CN112639961A - 汽车用隔音材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车用隔音材料，其能够在实现轻量化的同时针对汽车中产生的500Hz至6400Hz的噪音发挥充分的隔音性能。本发明的汽车用隔音材料，其具备具有呈多列配置的筒状单元(20)的芯层(10)、在芯层的一表面设置的不透气树脂膜层(40)及其外侧设置的去耦层(30)；芯层的一表面的单元端部以隔着一列的方式具有封闭面(21)及开放端(22)，芯层的另一表面的单元端部在所述一表面的单元端部有封闭面的列上有开放端，在所述一个表面的单元端部有开放端的列上有封闭面，并且单元的内部空间通过开放端与外部连通；以芯层上设置的不透气树脂膜层的与芯层相反的表面处的声压P、声质点速度v以及去耦层的声阻抗Za来表示的(P/v)/Za的平均值在500Hz至6400Hz之间为2.8至10。

Description

汽车用隔音材料
技术领域
本发明涉及汽车用隔音材料，更详细地说，涉及具有吸音性能的汽车用隔音材料。
背景技术
作为汽车的结构，一般是在前方有发动机室、在后方有后备箱室且在其中间设置车厢的结构。在车厢中设置有诸如驾驶员座椅、副驾驶座椅以及后排座椅之类的座椅。另外，在车厢中，以覆盖汽车内装部件的外侧的方式设置有前隔板绝缘体、地毡、地垫、后备箱饰板以及后备箱地板，这些部件成形为与车身的形状或部件的设计相对应的凹凸状的形状。另外，在车身下的外装部件设置有前挡板内衬、后挡板内衬以及成形为控制空气流动的凹凸形状的底罩。这些部件的材料大多使用热塑性树脂，通过加热该材料利用该部件的形状的模具进行冲压成形，精加工成具有厚度不同的多个部分的凹凸形状的部件。
作为汽车开发的最近的动向，车内的安静性备受重视。作为传导到汽车内部的噪音，有来自车窗的噪音、来自轮胎的噪音、来自车身下方的噪音、来自发动机声音的噪音、来自电机声音的噪音等。噪音中特别是500Hz～4000Hz的频率被认为对驾驶员及同乘者来说是刺耳的。另外，在电动汽车方面，针对以往未曾感到刺耳的4000Hz～8000Hz的频率，由于没有发动机的缘故，也被认为对驾驶员及同乘者来说会是刺耳的。因此，要求汽车的内外装饰部件具有吸收该频率范围的噪音的功能。另一方面，降低燃耗也很重要，需要减轻汽车内外装饰部件的重量。
此外，在日本特开2005-99402号公报中描述了一种吸音结构体，其具备第一吸音部和第二吸音部，该第一吸音部由声阻抗(acoustic impedance)大致等于或略大于空气的声阻抗的材料所形成，并且该第二吸音部由声阻抗大于第一吸音部的声阻抗的材料所形成。在该公报中描述了如下内容：当吸音层的声阻抗与空气的声阻抗显著不同时，大部分入射声波会在吸音层与空气层的界面即所述吸音层的表面进行反射，但通过将与空气层构成界面的第一吸音层设定为上述声阻抗，会使大部分入射声波到达第二吸音层而不在第一吸音层表面上反射，并且使第一吸音层与第二吸音层之间的声阻抗的不连续性达到较低；因此，在第一吸音层和第二吸音层之间的界面处，能够使得一部分入射声波的因声阻抗差所引起的反射控制在最小限度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-99402号公报
发明内容
本发明要解决的问题
如上所述，汽车用隔音材料是通过使得空气与层之间、层间的声阻抗之差增大来对入射声波进行反射从而隔音。声阻抗因层结构不同而大有变化，例如纤维层相对较小而橡胶层则相对较大。因此，在隔音材料中使用橡胶层可提高隔音性，但会导致隔音材料的重量变高，并且在汽车应用上存在问题。
