ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩЕЕ НАСТЕННОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 2017 года по МПК E04F13/72 B32B5/18 B32B5/24 B29C65/48 B32B7/14 B32B17/02 E04B1/84 G10K11/168 

Настоящее изобретение относится к пригодному для окрашивания многослойному настенному покрытию, которое включает стеклотекстильный материал, адгезионно присоединенный к открытопористому пеноматериалу, и которое, даже в окрашенном состоянии, имеет высокую звукопоглощающую способность. Оно также относится к способу изготовления такого покрытия и к его использованию для улучшения акустического комфорта помещения или строения.

Концепция «акустического комфорта», как и общая идея комфорта, представляет собой относительно субъективную концепцию. Однако существует общая договоренность определять хороший акустический комфорт как хорошую разборчивость звуков, таких как человеческие голоса или музыка, продолжительность реверберации, которая не является чрезмерно кратковременной, чтобы предотвращать впечатление приглушенных звуков, или чрезмерно длительной, чтобы предотвращать чрезмерное звучание остаточного эха, и отсутствие звука, имеющего чрезмерную звуковую мощность. Качество акустического комфорта определяется главным образом ослаблением звуков с использованием звукопоглощающих материалов, прикрепляемых, например, в качестве настенных и/или напольных покрытий.

Важно отличать акустический комфорт от звукоизоляции. Когда перед звуком возникает препятствие, такое как стена строения, одна часть энергии падающего звука отражается, другая часть поглощается, и третья часть передается данным препятствием. Цель звукоизоляции заключается в том, чтобы уменьшить передачу звука, в то время как задача улучшения акустического комфорта представляет собой уменьшение и оптимизацию отраженного компонента звука.

Два наиболее используемых параметра для оценки качества акустического комфорта представляют собой продолжительность реверберации и коэффициент звукопоглощения, также называемый французским термином «показатель Alpha Sabine» (α_w). Он определяется как соотношение энергии звука, поглощенной данным материалом, и энергии падающего звука (E_a/E_i). Показатель Alpha Sabine определяют путем полевых измерений рассеяния звука, осуществляемых согласно стандарту NF EN ISO 354 (измерение звукопоглощения в реверберационном помещении) и вычисляют согласно стандарту NF EN ISO 11654 (Поглотители для использования в строениях - оценка звукопоглощения).

Согласно коэффициенту звукопоглощения, полученному в поле рассеяния, определяют различные классы качества, которые описаны в стандарте NF EN ISO 11654.

Как правило, звукопоглощающие материалы или покрытия, имеющие данную пористую структуру и химическую природу, поглощают звук значительно эффективнее, когда они имеют большую толщину; другими словами, их показатель α_w увеличивается при увеличении толщины. Тем не менее, по причинам, которые легко понять, не считается желательной продажа настенных покрытий, имеющих чрезмерную толщину. Для их хранения и транспортировки потребовались бы большие мощности, и их установка физическими лицами была бы затруднительной. Чрезмерная толщина, например, превышающая приблизительно 1 см, также вызывала бы эстетические проблемы, в частности, в области строительства жилых домов.

Еще одну проблему звукопоглощающих настенных покрытий представляет собой их внешний вид. Наилучшие звукопоглощающие свойства, как правило, получают используя покрытия, которые включают пористый поверхностный слой, имеющий высокую воздухопроницаемость и, таким образом, звукопроницаемость. Тем не менее, такие пористые поверхностные слои не всегда являются удовлетворительными с эстетической точки зрения; в частности, они, как правило, не предназначаются для окрашивания, и когда на них может быть нанесен слой краски, их звукопоглощающая способность значительно уменьшается.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить пригодное для окрашивания настенное покрытие, имеющее, даже в окрашенном состоянии, коэффициент звукопоглощения, который позволяет классифицировать его как звукопоглощающий покрытие, относящееся, согласно стандарту NF EN ISO 11654, по меньшей мере, к классу E (α_w составляет от 0,15 до 0,25) или даже к классу D (α_w составляет от 0,30 до 0,55) и имеющее толщину, которая перед окрашиванием не превышает 6 мм. Настенное покрытие согласно настоящему изобретению должно таким образом сочетать хорошие свойства звукопоглощения и удовлетворительные эстетические характеристики внешнего вида, максимально приближаясь, насколько это возможно, к товарным, пригодным для окрашивания настенным покрытиям, таким как покрытия на основе стекловолоконной ткани.

