CN104903152B - 高耐热隔音吸声材料的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供高耐热隔音吸声材料的制造方法，具体地，包括打浆混纤步骤、网状物形成步骤、网状物层叠步骤、针刺步骤、粘合剂浸渍步骤及溶剂回收步骤。根据本发明的制造方法制造的高耐热隔音吸声材料设在距离引擎及排气系统的噪音源最近的部位，减少引擎放射噪音及排气系统放射噪音以改善车辆内肃静性，并且适用于200℃以上的金属部件周围，发挥能够保护周围塑料及橡胶部件的隔热功能。

Description

高耐热隔音吸声材料的制造方法
技术领域
本发明涉及一种高耐热隔音吸声材料的制造方法，更具体地，涉及一种包括打浆混纤步骤、网状物形成步骤、网状物层叠步骤、针刺步骤、粘合剂浸渍浸渍步骤及溶剂回收步骤，且在200℃以上的高温环境中也不变形，并且满足UL 94V-0的阻燃性的高耐热隔音吸声材料的制造方法。
背景技术
车辆行驶过程中会产生各种噪音。车辆的噪音主要为引擎产生的噪音和排气系统产生的噪音等，通过空气向车辆内传递。为了减少这样的由引擎和排气系统产生并向车辆内传递的噪音，使用车辆用隔音吸声材料。为切断引擎放射噪音向车辆内部传递，使用车辆的绝缘仪表板(insulation dash)和仪表板隔离垫(dash isolation pad)等，并且为了切断排气系统和地板产生的噪音向车辆内部传递，使用通道垫(tunnel pad)和地毯等。
关于车辆用隔音吸声材料，韩国专利公开号2004-0013840公开了一种在厚度为20mm的作为隔音吸声材料的PET纤维(PET fiber)的纤维层的中间位置沿长度方向插入厚度为40～100μm的合成树脂薄膜层的技术，并且韩国专利公开号2002-0089277公开了对聚酯纤维和丙烯酸纤维(acrylic fiber)进行切割、打浆后，与低熔点的聚酯纤维按一定比例混合后，通过成形、加热制造无纺布形态的吸声隔热材料的技术。并且，韩国专利公开号2006-0043576公开了利用低熔点纤维(LMF)和普通纤维混合而成的纤维，用树脂涂布聚酯纤维(PET)毛毡的上层和下层中至少一层的技术。
现有的车辆用隔音吸声材料存在如下限制：为减少引擎放射噪音及排气系统放射噪音，需要增加重量，而与重量增加相比，隔绝车辆内噪音的效率下降。为克服这样的限制，最有效的方式是在距离引擎及排气系统的噪音源最近的部位使用隔音吸声材料，但是，当用于距离引擎及排气系统的噪音源最近的部位时，在200℃以上的高温环境中也不变形，并确保阻燃性，因此无法使用目前用作车辆用隔音吸声材料的原料。
发明内容
所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种可设置于距离引擎及排气系统的噪音源最近的部位，在200℃以上的高温环境中也不变形，并确保UL 94V-0的阻燃性的高耐热隔音吸声材料的制造方法。
本发明的另一目的在于提供一种适用于200℃以上的金属部件周围，发挥隔热功能，从而能够保护周围的塑料及橡胶部件的高耐热隔音吸声材料的制造方法。
本发明的另一目的在于提供一种能够有效制造出利用隔音吸声材料单一材质本身即可成型的新概念的高耐热隔音吸声材料的方法。
解决课题的手段
根据本发明的一方面，本发明提供一种高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，包括：包含耐热纤维的纤维材料的打浆混纤步骤；打浆混纤后的纤维材料的网状物形成步骤；层叠所形成的网状物的网状物层叠步骤；通过织针的上下移动以层叠网状物形成无纺布的针刺步骤；将无纺布浸渍在粘合剂溶液中，从而形成粘合剂浸渍的无纺布的粘合剂浸渍步骤；以及，从粘合剂浸渍的无纺布去除溶剂，从而获得用作隔音吸声材料的无纺布的溶剂回收步骤。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，包括：包含耐热纤维的纤维材料的打浆混纤步骤；打浆混纤后的纤维材料的网状物形成步骤；层叠所形成的网状物的网状物层叠步骤；通过织针的上下移动以层叠网状物形成无纺布的针刺步骤；将无纺布浸渍在粘合剂溶液中，从而形成粘合剂浸渍的无纺布的粘合剂浸渍步骤；从粘合剂浸渍的无纺布去除溶剂的溶剂回收步骤；以及，将干燥后的无纺布制作成所需形状的隔音吸声材料的成型步骤。
根据本发明的优选实施例，所述打浆混纤步骤可通过对一种极限氧指数(limiting oxygen index；LOI)为25％以上、耐热温度为200℃以上、每厘米存在1～10个波纹、直径为1～33μm且长度为20～100mm的纤维原料进行打浆(敲打)，或者混合一种以上的极限氧指数(LOI)为25％以上、耐热温度为200℃以上、每厘米存在1～10个波纹、直径为1～33μm且长度为20～100mm的纤维原料，或者以所述条件进行打浆并混纤来完成。
根据本发明的更优选实施，所述纤维材料包含选自由以下组成的组中的一种以上：芳族聚酰胺(aramid)纤维、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide；PPS)纤维、氧化的聚丙烯腈(oxidized polyacrylonitrile；OXI-PAN)纤维、聚酰亚胺(polyimide；PI)纤维、聚苯并咪唑(polybenzimidazole；PBI)纤维、聚苯并噁唑(polybenzoxazole；PBO)纤维、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE)纤维、聚酮(polyketone；PK)纤维、金属纤维、碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、硅纤维及陶瓷纤维。
根据本发明优选实施例，所述网状物形成步骤为：在大滚筒左右有工人，花线(fancy，花式织物)高速旋转，从而使在所述打浆混纤步骤中打浆及混纤后的纤维原料上浮于大滚筒与缸体之上，之后在梳理机上利用梳理纤维的方法以相互连续状态得到薄片，从而形成网状物，可利用梳理法进行。
根据本发明优选实施例，所述网状物层叠步骤为在传送带上叠合并相互层叠在所述网状物形成步骤中形成的网状物，从而形成层叠网状物的步骤，为防止网状物由于空气阻力散开以及网状物在传送带上断开的现象，可使用卧式包装机以10m/min以下的生产速度进行。
根据本发明优选实施例，所述针刺步骤为通过织针的上下移动使得在所述网状物层叠步骤中形成的层叠网状物相互结合，从而形成无纺布的步骤，其中穿刺方式可包含选自由以下组成的组中的一种以上：单一下部方式、单一上部方式、双下部方式及双上部方式。
根据本发明的更优选实施例，所述针刺步骤可包括以30～350次/m2的针行程形成无纺布的步骤。
根据本发明的更优选实施例，所述针刺步骤可包括形成单层厚度为3～20mm且密度为100～2000g/m2的无纺布的步骤。
根据本发明的优选实施例，所述粘合剂浸渍步骤可以通过将在所述针刺步骤中形成的无纺布浸渍于粘合剂溶液中的工序完成，其中，粘合剂溶液为耐热温度为200℃以上的热硬化性粘合剂树脂以5～70wt％的浓度分散在有机溶剂中的粘合剂溶液。
根据本发明的更优选实施例，所述粘合剂浸渍步骤还可以包括以1～20kgf/cm2的压力压缩粘合剂浸渍后的无纺布，从而形成密度为1,000-3,000g/m2的粘合剂浸渍的无纺布的压缩工序。
根据本发明的更优选实施例，所述粘合剂浸渍步骤为将20～80重量份的所述无纺布浸渍于20～80重量份所述热硬化性粘合剂树脂中，从而形成粘合剂浸渍的无纺布。
