BR112016014046B1

BR112016014046B1 - Material absorvente e isolante de som; método para fabricação do material absorvente e isolante de som; e método para reduzir ruído de um dispositivo gerador de ruído

Info

Publication number: BR112016014046B1
Application number: BR112016014046-0A
Authority: BR
Inventors: Keun Young Kim
Original assignee: Hyundai Motor Company
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2021-06-29
Also published as: WO2015093689A1; EP3085526A1; EP3085526A4; US20160322041A1; JP2017503201A; CA2933597C; CA2933597A1; AU2014367640A1; MX2016007827A; US10304437B2; AU2014367640B2; CN105848875A; BR112016014046A2; RU2666429C1; RU2016129197A; MX360859B; KR101439066B1; US9805708B2; EP3085526B1; CN105848875B

Abstract

material absorvente e isolamento de som: método para fabricação do material absorvente e isolante de som; e método para reduzir ruído de um dispositivo gerador de ruído. a presente invenção refere-se a um material absorvente e isolante de som com moldabilidade e aparência superiores, e um método para fabricação deste, mais particularmente, a um material absorvente e isolante de som que consiste em uma camada absorvente e isolante de som interna 1 feita de um primeiro tecido não entrelaçado, principalmente feito de uma fibra resistente ao calor, e um ligante uniformemente distribuído dentro do primeiro tecido não entrelaçado e mantendo a estrutura tridimensional dentro do primeiro tecido não entrelaçado, e uma camada absorvente e isolante de som externa 2', 2'' feita de um segundo tecido não entrelaçado, principalmente feita de uma fibra resistente ao calor, em que a camada absorvente e isolante de som externa é empilhada sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna, e um método para fabricação deste. o material absorvente e isolante de som da presente invenção possui propriedade de absorção superior, retardação de chamas, resistência ao calor, propriedade de isolamento de calor e moldabilidade em alta temperatura. além disso, não há preocupação com a deterioração da aparência da superfície causada por vazamento do ligante devido à presença da camada absorvente e isolante de som externa.

Description

HISTÓRICO (a) CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um material absorvente e isolante de som com moldabilidade e aparência superiores, e um método para fabricação deste, mais particularmente, a um material absorvente e isolante de som que consiste em uma camada absorvente e isolante de som interna 1 feita de um primeiro tecido não entrelaçado, principalmente feito de uma fibra resistente ao calor, e um ligante uniformemente distribuído dentro do primeiro tecido não entrelaçado e mantendo a estrutura tridimensional dentro do primeiro tecido não entrelaçado, e uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” feita de um segundo tecido não entrelaçado, principalmente feita de uma fibra resistente ao calor, em que a camada absorvente e isolante de som externa é empilhada sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna, e um método para fabricação deste. O material absorvente e isolante de som da presente invenção possui propriedade de absorção superior, retardação de chamas, resistência ao calor, propriedade de isolamento de calor e moldabilidade em alta temperatura. Além disso, não há preocupação com a deterioração da aparência da superfície causada por vazamento do ligante devido à presença da camada absorvente e isolante de som externa.

(b) HISTÓRICO TÉCNICO

[002] O ruído, um efeito colateral indesejado do desenvolvimento industrial, causa gradualmente mais danos. Uma variedade de medidas é tomada para evitar ruídos. Como uma maneira de tal prevenção de ruídos, pesquisas pelo desenvolvimento de novos materiais absorventes e isolantes de som capazes de prender, absorver ou isolar som são conduzidas de diversas maneiras.

[003] Setores industriais representativos que precisam de materiais absorventes e isolantes de som incluem aparelhos elétricos, tal como um ar condicionado, uma geladeira, uma máquina de lavar roupas, um cortador de grama e semelhantes, transporte, como um automóvel, um navio, um avião e semelhantes, materiais de construção, tal como um material de parede, um material de pavimentação e semelhantes, e assim por diante. O material absorvente e isolante de som também é necessário em diversos outros campos industriais. Em geral, os materiais absorventes e isolantes de som utilizados nas indústrias exigem, além de uma boa propriedade de absorção de som, baixo peso, retardação de chamas, resistência ao calor e propriedade de isolamento de calor, dependendo das aplicações específicas. Especificamente, a retardação de chamas e a resistência ao calor podem ser adicionalmente necessárias para materiais absorventes e isolantes de som utilizados em motores, sistemas de escape e semelhantes, mantidos em altas temperaturas, de 200 °C ou mais. Atualmente, uma fibra de aramida está ganhando atenção para materiais absorventes e isolantes de som com resistência ao calor superior,

[004] Além disso, para prover funcionalidades, tal como retardação de chamas, repelência a água, e semelhantes, a um material absorvente e isolante de som, muitos materiais de absorção de som, em que um tecido não entrelaçado contendo fibras de aramida e um material de pele funcional são empilhados, têm sido desenvolvidos.

[005] Por exemplo, a Publicação de Patente coreana no 2007-0033310 revela um material absorvente de som retardante de chamas, em que uma camada de tecido não entrelaçado na qual uma fibra de aramida curta resistente ao calor e uma fibra de poliéster termoplástica curta são colmatadas, e uma camada de material de pele feita de um tecido não entrelaçado obtido por via úmida que consiste em uma fibra de aramida curta, são empilhadas.

[006] E a Publicação de Patente japonesa no 2007-0039826 revela um material absorvente de som repelente de água, em que uma camada de tecido não entrelaçado de uma fibra de aramida curta resistente ao calor ou uma mistura de uma fibra de aramida curta e uma fibra de poliéster termoplástica curta e uma camada de material de pele tratada com um repelente de água são empilhadas.

[007] E a Publicação de Patente japonesa no 2007-0138953 revela um material absorvente de som resistente ao calor, em que uma camada de tecido não entrelaçado que consiste em uma fibra de aramida resistente ao calor e uma camada de material de pele feita de uma folha de fibra contendo uma fibra de aramida resistente ao calor são empilhadas.

[008] Dado que os materiais absorventes de som descritos acima possuem uma estrutura na qual uma camada de material de pele é laminada em um lado de um tecido não entrelaçado para prover funcionalidades, tais como retardação de chamas, repelência de água, e semelhantes, um processo de prensagem a quente para integrar a camada de tecido não entrelaçado e a camada de material de pele se faz necessário. Por conseguinte, o processo geral é complicado e problemático, e um retardante de chamas, um repelente de água, e semelhantes, incluídos como aditivos, podem causar a produção de gases tóxicos como resultado da combustão durante o processo de prensagem a quente. Além disso, a deformação da estrutura interna do tecido não entrelaçado que pode ocorrer durante o processo de prensagem a quente pode levar à deterioração da propriedade de absorção de som.

SUMÁRIO

[009] Para resolver o problema acima descrito da técnica existente, os inventores da presente invenção pesquisaram por muito tempo para desenvolver um novo material absorvente e isolante de som com propriedade de absorção de som superior, retardação de chamas, resistência ao calor e propriedade de isolamento de calor e com moldabilidade e aparência de superfície superior. Como resultado, eles desenvolveram um novo material absorvente e isolante de som, o qual provê os efeitos que as propriedades físicas de um tecido não entrelaçado, incluindo propriedade de absorção de som, são melhoradas porque um ligante penetra no tecido não entrelaçado com microcavidades irregulares com uma estrutura de labirinto tridimensional complicada, sem bloquear as microcavidades, e é curado enquanto mantém a estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado, a moldagem em um formato desejado é possível durante a cura do ligante, e o vazamento do ligante impregnado no tecido não entrelaçado à superfície do produto moldado pode ser evitado ao mesmo tempo.

[010] Portanto, a presente invenção é voltada para prover um material absorvente e isolante de som com propriedade de absorção de som superior, retardação de chamas, resistência ao calor e propriedade de isolamento de calor, sendo moldável em um formato desejado durante a cura do ligante impregnado no tecido não entrelaçado feito de uma fibra resistente ao calor e capaz de prover aparência superior do produto moldado e reduzindo a contaminação de um molde mesmo após repetidas moldagens, devido à presença de uma camada absorvente e isolante de som externa.

[011] A presente invenção também é voltada para prover um método para a fabricação de um material absorvente e isolante de som, incluindo uma etapa de preparar uma camada absorvente e isolante de som interna ao imergir um primeiro tecido não entrelaçado feito de uma fibra resistente ao calor em uma solução ligante e, em seguida, secar, e uma etapa de empilhar um segundo tecido não entrelaçado feito de uma fibra resistente ao calor sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna.

[012] A presente invenção também é voltada para prover um método para redução de ruído utilizando o material absorvente e isolante de som em um dispositivo gerador de ruído.

[013] Em um aspecto, a presente invenção provê um material absorvente e isolante de som incluindo: uma camada absorvente e isolante de som interna 1 incluindo um primeiro tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor e um ligante presente na mesma camada como o primeiro tecido não entrelaçado, e mantendo uma estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado; e uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” incluindo um segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor, em que a camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” é empilhada sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna 1.

[014] Em outro aspecto, a presente invenção provê um método para fabricação de um material absorvente e isolante de som, incluindo: (a) uma etapa de imersão de um primeiro tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor em uma solução ligante; (b) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som interna 1 ao secar o primeiro tecido não entrelaçado; e (c) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” ao empilhar um segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna 1.

[015] Em outro aspecto, a presente invenção provê um método para redução de ruídos de um dispositivo gerador de ruídos, incluindo: (i) uma etapa de verificar um formato tridimensional de um dispositivo gerador de ruído; (ii) uma etapa de preparo e moldagem de um material absorvente e isolante de som de modo a corresponder ao formato tridimensional do dispositivo parcialmente ou completamente; e (iii) uma etapa de trazer o material absorvente e isolante de som adjacente ao dispositivo gerador de ruído.

[016] O material absorvente e isolante de som da presente invenção, em que um ligante é impregnado no primeiro tecido não entrelaçado feito de uma fibra resistente ao calor, é vantajoso em que o material absorvente e isolante de som possui propriedade de absorção de som superior, retardação de chamas, resistência ao calor e propriedade de isolamento de calor, e pode ser moldado em um formato tridimensional devido ao ligante.

[017] Além disso, o material absorvente e isolante de som da presente invenção é vantajoso em que, devido à camada absorvente e isolante de som externa feita de um segundo tecido não entrelaçado ser empilhada sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna, o vazamento do ligante incluído na camada absorvente e isolante de som interna durante a moldagem é evitado, e o produto moldado possui aparência superior sem a contaminação de um molde.

