WO2013007489A2 - Highly absorptive sound insulation component, in particular for the motor vehicle interior - Google Patents

Highly absorptive sound insulation component, in particular for the motor vehicle interior Download PDF

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WO2013007489A2
WO2013007489A2 PCT/EP2012/061875 EP2012061875W WO2013007489A2 WO 2013007489 A2 WO2013007489 A2 WO 2013007489A2 EP 2012061875 W EP2012061875 W EP 2012061875W WO 2013007489 A2 WO2013007489 A2 WO 2013007489A2
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sound insulation
nonwoven
nonwoven layer
insulation component
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Franz Czep
Marco Schneider
Volker Kursch
Norbert Nicolai
Volkmar Schulze
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Hp Pelzer Holding Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Definitions

  • the invention relates to a highly absorbent sound insulation component, a process for its preparation and its use.
  • the invention relates in particular to the field of sound absorption, inter alia in the area of the front wall of motor vehicles with a high-weight soundproofing of low weight.
  • a low sound level in the vehicle interior contributes to a relaxed driving experience and thus to the increased passive safety of a motor vehicle.
  • the physical principles of absorption and isolation are known.
  • An optimal solution, which may differ for each application, represents the coupling of both systems.
  • Suitable material combinations are used, for example, for vehicle carpets / floor covering systems, end wall modules or in the headliner and contribute significantly to reducing the background noise in the vehicle interior.
  • Components that cause insulation have a closed structure, ie no sound or air passage; they are on most effective in a mass-spring construction.
  • a closed structure ie no sound or air passage; they are on most effective in a mass-spring construction.
  • such a system also includes an elastic, soft absorptive underlayer.
  • the elastic layer causes a partial vibration control decoupling of the individual elements and thus a reduction of the noise.
  • the insulation is determined by the mass of a heavy layer and by the spring stiffness of an absorptive layer.
  • DE 203 20 102 U l relates to a multilayer, sound-absorbing lightweight component, in particular for motor vehicles.
  • Claimed is a multilayer, sound-absorbing component, in particular for motor vehicles, with an air-permeable cover layer and at least one air-permeable nonwoven layer of thermoplastic fibers, wherein the cover layer is sound-permeable coupled with the nonwoven layer, characterized in that the nonwoven layer at a basis weight in the range of 500 to 1500 g / m 2 has a thickness in the range of 2 to 7 mm and is not or only partially connected to the cover layer with an area fraction of less than 20% of its surface facing the cover layer.
  • the invention relates to a process for the direct rear foaming of absorber systems.
  • the invention relates to a process for the direct sintering of absorber systems, wherein the absorber consists of a foam layer or nonwoven layer with one or two-sided cover layer, characterized in that one provides an absorber very low density on the ground side with a WegMumfesten cover layer, the absorber in the Positioning foaming tool and builds a pressure in the absorber on the mass-facing side in the closed foaming before the foaming process.
  • a lightweight sound-insulating lining for a body part of a motor vehicle in particular in the form of a light end wall cladding comprising a sound absorber layer, a substantially airtight sound insulation layer directly connected to the sound absorber layer and a subsequent foam view, wherein the sound absorber layer of a porous absorber, is preferably formed of a nonwoven fabric or foam having an air permeability in the range of 150 to 2000 liters / m 2 d at a test pressure of 100 Pa.
  • the soundproofing layer consists of an integral, at least 0.5 mm thick skin layer of the foam layer and is foam-bonded to the porous absorber by foam-filling of the porous absorber, essentially without foam breakdown
  • DE 103 60 427 A1 relates to a sound-reducing surface element with improved properties with respect to sound insulation and soundproofing, comprising a heavy layer, a light layer, which form a mass-spring system, and one on the opposite side of the light weight layer by needling attached first nonwoven layer.
  • the heavy layer has through-holes, which are filled by needling with the nonwoven material of the first nonwoven layer, so that a high structure-borne sound attenuation, i. H. a high loss factor, even over a long period of time is guaranteed.
  • DE 10 2007 036 952 Al describes a sound insulation, in particular for the motor vehicle interior of a foam layer and a barrier layer (Absorptionsvlies), which is characterized in that between the foam layer and the barrier layer wholly or partially an optionally micro-perforated nonwoven layer, a micro-perforated Foil or a micro-perforated film nonwoven is located.
  • EP 0 909 680 A1 uses polyester fibers as sound absorbers. The diameter of the fibers used, the thickness, and the air resistance determine the efficiency and the frequency range in which the sound is absorbed.
  • DE 20 2004 009 726 U1 comprises a sound-absorbing, self-supporting end wall cladding for motor vehicles for shielding the passenger compartment from the engine compartment, with a sound absorber formed from at least partially compressed nonwoven material, which is characterized in that it is provided with a plastic frame which is provided by injection molding or rear pressing the compressed nonwoven material is formed and has at least one integrated fastening means.
  • a sound absorber formed from at least partially compressed nonwoven material, which is provided with a plastic frame which is provided by injection molding or rear pressing the compressed nonwoven material is formed and has at least one integrated fastening means.
  • fibrous materials the same or similar components are also known from foams, preferably PUR or melamine with different densities.
  • a lightweight, sound-insulating panel for a body part of a motor vehicle and a method for their production is described in DE 10 2007 020 832 AI.
  • the cladding which is described in particular in the form of a light end wall cladding, comprises a sound absorber layer, one directly with the sound absorber layer
  • the sound insulation layer consists of an integral, at least 0.5 mm thick skin layer of the foam layer and is connected by back-foaming of the porous absorber, substantially without foam breakdown, with the porous absorber cohesively.
  • a vehicle interior part made of plastic, which also has a sound insulation, is known from DE 34 48 259 C2.
  • the plastic inner part includes polyolefin and / or polystyrene, synthetic rubber and filler.
  • a foam is used as a sound absorber, so often preformed components are manufactured here. These are optimized in their composition so that they have the required frequency-related sound absorption for the corresponding position in the vehicle.
  • a multi-layer absorber according to the acoustic spring-mass system is described in DE 199 09 046 AI.
  • the serving as a mass heavy layer is in different layer thicknesses and / or with
  • DE 10 2004 054 646 A1 relates to a lightweight sound-insulating lining for a body part of a motor vehicle, in particular in the form of a front wall cladding, and to a method for producing such a cladding.
  • the cladding has a form-foamed sound insulation layer made of polyurethane foam and a molded foam sound-absorbing layer of open-cell flexible polyurethane foam.
  • a sound insulation component in particular for motor vehicles having at least one sound-absorbing layer and at least one heavy-duty layer directly bonded thereto, and processes for its production are described in DE 10 2005 056 840 B3.
  • the heavy layer is formed as a microporous spray skin, in such a way that it has at least one air-permeable surface portion and at least one air-impermeable surface portion.
  • DE 103 24 257 B3 comprises a sound absorber, which consists of two interconnected thermoplastic and / or thermoset bonded textile fiber webs.
  • the two textile fiber webs have different layer thicknesses and densities, to improve the sound absorption on.
  • a special form of absorber are open 2-layer absorbers in which the flow resistance and thus the impedance of both layers differ.
  • this is understood as the combination of two layers; are known nonwoven / nonwoven, nonwoven / foam and foam / foam with different air flow resistance.
  • the acoustic performance is based on the balance between absorption and isolation, see for example DE 103 24 257 B3; EP 0 934 180 B2 (WO 98/18657); WO 98/18656; US 6,145,617; WO 99/44817
  • microperforated components In DE 197 54 107 C1 and the prior art referred to here, the absorption behavior of microperforated components is investigated.
  • baffle structures constructed in layers of microperforated films are examined, which depend as a compact absorber on a ceiling or a roof.
  • the microperforated films are suitable, one-sided or bilateral, vertical, oblique or grazing striking
  • Components for use in motor vehicles are known from the prior art, which lie next to one or two micro-perforated films with fibrous or foamy absorbers behind a film or between the two films;
  • a sound absorber may also have a foam layer. This is described, for example, in DE 100 22 902 A1.
  • the trim or form element for transport described here comprises at least one micro-perforated film absorber, at least one foam and / or nonwoven absorber and / or air gap at a spatial distance from a reverberant wall.
  • the disadvantages of the variants a.) - g.) are mainly the high weight and the high cost and the lack of sound absorption. If the variants h.) - m.) Are foamed with foam, the foam forms by the penetration into the fleece (the needle felt or the flocculated nonwoven (HMP process)) or the cut foam a closed layer, whereby the fleece / the cut foam loses much of its porosity. Thus, the acoustic permeability and thus the desired absorption is limited, reduced. Since this closed layer is not concentrated on a thin area and thus no pronounced barrier layer (insulation) is formed, this component does not optimally insulating. Likewise, this results in further acoustic losses, which is the part of the fleece / the cut foam, which is impregnated with foam,
  • the nonwovens are usually pressed hard, and a layer is formed in which the foam collapses in the nonwoven (150-800 g / m 2 ). Both significantly worsen the absorption.
