НАСТЕННОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОВЫХ И АКУСТИЧЕСКИХ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ Российский патент 2016 года по МПК E04B1/88 B32B17/02 B32B5/18 

Настоящее изобретение относится к многослойному настенному покрытию под покраску, которое содержит стеклоткань, наклеенную на основу с открытой пористостью, и которое в покрашенном состоянии обладает одновременно и значительной способностью звукопоглощения, и небольшими термическими активностью и диффузией. Оно также относится к способу осуществления такого покрытия и его использования для улучшения одновременно и акустических комфортных условий, и тепловых комфортных условий комнаты или здания.

Понятие «акустические комфортные условия» как понятие комфорта в целом является достаточно субъективным. Однако, как правило, выражается согласие определять хорошие акустические комфортные условия как хорошую разборчивость звуков, таких как человеческие голоса или музыка (причем время реверберации является ни очень коротким для того, чтобы не допустить ощущения затухающих звуков, ни очень длинным для того, чтобы не допустить слишком ярко выраженного остаточного эха), и отсутствие звуков, обладающих чрезмерной силой звука. Качество акустических комфортных условий в основном регулируется путем уменьшения интенсивности звуков посредством звукопоглощающих материалов, закрепленных, например, на стенах и (или) в полу.

Важно отличать акустические комфортные условия от акустической изоляции. Когда звук встречает препятствие, такое как стенка здания, часть падающей звуковой энергии отражается, другая поглощается, а третья проходит сквозь препятствие. Целью акустической изоляции является уменьшение прохождения звука, в то время как задачей улучшения акустических комфортных условий является уменьшение и оптимизация отраженной составляющей звука.

Двумя наиболее часто используемыми параметрами для оценки качества акустических комфортных условий являются время реверберации и коэффициент звукопоглощения, который также называется индексом звукопоглощения альфа (α_w). Последний определяется как отношение поглощенной акустической энергии определенного материала к падающей акустической энергии (E_a/E_i). Индекс звукопоглощения альфа определяется путем проведения измерений в диффузном поле по стандарту NF EN ISO 354 («Измерение звукопоглощения в отражающем зале») и рассчитывается по стандарту NF EN ISO 11654 («Материалы звукопоглощающие, применяемые в зданиях. Оценка звукопоглощения»).

На основе коэффициента звукопоглощения, полученного в диффузном поле, определяются различные классы эксплуатационных качеств, описание которых приведено в стандарте NF EN ISO 11654.

Как правило, звукопоглощающий материал или покрытие, имеющий определенные химический состав и пористую структуру, поглощают звук тем эффективнее, чем они толще, или, говоря другими словами, их индекс α_w увеличивается вместе с толщиной. Вместе с тем, по легко понятным причинам, нежелательно выпускать в продажу настенные покрытия, имеющие чрезмерно большую толщину. Это потребовало бы задействования больших складских и транспортных мощностей, а их укладка физическими лицами была бы сложной. Чрезмерно большая толщина, превышающая, например, приблизительно 1 см, привела бы к созданию проблем эстетического характера, в частности в области жилых помещений граждан.

Другой проблемой настенных звукопоглощающих покрытий является внешний вид поверхности. Наилучшие звукопоглощающие качества, как правило, достигаются покрытиями, имеющими пористый поверхностный слой, через который очень хорошо проходит воздух и, таким образом, звук. Такие пористые поверхностные слои вместе с тем не всегда являются удовлетворительными с эстетической точки зрения: в частности, как правило, они не предназначены для покраски, а когда они могут быть покрыты слоем краски, то их звукопоглощающая способность резко снижается.

Тепловые комфортные условия комнаты или здания, вопреки тому, о чем можно было бы подумать, не выражаются в благоприятной температуре воздуха. Существуют два стандарта, которые определяют тепловые комфортные условия, а именно стандарты IS0 7730 и IS0 1525. Эти два стандарта определяют оперативную температуру, также иногда называемую ощущаемой температурой, которая эквивалентна среднему сбалансированному значению температуры воздуха и излученной температуры (температуры стенок комнаты). Оперативная температура высчитывается по следующей формуле:

T_{оперативная} = α × Tair + (l-α) × T_{излученная},

где коэффициент α отображает тепловое содействие, осуществляемое конвективным теплообменом. Его величина, как правило, составляет от 0,4 до 0,5, что означает, что излученная температура также, если даже не больше, способствует тепловым комфортным условиям в комнате, как и температура воздуха.

Излученная температура (температура на поверхности стенок комнаты) зависит от двух параметров: термической активности и термической диффузии.

Термическая активность (b), определяемая по формуле:

b = √λρC_p,

где λ - теплопроводность материала (выражена в Вт·м^-1·K^-1);

ρ - плотность материала (кг/м^-3);

C_p - удельная теплоемкость материала (Дж·кг^-1·K^-1), характеризует способность материала обмениваться посредством своей поверхности тепловой энергией с окружающим его пространством.

Термическая диффузия (a), определяемая по формуле:

λ, ρ и Cp имеют значения, аналогичные вышеперечисленным, характеризует скорость перемещения теплоты через массу материала.

