CN110431620A - 吸音材料和车辆部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸音材料，其是含有纤维层的吸音材料，其特征在于，在上述纤维层形成有2个以上的在表面开口的非贯通孔，上述纤维层的厚度为3mm以上。

Description

吸音材料和车辆部件
技术领域
本发明涉及吸音材料和车辆部件。
背景技术
汽车具有发动机、电动机等动力源，通过它们的运转而产生各种声音，这样的声音也会被传递到车内。另外，不仅汽车本身所产生的声音会传递到汽车内，汽车行走时产生的道路噪声或风噪声等由车外产生的声音也会传递到汽车内。
因此，在发动机、发动机舱内、车辆内装件、车身、排气管周边部等进行了基于隔音、吸音的防音对策。
作为这样的防音对策，在专利文献1公开了在汽车中使用下述的吸音装置，该吸音装置具有吸音部以及隔音板，所述吸音部是将形成有面积分别为3mm2以下的多个孔且开口率为1～30％的金属箔与通气性大的纤维垫重叠形成的；在上述金属箔的相反侧在上述吸音部与上述隔音板之间形成有空隙，上述金属箔面对发动机进行配设。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-34938号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在适用于排气管或发动机周边的汽车用的吸音材料中，为了不妨碍车辆内的会话，要求其具有作为在会话音域即500～2000Hz的频率区域的吸音材料的功能。
其中，800～2000Hz的频率区域的声音是另人不愉快的声音，因而为了提高车辆的舒适性，特别要求提高吸音材料在该频率区域的吸音性能。
关于专利文献1中的吸音材料，再现了其实施例，结果在800～2000Hz的低频率区域的平均吸音率小于0.6，吸音性能还不能说充分。
本发明是为了解决上述问题而完成的发明，本发明的目的在于提供在500～2000Hz的频率区域的吸音性能良好的吸音材料。进一步优选提供具有在800～2000Hz的频率区域的平均吸音率为0.6以上的吸音性能的吸音材料。
用于解决课题的手段
即，本发明的吸音材料的一个方式涉及一种含有纤维层的吸音材料，其特征在于，在上述纤维层形成有2个以上的在表面开口的非贯通孔，上述纤维层的厚度为3mm以上。
另外，本发明的吸音材料的另一方式涉及一种含有纤维层的吸音材料，其特征在于，在上述纤维层形成有2个以上的在表面开口的非贯通孔，上述纤维层的厚度为3mm以上，在上述纤维层上进一步形成有二氧化硅织物层。
需要说明的是，二氧化硅织物层在纤维层的非贯通孔开口的一面上形成。
在纤维层上进一步形成有二氧化硅织物层时，可以通过在非贯通孔上形成的二氧化硅织物层的膜振动和通气阻力的效果进一步提高吸音率。
本发明的吸音材料中形成有2个以上的在纤维层的表面开口的非贯通孔。
在吸音材料接收声音时，该声音入射到在纤维层的表面开口的非贯通孔中，在非贯通孔中反射，发生衰减并同时被纤维层内吸收，由此使声音被吸收。
另外，本发明中，纤维层中的非贯通孔在表面开口的面成为接收声音的面。
本发明的吸音材料中，上述纤维层的厚度为3mm以上。
纤维层的厚度若小于3mm，则对于吸收声音来说过薄，无法确保充分的吸音性能。
另外，本发明的吸音材料中的纤维层的厚度更优选为3～50mm。纤维层的厚度若大于50mm，则在吸音材料被用于发动机、发动机舱内、车辆内装件、车身、排气管等车辆用途中时，厚度成为缺点，在车辆用途中可能无法配置吸音材料。
需要说明的是，本发明的吸音材料中，纤维层的厚度是指未形成非贯通孔的部分的厚度。此时，纤维层的厚度为使用游标卡尺测定的任意3点的平均值。
本发明的吸音材料中，上述非贯通孔的深度优选为上述纤维层的厚度的45～55％。
非贯通孔的深度为纤维层的厚度的45～55％时，能够提高在500～2000Hz的频率区域的吸音性能，进而能够使在800～2000Hz的频率区域的平均吸音率为0.6以上。
