CN105981098A - 吸音材料和带吸音材料的线束 - Google Patents

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Abstract

在配设于车辆内的吸音材料的厚度和车辆内的间隙不一致、在吸音材料与车辆内的各部件之间产生空隙的情况下，有可能由于部件彼此的接触导致的异常声音、车外的噪声侵入到车辆室内而破坏车辆室内的安静程度。通过吸音材料来解决，该吸音材料具备无纺布，该无纺布包含5～50质量％熔点比第一纤维低的第二纤维，即使在制造后，通过将无纺布加热到第二纤维的熔点程度而使第二纤维软化或者熔融，从而能使第一纤维和第二纤维的混杂松弛，能增大无纺布的体积。

Description

吸音材料和带吸音材料的线束
技术领域
本发明涉及使用无纺布的吸音材料以及吸音材料和线束一体化的带吸音材料的线束。
背景技术
以往，以提高汽车的车辆室内的安静程度为目的，在车辆内的产生噪声的装置附近设有由玻璃棉、岩棉、多孔性陶瓷、屑棉等构成的隔音材料、吸音材料。但是，从隔音材料、吸音材料的施工性、对人体的影响、再循环利用性、环境负担、轻量化等的观点出发，当前这些隔音材料、吸音材料的大多数使用无纺布。
另外，近年来以汽车、电气化产品等为中心，高性能、高功能化快速发展。为了使这些汽车、电气化产品等各种各样的电子设备正确地工作，其内部配线需要使用多根电线。这些多根电线一般以线束的形式使用。所谓线束是将多根电线预先做成配线所需的形式，是在实施必需的分支、向末端的连接器安装等的基础上，通过将由带状、管状或者片状等各种形状构成的线束保护材料包覆在电线束的外周而形成的。
搭载于汽车的线束在车辆内布线成使得包含产生上述噪声的装置在内的各种电气安装件电连接，但是有时该线束由于振动等与车身、车辆内的其他部件等接触而产生噪声。因此，有时在线束的外周配备有缓冲材料，该缓冲材料用于抑制由于与其他部件等接触而导致的噪声。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2003－216161号公报
一般，作为无纺布的规格的布料密度、厚度等在其制造工艺中被决定并固定。因此，在无纺布制造后将其布料密度、厚度等变更的情况下，产生由于返工导致的工时、材料的损失。
另一方面，在车辆内配设吸音材料时，在吸音材料的厚度和车辆内的间隙不一致、在吸音材料与车辆内的各部件之间产生空隙的情况下，有可能由于部件彼此的接触导致的异常声音、车外的噪声侵入到车辆室内而破坏车辆室内的安静程度。
发明内容
主旨是为了解决上述问题，本发明的吸音材料具备无纺布，所述无纺布包含第一纤维和熔点比该第一纤维低的第二纤维，所述无纺布中的所述第二纤维的配合率为5～50质量％。
本发明的吸音材料的无纺布利用包含5～50质量熔点比第一纤维低的第二纤维的构成，即使在无纺布制造后，通过将无纺布加热到第二纤维的熔点程度而使第二纤维软化或者熔融，从而能使第一纤维和第二纤维的混杂松弛，能利用第一纤维的弹力使无纺布的体积增大。即，能使吸音材料膨胀。因此，即使例如在配设于车辆内的吸音材料的厚度和车辆内的间隙不一致、在吸音材料与车辆内的各部件之间产生空隙的情况下，通过利用上述方法使吸音材料膨胀从而将该空隙填满，也能提高车辆室内的安静程度。
另外，通过将所述第二纤维的熔点设为120℃以下，能以车辆内的环境温度使第二纤维软化或者熔融，因此能省略事先进行加热处理使吸音材料膨胀的工艺。
另外，为了使作为吸音材料的吸音性能和耐久性并存，优选将所述第二纤维的纤维直径设为4～100μm。这是因为：虽然通过使纤维直径变细能提高吸音材料的吸音性能，但是在过于细的情况下，吸音材料的耐久性丧失，另外，反之在过于粗的情况下，不可发挥吸音材料的吸音效果。
另外，由于所述第一纤维和所述第二纤维由同种热塑性树脂纤维构成，从而热熔化时的结合性优良，另外能在不将两纤维分离地情况下再循环利用。在此所说的同种是指如下：如果能热熔化和再循环利用的话，即使不相同，只要是相同系统的就可以。
另外，通过使线束的至少一部分和本发明的吸音材料一体化，能降低线束由于在车辆行驶中产生的振动等与其他部件接触而导致的噪声，并且也能使吸音材料作为线束的保护材料执行功能。作为使吸音材料和线束一体化的方法，考虑到用一片或者多片吸音材料将线束卷装或者夹着的构成。
