Звукопоглощающий материал

Звукопоглощающий материал

Реферат

Настоящее изобретение относится к звукопоглощающему материалу, в частности к звукопоглощающему материалу, предназначенному для применения, например, в областях, связанных с электрооборудованием, таким как установки кондиционирования воздуха, электрические холодильники, электрические стиральные машины и электрические газонокосилки; с транспортным оборудованием, таким как транспортные средства, лодки и корабли, летательные аппараты; или со строительными материалами, такими как строительные материалы для стен, и в областях, связанных с гражданским строительством, - строительными машинами.

Звукопоглощающие материалы традиционно применяются, например, для электрооборудования, строительных материалов для стен и транспортных средств. В частности, для предотвращения возникновения внешнего шума при ускорении или внешнего шума при холостом ходе от транспортных средств, таких как автомобили, общепринятыми являются технические условия, требующие, чтобы двигатели и коробки передач были окружены акустическими экранами. Обычно в случае автомобилей такие акустические экраны необходимы не только для хорошего поглощения звука, но также для предотвращения распространения пламени к месту водителя в том случае, когда пламя прорывается в моторное отделение вследствие дорожной аварии, для обеспечения безопасности. Таким образом, с точки зрения предотвращения пламени существует потребность в пламезамедляющем, звукопоглощающем материале, с превосходными характеристиками не только в отношении поглощения звука, но также пожаробезопасности. Кроме того, также желательно, чтобы во время горения такого пламезамедляющего, звукопоглощающего материала не образовывалось токсичного газа.

В дополнение к наличию звукопоглощения и замедления распространения пламени желательно, чтобы звукопоглощающие материалы для транспортных средств, таких как автомобили, были выполнены их легкие и подлежащие вторичной переработке материалы для уменьшения веса автомобилей и стимулирования вторичного использования звукопоглощающих материалов автомобильного скрапа. Так как стимулирование вторичного использования различных частей автомобильного скрапа для максимально возможного уменьшения количества промышленных отходов от автомобильного скрапа считается важным для предотвращения загрязнения окружающей среды.

В силу описанных выше причин отдается предпочтение легким и пламезамедляющим нетканым материалам, таким как материалы, удовлетворяющие описанным выше требованиям. Обычно пламезамедляющие нетканые материалы производят, применяя в качестве основных составляющих синтетических волокон нетканых материалов, например, пламезамедляющие волокна, такие как арамидные волокна и «polychlal» волокна, или применяя синтетические волокна, в которые примешивают ингибитор пламени на основе фосфорной кислоты или ингибитор пламени на основе борной кислоты, или покрывая или импрегнируя листовые нетканые материалы связующим раствором для покрытия, в котором диспергирован ингибитор пламени.

Например, в опубликованных заявках на японский патент №62-43336 и 62-43337 описан материал для внутренней отделки транспортных средств, полученный путем нанесения эмульсии винилхлорида на поверхность мата из нетканого материала, полученного иглопрокалыванием холста, состоящего из 95 мас.% полиэфирного волокна, полипропиленового волокна или их смеси и 5 мас.% искусственного волокна, сушки его с образованием пламезамедляющего покрытия на основе смолы, и ламинирования стекловолокнистого мата на покрытую смолой поверхность мата из нетканого материала для соединения мата из стекловолокна с матом из нетканого материала. Такой материал для внутренней отделки транспортных средств превосходно подходит для замедления распространения пламени, однако мало пригоден для вторичного использования, так как мат из нетканого материала соединен с матом из стекловолокна. Существует дополнительная проблема, связанная с материалом для внутренней отделки транспортных средств, которая заключается в возможности образования диоксина при горении материала для внутренней отделки.

