CN107206732B - 镀铝表面的非纺织材料 - Google Patents

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Abstract

一种声学材料，包括一个或多个声学复合材料层；以及表面层，其中一个或多个声学复合材料层由非纺织吸声材料形成；其中表面层是可穿透的；并且其中表面层被附接到一个或多个声学复合材料层的顶表面。表面层可以可选地包括金属成份或金属化的外表面。声学材料可以可选地包括在一个或多个声学复合材料层的相对侧上的压敏粘合剂材料，以使得能够安装声学材料。表面层可包括可穿透的稀松布，穿孔膜或穿孔的箔。表面层可以在其顶部暴露的表面上金属化，以提供红外热反射，并且如果需要稳定金属涂层，则可以在金属化层的顶部上施加耐腐蚀涂层。

Description

镀铝表面的非纺织材料
技术领域
本发明主要涉及用于热声学应用的材料，更具体地，涉及用于反射辐射和吸收声音的镀铝表面的非纺织材料。
背景技术
行业正在不断寻求在各种应用中提供声音和噪声降低的新的和/或改进的材料和方法。具有吸声特性的材料经常被用于在广泛的工业，商业和家庭应用中提供降噪的方法。通常期望减少机械，发动机等的噪声。例如，在汽车应用中，乘客可能不希望听到来自车辆的发动机室的噪声。
传统的吸声材料可能具有耐低温性，因此不能将其安装在会使材料暴露在热辐射的区域内，因为它们不能承受高温。在具有高水平辐射热产生的应用中，例如在内燃机的发动机室内，其中排气和涡轮增压器组件产生大量的热辐射，则存在材料吸收大量热量，软化，融化，甚至火灾的风险。某些吸声材料也在被暴露于湿气和其他发动机/动力总成流体时会降解。因此，这些吸声材料不能在需要吸声的所有区域中单独使用。
因此，期望在各种应用中，例如通过改进的吸声材料，以提供改进的降噪。还需要减少噪音，例如通过能够承受较高温度的吸声材料，例如可以提供局部热反射的高水平的辐射热产生的应用，或者两者皆可。
因此，本发明提供了一种非纺织材料，通过使用声学材料满足其需求，声学材料具有一个或多个声学复合材料层(例如，膨松的多孔大块吸收体)，一表面层(其可以是可渗透，金属化，金属或其组合)。本发明还提供了组装这种声学材料的方法。
发明内容
本发明通过本文所述的改进的装置和方法满足上述一个或多个需求。
本发明可以包括声学材料，其具有本文所述的任何特征，元素或性质，或具有这些特征，元素或性质的任何组合。声学材料可以包括一个或多个声学复合材料层(工程化3D结构)。声学材料可以包括表面层。一个或多个声学复合材料层可以由非纺织材料吸声材料形成。表面层可以是可穿透的。表面层可以可选地包括金属组分或金属化的外表面。表面层可以附接到一个或多个声学复合材料层的顶表面。一个或多个声学复合材料层可以包括膨松的多孔大块吸收体(工程3D结构)。表面层可以由表面层中的多个穿孔而具有穿透性。表面层可以层压到一个或多个声学复合材料层。表面层可以通过高温粘合剂层附着到一个或多个声学复合材料层的顶表面。表面层可以通过粘合剂附着到一个或多个声学复合材料层的顶表面。粘合剂可以以不堵塞表面层的穿孔的方式施加。表面层可以是稀松布，织物，薄膜或箔中的任一种。例如，表面层可以是穿孔增强铝箔，穿孔聚酯膜或纤维状可渗透织物。表面层可以被金属化(例如，镀铝)以提供红外热反射。这可以通过将金属(例如铝)离子沉积到表面层的表面上来进行。表面层可以具有约0.0001英寸至约0.25英寸的厚度。声学材料上的表面可以涂覆有其它涂层，例如耐腐蚀涂层。声学材料还可以包括压敏粘合剂，压敏粘合剂在一个或多个声学复合材料层的后表面上。压敏粘合剂可以包括可移除的防粘衬里，用于将声学材料粘附到基底。声学材料可以在一个产品中提供反射热量，显著的宽频吸声，或者两者皆而有之。
本发明还包括组装声学材料的方法。可以设想，方法步骤可以以任何顺序执行。该方法可以包括以下步骤：形成一个或多个声学复合材料层，其中所述一个或多个声学复合材料层是非纺织吸声材料；提供和/或修饰表面层；以及将所述表面层固定(例如，粘附)到所述一个或多个声学复合材料层的顶侧。修饰步骤可以包括通过将金属原子沉积到表面层的表面上来金属化表面层(例如，镀铝)；使表面层穿孔，使得表面层可渗透；或两者皆而有之。粘合步骤可以包括将表面层层压到一个或多个声学复合材料层。该方法还可以包括将压敏粘合剂材料附着到声学复合材料层的底侧。压敏粘合剂材料可以包括防粘衬里。该方法还可以包括从压敏粘合剂材料中去除防粘衬里并将压敏粘合剂材料附着到所需的基底上。
