CN203520859U - 隔音层合制品 - Google Patents

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王兴旺
王颖娟
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Abstract

本实用新型涉及一种隔音层合制品，包括厚度为1-200mm的吸音层（A），厚度为10-1000μm的第一粘合层（B），厚度为5-200μm的音障层（C），以及厚度为10-1000μm的第二粘合层（D），其中所述隔音层合制品具有依次为所述吸音层（A）/所述第一粘合层（B）/所述音障层（C）/所述第二粘合层（D）进行层合的结构。本实用新型的隔音层合制品是施用于一基底上，并且其通过所述第二粘合层（D）与基底接触。将本实用新型的隔音层合制品应用于建筑物的装潢材料或交通工具的内饰部件，不仅能够提供更好的隔音效果，还有方便施用的优势。

Description

隔音层合制品
技术领域
本实用新型涉及一种隔音层合制品。
背景技术
在一些应用领域，诸如车辆内饰和公共运输工具中，噪音和振动将损害驾驶员和乘客的听力健康。因此，需要适当的产品实现更舒适的驾驶环境。
例如在汽车生产中，为了改善汽车的噪声、振动与声振粗糙度特性，所生产的汽车内饰产品的隔音、吸音和减振特性将被综合考虑且协同产生作用。但是，当前许多隔音制品的功能层是通过化学粘结剂层合在一起，所述化学粘结剂的施用过程被认为是不环保的，并且其残余溶剂会对生产人员、驾驶员和乘客的健康产生危害。此外，过多层数将增加整个隔音制品结构的体积和重量，这并不会有益于汽车的轻量化和空间优化。
美国专利6832810B2公开了一种用于机动车辆的柔性车顶内衬。所述车顶内衬包括：软质发泡的芯层，其名义厚度大于5mm；覆盖层，其粘接至芯层的第一侧；和背衬层，其粘接至芯层的相反于第一侧的第二侧。其中，所述车顶内衬的尺寸和形状设置成符合车顶的内侧。但是该专利并没有提出所述车顶内衬对降低噪音方面的改进，其结构也不同于本发明的隔音层合制品的结构，并且所述芯层只限于是软质开孔的聚氨酯发泡材料。
美国专利7490893B2公开了另一种车顶内衬组件及其制造方法。所述车顶内衬组件包括芯材层、邻近芯材层的粘结剂、邻近粘结剂的由短切纤维玻璃组成的第一层、邻近由短切纤维玻璃组成的第一层的疏松布料、邻近疏松布料的催化剂、邻近催化剂的覆盖料。当施加压力到所述车顶内衬组件时，催化剂和粘结剂被混合在一起并浸透芯材，由此形成刚性的车顶内衬组件。能够获知，这种车顶内衬组件包括多个功能层，因此制造设备及其工艺都十分复杂且成本颇高。此外，使用化学粘结剂和催化剂固化过程也被认为是不利于环境且耗费时间的工艺，并且损害工作人员的健康。
实用新型内容
本实用新型的目的在于开发一种隔音层合制品，使得所述隔音层合制品具有更好的隔音性能，这种隔音层合制品尤其能够在车辆内饰（车顶板、地毯）、建筑物装潢（天花板、墙面、地面）和类似应用中使用。
为此，本实用新型提供了一种隔音层合制品，包括厚度为1-200mm的吸音层A、厚度为10-1000μm的第一粘合层B、厚度为5-200μm的音障层C、以及厚度为10-1000μm的第二粘合层D，其中所述隔音层合制品具有依次为所述吸音层A/所述第一粘合层B/所述音障层C/所述第二粘合层D进行层合的结构。
根据本实用新型的另一个优选实施例，所述吸音层A是发泡板、地毯、或玻璃纤维增强毡。
根据本实用新型的又一个优选实施例，所述发泡板是聚氨酯发泡板、聚丙烯发泡板、聚乙烯发泡板、或聚苯乙烯发泡板。