В периоды нагревания или охлаждения комнаты обычными способами температура воздуха изменяется значительно быстрее, чем излученная температура. Улучшение тепловых комфортных условий будет заключаться, например, в уменьшении данной тепловой инерции стенок или, говоря другими словами, в сближении термических характеристик стенок с термическими характеристиками воздуха, что достигается за счет уменьшения величин термической активности и термической диффузии.

Целью настоящего изобретения является предложить настенное покрытие под покраску, обладающее одновременно небольшими термической активностью и термической диффузией и (даже в покрашенном состоянии) коэффициентом звукопоглощения, позволяющим его классифицировать как звукопоглощающее покрытие по стандарту NF EN ISO 11654, по меньшей мере, по классу E (α_w=0,15-0,25), общая толщина которого не превышает 3 мм.

Настенное покрытие согласно настоящему изобретению должно, таким образом, существенным образом способствовать тепловым комфортным условиям комнаты и объединить хорошие свойства звукопоглощения с максимально возможно удовлетворяющим, с эстетической точки зрения, внешним видом продаваемых настенных покрытий под покраску, таких как покрытия на основе стекловолоконного полотна.

В некотором количестве документов приводится описание многослойных настенных звуко- и (или) теплоизолирующих покрытий.

Так, в заявке CH 650196 приводится описание многослойного настенного покрытия, содержащего основу из пеноматериала с открытой пористостью, закрывающего наполнители и огнестойкие компоненты, и поверхностный слой из ткани, например из полиэфирного волокна. Между двумя слоями размещается перфорированный алюминиевый лист, предназначенный для улучшения огнестойкости покрытия.

В заявке FR 2672908 приводится описание многослойного настенного покрытия, в котором слой ткани наклеен при помощи термоклеющейся сплошной пленки на основу из пеноматериала, основа из пеноматериала которого, в свою очередь, наклеена при помощи второй термоклеющейся сплошной пленки на нижний слой.

Аналогичным образом в документе FR 0061369 описывается настенное покрытие, в котором ткань, выполненная из синтетического полимера, наклеена посредством полиэтиленовой термоклеющейся сплошной пленки на полотно из пеноматериала с открытой пористостью.

В документе EP 0271681 описывается настенное звукопоглощающее покрытие, в котором воздухопроницаемый слой из бумаги или ткани наклеен на образующую зазор структуру, например материю, перфорированный картон или решетку из пластмассы. Образующая зазор структура, накрытая тканью, в свою очередь, наклеивается на звукопоглощающую пористую структуру.

В патенте US 5681408 приводится описание многослойного звукопоглощающего настенного покрытия, в котором две относительно неплотные материи приклеиваются друг к другу посредством полиэтиленовой пленки.

В патенте US 4283457 приводится описание звукопоглощающего настенного покрытия, в котором прошивной стекловолоконный войлок наклеен при помощи реакционно-способного клея на пеноматериал на основе полиуретана с открытой пористостью. Материал описан как материал, обладающий хорошими звукопоглощающими свойствами, но эти свойства обеспечиваются при очень толстом покрытии с толщиной, составляющей от 1 до 2 см, и в неокрашенном состоянии. Стекловолоконный прошивной войлок, образующий поверхностный слой данного покрытия, не пригоден или очень плохо пригоден для нанесения акриловой или глифталевой краски.

Ни в каком из этих документов не упоминается покрытие на основе стеклоткани, которое имеет небольшую толщину и покрашено, имеющее одновременно и коэффициент звукопоглощения (α_w), равный 0,15 или более, классифицируемое в качестве звукопоглотителя в соответствии со стандартом NF EN ISO 11654, и термическую активность меньше 390 Вт/(м²·K·сек^1/2).

Заявителю после многочисленных испытаний по звукопоглощению в диффузном поле на покрашенных или не покрашенных настенных покрытиях на основе стеклоткани, наклеенной на основы из пеноматериала или мольтона, удалось выделить следующие тенденции.

Стеклоткань, которая будет контактировать с краской или с воздушной средой в комнате, должна иметь воздухопроницаемость, находящуюся в определенном диапазоне. Воздухопроницаемость должна быть достаточной для того, чтобы звук мог проходить в нижележащий слой, но не должна превышать величины, выше которой материал имел бы вид, неудовлетворительный в покрашенном состоянии.

Подслой, крепящий стеклоткань на основе, не должен закупоривать все поверхностные поры основы или, говоря другими словами, он должен оставить свободными микроскопические зоны, в которых звук, пройдя сквозь поверхностный слой, мог бы проникнуть в нижележащий слой для того, чтобы быть в нем поглощенным. Вместе с тем количества клея должно быть достаточно для того, чтобы позволить хорошо закрепить стеклоткань на основе, т.к. в противном случае коэффициент звукопоглощения уменьшится.

Когда основой покрытия является пеноматериал, открытая пористость пеноматериала должна быть максимально возможно высокой. Это объясняется тем, что звук поглощается на уровне граничной поверхности между стенками пеноматериала и воздухом в середине пеноматериала. Чем больше вытянутость данной граничной поверхности, доступной для звука, тем лучше будет коэффициент звукопоглощения.

