专利名称：汽车内部设备用吸音材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车内部设备用吸音材料。
背景技术：
以往，将酚醛树脂作为固化剂的树脂毡、聚氨酯泡沫塑料、PET毡等被用作汽车内部设备的吸音材料。
可是，它存在如下问题将酚醛树脂作为固化剂的树脂毡在固化时六胺分解产生胺和氨类的副产物，该副产物对人体有害；由于操作时产生飞散的灰尘，使得作业环境恶劣；由吸音材料所发出的难闻气味及产生的有害成分会给消费者带来感观上的不快。
而且，与其他材料相比，聚氨酯泡沫塑料重量大且价格高，具有燃烧时产生二噁英及再利用难的缺点。
另外，单独使用PET毡时，可燃性及吸音性能下降。为了提高由再利用纤维而制得的毛毡的可燃性，在再利用纤维毡内混织入羊毛来改进，但是由于混织羊毛导致成本的提高，因此存在竞争力下降的问题。
以往，作为固化剂而被使用的热固性树脂有环氧树脂和不饱和聚酯，由于它们是液态的，因此存在成型性及作业性差的问题。
因此，本申请人开发出的汽车内部设备用吸音材料能够提高其成型性及作业性、在制造过程中能抑制灰尘及有害物质的产生、改善作业环境、降低由吸音材料所发出的难闻气味及产生的有害成分给消费者带来的感观上的不快。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高吸音材料的成型性及作业性、改善作业环境、降低由吸音材料所发出的难闻气味及产生的有害成分所带来的不快感的一种汽车内部设备用吸音材料。
为达到上述目的，本发明的汽车内部设备用吸音材料其特征为含有由天然纤维、再利用纤维、聚烯烃类原始纤维、无机纤维之中的至少一种按一定比例混合而成的毛毡；由六游离酚(Hexa free phenol)、三聚氰胺、环氧树脂、不饱和聚酯、环氧聚酯、苯酚环氧聚酯之中的至少一种所构成的粉末状固化剂，该固化剂联结并固化上述毛毡。
这里，本发明材料优选由80～90重量％的上述毛毡和10～20重量％的上述固化剂所构成。
上述毛毡的组成比例是由棉纤维和化学纤维所构成的再利用纤维及原始纤维的总含量为80～90重量％，大麻纤维及无机纤维的总含量为10～20重量％。
上述固化剂的粒径分布为10～200μm，平均粒径大小为20～80μm，这样能提高上述固化剂与上述毛毡混合时的分散性，从而能增大与毛毡的附着力。
上述固化剂六游离酚中的氨成分优选为≤0.2％。
而且，上述毛毡的成型厚度优选为5～30mm。
上述毛毡的棉纤维密度为350～2000g/m2时效果会更好。
图1和图2表示实施例2中对使用了改善酚树脂(六游离酚)的样品进行的吸音率试验结果。
具体实施例方式
按本发明所制造的汽车内部设备用吸音材料含有毛毡以及混入毛毡中的、联结毛毡并使其固化的粉末状固化剂。在这里，优选汽车内部设备用吸音材料的组成配比是80～90重量％的毛毡和10～20重量％的固化剂。
毛毡是由天然纤维、再利用纤维、聚烯烃类原始纤维、无机纤维之中的至少一种按一定比例混合而成的。
天然纤维优选采用棉、羊毛、黄麻、亚麻、苧麻、大麻、西沙尔麻、椰壳纤维等。
再利用纤维优选采用聚丙烯、聚酯、尼龙、维尼龙等的工业废品或在生产过程中产生的残渣等。由此，利用废品资源，从而防止焚烧或掩埋所造成的环境污染，实现既节约资源又经济的效果。
无机纤维可以使用玻璃纤维、碳纤维等。
在这里，按天然纤维占60～80重量％、再利用纤维、聚烯烃类(未使用)纤维及无机纤维占20～40重量％的比例混合构成毛毡，效果会更好。当然，毛毡也可以由单一的纤维构成。