В опубликованной заявке на японский патент №9-59857 дополнительно описан пламезамедляющий нетканый материал, производимый путем ламинирования слоев нетканого холста из пламезамедляющего штапельного волокна на обе поверхности слоев нетканого холста из полиэфирного волокна таким образом, что количество слоев нетканого холста из пламезамедляющего штапельного волокна составляет 50 мас.% или более от общего количества полученного в результате нетканого материала, и путем переплетения составляющих волокон друг с другом между смежными слоями холста. В опубликованной заявке на японский патент №2002-348766 описан пламезамедляющий листовой материал, производимый иглопрокалыванием холста, полученного при смешивании полиэфирного волокна с пламезамедляющим искусственным волокном или модифицированным акрилонитрильным волокном (которое получают сополимеризацией акрилонитрила с мономером на основе винилхлорида в качестве ингибитора пламени) и дополнительного прошивания. В опубликованной заявке на японский патент №2000-328418 описан не содержащий галогенов пламезамедляющий нетканый материал, производимый путем скрепления волокнистого холста, содержащего в себе волокно на основе целлюлозы, волокно на основе поливинилового спирта и пламезамедляющее полиэфирное волокно на основе фосфорсодержащих соединений, со связующим на основе акриловой смолы. Такие нетканые материалы, описанные в вышеупомянутых патентных документах, обладают превосходными характеристиками в отношении замедления распространения пламени, однако мало пригодны для звукопоглощения.

В качестве примера пламезамедляющего звукопоглощающего материала в опубликованной заявке на японский патент №2002-287767 описан звукопоглощающий материал для транспортных средств, производимый путем покрытия и формования в целом звукопоглощающего материала в виде мата, в котором минеральная вата, стекловолокно и полиэфирное волокно случайным образом ориентированы в смешанном состоянии, и такие волокна скрепляются вместе посредством волокнистого связующего, такого как низкоплавкое полиэфирное волокно, и материала поверхности, который состоит из нетканого материала на основе полиэфирного волокна, подвергнутого обработке для придания влагостойкости, маслостойкости и огнестойкости. Дополнительно в опубликованной заявке на японский патент №2002-161465 описан звукопоглощающий материал, производимый путем ламинирования пламезамедляющего нетканого материала из полиэфирных нитей в качестве материала поверхности на одну из поверхностей слоистой структуры, содержащей полученный аэродинамическим способом из расплава нетканый материал и полиэфирный нетканый материал, соединенные иглопрокалыванием.

В обоих вышеупомянутых способах указанные пламезамедляющие звукопоглощающие материалы получают путем соединения звукопоглощающего материала с пламезамедляющим материалом поверхности. Согласно первому из двух описанных выше способов, после того, как звукопоглощающий материал в виде мата и материал поверхности, покрывающий звукопоглощающий материал, полностью отформованы, необходимо провести термокомпрессионное формование при температуре плавления волокнистого связующего или выше, которое усложняет способ его производства. В том случае, когда полиэфирное волокно содержит галогенсодержащий ингибитор пламени, дополнительно существует возможность образования токсичного газа при горении звукопоглощающего материала. С другой стороны, звукопоглощающие материалы согласно второму из способов имеют недостаток, заключающийся в недостаточном замедлении распространения пламени.

С точки зрения описанных выше проблем задача настоящего изобретения заключается в получении звукопоглощающего материала, который является эффективным в отношении звукопоглощения, обладает способностью замедлять распространение пламени без применения ингибитора пламени, не образует капель жидкого расплавленного материала, когда составляющее его волокно плавится, обладает низкой способностью к усадке и превосходными свойствами в отношении надежности, экономической эффективности и пригодности к переработке для вторичного использования.

Для достижения вышеупомянутой задачи было проведено тщательное исследование, в результате чего было установлено, что путем наслаивания материала поверхности с воздухопроницаемостью не более 50 куб.см/см²/с, измеряемой согласно стандарту JIS L-1096, на нетканый материал с массой на единицу площади от 150 до 800 г/м² и объемной плотностью от 0,01 до 0,2 г/см³, в частности, такого нетканого материала, как материал, получаемый путем переплетения волокон иглопрокалыванием или скреплением водными струями, скорее, чем путем термического плавления, можно получить звукопоглощающий материал, превосходный в отношении звукопоглощения, замедления распространения пламени, пригодности к переработке для вторичного использования и технологичности. Полученные данные привели к завершению настоящего изобретения.

В частности, настоящее изобретение относится к звукопоглощающему материалу со слоистой структурой, содержащему нетканый материал с массой на единицу площади от 150 до 800 г/м² и объемной плотностью от 0,01 до 0,2 г/см³, и материал поверхности с воздухопроницаемостью не более 50 куб.см/см²/с, измеренной согласно стандарту JIS L-1096.

