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CN110914494B - 噪声控制制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可用于降低机动车辆的噪声的适形噪声控制制品。该制品包括浸渍有聚合物基体组合物的非织造纤维网，该聚合物基体组合物具有低(Tg)聚合物和高(Tg)聚合物、添加剂以及无机填料。噪声控制制品的密度为非织造纤维网的密度的至少十倍。制品的气流阻率为裸露的非织造网的气流阻率的至少九十倍，并且在125Hz至5000Hz的频谱中表现出隔声量。

Description

噪声控制制品
技术领域
本发明涉及一种噪声控制制品和控制车辆中(例如，机动车辆中)的噪声的方法。
背景技术
噪声、振动和声振粗糙度(NVH)是指在使用中的机动车辆内部或外部感知到的噪声、振动和声振粗糙度水平。驾驶员和乘员对车辆舒适性日益重视，并且影响他们对车辆的满意度的一个关键因素是NVH的水平。
典型的机动车辆中有许多噪声和振动源，诸如发动机、动力传动系、排气系统、悬架、轮胎、通风和空调系统、或在使用中振动的其他车辆部件。车辆设计者使用各种解决方案来管理车辆的感知NVH水平。例如，将吸收器、屏障、阻尼器和/或隔离器放置在车辆中的关键位置处，以通过吸收噪声、反射噪声以及抑制或隔离振动来降低噪声和振动。用于放置吸收器的典型位置是沿发动机室和乘客舱中的仪表板之间的防火墙，这有时也被称为“前挡板”应用。
发明内容
用于降低NVH(例如，在前挡板应用中)的常规产品(如具有恢复织物的毛毡织物)可具有以下限制中的一者或组合或全部：(a)降低低频、中频和高频噪声的效果差，(b)在长时间暴露于热之后降低噪声特性更差，(c)适形性不足导致NVH产品和车辆车架之间有间隙，噪声可通过所述间隙泄露，以及(d)重量大，例如常规产品重约5,000克/平方米至10,000克/平方米，从而为车辆添加不期望的重量。因此，仍然需要改善的NVH解决方案，所述解决方案尤其为具有嘈杂的发动机、燃料和排气系统的车辆提供良好的降低噪声和振动以及减少重量效果。
本发明提供了一种用于机动车辆的适形噪声控制制品，所述噪声控制制品包括浸渍有聚合物基体的非织造纤维网。所述基体包含(相对于所述非织造纤维网、聚合物基体以及一种或多种添加剂和无机填料的总体重量的)低玻璃化转变温度(Tg)聚合物、高玻璃化转变温度(Tg)聚合物，其中所述噪声控制制品的密度为所述非织造纤维网的密度的至少十倍，并且所述制品的气流阻率比所述非织造纤维网的气流阻率大，并且所述制品在125Hz至5000Hz的频谱中产生隔声量(STL)。
本发明提供了有效降低低频、中频和高频噪声的柔性、轻质的噪声控制制品。
在一个应用中，所述制品适用于高温区域，如机动车辆中的前挡板或防火墙应用中。
如本发明所述的制品能够(例如，通过模制)成形为任何形状(包括复杂形状)，而无需在模制之前预热所述制品。
附图说明
在结合附图阅读时，将更好地理解上述发明内容以及以下对本发明的详细说明。为了帮助解释本发明的目的，在附图中示出目前优选和被认为是例示性的实施方案。然而，应该理解，本发明不限于附图中示出的图像。
图1是将本发明的示例性已浸渍的非织造纤维网的气流阻率与未浸渍的非织造纤维网的气流阻率进行比较的曲线图。
图2是示出本发明的各种实施方案和用于制备实施方案的非织造纤维网的隔声量(STL)的曲线图。
图3是示出本发明的各种实施方案和若干常规噪声吸收器材料的STL的曲线图。
图4是示出在混响室中测量的本发明的一个实施方案的STL的曲线图。
图5是示出在混响室中测量的本发明的另一个实施方案的STL的曲线图。
图6是示出在热老化之前和之后本发明的一个实施方案的STL的曲线图。
图7是示出与熔喷纤维(BMF)结合的本发明的已浸渍的非织造纤维网的一个实施方案的增强的STL以及不含BMF纤维网的同一实施方案的增强的STL的曲线图。
图8a和图8b示出以各种构型模制的已浸渍的非织造纤维网的实施方案。
具体实施方式