Когда основой покрытия является нетканый материал, то речь, предпочтительно, идет о нетканом материале, выполненном из вискозных волокон, имеющих поверхностную плотность от 150 г/м² до 500 г/м².

Таким образом, заявителем было констатировано, что, оптимизируя вышеупомянутые параметры (поверхностная воздухопроницаемость стеклоткани, структура подслоя и пористость основы из пеноматериала или поверхностная плотность основы из нетканого материала), представляется возможным получить настенные покрытия очень небольшой толщины, имеющие (в покрашенном состоянии) индекс α_w, определенный согласно стандартам NF EN ISO 354 и NF EN ISO 11654, превышающий или равный 0,15, и одновременно позволяющие значительным образом снизить термическую активность и термическую диффузию обычных конструктивных материалов, таких как гипс и бетон.

Как следствие, задачей настоящего изобретения является создание многослойной структуры, общая толщина которой составляет от 1,5 до 3,3 мм, предпочтительно 1,7-3,0 мм, предназначенной для применения в качестве покрытия стен, потолков или полов и содержащей:

(a) слой основы, выполненный из пеноматериала на основе органического полимера, характеризующейся значением открытой пористости от 0,50 до 0,995, или из нетканного материала, выполненного из вискозных волокон, характеризующегося значением поверхностной плотности от 150 г/м² до 500 г/м²;

(b) поверхностный слой, выполненный из стеклоткани, характеризующейся величиной статического сопротивления прохождению воздуха, измеренной по стандарту ISO 9053, от 10⁵ Н·сек·м^-4 до 10⁶ Н·сек·м^-4, предпочтительно от 5·10⁵ Н·сек·м^-4 до 8,5·10⁵ Н·сек·м^-4, в частности от 7·10⁵ Н·сек·м^-4 до 8·10⁵ Н·сек·м^-4;

(c) несплошной промежуточный слой между слоем основы (a) и поверхностным слоем (b), имеющий поверхностную плотность от 17 до 60 г/м².

В настоящем изобретении три слоя (a), (b) и (c) прилегают друг к другу или, говоря другими словами, промежуточный слой (c) крепит поверхностный слой (b) непосредственно к слою основы из пеноматериала (a); никакой другой слой (например, алюминиевая фольга, усилительный слой или образующий зазор слой) не будет находиться между слоем (a) и слоем (b).

Вышеуказанные величины статического сопротивления прохождению воздуха измерены для стеклоткани в непокрашенном состоянии и, безусловно, перед наклеиванием на слой основы.

Пеноматериал, образующий слой (a) согласно способу осуществления многослойного покрытия по настоящему изобретению, является мягким и эластичным пеноматериалом с открытой пористостью, т.е. пеноматериалом, в котором все или почти все ячейки находятся соединенными друг с другом. Измерение данной открытой пористости не является задачей стандартов; метод, использованный при определении характеристик пеноматериалов слоя основы (a), базировался на методе, описание которого приведено в статье L.L.Beranek в «Acoustic impedance of porous materials». J. Acoust Soc. Am. 13:248-260,1942.

Открытая пористость пеноматериалов, использованных для слоя основы (a), предпочтительно составляет от 0,80 до 0,97, в частности от 0,83 до 0,96, и более конкретно - от 0,87 до 0,95.

В качестве примеров таких пеноматериалов можно привести пеноматериалы на основе полиуретана, в частности полиэфира (полиуретана), неопрена, силикона, полиэтилена, латекса SBR и меламина.

Согласно предпочтительному способу практического осуществления, примененные пеноматериалы являются агломератами, образованными из частиц пеноматериала, полученных в результате повторного использования в производственном цикле и агломерированных, например, посредством связующего вещества или путем простого нагревания под давлением.

Пеноматериал, образующий слой основы (a), имеет предпочтительно плотность от 10 до 120 кг/м³, в частности от 30 до 100 кг/м³ и еще более предпочтительно от 50 до 90 кг/м³.

Его статическое сопротивление прохождению воздуха, измеренное по стандарту ISO 9053, предпочтительно составляет 13000-50000 Н·сек·м^-4, предпочтительно от 13000 Н·сек·м^-4 до 20000 Н·сек·м^-4, в частности 14000-18000 Н·сек·м^-4.

Такие пеноматериалы на рынке представлены пеноматериалами различной толщины под названиями Agglo80 (пеноматериал на основе агломерированного полиуретана, продаваемого фирмой Carpenter), LM 2033, SKT 2537 и HYPORE 30 FR (пеноматериалы на основе полиуретана, продаваемые фирмой Foam Partner), Basotech 3012 (пеноматериал на основе меламина, продаваемый фирмой Foam Partner) и Resorbson BS (пеноматериал на основе меламина, продаваемый фирмой Pinta Enac).

Пеноматериал, применяемый по настоящему изобретению, будет иметь толщину от 1,5 до 2,5 мм перед включением в состав многослойной структуры. Ввиду своей эластичности он сохранит в основном свою толщину после приклеивания стеклоткани и, возможно, подслоя.