В звукопоглощающем материале настоящего изобретения нетканый материал предпочтительно представляет собой материал, в котором переплетены вместе термопластичное штапельное волокно и термостойкое штапельное волокно со значением индекса LOI, равным не менее 25. Массовое соотношение термопластичного штапельного волокна и термостойкого штапельного волокна более предпочтительно находится в интервале от 95:5 до 55:45 и наиболее предпочтительно в интервале от 85:15 до 55:45. Звукопоглощающий материал с такой структурой представляет собой пламезамедляющий звукопоглощающий материал, превосходный в отношении замедления распространения пламени, а также в отношении звукопоглощения.

Дополнительно в звукопоглощающем материале настоящего изобретения термопластичное штапельное волокно предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один вид штапельных волокон, выбранный из группы, состоящей из полиэфирного волокна, полипропиленового волокна и найлонового волокна, а термостойкое штапельное волокно предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один вид штапельных волокон, выбранный из группы, состоящей из арамидного волокна, полифениленсульфидного волокна, полибензоксазольного волокна, полибензотиазольного волокна, полибензимидазольного волокна, полиэфирэфиркетонного волокна, полиарилатного волокна, полиимидного волокна, фторсодержащего волокна и огнестойкого волокна. Более предпочтительно термопластичное штапельное волокно представляет собой полиэфирное штапельное волокно, а термостойкое штапельное волокно представляет собой арамидное штапельное волокно.

Кроме того, в звукопоглощающем материале настоящего изобретения материал поверхности предпочтительно представляет собой нетканый материал из нитей фильерного способа производства или нетканый материал мокрой выкладки из штапельного волокна. Нетканый материал и материал поверхности могут состоять из одного и того же вида синтетического волокна.

Кроме того, в звукопоглощающем материале настоящего изобретения материал поверхности предпочтительно представляет собой нетканый материал мокрой выкладки, состоящий из термостойкого волокна со значением индекса LOI, равным не менее 25, или нетканый материал мокрой выкладки, состоящий из термостойкого волокна со значением индекса LOI, равным не менее 25, и силикатного минерального сырья (например, слюды). При использовании такого нетканого материала мокрой выкладки в качестве материала поверхности можно получить звукопоглощающий материал с превосходными характеристиками в отношении звукопоглощения и огнестойкости.

Кроме того, в звукопоглощающем материале настоящего изобретения в качестве материала поверхности также предпочтительно применяется чистая бумага с пылеобразованием не более 500 частиц пыли на 0,1 фт³ при диаметре частиц не менее 0,3 мкм, измеренном с помощью способа обработки во вращающемся барабане согласно стандарту JIS B-9923 6.2(1.2). Применяя такую чистую бумагу в качестве материала поверхности, можно получать звукопоглощающий материал, который обладает превосходными характеристиками в отношении звукопоглощения и замедления распространения пламени, и имеет низкие характеристики в отношении пылеобразования.

Кроме того, нетканый материал и материал поверхности предпочтительно расположены вместе слоями в состоянии, когда они скреплены вместе. В таком случае число точек скрепления нетканого материала и материала поверхности предпочтительно составляет не более 30 точек/см², и отношение общей площади поверхности точек скрепления к общей площади поверхности точек скрепления и точек без скрепления предпочтительно составляет не более 30%.

Кроме того, в звукопоглощающем материале настоящего изобретения нетканый материал может быть в форме многогранника или столбца, или цилиндра с изогнутой поверхностью. В первом случае материал поверхности можно наслаивать на две или более грани многогранника. Во втором случае материал поверхности можно наслаивать на изогнутую поверхность столбца или цилиндра. Например, можно упомянуть звукопоглощающий материал, в котором материал поверхности наслаивают на обе поверхности шестигранного нетканого материала (например, нетканого материала в форме прямоугольного параллелепипеда). Звукопоглощающий материал с такой структурой является более совершенным в отношении потери при передаче звука, вследствие чего звукоизоляция, а также звукопоглощение улучшаются.

