하지 않고 절연 층(43)을 통과하는데, 이는 미늘이 본질적으로 채워져 있기 때문이다. 뒤이어, 니들은 술이 있는 하면(48) 아래로 미늘이관통하여 그 술이 있는 하면(48)을 넘어서 술(46)을 제공하도록 대향 결합 층(41)을 통과한다. 니들(100)이 결합 층(41)을 통하여 후퇴함에 따라, 그 술(46)은 술이 있는 하면(48)에 남겨진다. 물론, 미늘이 있는 니들에 통상적인 그 니들 처리 작업 중에, 결합 섬유(45)도 니들과 함께 당겨져, 도 5에 도시된 바와 같이 그들 결합 섬유의 스티치(34)를 형성한다. 그에 따라, 니들(100)의 후퇴와 더불어, 섬유(45)의 스티치(34)에서 종결되는 술(46)은 표면에 남겨진다. 니들 처리가 속솜(40)의 양측으로부터 수행되는 통상의 니들 처리 기계를 이용함으로써, 술은 도 5에 도시된 바와 같이 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48) 모두에 배치된다.

술이 있는 표면을 얻기 위하여, 임의의 니들의 적어도 최하측 미늘은 미늘(100)이 속솜(40)으로부터 후퇴할 때 술을 이루는 섬유가 각각의 표면에 남아 있기에 충분하게 니들 방향에 따라 술이 있는 상면(47) 또는 술이 있는 하면(48)을 통과해야 한다. 일반적으로 말하면, 그 최하측 미늘은 적어도 약 1/16 인치만큼, 보다 바람직하게는 적어도 약 1/8 인치, 예컨대 1/3 인치만큼, 심지어는 1/2 인치 또는 3/4 인치에 이르는 크기만큼 표면〔48, 또는 표면(47)〕을 넘어서 관통해야 한다. 이는 상당한 술이 각 니들 펀치를 갖춘 표면에 배치되는 것을 보장한다.

본 발명의 차폐물을 제조하는 일반화된 전체 공정이 도 11에 도시되어 있다. 본 발명의 차폐물을 제조하기 위하여, 절연 섬유의 절연 층의 가요성 섬유질 속솜은 결합 섬유의 대향하는 카디드(carded; 카드기로 생산되는) 결합 층 사이에 배치되는데, 즉 결합 층을 카딩(carding)함으로써 형성되며, 뒤이어 예비 성형되거나카딩에 의한 절연 층을 그 위에 배치하고, 뒤이어 결합 층을 그 위에 카딩함으로써 형성되는데, 이 모두는 통상의 방식이다. 그 후에, 속솜은 도 10과 관련하여 설명한 방식으로 니들 처리되어, 각 결합 층(41, 42)의 결합 섬유(45)는 대향 결합 층(41, 42)으로부터 돌출하는 결합 섬유(45)의 술(46)을 제공하도록 절연 층(43)과 대향 결합 층(41, 42)을 통하여 니들 처리되어, 속솜(40)의 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48)을 형성한다. 접착제(50)는 속솜(40)의 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48)에 피복되어, 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48) 상의 술(46)은 접착제(50)에 의하여 표면(47, 48)에 고정된다. 가요성의 보호 포일(51)은 접착제(50)에 의하여 절연 속솜(40)의 술이 있는 하면(48)에 피복, 바람직하게는 영구 부착되며, 바람직하게는 가요성의 분리 가능한 포일(52)은 접착제(50)에 의하여 속솜(40)의 술이 있는 상면(47)에 피복, 바람직하게는 박리 가능하게 부착된다.

그에 따라, 차폐물은 상면(47)을 차폐될 대상물(91)에 맞추어 그 대상물에 영구적으로 부착하도록 굴곡 및 가압될 수 있다.

도 12 내지 도 15는 본 발명의 개량물을 상세하게 도시하고 있다. 이들 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 개량물은 술이 있는 상면(47)의 실질적으로 위에 배치 및 부착된 가요성 접착제(50)에 의하여 차페물을 대상물(1)에 부착하는 것과 관련하여 공동 계류중인 출원의 차폐물과 동일한 방식으로 기능한다. 공동 계류중인 출원의 차폐물과 동일한 방식으로, 보호 포일(51)은 접착제(50)에 의하여 술이 있는 하면(48)에 인접하게, 바람직하게는 영구적으로 부착된다. 그러나, 본 발명의 개량물에 있어서, 보호 포일(51)은 섬유질 속솜(40)의 가장자리(113)를 넘어서 연장되는 가장자리 부분(112)을 갖추고 있다. 이들 가장자리 부분(112)은 가장자리 상면(115)의 실질적으로 위에 배치 및 부착된 가요성 접착제(114)를 갖는다.

