DE6931723U - SELF-SUPPORTING THERMOPLASTIC HEAVY DUTY PLASTIC FILM - Google Patents

Description

Selbsttragende thermoplastische KunststoffschwerfolieSelf-supporting thermoplastic heavy film

Die Erfindung betrifft eine selbsttragende thermoplastische Kunststoffschwerfolie, deren spezifisches Gewicht bei etwaThe invention relates to a self-supporting thermoplastic heavy-duty film, the specific weight of which is approximately

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2,0 bis 2,5 g/crrr liegt. Aufgrund ihres Gehaltes an thermoplastischen Polymeren lässt sich die Folie ohne weiteres heiss verformen. Sie eignet sich vor allem für Schalldämmzwecke, insbesondere im Kraftfahrzeugbau.2.0 to 2.5 g / cmr. Due to their thermoplastic content With polymers, the film can easily be deformed while hot. It is particularly suitable for soundproofing purposes, especially in automotive engineering.

Es sind bereits thermoplastische Dämpfungsfolien aus Bitumen, Kunststoffen, Kautschuk und Harzen bekannt. Derartige Folien sind nicht formstabil, so dass sie nur als plane Ware, nicht jedoch in Form vorgefertigter Teile zum Einsatz kommen können.There are already thermoplastic damping foils Bitumen, plastics, rubber and resins are known. Such Films are not dimensionally stable, so they can only be used as flat goods, but not in the form of prefabricated parts Can be used.

Ferner sind gegossene, anschliessend gehärtete Dämpfungsund Dämmfolien aus Kunststoff, z.B. aus gefülltem PoIyvinylchloridplastiol oder aus Polyvinylalkohol bekannt, die jedoch ebenfalls ohne festen Träger nicht form-Furthermore, there are cast, then hardened damping and insulating foils made of plastic, e.g. made of filled polyvinyl chloride plastiol or known from polyvinyl alcohol, which, however, also cannot be shaped without a solid carrier.

stabil sind und sich daher nicht zur Herstellung vorgefertigter geformter Teile eignen, deren Gestalt bereits an die der Fläche angepasst ist, auf welche sie später aufgebracht werden sollen.are stable and are therefore not suitable for the production of prefabricated molded parts whose shape already is adapted to the surface on which it is to be applied later.

Es gibt zwar bereits Formteile aus Polyvinylchloridoder Polyurethanschaumstoffen, die durch Einschäumen in geeignete Formen hergestellt werden und irn Kraftfahrzeugbau beispielsweise zur Auskleidung des Innenraums Verwendung finden, wo durch den Einsatz von halbstarren Schäumen die Folgen eines Aufpralls bei Unfällen gemildert werden sollen, insbesondere also zur Verblendung von Armaturbrettern, Türen, Dachpfosten und dergleichen. Derartige Formteile besitzen zwar auch gewisse Schalldämmeigenschaften, doch erreichen sie aufgrund von Masse-Feder-Resonanzen nicht annähernd die ihnen nach ihrem Einsatzgewicht gemäss dem Berger'sehen Gesetz zuzuordnenden Werte.There are already molded parts made of polyvinyl chloride or polyurethane foams, which by foaming can be produced in suitable shapes and in motor vehicle construction, for example, for lining the interior Find use where the use of semi-rigid foams mitigates the consequences of an impact in the event of an accident should be, in particular for facing dashboards, doors, roof posts and the like. Such molded parts also have certain sound insulation properties, however, due to mass-spring resonances, they do not even come close to what they are after theirs Operating weight to be assigned according to the Berger's law Values.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Material zu entwickeln, das die Vorteile der vorgenannten Materialien in sich vereinigt, d.h. sich zu vorgefertigten selbsttragenden Formteilen verarbeiten lässt und das verglichen mit Schaumstoffen bei verhältnismässig geringem Platzbedarf (geringer Schichtdicke) optimale Schalldämmwerte erreicht.The invention is based on the object of developing a material which has the advantages of the aforementioned materials united in itself, i.e. can be processed into prefabricated self-supporting molded parts and compared with foams at a relatively low level Required space (low layer thickness) optimal sound insulation values achieved.

