專利名稱：汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料。
背景技術(shù)：
以往，將酚醛樹脂作為固化劑的樹脂氈、聚氨酯泡沫塑料、PET氈等被用作汽車內(nèi)部設(shè)備的吸音材料。
可是，它存在如下問題將酚醛樹脂作為固化劑的樹脂氈在固化時六胺分解產(chǎn)生胺和氨類的副產(chǎn)物，該副產(chǎn)物對人體有害；由于操作時產(chǎn)生飛散的灰塵，使得作業(yè)環(huán)境惡劣；由吸音材料所發(fā)出的難聞氣味及產(chǎn)生的有害成分會給消費者帶來感觀上的不快。
而且，與其他材料相比，聚氨酯泡沫塑料重量大且價格高，具有燃燒時產(chǎn)生二噁英及再利用難的缺點。
另外，單獨使用PET氈時，可燃性及吸音性能下降。為了提高由再利用纖維而制得的毛氈的可燃性，在再利用纖維氈內(nèi)混織入羊毛來改進，但是由于混織羊毛導(dǎo)致成本的提高，因此存在競爭力下降的問題。
以往，作為固化劑而被使用的熱固性樹脂有環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯，由于它們是液態(tài)的，因此存在成型性及作業(yè)性差的問題。
因此，本申請人開發(fā)出的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料能夠提高其成型性及作業(yè)性、在制造過程中能抑制灰塵及有害物質(zhì)的產(chǎn)生、改善作業(yè)環(huán)境、降低由吸音材料所發(fā)出的難聞氣味及產(chǎn)生的有害成分給消費者帶來的感觀上的不快。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高吸音材料的成型性及作業(yè)性、改善作業(yè)環(huán)境、降低由吸音材料所發(fā)出的難聞氣味及產(chǎn)生的有害成分所帶來的不快感的一種汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料。
為達到上述目的，本發(fā)明的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料其特征為含有由天然纖維、再利用纖維、聚烯烴類原始纖維、無機纖維之中的至少一種按一定比例混合而成的毛氈；由六游離酚(Hexa free phenol)、三聚氰胺、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、環(huán)氧聚酯、苯酚環(huán)氧聚酯之中的至少一種所構(gòu)成的粉末狀固化劑，該固化劑聯(lián)結(jié)并固化上述毛氈。
這里，本發(fā)明材料優(yōu)選由80～90重量％的上述毛氈和10～20重量％的上述固化劑所構(gòu)成。
上述毛氈的組成比例是由棉纖維和化學(xué)纖維所構(gòu)成的再利用纖維及原始纖維的總含量為80～90重量％，大麻纖維及無機纖維的總含量為10～20重量％。
上述固化劑的粒徑分布為10～200μm，平均粒徑大小為20～80μm，這樣能提高上述固化劑與上述毛氈混合時的分散性，從而能增大與毛氈的附著力。
上述固化劑六游離酚中的氨成分優(yōu)選為≤0.2％。
而且，上述毛氈的成型厚度優(yōu)選為5～30mm。
上述毛氈的棉纖維密度為350～2000g/m2時效果會更好。