[018] Além disso, o material absorvente e isolante de som da presente invenção é vantajoso em que, se o segundo material absorvente e isolante de som for preparado ao adicionalmente incluir um aditivo funcional em uma solução ligante, a funcionalidade desejada pode ser provida ao material absorvente e isolante de som sem empilhar um material de pele adicional.

[019] O material absorvente e isolante de som da presente invenção é também vantajoso em que, uma vez que a retardação de chamas, a resistência ao calor e a propriedade de isolamento de calor são superiores, além da propriedade de absorção de som, o material absorvente e isolante de som não é deformado ou desnaturado, mesmo quando utilizado em um dispositivo gerador de ruído mantido em altas temperaturas de 200 °C ou mais.

[020] Além disso, o material absorvente e isolante de som da presente invenção é vantajoso em que, se uma resina termofixa for utilizada como o ligante, a moldagem em um formato desejado é possível durante a cura da resina termofixa. Isto é, o processo geral pode ser simplificado, uma vez que a cura e a moldagem da resina termofixa são atingidas simultaneamente.

[021] Além disso, o material absorvente e isolante de som da presente invenção é vantajoso em que, uma vez que um tecido não entrelaçado feito de uma fibra resistente ao calor é utilizado, a deformação térmica do tecido não entrelaçado devido ao calor de reação da cura térmica não ocorre, mesmo quando uma resina termofixa for utilizada como o ligante.

[022] Portanto, o material absorvente e isolante de som da presente invenção é útil como um material absorvente e isolante de som nas aplicações que exigem prender, absorver ou isolar o som, incluindo aparelhos elétricos, tal como um ar condicionado, uma geladeira, máquina de lavar roupas, cortador de grama, e semelhantes, transporte, tal como automóvel, navio, avião, e semelhantes, materiais de construção, tal como material de parede, material de pavimentação, e semelhantes, e assim por diante. O material absorvente e isolante de som da presente invenção é útil como um material absorvente e isolante de som para um dispositivo gerador de ruído mantido a altas temperaturas de 200 °C ou mais. Em particular, quando o material absorvente e isolante de som da presente invenção é utilizado em um automóvel, ele pode ser intimamente anexo a um dispositivo gerador de ruído do automóvel, tal como um motor, sistema de escape e semelhantes, provido a uma distância do dispositivo gerador de ruído, ou moldado como parte do dispositivo gerador de ruído.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[023] As Figuras 1A-1B esquematicamente mostram a estrutura em corte de um material absorvente e isolante de som da presente invenção. A Figura 1A mostra a estrutura em corte de um material absorvente e isolante de som, em que um segundo tecido não entrelaçado não impregnado com um ligante é empilhado sobre um lado de um primeiro tecido não entrelaçado uniformemente impregnado com um ligante, com uma camada adesiva disposta entre estes. A Figura 1B mostra a estrutura em corte de um material absorvente e isolante de som, em que dois segundos tecidos não entrelaçados não impregnados com um ligante são empilhados sobre ambos os lados de um primeiro tecido não entrelaçado uniformemente impregnado com um ligante, com camadas adesivas dispostas entre estes.

[024] As Figuras 2A-2C mostram imagens de microscopia eletrônica (x300) de um primeiro tecido não entrelaçado antes e depois de uma impregnação de um ligante. A Figura 2A é uma imagem de um primeiro tecido não entrelaçado antes da impregnação de um ligante, a Figura 2B é uma imagem de um primeiro tecido não entrelaçado no qual 2 0 partes em peso de um ligante foram impregnadas em 100 partes em peso do tecido não entrelaçado, e a Figura 2C é uma imagem de um primeiro tecido não entrelaçado no qual 50 partes em peso de um ligante foram impregnadas em 100 partes em peso do tecido não entrelaçado.

[025] As Figuras 3A-3B mostram esquematicamente um exemplo de um material absorvente e isolante de som aplicado a um dispositivo gerador de ruído de um automóvel após moldagem como uma peça. A Figura 3A é uma imagem de um material absorvente e isolante de som moldado para uso em um motor de automóvel, e a Figura 3B mostra um exemplo no qual um material absorvente e isolante de som é aplicado em uma parte de um motor de automóvel.

[026] As Figuras 4A-4B mostram esquematicamente um exemplo no qual um material absorvente e isolante de som é aplicado a um dispositivo gerador de ruído de um automóvel a uma certa distância. A Figura 4A é uma imagem de um material absorvente e isolante de som moldado para uso em uma parte inferior de um automóvel, e a Figura 4B mostra um exemplo no qual um material absorvente e isolante de som é anexo a uma parte inferior de um automóvel.

[027] A Figura 5 é um gráfico comparando o desempenho de absorção de som de um material absorvente e isolante de som dependendo da densidade de um tecido não entrelaçado.

[028] A Figura 6 é um gráfico comparando o desempenho de isolamento de calor de uma placa de isolamento de calor de alumínio com o de um material absorvente e isolante de som da presente invenção. [Descrição Detalhada dos Elementos Principais] 1: camada absorvente e isolante de som interna 2', 2": camada absorvente e isolante de som externa 3: camada adesiva

DESCRIÇÃO DETALHADA

[029] A presente invenção refere-se a um material absorvente e isolante de som com moldabilidade e aparência superiores, e um método para fabricação deste. O material absorvente e isolante de som da presente invenção possui propriedade de absorção de som superior, retardação de chamas, resistência ao calor, propriedade de isolamento de calor, é moldável em um formato tridimensional desejado utilizando um ligante presente na mesma camada que um tecido não entrelaçado feito de uma fibra resistente ao calor, e é livre do problema da aparência de um produto moldado causado pelo vazamento do ligante durante a moldagem.

[030] Em um aspecto, a presente invenção provê um material absorvente e isolante de som incluindo: uma camada absorvente e isolante de som interna 1 incluindo um primeiro tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor e um ligante presente na mesma camada como o primeiro tecido não entrelaçado, e mantendo uma estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado; e uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” incluindo um segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor, em que a camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” é empilhada sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna 1.

[031] Em uma realização exemplar da presente invenção, o empilhamento entre a camada absorvente e isolante de som interna e a camada absorvente e isolante de som externa pode ser obtido por um adesivo, calor ou pressão.

[032] Em uma realização exemplar da presente invenção, um adesivo pode ser aplicado sobre um lado da camada absorvente e isolante de som externa e, em seguida, a camada absorvente e isolante de som externa pode ser empilhada ao trazer o lado revestido com adesivo em contato com a camada absorvente e isolante de som interna.

[033] Em uma realização exemplar da presente invenção, o adesivo utilizado para o empilhamento entre a camada absorvente e isolante de som interna e a camada absorvente e isolante de som externa pode ser o ligante contido no primeiro tecido não entrelaçado.

[034] Em uma realização exemplar da presente invenção, o adesivo pode ser uma resina termofixa.

[035] Em uma realização exemplar da presente invenção, a fibra resistente ao calor pode ter um índice de limitação de oxigênio (LOI) de 25% ou mais, e uma temperatura de resistência ao calor de 150 °C ou mais.

[036] Em uma realização da presente invenção, a fibra resistente ao calor pode ser uma ou mais selecionadas dentre um grupo que consiste em uma fibra de aramida, uma fibra de sulfeto de polifenileno (PPS), uma fibra de poliacrilonitrilo oxidado (oxi-PAN), uma fibra de poliimida (PI) , uma fibra de polibenzimidazol (PBI), uma fibra de polibenzoxazol (PBO), uma fibra de politetrafluoroetileno (PTFE), uma fibra de policetona (PK), uma fibra metálica, uma fibra de carbono, uma fibra de vidro, uma fibra de basalto, uma fibra de sílica e uma fibra cerâmica.

[037] Em outra realização exemplar da presente invenção, a fibra resistente ao calor pode ser uma fibra de aramida.

[038] Em uma realização exemplar da presente invenção, o primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado podem ser feitos de uma fibra de aramida com uma finura de 0,11 a 1,65 mg/metro (1-15 denier), e pode ser um tecido não entrelaçado de camada única com uma espessura de 3 a 20 mm.

[039] Em uma realização exemplar da presente invenção, o primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado podem ter uma densidade de 100-2000 g/m2.

[040] Em outra realização exemplar da presente invenção, o primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado podem ter uma densidade de 200-1200 g/m2.

[041] Em uma realização exemplar da presente invenção, a camada absorvente e isolante de som interna pode ser feita de uma única camada ou duas ou mais camadas.

[042] Em uma realização exemplar da presente invenção, o ligante pode ser uma resina termofixa.

[043] Em outra realização exemplar da presente invenção, a resina termofixa pode ser uma resina epóxi capaz de formar uma estrutura de rede tridimensional na estrutura interna do primeiro tecido não entrelaçado.

[044] Em outra realização exemplar da presente invenção, a resina epóxi pode ser uma ou mais resinas epóxi selecionadas dentre um grupo que consiste em bisfenol A diglicidil éter, bisfenol B diglicidil éter, bisfenol AD diglicidil éter, bisfenol F diglicidil éter, bisfenol S diglicidil éter, polioxipropileno diglicidil éter, um polímero de bisfenol A diglicidil éter, fosfazeno diglicidil éter, bisfenol A epóxi de novolac, uma resina de epóxi de novolac fenol e uma resina epóxi de novolac o-cresol.

[045] A estrutura do material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção é descrita em maiores detalhes em referência às Figuras 1A-1B e às Figuras 2A-2C.

[046] As Figuras 1A-1B esquematicamente mostram a estrutura em corte de um material absorvente e isolante de som da presente invenção. A Figura 1A mostra a seção transversal de um material absorvente e isolante de som, em que uma camada absorvente e isolante de som externa 2’ é formada à medida que um segundo tecido não entrelaçado é empilhado sobre um lado de uma camada absorvente e isolante de som interna 1 incluindo um primeiro tecido não entrelaçado e um ligante, com uma camada adesiva disposta entre elas. A Figura 1B mostra a seção transversal de um material absorvente e isolante de som, em que camadas absorventes e isolantes de som externas 2’, 2” são formadas à medida que dois segundos tecido não entrelaçados são empilhado sobre ambos os lados de uma camada absorvente e isolante de som interna 1 incluindo um primeiro tecido não entrelaçado e um ligante, com camadas adesivas dispostas entre elas.

[047] As Figuras 2S-2C mostram imagens de microscopia eletrônica mostrando a estrutura tridimensional dentro do primeiro tecido não entrelaçado constituindo a camada absorvente e isolante de som interna 1.

