JP2018518382A

JP2018518382A - 成形可能な複合材マット

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Publication number: JP2018518382A
Application number: JP2017550247A
Authority: JP
Inventors: エル．キャンプ，エリック
Original assignee: フロイデンベルグパフォーマンスマテリアルズエルピー
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2036-03-04
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Abstract

【課題】本開示は、乗物下部用途に特に適している成形可能な層状構造物に関する。【解決手段】この構造物は、一般的に、少なくとも１つのニードリングされたポリエステル短繊維の層と少なくとも１つのスパンボンドポリエステル繊維の層とを含む。多層材料を形成するための方法及び乗物下部用途に特に好適である、そのように形成された多層材料である。この方法は、第１のスパンボンドポリエステルの不織布層を提供することを含み、前記ポリエステルは、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含み、この第１の層は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さ及び２５ｇ／ｍ２〜１５０ｇ／ｍ２の範囲の基本重量で存在する。【選択図】図１

Description

本発明は、乗物下部用途に特に適している成形可能な層状構造物に関する。この構造物は、一般的に、少なくとも１つのニードリングされた短繊維の層と少なくとも１つのスパンボンド繊維の層とを含む。

乗物下部カバーは、一般的には、道路に曝露される外面に改善された耐摩耗性、耐摩擦性又は空力的性能を提供するための乗物下部のどこにでも適用されるパネルであって、さらに内面に音響学的特性又は騒音減衰特性も提供し得るパネルとして理解される。下部カバー又はエンジン室カバーは、典型的には、ガラス繊維強化プラスチック材料から製造される。ガラス繊維強化材は、多くの場合にポリプロピレン系樹脂に由来する、プラスチックマトリックス内に導入される。次いで、このカバーは、所与の乗物内への設置に向けて所望の構成を提供するために、加熱され、付形され得る。

多層材料を形成するための方法、及び乗物下部用途に特に好適である、そのように形成された多層材料である。この方法は、第１のスパンボンドポリエステルの不織布層を提供することを含み、前記ポリエステルは、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含み、この第１の層は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さ及び２５ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量で存在する。次いで、ポリエステルが少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含む、５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍの厚さ及び４００ｇ／ｍ^２〜１６００ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量の第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層が提供され、この第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層は、結合剤ポリマー材料を含み、この結合剤ポリマー材料は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有する。次いで、第３のスパンボンドポリエステルの不織布層が提供され、このポリエステルは、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含み、この第３の層は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さ及び２５ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量で存在する。次いで、この後に、第１及び第３の不織布スパンボンドポリエステル層を前記第２のニードリングされた短繊維の層内にニードリングし、前記層を機械的に結合することが続く。次いで、この後に、乗物下部カバーとしての使用に好適な最終成形部品を形成するために、層状構造物の全体又は一部を加熱し、圧縮することが続く。

本開示はまた、第１のスパンボンドポリエステルの不織布層を提供することを含む多層材料を形成するための方法及びそのように形成された多層材料に関し、前記ポリエステルは、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含み、前記第１の層は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さ及び２５ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量で存在する。次いで、ポリエステルが少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含む、５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍの厚さ及び４００ｇ／ｍ^２〜１６００ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量の第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層が提供され、この第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層は、結合剤ポリマー材料を含み、この結合剤ポリマー材料は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有する。次いで、この後に、第１の不織布スパンボンドポリエステル層を第２のニードリングされた短繊維の層内にニードリングし、それらの層を機械的に結合することが続く。

本開示はまた、２５．０ｍｍ〜１２５．０ｍｍの長さを有する繊維を含むニードリングされたポリエステル短繊維の層と、ニードリングされたポリエステル短繊維の層の両面に少なくとも１つの不織布スパンボンドポリエステル層とを含む乗物用カバー部品に関し、この不織布スパンボンドポリエステル層は、ポリエステル短繊維層内にニードリングされ、このポリエステル短繊維層は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有する結合剤ポリマー材料を含み、このカバー部品は、５．２ｍｍ〜１９．０ｍｍの範囲の厚さを有する。

本開示はまた、２５．０ｍｍ〜１２５．０ｍｍの長さを有する繊維を含むニードリングされたポリエステル短繊維の層と、ニードリングされたポリエステル短繊維の層の片面に少なくとも１つの不織布スパンボンドポリエステル層とを含む乗物用カバー部品に関し、この不織布スパンボンドポリエステル層は、ポリエステル短繊維層内にニードリングされ、このポリエステル短繊維層は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有する結合剤ポリマー材料を含み、このカバー部品は、５．２ｍｍ〜１９．０ｍｍの範囲の厚さを有する。