Gegenstand der Erfindung ist eine Kunststoffschwerfolie der eingangs definierten Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie etwa 10 bis 4o Gew.^ eines Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymeren mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 45, vorzugsweise 15 bis ^O Gew.% und etwa 60 bis 90 Gew.% anorganische Füllstoffe enthält. Der erforderliche Vinylacetatgehalt kann dabei auch in der Weise erreicht werden, dass man zwei Mischpolymere mit unterschiedlichem Vinylacetatgehalt im geeigneten Vernältnis miteinander mischt. Als Füllstoffe finden vorzugsweise anorganische Materialien verhältnismässig hohen spezifischen Gewichts ivie Ruß, Schwerspat, Kreide, Glimmer, Schiefermehl, Asbestmehl oder Bleierze Verwendung. Zur Verbesserung der Verformbarkeit und zur Erhöhung der Kälteelastizität kann die Folie gegebenenfalls bis zu 10 Gew.% eines herkömmlichen Weichmachers, z.B. eines Phthalates wie Dioctylphthalat enthalten. Andererseits kann die Folie auch bis zu etwa 10 Gew.% eines Harzes, z.B. eines Phenolformaldehydharzes enthalt⁰¹!, wenn es für einen bestimmten Einsatzzweck erwünscht ist, den Erweichungspunkt der Folie zu erhöhen. Folienabfälle, z.B.Schnittreste, können ohne weiteres erneut mitverarbeitet werden, so dass keine Verluste entstehen. The invention is a heavy plastic film of the type initially defined, which is characterized in that it comprises about 10 to 4o wt. ^ Of an ethylene / vinyl acetate copolymers with a vinyl acetate content of 10 to 45, preferably 15 to ^ O wt.% And about 60 contains up to 90 wt.% of inorganic fillers. The required vinyl acetate content can also be achieved in such a way that two copolymers with different vinyl acetate content are mixed with one another in a suitable ratio. Inorganic materials with a relatively high specific weight such as carbon black, barite, chalk, mica, powdered slate, powdered asbestos or lead ores are preferably used as fillers. To improve the ductility and to increase the refrigerant elasticity, the film may optionally contain up to 10 wt.% Of a conventional plasticizer, for example containing a phthalate such as dioctyl phthalate. On the other hand, the film may also contain up to about 10 wt.% Of a resin such as a phenol formaldehyde resin contains ^01! When it is desired for a particular application, to increase the softening point of the film. Foil waste, e.g. cutting residues, can easily be reprocessed so that no losses occur.

Trotz des relativ hohen Füllstoffanteils von bis zu 90 Gew.% wird überraschenderweise ein Produkt erhalten,Despite the relatively high proportion of filler of up to 90 wt.%, A product is surprisingly obtained,

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das nicht nur gute Form- und Temperaturbeständigkeit, sondern auch hohe Elastizität aufweist. Zur Erzielung dieser Eigenschaften ist es wesentlich, den oben angegebenen Vinylacetatgehalt für das Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymere einzuhalten, da bei einem zu niedrigen Vinylacetatgehalt ein Produkt erhalten wird, dessen Elastizität und Verformbarkeit unzureichend sind, während bei zu hohem Vinylacetatgehalt Folien entstehen, deren Formstabilität nicht mehr ausreicht.not only good shape and temperature resistance, but also has high elasticity. In order to achieve these properties, it is essential to use those given above Vinylacetate content for the ethylene / vinyl acetate copolymers to be adhered to, since too low Vinyl acetate content a product is obtained, the elasticity and deformability of which are insufficient, while If the vinyl acetate content is too high, foils are created whose dimensional stability is no longer sufficient.

