DE102009004088B4 - Impact sound insulation - Google Patents
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Abstract
Trittschalldämmung aus Kunststoffschaum mit geringer Dicke, wobei der Kunststoffschaum thermoplastisches Elastomer enthält, gekennzeichnet durch die Verwendung physikalischer Treibmittel für den Kunststoffschaum und dadurch, dass der Kunststoffschaum ein Raumgewicht von 10 bis 100 kg pro Kubikmeter aufweist.Impact sound insulation made of plastic foam with a small thickness, the plastic foam containing thermoplastic elastomer, characterized by the use of physical blowing agents for the plastic foam and in that the plastic foam has a density of 10 to 100 kg per cubic meter.
Description
Die Erfindung betrifft eine Trittschalldämmung aus Kunststoffschaum. Als Trittschall wird der Schall bezeichnet, der sich durch Begehen eines Fußbodens im Gebäude ausbreitet.The invention relates to impact sound insulation made of plastic foam. Impact sound is the sound that spreads through the building when a floor is walked on.
Trittschalldämmung gehört zu einem zeitgemäßen Fußbodenaufbau in Gebäuden. Insbesondere bei Gebäuden aus Beton pflanzt sich der Schall sehr stark fort. Das führt leicht zu einer beträchtlichen Reduzierung des Wohnkomforts.Impact sound insulation is part of a contemporary floor structure in buildings. In concrete buildings in particular, the sound travels very strongly. This easily leads to a considerable reduction in living comfort.
Bei Neubauten ist es einfach, die Trittschalldämmung in den Fußbodenaufbau einzuplanen. Der übliche Aufbau sieht die Verlegung der Trittschalldämmung auf der Deckenkonstruktion vor, darüber eine dünne ungeschäumte Folie, dann eine Estrichschicht und schließlich die abschließende Deckschicht, z.B. eine Schicht aus Naturstein oder Kunststein oder Holz oder Dekormaterial.In new buildings, it is easy to plan the impact sound insulation in the floor structure. The usual structure provides for the laying of the impact sound insulation on the ceiling construction, a thin non-foamed film over it, then a layer of screed and finally the final top layer, e.g. a layer of natural stone or artificial stone or wood or decorative material.
Beim Neubau ist das Einplanen einer Trittschalldämmung selbst dann einfach, wenn die Trittschalldammung erhebliche Dicke aufweist. Solche Dämmung kann aus verschiedenen Materialien bestehen. Dabei haben dicke Faserplatten eine große Bedeutung. Für die Faserplatten werden zumeist Glaswollfasern oder Steinwollfasern verwendet. Die Glasfasern oder Steinwollefasern werden durch Verflüssigung von Glas und anderen Mineralien und deren Verdüsen hergestellt.In the case of a new building, it is easy to plan for impact sound insulation even if the impact sound insulation is of considerable thickness. Such insulation can be made of various materials. Thick fiberboard is of great importance here. Glass wool fibers or rock wool fibers are mostly used for the fiberboard. The glass fibers or rock wool fibers are produced by liquefying glass and other minerals and atomizing them.
Einzelheiten von Trittschalldämmung aus Mineralfasern sind in folgenden Druckschriften beschrieben:Details of footfall sound insulation made from mineral fibers are described in the following publications:
Darüber hinaus sind andere dicke Dämmplatten aus Schaumglas, aus Hartschaum und anderen Materialien bekannt. Die Hartschaumplatten bestehen zumeist aus Polystyrolschaum, entweder extrudiert oder aus kleinen Schaumpartikeln zusammengesetzt. Einzelheiten zur Trittschalldämmung aus Polystyrolschaum sind in folgenden Druckschriften beschrieben:In addition, other thick insulation panels made of foam glass, hard foam and other materials are known. The rigid foam panels mostly consist of polystyrene foam, either extruded or composed of small foam particles. Details on impact sound insulation made of polystyrene foam are described in the following publications:
Der Trittschalldämmung dienen auch so genannte Randdämmstreifen, die zwischen dem Estrich und den Gebäudewänden vorgesehen sind und verhindern sollen, daß der Trittschall vom Estrich in die Gebäudewände übertreten kann.So-called edge insulation strips, which are provided between the screed and the building walls and are intended to prevent the impact sound from penetrating the building walls from the screed, are also used for footfall sound insulation.