根据本发明的更优选实施例，所述粘合剂溶液可由粘合剂树脂5～70wt％、硬化剂0.1～10wt％、催化剂0.01～5wt％、添加剂1～40wt％及余量的溶剂构成。
根据本发明的更优选实施例，所述粘合剂树脂可以是环氧树脂。
根据本发明的更优选实施例，所述环氧树脂可以是选自由以下组成的组中的一种以上：双酚A二缩水甘油醚(bisphenol A diglycidyl ether)、双酚F二缩水甘油醚(bisphenol F diglycidyl ether)、聚氧丙烯二缩水甘油醚(polyoxypropylenediglycidyl ether)、磷腈二缩水甘油醚(phosphazene diglycidyl ether)、苯酚酚醛环氧树脂(phenol novolac epoxy)、邻甲酚酚醛环氧树脂(o-cresol novolac epoxy)及双酚A酚醛环氧树脂(bisphenol A novolac epoxy)。
根据本发明的更优选实施例，所述有机溶剂可以是选自由以下组成的组中的一种以上：甲基乙基酮(MEK)及碳酸二甲酯(DMC)。
根据本发明的优选实施例，所述溶剂回收步骤为使所述有机溶剂从在所述粘合剂浸渍步骤中形成的粘合剂浸渍的无纺布中蒸发，从而形成热硬化性毛毡，使得无纺布中仅存在所述热硬化性粘合剂树脂的步骤，可利用干燥炉在70～200℃的温度条件下进行1～10分钟。
根据本发明的更优选实施例，经过所述溶剂回收步骤的无纺布中，100重量份的无纺布中可包含1～300重量份的粘合剂。
根据本发明的优选实施例，所述成型步骤可在150～300℃温度条件下进行。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种噪音产生装置的噪音降低方法，其特征在于，包括：i)确认噪音产生装置的立体结构的步骤；ii)制作及成型如上所述的隔音吸声材料，使得部分或全部地与所述装置的立体结构一致的步骤；以及，iii)使所述隔音吸声材料与所述噪音产生装置邻接的步骤。
根据本发明的优选实施例，所述装置可以为电动机、引擎或排气系统。
根据本发明的优选实施例，所述邻接可以是与噪音产生装置紧密结合，或者与噪音产生装置相隔预定距离设置，或者成型为应用于噪音产生装置的部件。
发明效果
根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法，具有显著的效果：提供一种粘合剂浸入由复杂的三维迷宫结构形成不定形的通气孔的无纺布的内部，并且不堵住通气孔，而是在维持无纺布内部的三维形状的状态下硬化，从而改善无纺布的吸声性等物性，并且在粘合剂的硬化过程中能够成型为所需形状的高耐热隔音吸声材料。
并且，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法，在由耐热纤维形成的无纺布中浸渍粘合剂，因此除了吸声性，还具有出色的阻燃性、耐热性及隔热性，从而即使用于维持200℃以上高温的噪音装置中隔音吸声材料也不会变形或变性。
并且，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法，使用热硬化性树脂作为粘合剂的情况下，在热硬化性树脂的硬化过程中能够成型为所需形状，因此能够实现简化工序的效果。
并且，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法，具有显著的效果：提供一种安装于距离引擎及排气系统的噪音源最近的部位，从而减少引擎放射噪音及排气系统放射噪音以减少车辆内噪音的隔音吸声材料。
并且，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法，具有显著的效果：提供一种用于200℃以上的金属部件周围，发挥隔热功能，从而能够保护周围的塑料及橡胶部件的隔音吸声材料。
因此，按照本发明的制造方法制造出的隔音吸声材料可应用于空调、冰箱、洗衣机、除草机等电器领域、车辆、船舶、航空器等运输机领域或墙材、地板材等建筑材料领域等需要防音、吸声或隔音的领域。按照本发明的制造方法制造出的隔音吸声材料可应用于维持200℃以上高温的噪音产生装置上。尤其是，当将按照本发明的制造方法制造出的隔音吸声材料应用于车辆领域时，可紧密结合于车辆的引擎及排气系统等噪音产生装置，或与噪音产生装置相隔预定距离设置，或成型为噪音产生装置的部件。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的高耐热隔音吸声材料的制造方法的流程图。
图2为浸渍于粘合剂前后的无纺布的电子显微镜照片(×300)。(A)为经过针刺步骤制造的无纺布的照片。(B)和(C)为经过粘合剂浸渍步骤后的粘合剂浸渍无纺布的照片，其中(B)为在80重量份无纺布中浸渍20重量份粘合剂的粘合剂浸渍无纺布的照片，(C)为以50重量份无纺布为基准，浸渍50重量份粘合剂的粘合剂浸渍无纺布的照片。
图3为根据本发明一实施例的高耐热隔音吸声材料的制造方法制造出的高耐热隔音吸声材料的照片与现有的铝热保护装置的照片的对比示意图。
图4为为减少排气系统放射噪音而分别安装根据本发明一实施例的高耐热隔音吸声材料的制造方法制造出的高耐热隔音吸声材料和现有的铝热保护装置的实例对比示意图。
图5为示出了将隔音吸声材料成型为部件并在车辆的噪音产生装置上使用的简略图。(a)为适用于车辆引擎的隔音吸声材料的成型照片，(b)为将隔音吸声材料安装于车辆引擎的一部分的照片。
图6为隔音吸声材料与车辆的噪音产生装置相隔预定距离设置的简略图。(a)为适用于车辆本身的下部的隔音吸声材料的成型照片，(b)为将隔音吸声材料附着于车辆本身的下部的照片。
图7为根据无纺布的密度比较隔音吸声材料的吸声性能的图表。
图8为比较根据本发明一实施例的高耐热隔音吸声材料的制造方法制造出的高耐热隔音吸声材料与现有的铝隔热板的隔热性能的图表。
具体实施方式
下面，具体说明本发明优选实施例和各成分的物性，下面说明的内容用于使本领域技术人员能够容易实施本发明，并不是用于限定本发明的技术思想及保护范围。
本发明涉及一种高耐热隔音吸声材料的制造方法，更为具体地，包括：对极限氧指数(LOI)为25％以上、耐热温度为200℃以上的纤维原料进行打浆及混纤的打浆混纤步骤；使所述打浆混纤步骤中打浆及混纤后的纤维原料以连续的状态形成薄片状的网状物的网状物形成步骤；叠合并相互层叠在所述网状物形成步骤中形成的网状物，从而形成层叠网状物的网状物层叠步骤；通过织针的上下运动使在所述网状物层叠步骤中形成的层叠网状物相互结合，从而形成无纺布的针刺步骤；使在所述针刺步骤中形成的无纺布浸渍于分散有耐热温度为200℃以上的热硬化性粘合剂树脂的粘合剂溶液中，从而形成粘合剂浸渍的无纺布的粘合剂浸渍步骤；从在所述粘合剂浸渍步骤中形成的粘合剂浸渍的无纺布中去除溶剂，使得只留存所述热硬化性粘合剂树脂，从而形成硬化性毛毡作为隔音吸声材料使用的溶剂回收步骤。
并且，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法，在所述溶剂回收步骤(S111)之后，还包括在150～300℃的温度条件下成型干燥后的无纺布，从而制作出所需形状的隔音吸声材料的成型步骤(S121)。
根据以本发明的制造方法制造出的隔音吸声材料具有以下优点：粘合剂细微且整体均匀地分布于包含耐热纤维的无纺布丝线的表面上，以附着的方式存在，与粘合剂浸渍之前的无纺布相比形成更细小的通气孔，从而具有优秀的吸声性、阻燃性、耐热性及隔热性，并且利用与耐热纤维无纺布位于同一层的粘合剂能够成型为所需的立体形状。