  • the present invention therefore has as its object to provide a flow-open (acoustically open) material structure
  • a highly absorbent sound insulation component 1 comprising a nonwoven layer 2 and a foam layer 3 of constant thickness which is partially or selectively in contact with it, characterized in that the nonwoven layer 2 has regions of different thickness and / or density, wherein an optionally micro-perforated nonwoven layer 4, a microperforated film 4 a microperforated film web 4 or an optionally perforated heavy foil 4 is located between the nonwoven layer 2 and the foam layer 3 over the entire surface or part of the area.
  • This construction increases the thickness of the absorber in the area with a larger installation space (improvement of the absorption), while in areas with smaller installation space the absorber is more compressed (dual-impedance effect).
  • the foam has a constant thickness and / or density, wherein the changes in thickness of the component by space variations in the web 2 done.
  • the insulation loss occurring with absorptive insulation with a low weight is optimally compensated or reduced by an optimized thickness adaptation of the absorber by increased absorption.
  • this layer 4 preferably has a weight per unit area in the range from 20 to 200 g / m 2 , if appropriate microperforated nonwoven layer 4; 35 to 100 g / m 2 in the case of the microperforated film 4; if it is a microperforated film fleece 4, then this preferably has a basis weight in the range of 65 to 280 g / m 2 .
  • the optionally perforated heavy foil 4 has in particular a surface weight of 0.8 to 3 kg / m 2 . This embodiment is shown in FIG. 2.
  • the partially or punctually on the nonwoven layer (2) located foam layer (3) may consist of synthetic, in particular polyurethanes (PUR), or natural polymers, especially latex. If the foam layer (3) is a PUR, then this expediently has a density in the range from 20 to 120 g / l, in particular in the range from 45 to 85 g / l. Although higher volume weights bring an increase in the insulation but also an undesirable increase in mass of the material structure according to the invention with it. For too small densities has the
  • an optionally micro-perforated nonwoven layer 4 a microperforated film 4, a microperforated film nonwoven 4 or an optionally perforated heavy foil 4 is arranged.
  • a good compromise between absorption and insulation can be achieved.
  • the optionally microperforated nonwoven layer 4 or the microperforated nonwoven web 4 of the material structure according to the invention may contain various synthetic or natural fibers, also in the form of a mixture thereof.
  • polyester fibers in particular PET, polyamide fibers, in particular nylon 6 or nylon 66, polyolefin fibers, in particular PP or PE, acrylic fibers, natural fibers, in particular raw cotton, flax, hemp, flax, coconut, kenaf, jute and or sisal fibers, or mixtures of these, in particular shredded cotton fibers with a synthetic part or PET / PA nonwovens, or copolymers thereof.
  • a demand-oriented absorption distribution is achieved in that the fleece 2 is pressed hard in areas with little space (for foam); and in areas with sufficient space (for foam) is little pressed.
  • the foam thickness can be kept significantly more constant over the entire component.
  • the fleece 2 is preferably calendered on the foam side, so that there is no collapsing layer between the foam 3 and the fleece 2, which impairs the absorption.
  • the foam is coupled fluid-open, so that the absorption capacity of the foam contributes to the total absorption.
  • the core of the invention lies in the different degree of compression of the web 2 over the component surface, the relatively constant foam thickness 3, and in the foam side Ankalandrieren of the web, and thus none (a partially very small) formation of an intermediate layer due to foam collapse in the web 2.
  • the foam -System "coupled" to improve the absorption of the absorber fleece.
  • Essential in a preferred embodiment of the invention is, on the one hand, the high absorption and, on the other hand, the additional application of the microperforated film 4, etc., between the foam and the nonwoven, in the matching / adjustment of absorption and insulation.
  • the sound insulation component 1 according to the invention is preferably characterized in that the absorbent nonwoven 2 is a nonwoven having a weight per unit area in the range from 180 to 1800 g / m 2 , in particular in the range from 220 to 1300 g / m 2 .
  • Higher basis weights lead to an undesirably high mass increase of the material structure, lower to a reduction in its stability.
  • the absorbent web 2 may contain various synthetic or natural fibers, even in the form of a mixture thereof.
  • polyester fibers in particular PET, polyamide fibers, in particular nylon 6 or nylon 66, polyolefin fibers, in particular PP or PE, acrylic fibers, natural fibers, in particular raw cotton, hemp, flax, cocos, kenaf, jute and / or sisal fibers , or mixtures of these, in particular tear cotton fibers with synthetic part or PET / PA nonwovens, or copolymers of these can be used.
  • the layer 2 may also contain so-called bicomponent fibers (BiCo fibers) with a mass fraction of 10 to 50%, in particular 15 to 40%.
  • BiCo fibers so-called bicomponent fibers
  • FIG. 1 shows a corresponding structure of a sound insulation component 1 with the nonwoven layer 2 and the foam layer 3.
  • At least one further textile or non-textile optionally perforated layer 5 demand-oriented partially or fully plastic, rubber, metal , Leather, imitation leather, wood, cork, cellulose (paper) or cardboard.
  • This embodiment is contained in FIG. 2, in which this structure is also combined with the microperforated intermediate layer 4.

Abstract

The subject matter of the invention relates to a highly absorptive sound insulation component, a method for the production thereof, and the use thereof. The invention relates in particular to the field of sound absorption, among others in the region of the inner end wall of motor vehicles with an highly absorptive and low-weight sound insulation.

Description

Hochabsorptives Schallisolationsbauteil, insbesondere für den  Highly absorptive sound insulation component, in particular for the
Kraftfahrzeuqinnenraum  Kraftfahrzeuqinnenraum
Gegenstand der Erfindung ist ein hochabsorptives Schallisolationsbauteil, ein Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung. Die Erfindung betrifft insbesondere das Gebiet der Schallabsorption, unter anderem im Bereich der Stirnwand innen von Kraftfahrzeugen mit einer hochabsorptiven Schallisolierung geringen Gewichtes. The invention relates to a highly absorbent sound insulation component, a process for its preparation and its use. The invention relates in particular to the field of sound absorption, inter alia in the area of the front wall of motor vehicles with a high-weight soundproofing of low weight.
Ein niedriger Schallpegel im Fahrzeuginnenraum trägt zu einem entspannten Fahrgefühl und damit zur erhöhten passiven Sicherheit eines Kraftfahrzeugs bei. Zur Verringerung von Luftschall sind die physikalischen Grundprinzipien der Absorption und der Isolation bekannt. Eine optimale Lösung, die sich für jeden Anwendungsfall unterscheiden kann, stellt die Kopplung beider Systeme dar. A low sound level in the vehicle interior contributes to a relaxed driving experience and thus to the increased passive safety of a motor vehicle. To reduce airborne sound, the physical principles of absorption and isolation are known. An optimal solution, which may differ for each application, represents the coupling of both systems.
Geeignete Werkstoffkombinationen werden beispielsweise für Fahrzeugteppiche/Bodenverkleidungssysteme, Stirnwandmodule oder im Dachhimmel verwendet und tragen essentiell zur Minderung der Geräuschkulisse im Fahrzeuginnenraum bei. Suitable material combinations are used, for example, for vehicle carpets / floor covering systems, end wall modules or in the headliner and contribute significantly to reducing the background noise in the vehicle interior.
Bauteile, die eine Isolation bewirken, haben einen geschlossenen Aufbau, das heißt keinen Schall- oder Luftdurchgang; sie sind am effektivsten in einem Masse- Feder- Aufbau. Ein solches System umfasst neben einer biegeweichen Schwerschicht auch eine elastische, weiche absorptive Unterschicht. Die elastische Schicht bewirkt eine teilweise schwingungstechnische Entkopplung der einzelnen Elemente und somit eine Reduktion der Geräuschkulisse. Die Isolation wird bestimmt durch die Masse einer Schwerschicht und durch die Federsteifigkeit einer Absorptivschicht. Components that cause insulation have a closed structure, ie no sound or air passage; they are on most effective in a mass-spring construction. In addition to a flexible heavy layer, such a system also includes an elastic, soft absorptive underlayer. The elastic layer causes a partial vibration control decoupling of the individual elements and thus a reduction of the noise. The insulation is determined by the mass of a heavy layer and by the spring stiffness of an absorptive layer.
Eine gute Schallabsorption ist jedoch nicht nur im Fahrzeugbau erforderlich. Auch in der Luft- und Raumfahrttechnik, im Schienenverkehr, bei der Herstellung Weißer Ware oder im Hausbau ist diese wichtig. Ein Schallabsorber für diese Anwendungszwecke muss so optimiert sein, dass durch die Wahl geeigneter Materialien Schall in einem bestimmten Frequenzbereich, der je nach Anwendung variiert, absorbiert wird. However, good sound absorption is not only required in vehicle construction. This is also important in the aerospace industry, in rail transport, in the production of white goods or in building construction. A sound absorber for these applications needs to be optimized so that by choosing suitable materials, sound is absorbed in a certain frequency range, which varies according to the application.
