專利名稱：聲學(xué)網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸音制品及其制備方法。
背景技術(shù)：
典型的隔音墊基片中可能使用了與粘性雙組分纖維粘合的氣流成網(wǎng)無紡聚酯纖維，開孔或閉孔泡沫片，或者樹脂化再生膠墊。具有多孔結(jié)構(gòu)和適當(dāng)厚度時，這些基片能夠吸音，從而降低周邊環(huán)境的噪聲水平。比如，多孔隔音墊基片可以被層壓在地毯，頂棚內(nèi)襯，機罩內(nèi)襯，內(nèi)板和其他多孔裝飾或功能面板上，比如車用面板，與僅使用面板本身相比進一步降低噪聲。
典型的車用地毯層壓體具有尼龍或者被植絨在尼龍或其他相容合成物所制成高單位重量支撐層中的其他合成物的纖維表面。支撐層背面通常擠壓涂布有熔融的熱熔粘合劑或碳酸鈣負載膠乳，以固定纖維植絨?？蛇x應(yīng)用熱熔粘合劑作為較薄的主要背涂層，然后是較厚的膠乳次要涂層。制得的帶背襯地毯可以被應(yīng)用于隔音墊上。藥形成車用地毯層壓體時，通常要對帶背襯地毯和隔音墊進行預(yù)熱，然后壓縮模塑。用背涂層將地毯粘合在隔音墊上。然后對制得的層壓體進行空氣淬火和水射流切割，產(chǎn)生最終車用部件。
對于涉及降低噪聲的應(yīng)用，由于使用了熱熔粘性主背襯，所以通常可以省略膠乳地毯背襯。碳酸鈣負載膠乳通常是足夠厚和不滲透的，能夠紡織聲波穿過背襯進入隔音墊中，從而限制了可以獲得的噪聲降低量。所應(yīng)用的熱熔粘性背襯通常是連續(xù)和不滲透的，但在將背襯層壓在隔音墊上時，會因為粘合劑向地毯和隔音墊內(nèi)的毛細管流而變成多孔狀。通常使用低密度聚乙烯(“LDPE”)等聚烯烴作為熱熔粘合劑。
當(dāng)耐氣流膜位于地毯和隔音墊之間時，能夠獲得提高的隔音性能，參見M.Schwartz和E.J.Gohmann，Jr.，“表面涂層對氨酯泡沫阻抗和吸收的影響”，J.Acoust.Soc.Am.，34(4)502-513(1962年4月)，M.Schwartz和W.L.Buehner，“薄涂層對開孔單元泡沫材料阻抗和吸收的影響”，J.Acoust.Soc.Am.，35(10)1507-1510(1963年10月)，美國專利5459291，5824973，6145617，6217691，6270608和6296075，美國專利申請公開US2001/0036788A1和PCT申請公開WO 99/44817A1，WO 00/27671A1，WO 01/64991A2和WO 02/20307A1。
發(fā)明概述在被模塑或?qū)訅褐恋靥夯蚱渌詿崛壅澈蟿楸骋r的裝飾或功能物體上時，耐氣流膜可以發(fā)生部分或甚至基本完全的孔隙堵塞。當(dāng)熱熔粘合劑的表面能低于膜的表面能時，會加重孔隙堵塞情況。由聚酰胺(比如尼龍6)或聚酯(比如聚對苯二甲酸丁二酯)制成的熔噴織物是特別適用的耐氣流膜材料，但是容易被熔融聚烯烴堵塞。低表面能熔融聚烯烴很容易潤濕更高表面能的聚酰胺或者聚酯膜材料，會流入膜的孔隙或其他縫隙中，在冷卻時可能會充滿孔隙使膜飽和。其不利影響是降低孔隙率和吸音性能，但是也能增強界面粘性。
上述PCT申請公開WO 00/27671A1描述了一種包括多孔阻擋層的車頂內(nèi)襯，構(gòu)成該阻擋層的材料能紡織粘合劑組分發(fā)生遷移。該申請聲稱，可以對阻擋層的表面區(qū)域進行處理，提高接觸該表面的粘合劑潤濕度，而阻擋層內(nèi)芯會排斥粘合劑。估計這種處理包括增加阻擋層表面處的表面能，以提高這種潤濕度。
本發(fā)明第一方面提供了將粘合劑層層壓在半透性耐氣流膜上的方法，包括在將粘合劑層層壓至膜之前，處理耐氣流膜，以降低其表面能。
本發(fā)明還提供了制造變音結(jié)構(gòu)體的方法，包括a)提供一個層疊體，其中包括裝飾面層，熱塑性粘合劑層，經(jīng)過處理以賦予其基本不滲透熔融聚乙烯的多孔膜，和纖維材料層；和b)在足夠的熱量和壓力下，將層疊體層壓在一起，形成一個整體式多孔變音結(jié)構(gòu)體。
本發(fā)明還提供了衰減從聲源區(qū)傳到車輛接收區(qū)的聲波的方法，包括a)提供聲學(xué)層壓體，其中包括纖維或開孔單元泡沫材料下層，熱熔粘合劑層，經(jīng)過處理基本不滲透熔融聚乙烯的多孔膜，熱熔粘合劑層和裝飾層；和b)使層壓體位于聲源區(qū)和接收區(qū)之間，使層壓體的主要表面攔截并由此衰減從聲源區(qū)傳到接收區(qū)的聲波。
本發(fā)明還提供了一種多孔層壓體，包括被粘合至半透性低表面能耐氣流多孔層的不連續(xù)熱熔粘合劑層，該多孔層的孔隙基本不滲透粘合劑。
本發(fā)明還提供了一種多孔層壓體，包括與半透性氟化合物處理的耐氣流膜相鄰的熱塑性粘合劑層。
本發(fā)明還提供了一種吸音層壓體，具有與基本上不滲透熔融聚乙烯的半透性耐氣流膜相鄰的多孔吸音間隔層。
在進一步的實施方式中，本發(fā)明提供了一種變音結(jié)構(gòu)體，包括與半透性變音層壓體間隔的聲波反射表面，層壓體中包括面層和基本不滲透熔融聚乙烯的多孔膜。
在另一個實施方式中，本發(fā)明提供了一種車用吸音結(jié)構(gòu)體，包括以不連續(xù)熱熔粘合劑層為背涂層的裝飾層，粘合劑層與氟化合物處理的無紡織物耐氣流膜粘合，其耐氣流性能在50和5000mks瑞利之間。
在另一個實施方式中，本發(fā)明提供了一種地毯，包括被植絨在背襯上的纖維，背襯以不連續(xù)的熱熔粘合劑層為背涂層，粘合劑層粘合至經(jīng)過氟化合物處理的無紡織物耐氣流膜上，其耐氣流性能在50和5000mks瑞利之間。
在另一個實施方式中，本發(fā)明提供了一種聲學(xué)層壓體，包括a)纖維或開孔單元泡沫材料下層，b)熱熔粘合劑層，c)經(jīng)過氟化合物處理的無紡織物耐氣流膜，其耐氣流性能在50和5000mks瑞利之間，d)熱熔粘合劑層，和e)裝飾層。
附圖簡要說明附

圖1是與耐氣流膜和隔音墊粘合的地毯示意圖，地毯和膜被部分剝離，更好地表示每個獨立層。
附圖2是附圖1中耐氣流膜的放大頂視圖。
附圖3是與耐氣流膜和隔音墊粘合的地毯示意圖。
附圖4是車用地毯層壓體中經(jīng)過和未經(jīng)過氟化合物處理膜的照片比較，層壓體被扯開，露出膜-地毯界面。
具體說明在本發(fā)明的實施中，“半透性”是指用ASTM C522測得聲學(xué)耐氣流性能在大約50和5000mks瑞利之間的膜?！暗捅砻婺堋笔侵副砻婺苄∮诩s34達因/平方厘米的表面?！盁崛壅澈蟿笔侵溉埸c和一定溫度范圍內(nèi)的粘合強度適合于組合車用聲學(xué)層壓體的熱塑性材料。