出于以下详细说明的目的，除了有明确相反规定之外，应当理解，本发明可假定各种替代的变型和步骤顺序。因此，应当理解，本发明并不限于特别例举的系统或实施方案，该系统或实施方案当然可改变。在该说明书中的任何地方使用示例，包括本文所讨论的任何术语的示例仅是例示性的，并且绝不限制本发明或任何示例术语的范围和含义。同样，本发明不限于该说明书中给定的各种实施方案。
除非另有定义，否则本文使用的所有科学技术术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同。
如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括指代复数，除非上下文另有清晰的表示。术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部，或者所列要素中的任何两个或更多个的组合。
术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下，可以提供某些有益效果的本发明的实施方案。然而，在相同的情况或其他情况下，其他实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案是不可用的，且并非旨在将其他实施方案排除在本发明范围之外。
当术语“约”用于描述值或范围的端值时，本公开应被理解为包括所提及的具体值或端值。
如本文所用，术语“包含(comprises、comprising)”、“包括(includes、including)”、“含有”、“其特征在于”、“具有”或它们的任何其它变型旨在涵盖非排他性的包括。
术语“非织造纤维网”(NFW)是指包含回收的或天然的(或这两种)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维的材料。
术语“聚合物基体”是指包含一种或多种含水聚合物乳液和任选的粘结剂、添加剂、无机填料和颜料的组合物。
术语“浸渍”是指用物质扩散或浸透非织造纤维网。术语浸渍和饱和在本文中可互换使用。
术语“入射声波”是指从声源朝向噪声控制处理制品发射的可听见频率范围内的随机声波。
如本文所用，术语“无机填料”是指选自以下的化合物：云母、碳酸钙、二氧化硅泡(玻璃泡)、空心微珠以及它们的组合。这些化合物形成具有孔隙率的基体并提供隔声量特性。
如本文所用，术语“消泡剂”是指减少并阻碍泡沫形成的化学添加剂。术语消泡剂和脱泡剂通常可互换使用。常用的消泡剂为硅二醇、聚丙二醇共聚物以及它们的组合。这些消泡剂有助于增强填料的润湿性，并且在浸渍过程期间提供非织造纤维网中PET纤维的适当润湿。
如本文所用，术语“添加剂”是指降低两种液体之间或液体和固体之间的表面张力或界面张力的化合物。这些添加剂可充当表面活性剂、洗涤剂、润湿剂、乳化剂、发泡剂、分散剂以及它们的组合。这些添加剂有助于增强填料与粘结剂体系的润湿性，并且还有助于在浸渍过程期间将PET纤维适当润湿。
如本文所用，术语“粘结剂或粘结试剂”是指将其他材料保持或聚集在一起，以通过粘附力或内聚力以机械方式、化学方式形成内聚整体的任何材料或物质。
如本文所述的噪声控制制品提供轻质、增强的声学特性。制品可为柔性的，可模制成三维(3D)形状，并且当经受各种液压辅助压模工艺时可延展至复杂形状而不丧失其结构和物理完整性。此外，在一些实施方案中，制品是阻燃的并且可用于其中制品暴露于高温的许多其他应用中。
如本发明所述的噪声控制制品可提供更好的热管理，同时在热老化之后保持声学性能特性。
在本公开的一个实施方案中，噪声控制制品包括(a)浸渍有聚合物基体的非织造纤维网(b)，该聚合物基体包含一种或多种介质、粘结剂、添加剂、填料和颜料。噪声控制制品可为轻质、阻热的并且能够吸收随机入射的低频、中频和高频声波。
在本公开的一个实施方案中，非织造纤维网选自一种或多种类型的回收的PET或天然的PET或这两种。在一个实施方案中，非织造纤维网由随机分布的呈网形式的微小PET纤维形成。该网形式是自粘结的，无需添加粘结剂来保持片材完整性。粘结表面的纹理是平滑的并且表现出良好的抗撕裂性以及低气流阻率。在一个实施方案中，非织造纤维网为梳理成网的针刺网。非织造纤维可通过化学、机械、热或溶剂处理粘结在一起。这些非织造纤维网可由长的短纤维和短的短纤维制成，并且可为机织或针织的。