需要说明的是，在500～2000Hz的频率区域的吸音性能良好是指，在500～2000Hz的频率区域的平均吸音率为0.46以上。
本发明中的“吸音率”是指根据JIS A 1405-2:2007“基于声管的吸音率和阻抗的测定-第2部：传递函数法(音響管による吸音率及びインピーダンスの測定－第2部：伝達関数法)”进行测定得到的吸音率。另外，在500～2000Hz的频率区域的平均吸音率由将500～2000Hz的频率区域划分成1/3倍频带而得到的500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz处的吸音率的平均值而计算出。
本发明的吸音材料中，上述非贯通孔的形状没有特别限定，优选开口面积小于底面积。
非贯通孔中的开口面积小于底面积时，入射到非贯通孔内的声音容易留在非贯通孔内，声音容易被吸收。
本发明的吸音材料中，构成上述非贯通孔的壁面与构成上述非贯通孔的底面所成的角优选为45°以上且小于90°。
构成非贯通孔的壁面与底面所成的角为上述范围时，入射到非贯通孔内的声音特别容易留在非贯通孔内，声音更容易被吸收。
本发明的吸音材料中，上述纤维层优选通过将2层以上的纤维层进行层积而构成。
通过使用2层以上的纤维层，能够容易地调节吸音材料的厚度。并且也容易调节非贯通孔的深度。
需要说明的是，纤维层通过将2层以上的纤维层进行层积而构成的情况下，纤维层的厚度为各纤维层的厚度的合计。
本发明的吸音材料中，上述纤维层优选由无机纤维构成。
无机纤维的耐热性高，不容易因温度变化而发生形状变化。因此，作为纤维层通过使用无机纤维，即使在由纤维形成的空隙内声音也会被吸收，因此容易得到吸音性能。
本发明的吸音材料中，上述无机纤维优选含有选自由氧化铝纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、二氧化硅纤维、玻璃棉和石棉组成的组中的至少一种。
这些无机纤维的耐热性高，不容易因温度变化而发生形状变化。因此适合作为形成纤维层的无机纤维。
本发明的吸音材料中，每一个上述非贯通孔的开口面积优选为0.1～15mm2。
每一个非贯通孔的开口面积小于0.1mm2时，声音不容易进入到非贯通孔中，不容易引起因声音在非贯通孔内反射所致的衰减，因此不容易得到吸音性能。
每一个非贯通孔的开口面积大于15mm2时，作为设计进行设定的频率的声音不容易在非贯通孔发生反射而被吸收。其结果，不容易得到吸音性能。
每一个非贯通孔的开口面积为0.1～15mm2的范围时，声音在非贯通孔内容易发生反射而被吸收，容易得到吸音性能。进而容易得到对2000Hz以下的低频率区域的声音的吸音性能。
本发明的吸音材料优选在800～2000Hz的频率区域的平均吸音率为0.6以上。
800～2000Hz的频率区域的声音是令人不愉快的声音。该频率区域的平均吸音率为0.6以上时，令人不愉快的声音被吸收，可以使车辆内的人不容易感受到不快，因此可以说作为吸音材料具有优异的吸音性能。
关于在800～2000Hz的频率区域的平均吸音率，可以测定将800Hz～2000Hz划分成1/3倍频带而得到的800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz处的吸音率并求出其平均值。
本发明的吸音材料中，上述吸音材料优选被用于发动机、发动机舱内、车辆内装件、车身和排气管中的至少一种的部分。
本发明的吸音材料在500～2000Hz的频率区域的吸音性能良好，因而可适当地用于上述用途。
本发明的车辆部件的特征在于，其是使上述纤维层中的上述非贯通孔开口一侧的表面朝向构成发动机、发动机舱用部件、车辆内装件、车身或排气管的构件的表面来配置本发明的吸音材料而成的。
本发明的吸音材料对于500～2000Hz的频率区域的声音具有优异的吸音性能，因此使用其的本发明的车辆部件能够阻碍声音朝向车辆内的人的传递，能够提高车辆的安静性能。