DE 203 20 102 U l betrifft ein mehrschichtiges, schallabsorbierendes Leichtbauteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge. DE 203 20 102 U l relates to a multilayer, sound-absorbing lightweight component, in particular for motor vehicles.
Beansprucht wird ein mehrschichtiges, schallabsorbierendes Bauteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer luftdurchlässigen Deckschicht und mindestens einer luftdurchlässigen Vliesschicht aus thermoplastischen Fasern, wobei die Deckschicht schalldurchlässig mit der Vliesschicht gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesschicht bei einem Flächengewicht im Bereich von 500 bis 1.500 g/m2 eine Dicke im Bereich von 2 bis 7 mm aufweist und mit der Deckschicht nicht oder nur partiell mit einem Flächenanteil von weniger als 20 % ihrer der Deckschicht zugewandten Fläche verbunden ist. Claimed is a multilayer, sound-absorbing component, in particular for motor vehicles, with an air-permeable cover layer and at least one air-permeable nonwoven layer of thermoplastic fibers, wherein the cover layer is sound-permeable coupled with the nonwoven layer, characterized in that the nonwoven layer at a basis weight in the range of 500 to 1500 g / m 2 has a thickness in the range of 2 to 7 mm and is not or only partially connected to the cover layer with an area fraction of less than 20% of its surface facing the cover layer.
120873wo HPJ/ko 19.06.12 DE 102 51 327 AI betrifft ein Verfahren zum Direkthinterschäumen von Absorber-Systemen. Gegenstand der Schrift ist ein Verfahren zum Direkthinterschäumen von Absorber-Systemen, bei dem der Absorber aus einer Schaumstoffschicht oder Vliesschicht mit ein- oder zweiseitiger Deckschicht besteht, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Absorber sehr geringer Dichte masseseitig mit einer durchschäumfesten Deckschicht versieht, den Absorber im Schäumwerkzeug positioniert und im Absorber über die masseabgewandte Seite im geschlossenen Schäumwerkzeug vor dem Auslösen des Schäumvorgangs einen Druck aufbaut. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 DE 102 51 327 A1 relates to a process for the direct rear foaming of absorber systems. The invention relates to a process for the direct sintering of absorber systems, wherein the absorber consists of a foam layer or nonwoven layer with one or two-sided cover layer, characterized in that one provides an absorber very low density on the ground side with a durchschäumfesten cover layer, the absorber in the Positioning foaming tool and builds a pressure in the absorber on the mass-facing side in the closed foaming before the foaming process.
DE 10 2007 020 832 AI beschreibt eine leichte, schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges und ein Verfahren zu deren Herstellung. DE 10 2007 020 832 A1 describes a lightweight, sound-insulating cladding for a body part of a motor vehicle and a method for the production thereof.
Insbesondere beschrieben wird eine leichte schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges, insbesondere in Form einer leichten Stirnwandverkleidung, umfassend eine Schallabsorberschicht, eine mit der Schallabsorberschicht direkt verbundene, im wesentlichen luftdichte Schalldämmschicht und eine sich daran anschließende Schaumstoffsicht, wobei die Schallabsorberschicht aus einem porösen Absorber, vorzugsweise einem Faservlies oder Schaumstoff gebildet ist, der bei einem Prüfdruck von 100 Pa eine Luftdurchlässigkeit im Bereich von 150 bis 2000 Litern /m2d aufweist. Die Schalldämmschicht besteht aus einer integralen, mindestens 0,5 mm dicken Hautschicht der Schaumstoffschicht und ist durch Hinterschäumen des porösen Absorbers, im Wesentlichen ohne Schaumdurchschlag, mit dem porösen Absorber stoffschlüssig In particular, a lightweight sound-insulating lining for a body part of a motor vehicle, in particular in the form of a light end wall cladding comprising a sound absorber layer, a substantially airtight sound insulation layer directly connected to the sound absorber layer and a subsequent foam view, wherein the sound absorber layer of a porous absorber, is preferably formed of a nonwoven fabric or foam having an air permeability in the range of 150 to 2000 liters / m 2 d at a test pressure of 100 Pa. The soundproofing layer consists of an integral, at least 0.5 mm thick skin layer of the foam layer and is foam-bonded to the porous absorber by foam-filling of the porous absorber, essentially without foam breakdown
120873wo HPJ/ko 19.06.12 verbunden. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verkleidung beschrieben. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 connected. Furthermore, a method for producing such a cladding will be described.
DE 103 60 427 AI betrifft ein schallreduzierendes Flächenelement mit verbesserten Eigenschaften bezüglich Schalldämmung und Schalldämpfung, das eine Schwerschicht, eine Leichtschicht, die ein Masse-Feder-System bilden, und eine an der der Leichtschicht gegenüberliegenden Seite der Schwerschicht durch Vernadeln befestigte erste Vlieslage aufweist. Die Schwerschicht weist Durchgangslöcher auf, die durch das Vernadeln mit dem Vliesmaterial der ersten Vlieslage gefüllt sind, so dass eine hohe Körperschallbedämpfung, d. h. ein hoher Verlustfaktor, auch über einen langen Zeitraum gewährleistet wird. DE 103 60 427 A1 relates to a sound-reducing surface element with improved properties with respect to sound insulation and soundproofing, comprising a heavy layer, a light layer, which form a mass-spring system, and one on the opposite side of the light weight layer by needling attached first nonwoven layer. The heavy layer has through-holes, which are filled by needling with the nonwoven material of the first nonwoven layer, so that a high structure-borne sound attenuation, i. H. a high loss factor, even over a long period of time is guaranteed.
DE 10 2007 036 952 AI beschreibt eine Schallisolierung, insbesondere für den Kraftfahrzeuginnenraum aus einer Schaumstoffschicht und einer Sperrschicht (Absorptionsvlies), die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich zwischen der Schaumstoffschicht und der Sperrschicht voll- oder teilflächig eine gegebenenfalls mikro perforierte Vliesschicht, eine mikro perforierte Folie oder ein mikro perforiertes Folienvlies befindet. DE 10 2007 036 952 Al describes a sound insulation, in particular for the motor vehicle interior of a foam layer and a barrier layer (Absorptionsvlies), which is characterized in that between the foam layer and the barrier layer wholly or partially an optionally micro-perforated nonwoven layer, a micro-perforated Foil or a micro-perforated film nonwoven is located.
DE 10 2006 027 230 AI beschreibt eine akustisch und thermisch wirkende Isolation mit einem definierten Schichtaufbau, insbesondere für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen. DE 10 2006 027 230 AI describes an acoustically and thermally acting insulation with a defined layer structure, in particular for internal combustion engines of motor vehicles.
Im Stand der Technik sind insbesondere aus dem Kraftfahrzeugbereich Schallabsorber aus Fasermaterialien, die in gebundener Form beispielsweise als Vliese Anwendung finden, bekannt. Als Fasern kommen dabei neben Naturfasern auch Polymere, anorganische oder metallische Fasern zum Einsatz. So ist in EP 1 182 087 A2 ein AbsorberIn the prior art, sound absorbers made of fibrous materials which are used in bound form, for example as nonwovens, are known, in particular from the field of motor vehicles. In addition to natural fibers, polymers, inorganic or metallic fibers are used as fibers. Thus, in EP 1 182 087 A2 an absorber
120873wo HPJ/ko 19.06.12 beschrieben, welcher Cellulosefasern und ein künstliches Harz umfasst. In EP 0 909 680 AI werden Polyesterfasern als Schallabsorber eingesetzt. Der Durchmesser der verwendeten Fasern, die Dicke, und der Luftwiderstand bestimmen den Wirkungsgrad und den Frequenzbereich, in welchem der Schall absorbiert wird. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 which comprises cellulose fibers and an artificial resin. EP 0 909 680 A1 uses polyester fibers as sound absorbers. The diameter of the fibers used, the thickness, and the air resistance determine the efficiency and the frequency range in which the sound is absorbed.
