ES2609585T3 - Panel de insonorización acústico laminado - Google Patents

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ES2609585T3 ES10710407.7T ES10710407T ES2609585T3 ES 2609585 T3 ES2609585 T3 ES 2609585T3 ES 10710407 T ES10710407 T ES 10710407T ES 2609585 T3 ES2609585 T3 ES 2609585T3
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Abstract

Un panel de construcción acústico laminado que comprende una primera capa de sustrato (10), una segunda capa de sustrato (13) unida a la primera capa por una capa de adhesivo (16), teniendo el panel un coeficiente de pérdida de amortiguamiento de 5 - 30% (η >= 0.05 - 0.3), en donde la proporción del adhesivo al área se superficie aplicada del sustrato es de 80 - 250 g/m2; caracterizado por que el panel tiene un coeficiente de elasticidad dinámico de 0.1 a 5 GPa y por que el adhesivo tiene un coeficiente de elasticidad dinámico (a 20 ºC) de 0.1 a 50 MPa a 100 Hz y/o 0.5 MPa a 100 MPa a 1000 Hz y un coeficiente de pérdida de al menos un 50% (η >0.5).

Description

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DESCRIPCION
Panel de insonorizacion acustico laminado
La invention se refiere a un panel de construction laminado con propiedades de insonorizacion acusticas mejoradas.
Se conocen metodos para formar paneles de construccion acusticos para paredes, techos, pisos y similares, en los que se laminan juntas dos o mas capas de sustrato. Uno de tales paneles de construccion se describe en el documento WO2008/124672 y comprende un par de capas de sustrato de carton de yeso, por ejemplo de yeso, las cuales se unen entre si con un pegamento acrilico. El documento GB2151547 describe un panel de construccion acustico laminado de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, obtenido mediante la union de una pluralidad de materiales en forma de tabla entre si utilizando un adhesivo viscoso. El documento DE102005059949 describe un elemento de insonorizacion que tiene una capa base que consta de una espuma acustica, una capa de enlace que consta de un adhesivo y una capa impermeable al agua. La capa de conexion se puede disenar como un adhesivo de transferencia desde una malla de fibras sesgadas y un adhesivo de acrilato con una aplicacion superficial de 100 g/m2.
Tipicamente, la mayoria de los paneles de construccion acusticos intentan mejorar el coeficiente total de transmision del sonido al incrementar el indice de reduction de sonido esperado (Rw) utilizando capas de sustrato que tienen por si mismos buenos valores del indice de reduccion de sonido esperado (Rw). Las capas de sustrato se unen entre si con una capa gruesa de adhesivo que mejora el valor del indice de reduccion del sonido esperado (Rw). Por esta razon los paneles de construccion acusticos conocidos han sido pesados en la construccion, costosos y dificiles de fabricar.
Ahora hemos ideado un panel de construccion acustico laminado que simplifica los problemas antes mencionados.
De acuerdo con la presente invencion, se proporciona un panel de construccion acustico laminado de acuerdo con la revindication 1.
Un panel laminado que tiene las caracteristicas antes mencionadas es relativamente blando en la construccion y por lo tanto las ondas sonoras causadas por golpeteo o ruido de impacto se amortiguan sorprendentemente utilizando considerablemente menos adhesivo que en los paneles conocidos. El uso de sustratos blandos y de menos adhesivo reduce significativamente el peso del panel. Ademas, el uso de menos pegamento reduce significativamente los costos y hace mas facil la production.
Preferentemente las capas de sustrato comprenden hojas de yeso (i.e., carton de yeso) fibra de yeso o cemento.
Preferentemente las hojas de sustrato se forman de material identico y son preferentemente identicas en grosor, aunque pueden utilizarse hojas de diferente grosor y/o materiales. Al menos una hoja de sustrato puede comprender capas que se laminan juntas. Una de tales hojas de sustrato se describe en la Solicitud de Patente Europea EP1688553 y proporciona propiedades de aislamiento acustico mejoradas en comparacion con carton de yeso, de yeso convencional.
Preferentemente cada capa de sustrato tiene un grosor de 6 a 25 mm.
En ciertas realizaciones, el adhesivo tiene un coeficiente de elasticidad dinamico (a 20°C) de 0.1 a 0.5 MPa a 100 Hz y/o de 0.5 MPa a 100 MPa a 1000 Hz y un coeficiente de perdida de al menos 50% (p > 0.5).
Se ha descubierto que la mayor atenuacion de ondas de sonido causadas por golpeteo o ruido de impacto se logra cuando las capas de sustrato se unen entre si con una capa muy delgada de adhesivo (menos de 250 g/m2) que tienen el menor coeficiente de elasticidad y el mayor coeficiente de perdida.
Preferentemente el adhesivo comprende un adhesivo a base de acrilico, tal como el adhesivo para loseta o papel, teniendo preferentemente un coeficiente de perdida de 100% (p > 1.0).
