CS268263B1 - Zvukově izolační hmota - Google Patents

Abstract

Zvukově izolační hmota obsahující na 100 dílů hmot, nevulkán!zovaných syntetických kaučuků, 2 až 200 dílů polyetylénu a/nebo 2 až 100 dílů nízkomolekulárního polypolypropylénu, 2 až 200 dílů asfaltu, 5 až 50 dílů minerálních olejů a/nebo 4 až 7 dílů kumaronové pryskyřice a/nebo 2 až 5 dílů kyseliny stearové a dále 50 až 1 900 dílů plniva. Toto plnivo sestává z aspoň jednoho z mechanicky nebo chemicky upravených nerostů, a to z oxidů železa z železltanu barnatého, ze síranu barnatého, ze sirníku zinečnatého, z mletého čediče, z uhličitanu vápenatého, z kaolinu a dále ze sazí z práškového hydroxidu železnatého, z bentonitu a/nebo z elektrárenského popílku a/nebo z dispergovaných částic anorganických hmot ve vodě nerozpustných o měrné hmotnosti nad 1,5 t/m3.

Description

Vynález se týká zvukově Izolačního materiálu na bázi vrstvy z nevulkanizované kaučukové směsi a dalších [xijlvých a zvukopohltivých vrstev. Konkrétně se týká složení hmoty základní vrstvy.

Se zhoršujícím se životním prostředím v důsledku motorizace vyvstávají požadavky na snížení hluku, zejména u motorových vozidel a jiných strojních zařízení. Pro tlumení vibrací a zvuku se používají v podstatě dva druhy materiálů. Jsou to především těžké asfaltové pásy na bázi asfaltových kompozic, které obsahují modifikační přísady a plniva. Pásy se vyrábějí v tloušťkách od 1 mm do 4 mm a na podklad se nalepují natavením materiálu pomocí tepelných zdrojů. Nevýhodou těchto asfaltových zvukoizolačních pásů je jejich nízká odolnost proti teplotám pod 5 °C, kdy se materiál vlivem křehkosti při poměrně malém dynamickém namáhání nebo tvarové deformaci láme a drolí. Naopak při teplotách nad +30 °C, které běžně bývají například v motorových prostorech, pás měkne a stéká ze šikmých ploch. Dále se pásy vyznačují vysokou tvrdostí a tuhostí, obtížně se tvarují a přizpůsobují složitým detailům podkladu. Cájtečně lze odolnost pásu proti vysokým a nízkým teplotám zlepšit modifikací termoplastickými kaučuky. Použití termoplastických kaučuků pro modifikaci asfaltových pásu se projevuje vyšší energetickou a technologickou náročností a nezanedbatelná není ani vysoká energetická náročnost na jejich výrobu, přičemž z hlediska kvality a požadovaných vlastností ve většině náročných aplikací nevyhovuje. Podstatně vyšší užitné parametry z hlediska odolnosti proti nízkým a vysokým teplotám a z hlediska tlumení zvuku vykazují zvukoizolační fólie na bázi kopolymeru etylénu s vinylacetátem. Tyto fólie dále obsahují plastikační přísady a těžká plniva; vyrábějí se vytlačováním do tvaru desek o různých tloušťkách a mají v důsledku svého termoplastického charakteru schopnost drjet tvar po natvarování při teplotě nad 100 °C a ochlazení ve formě. Tato vlastnost je výhodná například pro výrobu tvarových dílů určených pro zvukovou izolaci podlah automobilů.

Nevýhodou tohoto typu fólií je nutnost použití míchacích a zpracovatelských zařízení, umožňující vysoké zpracovatelské teploty při jejich výrobě, nutnost dovozu základního polymeru z ekonomicky nevýhodných oblastí, nižší schopnost kopírování tvaru členitých dílů a detailů složitějších povrchů a omezené plnění materiálové kompozice těžkými anorganickými přísadami.

V patentu NSR č. 2 214 282 je popsána skladba zvukoizolačních fólií na bázi přírodního kaučuku nebo trans 1,5-polypenténameru, obsahující dále plniva a retardér hoření. V autorském osvědčení SSSR 374 339 je chráněna skladba zvukoizolační fólie na bázi nitrilového kaučuku, polyvinylchloridu a anorganických plniv. Nevýhodou těchto zvukoizolačních fólií na bázi kaučukových směsí je nízká odolnost proti tečení za zvýšených teplot nebo při deformacích tlakem a při mechanickém zatížení.