因此，本发明可以包括声学材料，声学材料包括使用红外辐射反射技术的声学调谐的气流阻力面，和一个声学复合材料，声学复合材料基于梳理/重叠的纤维技术或气流成网技术，以使声学材料能够反射热量，并且在相同的复合材料内提供宽频吸声。
附图说明
根据本发明，图1是有表面的非纺织材料的横截面视图。
根据本发明，图2是组装有表面的非纺织材料的方法的流程图。
具体实施方式
本文给出的解释和说明旨在使本领域技术人员熟悉其教导，其原理及其实际应用。本领域技术人员可以以多种形式来适应和应用教导，这可能最适合于特定用途的要求。因此，所阐述的本教导的具体实施例不意味穷举或教导的限制。因此，教导的范围不应参照本文的描述来确定，而应该参考所附权利要求来确定，以及这些权利要求的等同物的全部范围。所有文章和参考文献的公开，包括专利申请和出版物，通过引用并入本文。其他组合也可以从所附权利要求中收集到，这些权利要求也通过引用并入本书面描述。
声学材料，例如声学复合材料和/或金属化表面的声学材料，如本文所讨论的材料，可以具有广泛的应用，例如在需要吸声和/或绝缘的地方。例如，并且不用作限制，声学材料可用于汽车应用，发电机组发动机室，商业车辆发动机，驾驶室内区域，建筑应用，甚至加热，通风和空调(HVAC)应用中。声学材料可以适用于(但不限于)用作车辆中的声音衰减材料，衰减来自机动车辆的舱室外部并朝向舱室的内部传播的声音。声学材料可用于机械和设备绝缘，机动车辆绝缘，家用电器绝缘，洗碗机和商业墙壁和平顶镶板。例如，声学材料可以用在车辆的发动机腔室中，内部和外部仪表板上以及在机舱内的地毯下方。声学材料可以在靠近金属片表面的驾驶室内使用，以提供吸声并降低车辆驾驶室外部环境和内部之间的热流(这也可以对车辆HVAC系统提供更低的要求)。声学材料可以用作室内装饰整理，在这种情况下，可能需要用某种形式的装饰织物或其它覆盖物覆盖声学片。声学片可以与其它吸声材料组合使用。声学材料还可以用作声学插接板材料或吊顶板。
复合材料，例如复合声学材料，可以至少部分地由具有相对高的气流阻力的多孔柔软薄片，多孔大块吸收器或具有基本上比柔软薄片更小的气流阻力的间隔材料形成，或由两者形成。制造这种复合材料产品的方法包括共同拥有的名称为“ThermoformableAcoustic Product”的国际申请PCT/AU2005/000239(公开为WO/2005/081226)中列出的方法，其内容通过引用并入本文。
通常，用于吸声的材料(例如，复合声学材料，非纺织材料，或其组合)必须具有透气性。关键特征包括气流阻力(通过材料的气流阻力)，曲折度(材料内声波的路径长度)和孔隙率(空隙率)。使用纤维材料，气流阻力是控制吸声的压倒性关键因素。
在特定厚度对特定的材料测量气流阻力。气流阻力定义为气流阻力(Rayls)除以厚度(m)，以得出以Rayls/m为单位的气流抵抗力。ASTM标准C522-87和ISO标准9053是指用于测定吸声材料的气流阻力的方法。在所描述的实施例的上下文中，将使用以米千克秒Rayls测量的气流阻力来指定气流阻力；然而其他方法和测量单位同样有效。在所描述的实施例的上下文中，可以假设气流阻力和气流抵抗力分别也表示特定的气流阻力和气流抵抗力。
本文公开的声学材料可以是金属化表面的声学材料。金属化表面的声学材料可以包括一个或多个声学复合材料层。一个或多个声学复合材料层可以是或可以包括例如膨松的多孔大块吸收体。表面层或气流阻力声学表面层可以层压或以附着到声学复合材料层。表面层可以在顶表面上金属化(例如，镀铝化)以提供红外(IR)辐射热反射，其可以保护声学复合材料层的底层(例如，多孔大块声吸收体)。因此，本发明设想使用IR辐射反射技术的声学调谐的气流阻力表面，使得基于梳理/重叠的纤维技术或气流成网的声学复合材料层能够反射热量并在同一复合材料内提供宽频吸声。