如图1所示，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法包括打浆混纤步骤(S101)、网状物形成步骤(S103)、网状物层叠步骤(S105)、针刺步骤(S107)、粘合剂浸渍步骤(S109)及溶剂回收步骤(S111)。
下面依照图1的流程图，详细说明本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法。
所述打浆混纤步骤(S101)可通过对一种极限氧指数(LOI)为25％以上、耐热温度为200℃以上、每厘米存在1～10个波纹、直径为1～33μm且长度为20～100mm的纤维原料进行打浆(敲打)，或者混合一种以上的极限氧指数(LOI)为25％以上、耐热温度为200℃以上、每厘米存在1～10个波纹、直径为1～33μm且长度为20～100mm的纤维原料，或者以上述的方式打浆并混纤完成，另外，为使纤维均匀分散，可使用鼓风工序。
本发明的打浆混纤步骤(S101)中使用的纤维原料为成为高耐热隔音吸声材料的基材的原料，实现吸收引擎放射噪音及排气系统放射噪音以减少传入车辆内部的噪音的功能。
在本发明中，使用极限氧指数(LOI)为25％以上、耐热温度为150℃以上的耐热纤维作为纤维原料。能经受高温及超高温条件且具有优异耐久性的原料均可作为耐热纤维使用。优选地，使用极限氧指数为25～80％、耐热温度为150～3000℃的耐热纤维。尤其是，优选地，使用极限氧指数(LOI)为25～70％、耐热温度为200～1000℃的耐热纤维。并且，使用细度为1～15旦尼尔，优选1～6旦尼尔，丝线长度为20～100mm，优选为40～80mm的耐热纤维。丝线的长度为20～100mm，优选为40～80mm，但若丝线的长度过短，则针刺时丝线的交络会变得困难，从而降低无纺布的结合力，若丝线的长度过长，则无纺布的结合力优秀，但存在梳理(carding)时丝线运送不顺畅的问题。
作为上述耐热纤维可使用本领域通常称为“超级纤维”的纤维。超级纤维可具体包含选自由以下组成的组中的一种以上：芳族聚酰胺纤维(aramid fiber)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide；PPS)纤维、氧化的聚丙烯腈(oxidized polyacrylonitrile；OXI-PAN)纤维、聚酰亚胺(polyimide；PI)纤维、聚苯并咪唑(polybenzimidazole；PBI)纤维、聚苯并噁唑(polybenzoxazole；PBO)纤维、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE)纤维、聚酮(polyketone；PK)纤维、金属纤维、碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、硅纤维及陶瓷纤维。本发明中，作为耐热纤维优选使用芳族聚酰胺纤维。具体而言，本发明中可使用间位芳族聚酰胺(间芳族聚酰胺)、对位芳族聚酰胺(对芳族聚酰胺)或它们的混合物作为耐热纤维。
芳族聚酰胺纤维是苯环等芳族环通过酰胺基团相互键合形成的芳香族聚酰胺纤维。为与脂肪族聚酰胺(例如，尼龙)加以区别，芳香族聚酰胺纤维被称为“芳族聚酰胺(Aramide)”。芳族聚酰胺纤维由芳香族聚酰胺的纺丝(Polyamide spinning)制备，且根据芳环上酰胺键的位置分为间芳族聚酰胺(m-Aramid)和对芳族聚酰胺(p-Aramid)。
[化学式1]
[化学式2]
上述化学式1表示的间芳族聚酰胺(m-Aramid)通过将间苯二甲酰氯(Isophthaloyl chloride)和间苯二胺(m-phenylene diamine)溶于二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂后利用干法纺丝制造而成。间芳族聚酰胺由于挠性高分子结构而具有范围在22％至40％内的相对较高的断裂拉伸伸长率，具有可染色且可容易地制成纤维的优点。应当理解，能够从诺梅克斯(NomexTM，杜邦(DuPont)公司)、康耐克斯(ConexTM，帝人(Teijin)公司)等买到用于间芳族聚酰胺的商品。
上述化学式2表示的对芳族聚酰胺(p-Aramid)通过将对苯二酰氯(Terephthaloylchloride)和对苯二胺(p-phenylene diamine)溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂后利用湿法纺丝制造而成。由于对芳族聚酰胺高度取向的线型分子结构，对芳族聚酰胺具有高强度，对芳族聚酰胺的强度相比于间芳族聚酰胺的强度高约3倍～7倍，因此，对芳族聚酰胺可用作增强材料或保护材料。并且，对芳族聚酰胺耐化学性强，热收缩率低，形态稳定性优秀，拉伸强度高，并具有阻燃性(Flame resistance)和自熄性(Self extinguishing)。这样的对芳族聚酰胺以凯夫拉(KevlarTM，DuPont公司)、特威隆(TwaronTM，Teijin公司)、特科诺拉(TechnoraTM，Teijin公司)的商品名在市面销售。
以细丝(Filament)、切段纤维(staple)和丝线(yarn)等产品形式提供上述芳族聚酰胺，并作为增强材料(变压器、电动机等)、绝缘材料(绝缘纸、绝缘胶带等)、耐热性纤维(消防服、防火手套等)、高温用过滤器等使用。
使用耐热纤维作为用于制造本发明的隔音吸声材料的纤维材料，但为了降低成本、轻量化及增加功能性等，也可以在耐热纤维的丝线中混合其他纤维。即，本发明的隔音吸声材料虽然是使用耐热纤维作为丝线制造的，但绝不限定为仅使用耐热纤维形成的隔音吸声材料。若限定包含于本发明的隔音吸声材料的耐热纤维丝线的含量，则在全部纤维原料中，耐热纤维可占30～100wt％，更优选的是占60～100wt％。
在上述网状物形成步骤(S103)中，在大滚筒左右有工人，花线高速旋转，从而使在上述打浆混纤步骤(S101)中打浆及混纤后的纤维原料上浮于大滚筒与缸体之上，之后在梳理机上利用梳理纤维的方法以相互连续状态得到薄片，从而形成网状物，为此，利用梳理法完成，可使形成的网状物具有蓬松性，开松效率最大且重量分散度最小。
在上述网状物层叠步骤(S105)中，在传送带上叠合并相互层叠上述网状物形成步骤(S103)中形成的网状物，从而形成层叠网状物，可使用卧式包装机以10m/min以下的生产速度进行，以防止网状物由于空气阻力散开以及网状物在传送带上断开的现象。
在上述针刺步骤(S107)中，通过织针在上述网状物层叠步骤(S105)中形成的层叠网状物的表面垂直、倾斜或两方向上上下移动使得层叠网状物相互结合，从而形成无纺布，其中穿刺方式可包含选自由单一下部方式、单一上部方式、双下部方式及双上部方式组成的组中的一种以上的方式进行，并且，水平方向排列的层叠网状物的一部分以垂直方向排列，从而可增加无纺布的结合力。
在上述针刺步骤(S107)中形成的无纺布的单一层的厚度为3～20mm，密度为100～2000g/m2。根据无纺布的厚度及密度变化，吸声性也不同，可预测无纺布的厚度及密度越大其吸声性越强。在本发明中，考虑到适用隔音吸声材料的产业领域等，优选无纺布厚度为3～20mm。这是由于无纺布厚度不足3mm的情况下，难以满足隔音吸声材料的耐久性和成形性，厚度超过20mm的情况下，制作及加工原料时产生生产率降低且成本增加的问题。并且对于无纺布的重量，考虑到性能方面和成本方面，密度为100～2000g/m2，优选为200～1200g/m2，更优选为300～800g/m2。
