DE102005059949B3 - Tapezierfähiges Schallschutzelement - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist ein tapezierfähiges Schallschutzelement (4). Je nach Einsatzgebiet der Schallschutzelemente (4) werden neben den akustischen Anforderungen auch optische Anforderungen an die Oberflächenausführung der verschiedenen Schallschutzelemente (4) gestellt. Besonders im Wohnungsbau ist man bestrebt, die Oberfläche des Schallschutzelementes (4) möglichst unauffällig oder sogar angepasst an die Wohnungswände oder -Decken anzupassen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein tapezierfähiges Schallschutzelement (4) zur Verfügung zu stellen. Vorgeschlagen wird, ein Schallschutzelement bereitzustellen, das sich durch eine Basisschicht (1), bestehend aus einem Akustikschaum, eine Verbindungsschicht (2), bestehend aus einem Klebstoff, und eine wasserundurchlässige Schicht (3) kennzeichnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein tapezierfähiges Schallschutzelement.
  • Schallschutzelemente, beispielsweise aus Schaumstoff, werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt. Dem Schallschutzelement können generell zwei Hauptziele zugewiesen werden:
    • – Eliminierung von Schallemissionen zum Schutz der Umwelt (externer Schallschutz)
    • – Verbesserung der Raumakustik durch Verkürzung des Nachhalls (interner Schallschutz)
  • Externer Schallschutz findet in Einsatzbereichen wie zum Beispiel im Maschinenbau, im Yachtbau oder im Schießanlagenbau Verwendung. Hierbei findet eine Abkapselung der Schallquelle durch flächendeckenden Einsatz von Schallschutzelementen statt.
  • Interner Schallschutz hingegen wird in Bereichen eingesetzt, in denen die Raumakustik eine bedeutende Rolle spielt, wie zum Beispiel Kinosäle, Tonstudios, Konzertsäle oder Hörsäle. Hierbei wird durch gezieltes Anbringen von Schallabsorbern der Nachhall verkürzt, so dass es nicht zu Überlagerungen mit dem Direktschall kommt. Ergebnis ist ein unverzerrtes Klangbild der Schallquelle (Sprecher, Sänger).
  • Bei den genannten Bereichen finden sehr häufig offenzellige Schaumstoffe auf der Basis von Polyurethan (Polyester- oder Polyether-Polyole) oder Melaminharz ihren Einsatz. Die akustische Wirkungsweise basiert bei allen Schaumstofftypen auf dem physikalischen Prinzip der Energieumwandlung, bei dem die durch eine Schallquelle erzeugte Schwingung der Luftteilchen durch die elastische Struktur der oben aufgeführten Schaumstoffe in Wärmeenergie umgewandelt wird.
  • Der Bedarf an Produkten für den externen Schallschutz im Wohnungsbau beziehungsweise im Gewerbebau verzeichnet in den letzten Jahren einen starken Anstieg. Hohe Ansprüche an die Optik werfen hier einige Probleme auf. Die optimale Lösung für den Endverbraucher liegt in einem Schallschutzelement, das effektiv Emissionen absorbiert ohne dabei optisch auf den Wänden in Erscheinung zu treten.
  • Aus technischer Sicht geht es hierbei nicht um die Verbesserung der Raumakustik, sondern ausschließlich um die Abkapselung der im Raum entstandenen Lärmemissionen (Musik, Fernseher, Gespräche) von der Umwelt.
  • Diese Einschränkung der Anforderungen an die Schallschutzelemente würde eine Kaschierung der Elemente aus optischen Gründen unter Verlust der offenzelligen Oberfläche prinzipiell möglich machen. Der elastische Charakter der Schallabsorber bleibt auch nach dem Kaschieren mit einer optisch ansprechenderen Oberfläche (Tapete) erhalten und gibt Schwingungen der Luftteilchen (Schall) nicht an das Mauerwerk weiter.