附图说明
图1的(a)是示意性示出本发明的吸音材料的一例的立体图，图1的(b)是图1的(a)中的A-A线截面图。
图2的(a)和图2的(b)是示出本发明的吸音材料中的在纤维层的表面开口的非贯通孔的排列图案的一例的示意图。
图3的(a)和图3的(b)是示意性示出构成本发明的吸音材料的非贯通孔的一例的截面图。
图4的(a)是示意性示出本发明的吸音材料的另一例的立体图，图4的(b)是图4的(a)中的B-B线截面图。
图5是示意性示出针对吸音材料的垂直入射吸音率的测定装置的说明图。
具体实施方式
下面对本发明的吸音材料进行详细说明。
本发明的吸音材料是含有纤维层的吸音材料，其特征在于，在上述纤维层形成有2个以上的在表面开口的非贯通孔，上述纤维层的厚度为3mm以上。
在吸音材料接收声音的情况下，该声音入射到在开口部形成的非贯通孔内，在非贯通孔内反射，发生衰减并同时被纤维层内吸收，由此使声音被吸音材料吸收。
需要说明的是，非贯通孔是指，在纤维层所形成的直径0.5mm以上的孔中的纤维层表面的开口径被维持且未贯穿纤维层的两面的孔。
使用图1的(a)和图1的(b)对本发明的吸音材料的构成进行说明。
图1的(a)是示意性示出本发明的吸音材料的一例的立体图，图1的(b)是图1的(a)中的A-A线截面图。
如图1的(a)所示，吸音材料1含有纤维层10，在纤维层10形成有在表面开口的非贯通孔20。如图1的(b)所示，纤维层10的厚度(图1的(b)中，由双箭头T所表示的长度)大于非贯通孔20的深度(图1的(b)中，由双箭头d所表示的长度)，因此非贯通孔20未贯穿纤维层10。
构成本发明的吸音材料的纤维层的厚度优选为3mm以上、进一步优选为3～50mm。
纤维层的厚度若小于3mm，则对于吸收声音来说过薄，难以确保充分的吸音性能。
需要说明的是，纤维层的厚度若大于50mm，则作为吸音材料的功能性能、作为吸音性没有问题，但在将吸音材料用于发动机、发动机舱内、车辆内装件、车身、排气管等车辆用途时，厚度成为缺点，在车辆用途中可能无法配置吸音材料。
本发明的吸音材料中，纤维层优选由无机纤维构成。
无机纤维的耐热性高，不容易因温度变化而产生形状变化。因此，通过由无机纤维构成纤维层，即使在由纤维形成的空隙内声音也会被吸收，因此容易得到吸音性能。
本发明的吸音材料中，无机纤维优选含有选自由氧化铝纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、二氧化硅纤维、玻璃棉和石棉组成的组中的至少一种。
这些无机纤维的耐热性高，不容易发生形状变化。因此适合作为形成纤维层的无机纤维。
构成纤维层的无机纤维更优选为氧化铝-二氧化硅纤维。
另外，在无机纤维中使用氧化铝-二氧化硅纤维的情况下，氧化铝与二氧化硅的组成比以重量比计优选为氧化铝(Al2O3)：二氧化硅(SiO2)＝60:40～80:20，更优选为氧化铝(Al2O3)：二氧化硅(SiO2)＝70:30～74:26。
无机纤维的平均纤维长优选为0.1～150mm、更优选为1～20mm、进一步优选为2～15mm。
无机纤维的平均纤维长若小于0.1mm，则纤维过短，因此在纤维层中纤维不容易彼此缠绕，不容易得到纤维层的强度，纤维层的形状保持性会降低，起不到作为吸音材料的作用。
无机纤维的平均纤维长若大于150mm，则纤维过长，因此纤维层的制作困难。此外，由于纤维层的致密性降低、剪切强度也降低，因此作为吸音材料容易发生破裂等不良状况，起不到作为吸音材料的作用。
另外，构成吸音材料的纤维层可以通过各种方法得到，可通过针刺法或抄造法来制造。
由针刺法得到的纤维层呈现交织结构。为了得到该结构，纤维需要具有一定程度的平均纤维长。由此，针刺法中使用的纤维的平均纤维长优选为0.1～150mm、更优选为10～20mm、进一步优选为2～15mm。