层叠通过梳理(Carding)形成的30～100g/m2的网状物，层叠2～12层，并且连续经过第一次上下预穿刺(Up-down preneedling)、第二次下上穿刺(Down-up needling)及第三次上下穿刺(Up-down needling)的连续工序，从而上述芳族聚酰胺无纺布形成物理交络，用于调整所需厚度、确保所需结合力及实现所需物性。此时，织针(needle)采用工作刃(working blade)为0.5～3mm、织针的长度(从曲柄外侧到针尖的距离)为70～120mm的倒钩(Barb)形的针。优选地，织针在每平方米穿梭30～350次。
更优选地，无纺布丝线的细度为1.5～8.0旦尼尔，累积形成层的厚度为6～13mm，织针的穿刺数(针行程数)为每平方米120～250次，优选地，无纺布的密度为300～800g/m2。
在上述粘合剂浸渍步骤(S109)中，将在上述针刺步骤(S107)中形成的无纺布浸渍于粘合剂溶液中，形成粘合剂浸渍的无纺布，其中，粘合剂溶液为耐热温度为200℃以上的热硬化性粘合剂树脂在有机溶剂中分散成浓度为5～70wt％的粘合剂溶液。并且，上述粘合剂浸渍步骤(S109)根据需求还可以包括压缩浸渍于粘合剂的无纺布的步骤。上述压缩步骤是为了调节无纺布内的热硬化性粘合剂树脂的含量而执行的步骤，具体而言，使用普通压缩辊以1-20kgf/cm2的压力压缩，形成密度为1,000-3,000g/m2的粘合剂浸渍的无纺布。优选的是使用轧辊等压缩辊以5-15kgf/cm2的压力压缩，形成密度为1,000-2,000g/m2的粘合剂浸渍的无纺布。
上述粘合剂浸渍无纺布步骤(S109)为将20～80重量份无纺布浸渍于20～80重量份的上述热硬化性粘合剂树脂中，从而形成粘合剂浸渍的无纺布。
在本发明，通过上述粘合剂浸渍无纺布步骤(S109)不仅能够提高吸声及隔音特性，还能够成型为所需形状的隔音吸声材料。
无纺布根据其制造方法多少存在差异，但均为纤维以三维无序排列而成的。因此，无纺布内部的气孔结构通过规则或不规则的纤维排列形成为三维连接的非常复杂的迷宫结构(labyrinth system)，而非形成分别独立的毛细管束。即，由于包含耐热纤维的丝线以稀松结构交叉，因此在上述针刺步骤(S107)中形成的无纺布中不规则地形成有通气孔(micro cavity)。
在本发明中，执行将无纺布浸渍于粘合剂溶液中的粘合剂浸渍步骤(S109)后，粘合剂细微且均匀地整体分布于包含耐热纤维的无纺布丝线的表面，以附着的方式存在，从而实际保持无纺布固有的三维气孔结构的状态下，与浸渍之前的无纺布相比，形成有更细微尺寸的通气孔。像这样无纺布的内部结构中形成更细微的通气孔，意味着噪音的共鸣性增强，从而也能够提高隔音吸声的特性。此时，使用的粘合剂树脂自身形成三维网状结构并硬化的情况下，无纺布内部能够形成更多的细微通气孔，从而能够进一步提高隔音吸声特性。由此，本发明的隔音吸声材料中，粘合剂均匀地浸入无纺布中，维持无纺布原本的三维形状，并另外通过粘合剂的硬化形成更多的细微通气孔(Micro ventilator)，从而在传播噪音时，在无纺布内形成更多且更多样的噪音共鸣，从而能够增强消音效果，并使消音的效率最大化，大幅提高吸声性能。
经过上述粘合剂浸渍步骤(S109)的粘合剂浸渍无纺布中，粘合剂与无纺布位于同一层，从而能够维持无纺布内部的三维形状。因此本发明中，可以使用任意的能够维持无纺布内部的三维形状的原料的粘合剂作为上述粘合剂。上述的“维持无纺布内部的三维形状的形态”是指，粘合剂浸渍入无纺布后，粘合剂以整体均匀地分布的状态附着于无纺布的纤维丝线表面，维持或形成更多不定形通气孔结构，从而维持无纺布原本的三维内部形状。
一般而言，粘合剂是指为了粘贴或接合两种原料而使用的材料，但本发明中的粘合剂是指浸渍入由耐热纤维形成的无纺布中的材料。
可使用多种原料作为上述的浸渍入无纺布的粘合剂。首先，可以考虑使用热塑性树脂或热硬化性树脂作为粘合剂原料。
代表热塑性树脂的聚酰胺系树脂与代表耐热纤维的芳族聚酰胺纤维相同，具有结晶型极性基团。因此，在热塑性耐热纤维形成的无纺布中浸渍热塑性粘合剂时，通过二者具有的相似的结晶型极性基团形成面接触，在二者接触的部分形成稳固的界面层，从而堵住无纺布的部分通气孔。即，使用热塑性树脂作为浸渍到耐热纤维形成的无纺布中的粘结剂时，堵住无纺布的部分通气孔，同时降低吸声性能。一方面，堵住通气孔时通常可以预测能够提高隔音性能，但被切断的噪音并非在无纺布内部消除，而是通过其他通道传递声音，因此浸渍热塑性树脂时也无法提高隔音性能。并且，在无机类耐热纤维形成的无纺布中浸渍热塑性粘合剂时，二者间的粘合力弱，因此还需要使用其他粘着性添加剂。
相反，热硬化性粘合剂与热塑性耐热性纤维相比，是一种具有完全不同的物理化学特性的异质材料。因此，在热塑性耐热纤维形成的无纺布中浸渍热硬化性粘合剂时，由于二者具有异质特性而形成线接触界面层，因此无纺布的通气孔以开放状态存在。即，使用热硬化性树脂作为在耐热纤维形成的无纺布中浸渍的粘合剂时，能够维持无纺布内部的三维形状。因此，本发明中，优选使用热硬化性树脂作为上述粘合剂。
并且，热硬化性树脂具有通过光、热或硬化剂硬化的特性和在高温条件下其形状不发生变化的特性。因此，本发明中，以特定条件形成耐热纤维和热硬化性粘合剂，从而成型之后，能够获得在高温条件下也能够持续保持成型后的形状的效果。因此，使用热硬化性树脂作为在无纺布中浸渍的粘合剂，能够获得额外的效果：不仅能够在树脂的硬化过程中成型为所需形状，而且能够在高温条件下维持成型后的形状。
如上所述，使用热硬化性树脂作为在耐热纤维形成的无纺布中浸渍的粘合剂时，不仅能够维持无纺布内部的三维形状，而且在粘合剂树脂的硬化反应中能够成型为所需形状。
更为优选地，可使用环氧树脂作为上述粘合剂。环氧树脂为热硬化性树脂的一种，具有硬化时能硬化为具有三维网状结构的高分子物质的特性。因此，环氧树脂在浸入无纺布的内部结构并硬化时，由于自身形成网状结构，因此形成另外的通气孔，从而在无纺布内部能够形成更多的细微通气孔，能够进一步提高吸声性能。
并且，上述硬化反应在硬化剂存在下进行时，能够形成更发达的三维网状结构，因此能够进一步提高吸声效果。即，环氧树脂内的环氧基团或羟基基团与硬化剂内的胺基基团和羧酸基团等官能团相互反应，通过共价键形成交联，从而形成三维网状高分子。此时，硬化剂不仅起到促进硬化反应的催化剂的作用，而且还直接参与反应，链接于环氧树脂的分子内。因此，通过硬化剂的选择可调节通气孔的尺寸及物性。
上述环氧树脂可使用从双酚A二缩水甘油醚、双酚B二缩水甘油醚、双酚AD二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、聚氧丙烯二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚聚合物、磷腈二缩水甘油醚、双酚A酚醛环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂及邻甲酚酚醛环氧树脂等中选择的一种以上。上述环氧树脂的环氧当量最好在70～400范围内。这是因为，当环氧当量太小时，用于形成三维网状结构的分子间的结合力低或耐热纤维的粘着力低，因此降低隔音吸声材料的物性。相反，当环氧当量过高时，形成过度稠密的网状结构，使得吸声性能降低。