Согласно другому способу практического осуществления, слой основы (a) многослойного комплексного соединения по настоящему изобретению является не пеноматериалом, а нетканым материалом, выполненным из вискозного волокна. Этот нетканный материал имеет, как это уже указывалось ранее, поверхностную плотность, составляющую от 150 г/м² до 500 г/м², предпочтительно 200-400 г/м², в частности от 200 до 300 г/м².

Данный нетканный материал в ряде случаев может содержать небольшую долю синтетических волокон. В этом случае в нем содержится, по меньшей мере, 75% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 80% масс., в частности, по меньшей мере, 90% масс. вискозных волокон и не более 25% масс., предпочтительно не более 20% масс., в частности не более 10% масс. синтетических волокон; причем эти процентные содержания соотносятся с суммой вискозных волокон и синтетических волокон.

Вискозные волокна предпочтительно представляют собой очень тонкие волокна, которые имеют линейную массу, составляющую 1-20 децитекс, предпочтительно от 2 до 10 децитекс, в частности от 3 до 8 децитекс. Вискозные волокна являются короткими волокнами (вискозное штапельное волокно) с длиной 1-50 мм, предпочтительно от 5 до 40 мм, в частности от 10 до 30 мм.

Синтетические волокна, составляющие в ряде случаев в пропорциональном отношении не более 25% масс., представляют собой, как правило, волокна из термопластического полимера, подбираемого предпочтительно среди полиолефиновых волокон, таких как полипропиленовые волокна и полиэфирные волокна. Линейная масса синтетических волокон предпочтительно не очень сильно отличается от линейных масс вискозных волокон и составляет предпочтительно 1-30 децитекс, предпочтительно от 2 до 20 децитекс, в частности от 3 до 10 децитекс. Длина синтетических волокон находится в том же диапазоне, что и указанные выше длины вискозных волокон.

Как уже объяснялось выше, важным моментом в настоящем изобретении является то, что подслой на уровне граничной поверхности между слоями (a) и (b) не будет являться сплошным слоем, образованным, например, путем помещения липкой пленки, как, например, в документах FR 2672908, US 5681408 или FR 0061369.

Промежуточный слой (c) должен крепко приклеить стеклоткань (b) к основе (a), оставляя при этом максимально открытыми поры, расположенные на граничной поверхности между слоями (a) и (b). К сожалению, очень сложно, даже невозможно, количественно определить пропорциональное соотношение закрытых или открытых поверхностных пор в готовом изделии.

Для получения удовлетворительных акустических результатов представляется необходимым соблюдать некоторые количественные пропорции нанесения на единицу поверхности и не накладывать клеящее вещество в виде сплошной пленки или слоя. Клеящее вещество должно быть нанесено таким образом, чтобы достаточно равномерно (на макроскопическом уровне) покрывать все пространство граничной поверхности, но на микроскопическом уровне необходимо будет следить, чтобы только некоторые зоны были покрыты клеящим веществом, а другие оставались открытыми. Такое «несплошное» нанесение может осуществляться, например, с использованием термоплавкого клея (англ. - hot melt adhesive) в форме волны или решетки, устойчивого к температуре окружающего воздуха, который размещается между основой из пеноматериала или вискозного нетканного материала и стеклотканью перед тем, как подвергнуть всю совокупность нагреванию под давлением при температуре, превышающей температуру размягчения или плавления клеящего вещества. Может быть также рассмотрено нанесение клеящего вещества в виде термоплавкого клеящего порошка на вискозный нетканный материал или основу из пеноматериала с одной стороны (слой (a)) и (или) на стеклоткань (слой (b)) с другой стороны, а затем нанесение второго слоя (b) или (a) и нагревание под давлением.

Химический состав термоплавкого клея не является определяющим для настоящего изобретения, и могут быть использованы классические термоплавкие клеи на основе полиуретанов, сополиамида (coPA) или сополимеров ПЭТФ (полиэтилентерефталат) (coPET), как, например, продукт Texiron 9D8, поставляемый фирмой Protechnic.

И, наконец, клеящее вещество необязательно является термоплавким клеем, но оно может быть жидкой смесью реакционно-способного или термореактивного клеящего вещества, которое наносится, например, путем вдавливания на один из двух приклеивающих компонентов, следя при этом, чтобы клеящая смесь не образовала сплошную пленку или слой.

Нанесение «несплошным» способом, описание которого приведено выше, вместе с тем позволит получить хорошие акустические результаты только в том случае, если также соблюдаются определенные ранее количественные величины для нанесения, которые составляют 17-60 г/м², предпочтительно от 20 до 40 г/м², в частности от 21 до 30 г/м², а в идеальном варианте от 22 до 27 г/м². Действительно, если количество наносимого клеящего вещества значительно превышает 60 г/м² поверхности, то имеется опасность растекания термоплавкого клеящего вещества в момент плавления вплоть до образования сплошного слоя, закупоривающего поверхностные поры пеноматериала или нетканного материала, что необходимо полностью исключить. И наоборот, если наносимое количество значительно меньше 17 г/м², то сила сцепления на уровне граничной поверхности слоя основы и стеклоткани может оказаться недостаточной, и заявителем было констатировано, что готовый продукт имеет, таким образом, значительно менее хороший коэффициент поглощения, который составляет около 0,05-0,10.