그에 따라, 차폐물이 술이 있는 상면(47)을 차폐될 대상물(1)에 맞추어 그것에 그 대상물에 영구 부착하도록 굴곡 및 가압될 때, 가장자리 부분(112)도 가장자리 부분(112)의 가장자리 상면(115)을 차폐될 대상물(1)에 영구적으로 부착하도록 가압되어, 도 13에 도시된 바와 같이 가장자리 부분(112)을 대상물(1)에 자동 밀봉한다.

가요성 접착제(114)는 절연 속솜(40)의 술이 있는 상면(47) 및/또는 술이 있는 하면(48) 상의 가요성 접착제(50)와 동일하거나 상이한 접착제일 수 있다. 실제로, 도 12에 도시된 바와 같이, 접착제(114)는 단순하게 술이 있는 하면(48)에 피복된 접착제(50)의 연속물이다. 이는 본 발명의 개량물에 접착제(114)를 피복하는 것을 크게 단순화시킨다. 그에 따라, 그것의 조성 및 대체물과 관련하여 접착제(114)는 공동 계류 중인 출원의 접착제 또는 그 외의 접착제와 관련하여 전술한 접착제(50)와 정확하게 동일할 수 있다.

선택적으로 도 13에 가장 잘 도시된 바와 같이, 술이 있는 상면(47) 상의 접착제(50)는 가장자리 부분(112)으로 연장될 수 있다. 이러한 배치에서, 술이 있는 하면(48) 상의 접착제(50)를 갖추거나 갖추지 않은 상태로, 속솜(40)은 차폐물의 제조 중에 술이 있는 상면(47) 상의 접착제(50)와 포일(51) 사이에서 밀봉되어, 심지어 그것의 설치 중에 차폐물을 가압하기 전에도 속솜(40)을 유밀한 봉입물로 만든다. 접착제(50)에 의하여 술이 있는 상면(47)을 대상물(1)에 부착하도록 보호 포일(51)을 가압하는 것에 부가하여, 가장자리 부분(112)이 가장자리 상면(115)을 대상물(1)에 영구적으로 부착하도록 가압되는 경우, 전체 차폐물은 보호 포일(51), 가장자리 부분(112) 및 대상물(1) 사이에서 자동 밀봉된다. 물론, 이것은 예컨대 자동차에 차폐물을 이용하는 중에 수분, 도로의 먼지, 티끌 등이 유출되어 차폐물로 도입되는 것을 방지한다. 추가로, 부착된 가장자리 부분(112)은 전체 차폐물을 대상물에 부착하는 것을 향상시킨다.

도 14 및 도 15에 가장 잘 도시된 바와 같이, 보호 포일(51)은 섬유질 절연 속솜(40)을 에워싸는 가장자리 부분(112)을 포함한다. 이들 가장자리 부분(112)은 접착제(114; 도 14에 단지 부분적으로 도시)를 포함하고, 이는 전술한 바와 같이 단순하게 접착제(50)의 연장부일 수 있다(도 12 및 도 13 참조). 추가로, 바람직한 실시예에서, 분리 가능한 포일(52, 도 14에 단지 부분적으로 도시)은 공동 계류중인 출원의 차폐물과 관련하여 전술한 목적을 위하여 전체 차폐물 위에 배치된다. 그에 따라, 차폐물을 대상물(1)에 적용하는 때에, 분리 가능한 포일은 (전술한 바와 같이 동일하거나 상이할 수 있는) 접착제(50) 및 접착제(114) 모두로부터 제거되어, 술이 있는 상면과 가장자리 상면(115) 상의 접착제를 노출시킨다. 그에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 절연 속솜(40)은 차폐물을 보호될 대상물(91)의 외곽(90)에 맞추도록 보호 포일(51)에서 가압되어, 술이 있는 상면(47) 상의 접착제(50)를 외곽(90)에 영구적으로 부착할 수 있게 한다. 동시에, 가장자리 부분(112, 도 12 및 도 13 참조)은 대상물(91; 도 9 및 도 1, 도 12 및 도 13)에 대하여 가압되어 가장자리 부분(112)을 그 대상물에 영구적으로 밀봉한다.