纤维的平均纤维长小于0.1mm时，纤维的纤维长过短，因此纤维彼此的交织不充分，不容易得到纤维层的强度，纤维层的形状保持性会降低，起不到作为吸音材料的作用。此外，在将吸音材料卷绕在排气管等管状物上时，卷绕性降低，吸音材料容易发生破裂。
纤维的平均纤维长若大于150mm，则纤维的纤维长过长，因而构成吸音材料的纤维根数减少、纤维层的致密性降低，因此作为吸音材料容易发生破裂等不良状况。
构成由抄造法得到的纤维层的纤维的平均纤维长优选为0.1～20mm。
纤维的平均纤维长若小于0.1mm，则纤维的纤维长过短，因此作为纤维层的形状保持性会降低。此外，在制成纤维层的纤维聚集体后，纤维彼此间不会产生适当的缠绕，难以得到充分的面压。
纤维的平均纤维长若大于20mm，则纤维的纤维长过长，因此在抄造工序中，纤维分散在水中而成的浆料溶液中的纤维彼此的缠绕过强，在制成纤维层的纤维聚集体后纤维容易不均匀地聚集，剪切强度也会降低，因此作为吸音材料容易发生破裂等不良状况。
纤维长的测定中，对于针刺法、抄造法均使用镊子，按照纤维不会断裂的方式从纤维层中抽取，使用光学显微镜测定纤维长。
本说明书中，平均纤维长是指，从纤维层抽取300根纤维并测量纤维长而得到的平均长度。在纤维不断裂就不能从纤维层中抽取出的情况下，可以对纤维层进行脱脂处理，将脱脂完毕的纤维层投入水中，一边解开纤维彼此的缠结一边按照纤维不断裂的方式获取纤维。
形成纤维层的纤维的平均纤维径优选为1～20μm、更优选为2～15μm、进一步优选为3～10μm。
纤维的平均纤维径若小于1μm，则纤维强度弱，纤维容易由于冲击等而被裁断。因此，不容易得到纤维层的强度，起不到作为吸音材料的作用。
纤维的平均纤维径若大于20μm，则纤维径过粗，纤维本身的杨氏模量提高、纤维层的柔软性降低，作为吸音材料容易被破坏。
本发明的纤维层中，除了上述无机纤维以外，还可以包含生物溶解性纤维等纤维。
本发明的吸音材料中，在纤维层形成有表面开口的非贯通孔。
非贯通孔的深度优选为纤维层的厚度的45～55％。
使用图2的(a)和图2的(b)对本发明的吸音材料中的非贯通孔的排列图案进行说明。
图2的(a)和图2的(b)是示出本发明的吸音材料中的在纤维层的表面开口的非贯通孔的排列图案的一例的示意图。
关于本发明的吸音材料中的在纤维层的表面开口的非贯通孔的排列图案，可以为图2的(a)所示的在纵横连续地配置有正方形的平面中在正方形的顶点处配置非贯通孔20的正方排列，也可以为图2的(b)所示的在纵横连续地配置有正三角形的平面中在三角形的顶点处配置非贯通孔20的锯齿形排列。
这些之中，优选为锯齿形排列。非贯通孔的排列图案为锯齿形排列时，相邻的非贯通孔容易全部为等间隔，因此声音的衰减效率好。
本发明的吸音材料中，非贯通孔的形状没有特别限定，将纤维层在与厚度方向垂直的方向切断时的截面形状可以为圆形、椭圆形、三角形、四边形、六边形、八边形等，优选为圆形或椭圆形。这是由于，这些圆形和椭圆形不存在角部，因此不会以角为起点产生应力集中。
非贯通孔的形状可以全部为相同的形状、也可以为不同的形状。
本发明的吸音材料中，优选非贯通孔的开口面积小于底面积。
非贯通孔的开口面积小于底面积时，入射到非贯通孔内的声音容易留在非贯通孔内，声音容易被吸收。
作为开口面积小于底面积的非贯通孔的形状，可以举出配置在开口面侧的截面积相对较小的贯通孔与配置在底面侧的截面积相对较大的贯通孔连接而成的形状(也被称为亥姆霍兹共振结构)；带锥形的柱状(也被称为锥形柱状)，优选锥形柱状。
非贯通孔的形状为上述锥形柱状时，进入到非贯通孔内的声音在非贯通孔内容易发生衰减，因此吸音特性提高。
本发明的吸音材料中，在非贯通孔为锥形柱状的情况下，构成非贯通孔的壁面与构成非贯通孔的底面所成的角优选小于90°，更优选为45°以上且小于90°。
构成非贯通孔的壁面与构成非贯通孔的底面所成的角小于90°时，非贯通孔的开口面积小于底面积，入射到非贯通孔内的声音容易留在非贯通孔内，声音容易被吸收。
本发明的吸音材料中，每一个上述非贯通孔的开口面积优选为0.1～15mm2。