[048] A Figura 2A mostra uma imagem de microscopia eletrônica mostrando a estrutura interna do primeiro tecido não entrelaçado antes da impregnação do ligante. Pode ser visto que os fios da fibra resistente ao calor se cruzam para formar microcavidades irregulares. As Figuras 2B e 2C são imagens de microscopia eletrônica após a impregnação do ligante no primeiro tecido não entrelaçado. Pode ser visto que o ligante é fina e uniformemente distribuído e anexo aos fios da fibra resistente ao calor. Além disso, pode ser visto que o teor do ligante na superfície dos fios aumenta à medida que o teor do ligante aumenta.

[049] Embora possam existir diferenças dependendo do método de preparo, as fibras são dispostas aleatória e tridimensionalmente no primeiro tecido não entrelaçado ou no segundo tecido não entrelaçado utilizado para o preparo do material absorvente e isolante de som na presente invenção. Portanto, a estrutura de poros dentro de um tecido não entrelaçado tende a ser uma estrutura de labirinto muito complicada (sistema de labirinto) em que as fibras dispostas regularmente ou irregularmente são interconectadas tridimensionalmente em vez de em feixes de tubos capilares independentes. Isto é, o tecido não entrelaçado utilizado na presente invenção possui microcavidades irregulares (microcavidade) formadas à medida que os fios feitos de fibra resistente ao calor se cruzam frouxamente.

[050] Se o ligante for impregnado no tecido não entrelaçado, o ligante é fina e uniformemente distribuído e anexo à superfície dos fios de tecido não entrelaçado feitos de fibra resistente ao calor, assim, formando microcavidades muito mais finas do que antes da impregnação. A formação de microcavidades finas na estrutura interna do tecido não entrelaçado significa maior ressonância de ruído e, assim, melhor propriedade de absorção de som. Se o ligante formar uma estrutura de rede tridimensional à medida que for curado, a propriedade de absorção de som pode ser melhorada ainda mais, uma vez que microcavidades mais finas podem ser formadas dentro do tecido não entrelaçado.

[051] Portanto, uma vez que o tecido não entrelaçado pode manter a estrutura tridimensional intrínseca à medida que o ligante é impregnado uniformemente no tecido não entrelaçado e, além disso, uma vez que microcavidades mais finas podem ser formadas à medida que o ligante é curado, o material absorvente e isolante de som da presente invenção possui desempenho de absorção de som notavelmente melhorados devido à absorção de ruído maximizada através da maior ressonância no tecido não entrelaçado.

[052] Conforme visto nas imagens de microscopia eletrônica das Figuras 2A2C, a camada absorvente e isolante de som interna da presente invenção possui uma estrutura interna na qual o ligante é disperso uniformemente e distribuído sobre a superfície dos fios de fibra resistente ao calor que constituem o tecido não entrelaçado.

[053] A seguir, os constituintes do material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção tendo tal estrutura interna são descritos em maiores detalhes.

[054] Na presente invenção, uma fibra resistente ao calor é utilizada como a fibra principal que constitui o primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado.

[055] A fibra resistente ao calor pode ser qualquer uma que tenha durabilidade superior e seja capaz de suportar condições de alta temperatura e de temperatura ultra alta. Especificamente, a fibra resistente ao calor pode ser uma que tenha um índice de limitação de oxigênio (LOI) de 25% ou mais, e uma temperatura de resistência ao calor de 150 °C ou mais. Mais especificamente, a fibra resistente ao calor pode ser uma que tenha um índice de limitação de oxigênio (LOI) de 25-80% e uma temperatura de resistência ao calor de 150-30000 °C. Mais especificamente, a fibra resistente ao calor pode ser uma que tenha um índice de limitação de oxigênio (LOI) de 25-70% e uma temperatura de resistência ao calor de 200-1000 °C. E, a fibra resistente ao calor pode ter uma fineza de 0,11 a 1,65 mg/metro (1 a 15 denier), especificamente, 0,11 a 0,66 mg/metro (1 a 6 denier) e um comprimento de fio de 20 a 100 mm, especificamente, 40 a 80 mm.

[056] A fibra resistente ao calor pode ser uma ‘superfibra’, conforme comumente chamada na técnica relacionada. Especificamente, a superfibra pode ser uma ou mais selecionadas dentre um grupo que consiste em uma fibra de aramida, uma fibra de sulfeto de polifenileno (PPS), uma fibra de poliacrilonitrilo oxidado (oxi-PAN), uma fibra de poliimida (PI), uma fibra de polibenzimidazol (PBI), uma fibra de polibenzoxazol (PBO), uma fibra de politetrafluoroetileno (PTFE), uma fibra de policetona (PK) , uma fibra metálica, uma fibra de carbono, uma fibra de vidro, fibra de basalto, uma fibra de sílica e uma fibra cerâmica.

[057] Especificamente, uma fibra de aramida pode ser utilizada como a fibra resistente ao calor na presente invenção. Mais especificamente, meta-aramida, para- aramida ou uma mistura destas pode ser utilizada como a fibra resistente ao calor na presente invenção. A fibra de aramida utilizada como o fio do tecido não entrelaçado na presente invenção pode ter uma fineza de 0,11 a 1,65 mg/metro (1 a 15 denier), especificamente, 0,11 a 0,66 mg/metro (1 a 6 denier) , e um comprimento de fio de 20 a 100 mm, especificamente, 40 a 80 mm. Se o comprimento do fio for muito curto, a colmatação dos fios pode ser difícil durante a perfuração por agulha. Como resultado, a coesão do tecido não entrelaçado pode ser fraca. E, se o comprimento do fio for muito longo, a coesão do tecido não entrelaçado pode ser superior, mas o movimento dos fios pode ser difícil durante a cardação.

[058] A fibra de aramida é uma fibra de poliamida aromática, em que anéis aromáticos, tal como anel de benzeno, são ligados uns aos outros por grupos amida. Para distinguir de uma poliamida alifática (por exemplo, nylon), a fibra de poliamida é chamada de ‘aramida’. A fibra de aramida é preparada pela fiação da poliamida aromática, e é classificada em meta-aramida e para-aramida, dependendo do local das ligações de amida.

[059] A meta-aramida (m-aramida) representada pela Fórmula Química 1 é preparada por fiação a seco após dissolver cloreto de isoftaloila e m-fenilenodiamina em um solvente de dimetilacetamida (DMAc). A meta-aramida possui um alongamento na quebra relativamente alto de 22 a 40%, devido à estrutura polimérica irregular, é secável e pode ser facilmente preparada em fibra. A meta-aramida é disponível comercialmente sob os nomes comerciais Nomex™ (DuPont) e Conex™ (Teijin).

[060] A para-aramida (p-aramida) representada pela Fórmula Química 2 é preparada por fiação a seco após dissolver cloreto de tereftaloila e p-fenilenodiamina em um solvente de N-metilpirrolidona (NMP). A para-aramida possui alta resistência devido a sua estrutura molecular linear altamente orientada. Sendo cerca de 3 a 7 vezes mais forte que a meta-aramida, ela é utilizada para materiais de reforço ou proteção. Além disso, a para-aramida exibe forte resistência química, menos encolhimento térmico e estabilidade dimensional superior, bem como alta resistência à tração, resistência a chamas e propriedade autoextintora. A para-aramida é disponível comercialmente sob os nomes comerciais Kevlar™ (DuPont), Twaron™ (Teijin) e Technora™ (Teijin) .

[061] A aramida é provida na forma de um filamento, grampo, fio, e semelhantes, e é utilizada para materiais de reforço (transformador, motor, e semelhantes), materiais isolantes (papel isolante, fita isolante, e semelhantes) , fibras resistentes ao calor (roupas à prova de fogo, luvas, e semelhantes), filtros de alta temperatura, ou semelhantes.

[062] Embora o tecido não entrelaçado que constitui o material absorvente e isolante de som da presente invenção seja praticamente preparado a partir de fios de fibra resistente ao calor, tecidos não entrelaçados preparados adicionalmente através da adição de outras fibras ao fio de fibra resistente ao calor, para reduzir custos ou prover um peso reduzido, funcionalidade, e semelhantes, ao tecido não entrelaçado, podem também ser incluídos no escopo da presente invenção. Isto é, embora o tecido não entrelaçado da presente invenção seja preparado a partir de fios de fibra resistente ao calor, a presente invenção nunca é limitada ao tecido não entrelaçado feito apenas da fibra resistente ao calor. O tecido não entrelaçado da presente invenção pode incluir o fio de fibra resistente ao calor em uma quantidade de 30 a 100% em peso, mais preferivelmente, 60 a 100% em peso, com base no peso do tecido não entrelaçado.

[063] Além disso, a camada absorvente e isolante de som interna do material absorvente e isolante de som da presente invenção inclui o ligante, o qual está presente na mesma camada que o tecido não entrelaçado e mantém a estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado. O ligante utilizado na presente invenção pode ser qualquer um capaz de manter a estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado. A expressão ‘manter a estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado’ significa que o ligante, o qual foi impregnado no tecido não entrelaçado, é uniformemente distribuído e anexo à superfície do fio da fibra do tecido não entrelaçado, e mantém, ou adicionalmente forma microcavidades irregulares, assim, mantendo a estrutura tridimensional original dentro do tecido não entrelaçado.

[064] Embora um ligante geralmente se refira a um material utilizado para aderir ou unir dois materiais, o termo ligante utilizado na presente invenção se refere a um material impregnado no tecido não entrelaçado feito da fibra resistente ao calor.

[065] Muitos materiais podem ser utilizados como o ligante impregnado no tecido não entrelaçado. Primeiro, uma resina termoplástica ou uma resina termofixa podem ser consideradas como o material ligante.

[066] A resina termoplástica, a qual é representada por uma resina à base de poliamida, possui grupos polares cristalinos, como a fibra de aramida, como uma fibra resistente ao calor representativa. Como tal, se um ligante termoplástico for impregnado no tecido não entrelaçado feito da fibra resistente ao calor termoplástica, uma forte camada de interface é formada entre estes através do contato face-a-face entre os grupos polares cristalinos similares, o que bloqueia parcialmente as microcavidades do tecido não entrelaçado. Isto é, se uma resina termoplástica for utilizada como o ligante impregnado no tecido não entrelaçado feito da fibra resistente ao calor termoplástica, o desempenho de absorção de som é reduzido, devido ao bloqueio parcial das microcavidades do tecido não entrelaçado. À primeira vista, pode-se pensar que o desempenho de absorção de som seria melhorado se as microcavidades forem bloqueadas. Porém, uma vez que o ruído não é extinto dentro do tecido não entrelaçado, e sim é transmitido através de outras vias, a melhoria de um desempenho de absorção de som não pode ser esperada se o ligante termoplástico for impregnado. E, se o ligante termoplástico for impregnado em um tecido não entrelaçado feito da fibra resistente ao calor inorgânica, um aditivo adesivo deve ser adicionado também, devido à fraca ligação.

