CS263776B1

CS263776B1 - Laminated material and with enhanced soundproofing effect

Info

Publication number: CS263776B1
Application number: CS873083A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ing Peremsky; Josef Ing Csc Zvonicek; Oldrich Ing Cada; Jiri Ing Vlastnik; Otakar Ing Csc Vondrasek; Karel Ing Mec; Bretislav Ing Bojda; Miroslav Ing Vaclavek
Original assignee: Pavel Ing Peremsky; Zvonicek Josef; Cada Oldrich; Jiri Ing Vlastnik; Otakar Ing Csc Vondrasek; Karel Ing Mec; Bojda Bretislav; Vaclavek Miroslav
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS308387A1

Abstract

Při výrobě zvukoizolačních materiálů tvořených vrstvami kovu spojenými vhodným plastem je většinou nutno povrch kovu pro dosaženi vyšší adheze vrstev chemicky nebo mechanicky upravit. Také teploty, při nichž lze tyto materiály použít, nebývají v závislosti na použitém plastu příliš vysoké. Tyto nevýhody odstraňuje vrstvený materiál se zvýšeným zvukoizolafinlm účinkem, jež sestává z alespoň dvou vrstev kovu, dále z alespoň jedné vrstvy tavného lepidla a případně z vrstvy na bázi měkčeného PVC, vložené mezi vrstvy tavného lepidla, přičemž tavné lepidlo obsahuje 100 hmot. d. kopolymeru etylen-vinylacetát (7 až 50 % hmot. vinylacetátu), 75 až 200 hmot. d. modifikačni pryskyřice, 10 až 150 hmot. d. anorganických plniv, kaolín, mikromletý vápenec, oxidy křemíku, titanu, olova, síran bornatý, saze, kovový prach nebo piliny kovu, a příp. až 100 hmot. dílů monomerního změkčovadla.In the production of soundproofing materials consisting of metal layers bonded with a suitable plastic, it is usually necessary to chemically or mechanically treat the metal surface to achieve higher adhesion of the layers. Also, the temperatures at which these materials can be used are not too high, depending on the plastic used. These disadvantages are eliminated by a laminated material with increased soundproofing effect, which consists of at least two layers of metal, further of at least one layer of hot melt adhesive and optionally of a layer based on plasticized PVC, inserted between the layers of hot melt adhesive, wherein the hot melt adhesive contains 100 wt. d. of ethylene-vinyl acetate copolymer (7 to 50 wt. % vinyl acetate), 75 to 200 wt. d. of modifying resin, 10 to 150 wt. d. of inorganic fillers, kaolin, micro-ground limestone, oxides of silicon, titanium, lead, boric sulfate, carbon black, metal dust or metal filings, and optionally up to 100 parts by weight of monomeric plasticizer.

Description

PEREMSKÝ PAVEL Ing., ZVONIČEK JOSEF ing. CSC., ČADA OLDŘICH ing., GOTTWALDOV, VLASTNÍK JIŘÍ ing., FRÝDEK-MlSTEK, VONDRASEK OTAKAR ing. CSC . , OSTRAVA, MEC KAREL ing., BOJDA BŘETISLAV ing., FRÝDEK-MlSTEK,PEREMSKÝ PAVEL Ing., ZVONIČEK JOSEF Ing. CSC., ČADA OLDŘICH Ing., GOTTWALDOV, VLASNIK JIŘÍ Ing., FRÝDEK-MlSTEK, VONDRASEK OTAKAR Ing. CSC. , OSTRAVA, MEC KAREL Ing., BOJDA BŘETISLAV Ing., FRÝDEK-MlSTEK,

VÁCLAVEK MIROSLAV ing., GOTTWALDOV (54) Vrstvený materiál ae zvýieným zvukoizolačnim účinkemVÁCLAVEK MIROSLAV ing., GOTTWALDOV (54) Laminated material with increased sound insulation effect

Vynález se týká vrstveného materiálu se zvýšeným zvukoizolačním účinkem.The invention relates to a laminated material with increased sound insulation effect.