每一个非贯通孔的开口面积小于0.1mm2时，声音不容易进入到非贯通孔中，不容易发生因声音在非贯通孔内的反射所引起的衰减，因此不容易得到吸音性能。
每一个非贯通孔的开口面积大于15mm2时，作为设计进行设定的频率的声音不容易在非贯通孔发生反射而被吸收。其结果，不容易得到吸音性能。
每一个非贯通孔的开口面积为0.1～15mm2的范围时，声音在非贯通孔内容易发生反射而被吸收，容易得到吸音性能。进而容易得到对2000Hz以下的低频率区域的声音的吸音性能。
使用图3的(a)和图3的(b)对构成本发明的吸音材料的非贯通孔的形状的示例进行说明。
图3的(a)和图3的(b)是示意性示出构成本发明的吸音材料的非贯通孔的一例的截面图。
图3的(a)所示的非贯通孔21中，构成非贯通孔21的壁面21a与构成非贯通孔21的底面21b所成的角α为90°。另一方面，图3的(b)所示的非贯通孔22中，构成非贯通孔22的壁面22a与构成非贯通孔22的底面22b所成的角β小于90°。如图3的(b)所示，构成非贯通孔的壁面与底面所成的角小于90°时，非贯通孔的开口面积小于底面积，因此入射到非贯通孔内的声音容易留在非贯通孔内，声音容易被吸收。
本发明的吸音材料中，纤维层优选通过将2层以上的纤维层进行层积而构成。
通过将2层以上的纤维层进行层积来构成纤维层，能够容易地调节吸音材料的厚度和非贯通孔的深度。2层以上的纤维层可以利用无机粘接剂、有机粘接剂等粘接剂进行粘接，此时，为了不使粘接剂阻碍声音的吸收，需要留意在非贯通孔的底部分不使用粘接剂。
例如，在对非贯通孔的深度进行调整的情况下，在从靠近音源侧起设置第1纤维层、第2纤维层时，在第1纤维层形成贯通孔，在第2贯通孔不形成贯通孔，而将第1纤维层与第2纤维层利用粘接剂等进行粘接，由此可以制造本发明的吸音材料。此时，可以通过分别调整第1纤维层和第2纤维层的厚度而容易地调节吸音材料的厚度和非贯通孔的厚度。需要说明的是，在第2纤维层的与第1纤维层接触的一侧的表面中，要留意使粘接剂不会附着到与形成于第1纤维层的贯通孔的位置相对应的位置。
构成2层以上的纤维层中的各纤维层的纤维等材料的种类可以为相同种类、也可以为不同种类。
2层以上的纤维层中的各纤维层的厚度可以为相同的厚度、也可以为不同的厚度。2层以上的纤维层中的各纤维层的堆积密度可以为相同的堆积密度、也可以为不同的堆积密度。
本发明的吸音材料的其他方式涉及一种含有纤维层的吸音材料，其特征在于，在上述纤维层形成有2个以上的在表面开口的非贯通孔，上述纤维层的厚度为3mm以上，在上述纤维层上进一步形成有二氧化硅织物层。
使用图4对本发明的吸音材料的其他方式进行说明。
图4的(a)是示意性示出本发明的吸音材料的另一例的立体图，图4的(b)是图4的(a)中的B-B线截面图。
如图4的(a)所示，吸音材料2含有纤维层10，在纤维层10形成有在表面开口的非贯通孔20，在纤维层10上形成有二氧化硅织物层30。
需要说明的是，如图4的(b)所示，在纤维层10中的在表面开口有非贯通孔20的一侧的面上以规定的厚度t形成二氧化硅织物层30，覆盖非贯通孔20。
二氧化硅织物层是由包含二氧化硅纤维的织物构成的层，构成二氧化硅织物层的二氧化硅纤维的平均纤维径优选为5～20μm。
另外，二氧化硅织物层的厚度优选为0.5～3mm。
将二氧化硅纤维织成织物的方法没有特别限定。
需要说明的是，由于二氧化硅织物层为二氧化硅纤维的织物，因此具有由经纱和纬纱构成的规则结构。另一方面，由于纤维层为纤维的无规聚集体，因此即使是使用二氧化硅纤维作为无机纤维而成的纤维层，纤维的集合状态和物理特性也与二氧化硅织物层明显不同。
本发明的吸音材料优选在800～2000Hz的频率区域的平均吸音率为0.6以上。
800～2000Hz的频率区域的声音是另人不愉快的声音。在该频率区域的平均吸音率为0.6以上时，800～2000Hz的频率区域的声音被吸收，可以使车辆内的人不容易感受到不快，因此可以说作为吸音材料具有优异的吸音性能。