Звукоизолирующие многослойные настенные покрытия описаны в определенном ряде документов.

Таким образом, швейцарская патентная заявка CH 650196 описывает многослойное настенное покрытие, включающее основу из открытопористого пеноматериала, в которой содержатся наполнители и огнезащитные компоненты, и текстильный поверхностный слой, например, изготовленный из сложного полиэфира. Между двумя слоями вставлена перфорированная алюминиевая фольга, предназначенная для улучшения огнестойкости покрытия.

Французская патентная заявка FR 2672908 описывает многослойное настенное покрытие, в котором слой полотна адгезионно присоединяется посредством термически герметизирующейся непрерывной пленки к основе из пеноматериала, причем данная основа из пеноматериала, в свою очередь, адгезионно присоединяется посредством второй термически герметизирующейся непрерывной пленки к подстилающему слою.

Аналогичным образом французская патентная заявка FR 0061369 описывает настенное покрытие, в котором синтетический полимерный текстильный материал адгезионно присоединяется посредством термически герметизирующейся непрерывной пленки, изготовленной из полиэтилена, к листу открытопористого пеноматериала.

Европейская патентная заявка EP 0271681 описывает звукопоглощающее настенное покрытие, в котором воздухопроницаемый бумажный или тканевый слой адгезионно присоединяется к промежуточной структуре, например, такой как текстильный материал, перфорированный картон или пластмассовая решетка. Покрытая тканью промежуточная структура, в свою очередь, адгезионно присоединяется к звукопоглощающей пористой структуре.

Патент США 5681408 описывает звукопоглощающее многослойное настенное покрытие, в котором два относительно рыхлых текстильных слоя адгезионно присоединяются друг к другу посредством полиэтиленовой пленки.

Патент США 4283457 описывает звукопоглощающее настенное покрытие, в котором иглопробивной войлок, изготовленный из стеклянных волокон, адгезионно присоединяется посредством реакционноспособного связующего вещества к открытопористому полиуретановому пеноматериалу. Описанный материал имеет хорошие звукопоглощающие свойства, но эти свойства получаются за счет очень толстого покрытия, толщина которого составляет от 1 до 2 см, и он находится в неокрашенном состоянии. Иглопробивной войлок, изготовленный из стеклянных волокон, который образует поверхностный слой данного покрытия, является непригодным или не очень хорошо подходящим для нанесения покрытия акриловой или глифталевой краски.

Ни в одном из данных документов не описано покрытие на основе стеклотекстильного материала, имеющее, даже при низкой толщине и в окрашенном состоянии, коэффициент звукопоглощения (α_w), составляющий более чем или равняющийся 0,2, который допускал бы его классификацию данного покрытия в качестве звукопоглощающего покрытия согласно стандарту NF EN ISO 11654.

После многочисленных исследований звукопоглощения в рассеянном поле с использованием окрашенных или неокрашенных настенных покрытий, состоящих из стеклотекстильного материала, адгезионно присоединенного к нетканой основе, заявителю удалось определить три следующие тенденции.

Стеклотекстильный материал, который будет находиться в контакте с краской или с атмосферой помещения, должен иметь воздухопроницаемость в определенном интервале. Его воздухопроницаемость должна быть достаточной таким образом, чтобы звук мог проникать в подстилающий слой пеноматериала, но она не должна превышать уровень, выше которого материал будет иметь неудовлетворительный внешний вид в окрашенном состоянии.

Адгезионный слой, который прикрепляет стеклотекстильный материал к основе из пеноматериала, не должен блокировать все поверхностные поры основы; другими словами, он должен оставлять свободные микроскопические зоны, где звук, который проходит через поверхностный слой, может проникать в пеноматериал, чтобы поглощаться в его объеме. Тем не менее, количество связующего вещества должно быть достаточным, чтобы обеспечивать хорошее прикрепление стеклотекстильного материала к основе из пеноматериала, а при невыполнении данного условия коэффициент звукопоглощения уменьшается.

Открытая пористость пеноматериала должна быть максимально высокой, насколько это возможно. Это обусловлено тем, что звук поглощается именно на границе раздела между стенками из пеноматериала и воздухом в объеме пеноматериала. Чем больше размер этой достижимой звуком границы раздела, тем выше будет коэффициент звукопоглощения.

