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DE2064445C3 - Selbsttragende thermoplastische Kunststoffschwerfolie, die mit Schaumstoff beschichtet ist - Google Patents

Selbsttragende thermoplastische Kunststoffschwerfolie, die mit Schaumstoff beschichtet ist

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DE2064445C3
DE2064445C3 DE2064445A DE2064445A DE2064445C3 DE 2064445 C3 DE2064445 C3 DE 2064445C3 DE 2064445 A DE2064445 A DE 2064445A DE 2064445 A DE2064445 A DE 2064445A DE 2064445 C3 DE2064445 C3 DE 2064445C3
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plastic
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Herwig J. Dipl.-Ing. Schwarz
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Description

Das Hauptpatent 19 40 838 betrifft die Verwendung einer selbsttragenden thermoplastischen, gegebenenfalls kaschierten Kunststoffolie mil einem spezifischen Gewicht von etwa 2,0 bis 2,5 g/cm3, die als Grundmischung 10 bis 40 Gew.-% eines Ethylen/Vinylacetat-Mischpolymeren mit einem Vinylacetat-Gehalt von 10 bis 45 Gew.-% und 60 bis 90 Gew.-% anorganische Füllstoffe enthält. Gemäß Anspruch 4 kann die Kunststoffschwerfolie mit Schaumstoff beschichtet sein.
Aufgrund des Gehaltes an thermoplastischen Polymeren läßt sich das gemäß dem Hauptpatent verwendete Material 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.
Die Schallisolation beispielsweise des Passagierraums eines Kraftfahrzeugs, gegenüber dem Motorraum kann nun weiterhin dadurch verbesser! 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 !!"ΉγϊγΉ im .Sv^ii*rp K^s^sp/F^ii^r ^ine schürf akz^ntniprtp
Resonanz großer Amplitude zugeordnet (die Resonanzfrequenz ist abhängig von der Federkonstante 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 Schalldämmmung 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 Voi'sprünge des zu isolierenden Gegenstands durch entsprechende Ein- und/oder Ausformungen im Schaum ausgeglichen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kunststoffschwerfolie gemäß Hauptpatent vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist daß die auf mindestens einer Fläche oder Teilfläche 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 hauptähnlichen Verdichtung oder einer Haut insbesondere einer Folie versehen ist.
Die erfindungsgemäß verwendete Kunststoffschwerfoiie mit Schaumstoffbeschichtung unterschiedlicher 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 unterdrücken, 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 Schaumbeschichtung von beispielsweise 10 bis 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 ErhebunH?n bzw Einpräpimpen dürften deshalb bei
dem erfindungsgemäßen Material nicht etwa in der Weise hergestellt werden, daß der Schaumstoff stellenweise thermoplastisch verdichtet wird; es ist vielmehr wesentlich, daß die unterschiedliche Dicke entweder durch Ausschneiden oder durch unterschiedlieh starkes Beflocken mit Kunststoffschaum erzielt wird. Die gleichmäßige Weichheit ist wesentlich, damit der Schaumstoff eine Federkonstante aufweist, welche der idealen Feder (—Dämpfung) von Luft nahekommt
Aus dem DE-GM 19 75 350 ist bereits eine Gummibodenmatte für Kraftfahrzeuge mit einer Schaumstoffunterlage bekannt, welche der Schalldämpfung dient; dabei weist die Schaumstoffschicht Einprägungen bzw. Erhebungen auf, besitzt jedoch soweit ersichtlich eine gleichmäßige Dichte und Weichheit Die verformte Gummimatte ist bereichsweise mit einer Textildeckschicht kaschiert Demgegenüber wird erfindungsgemäß zur Schalldämmung ein Material verwendet bei welchen eine Kunststoffschwerfolie bestimmter Zusammensetzung und Dichte mit einer derartigen Schaum- schicht versehen ist; erst diese Ausbildung ermöglicht die oben erwähnte Unterdrückung von Resonanzfrequenzen. Demgemäß wird vorliegend Schutz nur für die Anordnung der Kunststoffschaumschicht auf einer Kunststoffschwerfolie, nicht aber für die Ausbildung der Schaumstoffschicht als solcher beansprucht
Die DD-PS 65 843 beschreibt Formplatten, welche unter anderem im Automobilbau Verwendung finden können und welche aus einem schäumbaren Kunststoff in der Weise hergestellt sind, daß sie einen Schaumstoffkern und zwei üngcschäüffiie Auuenschichten aufweisen. Die Platten bestehen somit durchgehend aus einem einheitlichen chemischen 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 aufweisen und weil die in der Mitte liegende Schaumschicht starr ist
Das DE-GM 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 Gemisch 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 Kunstoffschaumbröckchen, insbesondere durch Verkleben dieser mit einem ebenfalls schaumbildenden Kunststoff gebildet ist Eine wesentliche 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 Gießen 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 Schalldämmeigenschaftsn 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 beschichtet, 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 Zuschnitt- und 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 (3)

Patentansprüche:
1. Verwendung einer selbsttragenden thermoplastischen, gegebenenfalls kaschierten Kunststoffolie mit einem spezifischen Gewicht von etwa 2,0 bis 23 g/cm3, die als Grundmischung 10 bis 40 Gew.-°/o eines Ethylen/Vinylacetat-Mischpolymeren mit einem Vinylacetat-Gehalt von 10 bis 45 Gew.-% und 60 bis 90 Gew.-% anorganische Füllstoffe enthält, für die Schalldämmung, wobei die Kunststoffschwerfolie mit einer Schaumstoffolie kaschiert ist, nach Anspruch 4 des Patentes 19 40 838, dadurch gekennzeichnet, daß die auf mindestens einer Fläche oder Teilfläche der verformten Schwerfolie angeordnete Kunststoffschaumschicht unterschiedlich dick ist und Einprägungen oder Erhebungen aufweist wobei die Schaumschicht jedoch eine gleichmäßige Dichte und Weichheit besitzt
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Außenfläche der Kunststoffschaumschicht mit einer hautähnlichen Verdichtung oder einer Haut, insbesondere einer Folie versehen ist
3. Verwendung 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 schaumbildenden Kunststoff, gebildet ist.
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