Die erfindungsgemässe Kunststoffschwerfolie lässt sich bei Temperaturen oberhalb 110⁰C nach den verschiedenen an sich bekannten Verfahren thermoplastisch verformen. Die Schrumpfung bei der Verformung ist äusserst gering und liegt maximal bei etwa 1 %. Beispielsweise kann die Verformung im Tiefziehverfahren erfolgen. Ein besonders günstiges Verfahren ist das sogenannte "Handtuchverfahren", bei dem die erhitzte Folie sich unter ihrem eigenen Gewicnt an eine darunter befindliche Fläche anlegt. Eei der Fläche kann es sich beispielsweise um das Karosserieblechteil eines Kraftfahrzeuges handeln, auf das das vorgeformte Teil aus der Kunststoffschwerfolie später aufgebracht werden soll.The heavy plastic film ^{according to the invention can be thermoplastically deformed at temperatures above 110 °} C. by the various methods known per se. The shrinkage during deformation is extremely low and is a maximum of about 1 %. For example, the deformation can take place in the deep-drawing process. A particularly favorable process is the so-called "towel process", in which the heated film, under its own weight, is applied to a surface below. The surface can be, for example, the sheet metal body part of a motor vehicle to which the preformed part made of the heavy plastic film is to be applied later.

Die vorgeformten Teile aus der erfindungsgemässen Folie sind bis etwa 110⁰C formstabil; wenn sie auf ein Träger-The preformed parts from the film according to the invention are ^{dimensionally stable up to about 110 °} C .; if they are on a carrier

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blech aufgebracht sind, können sie sogar bis auf etwa 200°C erhitzt werden, ohne dass ein Pliessen der Folie eintritt. sheet metal are applied, they can even up to about 200 ° C can be heated without pilling of the film occurs.

Die erfindungsgemässe Kunststoffschwerfolie ist nicht entflammbar (Schwenkbrennertest nach DIN 53 382), weist gute chemische Beständigkeit gegen Wasser, Salzwasser, verdünnte Säuren und Laugen sowie gegen öl und Benzin auf und ist deshalb für eine Verwendung im Kraftfahrzeugbau besonders geeignet. Es kommt hinzu, dass das Material· hohe mechanische Festigkeit, insbesondere gegen Bruch und Einreissen aufweist.The heavy plastic film according to the invention is not flammable (swivel burner test according to DIN 53 382), has good chemical resistance to water, salt water, diluted acids and alkalis as well as to oil and petrol and is therefore suitable for use in automotive engineering particularly suitable. In addition, the material has high mechanical strength, in particular against breakage and has tears.

Besonders überraschend sind die hervorragenden akustischen Eigenschaften der erfindungsgemässen Folie. Die mittlere Schalldämmzahl R (gemessen in dB) ist nach dem Berger'sehen Gesetz bei senkrechtem Schalleinfall dem Logarithmus desThe excellent acoustic properties of the film according to the invention are particularly surprising. The middle Sound insulation value R (measured in dB) is according to Berger's view Law for perpendicular sound incidence to the logarithm of

Wandgewichtes (gemessen in kg/m ) direkt proportional. Eine Betrachtung der Theoretischen Kurve zeigt, dass bei einer Verdoppelung des Wandgewichtes eine Erhöhung der Schalldämmzahl um etwa 5 bis 6 dB zu erwarten ist. Die bislang bekannten Schalldämmaterialien liegen, zumindest über einen erheblichen Teil des physiologisch bedeutsamen Frequenzbereiches von l60 bis 10.000 Hz, erheblich unter diesem theoretisch zu erwartenden Wert. Wie aus der beiliegenden graphischen Darstellung ersichtlich, zeigt eineWall weight (measured in kg / m) directly proportional. A consideration of the theoretical curve shows that with a doubling of the wall weight an increase of the sound reduction index by about 5 to 6 dB is to be expected. the hitherto known sound insulation materials lie, at least over a considerable part of the physiologically important Frequency range from 160 to 10,000 Hz, well below this theoretically expected value. As from the enclosed graphic illustration shows a