Заявитель, таким образом, наблюдал, что путем оптимизации трех вышеупомянутых параметров (воздухопроницаемость стеклотекстильного материала на поверхности, структура адгезионного слоя и пористость основы из пеноматериала) оказалось возможным получение тонких настенных покрытий, у которых в окрашенном состоянии показатель α_w, определенный согласно стандартам NF EN ISO 354 и NF EN ISO 11654, составляет более чем или равняется 0,25.

Таким образом, один предмет настоящего изобретения представляет собой многослойную структуру, предназначенную для использования в качестве настенного, потолочного или напольного покрытия и включающую:

(a) опорный слой, изготовленный из органического полимерного пеноматериала, у которого открытая пористость составляет от 0,50 до 0,995,

(b) поверхностный слой, изготовленный из стеклотекстильного материала, у которого статическое сопротивление воздушному потоку, измеряемое согласно стандарту ISO 9053, составляет от 10⁵ Н•с•м^-4 до 10⁶ Н•с•м^-4, предпочтительно от 5•10⁵ Н•с•м^-4 до 8,5•10⁵ Н•с•м^-4, в частности от 7•10⁵ Н•с•м^-4 до 8•10⁵ Н•с•м^-4,

(c) прерывистый адгезионный слой, у которого поверхностная плотность составляет от 17 до 60 г/м², на границе раздела между опорным слоем (a) и поверхностным слоем (b).

Согласно настоящему изобретению три слоя (a), (b) и (c) соприкасаются друг с другом; другими словами, адгезионный слой (c) прикрепляет поверхностный слой (b) непосредственно к опорному слою пеноматериала (a), причем никакой другой слой (например, алюминиевая фольга, армирующий слой или промежуточный слой) не присутствует между слоями (a) и (b).

Представленные выше значения статического сопротивления воздушному потоку измерены для стеклотекстильного материала в неокрашенном состоянии и, разумеется, перед адгезионным прикреплением к пеноматериалу.

Основа из пеноматериала, который образует слой (a) звукопоглощающего комплекса согласно настоящему изобретению, представляет собой мягкий и упругий пеноматериал, имеющий открытую пористость; другими словами, пеноматериал, в котором все ячейки или почти все ячейки находятся в соединении друг с другом. Поскольку измерение этой открытой пористости не регулируется стандартами, способ, который использовали для исследования пеноматериалов опорного слоя (a), основан на способе, который описал L. L. Beranek в статье «Акустический импеданс пористых материалов», J. Acoust. Soc. Am. (Журнал акустического общества Америки), 1942 г., т. 13, с. 248-260.

Открытая пористость пеноматериалов, используемых для опорного слоя (a), составляет предпочтительно 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 упомянуть пеноматериалы, основу которых представляет собой полиуретан, в частности сополимер сложного эфира и уретана, неопрен, кремнийорганический полимер, полиэтилен, латекс на основе стирол-бутадиенового каучука и меламин.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления используемые пеноматериалы представляют собой агломераты, состоящие из частиц пеноматериала, которые образуются в результате регенерации и которые агломерируются, например, при использовании связующего вещества или посредством простого нагревания под давлением.

Опорный слой (a) предпочтительно имеет плотность, составляющую от 10 до 120 кг/м³, в частности от 30 до 100 кг/м³, и предпочтительнее от 50 до 90 кг/м³.

Воздухопроницаемость опорного слоя из пеноматериала (a) является пониженной по сравнению с воздухопроницаемостью поверхностного слоя (b). Заявителем получены хорошие результаты при использовании пеноматериалов, у которых статическое сопротивление воздушному потоку, измеряемое согласно стандарту ISO 9053, составляет от 10000 Н•с•м^-4 до 60000 Н•с•м^-4, предпочтительно от 13000 Н•с•м^-4 до 50000 Н•с•м^-4, в частности от 14000 Н•с•м^-4 до 40000 Н•с•м^-4.

На рынке имеются такие пеноматериалы различной толщины под наименованиями Agglo80 (агломерированный полиуретановый пеноматериал, продаваемый компанией Carpenter), LM 2033, SKT 2537 и HYPORE 30 FR (полиуретановые пеноматериалы, продаваемые компанией FoamPartner), Basotech 3012 (меламиновый пеноматериал, продаваемый компанией FoamPartner) и Resorbson BS (меламиновый пеноматериал, продаваемый компанией Pinta Enac).

Пеноматериал, используемый согласно настоящему изобретению, имеют толщину, составляющую от 2 до 5 мм и предпочтительно от 3 до 4 мм, перед введением в многослойную структуру. Вследствие своей упругости он в существенной степени сохраняет данную толщину после прикрепления связующим веществом стеклотекстильного материала и необязательного подстилающего слоя.