根据本实用新型的还一个优选实施例，所述地毯为聚酰胺6地毯、聚酰胺66地毯、聚对苯二甲酸丙二醇酯地毯、聚对苯二甲酸丁二醇酯地毯、或聚对苯二甲酸乙二醇酯地毯。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述玻璃纤维增强毡是玻璃纤维增强的聚合物毡，其中所述聚合物为聚丙烯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
根据本实用新型的一个优选实施例，第一粘合层B为酸酐改性的聚乙烯膜、酸酐改性的聚丙烯膜、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、乙烯-丙烯酸共聚物膜、或乙烯-甲基丙烯酸共聚物膜。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述音障层C是金属箔。
根据本实用新型的另一个优选实施例，所述金属箔是铝箔、铜箔、或锡箔。
根据本实用新型的一个优选实施例，第二粘合层D为酸酐改性的聚乙烯膜、酸酐改性的聚丙烯膜、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、乙烯-丙烯酸共聚物膜、或乙烯-甲基丙烯酸共聚物膜。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述隔音层合制品是施用于一基底上，并且其通过所述第二粘合层D与基底接触，其中所述基底的材料包括金属、聚合物、木材、或水泥。
本实用新型的隔音层合制品能够提供更好的隔音效果。
附图说明
本实用新型的其它方面、目的和优点将会通过下文结合附图的详细描述而显明清楚。
图1示出了本实用新型的隔音层合制品10的示意性结构，20是基底。
图2示出了以软质聚氨酯发泡板为吸音层A的声压级频谱图。
图3示出了以硬质聚氨酯发泡板为吸音层A的声压级频谱图。
图4示出了以聚丙烯发泡板为吸音层A的声压级频谱图。
图5示出了以聚酰胺6地毯为吸音层A的声压级频谱图。
图6示出了以聚对苯二甲酸丙二醇酯地毯为吸音层A的声压级频谱图。
图7示出了以玻璃纤维增强的聚丙烯毡为吸音层A的声压级频谱图。
具体实施方式
图1示出了根据本实用新型的隔音层合制品的一般结构，所述隔音层合制品10包括吸音层A、第一粘合层B、音障层C、以及第二粘合层D；所述隔音层合制品10是施用于一基底20之上。
如图1所示，吸音层A可以是聚合物发泡板，例如聚氨酯发泡板、聚丙烯发泡板、聚乙烯发泡板、聚苯乙烯发泡板等；地毯，例如由聚酰胺6、聚酰胺66、聚对苯二甲酸丙二醇酯等所制成的地毯；或玻璃纤维增强毡，例如玻璃纤维增强的聚合物毡。
适用于本实用新型的吸音层A的聚氨酯发泡板包括软质聚氨酯发泡板和硬质聚氨酯发泡板。软质聚氨酯发泡板通常由具有2～3个羟基的多羟基化合物制成，具备优良的弹性特性和柔软手感，其弹性模量在23℃的温度下是小于70MPa。硬质聚氨酯发泡板，其通常由具有3～8个羟基的多羟基化合物制成，从而能够在最终的发泡材料中形成更多的交联结构，以改进其硬度和机械特性。一般而言，硬质聚氨酯发泡板的弹性模量在23℃的温度下大于700MPa。适用于本实用新型的吸音层A的聚丙烯发泡板通常是由聚丙烯发泡颗粒通过水蒸气模塑成型工艺制备得到。具体来说，即将聚丙烯发泡粒子充入模具中，迅速向模具中通入压力为0.1-0.5bar的水蒸气，聚丙烯发泡粒子在水蒸气的作用下表面发生熔合并粘结在一起；随后撤去水蒸气，并通过抽真空、冷却定型、脱模和干燥等工序制备而成。
适用于本实用新型的吸音层A的地毯是簇绒地毯，其包括面纱层和背衬无纺层，通常是依照其面纱层的材料来命名。面纱层可以是由聚酰胺6、聚酰胺66或聚对苯二甲酸丙二醇酯等制成，其面密度为0.2-1.0kg/m2；背衬无纺层则可由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，其面密度为0.05-0.2kg/m2。