本開示に従う好ましい３層成形可能構造物の個々の層を図示している。機械的結合を提供するために中央層内に外層がニードリングされた後の、図１の３層成形可能構造物を図示している。周囲領域が中央部分に比べて所望の厚さに特異的に圧縮された、圧縮成形後の図２の構造物を図示している。

本開示は、乗物下部用途のための多層成形可能構造物の調製に関する。したがって、本明細書における開示は、多層構造の成形可能構造物の形成、そのような構造物を成形し、所与の乗物内への設置に向けて所望の構成に変換するための方法、並びに加熱及び圧力により形成され得るような最終成形品に関する。したがって、多層成形可能構造物は、乗物用、特に乗物下部用、とりわけ脚室カバー用のカバー部品を提供する。本明細書においてより完全に述べられるように、最終成形可能構造物は、乗物用途に好適である機械的特性目標（引張強さ、引裂強さ、曲げ剛性及び引裂力要件）を維持しながらも、改善された音響学的性能を提供する。より具体的には、本明細書における下部カバーは、乗用車の腐食を防ぎ、耐石衝撃性及び空力的性能を向上させるために採用され得る。

図１は、本明細書において採用される好ましい３層成形可能構造物の個々の層を図示している。層１０及び１４は、好ましくは、不織布スパンボンド層として選択され、これは、連続ベルト上にウェブとして押出されて載せられたフィラメントにより形成される不織布として理解され得る。次いで、このウェブの結合は、好ましくは、いくつかの方法により（例えば、熱ロール圧延により又は高圧であり得る蒸気飽和チャンバにウェブを通すことにより）成し遂げられる。

本明細書においてより完全に述べられるように、本記述では乗物側に面する層として想定され得るスパンボンド層１０は任意選択である。したがって、後に続く記述において、層１０について記載される場合、それは、そのような層が存在する場合にはその示される性質を有するという状況である。したがって、スパンボンド層１０（存在する場合）及び１４の厚さは、好ましくは、２５ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２、より好ましくは４０ｇ／ｍ^２〜１２０ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量で、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に入る。スパンボンド層１０（存在する場合）及び１４は、繊維構成物質が少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステル（テレフタル単位（−Ｒ−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_６Ｈ_４−ＣＯ−Ｏ−）_ｘ又はパラ置換ヒドロキシ−ベンゾエート単位（−Ｒ−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_６Ｈ_４−Ｏ−）_ｘを含むがこれらに限定されない）からなる任意の合成ポリマーである繊維として本明細書において理解され得るポリエステルに好ましくは由来する。好ましくは、本明細書において利用されるポリエステルは、ポリ（エチレンテレフタレート）又はＰＥＴである。

上記のことをさらに詳しく述べると、スパンボンド層１０（存在する場合）及び１４は、少なくとも６０重量％の芳香族カルボン酸エステル、少なくとも７０重量％の芳香族カルボン酸エステル、少なくとも８０重量％の芳香族カルボン酸エステル、少なくとも９０重量％の芳香族カルボン酸エステル、又はさらには１００重量％の芳香族カルボン酸エステルを含有するというようなものである。ポリエステル中の芳香族カルボン酸のレベルを高めることにより、乗物カバーが設置され得る乗物下部上の特定の位置により要求され得るように、最終成形構造物の耐熱性を選択的に高め得ることが理解され得る。

加えて、特定の実施形態においては、層１０（存在する場合）の基本重量は、それが層１４の基本重量よりも低くなるように選択されることに留意されたい。例えば、層１０（存在する場合）の基本重量は、好ましくは、層１４よりも基本重量が１〜８０％低い。これは、最終部品の比較的より軽い総重量及びコスト削減を望む状況下において望ましくあり得る。

好ましい３層構築物において芯層又は中央層として理解され得、ニードリングされた短繊維のマットから好ましくは選択される層１２。ニードリングされた短繊維への言及は、２５．０ｍｍ〜１２５ｍｍの範囲の長さ、より好ましくは、５０．０ｍｍ〜１０５ｍｍの長さを有する繊維として理解され得る。加えて、層１２は、好ましくは、４００ｇ／ｍ^２〜１６００ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量を有し、最初は、５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍ、より好ましくは７．０ｍｍ〜１２．０ｍｍの範囲の厚さで存在する。