因此，本发明的目的在于提供：一种汽车用隔音材料，其能够在确保高刚性的情况下实现汽车用隔音材料的轻量化并且针对汽车中产生的特别是频率为500Hz至6400Hz的噪音发挥充分的隔音性能。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，本发明采用一种多层结构的汽车用隔音材料，其具备芯层、第一不透气树脂膜层以及去耦层，所述芯层具有呈多列配置的筒状单元，所述第一不透气树脂膜层设置于所述芯层的至少一个表面，所述去耦层设置于所述第一不透气树脂膜层的与所述芯层相反一侧的表面；其中，所述汽车用隔音材料中，以所述芯层上设置的所述第一不透气树脂膜层的与所述芯层相反一侧的表面上的声压P及声质点速度v以及去耦层的声阻抗Za来表示的声阻抗比(specific acoustic impedance ratio)的平均值在500Hz至6400Hz之间为2.8＜(P/v)/Za＜10。
所述筒状单元可以是大致四棱筒状或大致六棱筒状等多棱筒状，也可以是大致圆筒状或大致椭圆筒状等曲线筒状。优选为，所述芯层的各个所述单元在一端具有封闭面且在另一端具有开放端，所述单元的内部空间通过所述单元的所述开放端与外部连通，并且所述单元的所述开放端在所述芯层的两个表面中以隔着一列邻接的单元的列的方式配置。所述开放端、所述一侧封闭面以及所述另一侧封闭面根据所述单元的形状，可以是大致四边形或大致六边形等多边形，也可以是大致圆形或大致椭圆形等曲线形状。
本发明的汽车用隔音材料的所述芯层的所述第一不透气树脂膜层的厚度优选为50～200μm。
另外，本发明的汽车用隔音材料可以还具备具有多个开孔的树脂膜层，所述树脂膜层粘接于：所述芯层的与粘接有所述第一不透气树脂膜层的表面相反一侧的表面。
所述芯层的由所述单元邻接而构成的列的方向上的所述单元之间的间距Pcy优选为10mm以下。
所述第一不透气树脂膜层可以具有由多种不同材料层叠而成的结构。
发明效果
如此地，本发明的汽车用隔音材料具备芯层、第一不透气树脂膜层以及去耦层，所述芯层具有呈多列配置的筒状单元，所述第一不透气树脂膜层设置于所述芯层的至少一个表面，并且所述去耦层设置于所述第一不透气树脂膜层的与所述芯层相反一侧的表面；其中，将以所述芯层上设置的所述第一不透气树脂膜层的与所述芯层相反一侧的表面处的声压P和声质点速度v以及所述去耦层的声阻抗Za来表示的声阻抗比的平均值在500Hz至6400Hz之间设定为2.8＜(P/v)/Za＜10。基于该技术方案，不仅能够在确保高刚性的情况下实现汽车用隔音材料的轻量化，而且由于汽车中产生的频率为500Hz至6400Hz的声波在入射至去耦层后大部分声波在与第一不透气树脂膜层之间的界面上反射的缘故而能够对汽车产生的噪音发挥充分的隔音性能。
通过将第一不透气树脂膜层的厚度设置为50至200μm，能够在轻量化的同时保持上述隔音性能。
基于在芯层的与第一不透气树脂膜层相反一侧的表面设置具有多个开孔的树脂膜层，并且通过预先形成在具有多个开孔的树脂膜层的开孔图案，能够容易地调整并稳定地保持芯层的至少一个表面的开放端的封闭程度，因此能够控制汽车用隔音材料的吸音率的峰值，由此能够在发挥上述隔音性能的同时发挥优异的吸音性能。
基于将第一不透气树脂膜层设置为以多种不同材料层叠而成的结构，能够容易施行设计以使声阻抗比(P/v)/Za处于规定的范围。
芯层的各个单元在一端具有封闭面且在另一端具有开放端，并且单元的内部空间通过单元的开放端与外部连通，单元的开放端在芯层的两个表面以隔着一列邻接的单元的列的方式配置，基于该结构配置能够确保芯层单元的封闭面成为第一不透气树脂膜层与芯层之间的粘接面，并且单元的封闭面以隔着一列的方式进行配置，因此能够提高第一不透气树脂膜层与芯层之间的粘接性。
附图说明
图1是示出本发明的汽车用隔音材料中的芯层所用的芯材的制造过程的立体图。
图2是示出本发明的汽车用隔音材料的芯层的示意性俯视图。
图3是示出图2的芯层的沿着III-III线的示意性剖视图。
图4是示出本发明的汽车用隔音材料的一实施方式的分解立体图。