Когда промежуточный слой (c) образован термоплавким клеем, температура его размягчения предпочтительно меньше, по меньшей мере, на 10°C, в частности, по меньшей мере, на 15°C, а в идеальном случае, по меньшей мере, на 20°C температуры размягчения полимера, образующего слой основы (a). В связи с этим необходимо не допустить, чтобы его пористая структура неблагоприятно изменилась под воздействием тепла и давления склеивания.

При соблюдении совокупности вышеупомянутых указаний касательно способа и наносимых количественных величин подслой (c) в готовом продукте образован сетью точек и (или) линий, равномерно вытянутых по всей граничной поверхности между слоями (a) и (b). Прилагательное «гомогенный» в данном случае имеет смысл «равномерный» на макроскопическом уровне и охватывает одновременно и заданные, и случайные рисунки на микроскопическом уровне.

Стеклоткань, образующая поверхностный слой (b), может являться стеклополотном (т.е. тканью, образованной основной пряжей и уточной нитью) или пленкой (т.е. нетканым материалом или невыработанной тканью). Может также рассматриваться их сочетание, например, нетканый материал, усиленный тканевой текстурой. Настоящее изобретение не охватывает стеклоткани, такие как стекловойлоки с очень неплотной структурой, изготовленные путем прошивки. Такие ткани, когда они обладают достаточной механической стойкостью, имеют в действительности очень большую толщину, что в особенности не подходит, как правило, для нанесения краски.

Стеклоткань предпочтительно является стекловолоконным полотном, т.е. тканью, созданной из стекловолокон, состоящих из множества стеклянных нитей (или базовых нитей) или образующихся из этих нитей, в частности путем объединения этих базовых нитей в пучки (англ. roving - пучок).

Полотно или стеклопленка в ряде случаев может содержать относительно ограниченную часть, как правило, меньше 20% масс., предпочтительно меньше 10% масс. волокон, выполненных из органического материала. Эти волокна могут быть натуральными волокнами, такими как шелковые, шерстяные, древесные, целлюлозные, хлопковые волокна; синтетическими или искусственными волокнами, такими как вискозные волокна или волокна из искусственного шелка, волокна из полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата (этилентерефталата), полистирола, полиметилметакрилата (метилметакрилата), полиамида, полихлорвинила (хлорвинила), полиакрилонитрила, поливинилацетата (винилацетата), поливинилового спирта (винилового спирта), полиэфира, политетрафторэтилена (тетрафторэтилен) и арамида; металлическими нитями, например серебряными, медными или стальными; волокнами из углерода; минеральными волокнами, например, из базальта, кремнезема, оксида алюминия или керамики.

Стекло, входящее в состав нитей, может относиться к любому типу, например E, C, R или AR (устойчивое к щелочам). В частности, предпочтительным является стекло типа Е.

Диаметр стеклянных волокон, образующих нити, может колебаться в широком диапазоне, например от 5 до 30 мкм. Линейная масса волокон может составлять от 30 до 1500 тексов.

Предпочтительно, стекловолоконное полотно содержит: в пряже для основы - крученую стеклянную нить (прядильная нить), а в уточной нити - стеклянную нить без кручения, прошедшую обработку, направленную на отделение стеклянных волокон для придания им объемности («объемные» нити). Линейная масса пряжи для основы и уточной нити колеблется предпочтительно от 50 до 500 тексов.

Обычно полотно или пленка под покраску покрываются грунтовочным составом, который удерживает нити и придает им жесткость, которая соответствует тому, чтобы нанесение на окончательную основу могло бы быть осуществлено надлежащим образом.

Стеклоткани, использованные в настоящем изобретении, известны специалистам и имеются в наличии на рынке, например, под названием Novelio фирмы Adfors. Их поверхностная плотность составляет от 80 до 450 г/м², в частности от 100 до 300 г/м², и еще более предпочтительно от 120 до 250 г/м².

Многослойная структура согласно настоящему изобретению может содержать помимо трех слоев (a), (b) и (c), описание которых приведено выше, четвертый слой, называемый в дальнейшем слоем подложки (d), предпочтительно проницаемый для водяного пара и приклеиваемый на сторону слоя основы (a), противоположную стороне, контактирующей с поверхностным слоем (b).

Данный слой подложки может быть, например, пленкой, выполненной из пластмассы, бумажным листом, перфорированной металлической пленкой, тканью, нетканым материалом или их комбинацией.

Этот слой подложки в основном предназначен для облегчения склеивания многослойной структуры перед нанесением на стенки комнаты, об улучшении акустических комфортных условий которых идет речь. Этот слой подложки (d), безусловно, может быть предварительно обработан клеем.

И, наконец, многослойная структура по настоящему изобретению может содержать пятый слой, называемый в последующем нанесенным сверху слоем (e), образованный слоем краски, наносимой на поверхностный слой (b).

Эта краска может быть нанесена перед приклеиванием структуры на стену, или также многослойная структура может быть покрашена только после наклеивания на стену.