在本公开的一个实施方案中，非织造纤维网的基重可选自100克/平方米(gsm)至1200gsm，优选地180gsm至600gsm，最优选地300gsm至500gsm的范围。如上所述的范围提供期望的聚合物基体保持容量，并且还表现出较高的抗撕裂特性。
非织造纤维网浸渍有聚合物基体，该聚合物基体含有介质、粘结剂、无机填料、添加剂和着色剂的一种或多种组合。在本公开的一个实施方案中，聚合物基体包含粘结剂。这些粘结剂选自含有以下项的组：玻璃化转变温度在10摄氏度至135摄氏度范围内的水基高玻璃化转变温度(Tg)聚合物和玻璃化转变温度在-10摄氏度至50摄氏度范围内的低玻璃化转变温度(Tg)聚合物。低(Tg)聚合物选自丙烯酸酯和苯乙烯的含水共聚物分散体。一种或多种低(Tg)聚合物以基于聚合物基体的重量计介于15重量％至25重量％范围内的量存在。高(Tg)聚合物选自丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的含水共聚物。一种或多种高(Tg)聚合物以基于聚合物基体的重量计介于10重量％至15重量％范围内的量存在。
粘结剂用来将填料保持在一起以及粘结非织造纤维网的不连续纤维基体。低(Tg)聚合物和高(Tg)聚合物可任选地选择为大约3:2的比率。低(Tg)聚合物和高(Tg)聚合物的组合实现粘弹性特征，并且用来赋予制品期望的刚度和模制性能。可将制品模制成多种3D形状。粘结剂在宽热状况下的粘弹性特征降低了入射声波的共振频率。聚合物基体在具有一致水平的剪切和弹性模量的宽热状况下的粘弹性特征保持了声音传输等级(STC)积聚性能。
添加无机填料诸如玻璃泡可形成具有孔隙率的基体并提供隔声量特性。
在本公开的一个实施方案中，选择着色剂，诸如炭黑。添加着色剂以改善美观性或用于鉴定不同基重的材料。
在本公开的一个实施方案中，介质包括水和氢氧化钠。在本公开中，水充当粘结剂的载体，并且水和润湿剂、分散剂和着色剂的组合充当加工助剂。此外，氢氧化钠使介质的pH稳定，从而使聚合物基体稳定。
水可以基于聚合物基体的总重量计5重量％至30重量％并且优选地约6重量％的量存在。氢氧化钠可以基于聚合物基体的总重量计0.5重量％至1.0重量％并且优选地0.7重量％的量存在。
在本公开的一个实施方案中，可在本文中带有操作性的添加剂例示性地包括润湿剂和分散剂。在一个实施方案中，根据本公开的组合物可含有一种或多种此类添加剂。润湿剂以基于聚合物基体的总重量计在1.0重量％至3.0重量％范围内的量存在。分散剂可以基于聚合物基体的总重量计在1.0重量％至3.0重量％范围内的量存在。
在本公开的一个实施方案中，可在本文中带有操作性的无机填料例示性地包括碳酸钙、二氧化硅泡(玻璃泡)、空心微珠和云母。在一个实施方案中，根据本公开的组合物可含有一种或多种无机填料。无机填料以基于聚合物基体的总重量计在01重量％至50重量％范围内的量存在。
在本公开的一个实施方案中，可在本文中带有操作性的颜料例示性地包括黑色颜料。在一个实施方案中，根据本公开的组合物可含有一种或多种此类颜料。颜料以基于聚合物基体的总重量计在1.0重量％至3.0重量％范围内的量存在。
在本公开的一个实施方案中，非织造纤维网在纤维网的两侧上浸渍有聚合物基体。
非织造纤维网的浸渍可通过浸泡、饱和、施加压力或施加热来进行。
在本公开的一个实施方案中，非织造纤维网的浸渍通过浸涂工艺进行，其中非织造纤维网被浸入容纳聚合物基体组合物的槽中。通过例如使已浸渍的纤维网在两个辊之间通过而从非织造纤维网中挤出过量的聚合物基体组合物。调节由辊施加到纤维上的压力以获得最终的非织造制品。使浸渍有聚合物基体的非织造纤维网进一步经受干燥，在介于80℃和180℃之间范围内的温度下持续进行60分钟至180分钟的时间。进行干燥以驱除包含在制剂中的水。水可用作介质或加工助剂。加工助剂还可包括润湿剂、分散剂、增塑剂和着色剂。可通过使浸渍有聚合物基体的非织造纤维网经过静态或连续热风炉来进行浸渍有聚合物基体的非织造纤维网的干燥。