도 14에 가장 잘 도시된 바와 같이, 가장자리 부분(112)은 도 13에 도시된 바와 같이 가장자리 부분(112)이 대상물(1)에 맞추어지고, 절곡되고 부착되기에 충분할 정도로 섬유질 절연 속솜(40)의 가장자리(113)를 넘어서 연장되어야 한다. 물론, 얼마나 많은 가장자리 부분(112)이 섬유질 절연 속솜(40)의 가장자리(113)를 넘어서 연장되어야 하는 가는 무엇보다도 절연 속솜(40)의 두께와, 가장자리 부분(112)과 대상물(1) 사이에 얼마나 많은 밀봉이 바람직한 가에 달려있다. 그러나, 일반적으로 말하면, 가장자리 부분은 가장자리(113)를 넘어서 약 1/2 인치 내지 1 인치 연장될 수 있으며, 차폐물의 비용이 상당히 적합하게 증가하는 상태로 양호한 자동 밀봉을 제공하지만, 이보다 크거나 작은 가장자리 부분이 필요에 따라 사용될 수도 있다.

용이하게 이해할 수 있듯이, 본 발명의 개선된 차폐물을 제조하는 일반적인 전체 공정은, 접착제(50)가 절연 속솜(40)의 술이 있는 하면(48)보다 보호 포일(51)에 더 많이 피복되는 것을 제외하고는 전술한 바와 같다. 이는 접착제(114)를 가장자리 부분(112)에 피복하는 별도의 단계를 생략하게 한다. 접착제를 보호 포일(51)의 상면에 피복하고, 뒤이어 그 위에 섬유질 절연 속솜(40)을 배치함으로써, 가장자리 부분(112)에서의 접착제(114)는 자동적으로 적소에 있게 되고, 가장자리 부분에 접착제를 도포하는 개별적인 단계는 필요하지 않다. 또한, 분리 가능한 포일(52)은 술이 있는 상면(47) 상의 접착제(50) 뿐 아니라, 가장자리부분(112) 상의 접착제(114)에도 피복될 수 있다.

접착제(50)를 술이 있는 상면(47)과 가장자리 부분(112)에 배치하는 한 가지 수단은 간략하게 전술한 바와 같이 가장자리 부분(112)에 피복되지 않은 경우에, 간략하게 전술한 바와 같은 "전달 테이프"를 이용하는 것이다. 전달 테이프는 분리 가능한 포일에 부착된 감압성 접착제의 막을 구비한다. 그에 따라, 상기 전달 테이프는 술이 있는 상면(47)과 가장자리 부분(112) 위에 배치되고, 위에 박리 포일을 갖춘 테이프를 술이 있는 상면(47)과 가장자리 부분(112)의 가장자리 상면(115)에 전체적으로 부착하도록 가압될 수 있다. 그러므로, 이 공정에서, 술이 있는 상면(47)과 가장자리 부분(112) 상의 접착제는 단일의 공정으로 피복되며, 박리 포일(52)은 이미 거기에 피복되어 있다. 이러한 차폐물 조립 수단에서, 물론 접착제(50)는 술이 있는 하면(48) 및/또는 보호 포일(51)에 피복되는 것이 바람직하며, 섬유질의 절연 속솜(40)을 보호 포일(51)에 부착하거나, 그와 반대로 부착하도록 그들에 대해 가압된다. 그 후에, "전달 테이프"는 전술한 바와 같이 피복된다. 그러나, 큰 강도가 필요하지 않은 일부 용례에서는, 술이 있는 하면(48)과 보호 포일(51) 사이의 접착제는 필요하지 않다. 그러한 용례에서, 접착제(50)는 술이 있는 하면(48)에 도포되지 않고, 전체 차폐물은 전술한 바와 같이 보호 포일(51), 절연 속솜(40) 및 전달 테이프의 적층된 조합을 가압함으로써 조립된다. 그러나, 이것은 바람직한 실시예가 아닌데, 그 이유는 적층된 조합의 가압 중에 발생하는 모든 것에 대하여 술의 절곡이 필요하고, 하면(48) 상에 술을 접착식으로 접합시키지 않기 때문이다.

본 발명의 개선된 차폐물을 제조하는 가장 바람직한 방법은 3단계의 공정을 포함한다. 제1 단계에서, 절연 속솜(40)은 전술한 니들 처리 기술에 의하여 개별적으로 제조된다. 뒤이어, 절연 속솜(40)은 특정 차폐물을 위한 정확한 구조의 편(piece)으로 다이 절삭된다.