加えて、中央層１２は、好ましくは、それが好ましいポリエステル成分（少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステル）のみを含有し、いかなる別個のさらなる繊維強化材（例えば、ガラス繊維）も含有しないこととなるように選択されることは特筆に値する。しかしながら、驚くべきことに、最終成形部品は、依然として、乗物用途に機械的強度及び耐熱性要件を提供することができる。例えば、本明細書における最終成形部品は、乗物の排気系に近接して使用され得、その場合は、排気系配管に関連する相当高い温度（約１４００°Ｆ）を考慮に入れなければならない。

加えて、中央層は、層１０及び１２と同様、少なくとも６０重量％の芳香族カルボン酸エステル、少なくとも７０重量％の芳香族カルボン酸エステル、少なくとも８０重量％の芳香族カルボン酸エステル、少なくとも９０重量％の芳香族カルボン酸エステル、又はさらには１００重量％の芳香族カルボン酸エステルを含有し得る。中央層のポリエステル中の芳香族カルボン酸のレベルを高めることにより、この場合もまた、最終成形構造物の耐熱性を選択的に高め得ることが、さらに理解され得る。

層１２もまた、好ましくは、スパンボンド層１０及び１４の場合におけるのと同様に、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを有するポリエステル繊維から選択され得る。したがって、層１２もまた、好ましくは、ポリエチレンテレフタレートから選択され得る。層１２のポリエステル短繊維はまた、ある融点（Ｔｍ）を有する。しかしながら、層１２はまた、熱活性化され且つポリエステル短繊維よりも低く９０℃〜２００℃の範囲に入る融点を有する、ポリマー結合剤を好ましくは含有する。層１２中の結合剤ポリマー材料の量は、前記層中の３０〜７０重量％を構成し得る。本明細書においてより完全に説明されるように、後で構造物を乗物における使用のためのその最終構成に加工する際に活性化される結合剤ポリマーは、好ましくは、成形構造物が乗物下部パネル又は脚室カバーとして配置される場合の最終的な耐熱性要件を考慮して選択される。したがって、結合剤ポリマー材料のＴｍは、好ましくは、９０℃〜２００℃、１２５℃〜２００℃、１５０°〜２００℃、又は１７５℃〜２００℃の範囲に入り得る。

さらに、結合剤ポリマー材料は、好ましくは、モノフィラメント繊維から選択され得、このモノフィラメント繊維は、層１２を構成するポリエステル短繊維の融点よりも低い所望の融点（Ｔｍ）を有する１つの識別可能なポリマー材料を含む。加えて、結合剤ポリマー材料は、２成分繊維から選択され得るが、これは、繊維が２種の異なるポリマー（すなわち、異なる化学組成及び関連するＴｍ値を有する２つのポリマー）を同じ繊維フィラメント内に含む性質として本明細書において理解されるべきである。したがって、本明細書における２成分繊維は、様々な幾何学的構成（例えば、芯／鞘型、並列型、セグメントパイ構造又はさらには海島型繊維（あるポリマーの領域が別のポリマーのマトリックス中にあり、それぞれ異なる融点を有する））を想定し得る。さらに、結合剤ポリマー材料は、多成分繊維を含み得るが、これは、繊維が３種以上のポリマーを同じ繊維フィラメント中に含む性質として理解されるべきである。

好ましくは、本明細書における結合剤ポリマーは、２成分繊維から選択され、その２種のポリマーの第１のものは、融点Ｔｍ_１を有する本明細書に規定されるようなポリエステル（少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステル）であり、その２種のポリマーの第２のものもまた、融点Ｔｍ_２（Ｔｍ_１＞Ｔｍ_２）を有する本明細書に規定されるような異なる組成のポリエステルである。例えば、芯／鞘型２成分繊維として好ましい構成において、芯は、好ましくは、＞２００℃のＴｍを有するポリエステルからなり、鞘は、好ましくは、≦２００℃のＴｍを有するポリエステルからなる。１つの特に好ましい結合剤繊維は、芯が約２５０℃のＴｍを有するＰＥＴを含み、鞘が１１０℃〜１８０℃の範囲のより低いＴｍを有するＰＥＴコポリマーを含む、芯／鞘構成を含む。