Uvedené nedostatky se odstraní využitím zvukově izolačního materiálu jednovrstvého nebo vícevrstvého, jehož základní vrstva je vytvořena z hmoty na bázi nevulkanizovaných syntetických kaučuků podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že ke 100 hmotnostním dílům syntetických kaučuků je přimíšeno'·! až 200 dílů polyetylénu a/nebo 2 až 100 , dílů nízkomolekulárního polypropylenu, 2 až 200 dílů asfaltu, 5 až 50 dílů minerálních olejů a/nebo 4 až 7 dílů kumaronové pryskyřice a/nebo 2 až 5 dílů kyseliny stearové a dále 50 až 1900 dílů plniva, složeného z aspoň jednoho ze skupiny mechanicky nebo chemicky upravených nerostů, a to z oxidů železa, z železitanu barnatého, ze síranu barnatého, ze sirníku zinečnatého, z mletého čediče, z uhličitanu vápenatého, z kaolinu a dále ze sazí, z práškového hydroxidu železnatého, z bentonitu anebo z elektrárenského popílku anebo z dispergovaných částic anorganických hmot ve vodě nerozpustných o měrné hmotnosti nad 1,5 t/m\

Základní zvukoizolační vrstva na bázi kaučukové nevulkanizované hmoty z butadienstyrénového kaučuku modifikované polyetylénem a asfaltem a naplněná těžkým minerálním

CS 268 263 Bl plnivem může být pro některé aplikace opatřena na rubové straně nánosem kontaktního lepidla za účelem snadného upevnění na podložku. Pojivá vrstva lepidla je vytvořena z kaučuku modifikovaného pryskyřicemi, asfalty a/nebo jinými změkčovadly, anebo z disperze na bázi plastických hmot ze skupiny polyakrylátů nebo z kontaktního lepidla na bázi termoplastického kopolymeru, asfaltu, změkčovadel a vosku.

Jako kaučukové složky zvukově izolační hmoty může být použito butadienstyrénového kaučuku běžného typu s obsahem styrénového podílu v rozmezí od 1 do 85 i a lze použít i typů nastavovaných minerálními oleji. Přídavek polyetylénu vysokotlakého zajlšEuje směsi vysokou odolnost proti tečení, zvláště pak při teplotách nad 40 °C. Přídavek nízkotlakého polyetylénu, s výhodou o tavném Indexu 20 .až 70 pak v kombinaci s vysokotlakým polyetylénem umožňuje dosažení termoplastického charakteru fólie, čímž je u tohoto typu zabezpečena tvarovatelnost po zahřátí na teplotu 75 až 80 °C. Tvarová stálost fólie je nutná zejména pro výrobu předtvarovaných zvukoizolačních dílů, které jsou v praxi kombinovány s textilními zvukopohltivými materiály. Pro zvláště extrémní požadavky na tvarovou stálost fólie a zároveň pro tepelnou odolnost je výhodné kombinovat použitý kaučuk s regenerovaným kaučukem nebo s pryžovou drtí, s výhodou do průměru částic 0,5 mm. Průřez částic drtě nad 0,5 mm je vhodný u tlustších vrstev zvukoizolační fólie. Požadované hodnoty neprůzvučnosti se dosáhne optimální kombinací všech rozhodujících složek směsi. Těžkým plnivem zajištujícím vysokou měrnou hmotnost směsi je mletý nebo srážený síran barnatý, popřípadě jeho kombinace až s 30 » sirníku zinečnatého. Použít lze i jiných mletých hornin s vysokou měrnou hmotností. Kaučuková směs může dále obsahovat i některé přísady běžně používané v gumárenských směsích, například uhličitan vápenatý, kaolin, saze, pryskyřice, látky usnadňující zpracovatelnost, antioxidanty apod. Butadienstyrénový kaučuk lze kombinovat i s jinými typy kaučuků, např. s kaučukem polyisoprenovým nebo butadienovým.

Zvukově izolační materiál může být nejen opatřen vrstvou lepidla, ale navíc na pojivé vrstvě může být použit buč nános vosků, stearátů nebo jiných separačních hmot, nebo je tato pojivá vrstva chráněna vůči vnějšímu prostředí posilikonovaným papírem, plastovou fólií nebo vrstvou jiných nepojivých hmot anebo je na pojivé vrstvě upravena další zvukopohltivá vrstva sestávající ze 100 hmotnostních dílů plsti nebo netkaného textilu na bázi přírodních nebo syntetických vláken nebo jejich kombinace se 70 až 1OO díly syntetické střiže.