Нанесенный сверху слой краски (e) может быть любой краской, обычно используемой для отделки жилых комнат, речь может идти об акриловых красках на водной основе или о глифталевых красках. Финальный слой краски может быть микропористым или немикропористым. Как правило, она наносится с поверхностной плотностью менее 600 г/м², предпочтительно из расчета 50-500 г/м², в частности из расчета 100-350 г/м².

Как это объяснялось в вводной части, выбор материалов различных слоев позволил получить настенные покрытия, имеющие в покрашенном состоянии коэффициенты звукопоглощения, достаточные для того, чтобы позволить их классифицировать в качестве звукопоглощающего покрытия в соответствии со стандартом NF EN ISO 11654 (класс E). Данная классификация может быть обеспечена для исключительно малых величин толщины. Многослойные структуры по настоящему изобретению действительно имеют общую толщину, которая не превышает 3 мм. Она составляет от 1,5 до 3 мм, предпочтительно от 1,7 до 2,8 мм.

Тонкие покрытия согласно настоящему изобретению отличаются не только хорошим коэффициентом звукопоглощения, но также и малой термической активностью, которая составляет менее 390 Вт/(м²·K·сек^1/2), даже менее 200 Вт/(м²·K·сек^1/2), и их малой термической диффузией, составляющей от 0,9·10⁷ до 5·10⁷ м²/сек, даже от 0,9·10⁷ до 2·10⁷ м²/сек.

Покрытия согласно изобретению позволяют, таким образом, несмотря на их небольшую толщину, значительно улучшать одновременно и акустические комфортные условия, и тепловые комфортные условия в комнате.

Многослойные структуры по настоящему изобретению могут быть изготовлены с применением способов производства склеивания, очень похожих на известные способы, и на существующих установках, обычно используемых для изготовления настенных покрытий.

Согласно данному способу изготовления, являющемуся предметом настоящего изобретения, в определенном порядке накладываются друг на друга структура из пеноматериала на основе органического полимера (или нетканого материала, выполненного из вискозного волокна), пленка термоплавкого клея и стеклоткань; затем образованная таким образом структура, содержащая, по меньшей мере, три слоя, доводится до температуры, которая, по меньшей мере, равна точке размягчения термоплавкого клея, предпочтительно с производством давления, например путем прокатки.

Возможной альтернативой применению термоплавкой пленки является нанесение порошкового или жидкого клеевого состава на одну из сторон пеноматериала (или нетканого материала, выполненного из вискозного волокна) или стеклоткани. Нанесение может быть осуществлено согласно заданному рисунку (решетка, сетка равноудаленных друг от друга точек), например, путем вдавливания, или согласно произвольному рисунку, например, путем нанесения порошка или распыления жидкого клеевого состава. После нанесения клеевого состава структура из пеноматериала на основе органического полимера приводится в соприкосновение со стеклотканью предпочтительно под давлением и с нагреванием для осуществления прочного приклеивания стеклоткани на структуре из пеноматериала на основе органического полимера.

И, наконец, задачей настоящего изобретения является применение многослойной структуры, описание которой приведено выше, одновременно для улучшения акустических и тепловых комфортных условий комнаты или здания. Способ улучшения акустических комфортных условий содержит нанесение многослойной структуры по изобретению предпочтительно путем приклеивания на одну или множество внутренних стенок упомянутой комнаты или упомянутого здания, в частности на стены.

Пример 1

Стеклополотно на основе из пеноматериала

Пеноматериал на основе меламина, продаваемый фирмой Silentway и имеющий плотность 10 кг/м³ и статическое сопротивление прохождению воздуха 1,6·10⁴ Н·сек·м^-4, приклеивается на стеклополотно под покраску, имеющую поверхностную плотность 220 г/м² и статическое сопротивление прохождению воздуха 7,7·10⁵ Н·сек·м^-4.

Данное приклеивание осуществляется при помощи пленки термоплавкого клея, образованной бикомпонентными волокнами с сердцевиной из полиэтилентерефталата (этилентерефталата)(РЕТ) и оболочкой из сополимера coPET; причем данная оболочка имеет точку размягчения, которая меньше точки размягчения центральной части из гомополимера РЕТ. Поверхностная плотность пленки термоплавкого клея составляет 25 г/м². Три слоя накладываются друг на друга, и образованная совокупность склеивается путем нагревания до температуры приблизительно 90°C и под давлением, создаваемым путем прокатки, около 0,5 бар. Общая толщина созданной трехслойной структуры составляет 3 мм. Ее термическая активность и термическая диффузия, определенные методом динамического плоского источника, составляют соответственно 134 Вт/(м²·K·сек^1/2) и 1,01·10⁷ м²/сек.

Затем трехслойная структура наклеивается на пластины из гипса BA13 при помощи винилового клея (Ovalit Ultra фирмы Henkel) и красится акриловой полуматовой краской (150 г/м²). Таким образом, для проведения испытаний в отражающей комнате (NF EN ISO 354) была использована поверхность площадью 10,80 м², а коэффициент звукопоглощения, рассчитанный по стандарту NF EN ISO 11654, составил 0,15, что позволяет отнести данную трехслойную структуру к классу Е.