  • Allerdings erweist sich das Aufbringen einer Tapete auf das Schallschutzelement als problematisch, da die offenzellige Oberfläche und die hohe Elastizität des Schaumstoffes ein Verkleben von handelsüblicher Tapete mittels Tapetenkleister unmöglich macht. Der Kleister dringt in die Poren des Schaumstoffs ein, so dass an der Oberfläche des Schallabsorbers für das Aufbringen der Tapete nicht ausreichend Kleister verbleibt. Eine Haftung zwischen Tapete und Schaum ist demnach nicht herzustellen. Weiterhin würde sich bei einer aufgebrachten Tapete direkt auf den Schaumstoff das Problem stellen, dass sich aufgrund des geringen Druckwiderstandes des Schaums mühelos Löcher in die Tapete drücken lassen.
  • Bekannte schallabsorbierende Bauteile sind z. B. aus der DE 31 34 396 A1 (schallabsorbierende Laminatstruktur) oder aus der DE 33 34 331 A1 (schallabsorbierende Tapete) bekannt.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein tapezierfähiges Schallschutzelement zur Verfügung zu stellen.
  • Lösung
  • Diese Aufgabe wird durch ein Schallschutzelement gelöst, das sich durch eine Basisschicht bestehend aus einem Akustikschaum, eine Verbindungsschicht bestehend aus einem Klebstoff und eine wasserundurchlässige Schicht kennzeichnet.
  • Als Basisschicht kann für das vorliegende Schallschutzelement beispielsweise Polyurethanschaum auf Polyester- oder Polyetherbasis mit Flammschutzzusatz verwendet werden. Im gewerblichen Bereich, zum Beispiel in Firmenräumen, Besprechungszimmern oder sogar in Maschinenhallen, ist der Einsatz von Melaminharzschaumstoff wegen seines hohen Flammschutzes sinnvoll. Bei der Klassifikation der Baustoffe nach DIN 4102 fällt der zuletzt genannte Schaum in die Baustoffklasse B1 und gilt als schwerentflammbar.
  • Die Materialstärke der Schaumschicht ist abhängig vom Grad der Lärmbelästigung beziehungsweise von dem gewünschten Schallschutzeffekt.
  • Die wasserundurchlässige Schicht ist entscheidend für die Tapezierfähigkeit des Schallschutzelementes. Sie kann problemlos mit Tapetenkleister bestrichen werden, da sie ein Eindringen von Wasser in das Schallschutzelement beim Tapeziervorgang verhindert. Oberflächen ohne Wasserimprägnierung würden das Wasser des Kleisters aufnehmen, Wellen schlagen oder reißen und vor allem Feuchtigkeit in den eigentlichen Akustikschaum eindringen lassen, der sich wegen seiner stark hygroskopischen Wirkung wie ein Schwamm vollsaugen würde. Weiterhin ist die wasserundurchlässige Schicht so zusammengesetzt, dass sie sehr reißfest und druckunempfindlich ist. Das Endprodukt wird druckstabil und kann nur noch durch spitze Gegenstände beschädigt werden. Eine Bearbeitung der Oberfläche, bei der mit Fingerdruck oder mit einer zum Aufbringen von Kleister benutzten Bürste Druck aufgebracht wird, führt nicht zu Beschädigungen des Schallschutzelementes.
  • Der akustische Effekt der vorliegenden Erfindung ist in etwa vergleichbar mit der "Raum in Raum Methode" bei der ein zweiter Raum derart in einen ersten Raum eingebaut wird, dass deren Wände einen Abstand zueinander aufweisen und dass keine Verbindungselemente zwischen diesen beiden Räumen angeordnet werden. Somit sind die Wände der beiden Räume voneinander entkoppelt und es können keine Schwingungen übertragen werden. Bei dem Aufbau der vorliegenden Erfindung kann die wasserundurchlässige Schicht mit aufgebrachter Tapete als Membran verstanden werden, die durch den Schaumstoff von der Wand entkoppelt wird. Es entsteht eine wesentlich kostengünstigere Methode einen Raum nach außen hin abzukapseln.
