CN109803858A - 用于覆罩机动车辆的壁的隔音板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于覆罩机动车辆壁的隔音板(1)，尤其是为了形成质量‑弹簧系统，所述隔音板具有：基于弹性可压缩材料的下弹簧层(2)；基于若干弹性可压缩泡沫薄片(4)的上质量层(3)，弹性可压缩泡沫薄片由基于双组分纤维(5)的粘结剂彼此间粘结，双组分纤维具有芯层(6)和皮层(7)，所述芯层是在高温下易熔的或者是不熔的，所述皮层在较低温度下易熔，弹性可压缩泡沫薄片由皮层熔融而粘结在一起，使得形成一个聚结上层(3)。

Description

用于覆罩机动车辆的壁的隔音板

技术领域

本发明涉及一种用于覆罩机动车辆的壁的隔音板以及制造这种板的方法。

背景技术

尤其是从文献EP2549474中已知制造一种用于覆罩机动车辆壁的隔音板，所述板尤其是为形成质量-弹簧系统具有：

·基于弹性可压缩材料的下弹簧层，所述层用于朝向所述壁，

·基于若干弹性可压缩泡沫薄片的上质量层，这些弹性可压缩泡沫薄片由粘结剂彼此间粘结。

有利地，质量-弹簧系统需要在上层与下层之间存在密封层。

这种系统允许实现隔音，这种隔音由于上层具有高面密度而更加明显。

另外，上层由于其多孔性质也可实现吸声隔音，这赋予板以增强的隔音性能。

尤其已知使用一种树脂形式粘结剂，其以液态引入以便随后固化，所述树脂例如基于聚氨酯。

然而，使用这种粘结剂，具有下述各种缺陷。

在板中采用其吸声功能相对隔音功能优先的上层的情况下，寻求最大限度减小所述上层的重量，以减轻所述板。

为此，可考虑在等厚度下减小上层密度，以降低其面密度。

但是采用这种做法，上层的防空气透射性会降低，所述上层于是不再具有期望的吸声性能。

发明内容

因此，本发明的一目的在于提出一种板，该板具有轻质上层，同时保持其防空气透射性，因而保持其吸声性能。

在板中采用隔音功能和吸声功能应以同样重要性对待的上层的这种情况下，从文献EP2549474中已知通过在泡沫薄片中添加分散的重微粒，使所述上层具有期望的面密度，所述重微粒例如基于载有无机填料的热塑性弹性体尤其是乙烯-丙烯-二烯单体。

增加上述重微粒，可达到期望的面密度，而无需使用过量泡沫薄片，过量使用泡沫薄片会使得明显增大上层厚度，从而可能与车辆中可用的空间不相容。

至于板的吸声性能，其取决于上层的防空气透射性，良好的吸声通过恰当选择所述防空气透射性实现。

为了降低这种板的成本而不改变上层质量以保持其隔音性能，可考虑最大限度地增大成本通常低的重微粒在上层中的质量百分比，因此最大限度地减小成本较高的泡沫薄片的质量百分比。