層１０、１２及び１４が上に示したように供給された後、次の工程は、層を一緒に結合することであり、これは、層１０及び１４を層１２内にニードリングして絡合及び機械的結合をもたらすことにより好ましくは達成され得る。結果として生じる構造物が図２に示されており、好ましい機械的結合界面が１６及び１８で一般的に示されている。層を結合するための企図される他の方法には、水流絡合（ｈｙｄｒｏｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ）が含まれる。もう一度言うが、図２において、層１０は任意選択であることが本明細書において理解される。

本明細書における下流の乗物用途のために、界面１６及び１８におけるこの結合の強さは、試験体が毎分１２５ミリメートルのクロスヘッド速度での１８０°剥離粘着力試験に供される場合、１０Ｎ以上の範囲に入ることが見出されたことに留意されたい。上に示したように、層１０（存在する場合）及び１４は、それぞれ０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲の厚さを有し得、層１２は、５．０ｍｍ〜１５ｍｍの厚さを有し得る。したがって、層のニードリング後の３層構築物の全厚は、ニードリング自体は個々の層の開始厚さを著しく変えないことが見出されたので、約５．２ｍｍ〜１９ｍｍである。より好ましくは、３層構築物の全厚は、８．０ｍｍ〜１４．０ｍｍの範囲、より好ましくは９．０ｍｍ〜１２．０ｍｍの範囲に入る。

図２に図示されるような好ましい３層構築物が形成された後、それは、問題となっている特定の乗物下部用途に向けて所望の形状に成形するための状態にある。好ましくは、層状構築物は、２００°Ｆ〜３００°Ｆの温度範囲で予め加熱されるのであるが、この温度は、選択されたポリマー結合剤を活性化するのに好適である。結合剤を活性化することにより、結合剤ポリマーは、そのＴｍ以上の温度に加熱されていることが理解される。次いで、層状構築物は、圧縮成形用金型に入れられ、次いでこれが、任意選択で、１５０トンまで、又は３０トン〜３００トンの範囲のトン数で、層状構築物の全体又は一部を圧縮し得る。層状構築物は、１．０分まで、より好ましくは３０〜６０秒の範囲の間、そのような圧力範囲において金型内に留まらされ得る。したがって、今や圧縮された層状構築物は（金型内又は金型の外のいずれかで）冷却され、ここで結合剤はＴｍより下に下がり、層状構築物は、次に乗物内への設置に向けてその所望の最終形状に変換される。そのような層状構築物はまた、次いで必要に応じてトリムされ得るのであるが、これは、機械的方法により又はウォータージェット若しくはレーザーの使用により達成され得る。

しかしながら、層構築物は、結合剤を活性化して何らの圧縮もなしに層を一緒に溶融結合するために加熱され得ることに留意されたい。したがって、乗物内への設置に向けた最終部品の好ましい寸法に関しては、上に示したように、図２に図示される好ましい３層構築物の全体寸法は、５．２ｍｍ〜１９．０ｍｍの範囲に入り得る。したがって、圧縮がない場合は、結合剤を活性化するための加熱、それに続く冷却後に、圧縮がない中でも、最終部品は、同様に５．２ｍｍ〜１９．０ｍｍの範囲にある厚さを有し得る。しかしながら、圧縮が利用されるならば、５．２ｍｍ〜１９．０ｍｍの元の全厚範囲は、好ましくは、１．０ｍｍ〜１２．０ｍｍの全厚に低減される。