圖1和圖2表示實施例2中對使用了改善酚樹脂(六游離酚)的樣品進行的吸音率試驗結(jié)果。
具體實施例方式
按本發(fā)明所制造的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料含有毛氈以及混入毛氈中的、聯(lián)結(jié)毛氈并使其固化的粉末狀固化劑。在這里，優(yōu)選汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料的組成配比是80～90重量％的毛氈和10～20重量％的固化劑。
毛氈是由天然纖維、再利用纖維、聚烯烴類原始纖維、無機纖維之中的至少一種按一定比例混合而成的。
天然纖維優(yōu)選采用棉、羊毛、黃麻、亞麻、苧麻、大麻、西沙爾麻、椰殼纖維等。
再利用纖維優(yōu)選采用聚丙烯、聚酯、尼龍、維尼龍等的工業(yè)廢品或在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的殘渣等。由此，利用廢品資源，從而防止焚燒或掩埋所造成的環(huán)境污染，實現(xiàn)既節(jié)約資源又經(jīng)濟的效果。
無機纖維可以使用玻璃纖維、碳纖維等。
在這里，按天然纖維占60～80重量％、再利用纖維、聚烯烴類(未使用)纖維及無機纖維占20～40重量％的比例混合構(gòu)成毛氈，效果會更好。當(dāng)然，毛氈也可以由單一的纖維構(gòu)成。
另外，毛氈的成形厚度優(yōu)選為5～30mm。如果毛氈的成形厚度＜5mm，則強度及吸音性能等將有所下降；如果毛氈的成形厚度＞30mm，與厚度相對應(yīng)的強度及吸音性能良好，但附著性及形態(tài)穩(wěn)定性不可靠，所以也不好。因此，作為汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料其使用的毛氈的成形厚度優(yōu)選在5～30mm的范圍內(nèi)，特別是在10～25mm的范圍內(nèi)時效果會更好。
而且，毛氈的棉纖維密度優(yōu)選為350～2000g/m2。如果毛氈的棉纖維密度＜350g/m2，那么吸音性能、強度、形態(tài)穩(wěn)定性將有所下降；如果毛氈的棉纖維密度＞2000g/m2，吸音性能高的要求達到了，但是由于單位面積上的重量變大從而使其作為制品的價值下降了，所以也不好。因此，毛氈的棉纖維密度優(yōu)選在350～2000g/m2的范圍內(nèi)，特別是在400～1500g/m2范圍內(nèi)時效果會更好。
粉末狀的固化劑可以提高基材的成型性及作業(yè)性。優(yōu)選固化劑由六游離酚、三聚氰胺、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、環(huán)氧聚酯、苯酚環(huán)氧聚酯之中的至少一種所構(gòu)成，特別是六游離酚中氨含量≤0.2％時效果會更好。在這里，固化劑也可以是由單一的樹脂所構(gòu)成。
而且，優(yōu)選固化劑在50～200℃熔融并固化，95％時的熱分解起始溫度是170℃時效果會更好。
另外，為了提高固化劑和毛氈的混煉性，固化劑的粒徑分布優(yōu)選在1～250μm范圍內(nèi)分布，當(dāng)粒徑分布是10～200μm且平均粒徑大小是20～80μm時，效果會更好。如果固化劑的粒徑分布大于200μm且平均粒徑大小大于80μm，則與毛氈混煉時由于比重差別大，分散性不好。
因此，在與毛氈混煉時，固化劑具有能夠粘附在構(gòu)成毛氈的纖維表面的性能，從而使分散性提高，成型時纖維間的粘附性變好，能夠在基材的制造過程中抑制飛散的灰塵及有害物質(zhì)的產(chǎn)生，并且能夠改善作業(yè)環(huán)境。
以下，將對按本發(fā)明制造汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料的方法進行說明。
首先，根據(jù)制品的用途，按一定比例將天然纖維、再利用纖維、原始纖維、無機纖維等混合，制得毛氈備用。
然后，在毛氈中混入粉末狀固化劑，開松纖維。
接著，將開松后的毛氈在一定溫度的烘箱中固化，然后為了保持毛氈的形狀進行冷卻處理。
將已冷卻的毛氈剪裁成制品形狀，然后將剪裁過的毛氈按制品形狀進行加熱加壓成型，這樣根據(jù)本發(fā)明制造汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料的工序就完成了。
下面示出根據(jù)本發(fā)明所制造的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料的試驗結(jié)果。
首先，通過對固化劑的定量分析，調(diào)查原來所使用的酚與有害性降低的酚即六游離酚(氨成分≤0.2％)的含量，試驗結(jié)果列于下表中。
表1定量分析結(jié)構(gòu)

通過對固化劑的粒徑分析，研究其與毛氈混合時最適宜的粉末樹脂的大小，并將試驗結(jié)果列于表2中。
表2固化劑的粒徑分析結(jié)果 單位μm

表3表示的是對汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料所進行的試驗方法。
實施例1根據(jù)表3的試驗方法，分別對混合了不同種類固化劑的毛氈進行試驗，并將結(jié)果列于表4中。表4中的試驗樣品的棉纖維密度是750g/m2并且其成型厚度是10mm，預(yù)熱溫度是280～350℃，預(yù)熱時間是10～45秒。
表3汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料的試驗方法