一个或多个声学复合材料层可用于吸收声音以降低噪声。一个或多个声学复合材料层可以提供气流阻力或可以表现出气流阻力性质。一个或多个声学复合材料层可以提供绝缘。一个或多个声学复合材料层可以支撑表面材料。一个或多个声学复合材料层可以直接附接到基底的壁或表面以提供吸声。一个或多个声学复合材料层可以是已知具有吸声特性的任何材料。声学复合材料层可以至少部分地由纤维材料形成。声学复合材料层可以至少部分地形成为材料织物(例如，纤维织物)。声学复合材料层可以由非纺织材料形成，例如短纤维非纺织材料。声学复合材料层可以是多孔大块吸收体(例如，通过梳理和/或折叠工艺形成的膨松多孔大块吸收体)。声学复合材料可以通过气流成网形成。声学复合材料层可以是工程3D结构。
用于吸声的声学材料可以具有相对较高的气流阻力，以对入射到材料上的声压波提供声阻抗。应当管理透气性，以确保可预测和一致的性能。这可以通过管理纤维尺寸，类型和长度等因素来实现。均匀的短纤维非纺织织物可能是期望的。在一些应用中，通过将不同密度的多种非纺织材料组合在一起以形成复合产品，可以实现期望的透气性水平。可以通过具有低渗透性的材料与具有高渗透性的材料的组合使用，来实现局部反应的声学行为。一个或多个声学材料(例如非纺织材料)可以是基于短纤维技术的(基于SFT)材料。基于SFT的材料可以使用重力沉积或类似于气流成网的方法形成。基于SFT的材料可能被致密化。基于SFT的织物在减少成本和通过减少或消除处理垃圾填埋物的废弃物方面可以有利于提供显着的环境效益。声学复合材料层可以通过针刺法，单独或与形成本文所述的层的任何方法组合而形成。
可以形成声学复合材料层(例如，非纺织材料)以具有选择的厚度和密度，选择的厚度和密度是根据完成的声学复合材料层所需的物理和透气特性决定的。声学复合材料层可以根据应用，安装位置，形状，使用的纤维(和声学复合材料层的膨松)或其它因素而变成任何厚度。声学复合材料层的密度部分地取决于结合到材料中的任何添加剂的比重，包括该层(例如非纺织材料)，和/或添加剂构成的最终材料的比例。体积密度通常是纤维的比重和由纤维产生的材料的孔隙率的函数，其可以被认为代表纤维的堆积密度。
一个低密度声学复合材料，其可以被设计成具有低密度，其具有约1.5mm或更大，约4mm或更大，约5mm或更大，约6mm或更大，或约8mm或更大的最终厚度。最终的厚度可以为约350mm或更小，约250mm或更小，约150mm或更小，约75mm或更小，或约50mm或更小。声学复合材料，其可以形成为具有相对较厚的，低密度非纺织材料，其具有约10kg/m3或更大，约15kg/m3或更大，或者约20kg/m3或更大的体积密度。厚的低密度无纺织可以具有约200kg/m3或更小，约100kg/m3或更小，或约60kg/m3或更小的体积密度。如此形成的声学复合材料可以具有约400Rayls/m或更大，约800Ryls/m或更大，或约100Rayls/m或更大的空气抵抗力。声学复合材料可以具有约200,000Rayls/m或更小，约150,000Rayls/m或更小，或约100,000Rayls/m或更小的空气抵抗力。低密度声学复合材料甚至可以具有高达约275,000Ryls/m的空气抵抗力。还可以通过声学复合材料层上的其表面层(例如通过层压或以其它方式附着或粘附到声学复合材料层的表面)来提供额外的吸声。表面层可以包括气流阻抗织物或薄膜，其可以提供约275,000Ryls/m或更高，1,000,000Ryls/m或更高，或甚至2,000,000Ryls/m或更高的空气抵抗力。例如，表面层可以具有约0.0005m的厚度，并且可以具有约1000Ryls的特定气流抵抗力。因此，气流抵抗力将为约2,000,000Ryls/m。在另一个示例中，织物或薄膜表面层可以具有约0.0005英寸，或约0.013mm的厚度，并具有约1000Ryls的特定气流抵抗力。因此，气流抵抗力将为约7,700,000Ryls/m。
当声学复合材料是低密度材料(例如非纺织材料)时，非纺织材料可以用作多孔大块吸收体。为了形成具有所需尺寸的多孔大块吸收体，一旦形成非纺织材料，可以将非纺织材料垂直折叠，旋转折叠或气流成网，然后热粘合。高密度非纺织材料也可用于各种应用，例如多孔柔软薄片。低密度和高密度非纺织材料可一起使用以形成复合材料或产品。