Pro tlumení vysokých hladin vibračních i zvukových frekvencí produkovaných hlučícími agregáty nebo strojními jednotkami a pro odhlučnění pracovních prostorů v blízkosti i uvnitř takových zdrojů se používají např. tlumicí izolační vrstvy z objemných, nejčastěji lehčených plastů nalepovaných jednostranně na stěny nebo kryty zařízení, nánosy termoplastů na kovové nebo dřevěné kryty přístrojů, vícevrstvé lamináty kovových plechů a textilu a speciální zvukoizolačnl závěsy. Velmi dobré tlumicí účinky mají zvukoizolační plechy vyráběné spojením dvou vrstev kovu vhodným plastem tak, aby celek měl vysoký koeficient vnitřního tlumení.To dampen high levels of vibration and sound frequencies produced by noisy aggregates or machine units and to soundproof work spaces near and inside such sources, e.g. damping insulation layers made of bulky, most often lightweight plastics glued on one side to walls or equipment covers, thermoplastic coatings on metal or wooden device covers, multilayer laminates of metal sheets and textiles and special soundproofing curtains are used. Soundproofing sheets made by joining two layers of metal with a suitable plastic so that the whole has a high internal damping coefficient have very good damping effects.

Mezi plastické hmoty používané pro tyto účely patří např. modifikovaný polyetylén a póly·*' propylén, polyamid, akryláty, polývinylacetát a kopolymer etylen-viňylacetát, případně plněni různými typy anorganických plniv. Tak například antivibrační ocelový panel pro lisy má mezi dvěma ocelovými deskami 0,1 až 0,6 mm silnou vrstvu polymerniho materiálu: polyvinylacetát, modifikovaný polyetylén, kopolymér etýlén-kyselina akrylová,- polypropylén.Plastics used for these purposes include, for example, modified polyethylene and poly·*' propylene, polyamide, acrylates, polyvinyl acetate and ethylene-vinyl acetate copolymer, possibly filled with various types of inorganic fillers. For example, an anti-vibration steel panel for presses has a 0.1 to 0.6 mm thick layer of polymeric material between two steel plates: polyvinyl acetate, modified polyethylene, ethylene-acrylic acid copolymer, polypropylene.

Jiná kompozitní ocelová deska pro tlumení vibrací má mezi dvěma ocelovými plechy vrstvu etylenvinylacetátu s obsahem 10 až 30 t vinylacetátu o tloušEce cca 0,1 mm.Another composite steel plate for vibration damping has a layer of ethylene vinyl acetate containing 10 to 30 t of vinyl acetate and a thickness of approximately 0.1 mm between two steel sheets.

Výborné antivibrační vlastnosti při teplotách nad 60 °C vykazuje kompozitní materiál složený z kovových plechů (ocel, AI, Cu), spojených polyamidem.A composite material consisting of metal sheets (steel, AI, Cu) bonded with polyamide exhibits excellent anti-vibration properties at temperatures above 60 °C.

Vícevrstvý kompozit má mezi ocelovými deskami Vloženou vrstvu pryžové směsi.na bázi akrylonitrilu, po jejíchž obou stranách je fólie tavného lepidla typu etylen-vinylacetát.The multilayer composite has a layer of acrylonitrile-based rubber mixture inserted between the steel plates, on both sides of which there is a film of hot melt adhesive of the ethylene-vinyl acetate type.