Die Trittschalldämmung größerer Dicke eignet sich jedoch nicht für die Sanierung von Altbauten. Dort kommt nur ein Fußbodenaufbau geringer Dicke in Betracht. Dabei hat sich eine Trittschalldämmung aus Polyethylenschaum durchgesetzt.However, thicker impact sound insulation is not suitable for the renovation of old buildings. Only a thin floor structure can be considered there. Impact sound insulation made of polyethylene foam has prevailed.
Desgleichen bestehen die Randdämmstreifen häufig aus Polyethylenschaum. Das mit Polyethylenschaum üblicher Beschaffenheit erreichbare Trittschallverbesserungsmaß ist zwar beachtlich, reicht jedoch nicht an das mit dicker Trittschalldämmung erreichbare Trittschallverbesserungsmaß heran.Likewise, the edge insulation strips are often made of polyethylene foam. The level of footfall sound improvement that can be achieved with conventional polyethylene foam is considerable, but does not come close to the level of footfall sound improvement that can be achieved with thick footfall sound insulation.
Der Polyethylenschaum wird üblicherweise in Extrudern erzeugt. Dabei wird Polyethylen aufgeschmolzen und mit einem Treibmittel versetzt, so dass die entstehende Schmelze beim Austreten aus dem Extruder aufschäumt. Die Trittschalldämmung aus Polyethylen ist in folgenden Druckschriften beschrieben:
Weltweit ergibt sich ein entsprechendes Vielfaches davon. Gleichwohl hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Trittschalldämmung geringer Dicke zu verbessern. Dabei wird als geringe Dicke eine Dicke bis 12mm angesehen.Worldwide there is a corresponding multiple of this. Nevertheless, the invention has set itself the task of improving the impact sound insulation of small thickness. A thickness of up to 12mm is considered a small thickness.
Die Aufgabe wird durch eine Trittschalldämmung nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by an impact sound insulation according to claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
Das wird insbesondere nach der Erfindung durch die Verwendung von thermoplastischem Elastomer (TPE) für die Herstellung der Trittschalldämmung aus Kunststoffschaum erreicht. Schon Anteile von weniger als 50 Gew% von TPE im Kunststoffschaum können die Schalldämmwirkung erheblich verbessern. Vorzugsweise beträgt der Anteil an TPE im Kunststoffschaum mindestens 50 Gew%, noch weiter bevorzugt 70 Gew% und höchst bevorzugt 90 Gew%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffschaumes. Die Bezugnahme auf den Kunststoffschaum geht vom fertigen Kunststoffschaum aus. Aus dem fertigen Kunststoffschaum lässt sich die Einsatzmenge an Kunststoff im Extruder bestimmen.This is achieved in particular according to the invention through the use of thermoplastic elastomer (TPE) for the production of the impact sound insulation from plastic foam. Even proportions of less than 50% by weight of TPE in the plastic foam can significantly improve the sound insulation effect. The proportion of TPE in the plastic foam is preferably at least 50% by weight, even more preferably 70% by weight and most preferably 90% by weight, based on the total weight of the plastic foam. The reference to the plastic foam is based on the finished plastic foam. The amount of plastic used in the extruder can be determined from the finished plastic foam.
Es findet ein physikalisches Treibmittel bei der Schaumherstellung mittels Extruder Anwendung.A physical blowing agent is used in the production of foam by means of an extruder.