构成声学复合材料/层的材料纤维可以具有约0.5至约25纤度，优选约1至约6纤度，更优选约1至约4纤度的线性质量密度。纤维可以具有约1.5毫米或更大，甚至高达约70毫米或更大(例如，用于梳理的纤维网)的纤维长度。例如，纤维的长度可以在约30毫米至约65毫米之间，具有平均或共同的长度为约50或51毫米的纤维长度，或纤维梳理过程中使用的任何长度。短纤维可以用于一些其它非纺织方法中，例如形成气流成网的纤维网。例如，一些或全部纤维可以是粉末状稠度(例如，纤维长度为约2毫米至约3毫米)。不同长度的纤维可以组合形成声学复合材料层。纤维长度可以根据应用，期望的声学性质，声学材料的尺寸和/或性质(例如，声层的密度，孔隙率，期望的气流阻力，厚度，尺寸，形状等)，或其中任何组合而变化。较短纤维的更有效的填充可允许更容易地控制孔径，以便获得期望的声学特性。
在一些应用中，较短的纤维的使用可能获得较佳的有关声学材料的性能。使用短纤维所获得的选择的气流阻力可以显着的高于常规非纺织材料的气流阻力，所述常规非纺织材料基本上仅包括长度例如至少约30mm且小于约100mm的常规短纤维。不受理论的限制，相信由于短纤维能够比非纺织纤维更能有效地(例如更密集地)填充，所以可以获得气流阻力的这种意想不到的增加。较短的长度可以降低纤维在填充过程中的混乱程度，因为它们在生产过程中被分散到诸如输送机的表面或预成型的织物上。纤维在材料中的更有序的填充结果导致气流阻力的增加。特别地，纤维填充的改进可以实现在非纺织材料的纤维之间减小的间隙空间，以产生迷宫结构，其形成用于空气流过材料的曲折路径，从而提供选定的气流阻力和/或选定的气流抵抗力。因此，其可以生产比较轻的非纺织材料，而不会不可接受地牺牲性能。
声学复合材料层材料的纤维可以是天然纤维或合成纤维。合适的天然纤维可以包括棉，黄麻，羊毛，纤维素和陶瓷纤维。合适的合成纤维可以包括聚酯，聚丙烯，聚乙烯，尼龙，芳族聚酰胺，酰亚胺，丙烯酸酯纤维或其组合。声学复合材料层材料可以包括聚酯纤维，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和共聚酯/聚酯(CoPET/PET)粘合剂双组分纤维。纤维可以是100％的原始纤维，或者可以含有从后消费者废物再生的纤维(例如，高达约90％的从后消费者废物中再生的纤维)。
声学复合材料层材料可以包括多个双组分纤维。双组分纤维可以包括芯材料和芯材料周围的护套材料。护套材料可以具有比芯材料更低的熔点。纤维材料织物，可以至少部分地通过将材料加热到某一温度来形成，此温度下可以软化至少一些双组分纤维中的护套材料。纤维织物被加热到以软化双组分的护套材料的温度可以取决于护套材料的物理性质。对于聚乙烯护套，温度可以为约140℃至约160℃。对于聚丙烯护套，温度可以更高(例如，约180℃)。双组分纤维可以由挤出的双组分纤维短切成形成。双组分纤维可以具有约25％至约35％的皮-芯比(横截面积)。
纤维可以用于形成可热成形的短纤维非纺织材料，其表示可以形成具有宽范围的密度和厚度并且包含热塑性和/或热固性粘合剂的非纺织材料。可热成型的短纤维非纺织材料可以被加热，并被热成型为特定形状的热成型产品。
声学复合材料层纤维可以与合适的添加剂混合或组合，例如其他形式的再循环废料，原始(非再循环)材料，粘结剂，填料(例如矿物填料)，粘合剂，粉末，热固性树脂，着色剂，阻燃剂，较长的人造纤维等，但不限于此。
形成声学复合层的纤维可以使用非纺织方法形成非纺织织物，其包括例如混合纤维(例如，混合双组分纤维，常规短纤维或其组合)，梳理，气流成网，机械形式或其组合。声学复合材料层材料纤维可以使用常规方法打开和混合。纤维可以在纤维网的结构内共混。梳理的织物可以交叉重叠或垂直重叠，以形成大量的非纺织织物。可以根据例如“Struto”或“V-Lap”的过程垂直地重叠梳理的织物。这种结构提供了在复合吸声器的厚度方向上具有相对高的结构完整性的织物，从而使得在施用或使用期间织物碎裂的可能性变得最小化。梳理和重叠工艺产生了非纺织纤维层，其在垂直横截面具有良好抗压性，并且能够产生较低质量的声音处理，特别是在膨松到较高厚度的情况下，而不需要向基底中添加大量的纤维。这种布置还提供了获得具有相对低体积密度的低密度织物的能力。还可以以期望的厚度和密度制造气流成网或机械形成的织物。织物然后可以热粘合，空气粘合，机械固化等，或其组合，以形成粘合性非纺织绝缘材料。