[067] Em contraste, um ligante termofixo possui propriedades físicas e químicas totalmente diferentes da fibra resistente ao calor termoplástica. Portanto, se um ligante termofixo for impregnado no tecido não entrelaçado feito da fibra resistente ao calor termoplástica, uma camada de interface é formada através do contato de ponta-a-ponta, devido à diferença de características. Como resultado, as microcavidades do tecido não entrelaçado permanecem abertas. Isto é, se uma resina termofixa for utilizada como o ligante impregnado no tecido não entrelaçado feito da fibra resistente ao calor, a estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado pode ser mantida. Portanto, uma resina termofixa pode ser utilizada preferivelmente como o ligante na presente invenção.

[068] Além disso, a resina termofixa possui as características de ser curável com luz, calor ou um agente de cura, e seu formato não é deformado, mesmo em altas temperaturas. Portanto, ao utilizar a fibra resistente ao calor e o ligante termofixo com uma condição específica, a presente invenção é vantajosa em que o formato do material absorvente e isolante de som pode ser mantido mesmo em altas temperaturas. Portanto, se uma resina termofixa for utilizada como o ligante impregnado no tecido não entrelaçado, a moldagem em um formato desejado pode ser alcançada durante a cura da resina, e o formato resultante pode ser mantido, mesmo em altas temperaturas.

[069] Conforme descrito acima, se uma resina termofixa for utilizada como o ligante impregnado no tecido não entrelaçado feito da fibra resistente ao calor, os efeitos da manutenção da estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado e moldagem em um formato desejado durante a cura da resina ligante podem ser esperados.

[070] Mais especificamente, uma resina epóxi pode ser utilizada como o ligante. A resina epóxi é um tipo de resina termofixa, e é curável em um material polimérico com uma estrutura de rede tridimensional. Portanto, uma vez que a resina epóxi pode formar uma estrutura de rede e, assim, microcavidades, quando curada dentro do tecido não entrelaçado, microcavidades mais finas podem ser formadas dentro do tecido não entrelaçado, e o desempenho de absorção de som pode ser melhorado ainda mais.

[071] Além disso, uma vez que uma estrutura de rede tridimensional pode ser formada se a cura for realizada na presença de um agente de cura, o efeito de absorção de som pode ser melhorado ainda mais. Isto é, um polímero de estrutura de rede tridimensional é formado à medida que os grupos epóxi ou grupos hidróxi da resina epóxi reagem com os grupos funcionais do agente de cura, tal como grupos amina ou grupos de ácido carboxílico, para formar reticulações covalentes. O agente de cura não só serve como catalisador que catalisa a reação de cura, mas também está diretamente envolvido na reação, e é ligado na molécula da resina epóxi. Portanto, o tamanho e as propriedades físicas das microcavidades podem ser controlados ao selecionar diferentes agentes de cura.

[072] A resina epóxi pode ser uma ou mais selecionadas dentre um grupo que consiste em bisfenol A diglicidil éter, bisfenol B diglicidil éter, bisfenol AD diglicidil éter, bisfenol F diglicidil éter, bisfenol S diglicidil éter, polioxipropileno diglicidil éter, um polímero de bisfenol A diglicidil éter, fosfazeno diglicidil éter, bisfenol A epóxi de novolac, uma resina de epóxi de novolac fenol, resina epóxi de novolac o-cresol, e semelhantes. A resina epóxi pode ser uma que tenha um equivalente de epóxi de 70 a 400. Se o equivalente de epóxi for muito baixo, a ligação intermolecular pode ser muito fraca para formar uma estrutura de rede tridimensional ou as propriedades físicas do material absorvente e isolante de som podem ser insatisfatórias devido à fraca adesão com a fibra resistente ao calor. E, se o equivalente de epóxi for muito alto, as propriedades físicas do material absorvente e isolante de som podem ser insatisfatórias porque uma estrutura de rede muito densa é formada.

[073] Se uma resina termofixa for utilizada como o ligante na presente invenção, o agente de cura pode ser incluído em uma solução de ligante. O agente de cura pode ser um que tenha grupos funcionais que possam reagir prontamente com os grupos funcionais do ligante, tal como grupos epóxi ou grupos hidróxi. Como o agente de cura, uma amina alifática, uma amina aromática, um anidrido de ácido, ureia, uma amina, imidazol, e semelhantes, podem ser utilizados. Especificamente, o agente de cura pode ser um ou mais selecionados dentre um grupo que consiste em dietiltoluenodiamina (DETDA), diaminodifenilsulfona (DDS), trifluoreto de boro-monoetilamina (BF3^MEA), diaminociclohexano (DACH), anidrido metiltetrahidroftálico (MTHPA), anidrido metil-5-norborneno-2,3-dicarboxílico (NMA), dicianodiamida (Dicy), 2-etil-4-metilimidazol, e semelhantes. Mais especificamente, um agente de cura à base de amina ou amida alifática pode ser utilizado porque eles possuem capacidade de reticulação relativamente boa e resistência química e resistência ao clima muito superiores. Mais especificamente, dicianodiamida (Dicy) pode ser utilizada em consideração da capacidade de reticulação, retardação de chamas, resistência ao calor, estabilidade de armazenamento, processabilidade, e semelhantes. Devido à dicianodiamida (Dicy) possuir um ponto de fusão acima de 200 °C, ela retém estabilidade de armazenamento superior após ser misturada com a resina epóxi, e pode garantir um tempo de processamento suficiente para cura e moldagem.

[074] Além disso, um catalisador que facilite a cura da resina termofixa utilizada como o ligante pode ser utilizado na presente invenção. O catalisador pode ser um ou mais selecionados dentre um grupo que consiste em ureia, dimetilureia, um sal de tetrafenilborato de DBU quaternário, brometo de fosfônio quaternário, e semelhantes. O catalisador pode ser incluído na solução contendo ligante.

[075] Além disso, diversos aditivos, por exemplo, um retardante de chamas, um melhorador de resistência ao calor, um repelente de água, e semelhantes, podem ser utilizados para prover funcionalidades ao material absorvente e isolante de som. O aditivo é incluído na solução ligante, e nenhum material de pele adicional para melhorar as funcionalidades do material absorvente e isolante de som é necessário.

[076] O retardante de chamas pode ser melamina, um fosfato, um hidróxido metálico, e semelhantes. Especificamente, um ou mais selecionados dentre um grupo que consiste em melamina, cianurato de melamina, polifosfato de melamina, fosfazeno, polifosfato de amônio, e semelhantes, podem ser utilizados como o retardante de chamas. Mais especificamente, o retardante de chamas pode ser melamina, a qual pode melhorar a retardação de chamas e a resistência ao calor ao mesmo tempo.

[077] O melhorador de resistência ao calor pode ser alumina, sílica, talco, argila, pó de vidro, fibra de vidro, pó de metal, e semelhantes.

[078] Um ou mais repelentes de água à base de flúor podem ser utilizados como o repelente de água.

[079] Além disso, aditivos tipicamente utilizados na técnica podem ser selecionados e utilizados dependendo dos objetivos.

[080] A camada absorvente e isolante de som interna do material absorvente e isolante de som da presente invenção pode ser feita de uma única camada ou duas ou mais camadas. A camada absorvente e isolante de som interna pode ser feita de uma única camada ou múltiplas camadas para o controle da espessura geral do material absorvente e isolante de som. A estrutura de camada única ou múltiplas camadas da camada absorvente e isolante de som interna não é particularmente limitada na presente invenção.

[081] No material absorvente e isolante de som da presente invenção, a camada absorvente e isolante de som externa feita de um segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor é empilhada sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna. À medida que a camada absorvente e isolante de som externa é empilhada sobre a superfície externa da camada absorvente e isolante de som interna, o problema da aparência devido ao vazamento do ligante incluído na camada absorvente e isolante de som interna durante a moldagem e a contaminação de um molde devido à moldagem repetitiva podem ser evitados.

[082] A camada absorvente e isolante de som externa pode ser empilhada utilizando uma camada adesiva contendo um adesivo ou utilizando calor ou pressão. Por exemplo, quando o empilhamento é realizado utilizando um adesivo, um adesivo pode ser aplicado sobre um lado do tecido não entrelaçado e, em seguida, o segundo tecido não entrelaçado pode ser empilhado através do contato com a camada absorvente e isolante de som interna. O adesivo pode ser qualquer um tipicamente utilizado na técnica. Devido ao ligante impregnado na camada absorvente e isolante de som interna da presente invenção também possuir propriedade adesiva, o ligante pode também ser utilizado como o adesivo. Especificamente, quando o ligante for utilizado como o adesivo, uma resina termofixa pode ser utilizada, porque um efeito adesivo mais forte é esperado, uma vez que a resina termofixa é curada pelo calor aplicado durante a moldagem. Mais especificamente, uma resina epóxi pode ser utilizada como o adesivo. A quantidade de adesivo utilizada não é particularmente limitada na presente invenção. A quantidade pode ser controlada dentro de uma faixa permitida para a adesão das duas camadas.

[083] Em outro aspecto, a presente invenção provê um método para fabricação de um material absorvente e isolante de som, incluindo: (a) uma etapa de imersão de um primeiro tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor em uma solução ligante; (b) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som interna 1 ao secar o primeiro tecido não entrelaçado; e (c) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” ao empilhar um segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna 1.

[084] A seguir, as etapas do método para fabricação de um material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção são descritas em detalhes.

[085] Na etapa (a), um primeiro tecido não entrelaçado feito de uma fibra resistente ao calor é imerso em uma solução de ligante.