Как уже разъяснялось во введении, согласно настоящему изобретению, оказывается важным, чтобы адгезионный слой на границе раздела между слоями (a) и (b) не представлял собой непрерывный слой, образованный, например, путем внедрения пленки связующего вещества, таким способом, как, например, описывают французские патентные заявки FR 2672908 и FR 0061369 или патент США 5681408.

Адгезионный слой (c) должен обеспечивать прочное адгезионное присоединение стеклотекстильного материала (b) к основе (a) и в то же время оставлять открытыми максимальное количество пор, расположенных на границе раздела между слоями (a) и (b). К сожалению, оказывается весьма затруднительным или даже невозможным точное количественное определение пропорции закрытых или открытых поверхностных пор в готовом изделии.

Чтобы обеспечивать удовлетворительные акустические результаты, необходимо поддерживать определенные количества, наносимые на единицу поверхности, и не наносить связующее вещество в форме непрерывной пленки или слоя. Связующее вещество следует наносить таким образом, чтобы покрывать относительно равномерно, на макроскопическом уровне, всю площадь границы раздела, но при этом следует понимать, что на макроскопическом уровне только определенные зоны покрываются связующим веществом, а другие зоны остаются пустыми. Такое «прерывистое» покрытие можно осуществлять, например, используя в форме сетки или решетки термоплавкий клей, который является твердым при температуре окружающей среды и который вставляется между основой из пеноматериала и стеклотканью перед тем, как систему подвергают под давлением нагреванию до температуры, превышающей температуру плавления или размягчения связующего вещества. Кроме того, можно предусмотреть нанесение связующего вещества в форме порошка термоплавкого клея на основу из пеноматериала (a) или на стеклотекстильный материал (b), после чего следует нанесение второго слоя (b) или (a) и нагревание под давлением.

Химическая природа термоплавкого клея не представляет собой определяющий фактор для настоящего изобретения и считается возможным использование традиционных термоплавких клеев на основе полиуретанов, сополиамида (coPA) или сополимеров PET (coPET), таких как, например, продукт Texiron 9D8, который поставляет компания Protechnic.

Наконец, связующее вещество не обязательно представляет собой термоплавкий клей, но может представлять собой жидкую композицию, которая содержит реакционноспособное или термоотверждающееся связующее вещество и которую наносят, например, посредством печати на один из двух компонентов, которые подлежат адгезионному соединению, обеспечивая при этом, чтобы адгезионная композиция не образовывала непрерывную пленку или слой.

Тем не менее, нанесение покрытия в «прерывистом» режиме, описанном выше, обеспечивает хорошие акустические результаты только в том случае, если используются также описанные выше количества наносимого связующего вещества, составляющие от 17 до 60 г/м², предпочтительно от 20 до 40 г/м², в частности от 21 до 30 г/м², и идеально от 22 до 27 г/м². Действительно, если количества наносимого связующего вещества составляют значительно более чем 60 г/м² поверхности, существует риск того, что термоплавкий клей будет растекаться в процессе плавления до тех пор, пока не образуется непрерывный слой, который блокирует поверхностные поры основы из пеноматериала, что необходимо абсолютно предотвращать. С другой стороны, если количества наносимого связующего вещества составляют значительно менее чем 17 г/м², существует риск того, что окажется недостаточной прочность соединения на границе раздела пеноматериала и стеклотекстильного материала, и, согласно наблюдениям заявителя, конечное изделие в таком случае имеет значительно меньшие коэффициенты звукопоглощения, составляющие приблизительно от 0,1 до 0,15.

Когда адгезионный слой (c) изготавливают, используя термоплавкий клей, температура размягчения последнего составляет предпочтительно, по меньшей мере, на 10°C, в частности, по меньшей мере, на 15°C и идеально, по меньшей мере, на 20°C ниже температуры размягчения полимера, образующего опорный слой (a). Это обусловлено тем, что необходимо защищать пористую структуру пеноматериала от неблагоприятных изменений под действием нагревания и давления в процессе ламинирования.

Когда выполняются все вышеупомянутые условия в отношении способа нанесения и количеств, адгезионный слой (c) в конечном изделии состоит из сети точек и/или линий, расположенных равномерно по всей границе раздела между слоями (a) и (b). Здесь наречие «равномерно» имеет значение однородности на макроскопическом уровне и распространяется на упорядоченные и статистические конфигурации на микроскопическом уровне.