并且，本发明中，使用热硬化性树脂作为粘合剂的情况下，可将硬化剂包含于粘合剂溶液中使用。较好的是，作为上述硬化剂可以使用具有容易与环氧基团或羟基基团起反应的官能团作为与粘合剂结合的官能团的化合物。可使用脂族胺、芳族胺、酸酐、脲、酰胺、咪唑等作为这样的硬化剂。具体地，例如硬化剂可使用从二乙基甲苯二胺(DETDA)、二氨基二苯砜(DDS)、三氟化硼-单乙胺(BF3·MEA)、二氨基环己烷(DACH)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐(NMA)、双氰胺(Dicy)和2-乙基-4-甲基咪唑中选择的一种以上。更优选的是，使用脂族胺或酰胺类作为硬化剂，因为二者具有较丰富的交联性，且具有出色的耐化学性、耐气候性。尤其是，考虑到交联性、阻燃性、耐热性、储存稳定性、加工性等，最好使用双氰胺(Dicy)。双氰胺(Dicy)熔点为200℃以上的高熔点，因此即使混合在环氧树脂中以后，也具有出色的储存稳定性，从而能够确保直至硬化及成型的充分的作业时间。
并且，本发明中还可以使用促进作为粘合剂的热硬化性树脂的硬化的催化剂。上述催化剂可使用从尿素、二甲基脲、季DBU的四苯基硼酸盐(tetraphenylborate salt ofquaternary DBU)和季磷鎓溴化物(quaternary phosphonium bromide)中选择的一种以上。可以将上述催化剂加入包含粘合剂的溶液中使用。
并且，本发明中，为了赋予隔音吸声材料功能性，可使用多种添加剂，如阻燃剂、耐热增进剂、防水剂等。将上述添加剂加入到粘合剂溶液中使用，因此无需为了赋予隔音吸声材料功能性而层叠其他表皮材料。
上述阻燃剂可使用三聚氰胺、磷酸盐/酯、金属氢氧化物等。具体而言，上述阻燃剂可使用从三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、磷腈、聚磷酸铵中选择的一种以上。优选地，使用三聚氰胺作为阻燃剂，能够同时提供增强阻燃性和耐热性的效果。
可使用矾土、硅、滑石、粘土、玻璃粉、玻璃纤维、金属粉等作为上述耐热增进剂。
可使用从氟系等中选择的一种以上来作为上述防水剂。
除此之外，为达成目标，也可选择使用本领域通常使用的添加剂。
上述粘合剂浸渍步骤(S109)中使用的粘合剂溶液除粘合剂树脂，还包含硬化剂、催化剂、常规添加剂和溶剂。
包含于粘合剂溶液中的粘合剂、硬化剂、催化剂和常规添加剂如上定义。并且，制造粘合剂溶液时使用的溶剂可使用从酮、碳酸酯、乙酸酯和溶纤剂等中选择的一种以上。具体而言，上述溶剂可使用从丙酮、甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、碳酸二甲脂(DMC)、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂和丁基溶纤剂等中选择的一种以上。
本发明中使用的粘合剂溶液优选包含粘合剂5～70wt％和余量的溶剂。本发明中使用的粘合剂溶液中可另外包含硬化剂和催化剂等其他添加剂。在这种情况下，粘合剂溶液可包含粘合剂5～70wt％、硬化剂0.1～10wt％、催化剂0.01～5wt％、添加剂1～40wt％及余量的溶剂。更优选的是，粘合剂溶液包含粘合剂1～30wt％、硬化剂0.1～10wt％、催化剂0.01～5wt％、作为添加剂的阻燃剂1～30wt％及溶剂40～95wt％。
本发明的粘合剂溶液可通过调节其浓度以调节浸渍入无纺布的程度，可制造成固体粉占1～60wt％、优选的是占20～25wt％的浓度。若粘合剂溶液的浓度过低，则浸渍入无纺布的粘合剂含量少，无法达到本发明的目的，若浓度过高，则无纺布坚硬地硬化，无法发挥隔音吸声材料的性能。
并且，包含于粘合剂溶液中的硬化剂的含量过少时，无法使粘合剂完全硬化，不仅无法成型为所需成型体，而且改善隔音吸声材料的机械强度的改善效果也不令人满意，另外，当硬化剂的含量过多时，隔音吸声材料坚硬地硬化，降低储存稳定性等。并且，催化剂的含量过少时，促进反应的程度微弱，过多使用催化剂时，反而降低储存稳定性。并且，添加剂可使用从阻燃剂、耐热增进剂、防水剂等本领域通常使用的添加剂中选择的一种以上。可根据添加使用目的适当调节使用这些添加剂，若未达到含量范围，则添加效果微弱，若超过所述范围，则经济性下降，并且可能会带来其他副作用。
图2是用于确认浸渍于粘合剂前后的无纺布内部的三维形状的电子显微镜照片。
图2的(A)为确认浸渍于粘合剂之前的无纺布内部结构的电子显微镜照片，可以确认耐热纤维丝线相互交叉，形成不定形通气孔。图2的(B)和(C)为将粘合剂浸渍入上述无纺布后的电子显微镜照片，可确认粘合剂细微地整体分布并附着于耐热纤维丝线上，并且可以确认粘合剂的含量增加时，丝线表面包含更多量的粘合剂。
并且，如通过图2的电子显微镜照片所确认的那样，本发明的隔音吸声材料中，粘合剂均匀分散并分布于构成无纺布的耐热纤维的丝线表面。
上述溶剂回收步骤(S111)中，使上述有机溶剂从在上述粘合剂浸渍步骤(S109)中形成的粘合剂浸渍无纺布中蒸发，从而形成热硬化性毛毡，使得仅上述热硬化性粘合剂树脂存在于上述无纺布。上述溶剂回收步骤(S111)使用干燥炉在70～200℃的温度条件下，优选在100～150℃的温度条件下进行1～10分钟。
上述溶剂回收步骤(S111)除了能够通过蒸发有机溶剂去除产生的有害物质，还能够通过调节无纺布内的粘合剂含量调节隔音吸声材料的物性。包含于干燥后的无纺布内的粘合剂含量是调节隔音吸声材料内部的通气孔的尺寸、形状、分布度的重要元素，可由此调节隔音吸声材料的吸声特性及机械特性。本发明中，经过上述干燥过程，以无纺布100重量份为基准，包含于无纺布的粘合剂的最终含量可调节为1～300重量份，更优选的是30～150重量份。并且，执行上述干燥过程后的无纺布可制造出密度为300～1500g/m2的热硬化性毛毡，优选制造出密度为300～1000g/m2的热硬化性毛毡。并且，热硬化性毛毡内粘合剂的最终含量可调节为50～800g/m2，优选调节为100～500g/m2。
另外，本发明还包括在上述溶剂回收步骤(S111)之后还包括在高温下对被干燥后的无纺布进行成型，从而制造隔音吸声材料的成型步骤(S121)的隔音吸声材料的制造方法。
具体地，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法包括打浆混纤步骤(S101)、网状物形成步骤(S103)、网状物层叠步骤(S105)、针刺步骤(S107)、粘合剂浸渍步骤(S109)、溶剂回收步骤(S111)、成型步骤(S121)。
上述成型步骤(S121)是将通过回收溶剂而被干燥的无纺布在高温下进行成型从而制造所需形状的隔音吸声材料的步骤。上述的在高温下进行成型的过程中已经考虑到热硬化性粘合剂的硬化反应，其成型温度为150～300℃，更加优选为维持170～230℃的温度。
可利用电子显微镜观察通过上述的制造方法制造的隔音吸声材料的内部结构。当观察电子显微镜照片时，本发明的隔音吸声材料的内部分布有尺寸为1～100μm的通气孔，这些通气孔彼此相隔0.1～500μm且规则或不规则分布。
图3对比示出了按照本发明的制造方法制造的高耐热隔音吸声材料的照片和现有的铝热保护装置的照片。
另外，本发明的特征在于提供一种噪音产生装置的噪音降低方法，该方法包括：ⅰ)确认产生噪音的装置的立体结构的步骤；ⅱ)制作并成型与上述装置的立体结构的局部或全部一致的上述隔音吸声材料的步骤；以及，ⅲ)使上述隔音吸声材料邻接于上述噪音产生装置的步骤。
上述的装置是指包括马达、引擎、排气系统等在内的产生噪音的装置，本发明的装置并不限定于上述马达、引擎、排气系统。可制作成其部分或全部与上述装置的立体结构一致。本发明的隔音吸声材料具有能够在粘合剂的硬化过程中成型的优点，因此，能够成型并制作其部分或全部与装置的立体结构一致的隔音吸声材料来使用。