附圖1是聲學(xué)層壓體10的示意圖。層壓體10包括地毯12，由被植絨在尼龍紡粘織物16中的尼龍纖維14制成，以LDPE熱熔粘合劑層18為背涂層。層18將地毯12粘合至耐氣流尼龍熔噴纖維膜20。膜20如附圖2的放大頂視圖所示，包括分布有通常是無孔壓印區(qū)域24的多孔無紡部分22。壓印區(qū)域24能提高膜20的拉伸強度。參見附圖1，膜20通過不連續(xù)的LDPE熱熔粘合劑層26被粘合至無紡隔音墊28，其厚度在地毯12和聲波反射表面30之間提供距離S。墊28通過適當(dāng)?shù)恼澈蟿?9被粘合至表面30。墊28優(yōu)選是可以壓縮和輕質(zhì)的，但是具有足夠的彈性，對地毯12施加并撤回作用力時，墊28能回復(fù)原位。如附圖1中所示，地毯12，膜20和墊28被從表面30上部分剝離，從而更好地表示聲學(xué)層壓體10中的每個層。
本發(fā)明中可以使用各種耐氣流膜。這些膜是半透性的，因此如上所述具有大約50和5000mks瑞利之間的聲學(xué)耐氣流性能。優(yōu)選膜具有至少約200mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。優(yōu)選膜還具有小于約3300mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。更優(yōu)選該膜具有至少約600mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。最優(yōu)選該膜還具有小于約1100mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。該耐氣流膜經(jīng)過處理因此具有低表面能，即，小于熱熔粘合劑的表面能，優(yōu)選小于約34達因/平方厘米，更優(yōu)選小于約30達因/平方厘米，最優(yōu)選小于約28達因/平方厘米。優(yōu)選該耐氣流膜的斷裂伸長率足以使其承受深腔模塑(比如至少約20％)，其耐熱性足以承受高溫模塑過程(比如至少約210℃)。特別優(yōu)選單位重量小于300克/平方米的輕質(zhì)熔噴無紡膜，更優(yōu)選單位重量小于約100克/平方米，最優(yōu)選小于約70克/平方米?？梢允褂糜材せ蜍浤?，對于地毯應(yīng)用而言，軟膜是特別優(yōu)選的。比如，按照ASTM D1388選項A測量時，該膜可以具有0.005牛米或以下的低彎曲硬度。對適用膜材料的選擇和加工是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。優(yōu)選的膜材料包括聚酰胺，聚酯，聚烯烴和公開在美國專利5459291，5824973，6145617和6296075，美國專利申請公開US 2001/0036788A1和PCT申請公開WO 99/44817A1中的材料。尼龍6聚酰胺和聚對苯二甲酸丁二酯是特別優(yōu)選的膜材料。
可以通過各種方法降低耐氣流織物的表面能，比如采用噴灑，形成泡沫，浸軋或其他傳統(tǒng)方法局部應(yīng)用合適的氟化試劑(比如有機氟碳化合物，氟硅化合物或有機硅處理)；在形成膜時向擠壓或熔噴壓模中熔融添加合適的氟化試劑(如上所示)；或者通過等離子體氟化合物處理。局部的氟化試劑處理和氟化試劑熔融添加劑是目前優(yōu)選的。優(yōu)選調(diào)節(jié)氟添加速率，在層壓時按照要求降低膜表面能和孔隙堵塞現(xiàn)象，同時使氟的總體用量最少。總的來說，局部和熔融的氟添加速率是可比的，因為熔融添加的氟化試劑通常會遷移至膜表面。通過計算膜的表面能或者在組裝聲學(xué)層壓體之前，優(yōu)選在此之后，分析膜表面處的氟含量，能夠估計氟化試劑的添加速率。優(yōu)選在將組合式聲學(xué)層壓體的層手動扯開并暴露出獨立層之間的粘合界面之后，求得組裝之后的氟含量。優(yōu)選的氟化試劑添加速率占膜重量的大約0.01重量％固體或以上，更優(yōu)選是大約0.3到0.6重量％固體。以氟為基數(shù)表示，則氟化試劑添加速率優(yōu)選能在膜上提供大約0.04重量％或以上的氟，更優(yōu)選是大約0.12到0.24重量％的氟。熔融應(yīng)用是特別優(yōu)選的，能夠避免浸軋，干燥或熟化設(shè)備以及局部處理要求的相關(guān)加工步驟的投資成本。
局部應(yīng)用的特別優(yōu)選氟化試劑包括氟化氨酯化合物的分散體或溶液，包括以下反應(yīng)產(chǎn)物a)具有以下結(jié)構(gòu)式的氟化聚醚Rf-Q-Tk(I)其中Rf表示分子量至少為750克/摩爾的單價全氟聚醚基團，Q表示化學(xué)鍵或者二價或三價有機連接基團，T表示能與異氰酸酯反應(yīng)的官能團，k是1或2；b)一種異氰酸酯組分，選自具有至少3個異氰酸酯基團的聚異氰酸酯化合物，或者聚異氰酸酯化合物的混合物，其中每個分子中異氰酸酯基團的平均數(shù)大于2；和c)任選一種或多種能與異氰酸酯基團反應(yīng)的共反應(yīng)物。
全氟聚醚基團Rf優(yōu)選具有以下結(jié)構(gòu)式R1f-O-R2f-(R3f)q- (II)其中R1f表示全氟烷基，R2f表示全氟聚烯化氧基團，包括具有1，2，3或4個碳原子的全氟烯化氧基團或者這些全氟烯化氧基團的混合，R3f表示全氟亞烷基，q是0或1。結(jié)構(gòu)式(II)中的全氟烷基R1f可以是線形或支鏈的，優(yōu)選具有1到10個碳原子，更優(yōu)選具有1到6個碳原子。一個典型的這種全氟烷基是CF3-CF2-CF2-。全氟烯化氧基團R2f可以是線形或支鏈的。如果該全氟烯化氧基團含有不同全氟烯化氧單元的混合物，則這些單元可以構(gòu)成無規(guī)結(jié)構(gòu)體、交替結(jié)構(gòu)或者嵌段結(jié)構(gòu)。典型的全氟聚烯化氧基團R2f包括-CF2-CF2-O-，-CF(CF3)-CF2-O-，-CF2-CF(CF3)-O-，-CF2-CF2-CF2-O-，-CF2-O-，-CF(CF3)-O-，-CF2-CF2-CF2-CF2-O，-[CF2-CF2-O]r-，-[CF(CF3)-CF2-O]n-，-[CF2CF2-O]I-[CF2O]j-和-[CF2-CF2-O]l-[CF(CF3)-CF2-O]m-，其中r是4到25，n是3到25，i，l，m和j都是2到25。全氟亞烷基R3f可以是線形或支鏈的，優(yōu)選具有1到6個碳原子。一個典型的這種全氟亞烷基是-CF2-或-CF(CF3)-。結(jié)構(gòu)式(I)中連接基團的實例包括被O，N或S中斷的芳香族或脂肪族有機基團，比如亞烷基，氧基，硫基，氨酯基，羧基，羰基，酰胺基，氧化烯基團，硫化烯基團，羧亞烷基和/或酰胺亞烷基。結(jié)構(gòu)式(I)中官能團T的實例包括硫羥基，羥基和氨基。