Pro dobrou adhe z i mezi vrstvami kovu a plastu je většinou nutno kovové vrstvy upravovat. Mimo mechanické úpravy, jako je např. otrýskání, lze použít chemických způsobů úpravy povrchu, které však přinášejí nevýhody v likvidaci vzniklých odpadních produktů. Také teploty, při nichž lze běžné materiály použít, jen výjimečně přesahují 50 °C. Tyto nevýhody odstraňuje z velké části vrstvený materiál se zvýšeným zvukoizolačním účinkem podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, še vrstvený materiál se zvýšeným zvukoizolačním účinkem sestává z alespoň dvou vrstev kovu, případně opatřených primerem, alespoň jedné vrstvy tavného lepidla o tloušEce 0,05 až 1,5 mm a případně z vrstvy na bázi měkčeného polyvinylchloridu o tloušEce 0,3 až 2 mm, vložené mezi dvě vrstvy tavného lepidla. Tavné lepidlo obsahuje 100 hm. dílů kopolymeru etylen-vinylacetát s obsahem vinylacetátu 7 až 50 % hm., 75 až 250 hm. dílů modifikační pryskyřice např. fenolformaldehydové pryskyřice modifikované kalafunou, bod měknutí 125 až 135 °C, směsného esteru glycerinu a aduktu pryskyřičných kyselin s aňhydridem dikarbonové kyseliny, bod měknutí 140 až 150 °C, glyceriňesteru kalafuny, bod měknutí 95 až 105 °C, jejich vzájemné kombinace nebo kombinace s estery pryskyřičných kyselin ^C20^H30°2* ^{10 150 hmot}· éílů anorganických plniv, jako např. kaolin, mikromletý Vápenec, oxidy křemíku, titanu, olova, síran barnatý, saze, kovový prach nebo piliny kovu, případně až 100 hmot. dílů monomerního změkčovadla, s výhodou ftalátového typu.For good adhesion between metal and plastic layers, it is usually necessary to treat the metal layers. In addition to mechanical treatments, such as blasting, chemical methods of surface treatment can be used, which, however, bring disadvantages in the disposal of the resulting waste products. Also, the temperatures at which conventional materials can be used only exceptionally exceed 50 °C. These disadvantages are largely eliminated by the laminated material with increased sound insulation effect according to the invention. The essence of the invention lies in the fact that the laminated material with increased sound insulation effect consists of at least two layers of metal, optionally provided with a primer, at least one layer of hot melt adhesive with a thickness of 0.05 to 1.5 mm and optionally a layer based on plasticized polyvinyl chloride with a thickness of 0.3 to 2 mm, inserted between two layers of hot melt adhesive. The hot melt adhesive contains 100 wt. parts of ethylene-vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate content of 7 to 50 wt. %, 75 to 250 wt. parts of a modifying resin, e.g. phenol-formaldehyde resin modified with rosin, softening point 125 to 135 °C, mixed ester of glycerin and adduct of resin acids with dicarboxylic acid anhydride, softening point 140 to 150 °C, glycerin ester of rosin, softening point 95 to 105 °C, their mutual combinations or combinations with esters of resin acids ^C 20 ^H 30°2* ^{10 150 wt} . parts of inorganic fillers, such as kaolin, micro-ground limestone, oxides of silicon, titanium, lead, barium sulfate, carbon black, metal dust or metal filings, optionally up to 100 wt. parts of a monomeric plasticizer, preferably of the phthalate type.

Vrstvený materiál se zvýšeným zvukoizolačním účinkem podle vynálezu přináší několik výhod. Povrchy spojovaných materiálů není třeba předem chemicky ani mechanicky upravovat, protože tavné lepidlo vykazuje velmi dobré adhezivní vlastnosti. Odpadá tedy problém likvidace odpadních roztoků. Vrstvený materiál podle vynálezu je dodatečně tvarovatelný podle potřeb výroby, při zachování zvukoizolačních vlastností a soudržnosti jednotlivých vrstev materiálu. Důležitá je také velikost hodnoty tlumeni hluku a vibraci u vrstveného materiálu podle vynálezu, udávaná v hodnotách logaritmického dekrementu A, který porovnává dvě sousední amplitudy tlumených kmitů (jeho hodnota se uvádí v %). Jak je dále uvedeno v příkladech, lze vrstvený materiál podle vynálezu použit v oblasti normálních teplot, případně při teplotách zvýšených do 60 až 70 °C. Některé typy materiálu vykazuji tlumici vlastnosti i při teplotách nad 90 °C.The laminated material with increased sound insulation effect according to the invention brings several advantages. The surfaces of the materials to be joined do not need to be chemically or mechanically treated beforehand, because the hot melt adhesive exhibits very good adhesive properties. Thus, the problem of disposal of waste solutions is eliminated. The laminated material according to the invention can be additionally shaped according to production needs, while maintaining the sound insulation properties and cohesion of the individual layers of the material. The value of the noise and vibration damping value of the laminated material according to the invention, given in the values of the logarithmic decrement A, which compares two adjacent amplitudes of damped oscillations (its value is given in %), is also important. As is further shown in the examples, the laminated material according to the invention can be used in the range of normal temperatures, or at temperatures increased to 60 to 70 °C. Some types of material exhibit damping properties even at temperatures above 90 °C.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následujíc! příklady.The following examples serve to further clarify the nature of the invention.