图5是图4所示的汽车用隔音材料的实施方式的示意性剖视图。
图6是示出本发明的汽车用隔音材料的另一实施方式的分解立体图。
图7是示出本发明的汽车用隔音材料的又一实施方式的示意性剖视图。
图8是示出本发明的汽车用隔音材料的再一实施方式的分解立体图。
图9是示出本发明的汽车用隔音材料的实施例和比较例的面密度与声阻抗比之间的关系的曲线图。
图10是示出本发明的汽车用隔音材料的实施例和比较例的频率与传声损失之间的关系的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图对根据本发明的汽车用隔音材料的一实施方式进行说明。另外，对于附图只要无另行规定则未有意地按比例尺描绘。
首先，对根据本发明的汽车用隔音材料的各实施方式中共同的芯层进行说明。图1是示出成为该芯层的芯材的制造过程的立体图。另外，在国际公开第2006/053407号中详细记载了该芯材的制造方法，在此通过引用而构成本说明书的记载的一部分。
如图1所示，该芯材1是通过具有规定的模具的辊(未图示)将平坦的片材进行热成形，在实质上不对片材进行切割的情况下通过塑性变形而形成。芯材1的材料例如可以使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等热塑性树脂以及与纤维的复合材料、纸、金属等，特别优选热塑性树脂，但是不限于这些。在本实施方式中，对使用热塑性树脂的情况进行说明。片材的厚度例如优选为0.05mm～0.50mm的范围，但不限于此，热成形后的芯材1的厚度也大致相同。
芯材1具有朝向与制造方向Y正交的宽度方向X交替配置有山部11和谷部12的三维结构。山部11由两个侧面13和其间的顶面17构成，谷部12由与相邻的山部11共有的两个侧面13和其间的底面14构成。另外，在本实施方式中，对如图1所示的山部11的形状为梯形的情况进行说明，但本发明不限于此，除了三角形或长方形等多边形以外，也可以是正弦曲线或弓形等曲线形。
芯材1具备朝向制造方向Y连续的所述三维结构。即，如图1所示，朝向制造方向Y连续形成多个山部11a、11b、11c、11d。谷部12也同样连续地形成。而且，山部11间的连接和谷部12间的连接通过交替重复两种连接方法来实现。
第一连接方法如图1所示，在宽度方向的第一折叠线X1上，相邻的两个山部11b、11c的顶面17b、17c分别通过梯形形状的山部连接面15b、15c连接。山部连接面15以相对于顶面17成直角的角度形成。在该宽度方向的第一折叠线X1上，相邻的两个谷部的底面14b、14c直接连接。第二连接方法如图1所示，在宽度方向的第二折叠线X2上，相邻的两个谷部的底面14a、14b(或14c、14d)分别通过梯形的谷部连接面16a、16b(或16c、16d)连接。谷部连接面16以相对于底面14成直角的角度形成。在该宽度方向的第二折叠线X2上，相邻的两个山部的顶面12a、12b(或12c、12d)直接连接。
这样，芯材1的多个三维结构(山部11、谷部12)通过连接区域(山部连接面15、谷部连接面16)连接，通过对连接区域进行折叠，形成本发明的汽车用隔音材料的芯层。具体而言，芯材1在第一折叠线X1通过山折法以使相邻的两个谷部的底面14b、14c彼此背面重合且相邻的两个山部的山部连接面15b、15c所成的角度打开到180度的方式进行折叠。另外，在第二折叠线X2通过谷折法以使相邻的两个山部的顶面17a、17b(或17c、17d)彼此重合且相邻的两个谷部的谷部连接面16a、16b(或16c、16d)所成的角度闭合到180度的方式进行折叠。图2及图3表示通过这样折叠芯材1而得到的本发明的汽车用隔音材料的芯层10。
如图2及图3所示，芯层10具备配置成多列的大致六棱筒状的单元20，每隔一列配置由邻接的两个山部形成的单元20A、20C、20E和由邻接的两个谷部形成的单元20B、20D。图3(与图2相关)中的虚线18示意性示出了作为芯材背面(里面)的面且大致为六棱筒状的单元20的内壁。