适用于本实用新型的吸音层A的玻璃纤维增强的聚合物毡在工业中常被称为GMT（Glassfiber Mat Reinforced Thermoplastics）片材，其制造方法如下：将聚合物（例如聚丙烯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、或聚对苯二甲酸乙二醇酯）和玻璃纤维通过干法或湿法混合均匀，然后将其热压或固化并冷却至特定形状，随后通过加热至该聚合物的熔点以上10-50℃的温度使其膨胀而制备。
吸音层A的厚度一般约为1-200mm，并且能够根据实际应用情况改变。例如，如果用于车辆内饰板材，考虑其轻、薄等要求，吸音层A的厚度可以为5-50mm。
第一粘合层B可以是由酸酐改性的聚乙烯、酸酐改性的聚丙烯或酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制成的薄膜，例如杜邦生产的
Figure BDA00003387229300041
系列产品制备成的薄膜；也可以是由乙烯-丙烯酸共聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物制成的薄膜，例如杜邦生产的
Figure BDA00003387229300042
系列产品制成的薄膜。第一粘合层B的厚度为10-1000μm，优选为20-500μm，且被层合于所述吸音层A。
音障层C是金属箔。适用的金属箔包括铝箔、铜箔、或锡箔，优选为铝箔。其厚度为5-200μm，优选为5-100μm。音障层C被夹置在第一粘合层B和第二粘合层D之间。
第二粘合层D可以是由酸酐改性的聚乙烯、酸酐改性的聚丙烯、或酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制成的薄膜，例如杜邦生产的
Figure BDA00003387229300043
系列产品制成的薄膜；也可以是由乙烯-丙烯酸共聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物制成的薄膜，例如杜邦生产的
Figure BDA00003387229300044
系列产品制成的薄膜。第二粘合层D的厚度为10-1000μm，优选为20-500μm，且被层合于所述音障层C的一侧，该侧是音障层C与第一粘合层B层合的另一侧。
本实用新型的第一粘合层B和第二粘合层D的材料可以相同或不同，为了简化物料管理，优选为相同材料。
通过上述布置方式，可以实现良好的隔音效果。所述隔音层合制品可经由其第二粘合层D通过热压层合的工艺施用到一基底上，所述基底为金属材料、聚合物、木材、或水泥。例如，所述本实用新型的隔音层合制品可应用于建筑物的装潢材料或交通工具的内饰部件。所述交通工具可以是汽车、飞机、火车、或轮船。例如，当本实用新型的隔音层合制品是作为汽车的内饰部件时，所述基底可以是该汽车的车顶、地板、车身板材、或车门板材。类似地，当本实用新型的隔音层合制品是作为建筑物的装潢材料时，所述基底可包括天花板、墙面、或地面等。
实施例
“实施例”和“对比例”后面的数字表示在哪个实施例或对比例中制备了所述隔音层合制品。所有制备隔音层合制品的实施例和对比例都以相似的方法进行制备和测试。本实用新型的实施例和对比例实验中所使用的材料如表1所示。
表1
Figure BDA00003387229300061
在本实用新型中，制备各实施例和对比例的隔音层合制品的工艺分为两个步骤。第一步，制备层合中间体（即B/-/D和B/C/D）：B/-/D是通过聚合物的流延拉伸工艺制备而得；B/C/D是利用聚合物的流延加工工艺在音障层C（即铝箔）的双面流延涂布
Figure BDA00003387229300062