Пример 2

Стеклополотно на основе из вискозного нетканого материала

Осуществляется нетканый материал, состоящий из вискозных волокон с линейной массой 3,3 децитекса. Толщина нетканного материала (определена по стандарту Е10 D45 1195 под давлением 13,8 кПа) составляет около 2,8 мм, а поверхностная плотность - 250 г/м² (мольтон A).

Также осуществляются два нетканых материала, очень похожих на мольтон A, но с заменой 10% веса вискозных волокон соответственно 10% веса волокнами из полипропилена, имеющими линейную массу 3,3 децитекса (мольтон B), и 10% веса волокнами из полиэфира, также имеющими линейную массу 3,3 децитекса (мольтон C).

Данные два мольтона B и C со смешенными волокнами имеют толщину (определена по стандарту E10 D45 1195 под давлением 13,8 кПа) 2,9 мм и поверхностную плотность 250 г/м².

Каждый из вышеупомянутых мольтонов A, B и C наклеивается на стеклополотно под покраску, имеющее поверхностную плотность 220 г/м² и статическое сопротивление прохождению воздуха 7,7·10⁵ Н·сек·м^-4.

Данное склеивание осуществляется при помощи пленки термоплавкого клея, образованной бикомпонентными волокнами с сердцевиной из полиэтилентерефталата (этилентерефталата)(РЕТ) и оболочкой из сополимера coPET; причем данная оболочка имеет точку размягчения, которая меньше точки размягчения центральной части из гомополимера РЕТ. Поверхностная плотность пленки термоплавкого клея составляет 25 г/м². Три слоя накладываются друг на друга, и образованная совокупность склеивается путем нагревания до температуры приблизительно 90°C под давлением, создаваемым путем прокатки, около 0,5 бар. Общая толщина созданных трехслойных структур составляет 3 мм.

Затем созданные трехслойные структуры наклеиваются на пластины из гипса BA13 при помощи винилового клея (Ovalit Ultra фирмы Henkel) и красятся акриловой полуматовой краской (150 г/м²). Таким образом, для проведения испытаний в отражающей комнате (NF EN ISO 354) была использована поверхность площадью 10,80 м², а коэффициент звукопоглощения рассчитан по стандарту NF EN ISO 11654.

В приведенной таблице показаны коэффициент звукопоглощения (α_w), а также термическая активность и термическая диффузия созданных, таким образом, трех многослойных покрытий, определенные по методу динамического плоского источника.

Для сравнения: термическая активность гладкого гипса BA13 составляет 557,23 Вт/(м²·K·сек^1/2), а его диффузия - 2,9·10⁷ м²/сек.

Мольтон, образующий слой основы (a) Общая толщина (мм) α_w Термическая активность
(Вт/(м²·K·сек^1/2)) Диффузия
(м²/сек) A (100% вискозы) 3 0,15 170,71 0,93·10' B (90% вискозы, 10% полипропилена) 3 0,15 153 0,94·10' C (90% вискозы, 10% полиэфирного волокна) 3 0,15 137,4 1,1·10'

Констатируется, что совокупность трех покрытий согласно изобретению позволяет для общей толщины, не превышающей 3 мм, значительно уменьшить термическую активность и диффузию стенок. Кроме того, можно констатировать, что малая доля вискозных волокон заменена предпочтительно синтетическими волокнами (на основе полипропилена, полиэфира), причем данная замена выражается в уменьшении термической активности, но также и в не сильном увеличении диффузии.

Изобретение относится к многослойному настенному покрытию, содержащему: (a) слой основы, образованный из пеноматериала на основе органического полимера, имеющего открытую пористость, которая составляет 0,50-0,995, или из нетканого материала, выполненного из вискозных волокон, поверхностная плотность которых составляет от 150 г/м² до 500 г/м²; (b) поверхностный слой, образованный стеклотканью, обладающий статическим сопротивлением прохождению воздуха, измеренным в соответствии со стандартом ISO 9053, которое составляет от 10⁵ Н·сек·м^-4 до 10⁶ Н·сек·м^-4; (c) несплошной подслой на граничной поверхности между слоем основы (a) и поверхностным слоем (b), поверхностная плотность которого составляет от 17 до 60 г/м². Изобретение также относится к применению такого покрытия для улучшения одновременно акустических и тепловых комфортных условий комнаты и двух способов изготовления такого покрытия. Изобретение позволяет улучшить акустические и тепловые комфортные условия сооружений. 4 н. 12 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Многослойная структура, общая толщина которой составляет от 1,5 до 3,3 мм, предпочтительно 1,7-3,0 мм, содержащая:
(a) слой основы, выполненный из:
- пеноматериала на основе органического полимера, имеющего открытую пористость, составляющую 0,50-0,995, предпочтительно от 0,80 до 0,97, в частности от 0,83 до 0,96, и еще более конкретно от 0,87 до 0,95, или из
из нетканого материала, выполненного из вискозных волокон, имеющего поверхностную плотность, составляющую от 150 г/м² до 500 г/м², предпочтительно от 200 до 400 г/м², в частности от 200 до 300 г/м²;
(b) поверхностный слой, выполненный из стеклоткани, имеющей статическое сопротивление прохождению воздуха, измеренное по стандарту ISO 9053, от 10⁵ Н·сек·м^-4 до 10⁶ Н·сек·м^-4, предпочтительно от 5·10⁵ Н·сек·м^-4 до 8,5·10⁵ Н·сек·м^-4, в частности от 7·10⁵ Н·сек·м^-4 до 8·10⁵ Н·сек·м^-4;
(c) несплошной промежуточный слой на граничной поверхности между слоем основы (а) и поверхностным слоем (b), имеющий поверхностную плотность от 17 до 60 г/м², предпочтительно от 20 до 40 г/м², в частности от 21 до 30 г/м² и в идеальном случае от 22 до 27 г/м².