本发明的吸音材料的形状没有特别限定，只要为可收纳在吸音材料的配置部位的形状即可。
接着对本发明的吸音材料的制造方法的一例进行说明。
以下说明的本发明的吸音材料的制造方法包括(1)纤维层制作工序、(2)非贯通孔形成工序。
(1)纤维层制作工序
本工序中准备纤维层。纤维层的准备方法没有特别限定。下文中，对作为其一例的基于针刺法(needling method、needle punching method)和抄造法来准备纤维层的方法进行说明。
针刺法的情况下，例如可通过以下的方法来制造。即，首先，例如，将以碱性氯化铝水溶液和硅溶胶等作为原料的纺丝用混合物利用喷纺法进行纺丝，制作无机纤维前体。接着，将上述无机纤维前体压缩，制作出规定尺寸的连续的片状物，实施针刺处理后，通过实施烧制处理而完成具有3～10μm的平均纤维径的无机层的制作。此时，可以在烧制处理前进行针刺处理。
抄造法的情况下，将氧化铝纤维、二氧化硅纤维等无机纤维、无机粘合剂、有机粘合剂、以及水按照原料液中的无机纤维的含量为规定值的方式进行混合，利用搅拌机进行搅拌，由此制备出混合液。在混合液中可以根据需要包含由高分子化合物或树脂形成的胶体溶液。接着，使混合液流入到底面形成有过滤用网的成形器中后，使混合液中的水藉由网进行脱水，由此制作出原料片。之后，将原料片在规定的条件进行加热压缩、干燥，由此完成纤维层的制作。
(2)非贯通孔形成工序
本工序中，在利用上述(1)纤维层制作工序制作出的纤维层中形成非贯通孔。
形成非贯通孔的方法没有特别限定，例如可以举出使用切割器、激光器、钻孔器等按照不贯穿纤维层的方式挖空纤维层的一部分的方法。
作为本发明的吸音材料的制造方法，除了上述方法以外，还可以举出将纤维层多片层积的方法。
这种情况下，可以举出下述方法：在上述(1)纤维层制作工序中制作多片纤维层，不进行上述(2)非贯通孔形成工序，而在制作出的多片纤维层中的1片形成贯通孔，并与未形成贯通孔的纤维层进行粘接。此时，作为贯通孔，可以形成锥形柱状的贯通孔。通过将形成了锥形柱状的贯通孔的纤维层的开口面积大的一侧与未形成贯通孔的纤维层粘接，可以得到具有开口面积小于底面积的非贯通孔的吸音材料。
另外，若为这样的方法，则可以通过调整上述(1)纤维层制作工序中制作的纤维层的厚度来调整所得到的吸音材料的厚度和所形成的非贯通孔的深度。
作为本发明的吸音材料的用途没有特别限定，优选在车辆用途中使用，具体地说，优选用于发动机、发动机舱内、车辆内装件、车身和排气管中的任一者。
本发明的吸音材料在500～2000Hz的频率区域中的吸音性能良好，因此能够适当地用于上述用途。
另外，在将吸音材料用于发动机、发动机舱内、车辆内装件、车身和排气管的情况下，有时也会配置于曲面上。这样的情况下，需要将吸音材料弯曲。这种情况下，吸音材料产生应力，容易产生破裂或开裂。因此，可以预先准备与曲面的形状一致的形状的吸音材料，将其配置于曲面上。另外，也可以准备多个小的吸音材料，将该多个吸音材料配置于曲面上，由此缓和各个吸音材料所产生的应力，防止吸音材料产生破裂或开裂。
对本发明的车辆部件进行说明。
本发明的车辆部件的特征在于，其是使上述纤维层中的上述非贯通孔开口一侧的表面朝向构成发动机、发动机舱用部件、车辆内装件、车身或排气管的构件的表面来配置本发明的吸音材料而成的。
本发明的吸音材料对于500～2000Hz的频率区域的声音具有优异的吸音性能，因此使用其的本发明的车辆部件能够阻碍声音朝向车辆内的人的传递，能够提高车辆的安静性能。
(实施例)
以下示出更具体地说明本发明的实施例，但本发明并不被这些实施例所限定。
(实施例1)
(1)纤维层制作工序
(纤维层的制作)
通过针刺法制作纤维层。
按照Al含量为70g/L、Al:Cl＝1:1.8(原子比)的方式来制备碱性氯化铝水溶液，相对于所制备出的该水溶液，按照烧制后的无机纤维中的组成比为氧化铝(Al2O3)：二氧化硅(SiO2)＝72:28(重量比)的方式混配硅溶胶，进一步适量添加有机聚合物(聚乙烯醇)，制备混合液。