在優(yōu)選實施例中，結(jié)構(gòu)式(I)的氟化聚醚有以下結(jié)構(gòu)式R1f-[CF(CF3)-CF2O]n-CF(CF3)-A-Q-Tk(III)其中R1f，Q，T和k如上文所定義，n是3到25的整數(shù)，A是羰基或CH2。特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)式(III)氟化聚醚中含有結(jié)構(gòu)式為CF3-CF2-CF2-O-的R1f基團，因此其中含有結(jié)構(gòu)式為CF3-CF2-CF2-O-[CF(CF3)-CF2O]n-CF(CF3)-的部分，其中n是3到25的整數(shù)。n等于3時該部分的分子量為783。
結(jié)構(gòu)式(III)中-A-Q-Tk部分的代表性實例包括1.-CONRa-CH2CHOHCH2OH，其中Ra是氫或例如1到4個碳原子的烷基；2.-CONH-1，4-二羥基苯基；3.-CH2OCH2CHOHCH2OH；4.-COOCH2CHOHCH2OH；和5.-CONRb-(CH2)mOH，其中Rb是氫或者甲基，乙基，丙基，丁基或己基等烷基，m是2，3，4，6，8，10或11。
特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)式(III)氟化聚醚中含有結(jié)構(gòu)式為-CO-X-Rc(OH)k的-A-Q1-Tk部分，其中k如上文所定義，Rc是1到15個碳原子的亞烷基，X是O或NRd，Rd表示氫或1-4個碳原子的烷基。
可以通過六氟氧化丙烯的低聚反應(yīng)制備結(jié)構(gòu)式(III)的優(yōu)選化合物，制得全氟聚醚羰基氟化物?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的反應(yīng)，將羰基氟化物轉(zhuǎn)變成酸，酯或醇。然后進一步反應(yīng)該羰基氟化物或者由其衍生的酸，酯或醇，采用已知過程引入要求的異氰酸酯活性基團T。通過使氟化聚醚的甲基酯衍生物與3-氨基-2-羧基-丙醇反應(yīng)，能夠制得具有上述-A-Q-Tk部分1的化合物。按照類似方法，使用僅含一個羥基官能團的氨基醇，能夠制得具有上述-A-Q-Tk部分5的化合物。比如，與2-氨基乙醇的反應(yīng)能夠生成具有上述基團5的化合物，其中Rb是氫，m是2。歐洲專利申請EP 0870778也描述了制造具有要求部分-A-Q1-Tk的結(jié)構(gòu)式(III)化合物的方法。結(jié)構(gòu)式(I)或(III)化合物的進一步實例公開在美國專利3536710中。
上述異氰酸酯組分優(yōu)選是具有至少3個異氰酸酯基團的聚異氰酸酯，或者每個分子中平均含有超過2個異氰酸酯基團的聚異氰酸酯化合物混合，比如二異氰酸酯化合物和具有3個或以上異氰酸酯基團的聚異氰酸酯化合物的混合。該聚異氰酸酯化合物可以是脂肪族或芳香族的，可以是非氟化化合物。該聚異氰酸酯化合物的分子量通常不超過1500克/摩爾。實例包括二異氰酸六亞甲基酯；二異氰酸2，2，4-三甲基-1，6-六亞甲基酯；二異氰酸1，2-亞乙基酯；二環(huán)己基甲烷-4，4′-二異氰酸酯；脂肪族三異氰酸酯，比如三異氰酸1，3，6-六亞甲基酯，二異氰酸六亞甲基酯的環(huán)狀三聚物和二異氰酸異佛爾酮酯的環(huán)狀三聚物(異氰脲酸酯)；芳香族聚異氰酸酯，比如二異氰酸4，4′-亞甲基二亞苯基酯，4，6-二-(三氟甲基)-1，3-苯二異氰酸酯，2，4-甲苯二異氰酸酯，2，6-甲苯二異氰酸酯，鄰，間和對-亞二甲苯二異氰酸酯，4，4′-二異氰酰二苯基醚，3，3′-二氯-4，4′-二異氰酰二苯基甲烷，二異氰酸4，5′-二苯基酯，4，4′二異氰酰二芐基，3，3′-二甲氧基-4，4′-二異氰酰聯(lián)苯，3，3′-二甲基-4，4′-二異氰酰聯(lián)苯，2，2′-二氯-5，5′-二甲氧基-4，4′-二異氰酰聯(lián)苯，1，3-二異氰酰苯，二異氰酸1，2-亞萘基酯，二異氰酸4-氯-1，2-亞萘基酯，二異氰酸1，3-亞萘基酯，和二異氰酸1，8-二硝基-2，7-亞萘基酯和芳香族三異氰酸酯，比如聚亞甲基聚苯基異氰酸酯?？梢杂脕碇苽浞滨セ衔锏钠渌惽杷狨グㄖh(huán)族二異氰酸酯，比如異氰酸3-異氰酰甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基酯；芳香族三異氰酸酯，比如聚亞甲基聚苯基異氰酸酯(PAPI)和環(huán)狀二異氰酸酯，比如二異氰酸異佛爾酮酯(IPDI)。含有異氰酸內(nèi)酯衍生部分的異氰酸酯也是適用的，比如含縮二脲的三異氰酸酯比如DESMODURTMN-100(從Bayer購得)，含異氰脲酸酯的三異氰酸酯，比如IPDI-1890(從Huls AG購得)，和含azetedinedione的二異氰酸酯，比如DESMODURTMTT(從Bayer購得)。同樣適用的還有其他二或三異氰酸酯，比如DESMODURTML和DESMODURTMW(都從Bayer購得)，三-(4-異氰酰苯基)-甲烷(從Bayer購得的DESMODURTMR)和DDI 1410(從Henkel購得)。
上述可選共反應(yīng)物包括水或者具有一個或多個Zerewitinoff氫原子的非氟化有機化合物。實例包括具有至少一個或兩個能與異氰酸酯基團反應(yīng)的官能團的非氟化有機化合物。這些官能團包括羥基，氨基和硫羥基。這些有機化合物的實例包括脂肪族單官能醇，比如具有至少1個優(yōu)選至少6個碳原子的單鏈烷醇，脂肪族單官能胺，氧化烯基團中具有2，3或4個碳原子而且1或2個基團中具有至少一個Zerewitinoff氫原子的聚氧化烯，多元醇，包括聚醚二醇等二醇，比如聚四亞甲基二醇，聚酯二醇，二聚二醇，脂肪酸酯二醇，聚硅氧烷二醇和鏈烷二醇，比如乙二醇和聚胺。單官能醇的實例包括甲醇，乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇，異丁醇，叔丁醇，正戊醇，叔戊醇，2-乙基己醇，縮水甘油和異硬脂醇。脂肪酯二醇優(yōu)選是包括來自于脂肪酸的酯的二醇，優(yōu)選脂肪酸具有至少5個碳原子，更優(yōu)選至少8個碳原子。脂肪酯二醇的實例包括單油酸甘油酯，單硬脂酸甘油酯，單蓖麻油酸甘油酯，單牛脂甘油酯，季戊四醇的長鏈烷基酯，烷基中具有至少5個碳原子。適用的脂肪酯二醇包括RILANITTM二醇，比如RILANITTMGMS，RILANITTMGMRO和RILANITTMHE(都從Henkel購得)。