0910制备而得。第二步，制备隔音层合制品：利用层合机将第一步所制备的层合中间体（即B/-/D和B/C/D）与吸音层A在180℃和100psi的压力下层合在一起。层合中间体B/-/D的总厚度等于B/C/D的总厚度。
在本实用新型中，隔音性能是通过测试500-8000Hz范围的声音通过隔音层合制品的声压级的传播损耗（Transmission Loss）并通过A计权曲线得到的频谱来评估（单位为分贝：dBA）。各实施例和对比例的隔音层合制品被切割成直径为100mm的圆形样品，在自由声场环境中测试。在500-8000Hz范围内的隔音量L的由传播损耗的频谱的各测量点的声压级（L1、L2、…LN）根据下列公式
L=10log（10L1/10+10L2/10+...10Ln/10）
计算所得。
以下将通过测试数据说明本实用新型的结构、优势和目的。
表2展示了对比例1-2和实施例1中使用软质聚氨酯发泡板（A1）作为吸音层A的层合制品结构的隔音性能。
表2
样品名 层合制品结构：[A/B/C/D] 隔音量，dBA
对比例1 A1/-/-/- 12.1
对比例2 A1/B/-/D 12.9
实施例1 A1/B/C/D 13.8
再参考图2可以获知，在声音频率为500-8,000Hz的范围内，相比于对比例1，实施例1的层合制品隔音量获得1.7dB的改进；相比于对比例2，实施例1的层合制品的隔音量获得0.9dB的改进。
表3展示了对比例3-4和实施例2中使用硬质聚氨酯发泡板（A2）作为吸音层A的层合制品结构的隔音性能。
表3
样品名 层合制品结构：[A/B/C/D] 隔音量，dBA
对比例3 A2/-/-/- 15.3
对比例4 A2/B/-/D 16.4
实施例2 A2/B/C/D 16.9
再参考图3可以获知，在声音频率为500-8,000Hz的范围内，相比于对比例3，实施例2的层合制品隔音量获得1.6dB的改进；相比于对比例4，实施例2的层合制品的隔音量获得0.5dB的改进。
表4展示了对比例5-6和实施例3中使用聚丙烯发泡板（A3）作为吸音层A的层合制品结构的隔音性能。
表4
样品名 层合制品结构：[A/B/C/D] 隔音量，dBA
对比例5 A3/-/-/- 21.3
对比例6 A3/B/-/D 23.4
实施例3 A3/B/C/D 24.7
再参考图4可以获知，在声音频率为500-8,000Hz的范围内，相比于对比例5，实施例3的层合制品隔音量获得3.4dB的改进；相比于对比例6，实施例3的层合制品的隔音量获得1.3dB的改进。
表5展示了对比例7-8和实施例4中使用聚酰胺6地毯（A4）作为吸音层A的层合制品结构的隔音性能。
表5
样品名 层合制品结构：[A/B/C/D] 隔音量，dBA
对比例7 A4/-/-/- 4.0
对比例8 A4/B/-/D 19.6
实施例4 A4/B/C/D 21.6
再参考图5可以获知，在声音频率为500-8,000Hz的范围内，相比于对比例7，实施例4的层合制品隔音量获得17.6dBA的改进；相比于对比例8，实施例4的层合制品的隔音量获得2.0dBA的改进。
表6展示了对比例9-10和实施例5中使用聚对苯二甲酸丙二醇酯地毯（A5）作为吸音层A的层合制品结构的隔音性能。
表6
样品名 层合制品结构：[A/B/C/D] 隔音量，dBA
对比例9 A5/-/-/- 4.0
对比例10 A5/B/-/D 19.1
实施例5 A5/B/C/D 21.9
再参考图6可以获知，在声音频率为500-8,000Hz的范围内，相比于对比例9，实施例5的层合制品隔音量获得17.9dBA的改进；相比于对比例10，实施例5的层合制品的隔音量获得2.8dBA的改进。
表7展示了对比例11-12和实施例6中使用玻璃纤维增强聚丙烯毡（A6）作为吸音层A的层合制品结构的隔音性能。
表7
样品名 层合制品结构：[A/B/C/D] 隔音量，dBA