加えて、上で言及したように、熱及び圧縮が採用される場合、それは、例えば図２で特定される好ましい３層構築物の縁部分に、選択的に適用され得る。そのような状況において、そのような構築物の外周は、周囲が中央部分よりも薄い厚さを有することとなるように、選択的に押圧され得る。この選択肢は図３に図示されており、図３において、外縁部分２０は圧縮されたものとして示されており、中央部分１８はその元の寸法のままであるか、又は中央部分１８は外縁２０と同じレベルまで圧縮されていない。理解され得るように、これにより、中央部分１８よりも比較的高い機械的強度を有する外周部分１８の形成が可能になる。したがって、そのような縁部分は、２５０Ｎ／ｃｍ^２〜１２００Ｎ／ｃｍ^２のより高い引張強さ（ＡＳＴＭＤ５０３４）、２５０Ｎ〜３５０Ｎのより高い引裂強さ（ＩＳＯ９０７３−４）、より高い曲げ剛性（ＩＳＯ１７０１７８）又は２５０Ｎ〜８５０Ｎのより高い引裂力（ＢｏｌｔＰｕｌｌＴｈｒｏｕｇｈ）を有し得る。ＢｏｌｔＰｕｌｌＴｈｒｏｕｇｈ試験は、様々な材料をそれらの取付点で引裂くために必要とされる力を検証する試験である。試験は次のように進行する：（１）試料長方形を、前から後ろの乗物方向に幅５０ｍｍ×長さ１００ｍｍの大きさで材料から切り取る；（２）５０ｍｍ幅方向の中心を決めて、１０ｍｍ×１２ｍｍの楕円を押抜く。前縁から８ｍｍにこの楕円を位置付ける；（３）次いで、Ｉｎｓｔｒｏｎ装置のベースに試料をクランプする；（４）次いで、６ｍｍボルト（１／４インチボルトで十分である）を楕円に通して位置付け、ボルトの両側でワイヤーによりＩｎｓｔｒｏｎ装置の上部に引っ掛ける；（５）次いで、Ｉｎｓｔｒｏｎを５０ｍｍ／分の速度で運転する；（６）材料が最終的に裂けた／与えた力（Ｎ）を記録する。

例えば、縁部分２０は、好ましくは、１．０〜３．５ｍｍの矢印２２により図示されるような厚さを有し得る。中央部分１８は、好ましくは、３．５ｍｍ超〜１２．０ｍｍの範囲に入る矢印２４により図示されるような厚さを有し得る。

上で言及したように、本明細書における層状構築物の特徴の１つは、それぞれの層が全て、好ましくは、ポリエステル繊維に由来し、これが、示されるように少なくとも５０重量％以上の芳香族カルボン酸エステルを含有する繊維の存在に相当することである。そのような、全ての層にポリエステルポリマーを存在させるという共通の特徴は、本明細書における製品が目下のところ再生利用にとってより好適であるということであることが、この構築物の１つの利点である。例えば、乗物下部カバーを含む本明細書における最終製品は、製品を粉砕し、形成された粒質物をさらに溶融加工（例えば、押出又は射出成形）に供することにより再生利用され得ることが企図される。層が全て好ましくは熱可塑性であること、ガラス繊維又は他の非溶融成分が好ましくは排除されないこと、及び全ての層がポリエステル系繊維組成物を含有するという特徴を共有していることを考えると、結果として生じる再生利用製品は、再生利用形態において、改善された適合性及び機械的強度を有することが企図される。改善された適合性への言及は、再生利用製品において例えばポリエステルの共通連続相を提供することとして理解され得、このことは次いで、改善された機械的特性を与え得る。改善された再生利用性は、例えば層１０及び１４がスパンボンドＰＥＴのみに由来し、層１２がＰＥＴのニードリングされた短繊維裏材（ｍａｔｅｒ）のみに由来する場合であって、ニードル短繊維マットが結合剤としてＰＥＴコポリマーを含む場合、高レベルの効率に達することが企図される。より具体的には、ＰＥＴコポリマーは、第１のＰＥＴ反復単位を、同じくポリエステルポリマーの、第２の反復単位と一緒に含み、第２の反復単位は、１５０〜２００℃まで全体的な溶融を下げるように作用する。したがって、そのような層状構築物は、本明細書で述べられるように、再生利用に特に好適である。

本明細書に記載されるような層状構築物の機械的特性の評価を提供する下記表１に注意を向ける。

表１において、コントロールは、５０％ＰＥＴ繊維及び５０％ＰＥＴ２成分繊維を含む厚さ２．８９ｍｍの単層のニードリングされたＰＥＴマットであり、この２成分繊維は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯であった。

「８００（２．５ｍｍ）」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と８００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、７．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで２．５ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

「８００（５．５ｍｍ）」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と８００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、７．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで５．５ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

「１２００（３．５ｍｍ）」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と１２００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、１１．０〜１２．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで３．５ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

「１２００（７．０ｍｍ）」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と１２００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、１１．０〜１２．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで７．０ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

「１２００−１（３．５ｍｍ）」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と１２００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、１１．０〜１２．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで３．５ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

