DE2064445B2 - Selbsttragende thermoplastische Kunststoffschwerfolie, die mit Schaumstoff beschichtet ist - Google Patents
Selbsttragende thermoplastische Kunststoffschwerfolie, die mit Schaumstoff beschichtet istInfo
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Description
Die Hauptpatentanmeldung betrifft eine selbsttragende thermoplastische Kunststoffschwerfolie mit
einem spezifischen Gewicht von etwa 2,0 bis 2,5 g/cm3, zur Verwendung für die Schalldämmung, die als Grundmischung
10 bis 40 Gewichtsprozent eines Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymeren
mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 45, vorzugsweise 15 bis 30 Gewichtsprozent
und 60 bis 90 Gewichtsprozent anorganische schwere Füllstoffe enthält; gemäß Anspruch 3 kann die Kunststoffschwerfolie
mit Schaumstoff beschichtet sein.
Auf Grund ihres Gehaltes an thermoplastischen Polymeren läßt sich das Material gemäß der Hauptpatentanmeidung
ohne weiteres heiß verformen und hat den Vorteil, daß es sich besonders gut zu vorgefertigten
selbsttragenden Formteilen verarbeiten läßt, die bei geringer Schichtdicke und damit bei verhältnismäßig geringem
Platzbedarf optimale Schalldämmwerte erreichen.
Die ganz außergewöhnlichen akustischen Schalldämmeigenschaften beruhen auf der glücklichen Kombination
von mehreren physikalischen Eigenschaften (hohes spezifisches Gewicht, geeignete Biegesteifigkeit
bei den in Betracht kommenden Temperaturen, gute Anpassung an die Formen der zu isolierenden Flächen),
welche ihrerseits das Ergebnis der speziell ausgewählten chemischen Zusammensetzung der Schwerfolie
sind. .-,-jn
Die Schallisolation beispielsweise des Passagierraums eines Kraftfahrzeugs gegenüber dem Motorraum
kann nun weiterhin dadurch verbessert werden, daß man diese Schwerfolie nicht direkt auf die entsprechenden
Trennwände aufbringt, sondern dazwischen einen Weichschaumstoff anordnet Bei einer über die
ganze Fläche gleich dicken Weichschaumschicht ist dieser jedoch im System Masse/Feder eine scharf akzen-
,o tuierte Resonanz großer Amplitude zugeordnet {die
Resonanzfrequenz ist abhängig von der Federkonstan-
■ te und der Dicke der Schaumschicht, sowie vom Gewicht der Schwerschicht), so daß es beim Einsatz in der
Praxis mit einer so aufgebauten Schallisolation zu einem totalen Zusammenbruch der Schalldämmung im
Resonanzfrequenzbereich kommen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schwerfolie gemäß der Hauptpatentanmeldung so
zu verbessern, daß man durch Beschichtung der Folie mit einem Schaumstoff eine gute Schallisolierung ohne
Resonanzeinbrüche erzielt. Ferner sollen die fertigen Formteile so aufgebaut sein, daß gewollte oder zufällige
Unebenheiten, Vertiefungen oder Vorsprünge des zu isolierenden Gegenstands durch entsprechende Ein-
und/oder Ausformungen im Schaum ausgeglichen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kunststoffschwerfolie
gemäß der Hauptpatentanmeldung vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die
auf mindestens einer Fläche oder Teüfläche der verformten
Schwerfolie angeordnete Kunststoffschaumschicht unterschiedlich dick ist und Einprägungen oder
Erhebungen aufweist, wobei die Schaumschicht jedoch eine gleichmäßige Dichte und Weichheit besitzt.
Ferner kann es zweckmäßig sein, daß die Außenfläche der Kunststoffschaumschicht mit einer hautähnlichen
Verdichtung oder einer Haut, insbesondere einer Folie beschichtet ist.