根据本发明的吸音材料和带吸音材料的线束，即使在配设于车辆内的吸音材料的厚度和车辆内的间隙不一致、在吸音材料和车辆内的各部件之间产生空隙的情况下，也能防止由于部件彼此的接触导致的异常声音、车外的噪声侵入到车辆室内，能提高车辆室内的安静程度。
附图说明
图1是本发明的吸音材料的外观立体图。
图2是具备一片吸音材料的带吸音材料的线束的外观立体图和剖视图。
图3是具备一片吸音材料的带吸音材料的线束的其他形式的外观立体图和剖视图。
图4是表示被两片吸音材料夹着的带吸音材料的线束的形式的外观立体图和剖视图。
图5是关于吸音材料的回音室法吸音率的测定方法的说明图。
图6是表示实施例中的吸音率和频率的关系的坐标图。
图7是表示比较例中的吸音率和频率的关系的坐标图。
图8是关于吸音材料的摩擦声的测量方法的说明图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式详细地说明。图1是本发明的吸音材料1的外观立体图。
吸音材料1的布料密度和厚度没有特别限定，但是根据车辆内的间隙的形状、噪声的频带，优选设为布料密度为50～400g/m2、厚度为5～20mm的范围内。
作为吸音材料1的制法，能使用针刺法、热结合法、化学结合法等。
吸音材料1的第一纤维和第二纤维能使用聚对苯二甲酸乙酯、聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯、聚烯烃、尼龙、聚酰胺、聚氯乙烯、人造丝、丙烯腈、纤维素等热塑性树脂。也可以根据需要使用多种热塑性树脂。
上述第一纤维和第二纤维的截面形状没有特别限定，也可以使用芯鞘型、圆筒型、中空型、并置型、形状与通常的纤维不同的异型截面纤维。
吸音材料1的第二纤维相对于第一纤维的配合率设为5～50质量％的范围内。这是因为，在第二纤维的配合率小于5质量％的情况下或者大于50质量％的情况下，得不到通过加热处理带来的吸音材料的膨胀效果。
优选吸音材料1的第二纤维的熔点设为作为以车辆内的环境温度能到达的温度的120℃以下。更优选为80℃以下。这是因为，通过将第二纤维的熔点设为80℃以下，即使在发动机室等达到高温的场所以外也能得到吸音材料的膨胀作用。此外，为了不会在向车辆搭载前就开始膨胀，第二纤维的熔点当然应该设定得高于室温。
优选吸音材料1的第一纤维和第二纤维的纤维直径在4～100μm的范围内。这是为了实现吸音材料1的吸音性能和耐久性的并存。
通过吸音材料1的第一纤维和第二纤维使用同种热塑性树脂，能提高热熔化时的结合性，另外能在不将两纤维分离的情况下再循环利用。
吸音材料1能适当地使用于汽车等的仪表板的内侧、发动机室与车辆室内之间等不隔断车辆内的噪声的部位。
图2是表示具备一片吸音材料1的带吸音材料的线束的实施方式的外观立体图及其剖视图。图2(a)是带吸音材料的线束10的外观立体图，图2(b)是图2(a)的A－A剖视图。
带吸音材料的线束10是利用一片吸音材料1在线束2的周围卷装而成的，该电线束是将多根电线形成束，该电线的芯线的周围由绝缘体包覆。线束2不限定于电线束，也可以仅由1根电线构成。
带吸音材料的线束10通过吸音材料1和线束2一体化，从而能降低因为在车辆行驶中产生的振动等线束2与其他部件接触而导致的摩擦声，并且吸音材料1也作为线束2的保护材料执行功能。
另外，带吸音材料的线束10通过将吸音材料1的第二纤维的熔点设为以车辆内的环境温度能到达的温度以下，从而吸音材料1以车辆内的环境温度就膨胀，可填埋线束2和车辆内的其他部件等的间隙。由于间隙消失，从而能防止由于振动等线束2与车身、其他部件等接触。
作为将吸音材料1固定于线束2而一体化的方式，可列举将吸音材料1用粘接剂、缝合器等贴合的方法。除此之外，也可以使用未图示的分体的装配部件进行固定。
图3是表示具备一片吸音材料1的带吸音材料的线束的其他实施方式的外观立体图及其剖视图。图3(a)是带吸音材料的线束11的外观立体图，图3(b)是图3(a)的B－B剖视图。
带吸音材料的线束11在一片吸音材料1卷装于线束2的外周的方面与带吸音材料的线束10相同，但是在卷装于带吸音材料的线束11上的吸音材料1上形成有两条耳部3，耳部3沿着吸音材料1的轴方向从周向的对称位置向径向外侧延伸出。耳部3是将该吸音材料1的周向的剩余部用粘接剂或者缝合器等贴合而成的，耳部3的一方是将该吸音材料1的周向端部贴合而成的，另一方是将其对称位置的剩余部折弯并贴合而成的。由于在带吸音材料的线束11布线后耳部3膨胀，从而能将车辆内的更大的间隙填埋。