DE 20 2004 009 726 Ul umfasst eine schallabsorbierende, selbsttragende Stirnwandverkleidung für Kraftfahrzeuge zur Abschirmung der Fahrgastzelle gegenüber dem Motorraum, mit einem aus zumindest bereichsweise verpresstem Vliesmaterial gebildetem Schallabsorber, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er mit einem Kunststoffrahmen versehen ist, der durch Hinterspritzen oder Hinterpressen des verpressten Vliesmaterials gebildet ist und mindestens ein integriertes Befestigungsmittel aufweist. Anstatt faseriger Werkstoffe sind die gleichen oder ähnliche Bauteile auch aus Schäumen, bevorzugt PUR oder Melamin mit unterschiedlichen Dichten bekannt. DE 20 2004 009 726 U1 comprises a sound-absorbing, self-supporting end wall cladding for motor vehicles for shielding the passenger compartment from the engine compartment, with a sound absorber formed from at least partially compressed nonwoven material, which is characterized in that it is provided with a plastic frame which is provided by injection molding or rear pressing the compressed nonwoven material is formed and has at least one integrated fastening means. Instead of fibrous materials, the same or similar components are also known from foams, preferably PUR or melamine with different densities.
Der als Feder-Masse beschriebene Aufbau ist aus der Literatur mit unterschiedlichen Materialien für die Schwerschicht (PUR-, PE/EVA-, EPDM- und allg. TPO- basierte Schwerschichten) bekannt; die als Folie tiefgezogen, geschäumt, spritzgegossen, gesprüht, hintervliest oder hinterschäumt werden. The design described as spring-mass is known from the literature with different materials for the heavy layer (PUR, PE / EVA, EPDM and general TPO-based heavy layers); deep drawn, foamed, injection molded, sprayed, backwoven or backfoamed.
Eine leichte, schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges und ein Verfahren zu deren Herstellung ist in DE 10 2007 020 832 AI beschrieben. Die Verkleidung, welche insbesondere in Form einer leichten Stirnwandverkleidung beschrieben wird, umfasst eine Schallabsorberschicht, eine mit der Schallabsorberschicht direktA lightweight, sound-insulating panel for a body part of a motor vehicle and a method for their production is described in DE 10 2007 020 832 AI. The cladding, which is described in particular in the form of a light end wall cladding, comprises a sound absorber layer, one directly with the sound absorber layer
120873wo HPJ/ko 19.06.12 verbundene, im Wesentlichen luftdichte Schalldämmschicht und eine sich daran anschließende Schaumstoffschicht, wobei die Schallabsorberschicht aus einem porösen Absorber, vorzugsweise einem Faservlies oder Schaumstoff, gebildet ist. Die Schalldämmschicht besteht aus einer integralen, mindestens 0,5 mm dicken Hautschicht der Schaumstoffschicht und ist durch Hinterschäumen des porösen Absorbers, im Wesentlichen ohne Schaumdurchschlag, mit dem porösen Absorber stoffschlüssig verbunden. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 connected, substantially airtight sound insulation layer and an adjoining foam layer, wherein the sound absorbing layer of a porous absorber, preferably a non-woven fabric or foam, is formed. The sound insulation layer consists of an integral, at least 0.5 mm thick skin layer of the foam layer and is connected by back-foaming of the porous absorber, substantially without foam breakdown, with the porous absorber cohesively.
Ein Fahrzeuginnenteil aus Kunststoff, welches auch eine Schalldämmung aufweist, ist aus DE 34 48 259 C2 bekannt. Das Kunststoffinnenteil beinhaltet Polyolefin und/oder Polystyrol, Synthesekautschuk und Füllstoff. A vehicle interior part made of plastic, which also has a sound insulation, is known from DE 34 48 259 C2. The plastic inner part includes polyolefin and / or polystyrene, synthetic rubber and filler.
Wird ein Schaumstoff als Schallabsorber verwendet, so werden auch hier häufig vorgeformte Bauteile hergestellt. Diese sind in ihrer Zusammensetzung so optimiert, dass Sie für die entsprechende Position im Fahrzeug die benötigte frequenzbezogene Schallabsorption aufweisen. If a foam is used as a sound absorber, so often preformed components are manufactured here. These are optimized in their composition so that they have the required frequency-related sound absorption for the corresponding position in the vehicle.
DE 20 2004 008 165 U l beschreibt ein schallisolierendes Bauteil aus einem hochgefüllten thermoplastischen Elastomer auf Basis von Styrol. Das schallisolierende Bauteil eignet sich insbesondere für Getriebetunnel- und/oder Stirnwandverkleidungen und weist außerdem Füllstoffe auf. DE 20 2004 008 165 U 1 describes a sound-insulating component made from a highly filled thermoplastic elastomer based on styrene. The sound-insulating component is particularly suitable for transmission tunnel and / or end wall panels and also has fillers.
Ein Mehrschichtabsorber nach dem akustischen Feder-Masse-System wird in DE 199 09 046 AI beschrieben. Die als Masse dienende Schwerschicht wird in unterschiedlichen Schichtdicken und/oder mitA multi-layer absorber according to the acoustic spring-mass system is described in DE 199 09 046 AI. The serving as a mass heavy layer is in different layer thicknesses and / or with
120873wo HPJ/ko 19.06.12 unterschiedlichen Flächengewichten pro Flächeneinheit in situ an der als Feder dienenden porösen Weichschicht appliziert, insbesondere aufgesprüht, aufgespritzt oder über eine Breitschlitzdüse aufgelegt. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 different basis weights per unit area in situ applied to the serving as a spring porous soft layer, in particular sprayed on, sprayed or placed over a slot die.
DE 10 2004 054 646 AI betrifft eine leichte schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges, insbesondere in Form einer Stirnwandverkleidung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verkleidung. Die Verkleidung weist eine formgeschäumte Schalldämmschicht aus Polyurethanschaum und eine formgeschäumte schallabsorbierende Schicht aus offenzelligem Polyurethan-Weichschaum auf. DE 10 2004 054 646 A1 relates to a lightweight sound-insulating lining for a body part of a motor vehicle, in particular in the form of a front wall cladding, and to a method for producing such a cladding. The cladding has a form-foamed sound insulation layer made of polyurethane foam and a molded foam sound-absorbing layer of open-cell flexible polyurethane foam.
Ein Schallisolationsbauteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer schallabsorbierenden Schicht und mindestens einer damit unmittelbar stoffschlüssig verbundenen Schwerschicht sowie Verfahren zu dessen Herstellung sind in DE 10 2005 056 840 B3 beschrieben. In einem entsprechenden Schallisolationsbauteil ist die Schwerschicht als mikroporöse Sprühhaut ausgebildet, und zwar so, dass sie mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich aufweist. A sound insulation component, in particular for motor vehicles having at least one sound-absorbing layer and at least one heavy-duty layer directly bonded thereto, and processes for its production are described in DE 10 2005 056 840 B3. In a corresponding sound insulation component, the heavy layer is formed as a microporous spray skin, in such a way that it has at least one air-permeable surface portion and at least one air-impermeable surface portion.
In DE 10 2004 037 767 AI wird ein Schallisolator für einen Fahrgastraum eines Fahrzeuges beschrieben. Bei einem entsprechendem Schallisolator ist ein Luftkissen aus einer dämpfungsaktiven Hülle aus einem elastischen Material zwischen einem schallaussendenden Bauteil und dem Innenraum eine der Form des Bauteils angepasste und als Feder-Masse-System wirkende Schalldämpfungsschicht vorgesehen, die Innenraum-seitig mit einer Schwerfolie abgeschlossen ist, welche eine erste Schale des LuftkissensDE 10 2004 037 767 A1 describes a sound isolator for a passenger compartment of a vehicle. In a corresponding sound insulator, an air cushion is provided from a damping active sheath made of an elastic material between a sound-emitting component and the interior of a shape adapted to the shape of the component and acting as a spring-mass system sound-damping layer, the interior side is completed with a heavy foil, which a first shell of the air cushion
120873wo HPJ/ko 19.06.12 bildet, und eine mit der Schwerfolie dichtend verbundene zweite Schale des Luftkissens aus einer elastischen, vorzugsweise vorgeformten Folie vorgesehen ist, wobei zwischen der ersten und der zweiten Schale eine Luftpolster besteht. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 forms, and is provided with the heavy foil sealingly connected second shell of the air cushion made of an elastic, preferably preformed film, wherein between the first and the second shell is an air cushion.
DE 103 24 257 B3 umfasst einen Schallabsorber, welcher aus zwei miteinander verbundenen thermoplastisch und/oder duroplastisch gebundenen Textilfaservliesen besteht. Die beiden Textilfaservliese weisen unterschiedliche Schichtdicken und Dichten, zur Verbesserung der Schallabsorption, auf. DE 103 24 257 B3 comprises a sound absorber, which consists of two interconnected thermoplastic and / or thermoset bonded textile fiber webs. The two textile fiber webs have different layer thicknesses and densities, to improve the sound absorption on.
Eine Sonderform von Absorbern stellen offene 2-lagige Absorber dar, in denen sich die Strömungswiderstände und damit die Impedanz beider Lagen unterscheiden. A special form of absorber are open 2-layer absorbers in which the flow resistance and thus the impedance of both layers differ.