Como alternativa, el adhesivo puede comprender un adhesivo de fusion en caliente.
Preferentemente la proportion del adhesivo al area de superficie aplicada del sustrato es de 100 - 150 g/m2. Alternativamente, la proporcion del adhesivo al area de superficie aplicada del sustrato es de 80 - 100 g/m2.
Una modalidad de la presente invencion se describira ahora unicamente a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos acompanantes, en los cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un panel de construccion de insonorizacion acustico laminado de acuerdo con la presente invencion; y
La Figura 2 es una grafica de la atenuacion de sonido vs. la frecuencia de los resultados de pruebas obtenidos de a) un
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carton de yeso conocido, b) una primera modalidad de panel de construction de insonorizacion acustico laminado de acuerdo con la presente invention, y c) una segunda modalidad de panel de construccion de insonorizacion acustico laminado de acuerdo con la presente invencion.
Refiriendose a la Figura 1 de los dibujos, se muestra un panel de construccion de insonorizacion acustico laminado para utilizarse como una tabla de fibra prensada, panel para piso o panel para techo. El panel comprende una primera hoja de sustrato 10 de carton de yeso que tiene un nucleo formado de enlucido de yeso (hemihidrato de sulfato de calcio) el cual se dispone entre las hojas del revestimiento interior y exterior 11, 12 de papel.
El panel tambien comprende una segunda hoja de sustrato 13 de carton de yeso que tiene un nucleo formado de enlucido de yeso que se dispone entre las hojas de revestimiento interior y exterior 14, 15 de papel. Las hojas de sustrato primera y segunda 10, 13 se unen en alineacion cara a cara mediante una capa 16 de adhesivo acrilico.
La capa 16 se forma al aplicar una capa continua de adhesivo sobre la superficie interior de la segunda hoja de sustrato 14 en la cantidad de 80 - 250 g/m2, preferentemente de 100 - 150 g/m2. La primera hoja de sustrato 10 se aplica entonces sobre la capa de adhesivo 16, despues de lo cual las hojas de sustrato 10, 13 se presionan juntas hasta que el adhesivo se ha curado suficientemente.
Los valores de coeficiente de perdida y del coeficiente de elasticidad de los componentes del panel en la presente se miden y calculan por el metodo de impedancia mecanica (MIM), que se basa en la norma ISO 16940, en donde se aplica vibration tenue continua al centro de una pieza de prueba.
El valor del coeficiente de elasticidad dinamico para las hojas de sustrato 10, 13 teniendo un grosor de 6 - 25 mm es de 1 - 8GPa a 500 Hz y generalmente alrededor de 3GPa +/-1 GPa. El coeficiente de perdida evaluado en cada pico es menor de 5% (n = 0.05).
Es muy conocido por los expertos en la tecnica que el coeficiente de elasticidad dinamico de polimeros depende de la frecuencia y la temperatura. Los datos pueden medirse con un sistema DMTA (Termoanalisis Dinamico Mecanico), por ejemplo el Viscoanalizador Metravib. De acuerdo con lo anterior, los valores tipicos para el coeficiente de elasticidad de la capa de adhesivo de 16 a 20°C son como sigue a las frecuencias dadas:
100 Hz 0,1 MPa < E < 50 MPa
1000 Hz0.5 MPa < E < 100 MPa
El minimo coeficiente de perdida de la capa de adhesivo 16 es un minimo de 50% (n > 0.5).
De acuerdo con lo anterior, el valor del coeficiente de elasticidad combinado para el panel completo es de 0.1 - 5GPa y el coeficiente de perdida equivalente evaluado en cada pico se encuentra generalmente entre 5% y 30% (0.05 < n < 0.3) y preferentemente es de 20% (n = 0.2), dependiendo de las caracteristicas del adhesivo utilizado para la capa 16.
Los resultados mas sorprendentes, con una capa realmente delgada de material de atenuacion (menos de 250 g/m2), se obtienen con el coeficiente de elasticidad mas blando y el mayor coeficiente de perdida.
Refiriendose a la Figura 2 de los dibujos, se muestra una grafica de atenuacion de sonido vs. frecuencia de los resultados de prueba obtenidos de las siguientes divisiones:
A) carton de yeso convencional instalado sobre postes separados por 48 mm;
B) un panel de construccion de insonorizacion acustico laminado de acuerdo con la presente invencion instalado sobre postes separados por 48 mm y que tiene hojas de sustrato 10, 13 de carton de yeso convencional; y
C) un panel de construccion de insonorizacion acustico laminado de acuerdo con la presente invencion instalado sobre postes separados por 48 mm y que tiene hojas de sustrato 10, 13 de tabla de fibra prensada acustica del tipo descrito en la Solicitud de Patente Europea EP1688553.