[086] Na presente invenção, o primeiro tecido não entrelaçado é imerso na solução de ligante de maneira a melhorar o desempenho de absorção de som e isolamento de som, e para permitir a moldagem do material absorvente e isolante de som em um formato desejado. A solução de ligante, na qual o primeiro tecido não entrelaçado é imerso, contém, além de uma resina ligante, um agente de cura, um catalisador, aditivos tipicamente utilizados e um solvente. O ligante, o agente de cura, o catalisador e os aditivos tipicamente utilizados na solução de ligante são os mesmos descritos acima. O solvente utilizado para preparar a solução de ligante pode ser um ou mais selecionados dentre um grupo que consiste em uma cetona, um carbonato, um acetato, um cellosolve, e semelhantes. Especificamente, o solvente pode ser um ou mais selecionados dentre um grupo que consiste em acetona, metil etil cetona (MEK), metil isobutil cetona (MIBK), carbonato de dimetila (DMC), acetato de etila, acetato de butila, cellosolve de metila, cellosolve de etila, cellosolve de butila, e semelhantes.

[087] Especificamente, a solução de ligante utilizada na presente invenção pode conter 1 a 60% em peso de um ligante e um solvente como o restante. A solução de ligante utilizada na presente invenção pode adicionalmente conter um agente de cura e outros aditivos, incluindo um catalisador. Neste caso, a solução ligante pode conter 1 a 60% em peso de um ligante, 0,1 a 10% em peso de um agente de cura, 0,01 a 5% em peso de um catalisador, 1 a 40% em peso de aditivos e um solvente como o restante. Mais especificamente, a solução ligante pode conter 1 a 30% em peso de um ligante, 0,1 a 10% em peso de um agente de cura, 0,01 a 5% em peso de um catalisador, 1 a 30% em peso de um retardante de chamas como aditivo, e 40 a 95% em peso de um solvente.

[088] O grau de impregnação no tecido não entrelaçado pode ser controlado ao se controlar a concentração da solução de ligante da presente invenção. Especificamente, a solução de ligante pode ser preparada para ter um teor de sólidos de 1 a 60% em peso, mais especificamente, 20 a 50% em peso. Se a solução de ligante for muito fina, o propósito da presente invenção não pode ser realizado, porque o teor do ligante impregnado no tecido não entrelaçado é pequeno. E, se a solução de ligante for muito espessa, o tecido não entrelaçado pode endurecer e pode não servir como um material absorvente e isolante de som.

[089] Se o teor do agente de cura contido na solução de ligante for muito baixo, a moldagem em um formato desejado pode ser difícil, porque a cura total do ligante não pode ser esperada. Como resultado, o efeito da melhoria da força mecânica do material absorvente e isolante de som pode ser insatisfatório. E, se o teor for muito alto, o material absorvente e isolante de som pode se tornar duro, e a estabilidade de armazenamento, e semelhantes, podem ser insatisfatórios. Se o teor do catalisador for muito baixo, o efeito da facilitação da reação pode ser insignificante. E, se o teor do catalisador for alto demais, a estabilidade de armazenamento, e semelhantes, podem ser insatisfatórios. Os aditivos podem ser um ou mais aditivo(s) comumente utilizados na técnica, incluindo um retardante de chamas, um melhorador de resistência ao calor, um repelente de água, e semelhantes. O teor destes aditivos pode ser ajustado adequadamente, dependendo do propósito da adição. Se a quantidade da adição for pequena demais, o efeito desejado pode não ser alcançado. E, uma quantidade de adição grande demais pode ser economicamente desfavorável, e pode causar efeitos colaterais indesej ados.

[090] Na etapa (b) , uma camada absorvente e isolante de som interna é preparada ao secar o primeiro tecido não entrelaçado.

[091] A secagem na presente invenção é realizada ao remover o primeiro tecido não entrelaçado da solução de ligante e remover o solvente. A secagem pode ser realizada em temperaturas apropriadas sob pressão. Especificamente, o processo de secagem pode incluir um processo de remover o tecido não entrelaçado e controlar o teor de ligante no tecido não entrelaçado ao comprimir a uma pressão de 1 a 20 kgf/cm2. Além disso, o processo de secagem pode incluir um processo de remover o tecido não entrelaçado e evaporar o solvente ao aquecer a uma temperatura de 70 a 200 °C. Além disso, o processo de secagem pode incluir um processo de compressão do tecido não entrelaçado a uma pressão de 1 a 2 0 kgf/cm2, e em seguida, aquecer a uma temperatura de 70 a 200 °C após remover o tecido não entrelaçado.

[092] A secagem na presente invenção é um processo pelo qual o teor do ligante no tecido não entrelaçado é controlado. Com isto, as propriedades físicas do material absorvente e isolante de som podem ser controladas. O teor do ligante incluído no tecido não entrelaçado após a secagem é um fator importante para determinar o tamanho, o formato, e a distribuição de microcavidades dentro do material absorvente e isolante de som. Portanto, a propriedade de absorção de som e a propriedade mecânica do material absorvente e isolante de som podem ser controladas com o processo. Na presente invenção, a secagem pode ser realizada de modo que o teor final do ligante incluído no tecido não entrelaçado seja 1 a 300 partes em peso, mais especificamente, 30 a 150 partes em peso, com base em 100 partes em peso do tecido não entrelaçado.

[093] Na etapa (c) , uma camada absorvente e isolante de som externa é formada ao empilhar um segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna. Isto é, ao empilhar a camada absorvente e isolante de som externa feita de um tecido não entrelaçado sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna, o problema da aparência devido ao vazamento do ligante incluído na camada absorvente e isolante de som interna durante a moldagem e a contaminação de um molde devido à moldagem repetitiva podem ser evitados.

[094] O empilhamento pode ser realizado através de colagem utilizando um adesivo ou utilizando calor ou pressão. Por exemplo, quando o empilhamento é realizado utilizando um adesivo, um adesivo pode ser aplicado sobre um lado da camada absorvente e isolante de som externa e, em seguida, empilhando-se a camada absorvente e isolante de som externa sobre a camada absorvente e isolante de som interna.

[095] O método para fabricação de um material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção pode adicionalmente incluir, após a etapa (c) , (d) uma etapa de moldagem do material absorvente e isolante de som em alta temperatura.

[096] Especificamente, o método para fabricação de um material absorvente e isolante de som incluindo a etapa (d) pode incluir: (a) uma etapa de imersão de um primeiro tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor em uma solução ligante; (b) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som interna 1 ao secar o primeiro tecido não entrelaçado; (c) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” ao empilhar um segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna 1; e (d) uma etapa de moldagem do material absorvente e isolante de som em alta temperatura.

[097] Na etapa (d) , o material absorvente e isolante de som é moldado a alta temperatura após se empilhar a camada absorvente e isolante de som interna e a camada absorvente e isolante de som externa. A moldagem a alta temperatura considera também a cura do ligante termofixo, e é realizada a uma temperatura de 150 a 300 °C, mais especificamente, a uma temperatura de 170 a 230 °C.

[098] O método para fabricação de um material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção pode adicionalmente incluir, antes da etapa (a), uma etapa de formar um primeiro tecido não entrelaçado ou um segundo tecido não entrelaçado por um processo de perfuração por agulha utilizando uma fibra resistente ao calor. Por exemplo, na etapa (a-1), um tecido não entrelaçado tendo uma espessura de 3 a 2 0 mm pode ser formado por um processo de perfuração por agulha de uma fibra de aramida resistente ao calor tendo uma fineza de 0,11 a 1,65 mg/metro (1 a 15 denier).

[099] Por exemplo, o método para fabricação de um material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (a-1) pode incluir: (a-1) uma etapa de formar um primeiro tecido não entrelaçado ou um segundo tecido não entrelaçado por um processo de perfuração por agulha utilizando uma fibra resistente ao calor; (a) uma etapa de imersão do primeiro tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor em uma solução ligante; (b) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som interna 1 ao secar o primeiro tecido não entrelaçado; e (c) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” ao empilhar o segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna 1.

[0100] Por exemplo, o método para fabricação de um material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (a-1) pode também incluir: (a-1) uma etapa de formar um primeiro tecido não entrelaçado ou um segundo tecido não entrelaçado por um processo de perfuração por agulha utilizando uma fibra resistente ao calor; (a) uma etapa de imersão do primeiro tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor em uma solução ligante; (b) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som interna 1 ao secar o primeiro tecido não entrelaçado; (c) uma etapa de formar uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” ao empilhar o segundo tecido não entrelaçado contendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna 1; e (d) uma etapa de moldagem do material absorvente e isolante de som em alta temperatura.

[0101] O tecido não entrelaçado utilizado para a camada absorvente e isolante de som interna e a camada absorvente e isolante de som externa na presente invenção é um tecido não entrelaçado preparado por um processo de perfuração por agulha, o qual contém 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor. A propriedade de absorção de som pode variar dependendo da espessura e da densidade do tecido não entrelaçado. Espera-se que a propriedade de absorção de som melhorará à medida que a espessura e a densidade do tecido não entrelaçado forem aumentadas.

[0102] O primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado utilizado na presente invenção pode ter uma espessura de 3 a 20 mm, quando se considera o campo industrial, e semelhantes, no qual o material absorvente e isolante de som é utilizado. Se a espessura do tecido não entrelaçado for menor que 3 mm, a durabilidade e a moldabilidade do material absorvente e isolante de som podem ser insatisfatórias. E, se a espessura exceder 20 mm, a produtividade pode diminuir, e o custo da produção pode aumentar. E, a densidade do tecido não entrelaçado pode ser 100-2000 g/m2, especificamente, 200-1200 g/m2, mais especificamente 300-800 g/m2, quando se considera o desempenho e o custo.

[0103] O tecido não entrelaçado é feito empilhando-se uma teia de 30 a 100 g/m2 feita ao cardar dois 2 a 12 vezes e continuamente realizar pré-agulhagem cima- baixo, agulhagem baixo-cima e agulhagem cima-baixo, assim, formando pontes físicas que fornecem a espessura necessária, resistência de ligação e outras propriedades físicas desejadas. A agulha utilizada para realizar a agulhagem pode ser uma agulha de tipo farpada, tendo uma lâmina de trabalho de 0,5 a 3 mm, e um comprimento de agulha (a distância da manivela externa ao ponto) de 70 a 120 mm. Especificamente, o curso da agulha pode ser 30-350 vezes/m2.

[0104] Mais especificamente, a fineza do fio do tecido não entrelaçado pode ser 0,165 a 0,88 mg/metro (1,5 a 8,0 denier), a espessura da camada da pilha pode ser 6 a 13 mm, o curso da agulha pode ser 120 a 250 vezes/m2 e a densidade do tecido não entrelaçado pode ser 300 a 800 g/m2.