2. Многослойная структура по п. 1, отличающаяся тем, что слой основы представляет собой пеноматериал на основе органического полимера и имеет плотность от 10 до 120 кг/м³, предпочтительно от 30 до 100 кг/м³, в частности от 50 до 90 кг/м³.

3. Многослойная структура по п. 2, отличающаяся тем, что слой основы (а) имеет статическое сопротивление прохождению воздуха, измеренное по стандарту ISO 9053, которое составляет от 13000 до 50000 Н·сек·м^-4, предпочтительно от 13000 Н·сек·м^-4 до 20000 Н·сек·м^-4, в частности от 14000 до 18000 Н·сек·м^-4.

4. Многослойная структура по п. 1, отличающаяся тем, что слой основы (а) представляет собой нетканый материал, выполненный из вискозных волокон, а также тем, что вискозные волокна имеют линейную массу, составляющую 1-20 децитекс, предпочтительно 2-10 децитекс, в частности 3-8 децитекс.

5. Многослойная структура по п. 4, отличающаяся тем, что слой основы (а) содержит, по меньшей мере, 75% масс., предпочтительно, по меньшей мере, 80% масс., в частности, по меньшей мере, 90% масс. вискозных волокон и не более 25% масс., предпочтительно не более 20% масс., в частности не более 10% масс. синтетических волокон, причем данные процентные содержания относят к общему количеству вискозных волокон и синтетических волокон.

6. Многослойная структура по п. 5, отличающаяся тем, что синтетические волокна являются волокнами из термопластического полимера, выбранными предпочтительно среди полиолефиновых волокон и полиэфирных волокон.

7. Многослойная структура по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что подслой (с) содержит термоплавкий клей, имеющий точку размягчения ниже, по меньшей мере, на 10°С, предпочтительно, по меньшей мере, на 15°С и в идеальном случае, по меньшей мере, на 20°С точки размягчения полимера, образующего слой основы (а).

8. Многослойная структура по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что промежуточный слой (с) образован сетью точек и (или) линий, равномерно вытянутых по всей пограничной поверхности между слоями (а) и (b).

9. Многослойная структура по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что поверхностный слой (b) является стекловолоконным полотном или нетканым стекловолоконным материалом.

10. Многослойная структура по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что поверхностный слой (b) имеет поверхностную плотность, составляющую от 80 до 450 г/м², предпочтительно от 100 до 300 г/м², в частности от 120 до 250 г/м².

11. Многослойная структура по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит слой подложки (d), предпочтительно проницаемый для водяного пара, наклеиваемый на сторону слоя основы (а), противоположную стороне, контактирующей с поверхностным слоем (b).

12. Многослойная структура по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит располагаемый сверху слой краски (е), наносимой на поверхностный слой (b).

13. Многослойная структура по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что она имеет значение термической активности менее 390 Вт/(м²·К·сек^1/2), предпочтительно менее 200 Вт/(м²·К·сек^1/2), и значение термической диффузии, составляющее от 0,9·10⁷ до 5·10⁷ м²/сек, предпочтительно от 0,9·10⁷ до 2·10⁷ м²/сек.

14. Способ улучшения акустических комфортных условий и тепловых комфортных условий комнаты или здания, содержащий нанесение структуры по любому из предшествующих пунктов предпочтительно путем приклеивания на одну или множество внутренних стенок упомянутой комнаты или упомянутого здания.

15. Способ изготовления многослойной структуры по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что он включает наложение друг на друга структуры из пеноматериала на основе органического полимера или из нетканого материала, выполненного из вискозных волокон, пленки термоплавкого клея и стеклоткани, с последующим нагреванием структуры, содержащей, по меньшей мере, три образованных, таким образом, слоя до температуры, по меньшей мере, равной точке размягчения термоплавкого клея.

16. Способ изготовления многослойной структуры по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что он включает:
- нанесение клеевого состава по заданному или непроизвольному рисунку на нетканый материал, выполненный из вискозных волокон, или на структуру из пеноматериала на основе органического полимера с одной стороны и (или) на стеклоткань с другой стороны;
- обеспечение соприкосновения нетканого материала, выполненного из вискозных волокон, или структуры из пеноматериала на основе органического полимера со стеклотканью для приклеивания стеклоткани на нетканом материале, выполненном из стекловолокон, или на структуре из пеноматериала на основе органического полимера.