上述的“邻接(adjacent)”是指紧密结合在噪音产生装置上，或者与噪音产生装置相隔一定距离设置，或者成型为用于噪音产生装置的部件形式来使用。并且，本发明中的邻接包括附加地安装在接合于噪音产生装置的部件(例如，其他隔音吸声材料)上的情况。
图4、图5以及图6概略示出了将本发明的隔音吸声材料适用于车辆的噪音产生装置上的代表性例子。
图4示出了为了降低排气系统放射噪音而将按照本发明的制造方法制造的高耐热隔音吸声材料和现有的铝热保护装置安装在车辆的例子的照片。
图5是将隔音吸声材料成型为部件后适用于车辆的噪音产生装置上的例子的概略示意图，(a)是成型适用于车辆引擎上的隔音吸声材料的照片，(b)是将隔音吸声材料安装在车辆引擎的一部分上的例子的照片。
并且，图6是将隔音吸声材料设置在车辆的噪音产生装置上的例子的概略图，(a)是适用于车辆车体下部的隔音吸声材料的成型照片，(b)是将隔音吸声材料附着于车辆车体下部的例子的照片。
如上所述，本发明的隔音吸声材料中浸渍有粘合剂，以维持无纺布内部的三维形状，因此，具有出色的吸声性、阻燃性、耐热性、隔热性，不仅在常温下，即使直接适用于维持200℃以上高温的噪音装置上也不会发生成型体的变形，显示出原本的隔音吸声效果。
下面，根据下面的实施例进一步详细说明本发明，但是，本发明并不限定于下面的实施例。
下面，通过实施例来说明根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法以及高耐热隔音吸声材料的效果。
实施例1.高耐热隔音吸声材料的制造
1)无纺布的制造
将每厘米存在6个波纹的2de、76mm的间芳族聚酰胺(m-Aramid)纤维以吹气式(AirBlowing)进行打浆之后，利用梳理法形成30g/m2的网状物，并且将所形成的网状物利用卧式包装机以5m/min的生产速度相互叠合在传送带上，叠合10层来形成层叠网状物，之后，沿垂直于层叠网状物表面的方向，以第一次为单一上部方式、第二次为双下部方式、第三次为双上部方式进行针刺，从而制造出密度为300g/m2，厚度为4mm的无纺布。
2)热硬化性粘合剂树脂溶液的制造
在混合有双酚A二缩水甘油醚(bisphenol A diglycidyl ether)、聚氧丙烯二缩水甘油醚(polyoxypropylene diglycidyl ether)、磷腈二缩水甘油醚(phosphazenediglycidyl ether)的环氧树脂中混合基于环氧树脂10wt％的氰基胍(cyanoguanidine)硬化剂、基于环氧树脂8wt％的双二甲基脲化合物(bis-dimethylurea compounds)催化剂、基于环氧树脂30wt％的氰尿酸三聚氰胺(melamincyanurate)阻燃剂，从而制造了热硬化性粘合剂树脂。
3)热硬化性毛毡的制造
在浴缸中，将在上述实施例1的2)制造的热硬化性粘合剂树脂分散于碳酸二甲酯(DMC)有机溶剂中，使其浓度为25wt％，之后，将在上述实施例1的1)制造的无纺布浸渍在浴缸中，将轧辊的压力维持在8kgf/cm2，形成了密度为1,500g/m2的粘合剂浸渍的无纺布。使所形成的粘合剂浸渍无纺布以5m/min速度通过设定为第一次干燥炉温度100℃、第二次干燥炉温度120℃、第三次干燥炉温度150℃、第四次干燥炉温度150℃的干燥炉，去除有机溶剂900g/m2，使得热硬化性粘合剂树脂剩下300g/m2，从而制造出密度为600g/m2的热硬化性毛毡。
对比例1.现有的铝热保护装置的制造
利用现有的用于隔绝排气系统中产生的热量的1mm铝材料和热保护装置模具制造了热保护装置。
对比例2.由芳族聚酰胺(aramid)无纺布形成的隔音吸声材料的制造
通过与上述实施例1的1)相同的针刺工序，制造了密度为300g/m2且厚度为6mm的芳族聚酰胺无纺布。
对比例3.由涂覆有环氧树脂的芳族聚酰胺无纺布形成的隔音吸声材料的制造
通过与上述实施例1的1)相同的针刺工序，制造了密度为300g/m2且厚度为6mm的芳族聚酰胺无纺布。并且，在无纺布的表面涂覆以100重量份无纺布为基准粘合剂的含量达到50重量份的量的环氧树脂，在150℃下进行干燥成型。
无纺布表面的涂覆溶液包括8wt％的双酚A二缩水甘油醚、2wt％的双酚A二缩水甘油醚聚合物、0.2wt％的双氰胺、0.02wt％的二甲基脲、10wt％的氰尿酸三聚氰胺、79.78wt％的碳酸二甲酯。
对比例4.由浸渍在热塑性树脂的芳族聚酰胺无纺布形成的隔音吸声材料的制造
通过与上述实施例1的1)相同的针刺工序，制造密度为300g/m2且厚度为6mm的芳族聚酰胺无纺布，之后，浸在粘合剂溶液中，并且干燥成形。
作为粘合剂溶液，制造了由10wt％的聚乙烯树脂、10wt％的氰尿酸三聚氰胺(Melaminecyanurate)、80wt％的碳酸二甲酯(DMC)构成的热塑性树脂溶液来使用。
对比例5.由浸渍在环氧树脂的PET无纺布形成的隔音吸声材料的制造
通过与上述实施例1的1)相同的针刺工序，制造密度为300g/m2且厚度为6mm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)无纺布，之后，浸在粘合剂溶液，并且干燥成形。
上述对比例5的PET无纺布，由于在环氧树脂硬化过程中产生的反应热量，PET无纺布发生了热变形，在干燥及热成型过程中完全热变形，无法成型为所需的形状。
将在上述实施例1制造的600g/m2的热硬化性毛毡在200℃的温度条件下以100kgf/cm2的压力进行了200秒的热压缩，使其厚度变为3mm，从而制造了高耐热隔音吸声材料的试验片。
对于上述的高耐热隔音吸声材料的试验片，利用作为吸声率评价方法的ISO R354,Alpha Cabin方法测量了吸声系数，表1示出了测量的三片试验片的吸声系数的平均值。
表1
频率 1000Hz 2000Hz 3150Hz 5000Hz
吸音率 0.07 0.18 0.37 0.66
对于现有的铝材料，由于由金属材料构成，因此，不具有吸声率。相对于此，如上述表1所示，根据按照本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法制造的高耐热隔音吸声材料，当设置于距离引擎以及排气系统的噪音源最近的部位时，降低引擎以及排气系统的放射噪音，在改善车内噪音方面具有出色的效果。
对利用热保护装置模具在200℃的温度条件下以100kgf/cm2的压力进行200秒而使在上述实施例1制造的密度为600g/m2的热硬化性毛毡成型的高耐热隔音吸声材料和通过上述对比例1制造的铝热保护装置进行加热并在将热源方向的温度维持在250℃的同时测量了相反侧的温度，其结果如表2所示。并且，为了验证在上述实施例1制造的高耐热隔音吸声材料的安装性能，以柴油(U21.7)车辆为对象进行了测量，表3示出了三档W.O.T PG评价结果，表4示出了IDLE N档车内噪音测量结果。
表2
如上述表2所示，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法制造的高耐热隔音吸声材料，当以该高耐热隔音吸声材料代替用于隔热的铝热保护装置时，不仅能够起到改善车内噪音的作用，还起到隔热功能，能够保护周围的塑料及橡胶部件。
表3
表4
如上述表3和表4所示，根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法制造的高耐热隔音吸声材料，当以该高耐热隔音吸声材料代替现有的铝热保护装置时，加速噪音改善了1.4～2％，车内噪音降低1dB(A)。
[实验例]
<隔音吸声材料的物性评价方法>
按照下面的方法测量并比较了隔音吸声材料的物性。