由山部形成的单元20A、20C、20E分别具有形成大致六棱筒状的六个单元侧壁，这些单元侧壁由单元材料的两个顶面17和四个侧面13形成。另外，这些单元20A、20C、20E在芯层10的一个表面10a(图2(与图3相关)中的表面侧的面)的单元端部分别具备用于封闭单元端部的大致六棱筒状的封闭面21A、21C、21E，这些一侧的封闭面21分别由单元材料的两个梯形的山部连接面15形成。此外，这些单元20A、20C、20E在芯层10的作为相反侧的另一个表面10b的单元端部具备开口成大致六边形的开放端22A、22C、22E。单元20A、20C、20E各自的内部空间通过该开放端22A、22C、22E与外部连通。
由谷部形成的单元20B、20D也分别具有形成大致六棱筒状的六个单元侧壁，这些单元侧壁由单元材料的两个底面14和四个侧面13形成。另外，这些单元20B、20D在芯层10的所述一个表面10a的单元端部具备开口成大致六边形的开放端22B、22D。单元20B、20D各自的内部空间通过该开放端22B、22D与外部连通。此外，这些单元20B、20D在芯层10的作为相反侧的另一个表面10b的单元端部分别具有封闭单元端部的大致六棱筒状的封闭面21B、21D，这些另一侧的封闭面21分别由单元材料中的两个梯形的谷部连接面16形成。
这样，芯层10在一个表面10a的单元端部每隔一列具有由单元材料的山部形成的一侧封闭面21A、21C、21E，在另一个表面10b的单元端部在与上述不同的单元的列具有由单元材料的谷部形成的另一侧封闭面21B、21D，但只要没有另外的记载，一侧封闭面、另一侧封闭面中的任一个封闭面21都实质上发挥相同的功能。
芯层10整体的厚度根据将多层结构体用于汽车的何处的部件而变化，因此，从控制后述的不透气树脂膜层与去耦层之间的声阻抗比的方面、芯层10本身的吸音性能、芯层10的强度、重量的观点出发，芯层10整体的厚度优选在3mm～50mm的范围、更优选在5mm～30mm的范围，但不限于这些。
芯层10的基重(每单位面积的重量)根据将多层结构体用于汽车的何处的部件而变化，因此优选在400g/m2～4000g/m2的范围、更优选在500g/m2～3000g/m2的范围，但不限于这些。若芯层10的厚度越大、基重越大，则通常芯层10的强度越高。
芯层10的基重除了芯层10的材料种类、芯层10的整体厚度、单元20的壁厚(片材的厚度)之外，还可以通过芯层10的单元20间的间距Pcx、Pcy(单元的中心轴间的距离)来调整。为了使芯层10的基重在上述范围内，例如，优选使芯的制造方向Y即单元20邻接以构成列的方向上的单元20间的间距Pcy设于3mm～20mm的范围、更优选设于4mm～15mm的范围。特别是，为了将后述的不透气树脂膜层与去耦层之间的声阻抗比控制于规定范围，更优选将单元20之间的间距Pcy设于10mm以下。
接着，使用上述芯层10对根据本发明的汽车用隔音材料的各实施方式进行说明。
(第一实施方式)
如图4及图5所示，第一实施方式的汽车用隔音材料具备：上述的芯层10；在芯层10的一个表面设置的不透气树脂膜层40；以及在不透气树脂膜层40的外侧进一步设置的去耦层30。需要说明的是，本发明的汽车用隔音材料以使去耦层30侧位于噪音发生源一侧的方式来应用。
不透气树脂膜层40的材料例如可以使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)等树脂膜，但是不限于这些。
对于不透气树脂膜层40的厚度而言，因后述的不透气树脂膜层与去耦层之间的声阻抗比的不同而异，例如其下限优选为0.02mm以上、更优选为0.05mm以上、进一步优选为0.1mm以上。另外，厚度的上限优选为0.6mm以下、更优选为0.4mm以下、进一步优选为0.3mm以下。