与常规噪声控制材料相比，已浸渍的非织造纤维网的重量轻。较低基重的非织造纤维网提供具有较低密度的已浸渍的非织造纤维网。较高的基重值提供较高密度的已浸渍的非织造纤维网。从非织造纤维网到已浸渍的非织造纤维网的密度可增大(约50千克/立方米)。例如，如果已浸渍的非织造纤维网材料具有介于1000gsm和2000gsm之间的基重，则材料的密度将为约76千克/立方米。如果已浸渍的非织造纤维网材料具有介于2500gsm和3500gsm之间的基重，则制品的密度将为约106千克/立方米。如果已浸渍的非织造纤维网材料具有介于3500gsm和4500gsm之间的基重，则密度将为130千克/立方米。如果已浸渍的非织造纤维网材料具有介于4500gsm和5500gsm之间的基重，则密度将为约153千克/立方米。如果已浸渍的非织造纤维网材料具有介于5500gsm和7700gsm之间的基重，则密度将为约203千克/立方米。
在本公开的一个实施方案中，测试已浸渍的非织造纤维网的隔声量(STL)，以便确定已浸渍的非织造纤维网的声音反射特性。与普通非织造纤维网(即尚未浸渍的裸露的非织造纤维网)相比，已浸渍的非织造纤维网可示出更高的隔声量。聚合物基体形成高非渗透性结构，从而产生高隔声量。已浸渍的非织造纤维网在125Hz至5000Hz的基本上整个频率范围内具有较高的隔声量。
在本公开的一个实施方案中，在120摄氏度下热老化暴露500小时和1000小时之后，测试已浸渍的非织造纤维网的STL。在一些实施方案中，已浸渍的非织造纤维网已示出高隔声量性能。
在本公开的一个实施方案中，已浸渍的非织造纤维网在共振频率下表现出改善的隔声量特性。共振是激发频率与结构的自然振动频率重合的频率范围，从而导致从系统发射更高水平的声能量。因此，噪声控制材料的性能在共振频率下将被降到最低，并且超过共振频率将具有级联效应。噪声控制制品的目的是降低在共振频率下性能降低的这种效应。实现更高性能的一种方式是通过缩小共振频带，使得来自声源的总体激发能量的不利影响被降到最低。在本公开的一个实施方案中，已浸渍的非织造纤维网/噪声控制处理制品将共振频率(125Hz至160Hz)带缩小至如实施例10，表9中所示的显著水平。
在本公开的一个实施方案中，已浸渍的非织造纤维网可模制成复杂的形状。在压缩成型工艺中可使用至多310mm的压延性。如图8a和图8b所示，已浸渍的非织造纤维网(即，本发明的噪声控制制品)20被成形在顶部模具10和底部模具30之间。图8b示出噪声控制制品可在具有正特征和负特征的复杂模具中模制。模制可在无任何预热的情况下进行，从而使大部件节省成本和易于处理。由于使用存在于聚合物基体中的低(Tg)聚合物和高(Tg)聚合物，因此可实现模制性和压延性。在一些实施方案中，低(Tg)聚合物可增强复杂3D形状在压缩压力下的适应性。在一些实施方案中，高(Tg)聚合物可有助于保持已浸渍的非织造纤维网的形状。PET纤维在70摄氏度至80摄氏度范围内达到软化温度，并且通过施加压力辅助其余的成型。
在本公开的另一个实施方案中，已浸渍的非织造纤维网还可涂覆有热涂料组合物，该组合物包含载体；丙烯酸类共聚物；添加剂；填料和着色剂。载体包含基于总热组合物的重量计30重量％的量的水。水可向总体组合物提供阻热性。丙烯酸类共聚物可选自包括约69重量％的量的乙酸乙烯酯和乙烯的组。添加剂可选自包括乳化剂的组，并且可以约1重量％的量存在。乳化剂充当制剂中的加工助剂。填料可选自包括二氧化硅泡(玻璃泡)、云母和空心微珠的组，并且可以约2重量％的量存在。制剂中的玻璃泡可提供绝热特性。着色剂可选自包括黑色染料、黄色染料和蓝色染料的组，并且可以约1重量％至3重量％的量存在。本段中列举的所有重量百分比均基于热涂料组合物的总重量计。
可通过标准涂覆方法将热涂料组合物涂覆到已浸渍的非织造纤维网上，该标准涂覆方法包括刷涂、浸涂和空气喷涂。
涂覆有耐热组合物的非织造纤维网可表现出与经处理的网良好的粘结，并且可表现出具有高阻热性的不易燃特征。这些材料可易于用于需要阻热性的任何应用中，包括汽车、航空航天、航海、机车、建筑声学(包括混凝土板绝缘)、器具以及其他需要声学和热特性的可能的产品应用。