1.耐热性评价
为了评价隔音吸声材料的耐热性，在耐热炉中，以260℃温度条件进行300小时的老化之后，在标准状态(温度23±2℃，相对湿度50±5％)，维持其状态，维持1小时以上，之后，测量了外观及拉伸强度。这时，用肉眼确认并判断外观是否发生了收缩及变形、表面是否剥离、是否起毛、是否有裂痕。任意选取5片哑铃状1号试验片，在标准状态下，以200mm/分钟的拉伸速度进行了拉伸实验。
2.热循环评价
通过热循环测试法来评价隔音吸声材料的耐用性。以下面的条件为1个循环，进行5个循环之后，判断了耐用性。
1)1个循环条件
常温→高温(150℃x 3时间)→常温→低温(-30℃x 3小时)→常温→耐湿(50℃x95％RH)
2)耐用性评价标准
根据进行热循环实验之后外观是否发生了变化来进行了判断。例如确认表面受损、膨胀、破碎、变色程度，当没有发生这些外观变化时标记为“无异常”。
3.阻燃性评价
根据ISO 3795可燃性试验方法测量了隔音吸声材料的阻燃性。
4.非易燃性(不燃性)评价
根据UL94垂直阻燃性试验方法测量了隔音吸声材料的非易燃性。
5.吸声性评价
根据ISO354方法测量了隔音吸声材料的吸声性。
6.透气量评价
1)评价方法
利用弗雷泽(FRAZIER)型测试仪，安装试验片之后，测量了垂直通过的流动空气的量。空气通过试验片的面积为5cm2，这时，所施加的压力被调整为125帕斯卡(Pa)。
试验例1.按照耐热纤维的种类比较隔音吸声材料的特性
在本试验例1中，比较了选择不同的耐热纤维的丝线来制造的隔音吸声材料的物性。即，按照上述实施例1的方法制造隔音吸声材料，但是，在针刺步骤中，使用了细度为2旦尼尔且长度为51mm的下述表5示出的丝线。
按照上述的隔音吸声材料的物性评价方法，测量了各种隔音吸声材料的物性。表5和表6示出了以不同种类的耐热纤维制造的各种隔音吸声材料的物性测量结果。
表5
表6
根据上述表5和表6的结果，按照本发明使用极限氧指数在25％以上且耐热温度在150℃以上的耐热纤维制造的隔音吸声材料满足耐热性、耐用性、阻燃性、非易燃性以及吸声性。从而，作为公知的超级纤维的耐热纤维均可用作构成本发明的隔音吸声材料的无纺布的材料。
试验例2.按照不同的无纺布的密度比较隔音吸声材料的特性
在本试验例2中，按照无纺布的密度，比较了隔音吸声材料的物性。即，按照上述实施例1的方法制造隔音吸声材料，但是，在针刺步骤中以不同的无纺布的密度制造了隔音吸声材料，图7示出了所制造的隔音吸声材料的吸声性能。
根据图7，与密度为300g/m2的无纺布相比，使用密度增加到600g/m2的无纺布时，隔音吸声材料具有更加出色的吸声性能。
试验例3.隔音吸声材料的物性评价
在本试验例3，针对在制造隔音吸声材料时应用于由耐热纤维构成的无纺布的热硬化性粘合剂的应用方式，比较了隔音吸声材料的特性。
即，比较了在制造隔音吸声材料时将用于无纺布的热硬化性粘合剂按照浸渍法(实施例1)利用时和按照涂覆法(对比例3)利用时所制造出的隔音吸声材料的吸声率。下面的表7示出了由无纺布构成的隔音吸声材料(对比例2)、由表面涂覆热硬化性粘合剂的无纺布构成的隔音吸声材料(对比例3)以及由浸渍热硬化性粘合剂的无纺布构成的隔音吸声材料(实施例1)的吸声率的测量结果。
表7
根据上述表7的结果，相对于将未浸渍热硬化性粘合剂的无纺布用作隔音吸声材料的对比例2，根据本发明的实施例1的隔音吸声材料在整个频率范围具有出色的吸声效果。与此相反，将表面涂覆热硬化性粘合剂的无纺布用作隔音吸声材料的对比例3的隔音吸声材料在400～5000Hz的频率范围的吸声率低于无纺布(对比例2)的。
试验例4.隔音吸声材料的隔热性能评价
在本试验例4，对在上述实施例1(浸渍在热硬化树脂的芳族聚酰胺无纺布)、对比例2(芳族聚酰胺无纺布)、对比例4(浸渍在热塑性树脂的芳族聚酰胺无纺布)中制造的各种隔音吸声材料进行了隔热性能评价。即，分别设置厚度为25mm的隔音吸声材料，向隔音吸声材料的一侧表面施加1000℃的热，施加5分钟，之后，在隔音吸声材料的相反侧测量了温度。
结果，实施例1的隔音吸声材料在隔音吸声材料的相反侧测量的温度为250℃，对比例2的隔音吸声材料在隔音吸声材料的相反侧测量的温度为350℃。从而，可以得知本发明的隔音吸声材料由于浸渍有热硬化树脂，因此还可以实现提高隔热性能的效果。与此相反，对比例4的隔音吸声材料是浸渍热塑性树脂的隔音吸声材料，在施加1000℃的热之后热塑性树脂立刻被融化，隔音吸声材料的形状发生了变化。
根据上述实验，可以确定本发明的隔音吸声材料具有非常出色的隔热、绝热特性。
试验例5.与现有的铝隔热板比较评价隔热性能
在本试验例5，比较了上述实施例1的隔音吸声材料和现有的铝隔热板的隔热性能。即，在准备好的隔音吸声材料和隔热板的一侧表面施加相同的热，使热源方向的温度达到250℃。之后，在各加热时间段在隔音吸声材料的相反侧测量了温度。结果如图8所示。
根据图8，与铝隔热板相比，根据本发明的隔音吸声材料的隔热温度高出11℃以上。
试验例6.根据粘合剂含量的隔音吸声材料的特性比较
按照上述实施例1的方法制造隔音吸声材料，但是，调整了对于浸渍在环氧树脂溶液中的芳族聚酰胺无纺布进行干燥后最终包含的粘合剂的含量。这时，以100重量份干燥的无纺布为标准，以包含在隔音吸声材料中的粘合剂的重量份表示粘合剂的含量。
下面的表8和表9示出了粘合剂的含量不同时所制造出的隔音吸声材料的机械性能和吸声率的比较结果。
表8
表9
根据上述表8以及表9的结果，相对于未浸渍粘合剂的无纺布，通过在无纺布中浸渍粘合剂，可提高吸声率。并且，根据粘合剂的含量可调整所制造的隔音吸声材料的吸声率。
试验例7.根据粘合剂的种类比较隔音吸声材料的特性
按照上述实施例1的方法制造出以100重量份芳族聚酰胺无纺布为标准浸渍50重量份粘合剂的隔音吸声材料，作为上述粘合剂，采用了下面表10示出的树脂。
下面的表10示出了以不同种类的粘合剂制造的隔音吸声材料的机械性能和吸声率的比较结果。
表10

Claims (24)

1.一种高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，包括：
包含有耐热纤维的纤维材料的打浆混纤步骤；
打浆混纤后的纤维材料的网状物形成步骤；
层叠所形成的网状物的网状物层叠步骤；
通过织针的上下运动穿过层叠网状物形成无纺布的针刺步骤；
将无纺布浸渍在粘合剂溶液中，从而形成粘合剂浸渍的无纺布的粘合剂浸渍步骤，所述粘合剂溶液中，具有耐热温度在200℃以上的热硬化性粘合剂树脂以5～70wt％的浓度分散在有机溶剂中；以及
从粘合剂浸渍的无纺布去除溶剂，从而获得用作隔音吸声材料的无纺布的溶剂回收步骤。
2.一种高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，包括：
包含耐热纤维的纤维材料的打浆混纤步骤；
打浆混纤后的纤维材料的网状物形成步骤；
层叠所形成的网状物的网状物层叠步骤；
通过织针的上下运动穿过层叠网状物形成无纺布的针刺步骤；
将无纺布浸渍在粘合剂溶液中，从而形成粘合剂浸渍的无纺布的粘合剂浸渍步骤，所述粘合剂溶液中，具有耐热温度在200℃以上的热硬化性粘合剂树脂以5～70wt％的浓度分散在有机溶剂中；
从粘合剂浸渍的无纺布去除溶剂的溶剂回收步骤；以及
将干燥后的无纺布制作成所需形状的隔音吸声材料的成型步骤。
3.根据权利要求1或2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述打浆混纤步骤通过对极限氧指数在25％以上且耐热温度在200℃以上的纤维材料进行打浆或者混合或者打浆并混合的工序完成。