Im Allgemeinen versteht man hierunter die Kombination von zwei Schichten; bekannt sind Vlies/Vlies, Vlies/Schaum und Schaum/Schaum mit unterschiedlichem Luftströmungswiderstand. Die akustische Performance basiert auf der Balance zwischen Absorption und Isolation, siehe beispielsweise DE 103 24 257 B3; EP 0 934 180 B2 (WO 98/18657); WO 98/18656; US 6 145 617; WO 99/44817 In general, this is understood as the combination of two layers; are known nonwoven / nonwoven, nonwoven / foam and foam / foam with different air flow resistance. The acoustic performance is based on the balance between absorption and isolation, see for example DE 103 24 257 B3; EP 0 934 180 B2 (WO 98/18657); WO 98/18656; US 6,145,617; WO 99/44817
In der DE 197 54 107 Cl und dem hier referierten Stand der Technik wird das Absorptionsverhalten mikroperforierter Bauteile untersucht. Es werden hier aus mikroperforierten Folien geschichtet aufgebaute Baffle- Strukturen untersucht, die als Kompaktabsorber von einer Decke oder einem Dach abhängen. Die mikroperforierten Folien sind geeignet, einseitig oder beidseitig, senkrecht, schräg oder streifend auftreffende In DE 197 54 107 C1 and the prior art referred to here, the absorption behavior of microperforated components is investigated. Here, baffle structures constructed in layers of microperforated films are examined, which depend as a compact absorber on a ceiling or a roof. The microperforated films are suitable, one-sided or bilateral, vertical, oblique or grazing striking
120873wo HPJ/ko 19.06.12 Schallwellen aus dem Raum, insbesondere bei höheren Frequenzen, sehr wirkungsvoll zu absorbieren. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 Sound waves from the room, especially at higher frequencies, to absorb very effectively.
Aus dem Stand der Technik sind Bauteile für den Einsatz in Kraftfahrzeugen bekannt, die neben einer oder zwei mikrogelochten Folien mit faserigen oder schaumigen Absorbern hinter einer Folie oder zwischen beiden Folien liegen; beispielhaft sei auf die folgenden Schriften verwiesen : DE 100 22 902 AI, DE 10 2005 041 707 AI, DE 296 23 602 Ul, DE 196 33 839 C2, EP 0 751 044 Bl, EP 0 439 432 AI, EP 1 062 124 Bl, WO 99/46147, EP 1 188 547 AI, DE 198 49 366 AI, DE 199 32 175 AI, DE 199 20 969 B4, DE 199 20 969 AI, EP 1 161 360 Bl, WO 00/68039, DE 299 15 428 U l, DE 299 15 429 Ul Components for use in motor vehicles are known from the prior art, which lie next to one or two micro-perforated films with fibrous or foamy absorbers behind a film or between the two films; By way of example, reference is made to the following documents: DE 100 22 902 A1, DE 10 2005 041 707 A1, DE 296 23 602 Ul, DE 196 33 839 C2, EP 0 751 044 B1, EP 0 439 432 A1, EP 1 062 124 Bl WO 99/46147, EP 1 188 547 A1, DE 198 49 366 A1, DE 199 32 175 A1, DE 199 20 969 B4, DE 199 20 969 A1, EP 1 161 360 B1, WO 00/68039, DE 299 15 428 U l, DE 299 15 429 Ul
Bei der Variante, die in DE 10 2007 036 952 AI dargelegt wird, ist zwischen Schaum und Vlies eine zusätzliche Vliesschicht bzw. Folienschicht appliziert. Diese erhöht die Kosten und das Gewicht des Bauteils. Auch ist hier oft der erforderliche Bauraum nicht gegeben. In the variant which is set forth in DE 10 2007 036 952 Al, an additional nonwoven layer or film layer is applied between the foam and the nonwoven. This increases the cost and weight of the component. Also often the required space is not given here.
Desweiteren erhöht dieser Aufbau den Fertigungsaufwand erheblich. Furthermore, this structure increases the production cost considerably.
An Stelle einer Vliesschicht kann ein Schallabsorber auch eine Schaumstoffschicht aufweisen. Dies ist beispielsweise in DE 100 22 902 AI beschrieben. Das hier beschriebene Verkleidungs- oder Formelement für Verkehrsmittel umfasst wenigstens einen mikrogelochten Folienabsorber, wenigstens einen Schaumstoff- und/oder Vliesabsorber und/oder Luftspalt in räumlichen Abstand zu einer schallharten Wand. Instead of a nonwoven layer, a sound absorber may also have a foam layer. This is described, for example, in DE 100 22 902 A1. The trim or form element for transport described here comprises at least one micro-perforated film absorber, at least one foam and / or nonwoven absorber and / or air gap at a spatial distance from a reverberant wall.
Bekannt sind die folgenden Materialstrukturen bei den heute im Innenraum des Fahrgastraumes eingesetzten Stirnwänden: The following material structures are known in the end walls used today in the interior of the passenger compartment:
a.) Schaum - Schwerfolie, tiefgezogen a.) Foam - heavy foil, deep-drawn
120873wo HPJ/ko 19.06.12 b. ) Schaum - Schwerfolie, gepresst 120873wo HPJ / ko 19.06.12 b. ) Foam - heavy foil, pressed
c. ) Schaum - thermoplastischer Kunststoff c. ) Foam - thermoplastic
d. ) Schaum - Schwerfolie, formgeschäumter hochgefüllter PUR-Schaum (RIM) d. ) Foam - heavy foil, molded foam highly filled PUR foam (RIM)
e. ) Schaum - Schwerfolie, gesprühter hochgefüllter PUR-Schaum (RIM) f. ) Schaum - Schwerfolie, Compounding Injection Moulding e. ) Foam - heavy foil, sprayed highly filled PUR foam (RIM) f. ) Foam - Heavy Foil, Compounding Injection Molding
g. ) Schaum - Schwerfolie - Vlies, oft nur partiell appliziert (Schaum - allg. eine Masseschicht - Vlies) G. Foam - heavy foil - fleece, often only partially applied (foam - generally a mass layer - fleece)
[sogenannter Feder-Masse-Absorber - Aufbau]  [so-called spring mass absorber - structure]
h. ) Schaum, einlagig H. ) Foam, single layer
i . ) Schaum - Vlies, formgepresst i. ) Foam fleece, molded
j.) Schaum - Schaum, Schnittschaum j.) foam - foam, cut foam
k.) Vlies, einlagig k.) nonwoven, single ply
I .) Vlies - Vlies, verpresste Vliese [mehrschichtiges Vlies]  I.) Fleece - fleece, pressed nonwovens [multilayer fleece]
m.) Vlies - Vlies, Faser-Flock-Technologie [mehrlagige Vliesstruktur] . m.) Fleece - fleece, fiber-flock technology [multi-layer fleece structure].
Die Nachteile der Varianten a.) - g.) sind vorwiegend das hohe Gewicht und die hohen Kosten sowie die mangelnde Schallabsorption. Wenn die Varianten h.) - m.) mit Schaumstoff hinterschäumt werden, bildet der Schaumstoff durch das Eindringen in das Vlies (das Nadelvlies bzw. das geflockte Vlies (HMP-Verfahren)) bzw. den Schnittschaum eine geschlossene Schicht, wodurch das Vlies/der Schnittschaum einen Großteil seiner Porosität verliert. Damit ist die akustische Durchlässigkeit und somit die gewünschte Absorption eingeschränkt, gemindert. Da diese geschlossene Schicht nicht auf einen dünnen Bereich konzentriert ist und dadurch keine ausgeprägte Sperrschicht (Isolation) entsteht, wirkt dieses Bauteil nicht optimal dämmend. Gleichfalls treten dadurch weitere akustische Verluste auf, das der Teil des Vlieses/des Schnittschaumes, der mit Schaumstoff getränkt ist,The disadvantages of the variants a.) - g.) Are mainly the high weight and the high cost and the lack of sound absorption. If the variants h.) - m.) Are foamed with foam, the foam forms by the penetration into the fleece (the needle felt or the flocculated nonwoven (HMP process)) or the cut foam a closed layer, whereby the fleece / the cut foam loses much of its porosity. Thus, the acoustic permeability and thus the desired absorption is limited, reduced. Since this closed layer is not concentrated on a thin area and thus no pronounced barrier layer (insulation) is formed, this component does not optimally insulating. Likewise, this results in further acoustic losses, which is the part of the fleece / the cut foam, which is impregnated with foam,
120873wo HPJ/ko 19.06.12 nicht mehr die volle Absorption hat. Bei k.) [und I.)] wird dann der sogenannte "dual impedance"-Effekt beeinträchtigt bzw. zerstört. Insbesondere die Konturgängigkeit ist bei Vlies-Varianten sowie PUR- Leichtschaum- und Melaminharzschaum-Varianten (hergestellt im Form- Press- oder Form-Press-Pinch-Verfahren) nicht so präzise wie bei einem formgeschäumten Schaumstoff. Auch die „Rippen-Ausbildung" zur Karosserie hin ist hinsichtlich der Formschlüssigkeit präzise nur mit formgeschäumten Schaumstoff umsetzbar. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 no longer has full absorption. In k.) [And I.)] the so-called "dual impedance" effect is impaired or destroyed. In particular, the nonperformance of fleece variants and PUR lightweight foam and melamine resin foam variants (produced in the Form-Press or Form-Press-Pinch process) is not as precise as with a molded foam. Also, the "ribs training" to the body is precise in terms of form fit only with foam-molded foam implemented.