在本公开的另一个实施方案中，当噪声控制制品与非织造声学材料如膨松低密度熔喷纤维(BMF)结合时，该噪声控制制品在1500-4500Hz的范围内示出增强的隔声量。可选择基重在200gsm至700gsm范围内的非织造声学材料。在本公开的一个实施方案中，噪声控制制品可用作可用非织造声学材料的附加材料，并且提供附加的保护以防止热暴露，而不失去其STL特性。图7示出当噪声控制制品与BMF结合时增强的STL性能。与不使用BMF的相同噪声控制制品相比，样品1(即，当与BMF结合时的噪声控制制品)示出增强的STL性能。
示例性实施方案
实施方案A为一种用于机动车辆的适形噪声控制制品，所述噪声控制制品包括密度为100gsm至1200gsm的非织造纤维网，所述非织造纤维网浸渍有聚合物基体组合物。所述聚合物基体组合物包含：
相对于所述聚合物基体组合物的总体重量，15重量％至25重量％的低玻璃化转变温度(Tg)聚合物；
相对于所述聚合物基体组合物的总体重量，10重量％至50重量％的高玻璃化转变温度(Tg)聚合物；以及
一种或多种添加剂和无机填料；
其中所述噪声控制制品的密度为所述非织造纤维网的密度的至少十倍，所述制品的气流阻率为所述非织造纤维网的气流阻率的至少九十倍，并且所述制品在125Hz至5000Hz的频谱中表现出隔声量(STL)。
实施方案B为根据实施方案A所述的制品，其中所述低(Tg)聚合物具有-10摄氏度至50摄氏度的(Tg)。
实施方案C为根据实施方案A所述的制品，其中所述高(Tg)聚合物具有10摄氏度至135摄氏度的(Tg)。
实施方案D为根据实施方案A所述的制品，其中所述非织造纤维网为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维网，所述低(Tg)聚合物为丙烯酸酯和苯乙烯的含水共聚物分散体，所述高(Tg)聚合物为丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的含水共聚物。
实施方案E为根据实施方案D所述的制品，其中所述制品在暴露于120摄氏度达1000小时之后保持其在125Hz至5000Hz的频谱中的隔声量。
实施方案F为根据实施方案A所述的制品，其中所述制品通过共振振动降低在机动车辆内部产生的噪声，并且减少来自入射噪声源的介于125Hz和160Hz之间的频率的噪声到舱中的传输。
实施方案G为根据实施方案A所述的制品，具有1000gsm至7700gsm的基重。
实施方案H为根据实施方案A所述的制品，其中对于从基部裸露的低碳钢面板的基重增加到119％的基重增加，所述制品还表现出39％或更大的声音传输等级。
实施方案I为根据实施方案A所述的制品，还包括200克/平方米至700克/平方米的非织造吹制微纤维网层。
实施方案J为根据实施方案I所述的制品，其中所述制品在1500Hz和4500Hz之间表现出比不包括吹制微纤维网的制品更高的隔声量。
实施方案K为根据实施方案A所述的制品，其中所述非织造纤维网为聚酯毛毡网。
实施方案L为根据实施方案A所述的制品，其中所述高(Tg)聚合物和所述低(Tg)聚合物以约3:2的比率存在于所述聚合物基体组合物中。
实施方案M为根据实施方案A所述的制品，其中所述添加剂选自润湿剂、分散剂以及它们的组合。
实施方案N为根据实施方案A所述的制品，其中所述添加剂以按所述聚合物基体组合物的重量计在1.0％和3.0％的范围内存在。
实施方案O为根据实施方案A所述的制品，其中所述无机填料选自云母、碳酸钙、二氧化硅泡、空心微珠以及它们的组合。
实施方案P为根据实施方案A所述的制品，其中所述无机填料以按所述聚合物基体组合物的重量计在1.0％至50％的范围内存在。
实施方案Q为根据实施方案A所述的制品，其中所述噪声控制制品在不预热的情况下表现出至多310mm的拉伸性。
实施方案A至Q为表现出阻燃性的噪声控制制品。
实施例
实施例1：聚合物基体组合物的制备
用于本公开的一个实施方案的聚合物基体组合物详述于表1中。其通过在室温下将各种成分溶解并混合到水中来制造。
表1
Figure BDA0002364498090000111
实施例2：用聚合物基体组合物浸渍非织造纤维网以得到浸渍的非织造纤维