Die erfindungsgemäße Schaumstoffbeschichtung untcrschiedlicher Dicke führt zu einer »Verschmierung« der Resonanzfrequenz, wodurch es möglich wird, Einbrüche in der Schalldämmung auszuschließen. Durch eine mittels Rechnung und Experiment bestimmte ideale Anpassung der Isolation an die jeweiligen Erfordernisse läßt sich somit die Resonanzfrequenz unterdrükken, indem man die Federkonstante des Systems diskontinuierlich verstimmt. Die Auswahl kann insbesondere so erfolgen, daß eine Resonanzfrequenz in den kritischen Frequenzbereichen mit Sicherheit vermieden wird. Derartige kritische Resonanzbereiche treten in der Praxis stets auf, z. B. bei Kraftfahrzeugen mit 4- bzw. 6-Zylindermotoren bestimmte unausgeglichene Schwingungen (Masse-Kräfte zweiter Ordnung), die vom Passagier des Fahrzeugs als besonders unangenehm empfunden werden. Bei 4-Zylindermotoren liegen derartige Frequenzen im Bereich von 220 bis 250 Hz und machen sich als Dröhngeräusch bemerkbar; andererseits können Lüftergeräusche höherer Intensität zwischen 500 und 1000 Hz auftreten. In einem solchen Fall ist es nötig, eine Schallisolation zu finden, deren Resonanzfrequenz auf keinen Fall in einem der beiden genannten Bereiche liegt. Dies ist mit einer Kombination aus einer Weichschaumschicht und einer Schwerschicht erst dann in idealer Weise zu verwirklichen, wenn die Schaumschicht erfindungsgemäß in unregelmäßiger Verteilung über die gesamte Fläche unterschiedliche Dicke aufweist. Die Systeme aus Kunststoffschwerfolie und gleichmäßig dicker Schaumbe-
Die erfindungsgemäße Schaumstoffbeschichtung untcrschiedlicher Dicke führt zu einer »Verschmierung« der Resonanzfrequenz, wodurch es möglich wird, Einbrüche in der Schalldämmung auszuschließen. Durch eine mittels Rechnung und Experiment bestimmte ideale Anpassung der Isolation an die jeweiligen Erfordernisse läßt sich somit die Resonanzfrequenz unterdrükken, indem man die Federkonstante des Systems diskontinuierlich verstimmt. Die Auswahl kann insbesondere so erfolgen, daß eine Resonanzfrequenz in den kritischen Frequenzbereichen mit Sicherheit vermieden wird. Derartige kritische Resonanzbereiche treten in der Praxis stets auf, z. B. bei Kraftfahrzeugen mit 4- bzw. 6-Zylindermotoren bestimmte unausgeglichene Schwingungen (Masse-Kräfte zweiter Ordnung), die vom Passagier des Fahrzeugs als besonders unangenehm empfunden werden. Bei 4-Zylindermotoren liegen derartige Frequenzen im Bereich von 220 bis 250 Hz und machen sich als Dröhngeräusch bemerkbar; andererseits können Lüftergeräusche höherer Intensität zwischen 500 und 1000 Hz auftreten. In einem solchen Fall ist es nötig, eine Schallisolation zu finden, deren Resonanzfrequenz auf keinen Fall in einem der beiden genannten Bereiche liegt. Dies ist mit einer Kombination aus einer Weichschaumschicht und einer Schwerschicht erst dann in idealer Weise zu verwirklichen, wenn die Schaumschicht erfindungsgemäß in unregelmäßiger Verteilung über die gesamte Fläche unterschiedliche Dicke aufweist. Die Systeme aus Kunststoffschwerfolie und gleichmäßig dicker Schaumbe-
schichtung von beispielsweise 10 bzw. 20 mm zeigen auf Grund der Resonanz einen tiefen Einbruch, während
das erfindungsgemäße System mit einer Schaumschicht ungleichmäßiger Dicke zwischen 5 und 30 mm
über den ganzen hörbaren Frequenzbereich gute Schalldämmung ergibt
Weiter ist es wesentlich, daß die Schaumschicht eine gleichmäßige Dichte und Weichheit besitzt. Die Erhebungen
bzw. Einprägungen dürfen deshalb bei dem erfindungsgemäßen Material nicht etwa in der Weise
hergestellt werden, daß der Schaumstoff steüenweise thermoplastisch verdichtet wird; es ist vielmehr wesentlich,
daß die unterschiedliche Dicke entweder durch Ausschneiden oder durch unterschiedlich starkes Beflocken
mit Kunststoffschaum erzielt wird. Die gleichmäßige Weichheit ist wesentlich, damit der Schaumstoff
eine Federkonstante aufweist, welche der idealen Feder (= Dämpfung) von Luft nahekom.nt.
Die DL-PS 65 843 beschreibt Formpiatten, weiche
unter anderem im Automobilbau Verwendung finder, können und welche aus einem schäumbaren Kunststoff
in der Weise hergestellt sind, daß sie einen Schaumstoffkern und zwei ungeschäumte Außenschichten aufweisen.
Die Platten bestehen somit durchgehend aus einem einheitlichen chemischem Material, bei welchem
es sich um einen sogenannten Hartschaumstoff handeln muß, damit selbsttragende Platten erhalten werden. Die
so erzeugten Platten sind äußerst leicht und besitzen eine gewisse Eignung zur Wärmeisolation. Für Schalldämmzwecke
sind sie vollständig unbrauchbar, weil auch die ungeschäumten Außenschichten sehr leicht
sind und somit ein niedriges spezifisches Gewicht aulweisen
und weil die in der Mitte liegende Schaumschicht starr ist.
Das DT-Gbm 19 51 691 beschreibt Verpackungsbehälter, welche ebenfalls aus Hartschaumstoff durch Einschäumen
in eine geeignete Form hergestellt werden. Gegenstand des Gebrauchsmusters ist es, die geformten
Hauptschaumteile mit einer Schutzschicht zu versehen, um sie schlagfester zu machen. Beide Entgegenhaltungen
betreffen somit die Verwendung von Hartschaumstoff, wobei durch Verwendung entsprechender
Formen gegebenenfalls eine bestimmte Profilierung des Schaumstoffs erreicht wird. Sowohl durch Problemstellung
als durch die gefundene Lösung weicht der Erfindungsgegenstand hiervon grundsätzlich ab.