Стеклотекстильный материал, который образует поверхностный слой (b), может представлять собой стеклоткань (другими словами, тканый материал, состоящий из основных и уточных нитей) или полотно (другими словами, нетканый материал). Кроме того, можно предусмотреть их сочетание, например, нетканый материал, армированный тканой структурой. Тем не менее, настоящее изобретение не распространяется на стеклотекстильные материалы, такие как стеклянные войлоки, имеющие очень рыхлую структуру, которые получают иглопробивным способом. Такие текстильные материалы, когда они имеют удовлетворительную механическую прочность, отличаются тем, что они имеют чрезмерно большую толщину, и, кроме того, они, как правило, являются не пригодными для нанесения краски.

Стеклотекстильный материал предпочтительно представляет собой стеклоткань; другими словами, тканый материал, полученный из стеклянных нитей, состоящих из множества стеклянных волокон (или жил) или производных этих нитей, в частности, объединений этих нитей в жгуты (ровинги).

Стеклоткань или полотно может необязательно содержать относительно ограниченную долю, составляющую, как правило, менее чем 20% мас., предпочтительно менее чем 10% мас. волокон, состоящих из органического материала. Эти другие волокна могут представлять собой натуральные волокна, такие как шелковые волокна, шерстяные волокна, древесные волокна, целлюлозные волокна или хлопковые волокна; синтетические или искусственные волокна, такие как вискозные или гидратцеллюлозные волокна, полиэтиленовые волокна, полипропиленовые волокна, полиэтилентерефталатные волокна, полистирольные волокна, полиметилметакрилатные волокна, полиамидные волокна, поливинилхлоридные волокна, полиакрилонитрильные волокна, поливинилацетатные волокна, поливинилспиртовые волокна, сложнополиэфирные волокна, политетрафторэтиленовые волокна и арамидные волокна; металлические волокна, например серебряные волокна, медные волокна или стальные волокна; углеродные волокна; минеральные волокна, например базальтовые волокна, силикатные волокна, алюмооксидные волокна или керамические волокна.

Стекло, включаемое в состав нитей, может представлять собой стекло любого типа, например типа E, C, R или AR (устойчивое к щелочи). В частности, предпочтительным является стекло типа E.

Диаметр стеклянных волокон, образующих нити, может изменяться в очень широком интервале, составляя, например, от 5 до 30 мкм. Линейная плотность волокон может составлять от 30 до 1500 текс.

Преимущественно стеклоткань включает в качестве основных нитей скрученные стеклянные нити (текстильные нити) и в качестве уточных нитей нескрученные стеклянные нити, которые были подвернуты обработке с целью разделения стеклянных волокон таким образом, чтобы придать им объем (создать видимость увеличения объема). Линейная плотность основных и уточных нитей предпочтительно составляет от 50 до 500 текс.

Традиционно ткань или полотно, которые подлежат окрашиванию, покрывают проклеивающим составом который поддерживает нити и придает им соответствующую жесткость, таким образом, чтобы можно было осуществлять надлежащим образом установку на конечную основу.

Стеклотекстильные материалы, используемые согласно настоящему изобретению, являются известными в технике и доступными на рынке, например, под наименованием Novelio от компании Adfors. Они имеют поверхностную плотность, составляющую предпочтительно от 80 до 450 г/м², в частности от 100 до 300 г/м² и предпочтительнее от 150 до 250 г/м².

Многослойная структура согласно настоящему изобретению может включать, в дополнение к трем слоям (a), (b) и (c), которые описаны выше, четвертый слой, далее называемый термином «подстилающий слой (d)», который предпочтительно является проницаемым для водяного пара и адгезионно прикрепляется к поверхности опорного слоя (a), противоположной поверхности, которая находится в контакте с поверхностным слоем (b).

Данный слой может представлять собой, например, пластмассовую пленку, бумажный лист, перфорированную металлическую пленку, тканый материал, нетканый материал или их сочетание.

Данный слой предназначается главным образом для того, чтобы способствовать нанесению связующего вещества на многослойную структуру перед прикреплением к стенам помещения, в котором требуется улучшение акустического комфорта. На данный подстилающий слой (d) можно, разумеется, наносить связующее вещество.

Наконец, многослойная структура согласно настоящему изобретению может включать пятый слой, далее называемый термином «покровный слой (e)», представляющий собой слой краски, нанесенной на поверхностный слой (b).