声学材料吸收声音的能力可以通过将一个表面层施加到该一个或多个声学复合材料层的顶表面(例如，膨松的多孔大块吸收体)来增强。声学复合材料层可以被表面层所保护。表面层可用于向声学材料提供额外的气流阻力(或气流抵抗力)。表面层(例如，金属表面层或通过表面层的金属化)可以用于向声学复合材料层(以及通常的声学材料)提供耐热性，热反射，支撑，保护或其组合。表面层可以被定位成面对噪声和/或热源，从而用作噪声和/或热源与声学复合材料层之间的屏障(例如，膨松的多孔大块吸收体)。表面层可以具有约0.0001英寸或更大，约0.0002英寸或更大，或约0.0005英寸或更大的厚度。表面层可以具有约0.5英寸或更小，约0.3英寸或更小，或约0.25英寸或更小的厚度。
为了保持良好的声学性能，表面层可以优选地是可渗透材料，使得声音不仅仅从表面层反射并且可以传播到声学复合材料层。表面层可以由非纺织的预制织物；布；针刺材料；类似物；或其组合形成。表面层可以是非纺织材料。表面层可以是编织材料，例如机织织物。表面层可以是可穿透的稀松布。稀松布可以由纤维状可渗透织物形成。表面层可以是通过形成多个开口而可穿透的通常为固体的层(例如，金属层或膜)。表面层可以通过在层中产生开口的方法，例如通过穿孔，制成可穿透的层，这可以允许使用更大范围的材料用作表面层。然后，例如通常为固体层的穿孔可以实现良好的吸声性能的渗透性(例如空气，声波或两者)。表面层可以是施加到声学复合层的膜。该膜可以是反射膜。膜可以是能够金属化的任何聚合物膜，例如聚酯(例如PET)膜。表面层可以是箔(例如，金属箔)。箔可以层压到声学复合材料层。例如，箔可以是层压的增强铝箔。膜或箔可以在施加到声学复合材料层之前或之后穿孔。
表面层中的开口，例如通过穿孔或松紧带的开口形成，可以跨越整个表面层而分散。开口或穿孔通常可以集中在表面层的特定区域(例如，期望渗透性和/或气流阻力的区域)。穿孔可以在向表面层提供渗透性的任何设计或图案上产生。例如，穿孔可以在表面层上的行和/或列中对齐(例如，沿着表面层产生大致均匀的图案)。穿孔可以以交错图案布置。穿孔可以产生敞开空间，其占表面层的约0.1％或更多，表面层的约1％或更多，或表面层的约4％或更多。穿孔可以产生敞开空间，其占表面层的约90％或更少，表面层的约40％或更小，或表面层的约25％或更少。表面层可以施加在非反射声学复合材料上以提供局部热反射，而不会显著地牺牲下面的声学复合材料的性能，并且不会降低现有基底材料的声学吸收能力(一个或多个声学复合材料层)。为了提供热反射性能并保护下面的声学复合层，表面层可以金属化或镀铝。表面层本身可以是金属的(例如，以便不需要额外的金属化或镀铝步骤)。如果使用，比如增强铝箔基表面的增强箔作为表面层，则金属箔可以通过研磨而不是通过沉积工艺制造。可以通过将金属原子沉积到商品声学膜和织物上来进行金属化或镀铝处理，这可以产生反射变体。作为实例，可以通过将铝原子层施加到膜或稀松布面的表面来进行镀铝。如上所述，表面层是可穿透的，以提供声学性能。因此，沉积在表面层上的金属原子可以施加在薄层中，以便不影响表面层的渗透性。例如，如果沉积到已经渗透的稀松布表面上，则可以通过在稀松布的细丝的表面上以涂覆的厚度沉积铝原子将表面镀铝，并使其高度低到使得稀松布的渗透性不变。金属化可以在将表面施加到声学复合材料层之前进行。金属化可以在组装的声学材料(例如，一个或多个声学复合材料层和一个或多个表面层)上进行。
金属化可以提供期望的反射率或发射率。反射面可以是约50％IR反射或更多，约65％IR反射或更多，或约80％IR反射或更多。反射面可以是约100％IR反射或更少，约99％IR反射或更少，或约98％IR反射或更少。例如，发射率范围可分别为约0.01至约0.20，或99％至约80％IR反射。因为油，污垢，降解等可能会影响应用中的表面，发射率可能会随时间而变化。
其它涂层可以施加到金属和/或金属化层的顶表面以实现期望的性质。例如，可以将抗腐蚀涂层施加到金属化层的顶表面，以减少或保护金属(例如铝)免于氧化和/或失去反射率。