適用的聚硅氧烷二醇包括聚二烷基硅氧烷二醇和聚烷基芳基硅氧烷二醇。聚硅氧烷二醇的聚合度優(yōu)選在10和50之間，更優(yōu)選在10和30之間。聚硅氧烷二醇特別包括以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì) 其中R1和R2分別表示具有1到4個碳原子的亞烷基，R3，R4，R5，R6，R7，R8和R9分別表示具有1到4個碳原子的烷基或芳基，La表示三價連接基團，m表示10到50的值。L可以是線形或支鏈的亞烷基，可以含有一個或多個懸鏈雜原子，比如氧或氮。
其他適用的二醇包括聚酯二醇。實例包括線形UNIFLEXTM聚酯(從UnionCamp購得)和由二聚酸或二聚二醇衍生的聚酯。二聚酸和二聚二醇是眾所周知的，通過不飽和酸或二醇的二聚反應(yīng)制得，特別是不飽和的長鏈脂肪酸或二醇(比如至少5個碳原子)。由二聚酸或二聚二醇所制得聚酯的實例包括PRIPLASTTM和PRIPOLTM二醇(都從Uniqema購得)。
在特別優(yōu)選的實施例中，該有機化合物包括一個或多個水溶性或者能夠形成水溶性基團的基團，使氟化化合物能更容易地分散在水中。另外，氟化化合物中包括水溶性基團能夠在纖維基片上獲得有利的污跡釋放性質(zhì)。適用的水溶性基團包括陽離子性，陰離子性和兩性離子性基團以及非離子性水溶性基團。離子性水溶性基團的實例包括銨根，膦基，锍基，羧酸鹽，磺酸鹽，磷酸鹽，膦酸鹽或次磷酸鹽。能在水中形成水溶性基團的基團實例包括能在水中質(zhì)子化的基團，比如氨基，特別是叔胺基。特別優(yōu)選的有機化合物中只有一個或兩個能與NCO-基團反應(yīng)的官能團，而且進一步包括非離子性水溶性基團。典型的非離子性水溶性基團包括聚氧化烯基團。優(yōu)選的聚氧化烯基團中包括具有1到4個碳原子，比如聚氧乙烯，聚氧丙烯，聚氧四亞甲基及其共聚物，比如具有氧乙烯和氧丙烯單元的聚合物。這種含有聚氧化烯的有機化合物中可以包括一個或兩個官能團，比如羥基或氨基。含有聚氧化烯的化合物實例包括聚乙二醇的烷基醚，比如聚乙二醇的甲基或乙基醚，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷無規(guī)或嵌段共聚物的羥基端接甲基或乙基醚，聚環(huán)氧乙烷，聚乙二醇，聚丙二醇的氨基端接甲基或乙基醚，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的羥基端接共聚物(包括嵌段共聚物)，二氨基端接的聚(烯化氧)，比如JEFFAMINETMED和JEFFAMINETMEDR-148(都從Huntsman Performance Chemicals購得)和聚(氧化烯)硫醇。
可選的共反應(yīng)物還可以包括異氰酸酯封端劑。該異氰酸酯封端劑可以單獨使用或者與一種或多種上述其他共反應(yīng)劑組合使用。封端劑及其機理如Douglas Wicks和Zeno W.Wicks Jr.的“封端異氰酸酯III部分A，機理和化學(xué)性質(zhì)”，有機涂層進展，36(1999)，第14-172頁中詳述。優(yōu)選的封端劑包括芳醇，比如苯酚，內(nèi)酰胺，比如ε-己內(nèi)酰胺，δ-戊內(nèi)酰胺，γ-丁內(nèi)酰胺，肟，比如甲醛肟，乙醛肟，環(huán)己酮肟，苯乙酮肟，二苯甲酮肟，2-丁酮肟或二乙二肟。其他適用的封端劑包括亞硫酸氫鹽和三唑。
其他適用于本發(fā)明的氟化合物局部處理劑包括ZONYLTM7713或7040(從E.I.DuPont de Nemours & Co.購得)。優(yōu)選的氟化合物熔融添加劑包括惡唑烷酮，如美國專利5099026中所述。
本發(fā)明中可以使用各種熱熔粘合劑。優(yōu)選的粘合劑包括LDPE，無規(guī)聚丙烯，丙烯/1-丁烯/乙烯三聚體，和丙烯/乙烯，1-丁烯/乙烯，和1-丁烯/丙烯共聚物。其他適用的粘合劑包括美國專利3932328，4081415，4692370，5248719，5869562和6288149中所述物質(zhì)。該粘合劑還可以是低單位重量的熱塑性紗，比如來自于Bostik-Findley Company的SHARNETTM熱熔粘合劑網(wǎng)。對于熱熔粘合劑的選擇和加工是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。熱熔粘合劑通常位于耐氣流膜的兩個側(cè)面上。如果粘合劑層位于該膜的兩個側(cè)面上，則這兩個粘合劑層可以是相同或不同的。
本發(fā)明中可以使用各種隔音墊和其他多孔間隔層。優(yōu)選的間隔層包括美國專利4837067，5459291，5504282，5749993，5773375，5824973，5866235，5961904，6145617，6296075，6358592和Re.36323，美國專利申請公開US2001/0036788A1和PCT申請公開WO 99/44817A1中所述。其他適用的材料包括棉和合成纖維乙酸乙烯酯共聚物，從Janesville Porducts，Inc.以“再生膠”，MARATEXTM，MARABONDTM或MARABOND5TM獲得。該間隔層也可以是含有空氣或其他氣體的空隙。制造合適間隔層的技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的。
本發(fā)明的聲學(xué)層壓體可以放置(比如粘合)至相鄰各種聲波反射表面上，比如車頂棚，門板，頂部內(nèi)襯，車廂和機罩。如果間隔層是空氣，則聲學(xué)層壓體可以被置于距離聲波反射表面的恰當(dāng)位置處，以提供聲學(xué)層壓體與聲波反射表面之間的合適間距。由于車內(nèi)空間有限，所以車內(nèi)的吸音材料通常被限制在比較低的厚度，在大約1000赫茲或以上頻率處效果最好。因此，吸音性能取決于頻率，而且單一多孔吸音材料可能無法在整個感興趣的頻率波段內(nèi)提供最好的吸音效果。在5000赫茲具有很好吸音系數(shù)的材料不一定在100赫茲也具有很好的吸音系數(shù)。材料表面和下方聲波反射表面之間的距離小于入射波長的大約四分之一時，該材料的低頻系數(shù)隨著頻率的降低而降低。增加耐氣流膜能顯著提高多孔吸音材料的低頻吸音性能。
本發(fā)明中可以使用各種裝飾層。優(yōu)選的裝飾材料包括地毯，織物，塑料膜或片的合適多孔或穿孔皮革或金屬面板。制造這些裝飾層的技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。