4.根据权利要求1或2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述打浆混纤步骤通过对每厘米存在1～10个波纹且直径为1～33μm、长度为20～100mm的一种纤维材料进行打浆来完成，或者，通过混合每厘米存在1～10个波纹且直径为1～33μm、长度为20～100mm的一种以上的纤维材料来完成。
5.根据权利要求3所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述纤维材料包括选自由以下组成的组中的一种以上：芳族聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、氧化的聚丙烯腈纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚苯并噁唑纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酮纤维、金属纤维、碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、硅纤维、陶瓷纤维。
6.根据权利要求5所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述纤维材料包括选自由以下组成的组中的一种以上：间芳族聚酰胺纤维以及对芳族聚酰胺纤维。
7.根据权利要求1或2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述网状物形成步骤利用梳理法来完成。
8.根据权利要求1或2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述网状物层叠步骤是利用卧式包装机以低于或等于10m/min的生产速度进行。
9.根据权利要求1或2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述针刺步骤的针刺方式包括选自由以下组成的组中的一种以上：单一下部方式、单一上部方式、双下部方式、双上部方式。
10.根据权利要求9所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
在所述针刺步骤，织针在每平方米穿梭30～350次形成无纺布。
11.根据权利要求1或2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
在所述针刺步骤形成的无纺布的单层的厚度为3～20mm，密度为100～2000g/㎡。
12.根据权利要求1所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述粘合剂浸渍步骤还包括：以1～20kgf/cm2的压力压缩粘合剂浸渍后的无纺布，从而形成密度为1,000～3,000g/m2的粘合剂浸渍无纺布的压缩工序。
13.根据权利要求1所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述粘合剂浸渍步骤通过将20～80重量份所述无纺布浸渍于20～80重量份所述热硬化性粘合剂树脂的工序来完成。
14.根据权利要求1所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述粘合剂溶液由5～70wt％的粘合剂树脂、0.1～10wt％的硬化剂、0.01～5wt％的催化剂、1～40wt％的添加剂以及余量的溶剂构成。
15.根据权利要求14所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述粘合剂溶液由1～30wt％的粘合剂树脂、0.1～10wt％的硬化剂、0.01～5wt％的催化剂、1～30wt％的阻燃剂以及40～95wt％的溶剂构成。
16.根据权利要求1所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述热硬化性粘合剂树脂是环氧树脂。
17.根据权利要求16所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述环氧树脂是选自由以下组成的组中的一种以上：双酚A二缩水甘油醚、双酚B二缩水甘油醚、双酚AD二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、聚氧丙烯二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚聚合物、磷腈二缩水甘油醚、双酚A酚醛环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂以及邻甲酚酚醛环氧树脂。
18.根据权利要求1或2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述溶剂回收步骤通过利用干燥炉在70～200℃的温度条件下进行1～10分钟的干燥，从而蒸发掉所述有机溶剂的工序完成。
19.根据权利要求18所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
经过所述溶剂回收步骤的无纺布包含相对于100重量份无纺布1～300重量份的粘合剂。
20.根据权利要求18所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述有机溶剂是选自由以下组成的组中的一种以上：甲基乙基酮以及碳酸二甲酯。
21.根据权利要求2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
所述成型步骤(S121)在150～300℃温度条件下执行。
22.根据权利要求1所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，包括：
打浆并混纤极限氧指数在25％以上且耐热温度在200℃以上的纤维材料的打浆混纤步骤(S101)；
将在所述打浆混纤步骤中打浆并混纤后的纤维材料形成为连续的薄片状的网状物的网状物形成步骤(S103)；
叠合在所述网状物形成步骤中形成的网状物，使其彼此层叠，从而形成层叠网状物的网状物层叠步骤(S105)；
通过织针的上下运动使在所述网状物层叠步骤中形成的层叠网状物彼此结合，形成无纺布的针刺步骤(S107)；
将在所述针刺步骤中形成的无纺布浸渍在分散有耐热温度在200℃以上的热硬化性粘合剂树脂的粘合剂溶液中，形成粘合剂浸渍的无纺布的粘合剂浸渍步骤(S109)；以及
从在所述粘合剂浸渍步骤中形成的粘合剂浸渍的无纺布去除溶剂使得仅残留所述热硬化性粘合剂树脂，从而形成硬化毛毡用作隔音吸声材料的溶剂回收步骤(S111)。
23.根据权利要求22所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
在所述溶剂回收步骤(S111)之后还包括：
将干燥后的无纺布在150～300℃温度条件下进行成形，制作所希望的形状的隔音吸声材料的成型步骤(S121)。
24.根据权利要求1或2所述的高耐热隔音吸声材料的制造方法，其特征在于，
在所制造的隔音吸声材料，包含耐热纤维的无纺布丝线的表面上细微且整体均匀地分布有粘合剂并以附着的形式存在，并且形成有比进行粘合剂浸渍处理之前的无纺布更微小的通气孔。
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