Physikalische Treibmittel sind zum Beispiel Propan, i-Butan (aliphatischer Kohlenwasserstoff) und Kohlendioxid. Soweit Treibmittelmischungen vorgesehen sind, ist mindestens eines der Treibmittel aus der Gruppe von Propan, i-Butan und Kohlendioxid Bestandteil der Mischung. Noch weiter bevorzugt beträgt der Mischungsanteil von Gasen aus der genannten Gruppe in der Treibmittelmischung mindestens 50 Gew%, weiter bevorzugt mindestens 70 Gew% und höchst bevorzugt mindestens 90 Gew%, bezogen auf die gesamte Treibmittelmischung.Examples of physical blowing agents are propane, i-butane (aliphatic hydrocarbon) and carbon dioxide. If propellant mixtures are provided, at least one of the propellants from the group of propane, i-butane and carbon dioxide is part of the mixture. Even more preferably, the proportion of gases from the group mentioned in the propellant mixture is at least 50% by weight, more preferably at least 70% by weight and most preferably at least 90% by weight, based on the total propellant mixture.
Die in den Extruder eingesetzte Treibmittelmischung wird in Abhängigkeit von dem gewünschten Raumgewicht des TPE-Schaumes in den Extruder aufgegeben. Das Raumgewicht des Kunststoffschaumes beträgt 10 bis 100 kg pro Kubikmeter. Im Bereich des Raumgewichtes von 20 kg pro Kubikmeter handelt es sich um Leichtschaum, bei einem Raumgewicht von 100 kg pro Kubikmeter und mehr handelt es sich um Schwerschaum.The blowing agent mixture used in the extruder is fed into the extruder depending on the desired density of the TPE foam. The density of the plastic foam is 10 to 100 kg per cubic meter. In the area of the volume weight of 20 kg per cubic meter it is light foam, with a volume weight of 100 kg per cubic meter and more it is heavy foam.
Leichtschaum entsteht durch hohe Treibmittelzugabe, Schwerschaum durch geringere Treibmittelzugabe. Je nach Raumgewicht werden vorzugsweise 2 bis 16 Gew% Treibmittel - bezogen auf die Einsatzmischung im Extruder - in den Extruder aufgegeben. Bei einem gewünschten Raumgewicht von 23 kg pro Kubikmeter beträgt die Treibmittelzugabe in die Einsatzmischung im Extruder vorzugsweise 10-14 Gew.-% (12 Gew.-% plus/minus 2 Gew.-%), noch weiter bevorzugt 11-13 Gew.-%) (plus/minus 1 Gew.-%), bezogen auf die Einsatzmischung Die genannten Treibmittelmengen gelten nur für den Schäumvorgang. Die geschäumten Kunststoffplatten werden üblicherweise einige Zeit gelagert.Light foam is created by adding a high amount of blowing agent, heavy foam by adding less blowing agent. Depending on the volume weight, preferably 2 to 16% by weight of blowing agent - based on the mixture used in the extruder - are added to the extruder. With a desired density of 23 kg per cubic meter, the blowing agent added to the feed mixture in the extruder is preferably 10-14% by weight (12% by weight plus / minus 2% by weight), even more preferably 11-13% by weight. %) (plus / minus 1% by weight), based on the feed mixture. The stated amounts of blowing agent apply only to the foaming process. The foamed plastic sheets are usually stored for some time.
Das hat folgenden Grund: Nach dem Schäumen setzt an der Umgebungsluft ein Gasaustausch ein. Die Treibgase diffundieren aus dem entstandenen Schaum aus. Zugleich diffundiert Luft in den Schaum ein. Die eindiffundierende Luft hat ein anderes Raumgewicht als die ausdiffundierenden Treibmittel. Aufgrund dieses Austauschvorganges gilt die erfindungsgemäße Bemessung der Treibmittelzugabe nur für die Schmelzeaufbereitung im Extruder.The reason for this is as follows: After foaming, a gas exchange takes place in the ambient air. The propellant gases diffuse out of the resulting foam. At the same time, air diffuses into the foam. The diffusing air has a different density than the diffusing propellant. Due to this exchange process, the dimensioning of the blowing agent addition according to the invention only applies to the preparation of the melt in the extruder.