Эту краску можно наносить перед адгезионным присоединением структуры к стене, или, в качестве альтернативы, многослойную структуру можно окрашивать только после присоединения к стене.

Покровный слой краски (e) может содержать любую краску, которую обычно используют для отделки жилых помещений. Она может представлять собой имеющую водную основу акриловую краску или глифталевую краску. Заключительный слой краски может быть микропористым или нет. Как правило, данное покрытие наносят при поверхностной плотности, составляющей менее чем 600 г/м², предпочтительно от 50 до 500 г/м² и, в частности, от 100 до 350 г/м².

Как разъясняется во введении, выбор материалов разнообразных слоев делает возможным получение настенных покрытий, имеющих, в окрашенном состоянии, достаточные коэффициенты звукопоглощения, которые позволяют их классифицировать как звукопоглощающие покрытия согласно стандарту NF EN ISO 11654 (классы D или E). Данная классификация может быть обеспечена для малых значений толщины. Многослойные структуры согласно настоящему изобретению таким образом имеют суммарную толщину, составляющую от 3,5 до 6 мм, предпочтительно от 4,0 до 5,5 мм.

Многослойные структуры согласно настоящему изобретению можно изготавливать, используя способы ламинирования, которые являются очень близкими к известным способам, а также существующие установки, которые обычно используют для изготовления настенных покрытий.

Согласно одному такому способу изготовления, который представляет собой предмет настоящего изобретения, в указанном ниже порядке складывают структуру, которую составляют органический полимерный пеноматериал, сетку термоплавкого клея и стеклотекстильный материал; после этого полученную таким способом структуру, включающую, по меньшей мере, три слоя, нагревают до температуры, по меньшей мере, равной температуре размягчения термоплавкого клея, предпочтительно прилагая при этом давление, например, путем каландрирования.

Одну возможную альтернативу использованию термоплавкой сетки представляет собой нанесение порошковой или жидкой адгезионной композиции на одну из поверхностей пеноматериала или стеклотекстильного материала. Данное нанесение можно осуществлять согласно упорядоченному рисунку (решетка или сетка из точек, находящихся на равных расстояниях), например, путем печати или другим способом, или согласно случайному рисунку, например, путем нанесения порошка или распыления жидкой адгезионной композиции. После нанесения адгезионной композиции структуру органического полимерного пеноматериала приводят в контакт со стеклотекстильным материалом, предпочтительно под давлением и при нагревании таким образом, чтобы обеспечивать прочное адгезионное присоединение стеклотекстильного материала к структуре органического полимерного пеноматериала.

Заключительный предмет настоящего изобретения представляет собой использование многослойной структуры, которая описана выше, для улучшения акустического комфорта помещения или строения. Способ улучшения акустического комфорта включает прикрепление многослойной структуры согласно настоящему изобретению, предпочтительно посредством адгезионного соединения, к одной или нескольким внутренним поверхностям вышеупомянутого помещения или вышеупомянутого строения, в частности, к его стенам.

Примеры

Покрытие A (пример согласно настоящему изобретению)

Полиуретановый пеноматериал на основе агломерированных частиц пеноматериала, который продает под наименованием Agglo80 компания Carpenter, у которого открытая пористость составляет 0,93, плотность составляет 80 кг/м³ и статическое сопротивление воздушному потоку составляет 1,6•10⁴ Н•с•м^-4, ламинировали на пригодную для окрашивания стеклоткань, у которой поверхностная плотность составляла 220 г/м² и статическое сопротивление воздушному потоку составляло 7,7•10⁵ Н•с•м^-4. Данное ламинирование осуществляли, используя сетку термоплавкого клея, состоящего из двухкомпонентных волокон, содержащих центральную часть из полиэтилентерефталата (PET) и оболочку из сополимера coPET, причем данная оболочка имеет меньшую температуру размягчения, чем центральная часть, изготовленная из гомополимера PET. У сетки термоплавкого клея поверхностная плотность составляла 25 г/м². Эти три слоя накладывали друг на друга, и полученную сборку адгезионно скрепляли путем нагревания при температуре, составлявшей приблизительно 90°C, методом каландрирования под давлением, составлявшим приблизительно 0,5 бар (50 кПа). У полученной трехслойной структуры суммарная толщина составляла 5 мм. После этого ее адгезионно присоединяли к гипсокартонному облицовочному листу BA13, используя виниловое связующее вещество (Ovalit Ultra от компании Henkel), и окрашивали матовой акриловой краской (150 г/м²). Таким образом, использовали поверхность площадью 10,80 м² для исследований в реверберационном помещении согласно стандарту NF EN ISO 354, и коэффициент звукопоглощения, вычисленный согласно стандарту NF EN ISO 11654, составлял 0,3, что позволяет классифицировать данную трехслойную структуру как относящуюся к классу D.