不透气树脂膜层40可以通过热熔接与芯层10粘接，也可以通过粘接剂(省略图示)与芯层10粘接。作为粘接剂，例如可以使用环氧类、丙烯酸类等粘接剂，但是没有特别的限定。另外，为了将不透气树脂膜层40与芯层10以及去耦层30热熔接，例如可以使不透气树脂膜层40成为三层结构，具备中央的层以及位于其两侧的面的两个粘接层。在该情况下，粘接层的材料使用熔点比用于中央的层的材料的熔点低的材料。例如，通过将具有190℃～220℃的熔点的聚酰胺用于中央的层，并且将具有90℃～130℃的熔点的聚乙烯用于粘接层，由此只要把在将不透气树脂膜层40贴合在芯层10、去耦层30上时的加热时的温度、汽车用隔音材料的热成形为规定的形状的温度设为150℃～160℃的程度，就能够在不使中央的层熔融的情况下仅将粘接层熔融并与芯层10、去耦层30牢固地粘接。作为熔点比粘接层的聚乙烯高的树脂，除了聚酰胺以外，还有聚丙烯。
去耦层30是通常在汽车用隔音材料中作为用于对振动传递进行去耦(切断)的层所使用的层。对于去耦层30的原材料没有特别限制，只要是汽车用隔音材料的去耦层能使用的材料即可，但从汽车用隔音材料轻量化的观点出发，优选诸如聚酯纤维和尼龙纤维、丙烯酸纤维等合成纤维、玻璃棉和岩棉等无机质纤维以及铝纤维等金属纤维之类的纤维；并且，还优选诸如发泡聚氨酯和发泡聚乙烯、发泡尼龙等热塑性树脂以及热固性树脂之类的发泡体(泡沫)。而且，可以组合使用纤维和发泡体。特别是，作为去耦层30，优选毡，并且优选由诸如低熔点聚酯纤维等聚酯纤维、玻璃棉等原材料来形成。此外，优选通过针刺法、热轧法、水刺法等作为毡的制造方法来制备的毡。
作为去耦层30的基重，因后述的不透气树脂膜层与去耦层之间的声阻抗比的不同而异，因此虽然不受下述限定但是例如其下限优选为10g/m2以上、更优选为50g/m2以上、进一步优选为100g/m2以上。另外，基重的上限优选为1000g/m2以下、更优选为800g/m2以下、进一步优选为600g/m2以下，但是不限于这些。
在本发明的实施方式中，以芯层10上设置的不透气树脂膜层40的与芯层相反一侧的表面上的声压P及声质点速度v以及去耦层30的声阻抗Za来表示的声阻抗比(P/v)/Za(单位：无量纲)的平均值在500Hz～6400Hz之间为2.8～10的范围。通过将声阻抗比(P/v)/Za的平均值设定为2.8以上，能够使入射到去耦层30的频率为500Hz～6400Hz的声波在去耦层30与不透气树脂膜层40的界面处充分反射。此外，通过将声阻抗比(P/v)/Za的平均值控制在10以下，能够在保持汽车用隔音材料的轻量化的同时充分发挥上述隔音性能。对于声阻抗比(P/v)/Za的平均值的下限优选为3以上、更优选为4以上。此外，对于声阻抗比(P/v)/Za的平均值的上限优选为9以下、更优选为8以下。
声阻抗比(P/v)/Za的平均值可以通过如下方法求出。针对芯层10的一个表面上设置的不透气树脂膜层40在其与芯层相反一侧的表面处与空气之间的声阻抗比(P/v)/Z0，在500Hz至6400Hz的频率范围进行测量。空气的声阻抗由Z0表示。P/v也称为声阻抗率(还称“比声阻抗”：specific acoustic impedance)。另一方面，针对没有芯层10和不透气树脂膜40的状态下的去耦层30在其表面处与空气之间的声阻抗比Za/Z0，在500Hz～6400Hz的频率范围进行测量。并且，根据下面的算式，能够从各频率下的(P/v)/Z0和Za/Z0的测量值求出(P/v)/Za。
[数学式1]
Figure BDA0002958116580000101
声阻抗比(P/v)/Za的平均值可以是在500Hz至6400Hz的频率范围以至少2Hz以下的频率间隔进行测量得到的算术平均数。上述(P/v)/Z0和Za/Z0均可通过符合ISO 10534-2(双传声器传递函数法)的方法进行测量。例如，可以用市售的阻抗管(B&K公司制造的型号4206)进行测定。