Bei den im Stand der Technik dargelegten Varianten aus Schaum - Vlies sind die Vliese üblicherweise hart verpresst, und es bildet sich eine Schicht, in der der Schaum im Vlies kollabiert (150 - 800 g/m2). Beides verschlechtert die Absorption erheblich. In the variants of foam nonwoven disclosed in the prior art, the nonwovens are usually pressed hard, and a layer is formed in which the foam collapses in the nonwoven (150-800 g / m 2 ). Both significantly worsen the absorption.
Die Nachteile bisheriger hinterschäumter Stirnwandverkleidungen bestehen darin, dass eine Schallabsorption allein auf die Oberschicht oder eine dünne Unterschicht beschränkt bleibt, wodurch eine optimale Schallabsorption nur bedingt erfolgen kann. Je nach Ausführungsform besteht bei der Verwendung einer Schwerfolie als Masse in einem Feder-Masse-System noch zusätzlich der Nachteil des erhöhten Gewichtes des gesamten Verkleidungsaufbaus. The disadvantages of previous foamed end wall cladding are that a sound absorption remains limited only to the top layer or a thin bottom layer, whereby optimal sound absorption can be limited. Depending on the embodiment, when using a heavy foil as a mass in a spring-mass system, there is the additional disadvantage of the increased weight of the entire lining structure.
Problematisch ist es somit bei Fahrzeugen mit geringem Bauraum ein hochabsorptives Schallisolierungsbauteil, insbesondere eine Stirnwandisolation innen mit geringem Gewicht, in der Materialstruktur Schaum - Vlies, zu realisieren. It is therefore problematic in vehicles with a small space a highly absorbent sound insulation component, in particular a front wall insulation inside with low weight, in the material structure foam - fleece to realize.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen strömungsoffenen (akustisch offenen) Materialaufbau bereitzustellen,The present invention therefore has as its object to provide a flow-open (acoustically open) material structure,
120873wo HPJ/ko 19.06.12 welcher aufgrund seiner hohen absorptiven Wirkung vorteilhaft als Stirnwandverkleidungsaufbau, oder anderen Bauteilen, beispielsweise Radhausverkleidung innen hinten oder in Kraftfahrzeuginnenräumen verwendet werden kann, der gegenüber dem heutigen Stand der Technik gleichzeitig eine deutliche Gewichtsreduktion ermöglicht. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 which, due to its high absorptive effect, can advantageously be used as a front wall lining construction, or other components, for example inside the wheel arch lining or in motor vehicle interiors, which at the same time enables a significant weight reduction compared with the current state of the art.
Die vorliegende Erfindung löst die vorgenannte Aufgabe in einer ersten Ausführungsform durch ein hochabsorptives Schallisolationsbauteil 1 aus einer Vlieslage 2 und einer damit teilflächig oder punktuell in Kontakt befindlichen Schaumstofflage 3 konstanter Dicke, dadurch gekennzeichnet, dass die Vlieslage 2 Bereiche unterschiedlicher Dicke und/oder Dichte aufweist, wobei sich zwischen der Vlieslage 2 und der Schaumstofflage 3 vollflächig oder teilflächig eine gegebenenfalls mikro perforierte Vliesschicht 4, eine mikroperforierte Folie 4 ein mikroperforiertes Folienvlies 4 oder eine gegebenenfalls perforierte Schwerfolie 4 befindet. The present invention solves the aforementioned object in a first embodiment by a highly absorbent sound insulation component 1 comprising a nonwoven layer 2 and a foam layer 3 of constant thickness which is partially or selectively in contact with it, characterized in that the nonwoven layer 2 has regions of different thickness and / or density, wherein an optionally micro-perforated nonwoven layer 4, a microperforated film 4 a microperforated film web 4 or an optionally perforated heavy foil 4 is located between the nonwoven layer 2 and the foam layer 3 over the entire surface or part of the area.
Dieser Aufbau erhöht in dem Bereich mit größerem Bauraum die Dicke des Absorbers (Verbesserung der Absorption), während in Bereichen mit geringerem Bauraum wird der Absorber stärker komprimiert wird (dual impedance Effekt). Die Hinterschäumung weist eine konstante Dicke und/oder Dichte auf, wobei die Dickenänderungen des Bauteils durch Bauraumvariationen im Vlies 2 erfolgen. This construction increases the thickness of the absorber in the area with a larger installation space (improvement of the absorption), while in areas with smaller installation space the absorber is more compressed (dual-impedance effect). The foam has a constant thickness and / or density, wherein the changes in thickness of the component by space variations in the web 2 done.
Der bei einer absorptiven Isolation mit geringem Gewicht auftretende Dämmungsverlust wird durch eine optimierte Dickenanpassung des Absorbers durch erhöhte Absorption bestmöglichst ausgeglichen beziehungsweise reduziert werden. The insulation loss occurring with absorptive insulation with a low weight is optimally compensated or reduced by an optimized thickness adaptation of the absorber by increased absorption.
120873wo HPJ/ko 19.06.12 Durch die abgestimmte Wahl der Vlieslage 2 und der Schaumstofflage 3 können weitgehend definierte akustische Wirkungen eingestellt werden. Darüber hinaus kann auch die Trittfestigkeit und/oder die Biegesteifigkeit unter Beachtung der absorptiven Wirkung gezielt beeinflusst werden, wodurch sich die Anwendung eines solchen Materialaufbaus zum Beispiel als Stirnwandverkleidung oder Radhausverkleidung innen in Kraftfahrzeugen anbietet. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 By the coordinated choice of the nonwoven layer 2 and the foam layer 3 largely defined acoustic effects can be adjusted. In addition, the tread resistance and / or the bending stiffness can be influenced in a targeted manner, taking into account the absorptive effect, whereby the application of such a material structure, for example, as a front wall paneling or Radhausverkleidung offers inside in motor vehicles.
Ist der Vlieslage 2 ein gegebenenfalls mikroperforiertes Vlies 4, eine mikroperforierte Folie 4, ein mikroperforiertes Folienvlies 4 oder eine gegebenenfalls perforierte Schwerschicht 4 vorgelagert, dann hat diese Schicht 4 bevorzugt ein Flächengewicht im Bereich von 20 bis 200 g/m2, im Falle der gegebenenfalls mikroperforierten Vliesschicht 4; 35 bis 100 g/m2 im Falle der mikroperforierten Folie 4; ist es ein mikroperforiertes Folienvlies 4, dann hat dieses bevorzugt ein Flächengewicht im Bereich von 65 bis 280 g/m2. Die gegebenenfalls perforierte Schwerfolie 4 weist insbesondere ein Flächengewicht von 0,8 bis 3 kg/m2 auf. Diese Ausführungsform ist in der Fig. 2 dargestellt. If the nonwoven layer 2 is preceded by an optionally microperforated nonwoven 4, a microperforated film 4, a microperforated film nonwoven 4 or an optionally perforated heavy layer 4, then this layer 4 preferably has a weight per unit area in the range from 20 to 200 g / m 2 , if appropriate microperforated nonwoven layer 4; 35 to 100 g / m 2 in the case of the microperforated film 4; if it is a microperforated film fleece 4, then this preferably has a basis weight in the range of 65 to 280 g / m 2 . The optionally perforated heavy foil 4 has in particular a surface weight of 0.8 to 3 kg / m 2 . This embodiment is shown in FIG. 2.
Die sich teilweise oder punktuell auf der Vlieslage (2) befindende Schaumstofflage (3) kann aus synthetischen, insbesondere Polyurethanen (PUR), oder natürlichen Polymeren, insbesondere Latex, bestehen. Handelt es sich bei der Schaumstofflage (3) um ein PUR, so weist diese zweckmäßigerweise ein Raumgewicht im Bereich von 20 bis 120 g/l, insbesondere im Bereich von 45 bis 85 g/l, auf. Höhere Raumgewichte bringen zwar eine Zunahme der Dämmung aber auch eine unerwünschte Massenzunahme des erfindungsgemäßen Materialaufbaus mit sich. Bei zu kleinen Raumgewichten weist der The partially or punctually on the nonwoven layer (2) located foam layer (3) may consist of synthetic, in particular polyurethanes (PUR), or natural polymers, especially latex. If the foam layer (3) is a PUR, then this expediently has a density in the range from 20 to 120 g / l, in particular in the range from 45 to 85 g / l. Although higher volume weights bring an increase in the insulation but also an undesirable increase in mass of the material structure according to the invention with it. For too small densities has the
120873wo HPJ/ko 19.06.12 resultierende Materialaufbau nicht mehr eine ausreichende Stabilität (wie beispielsweise Druck-, Tritt- oder Biegefestigkeit) auf. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 resulting material structure no longer sufficient stability (such as pressure, tread or bending strength) on.