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erfindungsgemäss zusammengesetzte Kunststoffschwerfolie gegenüber den theoretischen Werten des Berger'sehen Gesetzes im gesamten hier interessierenden Frequenzbereich keine "Einbrüche", sondern übertrifft sogar die theoretisch zu erwartenden Dämmwerte in einem weiten Frequenzbereich ganz erheblich. Die erzielbare Verbesserung liegt dabei gerade in dern für den Kraftfahrzeugbau besonders wichtigen Frequenzbereich. Da bei Verbrennungsmotoren, insbesondere bei den im grossen Umfang zum Einsatz gelangenden Vierzylindermotoren, der Massenausgleich zweiter Ordnung nur annäherungsweise gelöst ist, treten im Bereich von 100 bis 300 Hz besonders störende Vibrationen auf. Schalldämmmaterialien, die zur Luftschalldämmung im Kraftfahrzeugbau Verwendung finden sollen, müssen deshalb besonders in diesem Frequenzbereich günstige Werte für die Verbesserung der Schalldämmung gegenüber einfachem Stahlblech aufweisen. Ein weiterer wichtiger Frequenzbereich liegt zwischen bis 1 600 Hz, da aufgrund neuerer wissenschaftlicher Veröffentlichungen Schallschwingungen in diesem Gebiet physiologisch und psychologisch besonders abträglicn sind.Heavy plastic film composed according to the invention compared to the theoretical values of Berger's law No "drops" in the entire frequency range of interest here, but even exceeds the theoretical one expected insulation values in a wide frequency range. The improvement that can be achieved lies precisely here in the frequency range that is particularly important for automotive engineering. Since in internal combustion engines, especially in the four-cylinder engines used on a large scale, the second order mass balance is only approximately solved, occur in the region of 100 up to 300 Hz particularly disturbing vibrations. Sound insulation materials used for airborne sound insulation in motor vehicle construction Should be used, therefore, particularly in this frequency range, favorable values for the improvement must be achieved the sound insulation compared to simple sheet steel. Another important frequency range is between up to 1,600 Hz, as based on recent scientific publications Sound vibrations in this area are particularly harmful physiologically and psychologically.

Der in der graphischen Darstellung wiedergegebenen Messkurve liegt eine Versuchsreihe zugrunde, bei der ein 0,88 mm dickes Stahlblech mit einem Wandgewicht von 6,9 kg/m" mit einer erfindungsgemässen Folie von 3> tirn Dicke beschichtet wurde, deren Gewicht 7*0 kg/m betrug.The measurement curve shown in the graph is based on a series of tests in which a 0.88 mm thick sheet steel with a wall weight of 6.9 kg / m "with a film according to the invention of 3> Thickness was coated, the weight of which was 7 * 0 kg / m.

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Die Zusammensetzung der Folie war wie folgt:The composition of the film was as follows:

20 Gew.% Ä'thylen/Vinylacetat Mischpolymeres mit einem Vinylacetatgehalt von 22,5 Gew.% (Gemisch von J> Teilen Polymerem mit 15 Gew.% Vinylacetat und 1 Teil Polymerem mit 45 Gew.% Vinylacetat)20 wt.% Ä'thylen / vinyl acetate type copolymer with a vinyl acetate content of 22.5 wt.% (Mixture of J> parts of polymer with 15 wt.% Vinyl acetate and 1 part of polymer with 45 wt.% Vinyl acetate)

80 Gew.% Füllstoffe (Gemisch von Ruß, BaSO₂,, Schiefermehl, Glimmer, Asbestmehl).80 wt.% Of fillers (mixture of carbon black, BaSO ,, ₂ slate powder, mica, asbestos powder).