在组装如本文所公开的层时，表面层可以层压到声学复合层(例如，膨松多孔大块吸收体)上。表面层可以用一种粘合剂，比如高温粘合剂层，粘合到声学复合材料层。粘合剂可以是粉末粘合剂，粘合剂网或膜，液体粘合剂或其中的任何组合。优选的是，高温粘合剂层不会堵塞可渗透表面层的开口，使得表面层对于良好的声学性质而保持渗透性并且允许声学复合材料层吸收声音。穿孔和/或金属化/镀铝步骤可以在层压表面层到声学复合材料层之前进行。穿孔，金属化/镀铝，或两者都可以在层压表面层到声学复合材料层之后进行。
可以基于表面层的渗透性或特定气流阻力以及下面的声学复合材料层(例如，膨松的多孔大块吸收体)的组成来调谐声学材料以用于宽频声能吸收。声学材料也可以设计成提供IR热反射。这允许将声学材料安装并用于具有局部辐射热源的具有高温区域的应用中。声学材料可以具有用于预期应用的耐温性。对于某些汽车应用，例如，声学材料在高达约150摄氏度或甚至更高的温度下可具有低松弛模量。在发动机舱应用中，声学材料在工作温度下可能表现出最小的松弛。
声学材料的声学特性可能受到声学材料的形状的影响。声学材料可以是大致平坦的。声学材料可以形成任何形状。例如，声学材料可以被模制成与其将被安装的区域的形状大致一致。模制产品的三维几何形状可提供额外的吸声。三维形状可以提供结构刚度和空气空间。这种形状还可以形成部分封闭的小区，例如蜂窝或蛋盒型结构，其可以提供局部反应性并增加热成型声学材料的声学性能。
声学材料可以设置有压敏粘合剂(PSA)。PSA可以从卷筒上涂覆并层压到声学复合材料层材料的背面(例如，在相对于表面层声学复合材料层的一侧)，其可以与表面层的层压同时发生。防粘衬里可以携带PSA。在安装声学材料之前，防粘衬里可以从压敏粘合剂上移除，以使复合材料吸声体粘附到面板，基底或表面上。对于要用作输入部件的一些声学材料，例如在车辆生产线上，期望声学材料可以快速且容易地安装。为了实现这一点，对于一些应用，提供易于去除的高撕裂强度的防粘衬里可能是有益的。
PSA可以作为带条材料的一部分提供，包括：薄的柔性基底；在该基板的一侧承载的PSA物质，沿着基板的长度(例如间隔图案或完整层)设置PSA物质；以及可选地在单侧承载的网眼。PSA可以涂覆在硅树脂上，硅树脂上涂覆有塑料或纸张防粘衬里。PSA可以是支撑的设计，其中PSA层可以粘合到载体膜，并且载体膜可以粘合到声学复合材料层。薄柔性基板可以位于与载体膜相对的PSA层的侧面上。然后，最终用户可以移除薄的柔性基底(例如，防粘衬里)以将部件安装到目标表面上。支撑的结构可以达到100％的覆盖范围，或者可以以间歇模式提供PSA。支撑结构可以包括嵌入网眼。
带条材料的基底的目的是作为PSA物质的载体，使得PSA物质可以施加(粘附)到吸声材料上。基底进一步用作防粘衬里，并且可以通过将其剥离而被除去，留下PSA物质暴露在基底所在的一侧。可以将PSA物质的新露出的表面施加到目标表面，例如面板或表面，以将复合材料吸声体粘附到目标表面。
声学材料侧面的整个侧面(例如约100％)可以用PSA涂覆。如果设置在间歇性PSA涂层中，根据间歇性PSA涂层的涂布部分的尺寸和间距，可以改变涂布面积的百分比。例如，涂层的涂覆面积可以在基底的面积的约10％至约90％之间，或更具体地约30％至约40％的范围内变化。
间歇涂层可以以条带或另一图案施加。这可以通过例如具有槽模的热熔涂层来实现，虽然它也可以通过用图案化滚子或一系列螺线管激活的狭窄插槽涂覆头进行涂覆来实现，并且除了热熔涂层之外，还可以包括基于涂层的水和溶剂。
当PSA涂层以条带形式施加时，条带的间距可以根据声学材料的性质而变化。例如，较轻的声学材料可能需要更少的PSA以将材料保持在适当位置。条带之间的更宽的间隔或间隙可以有助于更容易地去除基底，因为人可以更容易地发现未被涂覆的部分，未被涂覆的部分允许当它被剥离时基底的边缘可以轻松的抬升，以将吸声材料粘附到另一个表面。
通过以间歇图案，例如纵向条，施加到粘合剂，可以仍然实现特定应用所需的涂层重量，同时通过仅涂覆总面积的一部分来节省大百分比的PSA树脂。因此，可以使用减少量的PSA物质，因为某些实施方案的吸声材料是不需要全面涂覆的轻质且多孔的制品。降低使用的PSA的总量也具有最小化由PSA物质所引起的有毒排放物和挥发性有机化合物(VOC)的效果，其中PSA物质用于将吸声材料粘附到目标表面。用于PSA的所述丙烯酸树脂也具有较低的VOC含量。