Кроме того, в настоящем изобретении звукопоглощающий материал может иметь многослойную структуру, содержащую один или более слоев нетканого материала и один или более слоев материала поверхности, в которой слои соединены друг с другом. Звукопоглощающий материал с такой структурой является более совершенным в отношении звукопоглощения при низких частотах.

Описанный выше звукопоглощающий материал можно соответствующим образом использовать в качестве звукопоглощающего материала для внутренней и внешней отделки транспортного средства, газонокосилок и дробилок.

Согласно настоящему изобретению, можно получать звукопоглощающий материал с превосходными характеристиками в отношении звукопоглощения (например, с коэффициентами звукопоглощения при нормальном падении, коэффициентами звукопоглощения в реверберационной камере), замедления распространения пламени, пригодности к переработке для вторичного использования и технологичности при низких затратах. Кроме того, применение нетканого материала, полученного путем переплетения термопластичного штапельного волокна с термостойким штапельным волокном, делает возможным обеспечение высоконадежного звукопоглощающего материала, который не образует капель жидкого расплавленного материала, когда составляющие его волокна плавятся, имеет низкую способность к усадке и не образует токсичного газа при горении.

Звукопоглощающий материал согласно настоящему изобретению имеет слоистую структуру, содержащую нетканый материал с массой на единицу площади от 150 до 800 г/м² и объемной плотностью от 0,01 до 0,2 г/см³, и материал поверхности с воздухопроницаемостью не более 50 куб.см/см²/с, измеренной согласно стандарту JIS L-1096.

Нетканый материал, предназначенный для применения в настоящем изобретении, может представлять собой либо нетканый материал из штапельного волокна, либо нетканый материал из нитей, при условии, что он имеет массу на единицу площади от 150 до 800 г/м² и объемную плотность от 0,01 до 0,2 г/см³. Примеры такого нетканого материала включают в себя иглопробивные нетканые материалы, нетканые материалы, скрепленные водными струями, нетканые материалы, получаемые аэродинамическим способом из расплава, нетканые материалы фильерного способа производства и вязально-прошивные нетканые материалы. Из них предпочтительно применяют иглопробивные нетканые материалы и нетканые материалы, скрепленные водными струями, и в частности, предпочтительно применяют иглопробивные нетканые материалы. В качестве нетканого материала также можно применять необработанный войлок.

В настоящем изобретении форма поперечного сечения, составляющего нетканый материал волокна, особенно не ограничивается, и составляющее волокно может иметь либо идеально круглую форму поперечного сечения, либо модифицированную форму поперечного сечения. Примеры модифицированной формы поперечного сечения включают в себя овал, полость, X, Y, T, L, звезду, листообразную форму (например, трехлистник, четырехлистник, пятилистник) и другие полигональные (например, треугольную, четырехугольную, пятиугольную, шестиугольную) формы.

Кроме того, в настоящем изобретении составляющее нетканый материал волокно представляет собой натуральное волокно или синтетическое волокно, однако с точки зрения долговечности предпочтительно применяют синтетическое волокно. Примеры синтетического волокна включают в себя термопластичные волокна, такие как полиэфирное волокно, полиамидное волокно (например, найлоновое волокно), акриловое волокно и полиолефиновое волокно (например, полипропиленовое волокно, полиэтиленовое волокно). Такие волокна можно производить из их исходных материалов согласно известному способу, такому как мокрое формование, сухое формование или формование из расплава. Из указанных синтетических волокон предпочтительно используют полиэфирное волокно, полипропиленовое волокно и найлоновое волокно из-за их превосходных характеристик в отношении долговечности и износостойкости. В частности, наиболее предпочтительно используют полиэфирное волокно из-за его исходного материала, то есть путем термического плавления применяемых полиэфирных нетканых материалов можно получать сложный полиэфир, и полученный таким образом сложный полиэфир легко можно подвергать вторичной переработке и, следовательно, полиэфирное волокно можно производить с экономической точки зрения. Кроме того, нетканые материалы, изготовленные из полиэфирного волокна, имеют хорошую текстуру и формуемость. Такие термопластичные волокна можно частично или целиком изготавливать из повторно используемого материала (из извлеченных и регенерированных волокон). В частности, можно соответствующим образом применять волокна, восстановленные из извлеченных волокон, однажды уже применяемых для внутренней и внешней отделки транспортного средства.