Pro bližší osvětlení skladby základní zvukoizolační vrstvy a vrstev dalších se zřetelem k použití uvádíme tyto příklady provedení vynálezu:

Příklad 1	hmot, díly
Butadienstyrénový kaučuk	100
Polyetylén vysokotlaký	10
Kyselina stearová	3
Srážený síran barnatý	450
Saze retortové	35
Minerální olej ložiskový	15
Asfalt oxidovaný	10
Kumaronová pryskyřice tuhá	5

Zvukoizolační vrstva výše uvedeného složení snadno kopíruje tvary karosérií a její použití je výhodné při zvukové izolaci zejména nákladních automobilů, traktorů a těžkých strojů. Ve výhodném provedení je opatřena samolepicí úpravou a vyrobena v tloušEkách 3 mm a 4 mm. Další použití této materiálové kompozice je možné při aplikaci do zvukoizolačních plechů, kdy se mezi plechy tloušEky 1 mm použije fólie o tloušEce od 0,2 do 0,6 mm.

CS 268 263 Bl

Příklad 2 hmot, díly

Butadienstyrénový kaučuk100

Polyetylén vysokotlaký100

Polyetylén nízkotlaký12

Kyselina stearová3

Srážený síran barnatý800

Minerální olej ložiskový15

Asfalt oxidovaný30

Saze retortové5

Kumaronová pryskyřice tuhá5

Zvukoizolační vrstva složená podle příkladu 2 umožňuje tvarování za zvýšených teplot a vykazuje tvarovou stálost po jejím ochlazení ve tvarové formě. Výhodná je její kombinace s textilními zvukopohltivými materiály charakteru plstě nebo pletenin. Při praktické aplikaci je vhodná zejména na tvarové dílce plovoucích podlah osobních automobilů.

Příklad 3	hmot, díly
Butadienstyrénový kaučuk	100
Polyetylén vysokotlaký	15
Regenerovaný kaučuk	50
Kyselina stearová	4
Saze retortové	30
Srážený síran barnatý	4 50
Sirník zinečnatý	‘ 150
Kaolín	50
Minerální olej	20
Asfalt oxidovaný	50
Kumaronová pryskyřice tuhá	5

Tato zvukoizolační fólie dosahuje zvýšené tvarové stálosti při teplotách nad 80 °C, což dává předpoklady pro její aplikaci do motorových prostorů automobilů.

Příklad 4	hmot, díly
Butadienstyrénový kaučuk	100
Polyetylén vysokotlaký	20
Pryžový prach brusný	50
Kyselina stearová	3
Saze retortové	20
Srážený síran barnatý	600
Minerální olej ložiskový	20
Asfalt oxidovaný	15
Kumaronová pryskyřice tuhá	3

Také tato zvukoizolační fólie dosahuje zvýšené tvarové stálosti za zvýšených teplot při relativně nízkých materiálových nákladech s možností zpracování pryžových odpadů, vznikajících u některých gumárenských výrob ve formě brusného prachu nebo s možností zpracování pryžové drtě. Aplikační oblastí je vedle automobilového průmyslu například stavebnictví a strojírenská výroba.

Příklad 5

Kaučuk butadienstyrénový

Kaučuk polyisoprenový

Polyetylén vysokotlaký hmot, díly

100

CS 268 263 Bl

Polyetylén nízkotlaký Asfalt neoxidovaný Asfalt oxidovaný Saze retortové · Minerální olej ložiskový Síran barnatý mletý Čedič mletý Kumaronová pryskyřice Kaučuková drE do 0 částic 2,5 mm hmot, díly

200

200

300

1500 hmot, díly

100

300

10OO hmot, díly

1OO

100 _s 100

1OO

500

500 ' 30

100 20 100 30 30 1000

500 5 300

Tato směs je použitelná pro měně náročné zvukové izolace, např. jako Izolační vrstvy o tlouštce nejméně 4 mm pro konstrukci podlah. Příklad 6

Kaučuk butadienstyrénový Kaučuk polybutadienový Polyetylén vysokotlaký Polyetylén nízkotlaký Asfalt oxidovaný Minerální olej ložiskový Regenerovaná pryž DrE staré pryže o 0 do 5 mm Mletý vápenec

Rovněž tato směs je použitelná pro levné izolace, například mezivrstva do podlah, stěn apod.