제2의 개별적인 단계에서, 절삭된 절연 편은 상측에 감압성 접착제를 갖는 테이프 상에 정확하게 간격을 두고 있는 위치에서 배치된다. 간단하게 배치하는 것, 예컨대 절연 속솜의 절삭 편을 감압성 접착제로 낙하시키는 것은 추가의 처리 중에 상기 편을 적소에 유지한다. 접착제, 예컨대 열 활성화 폴리에스테르 접착제의 열 활성화 막은 절연 속솜의 절삭 편 위에 배치되고, 보호 포일은 접착제의 막 위에 배치된다. 뒤이어, 이 조립체는 2개 롤의 닙을 통과하며, 보호 포일 옆의 롤은 접착제의 막을 가열하도록 충분히 가열되어, 그 접착제의 막을 용융시키고, 끈적끈적하게 하고, 보호 포일을 상기 편에 고정하여, 그들의 적층물을 형성한다.

제3 단계에서, 그렇게 형성된 적층물은 차폐물을 형성하도록 다이 절삭된다.

도 16은 제2 및 제3 단계와 관련한 바람직한 공정을 보여주는데, 이는 제1 단계에 대해서는 이미 전체적으로 설명하였기 때문이다. 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 전술한 바와 같은 분리 가능한 포일 상의 감압성 접착제의 롤(160), 즉 테이프(160a)는 지지부(161) 상으로 풀리고, 절연 속솜의 다이 절삭된 편(162; 예비 절삭된 블랭크 형태)은 배치 아암(164)을 갖춘 통상의 로봇식 "잡아 배치하는(pick and place)" 위치 결정기(163)에 의하여 그것의 지지부(165)로부터 선택된 위치(166)로 이동된다. 다이 절삭된 편(162)이 배치 아암(164)에 의하여테이프(160a; 감압성 접착제의 절반) 상에 떨어지는 경우, 테이프(160a) 위의 아암의 높이는, 다이 절삭된 편(162)의 낙하가 다이 절삭 편(162)이 테이프(160a) 상의 감압성 접착제에 부착되기에 충분하고, 선택된 위치에 남겨지도록 정해진다. 위에 다이 절삭 편(162)이 있는 테이프(160a)는 가열 롤(168) 및 압력 롤(169)의 닙(167)을 통과한다(두 롤 모두 가열될 수도 있다). 가열 롤(168; 바람직하게는 금속 롤)은 위에 엠보싱된 장식용 패턴을 가질 수 있으며, 압력 롤(169)은 탄성 롤 또는, 고온 고무 롤 또는 표면 롤(surfaced roll)과 같은 탄성의 표면 롤인 것이 바람직하다.

고온의 접착제 막(170), 예컨대 폴리에스테르 접착제 막도 닙(167)을 통과하며, 이는 접착제 막 지지 롤(171)과 금속 포일(172), 예컨대 알루미늄 포일로부터 풀리고, 금속 포일 지지 롤(173)로부터 풀린다. 가열 롤(168) 및 압력 롤(169)은 테이프(160a), 다이 절삭된 편(162), 접착제 막(170) 및 금속 포일(172) 모두의 적층물(174)을 형성하고, 가열 롤(168)에 의하여 접착제 말(171)을 용융시키거나 점착성이 강하게 하여 그들 구성 요소를 적층물(174)로서 함께 부착시킨다.

통상의 부분 센서(175)가 적층물(174)에서 절삭 편(162)의 선연부를 감지하고, 적절한 시간에 다이 절삭기(176)가 적층물(174)을 전술한 바와 같은 완성된 차폐물(177)로 절삭한다. 적층물(174)의 스크랩(178)은 폐기를 위하여 권취된다.

분명하게, 전술한 공정은 복수의 변형예로 변경 가능하며, 도 17은 특히 유용한 변형예를 보여주고 있다. 도 17에서, 도 16에서와 동일한 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여한다. 도 17로부터 알 수 있듯이, 그 변형예에서는, 지지롤(173)로부터 풀리는 금속 포일(172)은 지지 롤(171)로부터 풀리는 접착제 막(170) 위에 배치된다. 절삭 편(162)은 "잡아 배치하는" 위치 결정기(163)에 의하여 접착제 막(170) 위에 배치되고, 그 조합은 접착제 막(170)을 용융시키거나 점착성을 강하게 하는 고온 베드 영역(180) 위로 통과한다. 다음에, 지지 롤(160)로부터 풀리는 테이프(160a)가 그 위에 배치된다. 다음에, 이들 모두는 탄성 롤(181, 182), 예컨대 고온 고무 롤 또는 고온 표면 고무 롤의 닙(167)을 통과하며, 여기서 적층물(174)이 형성된다. 나머지 공정은 도 16과 관련하여 설명한 것과 동일하다.