用根据实施例1的聚合物基体浸渍非织造纤维网(购自印度的AIM FiltertechPvt公司(AIM Filtertech Pvt Ltd,India)，通常被称为混合纤维网(MFW))。非织造纤维网具有500gsm的基重并且为10mm厚。将非织造纤维网浸泡到容纳聚合物基体组合物的槽中。通过使非织造纤维网在两个挤压辊之间通过而从非织造纤维网中除去过量的聚合物基体组合物。调节由辊施加到纤维上的压力以获得最终的非织造制品。在连续烘箱中干燥浸渍有聚合物基体的非织造纤维网，该连续烘箱由6个加热区组成，每个加热区为10米。区1和2的设定温度为120摄氏度，并且区3、4、5和6的设定温度为180摄氏度。进入干燥器中的网速度为4米/秒，并且加热区之间有间隙。非织造纤维网行进的总距离为120米(烘箱内部60米，以及烘箱外部60米)，并且已浸渍的非织造纤维网在每个烘箱中干燥2.5分钟。所得已浸渍的非织造纤维网具有3000gsm的重量。使用与表1中所述相同的组合物，已浸渍的非织造纤维网的重量和厚度可根据辊之间的挤压压力而变化。
实施例3：通过气流阻率测试得出的已浸渍的非织造纤维网对比普通非织造纤维 的性能特征
按照实施例2中所阐述的方法，使用根据实施例1制备的聚合物基体组合物来获得已浸渍的非织造纤维网。选择已浸渍的非织造纤维网(3000gsm)和未浸渍的非织造纤维(500gsm)进行气流阻率测试，并且数据示于表2中。该测试示出，与普通非织造纤维相比，已浸渍的非织造纤维网承受气流的趋势。表2示出已浸渍的非织造纤维网对比未浸渍的普通非织造纤维网的气流阻率。
测试方法：该测试根据ASTM C-522标准进行。
表2
气流阻率(AFR)瑞利/m
已浸渍的非织造纤维网(3000gsm) 1148264
未浸渍的普通非织造纤维网(500gsm)) 12369
图1和表2示出已浸渍的非织造纤维网的气流阻率，与普通非织造纤维网相比增加了至多89倍。
实施例4：隔声量测试(STL)
进行该测试以通过已浸渍的非织造纤维网对比普通非织造纤维网(未浸渍)示出声音传输。
测试方法：该测试根据ASTM E-2611标准进行。
选择具有不同基重的已浸渍的非织造纤维网和普通非织造纤维网两者的样品用于STL测试，如图2所示。已浸渍的非织造纤维网实施例4A和4B分别具有2100gsm和5500gsm的基重。使用实施例2的方法，使用根据实施例1制备的聚合物基体组合物制备这些样品。比较例4A和4B是未浸渍的普通(即裸露的)非织造纤维网，它们分别具有500gsm和1200gsm的基重。如图2中的数据所示，如实施例4A和4B中所体现的本发明的已浸渍的非织造纤维网在125Hz至5000Hz的整个频率范围内示出较高的隔声量。
实施例5：隔声量测试(STL)
进行该测试以通过噪声控制制品与其他可商购获得的常规材料相比示出隔声量。
测试方法：该测试根据ASTM E-2611标准进行。
实施例5的样品具有4500gsm的基重和35mm的厚度，并且使用实施例2中所阐述的方法根据实施例1制备。如图3和表3中的数据所示，与比较例5A、5B和5C的常规噪声处理材料相比，本发明的实施例5在125Hz至5000Hz的整个频率范围内表现出较高的隔声量。比较例5A为可商购获得的材料，具有5800gms的基重和32mm的厚度。比较例5B为可商购获得的聚氨酯泡沫材料，具有6200gsm的基重和25mm的厚度。比较例5C为可商购获得的乙烯醋酸乙烯酯橡胶，具有4800gms的基重和20mm的厚度。
表3
Figure BDA0002364498090000131
与如上表所测试的其他常规样品相比，噪声控制制品(实施例5)的重量轻。
实施例6：隔声量(STL)—使用混响室方法的噪声测量
进行该测试以通过噪声控制制品示出隔声量。
测试方法：该测试根据ASTM E 90标准进行。
上面制备的实施例5的样品在混响室中经受STL测试，并且结果示于图4中。该实施例5在125Hz至5000Hz的整个频率范围内表现出较高的隔声量。表4示出从100Hz到5000Hz的各个频率范围内的STL。
表4
三分之一倍频，Hz 隔声量，dB
100 22.5