完成的聲學(xué)層壓體優(yōu)選具有大于約1000mks瑞利而且小于約4200mks瑞利的耐氣流性能。在傳統(tǒng)的車用地毯構(gòu)造中，相當(dāng)于使用耐氣流性能約為200到3300mks瑞利的耐氣流織物。更優(yōu)選該完成的聲學(xué)層壓體具有大于約103mks瑞利并且小于約2×103mks瑞利的耐氣流性能，對應(yīng)于耐氣流性能約為600到1100mks瑞利的耐氣流織物。該聲學(xué)層壓體的耐氣流性能在一定程度上取決于形成每個層所用的成網(wǎng)或擠壓涂布技術(shù)，還取決于形成該層壓體所用的模塑或?qū)訅杭夹g(shù)。通過參考附圖3所示聲學(xué)層壓體10的示意圖更容易理解。放大視圖中能看見纖維14和LDPE熱熔粘合劑層18和26。優(yōu)選控制或者選擇粘合劑層18和26的涂層重量以及厚度，在層壓體10的界面粘性和多孔性之間獲得恰當(dāng)?shù)钠胶狻Ｊ褂眠^厚的粘合劑層18或26會導(dǎo)致在模塑層壓體時發(fā)生孔隙堵塞。模塑持續(xù)時間，溫度，和粘合兩側(cè)相鄰層的表面能這些因素的變化都會影響最終層壓體中的孔隙率。降低熱塑性粘合劑層的百分增量，改變模塑時間或溫度能提高孔隙率。通過在開始時應(yīng)用不連續(xù)的熱熔粘合劑層，也能調(diào)節(jié)粘合劑增量和最終層壓體的孔隙率。比如，可以用點狀打印或者其他合適的不連續(xù)涂布技術(shù)，或者由上述熱塑性紗形成粘合劑層26。
本發(fā)明能夠以降低的成本提供更好的聲學(xué)層壓體。比如，可以用重復(fù)利用的纖維隔音墊制造廢料制造隔音墊，或者使隔音墊中含有大量這種廢料。廢料中可以混有重復(fù)利用的再生膠或者主要基于較大直徑纖維的其他材料，以低成本獲得部分剛性和耐壓縮性。這種低成本隔音墊材料通常具有較大的孔徑分布，以及由此產(chǎn)生的較低氣流承受能力和吸音能力。在本發(fā)明聲學(xué)層壓體的隔音墊層中重復(fù)利用這些低成本材料，能夠以降低的原料成本獲得性能提高的聲學(xué)層壓體。由于本發(fā)明能夠控制孔隙堵塞以及在膜和聲學(xué)層壓體整體上選擇合適的氣壓降，所以最終吸音性能并不特別取決于該隔音墊的具體結(jié)構(gòu)。事實上，只需要考慮四分之一波長規(guī)律以及耐氣流膜的孔隙率與界面粘性。如果孔隙堵塞不受控制，則很難獲得令人滿意的層壓效果，界面粘性，以及最終聲學(xué)層壓體中要求的孔隙率和吸音效果。
本發(fā)明的聲學(xué)層壓體能顯著衰減從汽車聲源區(qū)(比如發(fā)動機機艙，傳動系統(tǒng)，車輪，外部面板或其他噪聲)傳到車內(nèi)接收區(qū)(比如防火板，頂棚，門板，頂部內(nèi)襯火其他內(nèi)部裝飾)的聲波。該層壓體位于聲源區(qū)和接收區(qū)之間，其主要表面攔截并衰減從聲源區(qū)傳到接收區(qū)的聲波。定位本發(fā)明層壓體的各種方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。
通過以下說明性實施例進一步說明本發(fā)明，其中除非另有指明，否則所有份數(shù)和百分比都是重量比。
本發(fā)明優(yōu)選實施方式實施例1和對比例C1使用被擠壓通過165.1厘米寬的熔噴壓模的ULTRAMIDTMBS400N尼龍6聚酰胺樹脂(從BASF Corp.購得)制備熔噴網(wǎng)，該壓模具有一排中心間隔1016微米的381微米尖孔。氣刀間隙設(shè)定為762微米，壓模尖端相比壓模氣刀凹進762微米。收集器距離熔噴壓模9.53厘米。擠壓機內(nèi)的樹脂溫度為363℃，用于抽絲的壓模氣體在多支管處的溫度是360℃。壓模氣體多支管壓力是0.052兆帕。聚合物產(chǎn)量保持恒定為大約477克/厘米/小時，收集器以一定速率移動，形成單位重量為大約45克/平方米的網(wǎng)。制得的熔噴網(wǎng)具有大約220℃的熔點和用千分尺測得的大約0.18毫米的厚度。按照ASTM C522測得的耐氣流性能為721mks瑞利。以米為單位歸一化厚度，則求得氣流阻抗為4.01×106瑞利/米。
用氟化聚氨酯的含水分散體噴灑30.5×30.5厘米的熔噴網(wǎng)，該氟化聚氨酯的制備方法是在反應(yīng)容器中裝入58.89份C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OH(基本按照美國專利2803656實施例1中所述過程制備)，0.02份二月桂酸二丁基錫和237份甲基異丁基酮。在干燥氮氣吹掃情況下，將攪拌中的混合物溫度升高到60℃。緩慢加入40份DESMODURTMN-3300多官能異氰酸酯樹脂(從BayerCorporation購得)，同時保持溫度為60-65℃。添加完成之后，在60℃攪拌反應(yīng)混合物1小時。逐滴添加3.42份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，同時保持反應(yīng)混合物溫度低于65℃。將反應(yīng)混合物攪拌30分鐘。向攪拌中的混合物添加18.69份固體CARBOWAXTM1450聚乙二醇(從Dow Chemical Company購得)。通過傅立葉變換紅外光譜中2289厘米-1附近-NCO帶消失確定反應(yīng)完成。劇烈攪拌使反應(yīng)產(chǎn)物乳化，同時緩慢添加944份60℃的去離子水。對所制得預(yù)乳化混合物進行2分鐘的超聲攪動。使用與吸出器相連的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器從混合物中汽提甲基異丁基酮溶劑。將制得的乳劑稀釋到水中活性固體含量為30％，然后進一步用水稀釋到3％的活性固體含量，再進行噴灑。對熔噴網(wǎng)進行稱重，用稀釋的分散體均勻噴灑，然后置于116℃烘箱中大約5分鐘。再次對網(wǎng)稱重，發(fā)現(xiàn)氟化合物固體增量為3.67重量％或者是大約0.88重量％的氟。將經(jīng)過氟化合物處理的網(wǎng)置于30.5×30.5厘米的SHARNETTMSP091的30克/平方米的熱熔粘性紗片(從Bostik-Findley Company購得)上，然后置于單位重量約為897克/平方米的吸音墊頂部。該吸音墊是由氣流成網(wǎng)8-旦尼爾聚酯定長纖維與4-旦尼爾共聚酯兩組分纖維粘合而成的。