이제 본 발명을 이하의 예에 의하여 예시하며, 여기서 모든 비율은 달리 지시하지 않은 경우 중량 단위이며, 명세서의 경우에도 그렇다.

예

3 데이어, 3 인치의 원료 길이를 갖는 폴리에스테르 섬유의 제1 웹을 평방 야드 당 약 2 온스의 중량을 갖는 웹을 갖춘 이동하는 컨베이어 벨트 상에 카eld하였다. 1 인치 두께와 1 lb./cu. ft. 밀도의 예비 성형된 유리 섬유의 속솜(Owens Corning SR-26 범위의 유리)을 이동하는 컨베이어 상에서 풀고, 폴리에스테르 섬유의 카드된 웹의 상부에 배치하였다. 제1 웹과 동일한 폴리에스테르 섬유의 제2 웹을 이동하는 컨베이어 상에서 유리 섬유 속솜의 상부에 카드하여, 2개의 카디드 폴리에스테르 섬유 웹 사이에 유리 섬유 속솜이 샌드위치되게 형성하였다.

상기 샌드위치된 구조물을 컨베이어로부터 통상의 니들(Groz Beckert 15-18-36-3, style F 333)을 갖춘 통상의 이중 작용식 니들 직기(Shoou Shyng ModelSDP250112-2)로 통과시켰다. 상기 구조물을 평방 인치당 약 800 니들 펀치를 갖는 니들 펀치로 이중 작용식 직기에서 니들 처리하였고, 니들은 약 1/8 내지 1/5 인치만큼 구조물의 대향 표면을 넘어서 연장되게 관통하였으며, 그에 따라 거의 모든 니들 펀치에서 상기 대향 표면 상에는 폴리에스테르 섬유의 술이 마련되었다.

니들 펀칭된 샌드위치 구조물을 원하는 차폐물의 형상에 맞추어진 편으로 다이 절삭하여 차폐물의 섬유질 속솜을 제공하였다. 도 16에 도시된 바와 같이, 열 활성화된 폴리에스테르 접착제 적층 막(Turex P-900)과, 압력 적용 닙 고무 롤러(약 40-60 psi의 닙 압력)를 갖는 가열된 적층물(최소 적층 온도 450 ℉)를 이용하여 다이 절삭된 편을 알루미늄 포일(제로 템퍼, 1100 합금, 0.01 인치의 두께)과 감압성 테이프(Avery 8346 - 양면에 아크릴 접착제를 갖춘 PET 0.5 mil film) 사이에서 간격을 두고 적층하였다.

도 16에 도시된 바와 같이, 그렇게 형성된 제품을 다이 절삭하여, 섬유질 속솜의 가장자리를 넘어서 1 인치만큼 연장되는 제품의 가장자리 부분을 제공하였다.

작은 섹션에서 감압성 테이프 상의 박리 종이를 관통하여 절삭하지 않도록 절삭 다이를 배치함으로써 박리 종이 상의 견인-탭(pull-tab)을 마련하였다.

박리 종이를 제거하고, 차폐물을 다양한 외곽에 맞추어 그 차폐물을 그들 외곽에 영구적으로 부착하도록 차페물을 알루미늄 포일측으로부터 가압함으로써 형상화된 차폐물의 샘플을 시험하였다. 동시에, 차폐물을 상기 외곽에 대하여 자동 밀봉하도록 가장자리 부분을 외곽에 대하여 가압하였다.

A. 약 10 인치 × 2 인치의 샘플로 절삭(스탬핑)하고, 샘플을 샘플 표면에평행한 평면에서 샘플의 두께의 중간 지점에서 절삭함으로써 전술한 바와 같이 니들 처리되었지만 적층되지 않은 속솜 소재의 샘플을 마련하였으며, 뒤이어 샘플의 2개의 분리 절삭된 섹션을 제공하였으며, 각각의 섹션은 약 1 인치의 절삭 길이로 하였다. 절삭된 섹션 중 하나를 Instron 기계의 하나의 조우에서 클램프하였으며, 다른 절삭된 섹션을 Instron 기계의 다른 조우에서 클램프하였다. 분당 약 10 피트의 크로스 헤드 속도로 기계에 의하여 조우를 분리하였고, 샘플의 평균 내부 접합을 약 9 뉴튼이 되게 결정하였다.