  • Die Verbindung von Basisschicht und wasserundurchlässiger Schicht ist aus verschiedenen Gründen anspruchsvoll. Einerseits eignet sich ein Klebemittel, welches durch die Saugkraft des Akustikschaums in seine Poren dringen kann, nicht als Verbindungsmittel. Zum Anderen weisen die beiden Materialien Schaumstoff und wasserundurchlässige Schicht unterschiedliche Dehnungseigenschaften auf. Dadurch bedingt ist es technisch aufwändig, eine spannungsfreie und haltbare Dauerverbindung zu schaffen.
  • Die Dauerverbindung kann mit einem Sprühkleber gewährleistet werden.
  • Vorteilhafterweise ist der Klebstoff ein Transferkleber.
  • Prinzipiell kann der Klebstoff lösungsmittelhaltig sein. Falls eine geruchsneutrale Dauerverbindung bevorzugt wird, ist die Verwendung von Acrylatkleber auf Wasserbasis erforderlich.
  • Vorteilhafterweise ist der Klebstoff schwer entflammbar. Dabei kann es sich um einen Klebstoff handeln, der dem Brandschutztest nach der AFERA Prüfnorm 4009 gerecht wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Verbindungsschicht ein Transferkleber aus einem Diagonalfadengelege und einem Acrylatkleber mit einem Flächenauftrag zwischen 30 g/qm und 240 g/qm verwendet. Ein Diagonalfadengelege im Kleber verhindert eine Deformierung des sehr elastischen Akustikschaums beim Klebeauftrag.
  • Vorzugsweise wird ein Transferkleber aus einem Diagonalfadengelege und einem Acrylatkleber mit einem Flächenauftrag zwischen 60 g/qm und 150 g/qm gewählt.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt der Flächenauftrag des Acrylatklebers bei 100 g/qm.
  • Wird ein Acrylatkleber mit einem Harzanteil verwendet ergibt sich ein weiterer Vorteil. Der hohe Harzanteil in der Mischung bewirkt einen unerlässlichen hohen "Tack". Unter Tack wird die Haftung verstanden, die ohne einen großen Anpressdruck bei Erstkontakt auftritt.
  • Die wasserundurchlässige Schicht weist vorzugsweise die folgende Zusammensetzung auf:
    • – 40–50 % Zellstoff
    • – 40–50 % Kunstfasern
    • – 5–15 % Polymeres Bindemittel aus Pigmenten Titandioxid und Kreide (2–10 %) sowie wässrige Polyacrylatdispersion (1–6 %)
  • Besonders gute Ergebnisse erzielt man mit der Verwendung einer wasserundurchlässigen Schicht mit dieser Zusammensetzung:
    • – 45 % Zellstoff
    • – 47 % Kunstfasern
    • – 8 % Polymeres Bindemittel aus Pigmenten Titandioxid und Kreide (5 %) sowie wässrige Polyacrylatdispersion (3 %)
  • Diese wasserundurchlässige Schicht hat ein Gewicht von 140 g/qm und fällt in die Brandklasse B1 der DIN 4102 (schwer entflammbarer Baustoff). Somit ist dessen Verwendung auch in Bereichen, an die bezüglich des Brandschutzes Anforderungen gestellt werden, möglich.
  • Als Kunstfasern für die Zusammensetzung der wasserundurchlässigen Schicht aus einem Papier eignen sich besonders Polyesterfasern.
  • Bei einer bevorzugt verwendeten Ausgestaltung des Schallschutzelementes weist die aus Akustikschaum bestehende Basisschicht eine Stärke von mindestens 20 mm auf.
  • Die möglichen Abmessungen eines Schallschutzelementes liegen zwischen 2000 × 1000 mm bis 1000 × 500 mm. Mit dem zuvor genannten Maß von 1000 × 500 mm ist eine besonders flexible und praktikable Montage möglich.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt 1 einen Schnitt durch ein Schallschutzelement.