Описанное выше полиэфирное волокно особенно не ограничивается при условии, что оно изготовлено из полиэфирной смолы. Такая полиэфирная смола особенно не ограничивается при условии, что она представляет собой полимерную смолу, которая содержит повторяющиеся структурные единицы, содержащие сложноэфирные связи, и может представлять собой смолу, которая содержит этилентерефталат в качестве основных повторяющихся структурных единиц компонента дикарбоновой кислоты и гликолевого компонента. С другой стороны, полиэфирное волокно может представлять собой биоразлагаемое полиэфирное волокно, изготовленное из поликапролактона, полиэтиленсукцината, полибутиленсукцината, полиэтиленадипината, полибутиленадипината, сополимера полиэтиленсукцината/адипината или полимолочной кислоты, или полиэфирное волокно, синтезированное при сополимеризации такого полиэфира в качестве основного компонента с другой дикарбоновой кислотой и/или гликолем. Примеры компонента дикарбоновой кислоты включают в себя терефталевую кислоту, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту, изофталевую кислоту и 1,4-циклогександикарбоновую кислоту. Примеры гликолевого компонента включают в себя этиленгликоль, пропиленгликоль, тетраметиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол и 1,4-циклогександиметанол. Компонент дикарбоновой кислоты может быть частично заменен адипиновой кислотой, себациновой кислотой, димерной кислотой, сульфоновой кислотой, или металл-замещенной изофталевой кислотой. Гликолевый компонент дополнительно может быть частично заменен диэтиленгликолем, неопентилгликолем, 1,4-циклогександиолом, 1,4-циклогександиметанолом или полиалкиленгликолем.

Обычно полиэфирное волокно производят с применением полиэфирной смолы согласно хорошо известному способу формования, такому как формование из расплава. Примеры такого полиэфирного волокна включают в себя полиэтилентерефталатное (PET) волокно, полибутилентерефталатное (PBT) волокно, полиэтиленфталатное (PEN) волокно, полициклогексилендиметилентерефталатное (PCT) волокно, политриметилентерефталатное(PTT) волокно и политриметиленнафталатное (PTN) волокно. Из них предпочтительно применяют полиэтилентерефталатное (PET) волокно. Полиэтилентерефталатное волокно может содержать, например, общепринятые антиоксиданты, хелатообразующие агенты, ионообменные агенты, агенты для защиты окраски, воски, силиконовое масло или различные поверхностно-активные вещества, а также частицы, такие как различные неорганические частицы, например, оксид титана, оксид кремния, карбонат кальция, нитрид кремния, глину, тальк, каолин и циркониевую кислоту, сшитые полимерные частицы и частицы различных металлов. Полипропиленовое волокно особенно не ограничивается при условии, что оно изготовлено из полипропиленовой смолы. Полипропиленовая смола особенно не ограничивается при условии, что она представляет собой полимерную смолу, которая содержит повторяющиеся структурные единицы, содержащие в себе следующую структуру: -CH(CH₃)CH₂-. Примеры такой полипропиленовой смолы включают в себя полипропиленовые смолы и смолы на основе пропиленолефиновых сополимеров, такие как смола на основе сополимера пропилена и этилена. Полипропиленовое волокно производят с применением такой полипропиленовой смолы согласно хорошо известному способу формования, такому как формование из расплава. Дополнительно полипропиленовое волокно может содержать упомянутые выше различные добавки, которые можно добавлять к полиэфирному волокну.