B. 이 예의 제품의 샘플(적층 및 절삭 후의 샘플)을 유사하게 시험하였다. 샘플의 평균 내부 접합을 약 31 뉴튼이 되게 결정하였다.

C. 비교로서, 하이어의 미국 특허 제4,522,876호에 따른 니들 처리된 속솜(도 3 참조)의 샘플을 전술한 바와 같이 적층하지 않고 유사하게 시험하였다. 이들 샘플의 내부 접합은 1.5 내지 5 뉴튼(평균 약 3 뉴튼)이었다.

그에 따라, 전술한 A의 샘플이 하이어의 특허(전술한 C의 샘플)의 니들 처리에 비교하여 니들 처리된 술에 의하여 매우 개선된 내부 접합을 가지며, 니들 처리된 속솜이 상기 예(전술한 B의 샘플)에 따라 적층되는 경우에 매우 높은 내부 접합이 달성되는 것을 알 수 있었다.

또한, 이 개선된 차폐물은 가장자리 부분이 보호될 대상물에 부착될 때 전술한 바와 같이 자동 밀봉성이 있다.

D. 이 예의 샘플을 평판 강의 팬에 배치하고, 알루미늄 포일측으로부터 가압하여 차폐물과 그것의 1/2 인치 가장자리 부분을 팬의 바닥에 대하여 밀봉하도록그 팬의 바닥에 부착하였다. 가솔린을 팬에 주입하여 부착된 차폐물을 함침시켰다. 2시간 40분의 함침 후에, 가솔린을 빼내었다. 부착된 차폐물을 가장자리 부분을 관통하게 하여 조사하였으며, 가장자리 부분의 최대 가솔린 관통은 1/16 인치로 결정되었다. 차폐물을 팬의 바닥에 여전히 견고하게 부착하였다. 이는 자동차의 가솔린 탱크의 보호하도록 의도된 차폐물을 위한 시험이다.

전술한 특정의 실시예에 대하여 명백한 변형이 있을 수 있으며, 그들 명백한 변형예는 첨부된 청구범위의 사상 및 범위에 포함되는 것을 이해할 수 있다. 청구범위에서, 도면 참조 부호는 단지 편의상 쓰인 것이며, 청구범위를 한정하는 것은 아니다.

Claims

가요성의 접착식으로 부착 가능한 자동 밀봉식 단열 및 방음용 차폐물로서,

(1) 결합 섬유(45)의 대향 결합 층(41, 42) 사이에 절연 섬유(44)의 절연 층(43)이 배치되어 있는 니들 처리된 가요성 섬유질 속솜(40)으로서, 각 결합 층(41, 42)의 결합 섬유(45)는 대향 결합 층(41, 42)으로부터 돌출하는 결합 섬유(45)의 술(46)을 제공하도록 절연 층(43)과 대향 결합 층(41, 42)을 통하여 니들 처리되게 배치되어, 속솜(40)의 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48)을 형성하는 그러한 섬유질 속솜과,

(2) 상기 술이 있는 상면(47)의 실질적으로 위에 배치 및 부착되어 상기 술이 있는 상면(47) 상의 술(46)을 그 표면에 부착하는 가요성의 접착제(50)와,

(3) 속솜(40)의 술이 있는 하면(48)에 인접한 가요성의 보호 포일(51)로서, 이 보호 포일(51)은 섬유질 속솜(40)의 가장자리(113)를 넘어서 연장되는 가장자리 부분(112)을 포함하며, 상기 가장자리 부분(112)은 그 가장자리 부분(112)의 가장자리 상면(115)의 실질적으로 위에 배치 및 부착되는 가요성 접착제(114)를 포함하는 그러한 보호 포일(51)을 포함하며,