Příklad 7 Kaučuk butadienstyrénový Polyetylén vysokotlaký Polyetylén nízkotlaký Pryžový prach Asfalt oxidovaný Kyselina stearová Saze retortové Mletý oxid železitý Minerální olej Kumaronová pryskyřice Příklad 8

Kaučuk butadienstyrénový Polyetylén vysokotlaký Polyetylén nízkotlaký Asfalt oxidovaný Kyselina stearová Mletý železitan barnatý Hydroxid hořečnatý práškový Minerální olej ložiskový Kumaronová pryskyřice

Výroba zvukových izolací podle vynálezu je poměrně jednoduchá a lze pro ni použít běžných gumárenských technologií a výrobních zařízení. Příprava základní směsi se provádí zamícháním všech komponent na hnětacím stroji a válcování fólie na tříválci nebo čtyřválcovém stroji na požadovanou tloušEku a šířku. Folie může být za

CS 268 263 Bl účelem snadného a rychlého lepení k podkladu opatřena na rubové straně nánosem kontaktního lepidla s výhodou o tloušEce od 0,1 do 0,5 mm a proti slepení odseparována vhodnou separační fólií, například posilikonovaným papírem, fólií z polyolefinů apod. Jako lepidlo jsou vhodné taveninové typy připravené ze směsí na bázi termoplastických kaučuků. Pro spojení zvukoizolační fólie se zvukopohltivým materiálem, které je účelné provádět při tvarování zvukolzolačních kompletů, je výhodné opatřit rubovou stranu nánosem termoaktivního lepidla, nejlépe s citlivostí na zvýšenou teplotu od 50 °C. K vlastnímu spojení obou vrstev, tj. zvukoizolační fólie a zvukopohltlvého materiálu, pak dojde v průběhu tvarování kompletu po příslušné temperaci zvukoizolační fólie a textilního materiálu. Pro skladování přířezů zvukoizolační fólie vrstvením je výhodný nesouvislý profilovaný nános termoaktivního lepidla, který zabraňuje slepení přířezů při skladování ve vrstvách bez použití separačních materiálů.

Pro nové aplikace na motorová vozidla, např. pro tzv. plovoucí podlahy apod., je možno zvukoizolační fólii opatřit zvukopohltivým absorbérem na bázi textilního materiálu syntetického či přírodního charakteru. Může to být například plst nebo pletenina. Výhodné provedení takto vrstveného kompletu pak spočívá v jeho tepelném natvarování na požadovaný tvarový dílec, který pak má schopnost dokonale kopírovat tvary interiéru vozidla a umožňuje v případě potřeby snadné vyjímání zvukoizolačního dílce z kabiny vozidla a jeho opětné vkládání na příslušné místo.

Pro některé další aplikace je možno zvukoizolační fólii nejtužšího provedení podle vynálezu natvarovat samostatně a použít jako zvukoizolační dílec, případně takto vytvarovanou fólii aplikovat jako součást při výrobě vícevrstvých tvarovaných zvukoizolačních dílců.

Pro zvláštní případy lze za účelem dokonalého spojení kaučukové neprůzvučné fólie se zvukopohltivým textilním materiálem, použít pro tvarování v lisu kaučukovou fólii opatřenou v celé ploše nebo části plochy vrstvou samolepicího lepidla nebo termoreaktivní modifikované hmoty na bázi asfaltu anebo jeho kombinace š termoplastickým kaučukem.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zvukově Izolační hmota na bázi nevulkanlzovaných syntetických kaučuků, a to butadienstyrenového a/nebo polybutadienového a/nebo polyisoprénového, vyznačující se tím, že na 1OO hmotnostních dílů syntetických kaučuků obsahuje 2 až 200 dílů polyetylénu vysokotlakého a/nebo nízkotlakého a/nebo 2 až 1OO dílů nízkomolekulárního polypropylenu, 2 až 200 dílů asfaltu oxidovaného a/nebo neoxidováného, 5 až 50 dílů minerálních olejů, a/nebo 4 až 7 dílů kumaronové pryskyřice a/nebo 2 až 5 dílů kyseliny stearové a dále So až 1 900 dílů plniva, složeného z aspoň jednoho ze skupiny mechanicky nebo chemicky upravených nerostů, a to z oxidů železa, z železitanu barnatého, ze síranu barnatého, ze sirníku zinečnatého, z mletého čediče, z uhličitanu vápenatého, z kaolinu a dále ze sazí, z práškového hydroxidu železnatého, z bentonltu a/nebo z elektrárenského popílku a/nebo z dispergovaných částic anorganických hmot ve vodě nerozpustných o měrné hmotnosti nad 1,5 t/m\
2. 2. Zvukově Izolační hmota podle bodu i, vyznačující se tím, že dále obsahuje 15 až 1 OOO dílů regenerovaného kaučuku a/nebo pryžového prachu a/nebo pryžové drtě.