Примеры найлонового волокна включают в себя волокна, изготавливаемые из найлоновых смол или найлоновых сополимерных смол, таких как поликапроамидная (найлон-6),

полигексаметиленадипамидная (найлон-66),

политетраметилаэндипамидная (найлон-46),

полигексаметиленсебацамидная (найлон-610),

полигексаметилендодекамидная (найлон 612),

полиундеканамидная (найлон 11), полидодеканамидная (найлон 12),

поли(м-ксилоладипамид)ная (найлон MXD6),

полигексаметилентерефталамидная (найлон 6T),

полигексаметиленизофталамидная (найлон 61),

поликсилиленадипамидная (найлон XD6), сополимер

поликапроамида/полигексаметилентерефталамида (найлон 6/6T), сополимер

полигексаметиленадипамида/полигексаметилентерефталамида (найлон 66/6T), сополимер

полигексаметиленадипамида/полигексаметиленизофталамида (найлон 66/61), сополимер

полигексаметиленадипамида/полигексаметиленизофталамида/поликапроамида (найлон 66/61/6), сополимер

полигексаметилентерефталамида/полигексаметиленизофталамида (найлон 6T/6I), сополимер

полигексаметилентерефталамида/полидодеканамида (найлон 6T/12), сополимер

полигексаметиленадипамида/полигексаметилентерефталамида/

полигексаметиленизофталамида (найлон 66/6T/6I) и сополимер полигексаметилентерефталамида/поли-2-метилпентаметилентерефталамида (найлон 6T/м5T). Найлоновое волокно производят с применением такой найлоновой смолы согласно хорошо известному способу, такому как формование из расплава. Дополнительно найлоновое волокно может содержать упомянутые выше добавки, которые можно добавлять к полиэфирному волокну.

Длина волокна и тонина термопластичного волокна особенно не ограничиваются и соответственно определяются согласно совместимости с другими синтетическими волокнами или согласно применениям получаемых в результате пламезамедляющих нетканых материалов. Однако длина термопластичного волокна предпочтительно составляет 10 мм или более. Термопластичное волокно может представлять собой либо нить, либо штапельное волокно. В случае штапельного волокна длина волокна предпочтительно составляет от 10 до 100 мм, в частности, предпочтительно от 20 до 80 мм. При производстве нетканого материала путем переплетения штапельного волокна с длиной волокна 10 мм или более можно предотвратить осыпание штапельного волокна в нетканом материале. Большая длина волокна улучшает звукопоглощение нетканого материала, однако имеет тенденцию ухудшать прядомость (например, с помощью чесальной машины) и замедление распространения пламени. Следовательно, длина волокна термопластичного штапельного волокна предпочтительно составляет 100 мм или менее. Тонина термопластичного волокна составляет от 0,5 до 30 децитекс, предпочтительно от 1,0 до 20 децитекс, в частности, предпочтительно от 1,0 до 10 децитекс.

Упомянутые выше термопластичные штапельные волокна можно использовать в чистом виде или в комбинации с двумя или более типами волокон. Например, можно смешивать термопластичные штапельные волокна, которые относятся к одинаковому типу, но отличаются по тонине или длине волокна, или можно смешивать термопластичные штапельные волокна, которые отличаются по типу, а также по тонине или длине волокна. В любом случае соотношение компонентов в смеси таких штапельных волокон особенно не ограничивается и может быть соответствующим образом определено согласно применениям или назначениям получаемых в результате нетканых материалов.

Для получения более пламезамедляющего нетканого материала, термопластичное штапельное волокно предпочтительно переплетают и соединяют с термостойким штапельным волокном. Термостойкое штапельное волокно имеет значение индекса LOI (предельного кислородного индекса), равное не менее 25, и не включает в себя волокна, которые становятся пламезамедляющими путем добавления ингибитора пламени, такие как пламезамедляющее искусственное волокно, пламезамедляющее волокно на основе поливинилхлорида (виньон) и модифицированное акрилонитрильное волокно. Здесь значение индекса LOI означает минимальную концентрацию кислорода, необходимую для поддержания горения 5 см или более образца и измеряемую согласно стандарту JIS L 1091. Путем применения такого термостойкого штапельного волокна со значением индекса LOI, равным не менее 25, можно обеспечить замедление распространения пламени для нетканого материала. Но для получения еще более пламезамедляющего нетканого материала, предпочтительно использовать термостойкое штапельное волокно со значением индекса LOI, равным не менее 28.