125 18.7
160 19.3
200 21.4
250 27.4
315 33.6
400 40.3
500 45.4
630 50.3
800 55.8
1000 59.2
1250 62.1
1600 65.9
2000 68.3
2500 70.4
3150 73.4
4000 77.7
5000 78.9
实施例7—隔声量(STL)—使用混响室方法的噪声测量
进行该测试以通过噪声控制制品示出隔声量。
测试方法：该测试根据JIS 1441标准进行。
使上面制备的实施例5的样品在混响室中经受STL测试，并且结果示于图5中。该实施例5在125Hz至5000Hz的整个频率范围内表现出较高的隔声量。表5示出从100Hz到5000Hz的各个频率范围内的STL。
表5
Figure BDA0002364498090000141
Figure BDA0002364498090000151
实施例8：隔声量(STL)—在热老化之后测试
进行该测试以通过在暴露于120摄氏度下的热达500小时和1000小时之后的噪声控制制品示出隔声量。
测试方法：该测试根据ASTM E-2611标准进行。
将上面制备的实施例5的样品暴露于120摄氏度的温度达第一时间段500小时，并且然后再延长第二时间段500小时，共1000小时。如图6和表6中的数据所示，实施例5的噪声控制制品在热老化之后基本上保持其STL性能。
表6
Figure BDA0002364498090000152
实施例9—阻燃性测试
使实施例5经受如下所述的阻燃性测试。
阻燃性测试方法1：该测试根据FMVSS302标准进行。
测试工序：
在火焰室内部进行测试，并且水平地安装实施例5的样品。使样品的暴露侧经受来自下面的气体火焰。在测试期间测量样品上的烧焦距离和燃烧该距离所用的时间。表征为燃烧速率的结果以mm/min为单位表示。
表7
Figure BDA0002364498090000161
阻燃性测试方法2：该测试根据UL94Vo标准进行。
测试工序：
在23摄氏度和50％相对湿度(RH)下调理48小时之后，测试实施例5的五个样本。将每个样本沿其竖直轴线安装。将每个样本支撑成使得其下端比本生灯管高10mm。将蓝色20mm高火焰施加到样本的下边缘的中心，保持10秒，然后移除火焰。如果燃烧在30秒内停止，则将火焰再次施加附加的10秒。如果样本滴落，则允许颗粒落到放置在样本下方300mm处的干燥吸收性外科棉层上。
根据UL94Vo标准的测试要求：
在任一次施加测试火焰之后，样本可能不会有焰燃烧超过10秒。对于每组5个样本施加10次火焰，总有焰燃烧时间可能不超过50秒。样本可能不会有焰燃烧或灼热燃烧高至固定夹具。样本可能不会滴落有焰颗粒，该有焰颗粒可点燃位于测试样本下方300mm处的干燥吸收性外科棉。在第二次移除测试火焰之后，样本可能不会灼热燃烧持续超过30秒。
表8
施加测试火焰之后的燃烧时间 滴落点燃棉花的有焰颗粒 根据UL-Vo的评级
实施例5 <10秒/样品 否 通过
实施例10—在混响室中测试噪声控制制品用于STL分析时的共振图
Figure BDA0002364498090000171
表9示出当在混响室中测试噪声控制制品用于STL分析时，即在160Hz下在各个低、中和高GSM/Hz上观察到的最高共振点。在低、中和高GSM/Hz上观察到的共振跨度窄(125Hz-200Hz)，从而提供了在共振频率之外用于构建更高STL的范围。当加倍噪声控制处理制品的质量时，在与质量控制区域相比时，在刚度控制区域(100Hz-500Hz)中观察到STL值的最大增长趋势。
实施例11—阻热性制剂的制备
将表10中所列的各种组分在室温下溶解并混合到水中，以得到阻热性制剂。
表10
Figure BDA0002364498090000181
实施例12—热导率测试
进行该测试以展示涂覆有阻热性制剂的已浸渍的非织造纤维网/噪声控制制品的热导率，如表11所示。
测试方法：该测试根据ASTM C518标准进行(平均温度：22.5摄氏度)。
表11
Figure BDA0002364498090000182
实施例13—气味测试