[0105] A estrutura interna do material absorvente e isolante de som fabricado pelo método descrito acima pode ser confirmada utilizando um microscópio eletrônico. Quando observado com um microscópio eletrônico, o material absorvente e isolante de som da presente invenção possui microcavidades de 1 a 100 μm distribuídas dentro dele. As microcavidades são distribuídas regularmente ou irregularmente com um espaçamento de 0,1 a 500 μm.

[0106] Em outro aspecto, a presente invenção provê um método para redução de ruídos de um dispositivo gerador de ruídos, incluindo: i) verificar um formato tridimensional de um dispositivo gerador de ruído; ii) preparar e moldar um material absorvente e isolante de som de modo a corresponder ao formato tridimensional do dispositivo parcialmente ou completamente; e iii) trazer o material absorvente e isolante de som adjacente ao dispositivo gerador de ruído.

[0107] O dispositivo refere-se a um dispositivo gerador de ruído, incluindo um motor elétrico, um motor, um sistema de escape, e semelhantes. Entretanto, o escopo do dispositivo nunca é limitado ao motor elétrico, motor e sistema de escape. O material absorvente e isolante de som pode ser fabricado para corresponder ao formato tridimensional do dispositivo, parcialmente ou completamente. Uma vez que o material absorvente e isolante de som da presente invenção é moldável durante a cura do ligante, o material absorvente e isolante de som pode ser moldado para corresponder ao formato tridimensional do dispositivo parcialmente ou completamente.

[0108] A expressão “adjacente” significa intimamente anexar o material absorvente e isolante de som ao dispositivo gerador de ruído, provendo-o a uma distância do dispositivo gerador de ruído, ou moldando-o como parte do dispositivo gerador de ruído. A expressão adjacente também inclui a montagem do material absorvente e isolante de som a um membro conectado ao dispositivo gerador de ruído (por exemplo, outro material absorvente e isolante de som).

[0109] A Figura 3A-3B e a Figura 4A-4B mostram exemplos representativos, em que o material absorvente e isolante de som da presente invenção é aplicado a um dispositivo gerador de ruído de um automóvel.

[0110] As Figuras 3A-3B mostram um exemplo no qual um material absorvente e isolante de som é moldado como uma peça e aplicado a um dispositivo gerador de ruído de um automóvel. A Figura 3A é uma imagem de um material absorvente e isolante de som moldado para ser utilizado em um motor de automóvel, e a Figura 3B mostra um exemplo no qual o material absorvente e isolante de som é aplicado em uma parte de um motor de automóvel.

[0111] As Figuras 4A-4B mostram esquematicamente um exemplo no qual um material absorvente e isolante de som é aplicado a um dispositivo gerador de ruído de um automóvel. A Figura 4A é uma imagem de um material absorvente e isolante de som moldado para ser utilizado em uma parte inferior de um automóvel, e a Figura 4B mostra um exemplo no qual o material absorvente e isolante de som é anexo a uma parte inferior de um automóvel.

[0112] Conforme descrito acima, o material absorvente e isolante de som da presente invenção, no qual o ligante é impregnado para manter a estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado, possui propriedade de absorção de som superior, retardação de chamas, resistência ao calor e propriedade de isolamento de calor, e pode exibir o desempenho de absorção de som desejado sem deformação após moldagem quando aplicado diretamente a um dispositivo de geração de ruído mantido a altas temperaturas de 200 °C ou acima. Além disso, devido a empilhar a camada absorvente e isolante de som externa feita de um tecido não entrelaçado sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna, o problema da aparência devido ao vazamento do ligante incluído na camada absorvente e isolante de som interna durante a moldagem e a contaminação de um molde devido à moldagem repetitiva podem ser evitados. EXEMPLOS

[0113] A seguir, a presente invenção é descrita em maiores detalhes através de exemplos. Entretanto, o escopo da presente invenção não se limita aos exemplos. [EXEMPLOS] PREPARO DE UM MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM EXEMPLO 1. PREPARO DE MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM NO QUAL CAMADAS ABSORVENTES E ISOLANTES DE SOM EXTERNAS SÃO EMPILHADAS EM AMBOS OS LADOS 1) Preparo de primeiro tecido não entrelaçado de aramida impregnado com resina epóxi

[0114] Uma fibra curta de meta-aramida com um índice de limitação de oxigênio (LOI) de 40%, uma temperatura de resistência ao calor de 300 ºC, uma fineza de 0,22 mg/metro (2 denier) e um comprimento de 51 mm foi insuflada com ar e moldada em uma teia de 30 g/m2 através de cardação. A teia foi empilhada ao sobrepô-la 10 vezes sobre uma correia transportadora operada a 5 m/min utilizando um envoltório horizontal. Um primeiro tecido não entrelaçado de aramida com uma densidade de 300 g/m2 e uma espessura de 6 mm foi preparado ao realizar continuamente agulhagem cima-baixo, agulhagem baixo-cima e agulhagem cima baixo com um curso de agulha de 150 vezes/m2. 2) Preparo de camada absorvente e isolante de som interna

[0115] O primeiro tecido não entrelaçado preparado foi imerso em uma solução de ligante com 1 mergulho e 1 aperto (300% de recolha). A solução de ligante conteve 8% em peso de bisfenol A diglicidil éter, 2% em peso de polímero de bisfenol A diglicidil éter, 0,2% em peso de dicianodiamida, 0,02% em peso de dimetilureia, 10% em peso de cianurato de melamina e 79,78% em peso de carbonato de dimetila.

[0116] O tecido não entrelaçado foi retirado da solução de ligante, comprimido a uma pressão de 8 kgf/cm2 utilizando um rolo, e em seguida, seco ao passar por fornos de secagem a uma temperatura de 100 °C, 120 °C e 150 °C a uma velocidade de 5 m/min. O tecido não entrelaçado seco, isto é, uma camada absorvente e isolante de som interna, conteve 50 partes em peso de um ligante com base em 100 partes em peso do tecido não entrelaçado. 3) Preparo de um segundo tecido não entrelaçado de aramida

[0117] Uma fibra curta de meta-aramida com um índice de limitação de oxigênio (LOI) de 40%, uma temperatura de resistência ao calor de 300 °C, uma fineza de 0,22 mg/metro (2 denier) e um comprimento de 51 mm foi insuflada com ar e moldada em uma teia de 30 g/m2 através de cardação. A teia foi empilhada ao sobrepô-la 10 vezes sobre uma correia transportadora operada a 5 m/min utilizando um envoltório horizontal. Um segundo tecido não entrelaçado de aramida com uma densidade de 12 0 g/m2 e uma espessura de 2 mm foi preparado ao realizar continuamente agulhagem cima-baixo, agulhagem baixo-cima e agulhagem cima baixo com um curso de agulha de 150 vezes/m2. 4) Preparo de material absorvente e isolante de som no qual camadas absorventes e isolantes de som externas são empilhadas em ambos os lados

[0118] Dois feltros foram preparados por tratamento de rotogravura em um lado do segundo tecido não entrelaçado preparado em 3) com uma solução adesiva e, em seguida, secando a uma temperatura de 50 °C. A solução adesiva conteve 16% em peso de bisfenol A diglicidil éter, 4% em peso de polímero de bisfenol A diglicidil éter, 0,2% em peso de dicianodiamida, 0,02% em peso de dimetilureia e 79,78% em peso de carbonato de dimetila.

[0119] Os dois feltros preparados foram empilhados em ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna preparada em 2) de modo que o lado no qual o adesivo foi aplicado entrou em contato com a camada absorvente e isolante de som interna. O material absorvente e isolante de som preparado foi moldado em um formato desejado por cura a uma temperatura de 200 °C por 2 minutos. EXEMPLO COMPARATIVO 1. PREPARO DE MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM FEITO DE TECIDO NÃO ENTRELAÇADO DE ARAMIDA

[0120] Um tecido não entrelaçado de aramida com uma densidade de 300 g/m2 e uma espessura de 6 mm foi preparado por perfuração por agulha conforme descrito no Exemplo 1 para uso como material absorvente e isolante de som. EXEMPLO COMPARATIVO 2. PREPARO DE MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM FEITO DE TECIDO NÃO ENTRELAÇADO DE ARAMIDA REVESTIDO COM RESINA EPÓXI

[0121] Um tecido não entrelaçado de aramida com uma densidade de 300 g/m2 e uma espessura de 6 mm foi preparado por perfuração por agulha conforme descrito no Exemplo 1. Posteriormente, uma solução de revestimento contendo uma resina epóxi foi aplicada sobre a superfície do tecido não entrelaçado, de modo que o teor de um ligante foi 50 partes em peso, com base em 100 partes em peso do tecido não entrelaçado. Em seguida, o tecido não entrelaçado foi moldado após secar a uma temperatura de 150 °C.

[0122] A solução de revestimento conteve 8% em peso de bisfenol A diglicidil éter, 2% em peso de polímero de bisfenol A diglicidil éter, 0,2% em peso de dicianodiamida, 0,02% em peso de dimetilureia, 10% em peso de cianurato de melamina e 79,78% em peso de carbonato de dimetila. EXEMPLO COMPARATIVO 3. PREPARO DE MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM FEITO DE TECIDO NÃO ENTRELAÇADO DE ARAMINA IMPREGNADO COM RESINA TERMOPLÁSTICA

[0123] Um tecido não entrelaçado de aramida com uma densidade de 300 g/m2 e uma espessura de 6 mm foi preparado por perfuração por agulha conforme descrito no Exemplo 1. O tecido não entrelaçado foi imerso em uma solução de ligante, seco, e em seguida, moldado.

[0124] A solução de ligante foi uma solução de ligante de resina termoplástica contendo 10% em peso de resina de polietileno, 10% em peso de cianurato de melamina e 80% em peso de carbonato de dimetila (DMC). EXEMPLO COMPARATIVO 4. PREPARO DE MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM FEITO DE TECIDO NÃO ENTRELAÇADO DE PET IMPREGNADO COM RESINA EPÓXI

[0125] Um tecido não entrelaçado de tereftalato de polietileno (PET) com uma densidade de 300 g/m2 e uma espessura de 6 mm foi preparado por perfuração por agulha conforme descrito no Exemplo 1. O tecido não entrelaçado foi imerso em uma solução de ligante, seco, e em seguida, moldado.