Термостойкое штапельное волокно, предпочтительно используемое в настоящем изобретении, превосходит термопластичное штапельное волокно тем, что обладает низкой способностью к усадке, и, следовательно, получаемый в результате нетканый материал с трудом плавится и сжимается при горении. В частности, такое термостойкое штапельное волокно предпочтительно имеет сухожаровую усадку не более 1% при 280°C. Конкретные примеры такого термостойкого штапельного волокна включают в себя штапельные волокна, полученные, например, нарезкой, по меньшей мере, одного типа термостойкого органического волокна, выбранного из группы, состоящей из арамидного волокна, полифениленсульфидного волокна, полибензоксазольного волокна, полибензотиазольного волокна, полибензимидазольного волокна, полиэфирэфиркетонного волокна, полиарилатного волокна, полиимидного волокна, фторсодержащего волокна и огнестойкого волокна при требуемой длине волокна. Такие термостойкие штапельные волокна включают в себя общеизвестные волокна или волокна, производимые хорошо известными способами или способами, основанными на таких хорошо известных способах, и все из них можно применять. Здесь огнестойкое волокно главным образом представляет собой волокно, производимое спеканием акрилового волокна при температуре от 200 до 500°C в активной атмосфере, такой как воздух, то есть представляет собой предшественника углеродного волокна. Например, можно упомянуть огнестойкое волокно, производимое компанией Asahi Kasei под торговой маркой «LASTAN^®», и огнестойкое волокно, производимое компанией Toho Tenax под торговой маркой «Pyromex^®».

Из указанных термостойких органических волокон с точки зрения низкой способности к усадке и технологичности предпочтительно применяется, по меньшей мере, один тип органических волокон, выбранный из группы, состоящей из арамидного волокна, полифениленсульфидного волокна, полибензоксазольного волокна, полиэфирэфиркетонного волокна, полиарилатного волокна и огнестойкого волокна. В частности, предпочтительно применяют арамидное волокно.

Арамидное волокно включает в себя параарамидное волокно и метаарамидное волокно. В частности, параарамидное волокно предпочтительно применяют с точки зрения более низкой способности к усадке при нагревании. Примеры параарамидного волокна, подходящего для применения, включают в себя имеющиеся в продаже продукты, такие как полипарафенилентерефталамидное волокно (производимое компанией E.I DU PONT и DU PONT-TORAY Co., Ltd. под торговой маркой Кевлар «KEVLAR^®») и сополимерное полипарафенилен-3,4′-оксидифенилентерефталамидное волокно (производимое компанией TEIJIN под торговой маркой «TECHNORA^®»).

Такое арамидное волокно может содержать пленкообразователь, кремнийорганический аппрет и поверхностно-активное вещество на поверхности или внутри волокна. Количество сухого вещества таких агентов для обработки поверхности, присоединенных к арамидному волокну, предпочтительно находится в интервале от 0,01 до 20% по массе относительно количества арамидного волокна.

Длина волокна и тонина термостойкого штапельного волокна особенно не ограничиваются и соответственно определяются согласно совместимости волокна с применяемым вместе термопластичным штапельным волокном или согласно применениям получаемого в результате звукопоглощающего материала. Тонина термостойкого штапельного волокна составляет от 0,1 до 50 децитекс, предпочтительно от 0,3 до 30 децитекс, более предпочтительно от 0,5 до 15 децитекс, в частности, предпочтительно от 1,0 до 10 децитекс. Механизм замедления распространения пламени в нетканом материале согласно настоящему изобретению не ясен, однако можно считать, что термостойкое штапельное волокно, переплетаемое с термопластичным штапельным волокном, выполняет функцию ингибирования горения термопластичного штапельного волокна. Длина волокна термостойкого штапельного волокна особенно не ограничивается, но предпочтительно составляет от 20 до 100 мм, в частности, с точки зрения замедления распространения пламени и эффективности предпочтительно составляет от 40 до 80 мм.

Упомянутые выше термостойкие штапельные волокна можно применять отдельно или в комбинации с двумя или более типами волокон. Например, можно смешивать термостойкие штапельные волокна, которые относятся к одному и тому же типу, но отличаются по тонине или длине волокна, или можно смешивать термостойкие штапельные волокна, которые отличаются по типу, а также по тонине или длине волокна. В любом случае соотношение компонентов при смешивании таких штапельных волокон особенно не ограничивается и соответственно может определяться согласно применениям или назначениям получаемого, в результате, звукопоглощающего материала.