Auch ist partiell oder punktuell zwischen Schaum 3 und Vlies 2 eine gegebenenfalls mikro perforierte Vliesschicht 4, eine mikroperforierte Folie 4, ein mikroperforiertes Folienvlies 4 oder eine gegebenenfalls perforierte Schwerfolie 4 angeordnet. Damit kann ein guter Kompromiss zwischen Absorption und Dämmung erreicht werden. Also partially or selectively between foam 3 and nonwoven 2 an optionally micro-perforated nonwoven layer 4, a microperforated film 4, a microperforated film nonwoven 4 or an optionally perforated heavy foil 4 is arranged. Thus, a good compromise between absorption and insulation can be achieved.
Die gegebenenfalls mikroperforierte Vlieslage 4 bzw. das mikroperforierte Folienvlies 4 des erfindungsgemäßen Materialaufbaus kann verschiedene synthetische oder natürliche Fasern, auch in Form eines Gemisches dieser, enthalten. So sind zum Beispiel Polyesterfasern, insbesondere PET, Polyamidfasern, insbesondere Nylon 6 oder Nylon 66, Polyolefinfasern, insbesondere PP oder PE, Acrylfasern, Naturfasern, insbesondere Rohbaumwoll-, Flachs-, Hanf-, Flachs, Cocos-, Kenaf-, Jute- und/oder Sisalfasern, oder Gemische dieser, insbesondere Reißbaumwollfasern mit Synthetikanteil oder PET/PA- Vliese, oder Copolymere dieser einsetzbar. The optionally microperforated nonwoven layer 4 or the microperforated nonwoven web 4 of the material structure according to the invention may contain various synthetic or natural fibers, also in the form of a mixture thereof. For example, polyester fibers, in particular PET, polyamide fibers, in particular nylon 6 or nylon 66, polyolefin fibers, in particular PP or PE, acrylic fibers, natural fibers, in particular raw cotton, flax, hemp, flax, coconut, kenaf, jute and or sisal fibers, or mixtures of these, in particular shredded cotton fibers with a synthetic part or PET / PA nonwovens, or copolymers thereof.
Auch finden erfindungsgemäß zunehmend Zellulose- (Papier-) Vliese Anwendung. Also according to the invention increasingly cellulose (paper) nonwovens application.
Eine bedarfsorientierte Absorptionsverteilung wird dadurch erzielt, in dem das Vlies 2 in Bereichen mit wenig Bauraum (für Schaum) stark verpresst wird; und in Bereichen mit ausreichend Bauraum (für Schaum) wenig verpresst wird. Die Schaumdicke kann hierbei über das gesamte Bauteil deutlich konstanter gehalten werden. A demand-oriented absorption distribution is achieved in that the fleece 2 is pressed hard in areas with little space (for foam); and in areas with sufficient space (for foam) is little pressed. The foam thickness can be kept significantly more constant over the entire component.
120873wo HPJ/ko 19.06.12 Erfindungsgemäß ist das Vlies 2 vorzugsweise schaumseitig ankalandriert, so dass es zu keiner kollabierenden Schicht zwischen Schaum 3 und Vlies 2 kommt, die die Absorption beeinträchtigt. Der Schaum wird strömungsoffen angekoppelt, sodass das Absorptionsvermögen des Schaumes zur Gesamtabsorption beiträgt. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 According to the invention, the fleece 2 is preferably calendered on the foam side, so that there is no collapsing layer between the foam 3 and the fleece 2, which impairs the absorption. The foam is coupled fluid-open, so that the absorption capacity of the foam contributes to the total absorption.
Der Kern der Erfindung liegt im unterschiedlichen Verpressgrad des Vlieses 2 über die Bauteilfläche, der relativ konstanten Schaumdicke 3, sowie im schaumseitigen Ankalandrieren des Vlieses, und damit keiner (einer partiell sehr geringen) Ausbildung einer Zwischenschicht infolge Schaumkollabieren im Vlies 2. Hierdurch wird das Schaum-System zur Verbesserung der Absorption an das Absorbervlies„angekoppelt". The core of the invention lies in the different degree of compression of the web 2 over the component surface, the relatively constant foam thickness 3, and in the foam side Ankalandrieren of the web, and thus none (a partially very small) formation of an intermediate layer due to foam collapse in the web 2. As a result, the foam -System "coupled" to improve the absorption of the absorber fleece.
Wesentlich bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zum einen die hohe Absorption und zum anderen die zusätzliche Anwendung der mikroperforierten Folie 4 etc. zwischen Schaum und Vlies, in der Abstimmung/Einstellung von Absorption und Dämmung. Essential in a preferred embodiment of the invention is, on the one hand, the high absorption and, on the other hand, the additional application of the microperforated film 4, etc., between the foam and the nonwoven, in the matching / adjustment of absorption and insulation.
Als wesentlichen Vorteil der Erfindung ist auch hier das geringe Bauteilgewicht zu nennen. As a significant advantage of the invention is also the low component weight to call.
Das erfindungsgemäße Schallisolationsbauteil 1 ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsvlies 2 ein Vlies mit einem Flächengewicht im Bereich von 180 bis 1800 g/m2, insbesondere im Bereich von 220 bis 1300 g/m2, ist. Höhere Flächengewichte führen dabei zu einer unerwünscht hohen Massenzunahme des Materialaufbaus, geringere zu einer Verminderung seiner Stabilität. The sound insulation component 1 according to the invention is preferably characterized in that the absorbent nonwoven 2 is a nonwoven having a weight per unit area in the range from 180 to 1800 g / m 2 , in particular in the range from 220 to 1300 g / m 2 . Higher basis weights lead to an undesirably high mass increase of the material structure, lower to a reduction in its stability.
120873wo HPJ/ko 19.06.12 Das Absorptionsvlies 2 kann verschiedene synthetische oder natürliche Fasern, auch in Form eines Gemisches dieser, enthalten. So sind zum Beispiel Polyesterfasern, insbesondere PET, Polyamidfasern, insbesondere Nylon 6 oder Nylon 66, Polyolefinfasern, insbesondere PP oder PE, Acrylfasern, Naturfasern, insbesondere Rohbaumwoll-, Hanf-, Flachs, Cocos-, Kenaf-, Jute- und/oder Sisalfasern, oder Gemische dieser, insbesondere Reißbaumwollfasern mit Synthetikanteil oder PET/PA-Vliese, oder Copolymere dieser einsetzbar. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 The absorbent web 2 may contain various synthetic or natural fibers, even in the form of a mixture thereof. For example, polyester fibers, in particular PET, polyamide fibers, in particular nylon 6 or nylon 66, polyolefin fibers, in particular PP or PE, acrylic fibers, natural fibers, in particular raw cotton, hemp, flax, cocos, kenaf, jute and / or sisal fibers , or mixtures of these, in particular tear cotton fibers with synthetic part or PET / PA nonwovens, or copolymers of these can be used.
Auch kann die Schicht 2 sogenannte Bikomponenten-Fasern (BiCo- Fasern) mit einem Massen- Anteil von 10 bis 50%, insbesondere von 15 bis 40%, enthalten. The layer 2 may also contain so-called bicomponent fibers (BiCo fibers) with a mass fraction of 10 to 50%, in particular 15 to 40%.
In der Fig. 1 ist ein entsprechender Aufbau eines Schallisolationsbauteils 1 mit der Vlieslage 2 und der Schaumstofflage 3 dargestellt. FIG. 1 shows a corresponding structure of a sound insulation component 1 with the nonwoven layer 2 and the foam layer 3.
Auf der von der Schaumstofflage 3 abgewandten Seite der Vlieslage 2, das heißt also auf der dem Fahrgastinnenraum zugewandten Seite, kann sich darüber hinaus auch mindestens eine weitere textile oder nichttextile ggf. auch perforierte Schicht 5, bedarfsorientiert partiell oder vollflächig aus Kunststoff, Gummi, Metall, Leder, Kunstleder, Holz, Kork, Zellulose (Papier) oder Pappe befinden. Diese Ausführungsform ist in der Fig. 2 enthalten, in der dieser Aufbau auch mit der mikroperforierten Zwischenschicht 4 kombiniert ist. On the side facing away from the foam layer 3 side of the nonwoven layer 2, that is so on the passenger compartment side facing, in addition, at least one further textile or non-textile optionally perforated layer 5, demand-oriented partially or fully plastic, rubber, metal , Leather, imitation leather, wood, cork, cellulose (paper) or cardboard. This embodiment is contained in FIG. 2, in which this structure is also combined with the microperforated intermediate layer 4.