En primer lugar, puede observarse que las propiedades de atenuacion de sonido de una parte formada con carton de yeso convencional se incrementan desde 100 Hz, hasta que existe una caida significativa en la atenuacion (perdida de transmision de sonido) por aproximadamente 10dB hacia la frecuencia critica entre aproximadamente 1600 y 4000 Hz. La frecuencia critica es la frecuencia a la cual la longitud de onda del sonido en el aire iguala la longitud de onda de doblado flexural en la division.
En segundo lugar, puede observarse que las propiedades de atenuacion del sonido de una division formada con un panel de construccion de insonorizacion acustico laminado de acuerdo con la presente invencion que tiene hojas de sustrato 10, 13
de carton de yeso convencional se mejoran a traves de todo el rango de frecuencia. Ademas, puede observarse que existe menos ca^da en la atenuacion hacia la frecuencia critica entre aproximadamente 1600 y 4000 Hz.
En tercer lugar, puede observarse que las propiedades de atenuacion del sonido de la division formada con un panel de construction de insonorizacion acustico laminado de acuerdo con la presente invention que tiene hojas de sustrato 10, 13 5 de tabla de fibra prensada acustica se mejoran aun mas a traves de todo el rango de frecuencia y existe aun menos caida en la atenuacion hacia la frecuencia critica entre aproximadamente 1600 y 4000 Hz.
El beneficio de un panel de construccion de insonorizacion acustico laminado de acuerdo con la presente invencion se debe a las propiedades del pegamento (i.e. su Coeficiente de elasticidad dinamico y el coeficiente de perdida) y la selection de las hojas de sustrato 10,13, que conducen al desempeno acustico mejorado. El desempeno acustico mejorado se debe 10 parcialmente a un indice (Rw) incrementado de reduction del sonido ponderado y la atenuacion incrementada de las ondas sonoras causadas por el golpeteo o ruido de impacto. Esto se logra sorprendentemente utilizando considerablemente menos adhesivo que en los paneles de construccion de insonorizacion acusticos laminados conocidos.
En una modalidad alternativa, las hojas de sustrato 10,13 comprenden tabla de fibra prensada de cemento y tienen valores del coeficiente de elasticidad dinamico entre 5 y 15 GPa a 500 Hz.
15 En otra modalidad alternativa, las hojas de sustrato 10,13 comprenden tabla de fibra prensada de madera y tienen valores del coeficiente de elasticidad dinamico entre 1 y 15 GPa a 500 Hz.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
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    30
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    REIVINDICACIONES
    1. Un panel de construction acustico laminado que comprende una primera capa de sustrato (10), una segunda capa de sustrato (13) unida a la primera capa por una capa de adhesivo (16), teniendo el panel un coeficiente de perdida de amortiguamiento de 5 - 30% (^ = 0.05 - 0.3), en donde la proportion del adhesivo al area se superficie aplicada del sustrato es de 80 - 250 g/m2; caracterizado por que el panel tiene un coeficiente de elasticidad dinamico de 0.1 a 5 GPa y por que el adhesivo tiene un coeficiente de elasticidad dinamico (a 20 °C) de 0.1 a 50 MPa a 100 Hz y/o 0.5 MPa a 100 MPa a 1000 Hz y un coeficiente de perdida de al menos un 50% (n>0.5).
  2. 2. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual al menos una de las capas de sustrato comprende una hoja de yeso o carton de yeso.
  3. 3. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en la reivindicacion 1 o en la reivindicacion 2, en el cual el adhesivo tiene un coeficiente de elasticidad dinamico (a 20°C) de 0.1 a 0.5 MPa a 100 Hz y/o de 0.5 MPa a 100 MPa a 1000 Hz y un coeficiente de perdida de al menos 50% (^ > 0.5).
  4. 4. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el adhesivo comprende un adhesivo a base de acrilico.
  5. 5. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el adhesivo comprende un adhesivo de fusion en caliente.
  6. 6. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual al menos una de las capas de sustrato comprende una hoja de yeso reforzado con fibra o carton de yeso reforzado con fibra.
  7. 7. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual al menos una de las capas de sustrato comprende una hoja de tabla de fibra prensada de cemento.
  8. 8. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual al menos una de las capas de sustrato comprende una hoja de tabla de fibra prensada de madera.
  9. 9. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual al menos una de las capas de sustrato comprende una hoja que tiene capas de material que se laminan juntas.
  10. 10. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual las hojas de sustrato se forman de material identico.
  11. 11. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual las hojas de sustrato son de identico grosor.
  12. 12. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual cada capa de sustrato tiene un grosor de 6 a 25 mm.
  13. 13. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la proporcion del adhesivo al area de superficie aplicada del sustrato es de 100 - 150 g/m2.
  14. 14. Un panel de construccion acustico laminado como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual la proporcion del adhesivo al area de superficie aplicada del sustrato es de 80 -100 g/m2.
    imagen1
    imagen2
    FIGURA 2
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