將30.5厘米×30.5厘米的767克/平方米地毯面材料置于經(jīng)過氟化合物處理的網(wǎng)上，該地毯面材料是由植絨在尼龍紡粘無紡網(wǎng)重的尼龍制成的，并以LDPE為背襯。帶背襯的地毯有基底，累積高度為5毫米。在加熱條件下將制得的地毯-尼龍耐氣流膜-粘合劑網(wǎng)-纖維隔音墊組件壓縮模塑至20毫米厚度。將該組件置于具有聚四氟乙烯剝離襯墊的0.46米×0.46米×5.7毫米的厚鋁制底部壓板上，防止粘結(jié)，以實現(xiàn)壓縮模塑。在該組件上安放涂布有相同剝離襯墊的頂部壓板，使剝離襯墊向下。在模擬的模塑操作中，壓板間距為20毫米，控制烘箱加熱后的厚度。在頂部壓板上加砝碼，保證20毫米間距上的壓力。將熱電偶插入隔音墊中，測量模塑時的實際溫度。烘箱溫度較低，為204℃。在隔音墊熱電偶表示170℃內(nèi)部溫度之前需要比較長的保持時間，從而有助于使粘合劑潤濕進入耐氣流膜中。達到170℃的內(nèi)部溫度之后，從烘箱中取出模塑組件，使其降至室溫。小心地分開模塑組件，從地毯-耐氣流膜層壓體中剝離隔音墊。從耐氣流膜上小心地除去殘留的粘合纖維，用尺量地毯-耐氣流膜層壓體的高度。目視觀察粘合劑滲透或潤濕進入耐氣流膜中的程度。將地毯-耐氣流膜層壓體置于氣流室中，使地毯背襯面朝向氣流，測量耐氣流性能。
在對比例中，制備類似的地毯-尼龍耐氣流膜-粘合劑網(wǎng)-纖維隔音墊組件，但是沒有對耐氣流膜使用氟化合物處理。如上所述進行壓縮模塑和分層之后，使隔音墊和地毯-耐氣流膜層壓體分開，評估地毯-耐氣流膜層壓體的高度和耐氣流性能。使用經(jīng)過和未經(jīng)過氟化合物處理的耐氣流膜的結(jié)果如下表1中所示。
表1
表1中的數(shù)據(jù)說明，經(jīng)過處理的耐氣流膜具有明顯低于未經(jīng)處理膜的耐氣流性能，說明層壓未經(jīng)處理膜時發(fā)生更高程度的空隙堵塞情況。但是，手動拉扯層壓體使其分開時，地毯層和經(jīng)過處理膜之間的粘性與地毯層和未經(jīng)處理膜之間的粘性大致相同。目視觀察經(jīng)過和未經(jīng)處理膜的隔音墊-膜分層界面，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理膜是白色的(表示熱塑性粘合劑的滲透作用和孔隙堵塞最小)，而未經(jīng)處理膜是深色的(表示熱塑性粘合劑有一定程度的膜滲透，孔隙堵塞和飽和)。附圖4所示未經(jīng)處理膜C1和經(jīng)過處理膜1的照片說明了這種區(qū)別。
在另一個對比過程中，將實施例1中的隔音墊在上述模壓機中加熱到170℃，同時壓縮到15毫米厚度。這與模塑上述地毯-尼龍耐氣流膜-粘合劑網(wǎng)-纖維隔音墊組件至20毫米厚度之后獲得的隔音墊厚度匹配。使經(jīng)過壓縮的15毫米隔音墊冷卻，將其標(biāo)志為對比例2，并按照ASTM E-1050用中型阻抗管(63毫米直徑管)對感興趣的各個頻率進行法線入射吸音系數(shù)的評估。在上述壓模機中將實施例1中所用尼龍植絨地毯樣品同樣加熱到170℃，同時壓縮至5毫米厚度。這種操作能夠允許LDPE熱熔粘合劑產(chǎn)生毛細管流，從而使地毯具有一定的孔隙率和空氣滲透性。使經(jīng)過模塑的地毯冷卻，標(biāo)志為對比例C3，并且評估法線入射吸音系數(shù)。然后，不使用插入的耐氣流膜，組裝隔音墊和尼龍植絨LDPE背襯地毯，在上述壓模機中小心地進行層壓，直到20毫米的厚度。需要進行多次嘗試才能獲得冷卻后孔隙率恰到好處的模塑層壓體。將最好的樣品標(biāo)志為對比例C4，評估法線入射吸音系數(shù)。使用含有經(jīng)過氟化合物處理膜的本發(fā)明聲學(xué)層壓體能獲得最好的吸音性能，與使用未經(jīng)處理膜的情況相比，前者在模塑過程中需要關(guān)注的因素最少。
實施例2和對比例C2和C3使用全氟丙烷在2000瓦和300毫托壓力下對實施例1的熔噴網(wǎng)進行等離子體氟化。持續(xù)一定時間，使根據(jù)AATCC 118-1997或ISO 14419該網(wǎng)具有3油強制級別，和0.16％的氟含量。測量氟百分比時，將0.07到0.09克氟化網(wǎng)樣品置于凝膠膠囊中，將膠囊置于鉑絲電極形成的圓柱體中。在干燥的1000毫升聚碳酸酯燒瓶中裝入15毫升去離子水。用氧氣吹掃該燒瓶30秒，然后立刻將鉑電極置于燒瓶中，并夾住密封。將燒瓶顛倒，置于略微傾斜一定角度的環(huán)形支架上，使樣品保持干燥。將鉑絲連接至可變電源。開啟電源，增加電壓直到樣品點燃。燃燒完成之后，關(guān)閉電源，劇烈搖晃燒瓶1到2分鐘，使鉑圓柱體漂洗完全。使燒瓶靜置30分鐘，不時搖晃。從燃燒瓶中吸出5毫升樣品，與5毫升Total Ionic Strength Adjuster Buffer(TSIAB IV)緩沖溶液一起裝入50毫升燒杯中。TSIAB IV溶液的制備方法是，混合500毫升去離子水，84毫升濃HCl(36-38％)，242克三-羥基甲基氨基甲烷和230克酒石酸鈉，用去離子水稀釋制得的混合物，形成1升緩沖溶液。將94-09型氟化物電極分析器(從Orion Research Inc.購得)置于該50毫升燒杯中。用DP-4443型離子攪拌設(shè)備(從Sienco Inc.購得)進行攪拌。用940 EA型微處理器(從OrionResearch Inc.購得)以微克為單位記錄樣品中的氟化物含量。用氟化物微克數(shù)除以樣品重量計算氟化物濃度。
按照ASTM C522測得經(jīng)過氟處理的網(wǎng)具有779MKS瑞利的耐氣流性能。通過對以米為單位的厚度進行歸一化可以求得氣流阻抗，為4.33×106瑞利/米。按照實施例1中的方法將所制得經(jīng)過氟處理的30.5厘米×30.5厘米耐氣流膜樣品層壓在地毯/經(jīng)過氟處理的耐氣流膜/粘合劑網(wǎng)/纖維隔音墊組件中，但是烘箱溫度是257℃。達到170℃的實際層壓溫度后，從烘箱中取出模塑的聲學(xué)層壓體，驟冷至室溫。按照ASTM C522使測試室中的樣品取向地毯側(cè)面向上，測量層壓體的耐氣流性能。隨后從測試室中取出樣品，小心地分開各個組成層。分別測試隔音墊和模塑地毯的氣流承受能力。對模塑之前經(jīng)過氟處理的耐氣流膜的氣流值和模塑之后其他組成層的氣流值求和，并且與整個模塑聲學(xué)層壓體的耐氣流性能進行比較。整個層壓體的氣流值與各個組成層氣流值之和的差距是在耐氣流膜中形成孔隙堵塞中的粘性而造成的。
在對比例C2中，按照相同的方法制備地毯/耐氣流膜/粘合劑網(wǎng)/纖維隔音墊的組件，但是沒有對耐氣流膜使用等離子體氟化合物處理。按照上述方法對該層壓體進行測試。
在對比例C3中，制備地毯/粘合劑網(wǎng)/纖維隔音墊組件，但是沒有使用耐氣流膜。按照上述方法對該層壓體進行測試。
表2所示為等離子體氟化合物處理的有利作用。模塑只造成孔隙率略有降低，并且增強了耐氣流性能。如果沒有進行處理，則模塑之后孔隙率會顯著降低，耐氣流性能也會顯著增加。如果沒有使用耐氣流膜，則耐氣流性能對于有效降低噪聲而言太低。除了進行氟化合物處理之外，層壓體的層間粘性與對比例C3的是可比的(通過用手分開樣品進行定性評價)，對比例C3中沒有耐氣流膜。
表2
1“N.A.”表示不適用。