表4棉纖維密度是750g/m2、厚度是10mm時，不同固化劑的試驗結(jié)果

實施例2圖1和圖2是對使用了改善酚樹脂(六游離酚)的樣品進行的吸音率試驗結(jié)果；是根據(jù)樹脂含量即固化劑含量為10～20重量％時的厚度變化、棉纖維密度變化而測得的吸音率結(jié)果。
其中圖1是根據(jù)厚度為18mm時的不同棉纖維密度而測得的吸音率試驗結(jié)果(棉纖維密度1500、1800、2000g/m2)；圖2是根據(jù)棉纖維密度為1500g/m2時的不同厚度而測得的吸音率結(jié)果(厚度8、10、12、14、16、18、20mm)。
在圖1和圖2中，是采用垂直入射吸音率試驗機(雙傳聲器阻抗測定管)、根據(jù)ASTM E 1050試驗方法進行試驗的結(jié)果。上述樣品是在毛氈的上下面層積無紡布(100g/m2)而進行試驗的結(jié)果。
比較例1表5表示的是對原有酚和有害性被降低的酚、即六游離酚定量分析的結(jié)果。如表5所示，比較在酚中能被檢測出的成分即酚、甲醛、六甲撐四胺的含量，并列于表中。
表5定量分析結(jié)果

比較例2表6表示的是通過熱分析儀器DSC(差示掃描量熱儀)、TGA(熱重分析儀)對固化劑的熔融溫度及熱性能研究分析的結(jié)果。通過DSC測試，比較不同固化劑種類的熔融溫度、反應(yīng)溫度及熱容；通過TGA測試，比較熱分解起始溫度和殘留物，并將結(jié)果列于表6。
表6不同種類固化劑熱分析試驗結(jié)果

如上表6所示，在原有酚的情況下，在150℃觀察到了結(jié)晶。在有害性降低的酚的情況下，未觀察到結(jié)晶溫度；TGA殘留物含量低，這是由于無機物的含量低并由此導(dǎo)致95％時的熱分解起始溫度比原有酚低，熱穩(wěn)定性下降。在環(huán)氧聚酯的情況下，發(fā)現(xiàn)其在70℃左右熔融，TGA殘留物少，95％時的熱分解起始溫度比原有酚高，熱穩(wěn)定性優(yōu)異。
如上所述，在天然纖維、再利用纖維、聚烯烴類原始纖維、無機纖維之中的至少一種按一定比例混合的毛氈中，含有由六游離酚、三聚氰胺、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、環(huán)氧聚酯、苯酚環(huán)氧聚酯之中的至少一種所構(gòu)成的粉末狀固化劑，從而能夠提高吸音材料的成型性及作業(yè)性并改善作業(yè)環(huán)境、降低由吸音材料產(chǎn)生的難聞氣味及有害成分所造成的不快感。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可制得一種能夠提高吸音材料的成型性及作業(yè)性、改善作業(yè)環(huán)境、降低由吸音材料產(chǎn)生的難聞氣味及有害成分所造成的不快感的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料。
權(quán)利要求
1.一種汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料，其特征在于含有由天然纖維、再利用纖維、聚烯烴類原始纖維、無機纖維之中的至少一種按一定比例混合而成的毛氈；由六游離酚、三聚氰胺、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、環(huán)氧聚酯、苯酚環(huán)氧聚酯之中的至少一種所構(gòu)成的、混合到所述毛氈并與所述毛氈聯(lián)結(jié)并固化的粉末狀固化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料，其特征為，所述毛氈占80～90重量％，所述固化劑占10～20重量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料，其特征為，所述毛氈的組成比例是，由棉纖維和化學(xué)纖維所構(gòu)成的再利用纖維及原始纖維的總含量為80～90重量％，大麻纖維及無機纖維的總含量為10～20重量％。
4.如權(quán)利要求1或2所述的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料，其特征為，所述固化劑的粒徑分布為10～200μm，平均粒徑大小為20～80μm。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料，其特征為，所述固化劑六游離酚中氨成分的含量為≤0.2％。
6.一種汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料，其特征為，所述毛氈的成型厚度為5～30mm。
7.一種汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料，其特征為，所述毛氈的棉纖維密度是350～2000g/m2。
全文摘要
提供一種能夠提高吸音材料的成型性及作業(yè)性、改善作業(yè)環(huán)境、降低由吸音材料產(chǎn)生的難聞氣味及有害成分所造成的不快感的汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料。該汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料，其特征在于含有由天然纖維、再利用纖維、聚烯烴類原始纖維、無機纖維之中的至少一種按一定比例混合而成的毛氈，由六游離酚、三聚氰胺、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、環(huán)氧聚酯、苯酚環(huán)氧聚酯之中的至少一種所構(gòu)成的粉末狀固化劑，該固化劑聯(lián)結(jié)并固化上述毛氈。
文檔編號G10K11/00GK1718896SQ20041005681
公開日2006年1月11日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者樸峰玄, 金鐘國, 李熙福, 金成鎮(zhèn), 鄭善景 申請人:韓一理化株式會社, 儀征韓海汽車零部件有限公司, 自動車部品研究院