[0126] O tecido não entrelaçado de PET preparado no Exemplo Comparativo 4 foi termicamente deformado devido ao calor de reação produzido durante a cura de epóxi, e não pôde ser moldado em um formato desejado porque foi completa e termicamente deformado durante os processos de secagem e moldagem térmica. [EXEMPLO DE TESTE] AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES FÍSICAS DE MATERIAIS ABSORVENTES E ISOLANTES DE SOM

[0127] As propriedades físicas dos materiais absorventes e isolantes de som foram medidas e comparadas conforme a seguir. 1. AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA AO CALOR

[0128] Para avaliar a resistência ao calor, o material absorvente e isolante de som foi envelhecido em um forno a uma temperatura de 260 °C por 300 horas. Após manter em um estado padrão (temperatura 23±2 °C, 50±5% de umidade relativa) por pelo menos 1 hora, a aparência foi inspecionada, e a resistência à tração foi medida. Foi visualmente inspecionado se houve encolhimento ou deformação, descascamento de superfície, desgaste e rachaduras. A resistência à tração foi medida utilizando um haltere tipo n° 1 para cinco folhas de amostra de testes aleatoriamente selecionadas a uma velocidade de 200 mm/min sob uma condição padrão. 2. AVALIAÇÃO DO CICLO TÉRMICO

[0129] A durabilidade do material absorvente e isolante de som foi avaliada pelo método de teste de ciclo térmico. A durabilidade foi determinada após realizar cinco ciclos sob as seguintes condições. 1) Condição de um ciclo

[0130] Temperatura ambiente ^ alta temperatura (150 °C x 3 h) ^ temperatura ambiente ^ baixa temperatura (30 °C x 3 h) ^ temperatura ambiente ^ condição úmida (50 °C x 95% RH). 2) Padrão de avaliação de durabilidade

[0131] Após o teste de ciclo térmico, a mudança de aparência foi inspecionada. Por exemplo, os danos à superfície, inchaço, quebra e a descoloração foram inspecionados. Se não houve mudança na aparência, o material absorvente e isolante de som foi avaliado como ‘nenhuma anormalidade’. 3. AVALIAÇÃO DE RETARDAÇÃO DE CHAMAS

[0132] A retardação de chamas do material absorvente e isolante de som foi medida de acordo com o método de testes de inflamabilidade ISO 3795. 4. AVALIAÇÃO DA NÃO INFLAMABILIDADE

[0133] A não inflamabilidade do material absorvente e isolante de som foi medida de acordo com teste de queima vertical UL94. 5. AVALIAÇÃO DA PROPRIEDADE DE ABSORÇÃO DE SOM

[0134] A propriedade de absorção de som do material absorvente e isolante de som foi medida de acordo com o método de testes de inflamabilidade ISO 354. 6. AVALIAÇÃO DA PERMEABILIDADE DO AR 1) Método de avaliação

[0135] A amostra de testes foi colocada sobre um testador de tipo Frazier, e a quantidade do ar fluindo através da amostra verticalmente foi medida. A área da amostra de testes através da qual o ar passou foi 5 cm2, e a pressão aplicada foi definida em 125 pascal (Pa). EXEMPLO DE TESTE 1 . COMPARAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE MATERIAIS ABSORVENTES E ISOLANTES DE SOM DEPENDENDO DE FIBRAS RESISTENTES AO CALOR

[0136] No Exemplo de Teste 1, as propriedades físicas dos materiais absorventes e isolantes de som preparados com diferentes fios de fibra resistente ao calor foram comparadas. A camada absorvente e isolante de som interna foi formada ao preparar primeiros tecidos não entrelaçados com uma densidade de 300 g/m2 e uma espessura de 6 mm por um processo de perfuração por agulha conforme descrito no Exemplo 1, imergindo-os em uma solução de ligante, secando-os e, em seguida, moldando. Os tecidos não entrelaçados foram preparados utilizando fios com uma fineza de 0,22 mg/metro (2 denier) e um comprimento de 51 mm, os quais são descritos na Tabela 1.

[0137] Como camadas absorventes e isolantes de som externas, segundos tecidos não entrelaçados com uma densidade de 120 g/m2 e uma espessura de 2 mm preparados por um processo de perfuração por agulha, como no Exemplo 1, foram utilizados. O material absorvente e isolante de som foi preparado ao empilhar as camadas absorventes e isolantes de som externas em ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna conforme descrito no Exemplo 1.

[0138] As propriedades físicas dos materiais absorventes e isolantes de som foram medidas conforme descrito acima. O resultado da medição das propriedades dos materiais absorventes e isolantes de som preparados com diferentes fibras resistentes ao calor é mostrado na Tabela 1 e na Tabela 2.

[0139] Conforme visto na Tabela 1 e na Tabela 2, todos os materiais absorventes e isolantes de som preparados utilizando fibras resistentes ao calor com um índice de limitação de oxigênio de 25% ou mais, e uma temperatura de resistência ao calor de 150 °C ou mais, conforme apresentado pela presente invenção exibiram resistência ao calor, durabilidade, retardação de chamas, não inflamabilidade e propriedade de absorção de som satisfatórias. Portanto, foi confirmado que fibras resistentes ao calor comuns conhecidas como superfibras podem ser utilizadas como o material do tecido não entrelaçado do material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção. EXEMPLO DE TESTE 2. COMPARAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE MATERIAIS ABSORVENTES E ISOLANTES DE SOM DEPENDENDO DA DENSIDADE DO TECIDO NÃO ENTRELAÇADO

[0140] No Exemplo de Teste 2, materiais absorventes e isolantes de som foram preparados da mesma maneira que o Exemplo 1 utilizando primeiros tecidos não entrelaçados com diferentes densidades. O desempenho de absorção de som dos materiais absorventes e isolantes de som preparados é mostrado na Figura 5.

[0141] Conforme visto na Figura 5, o desempenho de absorção de som do material absorvente e isolante de som foi superior quando um primeiro tecido não entrelaçado com uma densidade de 600 g/m2 foi utilizado, comparado com quando um primeiro tecido não entrelaçado com uma densidade de 300 g/m2 foi utilizado. EXEMPLO DE TESTE 3. AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES FÍSICAS DE MATERIAIS ABSORVENTES E ISOLANTES DE SOM

[0142] No Exemplo de Teste 3, as propriedades dos materiais absorventes e isolantes de som dependendo do método pelo qual um ligante termofixo foi aplicado a um tecido não entrelaçado feito de uma fibra resistente ao calor foram comparadas.

[0143] Isto é, a taxa de absorção de som do material absorvente e isolante de som preparado ao formar uma camada absorvente e isolante de som interna ao impregnar o ligante termofixo no primeiro tecido não entrelaçado (Exemplo 1), o material absorvente e isolante de som feito do primeiro tecido não entrelaçado (Exemplo Comparativo 1) e o material absorvente e isolante de som preparado ao aplicar o ligante termofixo sobre o primeiro tecido não entrelaçado (Exemplo Comparativo 2) foi comparada. O resultado da medição da taxa de absorção de som do material absorvente e isolante de som feito do material absorvente e isolante de som feito do tecido não entrelaçado (Exemplo Comparativo 1), o material absorvente e isolante de som preparado ao aplicar o ligante termofixo sobre a superfície do tecido não entrelaçado (Exemplo Comparativo 2) e o material absorvente e isolante de som preparado utilizando a camada absorvente e isolante de som interna, em que o ligante é impregnado no tecido não entrelaçado (Exemplo 1) é mostrado na Tabela 3.

[0144] Conforme visto na Tabela 3, o material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção apresentou uma taxa de absorção de som superior em todas as faixas de frequência, comparado com o Exemplo Comparativo 1, no qual o tecido não entrelaçado não impregnado com o ligante termofixo foi utilizado como o tecido não entrelaçado. Em contraste, o material absorvente e isolante de som do Exemplo Comparativo 2, no qual o tecido não entrelaçado sobre o qual o ligante termofixo foi aplicado foi utilizado, apresentou uma taxa de absorção de som mais baixa do que o tecido não entrelaçado (Exemplo Comparativo 1) na faixa de frequência de 400 a 5000 Hz. EXEMPLO DE TESTE 4. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE ISOLAMENTO DE CALOR DE MATERIAIS ABSORVENTES E ISOLANTES DE SOM

[0145] No Exemplo de Teste 4, o desempenho de isolamento de calor dos materiais absorventes e isolantes de som preparados no Exemplo 1, Exemplo Comparativo 1 e Exemplo Comparativo 3 foi avaliado. Após aplicar calor de 1000 °C em um lado de uma amostra de 25 mm de espessura de cada material absorvente e isolante de som por 5 minutos, a temperatura foi medida no lado oposto da amostra.

[0146] A temperatura medida no lado oposto do material absorvente e isolante de som foi 250 °C para a camada de superfície do Exemplo 1, e 350 °C para o material absorvente e isolante de som do Exemplo Comparativo 1. Portanto, foi confirmado que o material absorvente e isolante de som da presente invenção no qual a resina termofixa foi impregnada exibe melhor desempenho de isolamento de calor. Em contraste, o material absorvente e isolante de som impregnado com resina termoplástica do Exemplo Comparativo 3 derreteu e deformou assim que o calor a uma temperatura de 1000 °C foi aplicado.

[0147] Portanto, pode ser visto que o material absorvente e isolante de som da presente invenção possui propriedade de isolamento de calor muito superior. EXEMPLO DE TESTE 5 . COMPARAÇÃO DO DESEMPENHO DE ISOLAMENTO DE CALOR COM PLACA DE ISOLAMENTO DE CALOR DE ALUMÍNIO

[0148] No Exemplo de Teste 5, o desempenho de isolamento de calor do material absorvente e isolante de som do Exemplo 1 foi comparado com o de uma placa de isolamento de calor de alumínio. Enquanto se aplicava o mesmo calor em um lado do material absorvente e isolante de som e na placa de isolamento de calor a uma temperatura de 250 °C, a temperatura no lado oposto foi medida ao longo do tempo. O resultado é mostrado na Figura 6.

[0149] Conforme visto na Figura 6, o material absorvente e isolante de som de acordo com a presente invenção apresentou melhor desempenho de isolamento de calor, com a temperatura de resistência ao calor pelo menos 11 °C mais baixa, em comparação com a placa de isolamento de calor de alumínio. EXEMPLO DE TESTE 6. COMPARAÇÃO DAS PROPRIEDADES DO MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM DEPENDENDO DO TEOR DE LIGANTE

[0150] Os materiais absorventes e isolantes de som foram preparados da mesma maneira que o Exemplo 1. O primeiro tecido não entrelaçado de aramida impregnado com resina epóxi foi seco para ter diferentes teores de ligante finais. O teor de ligante foi representado como partes em peso do ligante incluído no material absorvente e isolante de som, com base no peso em 100 partes em peso do tecido não entrelaçado seco.