对于声压P和声质点速度v而言，除了因不透气树脂膜层40的构成配置(例如原材料、厚度等)的不同而异之外，也会因设置有不透气树脂膜层40的芯层10的构成配置(例如原材料、芯配置、整个芯层厚度、芯间距、芯壁面厚度等)以及不透气树脂膜层40与芯层10之间的粘合强度等的不同而受到影响。对于芯层10上设置的不透气树脂膜层40与空气之间的声阻抗比(P/v)/Z0，例如在500Hz至6400Hz的频率范围其平均值的上限优选为15以下、更优选为12以下、进一步优选为10以下，但是不限于这些。另外，对于声阻抗比(P/v)/Z0的平均值的下限，优选为3以上、更优选为5以上，但是不限于这些。
去耦层30与空气之间的声阻抗比Za/Z0根据去耦层30的构成配置(例如，原材料的类型、基重等)的不同而异。对于该声阻抗比Za/Z0没有特别的限制，例如，在500Hz至6400Hz的频率范围，其平均值的上限优选为1.5以下、更优选为1.3以下、进而优选1.1以下。此外，对于声阻抗比Za/Z0的平均值的下限没有特别的限制，优选为1.0以上。
根据第一实施方式，在隔着一列配置开放端与封闭面的芯层10的至少一个表面上设置不透气树脂膜层40以及进而在其外侧设置去耦层30，并且将上述声阻抗比(P/v)/Za设定在上述数值范围内，由此不仅能够在确保高刚性的情况下实现汽车用隔音材料的轻量化，而且能够针对汽车中产生的500Hz至6400Hz频率的噪声发挥充分的隔音性能。
(第二实施方式)
如图6所示，第二实施方式的汽车用隔音材料具备：上述的芯层10；在芯层10的一个表面设置的第一不透气树脂膜层40a；在其外侧设置的去耦层30；以及在芯层10的另一表面设置的第二不透气树脂膜层40b。另外，对于与第一实施方式相同的结构标注相同的符号(附图标记等)，在此省略详细的说明。
第一不透气树脂膜层40a具有与针对第一不透气树脂膜层40已说明的构成相同的配置(树脂膜原材料、厚度等)。此外，尽管第二不透气树脂膜层40b还没有在其外侧上进一步设置去耦层，但是优选具有与第一不透气树脂膜层40a相同的性能。即，以第二不透气树脂膜层40b的与芯层10相反的一侧的表面上的声压P及声质点速度v以及在芯层10内部填充有吸音材料的情况下的该吸音材料表面上的声阻抗Z2a来表示的声阻抗比的平均值在500Hz至6400Hz之间优选为2.8＜(P/v)/Z2a＜10。
需要说明的是，当以如此方式在芯层10的两个表面上设置第一和第二不透气树脂膜层40a、40b时，第一不透气树脂膜层40a与空气之间的声阻抗比(P/v)/Z0的测量是在没有去耦层30的状态下针对第一树脂膜层40a的与芯层10相反一侧的表面进行计量的；并且，第二不透气树脂膜层40b与空气之间的声阻抗比(P2/v2)/Z0的测量是针对第二不透气树脂膜层40b的与芯层10相反一侧的表面进行计量的。针对去耦层30在其表面处与空气之间的声阻抗比Za/Z0的测量，是在与第一实施方式同样地在没有芯层10和第一不透气树脂膜层40a的状态下施行。针对芯层10内部的吸音材料在其表面处与空气之间的声阻抗比Z2a/Z0的测量，是在没有第二不透气树脂膜层40b的状态下施行。
根据第二实施方式，即使在隔着一列配置开放端与封闭面的芯层10的两个表面上设置第一和第二不透气树脂膜层40a、40b，也因第二不透气树脂膜层40b具有与第一不透气树脂膜层40a相同的性能而能够获得与第一实施方式相同的效果。此外，通过设置第二不透气树脂膜层40b，使芯层10的至少一个表面的开放端22堵塞，因此能够进一步加大汽车用隔音材料的传声损失。
(第三实施方式)
如图7所示，第三实施方式的汽车用隔音材料具备：上述芯层10；设置在芯层10的一个表面的不透气树脂膜层40；设置在其外侧的去耦层30；在芯层10的与第一不透气树脂膜层40相反一侧的表面且具有多个开孔的树脂膜层50。另外，对于与第一实施方式及第二实施方式相同的结构标注相同的符号(附图标记等)，在此省略详细的说明。