但是，这种成本降低应不改变上层的防空气透射性以便不降低板的吸声性能来实现。

已知重微粒与泡沫薄片之间的固有密度比通常很大，[微粒的固有密度/泡沫薄片的固有密度]比例如可约为50。

这里，应当指出，在整个该说明书中，当说到固有密度时，是指一个隔音泡沫薄片或者一个隔音微粒的密度，而不是一团泡沫薄片或一团微粒的视在密度。

以上述比值为例，这意味着增加一份体积的重微粒则应该以减少五十份体积的泡沫薄片来补偿，以便保持上层的质量。

然而，可观察到，上层的防空气透射性主要与泡沫薄片相对于上层体积的相对体积有关，重微粒的相对体积仅略微影响该参数。

因此，在等面密度下，重微粒最少添加量都会导致泡沫薄片相对体积严重减小，从而导致上层的防空气透射性大为降低，因而使得吸声性能降低。

归根结底，这种做法不能在保持上层的防空气透射性、因而板的吸声性能的同时降低成本。

因此，本发明的另一目的还在于提出一种成本较低的板，同时保持上层的面密度和防空气透射性。

为此，根据第一方面，本发明提出一种隔音板，用于覆罩机动车辆的壁，尤其是为形成质量-弹簧系统，所述隔音板包括：

·基于弹性可压缩材料的下弹簧层，所述下弹簧层用于朝向所述壁，

·基于若干弹性可压缩泡沫薄片的上质量层，上质量层具有基于双组分纤维的泡沫薄片粘结剂，双组分纤维具有芯层和皮层，所述芯层是在高温下易熔的或者是不熔的，所述皮层在较低温度下易熔，弹性可压缩泡沫薄片由皮层熔融而粘结在一起，使得形成一个聚结上层。

这里，应当指出，为使皮层熔融，使之处于其熔化温度之上并处于芯层可能熔化的温度之下，因而所述芯层保持原封不动，允许该聚结上层具有纤维网。

使用基于双组分纤维的粘合剂的优点在于，在同先液态引入然后固化的树脂的情况下观察到的情况相比，在所有构成参数也相同下，上层的防空气透射性提高。

实际上，本申请人发现，双组分纤维产生埋置于上层中的网状物(voile)。

根据本申请人，这些网状物阻挡空气通过，这表现为观察到防空气透射性增强。

因此，可以通过使用双组分纤维替代传统的粘结剂，来减小上层的面密度，同时保持上层的防空气透射性。

在聚结上层含有分散重微粒的情况下，使用基于双组分纤维的粘合剂的优点仍旧在于：如上所述，使用这种纤维代替传统的粘结剂，会提高上层的防空气透射性。

基于此，为在由双组分纤维替代树脂之后不改变上层的防空气透射性，必须减小上层密度以使其较少妨碍空气通过，这会导致其面密度降低。

而由此会引起板的隔音性能下降。

知晓的是，如上所述，重微粒的相对体积仅略微影响上层的防空气透射性，则可以使上层组分富含这些微粒以恢复所需的面密度，使得板具有良好的隔音性能。

根据另一方面，本发明提出制造这种板的一些方法。

附图说明

在下面参照附图所进行的说明中，本发明的其他特征和优点将体现出来，附图中：

·图1是根据第一实施方式的板的局部剖面示意图，

·图2是根据第二实施方式的板的局部剖面示意图，

·图3是根据第三实施方式的板的局部剖面示意图，

·图4是粘结纤维的剖面示意图，

·图5示出两种类型的基于若干弹性可压缩泡沫薄片的聚结层的防空气透射系数，这些类型的层彼此不同之处仅在于所使用的粘结剂：其或者是树脂(R)的形式，或者是双组分纤维(T)的形式；所述防空气透射系数在密度不同的多个试样上测得，

·图6示出使用两种试样完成的阿尔法舱(cabine Alpha)内测量的随频率变化的扩散声场中的吸声性，使用的两种试样各具有基于泡沫的下层和基于由粘结剂彼此间粘结的若干泡沫薄片的上层，这些试样彼此不同之处仅在于所使用的粘结剂：其或者是树脂(R)的形式，或者是双组分纤维(T)的形式。

具体实施方式

现在参照附图说明一种用于覆罩机动车辆的壁的隔音板1，尤其是为形成质量-弹簧系统，所述隔音板包括：

·基于弹性可压缩材料的下弹簧层2，所述下弹簧层用于朝向所述壁，

·基于若干弹性可压缩泡沫薄片4的上质量层3，上质量层具有基于双组分纤维5的泡沫薄片粘结剂，双组分纤维具有芯层6和皮层7，所述芯层是在高温下易熔的或者是不熔的，所述皮层在较低温度下易熔，弹性可压缩泡沫薄片由皮层熔融而粘结在一起，使得形成一个聚结上层3。