[0151] O resultado da comparação das propriedades mecânicas e da taxa de absorção de som dos materiais absorventes e isolantes de som preparados com diferentes teores de ligante é mostrado na Tabela 4 e na Tabela 5.

[0152] Conforme visto na Tabela 4 e na Tabela 5, a taxa de absorção de som foi melhorada à medida que o ligante foi impregnado no tecido não entrelaçado quando comparado com o tecido não entrelaçado não impregnado com o ligante. Além disso, foi confirmado que a taxa de absorção de som do material absorvente e isolante de som poderia ser controlada com o teor de ligante. EXEMPLO DE TESTE 7 . COMPARAÇÃO DAS PROPRIEDADES DO MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM DEPENDENDO DOS LIGANTES

[0153] Materiais absorventes e isolantes de som, nos quais 50 partes em peso de um ligante foram impregnadas com base em 100 partes em peso de um primeiro tecido não entrelaçado de aramida, foram preparados da mesma maneira que o Exemplo 1. As resinas descritas na Tabela 6 foram utilizadas como o ligante.

[0154] O resultado da comparação das propriedades mecânicas e da taxa de absorção de som dos materiais absorventes e isolantes de som preparados com diferentes ligantes é mostrado na Tabela 6.

Claims

1. MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM, caracterizado por compreender: uma camada absorvente e isolante de som interna compreendendo um primeiro tecido não entrelaçado compreendendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor e um ligante presente na mesma camada como o primeiro tecido não entrelaçado, e mantendo uma estrutura tridimensional dentro do tecido não entrelaçado; e uma camada absorvente e isolante de som externa compreendendo um segundo tecido não entrelaçado compreendendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor, em que a camada absorvente e isolante de som externa é empilhada sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna, e em que o ligante impregnado no primeiro tecido não entrelaçado é uniformemente distribuído e anexo à superfície do fio da fibra do primeiro tecido não entrelaçado.

2. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo empilhamento entre a camada absorvente e isolante de som interna e a camada absorvente e isolante de som externa ser obtido por um adesivo, calor ou pressão.

3. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um adesivo ser aplicado sobre um lado da camada absorvente e isolante de som externa e, em seguida, a camada absorvente e isolante de som externa ser empilhada ao trazer o lado revestido com adesivo em contato com a camada absorvente e isolante de som interna.

4. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo adesivo utilizado para o empilhamento entre a camada absorvente e isolante de som interna e a camada absorvente e isolante de som externa ser o ligante contido no primeiro tecido não entrelaçado.

5. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo adesivo ser uma resina termofixa.

6. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela fibra resistente ao calor que constitui o primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado possuir um índice de limitação de oxigênio (LOI) de 25% ou mais, e uma temperatura de resistência ao calor de 150 °C ou mais.

7. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela fibra resistente ao calor ser uma ou mais selecionadas dentre um grupo que consiste em uma fibra de aramida, uma fibra de sulfeto de polifenileno (PPS), uma fibra de poliacrilonitrilo oxidado (oxi-PAN), uma fibra de poliimida (PI), uma fibra de polibenzimidazol (PBI), uma fibra de polibenzoxazol (PBO), uma fibra de politetrafluoroetileno (PTFE), uma fibra de policetona (PK) , uma fibra metálica, uma fibra de carbono, uma fibra de vidro, uma fibra de basalto, uma fibra de sílica e uma fibra cerâmica.

8. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela fibra resistente ao calor ser uma fibra de aramida.

9. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado ser feito de uma fibra de aramida com uma fineza de 0,11 a 1,65 mg/metro (1 a 15 denier), e ser um tecido não entrelaçado de camada única com uma espessura de 3 a 20 mm.

10. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado possuir uma densidade de 100 a 2000 g/m2.

11. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo tecido não entrelaçado ter uma densidade de 200 a 1200 g/m2.

12. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela camada absorvente e isolante de som interna ser feita de uma única camada ou múltiplas camadas.

13. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo ligante incluído na camada absorvente e isolante de som interna ser uma resina termofixa.

14. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela resina termofixa ser uma resina epóxi.

15. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela resina epóxi ser uma ou mais resinas epóxi selecionadas dentre um grupo que consiste em bisfenol A diglicidil éter, bisfenol B diglicidil éter, bisfenol AD diglicidil éter, bisfenol F diglicidil éter, bisfenol S diglicidil éter, polioxipropileno diglicidil éter, um polímero de bisfenol A diglicidil éter, fosfazeno diglicidil éter, bisfenol A epóxi de novolac, uma resina de epóxi de novolac fenol e uma resina epóxi de novolac o-cresol.

16. MATERIAL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo material absorvente e isolante de som ser moldado para ter um formato tridimensional correspondente ao qual o material absorvente e isolante de som é aplicado.

17. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo material absorvente e isolante de som ser para um automóvel.

18. MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DO MATERIAL ABSORVENTE E ISOLANTE DE SOM, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender: (a) a imersão de um primeiro tecido não entrelaçado compreendendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor em uma solução de ligante; (b) a formação de uma camada absorvente e isolante de som interna 1 ao secar o primeiro tecido não entrelaçado; e (c) a formação de uma camada absorvente e isolante de som externa 2’, 2” ao empilhar um segundo tecido não entrelaçado compreendendo 30 a 100% em peso de uma fibra resistente ao calor sobre um ou ambos os lados da camada absorvente e isolante de som interna 1; e em que a solução de ligante em a) impregnado no primeiro tecido não entrelaçado é uniformemente distribuída e anexa à superfície do fio da fibra do primeiro tecido não entrelaçado.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, sendo ainda caracterizado por compreender, após (c), (d) a moldagem do material absorvente e isolante de som a alta temperatura

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela secagem em (b) ser realizada a uma temperatura de 70 a 200 °C e a camada absorvente e isolante de som interna feita pela secagem em que compreende 1 a 300 partes em peso de um ligante com base em 100 partes em peso do tecido não entrelaçado.

21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo empilhamento em (c) ser obtido por um adesivo, calor ou pressão.

22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo empilhamento ser realizado ao aplicar um adesivo sobre um lado do segundo tecido não entrelaçado e, em seguida, trazer o lado no qual o adesivo foi aplicado em contato com a camada absorvente e isolante de som interna.

23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo adesivo ser um ligante incluído no primeiro tecido não entrelaçado.

24. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo adesivo ser uma resina termofixa.

25. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela fibra resistente ao calor que constitui o primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado possuir um índice de limitação de oxigênio (LOI) de 25% ou mais, e uma temperatura de resistência ao calor de 150 °C ou mais.

26. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pela fibra resistente ao calor ser uma ou mais selecionadas dentre um grupo que consiste em uma fibra de aramida, uma fibra de sulfeto de polifenileno (PPS), uma fibra de poliacrilonitrilo oxidado (oxi-PAN), uma fibra de poliimida (PI), uma fibra de polibenzimidazol (PBI), uma fibra de polibenzoxazol (PBO), uma fibra de politetrafluoroetileno (PTFE), uma fibra de policetona (PK) , uma fibra metálica, uma fibra de carbono, uma fibra de vidro, fibra de basalto, uma fibra de sílica e uma fibra cerâmica.

27. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pela fibra resistente ao calor ser uma fibra de aramida com uma fineza de 0,11 a 1,65 mg/metro (1 a 15 denier) e um comprimento de fio de 20 a 100 mm.

28. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado possuir uma espessura de 3 a 20 mm e uma densidade de 100 a 2000 g/m2.

29. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo primeiro tecido não entrelaçado ou o segundo tecido não entrelaçado ser um tecido não entrelaçado de aramida com uma espessura de 3 a 20 mm, feito por perfuração por agulha de uma fibra de aramida resistente ao calor com uma fineza de 0,11 a 1,65 mg/metro (1 a 15 denier).

30. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo tecido não entrelaçado ser formado ao realizar continuamente agulhagem cima-baixo, agulhagem baixo- cima e agulhagem cima-baixo.

31. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo tecido não entrelaçado ser formado com um curso de agulha de 30 a 350 vezes/m2.

32. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 ou 19, em que a solução de ligante é caracterizada por compreender 1 a 60% em peso de um ligante, 0,1 a 10% em peso de um agente de cura, 0,01 a 5% em peso de um catalisador, 1 a 40% em peso de um aditivo e um solvente como o restante.

33. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 32, em que a solução de ligante é caracterizada por compreender 1 a 30% em peso de um ligante, 0,1 a 10% em peso de um agente de cura, 0,01 a 5% em peso de um catalisador, 1 a 30% em peso de um retardante de chamas e 40 a 95% em peso de um solvente.

34. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo ligante ser uma resina termofixa.

35. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 ou 34, caracterizado pela resina termofixa ser uma resina epóxi.

36. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pela resina epóxi ser uma ou mais selecionadas dentre um grupo que consiste em bisfenol A diglicidil éter, bisfenol B diglicidil éter, bisfenol AD diglicidil éter, bisfenol F diglicidil éter, bisfenol S diglicidil éter, polioxipropileno diglicidil éter, um polímero de bisfenol A diglicidil éter, fosfazeno diglicidil éter, bisfenol A epóxi de novolac, uma resina de epóxi de novolac fenol e uma resina epóxi de novolac o-cresol.

37. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 31, 33, 34 ou 36, caracterizado pelo material absorvente e isolante de som ser para um automóvel.

38. MÉTODO PARA REDUZIR RUÍDO DE UM DISPOSITIVO GERADOR DE RUÍDO, caracterizado por compreender: (i) a verificação de um formato tridimensional de um dispositivo gerador de ruído; (ii) o preparo e a moldagem do material absorvente e isolante de som, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, de modo a corresponder ao formato tridimensional do dispositivo parcialmente ou completamente; e (iii) o posicionamento do material absorvente e isolante de som adjacente ao dispositivo gerador de ruído.

39. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo dispositivo ser um motor elétrico, um motor ou um sistema de escape.

40. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo material absorvente e isolante de som ser trazido adjacente ao dispositivo gerador de ruído ao anexar o material absorvente e isolante de som ao dispositivo gerador de ruído, provendo o material absorvente e isolante de som a uma distância do dispositivo gerador de ruído, ou moldar o material absorvente e isolante de som como parte do dispositivo gerador de ruído.