图4是表示被两片吸音材料1夹着的带吸音材料的线束的实施方式的外观立体图及其剖视图。图4(a)是带吸音材料的线束12的外观立体图，图4(b)是图4(a)的C－C剖视图。
带吸音材料的线束12除了包覆线束2的吸音材料由两片吸音材料1构成的方面之外，具有与带吸音材料的线束11同样的构成和效果。
实施例
以下表示本发明的吸音材料的实施例和比较例。本实施例和比较例的吸音材料使用将两片布料密度调整为300g/m2、厚度调整为10mm、用针刺法制造的无纺布重叠而得的材料。另外，第一纤维使用聚酯纤维(PET纤维)，第二纤维使用低熔点聚酯纤维(低熔点PET纤维)，纤维直径分别设为14μm。PET纤维的熔点为255℃，低熔点PET纤维的熔点为110℃。
作为各实施例和比较例的吸音材料中的低熔点PET纤维的配合率，实施例1以如下方式配合：相对于PET纤维为95质量％，低熔点PET纤维为5质量％；实施例2以如下方式配合：相对于PET纤维为80质量％，低熔点PET纤维为20质量％；实施例3以如下方式配合：相对于PET纤维为60质量％，低熔点PET纤维为40质量％；实施例4以如下方式配合：相对于PET纤维为50质量％，低熔点PET纤维为50质量％；比较例1以如下方式配合：相对于PET纤维为40质量％，低熔点PET纤维为60质量％。另外，比较例2设为不包含低熔点PET纤维、PET纤维为100质量％的构成，比较例3设为不包含PET纤维、低熔点PET纤维为100质量％的构成。
[高温导致的厚度变化]
将实施例1～4、比较例1、2的吸音材料投入到恒温槽，依据JIS C 0021(C 60068－2－2)“环境试验方法－电气·电子－高温(耐热性)－试验方法”进行100℃24Hr的热处理。然后，将那些吸音材料从恒温槽取出，放置到冷却为常温后，依据JIS L1913“一般无纺布试验方法”测量投入恒温槽前后的厚度。将其结果在表1中表示出。
[表1]
单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 比较例2
PET纤维 质量％ 95 80 60 50 40 100
低熔点PET纤维 质量％ 5 20 40 50 60 0
热处理前厚度 mm 10 10 10 10 10 10
热处理后厚度 mm 14 14 13 12 8 10
如表1的“热处理后厚度”栏所示，可知：关于低熔点PET纤维的配合率为5～50质量％的吸音材料，表现出通过热处理厚度增大的倾向(实施例1～4)，但是当配合率大于50质量％时，表现出通过热处理厚度反而减小的倾向。在低熔点PET纤维的配合率为大于50质量％的60质量％的比较例1中，可知，热处理后的厚度成为8mm，通过热处理，厚度减小。另外，关于低熔点PET纤维的配合率为0质量％的比较例2，当然即使施加热处理，厚度也不产生变化，但是配合率小于5质量％的吸音材料均不产生通过热处理导致的厚度变化。
另外，从表1可知，更优选低熔点PET纤维的配合率为5～20质量％前后。
[吸音性能比较]
关于实施例1～4、比较例1、2的各吸音材料，测定回音室法吸音率，评价吸音性能。将吸音率的测定结果在表2中表示。回音室法吸音率的具体的试验方法按照如下。
试验依据JIS A 1409“回音室法吸音率的测定方法”进行，利用下述的(1)式所示的算出式求出吸音率。试验如图5所示，经由音频接口21、并通过功率放大器22连接到个人计算机20的扬声器23和经由音频接口21、并经由麦克风放大器24连接到个人计算机20的麦克风25使用配置于规定位置地回音室26。测定首先在不将试样27(实施例1～4、比较例1、2的各吸音材料)配置于回音室26内的状态下，从扬声器23放射电气噪声，使声音停止，用麦克风25测定声音的衰减过程。接着，根据所测定的衰减曲线，将声音在－5～－35dB的范围衰减的时间作为回音时间Τ1求出。测定按中心频率400Hz至5000Hz的1/3倍频带进行。接着，将试样27配置于回音室26的床面，与上述同样地求出回音时间Τ2，利用下述(1)式算出吸音率(αS)。此外，吸音率的值是指吸收良好地较大程度地吸收声音。
αS(吸音率)＝A/S···(1)
S：试样的面积(m2)
A：是等价吸音面积(m2)，利用下述的(2)式求出。
A＝55.3V/c·[1/Τ2－1/Τ1]···(2)