根据图1的一种具体实施方式中示出的第一实施方式，下层2基于若干弹性可压缩泡沫薄片，这些泡沫薄片由基于双组分纤维5的粘结剂彼此间粘结，使得形成一个聚结下层2。

实际上，出人意外地，本申请人发现，使用基于双组分纤维5的粘结剂，相对于基于毛毡或者弹性可压缩泡沫的层来说，可大为减小下层2的密度，同时在“质量-弹簧”式隔音系统中保持其作为弹簧的功效。

根据一种实施方式，下层2可具有可变的厚度，厚度可在非压缩部分的40毫米变化到在强压缩部分的5毫米。

特别是，可设置例如在板1的周边、或者根据车辆中板周围的空间限制，压缩下层2。

根据与该第一实施方式相关联的一种实施方式，下层2在非压缩部分中的密度小于0.25，尤其小于0.20，由于使用双组分纤维5，这样小的密度是可以达到的，而且无损于该层作为弹簧的性能。

根据未示出的一种实施方式，下层2可在其至少一个表面上被覆以保护层，该保护层可以是20克/平方米至30克/平方米的涤纶纱型，或者是无纺布型。

这种保护层可以尤其在预热步骤时尤其便于成形下层2，也在板1的操作时保护所述下层。

根据与该第一实施方式相关联的一种实施方式，下层2的面密度小于1000克/平方米，尤其小于或等于800克/平方米，远小于对于厚度达到40毫米的弹簧层的通常已知的面密度。

根据该第一实施方式相关联的一种实施方式，纤维5按重量占下层2的10％至20％之间，尤其是13％至17％之间，尤其是约为15％。

根据一种实施方式，上层3是聚结层，密封层8布置在上层与下层2之间。

因此获得一种质量-弹簧系统，其由于上层3的多孔性而具有吸声性能。

根据一种实施方式，密封层8是呈热塑性薄膜的形式，尤其是厚度小于200微米。

根据一种未示出的实施方式，上层3布置在下层2上，它们之间没有插置密封层，所述上层的防空气透射性(résistance au passage de l'air)高于所述下层的防空气透射性。

于是相应的板1实现的隔音不再基于质量-弹簧原理，质量-弹簧原理需要在上层3与下层2之间插置有密封层8。

于是隔音基于“双重孔隙”原理，其使吸声优先，不利于在质量-弹簧式隔音原理下实现的隔音。

现在来说明制造这种板1的方法，所述方法包括以下步骤：

·准备弹性可压缩的下层2，下层基于弹性可压缩泡沫薄片4与双组分纤维5混合而成的混合材料，所述弹性可压缩泡沫薄片由形成粘结剂的所述双组分纤维的皮层熔融而彼此间粘结，

·加热所述下层，将下层放置到模具中，以便使下层成形而形成弹簧层，

·将下层连接到形成质量的上层3，而上层未连接于或者连接于将布置在上层与下层之间的密封层8。

根据图2的具体实施方式中的第二种实施方式，下层2可以没有聚结，密封层8布置在上层3与所述下层之间。

根据与该第二实施方式相关联的一种未示出的实施方式，密封层8是呈热塑性薄膜的形式，尤其是厚度小于200微米。

根据图2所示的实施方式，下层2基于在上层3上包覆成型的泡沫、尤其是聚氨酯，密封层8由所述泡沫渗入所述上层的一部分厚度中以形成密封壳而得以实现

根据所示的实施方式，上层3至少在其内表面上被覆以第一无纺布9，尤其地，所述第一无纺布的面密度为40克/平方米至80克/平方米之间。

第一无纺布9尤其可限制泡沫渗入到上层3中的程度，以便在上层厚度的尽可能大的一部分上保持其多孔性，以保持其吸声性能。

在所示的实施方式中，上层3也在其外表面上被覆以第二无纺布10，尤其地，所述第二无纺布的面密度为40克/平方米至60克/平方米之间，其作用尤其是避免上层3粘附到用于预压和/或热成形的工具上。