상기 차폐물은 차폐될 대상물(1)에 맞추어지고 그 대상물에 영구적으로 부착되도록 굴곡 및 가압될 수 있으며, 가장자리 부분(112)은 그 부분의 가장자리 상면(115)을 차폐될 대상물(1)에 영구적으로 부착하도록 가압되어, 가장자리 부분(112)을 대상물(1)에 대하여 자동 밀봉할 수 있는 것을 특징으로 하는 단열 및방음용 차폐물.
제1항에 있어서, 상기 속솜(40)의 술이 달린 하면(48)은 술이 달린 하면(48) 상의 술(46)이 그 표면에 고정되도록 가요성 접착제(50)의 실질적으로 위에 배치 및 부착되며, 상기 가요성의 보호 포일(51)은 접착제(50)에 의하여 속솜(40)의 술이 달린 하면(48)에 영구적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제2항에 있어서, 술이 있는 상면(47) 상의 접착제(50)와 가장자리 상면(115) 상의 접착제(114)는 감압성 접착제이며, 가요성의 분리 가능한 포일(52)은 감압성 접착제(54, 114)에 의하여 속솜(40)의 술이 있는 상면(47)과 가장자리 상면(115)에 박리 가능하게 고정되어, 분리 가능한 포일(52)의 제거에 의하여 술이 있는 상면(47)과 가장자리 상면(115) 상의 감압성 접착제(50, 114)는 노출되는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제1항에 있어서, 상기 속솜은 약 0.1 내지 3 인치의 두께를 가지며, 각 결합 층에 대한 절연 층의 중량 비는 0.5 내지 12.0 : 1이며, 각 결합 층의 중량은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제1항에 있어서, 상기 절연 섬유는 무기 섬유인 것을 특징으로 하는 단열 및방음용 차폐물.
제5항에 있어서, 상기 절연 섬유는 유리 섬유인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제1항에 있어서, 상기 결합 섬유는 유기 섬유인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제7항에 있어서, 상기 유기 섬유는 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 올레핀 섬유 및 셀룰로오스 아세테이트 섬유인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제2항에 있어서, 니들 처리되게 배치된 결합 섬유는 속솜의 평방 인치당 약 500 내지 10,000 개의 니들 펀치의 니들 처리 밀도를 가지며, 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48) 상에서 속솜의 평방 인치당 약 500 내지 10,000 개의 술이 있는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제9항에 있어서, 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48) 상의 평방 인치당 약 700 내지 5,000 개의 술이 있는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제2항에 있어서, 상기 접착제(50, 114)는 아크릴레이트를 함유하는 감압성 접착제인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제11항에 있어서, 상기 아크릴레이트는 메타아크릴레이트 및 에티아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제1항에 있어서, 상기 보호 포일은 약 2 밀 내지 100 밀의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제13항에 있어서, 상기 두께는 약 10 밀 내지 50 밀인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제2항에 있어서, 상기 보호 포일은 금속 포일 또는 플라스틱 포일인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제15항에 있어서, 상기 보호 포일은 알루미늄 포일 또는 폴리에스테르 포일인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제3항에 있어서, 상기 분리 가능한 포일은 약 1 밀 내지 50 밀의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제17항에 있어서, 상기 분리 가능한 포일은 감압성 접착제와 접촉하는 측면 상에 박리 코팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제18항에 있어서, 상기 분리 가능한 포일은 금속 포일, 플라스틱 포일 또는 종이 포일인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제19항에 있어서, 상기 분리 가능한 포일은 종이 포일인 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
가요성의 접착식으로 부착 가능한 자동 밀봉식 단열 및 방음용 차폐물을 제조하는 제조 방법으로서,

(1) 결합 섬유(45)의 대향 결합 층(41, 42) 사이에 절연 섬유(44)의 절연 층(43)이 배치되어 있는 가요성 섬유질 속솜(40)을 형성하는 단계와,

(2) 대향 결합 층(41, 42)으로부터 돌출하는 결합 섬유(45)의 술(46)을 제공하도록 각 결합 층(41, 42)의 결합 섬유(45)가 절연 층(43)과 대향 결합 층(41, 42)을 통하여 니들 처리되게 속솜(40)을 니들 처리하는 단계로서, 속솜(40)의 술이 있는 상면(47)과 술이 있는 하면(48)을 형성하는 단계와,

(3) 술이 있는 상면(47) 상의 술(46)이 접착제(50)에 의하여 그 표면(47)에 고정되도록 속솜(4)의 술이 있는 상면(47)의 실질적으로 위에 가요성의 접착제(50)를 피복 및 부착하는 단계와,

(4) 속솜(40)의 술이 있는 하면(48)에 가요성의 보호 포일(52)을 피복하는 단계로서, 상기 보호 포일(51)은 섬유질 속솜(40)의 가장자리(113)를 넘어서 연장되는 가장자리 부분(112)을 포함하며, 상기 가장자리 부분(112)은 상기 가장자리 부분(112)의 가장자리 상면(115)의 실질적으로 위에 배치 및 부착되는 가요성 접착제(114)를 포함하는 그러한 단계를 포함하며,