Příklad 1Example 1

Mezi dva ocelové plechy o tlouštce 1 mm byla vložena fólie tavného lepidla o tloušťceA sheet of hot melt adhesive with a thickness of 1 mm was inserted between two 1 mm thick steel sheets.

0,2 mm, o složení:0.2 mm, composition:

kopolymer etylen-vinylacetát, obsahethylene-vinyl acetate copolymer, content

vinylacetátu 40 % hm. vinyl acetate 40% wt. 100 hm. dílů 100 parts by weight fenolformaldehydová pryskyřice phenol formaldehyde resin modifikovaná kalafunou modified with rosin 160 hm. dílů 160 parts by weight kaolin kaolin 27 hm. dílů 27 parts by weight saze soot 3 hm. díly 3 parts by weight

Vrstvený materiál vykazoval po slisováni při teplotě 120 °C a tlaku 1,0 MPa náísledující hodnoty logaritmického dekrementu A:The layered material showed the following logarithmic decrement A values after compression at a temperature of 120 °C and a pressure of 1.0 MPa:

A(25 °C) = 20 %A(25°C) = 20%

A(50 °C) = 93 »A(50°C) = 93 »

Příklad 2Example 2

Mezi dva ocelové plechy o tlouštce 1 mm byla vložena fólie tavného lepidla o tlouštce 0,3 mm, o složení:A 0.3 mm thick hot melt adhesive film was inserted between two 1 mm thick steel sheets, with the following composition:

kopolymer etylen-vinylacetát, obsah vinylacetátu 40 % hm. 100 hm. dílů fenolformaldehydová pryskyřice modifikovaná kalafunou 235 hm. dílů kaolin 27 hm. dílů dioktylftalát 54 hm. dílůethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl acetate content 40% by weight 100 parts by weight phenol-formaldehyde resin modified with rosin 235 parts by weight kaolin 27 parts by weight dioctyl phthalate 54 parts by weight

Vrstvený materiál vykazoval po lisování při teplotě 110 °C a tlaku 0,5 MPa tyto hodnoty λ:The laminated material showed the following λ values after pressing at a temperature of 110 °C and a pressure of 0.5 MPa:

λ(20 °C) = 40 % λ(35 °C) - 55 »λ(20 °C) = 40% λ(35 °C) - 55 »

Příklad 3Example 3

Mezi ocelový plech o tlouštce 1 mm a hliníkový plech o tlouštce 0,4 mm byla vložena fólie tavného lepidla o tlouštce 0,3 mm, o složení:A 0.3 mm thick hot melt adhesive film was inserted between a 1 mm thick steel sheet and a 0.4 mm thick aluminum sheet, with the following composition:

kopolymer etylen-vinylacetát, obsah vinylacetátu 40 % hm. fenolformaldehydová pryskyřice modifikovaná kalafunou dioktylftalát síran barnatýethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl acetate content 40% by weight phenol-formaldehyde resin modified with rosin dioctyl phthalate barium sulfate

100 100 hm. dílů wt. parts 200 200 hm. dílů wt. parts 100 100 hm. dílů wt. parts 45 45 hm. dílů wt. parts

Vrstvený materiál vykazoval po lisování při 110 °C a 0,5 MPa tyto hodnoty A:The laminated material showed the following A values after pressing at 110 °C and 0.5 MPa:

λ(20 °C) = 30 » λ(50 °C) - 45 » λ(100 °C) - 50 % %λ(20 °C) = 30 » λ(50 °C) - 45 » λ(100 °C) - 50 % %

Příklad 4Example 4

Mezi dva ocelové plechy o tloušEce 1 mm byla vložena fólie tavného lepidlaA sheet of hot melt adhesive was inserted between two 1 mm thick steel sheets.