根据与该第二实施方式相关联的一种未示出的实施方式，上层3布置在下层2上，下层可以是聚结的，上下层之间没有插置密封层，所述上层的防空气透射性高于所述下层的防空气透射性。

于是，相应的板1的隔音不再基于质量-弹簧原理，质量-弹簧原理需要上层3是密封的，或者需要在上层与下层2之间插置密封层8。

于是隔音基于“双重孔隙”原理，其使吸声优先，不利于在质量-弹簧式隔音原理下实现的隔音。

现在，在由下层2的泡沫部分地渗入上层3所形成的密封层8的这种情况下，来说明制造板1的方法，所述方法包括以下步骤：

·往载体上倾倒泡沫薄片4和双组分纤维5的混合材料以形成非粘结垫，

·用第一无纺布9覆盖所述非粘结垫，

·将整体热预压以形成预粘结板，

·将所述预粘结板进行热成型以制成三维的上层3，

·将上层放置到模具中，用弹性可压缩泡沫在上层的具有所述第一无纺布的表面上包覆成型以形成下层2，下层的泡沫部分地渗入上层，同时产生密封层8，

·使获得的隔音板1脱模。

也可考虑在垫上、在所述垫的与接纳第一无纺布9的表面相对的表面上布置第二无纺布10。

如图5中可看到的，用双组分纤维5形式的粘结剂替换树脂形式的粘结剂，而所有其他参数保持不变，则导致上层3的防空气透射系数(résistivité au passage de l'air)显著增大，而无论上层密度如何。

这里应当指出，为不考虑试样厚度，表达的是防空气透射系数(N.s.m^-4)，而非防空气透射性(N.s.m^-3)，而知晓的是，可以不加区别地使用其中一种或另一种来比较厚度相同的两种试样。

现在参照图6进行在一个频率范围上比较两种试样的阿尔法舱内测量的扩散声场中的吸声系数，两种试样各具有基于泡沫的下层2和基于由粘结剂彼此间粘结的若干泡沫薄片的上层3。