  • Das in 1 gezeigte erfindungsgemäße Schallschutzelement 4 besteht aus einer Basisschicht 1 bestehend aus einem Akustikschaum, einer Verbindungsschicht 2 bestehend aus einem Acrylatkleber und einer wasserundurchlässigen Schicht 3. Die Basisschicht 1 besteht aus Polyurethanschaum auf Polyesterbasis mit Flammschutzzusatz, dessen Verwendung aufgrund seines hohen Flammschutzes im gewerblichen Bereich, zum Beispiel in Konferenzräumen, sinnvoll ist. Die Eigenschaften dieses Polyurethanschaums werden nach der von der Underwriters Laboratories Inc. entwickelten Vorschrift UL 94 geprüft und erfüllen insbesondere die Prüfkriterien der Stufe HF 1.
  • Als Verbindungsschicht 2 wird ein Acrylatkleber mit einem exakten Flächenauftrag von 100 g/qm und einen hohen Harzanteil verwendet. Die wasserundurchlässige und wasserunempfindliche Schicht 3 bildet die Oberfläche des Schallschutzelementes 4 und zeichnet sich neben ihrer Wasserundurchlässigkeit, ihrer Reißfestigkeit und Druckunempfindlichkeit dadurch aus, dass sie die Oberfläche des Schallschutzelementes 4 tapezierfähig macht.
    • 1
    Basisschicht
    2
    Verbindungsschicht
    3
    wasserundurchlässige Schicht
    4
    Schallschutzelement

Claims (15)

  1. Tapezierfähiges Schallschutzelement (4), gekennzeichnet durch eine Basisschicht (1) bestehend aus einem Akustikschaum, eine Verbindungsschicht (2) bestehend aus einem Klebstoff und eine wasserundurchlässige Schicht (3).
  2. Schallschutzelement (4) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Akustikschaum auf der Basis von Polyurethan (Polyesther- oder Polyether-Polyole) oder Melaminharz.
  3. Schallschutzelement (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein Sprühkleber ist.
  4. Schallschutzelement (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein Transferkleber ist.
  5. Schallschutzelement (4) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff lösungsmittelhaltig ist.
  6. Schallschutzelement (4) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein Acrylatkleber ist.
  7. Schallschutzelement (4) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff schwer entflammbar ist.
  8. Schallschutzelement (4) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht (2) als Transferkleber aus einem Diagonalfadengelege und einem Acrylatkleber mit einem Flächenauftrag zwischen 30 g/qm und 240 g/qm ausgebildet ist.
  9. Schallschutzelement (4) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht (2) als Transferkleber aus einem Diagonalfadengelege und einem Acrylatkleber mit einem Flächenauftrag zwischen 60 g/qm und 150 g/qm ausgebildet ist.
  10. Schallschutzelement (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht (2) als Transferkleber aus einem Diagonalfadengelege und einem Acrylatkleber mit einem Flächenauftrag von 100 g/qm ausgebildet ist.
  11. Schallschutzelement (4) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht (2) einen Harzanteil aufweist.
  12. Schallschutzelement (4) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserundurchlässige Schicht (3) die folgende Zusammensetzung aufweist: – 40–50 % Zellstoff – 40–50 % Kunstfasern – 5–15 % Polymeres Bindemittel aus Pigmenten Titandioxid und Kreide (2–10 %) sowie wässrige Polyacrylatdispersion (1–6 %)
  13. Schallschutzelement (4) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserundurchlässige Schicht (3), die folgende Zusammensetzung aufweist: – 45 % Zellstoff – 47 % Kunstfasern – 8 % Polymeres Bindemittel aus Pigmenten Titandioxid und Kreide (5 %) sowie wässrige Polyacrylatdispersion (3 %)
  14. Schallschutzelement (4) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Kunstfasern der wasserundurchlässigen Schicht (3) um Polyesterfasern handelt.
  15. Schallschutzelement (4) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisschicht (1) eine Mindeststärke von 20 mm aufweist.
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