将所得到的混合液浓缩制成纺丝用混合物，将该纺丝用混合物通过喷纺法进行纺丝，制作出无机纤维前体。
将纺丝得到的无机纤维前体层积，进行针刺处理，制作出2片片状物。
将所得到的各片状物以最高温度1250℃连续进行烧制，得到2片长600mm、宽200mm、厚7mm的、由以72:28(重量比)包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维构成的纤维层。
所得到的纤维层的堆积密度为0.15g/cm3、单位面积重量为1050g/m2。
(2)孔形成工序
接着，按照形状为直径3mm的圆形、间隔为8mm、排列图案为锯齿形排列的方式，使用冲孔机，在所得到的纤维层中的1片中形成贯穿纤维层的孔。
将形成有孔的纤维层作为第1纤维层、将未形成孔的纤维层作为第2纤维层进行层积，由此制作出实施例1的吸音材料。在第1纤维层的表面形成的孔为非贯通孔。
实施例1的吸音材料中的非贯通孔的深度相对于纤维层的厚度为50％。
(实施例2)
对于上述(1)纤维层制作工序中制作的纤维层，在不改变堆积密度的情况下将厚度分别变为6.3mm和7.7mm。接着，在上述(2)孔形成工序中，在厚度6.3mm的纤维层上以与实施例1相同的排列图案形成孔。将形成有孔的纤维层(厚度6.3mm)作为第1纤维层、将未形成孔的纤维层(厚度7.7mm)作为第2纤维层进行层积，由此制作出
实施例2的吸音材料。
实施例2的吸音材料中的非贯通孔的深度相对于纤维层的厚度为45％。
(实施例3)
在上述(2)孔形成工序中在厚度7.7mm的纤维层上形成孔，将形成有孔的纤维层(厚度7.7mm)作为第1纤维层、将未形成孔的纤维层(厚度6.3mm)作为第2纤维层进行层积，除此以外利用与实施例2同样的过程制作实施例3的吸音材料。
实施例3的吸音材料中，非贯通孔的深度相对于纤维层的厚度为55％。
(实施例4)
对于上述(1)纤维层制作工序中制作的纤维层，在不改变堆积密度的情况下将厚度分别变更为3mm和11mm。接着，在上述(2)孔形成工序中，在厚度3mm的纤维层上形成与实施例1相同的孔。将形成有孔的纤维层(厚度3mm)作为第1纤维层、将未形成孔的纤维层(厚度11mm)作为第2纤维层进行层积，由此得到实施例4的吸音材料。
实施例4的吸音材料中，非贯通孔的深度相对于纤维层的厚度为21％。
(实施例5)
通过将厚度0.6mm的二氧化硅织物利用粘接剂接合在实施例1中得到的吸音材料的表面(非贯通孔开口一侧的表面)，由此得到实施例5的吸音材料。
(比较例1)
不进行上述(2)孔形成工序，而将2片未形成孔的纤维层进行层积，由此得到比较例1的吸音材料。
比较例1的吸音材料中未形成贯通孔和非贯通孔(方便起见，也表示为非贯通孔的深度相对于纤维层的厚度为0％)。
(比较例2)
在上述(2)孔形成工序中，在2片纤维层这两者形成孔，按照在第1纤维层上形成的孔的位置与在第2纤维层上形成的孔的位置一致的方式将第1纤维层与第2纤维层接合，除此以外利用与实施例1相同的过程得到比较例2的吸音材料。
在比较例2的吸音材料中形成有贯通孔、未形成非贯通孔(方便起见，也表示为非贯通孔的深度相对于纤维层的厚度为100％)。
(吸音率测定)
吸音率通过垂直入射吸音率试验来进行测定。测定根据JIS A 1405-2:2007“基于声管的吸音率和阻抗的测定-第2部：传递函数法”来进行。
在测定吸音率时，将实施例1～5和比较例1～2的吸音材料切割成直径29mm的圆形，配置于垂直入射吸音率的测定装置(Nittobo Acoustic Engineering Co.,Ltd.制造型号：WinZac MTX)中的声管，然后，在频率500～6400Hz的范围进行测定。
图5是示意性示出针对吸音材料的垂直入射吸音率的测定装置的说明图。