这些试样类似，它们不同之处仅在于粘结剂，对于第一试样(R)粘结剂是呈树脂形式，而对于第二试样(T)，粘结剂是如前所述的双组分纤维形式。

这两种试样各具有25毫米的总厚度，其中每一种的上层3具有8毫米的厚度。

对于这两种试样，下层2在上层3上包覆成型，以形成通过所述泡沫渗入所述上层的一部分厚度中实现的密封层8。

在800Hz至超过8000Hz的频率范围上观察到，第二种试样(T)的吸声系数一般大于第一种试样(R)的吸声系数，对于大于4000Hz的频率尤其如此。

因此图6示出这样的事实：使用双组分纤维形式的粘结剂替代树脂形式的粘结剂，导致提高了上层3的吸声性能。

如前所述，这种提高是因为双组分纤维产生埋置在上层中的网状物，所述网状物的作用是增大防空气透射系数或防空气透射性，从而提高吸声性能。

根据图3所示的具体实施方式中的第三种实施方式，上层3中还分散有重微粒11，重微粒的固有密度高于泡沫薄片的固有密度，所述重微粒通过皮层7熔融与泡沫薄片4相粘结。

这些重微粒11尤其可由机动车辆地毯的生产边角料压碎而成。

为此，重微粒尤其可基于热塑性弹性体，尤其是乙烯-丙烯-二烯单体，其载有无机填料例如硫酸钡或碳酸钙，重微粒还可包含来自地毯外观表面的纤维粉末。

微粒11的固有密度尤其可为1至2.5之间。

微粒11可具有的固有密度尤其是泡沫薄片4的固有密度的20至60倍。

重微粒11的尺寸尤其可为5毫米至10毫米之间，以便能在上层3内部进行最佳分散。

根据与该第三实施方式相关联的一种实施方式，重微粒11的质量百分比为上层3的质量的20％至40％之间。

根据与该第三实施方式相关联的一种实施方式，双组分纤维5的质量百分比为上层3的质量的15％至30％之间。

根据与该第三实施方式相关联的一种实施方式，泡沫薄片4的质量百分比为上层3的质量的40％至65％之间。

如图3所示，密封层8布置在上层3与下层2之间。

根据与该第三实施方式相关联的一种未示出的实施方式，密封层8是呈热塑性薄膜的形式，尤其是其厚度小于200微米。

根据与该第三实施方式相关联的一种实施方式，下层2是聚结层。

根据图3所示的实施方式，下层2基于在上层3上包覆成型的泡沫、尤其是聚氨酯，密封层8通过所述泡沫渗入所述上层的一部分厚度中以形成密封壳而实现。

根据所示的实施方式，上层3至少在其内表面上被覆以第一无纺布9，所述第一无纺布的面密度尤其为40克/平方米至80克/平方米之间。

第一无纺布9尤其可限制泡沫渗入到上层3中的程度，以便在上层的尽可能大的一部分厚度上保持其多孔性，以保持其吸声性能。

根据与该第三实施方式相关联的一种未示出的实施方式，上层3布置在多孔的下层2上，它们之间未间置密封层，所述上层的防空气透射性高于所述下层的防空气透射性。

于是相应的板1进行的隔音不再基于质量-弹簧原理，质量-弹簧原理需要或者上层3是密封的，或者密封层8间置在所述上层与下层2之间。

于是隔音基于“双重孔隙”原理，其使吸声优先，不利于在质量-弹簧式隔音原理下实现的隔音。

现在，在由下层2的泡沫部分地渗入上层3形成密封层8的这种情况下，来说明制造板1的方法，所述方法包括以下步骤：

·往载体上倾倒泡沫薄片4、双组分纤维5以及重微粒11的混合材料以形成非粘结垫，

·用第一无纺布9覆盖所述非粘结垫，

·将整体热预压以形成预粘结板，

·将所述预粘结板进行热成型以制成三维的上层3，

·将上层放置到模具中，用弹性可压缩泡沫在上层的具有所述第一无纺布的表面上包覆成型以形成下层2，下层的泡沫部分地渗入上层，同时产生密封层8，

·使获得的隔音板1脱模。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，泡沫薄片4来自回收再利用材料。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，泡沫薄片4基于聚氨酯。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，泡沫薄片4的尺寸为5毫米至15毫米之间，以使这些泡沫薄片能在聚结层内部进行最佳分散。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，双组分纤维5基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

特别是，芯层6可基于聚酯，皮层7基于共聚酯。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，纤维5的纤度可为1.7dtex至6dtex之间，尤其是约为4.4dtex，知晓的是，细纤维的使用导致防空气透射性增强，从而提高上层3的吸声性能。

根据与上述所有实施方式相关联的并且已针对第二实施方式作过说明的一种实施方式，上层3可在其外表面上被覆以第二无纺布10。

第二无纺布10尤其可具有40克/平方米至60克/平方米之间的面密度，其作用是避免上层3粘附在用于预压和/或热成型的工具上。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，第二无纺布10可具有200N.s.m^-1至1800N.s.m^-1之间的防空气透射性，以便无纺布抗性强。

使用这种抗性强的无纺布10，允许采用面密度最小化、例如约为1000克/平方米的上层3，所述上层的由其面密度最小化而造成的防空气透射性的减小由该无纺布补偿，该无纺布有助于提高整体的防空气透射性。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，上层3中的双组分纤维5的质量百分比为所述上层的质量的15％至30％之间，由泡沫薄片4、可选地还有重微粒11提供质量增补，如上所述。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，上层3的沿对应上层厚度的方向所测得的杨氏模量大于1MPa。

根据与上述所有实施方式相关联的一种实施方式，上层3的面密度为0.7千克/平方米至5千克/平方米之间。

Claims (12)