Термопластичное штапельное волокно и термостойкое штапельное волокно, применяемые в настоящем изобретении, предпочтительно смешивают при массовом соотношении от 95:5 до 55:45. Если соотношение превышает 95 мас.%, замедление распространения пламени в нетканом материале является недостаточным, так как вероятно, происходит вытекание. То есть при обеспечении холста с содержанием термостойкого штапельного волокна, равным 5 мас.% или более, и при переплетении термостойкого штапельного волокна с термопластичным штапельным волокном можно предотвратить горение и плавление термопластичного штапельного волокна. С другой стороны, если соотношение составляет менее 55 мас.%, нетканый материал обладает превосходными характеристиками в отношении замедления распространения пламени, но в связи с уменьшением экономической эффективности мало пригоден в отношении технологичности, которая позволяет производить нетканый материал требуемого размера. Следовательно, с точки зрения замедления распространения пламени и технологичности массовое соотношение термопластичного штапельного волокна и термостойкого штапельного волокна более предпочтительно составляет от 88:12 до 55:45, еще более предпочтительно от 85:15 до 55:45 и наиболее предпочтительно от 85:15 до 65:35.

В настоящем изобретении для улучшения характеристик износостойкости и звукопоглощения нетканого материала предпочтительно, чтобы термопластичное штапельное волокно содержало термопластичное штапельное волокно с высоким (тонким) номером. В качестве термопластичного штапельного волокна с высоким номером можно упомянуть, по меньшей мере, один тип волокон, выбранный из вышеупомянутых: полиэфирного волокна, полипропиленового волокна и полиэтиленового волокна, волокна из линейного полиэтилена низкой плотности и волокна из сополимера этилена/винилацетата.

Тонина термопластичного штапельного волокна с высоким номером, применяемого в настоящем изобретении, обычно составляет от 0,1 до 15 децитекс, предпочтительно от 0,5 до 6,6 децитекс и, в частности, предпочтительно от 1,1 до 3,3 децитекс. Если тонина термопластичного штапельного волокна с высоким номером слишком мала, технологичность ухудшается. С другой стороны, если тонина термопластичного штапельного волокна с высоким номером слишком большая, ухудшаются звукопоглощающие характеристики. Длина термопластичного штапельного волокна с высоким номером особенно не ограничивается и может соответственно определяться согласно совместимости с применяемым термостойким штапельным волокном и согласно применениям получаемого в результате звукопоглощающего материала. Однако длина термопластичного штапельного волокна с высоким номером обычно составляет предпочтительно от 10 до 100 мм, в частности, предпочтительно от 20 до 80 мм.

В том случае, когда в холсте термопластичное штапельное волокно с высоким номером представляет собой смесь, содержание (соотношение компонентов) термопластичного штапельного волокна с высоким номером предпочтительно составляет от 30 до 70 мас.%, более предпочтительно от 30 до 50 мас.% от общего количества термопластичного штапельного волокна.

В настоящем изобретении вес нетканого материала составляет от 150 до 800 г/м². Если вес нетканого материала слишком мал, годность к обработке во время производства ухудшается, например, ухудшается сохранение формы слоя холста. С другой стороны, если вес нетканого материала слишком большой, увеличивается энергия, необходимая для переплетения волокон, или переплетение волокон осуществляется недостаточно, так что при обработке нетканого материала имеют место дефекты, такие как деформация.

Следует отметить, что холст можно изготовить с использованием традиционной холстоформирующей машины согласно традиционному способу формирования холста. Например, смесь термопластичного штапельного волокна и термостойкого штапельного волокна подвергают кардованию в кардочесальной машине для образования холста.

Нетканый материал, предпочтительно применяемый в настоящем изобретении, можно формировать, например, путем иглопрокалывания или скрепления водными струями холста, полученного при смешении термопластичного штапельного волокна с термостойким штапельным волокном для переплетения и соединения волокон друг с другом. Подвергая холст обработке прокалыванием для переплетения волокон друг с другом, можно улучшать износ