具有多个开孔的树脂膜层50(以下称为开孔膜层50)具有贯通层的多个孔55。在贴合在芯层10之前预先进行该孔55的开孔，例如，通过热针、冲孔加工(使用了阳模及阴模的冲孔加工)进行开孔，为了防止孔被堵塞，优选为尽量减少孔的毛刺的孔形状。
孔55的开孔图案优选为以交错排列或格子排列配置，但是没有特别的限定。开孔膜层50的开孔率优选为0.2％～5％的范围，但没有特别的限定。孔55的直径优选为0.25mm～2.5mm的范围、更优选为0.3mm～2.0mm的范围。
另外，开孔膜层50的孔55的间距与图2所示的芯层10的单元20的间距Pcx、Pcy也可以不必一致；另外，将开孔膜层50与芯层10贴合时也可以不必进行孔55与单元20的对位。这是因为，通过使开孔膜层50的孔55与芯层10的单元20的开放端22的位置随机地重叠，能够适度地确保内外的连通。开孔膜层50的孔55的间距优选至少在X方向或Y方向中的一方向上小于芯层10的单元20的间距。
根据第三实施方式，即使在芯层10的与不透气树脂膜层40相反一侧的表面设置开孔膜层50，也能够得到与第一实施方式相同的效果。另外，通过在开孔膜层50预先形成的开孔图案，能够容易地调整并稳定地保持芯层10的至少一个表面的开放端22的封闭程度，因此能够控制汽车用隔音材料的隔音和吸音的比例，由此能够更容易地针对第一不透气树脂膜层40a及去耦层30控制上述声阻抗比(P/v)/Za的值，并且能够更容易地控制汽车用隔音材料的隔音吸音性能。
(第四实施方式)
如图8所示，第四实施方式的汽车用隔音材料具备：上述的芯层10；在芯层10的一个表面设置的多层的不透气树脂膜层40a、40b；以及不透气树脂膜层的外侧设置的去耦层30。另外，对于与第一实施方式及第二实施方式相同的结构标注相同的符号(附图标记等)，在此省略详细的说明。
多个不透气树脂膜层40a、40b既可以使用配置结构(树脂膜的原材料、厚度等)相同的不透气树脂膜层，也可以使用配置结构不同的不透气树脂膜层。当以如此方式在芯层10与去耦层30之间设置多个不透气树脂膜层40a、40b时，针对在芯层10上设置多个不透气树脂膜层40a、40b时的最外侧的不透气树脂膜层40b的表面来测量声压P和声质点速度v。
根据第四实施方式，即使在芯层10与去耦层30之间设置多个不透气树脂膜层40a、40b，也能够得到与第一实施方式相同的效果。另外，通过对多个不透气树脂膜层40a、40b施以不同的构成配置，能够提高调整上述声阻抗比(P/v)/Za值时的设计自由度并且更容易控制汽车用隔音材料的隔音性能。
实施例
在下文中，对本发明的实施例和比较例进行说明。
作为实施例1，制作了具有图4及图5所示的多层结构的汽车用隔音材料。首先，在具有图1至图3所示结构的芯层(原材料为聚丙烯树脂，单元之间的间距Pcy为4mm，芯层的厚度为6mm)的一个表面上，粘贴50μm厚度的不透气树脂膜(原材料为聚乙烯/聚酰胺/聚乙烯的三层膜)，并且采用阻抗管(B&K公司制造的型号4206，Φ29)在500Hz至6400Hz的频率范围测量了该不透气树脂膜在其表面处与空气之间的声阻抗比(P/v)/Z0。接着，将毡(原材料为杂棉，制造方法为针刺法，基重为300g/m2)作为去耦层粘贴于不透气树脂膜的外侧。另外，采用上述阻抗管在500Hz至6400Hz的频率范围测量了该毡在其表面处与空气之间的声阻抗比Za/Z0。根据这些测量值计算出声阻抗比(P/v)/Za。实施例1的声阻抗比(P/v)/Za的平均值在500Hz至6400Hz的频率范围为7.7。另外，实施例1的汽车用隔音材料的面密度为666g/m2。