Die Kunststoffschwerfolie selbst enthält als schwere anorganische Füllstoffe Schwerspat, Kreide, Glimmer,
Schiefermehl, Asbestmehl, Bleierze, Ruß oder Gemische aus zwei oder mehreren dieser Stoffe und gegebenenfalls
noch bis zu 10 Gewichtsprozent bezogen auf die Grundmischung eines Weichmachers. Vorzugsweise
ist sie etwa 1 bis 10 mm dick, während die Schaumstoffbeschichtung
mit Erhebungen oder Einprägungen bis zu 80 mm Dicke aufweist
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Kunststoffschaumschicht durch Beschichtung mit Schaumstoffplatten
mit über die Fläche ungleichmäßiger Dicke und örtlichen Ein- und/oder Ausformungen oder durch Verkleben
einzelner Kunststoffschaumbröckchen, insbesondere durch Verkleben dieser mit einem ebenfalls
schaumbildenden Kunststoff gebildet ist Eine wesentliehe Eigenschaft der Kunststoffschaumschicht besteht
darin, daß sie trotz der ungleichförmigen Schichtdicke eine gleichmäßige Dichte und Weichheit über die ganze
Fläche aufweist Die Kunststoffschaumschicht kann durch Spritzen oder GieOen mit Kunstharzen, vorzugsweise
mit Polyurethanen, kaschiert und die Kaschierung farbig und/oder geprägt bzw. genarbt sein.
Auf Grund ihrer besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften sind die erfindungsgemäßen
Folien für eine Verwendung im Kraftfahrzeugbau besonders geeignet. Für eine Auskleidung von Motor-
und Kofferraum sind ihre gute Temperaturbeständigkeit, insbesondere die Formstabilität im Bereich von
etwa — 40 bis + 1100C, sowie ihre chemische Widerstandsfähigkeit
neben den hervorragenden Schalldämmeigenschaften von Bedeutung. Eine weitere Verbesserung
der chemischen Eigenschaften wird beispielsweise dadurch erreicht, daß man die Außenfläche
der Kunststoffschaumschicht mit einer Haut versieht. z. B. mit einer dünnen PVC- oder ABS-Folie beschichtct.
oder mit einem Polyurethanharz besprüht. Fertigungstechnisch ist es von besonderem Vorteil, daß dem
Kraftfahrzeughersteller das Dämm-Material bereits als
vorgeformter Teil in einbaufertiger Form ohne Zuschnittund Richtarbeit zur Verfügung gestellt werden
kann.
Die Zeichnung zeigt eine verformte Schwerfolie gemäß Erfindung. Die Kunststoffschwerfolie 1 ist durch
eine Vertiefung 6 zu einem Formteil ausgebildet. Auf der Kunststoffschwerfolie 1 ist eine Kunststoffschaumschicht
2 vorgesehen, die mehrere Vertiefungen 3 aufweist, so daß die Schichtdicke über die Gesamtfläche
ungleichmäßig ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Selbsttragende thermoplastische Kunststoffschwerfolie mit einem spezifischen Gewicht von
etwa 2,0 bis 2,5 g/cm3 zur Verwendung für die Schalldämmung, die als Grundmischung 10 bis 40
Gewichtsprozent eines Äthy'.en/Vinylaeetat-Mischpolymeren
mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 45, vorzugsweise 15 bis 30 Gewichtsprozent und 60
bis 90 Gewichtsprozent anorganische schwere Füllstoffe enthält, und die mit Schaumstoff beschichtet
ist, gemäß Anspruch 3 der Patentanmeldung P1940838.9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf mindestens einer fläche oder Teüfläche
der verformten Schwerfolie angeordnete Kunststoffschaumschicht unterschiedlich dick ist und Einprägungen
oder Erhebungen aufweist, wobei die Schaumschicht jedoch eine gleichmäßige Dichte
und Weichheit besitzt.
2. Kunststoffschwerfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der
Kunststoffschaumschicht mit einer hautähnlichen Verdichtung oder einer Haut, insbesondere einer
Folie beschichtet ist.
3. Kunststoffschwerfolie nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschaumschicht durch Beschichtung mit Schaumstoffplatten
oder durch Verkleben einzelner Kunststoffschaumflocken, insbesondere durch Verkleben dieser mit
einem ebenfalls schaumbildcnden Kunststoff, gebildet ist.
4. Kunststoffschwerfolie nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschaumschicht
durch Spritzen mit Kunstharzen, vorzugsweise Polyurethanen, kaschiert ist und daß die Kaschierung
farbig und/oder geprägt und/oder genarbt ist.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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