该测定装置80中，将样品82配置在声管81的前端，利用来自噪声发生器83的信号使噪声由扬声器84产生，在声管81的内部生成音场。之后利用FFT分析器87对2个1/4英寸麦克风85、86的声压信号进行FFT(高速傅利叶变换)分析，计算出垂直入射吸音率。
需要说明的是，该测定中，对于实施例1～5的吸音材料，按照所形成的非贯通孔的开口面位于扬声器84侧的方式配置各吸音材料。
比较例1和2的吸音材料中，由于未形成非贯通孔，因而不考虑是否为非贯通孔的开口面，按照纤维层的任一面位于扬声器84侧的方式配置吸音材料。
由所得到的吸音率图测定在500～2000Hz的频率区域的平均吸音率。将平均吸音率为0.46以上的材料评价为吸音性能良好(○)、小于0.46的材料评价为吸音性能不充分(×)。另外求出在800～2000Hz的频率区域的平均吸音率。将结果示于表1。
[表1]
如表1所示、实施例1～5的吸音材料在500～2000Hz的频率区域的吸音性能均良好。此外，在非贯通孔的深度相对于纤维层的厚度的比例为45～55％的实施例1～3和实施例5中，在800～2000Hz的频率区域的平均吸音率为0.6以上。
800～2000Hz的频率的声音是令人不愉快的声音，因而该频率区域的平均吸音率为0.6以上的实施例1～3和5的吸音材料是不容易使车辆内的人感受到不快的特别优异的吸音材料。
另外，在纤维层上形成了二氧化硅织物层的实施例5的吸音材料在800～2000Hz的频率区域的平均吸音率特别优异。
另一方面，在纤维层未形成有非贯通孔的比较例1和2的吸音材料在500～2000Hz的频率区域的吸音性能不充分。
符号的说明
1、2 吸音材料
10 纤维层
20、21、22 非贯通孔
21a、22a 壁面
21b、22b 底面
30 二氧化硅织物层
80 测定装置
81 声管
82 样品
83 噪声发生器
84 扬声器
85、86 麦克风
87 FFT分析器

Claims (13)

1.一种吸音材料，其是含有纤维层的吸音材料，其特征在于，
在所述纤维层形成有2个以上的在表面开口的非贯通孔，
所述纤维层的厚度为3mm以上。
2.一种吸音材料，其是含有纤维层的吸音材料，其特征在于，
在所述纤维层形成有2个以上的在表面开口的非贯通孔，
所述纤维层的厚度为3mm以上，
在所述纤维层上进一步形成有二氧化硅织物层。
3.如权利要求1或2所述的吸音材料，其中，所述纤维层的厚度为3mm～50mm。
4.如权利要求1～3中任一项所述的吸音材料，其中，所述非贯通孔的深度为所述纤维层的厚度的45％～55％。
5.如权利要求1～4中任一项所述的吸音材料，其中，所述非贯通孔的开口面积小于底面积。
6.如权利要求5所述的吸音材料，其中，构成所述非贯通孔的壁面与构成所述非贯通孔的底面所形成的角为45°以上且小于90°。
7.如权利要求1～6中任一项所述的吸音材料，其中，所述纤维层通过将2层以上的纤维层进行层积而构成。
8.如权利要求1～7中任一项所述的吸音材料，其中，所述纤维层由无机纤维构成。
9.如权利要求8所述的吸音材料，其中，所述无机纤维含有选自由氧化铝纤维、氧化铝-二氧化硅纤维、二氧化硅纤维、玻璃棉和石棉组成的组中的至少一种。
10.如权利要求1～9中任一项所述的吸音材料，其中，每一个所述非贯通孔的开口面积为0.1mm2～15mm2。
11.如权利要求1～10中任一项所述的吸音材料，其中，该吸音材料在800Hz～2000Hz的频率区域的平均吸音率为0.6以上。
12.如权利要求1～11中任一项所述的吸音材料，其中，所述吸音材料被用于发动机、发动机舱内、车辆内装件、车身和排气管中的至少一种的部分。
13.一种车辆部件，其特征在于，其是将权利要求1～11中任一项所述的吸音材料以所述纤维层中的所述非贯通孔开口一侧的表面朝向构成发动机、发动机舱用部件、车辆内装件、车身或排气管的构件的表面来进行配置而成的。
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