压敏粘合剂物质可以是在紫外光下固化的丙烯酸树脂，例如可得自德国BASF的AcResin型DS3583。例如，PSA物质可以以约10至约150微米的厚度施加到基底。例如，厚度也可以为约20至约100微米，并且可能为约30至约75微米。
可以使用其它类型的PSA物质和施加图案和厚度，以及可以在不同条件下固化的PSA物质，无论是作为照射或其他固化方法的结果。例如，PSA物质可以包括热熔合成橡胶基粘合剂或UV固化合成橡胶基粘合剂。
现在转到附图，图1其示出了声学材料10的横截面，其作为金属化表面的声学材料。声学材料10包括声学复合材料层12，其可以是膨松的多孔大块吸收体。表面层14通过粘合剂层16附着到声学复合材料层12，粘合剂层可以是高温粘合剂层。在声学复合材料层12的相对侧上是可选的压敏粘合剂层18。压敏粘合剂18可以通过去除防粘衬里20而暴露，这允许剥离和粘附功能，使得声学材料10可以附着到基底上以提供声学和IR反射特性。
图2显示了图1的声学材料的组装和附接步骤的流程图。步骤100包括形成和/或提供声学复合材料层。该层可以是基于梳理/重叠的纤维技术的膨松的多孔大块吸收体，或者可以是表现出所需气流阻力特性的任何其它复合材料层。步骤102包括修饰表面层。取决于表面层的材料，修饰步骤可以包括穿透表面层，使得表面层可渗透。修饰步骤可以包括金属化(例如，镀铝)表面层，特别是如果表面层是穿孔膜(例如聚酯膜，例如PET)或纤维状可渗透织物。表面可以在顶表面上金属化或镀铝，以提供IR辐射热反射，其保护了下面的声学复合材料层(图1的12)。步骤104包括将表面层粘附到声学复合材料层的一侧。粘合可以通过在表面层和声学复合材料层之间的高温粘合剂层，层压或两者来实现。重要的是，粘合剂层不堵塞可渗透面，使得声音可以传播并被声学复合材料层吸收。可选地，压敏粘合剂材料可以粘附到声学复合材料层的相对侧，如步骤106所示。PAP材料可以具有防粘衬里，防粘衬里可以被移除，以将PSA材料(以及声学复合材料层和表面层)附着到基底，如步骤108所示，其提供剥离和粘附功能。
本文所用的重量份数是指100重量份的具体参考的组合物。上述申请中列举的任何数值包括以一个单位的增量从较低值到较高值的所有值，条件是在任何较低值和任何较高值之间存在至少2个单位的间隔。作为示例，如果说明成分的量或过程变量值例如温度，压力，时间等例如为1～90，优选为20～80，更优选为30～70，在本说明书中明确列举了15～85,22～68,43～51,30～32等的值。对于小于1的值，根据需要将一个单位视为0.0001，0.001，0.01或0.1。这些仅仅是特定目的的实例，并且所有可能的最小值之间的数值组合以及列举的最高值将以类似的方式在本申请中明确说明。除非另有说明，所有范围包括两个端点和两个端点之间的所有数字。与范围相关的“约”或“近似”的使用适用于范围的两端。因此，“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”，包括至少指定的端点。术语“基本上由...组成”来描述组合应包括元素，成分，组分或步骤，以及其他不会对组合的基本和新颖特征产生重大影响的元素，组分或步骤。术语“包含”或“包括”用于描述本文的元素，成分，组分或步骤的组合也考虑了基本上由元素，成分，组分或步骤组成的实施方案。多种元素，成分，组分或步骤可以由单个集成元素，成分，组分或步骤提供。或者，单个集成元素，成分，组分或步骤可以分成各自的多个元素，成分，组分或步骤。描述元素，成分，成分或步骤的“一”或“一个”的公开不旨在剔除附加元素，成分，成分或步骤。

Claims (23)

1.一种声学材料，其特征在于，包括：
a.一个声学复合材料层具有小于等于200kg/m3的体积密度；以及
b.一最外层的表面层被定位成面对热源，
其中所述声学复合材料层由梳理和垂直折叠工艺形成的膨松的无纺织多孔大块吸收体形成；
其中所述表面层是可穿透的，并且包括金属成份或金属化的外表面以提供红外热反射；
其中所述表面层被层压到所述多孔大块吸收体的顶表面，并且
所述声学材料提供红外热反射和声音吸收。