对比例11 A6/-/-/- 2.7
对比例12 A6/B/-/D 14.4
实施例6 A6/B/C/D 19.2
再参考图7可以获知，在声音频率为500-8,000Hz的范围内，相比于对比例11，实施例6的层合制品隔音量获得16.5dBA的改进；相比于对比例12，实施例6的层合制品的隔音量获得4.8dBA的改进。
总之，通过对比以上的测试数据可以获知，本实用新型的隔音层合制品（实施例1-6）相比于仅有吸音层A的对比例1、3、5、7、9和11展现出显著改进的隔音性能，值得注意的是其总厚度仅仅增加了0.7-2.5%。此外，与具有相同总厚度的对比例2、4、6、8、10和12相比，本实用新型的实施例1-6因为包含一个音障层C，其在隔音量上获得了0.5-4.8dBA的改进。
本实用新型的隔音层合制品能够通过热压层和直接制造。在所述隔音层合制品被施用于一基底上时，所述隔音层合制品可以通过第二粘合层D接触所述基底被粘合到所述基底上，其中所述基底可以是金属材料、聚合物、木材、或水泥。
尽管以典型的实施方案示例和描述了本实用新型，其意图不是将其限于所显示的细节中，这是由于在不背离本实用新型的精神下可能有各种修改和替代。由此，当本领域技术人员仅通过常规试验就可以获得与本文中公开的本实用新型的修改和等同时，则相信所有这些修改和等同是包含在如权利要求中所限定的本实用新型的精神和范围之内。

Claims (10)

1.一种隔音层合制品，其特征在于，包括： 
厚度为1-200mm的吸音层（A）， 
厚度为10-1000μm的第一粘合层（B）， 
厚度为5-200μm的音障层（C），以及 
厚度为10-1000μm的第二粘合层（D）， 
其中，所述隔音层合制品具有依次为所述吸音层（A）、所述第一粘合层（B）、所述音障层（C）、和所述第二粘合层（D）进行层合的结构。 
2.根据权利要求1所述的隔音层合制品，其特征在于：所述吸音层（A）是发泡板、地毯、或玻璃纤维增强毡。 
3.根据权利要求2所述的隔音层合制品，其特征在于：所述发泡板是聚氨酯发泡板、聚丙烯发泡板、聚乙烯发泡板、或聚苯乙烯发泡板。 
4.根据权利要求2所述的隔音层合制品，其特征在于：所述地毯为聚酰胺6地毯、聚酰胺66地毯、聚对苯二甲酸丙二醇酯地毯、聚对苯二甲酸丁二醇酯地毯、或聚对苯二甲酸乙二醇酯地毯。 
5.根据权利要求2所述的隔音层合制品，其特征在于：所述玻璃纤维增强毡为玻璃纤维增强的聚合物毡，其中所述聚合物为聚丙烯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、或聚对苯二甲酸乙二醇酯。 
6.根据权利要求1-5任一所述的隔音层合制品，其特征在于：第一粘合层（B）为酸酐改性的聚乙烯膜、酸酐改性的聚丙烯膜、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、乙烯-丙烯酸共聚物膜、或乙烯-甲基丙烯酸共聚物膜。 
7.根据权利要求1-5任一所述的隔音层合制品，其特征在于：所述音障层（C）是金属箔。 
8.根据权利要求7所述的隔音层合制品，其特征在于：所述金属箔是铝箔、铜箔、或锡箔。 
9.根据权利要求1-5任一所述的隔音层合制品，其特征在于：第二粘合层（D）为酸酐改性的聚乙烯膜、酸酐改性的聚丙烯膜、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、乙烯-丙烯酸共聚物膜、或乙烯-甲基丙烯酸共聚物膜。 
10.根据权利要求1-5任一所述的隔音层合制品，其特征在于：所述隔音层合制品是施用于一基底上，并且其通过所述第二粘合层（D）与基底接 触，其中所述基底的材料是金属、聚合物、木材、或水泥。 
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