与实施例1同样地进行操作，如下列表1所示地，制作改变了不透气树脂膜和去耦层的原材料、基重、厚度等的实施例2～12的汽车用隔音材料，测量了其声阻抗比(P/v)/Z0和Za/Z0以及面密度。另外，作为比较例，针对相同尺寸的橡胶片(原材料：三元乙丙橡胶(EPDM))测量了声阻抗比和面密度。将其结果包括实施例1在内示于表1及图9中。
[表1]
Figure BDA0002958116580000141
如表1和图9所示，可确认：相比于使用面密度为1000g/m2的橡胶片的比较例，各实施例均能够获得相对于面密度为较大值的声阻抗比，并且即使对汽车用隔音材料施行轻量化的情况下也能够发挥高隔音性。将对此更明确清楚的曲线图示于图10中。图10示出了对于实施例1和比较例在频率为100Hz至5000Hz之间的传声损失(dB)进行测量的结果。通过组合混响室和消声室以测量声强的方式来测量传声损失。传声损失与各测量值之间的关系如下式所示。计量样品的尺寸为500mm×600mm。
TL＝SPL0-PWLi+10log10S-6
TL：传声损失(dB)
SPL0：混响室内的平均声压级(dB)
PWLi：传声的功率级(dB)
S：样品面积(m2)
如图10所示，在实施例1中，在质量约为比较例的三分之二的情况下在频率为500Hz至5000Hz的范围传声损失高约3dB，由此可知：即使汽车用隔音材料大幅度轻量化，也能够保持较高的隔音效果。
工业实用性
根据本发明的汽车用隔音材料，在抑制了重量、保持了高刚性的状态下，通过不透气树脂膜和去耦层能够得到充分的隔音性能。更具体地说，本发明的汽车用隔音材料例如对于地毡、地垫、后备箱饰板、后备箱地板、前隔板绝缘体、底罩等噪音发生源与汽车室内之间进行噪音隔断的部件是有用的。
附图标记的说明
1：芯材
10：芯层
11：山部
12：谷部
13：侧面部
14：底面部
15：山部连接面
16：谷部连接面
17：顶面
18：芯材背面
19：贯通孔
20：单元
21：封闭面
22：开放端
30：去耦层
40：不透气树脂膜层
50：具有多个开孔的树脂膜层
55：孔

Claims (6)

1.一种汽车用隔音材料，其为多层结构的汽车用隔音材料并且具备芯层、第一不透气树脂膜层以及去耦层，所述芯层具有呈多列配置的筒状单元，所述第一不透气树脂膜层设置于所述芯层的至少一个表面，并且所述去耦层设置于所述第一不透气树脂膜层的与所述芯层相反一侧的表面；其中，以所述芯层上设置的所述第一不透气树脂膜层的与所述芯层相反一侧的表面处的声压P和声质点速度v以及所述去耦层的声阻抗Za来表示的声阻抗比的平均值在500Hz至6400Hz之间为2.8＜(P/v)/Za＜10。
2.根据权利要求1所述的汽车用隔音材料，其中，所述第一不透气树脂膜层的厚度为50μm至200μm。
3.根据权利要求1或2所述的汽车用隔音材料，其还具备具有多个开孔的树脂膜层，所述具有多个开孔的树脂膜层粘接于：所述芯层的与粘接有所述第一不透气树脂膜层的表面相反一侧的表面。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的汽车用隔音材料，其中，所述芯层的由所述单元邻接而构成的列的方向上的所述单元之间的间距Pcy为10mm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的汽车用隔音材料，其中，所述第一不透气树脂膜层具有由多种不同材料层叠而成的结构。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车用隔音材料，其中，所述芯层的各个所述单元在一端具有封闭面且在另一端具有开放端，所述单元的内部空间通过所述单元的所述开放端与外部连通，并且所述单元的所述开放端在所述芯层的两个表面中以隔着一列邻接的单元的列的方式配置。
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