實施例3和對比例C4使用305型特性粘度為0.78的聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)樹脂(從Intercontinental Polymers Inc.購得)制備熔噴網(wǎng)。使該樹脂擠壓通過165.1厘米寬的熔噴壓模，該壓模具有一排中心間隔498微米的305微米壓模尖孔。氣刀距離為406微米，壓模尖端突出氣刀635微米。收集器距離熔噴壓模10.16厘米。樹脂在最后擠壓區(qū)的溫度是321℃。熔噴壓模中的樹脂溫度被設(shè)定為312℃的平均區(qū)溫，進行抽絲的壓模氣體溫度在多支管處為320℃。壓模氣體的多支管壓力約為0.05兆帕。聚合物的處理速率恒定為357克/厘米/小時左右，收集器以一定速率移動，產(chǎn)生單位重量約為60克/平方米的網(wǎng)。在141℃將PE120-30號熱塑性粘合劑網(wǎng)(從Bostik-Findley Company購得)點狀粘合在PBT網(wǎng)上，使用帶圖案的鋼輥以大約40千克/直線厘米的作用力壓住膠面輥。制得的熔噴網(wǎng)平均熔點約為230℃，用千分尺測得其厚度約為0.4毫米。
向反應(yīng)容器中裝入34.8份低聚醇CF3CF2CF2O(CF(CF3)CF2O)3.6CF(CF3)CONHCH2CH2OH，0.9份C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OH，2份甲氧基聚乙二醇(分子量750)和50份甲基異丁基酮。添加10.1份三(6-異氰酰己基)異氰脲酸酯，在氮氣氣氛和攪拌條件下將混合物加熱到75℃。然后向制得的渾濁混合物中添加0.03份二月桂酸二丁基錫。開始放熱反應(yīng)，溫度升高到大約90℃。放熱平息之后將反應(yīng)物加熱到75℃保持3小時。逐滴加入2.3份CH3C(＝NOH)C2H5，同時用2份甲基異丁基酮沖洗容器。將反應(yīng)混合物在氮氣氣氛和75℃條件下攪拌過夜。第二天添加8.3份30％含水甲基聚氧乙烯(15)十八烷基氯化銨在219.2份去離子水中的溶液，同時在添加過程中保持溫度高于70℃。將后一混合物超聲攪動5分鐘。在減壓條件下使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器通過加熱除去甲基異丁基酮。生成氟化氨酯的白色分散體。
在浸軋操作中向網(wǎng)表面以0.3％的固體含量(0.12％氟增量)應(yīng)用氟化合物，然后在149℃的烘箱中干燥，對熔噴網(wǎng)進行局部氟化合物處理。制得經(jīng)過處理的網(wǎng)依照AATCC 118-1997或ISO 14419具有6-油強制級別。經(jīng)過處理的網(wǎng)具有823MKS瑞利的耐氣流性能，厚度歸一化氣流阻抗為2.06×106瑞利/米。
使用經(jīng)過處理的網(wǎng)按照實施例2的方法形成壓縮模塑地毯/經(jīng)過氟處理的耐氣流膜/粘合劑網(wǎng)/纖維隔音墊層壓體。對制得的實施例3層壓體按照實施例1的方法進行厚度和耐氣流性能評價。制備類似的層壓體，區(qū)別在于沒有對耐氣流膜使用局部氟化合物處理。對制得的對比例C4層壓體進行類似的厚度和耐氣流性能評價。
表3所示為局部氟化合物處理的有利作用。模塑只會導(dǎo)致孔隙率略有降低，并且增強耐氣流性能。如果沒有經(jīng)過處理，則模塑之后孔隙率會顯著降低，而且耐氣流性能顯著增加。除了進行氟化合物處理之外，該層壓體的層間粘性與對比例C3的層間粘性是可比的(通過用手分開樣品進行定性評估)，對比例C3中沒有耐氣流膜。
表3
實施例3中的氟化合物處理表現(xiàn)出非常高的油強制并且給出負的孔隙堵塞值。
實施例4和對比例C5與C6使用305型特性粘度為0.78的PBT樹脂制備熔噴網(wǎng)。使該樹脂擠壓通過48.3厘米寬的熔噴壓模，該壓模具有一排小孔，每厘米長度有20個。這些小孔的平均液壓直徑為228.6微米。氣刀距離為381.0微米，壓模尖端突出氣刀431.8微米。收集器距離熔噴壓模15.9厘米。擠壓機溫度分布和壓模溫度被設(shè)定為330℃。進行抽絲的壓模氣體溫度在機頭處為420℃。壓模氣體的多支管壓力約為0.06兆帕。聚合物的處理速率恒定為536克/厘米/小時左右，收集器以一定速率移動，產(chǎn)生單位重量約為66克/平方米的網(wǎng)。用大約20％菱形圖案的鋼輥壓住平滑鋼輥，在網(wǎng)上進行壓紋。兩個鋼輥的溫度都是141℃，以3.05米/份的速度加工69千克/直線厘米的網(wǎng)。所制得熔噴網(wǎng)的平均熔點約為230℃，用干分尺測得其厚度約為0.6毫米。
以0.6％的固體含量(0.24％氟增量)，在浸軋操作中應(yīng)用氟化氨酯α，ω-C36H72[OCOC2H4S{CH2CH(CO2(CH2)2N(CH3)SO2C4F9)}4CH2CH2(CO2C18H37)]2對該網(wǎng)進行局部氟化合物處理，然后在149℃的烘箱中干燥。制得的網(wǎng)依照AATCC118-1997或ISO 14419能提供6油強制級別。經(jīng)過處理的網(wǎng)具有1030MKS瑞利的耐氣流性能，厚度歸一化氣流阻抗為1.72×106瑞利/米。
使用經(jīng)過處理的網(wǎng)按照實施例2的方法形成壓縮模塑地毯/經(jīng)過氟處理的耐氣流膜/粘合劑網(wǎng)/纖維隔音墊層壓體。該地毯具有背襯，累積高度為7毫米，單位重量為1.2千克/平方米。該粘合劑網(wǎng)是PE120-30號(從Bostik-FindleyCompany購得)。對制得的實施例4層壓體按照實施例1的方法進行厚度和耐氣流性能評價。制備類似的層壓體對比例C5，區(qū)別在于沒有使用耐氣流膜。最后，使用耐氣流膜但是不進行局部氟化合物處理，制備另一個類似的層壓體，對比例C6。對對比例C5和C6的聲學(xué)層壓體同樣進行厚度與耐氣流性能的評價。
表4所示為局部氟化合物處理的有利作用。模塑只會導(dǎo)致孔隙率略有降低，并且增強耐氣流性能。如果沒有經(jīng)過處理，則模塑之后孔隙率會顯著降低，而且耐氣流性能顯著增加。除了進行氟化合物處理之外，該層壓體的層間粘性非常好，而且優(yōu)于對比例C5的層間粘性，對比例C5中沒有耐氣流膜。只需要簡單地用手分開樣品，就能估計層壓體粘性。
表4
在不超出本發(fā)明的范圍和原理條件下，本發(fā)明的各種改進和變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明限定在上述說明性實施例中。
權(quán)利要求