Покрытие B (пример согласно настоящему изобретению)

Повторяли представленную выше методику изготовления покрытия A за исключением того, что использовали не сетку связующего вещества с поверхностной плотностью, составляющей 25 г/м², а решетку связующего вещества с такой же поверхностной плотностью.

Покрытие C (пример согласно настоящему изобретению)

Повторяли представленную выше методику изготовления покрытия A за исключением того, что вместо пеноматериала на основе пенополиуретановых частиц использовали меламиновый пеноматериал, который продает под наименованием Basotec® компания FoamPartner и у которого плотность составляет приблизительно 10 кг/м³.

Покрытие G (пример согласно настоящему изобретению)

Повторяли представленную выше методику изготовления покрытия A за исключением того, что использовали изготовленный из полиуретана пеноматериал, наполненный графитовыми частицами (составляющими менее чем 10% мас.).

Покрытие H (пример согласно настоящему изобретению)

Повторяли представленную выше методику изготовления покрытия A за исключением того, что использовали изготовленный из полиуретана пеноматериал, пропитанный огнезащитным веществом (80 кг/м³). Суммарная плотность полученного таким способом огнестойкого пеноматериала составляла 160 кг/м³.

Покрытие D (сравнительный пример)

Повторяли представленную выше методику изготовления покрытия A за исключением того, что вместо пеноматериала на основе частиц пенополиуретана использовали меламиновый пеноматериал, продаваемый компанией SilentWay, у которого плотность составляет приблизительно 10 кг/м³. Данный пеноматериал имеет такую толщину, что суммарная толщина покрытия составляет 3 мм.

Покрытие E (сравнительный пример)

Повторяли представленную выше методику изготовления покрытия A за исключением того, что вместо сетки связующего вещества, у которого поверхностная плотность составляла 25 г/м², использовали сетку связующего вещества, имеющего такую же химическую природу (PET/coPET), но его поверхностная плотность составляла 16 г/м².

Покрытие F (сравнительный пример)

Данный пример представляет результаты, полученные путем численного моделирования для стекловолоконной ткани, идентичной ткани, используемой в предшествующих примерах, поверхностная плотность покрытия связующего вещества составляла 25 г/м², но пористость пеноматериала составляла 0,3.

Коэффициенты звукопоглощения шести покрытий представлены ниже в таблице.

Покрытие Открытопористый пеноматериал Связующее вещество (PET/coPET) Поверхностная плотность связующего вещества (г/м²) Суммарная толщина покрытия (мм) α_w A Агломерированный полиуретан (PU) Сетка 25 5 0,30 B Агломерированный полиуретан (PU) Решетка 25 5 0,25 C Меламин Сетка 25 5 0,25 G Агломерированный PU с графитом Сетка 25 5 0,30 H Огнестойкий агломерированный PU Сетка 25 5 0,25 D
(сравнительный пример) Меламин Сетка 16 5 0,20

E
(сравнительный пример) Агломерированный полиуретан (PU) Сетка 25 3 0,15 F
(сравнительный пример) Пеноматериал с пористостью 0,3 25 5 0,10

Полученные результаты показывают, что выбор параметров, определенных в п. 1 формулы изобретения, делает возможным получение тонких настенных покрытий (5 мм), которые, даже в окрашенном состоянии, имеют коэффициент звукопоглощения, составляющий по меньшей мере 0,25, что позволяет классифицировать их как звукопоглощающие покрытия.

Изобретение относится к многослойным отделолочным звукопоглощающим материалам и касается звукопоглощающего настенного покрытия. Включает: (a) опорный слой, изготовленный из органического полимерного пеноматериала, у которого открытая пористость составляет от 0,50 до 0,995, (b) поверхностный слой, изготовленный из стеклотекстильного материала, у которого статическое сопротивление воздушному потоку, измеряемое согласно стандарту ISO 9053, составляет от 10⁵ Н•с•м^-4 до 10⁶ Н•с•м^-4 и (c) прерывистый адгезионный слой, у которого поверхностная плотность составляет от 17 до 60 г/м², на границе раздела между опорным слоем (a) и поверхностным слоем (b). Изобретение также относится к способу изготовления такого покрытия и к использованию такого покрытия для улучшения акустического комфорта помещения или строения. Изобретение обеспечивает создание настенного покрытия, обеспечивающего акустический комфорт, т.е уменьшение и оптимизацию отраженного компонента звука. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.