0,3 mm, o složení:0.3 mm, composition:

tloušEce kopolymer etylen-vinylacetát. Obsah vinylacetátu 40 % hm. kopolymer etylen-vinylacetát, obsah vinylacetátu 7 S hm. fenolformaldehydová pryskyřice modifikovaná kalafunou kaolín saze oxid olovnatoolovičitý hro. dílů hm. dílůthickness ethylene-vinyl acetate copolymer. Vinyl acetate content 40% by weight ethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl acetate content 7% by weight phenol-formaldehyde resin modified with rosin kaolin carbon black lead oxide parts by weight parts

135 hm. dílů 18 hm. dílů 4 hm. díly 50 hm. dílů135 parts by weight 18 parts by weight 4 parts by weight 50 parts by weight

Vrstvený materiál vykazoval po lisování při 120 °C aThe laminated material showed after pressing at 120 °C and

0,2 MPa tyto hodnoty λ λ(20 °C) » 32 t λ (40 °C) - 40 »0.2 MPa these values λ λ(20 °C) » 32 t λ (40 °C) - 40 »

Příklad 5Example 5

Mezi dva ocelové plechy o tloušEce 1 mm byla 0,3 mm o složení:Between two steel sheets 1 mm thick was 0.3 mm of the composition:

vložena fólie tavného lepidla tloušEce kopolymer etylen-vinylacetát, obsah vinylacetátu 40 % hm. fenolformaldehydová pryskyřice modifikovaná kalafunou kaolín sazehot melt adhesive film inserted, thickness ethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl acetate content 40% by weight phenol-formaldehyde resin modified with rosin kaolin carbon black

Fe pilinyFe sawdust

100 hm. dílů 100 parts by weight 84 84 hm. dílů wt. parts 14 14 hm. dílů wt. parts 2 2 hm. díly wt parts 100 100 hm. dílů wt. parts

Po lisování při 120 °C a 0,2 MPa vykazoval vrstvený materiál tyto hodnoty λ λ (20 °C) - 45 » 2 (40 °C) - 30 *After pressing at 120 °C and 0.2 MPa, the laminate showed the following values λ λ (20 °C) - 45 » 2 (40 °C) - 30 *

Příklad 6Example 6

Mezi dva ocelové plechy o tlouSEce 1 mm byla vložena fólie tavného lepidla 0,3 mm, o složení:A 0.3 mm hot melt adhesive film was inserted between two 1 mm thick steel sheets, with the following composition:

tloušEce kopolymer etylenvinylacetátu, obsah vinylacetátu 40 % hm. glycerinester kalafuny kaolin sazeThickener ethylene vinyl acetate copolymer, vinyl acetate content 40% by weight glycerin ester of rosin kaolin carbon black

100 hm. dílů 148 hm. dílů hm. dílů 3 hm. díly100 parts by weight 148 parts by weight parts by weight 3 parts by weight

Po lisováni při 120 °C a 0,3 MPa vykazoval vrstvený materiál tyto hodnoty λ λ(20 °C) - 30 » A <40 °C) - 70 «After pressing at 120 °C and 0.3 MPa, the laminate showed the following values: λ (20 °C) - 30 » A <40 °C) - 70 «

Příklad 7Example 7

Mezi dva ocelové plechy o tlouštce 1 mm byla vložena fólie tavného lepidla o tlouštceA film of hot melt adhesive with a thickness of 1 mm was inserted between two 1 mm thick steel sheets.