V：不放入试样的状态下的回音室的容积(m3)
c：空气中的音速(m/s)
Τ1：不放入试样的状态下的回音室的回音时间(s)
Τ2：已放入试样的状态下的回音室的回音时间(s)
[表2]
图6是表示实施例1～4的吸音率和频率的关系的坐标图，图7是表示比较例1、2的吸音率和频率的关系的坐标图。如图6所示，关于实施例1～4，利用吸音材料的厚度增大的效果发挥2000Hz以下的低频带中的高吸音性能。另一方面，如图7所示，关于比较例1，伴随吸音材料的厚度的减小，低频带的吸音性能下降，另外，关于比较例2，几乎看不出变化。
[摩擦声测定]
依据SAE J2192“Recommended Testing Methods forPhysical Protection of Wiring Harnesses”，对实施例1～4、比较例1、3的各吸音材料评价摩擦声的降低性能。各实施例和比较例的吸音材料的尺寸设为200mm×50mm。噪声计的测量条件在LAmax特性下设为3秒钟，将算出的综合值(O.A.值)进行数值比较。另外，为了不拾取周围的噪声，设置隔音箱，在隔音箱内实施测定。
图8(a)是表示摩擦声测定的具体的实施方法的图，图8(b)是图8(a)的D－D剖视图。以下说明其详细的测定方法。
在隔音箱30的内壁贴附有吸音材料31(与本发明中的吸音材料不同的吸音材料)，在隔音箱30内的床部配置有厚度为1.6mm、面积为300mm×500mm的铁板32，利用腿部33支撑铁板32的四角。在铁板32的上表面，将实施例1～4、比较例1、3的各吸音材料和线束一体化的φ15mm的试验体34沿着铁板32的长边方向载置于短边方向中央。在从铁板32向上方离开150mm的位置配置有收集摩擦声的麦克风35。在试验体34的一端部结合有夹具38，夹具38从用隔音材料36降噪的激振器37延伸出，另外，在相同端部装配有加速度传感器39。
在这样的环境下，利用激振器37将试验体34在轴方向用两振幅5mm、9Hz激振。暗噪声用26dB测定，将试验体34产生的摩擦声比作为日本日东电工制造的“エプトシーラー”No.685的氨基甲酸乙酯片保护材料产生的摩擦声的38dB小的情况判定为“○”，将试验体34产生的摩擦声为38dB以上的情况判定为“×”。将其结果在表3中表示。
[表3]
单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 比较例2
PET纤维 质量％ 95 80 60 50 40 0
低熔点PET纤维 质量％ 5 20 40 50 60 100
热处理后厚度 mm 14 14 13 12 8 2
摩擦声O.A.值 dB 26 26 27 27 39 45
降低量判定 ○/× ○ ○ ○ ○ × ×
如表3所示，关于低熔点PET纤维的配合率为5～50质量％的吸音材料，通过厚度增大的效果，几乎不产生摩擦声，发挥非常高的摩擦声降低性能(实施例1～4)。另一方面，通过在比较例1、3中，低熔点PET纤维的配合率大于50质量％，从而热处理后的厚度减少，不能认可摩擦声的降低性能改善。
以上对本发明的实施例和比较例进行了详细说明，但是本发明并不限定于上述实施例，能在不脱离本发明的宗旨的范围进行各种改变。

Claims (6)

1.一种吸音材料，具备无纺布，所述无纺布包含第一纤维和熔点比该第一纤维低的第二纤维，所述吸音材料的特征在于，
所述无纺布中的所述第二纤维的配合率为5～50质量％。
2.根据权利要求1所述的吸音材料，其特征在于，所述第二纤维的熔点为120℃以下。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的吸音材料，其特征在于，所述第二纤维的纤维直径为4～100μm。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的吸音材料，其特征在于，所述第一纤维和所述第二纤维由同种热塑性树脂纤维构成。
5.一种带吸音材料的线束，其特征在于，线束的至少一部分和权利要求1至权利要求4中的任一项所述的吸音材料一体化。
6.根据权利要求5所述的带吸音材料的线束，其特征在于，通过所述线束的至少一部分被多片所述吸音材料夹着，从而所述吸音材料和所述线束一体化。
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