表１から分かり得るように、機械的特性試験の結果は、連続繊維外層（スパンボンド）の付加が、多層成形材料を引裂くために必要とされる力を大いに改善することを裏付ける。

次に、本明細書に開示される示される多層構造物の音響学的性能を比較する表２に注意を向ける。より具体的には、表２に報告される試験は、示される厚さ及び周波数における示される試料についての吸音係数を特定するものである。ゼロの値は、完全な反射を示す。１の値は、完全な吸収を示す。この測定のために倣った試験手順は、標準試験法ＡＳＴＭＥ１０５０−１２のＩｍｐｅｄａｎｃｅａｎｄＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＡｃｏｕｓｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＵｓｉｎｇＡＴｕｂｅ，ＴｗｏＭｉｃｒｏｐｈｏｎｅｓａｎｄａＤｉｇｉｔａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍ（管、２つのマイクロホン及びデジタル周波数分析システムを用いた音響材料のインピーダンス及び吸収）に従うものであった。２マイクロホンインピーダンス測定管を用いて測定を行った。ランダム雑音源により、管内に平面波を発生させた。壁面に取り付けられたマイクロホンを用いて２つの固定位置で管内の定在波を測定した。マイクロホンからの信号は、複合音響伝達関数を決定し、最終的にはソフトウェアパッケージを用いて吸音係数を計算するために、２チャネル信号解析器に送信された。試料を、Ｂ＆Ｋ４２０６型管の大（直径１００ｍｍ）及び小（直径２９ｍｍ）のサンプルホルダーに合うように打ち抜いた。大管は９６Ｈｚ〜１６９６Ｈｚの測定範囲であり、８９２Ｈｚ〜６２９６Ｈｚの小管範囲と部分的に重複する。サンプルホルダーとサンプルホルダー後板との間に空隙がない状態で試験を評価した。９６Ｈｚから１６９６Ｈｚまで（大管の場合）及び８９２Ｈｚから６２９６Ｈｚまで（小管の場合）２Ｈｚの一定周波数帯域幅を用いて吸収係数を計算した。各試料の３つの試験片を、大管及び小管で試験した。

試験の結果を下記表２に示す。これは、特定された試料についての平均垂直入射吸音係数の数値表を示している。これらの結果は、各１／３オクターブバンド中心周波数（ＯＢＣＦ）において提供される。

表２において、コントロールは、５０％ＰＥＴ繊維及び５０％ＰＥＴ２成分繊維からなる厚さ２．８９ｍｍの単層のニードリングされたＰＥＴマットであり、この２成分繊維は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含有していた。

１．８ｍｍの「９０／８００／９０」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と８００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで１．８ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

５．０ｍｍの「９０／８００／９０」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と８００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、１１．０ｍｍ〜１２．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで５．０ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

３．２ｍｍの「９０／１２００／９０」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と８００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、１１．０ｍｍ〜１２．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで５．０ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

７．０ｍｍの「９０／１２００／９０」への言及は、本開示に従う層状構造物に相当し、これは、９０ｇ／ｍ^２の基本重量のＰＥＴスパンボンドの２つの外層と８００ｇ／ｍ^２の基本重量のニードリングされた短繊維ＰＥＴの中央層とを含み、１１．０ｍｍ〜１２．０ｍｍの初期全厚を有していたが、次いで５．０ｍｍの最終厚さに圧縮成形された。結合剤は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有したＰＥＴコポリマー鞘を有するＰＥＴ芯を含む２成分繊維であり、中央層中に５０重量％のレベルで存在した。

表２から分かり得るように、本明細書における試料は、一般的に、コントロールと比べて比較的より高い、０．０４〜０．８１の間の範囲の吸音係数を示した。これらの結果は、内側の微細デニールのニードリングされた短繊維がより高い吸収係数を提供する中で、外側の連続フィラメント層（スパンボンド）が減音壁（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｏｓｓｂａｒｒｉｅｒ）を提供することを裏付ける。