2.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，包括另一声学复合材料层，所述另一声学复合材料层包括基于短纤维技术的材料，针刺层或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述表面层是由所述表面层中的多个穿孔而具有穿透性，或者形成所述表面层的材料是固有的可穿透的。
4.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述表面层通过高温粘合剂层附接到所述多孔大块吸收体的顶表面。
5.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述表面层是稀松布，织物，膜或箔。
6.根据权利要求5所述的声学材料，其特征在于，所述表面层是穿孔增强铝箔。
7.根据权利要求5所述的声学材料，其特征在于，所述表面层是可金属化的穿孔聚合物膜。
8.根据权利要求5所述的声学材料，其特征在于，所述表面层是纤维可渗透织物。
9.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述表面层通过在所述表面层的表面上沉积金属原子来实现金属化。
10.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述表面层被镀铝。
11.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述表面层为50％红外反射或更大。
12.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述表面层具有0.0001英寸至0.25英寸的厚度。
13.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述表面层通过粘合剂附接到所述多孔大块吸收体的顶表面，并且其中所述粘合剂不堵塞所述表面层的穿孔。
14.根据权利要求1所述的声学材料，其特征在于，所述声学材料涂覆有耐腐蚀涂层。
15.根据权利要求1所述的声学材料，还包括压敏粘合剂，压敏粘合剂在一个或多个所述声学复合材料层的后表面上。
16.根据权利要求15所述的声学材料，其特征在于，所述压敏粘合剂包括可移除的防粘衬里，用于将所述声学材料粘附到基底。
17.一种组装声学材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a形成一个或多个声学复合材料层，其中一个或多个所述声学复合材料层是非纺织吸声材料，并且一个或多个所述声学复合材料层中的至少一个是一种通过梳理和垂直折叠工艺形成的膨松的多孔大块吸收体具有小于等于200kg/m3的体积密度；
b.修饰表面层以提供红外热反射并被定位成面对热源；以及
c.将所述表面层粘附到所述多孔大块吸收体的顶侧。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，修饰步骤包括通过将金属原子沉积在所述表面层的表面上来金属化所述表面层。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述金属化是通过对所述表面层进行镀铝来进行的。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，修饰步骤包括穿透所述表面层或施加固有可穿透的织物，使得所述表面层是可穿透的。
21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，粘附步骤包括将所述表面层层压到所述多孔大块吸收体。
22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将压敏粘合剂材料附接到所述声学复合材料层的底侧。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括从所述压敏粘合剂材料中移除防粘衬里，并将所述压敏粘合剂材料附着到期望的基底。
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