Es handelt sich um ein Performance optimiertes System (akustisch optimiertes System), das einen dual impedance - Effekt durch stärker verpresstes Vlies in den Bereichen geringen Bauraumes undIt is a performance optimized system (acoustically optimized system), which has a dual impedance effect due to the more compressed fleece in the areas of small space and
120873wo HPJ/ko 19.06.12 Absorptionsverbesserung durch weniger verpresstes Vlies in Bereichen hohen Bauraumes aufweist. 120873wo HPJ / ko 19.06.12 Absorption improvement by less compressed nonwoven in areas of high installation space has.
Bei Anwendung der Faser-Flock-Technologie anstatt der Vlies-Platine hat man hierbei weiterhin einen Gewichtsvorteil sowie eine bessere akustische Wirksamkeit. When using the fiber flock technology instead of the nonwoven board you still have a weight advantage and a better acoustic efficiency.
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Claims

Patentansprüche: claims:
1. Hochabsorptives Schallisolationsbauteil (1) aus einer Vlieslage (2) und einer damit teilflächig oder punktuell in Kontakt befindlichen Schaumstofflage (3) konstanter Dicke, dadurch gekennzeichnet, dass die Vlieslage (2) Bereiche unterschiedlicher Dicke und/oder Dichte aufweist, wobei sich zwischen der Vlieslage (2) und der Schaumstofflage (3) vollflächig oder teilflächig eine gegebenenfalls mikroperforierte Vliesschicht (4), eine mikroperforierte Folie (4) ein mikroperforiertes Folienvlies (4) oder eine gegebenenfalls perforierte Schwerfolie (4) befindet. 1. Highly absorptive sound insulation component (1) comprising a nonwoven layer (2) and a foam layer (3) of constant thickness which is partially or punctually in contact, characterized in that the nonwoven layer (2) has regions of different thickness and / or density, wherein between the nonwoven layer (2) and the foam layer (3) over the entire surface or part of an optionally microperforated nonwoven layer (4), a microperforated film (4) a microperforated film nonwoven (4) or an optionally perforated heavy foil (4).
2. Schallisolationsbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vlieslage (2) synthetische Fasern, die Polyesterfasern, insbesondere PET, Polyamidfasern, insbesondere Nylon 6 und/oder Nylon 66, Polyolefinfasern, insbesondere PP und/oder PE, Acrylfasern sowie deren Fasergemische einschließlich Bikomponentenfasern und Multikomponentenfasern enthalten, und/oder Gemische aus Naturfasern, insbesondere Rohbaumwoll-, Flachs-, Hanf-, Cocos-, Kenaf-, Jute- und/oder Sisalfasern mit den vorgenannten synthetischen Fasern umfasst. 2. Sound insulation component (1) according to claim 1, characterized in that the nonwoven layer (2) synthetic fibers, the polyester fibers, in particular PET, polyamide fibers, in particular nylon 6 and / or nylon 66, polyolefin fibers, in particular PP and / or PE, acrylic fibers and containing their fiber mixtures including bicomponent fibers and multicomponent fibers, and / or mixtures of natural fibers, in particular raw cotton, flax, hemp, coconut, kenaf, jute and / or sisal fibers with the aforementioned synthetic fibers.
3. Schallisolationsbauteil (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vlieslage (2) ein Flächengewicht im Bereich 180 bis 1800 g/m2, insbesondere 220 bis 1300 g/m2 aufweist. 3. sound insulation component (1) according to claim 1 and 2, characterized in that the nonwoven layer (2) has a basis weight in the range 180 to 1800 g / m 2 , in particular 220 to 1300 g / m 2 .
4. Schallisolationsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Vlieslage (2) im Bereich von 1 bis 75 mm variiert. 4. Sound insulation component (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness of the nonwoven layer (2) varies in the range of 1 to 75 mm.
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5. Schallisolationsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstofflage (3) eine PUR- Schaumstoffschicht, insbesondere mit einem Raumgewicht von 20 bis 120 g/l, bevorzugt 45 bis 85 g/l, oder einem Melaminharz- oder Leichtschaumschicht mit einem Raumgewicht im Bereich von 8 bis 45 g/l umfasst. 5. Sound insulation component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the foam layer (3) a PUR foam layer, in particular with a density of 20 to 120 g / l, preferably 45 to 85 g / l, or a Melaminharz- or Light foam layer having a density in the range of 8 to 45 g / l includes.
6. Schallisolationsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Gesamtdicke von 3 bis 95 mm aufweist. 6. sound insulation component (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has a total thickness of 3 to 95 mm.
7. Schallisolationsbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegebenenfalls mikroperforierte Vliesschicht (4) ein Flächengewicht im Bereich von 20 bis 200 g/m2 aufweist. 7. sound insulation component (1) according to claim 1, characterized in that the optionally microperforated nonwoven layer (4) has a basis weight in the range of 20 to 200 g / m 2 .
8. Schallisolationsbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mikroperforierte Folie (4) ein Flächengewicht im Bereich von 35 bis 100 g/m2 aufweist. 8. sound insulation component (1) according to claim 1, characterized in that the microperforated film (4) has a basis weight in the range of 35 to 100 g / m 2 .
9. Schallisolationsbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikroperforierte Folienvlies (4) ein Flächengewicht im Bereich von 65 bis 280 g/m2 aufweist. 9. sound insulation component (1) according to claim 1, characterized in that the microperforated film nonwoven (4) has a basis weight in the range of 65 to 280 g / m 2 .
10. Schallisolationsbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegebenenfalls perforierte Schwerfolie (4) ein Flächengewicht im Bereich von 0,8 bis 3 kg/m2 aufweist. 10. sound insulation component (1) according to claim 1, characterized in that the optionally perforated heavy foil (4) has a basis weight in the range of 0.8 to 3 kg / m 2 .
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11. Schallisolationsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vlieslage (2) im Bereich des Kontakts mit der Schaumstofflage (3) eine ankalandrierte oder chemisch vorbehandelte Oberfläche aufweist. 11. Sound-insulating component (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the nonwoven layer (2) in the region of the contact with the foam layer (3) has an ankalandrierte or chemically pretreated surface.
12. Schallisolationsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vlieslage (2) mit der Schaumstofflage (3) vollflächig, teilflächig oder punktuell in Kontakt steht. 12. Sound insulation component (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the nonwoven layer (2) with the foam layer (3) over the entire surface, partially or selectively in contact.
13. Verfahren zur Herstellung eines Schallisolationsbauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Vlieslage (2) und eine teilflächig oder punktuell positionierte gegebenenfalls mikroperforierte Vliesschicht (4), eine mikroperforierte Folie (4), ein mikroperforiertes Folienvlies (4) oder eine gegebenenfalls perforierte Schwerfolie (4) mit der Vlieslage (2) in ein Schäumwerkzeug einlegt, wobei die gegebenenfalls mikroperforierte Vliesschicht (4), die mikroperforierte Folie (4), das mikroperforierte Folienvlies oder die gegebenenfalls perforierte Schwerfolie (4) mit der Vlieslage (2) vorkaschiert sind und im offenen oder geschlossenen Werkzeug hinterschäumt werden. 13. A method for producing a sound insulation component (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that a nonwoven layer (2) and a partially or selectively positioned optionally microperforated nonwoven layer (4), a microperforated film (4), a microperforated Film fleece (4) or an optionally perforated heavy foil (4) with the nonwoven layer (2) inserted into a foaming tool, wherein the optionally microperforated nonwoven layer (4), the microperforated film (4), the microperforated film nonwoven or optionally perforated heavy foil (4) are preclaminated with the nonwoven layer (2) and are foamed back in the open or closed tool.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man eine PUR-, Melaminharz- oder Leichtschaumschicht in einem Form- Press-(Pinch-)Werkzeug mit der vorgepressten Vlieslage (2) kaschiert. 14. The method according to claim 13, characterized in that one laminates a PUR, melamine or light foam layer in a mold press (pinch) tool with the pre-pressed nonwoven layer (2).
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass man als Vlieslage (2) ein HMP (Faser-Flock)-Bauteil einsetzt. 15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that one uses as a nonwoven layer (2) an HMP (fiber flock) component.
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16. Verwendung eines Schallisolationsbauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Schalldämmung in Kraftfahrzeugen, insbesondere als Stirnwand oder Radhausverkleidung innen. 16. Use of a sound insulation component according to one of claims 1 to 12 for sound insulation in motor vehicles, in particular as an end wall or Radhausverkleidung inside.
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