상기 차폐물은 술이 있는 상면(47)을 차폐될 대상물(1)에 맞추고 그 대상물에 영구적으로 부착하도록 굴곡 및 가압될 수 있으며, 가장자리 부분(112)은 그 부분의 가장자리 상면(115)을 차폐될 대상물(1)에 영구적으로 고정하도록 가압되어, 가장자리 부분(112)을 대상물(1)에 대하여 자동 밀봉할 수 있는 것을 특징으로 하는 단열 및 방음용 차폐물.
제21항에 있어서, 가요성의 접착제(50)는 하면의 실질적으로 위에서 속솜(40)의 술이 있는 하면(48)에 도포 및 부착되어, 술이 있는 하면(48) 상의 술(46)은 그 표면에 고정되며, 가요성의 보호 포일(51)은 접착제(50)에 의하여 속솜(40)의 술이 있는 하면(48)에 영구적으로 고정되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제22항에 있어서, 술이 있는 상면(47) 상의 접착제(50) 및 가장자리 상면(115) 상의 접착제(114)는 감압성 접착제이며, 가요성의 분리 가능한 포일(52)은 감압성 접착제(50, 114)에 의하여 속솜(40)의 술이 있는 상면(47)과 가장자리 상면(115)에 박리 가능하게 고정되어, 분리 가능한 포일(52)의 제거에 의하여 술이 있는 상면(47)과 가장자리 상면(115) 상의 감압성 접착제(50, 114)가 노출되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제21항에 있어서, 니들 처리된 속솜의 두께는 약 0.1 내지 3 인치이고, 각 결합 층에 대한 절연 층의 중량비는 약 0.5 내지 12.0 : 1이며, 각 결합 층의 중량은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 절연 섬유는 무기 섬유인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제25항에 있어서, 상기 절연 섬유는 유리 섬유인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 결합 섬유는 유기 섬유인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제27항에 있어서, 상기 유기 섬유는 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 올레핀 섬유 및 셀룰로오스 아세테이트 섬유인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제21항에 있어서, 니들 처리된 결합 섬유는 속솜의 평방 인치당 약 500 내지 10,000 니들 펀치의 니들 처리 밀도를 가지며, 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48) 상의 속솜의 평방 인치당 약 500 내지 10,000개의 술이 있는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제29항에 있어서, 술이 있는 상면(47) 및 술이 있는 하면(48) 상의 속솜의 평방 인치당 약 700 내지 5,000개의 술이 있는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제22항에 있어서, 상기 접착제는 아크릴레이트를 함유하는 감압성 접착제인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제31항에 있어서, 상기 아크릴레이트는 메타아크릴레이트 및 에티아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 보호 포일은 약 2 밀 내지 약 100 밀의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제33항에 있어서, 상기 두께는 약 10 밀 내지 약 50 밀인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 보호 포일은 금속 포일 또는 플라스틱 포일인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제35항에 있어서, 상기 보호 포일은 알루미늄 포일 또는 폴리에스테르 포일인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제22항에 있어서, 상기 분리 가능한 포일은 약 1 밀 내지 50 밀의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제37항에 있어서, 상기 분리 가능한 포일은 감압성 접착제와 접촉하는 그 측면에 박리 코팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제38항에 있어서, 상기 분리 가능한 포일은 금속 포일, 플라스틱 포일 또는 종이 포일인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제39항에 있어서, 상기 분리 가능한 포일은 종이 포일인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
청구항 1의 차폐물을 단열 및 방음될 대상물에 적용하는 적용 방법으로서,

(1) 술이 있는 상면(47)과 가장자리 상면(115) 상의 접착제(50, 114)를 노출시키는 단계와,

(2) 차폐물을 차폐될 대상물(91)의 외곽(91)에 맞추도록 보호 포일(51)에서 속솜(40)을 가압하는 단계로서, 술이 있는 상면(47) 상의 접착제(50)가 외곽(90)에 영구적으로 부착되게 하고, 가장자리 부분(112)을 대상물(91)에 대하여 가압하여 가장자리 부분(112)을 대상물(91)에 영구적으로 밀봉하는 그러한 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적용 방법.
제41항에 있어서, 가요성의 분리 가능한 포일(52)은 접착제(50, 114)에 의하여 속솜(40)의 술이 있는 상면(47)과 가장자리 상면(115)에 박리 가능하게 부착되어, 분리 가능한 포일(52)의 제거에 의하여, 술이 있는 상면(47)과 가장자리 상면(115) 상의 접착제(50, 114)는 노출되는 것을 특징으로 하는 적용 방법.
제41항에 있어서, 보호 포일(51)과 가장자리 부분(112)에서의 가압은 수동 가압인 것을 특징으로 하는 적용 방법.
제41항에 있어서, 단계 (1) 전에, 차폐물은 대상물의 일반적 외곽에 차폐물을 맞추도록 예비 성형 단계를 겪는 것을 특징으로 하는 적용 방법.