1.一種將粘合劑層層壓在半透性耐氣流膜上的方法，包括在該粘合劑層層壓至膜之前，處理該耐氣流膜以降低其表面能。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過對該膜應(yīng)用氟化表面處理劑降低該膜的表面能。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過向膜中混入氟化熔融添加劑降低該膜的表面能。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過向該膜應(yīng)用有機硅酮降低該膜的表面能。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過向該膜應(yīng)用氟化硅酮降低該膜的表面能。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過對該膜進行等離子體氟化合物處理降低該膜的表面能。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過向該膜添加0.04重量％或以上的氟降低該膜的表面能。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進一步包括將該膜層壓至隔音墊上。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于該隔音墊包括重復(fù)利用的纖維材料。
10.一種制造變聲結(jié)構(gòu)體的方法，包括a)提供包括裝飾面層，熱塑性粘合劑層，經(jīng)過處理使其基本不滲透熔融聚乙烯的多孔膜和纖維材料層的層疊體，和b)在足夠熱量和壓力作用下，將該層疊體層壓在一起，形成整體式多孔變聲結(jié)構(gòu)體。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于該多孔膜經(jīng)過氟化合物處理。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于該多孔膜具有小于約34達因/平方厘米的表面能和大約200到3300mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。
13.一種衰減從汽車聲源區(qū)傳到接收區(qū)的聲波的方法，包括a)提供包括纖維或開孔單元泡沫材料下層，熱熔粘合劑層，經(jīng)過處理是其基本不滲透熔融聚乙烯的多孔膜，熱熔粘合劑層，和裝飾層的聲學(xué)層壓體；和b)將該層壓體定位于聲源區(qū)和接收區(qū)之間，使該層壓體的主表面攔截并衰減從聲源區(qū)傳到接收區(qū)的聲波。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于該多孔膜經(jīng)過氟化合物處理。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于該多孔膜具有小于約34達因/平方厘米的表面能和大約200到3300mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。
16.一種包括不連續(xù)熱熔粘合劑層的多孔層壓體，該粘合劑層被粘合至半透性低表面能耐氣流多孔膜上，該多孔膜的孔隙基本上不滲透粘合劑。
17.如權(quán)利要求11所述的多孔層壓體，其特征在于該多孔膜具有小于約34達因/平方厘米的表面能和大約200到3300mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。
18.如權(quán)利要求11所述的多孔層壓體，其特征在于該多孔膜具有小于約34達因/平方厘米的表面能和大約600到1100mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。
19.具有多孔吸音間隔層的吸音層壓體，該間隔層與半透性耐氣流膜相鄰，該膜基本上不滲透熔融聚乙烯。
20.如權(quán)利要求19所述的吸音層壓體，其特征在于該耐氣流膜具有大約200到3300mks瑞利的聲學(xué)耐氣流性能。
21.具有熱塑性粘合劑層的多孔層壓體，該粘合劑層與半透性氟化合物處理耐氣流膜相鄰。
22.如權(quán)利要求21所述的多孔層壓體，其特征在于該粘合劑包括聚烯烴，該耐氣流膜包括熔噴聚酰胺或聚酯無紡織物，該膜的聲學(xué)耐氣流性能在大約200和3300mks瑞利之間。
23.如權(quán)利要求21所述的多孔層壓體，其特征在于該粘合劑包括低密度聚乙烯，該耐氣流膜包括熔噴聚對苯二甲酸丁二酯織物，該膜的聲學(xué)耐氣流性能在大約200和3300mks瑞利之間。
24.包括與半透性變聲層壓體間隔的聲波反射表面的變聲結(jié)構(gòu)體，該層壓體中包括面層和基本不滲透熔融聚乙烯的多孔膜。
25.如權(quán)利要求24所述的變聲結(jié)構(gòu)體，其特征在于面層包括地毯，含有氟化合物而且聲學(xué)耐氣流性能在大約200和3300mks瑞利之間的膜，該層壓體中進一步包括位于聲波反射表面和膜之間的纖維材料。
26.如權(quán)利要求25所述的變聲結(jié)構(gòu)體，其特征在于該纖維材料包括重復(fù)利用的再生膠。
27.包括具有不連續(xù)熱熔粘合劑層背襯的裝飾層的車用吸音結(jié)構(gòu)體，該粘合劑層被粘貼至經(jīng)過氟化合物處理的無紡耐氣流膜，該膜具有50和5000mks瑞利之間的耐氣流性能。
28.包括被植絨在背襯中的纖維的地毯，該背襯以不連續(xù)的熱熔粘合劑層為背涂層，該粘合劑層被粘貼至經(jīng)過氟化合物處理的無紡耐氣流膜上，該膜具有50和5000mks瑞利之間的耐氣流性能。
29.一種聲學(xué)層壓體，包括a)纖維或開孔單元泡沫材料下層，b)熱熔粘合劑層，c)經(jīng)過氟化合物處理的無紡耐氣流膜，該膜具有50和5000mks瑞利之間的耐氣流性能，d)熱熔粘合劑層，和e)裝飾層。
30.如權(quán)利要求29所述的頂部內(nèi)襯、車廂內(nèi)襯、機罩內(nèi)襯、儀表盤內(nèi)襯或地毯。
全文摘要
本發(fā)明通過處理耐氣流膜降低其表面能，在該膜層壓到熱塑性熱熔粘合劑上時，能夠降低孔隙阻塞率。這樣能夠制造結(jié)合了大量重復(fù)利用纖維隔音墊制造廢料的聲學(xué)層壓體，能夠設(shè)計主要基于四分之一波長聲波的吸音層壓體，并且控制該耐氣流膜的孔隙率和界面粘結(jié)。
文檔編號B01D53/22GK1735507SQ200380108189
公開日2006年2月15日 申請日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月2日
發(fā)明者D·R·湯普森 申請人:3M創(chuàng)新有限公司