Claims

ａ．第１のスパンボンドポリエステルの不織布層を提供すること（ここで、前記ポリエステルは、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含み、前記第１の層は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さ及び２５ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量で存在する）と、
ｂ．ポリエステルが少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含む、５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍの厚さ及び４００ｇ／ｍ^２〜１６００ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量の第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層を提供すること（ここで、前記第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層は、結合剤ポリマー材料を含み、前記結合剤ポリマー材料は、９０℃から２００℃の範囲の融点を有する）と、
ｃ．第３のスパンボンドポリエステルの不織布層を提供すること（ここで、前記ポリエステルは、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含み、前記第３の層は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さ及び２５ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量で存在する）と、
ｄ．前記第１及び第３の不織布スパンボンドポリエステル層を前記第２のニードリングされた短繊維の層内にニードリングし、前記層を機械的に結合することと
を含む、多層材料を形成するための方法。
前記第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層が、２５．０ｍｍ〜１２５．０ｍｍの範囲の長さを有する繊維を含む、請求項１に記載の方法。
前記第２のニードリングされたポリエステル短繊維が、ある融点を有し、前記結合剤ポリマー材料が、前記ポリエステル短繊維の前記融点よりも低い融点を有する１つの識別可能なポリマー材料を含むモノフィラメント繊維を含む、請求項１に記載の方法。
前記結合剤ポリマー材料が、２つの識別可能なポリマー材料を含有する２成分繊維を含む、請求項１に記載の方法。
前記２つの識別可能なポリマー材料が、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを有するポリエステルを含む、請求項４に記載の方法。
前記識別可能なポリマー材料の一方が融点（Ｔｍ_１）を有し、前記識別可能なポリマー材料のもう一方が融点（Ｔｍ_２）を有し、Ｔｍ_１はＴｍ_２よりも高い、請求項５に記載の方法。
前記２成分繊維が芯／鞘構成を有し、前記芯が前記融点Ｔｍ_１を有し、前記鞘が前記融点Ｔｍ_２を有する、請求項６に記載の方法。
工程（ｄ）で形成された前記ニードリングされ、機械的に結合された層状構造物が、次いで、前記結合剤ポリマー材料を活性化するために加熱される、請求項１に記載の方法。
前記加熱された機械的に結合された層状構造物が、それの全体又は一部に沿って、減少した厚さに圧縮される、請求項８に記載の方法。
前記減少した厚さが、１．０ｍｍ〜１２．０ｍｍの範囲にある、請求項９に記載の方法。
２５．０ｍｍ〜１２５．０ｍｍの長さを有する繊維を含むニードリングされたポリエステル短繊維の層と、前記ニードリングされたポリエステル短繊維の層の両面に少なくとも１つの不織布スパンボンドポリエステル層とを含む乗物用カバー部品であって、前記不織布スパンボンドポリエステル層は、前記ポリエステル短繊維層内にニードリングされ、前記ポリエステル短繊維層は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有する結合剤ポリマー材料を含み、前記カバー部品は、５．２ｍｍ〜１９．０ｍｍの範囲の厚さを有する、カバー部品。
前記ニードリングされたポリエステル短繊維の層及び前記ニードリングされた短繊維の層の両面の前記不織布スパンボンドポリエステル層は、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含む、請求項１に記載のカバー部品。
ａ．第１のスパンボンドポリエステルの不織布層を提供すること（ここで、前記ポリエステルは、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含み、前記第１の層は、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さ及び２５ｇ／ｍ^２〜１５０ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量で存在する）と、
ｂ．ポリエステルが少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含む、５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍの厚さ及び４００ｇ／ｍ^２〜１６００ｇ／ｍ^２の範囲の基本重量の第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層を提供すること（ここで、前記第２のニードリングされたポリエステル短繊維の層は、結合剤ポリマー材料を含み、前記結合剤ポリマー材料は、９０℃から２００℃の範囲の融点を有する）と、
ｃ．前記第１の不織布スパンボンドポリエステル層を前記第２のニードリングされた短繊維の層内にニードリングし、前記層を機械的に結合することと
を含む、多層材料を形成するための方法。
２５．０ｍｍ〜１２５．０ｍｍの長さを有する繊維を含むニードリングされたポリエステル短繊維の層と、前記ニードリングされたポリエステル短繊維の層の片面に少なくとも１つの不織布スパンボンドポリエステル層とを含む乗物用カバー部品であって、前記不織布スパンボンドポリエステル層は、前記ポリエステル短繊維層内にニードリングされ、前記ポリエステル短繊維層は、９０℃〜２００℃の範囲の融点を有する結合剤ポリマー材料を含み、前記カバー部品は、５．２ｍｍ〜１９．０ｍｍの範囲の厚さを有する、カバー部品。
前記ニードリングされたポリエステル短繊維の層及び前記不織布スパンボンドポリエステル層が、少なくとも５０重量％の芳香族カルボン酸エステルを含む、請求項１４に記載のカバー部品。