1. Звукопоглощающее настенное покрытие, содержащее многослойную структуру, у которой суммарная толщина составляет от 3,5 до 6 мм и которая включает:

(a) опорный слой, изготовленный из органического полимерного пеноматериала, у которого открытая пористость составляет от 0,50 до 0,995, предпочтительно от 0,80 до 0,97, в частности от 0,83 до 0,96, и более конкретно от 0,87 до 0,95,

(b) поверхностный слой, изготовленный из стеклотекстильного материала, у которого статическое сопротивление воздушному потоку, измеряемое согласно стандарту ISO 9053, составляет от 10⁵ Н⋅с⋅м^-4 до 10⁶ Н⋅с⋅м^-4, предпочтительно от 5⋅10⁵ Н⋅с⋅м^-4 до 8,5⋅10⁵ Н⋅с⋅м^-4, в частности от 7⋅10⁵ Н⋅с⋅м^-4 до 8⋅10⁵ Н⋅с⋅м^-4,

(c) прерывистый адгезионный слой, у которого поверхностная плотность составляет от 17 до 60 г/м², предпочтительно от 20 до 40 г/м², в частности от 21 до 30 г/м², и идеально от 22 до 27 г/м² на границе раздела между опорным слоем (а) и поверхностным слоем (b).

2. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что опорный слой имеет плотность, составляющую от 10 до 120 кг/м³, предпочтительно от 30 до 100 кг/м³ и, в частности, от 50 до 90 кг/м³.

3. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1 или 2, отличающееся тем, что опорный слой (а) имеет статическое сопротивление воздушному потоку, измеряемое согласно стандарту ISO 9053 и составляющее от 10000 до 60000 Н⋅с⋅м^-4, предпочтительно от 13000 Н⋅с⋅м^-4 до 50000 Н⋅с⋅м^-4, в частности от 14000 до 40000 Н⋅с⋅м^-4.

4. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что адгезионный слой (с) включает термоплавкий клей, у которого температура размягчения составляет по меньшей мере на 10°С, предпочтительно по меньшей мере на 15°С, и идеально по меньшей мере 20°С ниже температуры размягчения полимера, образующего опорный слой (а).

5. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что адгезионный слой (с) состоит из сети точек и/или линий, расположенных равномерно по всей границе раздела между слоями (a) и (b).

6. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что поверхностный слой (b) представляет собой стеклоткань или нетканый материал.

7. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что поверхностный слой (b) имеет поверхностную плотность, составляющую от 80 до 450 г/м², предпочтительно от 100 до 300 г/м², и, в частности, от 150 до 250 г/м².

8. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно включает подстилающий слой (d), предпочтительно проницаемый для водяного пара и адгезионно присоединенный к поверхности опорного слоя (а), противоположной поверхности, которая находится в контакте с поверхностным слоем (b).

9. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно включает красочный покровный слой (е), нанесенный на поверхностный слой (b).

10. Звукопоглощающее настенное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет суммарную толщину, составляющую от 4,0 до 5,5 мм.

11. Способ улучшения акустического комфорта помещения или строения, включающий прикрепление звукопоглощающего настенного покрытия по любому из предшествующих пунктов, предпочтительно посредством адгезионного соединения, к одной или нескольким внутренним стенам вышеупомянутого помещения или вышеупомянутого строения.

12. Способ изготовления звукопоглощающего настенного покрытия по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что он включает наложение структуры органического полимерного пеноматериала, сетки термоплавкого клея и стеклотекстильного материала и последующее нагревание полученной в результате структуры, включающей по меньшей мере три слоя, до температуры, по меньшей мере, равной температуре размягчения термоплавкого клея.

13. Способ изготовления звукопоглощающего настенного покрытия по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что он включает нанесение адгезионной композиции упорядоченным или случайным образом на структуру органического полимерного пеноматериала и/или на стеклотекстильный материал и контакт структуры органического полимерного пеноматериала и стеклотекстильного материала таким образом, что стеклотекстильный материал адгезионно прикрепляется к структуре органического полимерного пеноматериала.