另外，毛毡的成形厚度优选为5～30mm。如果毛毡的成形厚度＜5mm，则强度及吸音性能等将有所下降；如果毛毡的成形厚度＞30mm，与厚度相对应的强度及吸音性能良好，但附着性及形态稳定性不可靠，所以也不好。因此，作为汽车内部设备用吸音材料其使用的毛毡的成形厚度优选在5～30mm的范围内，特别是在10～25mm的范围内时效果会更好。
而且，毛毡的棉纤维密度优选为350～2000g/m2。如果毛毡的棉纤维密度＜350g/m2，那么吸音性能、强度、形态稳定性将有所下降；如果毛毡的棉纤维密度＞2000g/m2，吸音性能高的要求达到了，但是由于单位面积上的重量变大从而使其作为制品的价值下降了，所以也不好。因此，毛毡的棉纤维密度优选在350～2000g/m2的范围内，特别是在400～1500g/m2范围内时效果会更好。
粉末状的固化剂可以提高基材的成型性及作业性。优选固化剂由六游离酚、三聚氰胺、环氧树脂、不饱和树脂、环氧聚酯、苯酚环氧聚酯之中的至少一种所构成，特别是六游离酚中氨含量≤0.2％时效果会更好。在这里，固化剂也可以是由单一的树脂所构成。
而且，优选固化剂在50～200℃熔融并固化，95％时的热分解起始温度是170℃时效果会更好。
另外，为了提高固化剂和毛毡的混炼性，固化剂的粒径分布优选在1～250μm范围内分布，当粒径分布是10～200μm且平均粒径大小是20～80μm时，效果会更好。如果固化剂的粒径分布大于200μm且平均粒径大小大于80μm，则与毛毡混炼时由于比重差别大，分散性不好。
因此，在与毛毡混炼时，固化剂具有能够粘附在构成毛毡的纤维表面的性能，从而使分散性提高，成型时纤维间的粘附性变好，能够在基材的制造过程中抑制飞散的灰尘及有害物质的产生，并且能够改善作业环境。
以下，将对按本发明制造汽车内部设备用吸音材料的方法进行说明。
首先，根据制品的用途，按一定比例将天然纤维、再利用纤维、原始纤维、无机纤维等混合，制得毛毡备用。
然后，在毛毡中混入粉末状固化剂，开松纤维。
接着，将开松后的毛毡在一定温度的烘箱中固化，然后为了保持毛毡的形状进行冷却处理。
将已冷却的毛毡剪裁成制品形状，然后将剪裁过的毛毡按制品形状进行加热加压成型，这样根据本发明制造汽车内部设备用吸音材料的工序就完成了。
下面示出根据本发明所制造的汽车内部设备用吸音材料的试验结果。
首先，通过对固化剂的定量分析，调查原来所使用的酚与有害性降低的酚即六游离酚(氨成分≤0.2％)的含量，试验结果列于下表中。
表1定量分析结构
通过对固化剂的粒径分析，研究其与毛毡混合时最适宜的粉末树脂的大小，并将试验结果列于表2中。
表2固化剂的粒径分析结果 单位μm
表3表示的是对汽车内部设备用吸音材料所进行的试验方法。
实施例1根据表3的试验方法，分别对混合了不同种类固化剂的毛毡进行试验，并将结果列于表4中。表4中的试验样品的棉纤维密度是750g/m2并且其成型厚度是10mm，预热温度是280～350℃，预热时间是10～45秒。
表3汽车内部设备用吸音材料的试验方法
表4棉纤维密度是750g/m2、厚度是10mm时，不同固化剂的试验结果
实施例2图1和图2是对使用了改善酚树脂(六游离酚)的样品进行的吸音率试验结果；是根据树脂含量即固化剂含量为10～20重量％时的厚度变化、棉纤维密度变化而测得的吸音率结果。
其中图1是根据厚度为18mm时的不同棉纤维密度而测得的吸音率试验结果(棉纤维密度1500、1800、2000g/m2)；图2是根据棉纤维密度为1500g/m2时的不同厚度而测得的吸音率结果(厚度8、10、12、14、16、18、20mm)。