Neben dem TPE können noch andere Kunststoffanteile in der Einsatzmischung von Vorteil sein. Das gilt zum Beispiel für Polyethylen-Standard-Homo- und -Copolymere. Von besonderem Vorteil ist die Zumischung von LDPE. LDPE ist ein PE, dessen Moleküle im Hochdruckverfahren stark verzweigt werden. Es hat sich gezeigt, dass diese Moleküle der Bildung eines geschlossenzelligen Schaumes sowie eines Schaumes mit starker Eigenstabilität sehr förderlich sind.In addition to the TPE, other plastic components in the feed mixture can also be advantageous. This applies, for example, to standard polyethylene homo- and copolymers. The addition of LDPE is particularly advantageous. LDPE is a PE whose molecules are strongly branched in the high pressure process. It has been shown that these molecules are very conducive to the formation of a closed-cell foam and a foam with strong inherent stability.
Vorzugsweise beträgt die Menge an LDPE bis 50 Gew%, bezogen auf den Kunststoffschaum. Noch weiter bevorzugt wird die LDPE-Zugabe in Abhängigkeit vom gewünschten Raumgewicht des Kunststoffschaumes gestaltet. Bei Leichtschaum erfolgt danach bevorzugt eine Zugabe von 3-7 Gew.-% (5 Gew.-% plus/minus 2 Gew.-%), bevorzugter 4-6 Gew.-% (plus/minus 1 Gew.-%) und höchst bevorzugt 4,5-5,5 Gew-% (plus/minus 0,5 Gew.-%), bezogen auf die Einsatzmischung im Extruder.The amount of LDPE is preferably up to 50% by weight, based on the plastic foam. Even more preferably, the addition of LDPE is designed as a function of the desired density of the plastic foam. In the case of lightweight foam, an addition of 3-7% by weight (5% by weight plus / minus 2% by weight), more preferably 4-6% by weight (plus / minus 1% by weight) and most preferably 4.5-5.5% by weight (plus / minus 0.5% by weight), based on the feed mixture in the extruder.
Wahlweise wird als Rohstoffbasis ein TPE-PE-Compound eingesetzt. Das Compound entsteht durch Mischung von TPE mit PE und Granulierung der Mischung. Zum Compoundieren sind spezielle Mischer verfügbar. Darüber hinaus kann das Compoundieren mit Extrudern und nachgeschalteten Granuliervorrichtungen erfolgen.A TPE-PE compound is optionally used as the raw material base. The compound is created by mixing TPE with PE and granulating the mixture. Special mixers are available for compounding. In addition, compounding can take place with extruders and downstream granulating devices.
Als TPE ist das Copolymer Ethen-1-octen von Vorteil. Mit diesem TPE und den oben angegebenen Zumischungen kann ohne weiteres ein Trittschallverbesserungsmaß von 24 bis 32 dB erreicht werden. Gegenüber herkömmlicher Trittschalldämmung aus PE-Schaumbahnen ist dabei eine Steigerung der Dämmwirkung um etwa ein Drittel erreichbar.The copolymer ethene-1-octene is advantageous as a TPE. With this TPE and the admixtures specified above, an impact sound improvement level of 24 to 32 dB can easily be achieved. Compared to conventional footfall sound insulation made of PE foam sheets, an increase in the insulation effect of around a third can be achieved.
Andere Zumischungsanteile können sein: Stabilisatoren, Zellbildner, Gleitmittel und anderes. Der Schaum besteht aus Zellen. Der Zellbildner initiiert die Schaumbildung. Als Zellbildner eignet sich zum Beispiel Talcum. Die bevorzugte Zugabemenge an Talcum beträgt 0 bis 5 Gew%, bezogen auf die gesamte Einsatzmenge im Extruder.Other admixtures can be: stabilizers, cell builders, lubricants and others. The foam is made up of cells. The cell former initiates foam formation. Talc, for example, is suitable as a cell builder. The preferred amount of talc added is 0 to 5% by weight, based on the total amount used in the extruder.
Wahlweise wird nach der Erfindung Trittschalldämmung in Form einer Schaumbahn mit einer Dicke bis 12mm und einer Breite bis 2m hergestellt.Optionally, impact sound insulation is produced according to the invention in the form of a foam sheet with a thickness of up to 12 mm and a width of up to 2 m.
Für die Anwendung als Randdämmstreifen kann die Folie in verschiedene Streifen unterteilt werden.For use as edge insulation strips, the film can be divided into different strips.
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