Die Schalldämmung vor und nach der Beschichtung wurde in einem Apamat-Schallprüfgerät (Hersteller Fa. Interkeller, Zürich, Schweiz) bei verschiedenen Frequenzen gemessen. Die Messkurve zeigt, dass die gefundenen Werte bis zu einem Frequenzwert von 1 600 Hz oberhalb der· nach dem Berger'sehen Gesetz zu erwartenden Verbesserung liegen und im höheren Bereich etwa den theoretisch zu erwartenden Werten entsprechen. The sound insulation before and after the coating was tested in an Apamat sound tester (manufacturer: Interkeller, Zurich, Switzerland) measured at different frequencies. The measurement curve shows that the values found are up to one Frequency value of 1,600 Hz above that according to Berger's view Law to be expected and correspond in the higher range approximately to the theoretically expected values.

Aufgrund ihrer besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften sind die erfindungsgernässen Folien für eine Verwendung im Kraftfahrzeugbau besonders geeignet. Für eine Auskleidung von Motor- und Kofferraum sind ihre gute Temperaturbeständigkeit, insbesondere die Formstabilität im Bereich von etwa -4o bis +110⁰C sowie ihre chemische Widerstandsfähigkeit neben den hervorragenden Schalldämmeigenschaften von Bedeutung. Eine weitere Verbesserung der chemischen Eigenschaften kann erfindungsgemäss beispiels-Because of their special chemical and physical properties, the films according to the invention are particularly suitable for use in motor vehicle construction. Are their good temperature resistance, in particular the dimensional stability in the range of about -4o to +110 ⁰ C as well as their chemical resistance in addition to excellent sound insulation properties of importance for a lining of the bonnet and boot. A further improvement in the chemical properties can according to the invention, for example

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weise dadurch erreicht werden, dass man die Aussenflächecan be achieved wisely by using the outer surface

J-. der Kunststoffschwerföl ie mit einer dünnen PolyamidfolieJ-. the plastic heavy oil ie with a thin polyamide film

f beschichtet oder mit einem Polyamidharz besprüht. Ferti-f coated or sprayed with a polyamide resin. Finished

'"_t gungstechnisch ist es von besonderer Bedeutung, dass dem '_"T supply technically it is of particular importance that the

Kraftfahrzeughersteller das Dämmaterial bereits in vor-' geformter und/oder gestanzter Form zur Verfügung gestellt werden kann und sich ohne weiteres bei Temperaturen von 110 bis 20O⁰C auf blankes und grundiertes (lackiertes) Blech aufkleben oder aufschmelzen lässt. Dies wird erstmalig dadurch möglich, dass das Material selbsttragend und formbeständig ist und selbst bei höheren Temperaturen keine Neigung zum Fliessen zeigt. Auf einem Trägerblech zeigt sich bis zu Temperaturen von l8o°C weder senkrecht noch über Kopf eine Fliessneigung.Motor vehicle manufacturers the insulation material can already be made available in pre-formed and / or punched form and can be easily glued or melted onto bare and primed (painted) sheet metal ^{at temperatures from 110 to 20O 0 C.} This is possible for the first time because the material is self-supporting and dimensionally stable and shows no tendency to flow even at higher temperatures. Up to temperatures of 180 ° C, there is no tendency to flow on a carrier plate, either vertically or overhead.

Bei einer Verwendung des erfindungsgemässen Materials jm Kraftfahrzeuginnenraum kann man nicht nur eine gute Schallisolierung durch Beschichtung der Stirnwand oder der Kofferraumwand bezw. des Bodens erreichen, sondern darüber hinaus auch Formteile, z.B. eine unterhalb des Armaturenbretts zu befestigende Ablageschale, eine auf den Tunnel aufserzbare Schale oder Schalthebelabdeckungen herstellen. Dabei ist es möglich, die erfindungsgemässe Kunststoffschwerfolie durch Beflockung mit Fasern, Beschichtung mit Kunststoffolien oder Schaumstoffolien, Vliesen oder Geweben oder durch Besprühen mit Kunstharzen, vorzugsweiseWhen using the material according to the invention In the interior of a vehicle, you can't just get a good one Sound insulation by coating the front wall or the trunk wall respectively. of the bottom but above it In addition, molded parts, e.g. a storage tray to be attached below the dashboard, one on the tunnel Manufacture removable shell or gear lever covers. It is possible to use the heavy plastic film according to the invention by flocking with fibers, coating with plastic films or foam films, fleeces or fabrics or by spraying with synthetic resins, preferably