1.一种隔音板(1)，用于覆罩机动车辆的壁，尤其是为形成质量-弹簧系统，所述隔音板包括：

·基于弹性可压缩材料的下弹簧层(2)，所述下弹簧层用于朝向所述壁，

·基于若干弹性可压缩泡沫薄片(4)的上质量层(3)，弹性可压缩泡沫薄片由粘结剂彼此间粘结，

所述隔音板的特征在于，所述粘结剂基于双组分纤维(5)，双组分纤维具有芯层(6)和皮层(7)，所述芯层是在高温下易熔的或者是不熔的，所述皮层在较低温度下易熔，弹性可压缩泡沫薄片由皮层熔融而粘结在一起，使得形成一个聚结上层(3)。

2.根据权利要求1所述的隔音板(1)，其特征在于，上质量层(3)布置在下弹簧层(2)上，它们之间没有插置密封层，所述上质量层的防空气透射性高于所述下弹簧层的防空气透射性。

3.根据权利要求1所述的隔音板(1)，其特征在于，密封层(8)布置在上质量层(3)与下弹簧层(2)之间。

4.根据权利要求3所述的隔音板(1)，其特征在于，密封层(8)呈热塑性薄膜的形式，尤其是厚度小于200微米。

5.根据权利要求3所述的隔音板(1)，其特征在于，下弹簧层(2)基于在上质量层(3)上包覆成型的泡沫，密封层(8)由在上质量层上包覆成型的所述泡沫渗入所述上质量层的一部分厚度中以形成密封壳而得以实现。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的隔音板(1)，其特征在于，下弹簧层(2)基于若干弹性可压缩泡沫薄片，弹性可压缩泡沫薄片由基于双组分纤维(5)的粘结剂彼此间粘结，使得形成一个聚结下层(2)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的隔音板(1)，其特征在于，上质量层(3)中还散布有重微粒(11)，重微粒的固有密度高于弹性可压缩泡沫薄片(4)的固有密度，重微粒通过皮层(7)熔融与弹性可压缩泡沫薄片粘结。

8.根据权利要求7所述的隔音板(1)，其特征在于，重微粒(11)的质量百分比为上质量层(3)的质量的20％至40％之间。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的隔音板(1)，其特征在于，上质量层(3)中的双组分纤维(5)的质量百分比为所述上质量层的质量的15％至30％之间。

10.用于制造根据权利要求6所述的隔音板(1)的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

·准备弹性可压缩的下层(2)，下层基于弹性可压缩泡沫薄片(4)与双组分纤维(5)混合而成的混合材料，所述弹性可压缩泡沫薄片由形成粘结剂的所述双组分纤维的皮层熔融而彼此间粘结，

·加热所述下层，将下层放置到模具中，以便使下层成形而形成弹簧层，

·将下层连接到形成质量的上层(3)，而上层未连接于或者连接于将布置在上层与下层之间的密封层(8)。

11.用于制造根据权利要求5所述的隔音板(1)的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

·往载体上倾倒泡沫薄片(4)和双组分纤维(5)的混合材料以形成非粘结垫，

·用第一无纺布(9)覆盖所述非粘结垫，

·将整体热预压以形成预粘结板，

·将所述预粘结板进行热成型以制成三维的上层(3)，

·将上层放置到模具中，用弹性可压缩泡沫在上层的具有所述第一无纺布的表面上包覆成型以形成下层(2)，下层的泡沫部分地渗入上层，同时产生密封层(8)，

·使获得的隔音板(1)脱模。

12.用于制造在权利要求7从属于权利要求5时的根据权利要求7所述的隔音板(1)的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

·往载体上倾倒泡沫薄片(4)、双组分纤维(5)以及重微粒(11)的混合材料以形成非粘结垫，

·用第一无纺布(9)覆盖所述非粘结垫，

·将整体热预压以形成预粘结板，

·将所述预粘结板进行热成型以制成三维的上层(3)，

·将上层放置到模具中，用弹性可压缩泡沫在上层的具有所述第一无纺布的表面上包覆成型以形成下层(2)，下层的泡沫部分地渗入上层，同时产生密封层(8)，

·使获得的隔音板(1)脱模。