在图1和图2中，是采用垂直入射吸音率试验机(双传声器阻抗测定管)、根据ASTM E 1050试验方法进行试验的结果。上述样品是在毛毡的上下面层积无纺布(100g/m2)而进行试验的结果。
比较例1表5表示的是对原有酚和有害性被降低的酚、即六游离酚定量分析的结果。如表5所示，比较在酚中能被检测出的成分即酚、甲醛、六甲撑四胺的含量，并列于表中。
表5定量分析结果
比较例2表6表示的是通过热分析仪器DSC(差示扫描量热仪)、TGA(热重分析仪)对固化剂的熔融温度及热性能研究分析的结果。通过DSC测试，比较不同固化剂种类的熔融温度、反应温度及热容；通过TGA测试，比较热分解起始温度和残留物，并将结果列于表6。
表6不同种类固化剂热分析试验结果
如上表6所示，在原有酚的情况下，在150℃观察到了结晶。在有害性降低的酚的情况下，未观察到结晶温度；TGA残留物含量低，这是由于无机物的含量低并由此导致95％时的热分解起始温度比原有酚低，热稳定性下降。在环氧聚酯的情况下，发现其在70℃左右熔融，TGA残留物少，95％时的热分解起始温度比原有酚高，热稳定性优异。
如上所述，在天然纤维、再利用纤维、聚烯烃类原始纤维、无机纤维之中的至少一种按一定比例混合的毛毡中，含有由六游离酚、三聚氰胺、环氧树脂、不饱和聚酯、环氧聚酯、苯酚环氧聚酯之中的至少一种所构成的粉末状固化剂，从而能够提高吸音材料的成型性及作业性并改善作业环境、降低由吸音材料产生的难闻气味及有害成分所造成的不快感。
如上所述，根据本发明，可制得一种能够提高吸音材料的成型性及作业性、改善作业环境、降低由吸音材料产生的难闻气味及有害成分所造成的不快感的汽车内部设备用吸音材料。
权利要求
1.一种汽车内部设备用吸音材料，其特征在于含有由天然纤维、再利用纤维、聚烯烃类原始纤维、无机纤维之中的至少一种按一定比例混合而成的毛毡；由六游离酚、三聚氰胺、环氧树脂、不饱和聚酯、环氧聚酯、苯酚环氧聚酯之中的至少一种所构成的、混合到所述毛毡并与所述毛毡联结并固化的粉末状固化剂。
2.如权利要求1所述的汽车内部设备用吸音材料，其特征为，所述毛毡占80～90重量％，所述固化剂占10～20重量％。
3.如权利要求1或2所述的汽车内部设备用吸音材料，其特征为，所述毛毡的组成比例是，由棉纤维和化学纤维所构成的再利用纤维及原始纤维的总含量为80～90重量％，大麻纤维及无机纤维的总含量为10～20重量％。
4.如权利要求1或2所述的汽车内部设备用吸音材料，其特征为，所述固化剂的粒径分布为10～200μm，平均粒径大小为20～80μm。
5.如权利要求1所述的汽车内部设备用吸音材料，其特征为，所述固化剂六游离酚中氨成分的含量为≤0.2％。
6.一种汽车内部设备用吸音材料，其特征为，所述毛毡的成型厚度为5～30mm。
7.一种汽车内部设备用吸音材料，其特征为，所述毛毡的棉纤维密度是350～2000g/m2。
全文摘要
提供一种能够提高吸音材料的成型性及作业性、改善作业环境、降低由吸音材料产生的难闻气味及有害成分所造成的不快感的汽车内部设备用吸音材料。该汽车内部设备用吸音材料，其特征在于含有由天然纤维、再利用纤维、聚烯烃类原始纤维、无机纤维之中的至少一种按一定比例混合而成的毛毡，由六游离酚、三聚氰胺、环氧树脂、不饱和聚酯、环氧聚酯、苯酚环氧聚酯之中的至少一种所构成的粉末状固化剂，该固化剂联结并固化上述毛毡。
文档编号G10K11/00GK1718896SQ20041005681
公开日2006年1月11日 申请日期2004年8月20日 优先权日2004年7月5日
发明者朴峰玄, 金钟国, 李熙福, 金成镇, 郑善景 申请人:韩一理化株式会社, 仪征韩海汽车零部件有限公司, 自动车部品研究院