0,3 mm o složení:0.3 mm about composition:

kopolymer etylen-vinylacetát, obsah vinylacetátovýeh skupinethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl acetate group content

40 8 hmot. 40 8 wt. 100 hm. dílů 100 parts by weight glycerinester aduktu pryskyřičných glycerin ester of resin adduct kyselin acids 150 hm. dílů 150 parts by weight kaolín kaolin 25 hm. dílů 25 parts by weight saze soot 3 hm. díly 3 parts by weight

Po lisování při 120 °C a 0,2 MPa vykazoval vrstvený materiál tyto hodnoty A:After pressing at 120 °C and 0.2 MPa, the laminate showed the following A values:

A(20 °C) = 70 %A(20°C) = 70%

A(40 °C) - 50 %A(40°C) - 50%

A (90 °C) = 30 8A (90°C) = 30 8

Příklad 8Example 8

Byl připraven vrstvený materiál o složení:A layered material was prepared with the following composition:

ocelový plech, tlouštka 1 mm + tavné lepidlo 0,2 mm + měkčená polyvinylchloridová fólie 1,2 mm + tavné lepidlo 0,2 mm + ocelový plech 1 mm. Tavné lepidlo obsahovalo:steel sheet, thickness 1 mm + hot melt adhesive 0.2 mm + plasticized polyvinyl chloride film 1.2 mm + hot melt adhesive 0.2 mm + steel sheet 1 mm. The hot melt adhesive contained:

kopolymer etylen-vinylacetát, obsah vinylacetátu 40 8 hm. fenolformaldehydová pryskyřice modifikovaná kalafunou kaolín sazeethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl acetate content 40 8 wt. phenol-formaldehyde resin modified with rosin kaolin carbon black

100 100 hm. hm. dílů parts 100 100 hm. hm. dílů parts 27 27 hm. hm. dílů parts 3 3 hm. hm. díly parts

Po lisování při 130 °C a 1,2 MPa vykazoval vrstvený materiál tyto hodnoty λ:After pressing at 130 °C and 1.2 MPa, the laminate showed the following λ values:

λ (23 °C) = 75 8 λ (50 °C) - 55 8.λ (23 °C) = 75 8 λ (50 °C) - 55 8.

Vrstvený materiál podle vynálezu lze použít jako stavební prvky (dveře stěny), konstrukční prvky (kryty kompresorů, kabiny silničních strojů), elektrická zařízení (generátory, chladicí zařízení), v dopravě (osobní i nákladní vozy, železniční vagóny) nebo přepravní prvky (vibrační žlaby, potrubní systémy).The laminated material according to the invention can be used as building elements (doors, walls), structural elements (compressor covers, road machinery cabins), electrical equipment (generators, refrigeration equipment), in transport (passenger and freight cars, railway wagons) or transport elements (vibrating troughs, pipeline systems).

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Laminated material with enhanced sound insulation effect, characterized in that it consists of at least two layers of metal and at least one layer of hot-melt adhesive with a thickness of 0.05 to 1.5 mm, the hot-melt adhesive comprising 100 wt. parts by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 7 to 50 wt.%, 75 to 250 wt. parts of the modification resin and 10 to 150 wt. parts of inorganic fillers.

2. The laminate of claim 1, wherein the modifying resin is a rosin-modified phenol-formaldehyde resin; b. A softening of 125-135 [deg.] C; rosin glycerine ester, b. softening 95 to 105 ° C, their combination with each other or with esters of resin acids CjqH ^ qOj ·

3. The layered material according to claim 1, wherein the inorganic filler is, for example, kaolin micronized limestone, oxides of silicon, titanium, lead, barium sulfate, carbon black, metal dust or sawdust.

4. The laminate of claim 1, wherein the hot melt adhesive comprises up to 100 wt. parts of monomeric plasticizer, e.g. of the phthalate type.

5. A layered material as claimed in claim 1, characterized in that a layer of softened polyvinyl chloride having a thickness of 0.3 to 2 mm is interposed between two layers of hot-melt adhesive.

6. The laminate of claim 1, wherein the metal layers are provided with a primer