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Polyamiden, oberflächlich zu kaschieren und bestimmte Oberflächeneigenschaften zu erzielen. Die Kaschierung kann dabei farbig und/oder geprägt bezw. genarbt sein. Damit lassen sich praktisch beliebige physikalische Oberflächeneigenschaften sowie ein bestimmtes Aussehen entsprechend der sonstigen Innenausstattung des Kraftfahrzeuges erzielen. Polyamides, to be laminated on the surface and certain To achieve surface properties. The lamination can colored and / or embossed respectively. be grained. This means that practically any physical surface properties can be achieved as well as achieve a certain appearance according to the rest of the interior of the vehicle.

Claims (7)

pt « • e » Schutzansprüchept «• e» claims for protection 1. Selbsttragende thermoplastische, gegebenenfalls kaschierte Kunststoffschwerfolie mit einem spezifischen Gewicht von etwa 2,0 bis 2,5 g/cnr, insbesondere für Schalldämmzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 10 bis 40 Gew.% eines Äthylen/ Vinylacetat-Mischpolymeren mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 45, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.# und etwa 60 bis 90 Gew.% anorganischer Füllstoffe enthält.1. Self-supporting thermoplastic, possibly laminated heavy plastic film with a specific gravity of about 2.0 to 2.5 g / cnr, in particular for Schalldämmzwecke, characterized in that it comprises about 10 to 40% wt. Of an ethylene / vinyl acetate copolymers having a vinyl acetate Contains from 10 to 45, preferably 15 to 30% by weight and about 60 to 90% by weight of inorganic fillers. 2. Kunststoffschwerfolie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,. daß sie als Füllstoffe Ruß, Schwerspat, Kreide, Glimmer, Schiefermehl, Asbestmehl, Bleierze oder Gemische aus zwei oder mehreren dieser Stoffe enthält.2. Heavy plastic film according to claim 1, characterized ,. that they use carbon black, barite, chalk, mica, slate powder, asbestos flour, lead ores as fillers or contains mixtures of two or more of these substances. 3. Kunststoffschwerfolie gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner bis zu 10 Gew.%, bezogen auf die Grundmischung, eines Weichmachers enthält.3. Heavy plastic film according to claim 1 or 2, characterized in that it also contains up to 10% by weight , based on the basic mixture, of a plasticizer. • ·• · - 11 -- 11 - ΐ·; . I:ΐ ·; . I: 4. Kunststoffschwerfolie nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner bis zu 10 Gew.^, bezogen auf die Grundmischung, eines Phenolharzes enthält.4. Heavy plastic film according to claim 1 to 3, characterized characterized in that they also contain up to 10 wt. ^, based on the base mixture, of a phenolic resin contains. 5. Kunststoff schwerfolie nach Anspruch 1 bis ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 1 bis 10 mm dick ist.5. Heavy plastic film according to claim 1 to ¹ J, characterized in that it is about 1 to 10 mm thick. 6. Kunststoffschwerfolie nach Anspruch 1 bis 5_S dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Beflockung mit Pasern,6. Heavy plastic film according to claim 1 to 5 _S, characterized in that it is flocked with pasers, durch Beschichtung mit Kunststoffolien oder Schaum- jby coating with plastic films or foam j stoffolien, Vliesen oder Geweben oder durch Spritzen jfabric films, fleeces or fabrics or by spraying j mit Kunstharzen, vorzugsweise Polyamiden, kaschiert Ilaminated with synthetic resins, preferably polyamides I ist.is. 7. Kunststoffschwerfolie nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kaschierung farbig und/oder geprägt bzw. genarbt ist.7. Heavy plastic film according to claim 6, characterized indicates that the lamination is colored and / or embossed or grained. ugs :m:wyugs: m: wy