使实施例5的样品经受如下所述的气味测试。
测试方法：该测试根据SAE J1351标准进行。
表12
Figure BDA0002364498090000191
表12示出已浸渍的非织造纤维网/噪声控制制品不表现出任何不良气味。
实施例14
Figure BDA0002364498090000201
表13示出裸露的低碳钢面板，该面板用作其上施加噪声控制制品的基底，还独立地测试了该面板从125Hz到5000Hz的隔声量。表13示出裸露的低碳钢(MS)面板和本发明的其他基重噪声控制材料的隔声量结果。对于从基部裸露的低碳钢面板的基重增加到119％的基重增加，噪声控制制品表现出至多39％的声音传输等级。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的适形噪声控制制品，所述噪声控制制品包括：
密度为100gsm至1200gsm的非织造纤维网，所述非织造纤维网是指包含回收的和/或天然的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的材料并且其浸渍有聚合物基体组合物，所述聚合物基体组合物包含：
相对于所述聚合物基体组合物的总体重量，15重量％至25重量％的低玻璃化转变温度(Tg)聚合物，所述低玻璃化转变温度(Tg)聚合物具有-10摄氏度至50摄氏度的Tg并且为丙烯酸酯和苯乙烯的含水共聚物分散体；
相对于所述聚合物基体组合物的总体重量，10重量％至50重量％的高玻璃化转变温度(Tg)聚合物，所述高玻璃化转变温度(Tg)聚合物具有10摄氏度至135摄氏度的Tg并且为丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的含水共聚物；
一种或多种添加剂；和
一种或多种无机填料；
其中所述噪声控制制品的密度为所述非织造纤维网的密度的至少十倍；
其中所述制品的根据ASTM C-522标准测量的气流阻率为所述非织造纤维网的气流阻率的至少九十倍；并且
其中所述制品在125Hz至5000Hz的频谱中表现出根据ASTM E-2611标准测量的隔声量(STL)。
2.根据权利要求1所述的噪声控制制品，其中所述非织造纤维网为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维网。
3.根据权利要求2所述的噪声控制制品，其中所述制品在暴露于120摄氏度达1000小时之后保持其在125Hz至5000Hz的频谱中的隔声量。
4.根据权利要求1所述的噪声控制制品，所述噪声控制制品具有1000gsm至7700gsm的基重。
5.根据权利要求1所述的噪声控制制品，所述噪声控制制品还包括200克/平方米至700克/平方米的非织造熔喷纤维网的层。
6.根据权利要求5所述的噪声控制制品，其中所述制品在1500Hz和4500Hz之间表现出比不包括熔喷纤维网的制品更高的隔声量。
7.根据权利要求1所述的噪声控制制品，其中所述非织造纤维网为聚酯毛毡网。
8.根据权利要求1所述的噪声控制制品，其中所述高玻璃化转变温度(Tg)聚合物和所述低玻璃化转变温度(Tg)聚合物以3:2的比率存在于所述聚合物基体组合物中。
9.根据权利要求1所述的噪声控制制品，其中所述添加剂选自润湿剂、分散剂以及它们的组合。
10.根据权利要求9所述的噪声控制制品，其中所述添加剂以按所述聚合物基体组合物的重量计在1.0％至3.0％的范围内存在。
11.根据权利要求1所述的噪声控制制品，其中所述无机填料选自云母、碳酸钙、二氧化硅泡、空心微珠以及它们的组合。
12.根据权利要求11所述的噪声控制制品，其中所述无机填料以按所述聚合物基体组合物的重量计在1.0％至50％的范围内存在。
13.根据前述权利要求1至12中任一项所述的噪声控制制品，其中所述制品表现出阻燃性。
14.根据权利要求1所述的噪声控制制品的用途，其中所述制品通过共振振动降低在机动车辆内部产生的噪声，并且减少来自入射噪声源的介于125Hz和160Hz之间的频率的噪声到舱中的传输。
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